水库水质富营养化趋势分析
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表 1 各水库功能划分及污染源状况
项目
第一类水库 古田 东圳 东张
第二类水库
金湖
安砂
功能
发电、养殖、饮用水源、农业 发电、养殖、运输、旅游、娱乐、农业
wk.baidu.com
入水库污 染源种类
按功能区 划要求水
质标准
养殖业污水、生活污水 农业污水、无工业污水
Ó ÓÓ
生活污水、工业污水、旅游、运输及 娱乐业污水、养殖业污水、农业污水
3 引起各水库水质富营养化的原因
水库的富营养化通常 由点源污染和面源污 染引起, 二 种类 型水库的点源与面源有相同之处, 也有不同之处, 现分别进行分
析. 3. 1 第一类水库
对于第一类水库, 因分别修建于各江河的上游, 水库上游没
有工业废水及城市生活污 水等的排入, 排入 水库的点源和 面源
有以下几方面.
上游各县的固体废 物( 含生活 垃圾) 未得 以全面利用, 造成 流失, 甚至顷倒入江河, 也成为水 库营养盐的 来源之一. 目前全 省固体废物的综合利用率平均为 60%, 而生活垃圾 的无害化处 理率约 30% , 还有大量的废物未得以利用而流失.
水库上的旅游、娱乐及水上运输过 程中都排放出生 活污水 及垃圾, 这些都 是直接 排入库区, 成为 水库的 营养盐 的来 源之 一. 金湖为我省的重要旅游景点, 每年约有几 十万人前往 旅游、 度假, 每年都往水库排入大量的生活污水及生活垃圾.
g/ kg. d
项目
鸭
鸡
猪
总氮
0. 8
0. 74
0. 5
总磷
1. 3
0. 6
0. 4
水库周围村镇的生活 污水也都直接排入水 库, 成为水 库营 养盐的来源之一, 目前人们生活过程中普遍使用含磷 洗涤剂, 洗 涤剂中三聚磷酸钠助剂的含量为 30% ~ 50% , 我国洗涤 剂的年 产量约为 300 万 t, 以含磷量为 15% 计, 每年有 45 万 t 的磷随洗 涤污水排放, 污染着水体. 3. 1. 2 面源
* 魏文飞, 福建省环境监测中心站工程师。大学学历, 发表论文多篇.
附图 1993~ 1997 年各水库水质综合指数
表 2 1993~ 1997 年各水库营养盐浓度
mg/ L
总氮 年份
古田 东圳 东张 金湖 安砂
总磷 古田 东圳 东张 金湖 安砂
1993 0. 235 0. 222 0. 366 0. 846 0. 980 0. 042 0. 016 0. 014 0. 016 0. 012
( 收稿日期: 1998. 7. 10)
30
环境 与开 发
1998
表 3 水库营养状态的分类
营养状态
总氮
极贫营养( LT) 贫营养( OT )
0. 2 以下 0. 2~ 0. 4
中营养( M T) 富营养( ET)
0. 3~ 0. 65 0. 5~ 1. 5
重富营养( HT )
1. 5 以上
mg/ L 总磷 0. 005 以下 0. 005~ 0. 01 0. 01~ 0. 03 0. 03~ 0. 1 0. 1 以上
0. 02~ 1. 0 10~ 18
降雨的过程也给水 库带入一定的营养盐. 我省的雨 量较丰 富, 每年降水量平均为 1 100 mm, 根据监测, 我省降水中总氮的 含量为 0. 2~ 2. 3 mg/ L. 3. 2 第二类水库
对于第二类水库, 除了与第一类水 库相似的点源及 面源污 染外, 水库上游各县的工业废水、生活污水、顷倒入江河 的固体 废物( 含生活垃圾) 及水库 上的运输、旅游 及娱乐而排出 的污水 也成为水库污染源.
Abstract Based on the analysis on the variation and the cause of eutrophication in some reserviors, the article describes the situation we are confr-
onted and points that the water quality in these reservoirs are deteriorated which reduces the function of these reservoirs. T hese studies also provide
the scientific basis for further study on the prevention of eutrophication. Key words Reservoir Eutrophication Analysis
数的秩相关系数分别为 0. 25~ 0. 7 之间, 表 明各水库的 水质呈
水库周围在农业生产 中施用化肥、农药, 而化 肥、农药 随降 水径流和渗漏排出农田进 入库区, 也成为水 库营养盐的主 要来 源. 据报道[ 4] , 氮肥施入土壤后, 有 25% 的氮素随降水径 流和渗 漏而排出农田, 目前农业生产时有机肥的使用越来越 少, 而过量 的施用化肥也加剧水库的污染, 据专家研究结果提出, 稻田每 ha 每季施氮肥 150 kg 左右为宜, 而目前我省化肥的年平均 使用量 约为 1 580 kg/ ha, 大大高于专家推荐的使用量.
水土流失而排出大量 的营养盐也造成水库 的污染. 农 业种 殖区和林业种殖区的水土流失的 总氮、总磷含量见表 6, 我省每
年水土流失的面积约 为 8 000 ha, 相 当于每年 流失了约 40 t 的
总氮和 72 t 的总磷.
表 6 种殖区水土流失的氮、磷含量
kg/ ha
项目
农田
林业
总氮 总磷
0. 25~ 1. 35 4~ 8
福建省是一个山峦起 伏, 河谷、盆地穿插其间 的省份, 全省 各地都修建了功能不同的 水库, 多年来能正 常开展水质监 测的 水库有金湖水库、安 砂水库、古 田水库、东圳水库、东张水库. 随 着工业、农业及生活等各方面活动排出污水的增加, 各水库都不 同程度地受到污染, 水质出现富营养化. 通过分析各水库富营养 化的变化趋势及引起水质 富营养化的污染原因, 为以后的 防治
1997 0. 257 2. 660 0. 49 0. 749 1. 103 0. 065 0. 028 0. 029 0. 049 0. 040 r 0. 4 0. 9 0. 9 0. 2 0. 6 1. 0 0. 5 0. 17 0. 7 0. 83
2. 3 各水库的营养状况评价 水质富营养化评价 的指标有物理指标、化学指标及 生物指
逐年污染加重趋势. 2. 2 各水库营养盐的变化趋势
1993~ 1997 年各水库的营养 盐浓度及 秩相关系数 见表 2, 东张及东圳水库的总氮和古田水库的总磷的秩相关系数 r \ 0. 9, 表明这二项的污染有逐年明显加重趋势, 其余水库的总磷、总 氮 r 值为 0. 2~ 0. 83 之间, 表明它们的污染也有逐年加重趋势.
1994 0. 092 0. 406 0. 375 0. 474 0. 920 0. 047 0. 023 0. 017 0. 023 0. 036 1995 0. 178 0. 179 0. 145 1. 113 0. 612 0. 057 0. 013 0. 013 0. 031 0. 031 1996 0. 225 0. 434 0. 430 1. 368 1. 095 0. 063 0. 021 0. 013 0. 019 0. 067
标, 由于目前各水库都只监测水化指标, 而水化指标中以营养盐 类作为评价水质富营养 化的最重要指标, 因此在对各水 库进行 营养状况评价时, 引用了 Vollenweider 的理论, 把水库营养 状态 分成五个类型( 见表 3) , 1997 年各水库营养状况评价结果: 东圳
水库为重富营养化, 古田、金湖、安砂水库为富营养化, 东张水库 为中营养化. 表明各水库水质均处在着富营养化状态, 应引起各 级政府重视.
工作提供依据.
1 各水库的概况
在金湖、安砂、古田、东圳 及东张等 五个水库中, 古田、东圳 及东张水库分别修建于古田溪、木兰溪支流及龙江的 上游, 而金 湖、安砂水库分别修建于沙溪、金溪上, 安砂水库的上 游有宁化、 清流、连城三个县, 金湖水库的上游有建宁、泰宁两个 县, 根据各 水库的所在地的地理位置 及功能可将水库划分 为两种类型, 各 水库的功能划分及污染源状况见表 1.
3. 1. 1 点源
目前水库上有网箱的 水产养殖及库区水产 养殖二方面, 网
箱养殖一般都是投入水产 养殖混合饲料, 库 区养殖则通常 往水
库里顷倒入牛粪、猪粪、豆饼等, 这些 鱼饵 的氮、磷含 量都很 高
( 见表 4) , 在往水库里投鱼饵的同时也向 水库排放营养盐, 成为
水库营养盐的来源之一.
表 4 各种鱼饵的营养盐百分比含量
目前水库上游各县 都建造了化肥厂, 各厂的废水年 排放量 为 200~ 500 万 t, 每吨废水中总氮的含量约为 150 g/ t, 这些废 水成为水库的营养盐的重要来源, 每个县城还建有食品厂、造纸 厂, 也造成一定的污染.
上游各县的人口为 13~ 33 万人, 各县每年生活污水的产生 量为 520~ 1 320 万 t, 这些生活污 水都是未经 任何处理 而直接 排入江河, 成为水库营养盐的来源之一.
Ó
Ó
2 各水库的营养盐变化趋势
2. 1 各水库的监测情况 多年来各水库都进行每年丰、枯二期的监测. 监测的项目有
pH 值、SS, DO, CODMn, BOD5, 总 磷、总 氮、挥发 酚、氰 化 物、As, Hg, Cr6+ , Pb, Cd 等 14 个, 五个水库中超地面水 Ó类标准 的主要 项目为总氮、总磷, 有时 DO, CODMn 也出 现超标. 各水库 1993~ 1997 年的水质污染综合指数变化见附图, 水质污染综合指
4 结论
各水库水质的污染在加重, 富营养化在加剧, 应引起各级政 府的重视. 各部门应按照按水库的功能及水质目标来严格管理, 逐步开展水库富营养化 的防治工作, 采 取措施有效地减 少各种 污水的排入, 减少磷、氮的排入量, 确保各水 库能发挥各 自应有 的功能.
参加文献
1 日本机械工业 联合会编, 杨 祯奎等泽. 水 域的富营 养化及其 防治对 策. 北京: 中国环境科学出版社, 1987 2 吴忠勇. 环境监测综合技术概论. 北京: 中国环境科学出版社, 1992 3 宋新杰等. 洗涤剂富磷污染及对策. 化工环保, 1998( 1) 4 吕耀. 农业生态系统 中氮素造成的非 点源污染. 农业环境 保护, 1998 17( 1) 5 叶玉武等. 农 业环境与 农村环境 保护. 上海: 上海 科学技术 出版社, 1991 6 彭近新等. 水质富营养化与防治. 北京: 中国环境科学出版社, 1988
第 13 卷第 4 期
环境 与开 发
1998
水库水质富营养化趋势分析
The Analysis on the Trend of Eutrophication in Reservoir
魏文飞 ( 福建省环境监测中心站 福州 350003)
摘 要 在对水库的水质及营养盐多年来的变化趋势进行分析后认为, 目前有些水库的水质污染逐年加重, 水质富营养化加剧, 影响水库发挥应有的 功能; 通过对水质富营养化的原因进行分析, 为以后的水库水质富营养化的防治工作提供科学依据. 关键词 水库 富营养化 分析
%
项目
牛粪
猪粪
豆饼
总氮 总磷
0. 32 0. 109
0. 6 0. 175
7. 2 0. 785
各水库都存在着在水库周围岸边饲养鸡鸭等牲畜家禽的习
惯, 它们产生的排泄 物的氮、磷 含量较高( 见表 5) , 而这些 排泄
物都是直接或间接地进入 库区水体, 成为水 库营养盐的来 源之
一.
表 5 部分家禽营养盐的产生速率
项目
第一类水库 古田 东圳 东张
第二类水库
金湖
安砂
功能
发电、养殖、饮用水源、农业 发电、养殖、运输、旅游、娱乐、农业
wk.baidu.com
入水库污 染源种类
按功能区 划要求水
质标准
养殖业污水、生活污水 农业污水、无工业污水
Ó ÓÓ
生活污水、工业污水、旅游、运输及 娱乐业污水、养殖业污水、农业污水
3 引起各水库水质富营养化的原因
水库的富营养化通常 由点源污染和面源污 染引起, 二 种类 型水库的点源与面源有相同之处, 也有不同之处, 现分别进行分
析. 3. 1 第一类水库
对于第一类水库, 因分别修建于各江河的上游, 水库上游没
有工业废水及城市生活污 水等的排入, 排入 水库的点源和 面源
有以下几方面.
上游各县的固体废 物( 含生活 垃圾) 未得 以全面利用, 造成 流失, 甚至顷倒入江河, 也成为水 库营养盐的 来源之一. 目前全 省固体废物的综合利用率平均为 60%, 而生活垃圾 的无害化处 理率约 30% , 还有大量的废物未得以利用而流失.
水库上的旅游、娱乐及水上运输过 程中都排放出生 活污水 及垃圾, 这些都 是直接 排入库区, 成为 水库的 营养盐 的来 源之 一. 金湖为我省的重要旅游景点, 每年约有几 十万人前往 旅游、 度假, 每年都往水库排入大量的生活污水及生活垃圾.
g/ kg. d
项目
鸭
鸡
猪
总氮
0. 8
0. 74
0. 5
总磷
1. 3
0. 6
0. 4
水库周围村镇的生活 污水也都直接排入水 库, 成为水 库营 养盐的来源之一, 目前人们生活过程中普遍使用含磷 洗涤剂, 洗 涤剂中三聚磷酸钠助剂的含量为 30% ~ 50% , 我国洗涤 剂的年 产量约为 300 万 t, 以含磷量为 15% 计, 每年有 45 万 t 的磷随洗 涤污水排放, 污染着水体. 3. 1. 2 面源
* 魏文飞, 福建省环境监测中心站工程师。大学学历, 发表论文多篇.
附图 1993~ 1997 年各水库水质综合指数
表 2 1993~ 1997 年各水库营养盐浓度
mg/ L
总氮 年份
古田 东圳 东张 金湖 安砂
总磷 古田 东圳 东张 金湖 安砂
1993 0. 235 0. 222 0. 366 0. 846 0. 980 0. 042 0. 016 0. 014 0. 016 0. 012
( 收稿日期: 1998. 7. 10)
30
环境 与开 发
1998
表 3 水库营养状态的分类
营养状态
总氮
极贫营养( LT) 贫营养( OT )
0. 2 以下 0. 2~ 0. 4
中营养( M T) 富营养( ET)
0. 3~ 0. 65 0. 5~ 1. 5
重富营养( HT )
1. 5 以上
mg/ L 总磷 0. 005 以下 0. 005~ 0. 01 0. 01~ 0. 03 0. 03~ 0. 1 0. 1 以上
0. 02~ 1. 0 10~ 18
降雨的过程也给水 库带入一定的营养盐. 我省的雨 量较丰 富, 每年降水量平均为 1 100 mm, 根据监测, 我省降水中总氮的 含量为 0. 2~ 2. 3 mg/ L. 3. 2 第二类水库
对于第二类水库, 除了与第一类水 库相似的点源及 面源污 染外, 水库上游各县的工业废水、生活污水、顷倒入江河 的固体 废物( 含生活垃圾) 及水库 上的运输、旅游 及娱乐而排出 的污水 也成为水库污染源.
Abstract Based on the analysis on the variation and the cause of eutrophication in some reserviors, the article describes the situation we are confr-
onted and points that the water quality in these reservoirs are deteriorated which reduces the function of these reservoirs. T hese studies also provide
the scientific basis for further study on the prevention of eutrophication. Key words Reservoir Eutrophication Analysis
数的秩相关系数分别为 0. 25~ 0. 7 之间, 表 明各水库的 水质呈
水库周围在农业生产 中施用化肥、农药, 而化 肥、农药 随降 水径流和渗漏排出农田进 入库区, 也成为水 库营养盐的主 要来 源. 据报道[ 4] , 氮肥施入土壤后, 有 25% 的氮素随降水径 流和渗 漏而排出农田, 目前农业生产时有机肥的使用越来越 少, 而过量 的施用化肥也加剧水库的污染, 据专家研究结果提出, 稻田每 ha 每季施氮肥 150 kg 左右为宜, 而目前我省化肥的年平均 使用量 约为 1 580 kg/ ha, 大大高于专家推荐的使用量.
水土流失而排出大量 的营养盐也造成水库 的污染. 农 业种 殖区和林业种殖区的水土流失的 总氮、总磷含量见表 6, 我省每
年水土流失的面积约 为 8 000 ha, 相 当于每年 流失了约 40 t 的
总氮和 72 t 的总磷.
表 6 种殖区水土流失的氮、磷含量
kg/ ha
项目
农田
林业
总氮 总磷
0. 25~ 1. 35 4~ 8
福建省是一个山峦起 伏, 河谷、盆地穿插其间 的省份, 全省 各地都修建了功能不同的 水库, 多年来能正 常开展水质监 测的 水库有金湖水库、安 砂水库、古 田水库、东圳水库、东张水库. 随 着工业、农业及生活等各方面活动排出污水的增加, 各水库都不 同程度地受到污染, 水质出现富营养化. 通过分析各水库富营养 化的变化趋势及引起水质 富营养化的污染原因, 为以后的 防治
1997 0. 257 2. 660 0. 49 0. 749 1. 103 0. 065 0. 028 0. 029 0. 049 0. 040 r 0. 4 0. 9 0. 9 0. 2 0. 6 1. 0 0. 5 0. 17 0. 7 0. 83
2. 3 各水库的营养状况评价 水质富营养化评价 的指标有物理指标、化学指标及 生物指
逐年污染加重趋势. 2. 2 各水库营养盐的变化趋势
1993~ 1997 年各水库的营养 盐浓度及 秩相关系数 见表 2, 东张及东圳水库的总氮和古田水库的总磷的秩相关系数 r \ 0. 9, 表明这二项的污染有逐年明显加重趋势, 其余水库的总磷、总 氮 r 值为 0. 2~ 0. 83 之间, 表明它们的污染也有逐年加重趋势.
1994 0. 092 0. 406 0. 375 0. 474 0. 920 0. 047 0. 023 0. 017 0. 023 0. 036 1995 0. 178 0. 179 0. 145 1. 113 0. 612 0. 057 0. 013 0. 013 0. 031 0. 031 1996 0. 225 0. 434 0. 430 1. 368 1. 095 0. 063 0. 021 0. 013 0. 019 0. 067
标, 由于目前各水库都只监测水化指标, 而水化指标中以营养盐 类作为评价水质富营养 化的最重要指标, 因此在对各水 库进行 营养状况评价时, 引用了 Vollenweider 的理论, 把水库营养 状态 分成五个类型( 见表 3) , 1997 年各水库营养状况评价结果: 东圳
水库为重富营养化, 古田、金湖、安砂水库为富营养化, 东张水库 为中营养化. 表明各水库水质均处在着富营养化状态, 应引起各 级政府重视.
工作提供依据.
1 各水库的概况
在金湖、安砂、古田、东圳 及东张等 五个水库中, 古田、东圳 及东张水库分别修建于古田溪、木兰溪支流及龙江的 上游, 而金 湖、安砂水库分别修建于沙溪、金溪上, 安砂水库的上 游有宁化、 清流、连城三个县, 金湖水库的上游有建宁、泰宁两个 县, 根据各 水库的所在地的地理位置 及功能可将水库划分 为两种类型, 各 水库的功能划分及污染源状况见表 1.
3. 1. 1 点源
目前水库上有网箱的 水产养殖及库区水产 养殖二方面, 网
箱养殖一般都是投入水产 养殖混合饲料, 库 区养殖则通常 往水
库里顷倒入牛粪、猪粪、豆饼等, 这些 鱼饵 的氮、磷含 量都很 高
( 见表 4) , 在往水库里投鱼饵的同时也向 水库排放营养盐, 成为
水库营养盐的来源之一.
表 4 各种鱼饵的营养盐百分比含量
目前水库上游各县 都建造了化肥厂, 各厂的废水年 排放量 为 200~ 500 万 t, 每吨废水中总氮的含量约为 150 g/ t, 这些废 水成为水库的营养盐的重要来源, 每个县城还建有食品厂、造纸 厂, 也造成一定的污染.
上游各县的人口为 13~ 33 万人, 各县每年生活污水的产生 量为 520~ 1 320 万 t, 这些生活污 水都是未经 任何处理 而直接 排入江河, 成为水库营养盐的来源之一.
Ó
Ó
2 各水库的营养盐变化趋势
2. 1 各水库的监测情况 多年来各水库都进行每年丰、枯二期的监测. 监测的项目有
pH 值、SS, DO, CODMn, BOD5, 总 磷、总 氮、挥发 酚、氰 化 物、As, Hg, Cr6+ , Pb, Cd 等 14 个, 五个水库中超地面水 Ó类标准 的主要 项目为总氮、总磷, 有时 DO, CODMn 也出 现超标. 各水库 1993~ 1997 年的水质污染综合指数变化见附图, 水质污染综合指
4 结论
各水库水质的污染在加重, 富营养化在加剧, 应引起各级政 府的重视. 各部门应按照按水库的功能及水质目标来严格管理, 逐步开展水库富营养化 的防治工作, 采 取措施有效地减 少各种 污水的排入, 减少磷、氮的排入量, 确保各水 库能发挥各 自应有 的功能.
参加文献
1 日本机械工业 联合会编, 杨 祯奎等泽. 水 域的富营 养化及其 防治对 策. 北京: 中国环境科学出版社, 1987 2 吴忠勇. 环境监测综合技术概论. 北京: 中国环境科学出版社, 1992 3 宋新杰等. 洗涤剂富磷污染及对策. 化工环保, 1998( 1) 4 吕耀. 农业生态系统 中氮素造成的非 点源污染. 农业环境 保护, 1998 17( 1) 5 叶玉武等. 农 业环境与 农村环境 保护. 上海: 上海 科学技术 出版社, 1991 6 彭近新等. 水质富营养化与防治. 北京: 中国环境科学出版社, 1988
第 13 卷第 4 期
环境 与开 发
1998
水库水质富营养化趋势分析
The Analysis on the Trend of Eutrophication in Reservoir
魏文飞 ( 福建省环境监测中心站 福州 350003)
摘 要 在对水库的水质及营养盐多年来的变化趋势进行分析后认为, 目前有些水库的水质污染逐年加重, 水质富营养化加剧, 影响水库发挥应有的 功能; 通过对水质富营养化的原因进行分析, 为以后的水库水质富营养化的防治工作提供科学依据. 关键词 水库 富营养化 分析
%
项目
牛粪
猪粪
豆饼
总氮 总磷
0. 32 0. 109
0. 6 0. 175
7. 2 0. 785
各水库都存在着在水库周围岸边饲养鸡鸭等牲畜家禽的习
惯, 它们产生的排泄 物的氮、磷 含量较高( 见表 5) , 而这些 排泄
物都是直接或间接地进入 库区水体, 成为水 库营养盐的来 源之
一.
表 5 部分家禽营养盐的产生速率