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沙溪竹洲水电站水体富营养化评价 　　摘 要:对沙溪竹洲水电站水体的富营养化评价结论:水体总氮超出评价标准,库区具有藻类生长的营养条件,磷是藻类生长限制因子。3种评价方法结果基本一致,表明水体处于贫营养向中营养过渡类型,并现出向富营养化发展的趋势。库区浮游动物种类以轮虫(rotifera)和原生动物(protozoa)为主,浮游植物种类以绿藻门(Chlorophyta)和硅藻门(Bacilariophyta)为主,库区应属于中营养类型。 　　关键词:水电站;富营养化;调查 　　中图分类号:X824 文献标识码: A 文章编号:1005-569X(2009)09-0051-03 　　 　　1 引 言 　　 　　沙溪为闽江干流上的三大支流之一,发源于宁化县境内的武夷山脉南麓,流经宁化、清流、永安、三明和沙县,在沙溪口和富屯溪合流,流域面积11793km2,河流长度328km,河道平均坡降0.8%。竹洲水电站是沙溪流域梯级开发中的第二级,大坝位于三明市三元区莘口镇竹洲村,坝址多年平均流量251m3/s,年径流总量7.9×1010m3,安装有3台贯流式水轮机组。国内外的调查研究表明,流域水电梯级开发会产生一些水环境问题[1-6],例如:改变河流水文条件、影响库区生态系统、导致水质下降和氮磷超标、引发水体富营养化、对下游河道生态环境产生负面影响等。本文根据作者编制的竹洲水电站竣工环保验收调查报告,分析评价蓄水后库区水质现状和水体富营养趋势,为控制库区水体富营养化提供基础资料。 　　 　　2调查结果 　　 　　本次调查在15 km库区河段上,共布设了4个调查断面,现场调查时间2天,每天采样1次。调查内容包括:透明度(SD)、溶解氧(DO)、pH、高锰酸盐指数(CODMn)、生化需氧量(BOD5)、氨氮(HN3-H)、总氮(T-N)、总磷(T-P)、叶绿素a(Chla)和浮游生物,调查结果见表1。 　　 　　 　　3结果讨论 　　 　　3.1理化指标评价 　　根据福建省水环境功能区划,以GB3838-2002《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类标准值来评价,库区T-N已经超标,其它指标达到Ⅲ类水质标准要求。 　　水体富营养化的根本原因是营养物质的增加,而氮和磷是导致水体富营养化的主要营养物质,而且水体中氮磷含量及其比值是决定藻类生长的关键[7,8]。尽管氮和磷同为水生生物的重要营养物质,但藻类等水生生物对磷更为敏感,依赖性更强。当水体中磷处于低浓度时,即使氮浓度能满足藻类等水生生物所需,其生产能力也会大受遏制[9]。一般认为T-N大于1.2mg/L、T-P大于0.11mg/L时,水体开始富营养化[10]。根据表1中数据进行综合评价,可以认为库区的水体未富营养化,但已经具有满足藻类生长的营养条件。 　　在淡水浮游植物中,环境中的N∶P 大于20∶1 时,认为磷是限制性的,小于10∶1 时认为氮是限制性的,该比率在10∶1～20∶1 之间时,限制性因素就变得不确切了[11]。竹洲库区水体的氮磷比在35～62之间,表明该水体富营养氮污染所占权重较大,而磷污染所占权重较小,磷是库区藻类生长限制因子。如果磷含量增大到一定量,光照、温度等条件适宜,浮游藻类细胞密度将迅速上升。 　　3.2富营养化评价 　　富营养化评价的常用方法有评分法、营养状态指数法(卡尔森营养状态指数(TS1)、综合营养状态指数(TLI(∑))等,本文将同时选择几种方法进行评价,使得评价结论更具有可比性和准确性。 　　3.2.1 Chla评价结果 　　Chla含量的高低与该水体中藻类的种类、数量等密切相关,是水体中浮游植物生物量和生态系统生产力的综合指标,也是反映水体富营养化程度的一个重要参数。Chla浓度大于10mg/m3时,一般认为水体已经富营养化[12]。按照相关资料[13]:Chla含量在0.5μg/L为极贫营养;1.0μg/L为贫营养;5.0μg/L为贫中营养;25μg/L为中营养;50μg/L为中富营养。从表1中的Chla含量可以得出:库区水体处于贫-中营养。 　　3.2.2营养状态指数(TSI)评价结果 　　根据Chla浓度,采用营养状态指数(TSI)来评价湖泊富营养化。[12]计算公式:TSI(Chla)=10×[6-( 2.04-0.68 　　lnChla)/ln2],公式中的Chla为叶绿素a质量浓度(mg/m3)。评价标准:TSI≤37,贫营养型;38 53,富营养型[14]。库区的TSI计算结果见表2。 　　 　　从表2中TSI数据可以得出:库区水体处于中营养水平。 　　3.2.3综合营养状态指数评价结果 　　反映水体富营养化程度的指标主要有总氮、总磷、生化需氧量、叶绿素a和透明度,其中,总氮和总磷的浓度直接