丹江口水庫營養(yǎng)程度評價(jià)及富營養(yǎng)化防治研究

劉 佳，湯 瑜，田 坤

（1.湖北省生態(tài)環(huán)境廳十堰生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心；2.湖北守正檢測科技有限公司，湖北 十堰 442000）

丹江口水庫位于漢江中上游，分布于湖北省丹江口市和河南省淅川縣，其主要由漢江庫區(qū)和丹江庫區(qū)兩個(gè)庫區(qū)組成。丹江口大壩加高后，正常蓄水位由157 m增至170 m，控制流域面積為9.5萬km，水域面積達(dá)到1 050 km，多年平均入庫水量為394.8億m，蓄水量達(dá)290.5億m。丹江口水庫是我國目前功能較多且所起作用很大的特大型水庫之一，在防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖和旅游等領(lǐng)域都發(fā)揮關(guān)鍵性作用，對我國未來發(fā)展有極其重要的影響。

1 丹江口水庫現(xiàn)狀

丹江口水庫作為我國特大型水庫之一，作用極為明顯。自建成以來，該水庫為漢江下游人口消除洪水威脅數(shù)十次。同時(shí)，丹江口水庫擔(dān)負(fù)著為周邊耕地灌溉的功能，大幅度降低了灌溉成本，起到防旱作用。除此以外，丹江口水庫建設(shè)水電站進(jìn)行水力發(fā)電，為周邊省市提供了大量電力資源。庫區(qū)周邊地區(qū)結(jié)合丹江口水庫的自然風(fēng)景，大力發(fā)展旅游業(yè)，因此丹江口水庫的存在有力地推動(dòng)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

丹江口水庫是我國南水北調(diào)中線工程的核心水源區(qū)，擔(dān)負(fù)著向北方地區(qū)供水的重任。數(shù)據(jù)顯示，截至2021年10月底，丹江口水庫已累計(jì)向北方調(diào)水430億m。當(dāng)?shù)卣诓粩嗉訌?qiáng)丹江口水庫周邊區(qū)域的水污染治理，不斷完善丹江口水庫周邊基礎(chǔ)設(shè)施。除此以外，相關(guān)部門還在丹江口水庫周圍大力構(gòu)建生態(tài)屏障，為維護(hù)丹江口水庫水質(zhì)安全下足功夫，從根本上保護(hù)水源區(qū)生態(tài)環(huán)境。

2 丹江口水庫營養(yǎng)程度評價(jià)

丹江口水庫的營養(yǎng)程度評價(jià)對于當(dāng)?shù)厣踔廖覈w流域規(guī)劃來講都有重要作用，一旦水庫出現(xiàn)富營養(yǎng)化，將會對水庫中魚類和其他生物造成巨大的威脅，也會影響居民飲水安全。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2017-2018年，丹江口水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)保持在23.86～46.04，水體處于中營養(yǎng)狀態(tài)，但是個(gè)別月份營養(yǎng)狀態(tài)處于中下水平，對水庫整體營養(yǎng)程度存在一定影響。相關(guān)部門應(yīng)該根據(jù)丹江口水庫各點(diǎn)位營養(yǎng)狀態(tài)來部署工作，控制水庫整體營養(yǎng)程度，并加強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)測，如若有突發(fā)情況，也能根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)研究出對策，避免水體富營養(yǎng)化。

丹江口水庫的營養(yǎng)程度評價(jià)離不開對相關(guān)營養(yǎng)指標(biāo)的分析，其中最為關(guān)鍵的是分析水體有機(jī)污染程度和藻類生長繁殖的限制因子總磷（TP）。二者能夠表現(xiàn)水庫的真實(shí)營養(yǎng)狀態(tài)，要對其進(jìn)行有效治理，避免藻類植物過度繁殖，并根據(jù)營養(yǎng)狀態(tài)分析數(shù)據(jù)，采取措施進(jìn)行針對性防治，以免水體富營養(yǎng)化。

3 丹江口水庫富營養(yǎng)化發(fā)生機(jī)制

丹江口水庫對于整個(gè)南水北調(diào)中線工程來說有極其重要的作用。水庫富營養(yǎng)化不僅僅是外部因素造成的，其內(nèi)部因素同樣有較大的作用。從外部因素來看，流進(jìn)水庫的營養(yǎng)物質(zhì)雖然會對其造成一定影響，卻不能短期內(nèi)讓其富營養(yǎng)化。從內(nèi)部因素來看，不管是進(jìn)水還是放水，都會使得水庫底層的泥土翻滾，底泥沉積的營養(yǎng)物質(zhì)被析出，使得水庫營養(yǎng)指標(biāo)有所上升。如若丹江口水庫自身污染嚴(yán)重，便會出現(xiàn)富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水質(zhì)急劇下降，無法滿足南水北調(diào)中線工程水源標(biāo)準(zhǔn)。對丹江口水庫富營養(yǎng)化發(fā)生機(jī)制進(jìn)行研究，可以防止其富營養(yǎng)化，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。

3.1 氣候條件

丹江口水庫位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，周邊分布著眾多的山谷、河流等。丹江口水庫形成了光照充足、熱量豐富的區(qū)域性小氣候，使得水庫周圍植被茂密，地表土壤富含營養(yǎng)物質(zhì)。一旦遇到下雨天氣，這些營養(yǎng)物質(zhì)便會隨雨水流進(jìn)丹江口水庫，從而為水庫內(nèi)的動(dòng)植物提供大量營養(yǎng)物質(zhì)，造成水體向富營養(yǎng)化發(fā)展。因此，要做好水土流失控制和水庫營養(yǎng)狀態(tài)監(jiān)測，更好地推動(dòng)丹江口水庫發(fā)展。

3.2 營養(yǎng)物質(zhì)輸入

3.2.1 漁業(yè)養(yǎng)殖

丹江口水庫周圍居民部分以漁業(yè)養(yǎng)殖為生，而漁業(yè)養(yǎng)殖不可避免地需要向漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)投加魚料等營養(yǎng)物質(zhì)。一般來說，漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)與丹江口水庫是連通的，沒有將水源完全隔離，只是使用網(wǎng)箱等措施將魚苗隔離，這樣就會導(dǎo)致漁業(yè)養(yǎng)殖投加的部分營養(yǎng)物質(zhì)隨水流進(jìn)入水庫中。這些營養(yǎng)物質(zhì)會使丹江口水庫中化學(xué)需氧量（COD）、TP等增加，導(dǎo)致水庫富營養(yǎng)化，而且殘余魚料和魚糞也會對水庫造成二次污染。只有從根本上把控漁業(yè)養(yǎng)殖范圍和程度，才能更好地避免丹江口水庫富營養(yǎng)化。

3.2.2 農(nóng)業(yè)污染

農(nóng)業(yè)污染也是造成水庫富營養(yǎng)化的因素之一。部分農(nóng)田分布在丹江口水庫入庫區(qū)的河流附近，仍采用傳統(tǒng)耕作方式。為提高農(nóng)作物產(chǎn)量，農(nóng)民大量使用化肥、農(nóng)藥，使得土壤內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)比較豐富。一旦遇到下雨天氣，水流便會攜帶這些營養(yǎng)物質(zhì)流入丹江口水庫中，使得水庫富營養(yǎng)化速度加快。同時(shí)，農(nóng)作物種植產(chǎn)生的一些廢物被帶入丹江口水庫中，也會對其造成一定污染。

4 丹江口水庫富營養(yǎng)化防治對策

從富營養(yǎng)化發(fā)生機(jī)制來看，丹江口水庫要想避免水體富營養(yǎng)化，首先需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，而后需要根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)采取防治對策。

4.1 建立自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)

目前，丹江口水庫僅有壩上中和五龍泉兩座水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站，不能完全滿足庫區(qū)自動(dòng)監(jiān)測要求。建立丹江口水庫自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)是避免水庫富營養(yǎng)化的根本措施。要對水庫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦水庫發(fā)生突發(fā)性污染，就根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行污染區(qū)域劃分和治理方法研究，根據(jù)水庫的當(dāng)前狀態(tài)安排后續(xù)工作。開閘放水前要了解水源質(zhì)量，避免污染水源輸出水庫。

4.2 控制外源污染

控制外源污染能夠防止丹江口水庫富營養(yǎng)化，只要保證水庫內(nèi)水源干凈，減少污染輸入，便能使其發(fā)揮最大的作用。想要控制外源污染，首先要切實(shí)改善上游來水水質(zhì)，開展上游村級垃圾清潔、河面打撈、網(wǎng)箱退養(yǎng)、河道綜合治理、河道生態(tài)修復(fù)及水土流失治理等工作。其次，要進(jìn)一步治理和控制流域內(nèi)農(nóng)村面源污染，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，減少農(nóng)藥和化肥的使用。只有把控好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥、磷肥的使用，才能避免其對水庫造成污染。最后，要改進(jìn)污水處理廠現(xiàn)有工藝，對居民生活用水、工業(yè)廢水等污水中的氮、磷等進(jìn)行充分處理，實(shí)現(xiàn)中水回用，避免其對水庫造成污染。

4.3 治理內(nèi)源污染

要想避免水體富營養(yǎng)化，丹江口水庫必須重視內(nèi)源污染治理。一旦水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化，即使沒有外界營養(yǎng)物質(zhì)輸入，其內(nèi)部也能靠營養(yǎng)循環(huán)自給自足，而治理費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效果可能不太明顯。只有做好預(yù)防，減少外源污染，堅(jiān)持“山水林田湖草”共同治理，構(gòu)建生態(tài)安全格局，才能更加有效地遏制丹江口水庫富營養(yǎng)化。

4.4 發(fā)展生態(tài)漁業(yè)

對漁業(yè)養(yǎng)殖進(jìn)行整改是控制丹江口水庫富營養(yǎng)化的有效措施之一。要注重生態(tài)漁業(yè)養(yǎng)殖，防止過度漁業(yè)養(yǎng)殖，根據(jù)實(shí)際情況把控養(yǎng)殖規(guī)模，保證其不對水庫造成不可控影響。要采取科學(xué)投喂方式進(jìn)行魚類喂養(yǎng)，根據(jù)養(yǎng)殖魚的種類、大小等因素決定魚料投放量，避免魚料無法被全部消耗，這樣能夠減少喂養(yǎng)成本，保護(hù)水資源不被殘餌污染，防止水庫富營養(yǎng)化。

4.5 強(qiáng)化協(xié)調(diào)保護(hù)

丹江口水庫流域涉及陜西、河南、湖北、甘肅、四川和重慶等6?。ㄊ校?，是我國最重要的水源地之一。流域內(nèi)各省市要不斷深化水資源保護(hù)與水污染防治協(xié)作機(jī)制，加強(qiáng)政府間溝通，建立丹江口水庫保護(hù)溝通協(xié)作平臺，在跨界水體保護(hù)、突發(fā)水污染應(yīng)急處置、水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)等方面廣泛開展協(xié)作。要進(jìn)一步完善流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，推進(jìn)綠色發(fā)展，建立綠色發(fā)展體系，推廣節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，開展節(jié)水行動(dòng)，降低能耗，實(shí)現(xiàn)上下游互利共贏。

5 結(jié)語

丹江口水庫對于我國來講有著極其重要的戰(zhàn)略意義，一旦水庫出現(xiàn)富營養(yǎng)化，將會對整個(gè)社會發(fā)展造成嚴(yán)重影響。只有根據(jù)實(shí)際情況，做好各類防范措施，才能更好地對水庫進(jìn)行保護(hù)，減小其出現(xiàn)富營養(yǎng)化的可能性。只有保證丹江口水庫水質(zhì)安全，才能保證我國南水北調(diào)中線工程的順利運(yùn)行，不斷推動(dòng)我國社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。