王有良,齊建國,李玉石,蘇詩雅

?

東平湖水質(zhì)現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)

王有良1,齊建國1,李玉石1,蘇詩雅2

1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 泰安 271018 2. 聊城市南水北調(diào)工程建設(shè)管理局, 山東 聊城 252000

通過對(duì)東平湖5個(gè)地區(qū)的實(shí)地調(diào)查和水質(zhì)分析，結(jié)果表明：東平湖水pH值為7.62~7.89，湖水略呈堿性；湖水總硬度為3.56~4.65 mmol/L，湖水為極軟水；湖水高錳酸鹽指數(shù)、總氮和總磷3項(xiàng)污染指標(biāo)存在一定程度的季節(jié)變化，9月份湖水高錳酸鹽指數(shù)和總氮明顯較5月份偏高，而9月份湖水總磷含量普遍低于5月份。觀測結(jié)果表明，東平湖湖區(qū)水質(zhì)有明顯改善。

東平湖; 水質(zhì)分析; 湖水總硬度; 總氮; 總磷

東平湖是山東省第二大淡水湖，是南水北調(diào)重要的水庫調(diào)蓄區(qū)，東平湖是黃河下游僅存的天然湖泊和最大的滯洪區(qū)，還承擔(dān)著隨時(shí)分滯黃河洪水和接納大汶河河水的重任，在國家水資源配置戰(zhàn)略中地位突出。因此，從維護(hù)東平湖功能、保護(hù)湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康和水資源的合理利用等方面來說，對(duì)東平湖水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 采樣地點(diǎn)與方法

根據(jù)東平湖地理環(huán)境特征，參考水質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)程序及先進(jìn)的分析方法[1-4]，在湖區(qū)內(nèi)共設(shè)置了具有代表性的采樣點(diǎn)5個(gè)，于2015年5月份和9月份兩次對(duì)東平湖水體進(jìn)行采樣檢測，分別為展?fàn)I麥田、展?fàn)I東平湖邊、王臺(tái)大橋、老湖鎮(zhèn)和稻屯洼地區(qū)。用采水器在各采樣點(diǎn)分別采取水樣，由于東平湖水位較淺，因此只采取表層水樣（水面下0.5 m）。樣品的采集、保存、運(yùn)輸、管理均執(zhí)行《水質(zhì)湖泊和水庫采樣技術(shù)指導(dǎo)》（GB/T 14581-93）和《水質(zhì)采樣樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》（GB/T 1299-91）。

1.2 分析方法

總氮：堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法(GB 11894-89)；總磷：鉬酸銨分光光度法(GB 11893-89)；溶解氧：碘量法(GB 7489-87)；pH值：玻璃電極法(GB 6920-86)；Ca2+、Mg2+：EDTA滴定法(GB 7476-87、GB 7477-87)；Cl-：硝酸銀滴定法(GB 11896-89)

2 分析與結(jié)果

2.1 水溶性鹽分析

表1 列出了東平湖五個(gè)地區(qū)（展?fàn)I麥田、展?fàn)I東平湖邊、王臺(tái)大橋、老湖鎮(zhèn)和稻屯洼）水樣主要離子含量。從表5可看出，湖水中主要陽離子Ca2+、Mg2+、Na+、K+含量差別較大，其中Ca2+含量最豐富，因此湖水按陽離子分類為鈣組。主要陰離子HCO3-、Cl-、SO42含量差別也較大。不同地區(qū)水樣中的主要離子含量也存在一定差異，其中稻屯洼處HCO3-、Cl-、Mg2+和Na+含量均為最高，CO32-和K+含量5個(gè)不同地區(qū)差異最小。

表 1 東平湖不同地區(qū)水樣主要離子含量/g/L

Table 1 The main ion content of samples from different areas in Dongping Lake

地點(diǎn) AreasCO32-HCO3-Cl-SO42-Ca2+Mg2+Na+K+ 展?fàn)I麥田00.1490.110.260.090.030.080.01 展?fàn)I湖邊00.1350.120.160.110.040.050.02 王臺(tái)大橋00.1480.080.210.080.030.040.01 老湖鎮(zhèn)00.150.140.220.110.050.060.01 稻屯洼00.320.210.090.090.060.120.01

2.2 表層水溶解氧含量分析

由圖1可以看出，東平湖5處采樣點(diǎn)表層水溶解氧含量均較高。表層水溶解氧范圍為7.54~10.13 mg/L，5月份平均值為8.97 mg/L，9月份平均值為9.26 mg/L。9月份溶解氧含量高于5月份，可能由于9月份湖水中植物生長旺盛，植物光合作用的增氧作用，導(dǎo)致湖水中溶氧較多。不同采樣點(diǎn)表層水溶解氧含量也存在一定差異，其中老湖鎮(zhèn)采樣點(diǎn)在5月份和9月份檢測時(shí)均為最低，含量分別為7.54 mg/L和8.34 mg/L。

2.3 pH值分析

由圖2可以看出，東平湖5處采樣點(diǎn)湖水pH值范圍為7.62~7.89，整體湖水略呈堿性。5月份平均值為7.78，9月份平均值為7.76。不同采樣點(diǎn)湖水pH值也存在一定差異，其中稻屯洼采樣點(diǎn)在5月份和9月份檢測時(shí)均為最高，分別為7.89和7.83。

圖 1 東平湖不同地區(qū)表層溶解氧含量

圖 2 東平湖不同地區(qū)湖水pH值分析

2.4 湖水總硬度分析

由圖3可以看出，東平湖5處采樣點(diǎn)湖水總硬度范圍為3.56~4.65 mmol/L。5月份平均值為3.93 mmol/L，9月份平均值為3.86 mmol/L。不同采樣點(diǎn)湖水pH值也存在一定差異，其中稻屯洼采樣點(diǎn)在5月份和9月份檢測時(shí)均為最高，分別為4.65 mmol/L和4.53 mmol/L。根據(jù)天然水硬度分類標(biāo)準(zhǔn)，東平湖5處采樣點(diǎn)湖水均為極軟水。

圖 3 東平湖不同地區(qū)湖水總硬度

圖 4 東平湖不同地區(qū)湖水高錳酸鹽指數(shù)

2.5 高錳酸鹽指數(shù)

高錳酸鹽指數(shù)是反映水體中有機(jī)及無機(jī)可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo)，是評(píng)價(jià)湖泊富營養(yǎng)化程度的指標(biāo)之一。東平湖5處采樣點(diǎn)湖水高錳酸鹽指數(shù)范圍為3.84~5.82 mmol/L。5月份平均值為4.69 mmol/L，9月份平均值為5.01 mmol/L。9月份湖水高錳酸鹽指數(shù)明顯較5月份偏高，表明9月份時(shí)湖水富營養(yǎng)化程度高于5月份。不同采樣點(diǎn)湖水高錳酸鹽指數(shù)也存在一定差異，其中王臺(tái)大橋采樣點(diǎn)在5月份和9月份檢測時(shí)均為最高，分別為5.39 mmol/L和5.82 mmol/L。而稻屯洼采樣點(diǎn)在5月份和9月份檢測時(shí)均為最低，分別為3.84 mmol/L和4.07 mmol/L。

2.6 湖水總氮和總磷含量分析

氮和磷是影響東平湖富營養(yǎng)化的主要因子。總氮包括銨態(tài)氮、亞硝酸氮和硝酸氮，從表2可看出，東平湖5處采樣點(diǎn)湖水總氮含量范圍為1.03~3.25 mg/L。9月份湖水總氮含量普遍高于5月份，9月份均值為2.57 mg/L。5月份均值為1.7 mg/L。不同采樣點(diǎn)湖水總氮含量也存在一定差異，其中王臺(tái)大橋采樣點(diǎn)在5月份和9月份檢測時(shí)均為最高，分別為2.01 mg/L和3.25 mg/L。而稻屯洼采樣點(diǎn)在5月份和9月份檢測時(shí)均為最低，分別為1.03 mg/L和1.99 mg/L。

總磷包括溶解和不溶解的各種形式的磷酸鹽和含磷有機(jī)物。東平湖5處采樣點(diǎn)湖水總磷含量范圍為0.06~0.27 mg/L。9月份湖水總磷含量普遍低于5月份，9月份均值為0.07 mg/L。5月份均值為0.17 mg/L。不同采樣點(diǎn)湖水總磷含量也存在一定差異，其中王臺(tái)大橋采樣點(diǎn)在5月份和9月份檢測時(shí)均為最高，分別為0.27 mg/L和0.12 mg/L。

王臺(tái)大橋監(jiān)測處的湖水總氮和總磷含量均為最高，分析原因可能是王臺(tái)大橋位于大汶河入注東平湖湖口處，大汶河河水中帶來的高氮和高磷含量是影響該地區(qū)湖水水質(zhì)的主要因素。

表 2 東平湖不同地區(qū)水樣總氮和總磷含量/mg/L

3 結(jié)果與討論

本研究通過對(duì)東平湖5個(gè)不同地區(qū)連續(xù)在5月份和9月份采集水樣進(jìn)行分析，結(jié)果表明：東平湖5處采樣點(diǎn)湖水pH值范圍為7.62~7.89，整體湖水略呈堿性。不同采樣點(diǎn)表層水溶解氧含量也存在一定差異，表現(xiàn)為9月份溶解氧含量高于5月份，可能由于9月份湖水中植物生長旺盛，植物光合作用的增氧作用，導(dǎo)致湖水中溶氧較多。湖水總硬度范圍為3.56~4.65 mmol/L，根據(jù)天然水硬度分類標(biāo)準(zhǔn)[5]，東平湖5處采樣點(diǎn)湖水均為極軟水。根據(jù)前人研究資料[6]，結(jié)合我們實(shí)地觀測結(jié)果表明，東平湖湖區(qū)水質(zhì)較2009年水質(zhì)有明顯改善。通過對(duì)高錳酸鹽指數(shù)、總氮和總磷這3項(xiàng)污染指標(biāo)的分析得出，東平湖污染指標(biāo)存在一定程度的季節(jié)變化，如9月份湖水高錳酸鹽指數(shù)和總氮明顯較5月份偏高，而9月份湖水總磷含量普遍低于5月份，王臺(tái)大橋監(jiān)測處的高錳酸鹽指數(shù)、湖水總氮和總磷含量均為最高，分析原因可能是王臺(tái)大橋位于大汶河入注東平湖湖口處，大汶河河水中帶來的污染物可能是影響該地區(qū)湖水水質(zhì)的主要因素。

[1] 張建輝.農(nóng)村地區(qū)生活飲用水水質(zhì)分析[J].西部資源,2017(5):102-103

[2] 白耀峰,史會(huì)卿.現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在水質(zhì)分析化驗(yàn)中的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬,2015(9):74-75

[3] 韓楓,張佩,崔晨,等.水質(zhì)分析中的檢出限及其確定方法探究[J].科技與企業(yè),2015(13):248-249

[4] 徐超.實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)分析質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究[J].河南科技,2015(4):123-125

[5] 胡瑋,方航.淺談水質(zhì)分析的質(zhì)量控制[J].浙江水利科技,2012(1):33-35

[6] 師吉華,王欽東,李秀啟,等.東平湖水生生態(tài)系統(tǒng)變遷及富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011,8(4):242-246

Analysis and Evaluation of Water Quality in Dongping Lake

WANG You-liang1, QI Jian-gou1, LI Yu-shi1,SU Shi-ya2

1.271018,2.252000,

Through the field survey and water quality analysis in 5 areas of Dongping Lake, the results showed that the pH value of Dongping Lake was 7.62-7.89, and the lake water was slightly alkaline. The total water hardness was 3.56-4.65mmol/L, and the lake water was very soft.The three pollution indexes of permanganate, total nitrogen and total phosphorus of lake water were seasonal variation to some extent. The permanganate index and total nitrogen of lake water in September are obviously higher than those in May, and the total phosphorus content of lake water in September is generally lower than that in May. The observation results show the water quality in Dongping Lake area has been significantly improved.

Dongping Lake; water quality analysis; total water hardness; total nitrogen; total phosphorus

TU822

A

1000-2324(2018)03-0414-03

2017-01-02

2016-02-10

王有良(1964-),男,博士,注冊(cè)巖土工程師,副教授,主要研究方向:變形測量與地質(zhì)災(zāi)害防治. E-mail:wyl@sdau.edu.cn