周童
(巢湖管理局環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站,安徽巢湖 238000)
巢湖位于安徽省中部,地理坐標(biāo)為東經(jīng)117°17′~117°52′、北緯31°25′~31°43′,屬長江左岸水系。巢湖多年平均水位8.52m(吳淞高程),面積約769km2,是安徽省最大、中國的著名淡水湖泊。為探索研究巢湖湖區(qū)水體因風(fēng)浪擾動水深與濁度、總磷監(jiān)測結(jié)果之間的關(guān)系,筆者結(jié)合工作實(shí)際,在南淝河入湖區(qū)流場平臺、黃麓流場平臺、南淝河入湖區(qū)生態(tài)清淤船附近,開展相關(guān)分析實(shí)驗(yàn)。
樣品采集:
在巢湖湖區(qū)選取南淝河入湖區(qū)、黃麓兩個流場平臺監(jiān)測點(diǎn)位(詳見圖1)采集水樣,根據(jù)點(diǎn)位現(xiàn)場實(shí)際水深,在監(jiān)測垂線上分別設(shè)置水面下0.5m、1m、1.5m、2m、3m、4m 點(diǎn)位進(jìn)行濁度項目分層現(xiàn)場監(jiān)測、總磷項目分層采樣工作。分別在指定深度采集樣品10L,置于沉降水桶中計時靜置沉降,期間不得攪動水樣,30 分鐘后采用虹吸方式取上清液裝瓶,進(jìn)水端口位于水面下5cm 處,分裝至3個潔凈采樣瓶中。
圖1 南淝河入湖區(qū)和黃麓流場平臺采樣點(diǎn)位示意圖
在南淝河入湖區(qū)生態(tài)清淤船附近,按水流方向布設(shè)一條監(jiān)測線,距清淤船15 米、50 米、100 米、200 米、300米、500 米、800 米設(shè)置7 個采樣點(diǎn),在監(jiān)測垂線上設(shè)置水面下0.5m、水面下1m、水面下2m 等3 個采樣點(diǎn)(詳見圖2)。
圖2 南淝河入湖區(qū)生態(tài)清淤船附近采樣點(diǎn)位示意圖
現(xiàn)場分析項目為濁度,實(shí)驗(yàn)室分析項目為總磷。分析方法如下:
濁度:便攜式濁度計法;總磷:水質(zhì)自動監(jiān)測儀器、鉬酸銨分光光度法。
以清淤船工作點(diǎn)位為原點(diǎn),分別以最近的國控點(diǎn)湖濱及南淝河外延入湖垂直點(diǎn)布設(shè)兩條監(jiān)測線,距清淤船15 米、50 米、100 米、300 米設(shè)置4 個采樣點(diǎn),共計8 個點(diǎn)位。(詳見圖3)
圖3 南淝河清淤船附近采樣點(diǎn)位示意圖
現(xiàn)場根據(jù)清淤船作業(yè)前、作業(yè)后1 小時、作業(yè)后3 小時分別采集水樣,帶回實(shí)驗(yàn)室分析總磷、氨氮、懸浮物項目。分析方法如下:
總磷:鉬酸銨分光光度法;氨氮:納氏試劑分光光度法;懸浮物:重量法。
由圖4 可以看出,流場平臺測點(diǎn)濁度隨測量水深的增加而略有增大趨勢,這可能與測點(diǎn)水深較淺、當(dāng)日測點(diǎn)風(fēng)速較大,可能會引起湖區(qū)底泥的擾動有一定關(guān)系[1]。
圖4 流場平臺測點(diǎn)水深與濁度的關(guān)系
由表1、圖5 可以看出,在濁度為80 度左右時,水質(zhì)自動儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)與手工分析數(shù)據(jù)基本一致;在濁度為150 度左右時,水質(zhì)自動儀器監(jiān)測在各水深的監(jiān)測數(shù)據(jù)略大于巢管局手工分析數(shù)據(jù),但是趨勢基本一致,由此可見在離線狀態(tài)下水質(zhì)自動監(jiān)測儀器穩(wěn)定性不錯,但當(dāng)濁度增大時,水質(zhì)自動監(jiān)測儀器在消除濁度干擾的能力與手工法分析有一定差異。由上我們可以看出,流場平臺測點(diǎn)濁度隨水深增加而變大,總磷隨水深增加而基本保持不變(或略有下降)。由此得出濁度在70-150 度之間時,經(jīng)過現(xiàn)場沉降、濁度補(bǔ)償措施后,對總磷監(jiān)測數(shù)值的影響基本不大[2]。
表1 流場平臺監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總表
圖5 流場平臺測點(diǎn)水深與總磷的關(guān)系
在現(xiàn)場根據(jù)南淝河入湖區(qū)點(diǎn)位水下順流方向,確定采樣方向路線為清淤船東南方向。水平方向上距清淤船設(shè)15m、50m、100m、200m、300m、500m、800m 共7 個監(jiān)測垂線,垂直方向在每個監(jiān)測垂線上設(shè)置水面下0.5m、水面下1m、水面下2m 等3 個采樣點(diǎn),現(xiàn)場用便攜式濁度監(jiān)測儀實(shí)時監(jiān)測濁度項目。監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。由表2、圖6可以看出,距清淤船水平方向上,隨著距離增加,濁度略有降低;在垂直方向上,隨著監(jiān)測水深的增加,濁度略有增加。
圖6 南淝河清淤船附近水體水平、垂直方向濁度的變化
表2 南淝河清淤船附近水體濁度監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總表
表3 南淝河清淤船施工作業(yè)附近湖體水質(zhì)數(shù)據(jù)
表4 巢湖湖區(qū)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)及流場平臺氣象數(shù)據(jù)
圖7 清淤船開機(jī)前后附件水體總磷變化趨勢
圖8 清淤船開機(jī)前后附件水體氨氮變化趨勢
圖9 清淤船開機(jī)前后附件水體懸浮物變化趨勢
由此得出,清淤船作業(yè)可能會引起附近水體(約二三百米范圍內(nèi))擾動,但是總體影響不大;而濁度隨測量水深的增加而略有增大,可能與測點(diǎn)水深較淺、當(dāng)日測點(diǎn)風(fēng)速較大,引起湖區(qū)底泥的擾動有一定關(guān)系[3]。
結(jié)合實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),環(huán)保絞吸船清淤作業(yè)前后,清淤船附近15-300 米范圍內(nèi)總磷濃度、氨氮、懸浮物濃度均呈輕微波動,總體變化趨勢不大。同時與清淤船作業(yè)點(diǎn)位附近的國省控自動監(jiān)測總磷數(shù)據(jù)對比差異性較小。
另結(jié)合當(dāng)日湖區(qū)風(fēng)速數(shù)據(jù),總磷、氨氮、懸浮物數(shù)據(jù)的輕微波動屬正?,F(xiàn)象。
3.1 加強(qiáng)巢湖湖體不同風(fēng)速、不同深度下濁度和總磷等營養(yǎng)鹽的長期監(jiān)測,并結(jié)合底泥釋放以及底泥污染物變化等特征,分析年際尺度上的上述相關(guān)指標(biāo)之間的關(guān)系。弄清巢湖湖體懸浮物增多后對巢湖水質(zhì)、藍(lán)藻水華暴發(fā),乃至對水生生物存活的風(fēng)險,加強(qiáng)科學(xué)投入與研究[4]。
3.2 加強(qiáng)研究分析降低巢湖水體因風(fēng)浪擾動而導(dǎo)致水體濁度增加、底泥易釋放的工程措施與方案,如冬春季水位抬高、表層底泥穩(wěn)固技術(shù)、局部湖區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)、流泥/浮泥的生態(tài)清淤技術(shù)、增加湖底濾食性生物的種類與數(shù)量等等,同時分析技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)效益。
3.3 加強(qiáng)巢湖湖體透明度、懸浮物濃度以及總磷等營養(yǎng)鹽的長期監(jiān)測,并結(jié)合底泥釋放以及底泥污染物變化等特征,分析年際尺度上的上述相關(guān)指標(biāo)之間的關(guān)系。弄清巢湖湖體懸浮物增多后對巢湖水質(zhì)、藍(lán)藻水華暴發(fā),乃至對水生生物存活的風(fēng)險,加強(qiáng)科學(xué)投入與研究。