杞麓湖水质变化分析及保护对策探讨

杞源湖水质变化分析及保护对策探讨师琼【摘要】杞麓湖是云南省九大高原淡水湖泊之一，水质变化应引起高度重视.以近年来水质监测数据为依据，对杞麓湖主要水质指标、富营养化、水质变化趋势以及浮游植物藻密度与组成变化趋势进行了分析，并针对杞麓湖污染成因，从工程措施和非工程措施两个方面提出了水环境保护对策.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷)，期】2012(000)003【总页数】3页(P45-47)【关键词】水质现状;变化趋势;保护对策;杞麓湖【作者】师琼【作者单位】云南省水文水资源局玉溪分局，云南玉溪650051【正文语种】中文【中图分类】X8241杞麓湖概况杞麓湖位于云南省玉溪市通海县境内，海拔1797m，集水面积359km2，湖面东西长10.4km，南北平均宽3.5km，水域面积37.3km2，湖水容量1.68亿m3，是云南省九大高原淡水湖泊之一。杞麓湖属亚热带季风气候，年平均气温15.6°C，年平均降水881.0mm。主要入湖河流为红旗河、里山大沟及大新河，出湖口无明河，为封闭型高原湖泊，一般年份无弃水，洪水年于湖东南面的岳家营落水洞呈伏流汇入南盘江支流曲江。20世纪50年代，杞麓湖生态环境良好，曾有各类鱼虾和水鸟。近年来，随着流域工农业发展及人口增加，通海县城生活废污水和湖泊周边大面积的蔬菜种植所产生的农业生产废污水大量排入杞麓湖，单位容积接纳废污水量居玉溪市境内三大高原湖泊之首，水体pH、高锰酸盐指数、总磷、总氮严重超标，属劣V类水质。同时，由于属封闭型高原湖泊，高含量的氮、磷在湖泊生态系统内循环转化，为浮游植物生长提供了丰富的营养源，导致藻类疯长，水华频繁发生，富营养化程度持续增高。2数据来源与研究方法2.1数据来源为全面掌握杞麓湖整体水质状况及污染物主要来源，在杞麓湖的湖心、回水区、出水口及主要支流红旗河分别布设监测站点（图1）。监测项目包括水文气象指标、常规理化指标和水生生物指标三大类。水文气象指标:气温、水温、透明度、水位、总水量、出入湖流量共6项;常规理化指标:pH、溶解氧、高锰酸盐指数（当大于15mg/L时测定化学需氧量）、5日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、硒、碑、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物、粪大肠菌群、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁、锰、可溶性磷酸盐、亚硝酸盐氮、总有机碳、矿化度、总硬度钾、钠、钙、镁、总碱度、碳酸根、重碳酸盐;水生生物指标:浮游植物（种类、密度、优势种群）、叶绿素。2.2研究方法a）现状水质评价方法。现状水质评价以云南省水环境监测中心玉溪市分中心2010年的水质监测资料为依据，执行GB3838—2002《地表水环境质量标准》，采用单因子评价方法;湖区富营养化参照SL395—2007《地表水资源质量评价技术规程》进行评价。水质趋势分析方法。水质趋势分析以2006-2010年3个监测点湖管站、杞麓湖心、落水洞的年平均水质监测资料为依据，采用季节性Kendall检验法。3分析结果3.1主要水质指标2010年，杞麓湖现状水质为劣V类，主要超标项目为pH、CODMn、TP、TN。三个水质监测点中，CODMn、TP、TN三项指标除落水洞的TP在枯水期达标外，其它站点均超标。其中湖管站超标情况最为严重，年平均CODMn、TP、TN超标倍数分别达到1.29、5.97、7.90倍，原因是湖管站距里山大沟入湖口较近，里山大沟是纳污量最大的河流之一，接纳了里山乡、通海县城产生的污水。主要污染物CODMn、TP、TN浓度均为丰水期高于枯水期，其中湖管站丰水期CODMn、TP、TN超标倍数分别达到1.75、8.98、13.5倍。污染物浓度的季节变化，一定程度上说明杞麓湖受面源污染比较严重。上游农田的化肥、农药过量施用、集约化养殖及生活污水是面源污染的主要来源。丰水期这些有机或无机污染物质通过降雨产生的地表径流、农田排水及地下渗漏等途径进入水体，造成丰水期水质污染严重。杞麓湖主要污染物浓度及超标倍数现状见表1。图1杞麓湖水质监测站点分布表12010年杞麓湖主要污染物浓度及超标倍数湖管站杞麓湖心指标落水洞丰水期枯水期年平均CODMn/(mg-L-1)丰水期枯水期年平均丰水期枯水期年平均16.511.013.712.610.811.810.110.410.2超标倍数1.750.831.291.100.790.960.680.730.70TN/(mg・L-1)9.894.066.974.693.174.004.652.13.38超标倍数8.893.065.973.692.173.003.651.12.28TP/(mg・L-1)0.7250.1600.4430.1580.1130.1370.3130.0490.181超标倍数13.52.207.902.201.301.705.27-2.623.2湖泊富营养化富营养化是一种营养物质在湖泊水体中积累过多，导致生物（特别是浮游生物，即藻类）的生产能力异常增加的现象。富营养化的显著特征是蓝藻、绿藻异常增殖，成片成团地覆盖在水面上。2010年，杞麓湖湖管站年平均营养评分指数为76.5，总体属中度富营养，接近重度富营养;个别月份营养评分指数高达81.5，已达重度富营养。其中，杞麓湖心评分指数为64.8，营养状况为中度富营养;落水洞评分指数为65.3，营养状况为中度富营养，详见表2。表22010年杞麓湖各监测站营养化程度表76.564.865.3富营养化中度富营养中度富营养中度富营养控制标准60<M<8060<M<8060<M<80指标湖管站杞麓湖心落水洞综合评分值营养程度中度富营养中度富营养中度富营养随着杞麓湖水污染逐年加重，富营养化进程也在推进。3个监测站点中，湖管站营养状态已进入重度富营养。在高含量的氮、磷作用下，杞麓湖由于浮游植物和低级的水生物的大量繁殖，部分水域已发生水华，富营养化形势不容乐观。3.3水质变化趋势选择2006—2010年氨氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、总磷、总氮五项指标资料，采用季节性Kendall检验法进行水质变化趋势分析。趋势的显著性根据显著性水平a确定:a<0.01时，水质变化趋势高度显著;0.01<a<0.1时，水质变化趋势显著；a>0.1时，水质变化无趋势。由表3可知，杞麓湖三个观测站点中，湖管站高锰酸盐指数、总磷浓度均为高度显著上升;杞麓湖心高锰酸盐指数、五日生化需氧量浓度显著上升;落水洞高锰酸盐浓度显著上升，其它指标无明显变化趋势。各污染指标中，高锰酸盐指数在3个监测站点中均为显著上升或高度显著上升，说明水体还是朝着富营养化方面发展，生物不可降解的物质在增多。这一现象应当弓I起当地重视，加大对排入湖泊的污染的控制力度。表3杞麓湖2006—2010年各监测站水质变化趋势注:。表示无变化趋势;f表示浓度显著上升；ff表示浓度高度显著上升指标湖管站杞麓湖心落水洞NH3-N。。oCODMnTTTTBODSofoTPTT。oTN。。。3.4浮游植物藻密度与组成变化趋势自2008年开始监测浮游植物藻细胞密度以来，杞麓湖湖心共采集到的浮游植物在26—30属之间，隶属于蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、裸藻、隐藻6个门。杞麓湖表层湖水中藻细胞密度年平均数量由2008年的8586.27万个/L增加到2010年的9178.23万个/L,蓝藻门的年平均数量也由2008年的7519.15万个/L增加到2010年的8202.61万个/L,杞麓湖心绝对优势种群为蓝藻门的微囊藻、林氏藻、胶鞘藻。蓝藻门的藻细胞密度数量占浮游植物总量的87.6%~89.4%。杞麓湖藻细胞密度一直处于高含量水平，水华风险为临界状态，在夏节，气温高时，藻细胞密度最大月达25109.36万个/L,杞麓湖局部水域已发生水华。夏季在湖管站浅水区域经常会暴发大规模的藻类污染，这些藻类由有机物转化为无机物时会使水域的溶解氧浓度下降，导致鱼类死亡，水质恶化，加剧杞麓湖的富营养化进程。4水环境保护对策a） 在主要入湖干流上建拦污闸。里山大沟、红旗河、大新河三大主要入湖河流是杞麓湖接受未经处理的污染物的载体。里山大沟主要接纳通海县城秀山镇、里山乡生活、生产污水，虽然河流不宽，但却是纳污量最大的河流;红旗河接纳了河西镇、兴蒙蒙古族乡、九街镇、四街镇的生活、生产污水，也是流入杞麓湖最大的一条河流，是点、面源污染较大的河流之一；大新河主要接纳杨广镇生活、生产污水。河流沿岸是乡镇人口密度较大的地方，均种植大面积的植蔬菜，是污染物的主要来源。因此，建议在里山大沟、在红旗河、大新河上建拦污闸，实施以截污为主要目的的综合整治。b） 加快污水处理厂的建设。其中，城市产生的污水将直接或间接进入杞麓湖，城市污水是杞麓湖的主要污染源之一。如果在入湖口上游新建污水处理厂，将污水收集到污水厂处理，再排入杞麓湖，可有效地起到截污的作用。c） 加大面源污染治理力度。杞麓湖周边均为大面积的蔬菜种植地，近年来虽然在整个通海县境内开展生态农业建设，大力发展无公害蔬菜产业和推广使用高效低毒、低残留的有机磷农药，农药的施用量呈下降趋势。但高产农业的发展中还依赖于化肥的施用，化肥的施用量呈上升趋势。应大力推广平衡施肥与控肥技术，减少化肥及农药使用量，开展农业固体废弃物及垃圾收集清运系统建设等工作。d） 加大湖泊内源的控制力度。湖泊底泥是湖泊内源性污染的主要来源，杞麓湖中污染物经过多年的沉积，沉积物中的含量较高，在一定条件下对水质产生影响内源控制通常的方式有:底泥的疏浚、水葫芦的清理、蓝藻的控制。建议加大资金投入，根据湖泊的淤积情况，对各河道入湖口区域分步骤有序的进行疏浚，再逐步向湖周进行清淤。e） 加强水环境预测预警系统建设。目前整个杞麓湖只有湖管站是每月监测一次，而杞麓湖心、落水洞、红旗河是单月监测，根本无法满足杞麓湖水环境保护要求，必须强化杞麓湖水环境监测，加强杞麓湖水环境预测预警系统建设:一是增加红旗河入湖水质站，监测从河西镇、兴蒙蒙古族乡、九街镇、四街镇进入杞麓湖的的生活、生产污水水质状况;二是增加里山大沟、大新河两河入湖水质站，监测从通海县城秀山镇、里山乡、杨广镇生活、生产污水水质状况;三是提高监测频次，把湖管、杞麓湖心、落水洞、红旗河监测站建设为水质自动监测站，在湖管站建设水环境预测预警系统，将上述监测的水质信息实时接入系统，对杞麓湖水质变化进行及时预警。f） 加大宣传、教育、监督的力度。加大杞麓湖流域内居民爱湖教育的宣传力度，培养流域内居民的爱