2004～2012年巢湖西半湖水質(zhì)狀況及變化特點(diǎn)

許霞

（合肥供水集團(tuán)有限公司，安徽合肥 230011）

2004～2012年巢湖西半湖水質(zhì)狀況及變化特點(diǎn)

許霞

（合肥供水集團(tuán)有限公司，安徽合肥 230011）

本文通過多年來的觀察和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出巢湖西半湖2004～2012年部分水質(zhì)特點(diǎn)：藻類含量高，年均1 600多萬個(gè)/升，夏秋季容易爆發(fā)藍(lán)藻，冬季相對較少；氨氮冬春季含量高，一般大于1.00mg/L，夏季少；亞硝酸鹽氮在春夏兩季之間4、5、6月含量最高；PH在夏季7、8月份最高；濁度、嗅味總體是冬季好于夏季，除了大風(fēng)天氣。

藻類，氨氮，亞硝酸鹽氮，PH，濁度，嗅味

1 概述

巢湖位于長江及淮河之間，居安徽省中部，是我國著名的五大淡水湖之一，水資源豐富，水產(chǎn)品種類繁多，素有“魚米之鄉(xiāng)”之稱。近年來，由于沿湖地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水的排入，以及巢湖流域內(nèi)森林植被遭到嚴(yán)重破壞，水土流失加劇，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，導(dǎo)致整個(gè)湖泊水質(zhì)急劇惡化，水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重，藻類大量繁殖。巢湖水體質(zhì)量狀況直接影響到兩岸居民生活，制約了該區(qū)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，引起了國家和地方政府的極大關(guān)注。因此分析巢湖營養(yǎng)狀態(tài)情況及變化原因，控制巢湖富營養(yǎng)化，保護(hù)重要水資源，直接關(guān)系到實(shí)現(xiàn)這一地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展

本文分析了合肥供水集團(tuán)水質(zhì)檢測中心2004年～2012年期間的部分巢湖水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)，總結(jié)出巢湖西半湖水體的富營養(yǎng)化狀況及變化特點(diǎn)，以期為研究巢湖的富營養(yǎng)化問題提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，便于更好地為治理和利用巢湖水服務(wù)。

2 采樣地點(diǎn)與檢測方法

采樣地點(diǎn)位于湖心，離西岸邊的巢湖水源廠有三公里，設(shè)有特定標(biāo)志。檢測方法依據(jù)GB5750-2006《生活引用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法》和美國EPA《水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》，檢測項(xiàng)目為藻類、氨氮（納氏試劑分光光度法）、亞硝酸鹽氮（重氮化偶合分光光度法）、PH、濁度和嗅味，并記錄每日的風(fēng)力、風(fēng)向。

3 結(jié)果與分析

3.1 巢湖水質(zhì)情況總概

通過對歷年來巢湖水質(zhì)數(shù)據(jù)分析得出，巢湖西半湖水質(zhì)年平均氨氮約0.89mg/L，最高時(shí)達(dá)4.00mg/L；亞硝酸鹽氮年平均數(shù)值為0.064，最大值為0.480mg/L：濁度年平均值在43NTU左右，最高時(shí)可達(dá)250多NTU；藻類較多，年均藻量在1 600多萬個(gè)/L，最多時(shí)超過1億個(gè)每升；PH一般在7—8之間，呈弱堿性，最高可達(dá)9以上；嗅味一般維持在Ⅱ級，但夏秋季由于藻腥味的影響，有時(shí)會(huì)達(dá)到Ⅲ級以上。

3.2 所檢水質(zhì)指標(biāo)具體變化特點(diǎn)

3.2.1 藻類變化特點(diǎn)

巢湖水質(zhì)富營養(yǎng)化后帶來一最嚴(yán)重的后果就是藻類大量繁殖，特別是藍(lán)藻頻繁暴發(fā)，藍(lán)藻暴發(fā)時(shí)，形成“水華”，水體呈墨綠色，并且散發(fā)濃濃的腥臭味，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。

圖1 藻類變化趨勢圖

從圖1可以看出巢湖水藻類從4月份開始逐漸生長，到5月份迅速增長，直至8月份，這一階段基本呈直線增長趨勢。夏季6、7、8月份藻類基本維持在2 000萬個(gè)/升以上，其中7、8月藻類數(shù)量最高，在2 800萬個(gè)/升以上。另外，圖中還可以看出，秋季9、10、11月份藻類數(shù)量也較高，含量遠(yuǎn)高于1 500萬個(gè)/升。其他月份藻含量相對較低，特別是1月，藻量最少。分析原因是由于夏秋季氣溫高，適宜藻類生長，冬季氣溫低，藻類生長緩慢。

此外，通過長期的顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，巢湖水體中，夏秋季節(jié)優(yōu)勢藻種為微囊藻，冬季為硅藻。微囊藻的繁殖速度快，周期短，適宜生長溫度范圍為28℃～33℃,而最適溫度大約為30℃，所以夏季是微囊藻的暴發(fā)時(shí)期，藻量最高。進(jìn)入秋季以后，氣溫稍下降，微囊藻生長速度減慢，藻量開始降低，但是相對于其他季節(jié)則依然較高，往往也容易暴發(fā)藍(lán)藻。冬季氣溫低，硅藻相對來說，能耐低溫，所以冬季顯微鏡下觀察主要為硅藻。

3.2.2 氨氮變化特點(diǎn)

圖2 氨氮變化趨勢圖

從圖2可以看出，巢湖水中氨氮的變化趨勢與藻類大體相反，從4月份開始，氨氮逐漸減低，至7、8、9月份最低，一般在0.50左右或小于0.50mg/L；1月最高，均值遠(yuǎn)高于2.50mg/L，而此時(shí)藻類含量卻是一年中最低的時(shí)候；2、3、4月氨氮較大，大于1.00mg/L，僅次于冬季，而藻類在這季節(jié)僅高于冬季含量；10、11、12月氨氮值在0.50～1.00mg/L之間。對這兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析后，得出相關(guān)系數(shù)為-0.740，相關(guān)顯著，呈負(fù)相關(guān)性。這是因?yàn)榈窃孱惿L合成的必要成分，夏季氣溫高，藻類的生長繁殖迅速，消耗了大量的氮，導(dǎo)致氨氮的含量大大降低；而冬季氣溫低，大部分藻類死亡或處于休眠期，水體氨氮得不到利用，又維持了較高的水平。

3.2.3 亞硝酸鹽氮的變化特點(diǎn)

水中含氮有機(jī)物的分解實(shí)質(zhì)上包括氨化、硝化和反硝化三個(gè)過程：在氨化過程中，水中有機(jī)氮在微生物作用下轉(zhuǎn)化為氨氮；硝化過程中，首先在亞硝化桿菌的作用下,氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮，然后在硝化桿菌作用下，亞硝酸鹽氮進(jìn)一步被氧化成硝酸鹽氮；反硝化過程中,硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓尫诺娇諝庵校舱窃谶@個(gè)過程中，水中的氮被徹底去除了。所以亞硝酸鹽氮的含量與硝化細(xì)菌的活動(dòng)是非常密切的。

每年3月份開始，水溫慢慢回升，水中的硝化細(xì)菌也漸漸活躍起來。從圖3可以看到，亞硝酸鹽氮含量開始迅速增高，4、5、6月份亞硝酸鹽氮含量最高，普遍高于0.15mg/L。分析原因是由于這幾個(gè)月的水溫最接近硝化細(xì)菌的最適生長溫度25℃；從7、8月份開始，氣候炎熱起來，水溫非常高，亞硝酸鹽開始逐漸降低；9、10月水溫雖然也比較適宜硝化細(xì)菌生長，但由于這時(shí)巢湖水體中藻類大量繁殖，與細(xì)菌共同競爭營養(yǎng)物質(zhì)，特別是微囊藻釋放毒素，大大抑制了細(xì)菌的生長，導(dǎo)致亞硝酸鹽含量降至一個(gè)較低的水平。

圖3 亞硝酸鹽氮的變化趨勢圖

3.2.4 PH的變化特點(diǎn)

通過對2008年3月～2009年2月的PH數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，匯總出一年內(nèi)，每個(gè)月出現(xiàn)＞8.00＜8.5和＞8.50的數(shù)，結(jié)果見表1。

表1 8.50＞PH≧8.00,ph≧8.50的PH次數(shù)

表1的數(shù)據(jù)是兩年內(nèi)出現(xiàn)的滿足條件的PH次數(shù)平均值。從表1可以看到在5月到8月間，PH值出現(xiàn)＞8的次數(shù)多，尤其是7、8月份最多，PH＞8.5的次數(shù)也比較常見，這一段時(shí)間正好對應(yīng)著藻類的增長曲線。分析原因是由于藻類的快速生長，消耗了水中大量的CO2，并釋放出OH-離子，消耗H+，造成水體呈弱堿性。

3.2.5 濁度、嗅味的變化特點(diǎn)

根據(jù)這幾年的觀察，巢湖西半湖水體的濁度和嗅味，像大部分水體一樣，冬季明顯優(yōu)于夏季。因?yàn)槎疚⑸锖驮孱悢?shù)量減少，水體清，濁度小，嗅味較好；而夏季由于藻類和微生物的影響，濁度大，藻腥味濃，嗅味差。

但是，當(dāng)湖面上起大風(fēng)，風(fēng)力大于6米/秒時(shí)，常常會(huì)在湖面卷起波浪，帶動(dòng)湖中的底泥和沉藻，短時(shí)間內(nèi)造成濁度升高，嗅味加重。不過當(dāng)風(fēng)力大于10米/秒以上時(shí)，湖水夾雜著底泥在強(qiáng)風(fēng)力作用下被充分混勻，一旦風(fēng)力減小，這些懸浮物質(zhì)逐漸沉降下來，特別是夏季高藻期，水中大量的藻類也被沉降下去，短時(shí)間內(nèi)，水體會(huì)呈現(xiàn)較好狀態(tài)。

4 結(jié)論

通過以上分析，得出巢湖西半湖水質(zhì)2004～2012年總的特點(diǎn)是：藻類含量高，年均1 600多個(gè)/升，在夏秋季最高，這段時(shí)間容易暴發(fā)藍(lán)藻，以微囊藻為優(yōu)勢藻種，冬季含量最少；氨氮冬春季含量高，一般大于1.00mg/L；夏季少，一般在0.50左右或＜0.50mg/L；亞硝酸鹽氮在春夏兩季之間（4、5、6月）含量最高，其他季節(jié)含量都比較低；PH在夏季7、8月份最高；濁度、嗅味大體是冬季好于夏季，除特殊大風(fēng)天氣。

[1]GB/T5749-2006.生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法中國標(biāo)準(zhǔn)出版社[S].2006.

[2]水合廢水監(jiān)測分析方法（第四版）增補(bǔ)版[S].中國環(huán)境科學(xué)出版社.2008.

[3]王鳳.巢湖水體營養(yǎng)狀態(tài)分析及富營養(yǎng)化防治對策[J].江蘇環(huán)境科技,2006,20(1):47-49．

許霞，女，本科，工程師，現(xiàn)就職于國家水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)合肥監(jiān)測站、安徽省合肥供水集團(tuán)水質(zhì)檢測中心。

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