備用飲用水源地西牛潭水庫水質(zhì)和富營養(yǎng)化狀況評價

周麗珍 黃成 李華 嚴紹熙 賴胤龍

摘 要：采用綜合污染指數(shù)法和綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對2019年西牛潭水庫的水質(zhì)和富營養(yǎng)化狀況進行了評價，結果表明，2019年西牛潭水庫水質(zhì)基本達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）中Ⅲ類水質(zhì)標準，且以輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)為主，但有向中度富營養(yǎng)化轉化的趨勢;總磷是影響西牛潭水庫水質(zhì)和富營養(yǎng)狀態(tài)的主要污染物。建議采取完善畜禽養(yǎng)殖污染物治理設施和嚴格控制農(nóng)藥、化肥使用量等有效措施，控制總磷濃度，保障西牛潭水庫供水安全。

關鍵詞：水庫;水質(zhì)評價;富營養(yǎng)化;西牛潭水庫

中圖分類號 X824文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）18-0142-02

西牛潭水庫位于廣東省韶關市湞江區(qū)花坪鎮(zhèn)境內(nèi)，是武江左岸支流下陂水上游的一座中型水庫。該水庫于1958年冬季動工興建，1964年冬季投入使用，水庫控制流域面積37.8km2，總庫容4389萬m3，水面面積266.67hm2，主要功能是灌溉、作為飲用水備用水源地、發(fā)電、養(yǎng)殖、防洪等。近年來，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)被排入水體，導致西牛潭水庫富營養(yǎng)化問題時有發(fā)生。西牛潭水庫質(zhì)量的好壞直接關系到供水安全和人們的生命健康安全。為此，本研究對西牛潭水庫進行水質(zhì)狀況和富營養(yǎng)化狀況綜合評價，分析水體污染形成的關鍵因素，以期為有關部門制定保護水體環(huán)境和治理水庫污染措施提供科學依據(jù)[1]。

1 監(jiān)測評價方法

1.1 監(jiān)測點 根據(jù)西牛潭水庫地理特征，選取1個具有代表性點位進行采樣，具體采樣點位置（N25°0′41“，E113°31′49”）。按照國家相關采樣和分析標準[2-3]，并結合西牛潭水庫實際情況，2019年每月上旬（共12個月）對采樣點進行采樣分析。監(jiān)測分析的項目主要包括：氨氮、總氮、總磷、化學需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、透明度、藻密度、葉綠素a等指標。

1.2 評價方法

1.2.1 水質(zhì) 按照國家相關規(guī)定，西牛潭水庫水質(zhì)應執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）[3]中的Ⅲ類水質(zhì)標準。結合西牛潭水庫實際情況，本文采用綜合污染指數(shù)評價法[4]，以高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、氨氮、總氮、總磷5個指標對水庫執(zhí)行Ⅲ類水質(zhì)標準情況進行評價，進而判斷水環(huán)境質(zhì)量狀況。綜合污染指數(shù)評價法的計算公式如下：

[Pi=CiSi] （1）

[P=1ni=1nPi] （2）

式中：Ci-第i種污染物的實測濃度，mg/L;Si-第i種污染物環(huán)境質(zhì)量標準，mg/L;Pi-第i種污染物單項污染指數(shù);水質(zhì)綜合污染指數(shù)。

評價方式如下：

P≤0.8為合格;0.82為重污染。

1.2.2 富營養(yǎng)化 根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法》（試行）規(guī)定，采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法，以透明度、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、葉綠素a5項指標對西牛潭水庫進行富營養(yǎng)化等級評價。具體綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI（∑））的計算公式和富營養(yǎng)化狀態(tài)分級評價見《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法》（試行）。

1.3 數(shù)據(jù)處理 的數(shù)據(jù)均使用Excel和Spss 21.0軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 水質(zhì) 由表1可知，除總磷外，其他4項指標濃度均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）中Ⅲ類水質(zhì)標準。水質(zhì)的綜合污染指數(shù)為0.88，在0.8

2.2 富營養(yǎng)化狀態(tài) 由表2可知，2019年西牛潭水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI（∑）在48～62，浮動較大，年均TLI（∑）為55.01，屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。從月份看，6、11和12月份TLI（∑）均超過60，且6月份達到最高值，全年25%的月份屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài);8和9月TLI（∑）均低于50，全年16.7%的月份屬于中營養(yǎng)化狀態(tài);其余月份占比58.3%屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)，因此2019年全年西牛潭水庫基本以輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)為主，但有向中度富營養(yǎng)化轉化的趨勢。6月份是韶關多雨季，雨水增多導致大量總磷隨地表徑流匯入水庫。水庫中總磷濃度急劇升高引起水體藻密度急劇增加，進而水體透明度降低，葉綠素a和高錳酸鹽指數(shù)濃度增大，最終導致水體從輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)上升為中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。對透明度、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、葉綠素a、藻密度和TLI（∑）指標全年數(shù)據(jù)進行在Pearson相關性分析，在0.05水平（雙側）上，總磷和藻密度呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.757;而藻密度也分別與葉綠素a、高錳酸鹽指數(shù)和TLI（∑）呈極顯著正相關，相關系數(shù)分別為0.942、0.810和0.788;同時，藻密度與透明度在0.01水平（雙側）上呈顯著負相關，相關系數(shù)為-0.613。以上各指標的相關性分析結果進一步證實了總磷是影響水體富營養(yǎng)化的主要污染物。

3 結論與討論

采用綜合污染指數(shù)法和營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對2019年西牛潭水庫水質(zhì)及富營養(yǎng)化進行評價，結果表明，水庫水質(zhì)達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）中Ⅲ類水質(zhì)標準，以輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)為主，但有向中度富營養(yǎng)化轉化的趨勢;總磷是水質(zhì)和導致水體富營養(yǎng)化的主要污染物。

西牛潭水庫周邊以種植業(yè)和分散的畜禽養(yǎng)殖業(yè)為主，雨季時期，總磷等營養(yǎng)污染易通過地表徑流流入水庫，導致水體水質(zhì)變化和水體富營養(yǎng)化程度上升。因此，建議對西牛潭水庫周邊分散的畜禽養(yǎng)殖場采取進一步合理規(guī)劃，完善畜禽養(yǎng)殖污染物處理設施，發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖，科學施肥，嚴格控制農(nóng)藥化肥等使用量，減少營養(yǎng)物質(zhì)進入水庫，實現(xiàn)水質(zhì)逐步轉好。

參考文獻

[1]李林衡，鄭飛，何春花，等.綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法評價鄞州區(qū)水庫富營養(yǎng)化程度[J].中國給水排水，2016，32（13）：75-78.

[2]國家環(huán)境保護局.GB/T 14581—1993，水質(zhì)湖泊和水庫采樣技術指導[S].1993.

[3]國家環(huán)境保護局.GB 3838—2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標準[S].2002.

[4]朱瑞瑞，楊道軍，潘紅澈，等.芡河湖水質(zhì)及富營養(yǎng)化狀態(tài)評價[J].江西化工，2020（01）：23-26.

（責編：張宏民）