河流富營養(yǎng)化評價標準

1、河流富營養(yǎng)化評價標準 能夠反映湖泊水庫營養(yǎng)狀態(tài)的變量很多 , 但只部分指標可被用于湖庫營養(yǎng) 狀態(tài)的評價 , 而且不同國家和地區(qū)所選取的指標各不相同 , 其中總磷 (TP) 、總氮 (TN)和葉綠素a均為必選指標,雖然TP和TN中只有部分形式能夠為藻類所吸 收利用 , 但目前國際上大多是采用 TP 和 TN 指標 , 而不是選用可利用性總磷或 者可利用性總氮等指標 , 這是由于營養(yǎng)鹽的可利用態(tài)與不可利用態(tài)之間存在著 復雜的轉化關系。而其它指標如透明度、 溶解氧(DO)、化學需氧量(COD)和pH 等只是在一些國家和地區(qū)被應用。河道型水庫營養(yǎng)狀態(tài)評價指標的選取應遵循以下幾個原則 : ( 1)是水庫

2、富營 養(yǎng)化控制的關鍵性因素 ; (2) 與藻類生長具有明確的機理性關系 ; (3) 指標相對穩(wěn) 定 , 不易受到其它因素的影響 ; (4) 具有富營養(yǎng)化的早期預警功能 , 為水庫富營 養(yǎng)化控制提供支持?；谏鲜鲈瓌t , 對現有指標在河道型水庫的適用性進行分析 . 認為總磷是我 國大部分河道型水庫的限制性要素 , 是水庫富營養(yǎng)化控制的關鍵因子 . 氮不僅 是某些水庫富營養(yǎng)化的控制性要素 , 而且是河口以及海岸帶水體藻類的關鍵限制 因子, 為了體現水庫對河口的影響及控制作用 , 在制定河道型水庫的營養(yǎng)狀態(tài)標 準時應考慮氮元素.葉綠素a能夠反映水庫中藻類生物量的大小，雖然含量受到 藻類種類的影響 ,

3、 容易在評價時造成一定的偏差 , 仍然是水體富營養(yǎng)化程度的 一個重要表征指標 . 因此 , 認為總磷、 總氮和葉綠素 a 仍然是河道型水庫的 營養(yǎng)狀態(tài)評價的關鍵指標。透明度也是一個常用的湖泊水庫營養(yǎng)狀態(tài)評價指標 , 這是因為在一般的湖 泊水庫中 , 透明度變化主要源于水體中懸浮的藻類數量的差異 , 因此 , 它能夠 很好表征湖庫的富營養(yǎng)化程度 , 甚至有人認為透明度是識別湖泊、 水庫營養(yǎng)狀 態(tài)趨勢的最好變量 . 但河道型水庫與一般的湖泊水庫不一樣 , 其透明度指標受 河流流速、泥沙含量的影響較大 , 與真正意義上的湖泊水庫中的透明度不同 .以 三峽水庫為例，1年中出現富營養(yǎng)化敏感時期分別是 3

4、6月和910月,而 兩個時期的透明度存在顯著差異,910月為汛后期,平均透明度為0.54 m, 36月為汛前期，平均透明度為1.76m,原因在于汛期泥沙含量的影響作用，使 得透明度作為河道型水庫的營養(yǎng)狀態(tài)評價指標中具有一定局限性 .因此 , 作者認為透明度適用于河道型水庫春季敏感時期的營養(yǎng)狀態(tài)評價，此時水體透明度受泥沙含量影響作用較少，大小主要取決于藻類數量的差異。目前，關于COD與富營養(yǎng)化的關系還不明確，雖然一些研究發(fā)現二者存在 較好的相關性，但作用機理尚不明晰而DO在富營養(yǎng)化發(fā)生過程中一直發(fā)生動 態(tài)變化，很難作為預警性指標因此，認為這兩個指標不適合作為河道型水庫的 營養(yǎng)狀態(tài)評價指標綜上所述

5、，河道型水庫營養(yǎng)狀態(tài)指標采用總氮、總磷、葉綠素a、透明度等4個指標比較適宜，其中透明度僅適用于3月6月期間的營養(yǎng)狀態(tài)評價。表1申國湖泊富營養(yǎng)化的評榆標準T>b L The crherli for ASAetiment of lake eutropbiciLtiaci in Chlm評悅券數e # h sCbh (ms/m1)TPTN(mg 畑C0I>so asn<2-5<30如>10.4韁屮專養(yǎng)<2-0SDA丸0中直器<25.0GO1.5中富笛養(yǎng)<10.0疼<500<64hD咗】隊0>0.4>64.0>200-0&g

6、t;J0«0<0指標分級標準值的確定方法：河道型水庫的營養(yǎng)狀態(tài)指標分級標準值的確定方法主要包括以下3種方法：(1) 統(tǒng)計學分析方法該法是對河道型水庫的營養(yǎng)物濃度進行統(tǒng)計分析 ，將一定概率下的營養(yǎng)指 標值作為標準值具體分析步驟如下：(1)在富營養(yǎng)化敏感時期，對河道型水庫 不同類型敏感區(qū)進行評價指標取樣和監(jiān)測 ,包括TN、TP、葉綠素a和透明度 樣品數量要滿足統(tǒng)計學分析的要求；(2)以不同類型敏感區(qū)為單位，對監(jiān)測樣點 的TP、TN葉綠素a和透明度結果分別進行統(tǒng)計分析,參照美國的營養(yǎng)物基準 值制定方法,將25%分布概率的對應值設為該指標的貧營養(yǎng)級別標準值 ,50% 分布概率的對應值作

7、為中營養(yǎng)與富營養(yǎng)級別間的標準值 ，75%分布概率的對應值作為中富營養(yǎng)與重富營養(yǎng)級別間的標準值該法具有簡單易行的特點，缺點是由于以分布統(tǒng)計為基礎，結果容易受到樣品數目大小的影響，而且要求樣品之間關聯性小，對于小型的河道型水庫，可以通過對生態(tài)區(qū)內多個河道型水庫的 調查值進行統(tǒng)計分析，從而得到準確的結果。(2) 營養(yǎng)化指數與營養(yǎng)物指標的回歸分析方法該法是根據葉綠素a與營養(yǎng)化指數的關系，確定葉綠素a的標準值，然 后建立河道型水庫的葉綠素 a含量與TP、T N和透明度的回歸關系式，然后以 葉綠素a標準值為基準確定其它指標的標準值.具體步驟如下：(1) 對河道型水庫的TN、TP、葉綠素a和透明度等指標取樣

8、監(jiān)測.(2) 根據湖泊富營養(yǎng)化調查規(guī)范 中修正的營養(yǎng)狀態(tài)指數(TSIm)與葉綠素a 濃度的關系公式及其TSIm分級標準,分別計算不同TSM分標準所對應的葉綠素 a濃度值，獲取葉綠素a的分級標準值.TSIm= 10 X (2 .46 +1 nA/ln2.5)式中:TSI m為修正的營養(yǎng)狀態(tài)指數,無量綱單位；A為葉綠素a濃度值,mg m3. 表1 TSI m的營養(yǎng)化分級標準富昔養(yǎng)化紐別TSM.4 (mgm'3)貧營養(yǎng)TS W <3060中營養(yǎng)30 VTSMW50L0富營養(yǎng)輕度50<TSM6010. 0 6 0中度60 < TSM 7026. 0W觸 0巫度TSM >

9、70A >64 0(3) 營養(yǎng)狀態(tài)評價指標的閾值分析方法該法是根據浮游植物密度水平與營養(yǎng)指標的關系，分析藻類達到不同水華 爆發(fā)狀態(tài)時對營養(yǎng)物的限值要求，從而為標準值制定提供依據.水華爆發(fā)根據 藻類數量可以分為無爆發(fā)、臨界爆發(fā)和爆發(fā)3種狀態(tài)，認為藻類數量小于500X 104個L-1時為無爆發(fā)狀態(tài),介于(50010000) X 104個L-1之間時為臨界 爆發(fā)狀態(tài),大于10000 x 104個L-1時為爆發(fā)狀態(tài).分別統(tǒng)計河道型水庫在不同 爆發(fā)狀態(tài)下的總磷、總氮的濃度分布范圍，并對最小限值進行分析，將其作為營養(yǎng)狀態(tài)標準值設定的基本依據如果調查期間河道型水體未爆發(fā)水華，可以根據N/P比例關系來間

10、接分析營養(yǎng)物濃度的潛在閾值.理論推算表明，浮游植物在代謝中的N/P摩爾比為16 : 1,假設N/P比大于16 : 1,意味著P是藻類爆發(fā)的潛在限制性要素,如果 在其它條件適宜的情況下尚未爆發(fā)水華，根據此時監(jiān)測中的P最大值可以初步判斷出指標的潛在閾值.假如N /P比小于16 : 1,意味著N是潛在限制性要素 可采用同樣方法分析N的富營養(yǎng)化潛在閾值。營養(yǎng)狀態(tài)綜合評價方法：選取葉綠素a、總磷、總氮、透明度（SD）和高錳酸鹽指數（C0D）5個單項指 標的濃度值，分別計算水體單項指標的營養(yǎng)狀態(tài)指數（TLI）.mTLI（刀）=Wj ?TLI jj 1式中:TLI（刀）為綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數;TLI（j）為第j

11、種參數的營養(yǎng)狀態(tài)指 數;Wj為第j種參數的營養(yǎng)狀態(tài)指數的相關權重。各個指標的營養(yǎng)狀態(tài)指數計算式：(1) TLI (chia ) =10 (2.5+1.086ln chia )(2) TLI (TP) =10 (9.436+1.6241nTP )(3) TLI (TN) =10 (5.453+1.694in TN )(4) TLI ( SD =10 (5.118-1.941 nSD )(5) TLI ( COD =10 (0.109+2.66in COD)可由一些評價參數作為基準參數，對其他評價參數進行相關分析后，對相關系數歸一化得出相關的權重2Wjrij2r|jj 1式中：r ij為第j種參數與基準參數chia的相關系數;m為評價參數的個數.采用0到100的一系列連續(xù)數值對水體營養(yǎng)狀態(tài)進行分級表1水體營養(yǎng)狀態(tài)分級Table I Classificiuion orwaiernuiriiional statusTU(E)營養(yǎng)狀態(tài)M3030-50中營養(yǎng)>50富譽養(yǎng)50-60富暫養(yǎng)輕度）60<0官營養(yǎng)（中度）70-Sft富営養(yǎng)（重度）>80富營養(yǎng)（異富參考國際慣例，chla 取1.6,10.0,26.0,60.0, 160.0mg/m3分別為貧營養(yǎng)、中營養(yǎng)、輕富營養(yǎng)、中富營養(yǎng)、重富營養(yǎng)