岳城水库水体富营养化趋势分析及保护对策

2010-03-10于伟东

海河水利 2010年6期

于伟东

（1.河海大学环境科学与工程学院，江苏南京 210098；2.海河水利委员会漳卫南运河管理局，山东德州 253009）

1 概述

岳城水库位于海河流域南部漳卫南运河主要支流漳河出山口处，总库容13亿m3，控制流域面积18 100 km2，占漳河流域面积的99.4%，是具有防洪、供水兼顾发电和养殖功能的控制性工程。岳城水库是河南省安阳市、河北省邯郸市城市饮用水源地和工农业供水水源地，同时是漳卫南运河和海河流域重要的应急供水水源地。1961年开始蓄水至2007年，供水总量近200亿m3；上世纪80年代以来先后为引岳济津、引岳济淀、引岳入衡和漳卫南运河水质水量联合调度（引岳济沧）应急供水约13.85亿m3，向邯郸生态水网供水4.5亿m3，取得了显著的社会效益、生态效益和经济效益。岳城水库已经成为漳卫南运河水资源配置的控制性工程，对于保障安阳市和邯郸市的城市饮用水和工农业供水安全以及漳卫南运河水生态环境的恢复与保护都具有举足轻重的地位。因此，岳城水库的水资源保护工作具有特别重要的意义。

2 水质及富营养化现状评价

2.1 水质现状评价

水库水质现状评价选取pH、总硬度、氯化物、硫酸盐、溶解氧、高锰酸盐指数、挥发酚、氰、汞、六价铬、氟化物、氨氮、铅、镉、铜、锌16项参数。评价标准依据《地表水环境质量标准》（GB3838—2002），采用单因子评价法，即以单项评价最差的项目的水质类别作为该水源地的水质类别。根据2007年监测结果，岳城水库现状水质为Ⅱ类，水质良好，符合饮用水体功能要求。

2.2 富营养化现状评价

富营养化现状评价采用评分法进行，按评分模式和评分标准将营养程度分成贫营养、中营养、富营养三级，根据选定的总磷、总氮、高锰酸盐指数、叶绿素和透明度5项参数作为水库富营养化评分的基本因子，根据5项评价参数和相应评分标准求得各参数的评分值，对照控制标准算出营养程度。评分模式为：

式中：M为水库营养状态评分指数值；Mi为i评价参数的评分值；n为评分参数的个数。

具体评分与控制标准见表1。

根据2007年监测结果，岳城水库富营养化评价总评分值为53，已经属于富营养化水体。见表2。

表1 水库营养化评分与分级标准

3 藻类调查评价

2007年10月开展了岳城水库藻类调查，水库蓄水量约2.62亿m3，相应水库面积27.075 km2。水库水体绿色、清澈，透明度2.6 m，取样点为3个，分别为入库、库心和坝前，表层水温17℃左右，平均水深18 m。

表2 岳城水库富营养化现状评价结果

藻类调查结果表明，岳城水库浮游植物群落由绿藻、蓝藻、硅藻、隐藻、甲藻（Pyrrophyta）构成，密度为433.3×104cells/L，硅藻（39.9%）、蓝藻（38.8%）占优势。调查结果见表3-4。

浮游植物的群落构成、密度和优势种群显示，岳城水库为中营养型。特别需要指出的是，水库的入库区域与中部区域浮游植物定性样品中蓝藻门的微囊藻（Microcystis）占优势，是典型的富营养型水体指示种，在浮游植物群落中占优势后遇到适宜的条件极易形成“水华”。

表3 岳城水库浮游植物调查优势种群分析

表4 岳城水库浮游植物密度定量测定结果 104cell/L

4 植物和底栖动物

库岸及浅水区水生植物为香蒲、芦苇、草芦、佛子草、稗、水葱、酸膜叶蓼、菹草、苦草、细叶眼子菜、马来眼子菜、角果藻、金鱼藻、黑藻、狐尾藻等。植被较少，生长情况一般。库区本底土壤为第三纪黄粘土和第四纪黄土卵石，土壤贫瘠。由于长期运用淤积，库区多为土黄色细泥，其中有少许黑色腐殖质，属中营养底泥。

采集工具为改良的1/16 m彼得生采泥器和40目的分样筛。泥样筛洗后用福尔马林固定置于塑料袋中，带回实验室再用小筛子（40目/寸）筛净泥土，然后分拣，放入样本瓶中，加75%酒精保存，在解剖镜下鉴定种类。调查结果详见表5。

调查发现主要种类有：中华颤蚓（Tubifex tubifex）、苏氏尾鳃蚓（Branchiura sowerbyi）、水丝蚓（Limnodrilus sp.）和摇蚊（Pelopia sp.），均为淡水中常见的底栖动物。其中，水丝蚓最多，数量从入库、库心、坝前递减，表明库区底泥含有机质、腐殖质，水库曾经受到污染，可能与长期入库污染物沉积有关。由于库区水深较大，摇蚊数量较少，中华颤蚓、苏氏尾鳃蚓均为清洁水域物种，表明库区现状水质良好。

表5 岳城水库底栖动物调查

5 结论和原因分析

5.1 综合结论

水质评价结果表明，岳城水库水质可达到地表水II类（GB3838—2002）。富营养化评价和藻类调查结果表明，水库水质已经处于富营养化状态，并且入库区域和中部区域的浮游植物定性样品中蓝藻门的微囊藻占优势，是典型的富营养型水体指示种。底栖动物调查结果也发现适于污染水域的指示物种。可见，虽然岳城水库目前水质尚好，但已经属于富营养化水体，一旦富营养化形成蓝藻“水华”不仅造成严重危害，而且治理难度大。岳城水库的富营养化防治工作应给予高度重视。

5.2 原因分析

（1）入库污染。上游清漳河、浊漳河沿岸化肥厂、造纸厂、电厂和涉县县城污水汇入，漳河入库观台断面水质达到Ⅴ类甚至劣于Ⅴ类，漳河入库水体污染，污染物特别是氮、磷等富营养物累积，对岳城水库水质安全构成严重威胁。

（2）库区污染。岳城水库库区现有5个入库排污口，年排废水总量为3 924.9万m3，其中主要污染物COD入库量4 901.78 t、氨氮入库量47.15 t、挥发酚0.039 t；大量污染物直接进入水库，严重危害水库水质。同时，岳城水库库区有村庄10个、居民约10万人，其中距离水库较近的居民约4万人，网箱养鱼、近岸农田大量施用化肥和农药、生活垃圾和工业废渣随意堆放等库区居民生活、生产活动严重危害水库水质。

（3）水库上游来水量减少。由于近年降雨减少，加上上游灌区引水较多，岳城水库入库水量减少。1991年以来，除1996年洪水年份外，年均入库水量仅为2.5亿m3，入库水量锐减。入库水量减少，水库水体交换降低，水体自净、缓冲能力下降，从而影响到水质安全。

可见，岳城水库富营养化是多种因素和长期污染累积的结果，并且造成水库富营养化的因素并没有消除。作为海河流域中有重要地位的水源地，如果富营养化趋势得不到有效遏制，其后果是非常严重的。

6 水源地保护对策

岳城水库属于大型饮用水水源地，必须实行最严格的水源地保护措施，有效控制水库库区工业、生活点源污染和上游地区污染，改善库区生态环境，综合治理，确保饮用水水源地供水安全。

6.1 采取有效措施，遏制水库富营养化发展

（1）库区面源治理。目前，因暴雨冲刷及水库水体侵蚀，每年库周约5 000 m3泥沙进入水库；水库周边耕地大量施用农药化肥，致使大量氮、磷污染物随泥沙和暴雨径流进入水库，这是岳城水库氮、磷浓度较高的主要原因之一。应针对泥沙和面源污染的主要特点，对库区采取以小流域为单元的水土流失综合治理措施，严格管理库区周边农田的化肥和农药施用，控制和减少入库泥沙和面源污染。同时，建设水源地隔离防护工程有效隔离库区生产和生活污染源，控制水库库区泥沙和面源污染，有效保护库区生态安全，减少库区富营养化物质入库量。

（2）库区点源治理。按照饮用水源地保护的法律规定，坚决关停各类排污企业，清理关闭各类排污口，严格限制库区周边畜禽养殖。建设农村生活垃圾集中处理场和小型污水净化处理设施，控制农村生活污水污染。同时，对库区历史遗留的各类垃圾实行统一清运、处理，取缔岳城水库库区网箱养鱼改善库区水质，减少渔民水上活动对水库管理保护的影响。

（3）水库上游污染源治理。据统计，岳城水库上游主要污染源来自于山西省长治市和河北省邯郸市，主要污染物为COD和氨氮。山西省重点排污口的入河废污水量为9 789.8万t，占总排污口入河量的79.5%（其中晋中市3 361.2万t、占27.3%，长治市6 428.6万t、占52.2%）；河北省邯郸市（涉县）占20.5%。因此，必须加强污染源治理，保证水库水质安全。

6.2 建立和完善水库水资源保护和管理机制

（1）建立水源地协调管理机构。岳城水库属于流域机构直接管理的大型水库，是安阳市和邯郸市的饮用水源地，在水源地的保护中漳河上游山西省长治市的作用非常重要。建议尽快成立由水利部海委漳卫南运河管理局、河北省邯郸市、河南省安阳市、山西省长治市参加的岳城水库水源地保护工作协调小组，建立岳城水库的水源地保护沟通和协商机制。

（2）制定岳城水库水源地保护管理办法。在邯郸市区饮用水水源地管理办法基础上，进一步修改完善岳城水库水源地保护管理办法（条例、规定），对水库库区环境保护、工农业等生产活动以及保护区内个人、团体的责任、权利、义务做出具体规定。