鄱陽湖水環(huán)境現(xiàn)狀評價與富營養(yǎng)化評價

鄱陽湖水環(huán)境現(xiàn)狀評價與富營養(yǎng)化評價

0湖體及范圍內(nèi)性質(zhì)的分布鳳陽是中國最大的淡水湖泊。位于江西省北部，長江中下游南岸。以松門山為界,鄱陽湖可分為南、北兩部分,北面為入江水道,長40km,寬3～5km,最窄處約2.8km;南面為主湖體,長133km,最寬處達(dá)74km。當(dāng)湖口水文站水位達(dá)21.71m時(黃?；?下同),湖水面積達(dá)到4646.64km2(包括通江湖體3210.22km2和已控制的湖汊1436.42km2),容積為3.33×1010m3;當(dāng)湖口水文站水位降到11m時,湖水面積只有500km2,容積有7×109m3。在正常的水位情況下,鄱陽湖面積有3914km2,容積達(dá)3×1010m3,每年流入長江的水量超過黃、淮、海三河水量的總和。九江市位于鄱陽湖的西北部,沿湖分布著都昌、湖口、星子、永修、德安、廬山區(qū)等6個縣(區(qū))。按照行政界線劃分,鄱陽湖中約有53%的水域在九江境內(nèi),面積達(dá)2000km2。江西省環(huán)境保護(hù)廳和九江市環(huán)境保護(hù)局十分重視鄱陽湖水環(huán)境的監(jiān)測。“十一五”期間,為配合鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的規(guī)劃和建設(shè),不斷加強(qiáng)監(jiān)測力度。特別是自2010年來,在區(qū)內(nèi)增設(shè)了三山、吳城、蚌湖、老爺廟、星子、鄱陽湖出口共6個斷面,加上原有的蛤蟆石、都昌2個監(jiān)測點位,共計8個監(jiān)測斷面,從而更有效地實施了對鄱陽湖水環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測,獲得了豐富的監(jiān)測資料。本文在九江市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站監(jiān)測資料基礎(chǔ)上,對鄱陽湖(主要范圍是西北部水域)的水環(huán)境狀況進(jìn)行現(xiàn)狀分析和富營養(yǎng)化程度的評價,以期為各級決策部門提供參考數(shù)據(jù)。1監(jiān)控斷面位置根據(jù)鄱陽湖的實際情況和條件,2006～2009年九江市環(huán)境監(jiān)測保護(hù)監(jiān)測站在鄱陽湖(西北部水域)區(qū)布設(shè)蛤蟆石、都昌2個監(jiān)測點位,2010年起增設(shè)三山、吳城、蚌湖、老爺廟、星子、鄱陽湖出口等8個斷面監(jiān)控鄱陽湖水質(zhì)情況見圖1?！笆晃濉逼陂g,鄱陽湖(西北水域)在鄱陽湖區(qū)布設(shè)的蛤蟆石、都昌2個監(jiān)控斷面,2006年、2007年分別為3次/年度,2008年起實施了單月監(jiān)測,2009年、2010年開始則為1次/月,并于2010年起單月增加了三山、吳城、蚌湖、老爺廟、星子、鄱陽湖出口6個監(jiān)測斷面?！笆晃濉逼陂g累計監(jiān)測84次,監(jiān)測項目共27項,全部達(dá)到國標(biāo)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),達(dá)標(biāo)率為99.7%。2由于水環(huán)境條件的結(jié)果和分析2.1各斷面污染物超標(biāo)率2006～2010年鄱陽湖(西北水域)水質(zhì)監(jiān)測統(tǒng)計結(jié)果見表1和表2。從表1、表2可以看出,鄱陽湖都昌、蛤蟆石2個監(jiān)測斷面僅2006年總磷、總氮出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,其余各斷面、各項目年均值與瞬時值均未出現(xiàn)超標(biāo)樣品。2010年鄱陽湖(西北水域)各斷面項目年均值都未超標(biāo),達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。從“十一五”期間的水質(zhì)狀況來看,都昌斷面和蛤蟆石斷面的總磷、總氮2006年均有超標(biāo)樣品;其他各年份、各污染物均未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。其中:都昌斷面總磷超標(biāo)率為100%,年均值為0.06mg/L之間,最高超標(biāo)1.8倍;總氮超標(biāo)率為100%,年均值為1.02mg/L之間,最高超標(biāo)1.18倍。蛤蟆石斷面總磷超標(biāo)率為100%,年均值為0.09mg/L之間,最高超標(biāo)2.2倍;總氮超標(biāo)率為100%,年均值為1.09mg/L之間,最高超標(biāo)1.38倍。2010年新增的三山、吳城、蚌湖、老爺廟、星子、鄱陽湖出口等斷面各污染物均未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。2.2水質(zhì)綜合評價結(jié)果根據(jù)鄱陽湖水質(zhì)特點,采用綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)評價法對其進(jìn)行評價。評價參數(shù)選擇高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、揮發(fā)酚、總氰化物、總砷、六價鉻、總鉛、總鎘,共11項。鄱陽湖(西北部水域)2006～2010年水質(zhì)綜合評價結(jié)果見表1。鄱陽湖(西北部水域)水體水質(zhì)綜合評價結(jié)果見表2。從污染負(fù)荷比可以看出:蛤蟆石斷面污染負(fù)荷比為51.6%,都昌斷面污染負(fù)荷比為48.4%,蛤蟆石斷面污染程度稍大于都昌斷面,這與“十五”的評價結(jié)果相一致。從平均綜合污染指數(shù)可以看出:對應(yīng)Ⅲ類水體水質(zhì)分級要求,都昌斷面平均綜合污染指數(shù)為0.316,水質(zhì)狀況為良;蛤蟆石斷面平均綜合污染指數(shù)為0.337,水質(zhì)狀況為良。鄱陽湖(西北部水域)總體水質(zhì)狀況為良。污染分擔(dān)率(圖2)表明,鄱陽湖(西北水域)“十一五”期間主要污染物為總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、生化需氧量,5項污染項目占總負(fù)荷的83.5%,其它污染物占16.5%。2.3水質(zhì)綜合污染指數(shù)消費定量根據(jù)鄱陽湖水質(zhì)特點,選取高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、揮發(fā)酚、總氰化物、總砷、六價鉻、總鉛、總鎘共11項評價參數(shù),得到鄱陽湖(西北部水域)2006～2010年水質(zhì)綜合污染指數(shù)變化趨勢見圖3。從鄱陽湖(西北水域)污染綜合指數(shù)變化趨勢可以看出,2006年的污染最為嚴(yán)重,其它年份整體呈稍下降趨勢。3湖泊富營養(yǎng)化的原因湖泊等水體接納過多的氮、磷等營養(yǎng)性物質(zhì),使藻類以及其他水生生物過量繁殖,水體透明度下降,溶解氧降低,造成湖泊水質(zhì)惡化,從而使湖泊生態(tài)系統(tǒng)和水功能受到損害和破壞的現(xiàn)象稱為湖泊富營養(yǎng)化。由于水體營養(yǎng)物質(zhì)過多,水生生物(主要是藻類)大量繁殖,藻類的呼吸作用及死亡藻類的分解作用消耗大量的氧,致使水體處于嚴(yán)重的缺氧狀態(tài),并分解出有毒物質(zhì),從而給水質(zhì)造成嚴(yán)重的不良后果。下面分別采用綜合營養(yǎng)指數(shù)法和N/P(氮磷比)法進(jìn)行評價。3.1綜合營養(yǎng)指數(shù)法3.1.1湖泊富營養(yǎng)化評價標(biāo)準(zhǔn)選擇能反映湖泊富營養(yǎng)化程度的參數(shù)葉綠素a(chla)、總磷(T-P)、總氮(T-N)、透明度(SD)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn),用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法來評價湖泊富營養(yǎng)化狀況。計算公式如下:TLI(∑)=∑j=1mΤLΙ(∑)=∑j=1mWjTLI(j)(1)其中,chla單位為mg/m3;SD單位為m;其它單位為mg/L。以chla作為基準(zhǔn)參數(shù),則第j種參數(shù)的歸一化的相關(guān)權(quán)重計算公式為:Wj=r2ij/∑r2ij(2)其參數(shù)取下值,湖泊富營養(yǎng)化分級見表3。3.1.2富營養(yǎng)化程度年際變化以鄱陽湖(西北水域)區(qū)各參數(shù)2006～2010年均值計算,得出該區(qū)域富營養(yǎng)化程度年際變化(表4)。計算結(jié)果表明,鄱陽湖的都昌、蛤蟆石、2010年新增三山、吳城、蚌湖、老爺廟、星子、鄱陽湖出口8個斷面均呈中營養(yǎng)狀態(tài)。3.2新增斷面的磷營養(yǎng)化程度N/P法是一種常見的表征手段,用于水體、土壤、植被等富營養(yǎng)化。其值越大,富營養(yǎng)化程度越高。鄱陽湖(西北水域)2006～2010年總磷、總氮及參數(shù)均值見表5。通過表5計算該湖區(qū)氮磷營養(yǎng)鹽隨時間和空間的不同呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律,結(jié)果見圖4和圖5。從圖4中可以看出:2010年鄱陽湖新增斷面N/P比值中吳城的斷面富營養(yǎng)化程度最高,這是由于吳城段面處于贛江、修河入鄱陽湖的交匯處,營養(yǎng)物質(zhì)以及從贛江、修河流入鄱陽湖的污染物最多;其次是蚌湖,監(jiān)測斷面緊鄰吳城斷面。其他監(jiān)測斷面富營養(yǎng)化程度相對較低。從圖5中可以看出:2006～2010年鄱陽湖(西北水域)斷面N/P比值中都昌斷面與蛤蟆石斷面均較低,且相差不大,說明這2個斷面富營養(yǎng)化程度中等。同時2006～2010年鄱陽湖(西北水域)斷面N/P比值呈現(xiàn)出緩慢的下降趨勢。4物種組成及富營養(yǎng)化程度(1)整體上,鄱陽湖(西北水域)水質(zhì)達(dá)到國標(biāo)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),按Ⅲ類水體水質(zhì)分級要求,水質(zhì)為良。都昌、蛤蟆石2個監(jiān)測斷面僅部分年份總磷、總氮出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,其余各斷面、各項目年均值與瞬時值均未出現(xiàn)超標(biāo)樣品。鄱陽湖主要污染物為總磷、總氮,在污染負(fù)荷比上,蛤蟆石斷面污染程度稍大于都昌斷面。(2)選擇能反映湖泊富營養(yǎng)化程度的參數(shù)葉綠素a(chla)、總磷(T-P)、總氮(T-N)、透明度(SD)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn),用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對鄱陽湖(西北水域)