孫雷
(安徽省巢湖管理局環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,安徽巢湖238000)
巢湖是中國(guó)五大淡水湖之一,位于安徽省中部,屬于長(zhǎng)江左岸水系。湖泊東西兩端向北翹起,中間向東突出,成“凹”字形[1],多年平均水位8.52m(吳淞高程),湖區(qū)面積769km2,平均深度2.5m,是安徽省最大的中國(guó)著名湖泊。巢湖被列入國(guó)家“三河三湖”重點(diǎn)治理“黑名單”。巢湖被污染的主要原因是:多年積聚的污染物是水體惡化的根本原因,水體交換更新緩慢是加劇污染富集的主要原因,濕地面積的萎縮是加劇生態(tài)惡化的重要原因,淺草型湖泊和適宜的溫度、風(fēng)力等環(huán)境是誘發(fā)藍(lán)藻暴發(fā)的客觀原因。每年的5月底-10月初是藍(lán)藻水華的高發(fā)期,藍(lán)藻的生長(zhǎng)繁殖離不開(kāi)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。筆者在巢湖湖區(qū)采用網(wǎng)格法均勻布設(shè)20個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,監(jiān)測(cè)氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的變化與巢湖藍(lán)藻水華的變化情況的相關(guān)性。
筆者在巢湖湖區(qū)布設(shè)了20個(gè)采樣點(diǎn)(見(jiàn)圖1),樣品采集時(shí)間為2014年1月-2018年12月的每月上旬。水體的溫度為2.0-35.0℃。每次采集水面以下0.50m處的水樣1000mL,裝入清潔的棕色玻璃瓶中,安全運(yùn)輸回實(shí)驗(yàn)室后,并盡快分析[2]。
圖1 巢湖湖區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位
總磷分析方法選擇國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):水中總磷的測(cè)定(鉬酸銨分光光度法)(GB11893-89);總氮分析方法選擇行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):水中總氮的測(cè)定(堿性過(guò)硫酸鉀氧化紫外分光光度法)(HJ636-2012)[3]。
水質(zhì)類別和氮磷含量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)。
2014年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷,年均值分別為1.39mg/L和0.11mg/L,分別超標(biāo)0.39倍和1.2倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是3#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為2.38mg/L,超標(biāo)1.38倍;總磷年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為0.24mg/L,超標(biāo)3.8倍。
2015年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷,年均值分別為1.78mg/L和0.11mg/L,分別超標(biāo)0.78倍和1.2倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為4.45mg/L,超標(biāo)3.45倍;總磷年均值超標(biāo)最多的也是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為0.18mg/L,超標(biāo)2.6倍。
2016年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷,年均值分別為1.75mg/L和0.10mg/L,分別超標(biāo)0.75倍和1.0倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為3.62mg/L,超標(biāo)
2.62倍;總磷年均值超標(biāo)最多的也是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為0.17mg/L,超標(biāo)2.4倍。
2017年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷,年均值分別為1.79mg/L和0.12mg/L,分別超標(biāo)0.79倍和1.4倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為3.21mg/L,超標(biāo)2.21倍;總磷年均值超標(biāo)最多的是2#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為0.18mg/L,超標(biāo)2.6倍。
2018年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷,年均值分別為1.65mg/L和0.14mg/L,分別超標(biāo)0.65倍和1.8倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為3.40mg/L,超標(biāo)2.40倍;總磷年均值超標(biāo)最多的也是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn),年均值為0.22mg/L;超標(biāo)3.4倍。
巢湖湖區(qū)2014-2018年度總氮、總磷超標(biāo)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)圖,見(jiàn)圖2。
圖2 巢湖湖區(qū)總氮、總磷年度超標(biāo)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)
從圖2可以得出,總氮超標(biāo)倍數(shù)呈現(xiàn)先上升后穩(wěn)定的趨勢(shì),總磷超標(biāo)倍數(shù)呈現(xiàn)先穩(wěn)定后逐步上升的趨勢(shì),反映出巢湖總磷含量在逐年增加。
從圖3可以看出巢湖總氮近5年變化趨勢(shì),巢湖湖區(qū)總氮濃度2014-2015年有上升趨勢(shì),2015-2017年濃度變化不大,基本維持不變,2018年又呈下降趨勢(shì),有趨于好轉(zhuǎn)跡象。近幾年巢湖總氮濃度總體變化范圍不大。
圖3 2014-2018年巢湖湖區(qū)總氮年均值濃度變化趨勢(shì)
從圖4可以看出,巢湖湖區(qū)總磷濃度2014-2016年呈穩(wěn)中略有下降趨勢(shì),2016-2018年出現(xiàn)反彈,總磷濃度呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì),且上升幅度較為明顯。
圖4 2014-2018年巢湖湖區(qū)總磷年均值濃度變化趨勢(shì)
2014年巢湖藍(lán)藻水華共出現(xiàn)60次,其中零星性水華共出現(xiàn)55次,局部性水華5次,區(qū)域性水華未發(fā)生;2015年巢湖藍(lán)藻水華共出現(xiàn)67次,其中零星性水華55次,局部性水華6次,區(qū)域性水華6次;2016年巢湖藍(lán)藻水華共出現(xiàn)64次,其中零星性水華55次,局部性水華7次,區(qū)域性水華2次;2017年藍(lán)藻水華形勢(shì)最好,藍(lán)藻水華共出現(xiàn)36次,其中零星性水華32次,局部性水華4次,區(qū)域性水華未發(fā)生;2018年巢湖藍(lán)藻水華共出現(xiàn)77次,其中零星性水華60次,局部性水華13次,區(qū)域性水華4次。具體情況見(jiàn)圖5。
圖5 2014-2018年巢湖藍(lán)藻水華發(fā)生頻次統(tǒng)計(jì)
近五年來(lái),藍(lán)藻水華累計(jì)面積呈波動(dòng)性下降趨勢(shì)。2014年藍(lán)藻累計(jì)面積為2033 km2,2015年藍(lán)藻累計(jì)面積為3829km2,2016年和2017年兩年降至2787km2和1081km2,2018年出現(xiàn)反彈,上升至5019km2。詳見(jiàn)圖6。
圖6 2014-2018年巢湖藍(lán)藻水華累計(jì)面積(單位:km2)
藻密度2014年全湖年均藻密度513萬(wàn)個(gè)/L,2015年上升至1019萬(wàn)個(gè)/L,2016年427萬(wàn)個(gè)/L,2017年282萬(wàn)個(gè)/L,2018年324萬(wàn)個(gè)/L。詳見(jiàn)圖7。
圖7 2014-2018年巢湖藍(lán)藻藻密度統(tǒng)計(jì)(單位:萬(wàn)個(gè)/L)
近幾年藍(lán)藻發(fā)生面積、頻次較往年雖有略微上升,但由于生態(tài)環(huán)境部遙感衛(wèi)片解譯時(shí)僅以面積計(jì),沒(méi)有充分考慮藻的生物量,若從平均藻密度的角度評(píng)價(jià),近兩年的平均藻密度在近五年中處于較低的水平。
巢湖總體處于亞健康狀態(tài),富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題依然突出。近5年來(lái),西半湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)穩(wěn)中有降,但東半湖穩(wěn)中有升。2018年4-10月,巢湖平均藻類密度為356萬(wàn)個(gè)/L,藻密度峰值出現(xiàn)時(shí)間較往年有所提前,輕微及以上程度水華發(fā)生頻率為68%,低于2014與2015年,但高于2016與2017年。2018年零星性及以上規(guī)模水華發(fā)生頻率為49.2%,西北湖區(qū)依然是水華高發(fā)區(qū)。2018年,藍(lán)藻監(jiān)測(cè)期間流域氣溫偏高,風(fēng)速偏小,以及6月和10月降水量大幅減少,是造成水華局部暴發(fā)的外部原因。