巢湖流域土壤全磷背景值调查报告

巢湖流域土壤全磷背景值调查报告周加丽吴国庆操奕王德萍指导老师：陈书琴（安庆师范学院资源环境学院环境科学、地理科学专业）引言：长期以来，粗放型经济增长方式的延续和环境意识的淡薄，尤其是投入不足和执法监管不严，造成我国环境污染日趋严重。

进入20 世纪90 年代，水污染已成为制约经济社会发展和人民生活改善的主要因素。

我国七大水系、湖泊、水库、部分地区地下水和近岸海域都受到不同程度的污染，特别是“三河三湖”（辽河、海河、淮河、太湖、巢湖、滇池）流域的水污染尤为严重。

巢湖是我国五大淡水湖之一，近年来，该湖每年5-11 月均易发生蓝藻，2003、2004、2006、2007曾连续出现数次大规模集中暴发，造成的经济损失无法估计，仅2006年就的中度爆发就造成379.6万元的经济损失。

2006 年，巢湖整体水质为Ⅴ类。

安徽省环保局指出，巢湖水污染防治目前存在水体富营养化较重，蓝藻暴发率仍很高、工农业生产及生活污染对流域环境压力增大、治污任务艰巨，但投入严重不足、湖泊生态环境破坏严重，修复任务艰巨、城镇污水处理设施除磷脱氮工艺相对滞后，环境监管能力不足等6 大类问题。

为此，安徽省及巢湖市先后投入近400亿元进行流域整治，以期到2010 年，环湖支流基本消除劣Ⅴ类水；全湖富营养化加重趋势得到遏制，水质有所好转；流域省辖城市污水处理率达到75% 以上，各县城达到45% 以上。

湖泊富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的N、P等营养质大量进入湖泊缓流水体,引起藻类及及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其其他生物大量死亡的现象。

根据J.Liebig定律，在湖泊富营养化发生机制上，P扮演着重要的角色。

而湖泊中的P来源主要分为内源和外源，内源指的是湖泊底泥P、生物P等的再释放；外源则包括点源及面源两个方面。

在浅水湖泊中，底泥及流域土壤P对湖泊水体营养盐含量贡献颇大。

王圣瑞等对底泥P释放的研究表明，底泥P释放对浅水湖泊影响重大。

而流域底泥被地表径流冲刷进湖后，也将参与到P释放过程中去。

同时，在各支流，其底泥及岸边土也直接间接地影响了入湖水质。

2003年周慧平、高超等（巢湖流域土壤全磷含量的空间变异特征和影响因素，农业环境科学学报，2007-2-6）曾经对巢湖流域土壤P含量进行了全方位调查。

如今，时间已过去5年，巢湖流域社会自然条件发生了巨大的改变，有必要对现有数据进行一次全面的更新，以为政府决策及巢湖治理提供基础数据，为区域面源污染控制和流域环境治理提供决策依据,这也是今后研究的主要方向。

为此，2008年11月17日至2008年12月7日，在指导老师的带领下，我们科研小组对巢湖流域众多河口及湖区开展了为期二十天的土壤采样，并进行了实验分析，现结合实验数据，从宏观地理环境和具体土壤全磷现状调查结果进行分析、报告。

第一部分：巢湖流域宏观环境调查1、自然环境概述巢湖流域位于安徽省中部淮两河之间(116°24′30″～118°00′00″E ,30°58′40″～32°6′00″N)，流域总面积13349km2，属亚热带和暖温带过渡性的副热带季风区气候。

气候温和，雨量适中，季风显著，四季分明，热量条件丰富，无霜期长。

地势总轮廓东西长、南北窄,有西高东低、中部低洼平坦、形成巢湖盆地的态势. 低山及丘陵岗地地形起伏较大,坡度陡,是水土流失的主要发源地.巢湖流域地貌氛围三部分：滨湖地貌：包括北部剥蚀丘陵地区（柘皋河以西之撮镇）东部构造剥蚀低山丘（柘皋—槐林一线以东地区）西部剥蚀丘壑阶地区（撮镇—槐林一线以西地区）。

湖岸形态：包括石质湖岸（岩壁较短，发育有浪蚀穴）砂土质沿岸（土质疏松，可形成宽阔的浅滩）粘土质湖岸（岸线平直少湾，较易形成崩岸）。

湖盆地势：地势西北高东南底，向东南倾斜。

地带性植被类型为北亚热带混交林夹少数耐寒常绿阔叶林，主要有低山丘陵植被群落、平原岗地植被群落和水生植被群落三类。

沿河、湖广泛分布的出露岩石主要为变质岩、沉积碎屑岩、碳酸盐岩和中酸性侵入岩等第四纪松散沉积物。

由于错综复杂的地质、地形、气候、水文、植被的地域差异，成图母质以及成土时间以及人类影响的不同，本区土壤形成了不同的类型土壤。

丘陵地区地带性以黄褐土、黄棕壤为主，平原圩区多为水稻土，可细分为潴育、侧渗和潜育水稻土三个主要类型。

2、人文环境概述巢湖市位于安徽省中部，濒临长江，环抱五大淡水湖之一的巢湖。

全市总面积9423平方公里，总人口465万。

巢湖是著名的“鱼米之乡”，盛产大米、油料、棉花、家禽、水产品；巢湖是国家级风景名胜区，，全市自然和人文风景区有130多处，江、湖、山、泉并存并以水见长。

近年来巢湖的旅游业发展和快，已经比较成熟。

工业发展以第一第二产业为主导，产业结构不合理，传统的生产方式还是主要的产业依靠形式，这就给环境带来了严重的承载压力。

改革开放以后，特别是九十年代以来，巢湖经济社会发展不断加快，综合实力明显增强。

农业结构不断优化，工业经济实力不断增强。

城市基础设施显著改善，综合配套功能明显增强。

第二部分：巢湖流域土壤全磷的采样调查分析1、样点布置及样品采集对区域约3000km2土壤进行了为期二十天的采样调查。

采样以1：5万地图为基准，以6 km×6 km为采样单元，每个采样单元以GPS定位点为中心，向两侧每隔步行15分钟距离采集2-5个样品表层土壤（20cm）。

经考察研究，环湖采样分五部分进行（图中不同颜色表示），在前人采样点布设的基础上，结合对课题组经费的评估，我们对采样点分布及采样路线进行了最优化的安排（如图2所示）图2 采样点及采样路线安排采样时，选好采样先用铁铲刨开表层20cm土壤，再用聚乙烯铲取1千克土样，存入封口袋中，如图3所示：图3 采样描述采样的同时，我们对每个样点周围的土壤环境和水系情况进行了考察，如图4所示：图4、实地考察样点的序号如图5所示：图5：样点编序各个样点的情况如表1所示：行政地名编号样点标号经纬度样点描述1 陈-1，周-1N31°19.656’，E117°25.608’土壤颜色为棕黑色，有较强的粘滞性，周围种植水稻，少量表1 各样点情况一览表2、样品的前处理样品运回后，进行风干处理（如图6所示），用擀面杖磨细后过200目筛装入新的封口袋中，待测：图6、样品风干3、实验结果实地采样中，我们重点调查了入湖水系，并在河网众多处进行了补充采样，对于无水网及GPS无信号的山区，采样单元适当省略。

采用钼蓝比色法测定全磷，测定结果如表2所示：表2：各样点TP值第三部分：调查结论1、实验总结全磷测定结果表明：全区全磷背景值最高处为白石天河，达到1.93895g/kg，而马槽河全磷值则最低，为0.13292g/kg。

从地图可以看出，马槽河位于郭河镇，距离巢湖较远。

而白石天河直通巢湖，其土壤全磷背景值对巢湖影响甚大。

实地踏勘时发现，白石天河岸边大面积种植水稻棉花，同时水塘众多，汛期水塘漫溢，地表径流势必将大量的磷带入白石天河，从而影响巢湖。

全区全磷平均值为0.48318g/kg，比周慧平等在2003年秋季所调查的结果略有下降（0.580g/kg），具体原因有以下几个方面：1、近几年，安徽省和巢湖市政府加大了对巢湖富营养化治理的投资，这是全磷值总体下降的重要原因。

2、随着巢湖流域水体富营养化程度越来越严重，蓝藻爆发频率上升，巢湖水污染问题愈来愈引起全民的重视，很多学者前来调查研究并给予科学治理方法和建议。

3、退耕还林政策的成功实施，大面积的农田和山地从耕地或荒地、荒山变成了森林用土，减少了大量水土流失。

由土壤全磷背景值绘制的地图可知（如图7），巢湖南北两岸土壤中全磷含量较高，南淝河、柘皋河、丰乐河、白石天河以及裕溪河中游等重要的巢湖入湖河流土壤全磷含量较高。

从行政区划上看，肥东、合肥、肥西及庐江沿湖土壤全磷背景值较高，与2003年周慧平等的测定结果相比，高磷地区基本没有改变。

图7 巢湖流域土壤TP 20082、全磷较高区域的污染特点分析及控制建议巢湖流域水网复杂，主要入湖河流有南淝河、柘皋河、丰乐河、白石天河、马槽河、夏阁河、杭埠河、派河、清溪河、裕溪河等，通过调查的实验数据可以看出，土壤中TP含量较高的主要是南淝河、柘皋河、丰乐河、白石天河两岸的土壤，所以巢湖流域土壤全磷的控制工作的重点和难点就在于控制这四条河流流域的土壤全磷，现将这四个区域的土壤全磷控制意见总结如下：（一）南淝河南淝河是合肥水系进巢湖的主要通道，此区域设置了南淝河浇灌站、长乐镇、骆岗镇、义城镇四个采样点，从土壤全磷背景值来看，南淝河底泥全磷值偏高，高达0.545153g/kg，比该区平均值0.452855g/kg高出0.092298g/kg，比全区平均值高出0.061973g/kg;而两岸农田土全磷值相对较低，主要是因为该区工业较为发达，农业施肥量较少，工业污水大量进入南淝河及其支流，在底泥中富集，影响入湖水质。

对此河段，建议进一步加大工业点源控制，加强总量控制，含氮、磷污水排放量大的建议迁址另建，适当对南淝河进行清淤。

（二）柘皋河柘皋河位于巢湖北部，靠近巢湖市区，由于长期泥沙沉积，淤为湖滩。

此区域设置了夏阁镇，柘皋河，庙港镇，烔炀镇，中垾镇，巢铸厂六个样点。

从实验结果上看，庙港镇样点土壤 TP值达到0.784419g/kg，比全区平均值高出0.346239g/kg。

中垾镇柘皋河样点土壤TP甚至达到0.898341g/kg，比全区平均值高出0.460161g/kg。

该区域地势低平，大面积种植水稻和油菜。

而该地区农民施肥不合理，过量施肥现象严重，而有的地区土壤本身已经含有大量磷，由于河槽较平，部分地区堤防工程薄弱，地表径流可将大量含磷土壤带入柘皋河，在底泥中富集污染水体。

建议该地区农技站对农业用地的全磷值进行详细测定，实现针对性施肥，并指导当地农民科学合理施肥。

同时，在河堤两岸进行绿化美化，建立一定的缓冲带，田间适当种植经济植物，减少地表径流带来的磷流失。

（三）丰乐河丰乐河流域主要设置了两个样点：三河镇和同大镇。

其中，三河镇全磷背景值为0.511318g/kg。

三河镇从2001年开始发展旅游业，每年有大批旅游者来到三河，然而三河镇的旅游配套设施尤其是废弃物处理能力跟不上，这给三河镇的环境带来相当大的压力，这也是该区域土壤全磷值偏高的主要原因。

沿河两岸，，特别是九莲庄一代，有些地势低洼区，几乎成了化粪池。

建议该区域加强城镇垃圾处理措施，清除沿河非法建筑，同时加强生活污水的处理。

提高丰乐河排污功能，加强排污基础设施建设，如压力泵等。

（四）白石天河白石天河位于安徽省巢湖市庐江县北部，马槽河是其上源，已于1977年在广寒桥截引入杭埠河，减少来水面积98平方公里。