任 紅

(綏中縣水利事務服務中心，遼寧 綏中 125200)

由于水庫水質受地球氣候及海拔高度的影響，水質對季節(jié)變化較為明顯[1]。汛期由于入庫水量較大，水庫水質普遍相對較好，但是在枯水期及平水期,隨著水庫來水流量的持續(xù)減少,水庫沿程水質污染逐漸遞增趨勢,在北部水庫尤為明顯。

對主要供水水庫進行季節(jié)性環(huán)境污染特征評價，有助于提高主要供水水庫自然資源的生態(tài)環(huán)境保護水平[2-5]。目前，供水庫區(qū)水污染評價的基礎研究較多，但大多只評價水庫的年變化特征，對庫區(qū)水質季節(jié)變化的研究較少。其次，水質評價方法正逐步由單一指標向綜合指標轉變。因此，根據花鼓水庫水質綜合識別與指標評價方法，對花鼓水庫供水水庫水質的季節(jié)和時空變化進行評價，并充分利用水質變化特征進行跟蹤分析[6]，從而探討水質變化的根本原因。

1 水庫概況

花古水庫位于遼寧康平縣柳樹屯鄉(xiāng),總河長44.76 km,總平均坡度為3.25‰,流域面積為257 km2。流域所在范圍地處北部低山丘陵區(qū),山多溝多,坡陡,土壤多為中壤土,水土易流失,土質肥沃,作物多為玉米。水庫下游種植水稻。水庫的重要職責之一就是不斷提高其防洪、供水功能。年可供水約3億 m3。庫區(qū)內各類水質主要水類污染氨氮指標分別表現(xiàn)為水源氨水含氮、總磷、bod5、cod和氨氮富營養(yǎng)化合物指數(shù),主要淡水污染源種類為典型城市地區(qū)點源污染和典型農業(yè)地區(qū)面源污染。

2 水質分析方法

2.1 水樣采集及測定

為準確評價上游庫區(qū)自然環(huán)境水質的季節(jié)和空間變化，準確分析上游庫區(qū)各功能區(qū)自然環(huán)境水質，在上游水庫各功能區(qū)設置下游排污口監(jiān)測斷面。從2020年3月到2020年12月，水質監(jiān)測小組將在每月中旬采集一個水質樣本，通過相應的水質傳感器對該地區(qū)的水體pH值和濁度進行測量。每個樣品經現(xiàn)場酸化、熱氧處理后冷凍，并確定其他監(jiān)測指標(見表1)。

表1 各監(jiān)測斷面在不同季節(jié)的pH值和濁度

2.2 綜合指數(shù)評價方法

當前,關于水質綜合評價的方法種類很多,但這些水質綜合評價指標方法的一個共同點就是不能有效地評價水質超標的數(shù)量和水質達標率[7-10], 水質綜合評價指標法的主要優(yōu)點之一是既能定性、定量地評價水質狀況，又能綜合地評價水質狀況,其表達式為：

IWQ=X1·X2·X3·X4

(1)

式中：IWQ為綜合水質標識指標；X1為水質綜合級別；X2為水質等級在標準變化間隔內的位置；X3為水單向評價指標區(qū)水質標準的指標個數(shù)；X4為水功能區(qū)水質評價類別與水質標準比較。

水質綜合標識指標法主要計算X1和X2，其計算公式為：

(2)

式中：M為評價區(qū)水質不合格數(shù)； Pj′和Pk′分別為水質不達標和達標的單因素指標；s為評價區(qū)水質達標數(shù)量。

2.3 水庫pH值和渾濁度季節(jié)性變化

水庫水質的 pH 值和濁度現(xiàn)場測量是反映水庫水質化學性能的重要特征性指標。 pH值可以間接地反映水庫富營養(yǎng)化的程度,濁度現(xiàn)場測量是直接地反映水庫水體生長狀態(tài)的一個重要特征性指標,結合各個監(jiān)測斷面 pH 值和濁度現(xiàn)場測量的結果,分析了水庫豐枯平水期 pH 值和濁度的季節(jié)性變化及其特點,結果見表1中。

從表1中我們可以清楚地看出,豐水時期各個監(jiān)測斷面的pH 值普遍高于枯水期,更加有利于水庫水中藻類的繁殖和生長,水體水庫在豐水時期富營養(yǎng)化的程度更高,而在正?？菟?各個監(jiān)測斷面的 pH值均相比豐水期下降。pH 值的下降也可能會大大減少水庫水中藻類的產生和數(shù)量,降低水庫水中藻類的繁殖和富營養(yǎng)化。因此,在枯水期及低水時段,水庫中發(fā)生富營養(yǎng)化現(xiàn)象的概率普遍比較低。水體的質量與濁度直接影響著整個水體的質量。從表中我們可以清楚地看出,各個時段的水庫中各種水體的濁度季節(jié)性變化特點明顯,豐水期由于雨量大,對水庫具有一定的沖洗作用,使其濁度下降,在枯水期、低水段,由于雨量小,污染物的沉積量隨之增加,水庫處于相同的水平位置,旱季、干燥時濁度比較大。

2.4 水庫季節(jié)污染特征評估

2.4.1 監(jiān)測斷面不同季節(jié)水質評估

根據地表水環(huán)境質量標準，結合采樣綜合水質標識指數(shù)法，評價各斷面氨氮、BOD5、總磷的季節(jié)特征，如表2所示。

供水水庫豐水時段的水質均達到二級水質標準,各段的整體達標率均能夠達到80%以上,在枯水季節(jié),水質監(jiān)控指標普遍達到ⅲ類水質標準,總體達標率超過70%,基本符合城市給水的要求。

從各斷面水質可以看出，排污口9#和10#附近各時段水污染嚴重程度較高，基本均為中至重度污染。因此，有必要充分利用水庫的生態(tài)功能，在枯水期和平水期對下游斷面水質進行調節(jié)。從表中可以看出，各斷面氨氮濃度的變化范圍遠大于其他指標?？梢?，氨氮是供給水庫的污染物的主要成分，氨氮的主要來源是城市污水排放。在農業(yè)點源生活環(huán)境污染得到有效控制的情況下，城市點源生活環(huán)境污染物排放已成為水庫污染物供給的主要來源。

2.4.2 各監(jiān)測斷面綜合水質標識指數(shù)(IWQ)空間變化度

為了評價供水水庫水質的季節(jié)空間變化特征，結合綜合水質指數(shù)的空間變異程度，分析了區(qū)域水質的空間變異性,見表3。

表3 監(jiān)測斷面綜合水質指數(shù)的空間變異

從表3可以看出，沿線區(qū)域污染指數(shù)由上游向下游逐漸增大，主要是水體污染源逐漸增多，進入沿線水體的污染物量逐漸增大，導致沿線地區(qū)污染指數(shù)逐步上升，且不同季節(jié)區(qū)域污染指數(shù)時間變化明顯。

3 結語

豐水期水庫總體達標率較高，但富營養(yǎng)化程度遠高于枯水期；旱季、雨季應合理設置水庫下泄流量，改善供水水質，增加沿線城鎮(zhèn)居民生活污染物排放控制措施，降低水庫氨氮含量。