张海柱，蒋红斌，田婷婷

(四川省遂宁生态环境监测中心站，四川 遂宁 629000)

1 引言

观音湖位于遂宁市船山区，2006 年底过军渡水利枢纽下闸蓄水而形成[1]，总面积约19 km2，水岸线20 km，自然、人文景观十分丰富，湖边湿地公园入选国家林业和草原局《2020 年通过验收的国家湿地公园名单》。

由于遂宁市城镇化和工农业的迅速发展，城市工业废水、初期雨水和农业面源污染的汇入，观音湖水质逐年恶化，早在2010 年春季呈现富营养化[2]，其余季节水质良好，达到地表水环境质量标准[3]Ⅲ类标准。为了解观音湖水质情况，弄清富营养化成因，掌握富营养化变化趋势，从2010 年，每年春季，均对观音湖富营养化情况进行了研究和分析。

水体富营养化，主要是总磷、总氮[4]等营养物质随着地表径流进入湖泊等缓流水体引起蓝藻大量繁殖的现象，本文对引起富营养化的物质逐年进行了调查，利用《湖泊(水库)富营养化评价方法及分级技术规定》中的综合营养状态指数[5]进行了分析，为及时进行水体富营养化预警调查和评价，水体富营养化防治和环境管理提供技术支撑。

2 调查内容和方法

2.1 点位选取

选取了联盟河入涪江前500 m(★1)、明月河入涪江前500 m(★2)、涪江二桥(★3)、观音湖下穿隧道处(★4)和过军渡坝前(★5)5 个点位。

2.2 调查指标

现场测定的溶解氧和实验室分析的总磷、总氮、高锰酸盐指数和叶绿素a。分析方法均采用标准分析方法和规范[6～10]。

2.3 样品的采集和保存

按照地表水和污水监测技术规范[11]、湖泊和水库采样技术指导[12]、样品的保存和管理技术规定要求执行[13]。

2.4 调查方法

利用《湖泊(水库)富营养化评价方法及分级技术规定》中的综合营养状态指数(表1)对观音湖的富营养化程度进行调查。

表1 湖泊(水库)营养状态分级

3 调查结果

3.1 水质现状

观音湖水域功能类别为Ⅲ类，2021年5月，对观音湖库区开展了水质调查监测，调查结果见表2，选择的5个调查点位水质类别均满足Ⅲ类功能区水质要求，综合营养状态指数分别为50、51、41、42、45，均为中营养，湖库区综合营养状态指数均值为45，总体呈现中营养。

表2 各点位营养状态评价结果

3.2 富营养化趋势

观音湖水库富营养化调查工作始于2010年，综合营养状态指数为51，为轻度富营养化。2013～2015 年，观音湖水质逐年恶化，水体富营养化逐年加重，较为严重的是在2015 年，2 号点位明月河呈现重度富营养化，湖库区综合营养状态指数均值为63，总体呈现中度富营养。2015 年底，对湖库区及其支流河道进行了大力整治，湖库区和支流水质逐年改善，富营养化呈现减轻态势，2017～2021 年连续5 年只有2019 年爆发了一次富营养化。

3.3 总氮和总磷的贡献

水体富营养化最早由Naumann引入到湖泊、水库等淡水体系[14]，Naumann认为：水温、pH值和溶解氧以及总磷和总氮等营养盐的输入是导致富营养化的主要因子[15，16]，氮和磷的超标为富营养化的发生提供了内在条件[2]，并且氮、磷的控制是治理和消除富营养化的主要研究方向[17～19]。浮游植物生长和生理平衡所需的TN/TP为16，即Redfield定律[20]，当TN/TP<10时，水体中的浮游植物表现为氮限制，为了吸收水中较多的磷，发生生物固氮作用，当TN/TP>20 时，水体中的浮游植物表现为磷限制，较低的磷含量抑制了生物氮素的合成。当氮磷比介于两者之间时，限制因素变得不确定。 TN/TP研究成为判定水体中限制性元素和评价水体富营养化的重要工具[21，22]。根据近几年的调查结果，研究了湖库区总氮和总磷的年度变化趋势(图1)和TN/TP的年度变化趋势(图2)。在发生富营养化严重的年份如2015 年和2019 年，总磷和总氮都相对较高，2015 年以前，总磷和总氮都呈现上升趋势，2015 年以后，总磷和总氮尤其是总磷呈现下降趋势，和综合营养状态指数的变化趋势相一致。2019 年，总氮和前几年无变化，由于总磷的大量输入，TN/TP创下最近几年低谷，氮成为限制性因素，虽然总氮含量不高，但是，为了吸纳水中大量的磷，促进了生物固氮作用，导致当年发生了富营养化。2020 年和2021 年表现为磷限制，较低的磷含量抑制了氮素的有机合成。

图1 近几年总氮和总磷浓度变化趋势

图2 近几年TN/TP变化趋势

3.4 原因分析和应对措施

3.4.1 原因分析

观音湖发生富营养化的根本原因在于汇入其中的小流域水质差，为湖库区带来了过多的营养物质。每年初春季节，水温、气温升高和降水减少，下游过军渡水电站为保持水面高度而停止泻流，导致水流缓慢甚至静止，水体在湖库区停留时间延长。湖库区优势藻类为拟多甲藻，条件适宜则快速生长且大量增殖，短期内形成藻个体的高密度，从而爆发富营养化。

3.4.2 应对措施

对观音湖库区周边的支流进行截污整治，减少带来的营养物质输入。每到初春季节，加大上游来水流量，增大观音湖水量，减少渠河等支流的分流水量，加大库区水体流速，消除富营养化发生的必要条件。利用生物调控技术，种植水生植物和选择性的调控不同食性的鱼种及其投放比例，消化水体中过多的营养物质和水生生物。

4 结论

遂宁市观音湖2010年发生了水体富营养化事件，2015年以前，观音湖水质逐年恶化，富营养化现象逐年加重，2015年综合营养状态指数为63，达到了中度富营养化状态。2015年以后，对湖库区和支流进行了整治，水体水质逐年变好，湖库区基本消除了富营养化。

近几年湖库区总氮2015年浓度达到最高，总磷浓度2019年达到最高，变化趋势和综合营养状态指数相一致，TN/TP2019年达到最低，水中大量的磷元素促进了水生生物固氮作用，从而爆发了富营养化。2020年至今，水体表现为磷限制，水体水质良好。