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1、 1浙江省主要大型水库富营养化分析及预防蔡临明（浙江省水文局， 杭州 310009）摘 要 本文对浙江省主要大型水库水体富营养化状况进行分析评价，近五年的水质监测资料分析评价结果表明，参与评价的 24座 主 要 大型水库富营养化状况明显加重的占 55%。水库一旦富营养，治理就十分困难，应引起高度重视。研究水库水质、分析其富营养状况，为水库水质的安全预警及今后治理水库、修复水库生态环境提供依据。关键词 水库 水质 富营养化 分析 评价 预防1.前言浙江省水库星罗棋布，大多数水库建于上世纪 90年代以前，建库时主要以防洪、农灌为主，兼发电、水产养殖等多功能。随着水资源日益紧缺，优水优用已得到共识。
2、一些主要大型水库已由建库初期以农灌功能为主逐渐转变成目前以生活饮用为主导功能。同时随着环境的变迁，水库水质、水生态及水库上游周边地区工、农、种、养殖业的发展和人类活动，使水库水质、营养水平和水库内水生态系统发生了很大变化，主要表现为水库总氮、总磷含量的普遍增高。水库水功能的转变和水体营养水平的好坏，将直接影响人民生活水平的提高和社会经济的发展。研究水库水质、分析其富营养状况，对掌握水库水质的安全预警情况及今后修复水库生态环境显得更加重要。2.水库的生态特征水库是个半河、半湖的人工水体。其特征是：水位不稳定、浑浊度大，以致生产力往往低于天然湖泊；库水交换频率高于湖水，使水质状况接近河水；淹没区的
3、植被沉入湖底，腐败分解，土壤的浸渍作用，岩石溶蚀作用，使库水矿化度，溶解气体和营养物质逐渐接近湖水。一些水库由于是拦截河流而成，水库的汇水区比较长窄，往往有一条主要的入水口，其泥沙、营养盐负荷也主要由此入水口输入。由于水库的上述特征，水库的沉积物和营养盐的含量往往沿水库径向呈现梯度变化，并伴随着生产力和水质的空间梯度变化。水库的上游多为河流状，水流较快、泥沙和营养盐含量较高、水混浊，初级生产力较低。水库中下游一般水面较宽，水流速慢、泥沙含量较低、透明度高，初级生产力受营养盐含量的限制或高或低。3浙江省主要大型水库水质状况3.1水库水质现状本文选用 2000-2004年 监 测 资 料 ， 对新
4、 安 江 、 青 山 、 赋 石 、 老 石 坎 、 对 河 口 、铜 山 源 、 湖 南 镇 、 碗 窑 、 白 水 坑 、 汤 浦 、 横 锦 、 金 兰 、 杨 溪 、 长 诏 、 陈 蔡 、 石 壁 、 2长 潭 、 里 石 门 、 牛 头 山 、 紧 水 滩 、 珊 溪 、 泽 雅 、 桥 墩 、 赵 山 渡 等 24座 主 要 大 型 水库 进 行 水 质 评 价 。水质评价标准采用地表水环境质量标准 （GB38382002） ；评 价 项 目 选用 溶 解 氧 、 高 锰 酸 盐 指 数 、 氨 氮 、 挥 发 酚 、 砷 、 五 日 生 化 需 氧 量 、 氟 化 物 、 氰
5、化物 、 汞 、 铬 （ 六 价 ） 、 总 铜 、 总 锌 、 总 镉 、 总 铅 、 石 油 类 、 总 磷 、 总氮、p H值 ；评 价 方 法 采 用 单 指 标 评 价 法 。水库的富营养化评价采用百分制；富营养化评价项目为总磷、总氮、叶绿素、透明度和高锰酸盐指数 5项；评价标准参照中国水资源公报 （湖泊、水库富营养化评分与分类方法，见表 1） ；评价方法，首先根据各测点项目的实测值的平均值（有多测点分层取样的水库，评价年度代表值采用垂线多点平均值） ，对照评价标准，求得各单项的评分值；然后依据下列公式计算各水库的评分值。最后，根据评分值的大小，对照评价标准，确定该水库的营养状况。营
6、养化程度按贫营养、中营养和富营养三级评价。表 2湖泊、水库富营养化评分与分类方法营养程度 评分值叶绿素（mg/L）总磷（mg/L）总氮（mg/L）高锰酸盐指数（mg/L）透明度（m）贫营养 1020 0.00050.001 0.0010.004 0.020.05 0.150.4 10.05.0中营养3040500.0020.0040.010.010.0250.050.10.30.51.02.04.03.01.51.0富营养607080901000.0260.0640.160.41.00.10.20.60.91.31.02.06.09.016.08.010.025.040.060.00.50.4
7、0.30.20.121 nM M in i=1式中：M湖泊、水库营养状态的评价值；Mii项项目的评分值；n评价项目的个数。以 2004年 为 现 状 基 准 年 ， 评 价 的 24座主要大型水库，青 山 、 对 河 口 、 铜 山源 水 库 水 质 劣 于 类 ， 其 余 21座 水 库 水 质 均 为 类 水 。 营 养 化 状 况 ：紧水滩水库为贫营养，铜 山 源 、 青 山 水库为富营养外，其余均为中营养。见表 2。 3表 2 2004年浙江省大型水库水质概况评价表全年水质类别（主要超标项目） 49 月营养化评价2000年 2001年 2002年 2003年 2004年水库名称 正常库
8、容（亿 m3）2000年 2001年 2002年 2003年 2004年评分值 营养化程度 评分值 营养化程度 评分值 营养化程度 评分值 营养化程度 评分值 营养化程度青山 0.3850 57.0 中营养 54.0 中营养 66.6 富营养 60.4 富营养 60.3 富营养赋石 0.8240 41.0 中营养 41.0 中营养 45.7 中营养 41.4 中营养对河口 0.3180 43.0 中营养 48.0 中营养 43.2 中营养 45.0 中营养老石坎 0.4250 43.0 中营养 43.0 中营养 41.5 中营养 41.9 中营养新安江 178.6000 I 37.0 中营养
9、28.0 贫营养 44.0 中营养 36.7 中营养 35.0 中营养湖南镇 15.8200 I 38.0 中营养 65.0 富营养 60.0 富营养 35.4 中营养 45.0 中营养碗窑 3.0850 I 35.0 中营养 50.0 中营养 50.0 中营养 42.7 中营养 55.0 中营养铜山源 2.1744 I V 35.0 中营养 35.0 中营养 70.0 富营养 60.0 富营养 60.0 富营养白水坑 4.0000 50.0 中营养横锦 1.7030 50.0 中营养 40.0 中营养金兰 0.6800 40.0 中营养 35.0 中营养杨溪 0.5338 48.0 中营养
10、50.0 中营养长诏 1.7800 54.6 中营养 40.3 中营养 40.2 中营养 39.0 中营养陈蔡 1.1640 56.2 中营养 40.5 中营养 40.0 中营养 39.0 中营养石壁 1.1030 52.8 中营养 40.5 中营养 40.3 中营养 40.0 中营养汤浦 2.3500 46.0 中营养 40.0 中营养 40.2 中营养 39.5 中营养 32.5 中营养长潭 0.8900 39.0 中营养 36.6 中营养 34.0 中营养 44.0 中营养 49.4 中营养牛头山 0.6400 40.0 中营养 35.8 中营养 36.0 中营养 37.6 中营养 43
11、.1 中营养里石门 0.5000 38.0 中营养 45.7 中营养 49.0 中营养 46.4 中营养 42.3 中营养珊溪 12.9100 I 35.0 中营养 45.0 中营养 55.0 中营养 43.0 中营养 38.0 中营养泽雅 0.4974 45.0 中营养 44.8 中营养 45.0 中营养 43.0 中营养 43.0 中营养桥墩 0.5121 50.0 中营养 50.3 中营养 49.6 中营养 50.0 中营养 45.0 中营养赵山渡 0.3300 45.0 中营养 40.0 中营养紧水滩 10.3500 I I 28.2 贫营养 28.0 贫营养 28.5 贫营养 29.
12、0 贫营养 29.3 贫营养 4由 此 可 见 ， 浙 江 省 主要大型水库现状水质特点是水体呈中-富营养化。大部分水库由建库初期的贫营养水体、生物量很低转变为现在生物量较高的中、富营养水体。主要营养物质为总氮，总磷。参与评价的 24座 主 要 大型水库富营养化状况明显加重的约占 55%。4浙江省水库富营养化成因分析根据利贝格最小值定律，植物生长取决于外界提供给它的所需养料中数量最小的一种。藻类化学成分的“经验分子式”为 C106H236O110N16P，由此可见，在藻类分子式中所占的重量百分比最小的两种元素氮和磷，特别是磷是控制水体藻类生长的主要因素。水库营养化的实质是由于营养物质（主要是氮
13、、磷）输入输出的失衡，而造成水体生态系统中物种分布的平衡被打破，导致单一物种（如浮游藻类）的疯长，致使水体透明度、溶 解 氧 降 低 ， 从而进一步破坏了生态系统，严重时可使整个水生态系统走向消亡。4.1氮、磷对水体富营养化影响分析日本湖泊科学家在研究氮、磷物质与水质富营养化过程中发现氮、磷浓度的比值与藻类增殖有密切关系，指出：当湖水的总氮和总磷浓度的比值在101151 的范围时，藻类生长与氮、磷浓度存在直线相关关系。湖水的总氮和总磷浓度的比值在 121131 时最适宜于藻类增殖。同样，当水库水体中总氮和总磷浓度达到一定比值时，水库也将出现藻类爆发，破坏水库水生态系统。对 2003-2004年
14、 呈 富营养状态的铜 山 源 、 青 山 水库的总氮、总磷浓度比值进行分析（见表 3） ，结果表明，氮、磷浓度比值 50%在 101151 的范围内。我省水库水体的总氮、总磷浓度的比值在什么范围内最适宜于藻类增殖，还需要进行专项研究。表 3 铜 山 源 、 青 山 水库总氮和总磷浓度的比值表时间 水库 总氮（mg/L） 总磷（mg/L） 总氮和总磷浓度的比值 营养程度铜 山 源 0.81 0.59 13.7 富营养2003年 4-9月青 山 2.01 0.12 16.8 富营养铜 山 源 0.97 0.09 10.7 富营养2004年 4-9月青 山 3.18 0.06 53.0 富营养4.2水库富营盐来源1996年，省水文局完成了“全省大中型水库水质调查分析”课题。当时水库水体总氮、总磷含量普遍低于现状。这说明浙江省水库水体中营养盐主要是外源性氮、磷输入。输入水库的总磷、总氮量主要由于过度的人为活动（如旅 5游、土地开发、库区畜 禽 养 殖 等） ，使生活、工业、农业污水中的大量营养物质排入水体，造成水体中的磷、氮负荷增加。这些分别来自水库汇水区内的种植业、网箱养殖业、生活、工业、农业污水的磷、氮营养物是浙江省水库外源营养物主要来源。5水库富营养化预防水库水体富营养化与营养物质、气候条
