杭州地区大中型水库富营养化状况及影响因子分析

第２３卷第１１期２０１４年１１月长江流域资源与环境ＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＢａｓｉｎＶｏｌ．２３Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２０１４杭州地区大中型水库富营养化状况及影响因子分析盛海燕１，２，韩轶才２，虞左明２，刘明亮２，何剑波２，张银龙１＊（１．南京林业大学生物与环境学院，江苏南京２１００３７；２．杭州市环境保护科学研究院，浙江杭州３１００１４）摘要：在２００８年和２００９年对杭州地区１７个大中型水库进行了调查。结果表明：杭州地区大中型水库水质不容乐观，按照单因子指标评价法，只有３个水库符合Ⅱ类水体标准，２个水库符合Ⅲ类水体标准，２个水库为Ⅳ类水体，３个水库为Ⅴ类水体，其余７个水库均为劣Ⅴ类水体，定类指标均是总氮。根据综合营养状态指数结果：丰水期２个水库处于贫营养状态，１３个水库处于中营养状态，２个水库处于轻度富营养状态；枯水期１６个水库处于中营养状态，１个水库处于中度富营养状态。总氮和总磷作为营养物质是这些水库富营养化的主要影响因素。位于山区源头地区的水库水质最好，位于平原城乡附近的水库其次，位于城市下游及城区附近的水库水质最差。关键词：水库；富营养化；聚类分析；成因分析中图分类号：Ｘ５２４文献标识码：Ａ文章编号：１００４－８２２７（２０１４）１１－１５６６－０６ＤＯＩ：１０．１１８７０／ｃｊｌｙｚｙｙｈｊ２０１４１１０１２收稿日期：２０１３－０８－０１；修回日期：２０１３－０９－１７基金项目：国家科技重大专项“水体污染控制与治理”（２００９ＺＸ０７５２８－００３）；杭州市环境保护科研计划重大项目（２０１０１１６）作者简介：盛海燕（１９７８～），女，高级工程师，博士，主要从事淡水生态与环境研究工作．Ｅ－ｍａｉｌ：２１７０８０８９＠ｑｑ．ｃｏｍ＊通讯作者Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｉｎｌｏｎｇｚｈａｎｇ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ随着人类社会活动的不断发展，人类对水体的影响越来越大，不仅使众多的大江大河受到了污染，也使湖泊和水库的富营养化程度急剧上升。近３０ａ来，富营养化已成为世界范围内湖泊和水库面临的主要问题之一［１，２］。中国江河湖库水体富营养化发展速度加快，全国富营养状态湖泊（水库）比例达到５３．８％［３］。中国属水资源短缺国家，人均水资源水平不足世界平均水平的１／４［４］，水库调水在中国的工农业及人民生活中有着举足轻重的作用，但中国水库富营养现象已经非常普遍［５～８］。富营养化水体中氮、磷等浓度上升，导致水体理化性质发生改变，生态系统平衡遭到破坏，会导致有害藻类大量繁殖，发生水华，最终给人类生产和生活带来巨大影响，甚至会威胁到人体健康，如２００８年太湖蓝藻水华事件［９～１１］。水质性缺水已经成为制约我国特别是东部地区社会经济可持续发展的重大环境问题。杭州地区主要以钱塘江和苕溪作为主要饮用水源地，但随着两大流域的污染不断增加，河流水体污染日益严重，导致水体水质很难满足水功能区要求，给杭州地区饮用水水源水质安全带来很大风险［１２，１３］。基于此严峻的现状，政府部门不得不考虑杭州地区未来饮用水安全的对策，水库取水能否为杭州地区提供一条可行且安全的供水渠道？因此调查和分析杭州地区大中型水库营养状态现状，对于该地区的可持续供水战略具有重要的意义。本文在野外调查与监测及数据统计分析的基础上，对杭州地区１７座大中型水库水质现状和富营养化状态进行分析与评价，探讨了水库存在的问题及影响水库水质的主要因素，并在此基础上提出了相关的建议和措施，以期为政府部门作出正确决策提供科学的参考。１材料与方法１．１采样水库位置及基本情况根据杭州市水资源分布情况，选择了钱塘江和苕溪两大流域上１７座大中型水库：钱塘江流域的铜山、枫树岭、霞源、严家、新安江、罗村、分水江、富春江、肖岭、岩石岭、华光潭、英公、青山殿水库；苕溪流域的水涛庄、里畈、青山和四岭水库（图１），水库具体情况见表１。１．２采样方法于２００８年８月（丰水期）、１２月（枯水期）和２００９年８月、１２月对１７个水库河流区和湖泊区进行图１杭州地区１７座大中型水库位置分布图Ｆｉｇ．１Ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆ１７ＬａｒｇｅａｎｄＭｅｄｉｕｍ－ｓｃａｌｅｄＲｅｓｅｒｖｏｉｒｓｉｎＨａｎｇｚｈｏｕＡｒｅａ采样。溶解氧和温度采用加拿大ＲＢＲ公司出厂的ＸＲＸ－４２０型快速多参数测定仪现场测定；透明度用萨氏圆盘测定。采取表层０．５ｍ处的水样，按标准方法测定总氮、氨氮、总磷、可溶性磷和可溶性硅、高锰酸盐指数［１４］。采用分光光度法［１５］测定叶绿素ａ浓度。１．３数据分析及处理水库营养状态评价采用综合营养状态指数法，评价指标有叶绿素ａ（ｃｈｌ－ａ）、总氮（ＴＮ）、总磷（ＴＰ）、透明度（ＳＤ）和高锰酸盐指数（ＣＯＤＭｎ）［１６］。该方法计算公式为：ＴＬＩ（∑）＝∑ｍｊ＝１Ｗｊ·ＴＬＩ（ｊ）（１）式中