安徽廣德縣盧村水庫水質(zhì)調(diào)查與分析

(1.安徽建筑大學(xué) 環(huán)境與能源工程學(xué)院，安徽 合肥 230601；2.安徽省綠色建筑先進技術(shù)研究院，安徽 合肥 230601)

水庫向所在區(qū)域供水時，其水質(zhì)安全衛(wèi)生狀況與人們的健康緊密相關(guān)，因此必須對水庫水質(zhì)進行全程監(jiān)測，實時、科學(xué)地評價水質(zhì)狀況，以確保其安全衛(wèi)生。2007年長春市水源地新立城水庫的藍藻暴發(fā)事件[1]警示我們必須時刻監(jiān)測水庫水質(zhì)，否則會造成不必要的經(jīng)濟損失。近幾年，謝在剛等[2]對大連市碧流河水庫水質(zhì)進行了綜合調(diào)查[2]。張煦等對丹江口水庫湖北庫區(qū)近10 a的水質(zhì)變化進行了趨勢研究[3]。李光等對威海市崮山水庫2013～2014年期間水質(zhì)狀況進行了分析，研究了水質(zhì)指標在水體中不同時間和一年四季中的變化規(guī)律[4]。巫麗俊等研究了莆田市東圳水庫水質(zhì)變化趨勢[5]。本文以安徽省廣德縣盧村水庫水質(zhì)為對象，進行了水庫水環(huán)境調(diào)查分析，以期為當?shù)厮此畮焖h(huán)境管理提供技術(shù)支持。

1 研究背景

盧村水庫位于安徽省廣德縣東南部郎川河支流無量河道上，位于太陽山與小靈山之間，距縣城10 km，見圖1。水庫中央原為盧村(自然村)舊址，故名盧村水庫。盧村水庫為中型水庫，集水面積139 km2，校核洪水位 92.3 m，設(shè)計洪水位 88.0 m，興利水位 86.3 m，死水位 66.3 m，總庫容7 150萬m3。該水庫為廣德縣城(桃州鎮(zhèn))總計15.7萬人提供飲用水源，同時也解決了地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水問題。盧村水庫地表水環(huán)境功能區(qū)劃類別為飲用水源地一級保護區(qū)，應(yīng)符合Ⅱ類水質(zhì)標準。

近年來，廣德縣大力實施“工業(yè)強縣”戰(zhàn)略，社會經(jīng)濟快速發(fā)展。隨著流域內(nèi)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推進，污染物排放量越來越大，特別是造紙、紡織、農(nóng)業(yè)等的面源污染問題突出，湖庫水生態(tài)系統(tǒng)變得脆弱。此外，縣域水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游業(yè)發(fā)展也加劇了湖泊生態(tài)環(huán)境的破壞。隨著湖庫污染物累積效應(yīng)，開展湖庫水污染防治工作勢在必行[6]。

2 研究方法

2.1 采樣方法

在盧村水庫進水區(qū)、出水區(qū)、深水區(qū)、淺水區(qū)、湖心區(qū)、岸邊區(qū)設(shè)置監(jiān)測斷面，2017年7月14日開始對水庫進行采樣，每個監(jiān)測點采集1 個樣本，連續(xù)采集3 d。水樣采樣位置如圖2所示(采樣監(jiān)測點位置見圖中編號1～6)，所有取樣均收集水面以下0.5 m處的樣品，且水樣均用硬質(zhì)聚乙烯桶存放。

圖2 水庫監(jiān)測斷面設(shè)置

依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)，結(jié)合水庫調(diào)查情況，確定的調(diào)查評價參數(shù)有pH、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(COD)、總磷(TP)、總氮(TN)、鋁、銅、鋅、錳、鐵、電導(dǎo)率、總?cè)芙夤腆w(TDS)、濁度共13項。測量 COD 的水樣使用硬質(zhì)玻璃瓶，加入硫酸存放；測量TN和 TP的水樣分別用硬質(zhì)聚乙烯桶，加入硫酸存放；所有樣品均存放于低溫(0～4 ℃)避光處。

2.2 指標分析

在水質(zhì)分析中，pH值采用玻璃電極法測定，DO采用溶解氧測定儀測定，電導(dǎo)率采用電導(dǎo)儀測定，TDS采用檢測儀測定，濁度采用濁度儀法測定，以上指標均在現(xiàn)場采樣并當場檢測。

COD 測定采用重鉻酸鹽法，TN 和 TP 分別采用過硫酸鉀紫外分光光度法和鉬酸銨分光光度法，重金屬離子含量均采用原子吸收法測定，上述指標的測定均單獨采樣，且水樣需充滿采樣容器。相關(guān)水樣指標測試使用儀器見表1。

表1 水樣檢測儀器

2.3 水質(zhì)評價方法

遵照《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法(試行)》(環(huán)辦[2011]22號)的相關(guān)技術(shù)規(guī)定，當一個湖泊、水庫有多個監(jiān)測點位時，計算湖泊、水庫多個點位各評價指標濃度算術(shù)平均值，然后按照“斷面水質(zhì)評價”方法評價。河流斷面水質(zhì)類別評價采用單因子評價法，即根據(jù)評價時段內(nèi)該斷面參評的指標中類別最高的一項來確定。對所測定的pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、總磷、總氮、鋁、銅、鋅、錳、鐵、電導(dǎo)率、總?cè)芙夤腆w、濁度等13項指標進行評價，其中總氮作為參考指標單獨評價。

表2 7月14日檢測結(jié)果

注：表中pH為無量綱，電導(dǎo)率單位為S/m,濃度單位為NTU,其他指標單位為mg/L,下同。

表3 7月15日檢測結(jié)果

表4 7月16日檢測結(jié)果

注：數(shù)值低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中規(guī)定的Ⅱ類水水質(zhì)標準即為合格。

3 結(jié)果與分析

3.1 水質(zhì)檢測結(jié)果

水樣涉及的常規(guī)水質(zhì)包括pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、總磷、總氮、電導(dǎo)率、總?cè)芙夤腆w、濁度等，檢測結(jié)果如表2～4所示。

3.2 水庫水質(zhì)空間變化

圖3 采樣3 d各檢測指標變化情況

利用Origin8.0軟件將檢測數(shù)據(jù)繪為空間三維圖，采樣3 d各檢測指標變化情況如圖3所示。

由圖3可知：①DO值均大于6,并且湖心區(qū)域DO值在7～10 mg/L之間，水體中氧氣含量較高，水體較好；② pH值呈弱堿性，滿足水源水質(zhì)要求；③在水庫進水區(qū)和岸邊區(qū)的TDS值略高于其他區(qū)域，經(jīng)過水體自凈，TDS值有明顯降低，且低于50，符合世界衛(wèi)生組織飲用水規(guī)定；④電導(dǎo)率大致在85～105 S/m，其污染程度較??；⑤濁度在1.5～3.7 NTU之間徘徊，進水區(qū)和出水區(qū)濁度較大，由于區(qū)域水庫地形狹長，入庫水流速度較大，沖刷效應(yīng)顯著，導(dǎo)致濁度相對偏大；⑥在進水區(qū)、出水區(qū)和岸邊區(qū)，總氮、總磷和化學(xué)需氧量都大于其他區(qū)域，存在富營養(yǎng)化潛在風險，人為污染和干擾程度高。

從重金屬檢測數(shù)據(jù)可知，鐵離子含量最高，鋁離子次之，錳離子最低，其中鐵離子和鋁離子對水體富營養(yǎng)化有較好的緩解作用。各測點數(shù)據(jù)基本沒有波動，說明在水庫區(qū)域內(nèi)沒有工業(yè)污染源攝入。同時水體中含多種微量元素，符合飲用水源地相關(guān)要求。

在平面分布上，盧村水庫主體呈現(xiàn)入庫口水質(zhì)相對較差、庫區(qū)水質(zhì)好的趨勢。由于水庫周邊生態(tài)保護較好，經(jīng)過自然沉降和凈化，入庫水體明顯轉(zhuǎn)好，水體自然修復(fù)能力較強。前述水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果存在微量波動，緣于水庫風力較大，擾動水體，造成水質(zhì)均一性的破壞，但有利于氣液向氧氣交換傳遞，有效減緩湖泊富營養(yǎng)化的情況。尤其在夏季，應(yīng)注意控制氮、磷的排放量，防止藻類的大量生長造成富營養(yǎng)化。同時由于水庫并不是封閉式的，水庫岸邊及周邊居住戶數(shù)不少，日常生活污水有較大可能排入水庫，這也是導(dǎo)致部分取水點測得數(shù)據(jù)相對偏高的原因，特別總磷、總氮指標受其影響較大。pH值呈現(xiàn)弱堿性，水體滲透力強，可改善人體微循環(huán)、促進新陳代謝、增強免疫力,對改善酸性體質(zhì)也有一定的作用。溶解氧值高，水體水質(zhì)較好，有利于促進當?shù)貪O業(yè)的發(fā)展，并且能夠促進水體的良性循環(huán)，降低總氮的含量，同時又能降低水中病菌含量。有害重金屬含量低，滿足一類水標準，說明水源地未受到過度的工業(yè)污染及人為破壞。

3.3 湖泊水質(zhì)的總體評價

根據(jù)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略及水資源保護規(guī)劃對盧湖水環(huán)境質(zhì)量的要求，盧湖水環(huán)境質(zhì)量應(yīng)控制在《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)Ⅱ類。對照《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)以及《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法(試行)》(環(huán)辦[2011]22號)，所測13指標算數(shù)平均值符合Ⅱ類水質(zhì)要求。

4 結(jié) 語

綜上可知，盧湖地表水環(huán)境質(zhì)量滿足地表水Ⅱ類水標準。但是與此同時環(huán)境保護問題不可懈怠，針對盧村水庫現(xiàn)狀分析，可從以下方面進行完善。

(1)在入庫口建立生態(tài)凈化系統(tǒng)。通過在河道入庫口設(shè)置生態(tài)沉淀池、生態(tài)浮床等，可有效利用水生植物吸收河道水質(zhì)中的氮、磷等物質(zhì)，減少污染物質(zhì)進入水庫。

(2)由于水庫底泥是長期累積的污染物質(zhì)，造成水庫水質(zhì)污染。通過生態(tài)清淤的方式，去除水庫污染底泥，可有效改善水庫水質(zhì)。

(3)健全規(guī)章制度，加強監(jiān)督、監(jiān)測。健全和完善水庫水源地保護和管理制度，加強入庫口、水庫四周和取水口等關(guān)鍵節(jié)點的監(jiān)督和監(jiān)測，及時掌握水庫水質(zhì)和污染源情況，為水庫水源地保護和管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。