基于综合指数法和状态评分法对干旱区域水体营养化评价对比分析

魏华

摘 要：随着执行最严格水资源管理制度的实施，水体富营养化评价是判断水环境质量的一项重要工作。现如今水体富营养化状态评价方法有多种，既要便于评价分析，也能客观反映水体的实际营养化状态，选取一种适宜于干旱区域水体富营养化的评价方法至关重要。采用综合营养状态指数法和营养状态评分法评价的结果进行比对分析，优化选取适宜干旱区域的水体富营养化评价的方法，并对干旱区域水体富营养化结合实际提出相应的防治措施及建议。探讨多种方法评价水体富营养化状态的使用，将更科学、有效的判断预测水体富营养化状态发展趋势，以及采取相应的防治措施，逐步改善水质，保护饮用水水源地，为人民生活饮水安全监测评价提供可靠的技术支撑。

关键词：综合指数法和状态评分法 干旱区域水体富营养化 营养状态评价方法 对比分析

中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）03（c）-0031-02

1 问题提出

近年夏季，大部分区域持续高温少雨，特别在干旱区域河库受降水径流补给以及人类社会活动影响，在干旱高温气候条件下水体富营养化现象时有发生，水体的富营养化给人们的生活环境带来了极大的威胁。

随着执行最严格水资源管理制度的实施，水体富营养化评价是加强水源地保护，强化饮用水水源地安全，水功能区水质监测与保护的一项重要工作。如何又快又准的评价出水体富营养化状态，既要便于评价分析，也能客观反映水体的实际营养化状态，选取一种适宜于干旱区域水体富营养化的评价方法至关重要。

2 基本概况

刘桥水库在唐白河支流泥河，位于枣阳市城西环城办事处，承雨面积76 km2，总库容3350×104m，该水库以灌溉、供水为主，兼有防洪、养鱼等综合效益。设计灌溉面积4×104亩，主灌七方镇、罗岗镇。城镇生活日供水能力在5×104m3以上。刘桥水库承雨面积范围涉及环城办事处、太平镇的部分村庄。

白云湖位于涢水、厥水交汇口下游1700 m，拦截流域面积3827 km2，监测断面以上有均水、溠水、厥水等河流汇入，流域内建有大（二）型水库5座、中型水库7座，小型水库237座，上游大中型水库对城区的供水调节和防洪调节具有良好的水利条件。拦河坝总库容2878×104m3，死库容89×104m3。日供水26.6×104m3/d，年均可供水量（P=97%）9700×104m3。监测断面以上涢水流域总耕地面积约78.74万亩，其中水田59.4万亩。近年来，监测断面上游随县、均川镇、澴潭镇等城镇化发展进程较快，居住人口相对集中稠密。

对刘桥水库和白云湖水库水质监测项目有水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、COD、氨氮、五日生化需氧量、氰化物、砷、挥发酚、六价铬、汞、镉、铅、总磷、总氮、氟化物、硫化物、石油类、透明度、叶绿素a、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁、锰等31项。

3 水富营养化评价方法

水体的富营养化是一个受气候、水环境、人类活动等多因素影响下的复杂结果，各因素和各参数之间互相制约、互相联系，采用简单的单因子评价，易造成影响因素信息的不完整，评价结果缺乏客观性，一般需要采用多水质参数进行综合评价。

目前，水体的富营养化评价判定方法广义的讲可分为直接法和水质因子间接法。直接判定方法有透明度法、水生植物净化法，水质因子间接判定方法主要包括以下几种：综合营养状态指数法、营养状态评分法、总成分分析营养度评价法、灰色系统理论法、优势种评价法等。根据《湖泊（水库）富营养化评价方法》及《地表水资源质量评价技术规程分级技术规定》（SL395-2007）相关标准判断水体富营养化级别。

水体富营养化监测的参数主要有透明度、水温、叶绿素、总磷、总氮、亚硝酸盐氮、化学需氧量、生化需氧量、高锰酸盐指数、溶解氧、生物量等。

探讨区域处于鄂西北极易干旱的区，水源补给主要依赖降水径流，也是人口居住较稠密的区域，考虑到干旱地区的水体营养化因子的多样性，故采用综合营养状态指数法和营养状态评分法两种方法来进行分析评价。

根据《湖泊（水库）富营养化评价方法》及《地表水资源质量评价技术规程分级技术规定》（SL395-2007）的相关水体营养化级别判别，评价指标分为叶绿素（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）、高锰酸盐指数（CODMn）。

4 综合营养状态指数法评价分析

4.1 综合营养状态指数计算公式

综合营养状态指数计算公式为：

（1）

式中：—综合营养状态指数；

Wj——第j种参数的营养状态指数的相关权重。

TLI（j）——代表第j种参数的营養状态指数。

以chla作为基准参数，则第j种参数的归一化的相关权重计算公式为：

（2）

式中：rij—第j种参数与基准参数chla的相关系数；

m—评价参数的个数。

4.2 水体营养状态等级划分

采用0～100的一系列连续数字对湖（库）营养状态进行分级：

TLI（∑）<30 贫营养

30≤TLI（∑）≤50 中营养

TLI（∑）>50 富营养

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