鄱阳湖水环境现状评价与富营养化评价

鄱阳湖水环境现状评价与富营养化评价

0湖体及范围内性质的分布凤阳是中国最大的淡水湖泊。位于江西省北部，长江中下游南岸。以松门山为界,鄱阳湖可分为南、北两部分,北面为入江水道,长40km,宽3～5km,最窄处约2.8km;南面为主湖体,长133km,最宽处达74km。当湖口水文站水位达21.71m时(黄海基面,下同),湖水面积达到4646.64km2(包括通江湖体3210.22km2和已控制的湖汊1436.42km2),容积为3.33×1010m3;当湖口水文站水位降到11m时,湖水面积只有500km2,容积有7×109m3。在正常的水位情况下,鄱阳湖面积有3914km2,容积达3×1010m3,每年流入长江的水量超过黄、淮、海三河水量的总和。九江市位于鄱阳湖的西北部,沿湖分布着都昌、湖口、星子、永修、德安、庐山区等6个县(区)。按照行政界线划分,鄱阳湖中约有53%的水域在九江境内,面积达2000km2。江西省环境保护厅和九江市环境保护局十分重视鄱阳湖水环境的监测。“十一五”期间,为配合鄱阳湖生态经济区的规划和建设,不断加强监测力度。特别是自2010年来,在区内增设了三山、吴城、蚌湖、老爷庙、星子、鄱阳湖出口共6个断面,加上原有的蛤蟆石、都昌2个监测点位,共计8个监测断面,从而更有效地实施了对鄱阳湖水环境的动态监测,获得了丰富的监测资料。本文在九江市环境保护监测站监测资料基础上,对鄱阳湖(主要范围是西北部水域)的水环境状况进行现状分析和富营养化程度的评价,以期为各级决策部门提供参考数据。1监控断面位置根据鄱阳湖的实际情况和条件,2006～2009年九江市环境监测保护监测站在鄱阳湖(西北部水域)区布设蛤蟆石、都昌2个监测点位,2010年起增设三山、吴城、蚌湖、老爷庙、星子、鄱阳湖出口等8个断面监控鄱阳湖水质情况见图1。“十一五”期间,鄱阳湖(西北水域)在鄱阳湖区布设的蛤蟆石、都昌2个监控断面,2006年、2007年分别为3次/年度,2008年起实施了单月监测,2009年、2010年开始则为1次/月,并于2010年起单月增加了三山、吴城、蚌湖、老爷庙、星子、鄱阳湖出口6个监测断面。“十一五”期间累计监测84次,监测项目共27项,全部达到国标《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水标准,达标率为99.7%。2由于水环境条件的结果和分析2.1各断面污染物超标率2006～2010年鄱阳湖(西北水域)水质监测统计结果见表1和表2。从表1、表2可以看出,鄱阳湖都昌、蛤蟆石2个监测断面仅2006年总磷、总氮出现超标现象,其余各断面、各项目年均值与瞬时值均未出现超标样品。2010年鄱阳湖(西北水域)各断面项目年均值都未超标,达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水标准。从“十一五”期间的水质状况来看,都昌断面和蛤蟆石断面的总磷、总氮2006年均有超标样品;其他各年份、各污染物均未出现超标现象。其中:都昌断面总磷超标率为100%,年均值为0.06mg/L之间,最高超标1.8倍;总氮超标率为100%,年均值为1.02mg/L之间,最高超标1.18倍。蛤蟆石断面总磷超标率为100%,年均值为0.09mg/L之间,最高超标2.2倍;总氮超标率为100%,年均值为1.09mg/L之间,最高超标1.38倍。2010年新增的三山、吴城、蚌湖、老爷庙、星子、鄱阳湖出口等断面各污染物均未出现超标现象。2.2水质综合评价结果根据鄱阳湖水质特点,采用综合水质标识指数评价法对其进行评价。评价参数选择高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、挥发酚、总氰化物、总砷、六价铬、总铅、总镉,共11项。鄱阳湖(西北部水域)2006～2010年水质综合评价结果见表1。鄱阳湖(西北部水域)水体水质综合评价结果见表2。从污染负荷比可以看出:蛤蟆石断面污染负荷比为51.6%,都昌断面污染负荷比为48.4%,蛤蟆石断面污染程度稍大于都昌断面,这与“十五”的评价结果相一致。从平均综合污染指数可以看出:对应Ⅲ类水体水质分级要求,都昌断面平均综合污染指数为0.316,水质状况为良;蛤蟆石断面平均综合污染指数为0.337,水质状况为良。鄱阳湖(西北部水域)总体水质状况为良。污染分担率(图2)表明,鄱阳湖(西北水域)“十一五”期间主要污染物为总磷、总氮、高锰酸盐指数、氨氮、生化需氧量,5项污染项目占总负荷的83.5%,其它污染物占16.5%。2.3水质综合污染指数消费定量根据鄱阳湖水质特点,选取高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、挥发酚、总氰化物、总砷、六价铬、总铅、总镉共11项评价参数,得到鄱阳湖(西北部水域)2006～2010年水质综合污染指数变化趋势见图3。从鄱阳湖(西北水域)污染综合指数变化趋势可以看出,2006年的污染最为严重,其它年份整体呈稍下降趋势。3湖泊富营养化的原因湖泊等水体接纳过多的氮、磷等营养性物质,使藻类以及其他水生生物过量繁殖,水体透明度下降,溶解氧降低,造成湖泊水质恶化,从而使湖泊生态系统和水功能受到损害和破坏的现象称为湖泊富营养化。由于水体营养物质过多,水生生物(主要是藻类)大量繁殖,藻类的呼吸作用及死亡藻类的分解作用消耗大量的氧,致使水体处于严重的缺氧状态,并分解出有毒物质,从而给水质造成严重的不良后果。下面分别采用综合营养指数法和N/P(氮磷比)法进行评价。3.1综合营养指数法3.1.1湖泊富营养化评价标准选择能反映湖泊富营养化程度的参数叶绿素a(chla)、总磷(T-P)、总氮(T-N)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(CODMn),用综合营养状态指数法来评价湖泊富营养化状况。计算公式如下:TLI(∑)=∑j=1mΤLΙ(∑)=∑j=1mWjTLI(j)(1)其中,chla单位为mg/m3;SD单位为m;其它单位为mg/L。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:Wj=r2ij/∑r2ij(2)其参数取下值,湖泊富营养化分级见表3。3.1.2富营养化程度年际变化以鄱阳湖(西北水域)区各参数2006～2010年均值计算,得出该区域富营养化程度年际变化(表4)。计算结果表明,鄱阳湖的都昌、蛤蟆石、2010年新增三山、吴城、蚌湖、老爷庙、星子、鄱阳湖出口8个断面均呈中营养状态。3.2新增断面的磷营养化程度N/P法是一种常见的表征手段,用于水体、土壤、植被等富营养化。其值越大,富营养化程度越高。鄱阳湖(西北水域)2006～2010年总磷、总氮及参数均值见表5。通过表5计算该湖区氮磷营养盐随时间和空间的不同呈现不同的变化规律,结果见图4和图5。从图4中可以看出:2010年鄱阳湖新增断面N/P比值中吴城的断面富营养化程度最高,这是由于吴城段面处于赣江、修河入鄱阳湖的交汇处,营养物质以及从赣江、修河流入鄱阳湖的污染物最多;其次是蚌湖,监测断面紧邻吴城断面。其他监测断面富营养化程度相对较低。从图5中可以看出:2006～2010年鄱阳湖(西北水域)断面N/P比值中都昌断面与蛤蟆石断面均较低,且相差不大,说明这2个断面富营养化程度中等。同时2006～2010年鄱阳湖(西北水域)断面N/P比值呈现出缓慢的下降趋势。4物种组成及富营养化程度(1)整体上,鄱阳湖(西北水域)水质达到国标《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水标准,按Ⅲ类水体水质分级要求,水质为良。都昌、蛤蟆石2个监测断面仅部分年份总磷、总氮出现超标现象,其余各断面、各项目年均值与瞬时值均未出现超标样品。鄱阳湖主要污染物为总磷、总氮,在污染负荷比上,蛤蟆石断面污染程度稍大于都昌断面。(2)选择能反映湖泊富营养化程度的参数叶绿素a(chla)、总磷(T-P)、总氮(T-N)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(CODMn),用综合营养状态指数法对鄱阳湖(西北水域)