桃林口水库水质变化趋势分析

李大海，徐振宇

（1.秦皇岛市引青管理局,河北 秦皇岛 066001；2.秦皇岛市水务局,河北 秦皇岛 066001）

桃林口水库位于滦河主要支流青龙河上，水库工程于1992年开工建设，1998年底竣工并投入使用，总投资18.04亿元，水库设计总库容8.59亿m3，兴利库容7.09亿m3。保证率75%和95%时的调节水量分别是7.02亿m3和3.32亿m3。水库工程主要任务是为秦皇岛城市和滦河中下游地区农业提供水源，已列入第三批全国重点饮用水水源地名录，目前已成为秦皇岛市城市饮用水主要水源地之一。

1 建库初期水质监测及评价

1.1 监测项目

基于桃林口水库为秦皇岛提供饮用和工业用水的主要功能，在建库初期，水质的监测项目除与人群健康密切的酸碱度、浊度、悬浮物和大肠杆菌群等项目外，针对库区及控制流域内有色金属矿藏丰富及点面污染源情况，选测了 COD、酚、Cr6+、Zn、As、CN-及N、P等。考虑到库区曾流行地方性甲状腺肿及星干河上游发现铀地质资源，加测了碘含量、总α、总β。此外，对具有全球意义的Cd、Hg、Pb及有机氯农药等项目也进行了监测。

1.2 监测与评价方法

针对上述监测项目，运用水质监测、生物监测和底质重金属监测3种方法进行单项及综合评价。

1.2.1 水质监测

按照生活饮用水及地面水环境量三级标准，对青龙河水体感官性指标、化学指标、毒理学指标和细菌学指标进行单项分析，以多因子水质评价的方法进行水质评价。

1.2.2 生物监测

根据青龙河实际情况，参考有关资料，将青龙河生物划分为各生物带种。如表1所示。

表1 青龙河数值与生物的对应关系

1.2.3 底质监测

青龙河河底以砾石、沙质为主，因此有机质含量较少，底质的评价因子主要是有毒重金属Hg、Cr、Cd、Pb 和类金属 As。

参考北京地区土壤背景值作为评价标准，从综合污染指数值判别水质级别。

1.3 水质评价

参考有关资料，把水环境质量分为5级：Ⅰ级，清洁；Ⅱ级，尚清洁；Ⅲ级，一般；Ⅳ级，轻污染；Ⅴ级，重污染。各级基本上按感官性状、水质指标、用途和人类健康等几方面提出质量要求，如表2。

表2 青龙河各断面水环境质量综合评价

可以看出，各断面综合指数均大于1，小于2，属Ⅱ级，即尚清洁。建库前青龙河水质感官性状良好，可能有一些不易觉察的变化，对水生生物无危害，若长期饮用对人类健康也无不良影响。

2 建库后水质监测及评价

桃林口水库正式运行后，为掌握水质变化规律和趋势，从2000年即委托秦皇岛市引青工程水质监测中心进行水质监测，监测项目按照地表水要求确定。从近年来桃林口水库的水质监测数据来看，其水质一直处于良好水平，全年水质基本上保持在国家GB3838—2002《地表水环境质量标准》II类以上，水资源质量状况良好，作为秦皇岛等城市的主要供水水源地，可以满足城市生活及工业用水的水源水质要求。

通过监测资料分析，影响水质的主要污染因子是高锰酸盐指数、总磷和氨氮等与富营养化有关的指标。

2.1 建库后水质变化趋势

从近年来的监测数据显示，桃林口水库水质目前尚未达到富营养化级别，但与富营养化有关的指标高锰酸盐指数、总磷和氨氮等，在2010年之后，呈略微上升趋势，如表3所示。

表3 桃林口水库水质变化趋势分析

目前，桃林口水库已运行15年，结合水库调度运行情况、流域上游经济发展情况分析可能影响水质变化的原因，主要有逐年淤积、城镇经济发展伴随着污染源增多、汛期洪水入库、遇特枯年水质恶化等原因。

2.2 逐年淤积对水质的影响

桃林口水库上游河道迂回于丛山之间，其河谷最宽达千米，个别狭窄河段仅有百余米。山区海拔高度在76～400m，河床系砂砾卵石组成。流域内山坡顶部多为岩石裸露，下部柴木杂草丛生，部分山区有森林，在较平缓阳坡有小片耕地，以黄土加砾石的土壤为最多。水流在这种狭长形的山区河道内流动，通过沿途沉淀进入库区。枯水期，水质一般保持在Ⅱ类以上，但在汛期，暴雨形成径流携带大量黄土、泥沙入库，直接影响库区水质。因此，洪水过后，水库通过向下游供水，调节和改善水质，冬季水质会明显好转。水库自运行以来，发生过两次较大洪水，总体来说，淤积对库区的水质影响较小。

2.3 污染源增多对水质的影响

根据《秦皇岛市入河排污口调查报告》（2003年12月），流域内有规模以上工业企业19家，乡镇企业7808家。流域内有石材134家，矿山业88家，其中19家铁造厂，年处理铁矿石300万t，青龙县大小金矿年产黄金550kg；面污染源以残留农业、化肥为主，青龙县化肥施用量氮肥7394t，磷肥 961t，钾肥1333t、农药施用量694t。随着城镇建设的快速发展，污染源有随之增多的趋势。

2.4 汛期洪水入库对水质的影响

汛期流域发生暴雨洪水后，水库会对库区水质进行加密观测，2012年7月下旬至8月上旬，水库遭遇了接近10年一遇的暴雨洪水，总入库水量达14.74亿m3，出库达15.59亿m3，观测资料显示，发生洪水后，库区水质高锰酸盐指数、氨氮、总磷的指标均迅速值提高，如表4。

表4 2012年桃林口水库水质监测结果

可见暴雨洪水携带泥沙和流域下垫面有机物入库，会使水质迅速发生变化。

2.5 来水遇特枯年对水质的影响

2000年由于连续的枯水年，库水位降至历史最低，水体明显缩小，有机物浓度增加，有利于藻类繁殖、水体得不到更新导致库区水质变化，表5为2000年水质监测数据，其高锰酸盐指数、总磷等指标均为历史最大值。

表5 2000年桃林口水库水质监测结果

3 结语

（1）研究地区的社会经济发展趋势及变化预测分析，认识影响库区水质的主要污染物类型，了解河流水质的变化，对未来水体富营养化状况与发展趋势做出预测。要认真制定应对突发水污染事件的处理措施和对策。

（2）以水系为单元，自上游至下游全面实施水功能区达标管理，保障功能水质。

（3）严格控制排污口入河，严格控制库区水源保护区种植业和养殖业，减少点污染和面污染的来源，按污染源达标排放要求建立废水滞存设施，如水池、坑塘等，经检验水质达标后再排水入河。

［1］高正廉，高金燕.桃林口水库运行期环境影响分析与探讨［J］.南水北调与水利科技，2006（S1）.

［2］王佳，徐世宾，郑淏，桃林口水库水质调查分析与预测［J］.水科学与工程技术，2011（6）.

［3］陈静生，李荷碧，夏星辉，等.近30年来黄河水质变化趋势及原因分析［J］.环境化学，2000（2）.

［4］李波，濮培民.淮河流域及洪泽湖水质的演变趋势分析［J］.长江流域资源与环境，2003（1）.

［5］高榕.西安市沣河流域水质变化特征及污染控制对策研究［D］.西安：西安建筑科技大学，2003.