辽宁省两座典型水库水质全要素演变趋势动态识别分析

杨金尉

(辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000)

大型水库作为重要的供水水源，其水质变化对于供水水源的安全性评估十分重要[1]。石佛寺水库[2]、大伙房水库[3]作为辽宁省两座典型大型水库，其水质变化是当前水环境监测的重点区域，也是政府环保考核的重要指标。对以上两座水库水质变化趋势研究已取得一些成果[5- 9]，但还未对水库建立水质监测数据以来其水质演变趋势进行统计分析。为此本文结合两座水库近30年水质监测数据，对其水质演变趋势进行统计分析，并对水库的富营养指数进行评估分析。

1 水质监测数据

两座水库水质站见表1。

表1 重点水库水质站

2 水质演变趋势分析

2.1 大伙房水库年际水质变化趋势分析

大伙房水库共布设7个水质监测断面，包括3个入库口监测断面、3个库区监测断面、1个取水口监测断面，其中台沟、古楼、北杂木分别为社河、苏子河、浑河入库口，库区3个监测断面从上至下分别为浑73、浑37、浑7，如图1所示。

图1 大伙房水库水质监测断面

2.1.1水质变化趋势

结合大伙房水库各水质监测点数据，对大伙房水库入库口与库区水质变化趋势进行分析，如图2—3所示。

从水质类别变化趋势图看，大伙房水库入库口3个断面中，北杂木水质稍差。双指标水质类别评价结果中，古楼、北杂仅有个别年份未达到Ⅱ类，台沟参评年份中达到Ⅱ类标准。大伙房水库库区3个监测断面及抚顺取水口中浑73站水质稍差些，可能由于73站位于苏子河、浑河入库汇合口处，受上游来水水质影响较大，高锰酸盐指数是影响浑73站水质类别的主要因子；浑7和抚顺取水口站全指标水质类别变化趋势基本一致。

图2 大伙房水库入库口水质年际变化趋势

图3 大伙房水库库区和坝前断面水质年际变化趋势

从高锰酸盐指数、氨氮浓度年际变化趋势来看，三个入库断面各年际高锰酸盐指数浓度几乎全部优于Ⅱ类水质标准限值，将同年期浓度进行比较，浓度从高到低的顺序依次是北杂木、古楼、台沟，其中台沟、古楼的高锰酸盐指数浓度呈现逐年降低的趋势，北杂木的高锰酸盐指数浓度呈现上升-回落趋势；各年际氨氮的浓度几乎全部优于Ⅱ类水质标准限值，三个入库断面的同年期浓度进行比较，北杂木的氨氮浓度最高，台沟、古楼氨氮浓度相差不大。库区3个监测断面浑7、浑37、浑73及抚顺取水口监测断面的高锰酸盐指数、氨氮浓度年际变化趋势基本一致，几乎各年际均优于Ⅱ类水质标准限值，高锰酸盐指数浓度由库区至坝前区浓度逐渐趋低现象比较明显。

2.1.2营养状态变化趋势

各站营养状态指数EI值的逐年变化趋势如图4所示。从图4可以看出台沟站营养状态指数EI值在41.6～55.7之间，各年份以中营养状态为主；古楼站营养状态指数EI值在42.1～58.5之间，各年份以中营养状态为主；北杂木站营养状态指数EI值在34.7～60.6之间，各年份轻度富营养状态为主，2005、2014、2015年为中度富营养状态；浑7站营养状态指数EI值在35.5～54.8之间，各年份以中营养状态为主；浑37站营养状态指数EI值在41.8～50.9之间，各年份以中营养状态为主；浑73站营养状态指数EI值在35.5～61.4之间，各年份以轻度富营养状态为主，2003、2005、2013、2014、2015、2016年为中度富营养状态；抚顺取水口站营养状态指数EI值在36.2～60.7之间，各年份以中营养状态为主，2013年为中度富营养状态。整体来看，2005、2013、2016年各水质站富营养化状态相对严重。分析5年滑动平均曲线可以得出，各水质站在1997—2000年出现小幅度的上升或下降，在2000—2005年出现上升或小幅度波动状态(仅浑7站在此时间段出现谷值)，在2005—2016年均经历了不同程度的降低，在2009、2011年各水质站均为中营养状态；2012、2013、2014年各水质站营养状态指数EI值持续增高，2013年仅浑37站为中营养，其他水质站均达到轻度或中度富营养状态。

图4 大伙房水库富营养化指数演变分析

图5 石佛寺水库水质演变趋势

2.2 石佛寺水库年际水质变化趋势分析

石佛寺水库共布设3个水质监测断面，包括入库口监测断面、库中心监测断面、坝前区监测断面。其中坝前区水质实测资料序列为2007—2016年，入库口、库中心水质实测资料序列为2011—2016年。

2.2.1水质变化趋势

结合石佛寺水库各监测断面水质监测数据，对其水质全要素年际变化趋势进行分析，如图5所示。

从全要素指标分析结果可知，水库坝前水质类别总体表现较低，从2010年开始，水质出现较为明显的好转，通过双指标分析，石佛寺水库水质从2010出现较为明显的改善，水质监测总体指标在Ⅲ～Ⅳ类之间浮动，其水库入库监测指标可达到Ⅲ类水，库区中心的水质也有一定程度的改善，基本稳定在Ⅳ类水，氨氮、总磷、高锰酸盐指数是水库水质影响的主要指标。从高锰酸盐指数、氨氮浓度年际变化趋势来看，整体上三个断面的高锰酸盐指数浓度多数年份低于Ⅲ类水质标准限值，氨氮浓度多数年份高于Ⅲ类水质标准限值。

2.2.2营养状态变化趋势

对石佛寺水库坝前区断面2007—2016年的营养状态进行分析(入库口和库中心断面数据系列2011—2016年，未进行年际分析)，分析结果如图6所示。

图6 石佛寺水库坝前断面营养状态年际变化趋势

从图6可看出，2006—2013年石佛寺水库各年际营养状态指数EI值均大于60.0，为中度度营养状态，各年际营养状态指数EI平均值为66.1。从石佛寺水库营养状态指数年际线性趋势分析来看，营养状态指数时间序列呈减少趋势。

3 结语

大伙房水库90%的水量来自浑河、苏子河，从入库主要污染物浓度看，两条河的污染对水库水质造成很大威胁，随着近年来大伙房水库上游河段的治理，有机污染物浓度出现降低趋势，水库水质出现较为明显的改善。

氨氮、总磷、高锰酸盐指数是影响石佛寺水库水质的主要指标，需要加大对这三种水质指标的环控力度，加大石佛寺水库水生态环境治理的力度。