先覺廟水庫水源地水質現狀及演變趨勢分析

皮向東?胡順華?周彥洲?李杰

摘 要：先覺廟水庫是湖北省隨州市城區重要水源地，因近年來的連續干旱，水庫蓄水量不斷減少，水源地的水量、水質、水生態受到威脅。為準確反映先覺廟水庫近9年水質變化趨勢，采用肯德爾檢驗法對水庫主要污染因子的演變趨勢進行分析，提出水資源保護和水污染防治措施。

關鍵詞：水質演變趨勢;肯德爾檢驗;先覺廟水庫

中圖法分類號：X824? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0417

1? ?水庫基本情況

先覺廟水庫位于湖北省隨州市曾都區萬店鎮，距隨州市區26km，屬漂水東支漿溪店河，水庫承雨面積450km2，1960年2月竣工?？値烊?.748億m3，其中興利庫容1.566億m3、死庫容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。設計灌溉面積9萬畝，歷年最大實灌面積5萬畝。主要功能為防汛、城市供水、農業灌溉。從1990年起向隨州市城區供水，設計日取水能力9萬m3，實際日取水能力7萬m3[1]。

2? 水質監測和分析方法

2.1? ?水質監測

根據先覺廟水庫情況，在水庫前壩前設固定水質采樣點，按月監測全年12次。按照地表水環境質量標準[2]，監測水溫、pH值等24個基本項目和硫酸鹽、氯化物等5個集中式生活飲用地表水水源地補充項目。

2.2? ?分析方法

（1）主要污染物濃度的測定

依據《電化學探頭法》的方法，對水體中的溶解氧進行測定。依據《高錳酸鹽指數的測定》的方法，對水體中的高錳酸鹽指數進行測定。依據《納氏試劑分光光度法》，利用紫外分光光度法對水體中的氨氮進行測定。依據《鉬酸銨分光光度法》，利用紫外分光光度法對水體中總磷含量進行測定。依據《堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》的方法，對水體中的總氮進行測定。

（2）水質及營養狀態評價方法

水質類別評價采用單因子評價法，即以各評價項目監測值與《地表水環境質量標準》中相應的標準進行比較，確定單項項目的水質類別，當出現不同類別的標準值相同的情況時，按最優類別確定水質類別，最后以所有評價項目中水質最差的類別代表其水質狀況。

湖庫型水源地營養狀態評價采用指數法，評價項目為高錳酸鹽指數、總磷、總氮、透明度、葉綠素a。采用線性插值法將水質項目濃度值轉換為賦分值，按下列公式計算營養狀態指數EI。

3? ?現狀評價

3.1? ?水質現狀評價

統計2018年汛期（4—9月）、非汛期（1—3，10—12月）和全年期的水質監測成果，根據單因子評價方法，各水期評價結果見表1。

水庫水質總體狀況良好，在不考慮總氮影響的情況下，水庫各水期水質綜合類別均為Ⅱ類。受總氮影響，非汛期、全年期水質綜合類別均由Ⅱ類變為Ⅲ類。

3.2? ?富營養化現狀評價

選取2018年為代表年，計算汛期、非汛期、全年期的水庫總磷、總氮、葉綠素a、高錳酸鹽指數、透明度等監測數據，采用指數法[3]評價湖泊富營養化，見表2，水庫整體處于中營養狀態。

對2018年各月營養狀態進行評價可知，2018年水庫各月營養狀態指數均在30至50之間，為中營養狀態。其中1月份水庫營養狀態指數較高，主要是受總磷和高錳酸鹽指數的影響，這是由于水庫蓄水時，水庫水位上升，水庫淹沒范圍增加，總磷、總氮的入庫量增加;8月份水庫營養狀態指數較低，是因為水庫下泄流量增加，使得水體流動性增加，各項參數的濃度降低。

4? ?變化趨勢分析

4.1? ?水質濃度趨勢分析

受庫區上游農業面源和水土流失影響，水庫水源地水質保護尚有潛在風險。本文采用季節性Kendall檢驗法進行水質變化趨勢分析。該方法是一種非參數檢驗方法，由Hrisch等于1982年提出，后由Smith和Van等人做了進一步改進。季節性Kendall在數據比較只考慮數據相對排位而不考慮其大小，能將漏測和奇異值對水質趨勢分析影響降到最低限度，又能考慮季節性變化對水質的影響。

根據先覺廟水庫水質變化特點，選擇2010—2018年DO、KMnO4指數、NH3-N、TP、TN、SO42-、Cl-、NO3-N、Fe、Mn等項目為特征參數，進行水質變化趨勢分析。

顯著性水平為0.1和0.01。當α≤0.01時，水質變化趨勢高度顯著;當0.01<α≤0.1時，水質變化趨勢顯著;當α>0.1時，水質變化無明顯趨勢。 [4][5]

分析的結果見表3。DO、KMnO4指數、SO42-、NO3-N、Fe等項目無明顯升降趨勢;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? ? 營養狀態變化分析

根據2006至2018年水庫總磷、總氮、葉綠素a、高錳酸鹽指數、透明度等監測數據分析，2006—2018年年平均富營養化指數整體呈先減小后平穩的趨勢。2007年以后，水庫營養狀態均穩定在中營養水平。

5? ?結論

先覺廟水庫水質較好，汛期、非汛期、全年期為Ⅱ～Ⅲ類水質，可以滿足水庫和水源地水質管理目標。為保持和進一步提高水庫整體水質情況，建議加強面源和點源污染管理，減少總氮對水庫水質的影響。

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

營養狀態指數在多年時間分布上呈現減小趨勢，年內變化為水庫蓄水時營養狀態指數較高，水庫放水時營養狀態指數較低。

先覺廟水庫是隨州市城區重要水源地，根據2018年水質現狀及其近年變化趨勢，為保護水源地水質安全，建議盡快出臺相關飲用水源地保護管理辦法，同時加強上游水土保持和面源及點源入河量的監督管理工作，減少總磷、總氮入河量。

參考文獻：

[1]周彥洲，李吉濤.先覺廟水庫清淤與水環境保護[J].湖北文理學院學報，2012（8）：30-33.

[2]國家環境保護總局.國家質量監督檢驗檢疫總局. 地表水環境質量標準GB3838-2002 [S]. 北京：中國環境科學出版社，2002.

[3]中華人民共和國水利部.地表水資源質量評價技術規程 .SL395-2007 [S] .北京：中國水利水電出版社，2008.

[4]李怡庭，翁建華.黃河干流重點河段水質變化趨勢分析及水質管理對策探討[J].水文，2003，5.

[5]彭文啟，張祥偉等.現代水環境質量評價理論與方法[M].化學工業出版社，2005.