馬家溝水庫飲用水源地水質狀況及防治對策研究

左鳳丹，楊 聰

(重慶惠源檢測技術有限公司，重慶 400000)

在我國，農業廢水排放，暴雨地表徑流等是湖泊、水庫的主要受納水體[1-2]。由于水庫是水環境的重要組成部分，水庫在蓄水和調節地表徑流等方面起著重要作用，水庫水質的狀況關系飲用水質安全[3-4]。關于湖庫水質評價，目前運用的最多的是單因子污染指數法、綜合污染指數法、主成分分析法、模糊評價法和人工神經網絡評價等，而這其中綜合污染指數法是可以全面反映水庫水質中各污染物對水質的綜合影響，并可以突出反映水質污染最重要的指標[5-13]。馬家溝水庫作為一級飲用水源地保護區，近年來，受人類活動及自然環境變化等綜合因素的長期影響，馬家溝水庫水質可能受到一定程度的污染，可能會影響到居民飲用水質安全。為掌握馬家溝水庫水質狀況，開展水質調查研究，采用綜合污染指數法對水質進行評價，為改善水庫水質狀況，科學有效的管理馬家溝飲用水源地，對馬家溝飲用水源地水生態環境保護具有一定的實際意義。

1 材料與方法

1.1 樣品采集及分析

以馬家溝水庫城市飲用水源地為研究對象，以該水庫的庫心為采樣點，按照《地表水環境質量監測技術規范》(HJ/T 91-2002)的要求，2020年5月-2021年12月，對馬家溝水庫進行表層水質采樣，合計20次水樣。分別測定pH、電導率、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總氮、總磷、氟化物、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽參數，按照《水和廢水監測分析方法》(第四版)和《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中相關規定，實驗分析采取空白實驗、加標回收率實驗、質控樣品等措施確保數據的準確性和代表性。

1.2 評價方法

數據采用采用SPSS19.0進行相關性分析，采用綜合污染指數法進行水質評價，地表水水質分級標準見表1，綜合污染指數法計算公式為[14-15]：

表1 地表水水質分級標準

(1)

(2)

式中：Pj為j點位的綜合污染指數；n為參加評價的污染物項目數；Pi為i項污染物的分指數；Ci為i項污染物平均濃度；Si為i項污染物平均標準值。根據Pj值擬定分級標準見表1。

2 結果與討論

2.1 馬家溝水庫水質狀況

從總體20次現場采樣測試pH的平均值為8.29，溶解氧的平均值為7.83 mg/L，均符合《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)III類水質標準限值要求。馬家溝水庫飲用水源地水質指標見表2，由表2可以看出，馬家溝水庫水質中高錳酸鹽指數、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總氮、總磷、氟化物、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽的平均濃度分別為2.17、2.2、0.16、0.051、1.87、0.28、51.2、30.5和1.43 mg/L，變異系數分別為39.3%、45.7%、56.0%、38.9%、22.3%、44.5%、9.9%、17.5%、25.6%，均符合《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)III類水質標準限值要求，其中硫酸鹽呈現弱變異，總氮、氯化物、硝酸鹽呈現中等變異，高錳酸鹽指數、五日生化需氧量、氨氮、總磷、氟化物呈現強的變異，呈現中等和強的變異系數表明，馬家溝水庫水質中這些參數受季節影響變化較大。

表2 馬家溝水庫飲用水源地水質指標

馬家溝水庫水質指標相關性分析見表3，由表3可以看出，pH與高錳酸鹽指數呈現極顯著性正相關(p<0.01，r=0.559)，高錳酸鹽指數與氯化物呈現顯著性負相關(p<0.05，r=0.508)，五日生化需氧量與氨氮呈現顯著性負相關(p<0.05，r=0.446)，氨氮與硫酸鹽呈現顯著性負相關(p<0.05，r=0.450)，總氮與硝酸鹽呈現極顯著正相關(p<0.01，r=0.749)，氟化物與氯化物(p<0.05，r=0.383)、硝酸鹽(p<0.05，r=0.466)均顯著性相關，由此表明，馬家溝水庫這些水質指標之間可能呈現相互影響或者有相同污染來源。

表3 馬家溝水庫水質指標相關性分析

2.2 綜合污染指數評價

按照《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)III水質進行計算綜合污染指數，根據高錳酸鹽指數、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總氮、總磷、氟化物、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽20組數據取平均值，計算得出綜合污染指數為0.51，表明馬家溝水庫飲用水源地水質呈現一定程度的輕度污染。2021年馬家溝水庫月綜合污染指數變化見圖1，由圖1可以看出，2021年1月、2月、9月，馬家溝水庫水質的綜合污染指數相對高于其他月份，但綜合污染指數總體均保持在0.4～0.7范圍，從全年看，綜合污染指數呈現小幅度變化趨于，表明馬家溝水庫水質全年總體趨于穩定水平。

圖1 2021年馬家溝水庫月綜合污染指數變化

3 馬家溝水庫水質保護對策

針對馬家溝水庫飲用水源地水質狀況，對該水庫的生態環境保護提出以下對策和建議。

(1)加強馬家溝水庫水環境監測。基于馬家溝水庫為重慶市高新區重要飲用水源地，加強馬家溝水庫水環境監測，定期開展覆蓋庫區水質的調查監測，及時掌握馬家溝水庫水質狀況及變化趨勢。同時，基于水庫生態承載力，合理規劃漁業生產方式達到凈化水體，實現馬家溝水庫水質持續改善。

(2)加強宣傳，提供群眾保護飲用水源地的意識。加大馬家溝水庫生態環境保護宣傳力度，利用每年“世界水日”“世界環境日”“中國水周”等開展形式多樣，內容豐富的幾種宣傳，提升庫區周圍群眾保護水源地水質的生態環境保護意識，營造良好的生態環境保護氛圍。

(3)提高馬家溝水庫的科研保和保護力度。政府應該加大水質科研和規劃力度，開展有針對性的科學研究，科學合理規劃。在水庫保護區范圍內設計者隔離警示設施，安裝監控設施設備，建設信息化管理平臺，建設對馬家溝水庫統一監控，綜合研判，聯合調度的有效管理機制，促進馬家溝水庫生態環境保護良性發展，切實提升飲用水源地水質安全水平。

4 結 論

(1)馬家溝水庫城市飲用水源地水質符合《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)III類水質標準限值要求，水質良好。高錳酸鹽指數、五日生化需氧量、氨氮、總磷、氟化物呈現強的變異，呈現中等和強的變異系數表明，這些參數受季節影響對馬家溝水庫水質變化較大。

(2)馬家溝水庫水質綜合污染指數總體均保持在0.4～0.7范圍，綜合污染指數呈現小幅度變化趨于，表明馬家溝水庫水質全年總體趨于穩定水平。

(3)加強馬家溝水庫水質監測，及時掌握水環境質量狀況，加強馬家溝水庫科研和規劃，有針對性的開展科學研究，促進該水庫生態環境保護良性發展。