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安徽省华阳河湖群水质时空分布特征及评价

2022-11-09汪行智

广州化工 2022年19期
关键词:大官水质营养

汪行智

(安庆市宿松县生态环境监测站,安徽 安庆 246500)

安徽省宿松县位于安徽西南部、皖鄂赣三省结合部,域内的华阳河湖群是长江中下游左岸面积最大的湖泊群之一,主要包括龙感湖、大官湖和黄湖,总面积693 km2[1]。广阔的水域面积为宿松县大水面渔业发展提供了有利条件,但渔业的迅速发展也易导致湖泊污染加剧,同时,经济发展带来的点源和面源污染问题也对湖泊水质造成了较大影响。

近年来,宿松县加快转变经济发展方式,坚持绿水青山就是金山银山发展理念,华阳河湖群集中拆除养殖三网,渔民集体上岸,同时,积极开展华阳河湖群生境改造和水草种植工程,提升华阳河湖群水质;稳步推进长江入河排污口整治;加强农业面源污染治理,以上措施对湖区水环境质量的改善均起到积极的作用。

本文对安徽省宿松县华阳河湖群2018年-2022年6月龙感湖、大官湖和黄湖监测点的水质数据进行统计分析,开展华阳河湖群水质评价,旨在掌握龙感湖、大官湖和黄湖水质的时空变化特征及营养状态,为开展宿松县湖泊生态保护提供科学依据。

1 研究方法

1.1 水质数据来源

本文水质数据采用安徽省宿松县龙感湖、大官湖和黄湖水质监测点监测数据进行整理。

1.2 评价标准与评价方法

参照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类标准限值,采用内梅罗综合污染指数进行水质分析和评价[2],计算公式如下:

(1)

式中:n为水质个数;Ci为水质指标实测值;Si为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类标准限值。

内梅罗综合污染指数等级划分为清洁(Pi<1)、轻污染(1≤Pi<2)、污染(2≤Pi<3)、重污染(3≤Pi<5)、严重污染(Pi≥5)。

营养程度评价方法采用《地表水环境质量评价技术规范》中推荐的综合营养状态指数(即相关加权营养状态指数)方法[3],以叶绿素a为基准指标,计算公式如下:

(2)

1.3 水质指标检测方法

水质指标高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总氮、总磷的检测分析分别采用如下方法:《水质 高锰酸盐指数的测定》(GB 11892-89)、《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(HJ 828-2017)、《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》(HJ 535-2009)、《水质总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(HJ 636-2012)、《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》(GB 11893-89)。

2 结果与讨论

2.1 水质指标时空变化

对2018年-2022年6月安徽省宿松县华阳河湖群龙感湖、大官湖和黄湖的水质数据进行了统计分析,结果如图1所示。

图1 龙感湖、大官湖和黄湖水质指标年度变化Fig.1 Annual changes of water quality indexes in Longgan Lake, Daguan lake and Huanghu Lake

由图1可知,龙感湖、大官湖和黄湖监测点的高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮指标年均值均低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类标准限值。龙感湖总磷浓度年均值均超过III类水标准限值(≤0.05 mg/L),大官湖和黄湖总磷浓度年均值除2018年超过III类水标准限值外,其他年度总磷浓度年均值均低于III类水标准限值,因此,从总磷指标来看,大官湖和黄湖水质优于龙感湖。龙感湖的总氮浓度除2018年和2019年外年均值未超过III类水标准限值(≤1.0 mg/L);大官湖总氮浓度年均值均低于III类水标准限值;2021年和2022年黄湖总氮浓度年均值超过III类水标准限值,其他年份总氮浓度年均值均低于III类水标准限值。因此,总体来看华阳河湖群湖泊水质优劣顺序为大官湖优于黄湖,黄湖优于龙感湖。

氮磷营养物质是导致湖泊水体富营养化的主要原因,通过对龙感湖、大官湖和黄湖氨氮、总磷年均值的统计分析,发现2018年至2011年6月,氨氮、总磷年均值呈现总体下降趋势;龙感湖、大官湖总氮浓度年均值也呈下降趋势;黄湖总氮浓度年均值呈现先下降后上升趋势。

2.2 水质评价

采用内梅罗综合污染指数对2018年-2022年6月龙感湖、大官湖和黄湖的年均水质指标进行了评价,年度水质评价结果如图2所示。由图2可知,龙感湖、大官湖和黄湖年度内梅罗综合污染指数介于0.61~2.05之间,龙感湖2018年、2019年和2021年分别为污染、轻污染和轻污染等级,黄湖2018年为轻污染等级,其他年内梅罗综合污染指数等级均为清洁。总体上三个湖泊的内梅罗综合污染指数呈现总体下降趋势,表明湖泊水质逐年改善。

为进一步了解季节对龙感湖、大官湖和黄湖水质的影响,对龙感湖、大官湖和黄湖 “四季”水质进行了评价,结果如图3所示。总体来看,冬季和春季内梅罗综合污染指数较高,大部分处于污染和轻污染等级,夏季和秋季内梅罗综合污染指数绝大多数低于1,处于清洁等级。主要原因是冬季和春季湖泊处于枯水期,湖泊水位低且与外界水体交换不足,导致湖泊自净能力差,夏季和秋季雨量较充沛,湖泊自净能力增强,有助于污染物的扩散和削减[4-6]。

图2 龙感湖、大官湖和黄湖年度水质评价结果Fig.2 Annual water quality evaluation results of Longgan Lake, Daguan lake and Huanghu Lake

图3 龙感湖、大官湖和黄湖 “四季”水质评价结果Fig.3 “Four seasons” water quality evaluation results of Longgan Lake, Daguan lake and Huanghu Lake

2.3 营养状态评价

根据2018年-2022年6月龙感湖、大官湖和黄湖的年度水质指标均值,采用综合营养状态指数对其年度营养状态进行了评价,如图4所示。总体上龙感湖的综合营养状态指数介于50~62之间,呈从中度富营养向轻度富营养状态的转变。2018-2021年大官湖和黄湖的综合营养状态指数均低于50,2022年(1-6月)综合营养状态指数介于50~60之间。龙感湖年度综合营养状态指数评价分级为中度富营养和轻度富营养;大官湖和黄湖仅有2022年(1-6月)综合营养状态指数评价分级为轻度富营养,其他年度均为中营养状态。

图4 龙感湖、大官湖和黄湖年度营养状态评价结果Fig.4 Annual nutritional status evaluation results of Longgan Lake, Daguan lake and Huanghu Lake

龙感湖、大官湖和黄湖春、夏、秋、冬四季营养状态评价结果如图5所示。龙感湖的综合营养状态指数介于43.6~65.3之间,大部分处于轻度富营养化状态,少部分处于中度富营养状态;从季节变化对综合营养状态指数方面来看,龙感湖的冬季和春季综合营养状态指数介于48.2~65.3之间,大部分处于轻度、中度富营养状态,夏季和秋季综合营养状态指数大部分低于冬、春两季。大官湖的综合营养状态指数(介于37.4~58.0之间)明显低于龙感湖,大部分属于中营养、轻度富营养状态;从季节变化来看,冬季和春季绝大部分处于轻度富营养状态,夏季和秋季均处于中营养状态。黄湖的综合营养状态指数(介于35.9~58.3之间)与大官湖差异不大,也明显低于龙感湖,大部分属于中营养、轻度富营养状态;从季节变化来看,冬季和春季绝大部分处于轻度富营养状态,夏季和秋季均处于中营养状态。导致以上结果的主要是由于冬春季枯水期华阳河湖群入湖水较少,湖区污染物的自然降解作用作用减弱;夏秋季的水量充沛,经过自然降水稀释和水体自净作用使污染物浓度降低,水质得以改善[7-9]。

图5 龙感湖、大官湖和黄湖“四季”营养状态评价结果Fig.5 “Four seasons”nutritional status evaluation results of Longgan Lake, Daguan lake and Huanghu Lake

3 结 论

(1)龙感湖、大官湖和黄湖监测点的高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮指标年均值均低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类标准限值,大官湖水质优于黄湖,黄湖水质优于龙感湖。

(2)龙感湖、大官湖和黄湖年度内梅罗综合污染指数呈现总体下降趋势;冬季、春季的内梅罗综合污染指数高于夏季、秋季;内梅罗综合污染指数等级大部分为清洁、轻污染。

(3)龙感湖、大官湖和黄湖年度综合营养状态指数评价分级绝大部分为中营养和轻度富营养状态;季节对综合营养状态指数影响较大,龙感湖的冬季和春季大部分处于轻度、中度富营养状态,夏季和秋季综合营养状态指数大部分低于冬、春两季。大官湖、黄湖冬季和春季绝大部分处于轻度富营养状态,夏季和秋季均处于中营养状态。

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