張世祿，周緒申，許 維，張 俊，羅 陽

（海河流域水環(huán)境監(jiān)測中心，天津 300170）

1 引言

富營養(yǎng)化（Eutrophication）是指水體中氮、磷等營養(yǎng)鹽類逐漸積累，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水生生物多樣性和穩(wěn)定性降低，透明度下降，溶解氧下降，水色渾濁，水質惡化的現(xiàn)象。富營養(yǎng)化不僅影響水體景觀和重要湖庫的供水功能，而且嚴重時發(fā)生“水華”，藻類釋放毒素及異味物質，威脅人類的健康和破壞生態(tài)平衡。

官廳水庫位于北京市西北100 km左右的永定河上，在河北省張家口市和北京市延慶縣界內，于1951年10月動工，1954年5月竣工，是新中國成立后建設的第一座大型水庫。官廳水庫主要水流為永定河，流域內有洋河、桑干河和媯水河3條入庫河流，控制流域面積 43 402 km2，總庫容 41.6 億 m3。 水庫運行40多年來，為防洪、灌溉、發(fā)電發(fā)揮了巨大作用，曾經(jīng)是北京主要供水水源地之一，承擔著北京市1/4人口的生活用水以及京西工農業(yè)用水。20世紀80年代后期，庫區(qū)水受到嚴重污染，90年代水質繼續(xù)惡化，1997年水庫被迫退出城市生活飲用水體系。近年來，首都飲用水告急，重新啟用官廳水庫作為北京第二大飲用水源地已是勢在必行。

筆者對官廳水庫水體的水質、營養(yǎng)程度現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行分析，為首都水資源可持續(xù)利用提供重要參考，也對該區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展具有重要參照意義。

2 分析方法

水樣于水體表層下20 cm處采集，水溫（T）、pH值、溶解氧（DO）、葉綠素 a（Chla）等以 YSI 6610 多參數(shù)水質分析儀進行現(xiàn)場測定，水體總磷（TP）、總氮（TN）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）等參數(shù)參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》方法進行測定，微囊藻毒素測定參照 《水中微囊藻毒素的測定》（GB/T 20466-2006）采用液相色譜法進行測定。

水質類別按照 《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）進行評價，評價項目為水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、微囊藻毒素7項，評價標準見表1。

表1 水質評價標準 mg/L

水體富營養(yǎng)化按照 《地表水資源質量評價技術規(guī)程》（SL395-2007）進行評價，評價指標包括葉綠素a、總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)和透明度5項，湖庫營養(yǎng)狀態(tài)評價標準及方法見表2，采用內線插值法進行計算。營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（EI）計算公式如下：

式中：EI為營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；En為評價項目賦分值；N為評價項目個數(shù)。

表2 湖、庫營養(yǎng)狀態(tài)評價標準及分級方法 mg/L

3 研究結果

3.1 水質類別評價

取官廳水庫2011年7月份水樣進行檢測，水體的水質主要參數(shù)數(shù)值見表3，pH值在6～9范圍之內，溶解氧為8.4 mg/L、符合Ⅰ類標準，高錳酸鹽指數(shù)為 6.2 mg/L、為Ⅳ類標準，總磷為 0.29 mg/L、超過Ⅴ類標準，總氮為1.38 mg/L、為Ⅳ類標準。如總磷、總氮不參評，則官廳水庫水體的水質為Ⅳ類標準；如總磷、總氮參評，則官廳水庫水體的水質超過Ⅴ類標準。2011年6月官廳水庫水體的微囊藻毒素LR濃度為29.27 ppt，遠低于衛(wèi)生部、國家標準化管理委員會規(guī)定的 《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB/T5749-2006）中微囊藻毒素LR濃度1.0 ppb的標準限值。

表3 官廳水庫主要水質參數(shù)數(shù)值 mg/L

3.2 水體富營養(yǎng)化評價

官廳水庫水體2011年7月份主要參數(shù)富營養(yǎng)化賦分值見表4，總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素a賦分值分別為 72.3、63.8、55.5 和 51.7， 其中總磷和總氮分值水平較高，4項水質參數(shù)平均賦分值 （EI）為60.08，營養(yǎng)狀態(tài)為中度富營養(yǎng)，富營養(yǎng)化水平較高。

表4 官廳水庫主要水質參數(shù)富營養(yǎng)化賦分值

3.3 水體營養(yǎng)鹽濃度變化趨勢分析

官廳水庫水體2001—2010年總氮、總磷和高錳酸鹽指數(shù)的年平均濃度變化趨勢如圖1-3所示?？偭诐舛仍诮?0年的變化幅度較大，自2001年至2006年有逐漸上升的趨勢，在2006年達到最高濃度，而后濃度有降低的趨勢，前5年的平均濃度較后5年的平均濃度低?？偟獫舛仍诮?0年的變化幅度也較大，自2001年至2008年有逐漸上升的趨勢，在2008年達到最高濃度，而后濃度有降低的趨勢，前5年的平均濃度也較后5年的平均濃度低。高錳酸鹽指數(shù)自2001年至2007年有逐漸上升的趨勢，在2007年達到最高濃度，而后濃度有降低的趨勢，變化幅度相對較小。

圖1 官廳水庫總磷濃度變化趨勢

圖2 官廳水庫總氮濃度變化趨勢

圖3 官廳水庫高錳酸鹽指數(shù)變化趨勢

從近10年來總磷、總氮和高錳酸鹽指數(shù)平均濃度變化趨勢來看，營養(yǎng)鹽濃度在前期有加劇趨勢，近幾年由于污染物排放得到有效控制，官廳水庫水體營養(yǎng)鹽濃度有降低的趨勢，但總磷、總氮和高錳酸鹽指數(shù)的濃度相對較高，水資源保護及污染物排放的控制還待進一步加強。

[1]杜桂森.浮游植物與淡水湖泊的富營養(yǎng)化 [J].生物學通報，1990，5：23-24.

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[3]程麟鈞，張穎，付強，等.官廳水庫重金屬污染狀況調查研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測， 2009， 25（3）： 82-85.

[4]國家環(huán)境保護總局，水和廢水監(jiān)測分析方法編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法 （4版）[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，2002.