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松花湖水库水质和富营养化状况分析 水体富营养化是指在人类活动的影响下，氮、磷等养分大量进入湖泊、水库和海湾等缓流水体，导致藻类和其他浮游生物迅速繁殖并恶化水质。天然水体中的藻类以硅藻、绿藻为主,随着富营养化的发展,最后变成以蓝藻为主,蓝藻的大量出现是水体富营养化的征兆。水面覆盖蓝藻的现象,在湖泊中称为水华,在海洋中则叫做赤潮。大量藻类被分解时消耗水中氧气,溶解氧浓度降低到—定程度就造成鱼类死亡;有些浮游生物(如蓝藻)产生的生物毒素也会使其他生物死亡。随着经济的发展,城镇人口不断增加,工业废水、生活污水的排放量日益增长,大量营养物不断流入湖泊,使得我国湖泊的富营养化状况十分严重。针对松花湖的富营养化状况曾有过报道,为了更科学全面的评价松花湖现状,笔者利用2001~2005年的松花湖水质监测资料,就松花湖的富营养化问题及其现状进行分析,为开展富营养化防治和进一步研究提供基础资料。 1 松花湖的概况 1.1 社会概况概况 松花湖是1942年修建丰满电厂大坝后形成的山谷型人工湖泊。位于吉林市松花江上游25 km处,地理位置126°45′~127°38′E,43°07′~43°50′N。湖区流域面积42 500 km2,回水全长180 km,湖面最宽为5 km,最大水深80 m,平均水深30~40 m,年入库径流约137亿m3,最大库容量108亿m3,大坝设计高程266 m,死水位242 m,校核洪水位266.5 m。松花湖汇集了大小河流40余条,最大的补给水源为松花江干流,其次为辉发河、蛟河、漂河、木萁河、石槽河(即蚂蚁河)。据研究松花湖是处于温带地区的大型深水湖。1.2社会概况湖区有17个乡镇,932个自然屯,总人口30.1万。工业以乡镇企业为主,主要是采石、制砖行业。农业生产以粮食为主,湖区共有耕地4.25万hm2,占湖区总面积的10.3%。湖区旅游业发展很快,1988年被列为国家级重点风景名胜区,湖区有五虎岛等10个景区,棒槌岛等18个景点以及丰满等4个旅游村镇。每年可接待70万游客。松花湖具有发电、农灌、防洪、渔业、旅游、航运等多种功能,同时又是吉林市、长春市、哈尔滨市及下游沿松花江两岸近千万人民生产生活的水源地,在经济建设和人民生活中占有特殊重要位置。 2 松花湖水质分析 2.1 硫醛、铜废水、镉、铜、总氰化物及总氮含量 监测项目有水温、透明度、p H值、电导率、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚、总氰化物、总砷、总汞、六价铬、总铅、总镉、石油类、硫化物、总磷、总氮,共计18项。底质监测项目有总砷、总汞、总铅、总铬、总镉;水生监测项目有底硒生物、浮游生物和叶绿素a。 2.2 规定方法 采用国家环境保护局科技标准司编制的《水环境分析方法标准工作手册》中规定方法。底栖生物、浮游生物和叶绿素a的分析方法采用国家环境保护局编制的《环境监测技术规范》中第4册生物监测(水环境)部分中有关方法。 2.3 湖体断面位置 松花湖采样断面为5个,按上游至下游顺序排列,即辉发河口、桦树林、小荒地、沙石浒、丰满,其中桦树林、沙石浒、丰满为湖体断面;辉发河、小荒地分别为辉发河和蛟河的入湖口断面。底质和水生生物只监测湖体断面。监测断面布设见图1。 2.4 监测频率 3 松花湖富营养化效果与分析评价 3.1 文献分析方法 松花湖的富营养化评价遵从国家环境监测总站颁发的文件要求,选择湖泊富营养化状况评价指标为叶绿素a(chla)、总磷(TP)、总氮(TN)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(CODMn)5项指标为评价因子。 营养状态指数计算公式为: 湖泊(水库)富营养化状况评价方法为综合营养状态指数法,计算公式为: 式中,TLI(∑)为综合营养状态指数;Wj第j种参数的营养状态指数的相关权重;TLI(j)为代表第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;m为评价参数的个数。 中国湖泊(水库)的chla与其他参数之间的相关关系rij及r2ij见表1。湖泊营养状态分为贫营养(TLI30)、中营养(30≤TLI≤50)、轻度富营养(50TLI≤60)、中度富营养(60TLI≤70)、重度富营养(TLI70)5个等级。 3.2 年平均值统计结果 松花湖丰满、沙石浒、小荒地、桦树林和辉发河5个断面中5项的年平均值统计结果见表2。采用中国环境监测总站推荐的综合营养状态指数法进行评价,用综合营养状态指数计算公式进行计算,得到松花湖水体中各断面的综合营养状态指数,结果见表3。 4 结论和讨论 4.1 污水废水来源及富营养化程度 从表2可知,CODMn指标全湖5年年均值5.898 mg/L,接近国家Ⅲ类水体标准。其中辉发河、桦树林断面均超过国家Ⅲ类水体标准,总体是越往上游