淀山湖水质状况及富营养化评价

淀山湖水质状况及富营养化评价 郑晓红 ,汪琴 (上海市环境监测中心 ,上海 　200030) 摘 　要 :对 2001年 —2007年淀山湖水质监测结果进行了分析和评价。结果表明 ,淀山湖的水质均未达到 Ⅱ类水质标 准 ,主要超标项目为氨氮、TP、TN、石油类、IMn、COD和 BOD5。综合营养状态指数为 60. 79～63. 57,均处于中度富营养状态 , chla与石油类和透明度具有很好的相关性 ,与 TP具有较好的负相关性 ,与 BOD5 具有一定的负相关性 ,与水温、DO、IM n、 COD、氨氮、TN的相关性不显著。chla季节变化较为明显。 关键词 :水质 ;污染物 ;富营养化 ;淀山湖 中图分类号 : X824　　　文献标识码 : B　　　文章编号 : 100622009 (2009) 02 - 0068 - 03 Eva lua tion of W a ter Qua lity and Eutroph ica tion in D ian shan Lake ZHENG Xiao2hong, WANG Q in (Shangha i Environm en t M onitoring Cen ter, Shangha i 200030, Ch ina) Abstract: The monitoring data from 2001 to 2007 were analyzed to evaluate water quality in D ianshan Lake. The results indicated that the water quality of D ianshan Lake did not achieve water quality standards Ⅱ. The pollutants over standard value included ammonia nitrogen, TP, TN, petroleum, IM n , COD and BOD5. The comp rehensive nutritional status indexes were from 60. 79 to 63. 57 to show the water quality at medium level of eutrophication. Statistical analysis of results shows a significant corelation between chla and petroleum, a signifi2 cant corelation between chla and transparency, a negative correlation between chla and TP, a certain extent cor2 relation between chla and BOD5. The relations did not been found between and water temperature DO , IM n , COD , ammonia nitrogen, total nitrogen. The seasonal variation of chla was obvious. Key words: W ater quality; Pollutant; Eutrophication; D ianshan Lake 收稿日期 : 2008 - 10 - 20;修订日期 : 2009 - 02 - 09 作者简介 :郑晓红 ( 1966—) ,女 ,江苏宜兴人 ,高级工程师 ,硕 士 ,从事环境监测和环境管理工作。 　　淀山湖位于太湖流域下游 ,地处江苏、浙江和 上海两省一市的交界处 ,是太湖流域重要的下泄通 道和上海市境内最大的湖泊。作为黄浦江上游来 水的主要水源之一 ,是上海市地表水监测的重点 之一。 近年来 ,随着太湖流域及周边地区国民经济和 工业生产的发展 ,淀山湖的水质正在逐年恶化 ,富 营养化是淀山湖目前所面临的重大生态问题之一。 现根据 2001年—2007年淀山湖水质监测结果 ,对 淀山湖水质状况及富营养化进行分析评价 [ 1 - 7 ]。 1　分析方法 1. 1　监测点位和频率 淀山湖共设 13个水质监测点 ,其中 ,大朱厍 港、千墩港口、急水港桥、白石矶桥为省市边界来水 水质监测点 ;西闸、淀峰 2个监测点位于淀山湖主 要出水口 ;赵田湖中心、湖心北区、湖心南区、湖心 东区、四号航标为湖体本部监测点 ,游泳场和网箱 渔场 2个监测点表征功能区水质 ,每月监测 1次。 监测点位见图 1。 1. 2　监测项目 水温、pH、DO、IM n、COD、BOD5、氨氮、挥发酚、 石油类、TP、TN、氟化物、Se、氰化物、A s、Hg、Cu、 Cr6 + 、Cd、Pb、Zn、硫化物、阴离子表面活性剂、粪大 肠菌群、SD和 chla。 1. 3　评价 —86— 第 21卷 　第 2期 环境监测管理与技术 2009年 4月 图 1　淀山湖水质监测点位 1. 3. 1　水质评价 根据上海市水环境功能区划和相应的水质控 制标准 ,淀山湖水域水质控制标准为 Ⅱ类水。按 《地表水环境质量标准 》( GB 3838 - 2002)。 1. 3. 2　富营养化评价 根据文献 [ 8 ]中的水体综合营养状态指数法 ( TL I)。 2　结果与评价 2. 1　水质状况与评价 2001年—2007年淀山湖的水质均未达到 Ⅱ类 水质标准。主要超标项目为 :氨氮 (劣于 Ⅴ类 )、TP (劣于 Ⅴ类 )、TN (劣于 Ⅴ类 )、石油类 ( Ⅳ类 )、IM n (Ⅲ类 )、COD (Ⅲ类 )和 BOD5 (Ⅲ类 )。pH值、DO、 挥发酚、氟化物、Se、氰化物、AS、Hg、Cu、Cr+ 6、Cd、 Pb、Zn、硫化物、阴离子表面活性剂和粪大肠菌群 均达到 Ⅰ类或 Ⅱ类水质标准。 2002年 —2004年淀山湖 TP、TN 和氨氮质量 浓度均呈逐年上升趋势 , 2005年 TP和氨氮质量浓 度有所下降 ,但 2005年 —2007年 , TP和氨氮质量 浓度呈逐年上升趋势 , TN质量浓度呈波动变化 ; 2001年 —2007年 IM n、COD和 BOD5 质量浓度总体 变化不大。 2. 2　富营养化评价 2. 2. 1　评价方法 湖泊 (水库 )富营养化评价参数包括 chla、TP、 TN、SD、IM n 5项。 综合营养状态指数计算公式为 : TL I(∑) = ∑ m j = 1 W j TL I( j) 式中 : TL I(∑)为综合营养状态指数 ; W j为第 j 种参数的营养状态指数的相关权重 ; TL I( j)为第 j 种参数的营养状态指数以 chla作为基准参数 ,则 第 j种参数的归一化的相关权重计算公式为 : W j = r 2 ij ∑ m j = 1 r 2 ij 式中 : rij为第 j种参数与基准参数 chla的相关 系数 ; m 为评价参数的个数。式中 rij及 r2ij值见 表 1。 表 1　中国湖泊部分参数与 chla的相关系数 rij及 r2ij值 参数 chla TP TN SD IM n rij 1 0. 84 0. 82 - 0. 83 0. 83 r 2 ij 1 0. 705 6 0. 672 4 0. 688 9 0. 688 9 分营养状态指数 ( TL I)计算公式为 : TL I( chla) = 10 ( 2. 5 + 1. 086 1 ln chla) ; TL I ( TP) = 10 ( 9. 436 + 1. 624 ln TP) ; TL I ( TN ) = 10 (5. 453 + 1. 694 ln TN ) ; TL I ( SD ) = 10 ( 5. 118 - 1. 94 ln SD) ; TL I( IM n ) = 10 (0. 109 + 2. 661 ln IM n ) TL I指数营养状态分级 (评价 )标准见表 2。 表 2　TL I与水体营养类别的对应关系 TL I(∑) < 30 30≤TL I(∑) ≤50 50 < TL I(∑) ≤60 60 < TL I(∑) ≤70 TL I(∑) > 70 贫营养 中营养 轻度富营养 中度富营养 重度富营养 2. 2. 2　评价结果 2001年 —2007年淀山湖综合营养状态指数和 富营养化评价结果见表 3。 监测结果表明 , 2001年 —2007年淀山湖综合 营养状态指数为 60. 79～63. 57,均处于中度富营 养状态 ,综合营养状态指数总体呈下降趋势。 表 3　2001年—2007年淀山湖综合营养状态指数评价结果 年份 TL I (chla) TL I (TP) TL I (TN) TL I (SD) TL I ( IMn ) TL I (∑) 2001 63. 97 64. 60 76. 69 64. 63 48. 10 63. 57 2002 58. 04 64. 60 75. 26 65. 83 47. 45 61. 84 2003 58. 66 68. 22 77. 76 66. 24 47. 12 63. 15 2004 54. 08 70. 49 78. 06 68. 96 48. 77 63. 21 2005 52. 81 70. 49 77. 01 68. 48 47. 50 62. 36 2006 47. 50 69. 32 79. 63 68. 48 46. 98 61. 11 2007 45. 66 70. 98 80. 12 68. 48 45. 77 60. 79 —96— 第 21卷 　第 2期 郑晓红等. 淀山湖水质状况及富营养化评价 2009年 4月 2. 3　chla与环境因子相关性分析 2001年 —2007年淀山湖 chla与环境因子的 相关性分析结果见表 4。 表 4　2001年 —2007年淀山湖 chla与环境因子 的相关性分析 环境因子 一元线性回归方程 相关系数 水温 y = - 9. 771 7x + 195. 75 - 0. 499 4 DO y = - 7. 076 9x + 71. 785 - 0. 359 2 IMn y = 25. 421x - 127. 52 0. 500 8 COD y = 8. 914 9x - 135. 87 0. 653 6 BOD5 y = - 23. 919x + 105. 74 - 0. 701 5 氨氮 y = - 12. 15x + 46. 571 - 0. 556 3 TP y = - 254. 82x + 69. 436 - 0. 821 0 TN y = - 17. 592x + 87. 08 - 0. 684 9 石油类 y = 236. 38x - 1. 567 3 0. 949 9 SD y = 2. 382 9x - 86. 826 0. 915 6 由表 4可见 ,淀山湖 chla与石油类和透明度 具有很好的相关性 ,与 TP具有较好的负相关性 , 与 BOD5 具有一定的负相关性 ,与水温、DO、IM n、 COD、氨氮、TN的相关性不显著。 2. 4　chla的月际变化规律 2004年 —2007年淀山湖 chla的月际变化见 图 2。 图 2　2004年 —2007年淀山湖 chla的月际变化 由图 2可见 ,淀山湖 chla月际变化呈春夏季 高、秋冬季低的特征 ,季节变化较为明显。 3　结语 (1) 2001年 —2007年淀山湖的水质均未达到 Ⅱ类水质标准。主要超标项目为 :氨氮、TP、TN、石 油类、IM n、COD和 BOD5。 (2) TP、TN和氨氮 2002年 —2004年呈逐年上 升趋势 , 2005年 TP和氨氮有所下降 ,但 2005年 — 2007年 , TP和氨氮呈逐年上升趋势 , TN 呈波动 变化。 (3) IMn、COD和 BOD5 质量浓度总体变化不大。 (4) 淀山湖综合营养状态指数为 60. 79 ～ 63. 57,均处于中度富营养状态 ,综合营养状态指数 总体呈下降趋势。 (5)淀山湖 chla与石油类和透明度具有很好 的相关性 ,与 TP有较好的负相关性 ,与 BOD5 有一 定的负相关性 ,与水温、DO、IM n、COD、氨氮、TN的 相关性不显著。 (6)淀山湖 chla季节变化较为明显。 [参考文献 ] [ 1 ]　荆红卫 ,华蕾 ,孙成华 ,等. 北京城市湖泊富营养化评价与分 析 [ J ]. 湖泊科学 , 2008, 20 (3) : 357 - 363. 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