2012～2022年廣東省水庫水質(zhì)狀況和營養(yǎng)化變化趨勢評價

陳 昊

（廣東省水文局惠州水文分局，廣東 惠州 516000）

1 研究目的及意義

為推進(jìn)實行最嚴(yán)格水資源管理制度，確保實現(xiàn)水資源開發(fā)利用和節(jié)約保護(hù)的主要目標(biāo)，廣東省自2012年始實行了最嚴(yán)格水資源管理制度考核辦法，其中包括對水庫水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況的考核。因此，分析2012年至今廣東省水庫水質(zhì)狀況和營養(yǎng)化變化趨勢，對了解自開展最嚴(yán)格水資源管理制度考核以來廣東省水庫水資源綜合治理情況，并對廣東省未來繼續(xù)開展水庫水資源綜合治理工作提供重要的技術(shù)支撐。

2 水質(zhì)狀況和營養(yǎng)化分析對象及方法

分析對象為2012～2022年廣東省全省水庫。全省水庫監(jiān)測個數(shù)從2012年的97個增加到2022年的313個，10年間增長了2倍多。

水質(zhì)監(jiān)測項目為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）表1中24項地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項目，監(jiān)測頻次為1年4～12次。按季度進(jìn)行評價，如一個季度有多組監(jiān)測數(shù)據(jù)時采用多次監(jiān)測結(jié)果的算術(shù)平均值。最后采用單因子評價法，即將各指標(biāo)濃度代表值與評價標(biāo)準(zhǔn)逐項對比，以單項評價最差項目的類別作為該水庫該季度的水質(zhì)類別。水質(zhì)類別分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和劣Ⅴ類，其中Ⅰ～Ⅲ類為達(dá)標(biāo)。

表1 2012～2022年廣東省部分水庫總磷、總氮和高錳酸鹽指數(shù)季節(jié)性Kendall趨勢檢驗

湖庫營養(yǎng)化評價項目包括總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、透明度和葉綠素a。評價采用指數(shù)法，利用線性插值法將水質(zhì)項目濃度值轉(zhuǎn)換為賦分值。最后采用0～100的一系列連續(xù)數(shù)字對水庫營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級，營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)小于20的為貧營養(yǎng)，營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)大于等于20小于等于50的為中營養(yǎng)，營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)大于50小于等于60的為輕度富營養(yǎng)，營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)大于60小于等于80的為中度富營養(yǎng)，營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)大于80的為重度富營養(yǎng)。在同一營養(yǎng)狀態(tài)下，指數(shù)值越高，其營養(yǎng)程度越高。

3 2012～2022年廣東省水庫水質(zhì)狀況

選取2012～2022年每季度Ⅰ～Ⅲ類水庫占當(dāng)季總監(jiān)測個數(shù)的比例作變化情況圖和趨勢線，如圖1所示，可見比例呈幅度較小的上下波動的變化趨勢，變化范圍在78.7%～89.8%，而趨勢線則呈現(xiàn)不太明顯的向上變化趨勢，說明每季度廣東省大部分水庫水質(zhì)處于達(dá)標(biāo)狀態(tài)，季度之間水質(zhì)變化較為穩(wěn)定，且有一定的向好的趨勢。

圖1 2012～2022年廣東省水庫每季度Ⅰ-Ⅲ類比例變化情況

取2012～2022年每個季度水質(zhì)類別Ⅰ～Ⅲ類的水庫占當(dāng)季監(jiān)測總個數(shù)的比例作季度變化箱線圖，如圖2所示，其中一般認(rèn)為第一和第四季度為枯水期，第二和第三季度為豐水期。可見第一季度的箱子的上下限寬度較其余3個季度均較窄，說明第一季度的比值波動較小。同時每季度Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)類別的水庫占當(dāng)季監(jiān)測總個數(shù)的比例呈現(xiàn)較為明顯的豐水期較低而枯水期較高的變化趨勢。說明相較于豐水期，枯水期時期水庫整體水質(zhì)狀況較好。但無論是豐水期還是枯水期，Ⅰ～Ⅲ類水庫占比均較高，其中枯水期中25%～75%的比值在85%～90%的區(qū)間，而豐水期25%～75%的比值在80%～85%的區(qū)間。

圖2 2012～2022年每季度Ⅰ～Ⅲ類水庫占當(dāng)季監(jiān)測總個數(shù)比例箱線

4 2012～2022年廣東省水庫營養(yǎng)化評價

對2012～2022年每季度所有監(jiān)測的廣東省水庫進(jìn)行營養(yǎng)化評價，分別計算各營養(yǎng)級別的水庫占當(dāng)季總監(jiān)測水庫的比例作百分比柱狀圖，如圖3所示，可見廣東省大部分水庫處于中營養(yǎng)狀態(tài)，占比范圍為67.7%～84.1%；輕度富營養(yǎng)次之，占比范圍為10.5%～26.0%；最后為中度富營養(yǎng)，占比范圍為1.9%～6.8%。無貧營養(yǎng)和重度富營養(yǎng)水庫。

圖3 2012～2022年廣東省各營養(yǎng)級別的水庫占當(dāng)季總監(jiān)測個數(shù)比例

將水庫所在水系分為東江水系、北江水系、西江水系、韓江水系、珠江三角洲水系、粵東沿海諸河水系和粵西沿海諸河水系等7大水系，分別計算每個水系的中營養(yǎng)級別的水庫占當(dāng)季該水系總監(jiān)測水庫的比例，可見相對于其他水系，每季度粵西沿海諸河水系的中營養(yǎng)水庫比例較少，長期徘徊在40%～60%。東江水系和粵東沿海諸河水系的中營養(yǎng)水庫占比較高，長期在90%以上。

選擇2012～2022年廣東省部分水庫站點的總磷、總氮和高錳酸鹽指數(shù)濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行季節(jié)性Kendall趨勢檢驗，如表1所示，可見50%以上的水庫無明顯升降趨勢；除了高錳酸鹽指數(shù)顯著下降和顯著上升的水庫個數(shù)基本持平外，總磷和總氮顯著下降的水庫個數(shù)均明顯高于顯著上升的水庫，表明整體而言廣東省水庫營養(yǎng)化情況正在逐步改善中。

5 結(jié)論

整體而言，2012～2022年每季度廣東省大部分水庫水質(zhì)狀況為達(dá)標(biāo)，達(dá)標(biāo)比例的范圍在78.7%～89.8%，季度之間水質(zhì)狀況變化較為穩(wěn)定，且有一定的向好的趨勢。營養(yǎng)化程度主要為中營養(yǎng)狀態(tài)。具體到7大水系中，相較于其他水系，每季度粵西沿海諸河水系的中營養(yǎng)水庫占當(dāng)季本水系總監(jiān)測個數(shù)的比例較少，而東江水系和粵東沿海諸河水系的中營養(yǎng)水庫則占比較高。通過季節(jié)性Kendall趨勢檢驗，發(fā)現(xiàn)總磷和總氮顯著下降的水庫個數(shù)均明顯高于顯著上升的水庫。以上結(jié)論均表明廣東省水庫水質(zhì)和營養(yǎng)化情況正在逐步改善中。