信陽市香山水庫水質調查

沈連明， 劉巧玲， 柳佳妮

（1 信陽市水產科學研究所， 河南 信陽464000； 2 信陽市新縣水產技術推廣站， 河南 信陽464000；3 信陽農林學院水產學院， 河南信陽464000； 4 河南省現代漁業生物工程技術研究中心， 河南信陽464000）

世界衛生組織把水源型水庫的調控管理列為飲用水安全的第一屏障，其水質的健康直接影響到城市飲用水安全。隨著我國的經濟飛速發展，生活污染物和工業、農業用水排放量逐年增加，水環境的污染問題日益增重，大量水源型水庫的水質受到極大威脅。因此，水源型水庫水質問題已成為威脅我國飲用水安全的首要問題，嚴重影響了城鎮居民的身體健康，是關系國計民生的重大問題[1-6]。

香山水庫是新縣人民的飲用水水源，總面積10.6 km2，也是新縣的旅游景點之一，景區為亞熱帶與暖溫帶的過渡帶，屬于濕潤半濕潤氣候。所以這里四季分明，氣候溫和，雨水充沛，冬暖夏涼，年平均氣溫23.5 ℃。森林覆蓋率85%以上，生態良好，環境優美。

本文將對香山水庫的水質指標總氮（TN）、總磷（TP）、水溫（T）、溶解氧（DO）、透明度（SD）、酸堿度（pH）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數（CODMn）及葉綠素a（Chl-a）等進行測定并分析，運用單因子污染指數法分析評價香山水庫的水質狀況，以更全面和準確地了解香山水庫的水質狀況[7]，為香山水庫的水資源保護和合理開發利用提供理論依據和數據支撐。

1 材料與方法

1.1 采樣點的分布與樣品采集

在香山水庫設置四個采樣點，對每個采樣點的不同深度進行采樣，每個采樣點設置三個不同深度，最后采用平均值進行綜合分析。1#采樣點的深度為0 m、4 m、8 m，2#采樣點的采樣深度為0 m、5 m、10 m，3#采樣點的深度為0 m、6 m、12 m，4#采樣點的深度為0 m、7 m、14 m。

圖1 香山水庫采樣點分布Figure 1 Distribution of sampling points in Xiangshan reservoir

1.2 理化性質測定

測定的水質指標有總氮、總磷、透明度、水溫、溶解氧、氨氮、酸堿度、高錳酸鹽指數及葉綠素a等。其中SD、T、DO、pH 值等指標現場檢測并記錄，DO和T使用美國YSI 測量、pH值使用PHB-1便攜式pH 計、用塞氏盤法測定透明度。總氮、總磷、高錳酸鹽指數、葉綠素a、氨氮等指標依據《水和廢水監測分析方法》(第4 版)的方法來進行測定[8]。用鉬銻抗分光光度法（A）測定總磷、用過硫酸鉀氧化法測定總氮，紫外分光光度法（A）、用納氏試劑光度法（A）來測定氨氮、高錳酸鹽指數使用酸性法（A）和Chl-a使用葉綠素a的測定（B）測定。

1.3 單因子污染指數法

單因子污染指數法也稱單因子評價法,是指檢測的各項水質指標與水質標準（《地表水環境質量標準》GB3838—2002，如表1）中所規定的標準值的比值，通過比值判斷有否污染。

選取總氮、總磷、溶解氧、pH值、氨氮、高錳酸鹽指數這6個水質參數作為評價指標，確定水質的類別[9]。

單因子污染指數法的計算公式（不適用于溶解氧、酸堿度）：

式中：Pi表示水質參數i污染指數；Ci表示水質參數i實測值，mg/L；Si表示i評價的標準值，mg/L。

公式適用于如TN、TP、NH3-N、CODMn等具有上限的污染物質，不適用于DO這種有下限的物質，所以DO的計算公式應為：

式（4）中：Cf表示溫度T 時水體中飽和DO濃度，mg/L，是它在淡水中與水溫的近似關系；Ci表示DO的實測濃度，mg/L；Si表示評價的標準值，mg/L；T表示水溫（℃）。

對于如pH 這種既具有最高標準又有最低標準的污染物質,則計算公式為：

式（5）、（6）中：評價標準規定，pHi—pH的實測值；pHs,max—pH值上限；pHs,min—pH 值下限。

如果水質參數i的污染指數Pi＜1，則表示該指標符合地表水環境質量標準，如果水質參數i 的污染指數Pi＞1，則表明該水質指標超過了標準范圍。水質參數i的污染指數Pii越大，就表示該水質指標受污染程度越嚴重。

表1 地表水環境質量標準（GB3838-2002）（mg/L）Table 1 environmental quality standards for surface water(GB3838-2002)(mg/L)

2 結果與分析

2.1 水質狀況分析

單因子評價法的優點簡潔明了，是比較常用的一種水質評價方法，可以直觀地反映出要評價水體的水質狀況。評價數據為香山水庫4 個采樣點水質參數的平均值。污染指數的計算標準執行國家環境保護總局制定的《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類標準。香山水庫水質單項指標檢測結果如表2，水質評價結果如表3所示。

表2 香山水庫水質指標測定結果Table 2 Determination results of water quality index of Xiangshan reservoir

由表2可知，香山水庫的溶氧均值為5.93 mg/L，符合《地表水環境質量標準》Ⅲ類標準。香山水庫的高錳酸鹽指數均值為2.41 mg/L符合《地表水環境質量標準》II類標準。香山水庫1-4#采樣點的氨氮分別為0.154、0.072、0.046、0.067 mg/L，呈現出上游高于下游的趨勢。香山水庫氨氮均值為0.084 mg/L,符合《地表水環境質量標準》II類標準。香山水庫1-4#采樣點的總氮分別為0.98、1.053、1.099、0.881 mg/L。呈現出上游高于下游的趨勢。香山水庫總氮均值為1.003 mg/L,符合《地表水環境質量標準》IV類標準。香山水庫1-4#采樣點的總磷分別為0.037、0.021、0.014、0.018 mg/L。呈現出上游高于下游的趨勢。香山水庫總磷均值為0.022 mg/L,符合《地表水環境質量標準》II類標準。

表3 香山水庫水質單因子污染指數法評價結果Table 3 evaluation results of single factor pollution index method for water quality of Xiangshan reservoir

由表3可知，香山水庫1#采樣點的溶解氧均滿足III類標準，高錳酸鹽指數滿足I類標準，氨氮滿足II類標準，總氮、總磷滿足III標；2#采樣點的溶解氧滿足III類標準，高錳酸鹽指數滿足I類標準，氨氮滿足類I標準，總磷滿足II類標準，總氮滿足IV類標準；3#采樣點的溶解氧滿足II類標準，高錳酸鹽指數、氨氮滿足I類標準，總磷滿足II類標準，總氮滿足IV類標準，4#采樣點的溶解氧、總磷滿足II類標準，高錳酸鉀指數、氨氮滿足I類標準，總氮滿足III類標準。

通過對各采樣點水質指標的污染指數的分析，2#和3#采樣點的總氮單項污染指數大于1，說明總氮含量高，超過了規定的水質標準，其余的水質污染指數在0.15～0.98 之間，說明香山水庫的水質總體良好，氮是香山水庫的單項污染物，是致使香山水庫水體污染的主要因子。

3 討論與結論

運用單因子污染指數法評價其水質情況，結果表明：香山水庫水質情況整體良好，水質總體處于III～IV類，氮是香山水庫水質單項污染物。其中2#和3#采樣點的總氮單項污染指數大于1，說明氮是香山水庫的單項污染物。