大縱湖富營養化趨勢及評價方法的思考

袁蘇瓊YUAN Su-qiong

（江蘇省鹽城市鹽都區環境監測站，鹽城224005）

0 引言

環境保護部辦公廳于2011年3月下發《地表水環境質量評價辦法（試行）》（環辦[2011]22號），統一規范了地表水環境質量評價指標、評價方法、水質變化趨勢分析方法，使得地表水環境質量評價有了直觀明了的方法。按照提供的評價和趨勢分析方法，對鹽城市境內大縱湖水質進行評價分析。

1 背景

大縱湖位于江蘇省鹽城市西南，坐落在鹽城和泰州的交界處，由于大縱湖地處蜈蚣湖以北，因此后人將其稱為北湖或后湖。由于大縱湖是由古瀉湖演變而來，并且形成于南宋以前，距今已有800余年。大縱湖東西長6公里，南北寬5.5公里，由于湖面略呈橢圓形，總面積為26.67平方公里，在鹽城境內是一個唯一的湖泊，同時也是鹽城市區主要的飲用水水源地。近年來，大縱湖的水質狀況持續下降。鹽城市鹽都區環境監測站通過研究分析近二十年的數據資料：從1985年到1995年，湖水的各項指標均達到《地表水環境質量標準》的Ⅱ類標準，如果不統計糞大腸菌群，那么各指標均屬于Ⅰ類優良水質的標準。但是，1996年汛期過后，水質下降至Ⅲ類，2000年汛期過后，通過分析監測數據，該水質在總氮指標方面不能滿足Ⅲ類標準，并且在一定程度上其它指標已經接近Ⅲ類標準的極限值，評價選擇2000年-2010年監測數據進行分析。

2 地表水環境質量評價

2.1 評價指標

2.1.1 水質評價指標 為了確定水體的優劣，需要明確一些衡量指標。根據《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）的有關規定，對于地表水水質評價指標來說，選擇了21項評價指標，其中不包含水溫、總氮、糞大腸菌群等指標。通常情況下，需要單獨評價水溫、總氮、糞大腸菌群等指標。

2.1.2 營養狀態評價指標 在營養狀態評價指標方面，對于湖泊、水庫來說其主要包括：葉綠素a（chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）和高錳酸鹽指數（CODMn）。

2.2 評價分析

2.2.1 水質評價 結合Ⅲ類水質的相關標準，其評價采用單因子評價法進行，超標倍數計算式為：

污染分擔率計算公式如下：Ki=Pi/P

式中：P—綜合污染指數。

其中：Cij—j斷面污染物 i的監測均值（mg/l）；Sij—j污染物i的水質標準值（mg/l）。

Ki、Pi分別代表i項污染物的污染分擔率和相應的污染指數。

數據來源：鹽城市鹽都區環境監測站2000-2010年監測數據，對于該監測站來說，共設有4個監測點，每年1月、3月、5月、7月、9月、11月上旬定為采樣時間，表層0.5m為采樣深度，分析方法采用國家地表水標準分析方法進行相應的水質分析。

分析結果如表1所示。

2.2.2 營養狀態評價 綜合營養狀態指數計算公式如

式中：TLI（∑）、Wj、TLI分別代表綜合營養狀態指數、第j種參數的營養狀態指數的相關權重以及相應的營養狀態指數。

表1 2000-2010年大縱湖水質評價統計結果表

基準參數選chla，則第j種參數的權重計算公式為：

式中：rij——第j種參數與基準參數chla的相關系數；

m——評價參數的個數。

chla與其它參數之間的相關關系rij及和權重系數如表2所示，并計算出權重Wj值。

表2 相關關系rij及和權重系數表

表2 相關關系rij及和權重系數表

參數 chla TP TN SD CODMn rij r2 i j 11 Wj 0.266 0.84 0.7056 0.188 0.82 0.6724 0.179-0.83 0.6889 0.183 0.83 0.6889 0.183

各項目營養狀態指數計算

TLI（chla）=10（2.5+1.086lnchla）

TLI（TP）=10（9.436+1.624lnTP）

TLI（TN）=10（5.453+1.694lnTN）

TLI（SD）=10（5.118-1.94lnSD）

TLI（CODMn）=10（0.109+2.661lnCODMn）

式中：chla單位為mg/m3，SD單位為m；其他指標單位均為mg/L。

富營養化狀況評價：

采用葉綠素 a（chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）和高錳酸鹽指數（CODMn）對上游大縱湖水體富養化程進行評價。采用0～100的一系列連續數字對飲用水源富營養狀態進行分級，分級如下：

TLI（∑）＜30貧營養（Oligotropher）

30≤TLI（∑）≤50中營養（Mesotropher）

50＜TLI（∑）≤60輕度富營養（light eutropher）

60＜TLI（∑）≤70中度富營養（Middle eutropher）

TLI（∑）＞70重度富營養（Hyper eutropher）

富營養化指數計算如表3所示。

表3 富營養化指數表

3 思考與建議

3.1 水質評價總氮指標問題 根據上面分析和計算對比，我們可以得出大縱湖水質呈富營養化狀況，主要影響因子為總磷、高錳酸鹽指數、化學需氧量，屬于有機型污染。從單因子評價法分析結果來看，大縱湖的水質屬于Ⅲ類水，符合飲用水源地質量標準；從營養狀態評價來看，大縱湖已經呈現輕度富營養狀況，與飲用水源地要求不相符合。如此產生的評價結論矛盾現象，主要是評價中總氮的參評問題。

3.2 水質評價存在局限 評價水質現狀的過程中，在對相同的評價項目、評價指標、評價標準進行確定后，按照《地表水環境質量標準》（GB3838-2002），各級監測站對河流（湖庫）監測斷面（點位）的水質類別進行基本的判定，然后根據河流、河段、湖庫的各監測斷面（點位）監測數據的算術平均值，對平均水質類別進行判定。

但是，在對地表水環境質量進行實際監測的過程中，按照地表水監測技術規范的相關規定，以及環境、管理的實際需要，將不同的監測斷面（點位）設置在河流、湖庫上，進而在一定程度上使得監測目的、測點數量、監測時段、代表范圍等都存在比較大的差異。因此，在監測數據的代表性方面，每個測點、每個時段都存在差異，在對總體水環境質量狀況進行評價和分析的過程中，如果不加以選擇河流、湖庫、流域，即使在評價范圍內評價所有測點，并且在一定程度上都以算術平均值等權的方式進行評價，區域內地表水環境質量狀況和變化趨勢也不能準確的反映和評價。比如通過研究分析1996年大縱湖的監測數據，我們可以看出，汛期過后水質急劇下降為Ⅲ類，在一定程度上再也未能恢復，可以肯定的是，大縱湖水質下降是個漸進的過程，在歷年的水質數據卻未能反映水質下降變化情況。

3.3 地表水環境質量預警評價方法問題 隨著經濟的發展，生活水平的提高，人們對環境監測工作提出更高的要求，為此，監測部門需要建立和完善監測頇警體系，對環境質量狀況和趨勢在一定程度上進行全面的反映，對各類環境突發事件進行準確的預警。為此，在地表水質自動站建設方面，全國各地都加大了投入的力度，其手工監測項目在一定程度上由部分主要污染指標逐漸向全指標分析方向發展，進而在一定程度上做好地表水環境質量監測預警工作。但是，由于統一規范的地表水環境質量預警評價方法比較缺乏，在科學性、準確性、規范性方面，地表水環境質量預警工作還有待進一步完善。對此《地表水環境質量評價辦法（試行）》（環辦[2011]22號）沒有作出相應的指導性規定，地表水環境監測預警工作的需要在一定程度上難以滿足。比如大縱湖目前的水質狀況存在富營養化的問題，個別指標已經超標，是否達到啟動地表水環境質量預警要求，尚無法定性。

《地表水環境質量評價辦法(試行)》（環辦[2011]22號）的下發，對于規范地表水環境質量評價方法具有積極意義，但是在，實踐活動中，一些問題和偏差難免出現。對此，有關部門需要進一步補充和完善評價辦法，在一定程度上使其更加科學、完整、規范，進一步發揮指導性作用。

[1]環辦[2011]22號.地表水環境質量評價辦法(試行)[S].

[2]萬正成,王文海.徐州城區水環境狀況評價及污染趨勢分析[J].治淮，2004(2)：21-22.

[3]鄭丙輝，劉琰.飲用水源地水環境質量標準問題與建議[J].環境保護，2007（1B）：26-29.