林志杰

（福建省泉州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，福建泉州，362000）

福建省山美水庫(kù)位于泉州市晉江支流東溪中游，為該省唯一的國(guó)家一級(jí)水利工程管理單位，是泉州市一座以供水為主，兼灌溉、防洪、發(fā)電、生態(tài)調(diào)節(jié)、養(yǎng)殖等綜合利用的大Ⅱ型水利樞紐工程。山美水庫(kù)是維系下游南安、晉江、石獅、惠安、泉港、鯉城、豐澤和洛江等八個(gè)市、縣、區(qū)五百多萬(wàn)人生產(chǎn)和生活的主要供水源地，為泉州市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了防洪安全和水資源供給保障，被譽(yù)為“泉州人民的生命庫(kù)”、“泉州的生態(tài)調(diào)節(jié)器”。

根據(jù)近年山美水庫(kù)水環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果，探討了水庫(kù)的水質(zhì)特征及富營(yíng)養(yǎng)化程度和變化趨勢(shì)、富營(yíng)養(yǎng)化的成因分析以及相關(guān)的防治對(duì)策。研究結(jié)果為進(jìn)一步防止山美水庫(kù)環(huán)境污染提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)水庫(kù)水資源管理與保護(hù)工作具有一定的指導(dǎo)意義。

1 水庫(kù)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)

1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、因子、時(shí)間及頻次

（1）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位：泉州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站每年持續(xù)對(duì)山美水庫(kù)水質(zhì)開(kāi)展監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分別布設(shè)在水庫(kù)的入口（A）、庫(kù)中（B）、出口（C）。根據(jù)水深情況，在部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)位垂線上分三層取樣。

（2）監(jiān)測(cè)因子：pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、鉻（六價(jià)）、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群、透明度、葉綠素a。

（3）時(shí)間及頻次：2008-2011年期間，每年3月，7月和11月份對(duì)水庫(kù)入口（A）、庫(kù)中（B）、出口（C）水體進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1.2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

采樣及分析方法按國(guó)家GB3838-2002《水和廢水監(jiān)測(cè)規(guī)范》和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

監(jiān)測(cè)結(jié)果按照GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

富營(yíng)養(yǎng)化程度采用中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站《關(guān)于湖泊（水庫(kù)）富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定的通知》（總站生字〔2001〕090號(hào)）中規(guī)定的綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)分析

根據(jù)2008-2011年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：總磷濃度較高，基本上處于0.02 mg/L左右，部分不能達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，尤其在2010年7月和11月，只能達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；總氮超標(biāo)最為嚴(yán)重，基本上都處于劣Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，只有2008年11月與2009年3月處于Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；其他監(jiān)測(cè)因子均能滿足GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

評(píng)價(jià)方法：綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法（卡爾森指數(shù)法）。

評(píng)價(jià)因子：葉綠素a（Chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）和CODMn（高錳酸鹽指數(shù)）。

狀態(tài)分級(jí)：采用0～100的一系列連續(xù)數(shù)字對(duì)水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)。在同一營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下，指數(shù)值越高，其營(yíng)養(yǎng)程度越重。

表1 營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)與評(píng)分值對(duì)應(yīng)表Table 1 Relation between grades of trophic status and evalua?tion value

2.2 歷年水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)結(jié)論

2008-2011年，山美水庫(kù)設(shè)置三個(gè)點(diǎn)位并在每年的三個(gè)不同時(shí)期（3月、7月、11月）采樣監(jiān)測(cè)，采用“卡爾森指數(shù)法”計(jì)算評(píng)分，得出各個(gè)年、月、點(diǎn)位的綜合營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，其評(píng)價(jià)結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，山美水庫(kù)水體綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在2009年3月水庫(kù)出口評(píng)分值為29.6，屬于貧營(yíng)養(yǎng)（接近中營(yíng)養(yǎng)）狀態(tài)。其他時(shí)期的評(píng)分值在34.7～45之間，屬于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。總體分析可知，2010年的水庫(kù)水體綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)相對(duì)較高，2011年有所下降，但相對(duì)2008年的數(shù)據(jù)對(duì)比還是有所增加的。各單項(xiàng)指標(biāo)中，總氮各時(shí)期的評(píng)分值在64.9～71.3之間，均為中度（已接近重度）富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，必須引起警惕。

圖1 水庫(kù)歷年?duì)I養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)Fig.1 Trophic status indicators of different years

3 富營(yíng)養(yǎng)化的趨勢(shì)分析

3.1 水庫(kù)TN、TP的變化特征分析

圖2 水庫(kù)歷年總氮變化情況圖Fig.2 Nitrogen contents of different years

圖3 水庫(kù)歷年總磷變化情況圖Fig.3 Phosphorus contents of different years

對(duì)山美水庫(kù)A、B、C三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位水體近4年的TN、TP的變化特征進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1、圖2所示。根據(jù)圖2、圖3顯示，山美水庫(kù)A、B、C三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的水體，TN和TP除極個(gè)別異常值外，總體上是略呈上升的趨勢(shì)。如不加以控制，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年也將會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。因此，必須對(duì)水庫(kù)水體水質(zhì)加以保護(hù)。

3.2 營(yíng)養(yǎng)鹽評(píng)價(jià)分析

水體營(yíng)養(yǎng)鹽是指營(yíng)養(yǎng)鹽的相對(duì)組成。用總氮與總磷的濃度比率來(lái)計(jì)算總氮/總磷比值是決定水體藻類生物量的主要因子之一，它對(duì)藻類的暴發(fā)性生長(zhǎng)具有重要指示作用。當(dāng)TN/TP＜7時(shí)，氮是限制性營(yíng)養(yǎng)鹽；TN/TP在8～30之間為適宜藻類生長(zhǎng)范圍；TN/TP＞30，則磷將成為藻類生長(zhǎng)的限制因子。山美水庫(kù)3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面3個(gè)不同時(shí)期的TN/TP見(jiàn)表2。

表2 水庫(kù)斷面TN/TPTable 2 TN/TP values of the reservoir section

由表2可以看出，TN/TP在2011年3月的出庫(kù)口比值（242.2）最大、2009年3月比值（56.9）最小，所有斷面包括全庫(kù)總氮/總磷均大于30，可見(jiàn)山美水庫(kù)氮營(yíng)養(yǎng)來(lái)源充足。因此，山美水庫(kù)屬于磷控制型營(yíng)養(yǎng)鹽水庫(kù)，生態(tài)系統(tǒng)對(duì)磷濃度的改變反應(yīng)明顯。所以在山美水庫(kù)流域采取禁磷措施，對(duì)于保護(hù)水庫(kù)水質(zhì)具有重要的意義。

4 富營(yíng)養(yǎng)化成因分析

山美水庫(kù)庫(kù)區(qū)的總磷、總氮濃度主要來(lái)自庫(kù)區(qū)上游永春縣城和沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及生活污染源。

4.1 工業(yè)污染

根據(jù)相關(guān)資料，流域內(nèi)的個(gè)別企業(yè)雖設(shè)有簡(jiǎn)易處理設(shè)施，但仍未做到廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。因此，未達(dá)標(biāo)排放的廢水很可能引起下游山美水庫(kù)水質(zhì)中總磷、總氮以及COD含量的增加，影響水庫(kù)水質(zhì)。

4.2 農(nóng)業(yè)污染

桃溪、湖洋溪沿岸和山美水庫(kù)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地面積為10494.8 ha。農(nóng)田化肥、農(nóng)藥流失會(huì)隨著農(nóng)田徑流進(jìn)入水庫(kù)造成水體N、P污染，從而對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染影響。山美水庫(kù)流域內(nèi)養(yǎng)殖畜禽產(chǎn)生的糞便在禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)如未經(jīng)妥善處理也將會(huì)影響到水庫(kù)水質(zhì)。

4.3 生活污染

永春縣污水處理廠由于相應(yīng)配套污水管網(wǎng)尚未完善，縣城生活污水未能全部納入污水處理廠集中處理，很大一部分生活污水直接排入山美水庫(kù)上游的晉江東溪。水庫(kù)上游及周邊的鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水未能得到有效處理，最終排入山美水庫(kù)。

桃溪和山美水庫(kù)沿岸固體廢棄物收集仍采用混合收集的方法。居民生活垃圾傾倒的隨意性較大。工業(yè)垃圾由于管理不嚴(yán)、操作不規(guī)范等，在庫(kù)邊附近集中丟棄，并進(jìn)行焚燒，惡臭熏人、濾出液橫流，環(huán)境污染嚴(yán)重。

5 防治對(duì)策和建議

5.1 控制工業(yè)污染源

山美水庫(kù)流域內(nèi)的工業(yè)企業(yè)主要集中在上游的桃溪流域，因此，一是對(duì)流域內(nèi)不符合環(huán)保要求的企業(yè)，必須盡快關(guān)停；二是加強(qiáng)流域內(nèi)監(jiān)控能力，嚴(yán)禁違法排污行為；三是推行工業(yè)企業(yè)污染集中控制；四是提高管理水平，加強(qiáng)總量控制。

5.2 控制農(nóng)業(yè)污染源

首先要治理農(nóng)業(yè)面源污染，積極推廣普及高效、低毒、低殘留農(nóng)藥以及平衡配方施肥技術(shù)。其次要扶持和鼓勵(lì)群眾發(fā)展種植經(jīng)濟(jì)綠肥、作物專用肥，以減少化肥的使用量。

5.3 控制養(yǎng)殖業(yè)污染源

對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染治理，必須嚴(yán)格執(zhí)行流域范圍內(nèi)各縣（市、區(qū)）已劃定的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)禁養(yǎng)區(qū)、禁建區(qū)的規(guī)定，從而有效控制畜禽養(yǎng)殖污染。

5.4 控制生活污染源

一是要加快污水集中處理廠、垃圾無(wú)害化處理廠建設(shè)；二是要完善污水配套管網(wǎng)及垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)體系的建設(shè)，積極推行環(huán)保設(shè)施運(yùn)營(yíng)社會(huì)化。

6 結(jié)語(yǔ)

（1）山美水庫(kù)2008-2011年水質(zhì)情況：總磷濃度較高，部分不能達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；總氮超標(biāo)最為嚴(yán)重，基本上處于劣Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；其他監(jiān)測(cè)因子均能滿足GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）2008-2011年期間，除了2009年3月水庫(kù)出口為貧營(yíng)養(yǎng)（接近中營(yíng)養(yǎng)）狀態(tài)之外，其他點(diǎn)位的不同時(shí)期，其營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差別不大，綜合指數(shù)均為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。各單項(xiàng)指標(biāo)中，總氮在各時(shí)期均為中度（已接近重度）富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

（3）山美水庫(kù)A、B、C三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的水體，TN和TP除極個(gè)別異常值外，總體上略呈上升的趨勢(shì)。

（4）山美水庫(kù)各年、各斷面的總氮/總磷均大于30，氮營(yíng)養(yǎng)來(lái)源充足，屬于磷控制型營(yíng)養(yǎng)鹽水庫(kù)，生態(tài)系統(tǒng)對(duì)磷濃度的改變反應(yīng)明顯。因此，需在山美水庫(kù)流域采取禁磷措施?！?/p>

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