暴　柱，王　燕，張曉剛

（海河水利委員會(huì)引灤工程管理局，天津　300393）

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潘家口、大黑汀水庫(kù)三大水環(huán)境因子演變趨勢(shì)分析

暴柱，王燕，張曉剛

（海河水利委員會(huì)引灤工程管理局，天津300393）

摘 要：隨著灤河上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，廢污水排放量和入河污染物量逐漸增加，水污染日益加劇，引灤供水水源地潘家口、大黑汀水庫(kù)受到上游污染和水庫(kù)網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)的影響，水質(zhì)呈下降趨勢(shì)，水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象明顯加重。主要選取能夠表征水體富營(yíng)養(yǎng)化和有機(jī)污染程度的氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)3個(gè)因子，采用時(shí)間與空間同步的新型方式參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

關(guān)鍵詞：總磷；氨氮；高錳酸鹽指數(shù)；水質(zhì)評(píng)價(jià)；水源地

近年來(lái)，潘家口、大黑汀水庫(kù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)潘、大水庫(kù)）呈現(xiàn)出一定程度的水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，是潘、大水庫(kù)主要的水環(huán)境問(wèn)題。因此，本研究主要選取了能夠表征水體富營(yíng)養(yǎng)化和有機(jī)污染程度的氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)3個(gè)因子并參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

2006—2015年，在潘家口水庫(kù)上游設(shè)烏龍磯、柳河2個(gè)采樣點(diǎn)，在潘家口水庫(kù)設(shè)瀑河口、燕子峪、潘家口、潘家口壩前4個(gè)采樣點(diǎn)，在潘家口水庫(kù)下游設(shè)下池、灑河橋、大黑汀網(wǎng)箱區(qū)、大黑汀壩前4個(gè)采樣點(diǎn)，監(jiān)測(cè)了水溫、電導(dǎo)率、總氮、總磷、氨氮、硝態(tài)氮、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧、pH值、葉綠素、透明度等水質(zhì)指標(biāo)。

2015年4—9月，在潘、大水庫(kù)設(shè)瀑河口、燕子峪、潘家口、橫城子、潘家口壩前、大黑汀網(wǎng)箱區(qū)、大黑汀壩前7個(gè)采樣點(diǎn)，逐月監(jiān)測(cè)了pH值、水溫、DO、TDS、電導(dǎo)率、葉綠素、濁度、氧化還原電位、色度、總氮、總磷、氨氮、硝態(tài)氮、硫酸鹽、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧等水質(zhì)指標(biāo)。水樣于水體表層下0.5 m左右處采集，水體總氮、總磷、氨氮、硝態(tài)氮、硫酸鹽、髙錳酸鹽指數(shù)參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》測(cè)定，溶解氧由YSI6610多參數(shù)水質(zhì)分析儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。

1　潘、大水庫(kù)水環(huán)境總體情況比較

基于2015年4—9月潘、大水庫(kù)的水環(huán)境因子數(shù)

潘家口水庫(kù)水體氨氮含量在0.32～0.5 mg/L波動(dòng)，總體處在Ⅲ類(lèi)水水平。大黑汀水庫(kù)水體氨氮含量在0.40～0.66 mg/L，總體處在Ⅱ類(lèi)水水平。2庫(kù)水體氨氮含量變化趨勢(shì)一致，最大值出現(xiàn)在8月，最低值出現(xiàn)在9月；4—7月波動(dòng)不大，6—8月有上升趨勢(shì)，8月出現(xiàn)大幅上升；大黑汀水庫(kù)高于潘家口水庫(kù)。

2庫(kù)水體高錳酸鹽指數(shù)變化趨勢(shì)一致，最低點(diǎn)均在8月，5—8月總體呈逐月下降趨勢(shì)，但在7月有所升高，9月突然升高至與5月相近水平。2庫(kù)水體總體上均符合Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，高錳酸鹽指數(shù)也呈現(xiàn)出非汛期值大于汛期值，大黑汀水庫(kù)高于潘家口水庫(kù)。

2　潘、大水庫(kù)各樣點(diǎn)水環(huán)境因子格局

2.1總磷

2015年4—9月，2庫(kù)水體總磷含量在0.070～0.345 mg/L變化，最大值于4月出現(xiàn)在大黑汀網(wǎng)箱區(qū)，最小值于9月出現(xiàn)在潘家口。總體上，2庫(kù)水體總磷含量空間上呈現(xiàn)從上游到下游逐漸上升的趨勢(shì)；除7月外，時(shí)間上呈現(xiàn)逐月下降的趨勢(shì)。從圖1可知，7月，2庫(kù)各樣點(diǎn)總磷含量都有升高，其中瀑河口、潘家口、潘家口壩前、大黑汀網(wǎng)箱區(qū)突增明顯，據(jù)推測(cè)總磷含量突增與汛期降水有關(guān)。大黑汀網(wǎng)箱區(qū)總磷含量明顯高于潘家口、橫城子、潘家口壩前，尤其在非汛期差異更明顯，因此大黑汀水庫(kù)水體總磷含量高于潘家口水庫(kù)。有關(guān)研究表明，總磷污染主要來(lái)自城鎮(zhèn)污水排放，由此可以推測(cè)判斷潘家口下池、灑河橋周邊的生活污水排放是大黑汀網(wǎng)箱區(qū)總磷含量偏高的重要原因。2庫(kù)水體總磷含量非汛期值大于汛期值，除6、9月橫城子以上各樣點(diǎn)符合Ⅳ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)外，各樣點(diǎn)總體上處在Ⅴ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。

圖1　2015年4—9月潘、大水庫(kù)各樣點(diǎn)總磷變化

2.2氨氮

從圖2可知，2015年4—9月，2庫(kù)水體氨氮含量在0.24～0.67 mg/L變化，最大值于8月出現(xiàn)在大黑汀網(wǎng)箱區(qū)，最小值于6月出現(xiàn)在燕子峪?？傮w上，2庫(kù)水體氨氮含量空間上呈現(xiàn)出從上游到下游逐漸升高的趨勢(shì)；時(shí)間上最大值出現(xiàn)在8月，其他月份除瀑河口、燕子峪外波動(dòng)不大。除橫城子下游各樣點(diǎn)在8月處于Ⅲ類(lèi)水水平外，2庫(kù)水體氨氮含量總體上符合Ⅱ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。

圖2　2015年4—9月潘、大水庫(kù)各樣點(diǎn)氨氮變化

2.3高錳酸鹽指數(shù)

從圖3可知，2015年4—9月，2庫(kù)水體高錳酸鹽含量在2.7～7.2 mg/L波動(dòng)，最大值于4月出現(xiàn)在大黑汀網(wǎng)箱區(qū)，最小值于8月出現(xiàn)在瀑河口。其中，大黑汀網(wǎng)箱區(qū)呈逐月下降趨勢(shì)，其他樣點(diǎn)無(wú)明顯變化?？臻g上，2庫(kù)潘家口、大黑汀網(wǎng)箱區(qū)的高錳酸鹽指數(shù)相對(duì)較高，而大黑汀網(wǎng)箱區(qū)的高錳酸鹽指數(shù)相比潘家口更高。有關(guān)研究表明，投餌養(yǎng)魚(yú)可使水體高錳酸鹽濃度維持較高水平，由此可以推斷大黑汀水庫(kù)高錳酸鹽指數(shù)高于潘家口水庫(kù)是網(wǎng)箱投餌養(yǎng)殖所致。時(shí)間上，2庫(kù)水體高錳酸鹽指數(shù)總體呈現(xiàn)非汛期值高于汛期值，瀑河口、燕子峪8月達(dá)到Ⅱ類(lèi)水水平，大黑汀網(wǎng)箱區(qū)4—5月達(dá)到Ⅳ類(lèi)水水平，此外各樣點(diǎn)總體上符合Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。

圖3　2015年4—9月潘、大水庫(kù)各樣點(diǎn)高錳酸鹽指數(shù)變化

3　潘、大水庫(kù)各樣點(diǎn)水環(huán)境因子的演變趨勢(shì)

3.1總磷

從圖4可知，2006—2014年，2庫(kù)水體總磷含量在0.029～0.32 mg/L變化，最低值于2008年出現(xiàn)在柳河口，最高值于2010年出現(xiàn)在烏龍磯。其中，烏龍磯總磷含量最高，且有逐年加重的趨勢(shì)，自2009年起一直處于劣V類(lèi)水水平。潘家口水庫(kù)水體總磷含量相對(duì)較低，各樣點(diǎn)隨時(shí)間變化規(guī)律不一致，但總體上呈上升趨勢(shì)，一直維持在Ⅱ、Ⅳ類(lèi)水的水平。潘家口下池以下區(qū)域水體總磷含量均呈現(xiàn)出隨時(shí)間變化逐年升高的趨勢(shì)，尤其以潘家口下池和大黑汀壩前最重，自2010年以來(lái)處于V類(lèi)水水平。

圖4　2006—2014年潘、大水庫(kù)總磷時(shí)空分布

3.2氨氮

從圖5可知，2006—2014年，2庫(kù)水體氨氮含量在0.10～4.44 mg/L變化，最低值于2006年出現(xiàn)在大黑汀壩前，最高值于2009年出現(xiàn)在烏龍磯。燕子峪以上區(qū)域，2006—2009年氨氮含量有逐年上升的趨勢(shì)，但自2009年之后逐漸下降，2014年烏龍磯和柳河口處于Ⅲ類(lèi)水水平，其余均為Ⅱ類(lèi)水水平。而燕子峪下游區(qū)域水體氨氮含量總體上處于Ⅱ類(lèi)水水平，個(gè)別年份為Ⅲ類(lèi)水水平。

圖5　2006—2014年潘、大水庫(kù)氨氮時(shí)空分布

3.3高錳酸鹽指數(shù)

從圖6可知，2006—2014年，2庫(kù)水體高錳酸鹽指數(shù)在1.33～5.59 mg/L波動(dòng)，最低值于2014年出現(xiàn)在灑河橋，最高值于2009年出現(xiàn)在烏龍磯。2庫(kù)各樣點(diǎn)2011年前總體上符合Ⅱ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，2011年后總體上符合Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。其中，柳河口和灑河橋相對(duì)較低，其余樣點(diǎn)有逐年增加的趨勢(shì)。

圖6　2006—2014年潘、大水庫(kù)高錳酸鹽指數(shù)時(shí)空分布

4　結(jié)論

基于2006—2014年潘、大水庫(kù)水環(huán)境因子數(shù)據(jù)，對(duì)2庫(kù)各因子的平均狀況進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，2006—2014年2庫(kù)各水質(zhì)指標(biāo)的逐年變化趨勢(shì)大體一致。其中，2庫(kù)水體總磷含量總體上為Ⅳ類(lèi)水水平，2011年之前兩者差別不大，但自2012年開(kāi)始大黑汀水庫(kù)迅速升高、介于0.1～0.18 mg/L，在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)潘家口水庫(kù)為0.05～0.11 mg/L；2庫(kù)水體氨氮含量總體上符合Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，其中大黑汀水庫(kù)基本為Ⅱ類(lèi)水水平；2庫(kù)水體高錳酸鹽指數(shù)2011年以前處在Ⅱ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，2011年之后處在Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，兩者差異較小。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類(lèi)號(hào)：X824

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004-7328（2016）03-0015-03

DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2016.03.006

收稿日期：2016—04—25

作者簡(jiǎn)介：暴柱（1980—），男，工程師，主要從事水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作。據(jù)，對(duì)2庫(kù)各因子的平均狀況進(jìn)行了分析。潘家口水庫(kù)水體總磷含量在0.089～0.192 mg/L波動(dòng)，最高值出現(xiàn)在4月，最低值出現(xiàn)在9月，整體處在Ⅴ類(lèi)水水平。大黑汀水庫(kù)水體總磷含量在0.136～0.328 mg/L波動(dòng)，最高值出現(xiàn)在4月，最低值出現(xiàn)在9月，4—5月處在劣Ⅴ類(lèi)水水平，6—9月處在Ⅴ類(lèi)水水平。2庫(kù)水體總磷含量變化趨勢(shì)一致，整體呈下降趨勢(shì)，但在7月出現(xiàn)突然升高的現(xiàn)象；非汛期值大于汛期值；大黑汀水庫(kù)高于潘家口水庫(kù)。