普者黑湖水質現狀評價及富營養化變化趨勢分析

張銳敏

(云南省生態環境廳駐文山州生態環境監測站，云南 文山 663099)

0 引言

普者黑湖位于云南省文山州丘北縣境內，距離縣城13km，是天然高原淡水湖泊，屬于南盤江支流清水河的源頭。普者黑湖長約21km，最大寬度約0.7km，總面積近8km2。1998年成立云南普者黑旅游開發有限責任公司對普者黑湖進行旅游開發，2020年12月確定為國家5A級旅游景區。近年來，景區旅游持續火爆，2020年共接待國內外游客約740萬人(次)。本文通過對普者黑湖水質監測數據進行統計，分析普者黑湖水質的現狀及富營養化變化趨勢。

1 監測基本情況

1.1 監測斷面

為了解普者黑湖水質狀況，原文山州環境保護監測站從2000年開始在普者黑湖設置監測斷面開展常規監測。其中2000—2011年在普者黑湖的入口、中部及出口設置3個斷面，2012年對斷面進行優化后僅保留中部斷面。因2000—2004年未開展葉綠素a監測，無營養狀態評價，為保證數據的連續性和可比性，本文采用中部監測斷面2005—2020年連續16a的監測數據進行分析評價。

1.2 監測項目

按照《GB 3838-2002地表水環境質量標準》[1]表1地表水環境質量標準基本項目標準限值24項指標，以及葉綠素a、透明度。

2 評價標準及方法

2.1 評價標準

采用《GB 3838-2002地表水環境質量標準》表1標準進行評價。營養狀態評價指標為葉綠素a(chla)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明度(SD)和高錳酸鹽指數(CODMn)共 5 項。

2.2 水質評價及趨勢分析方法[2]

2.2.1 水質評價

水質類別評價采用單因子評價法。水質類別與水質定性評價分級的對應關系見表1。

表1 斷面水質定性評價

2.2.2 營養狀態評價

普者黑湖營養狀態評價采用綜合營養狀態指數法。以葉綠素a作為基準參數，計算總磷、總氮、透明度和高錳酸鹽指數等指標的權重和營養狀態指數，再根據公式計算出綜合營養狀態指數，對照湖泊(水庫)營養狀態分級確定水體富營養化程度。

2.2.3 污染變化趨勢定量分析

污染變化趨勢定量分析采用 Spearman 秩相關系數法。按照時間周期，將其相應值從大到小進行排列，計算出秩相關系數Rs，將秩相關系數的絕對值同spearman秩相關系數統計表中的臨界值Wp進行比較：Rs>Wp表明變化趨勢有顯著意義(Rs為負值表明呈下降趨勢；Rs為正值表明呈上升趨勢)；Rs≤Wp表明變化穩定或平穩。

3 水質現狀評價及變化趨勢分析

3.1 水質現狀評價

普者黑湖2020年水質綜合類別為Ⅲ類，水質狀況良好，營養狀態評價為中營養。其中7—10月連續4個月為Ⅳ類，水質狀況輕度污染，主要污染物為溶解氧、總氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量。營養狀態指數范圍34～56，7—11月連續5個月為輕度富營養，其他為中營養。水質現狀評價見表2，營養狀態指數月變化見圖1。

表2 普者黑湖2020年水質監測結果評價表

表3 普者黑湖2005—2020年水質監測結果評價表

圖1 2020年營養狀態指數月變化圖

3.2 水質變化趨勢分析

普者黑湖2005—2020年16a中水質符合《GB 3838-2002地表水環境質量標準》Ⅲ類的有12a，占75%；Ⅳ類輕度污染有4a，占25%。主要超標項目2006年為溶解氧，2015、2017、2018年均為總氮；無Ⅰ、Ⅱ類和Ⅴ類、劣Ⅴ類。詳見表3。

通過數據分析，普者黑湖水質主要為富營養化有機污染，因此本文主要針對營養狀態進行評價。2005—2020年營養狀態指數范圍26～47，貧營養和中營養各占50%，其中2014—2020年連續7a中營養。經計算，營養狀態指數變化趨勢定量分析秩相關系數Rs=0.784，>Wp(0.425)，呈顯著上升趨勢，詳見表4、圖2。營養狀態評價指標污染變化趨勢定量分析：總氮和葉綠素a呈顯著上升趨勢(詳見圖3、圖4)，透明度呈上升趨勢，高錳酸鹽指數和總磷基本保持穩定。

表4 營養狀態評價指標秩相關系數

圖2 營養狀態指數年變化圖

圖3 總氮濃度變化趨勢圖

圖4 葉綠素a濃度變化趨勢圖

4 結論

普者黑湖2005—2020年16a中水質符合《GB 3838-2002地表水環境質量標準》Ⅲ類的有12a,占75%;Ⅳ類輕度污染4a,占25%，分別為2006、2015、2017、2018年。現狀2020年水質雖然符合Ⅲ類，水質狀況良好，但7—10月連續4個月出現Ⅳ類輕度污染。2005—2020年營養狀態指數變化呈顯著上升趨勢，營養狀態評價指標中總氮和葉綠素a呈顯著上升趨勢。現狀2020年水質營養狀態評價中營養，但營養狀態指數為47，接近50的富營養分級標準值，其中7—11月連續5個月達到輕度富營養。

綜上分析，普者黑湖水質以富營養化有機污染為主，營養狀態指數變化呈顯著上升趨勢，水質狀況正在逐漸惡化。水體中污染物超標及出現富營養化時段主要集中在5—11月。主要原因：一是普者黑旅游具有季節性，每年的5—10月為旅游旺季，景區內的民宿、餐飲、廁所等生活污水量劇增。由于景區污水管網不配套，加上普者黑等村寨居民的生活污水排放，大量污水直接排入湖中。二是受雨季降水的影響，將普者黑湖周邊的農業、農村面源污染物沖刷進入湖中。三是普者黑湖流域內的水產養殖污水直接排入普者黑河道。同時，水溫的升高，會加劇水體的富營養化程度[3]，最終導致湖水總氮等污染物超標，水體富營養化。