尔王庄水库水质分析及改善措施

王立林，胡艳伟

（天津市引滦工程尔王庄管理处，天津 301802）

1 水库概况

尔王庄水库是引滦入津工程中修建的中型平原水库，位于天津市宝坻区尔王庄镇，总库容4530万m3，集水面积11.03km2，是引滦输水的重要调节水库。

尔王庄水库受上游水质影响，每年春季菹草大量生长。当菹草大量死亡后，引起水质恶化，造成水体二次污染，大量的菹草堵塞在泵站取水口的拦污栅前，如果菹草进入水泵，将对泵站设备安全构成严重威胁，导致泵站无法正常供水。

水库出现的水质问题主要是氮、磷超标及由氮、磷超标引起的草、藻暴发问题。除氮、磷外水库的水质整体在III类标准。

水库的水质直接关系到市区和滨海新区数百万居民的饮水安全和天津市经济社会发展，水质一旦出现问题，不仅严重影响居民的生产生活，也会影响到社会的稳定，因此保护水库的水质尤为重要。

2 水库水质现状

水库水质监测参数包括总氮、总磷、高锰酸盐指数（COD）、氨氮等指标。水库水质氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐和总磷等多项理化指标常年都在Ⅱ类水质限制线以内；高锰酸盐指数全年全库均在Ⅲ类水质限制线以内；总氮2012年除夏季等少数时间超Ⅲ类水质标准外，其余时间均处于Ⅲ类水质；但库区部分水体2013年1～6月份总氮超Ⅲ类水质标准。由单指标法即最差的项目附全法（一票否决法）综合评价，2013年尔王庄水库水质部分库面水质超标。唯一超标指标为总氮。防止总氮超标成为当务之急。

根据尔王庄水库浮游植物量6.1793mg/L，优势种为硅藻、蓝藻，化学耗氧量小于6.0mg/L，总氮平均4.23mg/L，总磷平均0.038mg/L，活性磷平均0.035mg/L等指标综合判定，尔王庄水库水质属中富营养型。

3 影响水质的因素

3.1 菹草

菹草在生长期间将水库中的无机氮和无机磷转化为有机体的组成物质，收获菹草就相当于从水中去除氮、磷等营养盐，可以改善水库水质，提高水库自净能力。

水库水草监测在每年的11月至来年6月份进行，通过监测，发现4月是菹草快速生长期，生物量的高峰期在5月中旬至5月底，死亡期在6月中旬。

根据相关研究表明，菹草平均总氮含量25.12mg/g、总磷含量4.41mg/g、干湿比9.43%。每千克菹草（鲜重）总氮、总磷的含量为2.37，0.42g。

按照2010年水库中菹草量10744.23t计算，可从水及底泥中吸收总氮20.76t、总磷3.64t，有着显著的吸收氮、磷效果。

3.2 浮游植物

水体营养水平与浮游植物的种类和生物量密切相关，通过对硅藻、蓝藻及其他藻类生物量的月统计，全年蓝藻5月初生物量最低0.03mg/L，9月次之0.18mg/L，5月中下旬生物量开始逐渐上升，7月达到峰值，而后呈下降趋势。这是由于菹草的大量沉落分解，释放营养盐，使蓝藻大量生长繁殖，白天进行光合作用，pH值明显降低，CODMn含量最高，平均3.86mg/L，其他营养盐含量也较高，但总体呈现低氮高磷。硅藻生长与蓝藻生长呈负相关，7月生物量最低2.49mg/L，9月生物量最高8.65mg/L。6月蓝藻、硅藻生物量离散程度最大，水质不稳定。

3.3 食草性鱼类

水库草鱼每净增重1kg，可利用水草40kg，转化氮、磷、钾的量分别为 0.041，0.004，0.016kg。 由此推算，饵料系数70，该库的草鱼转化氮、磷、钾的量分别为 0.718，0.007，0.028kg。 草鱼鱼产潜力1300kg/hm2，转化氮、磷、钾分别为 933.4，9.1，36.4kg/hm2。

通过论证和该库以往的放养效果，放养草鱼能够有效的清除和抑制菹草，净化水质，防止水库的进一步富营养化。

4 水库水质控制

4.1 菹草控制

菹草是水生态系统的重要组成部分和主要的初级生产者，对生态系统物质和能量的循环、传递起调控作用；并可以改善水库水质、提高水库自净能力、抑制藻类的生长。

水草的治理一般采用沉水植物收割工程技术进行适度控制。通过实施机械化收割菹草向库外转移氮、磷营养盐，消减营养盐负荷的积累和释放，防止二次污染和营养盐的再次释放。也可以采用选择适应水库生长的水生植物与菹草进行营养竞争，从而抑制菹草的生长，不同种水生植物共存，在植物与植物之间、植物与水环境之间形成具有一定关联和一定规律的水生植物群落，净化水质。

4.2 调控鱼类种群，优化水库生态结构

确定各养殖鱼类的密度和比例，优化水库生态结构，增强水体自净能力，改善水质，实现渔业资源利用与生态系统恢复、保护的可持续发展。

由于菹草的枯萎沉积，对水库形成二次污染，放养的草鱼、河蟹等，可减少菹草的沉积，减轻对水库的二次污染，草鱼吃剩的残饵可以被鲤、鲫等杂食性鱼类再次利用。鱼类的粪便，使浮游生物生长繁殖，浮游生物可被滤食鱼类鲢、鳙滤食，这样构成了稳定的食物网，使水库的饵料资源，在不同的层次上得到充分利用，物质和能量趋于更加有效地利用和转化，使水质逐步净化。同时，保证了种群遗传的多样性和遗传结构的稳定性，具有显著的生态效应和经济效应。

尔王庄水库每年对放养种类、规格、密度、搭配比例进行调整。做到既能够控制菹草的过度增长，又能维持尔王庄水库水生态环境的健康发展。

4.3 建立科学有序的水源地管理体系

加强水库水源地的水质及生态特征的监测，是发现掌握水源地问题必不可少的手段，是为水源地管理提供决策依据的重要工作。

目前尔王庄水库的水质监测能力还十分薄弱。环保监测部门对水库监测频率低、项目少，因此水建立监测站网，规定监测频率及项目，分析水库水质变化及发生原因，开展深入的科学研究。在治理对策实施过程中，配合监测治理效果进行评价，及时为管理提供依据。

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