大宁河水体营养盐状况与水华爆发之间关系分析

大宁河水体营养盐状况与水华爆发之间关系分析

吴光应,刘晓霭　(重庆巫山县环境监测站,　重庆

巫山404700)

摘　要:通过对大宁河常规监测和水华爆发期间加密监测断面的氮、磷营养盐指标统计,运用综合评价、相关性分析等方法对大宁河氮、磷营养盐分布和叶绿素a 与总磷、总氮的关系进行了分析。结果显示,水华爆发期间叶绿素a 与总磷、总氮呈正相关关系,总磷是大宁河水华爆发的限制因子。氮磷水平呈现从上游到入长江口逐渐递增趋势,长江回灌作用对大宁河输入部分氮、磷营养盐。关键词:大宁河;水华;富营养化

中图分类号:X 824 文献标识码:A 文章编号:100226002(2009)0420098204

Analysis on the R elationship B etw een Nutrients and W ater B looms in the Daning River W U G uang 2ying ,et al (Wushan Environmental M onitoring S tation ,Wushan 404700,China )

Abstract :In this paper ,method as integrated assessment approach and correlation analysis were em ployed to analysis the tem poral and spatial distribution characteristic of nutrients and relations between chlorophyll a and nutrients (TP&T N )using data from routine and dense m onitoring activities of different sections in Daning River ,the Three G orges Reserv oir Area.Results indicated that chlorophyll a had positive relations to T N and T N during the periods of water blooms outbreak and is the limitation factor.In addition ,TP and T N concentrations have a trend of gradual rising from the upstream to the junction with the Y angtze River.The reas on may be the back flow of the Y angtze River with higher nutrients concentrations.K ey w ords :Daning 2River ;Water blooms ;Eutrophication

收稿日期:20072020

作者简介:吴光应(1971-),男,重庆巫山人,工程师.

三峡水库蓄水后,库区水位提高、水体流速减缓、水体扩散能力减弱、支流污染物的滞留时间延长,水域环境发生了巨大变化,水生生物群落也随之发生了根本性改变[1]

。特别是因受长江回水顶

托,部分支流污染加重,局部水域已出现富营养化

现象。

本文对大宁河蓄水4年来,各常规监测断面富营养化情况进行统计,并结合水华爆发期间自回水末端到大宁河入长江口部分水华河段富营养化状态,评价、分析了影响富营养化的氮、磷营养盐因素的沿程变化趋势及其与水华爆发的关系。

1　研究区概况

大宁河发源于巫溪县境,自北向南于龙溪镇进入巫山县后,流经水口、大昌、洋溪、双龙、巫峡镇汇入长江,流域面积34315平方公里,过境流程5419平方公里,多年平均流量9814立方米Π秒,是

巫山县境内最大的长江支流水系。蓄水前大宁河水质状况良好,按照地表水G B3838-2002标准,

大宁河水质优于Ⅱ类。

三峡工程二期蓄水后,大宁河回水末端到达大昌镇,形成长约35公里的回水区,水深在4～65米之间变化。其中菜子坝、白水河、东平坝和双龙河段形成较开阔的水面,是大宁河水华爆发频次较多的地方。据巫山县环境监测站统计,2004年以来,回水顶托区累计爆发水华现象20余次。严重影响到大宁河沿线人畜饮水、小三峡风景区景观等。因此,加强大宁河富营养化基础研究,为治理大宁河提供理论指导显得十分重要。大宁河回水上游大昌镇人口约110万人,全年生活污水18125万吨Π年(01006立方米Π秒),无加工、养殖业。大昌镇至巫峡镇河段,沿线为小三峡峡谷,经济发展落后,主要以农业为主。

大昌镇生活污水经大昌污水处理厂处理排放,日排放量500吨Π天(01006立方米Π秒),水量占大宁河流量的0105‰。如表1所示,除C OD 超标倍数较小外,NH 3-N 、TP 和T N 超标均在10倍以上。所以大昌生活污水尽管流量较小,对大宁河的氮、磷营养有所贡献。计算其超标倍数:

第25卷　第4期2009年8月

中　国　环　境　监　测

Environmental M onitoring in China V ol.25　N o.4

Aug.2009

Pi=Ci-Cs

Cs

式中,Pi为评价指标i的超标倍数;Ci为评价指标i的实测浓度值,单位mgΠL;Cs为评价指标的最高允许标准值,单位mgΠL(以《地表水环境质量标准(G B3838-2002)》中Ⅲ类水质为标准[2])。

表1　2008年5月大昌污水处理厂监测结果mgΠL 测点COD超标倍数NH3-N超标倍数TP超标倍数T N超标倍数

排放口571111861310312416222625111

2　监测项目和评价方法

211　监测数据

监测断面设置分为水质常规监测断面和水华加密监测断面。在大宁河回水上游至大宁河入长江口依次设置常规监测断面和水华期间加密监测断面,其中常规监测断面与水华监测断面相重合。常规监测断面有A、B、E和H监测断面;水华爆发期间监测断面:A、B、C、D、E、F、G、H、I和J共十个监测断面,其中A断面在回水上游,B、C、D、E、F、G、H、I监测断面处于回水区,大宁河入长江口设置J断面。根据水体的富营养化相关水质因子,监测的水质指标有水温、电导率、溶解氧(DO)、pH、总磷(TP)、总氮(T N)、高锰酸盐指数(C OD

Mn

)、透明度(S D)、叶绿素a(Chla),共计9项。采用常规监测和水华期间应急监测相结合,常规监测为每年监测十二次,每月上旬采样监测一次;水华应急监测为水华爆发期间每三天采样监测一次。各项目样品采集、保存以及所用主要仪器和试剂参照《水和废水监测分析方法》(第四版)[3]进行。本文现场监测数据均由巫山县环境监测站提供。

212　评价方法

营养状态分类,TP、T N参照《地表水资源质量标准S L63-94》,Chla参照OEC D(1982)湖泊富营养化分级限值(Chla单位原为μgΠL经过换算得出表2数值)[4]。

表2　营养状态参照标准一览表

营养类型TP(mgΠL)T N(mgΠL)营养类型Chla(mgΠm3)贫营养≤0102≤0125极端贫营养≤1

中营养0102-01050125-017贫营养≤215

富营养0105-0109017-113中营养≤8

重富营养>0109>113富营养≤25

极端富营养>25

3　监测结果评价

311　常规监测营养状态评价

大宁河常规监测评价结果(见表3)显示,A 点TP为贫营养,chla为极端贫营养,所有测点T N 为富营养和重富营养,其中富营养占75%,重富营养占25%。TP指标富营养占1818%,中营养占5612%,TP中营养和富营养测点主要在回水区断面,且有从上游到下游逐渐增加的趋势。从营养盐单因子考虑,国际上一般认为水体中可能出现水华现象的总磷和总氮浓度为0102和012mgΠL[5],大宁河上游来水的总氮浓度T N指标水平总体较高,已达到起始浓度,而总磷浓度没有达到,回水段逐渐增加,而回水上游河段chla较低,在回水河段逐渐增高,这说明藻类的生长受总磷的浓度影响,总磷对藻类的生长起限制作用。

312　水华期间营养状态评价

大宁河水华期间富营养状态较重(表4),回水河段从F点～I点TP为富营养状态,TP指标从测点A到测点J营养状态逐渐增加,由贫营养到富营养状态。测点E点～I点chla为极端富营养状态,而回水上游测点A和长江测点J,chla分别为极端贫营养和贫营养状态。总氮指标总体来看水平较高,除上游测点A为中营养外,测点B～J 均在富营养状态及以上。

4　讨论与分析

411　常规监测结果多因素相关分析

从常规监测数据中选取可见光、透明度、pH 值、溶解氧、叶绿素a、总氮、总磷、硝酸盐氮、氨

　吴光应等:大宁河水体营养盐状况与水华爆发之间关系分析99