常德柳葉湖水環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測與評價(jià)

魏杲霞，吳岱鑣，朱清運(yùn)

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.常德市環(huán)保局，湖南 常德 415000；3.常德市環(huán)境監(jiān)測站，湖南 常德 415000；）

柳葉湖位于常德市中心城區(qū)的東北面，地理坐標(biāo)為東經(jīng)111°40′至111°47′，北緯29°02′至29°08′之間，距常德市中心城區(qū)約3.5 km，范圍包括柳葉湖、沾天湖、太陽山、花山、白鶴山等區(qū)域，與桃花源、花巖溪等旅游景區(qū)相鄰。柳葉湖旅游度假區(qū)座落于常德市市區(qū)，又處于長沙—張家界的黃金旅游線路中部，地理區(qū)位條件十分優(yōu)越。

近年來，由于柳葉湖地區(qū)的生態(tài)旅游開發(fā)，湖泊水體出現(xiàn)了一定程度的污染，水質(zhì)下降，水生生態(tài)系統(tǒng)功能受到破壞，急需及時(shí)治理與恢復(fù)。筆者對柳葉湖水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測分析，評價(jià)柳葉湖水體富營養(yǎng)化度，以期為保護(hù)水源，改善水質(zhì)，優(yōu)化水源管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 流域水系分布

1.1 柳葉湖水文特征

1.1.1 入湖河流沾天湖，和東北部的柳葉湖直接相連。湖面面積2.26 km2，當(dāng)水位達(dá)到海拔32.5 m時(shí)，湖內(nèi)水量大約為7124萬m3。

漸河，發(fā)源于五里溪水庫，河長16.44 km，流域面積288 km2，沿岸的堤壩高程為44～46 m。漸河最多可容納水1497萬m3。

新河，是穿紫河的一段，由于近些年來城市擴(kuò)建和防洪排澇體系的變化，穿紫河在白馬湖處分為二段，西段即是現(xiàn)在的新河，與柳葉湖相通。

花山河，由老漸河以及其他小溪最終匯集而成,最后通過花山河橋總?cè)肟?，流入柳葉湖。

1.1.2 出湖河流沅江，湖南省的第二大河流，全長1033 km以上，由西向東匯入洞庭湖，多年平均徑流量669億m3，呈S型流經(jīng)常德市城區(qū)，市城區(qū)河面寬500～800 m。

穿紫河，原是一條環(huán)城水系，從西向東至南碈流入沅水，全長17.3 km。但由于近些年來城市擴(kuò)建和防洪排澇體系的變化，穿紫河已不再連通，實(shí)際上已變成了納污池。其流域控制的集雨面積30.51 km2，干流長度9.2 km，水面寬30～50 m。

馬家吉河，是1983年修建的溝通沅、澧兩水的航道，河長41.1 km，由馬家吉船閘與沅水相連，現(xiàn)已不再通航。

1.2 入湖機(jī)埠分布

據(jù)調(diào)查，柳葉湖入湖機(jī)埠主要有14個(gè)，總匯水面積為62.41 km2。其污染源主要為農(nóng)業(yè)面源，養(yǎng)殖和生活污水。柳葉湖入湖主機(jī)埠名稱及其匯水面積、污染源情況見表1。

表1 柳葉湖主機(jī)埠匯水面積和污染源

1.3 周邊水庫分布

柳葉湖周邊水庫共有14個(gè)，分別是五里溪水庫、紅旗水庫、沖鋒水庫、經(jīng)濟(jì)水庫、白鹿水庫、老堰水庫、黑灣水庫、羅灣寺水庫、風(fēng)刀灣水庫、洞泉灌水庫、邵家灣水庫、苛葉灣水庫、陳橋水庫和躍進(jìn)水庫，其中五里溪水庫和紅旗水庫的庫容較大。

2 柳葉湖水環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測與評價(jià)

2.1 近5年水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

為及時(shí)掌握柳葉湖水質(zhì)情況，柳葉湖管委會委托市環(huán)境監(jiān)測站定期對柳葉湖水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測?，F(xiàn)收集2004～2008年度柳葉湖、沾天湖水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對COD、銨氮、總磷、總氮等水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，以便弄清柳葉湖水質(zhì)變化情況。柳葉湖水質(zhì)監(jiān)測年度統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2，COD、銨氮、總氮和總磷隨時(shí)間變化關(guān)系曲線圖見圖1～圖4。

表2 柳葉湖水質(zhì)按年度統(tǒng)計(jì)（mg/L）

圖1 COD與時(shí)間變化的關(guān)系

圖2 銨氮與時(shí)間變化的關(guān)系

圖3 總氮與時(shí)間變化的關(guān)系

圖4 總磷與時(shí)間變化的關(guān)系

由表2、圖1～圖4可以得出:2004～2008年間，COD、銨氮的年均值能夠達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；2006～2008年3年間的平均值顯著下降；但是，總氮、總磷呈逐年上升的趨勢，其中總氮2007與2008年的年均值已超過了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，總磷2006～2008年3年的年均值均超過了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

表3為2007～2009年對柳葉湖富營養(yǎng)化狀態(tài)評價(jià)的結(jié)果。結(jié)果顯示，柳葉湖已呈現(xiàn)出輕度富營養(yǎng)。

表3 柳葉湖2007～2009年富營養(yǎng)化狀態(tài)評價(jià)

2.2 水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果

2009年8月，對柳葉湖、沾天湖、新河、花山河和老漸河的水質(zhì)分別進(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測，主要監(jiān)測指標(biāo)是水溫、溶解氧、銨氮、總氮、總磷、COD和葉綠素a。

2.2.1 柳葉湖、沾天湖水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果在柳葉湖設(shè)置了6個(gè)監(jiān)測斷面，分別是柳葉閘、狐仙島南、湖心島靠南岸處、泉水橋、烏龜橋和花山橋，其監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表3～4，表中的超標(biāo)倍數(shù)計(jì)算公式如下:

表4 2009年8月柳葉湖、沾天湖水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)（mg/L）

由監(jiān)測結(jié)果及超標(biāo)倍數(shù)計(jì)算可知，柳葉閘斷面的總氮、總磷超標(biāo)，其超標(biāo)倍數(shù)分別為0.1和1.74。柳葉閘斷面出現(xiàn)超標(biāo)的原因:一是柳葉閘長年不開啟，使柳葉湖南段湖水得不到交換，長期滯留于此；二是在柳葉湖水位低于姻緣河時(shí)，污水處理廠和姻緣橋河段的污水倒灌柳葉湖。

湖心島靠南岸處總氮超標(biāo)，其超標(biāo)倍數(shù)為0.23，其它監(jiān)測指標(biāo)能夠達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

烏龜橋斷面位于桃樹崗垃圾填埋場附近，其總氮和總磷的超標(biāo)倍數(shù)分別達(dá)到了0.88和0.66，此外，該斷面中COD也出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，其超標(biāo)倍數(shù)為0.29。與其它水域相比，該斷面附近的水域是柳葉湖污染最嚴(yán)重的地區(qū)。造成這種水質(zhì)狀況的主要原因是桃樹崗垃圾填埋場的滲濾液進(jìn)入沾天湖。因此，垃圾填埋場對于沾天湖水質(zhì)的影響是不容忽視的。

花山橋斷面的總氮、總磷均出現(xiàn)了超標(biāo)現(xiàn)象，其超標(biāo)倍數(shù)分別為0.32和0.5?；ㄉ綐蚋浇虻奈廴局饕獊碜曰ㄉ胶?，而花山河的水分別來源于新河及老漸河，排入新河與老漸河的廢水主要來自江北西城區(qū)的生活污水以及灌溪工業(yè)園、蔡家崗、石板灘等集鎮(zhèn)的工業(yè)生產(chǎn)廢水和居民生活污水。

對照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002），對水溫、溶解氧、銨氮、COD、總氮和總磷6個(gè)分析項(xiàng)目，運(yùn)用單因子評價(jià)法對各監(jiān)測斷面水質(zhì)進(jìn)行評價(jià)，然后根據(jù)水質(zhì)類別與定性評價(jià)分級標(biāo)準(zhǔn)，確定各斷面水環(huán)境質(zhì)量狀況，評價(jià)結(jié)果見表5。

表5 2009年柳葉湖各斷面綜合水質(zhì)評價(jià)結(jié)果

2.2.2 新河、花山河、老漸河水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果新河、花山河和老漸河水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)見表6。由表6的監(jiān)測結(jié)果可知，新河、花山河的總氮、總磷均超過了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要原因是新河接納了江北西城區(qū)幾個(gè)雨污水機(jī)埠的混合污水，花山河接納了灌溪鎮(zhèn)的生活污水和部分工業(yè)廢水以及四個(gè)機(jī)埠的混合污水，致使沾天湖入口處的新河與沾天湖交界處的水域成為沾天湖污染較為嚴(yán)重的水域。

表6 2009年8月新河、花山河、老漸河水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)（mg/L）

3 小結(jié)

根據(jù)柳葉湖污染源的調(diào)查和入湖污染負(fù)荷的分析可以得知，目前柳葉湖的污染問題主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面:（1）柳葉湖的主要污染是面源污染問題，污染物主要來自新河、老漸河及柳葉湖周邊機(jī)埠，主要污染物是總氮和總磷。（2）新河的主要污染是江北西城區(qū)的生活污水。河洑、丹洲、文理學(xué)院、高職院、煙機(jī)等區(qū)域內(nèi)人口約6萬，由于下水管網(wǎng)不配套，生活污水通過仁智垱、甘垱、馬家垱等機(jī)埠排入新河，其次是分布于江北西城區(qū)的工業(yè)污染。（3）老漸河的污染主要來自灌溪、石板灘和蔡家崗三鎮(zhèn)的生活污水及工業(yè)廢水，其次是農(nóng)業(yè)面源污染（包括農(nóng)田徑流、禽畜養(yǎng)殖和暴雨徑流等）。（4）柳葉湖周邊機(jī)埠排入污水主要集中在汛期5～8月，其入湖污染物來源于柳葉湖周邊匯水范圍內(nèi)的生活污水、禽畜養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染物、水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染物及農(nóng)田徑流、地表徑流、農(nóng)業(yè)固廢等產(chǎn)生的污染物。

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