鳴翠湖水體富營養(yǎng)化評價

江海紅 賈 濤

（吳忠市科信環(huán)境檢測有限公司，寧夏 吳忠 751100）

在地表生態(tài)系統(tǒng)中，湖泊扮演著十分重要的角色，其與人民生活、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，由于不合理開發(fā)與利用，許多湖泊產(chǎn)生了富營養(yǎng)化，湖泊水質(zhì)下降，從而導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞[1]。富營養(yǎng)化是指水體中的磷、氮等物質(zhì)的富集，導(dǎo)致藻類快速繁殖，破壞了湖泊生態(tài)系統(tǒng)的平衡。我國湖泊的富營養(yǎng)化進(jìn)程十分迅速，已成為我國湖泊面臨的重要問題之一[2]。因此，對湖泊開展水質(zhì)富營養(yǎng)化評價至關(guān)重要，一方面為湖泊水污染治理提供重要數(shù)據(jù)資料，另一方面可為湖泊水環(huán)境保護(hù)、水質(zhì)改善提供參考[3]。銀川市作為寧夏回族自治區(qū)首府，有“塞上江南”“西夏古都””的美譽(yù)。在2018年銀川市成為全球首批獲得“國際濕地城市”稱號的城市，也是我國西部地區(qū)唯一入選的城市。在國家“西部大開發(fā)”“一帶一路”戰(zhàn)略的引導(dǎo)下，銀川市的工業(yè)化和城市化呈明顯加快的趨勢，并逐漸成為西部重要的中心城市。與此同時，也帶來了一定的污染，湖泊濕地的水質(zhì)問題日益明顯，引起相關(guān)部門的重視。鳴翠湖國家濕地公園是為銀川市代表性濕地，因此，該文以鳴翠湖為例，對其水質(zhì)富營養(yǎng)化進(jìn)行研究，以期能為湖泊的富營養(yǎng)化的改善提供一定的借鑒。

1 材料與方法

1.1 鳴翠湖概況

鳴翠湖國家濕地公園位于銀川市興慶區(qū)掌政鎮(zhèn)境內(nèi)，距離掌政鎮(zhèn)1 km，東距離黃河約3km，西距離銀川市區(qū)約9km，地理坐標(biāo)位于北緯38°23′5″N～38°24′5″，東經(jīng)106°22′4″～106°23′5″，是我國首批、全國第三家被國家林業(yè)局命名的國家濕地公園，也是西部地區(qū)黃河流域首家濕地公園，享有“中國最美的六大濕地公園之一”和“中國生態(tài)保護(hù)最佳濕地”的美譽(yù)。鳴翠湖湖區(qū)面積約為667 hm2，湖泊面積約占總面積的80%。湖泊的水源主要為農(nóng)田退水、溝渠補(bǔ)水和地下水。隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，匯入鳴翠湖的營養(yǎng)鹽類物質(zhì)不斷增多，導(dǎo)致鳴翠湖出現(xiàn)水體環(huán)境下降，水草瘋長等現(xiàn)象，因此，該文以鳴翠湖為研究對象，對其富營養(yǎng)化進(jìn)行監(jiān)測與評價，以期為鳴翠湖水體的改善提供數(shù)據(jù)支撐。

1.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ 91.2—2022），并結(jié)合鳴翠湖的實(shí)際情況，在鳴翠湖布設(shè)6個采樣點(diǎn)（如圖1所示），1、2、3、4、5號點(diǎn)依次分布在鳴翠湖的西側(cè)、西南、東南、東北與西北5個方向，6號點(diǎn)為湖心島附近。樣品采集時間分別為2022年的3月14日、5月8日、7月11日、9月18日、11月13日，選擇在水位穩(wěn)定、無風(fēng)、無雨的條件下進(jìn)行采樣。采樣采用1.5L的采樣器采集水面以下0.5m的水體，采樣時避開水面雜物較多、水草分布密集的區(qū)域，同時采用輕輕擾動水體的方式避開水面雜物[4-5]。獲取樣品后做妥善保存，回實(shí)驗(yàn)室后馬上對樣品的總氮（TN）、總磷（TP）和化學(xué)需氧量（COD）進(jìn)行監(jiān)測，其中，總氮（TN）采用重鉻酸鹽法（GB 11914—89）測定，總磷（TP）采用鉬酸銨分光光度法（GB 11893—89）測定，化學(xué)需氧量（COD）采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ 636—2012）測定[6-7]。

圖1 鳴翠湖采樣點(diǎn)分布圖

1.3 富營養(yǎng)化評價方法及標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《湖泊（水庫）富營養(yǎng)化評價方法及分級技術(shù)規(guī)定》（〔2001〕090 號），該文采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對鳴翠湖的富營養(yǎng)化狀況進(jìn)行評價。評價分為兩步，第一步為計算水質(zhì)的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，第二步為對湖泊的富營養(yǎng)化狀態(tài)況進(jìn)行定性評價[8]。

該文選取總氮（TN）、總磷（TP）和化學(xué)需氧量（COD）三個指標(biāo)，對各單項(xiàng)指標(biāo)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）進(jìn)行計算，如公式（1）所示。

式中：TLI（∑）為綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；TLI（j）為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；Wj是第j種參數(shù)的權(quán)重。

以TN作為基準(zhǔn)參數(shù)，那么第j種參數(shù)的相關(guān)權(quán)重如公式（2）所示。

式中：rij為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)TN的相關(guān)關(guān)系[9]。

各指標(biāo)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計算如公式（3）～公式（5）所示。

式中：TN、TP、COD的單位均為 mg/L。

各指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的湖泊富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 湖泊富營養(yǎng)化分級標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

由表2可知，無論3月、5月、7月、9月，還是11月，鳴翠湖的各個采樣點(diǎn)的富營養(yǎng)化指數(shù)為50.60～71.90，均大于50，即鳴翠湖處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。其中在3月和11月大部分屬輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)，而5月、7月、9月大部分屬于中度富營養(yǎng)化。

表2 各采樣點(diǎn)水體營養(yǎng)狀態(tài)分布表

從時間上看，鳴翠湖在3月份的富營養(yǎng)化指數(shù)為54.80～61.30，均值為56.80，總體屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。從各點(diǎn)位看，除3號點(diǎn)位屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)外，其余點(diǎn)位均屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。鳴翠湖在5月份的富營養(yǎng)化指數(shù)為58.40～71.90，均值為66.10，總體屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。從各點(diǎn)位看，除3號點(diǎn)位屬于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，2號點(diǎn)位屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)外，其余點(diǎn)位均屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。鳴翠湖在7月份的富營養(yǎng)化指數(shù)為59.10～71.00，總體屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。從各點(diǎn)位看，除3號點(diǎn)位屬于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，2號點(diǎn)位屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)外，其余點(diǎn)位均屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。鳴翠湖在9月份的富營養(yǎng)化指數(shù)為50.60～71.20，總體屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。從各點(diǎn)位看，除3號點(diǎn)位屬于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，1號、2號點(diǎn)位屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)外，其余點(diǎn)位均屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。鳴翠湖在11月份的富營養(yǎng)化指數(shù)為53.70～63.20，總體屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。從各點(diǎn)位看，除3號、4號點(diǎn)位屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)外，其余點(diǎn)位均屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。總之，從時間上看，在3月份與11月份鳴翠湖的富營養(yǎng)化程度相對較輕，而在5月、7月、9月份鳴翠湖的富營養(yǎng)化程度相對較高，特別是7月份，這可能與補(bǔ)給來源主要是農(nóng)田退水、溝渠補(bǔ)水有關(guān)，補(bǔ)水水源中存在一定的未被利用的化肥、農(nóng)藥殘余流入湖水，逐漸使湖泊水體質(zhì)量下降，同時，農(nóng)田退水中還存在一定的磷、氮等營養(yǎng)鹽，造成湖泊的富營養(yǎng)化。因?yàn)槊磕晗募臼寝r(nóng)田退水比較集中的時間段，所以7月的富營養(yǎng)化程度最高。

從采樣點(diǎn)看，1號點(diǎn)的富營養(yǎng)化指數(shù)為55.80～68.20，其中在3月、9月與11月均屬輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)，在5月和7月屬中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。2號點(diǎn)的富營養(yǎng)化指數(shù)為50.60～59.10均屬輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。3號點(diǎn)的富營養(yǎng)化指數(shù)為63.20～71.90，其中在5月、7月與9月屬于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，在3月和11月屬中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。4號點(diǎn)的富營養(yǎng)化指數(shù)為56.80～69.30，其中在5月、7月、9月與11月均屬中度富營養(yǎng)化狀態(tài)，在3月份屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。5號點(diǎn)的富營養(yǎng)化指數(shù)為56.30～65.30，在5月、7月與9均屬中度富營養(yǎng)化狀態(tài)，在3月和11月屬輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。6號點(diǎn)的富營養(yǎng)化指數(shù)為55.80～68.40，在5月、7月與9均屬中度富營養(yǎng)化狀態(tài)，在3月和11月屬輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)?？傊?，從采樣點(diǎn)位看，3號采樣點(diǎn)的富營養(yǎng)化程度較高，這可能與3號點(diǎn)位于進(jìn)水口，補(bǔ)給來源主要是農(nóng)田退水、溝渠補(bǔ)水有關(guān)，可能農(nóng)田退水、溝渠補(bǔ)水本身就存在一定的富營養(yǎng)化。除此之外，4號采樣點(diǎn)的富營養(yǎng)化較高，這可能與4號點(diǎn)水位淺，水草比較豐茂有關(guān)。

3 鳴翠湖水體富營養(yǎng)化防治對策

3.1 加強(qiáng)外來污染源的控制

鳴翠湖富營養(yǎng)化所需營養(yǎng)主要通過外源營養(yǎng)輸入，因此，要想控制鳴翠湖富營養(yǎng)化，就必須減少或截斷外源營養(yǎng)物質(zhì)與污染物輸入。鳴翠湖的補(bǔ)給來源主要是農(nóng)田退水、溝渠補(bǔ)水和地下水，而農(nóng)田退水中存在大量的營養(yǎng)元素，導(dǎo)致富營養(yǎng)化。因此，要加強(qiáng)對鳴翠湖湖周邊農(nóng)業(yè)污染源的管理。應(yīng)積極推動與發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，其農(nóng)業(yè)種植應(yīng)在農(nóng)業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，推廣測土配方施肥，科學(xué)除蟲施肥技術(shù)等，減少農(nóng)藥化肥施用量。與此同時，鳴翠湖應(yīng)要擴(kuò)大進(jìn)水的來源，減少對農(nóng)業(yè)灌溉退水的依賴，從而減少農(nóng)田退水對鳴翠湖的污染。

鳴翠湖作為國家濕地公園，其兼具旅游的功能。因此，鳴翠湖也應(yīng)針對旅游可能產(chǎn)生的富營養(yǎng)化物質(zhì)進(jìn)行處理。例如應(yīng)將旅游活動產(chǎn)生的生活污水進(jìn)行集中處理，處理達(dá)標(biāo)后再排放等。應(yīng)加強(qiáng)對水質(zhì)富營養(yǎng)化的監(jiān)測和治理。要建立健全水質(zhì)監(jiān)測體系，特別是進(jìn)水口的水質(zhì)，從源頭避免和減少水污染。水一定要處理達(dá)標(biāo)后，再補(bǔ)充到湖泊里。

3.2 減少內(nèi)源性污染

可以在文萃湖采用挖掘湖泊底泥、種植大型水生植物以及淡化水體等措施，來減少水體中藻類與營養(yǎng)物質(zhì)的生長與繁衍，從而控制鳴翠湖的水體富營養(yǎng)化。

3.3 健全鳴翠湖的管理體制

湖泊的保護(hù)和治理需要多個部門共同去努力，因此，鳴翠湖應(yīng)建立完善的水環(huán)境管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)鳴翠湖的工作。第一，應(yīng)建立完善的績效考評制度。將鳴翠湖的水環(huán)境保護(hù)納入政府的績效考評體制中，并對鳴翠湖出現(xiàn)的可疑污染源進(jìn)行監(jiān)測。第二，應(yīng)強(qiáng)化鳴翠湖管理問責(zé)機(jī)制。將鳴翠湖的保護(hù)與治理工作具體落實(shí)到人。第三，加強(qiáng)宣傳教育，提高游客的環(huán)保意識。通過一系列湖泊環(huán)境宣傳教育活動，讓愛湖、護(hù)湖的思想深入人心。

4 結(jié)論

通過對鳴翠湖湖水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)從時間上看，鳴翠湖水鳴翠湖在3月份與11月份的富營養(yǎng)化狀態(tài)較輕，屬于輕度富營養(yǎng)化；而在5月、7月、9月份的富營養(yǎng)化狀態(tài)較重，屬于中度富營養(yǎng)化。從采樣點(diǎn)看，鳴翠湖3號采樣點(diǎn)的富營養(yǎng)化程度相對較高，在3月與11月屬于中度富營養(yǎng)化，在5月、7月與9月屬于重度富營養(yǎng)化。根據(jù)鳴翠湖的富營養(yǎng)化狀態(tài)，提出加強(qiáng)對外來污染源的控制，減少污染物排放、減少內(nèi)源性污染、健全鳴翠湖的管理體制等措施，以期能為鳴翠湖水體富營養(yǎng)化的改善提供一定的參考。