安徽省安庆市区湖泊水体富营养化综合评价

路 杨 李法松 李长霞 黄文秀 王淑媛 姚静波 张 浩

(1.安庆市环境监测中心站，安徽 安庆246000；2.安庆师范学院 资源环境学院，安徽 安庆246011)

城市湖泊一般融合了当地人文和自然景观，同时也是市区渔产养殖以及休闲的场所。近年来，尽管多数城市已严格控制向城市湖泊的点源污染排放，但是城市化造成的非点源污染入湖仍很严重。另外，城市湖泊多为静止或缓流的浅水水体，具有水域面积和水环境容量小，水体自净能力低的特点[1]。以上几种因素导致了我国众多的城市湖泊已达富营养化和重富营养化程度，如杭州西湖、武汉墨水湖、南京玄武湖和广州流花湖等[2,3]。因此，对城市湖泊开展深入系统的研究工作显得日益迫切。

安庆市位于长江中游，是重要的化工城市，市区内有菱湖、莲湖、东大湖、西小湖等众多湖泊，属于安庆沿江湿地的一部分，具有城市生活污水的容纳功能。近年来，由于大规模城市建设和人口膨胀，入湖污染物猛增，致使湖泊水质逐渐下降，湖内植物基本上只剩下覆盖度很低的荷叶与莲叶，以往数以千计的水鸟类几近消失，原始生物群落消失，城市景观水体的生态调节功能日趋恶化[4]。本次研究主要针对的是安庆市城区内大湖、菱湖、莲湖、湖咀上、西小湖、水上公园七大湖泊，对这些水体中的总氮、氨氮、高锰酸盐指数的含量进行了测定，并用综合营养状态指数法进行了定性定量的评价，以期对安庆市水系的水质修复方案制定和水质改善有所帮助，并探讨一些生态修复相关的建议，为地区的节能减排工作提供参考和依据。

1 采样过程

采样时间：2013 年3 月5-7 日。

调查对象：安庆市区的湖泊作为重要人文景观湖泊，且在处理生活污水方面的作用起着不可忽视的作用，挑选安庆市区具有代表性的东大湖、菱湖、莲湖、西小湖、水上公园、神灵潭。

样品采集：根据各个湖泊的实际情况，围绕各大湖泊进水区、岸边区、浅水区、深水区及湖心区共设置19 个具有代表性的采样点（如图1）。每个采样点用洗干净的500ml 聚乙烯塑料瓶装取各湖泊的水，立即带回实验室。所有样品需冷藏或冷冻。将样品进行预处理以后，分别取适量对各个湖泊的不同种类污染物进行测定分析。

图1 湖泊采样点分布图

2 样品分析

本次分析的富营养化的指标为总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)。分析结果见本实验室发表的相关论文[5]。

TN 和TP 的测定分别参照GB 11894-89 中规定的碱性过硫酸钾紫外分光光度法和GB 11893-89 中规定的钼酸铵分光光度法；las 采用亚甲蓝分光光度法分析；COD 采用酸性高锰酸钾法测定。

3 湖泊的富营养化评价

本文主要选取了与水体富营养化密切相关的监测项目：CODMn、TP、TN。

目前我国湖泊富营养化评价的基本方法主要有营养状态指数法(卡尔森营养状态指数(TSI)、修正的营养状态指数、综合营养状态指数(TLI))、营养度指数法和评分法。以上几种方法在实际工作中都被采用,其中营养度指数法计算步骤繁琐、耗时长,不如综合营养指数法简便易行；评分法在实际应用过程中，受人为因素的干扰较多，影响结果的准确性。因此，本文选取综合营养状态指数法评价湖泊富营养化程度[6,7]。

评价项目选取了反映水体营养程度的主要指标：TP、TN、CODMn3项。综合营养状态指数为：

式中： TLI(∑)为综合营养状态指数；Wj为第j 种参数的营养状态指数的相关权重；TLI（j）为第j 种参数的营养状态指数。

以Chla 作为基准参数，则第j 种参数的归一化的相关权重计算公式为：

式中：rij为第j 种参数与基准参数Chla 的相关系数 （见表1）；m为评价参数的个数。

表1 中国湖泊（水库）的Chla 与其他参数之间的相关关系

各项目营养状态指数计算公式为：

TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)；

TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN)；

TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCOD)。

其中各湖泊的lnTP、lnTN、 lnCOD 取的是平均值。计算结果见表2。

表2 各湖泊TLI(TN)、TLI(CODMn)、TLI(TP)

TLI(∑)＜30 为贫营养（Ⅰ）；30≤TLI(∑)≤50 为中营养（Ⅱ）；TLI(∑)＞50 为富营养,其中50＜TLI(∑)≤60 为轻度富营养（Ⅲ），60＜TLI(∑)≤70 为中度富营养（Ⅳ），TLI(∑)＞70 为重度富营养（Ⅴ）。

表3 安庆市湖泊富营养化评价结果

通过算出状态指数，得出各湖泊富营养化评价结果见表3。由表中可知，大湖处于轻度富营养（Ⅲ），而西小湖、菱湖、莲湖、神灵潭分别是中营养（Ⅱ），水上公园处于贫营养（Ⅰ）。总体来看，富营养化综合污染污染指数较接近，大湖、菱湖总体污染较为严重。这两个湖泊分属于安庆市区重点景区菱湖公园和市民广场的景观湖泊，生态补水不足，建议对湖泊水体实施生态修复工程的同时，加大向这两个湖泊供应清洁水，保证其最小生态需水量[8]。

依据各个单项指标的湖泊营养类别评价标准[9]，对照表3 中的数据，大体上TN 和CODMn污染情况较为突出，TP 较轻。各景观湖的TP和TN 浓度，不属于最适宜于藻类增殖的N、P 浓度(最适宜浓度TN 为3.5mg/L、TP 为0.3mg/L ），且藻类的生产量主要取决于水体中磷的供应量，由此也为进一步控制景观湖区的富营养化问题提出了解决思路之一。

其中，CODMn除水上公园处于中营养以外，其余均达到了富营养水平，大湖、菱湖甚至达到极富营养，这表明了安庆湖泊CODMn严重超标； 各个湖泊的TN 浓度也较高，6 个湖泊中有4 个达到了富营养标准。

安庆市湖泊污染防治的工作中，效果并不显著，对于湖泊富营养化防治措施中出现单一性和盲目性。据市民反映，夏天，湖水散发恶臭且有大量死鱼漂浮在湖面，影响周边市民出行，污染居住环境，使景观湖泊丧失美学价值。这说明对湖泊富营养化仍应该提起高度重视。管理部门应该清醒的认识到湖泊富营养化的特殊性和复杂性，针对实际的污染情况计划施行有效的分析方法，控制湖泊富营养化将是一项长期的系统工程。

［1］孔繁翔，高光，等.大型浅水富营养化湖泊中蓝藻水华形成机理的思考[J].生态学报，2005，25（3）：589-595.

［2］韩伟明.底泥释磷及其对杭州西湖富营养化的影响[J].湖泊科学，1993，5（1）：71-77.

［3］屠清瑛，顾丁锡，尹澄清，等.巢湖富营养化研究[M].合肥：中国科学技术大学出版社，1990：33-55.

［4］魏巍.安庆市区主城区河湖水质控制方法和改善措施分析研究[J].安徽农学通报，2008.

［5］李法松，路杨，等.安徽省安庆市区湖泊主要污染分布、来源分析及水质综合评价[J].安庆师范学院，2013，已接收.

［6］姜永军，丁敏，丁磊.水体富营养化控制因子及其污染途径研究[J].甘肃科技，2003，19（10）：91-92.

［7］F. Stuart Chapin Ⅲ，Pamela A. Matson, Harold A. Mooney[M].New York Berlin Heidelberg Springer-Verlag, 2002.

［8］朱广伟，秦伯强，高光.风浪扰动引起大型浅水湖泊内源磷爆发性释放的直接证据[J].科学通报，2005，50（1）：66-71.

［9］Walter Rast, Marjorie Holland, Sven- O bf Ryding. Eutrophication Management Framework for the Policy-Maker [M]. Paris Unesco,1989.