2012～2022年广东省水库水质状况和营养化变化趋势评价

陈 昊

（广东省水文局惠州水文分局，广东 惠州 516000）

1 研究目的及意义

为推进实行最严格水资源管理制度，确保实现水资源开发利用和节约保护的主要目标，广东省自2012年始实行了最严格水资源管理制度考核办法，其中包括对水库水质达标情况的考核。因此，分析2012年至今广东省水库水质状况和营养化变化趋势，对了解自开展最严格水资源管理制度考核以来广东省水库水资源综合治理情况，并对广东省未来继续开展水库水资源综合治理工作提供重要的技术支撑。

2 水质状况和营养化分析对象及方法

分析对象为2012～2022年广东省全省水库。全省水库监测个数从2012年的97个增加到2022年的313个，10年间增长了2倍多。

水质监测项目为《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）表1中24项地表水环境质量标准基本项目，监测频次为1年4～12次。按季度进行评价，如一个季度有多组监测数据时采用多次监测结果的算术平均值。最后采用单因子评价法，即将各指标浓度代表值与评价标准逐项对比，以单项评价最差项目的类别作为该水库该季度的水质类别。水质类别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和劣Ⅴ类，其中Ⅰ～Ⅲ类为达标。

表1 2012～2022年广东省部分水库总磷、总氮和高锰酸盐指数季节性Kendall趋势检验

湖库营养化评价项目包括总磷、总氮、高锰酸盐指数、透明度和叶绿素a。评价采用指数法，利用线性插值法将水质项目浓度值转换为赋分值。最后采用0～100的一系列连续数字对水库营养状态进行分级，营养状态指数小于20的为贫营养，营养状态指数大于等于20小于等于50的为中营养，营养状态指数大于50小于等于60的为轻度富营养，营养状态指数大于60小于等于80的为中度富营养，营养状态指数大于80的为重度富营养。在同一营养状态下，指数值越高，其营养程度越高。

3 2012～2022年广东省水库水质状况

选取2012～2022年每季度Ⅰ～Ⅲ类水库占当季总监测个数的比例作变化情况图和趋势线，如图1所示，可见比例呈幅度较小的上下波动的变化趋势，变化范围在78.7%～89.8%，而趋势线则呈现不太明显的向上变化趋势，说明每季度广东省大部分水库水质处于达标状态，季度之间水质变化较为稳定，且有一定的向好的趋势。

图1 2012～2022年广东省水库每季度Ⅰ-Ⅲ类比例变化情况

取2012～2022年每个季度水质类别Ⅰ～Ⅲ类的水库占当季监测总个数的比例作季度变化箱线图，如图2所示，其中一般认为第一和第四季度为枯水期，第二和第三季度为丰水期。可见第一季度的箱子的上下限宽度较其余3个季度均较窄，说明第一季度的比值波动较小。同时每季度Ⅰ～Ⅲ类水质类别的水库占当季监测总个数的比例呈现较为明显的丰水期较低而枯水期较高的变化趋势。说明相较于丰水期，枯水期时期水库整体水质状况较好。但无论是丰水期还是枯水期，Ⅰ～Ⅲ类水库占比均较高，其中枯水期中25%～75%的比值在85%～90%的区间，而丰水期25%～75%的比值在80%～85%的区间。

图2 2012～2022年每季度Ⅰ～Ⅲ类水库占当季监测总个数比例箱线

4 2012～2022年广东省水库营养化评价

对2012～2022年每季度所有监测的广东省水库进行营养化评价，分别计算各营养级别的水库占当季总监测水库的比例作百分比柱状图，如图3所示，可见广东省大部分水库处于中营养状态，占比范围为67.7%～84.1%；轻度富营养次之，占比范围为10.5%～26.0%；最后为中度富营养，占比范围为1.9%～6.8%。无贫营养和重度富营养水库。

图3 2012～2022年广东省各营养级别的水库占当季总监测个数比例

将水库所在水系分为东江水系、北江水系、西江水系、韩江水系、珠江三角洲水系、粤东沿海诸河水系和粤西沿海诸河水系等7大水系，分别计算每个水系的中营养级别的水库占当季该水系总监测水库的比例，可见相对于其他水系，每季度粤西沿海诸河水系的中营养水库比例较少，长期徘徊在40%～60%。东江水系和粤东沿海诸河水系的中营养水库占比较高，长期在90%以上。

选择2012～2022年广东省部分水库站点的总磷、总氮和高锰酸盐指数浓度监测数据进行季节性Kendall趋势检验，如表1所示，可见50%以上的水库无明显升降趋势；除了高锰酸盐指数显著下降和显著上升的水库个数基本持平外，总磷和总氮显著下降的水库个数均明显高于显著上升的水库，表明整体而言广东省水库营养化情况正在逐步改善中。

5 结论

整体而言，2012～2022年每季度广东省大部分水库水质状况为达标，达标比例的范围在78.7%～89.8%，季度之间水质状况变化较为稳定，且有一定的向好的趋势。营养化程度主要为中营养状态。具体到7大水系中，相较于其他水系，每季度粤西沿海诸河水系的中营养水库占当季本水系总监测个数的比例较少，而东江水系和粤东沿海诸河水系的中营养水库则占比较高。通过季节性Kendall趋势检验，发现总磷和总氮显著下降的水库个数均明显高于显著上升的水库。以上结论均表明广东省水库水质和营养化情况正在逐步改善中。