撫河流域典型湖庫水質評價與成因分析

楊振宇，楊海保

(撫州市水文局，江西 撫州344000)

1 背景及意義

水是生命之源、生產之要、生態之基，是生態與環境的控制性要素，水資源的可持續利用關系到經濟社會的可持續發展。

隨著撫州市經濟的迅速發展、人口的增長和城市化進程的加快，對水的需求愈來愈多，水資源短缺和水污染日益嚴重，已成為經濟社會發展的制約因素［1］。

湖庫又是重要濕地之一，具有供水、防洪、灌溉、航運、發電、養殖、景觀、涵養水源等多種功能。開展湖庫水質普查是水資源保護的一項重要的基礎工作，為合理開發、調配、有效利用水資源提供技術支撐。

2 概 況

撫州市位于江西省東部，國土面積18 817 km2，下轄11個縣(區)。地勢東南高、西北低，漸次向鄱陽湖平原地區傾斜。

境內水系發達、水網密集，其主要河流為撫河(流域面積16 493 km2)，自南向北貫穿全市，撫州市境內面積15 717 km2;其次境內有部分河流屬贛江、信江和信江尾閭水系［2］。

域內屬中亞熱帶季風濕潤氣候區，四季分明，雨量充沛。多年平均氣溫17 ～18 ℃、平均降水量為1 737.7 mm、水資源量194.88 ×108m3。

全市建有大型水庫2 座、總庫容16.46 ×108m3，中型水庫有28 座、總庫容7.80 ×108m3，小(1)型水庫有167 座、總庫容4.81 ×108m3，小(2)型水庫967座、總庫容2.54 ×108m3，山塘10743 座;人工湖泊1座，總庫容0.14 ×108m3。

3 調查范圍與方法

3.1 調查范圍、內容和方法

3.1.1 調查范圍

常年水面面積在1 km2以上的湖泊(包括天然湖泊、人造景觀湖泊、水庫等)，共普查撫州市轄區內的大型水庫2 座、中型水庫有27 座、人工湖泊1 座［3］。

3.1.2 調查內容

湖庫的水位、水深、庫容、功能等基本信息;主要污染物排放口位置、排放方式、排污量等;湖庫所在功能區;水質現狀分析與評價。

3.1.3 調查方法

現場監測水溫、透明度(Transparency)、葉綠素(α)等項目，在湖庫上、中、下布設3個監測斷面并取樣分析。

3.2 水質現狀評價標準、項目和方法

3.2.1 評價標準

水質現狀評價依據《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)進行評價。

3.2.2 評價項目

包括水溫、pH、溶解氧(DO)、高錳酸鹽指數(CODMn)、化學需氧量(COD)、5d 生化需氧量(BOD)、氨氮(NH3－N)、砷(As)、六價鉻(Cr)、氰化物、揮發性酚、總磷(TP)、總氮(TN)、氯化物、亞硝酸鹽氮(NaNO2)、硫酸鹽、硝酸鹽氮(NO3－ N)、鐵(Fe)等18 項目［4］。

3.2.3 評價方法

采用單指標評價法(最差的項目賦全權，又稱一票否決法)，以Ⅲ類地表水標準值作為水體判定值(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類水質定義為達標，Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ類水質定義為超標)，當出現不同類別的標準值相同的情況時，按最優類別確定水質類別(如:銅(Cu)從Ⅱ類～Ⅴ類的標準值均為1.0mg/L，當實測銅(Cu)濃度為1.0mg/L 時，水質類別確定為Ⅱ類，實測銅(Cu)濃度為1.1mg/L 時，水質類別確定為劣Ⅴ類)。

4 結果與分析

4.1 水質現狀評價

4.1.1 水質現狀評價

以灌溉為主評價項目包括水溫、pH、溶解氧(DO)、高錳酸鹽指數(CODMn)、化學需氧量(COD)、5d 生化需氧量(BOD)、氨氮(NH3－N)、砷(As)、六價鉻(Cr)、氰化物、揮發性酚、總磷(TP)、總氮(TN)、氯化物、亞硝酸鹽氮(NaNO2)等15 項等項目;以供水為主(飲用水源地)的湖庫，按照國家相應標準在以灌溉為主15 項基礎上增加硫酸鹽、硝酸鹽氮(NO3－N)、鐵(Fe)等3個評價項目［5］。

4.1.2 分析評價結果顯示

撫州市1 km2以上30 座湖庫，符合Ⅱ類水標準的湖庫數1 座，符合Ⅲ類水標準有13 座，達標率為46.7%;Ⅳ類水10 座占33.3%，Ⅴ類水4 座占13.3%，劣Ⅴ類湖庫2 座占6.7%，見表1、圖1。

湖庫水質超標的項目主要是總磷(TP)、總氮(TN)、氨氮(NH3－N)、化學需氧量(COD)及高錳酸鹽指數(CODMn)，尤為總磷(TP)超標明顯，15個湖庫總磷(TP)超標，其中總磷(TP)最大超標3.06 倍。

4.2 營養化程度評價

4.2.1 評價標準

依據《地表水資源質量評價技術規程》(SL395－2007)中湖泊(水庫)營養狀態評價標準及分級方法進行評價。營養狀態等級判別方法:0≤EI≤20，貧營養;20 ＜EI≤50，中營養;50 ＜EI≤60，輕度富營養;60 ＜EI≤80，中度富營養;80 ＜EI≤100，重度富營養;見表2。

表1 撫州市湖庫現狀水質評價統計表

4.2.2 評價項目

總磷(TP)、總氮(TN)、葉綠素(α)、高錳酸鹽指數(CODMn)和透明度(Transparency)共5 項參數。

4.2.3 評價方法

依據評價標準表將參數濃度值轉換為評分值，監測值處于表列值兩者中間采用相鄰點內插;幾個評價項目評分值取其平均值;用求得的平均值再查表得到營養狀態相應等級［6］。

圖1 撫州市湖庫水質現狀統計圖

分析評價結果表明，中營養程度的湖庫為24座、占80.0%，富營養(輕度富營養)化程度的湖庫為6 座、占20%，見表3。

4.3 污染源調查

通過實地調查，湖庫周邊無直接排污口、規模化禽類養殖等明顯的點污染源。湖庫污染主要集中在面污染:

1)利用庫水面進行大規模養殖，30 座湖庫除6座供水(飲用水源地)水庫實施天然放養魚外，其24座湖庫投肥養魚污染水體。

2)湖庫上游鄉村居民生活污水，未經處理直接排放，至使入庫河水水質不佳。

3)庫周規模種植、上游農田耕種，大量使用農藥化肥，通過暴雨徑流和農田排水進入庫內污染水體;四是庫區內山坡水土流失造成的污染等。

上述污染源容易造成總磷(TP)、總氮(TN)、氨氮(NH3－N)等指標超標。

表2 湖泊(水庫)營養狀態評價標準及分級標準

表3 撫州市湖庫現狀水質評價統計表

5 調查結論

調查研究表明:本次調查的30 座湖庫中，總體水質不樂觀，16 座湖庫現狀水質劣于Ⅲ類的地表水標準、占56.3%，6 座湖庫出現輕度富營養化、占20.0%。污染源來自面源污染，主要是利用湖庫水面用飼料進行水產養殖和庫周、庫區上游農業種植大量使用農藥化肥等。

超標項目主要是總磷(TP)、總氮(TN)、氨氮(NH3－ N)、化學需氧量(COD)及高錳酸鹽指數(CODMn)，尤為總磷(TP)超標明顯。而撫州市有大小水庫1 164 座、總庫容32 億m3、占全市水資源量16.4%，其水質好壞直接影響用水質量，應引起有關部門高度重視。

6 防治對策

1)加大對水資源保護的宣傳力度，建立健全配套法規和職能管理體系的建設，提高居民保護湖庫水資源環境的主動性和自覺性，增強水資源保護的責任心和使命感。

2)樹立水資源保護的大局意識和全局觀，為了一庫清水，實施綠色養殖、天然放養。

3)切實做好湖庫周邊及上游的水土保持工作，發展生態農業，減少面污染源。

4)加強湖庫水質監測，及時了解湖庫水環境質量及生態環境狀況。

［1］劉佳麗. 贛江(南昌段)沿岸水污染源的調查與研究［J］.水利水電技術，2010，41(04):13－18.

［2］楊海保. 撫州市湖庫水質普查成果報告［J］. 撫州市水文局，2009(09):37－40.

［3］楊蘇才，南忠仁，牛亞萍，曾賢稷. 因子分析在水質評價與成因分析中的應用［J］. 人民黃河，2006，28(05):37－39.

［4］邱林，唐紅強，陳海濤，徐亮. 集對分析法在地下水水質評價中的應用［J］. 節水灌溉，2007(01):13－15.

［5］康明，王麗萍，趙璧奎，張驗科. 基于投影尋蹤動態聚類法的水庫水質評價模型［J］. 水力發電，2013，39(01):16－19.

［6］李曉星，杜軍凱，黃川友，等. 水文頻率曲線與模糊數學耦合的水質評價方法［J］. 水利科技與經濟，2011，17(04):70－71.