王 靜，劉瑞志，李 捷，錢 驍

（1.青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，山東青島 266033；2.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012）

廈門市杏林灣水庫水環(huán)境質(zhì)量評價分析

王 靜1，2，劉瑞志2*，李 捷1，錢 驍1，2

（1.青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，山東青島 266033；2.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012）

杏林灣水庫是廈門市重要的中型水庫之一，是兼具防洪、灌溉等功能的集美區(qū)重要水利樞紐工程。根據(jù)杏林灣水庫“十一五”期間的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用單因子水質(zhì)標識指數(shù)法、綜合污染指數(shù)法、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法和有機污染指數(shù)法，對杏林灣水庫水質(zhì)狀況進行分析與評價。結(jié)果表明，杏林灣水庫主要污染指標是總氮和總磷；綜合污染指數(shù)法表明，杏林灣水庫處于基本合格狀態(tài)；綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表明杏林灣水庫基本處于中度富營養(yǎng)-重度富營養(yǎng)化狀態(tài)；水庫有機污染指數(shù)為一般狀態(tài)。其中，上半年和豐水期是各類污染相對集中的時段，各類污染風(fēng)險相對較高。

杏林灣水庫；水質(zhì)評價；綜合污染指數(shù)；綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；有機污染指數(shù)

杏林灣水庫（24°35'N，118°04'E）位于福建省廈門市集美區(qū)和杏林區(qū)的交界處，1979年由海灘圍堤而成，為近似封閉的水域［1］。杏林灣水庫北部是淡水水域，主要受上游坂頭水庫和降水的匯流補給，而南部水域呈現(xiàn)表層淡水底層咸水，主要由廈門西海域海水滲透進入所致。杏林灣水庫流域面積142 km2，集水面積67.3 km2，庫容面積約2.2 km2，平均水深約2.5 m，最大深度達5.5 m，該地區(qū)主要災(zāi)害性天氣有臺風(fēng)、暴雨、雷暴等，本區(qū)域年平均降雨量約1 188.4 mm，主要集中在豐水期［2-3］。

杏林灣水庫最重要的作用是調(diào)蓄洪水，它擔(dān)負著周邊大學(xué)城、園博園和城區(qū)的防洪排澇任務(wù)，保護下游多項重要基礎(chǔ)設(shè)施和庫區(qū)周邊人民生命財產(chǎn)安全，其防汛泄洪功能主要通過水庫的集美水閘來完成［4］。此外，杏林灣水庫還是廈門市的主要旅游景點。但是，長期以來杏林灣水庫承接上游大量污染，包括生活污水、工業(yè)廢水、養(yǎng)殖廢水以及地表徑流帶來的面源污染［5］。為了掌握杏林灣水庫的環(huán)境質(zhì)量狀況，識別其環(huán)境質(zhì)量和變化趨勢，診斷存在的環(huán)境質(zhì)量問題，本研究采用單因子水質(zhì)標識指數(shù)法、綜合污染指數(shù)法、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法及有機污染指數(shù)法對杏林灣水庫“十一五”期間水質(zhì)污染狀況進行綜合評價，以期對杏林灣水庫污染防治及上游流域綜合整治工作提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)

樣品采集于2006年1月至2010年12月，采集頻率為每月1次，樣品采集、保存及指標的檢測嚴格按照地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ/T 91-2002）、地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB 3838-2002）等開展。水質(zhì)監(jiān)測指標包括溶解氧（DO）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）、總氮（TN）、總磷（TP）、氨氮（NH3-N）、石油類、葉綠素a（chla）和陰離子表面活性劑等。

根據(jù)廈門市環(huán)境功能區(qū)劃，杏林灣水庫執(zhí)行GB 3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅴ類水環(huán)境質(zhì)量標準，主要功能為養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)灌溉和景觀用水。

1.2 評價方法

為全面評價杏林灣水庫水環(huán)境質(zhì)量狀況，診斷存在的問題，本研究綜合采用單因子水質(zhì)標識指數(shù)法、綜合污染指數(shù)法、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法以及有機污染指數(shù)法對杏林灣水庫“十一五”期間的水環(huán)境質(zhì)量進行評價。其中，分水期評價時采用焦衛(wèi)東等［6］對廈門石兜-坂頭水庫水質(zhì)評價時的水期劃分結(jié)果，即豐水期為3-6月，平水期為7-10月，其余月份為枯水期。

1.2.1 單因子水質(zhì)標識指數(shù)法

單因子水質(zhì)標識指數(shù)法［7］表達式由一位整數(shù)位和一位小數(shù)位組成，其中，整數(shù)位表示評價指標所處的水質(zhì)類別，小數(shù)位表示該指標超標的程度及在所處的水質(zhì)類別變化區(qū)間中的位置，既可以判定水質(zhì)指標所屬水質(zhì)類別，又可以評價超標程度。單因子水質(zhì)標識指數(shù)越大，距離達標越遠，水質(zhì)越差，各取值所對應(yīng)的水質(zhì)范圍如表1所示。評價指標包括DO，CODMn，BOD5，TN，TP，NH3-N，石油類和陰離子表面活性劑。其計算公式：

式中：Pi為第i項水質(zhì)評價指標的單因子水質(zhì)標識指數(shù)；X1是第i項水質(zhì)評價指標所屬水質(zhì)類別；X2為水質(zhì)評價指標值在X1類水質(zhì)變化區(qū)間中所處的位置，X2按四舍五入的原則取整。

表1 單因子水質(zhì)標識指數(shù)的水質(zhì)類別

當(dāng)水質(zhì)評價指標介于Ⅰ類～Ⅴ類水時，X1和X2的確定方法為：

水質(zhì)評價指標為Ⅰ類～Ⅴ類，它所對應(yīng)的X1值分別為1-5。

非溶解氧指標（X2）：

式中：Ci是第i項水質(zhì)評價指標的實測濃度；Sij上和Sij下分別是第i項水質(zhì)評價指標在第j類水區(qū)間的上限濃度值和下限濃度值，j=X1。

溶解氧（X2）：

式中：CDO是溶解氧的實測濃度；SDOj上和SDOj下分別是第j類水溶解氧上限濃度值和下限濃度值，j=X1。

當(dāng)水質(zhì)評價指標為Ⅴ類、劣Ⅴ類時，X1，X2不單獨確定，而以X1X2的方式共同確定。

非溶解氧指標（X1X2）：

式中：Ci是第i項水質(zhì)評價指標的實測濃度；Si5上是第i項水質(zhì)評價指標Ⅴ類水上限濃度值。

溶解氧（X1X2）：

式中：CDO是溶解氧的實測濃度；SDO5下是Ⅴ類水溶解氧下限濃度值，SDO5下=2 mg·L-1；m為公式修正系數(shù)，取值為4。

1.2.2 綜合污染指數(shù)法

綜合污染指數(shù)法［8］是在單項污染指數(shù)法［9］基礎(chǔ)上計算得出的，能夠?qū)λ廴緺顩r進行綜合判斷，選擇DO，CODMn，BOD5，TP，TN，NH3-N，石油類和陰離子表面活性劑8項水質(zhì)參數(shù)進行綜合污染指數(shù)評價。

單因子污染指數(shù)（Pi）：

式中：Ci為第i項水質(zhì)評價指標在環(huán)境中的實測濃度，mg·L-1；Si為該評價指標相應(yīng)水環(huán)境功能區(qū)類別的標準值，mg·L-1；Pi為單因子污染指數(shù)，無量綱。

綜合污染指數(shù)法（P）［10］：

式中：P為綜合污染指數(shù)，無量綱；n為參與評價的水質(zhì)指標數(shù)。

水質(zhì)綜合污染指數(shù)的計算與水質(zhì)類別標準密切相關(guān)，因此綜合污染指數(shù)的比較只能在同一類別標準基礎(chǔ)上進行，不同類別水體之間不具有可比性（表2）。

表2 綜合污染指數(shù)分級評價體系

1.2.3 綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法

湖庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法［11-12］選取chla，TP，TN，CODMn進行評價。

綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計算公式［13］：

式中：TLI（∑）為綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；Wj為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的權(quán)重；TLI（j）代表第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，其中葉綠素a單位為mg·m-3，其他指標單位均為mg·L-1。

以chla作為基準參數(shù)，則第j種參數(shù)的歸一化的相關(guān)權(quán)重計算公式：

式中：rij為第j種參數(shù)與基準參數(shù)chla的相關(guān)系數(shù)；m為評價參數(shù)的個數(shù)。

采用金相燦［14］研究的全國主要湖泊調(diào)查rij值，中國湖泊（水庫）的chla與其他參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系rij及rij2如表3所示。

表3 中國湖泊（水庫）部分參數(shù)與chla的相關(guān)關(guān)系rij及rij2值

采用0～100的一系列連續(xù)數(shù)字對湖泊營養(yǎng)狀態(tài)分級，在同一營養(yǎng)狀態(tài)下，指數(shù)值越高，其營養(yǎng)程度越重（表4）。

表4 水質(zhì)類別與評分值的對應(yīng)結(jié)果

1.2.4 有機污染指數(shù)法

有機污染指數(shù)法［15］是評價水體有機污染狀況的一種綜合評價方法，能夠反映出水體的有機污染狀況。選擇BOD5，CODMn，NH3-N，DO等4項指標計算有機污染指數(shù)。

其計算公式［16］：

式中：A為有機污染指數(shù)；BODi為水體的5日生化需氧量的實測濃度；CODi為水體的高錳酸鹽指數(shù)的實測濃度；NH3-Ni為氨氮的實測濃度；DOi為溶解氧的實測濃度；BODo，CODo，NH3-No， DOo分別為水體上述各項指標的評價標準值，單位均為mg·L-1。

有機污染指數(shù)評價法將水體有機污染程度分為6個級別，能夠較好地反映出水體中有機污染情況，有機污染指數(shù)A值越大，說明有機污染程度越嚴重（表5）。

表5 有機污染指數(shù)分級評價體系

2 結(jié)果和分析

2.1 單因子水質(zhì)標識指數(shù)評價

采用單因子水質(zhì)標識指數(shù)法對杏林灣水庫水質(zhì)指標進行評價，并對各評價指標的污染程度進行排序，結(jié)果如表6所示?！笆晃濉逼陂g，TN，TP，NH3-N和BOD5是杏林灣水庫的主要污染因子。分別統(tǒng)計上述4種主要污染因子的超標月份情況可知，“十一五”期間，TN的超標月份最多，達57個月，超標率為95%，表明TN是最為主要的超標因子，幾乎每年都全年超標；TP的超標月份其次，達39個月，超標率為65%；NH3-N和BOD5分別有12個和10個月超標，超標率分別為20%和16.7%。

逐月統(tǒng)計“十一五”期間杏林灣水庫污染指標超標個數(shù)，進而判斷超標因子的月份集中程度。研究表明，4種主要的超標污染因子主要集中在1年中的上半年，尤其是3-5月。每年3-5月正值杏林灣水庫豐水期，降雨量較充沛，上游流域的各類污染物進入雨水隨地表徑流匯入杏林灣水庫［1］，杏林灣水庫環(huán)境功能區(qū)劃要求為地表水Ⅴ類水，主要用于養(yǎng)殖、周邊農(nóng)業(yè)灌溉和景觀旅游，除暴雨泄洪外，杏林灣水庫平時很少向外排水，因此，在豐水期大量污染物進入水庫，從而導(dǎo)致多項水質(zhì)指標超標。

2.2 綜合污染指數(shù)評價

2.2.1 年際變化情況

2006-2010年杏林灣水庫平均綜合污染指數(shù)年際變化見表7，結(jié)果表明，“十一五”期間年平均綜合污染指數(shù)均處于0.8～1.0，綜合污染水平為基本合格狀態(tài)。

表6 杏林灣水庫污染指標排序及單因子水質(zhì)標識指數(shù)

表7 杏林灣水庫綜合污染指數(shù)年際變化（2006-2010年）

2.2.2 逐月變化情況

計算“十一五”期間杏林灣逐月綜合污染指數(shù)，分析月變化趨勢。如圖1所示，杏林灣水庫綜合污染指數(shù)在“合格-基本合格-污染”之間波動，呈現(xiàn)顯著的季節(jié)性變化趨勢。

圖1 2006-2010年杏林灣水庫綜合污染指數(shù)逐月變化

2006年和2007年杏林灣水庫綜合污染指數(shù)變化趨勢基本一致，呈現(xiàn)典型的“N”字形變化。即每年1-4月綜合污染指數(shù)呈上升趨勢，5-8月呈下降趨勢，9-12月水庫綜合污染指數(shù)又呈小幅上升趨勢。其中，每年4月份水庫綜合污染指數(shù)為全年最高，水質(zhì)最差，達污染水平；至8月綜合污染指數(shù)又降至全年最低，水質(zhì)最好，為合格水平。

2008年水庫綜合污染指數(shù)總體呈上升趨勢，可大致分為兩個階段：1-9月水庫綜合污染指數(shù)在0.62～0.91浮動，一直處于“合格-基本合格”水平；9月之后，變化幅度較大，其中10月水庫綜合污染指數(shù)由0.76上升至1.09，為全年污染情況最為嚴重的月份，11-12月水庫進入枯水期，水庫綜合污染水平又轉(zhuǎn)變?yōu)楹细駹顟B(tài)。

2009年和2010年杏林灣水庫綜合污染指數(shù)變化特點較為相似，均是年內(nèi)波動較大，總體呈下降趨勢。2009年1-4月水庫綜合污染指數(shù)處于0.8～1.2，綜合污染水平為“基本合格-污染”，從5月開始水庫綜合污染指數(shù)出現(xiàn)下降趨勢，水庫綜合污染指數(shù)在0.49～0.94波動，綜合污染水平為“合格-基本合格”；2010年1-6月杏林灣水庫綜合污染指數(shù)處于0.42～1.73，變化波動較大，綜合污染水平在“污染-合格”之間，6月開始水庫綜合污染指數(shù)較穩(wěn)定，在0.52～1.0浮動，處于“合格-基本合格”狀態(tài)。

2.2.3 水期變化情況

“十一五”期間每年水期水庫綜合污染指數(shù)變化見圖2。除2009年外，均是豐水期綜合污染指數(shù)最高，表明豐水期水庫污染風(fēng)險較高。

2006，2007和2010年的水期變化趨勢相同，綜合污染指數(shù)均是豐水期＞枯水期＞平水期，且豐水期綜合污染指數(shù)均在1.0～2.0，水體為污染狀態(tài)，其中以2006年豐水期的綜合污染指數(shù)最高；而枯水期和平水期水庫綜合污染指數(shù)均小于0.8，為合格狀態(tài)。

2008年杏林灣水庫綜合污染指數(shù)豐水期＞平水期＞枯水期，豐水期和平水期水庫綜合污染指數(shù)相差不大，均在0.8～1.0，水體綜合污染水平均為基本合格，枯水期的綜合污染指數(shù)為五年枯水期的最低水平，為合格狀態(tài)。

2009年水庫綜合污染指數(shù)枯水期＞豐水期＞平水期，均＜1.0，水期間差異較小，其中豐水期和枯水期綜合污染水平為基本合格狀態(tài)，平水期處于合格狀態(tài)。

圖2 2006-2010年杏林灣水庫綜合污染指數(shù)水期變化

2.3 綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)評價

從杏林灣水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化趨勢來看，水庫一直處于中度和重度富營養(yǎng)化水平（表8），其中TN和TP是主要的富營養(yǎng)化因子。2005年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，排入杏林灣水庫的污水以畜禽養(yǎng)殖廢水為主，TN排放量每年為1 195～1 605 t，TP年排放量101.7～245.91 t，占杏林灣水庫氮磷污染源的92%［2］，高濃度的TN，TP是導(dǎo)致杏林灣水庫水體富營養(yǎng)化的主要因素。豐水期流域內(nèi)大量面源污染物隨雨水匯入河流，隨地表徑流進入杏林灣水庫，入庫水中含有大量泥沙、有機物和氮磷等營養(yǎng)鹽類，加之較高的氣溫，水庫中浮游生物大量繁殖，從而使水庫一直處于較高的富營養(yǎng)化水平［1］。

2.3.1 年際變化情況

“十一五”期間杏林灣水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)年際變化如表8所示，2006-2009年水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)呈穩(wěn)步上升趨勢，由2006年的中度富營養(yǎng)狀態(tài)迅速升高，2007年時已是重度富營養(yǎng)狀態(tài)，之后富營養(yǎng)狀態(tài)不斷升高，至2009年水庫富營養(yǎng)化程度最高，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)達到73.01；2010年水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)小幅下降，為72.03，但仍處于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)。

表8 杏林灣水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)年際變化（2006-2010年）

2.3.2 逐月變化情況

“十一五”期間杏林灣水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的逐月變化趨勢如圖3所示。2006年杏林灣水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)基本呈“V”字形變化。除1月份為重度富營養(yǎng)、9月份為輕度富營養(yǎng)狀態(tài)外，其他月份均處于中度富營養(yǎng)狀態(tài)。其中1-9月份水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)總體呈下降趨勢，而9月份后，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)逐漸升高。

2007年杏林灣水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)基本呈“N”字形變化，整體處于“重度富營養(yǎng)-中度富營養(yǎng)”狀態(tài)。其中1-3月延續(xù)2006年底的升高趨勢，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)不斷上升，到3月份達到最高，而3-9月綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)總體呈下降趨勢，9-12月又出現(xiàn)升高趨勢。2007年上半年水質(zhì)富營養(yǎng)化程度較高，2-5月水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)均大于70，呈重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，其他月份均處于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。

2008-2010年杏林灣水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)整體處于“中度富營養(yǎng)化-重度富營養(yǎng)化”狀態(tài)，月份間呈現(xiàn)顯著的階段性波動趨勢。其中2008年大部分月份均處于重度富營養(yǎng)狀態(tài)，但年內(nèi)月份間波動性相對較小；2009年上半年基本上在較高的重度富營養(yǎng)水平波動，僅下半年略有下降，因此全年平均值仍為重度富營養(yǎng)狀態(tài)，且為五年內(nèi)最高；2010年上半年為“十一五”期間月份間波動最大的時段，其中2-3月，富營養(yǎng)化水平急劇升高，3月份即達到重度富營養(yǎng)狀態(tài)，且3月份的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為“十一五”期間的最高值，但3-4月綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)又急劇回落，至4月，為輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，但到了5月份，又急劇升高為重度富營養(yǎng)狀態(tài)；2010年下半年，水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)僅小幅度升高變化，由中度富營養(yǎng)狀態(tài)上升為重度富營養(yǎng)狀態(tài)。

圖3 2006-2010年杏林灣水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)逐月變化

2.3.3 水期變化情況

“十一五”期間杏林灣水庫富營養(yǎng)化狀況分水期變化情況見圖4。2006年枯水期和平水期時，水庫均處于中度富營養(yǎng)狀態(tài)，之后出現(xiàn)上升趨勢，至2009年達到最高；豐水期時，2006年水庫富營養(yǎng)化狀況處于最低點，為中度富營養(yǎng)狀態(tài)，之后迅速升高，2007-2010年均為重度富營養(yǎng)狀態(tài)，其中，在2008年達到最高。分年份來看，2006年水庫的富營養(yǎng)化狀況在平水期最高，在枯水期最低，但3個水期均處于中度富營養(yǎng)狀態(tài)；2007-2008年水庫的富營養(yǎng)化狀況均為豐水期最高，枯水期最低，其中，豐水期均是重度富營養(yǎng)狀態(tài)，平水期綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)不斷下降，至枯水期時，下降為中度富營養(yǎng)狀態(tài)。2009年各水期水庫富營養(yǎng)化狀況差異較小，均處于重度富營養(yǎng)狀態(tài)。2010年水庫的富營養(yǎng)化狀況在豐水期最高，平水期最低，除豐水期為重度富營養(yǎng)狀態(tài)外，平水期和枯水期均為中度富營養(yǎng)狀態(tài)。

圖4 2006-2010年杏林灣水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)水期變化

2.4 有機污染指數(shù)評價

2.4.1 年際變化情況

“十一五”期間杏林灣水庫有機污染指數(shù)年際變化見表9。結(jié)果表明，杏林灣水庫有機污染指數(shù)呈現(xiàn)先下降、后上升的變化趨勢，其中2007年有機污染指數(shù)最低為1.47，到2010年最高為1.81，但“十一五”期間有機污染指數(shù)年均值均處于一般狀態(tài)。

表9 杏林灣水庫有機污染指數(shù)年際變化（2006-2010）

2.4.2 逐月變化情況

“十一五”期間，杏林灣水庫有機污染指數(shù)逐月變化情況如圖5所示。2006，2007年杏林灣水庫有機污染指數(shù)年內(nèi)變化趨勢相似。上半年處于“開始污染”狀態(tài)，5月份后有機污染指數(shù)呈迅速下降趨勢，9，10月達到最低值，為“較好”狀態(tài)，年底水庫有機污染指數(shù)又出現(xiàn)不同程度的上升。2008年杏林灣水庫除3月和10月為“開始污染”狀態(tài)外，其他月份有機污染水平處于“一般”狀態(tài)，月間變化較小。2009年杏林灣水庫有機污染指數(shù)基本呈“V”字形變化。1-4月份有機污染指數(shù)明顯高于其他月份，處于“開始污染-中等污染”狀態(tài)，5-6月有機污染指數(shù)急劇下降，有機污染水平達到“較好”狀態(tài)，之后有機污染指數(shù)又逐漸升高。

2010年上半年是有機污染指數(shù)變化幅度最大的階段，月間變化極為劇烈，其中2月和4月均為“較好狀態(tài)”，而1月為“開始污染”狀態(tài)，3月為“嚴重污染”狀態(tài)，5月為“中等污染”狀態(tài)，其中3月的有機污染指數(shù)為“十一五”期間的最高值，有機污染情況最為嚴重。2010年下半年，有機污染基本維持恒定，變化幅度較小，基本處于“一般”狀態(tài)。

圖5 2006-2010年杏林灣水庫有機污染指數(shù)逐月變化

2.4.3 水期變化情況

“十一五”期間杏林灣水庫有機污染指數(shù)分水期變化情況如圖6所示，除2006，2010年豐水期和2009年的枯水期為“開始污染”狀態(tài)外，其他階段杏林灣水庫有機污染均處于“一般”水平。除2009年外，均是豐水期有機污染指數(shù)最高，表明豐水期的有機污染風(fēng)險較高。

圖6 2006-2010年杏林灣水庫有機污染指數(shù)水期變化

逐年來看，2006年和2007年杏林灣水庫有機污染指數(shù)變化趨勢相似，均是豐水期＞枯水期＞平水期；而2008年為豐水期＞平水期＞枯水期，均處于“一般”狀態(tài)；2009年變化趨勢為枯水期＞豐水期＞平水期；2010年杏林灣水庫豐水期有機污染指數(shù)明顯高于枯水期和平水期，豐水期有機污染狀況為“開始污染”，枯水期和平水期水庫有機污染狀況基本相同，均為“一般”狀態(tài)。

3 小結(jié)與建議

杏林灣水庫上游有大量生活污水、工業(yè)廢水及畜禽養(yǎng)殖場的廢水產(chǎn)生，隨杏林灣水庫上游河流最終進入杏林灣水庫，因此杏林灣水庫長期有攜帶大量污染物的上游地表徑流匯入。雖然根據(jù)《廈門市環(huán)境功能區(qū)劃》，杏林灣水庫執(zhí)行GB 3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅴ類水環(huán)境質(zhì)量標準，主要功能已調(diào)整為養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)灌溉和景觀用水，但隨著大量污染物的匯入，近年來，多個水質(zhì)指標已嚴重超標，杏林灣水庫水質(zhì)已不能滿足其水環(huán)境功能的要求。

“十一五”期間，從單因子水質(zhì)標識指數(shù)法來看，杏林灣水庫的主要污染因子為TN，TP，NH3-N和BOD5，其中TN超標最嚴重，而且上述4種超標因子主要集中在上半年，尤其是3-5月份，表明上半年的污染風(fēng)險最高。

從綜合污染指數(shù)法分析結(jié)果來看，雖然“十一五”期間水庫年均綜合污染水平均處于“基本合格”狀態(tài)，但存在顯著的季節(jié)性變化特征，上半年是污染風(fēng)險最高的時段。從不同水期來看，以豐水期的污染風(fēng)險最高，因此豐水期是水庫綜合污染防治的關(guān)鍵階段。

從綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分析來看，“十一五”期間杏林灣水庫水質(zhì)年均值一直處于“中度-重度富營養(yǎng)化”狀態(tài)，富營養(yǎng)化風(fēng)險較高。年內(nèi)逐月變化表現(xiàn)出顯著的季節(jié)性變化特征，上半年的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)較高，富營養(yǎng)風(fēng)險較大；各水期中，以豐水期的富營養(yǎng)狀態(tài)較為嚴峻。

從有機污染指數(shù)分析來看，“十一五”期間杏林灣水庫水質(zhì)有機污染水平年均值均為“一般”狀態(tài)，年內(nèi)各月份間表現(xiàn)出顯著的季節(jié)性變化趨勢，上半年的有機污染指數(shù)水平相對較高，具有較高的有機污染風(fēng)險。各水期中，以豐水期的有機污染指數(shù)水平最高，存在較高有機污染風(fēng)險。

因此，綜合各評價方法可知，“十一五”期間，上半年和豐水期是杏林灣水庫各類污染相對集中的時段，各類污染風(fēng)險相對較高。針對主要污染物，上半年和豐水期應(yīng)制定不同的污染防治措施，以降低杏林灣水庫的污染水平，改善杏林灣水庫的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

隨著杏林片區(qū)的開發(fā)和集美新城建設(shè)的啟動，杏林灣水庫的綜合整治工作顯得更為重要。首先要加強源頭治理，控制流域污染源，治理上游及周邊直排入庫區(qū)的工業(yè)廢水、生活污水及畜禽養(yǎng)殖廢水等，改善水庫水質(zhì)；二是在周邊新城的建設(shè)過程中，要配套建設(shè)完善的污水截流系統(tǒng)，建立沿岸污水截污管道和污水處理設(shè)施，完善市政管網(wǎng)；三是要加大庫區(qū)生態(tài)環(huán)境治理，通過生態(tài)清淤、人工濕地、生態(tài)化養(yǎng)殖等措施，降低水庫氮、磷等主要污染物濃度，改善水庫水質(zhì)；四是要加強高風(fēng)險時段的污染防治工作，根據(jù)污染源的類型，制定不同的污染防治措施，削減入庫污染物總量，改善杏林灣水質(zhì)。

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（責(zé)任編輯：高 峻）

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：0528-9017（2014）10-1599-08

文獻著錄格式：王靜，劉瑞志，李捷，等.廈門市杏林灣水庫水環(huán)境質(zhì)量評價分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（10）：1599-1607.

2014-05-06

九龍江-廈門灣海域環(huán)境容量評估與總量控制分配示范研究

王 靜（1989-），女，山東濟南人，碩士研究生，主要從事水環(huán)境質(zhì)量評價工作。E-mail：lostparadise2006@163.com。

劉瑞志（1980-），男，博士，副研究員。E-mail：liuruizhi1@163.com。