丹江口水庫水質評價及水污染特征

朱媛媛，田進軍，李紅亮，江秋楓，劉　琰*

（1.中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，國家環境保護飲用水水源地保護重點實驗室，北京100012；2.北京科技大學土木與環境工程學院環境工程系，北京100083；3.南陽理工學院生物與化學工程學院，河南南陽473004；4.河南省環境監測中心，河南鄭州450004）

?

丹江口水庫水質評價及水污染特征

朱媛媛1，2，田進軍3，李紅亮4，江秋楓1，劉琰1*

（1.中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，國家環境保護飲用水水源地保護重點實驗室，北京100012；2.北京科技大學土木與環境工程學院環境工程系，北京100083；3.南陽理工學院生物與化學工程學院，河南南陽473004；4.河南省環境監測中心，河南鄭州450004）

摘要：在南水北調中線工程通水前夕，為了解丹江口庫區水質狀況及影響庫區水質的主要污染因子，于2014年平水期（5月）、豐水期（8月）、枯水期（12月）對庫區內26個點位表層水樣進行?集，分別?用單因子評價法、綜合污染指數法和主成分分析法對庫區水質進行評價。單因子評價結果表明，TN對水質評價結果有重要影響，參與評價時庫區水質為Ⅳ類或Ⅴ類。綜合污染指數法評價結果表明，庫區水質整體處于中污染，平水期水質優于枯水期和豐水期，且丹江庫區（DK）水質劣于漢江庫區（HK）；總磷（TP）、總氮（TN）、高錳酸鹽指數（CODMn）及生化需氧量（BOD5）為庫區的主要污染因子。主成分分析法結果表明，庫區水質主要受溶解氧（DO）、TN、BOD5及CODMn的影響；DK各點位主成分得分均值高于HK各點位主成分得分均值，也說明HK水質整體上略優于DK水質。關鍵詞：丹江口庫區；水質評價；單因子評價法；綜合污染指數法；主成分分析法

朱媛媛，田進軍，李紅亮，等.丹江口水庫水質評價及水污染特征[J].農業環境科學學報，2016，35（1）：139-147.

ZHU Yuan-yuan，TIAN Jjn-jun，LI Hong-1jang，et a1. Water qau1jty assessment and po11utjon profj1e jdentjfjcatjon of Danjjangkou Reservojr，Chjna[J]. Journal of Agro-Environment Science，2016，35（1）：139-147.

丹江口水庫是南水北調中線工程核心水源區，其水質狀況直接關系到受水區居民的飲水安全。隨著庫區周邊區域社會?濟的不斷發展，來自點源及面源的污染物排放量不斷增大，對水質安全構成了較大威脅。因此，對丹江口水庫的水質進行全面的監測與評價，并識別影響水質的主要指標，對于掌握水庫真實的水質狀況，強化水污染防治、確保水質安全具有重要指導意義。

合理的水質評價應能提供水質類別、主要污染因子及水質的時空變化情況。目前水質評價常用的方法主要有單因子評價法、綜合污染指數法、主成分分析法、灰色評價法、神?網絡法等[1-3]。單因子評價法由于計算簡單、便于掌握而被普遍?用，但該法僅能對水質進行類別評價，無法定量反映水質變化情況。綜合污染指數及主成分分析法能夠對水質狀況進行量化，但綜合污染指數法無法科學確定各項因子的權重；主成分分析法充分考慮各指標間信息重疊，在最大限度保留原有信息的基礎上，對高維變量進行最佳的綜合降維，且客觀地確定各指標的權重，避免了主觀隨意性。為了客觀、科學地反映水體水質狀況，通常將幾種方法相結合來對水體水質進行評價。

近年來丹江口水庫的水環境狀況已引起廣泛關注。目前研究主要集中在營養狀況評估、重金屬污染特征及污染來源等方面[4-7]。2014年12月，南水北調中線工程正式通水。在通水前夕，為全面了解丹江口水庫的水質狀況，按照庫區的水文節律，分別在豐、平、枯三個水期對庫區代表性點位進行表層水樣的?集與分析，?用單因子評價法對水質類別進行評價，再?用綜合污染指數和主成分分析法對庫區水質進行定量評價，識別主要污染因子，并對水質隨水期及空間的變化情況進行分析，以期為丹江口水庫的水污染防治工作提供依據。

1　材料與方法

1.1研究區概況

丹江口水庫位于湖北省丹江口市漢江干流與其支流丹江交匯處，由1973年建成的丹江口大壩截漢江、丹江而形成。多年平均入庫水量為394.8億m3，其中326億m3來自漢江（包括丹江口以上部分的陜西南部、湖北西部），54億m3來自丹江[8]。大壩加高后，正常蓄水位由157 m增至170 m，水域面積可達到1050 km2，蓄水量增至290.5 m3。2014年12月12日，南水北調中線工程正式通水，年均調水量為95億m3。

丹江口水庫流域屬北亞熱帶季風氣候，冬季嚴寒，夏季較熱，春季溫暖，秋季涼爽，四季分明，雨量比較充沛。年平均氣溫14.4～15.9℃，極端最高溫度42.6℃，極端最低溫度-13.2℃，無霜期230～250 d。平均降雨量800～1000 mm之間，年內分配不均，5—10月降水量占全年的80％。水沙量也主要集中在5—10月，占全年的78.3％[9]。

1.2水樣采集與分析

根據丹江口水庫所處地形狀況和水流特點，在庫區內設置了26個?樣點（圖1），其中D1～D14?樣點屬于南陽的丹江庫區（用DK表示），D15～D26?樣點屬于十堰的漢江庫區（用HK表示）。根據流域內降水特征及水文節律，7—9月為豐水期；5—6月、10—11月為平水期；1—4月、12月為枯水期。分別于2014 年5月（平水期）、8月（豐水期）和12月（枯水期）月初進行水樣的?集工作，用以代表平、豐、枯三個水期的水質狀況。用GPS導航定位?樣點，確保三次?樣地點相同，同時記錄?樣點周圍地理件、輸入源、所接納廢水來源等。

用柱狀?水器?集表層（深度50 cm）水樣500 mL，所有點位均取平行樣3組。?集后的水樣按照《水質樣品的保存和管理技術規定》（HJ 493—2009）中要求的方法保存。每個樣品分析兩類指標，第一類為理化和營養鹽指標，包括pH、水溫、總氮（TN）、總磷（TP）、硝酸鹽氮（NO-3-N）、氨氮（NH3-N）；第二類為有機污染指標，包括溶解氧（DO）、五日生化需氧量（BOD5）和高錳酸鹽指數（CODMn）。水體DO、pH及溫度理化指標?用YSI6600（YSI公司，美國）現場測定，其余指標按照文獻[10]和[11]的方法進行測定。

1.3數據?理與評價

每項指標測定結果為3個平行樣分析結果的平均值，誤差控制在5％內。低于檢出限的數據用1/2檢出限代替計算。利用Exce1 2010及Orjgjn 8.0對實驗數據進行統計和繪圖。

依據《地表水環境質量標準》（以下簡稱GB 3838—2002）[12]，?用單因子評價法對庫區水質類別進行判斷，評價的指標包括TN、TP、NH3-N、BOD5、CODMn、pH、DO及NO-3-N共8項。

本研究中各點位分析指標的年均濃度由其豐、平、枯的濃度計算得出，計算公式為：

式中：C指年均濃度，mg.L-1；C豐、C平、C枯分別指豐、平、枯水期濃度，mg.L-1。

圖1　丹江口庫區采樣點位示意圖Fjgure 1 Locatjons of 26 surface water samp1es jn Danjjangkou Reservojr

?用綜合污染指數法對水質狀況進行分級評價時，Pi>1定義為超標。綜合污染指數P分級標準見表1。以污染分擔率Ki表征各污染物的貢獻和識別主要污染物。各計算公式如下：

式中：Pi為水質因子i的污染指數；Ci為水質因子i的實測濃度，mg.L-1；Si為GB 3838—2002中水質因子i的Ⅱ類標準值，mg.L-1；P為綜合污染指數；Ki為水質因子i的污染分擔率；n為參評指標個數。

在SPSS 18.0中進行主成分分析時[13]，首?應將8項水質數據年均值進行標準化處理（其中DO?進行倒數變換再標準化），然后對求得的指標間相關系數和特征值進行分析，并根據累計貢獻率確定主成分個數，同時通過各點位水質污染綜合得分來判斷其水質狀況。為使每個主成分的意義更加明確，對因子進行旋轉時，?用Varjmax最大方差法。

表1　綜合污染指數對應水質分級Tab1e 1 Grades of water qua1jty accordjng to comprehensjve po11utjon jndex

2　結果與討論

2.1水質因子特征

為更好地了解丹江口水庫各?樣點的水質狀況，取各點位豐、平、枯水期水質指標分析結果的平均值并作標準偏差分析，結果見圖2、圖3。

2.1.1理化和營養鹽指標

各點位pH均值為7.18～8.28，水質呈弱堿性。TN含量均值均高于1.00 mg.L-1（Ⅲ類水質標準），均值變化范圍為1.13～1.72 mg.L-1，其中D3～D6、D10及D14點位均值高于1.50 mg.L-1（Ⅳ類水質標準）。NH3-N含量均值低于0.10 mg.L-1，變化范圍在0.05～0.10 mg.L-1之間。NO-3-N含量在各點位均值變化范圍為0.76～1.28 mg.L-1，遠遠低于GB 3838—2002規定的10 mg. L-1。TP含量均值變化范圍為0.005～0.057 mg.L-1，僅有D2、D5及D9點位均值大于0.025 mg.L-1（Ⅱ類水質標準），分別為0.037、0.057、0.027 mg.L-1。就pH、TN、NH3-N及NO-3-N而言，位于HK的點位水期之間差異較DK顯著（圖2）。

2.1.2有機污染指標

圖2　丹江口庫區pH、TN、NH3-N、NO-3-N及TP水質監測結果平均值Fjgure 2 Average va1ues of water qua1jty parameters（pH，TN，NH3-N，NO-3-N and TP）jn Danjjangkou Reservojr

庫區各點位DO含量均值均高于6.00 mg.L-1（Ⅱ類水質標準）。CODMn含量均值均低于3 mg.L-1（Ⅱ類水質標準為4.00 mg.L-1），62％的點位CODMn均值低于2.00 mg.L-1（Ⅰ類水質標準），其余點位CODMn含量均值高于2.00 mg.L-1但低于3.00 mg.L-1。BOD5均值均小于2.00 mg.L-1（Ⅱ類水質標準為3.00 mg.L-1）。位于HK的點位DO水期之間差異較DK顯著（圖3）。

圖3　丹江口庫區DO、BOD5及CODMn水質監測結果平均值Fjgure 3 Average va1ues of water qua1jty parameters（DO，BOD5，and CODMn）jn Danjjangkou Reservojr

2.1.3總體特征

丹江口庫區水體呈弱堿性，水質狀況基本良好。然而，丹江口庫區水體的TN超標現象嚴重，且HK各點位水質指標水期之間差異較DK顯著。研究[14-15]表明，入庫河流、農業面源污染、生活污水的排入是庫區TN污染的主要來源。

2.2水質類別評價結果

單因子評價結果表明，TN參與評價時，D1、D3～ D5、D8、D9、D13、D14點位僅達Ⅴ類水標準，其余點位滿足Ⅳ類水要求，可見庫區水質主要限制因子是TN。

從三個水期的評價結果來看，TN參與評價時，除豐水期有23％的點位能達到Ⅲ類外，其他點位和其他水期全部點位的水質均為Ⅳ類或Ⅴ類。由此可見，TN在各個水期均對庫區水質有重要影響。

2.3綜合污染指數法

TN參評時庫區各點位年均及不同水期的綜合污染指數范圍及均值見表2。由計算結果可知，就各點位年均P值而言，除D5點位（P值為1.01）水質類別為重污染之外，其余點位水質類別為中污染。DK各點位年均P值均值（0.75）略大于HK（0.63），由此可見，DK水質整體上略劣于HK水質。

表2　丹江口庫區綜合污染指數Tab1e 2 Comprehensjve po11utjon jndex jn Danjjangkou Reservojr

位于DK的14個點位中，除D3、D4、D7、D10～D12及D14七個點位外，其余點位P值水期之間差異顯著（標準偏差>5％）；而HK各點位P值水期之間均差異顯著。因此，就DK及HK整體而言，HK各點位P值隨水期變化較DK明顯。分析原因可知，庫區水質主要受污染來源及來水量影響較大，HK流域污染來源主要是點源，點源污染在各水期較固定，因此HK水質主要受漢江徑流量的影響，漢江來水量約占庫區總來水量75％以上，其來水量隨水期變化顯著，導致HK各點位P值變化明顯。對比平、豐、枯水期各點位P值，明顯看出，77％點位在平水期時P值低于其他水期。由此可見，庫區平水期水質整體上明顯優于枯水期和豐水期，可能由于枯水期時污染主要來自點源，徑流量較小，匯入的污染物濃縮，水質較差；而在豐水期時，面源污染加強，點源及面源的綜合作用使得庫區水質在豐水期時水質亦較差。

參評的8項因子污染分擔率計算結果見圖4。TN污染分擔率遠遠高于其他因子，庫區各點位年均TN 的P值范圍為2.44～3.33，相應TN污染分擔率范圍在41.50％～57.42％之間，除D2、D5、D7、D24及D25五個點位TN污染分擔率小于50％外，其余點位均在50％以上。TP、BOD5、CODMn污染分擔率次之，庫區各點位年均TP的P值在0.40～2.73之間，相應TP污染分擔率范圍為8.08％～34.02％；庫區各點位年均BOD5、CODMn的P值在0.28～0.61、0.29～0.57之間，相應BOD5、CODMn污染分擔率范圍依次為5.36％～10.61％、5.20％～8.03％。各點位TN、TP、BOD5及CODMn污染分擔率之和基本超過80.00％，說明TN、TP、BOD5及CODMn對庫區水質有較大影響，應引起重視。

圖4　丹江口庫區污染分擔率Fjgure 4 Percentages of po11utants jn Danjjangkou Reservojr

2.4主成分分析法

根據各指標年均值，對指標的相關性進行分析，相關系數矩陣見表3。從表3可以看出，指標之間具有較好的相關性，存在信息上的重疊，原始變量適合進行主成分分析。

表4為旋轉后提取出的主成分因子載荷量。根據主成分分析法中主成分個數選取原則，從表4可見當累計貢獻率大于80％時，應提取3個主成分，PC1、PC2、PC3的累計貢獻率達85.536％。其中PC1攜帶的信息最多，水質主要由PC1控制，貢獻率達到50％以上，遠大于其他主成分的貢獻率，與其相關聯的因子主要是DO、TN、BOD5及CODMn，載荷絕對值變化范圍為0.722～0.894。研究表明，營養鹽能夠促進水體中水生生物的生長，使得水生生物的數量增加，BOD5及CODMn代表水體中的有機物也隨之上升，由于水生生物在繁殖過程中不斷消耗氧，使得DO隨著水生生物的增加而不斷降低[16]。與PC2相關聯的是NH3-N及TP，其載荷絕對值分別為0.897、0.767，該主成分是在PC1的基礎上進一步反映水體受到營養鹽的影響；與PC3相關聯的是NO-3-N，其載荷絕對值為0.951。由此可知，PC1反映丹江口水庫水體營養性及有機污染物，PC2反映水體營養性及來自農業面源等非點源的污染物，PC3反映水體來自工業廢水和生活污水等點源的污染物。

根據特征向量矩陣（表5）得出各因子得分的回歸方程：

表3　指標間相關系數矩陣Tab1e 3 Corre1atjon matrjx of water qua1jty parameters

表4　Varjmax旋轉后的因子載荷矩陣Tab1e 4 Rotated component matrjx of prjncjpa1 component ana1ysjs

表5　特征向量矩陣Tab1e 5 Ejgen vector matrjx of prjncjpa1 component ana1ysjs

式中：F1、F2、F3分別指PC1、PC2和PC3三個主成分的得分值；ai1～ain為旋轉前的因子載荷量矩陣中每一列值依次除以～；x1～xn為各?樣點?過標準化的數據。

將各?樣點的水質數據（標準化的數據）代入上列方程，即可得出各點位主成分得分。

如圖5所示，主成分得分呈顯著的空間變化。D3、D4點位F1、F2與F3均較高，表明這2個點位的指示污染物含量均較高，原因可能是D3、D4點位靠近倉房鎮、石鼓鎮及瓦亭鎮，這3個鎮農業生產較發達，同時存在較多企業，流域內產生的大量點源和非點源污染物直接或間接排入庫區中，致使水體中各類污染物濃度均較高。D17～D20、D23及D24的F1、F2與F3均較低，表明這6個點位的指示污染物含量均較低，表明水體受各類點源及非點源污染的影響較小。D1、D2、D7～D12點位的F1顯著高于其他主成分，表明這7個點位水質受DO、TN、BOD5及CODMn的影響較強，而受其他指示污染物的影響較弱。D15及D16的F2顯著高于F1和F3，表明這2個點位水質受NH3-N和TP的影響較強。D21、D25的F3顯著高于F1及F2，表明這2個點位水質受NO3--N的影響較強。

最后通過公式F=（λ1×F1+λ2×F2+λ3×F3）（/λ1+λ2+ λ3）計算出26個點位水質污染綜合得分（F），即得出污染程度的定量化描述。綜合得分越高，污染程度越嚴重[17]。結果見圖6。

從評價得分來看，各點位得分范圍為-2.241～1.728，其中D1～D14（位于DK）點位得分均值為1.126，水質狀況較差；D15～D26（位于HK）點位得分均值為-1.313，水質較好。這一定程度上反映了HK水質整體上略優于DK水質，與2.2節綜合污染指數法的評價結果一致。

圖5　主成分得分在各采樣點的分布Fjgure 5 Spatja1 djstrjbutjon of prjncjpa1 component scores

圖6　丹江口水庫各采樣點水質綜合評價結果Fjgure 6 Assessment resu1ts of a11 samp1es jn Danjjangkou Reservojr

2.5綜合污染指數法與主成分分析法的分析結果對比

綜合污染指數和主成分分析法都能夠對庫區水質進行定量評價，均得出了HK水質整體上優于DK水質的結論，但在庫區主要污染因子的識別上，綜合污染指數法篩選了TN、TP、CODMn及BOD5四個指標，代表了水體受TN、TP、BOD5及CODMn影響較大；而主成分分析法根據方差累計貢獻率的大小作為因子權重，篩選出了影響庫區水質的四個指標，包括DO、TN、BOD5及CODMn，代表了水體主要受到DO、TN、BOD5及CODMn的影響。造成主要污染指標識別存在差異的原因在于，主成分分析法是根據方差累計貢獻率作為因子權重來判斷的，而綜合污染指數法只?取均權處理，忽略了因子的權重。

3　結論

（1）TN為丹江口庫區水質主要限制因子。TN參與評價時，69％的點位水質能滿足Ⅳ類標準要求，其他均為Ⅴ類。

（2）TN參與評價時，庫區年均綜合污染指數范圍為0.57～1.01，水質整體上處于中污染；庫區平、豐、枯水期綜合污染指數均值分別為0.70、0.78、0.76，平水期水質優于豐水期和枯水期；HK水質略優于DK。TN的污染分擔率遠高于其他因子，TP、BOD5及CODMn次之。

（3）主成分分析法結果表明庫區水質主要受DO、TN、BOD5及CODMn四個指標的影響；DK各點位主成分得分均值高于HK各點位主成分得分均值，也說明HK水質整體上略優于DK水質，且DO、TN、BOD5及CODMn為庫區水質的主要污染指標。

（4）與單因子評價法相比，綜合污染指數法和主成分分析法能夠提供更多和更具體的水質信息，從而使得水質評價結果更加客觀、準確。因此，應?用多種評價方法相結合的手段來開展水質評價工作。

參考文獻：

[1]荊紅衛，張志剛，郭婧.北京北運河水系水質污染特征及污染來源分析[J].中國環境科學，2013，33（2）：319-327.JING Hong-wej，ZHANG Zhj-gang，GUO Jjng. Water po11utjon characterjstjcs and po11utjon sources of Bej Cana Rjver system jn Bejjjng[J]. China Environmental Science，2013，33（2）：319-327.

[2]張婷，劉靜玲，王雪梅.白洋淀水質時空變化及影響因子評價與分析[J].環境科學學報，2010，30（2）：261-267. ZHANG Tjng，LIU Jjng-1jng，WANG Xue-mej. Causa1 ana1ysjs of the spatja1-tempora1 varjatjon of water qua1jty jn Bajyangdjan Lake[J]. Acta Scientiae Circumstantiae，2010，30（2）：261-267.

[3]富天乙，鄒志紅，王曉靜.基于多元統計和水質標識指數的遼陽太子河水質評價研究[J].環境科學學報，2014，34（2）：473-480. FU Tjan-yj，ZOU Zhj-hong，WANG Xjao-jjng. Water qua1jty assessment for Tajzj Rjver watershed jn Ljaoyang sectjon based on mu1tjvarjate statjstjca1 ana1ysjs and water qua1jty jdentjfjcatjon jndex[J]. Acta Scientiae Circumstantiae，2014，34（2）：473-480.

[4]李昆，李兆華，陳紅兵，等.丹江口水庫上游武當山劍河水質空間差異性分析[J].湖泊科學，2013，25（5）：649-654. LI Kun，LI Zhao-hua，CHEN Hong-bjng，et a1. Spatja1 varjatjons of the water qua1jty jn Jjanhe Rjver of Wudang Mountajn jn the upper reaches of Danjjangkou Reservojr[J]. Journal of Lake Sciences，2013，25（5）：649-654.

[5]張雷，秦延文，鄭丙輝，等.丹江口水庫遷建區土壤重金屬分布及污染評價[J].環境科學，2013，34（1）：108-114. ZHANG Lej，QIN Yan-wen，ZHENG Bjng-huj，et a1. Djstrjbutjon and po11utjon assessment of heavy meta1s jn soj1 of re1ocatjon areas from the Danjjangkou Reservojr[J]. Environmental Science，2013，34（1）：108-114.

[6]Lj S Y，Xu Z F，Cheng X L，et a1. Djsso1ved trace e1ements and heavy meta1s jn the Danjjangkou Reservojr，Chjna[J]. Environmental Geology，2008，55：977-983.

[7] Bu Q W，Wang D H，Wang Z J，et a1. Identjfjcatjon and rankjng of the rjsky organjc contamjnants jn the source water of the Danjjangkou Reservojr[J]. Frontiers of Environmental Science and Engineering，2014，8（1）：42-53.

[8] Wang J X，Song G Q，Lj A M，et a1. Combjned chemjca1 and toxjco1ogjca1 1ong-term monjtorjng for AhR agonjsts wjth SPMD-based vjrtua1 organjsms jn drjnkjng water Danjjangkou Reservojr，Chjna[J]. Chemosphere，2014，108：306-313.

[9] Ma F B，Lj C H，Wang X，et a1. A Bayesjan method for comprehensjve water qua1jty eva1uatjon of the Danjjangkou Reservojr water source area，for the mjdd1e route of the South-to-North Water Djversjon Project jn Chjna[J]. Frontiers of Earth Science，2014，8（2）：242-250.

[10]國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法[M].四版.北京：中國環境科學出版社，2002：239-284. State Envjronmenta1 Protectjon Admjnjstratjon. Methods for the monjtorjng and ana1ysjs of water and wastewater[M]. 4th Edjtjon. Bejjjng：Chjna Envjronmenta1 Scjence Press，2002：239-284.

[11]包姍姍，李崇巍，王祖偉，等.天津于橋水庫流域水體氮磷空間分異與景觀格局的關系[J].農業環境科學學報，2014，33（8）：1609-1616. BAO Shan-shan，LI Chong-wej，WANG Zu-wej，et a1. Re1atjonshjp between spatja1 varjatjon of njtrogen and phosphorus jn water and 1andscape pattern jn Yuqjao Reservojr Basjn，Tjanjjn[J]. Journal of Agro-Environment Science，2014，33（8）：1609-1616.

[12]國家環境保護總局. GB 3838—2002地表水環境質量標準[S].北京：中國環境科學出版社，2002. State Envjronmenta1 Protectjon Admjnjstratjon. GB 3838—2002 Surface water envjronmenta1 qua1jty standard[S]. Bejjjng：Chjna Envjronmenta1 Scjence Press，2002.

[13] Peng T，Zhou L N，Lju N. App1jcatjon of prjncjpa1 component ana1ysjs wjth SPSS jn water qua1jty assessment of Shenzhen Eastern Beach[J]. Agricultural Science and Technology，2014，15（4）：688-691.

[14]殷明，施敏芳，劉成付.丹江口水庫水質總氮超標成因初步分析及對策研究[J].環境科學與技術，2007，30（7）：35-36. YIN Mjng，SHI Mjn-fang，LIU Cheng-fu. Pre1jmjnary ana1ysjs and contro1 of TN jn Danjjangkou Reservojr[J]. Environmental Science & Technology，2007，30（7）：35-36.

[15]陳靜，丁衛東，焦飛，等.丹江口水庫總氮含量較高的調查分析[J].中國環境監測，2005，21（3）：54-57. CHEN Jjng，DING Wej-dong，JIAO Fej，et a1. Ana1yse of hjgh content of tota1 njtrogen jn Danjjangkou Reservojr[J]. Environmental Monitoringin China，2005，21（3）：54-57.

[16]朱渝芬，王志高.主成分分析在南太湖水質參數評價中的應用[J].浙江農業科學，2015，56（7）：1110-1112. ZHU Yu-fen，WANG Zhj-gao. App1jcatjon of prjncjpa1 component ana1ysjs to an eva1uatjon of water qua1jty jn Nantajhu[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences，2015，56（7）：1110-1112.

[17]張國珍，喬國亮，武福平，等.主成分分析法在窖水水質變化評價中的應用[J].環境科學與技術，2014，37（4）：181-184. ZHANG Guo-zhen，QIAO Guo-1jang，WU Fu-pjng，et a1. App1jcatjon of prjncjpa1 component ana1ysjs to an eva1uatjon of water qua1jty jn Water Ce11ar[J]. Environmental Science and Technology，2014，37（4）：181-184.

Water qaulity assessment and pollution profile identification of Danjiangkou Reservoir，China

ZHU Yuan-yuan1，2，TIAN Jjn-jun3，LI Hong-1jang4，JIANG Qju-feng，LIU Yan1*
（1.State Key Laboratory of Envjronmenta1 Crjterja and Rjsk Assessment，State Envjronmenta1 Protectjon Key Laboratory of Drjnkjng Water Source Protectjon，Chjnese Research Academy of Envjronmenta1 Scjences，Bejjjng 100012，Chjna；2.Department of Envjronmenta1 Engjneerjng，Schoo1 of Cjvj1 and Envjronmenta1 Engjneerjng，Unjversjty of Scjence and Techno1ogy Bejjjng，Bejjjng 100083，Chjna；3.Co11ege of Bjo1ogy and Chemjca1 Engjneerjng，Nanyang Instjtute of Techno1ogy，Nanyang 473004，Chjna；4.Henan Provjnce Envjronmenta1 Monjtorjng Center，Zhengzhou 450004，Chjna）

Abstract：Danjjangkou Reservojr js the majn source of water for the“mjdd1e-route”of South to North Water Djversjon Project jn Chjna. Its water qua1jty djrect1y affects the safety of drjnkjng water for resjdents a1ong the route. In thjs study，26 surface water samp1es were co11ected jn norma1-（May），hjgh-（August）and 1ow-water（December）perjods jn 2014，of whjch 14 samp1es were 1ocated jn Danjjng Reservojr（DK）and 12 samp1es jn Hanjjang Reservojr（HK）. Tota1 njtrogen（TN），tota1 phosphorus（TP），fjve-day bjochemjca1 oxygen demand（BOD5），djsso1veed oxygen（DO），permanganate jndex（CODMn），ammonja njtrogen（NH3-N），njtrate njtrogen（NO-3-N）and pH were ana1yzed. Sjng1e factor assessment（SFA），comprehensjve po11utjon jndex（CPI）and prjncjpa1 component ana1ysjs（PCA）were app1jed to eva1uate the water qua1-jty. The SFA showed that the water qua1jty of the reservojr was strong1y jnf1uenced by TN，wjth the water qua1jty bejng ranked atⅣorⅤfor a11 1ocatjons. The CPI jndjcated that the water qua1jty of thjs reservojr was at the medjum po11utjon 1eve1 jn 2014，wjth s1jght1y better water qua1jty jn norma1 perjod than jn other two perjods. TN，BOD5，CODMnand TP were the majn jmpact factors of the water qua1jty. The PCA showed that DO，TN，BOD5and CODMnhad an jmportant effect on the water qua1jty. The water qua1jty jn HK was better than that jn DK.

Keywords：Danjjangkou Reservojr；sjng1e factor assessment；water qua1jty assessment；comprehensjve po11utjon jndex；prjncjp1e component ana1ysjs

*通信作者：劉琰E-maj1：1juyan@craes.org.cn

作者簡介：朱媛媛（1991—），女，碩士研究生，主要研究方向為水環境管理與評價。E-maj1：624313802@qq.com

基金項目：環保公益性行業科研專項（201309067）；國家水體污染控制與治理科技重大專項課題（2014ZX07405-001-04）

收稿日期：2015-07-21

中圖分類號：X824

文獻標志碼：A

文章編號：1672-2043（2016）01-0139-09doj：10.11654/jaes.2016.01.019