劉大水庫(kù)水質(zhì)評(píng)價(jià)及趨勢(shì)分析

譚 敘 張 琳

（大連出入境檢驗(yàn)檢疫局，遼寧 大連114001）

0 概況

劉大水庫(kù)位于普蘭店市的西北部，沙包鎮(zhèn)境內(nèi)的劉大村，壩址處在大沙河的中上游，是大連市的大型水庫(kù)之一。 劉大水庫(kù)壩址以上集雨面積278.3 平方公里，河道平均比降2.73‰。 水庫(kù)死庫(kù)容480 萬(wàn)立米，正常水位88.25 米，正常庫(kù)容6700 萬(wàn)立米，總庫(kù)容1.89 億立方米。水庫(kù)保護(hù)下游瓦房店市市區(qū)、 普蘭店市10 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，25 個(gè)村， 耕地20萬(wàn)畝，人口6 萬(wàn)人。

劉大水庫(kù)是普蘭店市主要的供水水源， 現(xiàn)年為普蘭店城鎮(zhèn)供水1000 余萬(wàn)立方米，同時(shí)擔(dān)負(fù)著大連市城市事故供水的備用水源任務(wù)，并擔(dān)負(fù)著瓦房店市部分工業(yè)與居民生活用水的任務(wù)。

圖1 劉大水庫(kù)平面示意圖

1 水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

1.1 河流水質(zhì)評(píng)價(jià)

1.1.1 單因子評(píng)價(jià)

單因子評(píng)價(jià)法是將每個(gè)評(píng)價(jià)因子與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比較，確定各個(gè)評(píng)價(jià)因子的水質(zhì)類(lèi)別，其中的最高類(lèi)別即為斷面水質(zhì)類(lèi)別，通過(guò)單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)可確定水體的主要污染因子。 單因子評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用很廣，但這一方法因過(guò)于簡(jiǎn)單而使評(píng)價(jià)過(guò)于粗糙，不能反映水體整體污染程度。

針對(duì)劉大水庫(kù)特點(diǎn)及水質(zhì)狀況，根據(jù)2007-2011 年對(duì)劉大水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，對(duì)該水庫(kù)進(jìn)行了水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中Ⅲ類(lèi)水質(zhì)類(lèi)別為依據(jù)，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：劉大水庫(kù)近五年水質(zhì)類(lèi)別變化不大，基本在Ⅲ類(lèi)水和Ⅳ類(lèi)水之間，主要超標(biāo)污染物為化需氧量和石油類(lèi)。

1.1.2 綜合指數(shù)評(píng)價(jià)

綜合指數(shù)法是考慮多種水質(zhì)因子，并采用加權(quán)平均等方法來(lái)計(jì)算的水質(zhì)評(píng)價(jià)法。 它在空間上可以對(duì)比不同河段水體的水質(zhì)污染程度，便于分級(jí)分類(lèi)；在時(shí)間上可以表示一個(gè)河段，一個(gè)地區(qū)水質(zhì)污染的總的變化趨勢(shì)；改善了用單項(xiàng)指標(biāo)表征水質(zhì)污染不夠全面的欠缺；解決了用多項(xiàng)指標(biāo)描述水質(zhì)污染時(shí)不便于進(jìn)行計(jì)算、對(duì)比和綜合評(píng)價(jià)的困難。 綜合污染指數(shù)計(jì)算公式：

對(duì)于性質(zhì)不同的污染物，其污染指數(shù)Pi 計(jì)算公式有所不同。 具體分級(jí)見(jiàn)表1。

選取pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚、汞、鉛、石油類(lèi)共計(jì)9 項(xiàng)作為綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目，對(duì)劉大水庫(kù)近5 年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行評(píng)價(jià)。 具體評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 綜合污染指數(shù)水質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

從評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出， 劉大水庫(kù)多年平均綜合污染指數(shù)均在0.33-0.45 之間，除2007 年屬于輕度污染外，其它年份按水質(zhì)分級(jí)均屬于水質(zhì)狀況較好，但已接近輕度污染，這與單因子評(píng)價(jià)結(jié)果基本相符。

表2 劉大水庫(kù)水質(zhì)綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)表

1.2 水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)

水體富營(yíng)養(yǎng)化是水體演化過(guò)程中的一種自然現(xiàn)象，是營(yíng)養(yǎng)富集并促使水生植物和藻類(lèi)繁殖的過(guò)程，指水體接納過(guò)量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使藻類(lèi)及其他水生生物異常繁殖，水體透明度和溶解氧發(fā)生變化，造成水質(zhì)惡化，不斷加速水體老化，從而使水體生態(tài)系統(tǒng)和水功能受到阻礙和破壞。

本文根據(jù)水利部制定的地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程中制定的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)劉大水庫(kù)2007-2011 年共5 年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)為總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)和透明度，水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 水庫(kù)水質(zhì)綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)和狀態(tài)

2 水質(zhì)趨勢(shì)分析

水質(zhì)變化趨勢(shì)的分析判斷是水質(zhì)評(píng)價(jià)部分的重要組成部分。如何評(píng)估人類(lèi)活動(dòng)以及國(guó)家水污染控制措施對(duì)全國(guó)或地區(qū)性水質(zhì)的影響，一直是國(guó)家有關(guān)部門(mén)和公眾普遍關(guān)心的環(huán)境研究問(wèn)題之一。水質(zhì)變化趨勢(shì)的評(píng)價(jià)方法通常采用季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)法，這個(gè)方法是目前國(guó)際上較科學(xué)、較先進(jìn)的方法。

季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)法是將歷年相同月（季）的水質(zhì)資料進(jìn)行比較，如果后面的值（時(shí)間上）高于前面的值記為“+”，否則記作“-”號(hào)。 如查加號(hào)的個(gè)數(shù)比減號(hào)的多，則可能為上升趨勢(shì)；相反如減號(hào)的個(gè)數(shù)比加號(hào)的多，則可能為下降趨勢(shì)。如果水質(zhì)資料不存在上升或下降趨勢(shì)，則正、負(fù)號(hào)的個(gè)數(shù)分別為50%。 季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)定義為水質(zhì)資料在歷年相同季節(jié)間的比較，避免了季節(jié)性的影響。 同時(shí)由于數(shù)據(jù)比較只考慮數(shù)據(jù)相對(duì)排列而不考慮其大小，故能避免水質(zhì)資料中常見(jiàn)的漏測(cè)值問(wèn)題，也使奇異值對(duì)水質(zhì)趨勢(shì)分析影響降到最低限度。

利用劉大水庫(kù)2007-2011 年共5 年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料， 選擇總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮5 個(gè)主要污染指標(biāo)作為評(píng)價(jià)因子， 本文采用PWQTrend 專業(yè)軟件進(jìn)行分析， 該軟件是基于季節(jié)性Kendall 檢驗(yàn)的水質(zhì)發(fā)展分析軟件， 能夠給出水質(zhì)趨勢(shì)的定量描述和地理分布模式。 軟件中水質(zhì)變化趨勢(shì)分析結(jié)果分為三類(lèi)五級(jí)，三類(lèi)指上升、下降和無(wú)趨勢(shì)；五級(jí)指高度顯著上升、顯著上升、無(wú)趨勢(shì)、顯著下降和高度顯著下降。 具體評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 劉大水庫(kù)水質(zhì)變化趨勢(shì)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從分析結(jié)果可知，總磷呈高度顯著下降趨勢(shì)，高錳酸鹽指數(shù)呈顯著下降趨勢(shì)，總氮、氨氮和生化需氧量三項(xiàng)指標(biāo)無(wú)明顯升降。

3 結(jié)語(yǔ)

從評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出劉大水庫(kù)處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、 水質(zhì)狀況較好，且參與評(píng)價(jià)的各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)明顯升降趨勢(shì)。 但是仍不可忽視，要加強(qiáng)對(duì)劉大水庫(kù)上游水體的污染防治和治理。造成水庫(kù)污染的原因可能包括以下兩個(gè)方面：一是面源污染尚未得到有效治理，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活的廢污水及廢棄物無(wú)節(jié)制、無(wú)處理、無(wú)秩序的隨意排放，導(dǎo)致水庫(kù)受面源污染相對(duì)較重，成為水庫(kù)水質(zhì)下降和富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因。 二是點(diǎn)源污染還存在治理盲點(diǎn)和治理力度有待提高等問(wèn)題。治理污染是一個(gè)系統(tǒng)工程，要統(tǒng)籌兼顧、合理規(guī)劃，要加大工業(yè)廢水污染治理和監(jiān)督管理力度。 對(duì)每個(gè)污染源必須進(jìn)行有效的治理,各排污單位要根據(jù)其廢水的特點(diǎn),選擇相應(yīng)的污水處理工藝和設(shè)備對(duì)污水進(jìn)行治理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。