常德柳葉湖水環境質量的監測與評價

魏杲霞，吳岱鑣，朱清運

（1.湖南農業大學生物科學技術學院，湖南 長沙 410128；2.常德市環保局，湖南 常德 415000；3.常德市環境監測站，湖南 常德 415000；）

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

近年來，由于柳葉湖地區的生態旅游開發，湖泊水體出現了一定程度的污染，水質下降，水生生態系統功能受到破壞，急需及時治理與恢復。筆者對柳葉湖水環境生態系統進行監測分析，評價柳葉湖水體富營養化度，以期為保護水源，改善水質，優化水源管理提供科學依據。

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，當水位達到海拔32.5 m時，湖內水量大約為7124萬m3。

漸河，發源于五里溪水庫，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入口，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型流經常德市城區，市城區河面寬500～800 m。

穿紫河，原是一條環城水系，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建和防洪排澇體系的變化，穿紫河已不再連通，實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，現已不再通航。

1.2 入湖機埠分布

據調查，柳葉湖入湖機埠主要有14個，總匯水面積為62.41 km2。其污染源主要為農業面源，養殖和生活污水。柳葉湖入湖主機埠名稱及其匯水面積、污染源情況見表1。

表1 柳葉湖主機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，分別是五里溪水庫、紅旗水庫、沖鋒水庫、經濟水庫、白鹿水庫、老堰水庫、黑灣水庫、羅灣寺水庫、風刀灣水庫、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 柳葉湖水環境質量的監測與評價

2.1 近5年水質監測結果

為及時掌握柳葉湖水質情況，柳葉湖管委會委托市環境監測站定期對柳葉湖水質進行了監測。現收集2004～2008年度柳葉湖、沾天湖水質監測數據，對COD、銨氮、總磷、總氮等水質監測指標進行評價，以便弄清柳葉湖水質變化情況。柳葉湖水質監測年度統計結果見表2，COD、銨氮、總氮和總磷隨時間變化關系曲線圖見圖1～圖4。

表2 柳葉湖水質按年度統計（mg/L）

圖1 COD與時間變化的關系

圖2 銨氮與時間變化的關系

圖3 總氮與時間變化的關系

圖4 總磷與時間變化的關系

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到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水質標準；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《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水質標準，總磷2006～2008年3年的年均值均超過了《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水質標準。

表3為2007～2009年對柳葉湖富營養化狀態評價的結果。結果顯示，柳葉湖已呈現出輕度富營養。

表3 柳葉湖2007～2009年富營養化狀態評價

2.2 水質現狀監測結果

2009年8月，對柳葉湖、沾天湖、新河、花山河和老漸河的水質分別進行了現場監測，主要監測指標是水溫、溶解氧、銨氮、總氮、總磷、COD和葉綠素a。

2.2.1 柳葉湖、沾天湖水質現狀監測結果在柳葉湖設置了6個監測斷面，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，其監測結果統計見表3～4，表中的超標倍數計算公式如下:

表4 2009年8月柳葉湖、沾天湖水質現狀監測結果統計（mg/L）

由監測結果及超標倍數計算可知，柳葉閘斷面的總氮、總磷超標，其超標倍數分別為0.1和1.74。柳葉閘斷面出現超標的原因: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，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，其超標倍數為0.23，其它監測指標能夠達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水質標準。

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倍數分別達到了0.88和0.66，此外，該斷面中COD也出現超標現象，其超標倍數為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重的地區。造成這種水質狀況的主要原因是桃樹崗垃圾填埋場的滲濾液進入沾天湖。因此，垃圾填埋場對于沾天湖水質的影響是不容忽視的。

花山橋斷面的總氮、總磷均出現了超標現象，其超標倍數分別為0.32和0.5。花山橋附近水域的污染主要來自花山河，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的生活污水以及灌溪工業園、蔡家崗、石板灘等集鎮的工業生產廢水和居民生活污水。

對照《地表水環境質量標準》（GB3838-2002），對水溫、溶解氧、銨氮、COD、總氮和總磷6個分析項目，運用單因子評價法對各監測斷面水質進行評價，然后根據水質類別與定性評價分級標準，確定各斷面水環境質量狀況，評價結果見表5。

表5 2009年柳葉湖各斷面綜合水質評價結果

2.2.2 新河、花山河、老漸河水質現狀監測結果新河、花山河和老漸河水質監測數據見表6。由表6的監測結果可知，新河、花山河的總氮、總磷均超過了《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水質標準，主要原因是新河接納了江北西城區幾個雨污水機埠的混合污水，花山河接納了灌溪鎮的生活污水和部分工業廢水以及四個機埠的混合污水，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重的水域。

表6 2009年8月新河、花山河、老漸河水質監測結果統計（mg/L）

3 小結

根據柳葉湖污染源的調查和入湖污染負荷的分析可以得知，目前柳葉湖的污染問題主要表現在以下4個方面:（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的生活污水。河洑、丹洲、文理學院、高職院、煙機等區域內人口約6萬，由于下水管網不配套，生活污水通過仁智垱、甘垱、馬家垱等機埠排入新河，其次是分布于江北西城區的工業污染。（3）老漸河的污染主要來自灌溪、石板灘和蔡家崗三鎮的生活污水及工業廢水，其次是農業面源污染（包括農田徑流、禽畜養殖和暴雨徑流等）。（4）柳葉湖周邊機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的生活污水、禽畜養殖產生的污染物、水產養殖產生的污染物及農田徑流、地表徑流、農業固廢等產生的污染物。

[1]程麗巍，許海，陳銘達，等.水體富營養化成因及其防治措施研究進展[J].環境保護科學，2007，33（1）:l8-21，38.

[2]付春平，鐘成華，鄧春光.水體富營養化成因分析[J].重慶建筑大學學報，2005，27（1）:128-131.

[3]賀麗君，龔潔，賴承程，等.湖泊富營養化的成因及防治對策[J].工業安全與環保，2008，34（9）:23-24.

[4]陳奧密.湖泊富營養化產生的原因和機理[J].廣東水利水電，2O08（1）:34-37.

[5]謝有奎，俞棟，高殿森，等.水體富營養化危害、成因及防治[J].后勤工程學院學報，2004（3）:27-99.

[6]高愛環，李紅纓，郭海福.水體富營養化的成因、危害及防治措施[J].肇慶學院學報，2005，26（5）:4l-44.

[7]張志勇，方向京，周躍.人工濕地防治湖泊富營養化污染探討[J].污染防治技術，2OO7，20（4）:38-41.

[8]何昱，孫世群.巢湖水質指標參數相關性研究[J].現代農業科技，2008（14）:318-319.

[9]王明翠，劉雪芹，張建輝.湖泊富營養化評價方法及分級標準[J].中國環境監測，2002，18（5）:47-50.

[10]張壯志，孫磊，常維山.水體富營養化中的氮素污染及生物防治技術研究現狀[J].山西農業科學，2008，36（6）:13-15.

[11]金相燦.中國湖泊環境[M].北京:中國環境科學出版社，1995.

[12]張文林.巢湖流域水環境問題與可持續發展戰略[J].水利科技與經濟，2005，11（9）:516-518.