安徽广德县卢村水库水质调查与分析

(1.安徽建筑大学 环境与能源工程学院，安徽 合肥 230601；2.安徽省绿色建筑先进技术研究院，安徽 合肥 230601)

水库向所在区域供水时，其水质安全卫生状况与人们的健康紧密相关，因此必须对水库水质进行全程监测，实时、科学地评价水质状况，以确保其安全卫生。2007年长春市水源地新立城水库的蓝藻暴发事件[1]警示我们必须时刻监测水库水质，否则会造成不必要的经济损失。近几年，谢在刚等[2]对大连市碧流河水库水质进行了综合调查[2]。张煦等对丹江口水库湖北库区近10 a的水质变化进行了趋势研究[3]。李光等对威海市崮山水库2013～2014年期间水质状况进行了分析，研究了水质指标在水体中不同时间和一年四季中的变化规律[4]。巫丽俊等研究了莆田市东圳水库水质变化趋势[5]。本文以安徽省广德县卢村水库水质为对象，进行了水库水环境调查分析，以期为当地水源水库水环境管理提供技术支持。

1 研究背景

卢村水库位于安徽省广德县东南部郎川河支流无量河道上，位于太阳山与小灵山之间，距县城10 km，见图1。水库中央原为卢村(自然村)旧址，故名卢村水库。卢村水库为中型水库，集水面积139 km2，校核洪水位 92.3 m，设计洪水位 88.0 m，兴利水位 86.3 m，死水位 66.3 m，总库容7 150万m3。该水库为广德县城(桃州镇)总计15.7万人提供饮用水源，同时也解决了地区农业生产用水问题。卢村水库地表水环境功能区划类别为饮用水源地一级保护区，应符合Ⅱ类水质标准。

近年来，广德县大力实施“工业强县”战略，社会经济快速发展。随着流域内工业化、城镇化和农业产业化的推进，污染物排放量越来越大，特别是造纸、纺织、农业等的面源污染问题突出，湖库水生态系统变得脆弱。此外，县域水产养殖、旅游业发展也加剧了湖泊生态环境的破坏。随着湖库污染物累积效应，开展湖库水污染防治工作势在必行[6]。

2 研究方法

2.1 采样方法

在卢村水库进水区、出水区、深水区、浅水区、湖心区、岸边区设置监测断面，2017年7月14日开始对水库进行采样，每个监测点采集1 个样本，连续采集3 d。水样采样位置如图2所示(采样监测点位置见图中编号1～6)，所有取样均收集水面以下0.5 m处的样品，且水样均用硬质聚乙烯桶存放。

图2 水库监测断面设置

依据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)，结合水库调查情况，确定的调查评价参数有pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、铝、铜、锌、锰、铁、电导率、总溶解固体(TDS)、浊度共13项。测量 COD 的水样使用硬质玻璃瓶，加入硫酸存放；测量TN和 TP的水样分别用硬质聚乙烯桶，加入硫酸存放；所有样品均存放于低温(0～4 ℃)避光处。

2.2 指标分析

在水质分析中，pH值采用玻璃电极法测定，DO采用溶解氧测定仪测定，电导率采用电导仪测定，TDS采用检测仪测定，浊度采用浊度仪法测定，以上指标均在现场采样并当场检测。

COD 测定采用重铬酸盐法，TN 和 TP 分别采用过硫酸钾紫外分光光度法和钼酸铵分光光度法，重金属离子含量均采用原子吸收法测定，上述指标的测定均单独采样，且水样需充满采样容器。相关水样指标测试使用仪器见表1。

表1 水样检测仪器

2.3 水质评价方法

遵照《地表水环境质量评价办法(试行)》(环办[2011]22号)的相关技术规定，当一个湖泊、水库有多个监测点位时，计算湖泊、水库多个点位各评价指标浓度算术平均值，然后按照“断面水质评价”方法评价。河流断面水质类别评价采用单因子评价法，即根据评价时段内该断面参评的指标中类别最高的一项来确定。对所测定的pH、溶解氧、化学需氧量、总磷、总氮、铝、铜、锌、锰、铁、电导率、总溶解固体、浊度等13项指标进行评价，其中总氮作为参考指标单独评价。

表2 7月14日检测结果

注：表中pH为无量纲，电导率单位为S/m,浓度单位为NTU,其他指标单位为mg/L,下同。

表3 7月15日检测结果

表4 7月16日检测结果

注：数值低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定的Ⅱ类水水质标准即为合格。

3 结果与分析

3.1 水质检测结果

水样涉及的常规水质包括pH、溶解氧、化学需氧量、总磷、总氮、电导率、总溶解固体、浊度等，检测结果如表2～4所示。

3.2 水库水质空间变化

图3 采样3 d各检测指标变化情况

利用Origin8.0软件将检测数据绘为空间三维图，采样3 d各检测指标变化情况如图3所示。

由图3可知：①DO值均大于6,并且湖心区域DO值在7～10 mg/L之间，水体中氧气含量较高，水体较好；② pH值呈弱碱性，满足水源水质要求；③在水库进水区和岸边区的TDS值略高于其他区域，经过水体自净，TDS值有明显降低，且低于50，符合世界卫生组织饮用水规定；④电导率大致在85～105 S/m，其污染程度较小；⑤浊度在1.5～3.7 NTU之间徘徊，进水区和出水区浊度较大，由于区域水库地形狭长，入库水流速度较大，冲刷效应显著，导致浊度相对偏大；⑥在进水区、出水区和岸边区，总氮、总磷和化学需氧量都大于其他区域，存在富营养化潜在风险，人为污染和干扰程度高。

从重金属检测数据可知，铁离子含量最高，铝离子次之，锰离子最低，其中铁离子和铝离子对水体富营养化有较好的缓解作用。各测点数据基本没有波动，说明在水库区域内没有工业污染源摄入。同时水体中含多种微量元素，符合饮用水源地相关要求。

在平面分布上，卢村水库主体呈现入库口水质相对较差、库区水质好的趋势。由于水库周边生态保护较好，经过自然沉降和净化，入库水体明显转好，水体自然修复能力较强。前述水质检测数据结果存在微量波动，缘于水库风力较大，扰动水体，造成水质均一性的破坏，但有利于气液向氧气交换传递，有效减缓湖泊富营养化的情况。尤其在夏季，应注意控制氮、磷的排放量，防止藻类的大量生长造成富营养化。同时由于水库并不是封闭式的，水库岸边及周边居住户数不少，日常生活污水有较大可能排入水库，这也是导致部分取水点测得数据相对偏高的原因，特别总磷、总氮指标受其影响较大。pH值呈现弱碱性，水体渗透力强，可改善人体微循环、促进新陈代谢、增强免疫力,对改善酸性体质也有一定的作用。溶解氧值高，水体水质较好，有利于促进当地渔业的发展，并且能够促进水体的良性循环，降低总氮的含量，同时又能降低水中病菌含量。有害重金属含量低，满足一类水标准，说明水源地未受到过度的工业污染及人为破坏。

3.3 湖泊水质的总体评价

根据可持续发展战略及水资源保护规划对卢湖水环境质量的要求，卢湖水环境质量应控制在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类。对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)以及《地表水环境质量评价办法(试行)》(环办[2011]22号)，所测13指标算数平均值符合Ⅱ类水质要求。

4 结 语

综上可知，卢湖地表水环境质量满足地表水Ⅱ类水标准。但是与此同时环境保护问题不可懈怠，针对卢村水库现状分析，可从以下方面进行完善。

(1)在入库口建立生态净化系统。通过在河道入库口设置生态沉淀池、生态浮床等，可有效利用水生植物吸收河道水质中的氮、磷等物质，减少污染物质进入水库。

(2)由于水库底泥是长期累积的污染物质，造成水库水质污染。通过生态清淤的方式，去除水库污染底泥，可有效改善水库水质。

(3)健全规章制度，加强监督、监测。健全和完善水库水源地保护和管理制度，加强入库口、水库四周和取水口等关键节点的监督和监测，及时掌握水库水质和污染源情况，为水库水源地保护和管理提供基础数据资料。