备用饮用水源地西牛潭水库水质和富营养化状况评价

周丽珍 黄成 李华 严绍熙 赖胤龙

摘 要：采用综合污染指数法和综合营养状态指数法对2019年西牛潭水库的水质和富营养化状况进行了评价，结果表明，2019年西牛潭水库水质基本达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水质标准，且以轻度富营养化状态为主，但有向中度富营养化转化的趋势;总磷是影响西牛潭水库水质和富营养状态的主要污染物。建议采取完善畜禽养殖污染物治理设施和严格控制农药、化肥使用量等有效措施，控制总磷浓度，保障西牛潭水库供水安全。

关键词：水库;水质评价;富营养化;西牛潭水库

中图分类号 X824文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）18-0142-02

西牛潭水庫位于广东省韶关市浈江区花坪镇境内，是武江左岸支流下陂水上游的一座中型水库。该水库于1958年冬季动工兴建，1964年冬季投入使用，水库控制流域面积37.8km2，总库容4389万m3，水面面积266.67hm2，主要功能是灌溉、作为饮用水备用水源地、发电、养殖、防洪等。近年来，随着经济社会的发展，大量的氮、磷等营养物质被排入水体，导致西牛潭水库富营养化问题时有发生。西牛潭水库质量的好坏直接关系到供水安全和人们的生命健康安全。为此，本研究对西牛潭水库进行水质状况和富营养化状况综合评价，分析水体污染形成的关键因素，以期为有关部门制定保护水体环境和治理水库污染措施提供科学依据[1]。

1 监测评价方法

1.1 监测点 根据西牛潭水库地理特征，选取1个具有代表性点位进行采样，具体采样点位置（N25°0′41“，E113°31′49”）。按照国家相关采样和分析标准[2-3]，并结合西牛潭水库实际情况，2019年每月上旬（共12个月）对采样点进行采样分析。监测分析的项目主要包括：氨氮、总氮、总磷、化学需氧量、高锰酸盐指数、透明度、藻密度、叶绿素a等指标。

1.2 评价方法

1.2.1 水质 按照国家相关规定，西牛潭水库水质应执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）[3]中的Ⅲ类水质标准。结合西牛潭水库实际情况，本文采用综合污染指数评价法[4]，以高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总氮、总磷5个指标对水库执行Ⅲ类水质标准情况进行评价，进而判断水环境质量状况。综合污染指数评价法的计算公式如下：

[Pi=CiSi] （1）

[P=1ni=1nPi] （2）

式中：Ci-第i种污染物的实测浓度，mg/L;Si-第i种污染物环境质量标准，mg/L;Pi-第i种污染物单项污染指数;水质综合污染指数。

评价方式如下：

P≤0.8为合格;0.82为重污染。

1.2.2 富营养化 根据《地表水环境质量评价办法》（试行）规定，采用综合营养状态指数法，以透明度、高锰酸盐指数、总磷、总氮、叶绿素a5项指标对西牛潭水库进行富营养化等级评价。具体综合营养状态指数（TLI（∑））的计算公式和富营养化状态分级评价见《地表水环境质量评价办法》（试行）。

1.3 数据处理 的数据均使用Excel和Spss 21.0软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 水质 由表1可知，除总磷外，其他4项指标浓度均符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水质标准。水质的综合污染指数为0.88，在0.8

2.2 富营养化状态 由表2可知，2019年西牛潭水库综合营养状态指数TLI（∑）在48～62，浮动较大，年均TLI（∑）为55.01，属于轻度富营养化状态。从月份看，6、11和12月份TLI（∑）均超过60，且6月份达到最高值，全年25%的月份属于中度富营养化状态;8和9月TLI（∑）均低于50，全年16.7%的月份属于中营养化状态;其余月份占比58.3%属于轻度富营养化状态，因此2019年全年西牛潭水库基本以轻度富营养化状态为主，但有向中度富营养化转化的趋势。6月份是韶关多雨季，雨水增多导致大量总磷随地表径流汇入水库。水库中总磷浓度急剧升高引起水体藻密度急剧增加，进而水体透明度降低，叶绿素a和高锰酸盐指数浓度增大，最终导致水体从轻度富营养化状态上升为中度富营养化状态。对透明度、高锰酸盐指数、总磷、总氮、叶绿素a、藻密度和TLI（∑）指标全年数据进行在Pearson相关性分析，在0.05水平（双侧）上，总磷和藻密度呈极显著正相关，相关系数为0.757;而藻密度也分别与叶绿素a、高锰酸盐指数和TLI（∑）呈极显著正相关，相关系数分别为0.942、0.810和0.788;同时，藻密度与透明度在0.01水平（双侧）上呈显著负相关，相关系数为-0.613。以上各指标的相关性分析结果进一步证实了总磷是影响水体富营养化的主要污染物。

3 结论与讨论

采用综合污染指数法和营养状态指数法对2019年西牛潭水库水质及富营养化进行评价，结果表明，水库水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水质标准，以轻度富营养化状态为主，但有向中度富营养化转化的趋势;总磷是水质和导致水体富营养化的主要污染物。

西牛潭水库周边以种植业和分散的畜禽养殖业为主，雨季时期，总磷等营养污染易通过地表径流流入水库，导致水体水质变化和水体富营养化程度上升。因此，建议对西牛潭水库周边分散的畜禽养殖场采取进一步合理规划，完善畜禽养殖污染物处理设施，发展生态养殖，科学施肥，严格控制农药化肥等使用量，减少营养物质进入水库，实现水质逐步转好。

参考文献

[1]李林衡，郑飞，何春花，等.综合营养状态指数法评价鄞州区水库富营养化程度[J].中国给水排水，2016，32（13）：75-78.

[2]国家环境保护局.GB/T 14581—1993，水质湖泊和水库采样技术指导[S].1993.

[3]国家环境保护局.GB 3838—2002，地表水环境质量标准[S].2002.

[4]朱瑞瑞，杨道军，潘红澈，等.芡河湖水质及富营养化状态评价[J].江西化工，2020（01）：23-26.

（责编：张宏民）