水库水质现状及富营养化研究

摘要：针对水库水质及富营养化现状，通过调查法、文献分析法、观察法，以长乐区农村万人千吨饮用水源的监测情况为例，在水库内设置采样点，根据水库水质现状分析了水库中叶绿素a、总磷之间的关系，掌握区域调蓄水库的富营养化状态。发现水库水质现状及富营养化问题，提出了水库水质现状及富营养化等应对措施，以此预防污染物在水库底部堆积引发的富营养化问题。

关键词：水库 水质现状 富营养化 饮用水

Research on the Current Status of Reservoir Water Quality and Eutrophication

LI XiangmeiFuzhou Changle Environmental Monitoring Station， Fuzhou， Fujian Province， 350299 China

Abstract： Based on the the current situation of water quality and eutrophication in reservoirs， taking the monitoring of a thousand ton drinking water source for thousands of rural people in Changle District as an example， this article used survey， literature analysis， and observation methods to set up Sampling points. The relationship between chlorophyll-a and total phosphorus in the reservoir was analyzed according to the current water quality status， and the eutrophication status of the regional regulated storage reservoir was grasped. It’s found the current situation of water quality and eutrophication in the reservoir， and proposed measures to prevent eutrophication caused by the accumulation of pollutants at the bottom of the reservoir.

Key Words： Reservoir; Current water quality status; Eutrophication; Drinking water

水体发生富营养化情况，会直接影响人类生活与生物维生存。为了辅助藻类生物繁殖，防止水体内溶解氮含量发生下降，避免引发水质恶化，以及防止福州市长乐区水库水质恶化，相关人员应通过监测水库水质现状与富营养化情况了解当地生态是否平衡。本文采用案例分析法对水库或附近河流情况进行了解，将范围确认为长乐区，确认其是受到降雨等天气影响导致生物残骸、污染物在水库底部堆积引发的富营养化情况，并加以研究和处理，从而掌握2022—2023年度万人千吨饮用水源监测情况，确认当地水质类别节本为II～III类，使相关热源结合现有水库富养化情况，应及时进行防控，对水库加以保护，控制污染物排放量。通过水库管理的方式，才能发现并实现对水质问题的预防和处理，从而展现出水库水质富营养化情况的监测价值。

1 水库水质与富营养化现状

1.1 案例分析

本文结合长乐区农村万人千吨饮用水源监测结果统计情况展开研究。根据相应断面、日供水规模等情况，监测水质类别及其富营养化程度。根据2022—2023年数据，可以展现当地水质现状，具体见表1。

对于地表饮用水水源地水质评价方式，需要执行《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅲ类标准。水质评价方法参照《地表水环境质量评价方法（试行）》（环办〔2011〕22号）进行评价。水质类别评价采用单因子评价法，所涉及项目指标（除水温、化学需氧量、总氮和粪大肠菌群不参与评价外）以类别最高的一项为最终本年份水库的水质类别。从表1中可以看出，水库的水质类别基本取决于总磷的浓度。

1.2 水质影响因子分析

根据表1内容了解到，当前，各断面水体内的硫酸盐含量总趋势有所增加，三溪水库的变化最为明显，从4.90 mg/L上升至6.04 mg/L；王墓口水库从4.15 mg/L上升至4.31 mg/L，其原因在于，受天气变化影响致使水体温度呈现出不稳定状态，导致硫酸盐的含量有所增加；在中街水库中，硫酸盐含量从5.14 mg/L下降至4.49 mg/L；岱西水库的硫酸盐含量从4.18 mg/L下降至3.78 mg/L，可能受到当地乡镇的集中式供水建设活动影响，使之发生改变。同时，根据各水库的氰化物含量可知，水库氰化物含量皆为0.004L，属于I类水，不存在污染类水质级别。但当地也应重视生活污水及农业灌溉等领域的水体，防止其通过表层径流进入水库，引发污染问题。

1.3 水质评价方法

1.3.1" 单因子水质标识指数

根据当地情况，结合水质断面，掌握相对严重的污染因子。经监测结果表明，2022—2023年，总氮时常超标。2022年，中街水库总氮年均值为1.16 mg/L，王墓口水库为1.03 mg/L，达到IV类，超标。2023年，三溪水库总氮年均值为1.26 mg/L，王墓口水库为1.08 mg/L，达到IV类，超标；中街水库年均值为2.99 mg/L，达到劣V类，严重超标；岱西水库总氮年均值虽达到III类 ，但也在超标临界状态。由此可见，总氮因子相对严重，以此作为水质识别系数并按照水环境标准，使相关人员能够做出合理评价。通过单因子的计算方式，按公式（1）进行计算。

式（1）中：表示污染物的单个因子水质标识指数；表示为各水质指标中的水质类别；表示所监测数据在​水质中产生的变化值；表示功能区域及水质类别之间进行比较的结果，其中，功能区的类别都以II类水质为主。由此说明，还需保持对山间溪流、河谷和雨水等流经水域的警惕。

1.3.2 综合水质标识指数法

以当地水质情况为主，除、、外，增加表示为水体中目标功能标准和综合水质级别的比较结果，并列出计算公式，具体如公式（2）所示。

式（2）中： 表示综合水质标识指数。如此，则可通过公式计算，获得水质中单个因素是否在断面中存在超标情况。

1.3.3" 综合营养状态指数法

结合长乐区农村万人千吨饮用水源监测结果可知，选取表1中总磷、总氮、高锰酸盐指数、透明度、叶绿素a 这5个年均值指标，由此实现对当地富营养化情况的评价。同时，需按照公式（3），确认具体评价指标。

（3）

式（3）中： 表示综合营养状态指数；表示单个因子中的营养状态指数；表示为参评的指标个数。若 小于30，则表示为贫营养级；若 在30～50之间，则表示为中营养级；若 在50～60之间；则表示为轻度富营养级； 若在60～70之间，则表示为中度富营养级；若在60～70之间，则表示为重度富营养级。经计算，显示近两年中街水库综合营养状态指数为41.6和39.5，王墓口水库为49.2和45.6，三溪水库为42.2和45.9，岱西水库为43.9和35.3，营养状态皆为中营养级。

2 水库水质现状与富营养化问题

2.1 威胁居民身体健康

长乐区的水库分布较广，在所选择的三溪水库、岱西水库、王墓口水库和中街水库中，不论哪一个水库内的藻类过度繁殖，都会增加其在生长发育期间的有毒物质，产生大量微囊藻毒素等。一旦其通过土壤和水体传播，或经过食物链被人体接触，都会直接影响人类健康[1]。

2.2 影响生态系统平衡

水库水质的富氧化严重，势必会对水体造成污染。人们将生活污水随意排放，或化工、钢铁、制药等工业行业将废水排放进入河流，都会导致水体中磷等物质增加。若持续累积，则会造成水体富氧化。此外，化肥、农药等的大量使用容易造成区域水体污染，或其在土壤中和在植物上方残留，都会零容到附近环境，尤其是水体[2]。磷和氮等含量增加则会造成水体富氧化情况的出现，导致生态系统的平衡受到威胁[3]。

3 应对措施

3.1 做好前期预防工作

若水库内的藻类发生水华，则会像慢性病一般很难完全治愈。因此，相关人员需以防控的方式降低水华危害所带来的影响，以预防的手段来减少损失。

相关人员应加强对流域的控制，掌握水库营养负荷情况并减少其输入量，利用污水脱氮除磷技术、截污工程等建设方式，保证上游出现轻度污染的水体能够进行隔离，防止未受到污染的水体变为轻度污染水体[4]；还应消减营养盐、管控有害化学品、清污处理等，实现对内源营养物质的控制。

3.2 合理建设水库生态系统

相关单位为满足水库的合理领域要求，还应采用下述手段，以保持水库生态系统的平衡。

3.2.1" 调整鱼类种群

通过过滤性的鱼类养殖方式，避免水库中出现过量水藻，有效控草和固碳，实现对周围水域水生生物群落的改善，让区域内水生群落的组成更完整。

3.2.2" 恢复湿地系统

第一，从水库周围的湿地系统入手，通过加强对污染物控制的方式，有效增强湿地的污染物净化功能。第二，通过修复水生植被的方式，增加先锋物种在当地的应用，以优良物种的应用，实现对当地生群落的配置，避免外来物种对当地水库中的物种进行侵害。第三，通过系统性整体性项目的开展，使长乐区和闽侯等周边地区同频共振，提高恢复湿地系统的效率[5]。

3.2.3" 增设生态缓冲带

相关单位应坚持因地制宜的原则，实现对缓冲带的设置，尽可能避免人为干扰而影响水库的生态平衡。选择缓冲带所在位置，实现对缓冲带结构的优化，注重其功能、景观，适当清退设置在缓冲带中的鱼塘、农田和景点，以展现区域的多自然性，延长生态缓冲带的使用年限。

3.3 调控库内氮磷污染物

长乐区内，几个水库特色不仅体现在它的水，更体现在附近山、石方面。因此，当地的蓄水形状相对特殊，多数入库的水体是由于河流汇集而来。若上游区域输入水体中存在营养盐及颗粒物过多的情况，则可能在后续经过次区沉积时难以向下游的湖区进行迁移，影响水体的应用。对此，应采用地表径流污水的控制方式，把控外源营养盐的输入，同时采用相应的库区内源等污染物质控制方法，方可有效增加水库下游的水体流量，降低水库富营养化水平，从而充分展现水体的应用价值。

4 结语

综上所述，根据上述水库水质现状及负氧化情况，可得出以下结论：（1）做好前期预防工作，以控制流域、消减营养盐、做好监测预报等预防手段减少水库损失；（2）合理建设水库生态系统，调整鱼类种群、恢复湿地系统，，增设生态缓冲带，方可保持水库生态系统的平衡；（3）采取调控库内氮磷污染物、开展综合治理活动。相关部门还应注重水体富营养化这一过程，合力守护我们共同的水资源。

参考文献

[1]ALMEIDA M，COELHO P. Improving the accuracy of an integrated watershed-reservoir water quality modeling approach （SWAT and CE-QUAL-W2） in data scarce watersheds[J].Journal of Hydrology， 2024， 644：132076.

[2]陈振宙.基于DPSIR模型的磨盘山水库水环境安全评价[D].哈尔滨：黑龙江大学， 2024.

[3]张瑞丽，宋涛.亳州城南调蓄水库水质现状及富营养化分析[J].当代化工研究，2023 （16）： 46-48.

[4]朱文杰，姜玲，赵颖.安峰水库水环境质量评价及富营养化分析[J].水土保持应用技术，2023 （1）： 34-36.

[5]吴柯岑.三岔水库水质现状及富营养化状况分析[J].四川水利， 2023， 44 （1）： 108-111.