綜合污染指數法在酉陽縣小壩水庫水質評價中的應用

冉曉頻

摘要：指出了小壩水庫為酉陽縣的主要供水水源地之一，根據2016年的水質監測數據，采用污染指數進行了水庫水質污染狀況分析，探討了小壩水庫的季節變化規律，主要的污染因子及污染物來源。研究結果表明：小壩水庫主要污染因子為總磷和總氮，小壩水庫水體為營養狀態，總體水質能夠滿足功能區要求。

關鍵詞：酉陽縣；水質；綜合污染指數

中圖分類號：X703

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）12007102

1引言

酉陽縣位于重慶市東南部，地處武陵山區腹部，是重慶市主要的少數民族聚居地。近年來，隨著社會和經濟的迅速發展，酉陽縣工業和生活用水大幅度增長，排放的污水和污染物量增加，污染了水環境。長期跟蹤水質監測結果表明，小壩水庫水質已呈下降趨勢。查閱相關文獻發現，目前未發現有與酉陽飲用水源水質的相關研究。因此，研究小壩水庫的水質變化趨勢和情況，對酉陽縣的經濟社會發展具有重要意義。

目前，水質評價方法有單因子評價法[1]、內梅羅污染指數法[2]、模糊數學評價法[3]、綜合污染指數法[4]等。其中單因子評價法簡便易行，應用比較多，但不能反映多個水質參數與相應標準間的綜合關系。而綜合污染指數法既能突出污染指數最大因子對總體水質的作用，又能總體反映水體的污染性質和程度，是目前國內外比較常用的綜合污染指數法[5]。

本文采用綜合污染指數法對小壩水庫水質情況進行評價，客觀的反映了小壩水庫水質情況，以期為水資源保護和水域環境質量提供科學依據。

2材料與方法

2.1采樣點布設原則及布設情況

通過資料收集和考察，遵循覆蓋面、代表性、可控性、客觀性等原則，選擇小壩水庫庫心作為監測點位。

2.2樣品采集

2016年春夏秋冬四季用有機玻璃采樣器采集表層瞬時水樣，裝入潔凈塑料瓶。采樣時，現場用便攜式溶解氧儀器（HD25d），電導率儀（SG7梅特勒托利多）和pH儀（SG8梅特勒托利多）現場測得水溫、pH值和溶解氧（DO）等水質參數。

2.3監測方法

監測頻率要求年度內不少于4次，每個季度監測一次。監測項目參照地表水環境質量標準（GB3838-2002）中，表1 地表水環境質量標準基本項目，共計24項。

本文選擇高錳酸鉀鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮7個項目評價水庫水質情況，由于重金屬等項目未檢出，故不做討論。

3評價標準選擇

小壩水庫是酉陽縣的飲用水庫，應達到地表水環境質量標準（GB3838-2002）中Ⅱ類水質標準。

4評價方法

4.1水質綜合污染指數法

目前，對水環境質量的評價通常采用兩種評價方法，一是定性評價，即實測值與地表水環境質量標準（GB3838-2002）的標準值進行比較，進行水質類別的判定；二是定量評價，對某水域將各污染指標的濃度值無量化，進行不同空間和時間的水質比較。

不同類別的水體的水質要求有差異，利用單一標準來評價水質的優劣是不可取的，也難以滿足現實需求。水質綜合污染指數法是基于單因子污染指數計算的基礎上得到的[6]。

單因子污染指數：Pi=CiSi （1）

綜合污染指數：P=1n∑ni=1Pi （2）

式中：Ci為污染物濃度，Si為相應的標準值，n為參與評價的項目數。

4.2污染等級的劃分

水質綜合污染指數是對應水體功能要求來判斷污染程度的，具有一定的相對性。如同一水域，監測結果相同，若劃分為Ⅱ類水體，所得評價結果可能為合格，若劃分為Ⅰ類水體，所得結果可能為中度污染甚至重度污染。

污染程度的分級能夠定性反映水質的現狀，水域原定功能是否安全、全面地發揮效應。一般根據綜合污染指數的大小，將水體分為合格、輕度污染、中度污染和重污染四類，具體詳見表1。

5結果與分析

5.1污染指數

運用公式（1）和（2）計算小壩水庫的主要污染物的單項因子指數和綜合污染指數，詳見表2。由表2可以看出總磷和總氮是小壩水庫的主要污染因子。總氮污染指數全年大于1，表明總氮超過功能區水質控制標準值，其中秋季總氮污染最嚴重，污染指數為1.96，超標約2倍。此外總磷除冬季污染指數小于1外，春夏秋三季污染指數均大于1，表明總磷已超過小壩水庫功能區水質控制標準值。五日生化需氧量、高錳酸鉀指數、氨氮等單因子污染指數均小于0.8，表明這個3個因子處于合格水平。由表2可以看出PTN>PTP>PCOD>PBOD5>PCODMn>PNH3-N，表明小壩水庫總氮和總磷污染相對嚴重，其次是化學需氧量。

小壩水庫綜合污染指數在0.8

5.2污染原因分析

小壩水庫主要的污染物是總氮和總磷污染，水庫中總氮中氮的來源主要為流域內農村化肥的使用，未被吸收利用的化肥隨地表徑流進入水庫污染了水源。總磷中的磷來源應該是巖石和土壤中的磷酸鹽由于風化和淋溶作用進入水庫。同時， 流域內使用的有機磷農藥和水溶性磷肥如過磷酸鈣、重過磷酸鈣等在水中溶解度很高， 受雨水淋洗流失， 排入水庫污染了水源。

水庫水體富營養化與氣候條件、營養物質、水庫水化學性質和生物性質、水庫調度方式等各種因素有密切聯系。國際通用富營養化評價總氮和總磷負荷值的標準為，貧營養狀態：總氮< 0.2 mg/L、總磷< 0.02 mg/ L；富營養狀態：總氮>0.2 mg/L 、總磷>0.02 mg/L。小壩水庫總氮和總磷濃度的比值見表3，可以看出2016年小壩水庫氮磷比值在21～57之間，營養物質總氮比較充足[7，8]。在春秋冬三季，滿足總氮>0.2 mg/L 、總磷>0.02 mg/L條件，可以看出水庫營養物質氮磷均比較充分，已呈現富營養化狀態，對此應該引起相關部門的重視。

6結論與建議

本文在單因子污染指數法的基礎上，結合綜合污染指數，得出了小壩水庫的主要污染因子是總磷和總氮及水庫水質類別，為小壩水庫的綜合治理提供了科學依據。

小壩水庫的污染指數在四季變化中呈一定變化規律，秋季>夏季>春季=冬季。

小壩水庫水庫處于富營養化狀態，總體水質基本合格，滿足水體功能。

水體污染具有延緩性、難逆性和長期性等特點，一旦遭受污染將很難恢復。因此，在發展經濟的同時，更應該注重水資源的保護，建議如下。

（1） 水資源保護與污染防治要堅持預防為主的原則，積極引導農民合理使用氮肥和磷肥。

（2） 制定相關區域的規劃，實行氮的總量控制，抑制湖泊的富營養化，堅守生態紅線。

（3） 必須進行必要的監測，建立預警機制，一旦發現水體遭受污染，就應及時采取措施，防微杜漸。

參考文獻：

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