桃林口水庫水質(zhì)變化趨勢分析

李大海，徐振宇

（1.秦皇島市引青管理局,河北 秦皇島 066001；2.秦皇島市水務(wù)局,河北 秦皇島 066001）

桃林口水庫位于灤河主要支流青龍河上，水庫工程于1992年開工建設(shè)，1998年底竣工并投入使用，總投資18.04億元，水庫設(shè)計總庫容8.59億m3，興利庫容7.09億m3。保證率75%和95%時的調(diào)節(jié)水量分別是7.02億m3和3.32億m3。水庫工程主要任務(wù)是為秦皇島城市和灤河中下游地區(qū)農(nóng)業(yè)提供水源，已列入第三批全國重點(diǎn)飲用水水源地名錄，目前已成為秦皇島市城市飲用水主要水源地之一。

1 建庫初期水質(zhì)監(jiān)測及評價

1.1 監(jiān)測項目

基于桃林口水庫為秦皇島提供飲用和工業(yè)用水的主要功能，在建庫初期，水質(zhì)的監(jiān)測項目除與人群健康密切的酸堿度、濁度、懸浮物和大腸桿菌群等項目外，針對庫區(qū)及控制流域內(nèi)有色金屬礦藏豐富及點(diǎn)面污染源情況，選測了 COD、酚、Cr6+、Zn、As、CN-及N、P等?？紤]到庫區(qū)曾流行地方性甲狀腺腫及星干河上游發(fā)現(xiàn)鈾地質(zhì)資源，加測了碘含量、總α、總β。此外，對具有全球意義的Cd、Hg、Pb及有機(jī)氯農(nóng)藥等項目也進(jìn)行了監(jiān)測。

1.2 監(jiān)測與評價方法

針對上述監(jiān)測項目，運(yùn)用水質(zhì)監(jiān)測、生物監(jiān)測和底質(zhì)重金屬監(jiān)測3種方法進(jìn)行單項及綜合評價。

1.2.1 水質(zhì)監(jiān)測

按照生活飲用水及地面水環(huán)境量三級標(biāo)準(zhǔn)，對青龍河水體感官性指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、毒理學(xué)指標(biāo)和細(xì)菌學(xué)指標(biāo)進(jìn)行單項分析，以多因子水質(zhì)評價的方法進(jìn)行水質(zhì)評價。

1.2.2 生物監(jiān)測

根據(jù)青龍河實(shí)際情況，參考有關(guān)資料，將青龍河生物劃分為各生物帶種。如表1所示。

表1 青龍河數(shù)值與生物的對應(yīng)關(guān)系

1.2.3 底質(zhì)監(jiān)測

青龍河河底以礫石、沙質(zhì)為主，因此有機(jī)質(zhì)含量較少，底質(zhì)的評價因子主要是有毒重金屬Hg、Cr、Cd、Pb 和類金屬 As。

參考北京地區(qū)土壤背景值作為評價標(biāo)準(zhǔn)，從綜合污染指數(shù)值判別水質(zhì)級別。

1.3 水質(zhì)評價

參考有關(guān)資料，把水環(huán)境質(zhì)量分為5級：Ⅰ級，清潔；Ⅱ級，尚清潔；Ⅲ級，一般；Ⅳ級，輕污染；Ⅴ級，重污染。各級基本上按感官性狀、水質(zhì)指標(biāo)、用途和人類健康等幾方面提出質(zhì)量要求，如表2。

表2 青龍河各斷面水環(huán)境質(zhì)量綜合評價

可以看出，各斷面綜合指數(shù)均大于1，小于2，屬Ⅱ級，即尚清潔。建庫前青龍河水質(zhì)感官性狀良好，可能有一些不易覺察的變化，對水生生物無危害，若長期飲用對人類健康也無不良影響。

2 建庫后水質(zhì)監(jiān)測及評價

桃林口水庫正式運(yùn)行后，為掌握水質(zhì)變化規(guī)律和趨勢，從2000年即委托秦皇島市引青工程水質(zhì)監(jiān)測中心進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，監(jiān)測項目按照地表水要求確定。從近年來桃林口水庫的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，其水質(zhì)一直處于良好水平，全年水質(zhì)基本上保持在國家GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》II類以上，水資源質(zhì)量狀況良好，作為秦皇島等城市的主要供水水源地，可以滿足城市生活及工業(yè)用水的水源水質(zhì)要求。

通過監(jiān)測資料分析，影響水質(zhì)的主要污染因子是高錳酸鹽指數(shù)、總磷和氨氮等與富營養(yǎng)化有關(guān)的指標(biāo)。

2.1 建庫后水質(zhì)變化趨勢

從近年來的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，桃林口水庫水質(zhì)目前尚未達(dá)到富營養(yǎng)化級別，但與富營養(yǎng)化有關(guān)的指標(biāo)高錳酸鹽指數(shù)、總磷和氨氮等，在2010年之后，呈略微上升趨勢，如表3所示。

表3 桃林口水庫水質(zhì)變化趨勢分析

目前，桃林口水庫已運(yùn)行15年，結(jié)合水庫調(diào)度運(yùn)行情況、流域上游經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況分析可能影響水質(zhì)變化的原因，主要有逐年淤積、城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展伴隨著污染源增多、汛期洪水入庫、遇特枯年水質(zhì)惡化等原因。

2.2 逐年淤積對水質(zhì)的影響

桃林口水庫上游河道迂回于叢山之間，其河谷最寬達(dá)千米，個別狹窄河段僅有百余米。山區(qū)海拔高度在76～400m，河床系砂礫卵石組成。流域內(nèi)山坡頂部多為巖石裸露，下部柴木雜草叢生，部分山區(qū)有森林，在較平緩陽坡有小片耕地，以黃土加礫石的土壤為最多。水流在這種狹長形的山區(qū)河道內(nèi)流動，通過沿途沉淀進(jìn)入庫區(qū)?？菟?，水質(zhì)一般保持在Ⅱ類以上，但在汛期，暴雨形成徑流攜帶大量黃土、泥沙入庫，直接影響庫區(qū)水質(zhì)。因此，洪水過后，水庫通過向下游供水，調(diào)節(jié)和改善水質(zhì)，冬季水質(zhì)會明顯好轉(zhuǎn)。水庫自運(yùn)行以來，發(fā)生過兩次較大洪水，總體來說，淤積對庫區(qū)的水質(zhì)影響較小。

2.3 污染源增多對水質(zhì)的影響

根據(jù)《秦皇島市入河排污口調(diào)查報告》（2003年12月），流域內(nèi)有規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)19家，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)7808家。流域內(nèi)有石材134家，礦山業(yè)88家，其中19家鐵造廠，年處理鐵礦石300萬t，青龍縣大小金礦年產(chǎn)黃金550kg；面污染源以殘留農(nóng)業(yè)、化肥為主，青龍縣化肥施用量氮肥7394t，磷肥 961t，鉀肥1333t、農(nóng)藥施用量694t。隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的快速發(fā)展，污染源有隨之增多的趨勢。

2.4 汛期洪水入庫對水質(zhì)的影響

汛期流域發(fā)生暴雨洪水后，水庫會對庫區(qū)水質(zhì)進(jìn)行加密觀測，2012年7月下旬至8月上旬，水庫遭遇了接近10年一遇的暴雨洪水，總?cè)霂焖窟_(dá)14.74億m3，出庫達(dá)15.59億m3，觀測資料顯示，發(fā)生洪水后，庫區(qū)水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷的指標(biāo)均迅速值提高，如表4。

表4 2012年桃林口水庫水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

可見暴雨洪水?dāng)y帶泥沙和流域下墊面有機(jī)物入庫，會使水質(zhì)迅速發(fā)生變化。

2.5 來水遇特枯年對水質(zhì)的影響

2000年由于連續(xù)的枯水年，庫水位降至歷史最低，水體明顯縮小，有機(jī)物濃度增加，有利于藻類繁殖、水體得不到更新導(dǎo)致庫區(qū)水質(zhì)變化，表5為2000年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，其高錳酸鹽指數(shù)、總磷等指標(biāo)均為歷史最大值。

表5 2000年桃林口水庫水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

3 結(jié)語

（1）研究地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢及變化預(yù)測分析，認(rèn)識影響庫區(qū)水質(zhì)的主要污染物類型，了解河流水質(zhì)的變化，對未來水體富營養(yǎng)化狀況與發(fā)展趨勢做出預(yù)測。要認(rèn)真制定應(yīng)對突發(fā)水污染事件的處理措施和對策。

（2）以水系為單元，自上游至下游全面實(shí)施水功能區(qū)達(dá)標(biāo)管理，保障功能水質(zhì)。

（3）嚴(yán)格控制排污口入河，嚴(yán)格控制庫區(qū)水源保護(hù)區(qū)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，減少點(diǎn)污染和面污染的來源，按污染源達(dá)標(biāo)排放要求建立廢水滯存設(shè)施，如水池、坑塘等，經(jīng)檢驗水質(zhì)達(dá)標(biāo)后再排水入河。

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