皮向東?胡順華?周彥洲?李杰

摘 要：先覺廟水庫(kù)是湖北省隨州市城區(qū)重要水源地，因近年來的連續(xù)干旱，水庫(kù)蓄水量不斷減少，水源地的水量、水質(zhì)、水生態(tài)受到威脅。為準(zhǔn)確反映先覺廟水庫(kù)近9年水質(zhì)變化趨勢(shì)，采用肯德爾檢驗(yàn)法對(duì)水庫(kù)主要污染因子的演變趨勢(shì)進(jìn)行分析，提出水資源保護(hù)和水污染防治措施。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)演變趨勢(shì);肯德爾檢驗(yàn);先覺廟水庫(kù)

中圖法分類號(hào)：X824? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0417

1? ?水庫(kù)基本情況

先覺廟水庫(kù)位于湖北省隨州市曾都區(qū)萬店鎮(zhèn)，距隨州市區(qū)26km，屬漂水東支漿溪店河，水庫(kù)承雨面積450km2，1960年2月竣工。總庫(kù)容2.748億m3，其中興利庫(kù)容1.566億m3、死庫(kù)容0.099億m3。壩頂高程112.1m，校核、正常、死水位分別為112.6m、107.0m、90.0m。設(shè)計(jì)灌溉面積9萬畝，歷年最大實(shí)灌面積5萬畝。主要功能為防汛、城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉。從1990年起向隨州市城區(qū)供水，設(shè)計(jì)日取水能力9萬m3，實(shí)際日取水能力7萬m3[1]。

2? 水質(zhì)監(jiān)測(cè)和分析方法

2.1? ?水質(zhì)監(jiān)測(cè)

根據(jù)先覺廟水庫(kù)情況，在水庫(kù)前壩前設(shè)固定水質(zhì)采樣點(diǎn)，按月監(jiān)測(cè)全年12次。按照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[2]，監(jiān)測(cè)水溫、pH值等24個(gè)基本項(xiàng)目和硫酸鹽、氯化物等5個(gè)集中式生活飲用地表水水源地補(bǔ)充項(xiàng)目。

2.2? ?分析方法

（1）主要污染物濃度的測(cè)定

依據(jù)《電化學(xué)探頭法》的方法，對(duì)水體中的溶解氧進(jìn)行測(cè)定。依據(jù)《高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定》的方法，對(duì)水體中的高錳酸鹽指數(shù)進(jìn)行測(cè)定。依據(jù)《納氏試劑分光光度法》，利用紫外分光光度法對(duì)水體中的氨氮進(jìn)行測(cè)定。依據(jù)《鉬酸銨分光光度法》，利用紫外分光光度法對(duì)水體中總磷含量進(jìn)行測(cè)定。依據(jù)《堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》的方法，對(duì)水體中的總氮進(jìn)行測(cè)定。

（2）水質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)方法

水質(zhì)類別評(píng)價(jià)采用單因子評(píng)價(jià)法，即以各評(píng)價(jià)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)值與《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，確定單項(xiàng)項(xiàng)目的水質(zhì)類別，當(dāng)出現(xiàn)不同類別的標(biāo)準(zhǔn)值相同的情況時(shí)，按最優(yōu)類別確定水質(zhì)類別，最后以所有評(píng)價(jià)項(xiàng)目中水質(zhì)最差的類別代表其水質(zhì)狀況。

湖庫(kù)型水源地營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)采用指數(shù)法，評(píng)價(jià)項(xiàng)目為高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、透明度、葉綠素a。采用線性插值法將水質(zhì)項(xiàng)目濃度值轉(zhuǎn)換為賦分值，按下列公式計(jì)算營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)EI。

3? ?現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

3.1? ?水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

統(tǒng)計(jì)2018年汛期（4—9月）、非汛期（1—3，10—12月）和全年期的水質(zhì)監(jiān)測(cè)成果，根據(jù)單因子評(píng)價(jià)方法，各水期評(píng)價(jià)結(jié)果見表1。

水庫(kù)水質(zhì)總體狀況良好，在不考慮總氮影響的情況下，水庫(kù)各水期水質(zhì)綜合類別均為Ⅱ類。受總氮影響，非汛期、全年期水質(zhì)綜合類別均由Ⅱ類變?yōu)棰箢悺?/p>

3.2? ?富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

選取2018年為代表年，計(jì)算汛期、非汛期、全年期的水庫(kù)總磷、總氮、葉綠素a、高錳酸鹽指數(shù)、透明度等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用指數(shù)法[3]評(píng)價(jià)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化，見表2，水庫(kù)整體處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

對(duì)2018年各月營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)可知，2018年水庫(kù)各月營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)均在30至50之間，為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。其中1月份水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)較高，主要是受總磷和高錳酸鹽指數(shù)的影響，這是由于水庫(kù)蓄水時(shí)，水庫(kù)水位上升，水庫(kù)淹沒范圍增加，總磷、總氮的入庫(kù)量增加;8月份水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)較低，是因?yàn)樗畮?kù)下泄流量增加，使得水體流動(dòng)性增加，各項(xiàng)參數(shù)的濃度降低。

4? ?變化趨勢(shì)分析

4.1? ?水質(zhì)濃度趨勢(shì)分析

受庫(kù)區(qū)上游農(nóng)業(yè)面源和水土流失影響，水庫(kù)水源地水質(zhì)保護(hù)尚有潛在風(fēng)險(xiǎn)。本文采用季節(jié)性Kendall檢驗(yàn)法進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢(shì)分析。該方法是一種非參數(shù)檢驗(yàn)方法，由Hrisch等于1982年提出，后由Smith和Van等人做了進(jìn)一步改進(jìn)。季節(jié)性Kendall在數(shù)據(jù)比較只考慮數(shù)據(jù)相對(duì)排位而不考慮其大小，能將漏測(cè)和奇異值對(duì)水質(zhì)趨勢(shì)分析影響降到最低限度，又能考慮季節(jié)性變化對(duì)水質(zhì)的影響。

根據(jù)先覺廟水庫(kù)水質(zhì)變化特點(diǎn)，選擇2010—2018年DO、KMnO4指數(shù)、NH3-N、TP、TN、SO42-、Cl-、NO3-N、Fe、Mn等項(xiàng)目為特征參數(shù)，進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢(shì)分析。

顯著性水平為0.1和0.01。當(dāng)α≤0.01時(shí)，水質(zhì)變化趨勢(shì)高度顯著;當(dāng)0.01<α≤0.1時(shí)，水質(zhì)變化趨勢(shì)顯著;當(dāng)α>0.1時(shí)，水質(zhì)變化無明顯趨勢(shì)。 [4][5]

分析的結(jié)果見表3。DO、KMnO4指數(shù)、SO42-、NO3-N、Fe等項(xiàng)目無明顯升降趨勢(shì);TP、Cl-高度顯著上升;Mn高度顯著下降;NH3-N顯著下降;TN顯著上升。

4.2? ? 營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)變化分析

根據(jù)2006至2018年水庫(kù)總磷、總氮、葉綠素a、高錳酸鹽指數(shù)、透明度等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，2006—2018年年平均富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)整體呈先減小后平穩(wěn)的趨勢(shì)。2007年以后，水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)均穩(wěn)定在中營(yíng)養(yǎng)水平。

5? ?結(jié)論

先覺廟水庫(kù)水質(zhì)較好，汛期、非汛期、全年期為Ⅱ～Ⅲ類水質(zhì)，可以滿足水庫(kù)和水源地水質(zhì)管理目標(biāo)。為保持和進(jìn)一步提高水庫(kù)整體水質(zhì)情況，建議加強(qiáng)面源和點(diǎn)源污染管理，減少總氮對(duì)水庫(kù)水質(zhì)的影響。

特征水質(zhì)參數(shù)的趨勢(shì)為：溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、硫酸鹽、硝酸鹽和鐵均無明顯升降趨勢(shì);氨氮呈顯著下降趨勢(shì);總氮呈顯著上升趨勢(shì);總磷和氯化物呈高度顯著上升趨勢(shì);錳呈現(xiàn)高度顯著下降趨勢(shì)。

營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在多年時(shí)間分布上呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，年內(nèi)變化為水庫(kù)蓄水時(shí)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)較高，水庫(kù)放水時(shí)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)較低。

先覺廟水庫(kù)是隨州市城區(qū)重要水源地，根據(jù)2018年水質(zhì)現(xiàn)狀及其近年變化趨勢(shì)，為保護(hù)水源地水質(zhì)安全，建議盡快出臺(tái)相關(guān)飲用水源地保護(hù)管理辦法，同時(shí)加強(qiáng)上游水土保持和面源及點(diǎn)源入河量的監(jiān)督管理工作，減少總磷、總氮入河量。

參考文獻(xiàn)：

[1]周彥洲，李吉濤.先覺廟水庫(kù)清淤與水環(huán)境保護(hù)[J].湖北文理學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（8）：30-33.

[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002 [S]. 北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[3]中華人民共和國(guó)水利部.地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程 .SL395-2007 [S] .北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.

[4]李怡庭，翁建華.黃河干流重點(diǎn)河段水質(zhì)變化趨勢(shì)分析及水質(zhì)管理對(duì)策探討[J].水文，2003，5.

[5]彭文啟，張祥偉等.現(xiàn)代水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)理論與方法[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2005.