胡 靜

（上海勘測設計研究院 上海 200434）

近年來東太湖水污染事件頻頻發(fā)生，繼2007年無錫水污染事件后，2008年東太湖水域出現(xiàn)藍藻，2011年受“梅花”臺風影響，東太湖水源地附近的底泥被風掀起，影響了沿岸水廠的取水水質(zhì)。東太湖水源地存在的問題主要分為兩類，一類為來自外部的影響，包括上游來水量減少和來水水質(zhì)惡化、面源污染等。第二類主要來自本區(qū)水域的底泥釋放等造成的水環(huán)境影響。長期以來，東太湖水質(zhì)研究主要集中在上游來水及外部污染源統(tǒng)計及治理上，對局部區(qū)域如污染底泥等對水質(zhì)的影響研究較少。

東太湖湖底高程為1.0～2.0m，常水位下水深不足2.0m，是典型的淺水碟形湖泊。底泥作為入湖沉積物的載體，是湖泊營養(yǎng)鹽的蓄積庫，是主要的內(nèi)在污染源，東太湖由于湖泊形態(tài)和水生植物茂盛等因素影響，水流緩慢，造成湖區(qū)底泥淤積比較嚴重并長期處于釋放狀態(tài)。由于東太湖水深較淺，在風浪等作用下，大量底泥容易卷起，遇大風天氣，特別遇到臺風等極端天氣后，湖底污泥容易被風浪卷起、懸浮，釋放強度增加，嚴重影響供水水質(zhì)和供水安全。

底泥的卷起和釋放強度很大程度與風浪有直接關系，而風浪的大小與風速、風向密切相關。為了解風速、風向與水源地水質(zhì)的關系，本次收集了本地區(qū)的風速、風向以及水源地水質(zhì)相對應的系列資料，采用統(tǒng)計方法進行風速風向與取水口渾濁度、水質(zhì)等的關系分析，研究風浪引起底泥卷起對取水口水質(zhì)的影響。

1 風浪與污染底泥卷起的關系分析

采用吳江市2011全年逐日風速、風向資料及第一水廠全年逐日源水水質(zhì)資料進行統(tǒng)計分析，對取水口月均和最大日渾濁度以及對應日風速風向進行統(tǒng)計，成果見表1-1。

表1-1 源水渾濁度指標與風速風向統(tǒng)計表

從表1-1統(tǒng)計成果分析可知，工程區(qū)域夏季（6月～8月）主導風向為東南風，冬季（12月～2月）為西北風。東太湖是典型的淺水碟形湖泊，如遇大風天氣，特別是在西北風的作用下，湖底污泥被風浪卷起渾濁，影響供水水質(zhì)。

夏季，湖區(qū)水位相對較高，在由陸地向東太湖吹的東南風作用下，由于風區(qū)長度短，不易將湖區(qū)底泥翻動，因而源水渾濁度指標均值較低，月均值最大為16，最大值為25。且從表4.2-2可知，8月份即使風速達4～5級，但由于風向為東風，源水的渾濁度也較低，僅為24。

冬季，水位較低，西北風作用下風區(qū)長度較長，沉積物表層污染程度較高的半懸浮狀底泥在西北風的作用下易懸浮，使得源水渾濁度指標值升高，月均最大值為122，單日最大值為218，分別是夏季的7.6倍和8.7倍。

綜上分析可知，風向?qū)啙岫扔绊懨黠@，冬季太湖水深較淺，在偏北風作用下，由于吹程長，風浪較大，太湖底泥易被卷起。而在偏南風的作用下底泥不易被卷起。

采用2011年1月～12月逐日風速及源水渾濁度資料，按風速分級進行統(tǒng)計，成果列于表1-2和圖1-1。

表1-2 渾濁度指標與風向風速關系分析表

圖1-1 2011年各月渾濁度均值統(tǒng)計圖

由表1-2可知，源水渾濁度指標呈現(xiàn)出冬季偏高而夏季偏低的特點，在夏季，渾濁度月均值均較低，即使風速高達6級以上渾濁度亦不超過20；而冬季，渾濁度月均值較高均超過100，即使風速僅有3～4級，渾濁度也較大達35以上，最高的1月達122。

隨著風速的增加渾濁度指標存在一定程度的增加，3～4級風速時，渾濁度年均值為40；風速為4級以上時，渾濁度年均值為43；風速大于6級時，渾濁度年均值為46。

綜上分析可知，風浪卷起底泥，影響源水的渾濁度指標，風浪和水質(zhì)的渾濁度指標存在密切聯(lián)系。

2 風浪與水源地水質(zhì)其他指標的關系分析

統(tǒng)計2011年全年逐日風速風向和源水總氮、溶解氧和COD等指標資料，列入表2-1～表2-3和圖2-1～2-3，各月在風速為3～4級風下水質(zhì)各指標分析圖，見圖2-4。

表2-1 總氮與風向風速分析表

圖2-1 2011年各月總氮均值統(tǒng)計圖

表2-2 溶解氧與風速風向分析表

圖2-2 2011年各月溶解氧均值統(tǒng)計圖

表2-3 COD指標與風速風向分析表

圖2-3 2011年各月COD均值統(tǒng)計圖

圖2-4 2011年各月3～4級風各水質(zhì)指標分析圖

圖3-1 渾濁度與COD相關關系圖

由表2-1和圖2-1可知，總氮與風速的關系不明顯，指標值隨著風速的增加呈現(xiàn)增減不一的變化，總氮與氣溫有一定的關系，夏季氣溫較高，總氮在一年中處于相對高位。

由表2-2和圖2-2可知，溶解氧隨風速的增加呈現(xiàn)降低的趨勢，而全年的溶解氧指標則呈現(xiàn)冬季偏高而夏季偏低的變化趨勢。經(jīng)分析，主要原因為：風速越大，太湖底泥越易被卷起，底泥中的有機質(zhì)的氧化反應導致湖水溶解氧降低，而夏季氣溫較高，被風浪卷起的底泥中的有機質(zhì)在高溫下氧化反應加劇，導致溶解氧指標降低，水質(zhì)的溶解氧指標與風速和氣溫有一定的關系。

由表2-3及圖2-3～2-4可知，COD冬季偏高而夏季偏低，并且隨著風速的增加有一定程度的上升。這一特征主要出現(xiàn)在夏季，湖區(qū)水位較高，在東南風作用下，不易形成大風浪，難以將湖區(qū)底泥卷起；冬季水位較低，在偏北風作用下，太湖風浪較大，易將太湖底泥卷起，造成渾濁度偏高的同時，太湖底泥中的有機質(zhì)造成COD升高，影響水源地供水水質(zhì)。

綜上分析可知，COD與風速、風向密切相關；而溶解氧與風速和溫度均有一定的關系；氨氮則主要與溫度相關。

3 水源地其他水質(zhì)指標與渾濁度的相關性分析

從其他水質(zhì)指標與渾濁度的相關性分析可知，COD與渾濁度的相關性較好，COD與渾濁度相關性圖見圖3-1。

綜上研究可知，東太湖風浪卷起底泥，造成源水渾濁度升高，渾濁度的升高會對水源地重要水質(zhì)指標產(chǎn)生顯著影響，可見東太湖水源地存在風浪卷起底泥進而污染水源地源水的水質(zhì)污染模式。

[1]陸桂華馬倩.太湖水域湖泛及其成因研究.水科學進展,2009,20(3):438-442.

[2]陸桂華,馬倩.2009年太湖水域“湖泛”監(jiān)測與分析.湖泊科學,2010,22(4):481-487.

[3]朱威.太湖富營養(yǎng)化治理存在的問題及對策.

[4]喬漢林,張凱,方菲菲,李文琳.太湖水環(huán)境富營養(yǎng)化現(xiàn)狀分析及治理建議.

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