安徽廣德縣盧村水庫水質調查與分析

(1.安徽建筑大學 環境與能源工程學院，安徽 合肥 230601；2.安徽省綠色建筑先進技術研究院，安徽 合肥 230601)

水庫向所在區域供水時，其水質安全衛生狀況與人們的健康緊密相關，因此必須對水庫水質進行全程監測，實時、科學地評價水質狀況，以確保其安全衛生。2007年長春市水源地新立城水庫的藍藻暴發事件[1]警示我們必須時刻監測水庫水質，否則會造成不必要的經濟損失。近幾年，謝在剛等[2]對大連市碧流河水庫水質進行了綜合調查[2]。張煦等對丹江口水庫湖北庫區近10 a的水質變化進行了趨勢研究[3]。李光等對威海市崮山水庫2013～2014年期間水質狀況進行了分析，研究了水質指標在水體中不同時間和一年四季中的變化規律[4]。巫麗俊等研究了莆田市東圳水庫水質變化趨勢[5]。本文以安徽省廣德縣盧村水庫水質為對象，進行了水庫水環境調查分析，以期為當地水源水庫水環境管理提供技術支持。

1 研究背景

盧村水庫位于安徽省廣德縣東南部郎川河支流無量河道上，位于太陽山與小靈山之間，距縣城10 km，見圖1。水庫中央原為盧村(自然村)舊址，故名盧村水庫。盧村水庫為中型水庫，集水面積139 km2，校核洪水位 92.3 m，設計洪水位 88.0 m，興利水位 86.3 m，死水位 66.3 m，總庫容7 150萬m3。該水庫為廣德縣城(桃州鎮)總計15.7萬人提供飲用水源，同時也解決了地區農業生產用水問題。盧村水庫地表水環境功能區劃類別為飲用水源地一級保護區，應符合Ⅱ類水質標準。

近年來，廣德縣大力實施“工業強縣”戰略，社會經濟快速發展。隨著流域內工業化、城鎮化和農業產業化的推進，污染物排放量越來越大，特別是造紙、紡織、農業等的面源污染問題突出，湖庫水生態系統變得脆弱。此外，縣域水產養殖、旅游業發展也加劇了湖泊生態環境的破壞。隨著湖庫污染物累積效應，開展湖庫水污染防治工作勢在必行[6]。

2 研究方法

2.1 采樣方法

在盧村水庫進水區、出水區、深水區、淺水區、湖心區、岸邊區設置監測斷面，2017年7月14日開始對水庫進行采樣，每個監測點采集1 個樣本，連續采集3 d。水樣采樣位置如圖2所示(采樣監測點位置見圖中編號1～6)，所有取樣均收集水面以下0.5 m處的樣品，且水樣均用硬質聚乙烯桶存放。

圖2 水庫監測斷面設置

依據《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)，結合水庫調查情況，確定的調查評價參數有pH、溶解氧(DO)、化學需氧量(COD)、總磷(TP)、總氮(TN)、鋁、銅、鋅、錳、鐵、電導率、總溶解固體(TDS)、濁度共13項。測量 COD 的水樣使用硬質玻璃瓶，加入硫酸存放；測量TN和 TP的水樣分別用硬質聚乙烯桶，加入硫酸存放；所有樣品均存放于低溫(0～4 ℃)避光處。

2.2 指標分析

在水質分析中，pH值采用玻璃電極法測定，DO采用溶解氧測定儀測定，電導率采用電導儀測定，TDS采用檢測儀測定，濁度采用濁度儀法測定，以上指標均在現場采樣并當場檢測。

COD 測定采用重鉻酸鹽法，TN 和 TP 分別采用過硫酸鉀紫外分光光度法和鉬酸銨分光光度法，重金屬離子含量均采用原子吸收法測定，上述指標的測定均單獨采樣，且水樣需充滿采樣容器。相關水樣指標測試使用儀器見表1。

表1 水樣檢測儀器

2.3 水質評價方法

遵照《地表水環境質量評價辦法(試行)》(環辦[2011]22號)的相關技術規定，當一個湖泊、水庫有多個監測點位時，計算湖泊、水庫多個點位各評價指標濃度算術平均值，然后按照“斷面水質評價”方法評價。河流斷面水質類別評價采用單因子評價法，即根據評價時段內該斷面參評的指標中類別最高的一項來確定。對所測定的pH、溶解氧、化學需氧量、總磷、總氮、鋁、銅、鋅、錳、鐵、電導率、總溶解固體、濁度等13項指標進行評價，其中總氮作為參考指標單獨評價。

表2 7月14日檢測結果

注：表中pH為無量綱，電導率單位為S/m,濃度單位為NTU,其他指標單位為mg/L,下同。

表3 7月15日檢測結果

表4 7月16日檢測結果

注：數值低于《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中規定的Ⅱ類水水質標準即為合格。

3 結果與分析

3.1 水質檢測結果

水樣涉及的常規水質包括pH、溶解氧、化學需氧量、總磷、總氮、電導率、總溶解固體、濁度等，檢測結果如表2～4所示。

3.2 水庫水質空間變化

圖3 采樣3 d各檢測指標變化情況

利用Origin8.0軟件將檢測數據繪為空間三維圖，采樣3 d各檢測指標變化情況如圖3所示。

由圖3可知：①DO值均大于6,并且湖心區域DO值在7～10 mg/L之間，水體中氧氣含量較高，水體較好；② pH值呈弱堿性，滿足水源水質要求；③在水庫進水區和岸邊區的TDS值略高于其他區域，經過水體自凈，TDS值有明顯降低，且低于50，符合世界衛生組織飲用水規定；④電導率大致在85～105 S/m，其污染程度較小；⑤濁度在1.5～3.7 NTU之間徘徊，進水區和出水區濁度較大，由于區域水庫地形狹長，入庫水流速度較大，沖刷效應顯著，導致濁度相對偏大；⑥在進水區、出水區和岸邊區，總氮、總磷和化學需氧量都大于其他區域，存在富營養化潛在風險，人為污染和干擾程度高。

從重金屬檢測數據可知，鐵離子含量最高，鋁離子次之，錳離子最低，其中鐵離子和鋁離子對水體富營養化有較好的緩解作用。各測點數據基本沒有波動，說明在水庫區域內沒有工業污染源攝入。同時水體中含多種微量元素，符合飲用水源地相關要求。

在平面分布上，盧村水庫主體呈現入庫口水質相對較差、庫區水質好的趨勢。由于水庫周邊生態保護較好，經過自然沉降和凈化，入庫水體明顯轉好，水體自然修復能力較強。前述水質檢測數據結果存在微量波動，緣于水庫風力較大，擾動水體，造成水質均一性的破壞，但有利于氣液向氧氣交換傳遞，有效減緩湖泊富營養化的情況。尤其在夏季，應注意控制氮、磷的排放量，防止藻類的大量生長造成富營養化。同時由于水庫并不是封閉式的，水庫岸邊及周邊居住戶數不少，日常生活污水有較大可能排入水庫，這也是導致部分取水點測得數據相對偏高的原因，特別總磷、總氮指標受其影響較大。pH值呈現弱堿性，水體滲透力強，可改善人體微循環、促進新陳代謝、增強免疫力,對改善酸性體質也有一定的作用。溶解氧值高，水體水質較好，有利于促進當地漁業的發展，并且能夠促進水體的良性循環，降低總氮的含量，同時又能降低水中病菌含量。有害重金屬含量低，滿足一類水標準，說明水源地未受到過度的工業污染及人為破壞。

3.3 湖泊水質的總體評價

根據可持續發展戰略及水資源保護規劃對盧湖水環境質量的要求，盧湖水環境質量應控制在《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅱ類。對照《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)以及《地表水環境質量評價辦法(試行)》(環辦[2011]22號)，所測13指標算數平均值符合Ⅱ類水質要求。

4 結 語

綜上可知，盧湖地表水環境質量滿足地表水Ⅱ類水標準。但是與此同時環境保護問題不可懈怠，針對盧村水庫現狀分析，可從以下方面進行完善。

(1)在入庫口建立生態凈化系統。通過在河道入庫口設置生態沉淀池、生態浮床等，可有效利用水生植物吸收河道水質中的氮、磷等物質，減少污染物質進入水庫。

(2)由于水庫底泥是長期累積的污染物質，造成水庫水質污染。通過生態清淤的方式，去除水庫污染底泥，可有效改善水庫水質。

(3)健全規章制度，加強監督、監測。健全和完善水庫水源地保護和管理制度，加強入庫口、水庫四周和取水口等關鍵節點的監督和監測，及時掌握水庫水質和污染源情況，為水庫水源地保護和管理提供基礎數據資料。