摘要：據(jù)2012年青海省漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測結(jié)果，應(yīng)用綜合水質(zhì)指數(shù)法對(duì)青海省國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)11個(gè)采樣點(diǎn)水環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，除澤曲河優(yōu)干寧橋、黑馬河和151碼頭岸邊未達(dá)到水環(huán)境功能區(qū)要求外，其余監(jiān)測斷面水環(huán)境質(zhì)量均達(dá)到功能區(qū)水質(zhì)要求；各監(jiān)測點(diǎn)總氮、鉛和汞普遍超標(biāo)，其中總氮和鉛因平均污染負(fù)荷比最大而成為青海省國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源漁業(yè)水域主要的水環(huán)境污染因子。

關(guān)鍵字：青海省國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)；綜合水質(zhì)指數(shù)法；水環(huán)境質(zhì)量

中圖分類號(hào)：X824 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）09-2214-04

青藏高原是中國重要的生物多樣性分布區(qū)，該地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)在中國生態(tài)環(huán)境建設(shè)中有著舉足輕重的地位。青海省是長江、黃河發(fā)源地，有“中華水塔”之稱，該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況直接影響到長江和黃河流域廣大地區(qū)。水生生物是青藏高原自然生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)組成部分，水生生物保護(hù)是青海省生態(tài)保護(hù)工作的重要環(huán)節(jié)。青海省氣候及地理?xiàng)l件獨(dú)特，生態(tài)多樣，生存著51種青藏高原特有魚類。這些魚類珍稀特有，亟待保護(hù)。現(xiàn)在青海省有8個(gè)國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)，保護(hù)區(qū)主要針對(duì)高原特有魚類的產(chǎn)卵場、棲息地、索餌場和越冬場等進(jìn)行保護(hù)。

目前，評(píng)價(jià)水質(zhì)的方法一般有模糊數(shù)學(xué)法[1]、污染指數(shù)法[2]、灰色評(píng)價(jià)法[3]等，但這些評(píng)價(jià)方法主要是針對(duì)水體的等級(jí)，對(duì)污染因子污染程度分析相對(duì)不足。綜合水質(zhì)指數(shù)法對(duì)照水體功能標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)污染因子的污染程度，是一種可以完全表達(dá)水體綜合水質(zhì)信息的評(píng)價(jià)方法[4-7]。本研究利用2012年青海省國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測結(jié)果，通過對(duì)澤曲河優(yōu)干寧橋、澤曲河尕麻溝、澤曲河尕孔電站庫區(qū)、澤曲河尕孔電站尾水、紅軍溝、美浪溝、沙流河、泉吉河、黑馬河、布哈河、151碼頭岸邊等11個(gè)監(jiān)測斷面，溶解氧（DO）、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、汞、六價(jià)鉻、鎘、鉛、砷等9個(gè)具有代表性的水質(zhì)指標(biāo)，利用綜合水質(zhì)指數(shù)法對(duì)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，以期為青海省國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源的保護(hù)、水環(huán)境質(zhì)量的管理和綜合治理提供重要的科學(xué)依據(jù)和基本資料。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

根據(jù)2012年青海省國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測結(jié)果，研究區(qū)域共設(shè)監(jiān)測斷面11個(gè)：澤曲河優(yōu)干寧橋、澤曲河尕麻溝、澤曲河尕孔電站庫區(qū)、澤曲河尕孔電站尾水、紅軍溝、美浪溝、沙流河、泉吉河、黑馬河、布哈河、151碼頭岸邊。常用的水質(zhì)評(píng)價(jià)因子有[8]：耗氧有機(jī)物及氧平衡指標(biāo)類（DO、COD等）；有毒及易積累物質(zhì)類（揮發(fā)酚、氰化物、六價(jià)鉻等）；天然水體化學(xué)綜合指標(biāo)類（pH等）以及根據(jù)本地區(qū)水環(huán)境使用功能及污染特點(diǎn)選定的附加項(xiàng)?；诖?，本研究選擇水質(zhì)評(píng)價(jià)因子DO、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、汞、六價(jià)鉻、鎘、鉛、砷等9項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)。

1.2 綜合水質(zhì)指數(shù)法

1.2.1 單因子指數(shù)法 單因子評(píng)價(jià)指數(shù)[9，10]是最簡單的環(huán)境評(píng)價(jià)質(zhì)量指數(shù)，是將每個(gè)污染因子單獨(dú)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以最差的水質(zhì)類別作為水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。水質(zhì)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于1，即表明該水質(zhì)參數(shù)超過了規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足水體功能要求。

1.2.2 綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)法 對(duì)所有參與綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)的單項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，將各指標(biāo)的單項(xiàng)污染指數(shù)通過算術(shù)平均、加權(quán)平均、連乘及指數(shù)等各種數(shù)學(xué)方法得到一個(gè)綜合指數(shù)，來評(píng)價(jià)綜合水質(zhì)[11]，如算術(shù)平均綜合指數(shù)表示為：

P=■∑Ii=■∑（Ci/Coi）

式中，P為綜合污染指數(shù)；n為參與綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)的單項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)數(shù)；Ii為第i項(xiàng)指標(biāo)的單項(xiàng)污染指數(shù)，在一定條件下可以表示水質(zhì)的相對(duì)污染狀況；Ci為單項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的實(shí)測濃度；Coi為與水域功能類別對(duì)應(yīng)的單項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)濃度限值。其中DO這一單因素指標(biāo)，指標(biāo)越大表明水質(zhì)越好；考慮到P值的大小與污染程度成正相關(guān)，故在計(jì)算各指標(biāo)的單項(xiàng)污染指數(shù)時(shí)，DO的單項(xiàng)污染指數(shù)的表達(dá)式為 Ii=Ci/Ci。用綜合污染指數(shù)P判斷綜合水質(zhì)相對(duì)于水環(huán)境功能區(qū)的達(dá)標(biāo)程度，若P≤1，表明綜合水質(zhì)達(dá)標(biāo)，否則綜合水質(zhì)超標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

各評(píng)價(jià)因子標(biāo)準(zhǔn)參考《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）[12]，見表1。本研究數(shù)據(jù)來自青海省漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測站。

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002），結(jié)合青海省漁業(yè)水環(huán)境具體情況，選用II類水質(zhì)等級(jí)作為后續(xù)評(píng)價(jià)的依據(jù)，各單因子的評(píng)價(jià)結(jié)果見下表2。

從表2可以看出，總體上總氮、汞、鉛的含量普遍偏高，這導(dǎo)致單因子評(píng)價(jià)結(jié)果顯示的水質(zhì)情況較差。其中除紅軍溝、美浪溝以外，其他監(jiān)測斷面總氮均超標(biāo)，且澤曲河優(yōu)干寧橋、澤曲河尕麻溝、澤曲河尕孔電站庫區(qū)、澤曲河尕孔電站尾水4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)超標(biāo)倍數(shù)分別為1.12、1.54、1.26、1.34。鉛污染也較為嚴(yán)重，除了紅軍溝、泉吉河，其他監(jiān)測斷面均有不同程度的超標(biāo)，且澤曲河優(yōu)干寧橋、澤曲河尕麻溝、澤曲河尕孔電站庫區(qū)、澤曲河尕孔電站尾水、黑馬河、151碼頭岸邊6個(gè)監(jiān)測點(diǎn)鉛污染嚴(yán)重，超標(biāo)倍數(shù)分別為2.00、2.00、2.00、1.50、3.00、3.00。汞污染在布哈河和151碼頭岸邊2個(gè)監(jiān)測點(diǎn)相對(duì)較嚴(yán)重。由此可知，澤曲河優(yōu)干寧橋、澤曲河尕麻溝、澤曲河尕孔電站庫區(qū)、澤曲河尕孔電站尾水4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的污染主要是有機(jī)氮污染和重金屬鉛的污染；美浪溝、黑馬河、沙流河主要是鉛污染；布哈河是汞污染；151碼頭岸邊主要是鉛和汞的污染。雖然單因子評(píng)價(jià)指數(shù)僅代表單個(gè)水質(zhì)參數(shù)的質(zhì)量狀況，不能反映環(huán)境要素及其綜合質(zhì)量，但它是其他各種環(huán)境質(zhì)量分指數(shù)和綜合指數(shù)的基礎(chǔ)[13]。單因子在一定程度上說明了水體某些指標(biāo)超標(biāo)情況。對(duì)于部分因子超標(biāo)過于強(qiáng)烈的水體，單因子評(píng)價(jià)法能夠體現(xiàn)該因子主導(dǎo)水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的結(jié)果。

以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）為評(píng)價(jià)依據(jù)，用綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法對(duì)青海省國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源漁業(yè)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，各監(jiān)測斷面污染負(fù)荷比計(jì)算見表3。

由表3可以看出，泉吉河監(jiān)測斷面總氮的污染負(fù)荷比最大，其次是汞，再次是鉛；布哈河監(jiān)測斷面，汞的污染負(fù)荷比最大，其次是總氮，再次是鉛；其余監(jiān)測斷面鉛的污染負(fù)荷比均最大，其次是總氮、汞和DO；高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的污染負(fù)荷比在紅軍溝占很大比例；由圖1可以看出，11個(gè)監(jiān)測點(diǎn)各因子的平均污染負(fù)荷比為：鉛和總氮的污染負(fù)荷比最大，其次為汞和DO，再次為高錳酸鉀指數(shù)和氨氮，砷的污染負(fù)荷比最小。由此得出，青海省國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源漁業(yè)水環(huán)境主要以有機(jī)氮污染和有毒及易積累物質(zhì)鉛和汞污染為主。

由表4可知，除了澤曲河優(yōu)干寧橋、黑馬河和151碼頭岸邊未達(dá)到水環(huán)境功能區(qū)要求，其余監(jiān)測斷面水環(huán)境質(zhì)量均達(dá)到功能區(qū)水質(zhì)要求。

4 結(jié)語

1）從評(píng)價(jià)結(jié)果上看，單因子評(píng)價(jià)法對(duì)11個(gè)采樣點(diǎn)的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果為：澤曲河優(yōu)干寧橋、澤曲河尕麻溝、澤曲河尕孔電站庫區(qū)、澤曲河尕孔電站尾水4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的水質(zhì)評(píng)價(jià)為IV類，而事實(shí)上只有總氮達(dá)到IV類；對(duì)于布哈河和151碼頭岸邊評(píng)價(jià)為IV類，其中各因子只有汞達(dá)到IV類；美浪溝、沙流河、泉吉河和黑馬河監(jiān)測點(diǎn)單因子評(píng)價(jià)結(jié)果為III類，其中僅有少數(shù)因子達(dá)到了III類水質(zhì)，大多數(shù)因子處于II類和I類水質(zhì)。由此可以看出，單因子評(píng)價(jià)結(jié)果表現(xiàn)為過保護(hù)，評(píng)價(jià)較為嚴(yán)格，不能全面反映水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀。

2）就綜合水質(zhì)指數(shù)法而言，除了澤曲河優(yōu)干寧橋、黑馬河和151碼頭岸邊未達(dá)到水環(huán)境功能區(qū)要求，其余監(jiān)測斷面水環(huán)境質(zhì)量均達(dá)到功能區(qū)水質(zhì)要求，且各監(jiān)測點(diǎn)綜合指數(shù)大小變化不大，可見該方法平均了各因子對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的影響，能夠較為全面的反映水環(huán)境質(zhì)量狀況，但不能凸顯各因素中起主要污染作用的影響因子。

3）結(jié)合單因子指數(shù)和綜合指數(shù)法的特點(diǎn)對(duì)水環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)表明，澤曲河優(yōu)干寧橋、黑馬河和151碼頭岸邊3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)整體水質(zhì)評(píng)價(jià)較差，評(píng)價(jià)結(jié)果未達(dá)到水環(huán)境功能區(qū)要求；其中澤曲河優(yōu)干寧橋總氮和鉛均超標(biāo)，超標(biāo)倍數(shù)分別為1.12和2.00；黑馬河主要是總氮、汞和鉛的污染，各因子的超標(biāo)倍數(shù)分別為0.82，0.50，3.00；151碼頭岸邊的超標(biāo)因子為總氮、汞和鉛，超標(biāo)倍數(shù)分別為0.92，1.10，3.00。其他監(jiān)測點(diǎn)總體水質(zhì)狀況較好，各監(jiān)測點(diǎn)總氮、鉛和汞普遍超標(biāo)，其中總氮和鉛的平均污染負(fù)荷比最大，成為青海省國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源漁業(yè)水域主要的水環(huán)境污染因子。

參考文獻(xiàn)：

[1] 童禎恭，方 菊，諶貽勝.供水管網(wǎng)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的探討及其應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2011，34（9）：201-204.

[2] LUMB A，HALLIW D，SHARMA T.Application of CCME water quality index tomonitorwater quality：A case study of the Mackenzie Riverbasin，Canada[J]. Environmental Monitoring and Assessment，2006，113（1-3）：411-429.

[3] 秦昌波，鄭丙輝，秦延文，等.渤海灣天津段海岸帶水環(huán)境質(zhì)量灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)研究，2006，19（6）：94-99.

[4] 曹 蕾，徐霞君.水質(zhì)指數(shù)法在原水水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].中國農(nóng)村水利水電，2006（4）：8-9.

[5] 李思悅，張全發(fā).運(yùn)用水質(zhì)指數(shù)法評(píng)價(jià)南水北調(diào)中線水源地丹江口水庫水質(zhì)[J].環(huán)境科學(xué)研究，2008，21（3）：61-68.

[6] 梁德華，蔣火華.河流水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法的統(tǒng)一和改進(jìn)[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2002，18（2）：63-66.

[7] 汪紅軍，彭建華，梁開封.綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法在水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].人民長江，2007，38（1）：92-94.

[8] 夏 軍，史曉新.廣義水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)探討[J].環(huán)境與開發(fā)，1997，12（3）：32-34.

[9] 郭 華，唐澤軍.不同水質(zhì)評(píng)價(jià)法在清河水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 水資源研究，2013，3（2）：11-13.

[10] 王學(xué)忠，王 鵬.不同水質(zhì)評(píng)價(jià)方法在懷柔水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用與分析[J].北京水務(wù)，2011（1）：31-33.

[11] 尹海龍，徐祖信.河流綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)方法比較研究[J].長江流域資源與環(huán)境，2008，9（5）：729-733.

[12] GB 3838—2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

[13] 郭 華，唐澤軍.不同水質(zhì)評(píng)價(jià)法在清河水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水資源研究，2012，33（1）：11-13.