安徽省五河縣沱湖水質(zhì)及富營養(yǎng)化狀態(tài)評價

龔文娟 （安徽省城建設(shè)計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230000）

0 引言

沱湖，位于安徽省五河縣境內(nèi)，淮河流域漴潼水系沱河下游潴水而成的湖泊，為天然淡水湖。沱湖北納沱河、北沱河、唐河、馬拉溝等來水，東接懷洪新河，由雙溝和下草灣引河泄入洪澤湖，總流域面積3060km。沱湖流域地處淮北平原，地形以平原為主，地勢總體由西北向東南傾斜，地面坡度平緩，地面高程在14～30m。由于沱湖為河跡洼地型湖泊，湖岸彎曲，湖底平坦，岸周坡緩，因此水面面積變化大且與水位高低關(guān)系密切，正常蓄水位為13.8m，相應(yīng)水面面積49.14km。遙感解譯分析顯示，沱湖流域最主要的土地利用類型是耕地，面積為2299.34km，占到流域總面積的74.87%；其次為建筑用地，面積為592.61km，占到流域總面積的19.30%，水域面積為126.33km，占到流域總面積的4.11%，林草地面積為52.86km，占到流域總面積的1.72%。

沱湖是安徽省沱湖省級自然保護(hù)區(qū)的重要載體，是五河縣的飲用水水源地，是眾多水鳥的越冬地和遷移途中停歇地，也是五河縣重要的水產(chǎn)、旅游、文化資源。隨著流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人口城鎮(zhèn)化趨勢的加強，農(nóng)業(yè)種植污染、養(yǎng)殖污染、生活污染等對湖區(qū)水域的污染日益嚴(yán)重，生物多樣性減少，濕地功能下降等生態(tài)環(huán)境問題日益突出。

本研究于2018年5月～2019年2月，在沱湖具有代表性的采樣點，采集表層水樣，對水樣進(jìn)行檢測分析和綜合評價，以期為五河沱湖水體污染綜合防治提供參考依據(jù)。

1 評價方法

1.1 監(jiān)測點位及指標(biāo)

沱湖水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測共設(shè)置8個監(jiān)測點位，詳見圖1沱湖監(jiān)測點位分布圖。監(jiān)測時段為2018～2019年，監(jiān)測指標(biāo)包括地表水環(huán)境治理指標(biāo)和營養(yǎng)狀態(tài)評估指標(biāo)。包含：水溫、pH、溶解氧、總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、透明度(SD)、SS、葉綠素a（Chla）等。

圖1 沱湖水質(zhì)調(diào)查樣點設(shè)置圖

分別在2018年5月、8月、11月和2019年2月對沱湖主要湖區(qū)開展了4期水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查，分別代表沱湖春、夏、秋、冬不同季節(jié)的水質(zhì)。采樣點分布如圖1及表1所示。

沱湖水質(zhì)調(diào)查采樣點 表1

1.2 評價方法

①水環(huán)境現(xiàn)狀評價

評價方法：采用單項污染指數(shù)法評價水環(huán)境現(xiàn)狀質(zhì)量，計算公式為：

一般水質(zhì)因子（隨水質(zhì)濃度增加而水質(zhì)變差的水質(zhì)因子）

式中：P—單項污染指數(shù)，當(dāng)P＞1時，超標(biāo)倍數(shù)為P-1；

C—實 測 值，mg/L；C—標(biāo) 準(zhǔn) 值，mg/L。

②水體富營養(yǎng)化評價

水體富營養(yǎng)化評價采樣綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法，計算公式如下：

式中：TLI(∑)為綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；Wj為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重；TLI(j)代表第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

以chla作為基準(zhǔn)參數(shù)，則第j種參數(shù)的歸一化的相關(guān)權(quán)重計算公式為：

式中：r為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)Chla的相關(guān)系數(shù)；n為評價因子的個數(shù)。

2 評價結(jié)果

2.1 水質(zhì)評價

2.1.1 時間變化

①總氮：除冬季TN含量不超標(biāo)外，其余季節(jié)TN含量均超標(biāo)，其中秋季超標(biāo)最多，均值為3.295mg/L，春季為3.285mg/L，夏季1.775mg/L，冬季最低為0.72mg/L。TN濃度最低點為冬季的7號點，為0.30mg/L；濃度最高點為春季的8號點，為4.97mg/L。

②總磷：各季度TP含量均超標(biāo)，其中夏季超標(biāo)最多，均值為0.38 mg/L，春季為0.35 mg/L，秋季0.094 mg/L，冬季最低為0.08 mg/L。最接近標(biāo)準(zhǔn)值的點出現(xiàn)在冬季的5號點，為0.06 mg/L，超標(biāo)最高的出現(xiàn)在春季的1號點，為0.96 mg/L。

③高錳酸鹽指數(shù)：夏季高錳酸鹽含量超標(biāo)，均值為7.121 mg/L，春季為5.3 mg/L，秋 季5.88 mg/L，冬 季 最 低 為3.07 mg/L。夏季的8號點位超標(biāo)最嚴(yán)重，濃度為8.92 mg/L。

④氨氮：夏季氨氮超標(biāo)，均值為1.2735 mg/L，春季、秋季分別為0.987 mg/L和0.614mg/L，冬季最低為0.33 mg/L。

⑤葉綠素a：葉綠素a含量春季最低，均值為2.30 ug/L；夏季、秋季各點位的葉綠素a含量變化趨勢相同，2號點位葉綠素a含量最低、7號和8號點位葉綠素a含量最高；冬季除7號點位外，其余點位與夏、秋季變化趨勢相同，7號點位葉綠素a含量最低，為2 ug/L。總體來看，沱湖水質(zhì)夏季較差，各項水質(zhì)指標(biāo)超標(biāo)率較高，冬季水質(zhì)最好，各項水質(zhì)指標(biāo)基本達(dá)標(biāo)。

⑥溶解氧：DO含量總體呈冬季＞春季＞夏季＞秋季，評價期內(nèi)，除夏季1號和2號點位DO含量低于III類水標(biāo)準(zhǔn)外，其余監(jiān)測值均達(dá)到III類水標(biāo)準(zhǔn)。溶解氧濃度最高值出現(xiàn)在春季的1號點位，達(dá)到19.54 mg/L，最低值出現(xiàn)在夏季的1號點位，為0.84 mg/L。

圖2 沱湖水體各指標(biāo)濃度變化情況及空間分布

圖3 沱湖主要水質(zhì)指標(biāo)年均值的空間變化

圖4 沱湖水體綜合富營養(yǎng)化指數(shù)分布情況

2.1.2 空間變化

①總氮：8個采樣點4次總氮采樣均值中，7號點位超標(biāo)倍數(shù)最小，均值1.53mg/L；4號點位最差，均值2.83 mg/L，

②總磷：8個采樣點4次總磷采樣均值中，7號點位超標(biāo)倍數(shù)最小，均值0.12 mg/L；1號點位最差，均值0.39 mg/L。

③氨氮：8個采樣點4次氨氮采樣均值中，6號點位超標(biāo)倍數(shù)最小，均值0.705 mg/L，7號點位其次，0.712 mg/L；4號點位最差，均值1.163 mg/L。

④高錳酸鹽指數(shù)：8個采樣點4次COD采樣均值中，7號點位平均濃度最低，均值為4.54 mg/L；8號點位和2號點位最差，均值為5.77 mg/L。

⑤葉綠素a：8個采樣點4次葉綠素a采樣均值中，2號點位平均濃度最低，均值為7.28 ug/L；8號點位最差，均值為25.27 ug/L。

⑥溶解氧：8個采樣點4次溶解氧采樣均值中，7號點位溶解氧含量最高，均值為13.15 mg/L，2號點最低，均值為9.39 mg/L。

2.2 水體富營養(yǎng)化評價

根據(jù)水體綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法計算，對采樣點富營養(yǎng)化狀態(tài)進(jìn)行評價，發(fā)現(xiàn)沱湖水體總體處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，綜合富營養(yǎng)化指數(shù)為58.67。其中夏季及秋季富營養(yǎng)化指數(shù)較高，水體總體處于中度富營養(yǎng)狀態(tài)；4號點位富營養(yǎng)化水平最高；7號點（沱湖自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)、水源地取水口）富營養(yǎng)化水平最低；冬季富營養(yǎng)化指數(shù)最低，總體處于中營養(yǎng)狀態(tài)，7號點位富營養(yǎng)化水平最低。

3 結(jié)語

根據(jù)2018年～2019年沱湖水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，沱湖湖泊水質(zhì)整體較好，呈無污染型，夏季水質(zhì)較差，冬季最好，氮磷含量超標(biāo)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。7號點位（沱湖自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)、飲用水水源地）水質(zhì)較好，4號點位（湖泊開闊區(qū)域）和8號點位（湖心區(qū)域）水質(zhì)較差。沱湖水體營養(yǎng)化指數(shù)為58.67，水質(zhì)處于輕度富營養(yǎng)水平。

沱湖的治理需要在現(xiàn)狀污染源調(diào)查分析和水環(huán)境容量計算的基礎(chǔ)上，制定流域水污染物總量控制和污染物削減方案，研究沱湖流域生活點源、工業(yè)點源和農(nóng)業(yè)非點源等主要污染源的控制方案和技術(shù)方法。按照“分類、分區(qū)、分級、分期”的原則，針對上游淮河及其他入湖河流整治，重點以點源和面源污染控制措施為主實施流域水環(huán)境綜合治理。