大連松樹(shù)水庫(kù)錳含量異常因素的探討

（遼寧省大連水文局，遼寧 大連116000）

1 松樹(shù)水庫(kù)現(xiàn)狀

松樹(shù)水庫(kù)建于1970年，地處大連瓦房店市松樹(shù)鎮(zhèn)復(fù)州河上，總庫(kù)容1.86億m3，是一座以防洪、灌溉和城市供水為主，兼有養(yǎng)魚和發(fā)電等綜合效益的大（2）型水庫(kù)。控制集水面積302.4km2，來(lái)水量多集中在7～8月，多以洪水方式下泄，非汛期河道徑流量很小。

松樹(shù)水庫(kù)控制流域分屬安波、同益、松樹(shù)和四平4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，地形以高、低丘陵為主，屬于大陸邊緣活動(dòng)帶，斷裂構(gòu)造發(fā)育成熟，區(qū)內(nèi)出露巖層主要以前震旦系片麻巖為主，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石和角閃石。區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)、林業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)等第一產(chǎn)業(yè)和以溫泉、旅游等第三產(chǎn)業(yè)為主，沒(méi)有規(guī)模性的第二產(chǎn)業(yè)，也沒(méi)有集中排放錳的企事業(yè)單位存在。

松樹(shù)水庫(kù)設(shè)定了保護(hù)區(qū)，符合水源地安全保障達(dá)標(biāo)要求。

2 錳含量監(jiān)測(cè)方式

2.1 水體及沉積物樣品采集

沿著水庫(kù)縱斷面在松樹(shù)水庫(kù)上游（5#，6#）至壩前（4#）布設(shè)1條水質(zhì)監(jiān)測(cè)垂線；在庫(kù)中心布設(shè)1個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面（3#）；在采樣斷面左岸（2#）和右岸（1#）分別布設(shè)2條垂線。按照水深不同，在不同垂線上采集表層、中層和底層水樣；在各垂線表層水體采集沉積物樣品。采樣點(diǎn)布設(shè)如圖1。

圖1 松樹(shù)水庫(kù)錳監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)布設(shè)

土壤樣品采集在流域上游對(duì)流域土壤進(jìn)行采樣。

2.2 檢測(cè)方法

對(duì)水體和沉積物錳含量，均使用火焰原子吸收分光光度計(jì)（TAS-990）檢測(cè)，質(zhì)量控制由重金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）和標(biāo)準(zhǔn)沉積物（國(guó)家計(jì)量研究院GSD-7a）檢驗(yàn)，錳的回收率101.18%。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果

3.1 水體監(jiān)測(cè)結(jié)果

松樹(shù)水庫(kù)部分水體錳含量監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1。

表1 水體錳含量監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：mg/L

3.2 沉積物監(jiān)測(cè)結(jié)果

松樹(shù)水庫(kù)沉積物錳含量監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2。

3.3 土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果

松樹(shù)水庫(kù)上游土壤錳含量801.80mg/kg。從監(jiān)測(cè)結(jié)果看，水體各點(diǎn)錳含量均超過(guò)了國(guó)家生活飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（0.1mg/L），總體呈現(xiàn)底層＞表層、上游＞壩前的趨勢(shì)；沉積物錳含量超過(guò)遼寧地區(qū)土壤錳元素背景值 （564mg/kg），也高于調(diào)查的流域本底值（801.80mg/kg），呈現(xiàn)出從上游到壩前逐漸增加趨勢(shì)；土壤樣品錳含量高于遼寧地區(qū)土壤錳元素背景值（564mg/kg）。

4 錳的來(lái)源

4.1 上游來(lái)水帶來(lái)的廢物沉積

錳是自然界中存在較多的一種元素，土壤巖石中都含有錳。松樹(shù)水庫(kù)來(lái)水多以洪水方式集中在7～8兩個(gè)月進(jìn)入，導(dǎo)致帶進(jìn)庫(kù)區(qū)柴草、泥沙等廢物較多，并逐漸沉淀，這些廢物受到物理、化學(xué)和生物的作用，以溶解態(tài)、懸浮態(tài)和沉積態(tài)的形式存在。松樹(shù)水庫(kù)運(yùn)行了40多年，廢棄物累積量大，問(wèn)題更加突出，庫(kù)區(qū)各采樣點(diǎn)沉積物厚度除上游外，均超過(guò)了80 cm，沉積物樣品錳含量平均高達(dá)1263.47mg/kg。調(diào)查表明，松樹(shù)水庫(kù)沉積物呈深黑色，在擾動(dòng)條件下，僅僅沉積物釋放就能使水體錳含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)。因此，松樹(shù)水庫(kù)錳異常與水庫(kù)上游來(lái)水帶來(lái)的廢物有關(guān)。

4.2 低水位運(yùn)行的影響

低水位運(yùn)行時(shí)，上覆水較淺，松樹(shù)水庫(kù)多數(shù)區(qū)域上覆水不超過(guò)5m，這也促使底部沉積物釋放的錳更容易進(jìn)入表層。加之松樹(shù)水庫(kù)氮、磷含量分別超過(guò)了0.2，0.02mg/L，夏季十分滿足藻類的生長(zhǎng)。藻類的生長(zhǎng)一方面促使水體下層溶解氧降低，另一方面藻類死亡之后沉至庫(kù)底，分解也將消耗大量的溶解氧，從而使庫(kù)底溶解氧含量降低，也促進(jìn)了沉積物污染的釋放。不僅僅是錳，其他項(xiàng)目指標(biāo)都有可能在水庫(kù)長(zhǎng)期處于死水情況下超標(biāo)，因此，松樹(shù)水庫(kù)長(zhǎng)期低水位運(yùn)行會(huì)加重水體錳異常情況發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)調(diào)查，松樹(shù)水庫(kù)流域內(nèi)沒(méi)有規(guī)模性工業(yè)企業(yè)排放污水，并且干流和支流水體錳含量非常小，入流不會(huì)帶來(lái)錳超標(biāo)。

（2）通過(guò)監(jiān)測(cè)分析，庫(kù)區(qū)沉積物巨大，沉積物錳含量從上游到壩前逐漸增加，這與水動(dòng)力推移有關(guān)，而水體錳含量上游較大，這與上游水體少水環(huán)境容量小有關(guān)。

（3）松樹(shù)水庫(kù)錳的來(lái)源是流域本底值的輸入，隨著水庫(kù)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)和特殊運(yùn)行條件的干擾，錳含量繼續(xù)增加的可能性極大，所以必須采取一定的有效措施進(jìn)行治理和預(yù)防。

參考文獻(xiàn)：

［1］大連理工大學(xué)水環(huán)境研究所.松樹(shù)水庫(kù)金屬錳的來(lái)源分析［R］.2017.

［2］SL219—2013，水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范［S］.

［3］王靜.臨海童燎水庫(kù)錳的季節(jié)性超標(biāo)原因分析及治理對(duì)策［J］.2014.

［4］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水與廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2009.

［5］大連市水務(wù)局.大連市2016年水資源公報(bào)［R］.2017.