湘江流域永州段水华预警监测与成因分析研究.pdf
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1、湘江流域永州段水华预警监测与成因分析研究Study on Forewarning Monitoring and Cause Analysis of Cyanobacterial Bloom in Yongzhou Section of Xiangjiang River周昊昱1 蒋艳斌2 蒋晶1 李昕林1 刘旭红1(1.湖南省永州生态环境监测中心,湖南永州 425000;2.零陵区生态环境事务中心,湖南零陵 425100)摘 要 为切实做好湘江流域高风险时段水华防控工作,强化形势分析和预警预报,防控水华大面积暴发,保障饮用水源安全,做好水污染防治工作,结合永州市重点河湖水华发生情况,重点针对湘江
2、流域永州段开展了水华预警监测与调查研究。监测结果显示,湘江流域永州段水质总体为优,水华相对较轻,但局部水域出现级轻度水华。经初步分析,持续高温强光照、水动力条件差和营养盐含量高是区域蓝藻水华突发的主要原因。提出相应预警防控建议,以期对水污染防治工作提供技术支撑。关键词 蓝藻水华;预警监测;成因分析;预警防控中图分类号 X832 文献标识码 B湘江流域永州段水华预警监测与成因分析研究周昊昱,等0 引言由富营养化引起的蓝藻水华是当前我国乃至全世界都面临的重大环境议题,在全球气温升高的背景下,蓝藻水华正在全球水体中快速扩张1,2。对水华的监测预警是判断水华发展趋势及制定相应对策的重要前提,在水源地饮
3、用水安全保障中尤为突出。水华爆发是水体的物理、化学和生物过程等多种因素共同作用的结果,各要素产生的结果关系复杂3-5。因此蓝藻水华预警监测是一项庞大的工程。目前,国内有关蓝藻水华预警监测工作处于探索阶段6,7,尤其湖南省对水华的监测工作刚刚起步,各方面尚不完善。近年来,夏季高温天气背景下湘江局部水域突现蓝藻水华,对人民群众饮用水安全造成了一定影响,引发了社会关注。永州作为湘江流域上游段,为切实做好湘江流域高风险时段水华防控工作,强化形势分析和预警预报,结合我市重点河湖水华发生情况,针对重点河流开展了夏季高温水华预警监测与调查研究。监测结果显示,湘江流域永州段水质总体为优,水华相对较轻,但局部水
4、域出现级轻度水华。经初步分析,持续高温强光照、水动力条件差和营养盐含量高是区域蓝藻水华突发的主要原因。最后,提出相应预警防控建议,以期对永州市水污染防治工作提供技术支撑。-29仪器仪表与分析监测 2024年第1期1 监测内容1.1 监测点位2022年 8月,在湘江流域永州段水华专项预警监测中共布设 6个点位:1#宋家洲内河宋家洲大桥底,2#亲水河汇入湘江处,3#宋家洲明渠汇入湘江处,4#横冲小溪入湘江处,5#绿埠头,6#横冲小溪入湘江处上游 200米。点位布设情况详见图1。1.2 监测项目水质项目(包含现场监测):水温、pH、溶解氧、流速、化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、叶绿素a和
5、透明度。生物项目:微囊藻毒素、藻密度、优势种。1.3 评价标准与方法1.3.1 评价标准参照 水华遥感与地面监测评价技术规范(试行)(HJ 10982020)标准,水华程度用于反映水华发生的强弱或轻重态势。水华程度评价指标为藻密度及水华面积比例。1.3.2 评价方法 水华程度评价采用定量分级评价方法。根据藻类优势种确定水华类型,依据藻密度和水华面积比例分别评价水华程度,并将水华程度分为五级,由轻到重顺序为、级。当这两项评价结果同时存在时,采用比较法综合评价水华程度。根据藻密度的高低评价水华程度,其分级标准及相应的特征描述详见表1。2 监测结果与成因分析2.1 水华状况在湘江流域永州段布设的 6
6、 个监测点位中,化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮分别有4个、2个、1个、2个、6个点位的测量值超过地表水环境质量标准中III类标准。监测结果详见表2、表3。监测结果显示,湘江流域永州段水质总体为优,水华相对较轻,但局部水域出现级轻度水华。在湘江流域永州段布设的 6 个监测点位中,表1 基于藻密度评价的水华程度分级标准藻密度D/(个/L)水华程度级别水华特征D2.0106级无水华2.0106D1.0107级无明显水华1.0107D5.0107级轻度水华5.0107D1.0108级中度水华D1.0108级重度水华图1 湘江流域永州段水华专项监测点位布设示意图-30藻密度范围为 1.051
7、051.64107个/L,平均藻密度为 5.83106个/L,优势种主要为微囊藻、鱼腥藻、隐藻,微囊藻毒素均未检出,主要以级无明显水华为主。其中,1 个点位(宋家洲内河宋家洲大桥底)为级轻度水华,占比 16.7%;4 个点位为级,无明显水华,占比 66.6%;仅上游绿埠头 1 个点位为级,无水华,占比16.7%,详见图2。图2 湘江流域永州段水华程度分级情况2.2 成因分析气象、水文和营养盐三大条件是影响湘江蓝藻水华的重要因素。2.2.1 气象因素日最高气温:根据图 3 所示永州市气象局提供的 2022 年 68 月逐日温度资料,湘江流域日最高气温30的天数分别为 30 天、28 天和 29天
8、;日最高气温35的天数分别为 20天、11天和 19 天;平均日最高气温分别达到了 35.3、33.9和 35.0。与 2021 年 68 月相比,2022 年68月湘江流域日最高气温30和35的天数分别多20天和17天,平均日最高气温高出8.3。日平均温度:2022年 8月的日平均温度达到了28.9,较2021年同期高出5.8,见图3。日照时数:2022年78月日照时数较往年呈明显上升趋势。8 月的日照时数为历史同期最高表2 湘江流域永州段水华专项预警监测结果序号123456789101112131415项目水温/pH 溶解氧/(mg/L)化学需氧量/(mg/L)高锰酸盐指数/(mg/L)氨
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