水庫水質現狀及富營養化研究

摘要：針對水庫水質及富營養化現狀，通過調查法、文獻分析法、觀察法，以長樂區農村萬人千噸飲用水源的監測情況為例，在水庫內設置采樣點，根據水庫水質現狀分析了水庫中葉綠素a、總磷之間的關系，掌握區域調蓄水庫的富營養化狀態。發現水庫水質現狀及富營養化問題，提出了水庫水質現狀及富營養化等應對措施，以此預防污染物在水庫底部堆積引發的富營養化問題。

關鍵詞：水庫 水質現狀 富營養化 飲用水

Research on the Current Status of Reservoir Water Quality and Eutrophication

LI XiangmeiFuzhou Changle Environmental Monitoring Station， Fuzhou， Fujian Province， 350299 China

Abstract： Based on the the current situation of water quality and eutrophication in reservoirs， taking the monitoring of a thousand ton drinking water source for thousands of rural people in Changle District as an example， this article used survey， literature analysis， and observation methods to set up Sampling points. The relationship between chlorophyll-a and total phosphorus in the reservoir was analyzed according to the current water quality status， and the eutrophication status of the regional regulated storage reservoir was grasped. It’s found the current situation of water quality and eutrophication in the reservoir， and proposed measures to prevent eutrophication caused by the accumulation of pollutants at the bottom of the reservoir.

Key Words： Reservoir; Current water quality status; Eutrophication; Drinking water

水體發生富營養化情況，會直接影響人類生活與生物維生存。為了輔助藻類生物繁殖，防止水體內溶解氮含量發生下降，避免引發水質惡化，以及防止福州市長樂區水庫水質惡化，相關人員應通過監測水庫水質現狀與富營養化情況了解當地生態是否平衡。本文采用案例分析法對水庫或附近河流情況進行了解，將范圍確認為長樂區，確認其是受到降雨等天氣影響導致生物殘骸、污染物在水庫底部堆積引發的富營養化情況，并加以研究和處理，從而掌握2022—2023年度萬人千噸飲用水源監測情況，確認當地水質類別節本為II～III類，使相關熱源結合現有水庫富養化情況，應及時進行防控，對水庫加以保護，控制污染物排放量。通過水庫管理的方式，才能發現并實現對水質問題的預防和處理，從而展現出水庫水質富營養化情況的監測價值。

1 水庫水質與富營養化現狀

1.1 案例分析

本文結合長樂區農村萬人千噸飲用水源監測結果統計情況展開研究。根據相應斷面、日供水規模等情況，監測水質類別及其富營養化程度。根據2022—2023年數據，可以展現當地水質現狀，具體見表1。

對于地表飲用水水源地水質評價方式，需要執行《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）Ⅲ類標準。水質評價方法參照《地表水環境質量評價方法（試行）》（環辦〔2011〕22號）進行評價。水質類別評價采用單因子評價法，所涉及項目指標（除水溫、化學需氧量、總氮和糞大腸菌群不參與評價外）以類別最高的一項為最終本年份水庫的水質類別。從表1中可以看出，水庫的水質類別基本取決于總磷的濃度。

1.2 水質影響因子分析

根據表1內容了解到，當前，各斷面水體內的硫酸鹽含量總趨勢有所增加，三溪水庫的變化最為明顯，從4.90 mg/L上升至6.04 mg/L；王墓口水庫從4.15 mg/L上升至4.31 mg/L，其原因在于，受天氣變化影響致使水體溫度呈現出不穩定狀態，導致硫酸鹽的含量有所增加；在中街水庫中，硫酸鹽含量從5.14 mg/L下降至4.49 mg/L；岱西水庫的硫酸鹽含量從4.18 mg/L下降至3.78 mg/L，可能受到當地鄉鎮的集中式供水建設活動影響，使之發生改變。同時，根據各水庫的氰化物含量可知，水庫氰化物含量皆為0.004L，屬于I類水，不存在污染類水質級別。但當地也應重視生活污水及農業灌溉等領域的水體，防止其通過表層徑流進入水庫，引發污染問題。

1.3 水質評價方法

1.3.1" 單因子水質標識指數

根據當地情況，結合水質斷面，掌握相對嚴重的污染因子。經監測結果表明，2022—2023年，總氮時常超標。2022年，中街水庫總氮年均值為1.16 mg/L，王墓口水庫為1.03 mg/L，達到IV類，超標。2023年，三溪水庫總氮年均值為1.26 mg/L，王墓口水庫為1.08 mg/L，達到IV類，超標；中街水庫年均值為2.99 mg/L，達到劣V類，嚴重超標；岱西水庫總氮年均值雖達到III類 ，但也在超標臨界狀態。由此可見，總氮因子相對嚴重，以此作為水質識別系數并按照水環境標準，使相關人員能夠做出合理評價。通過單因子的計算方式，按公式（1）進行計算。

式（1）中：表示污染物的單個因子水質標識指數；表示為各水質指標中的水質類別；表示所監測數據在?水質中產生的變化值；表示功能區域及水質類別之間進行比較的結果，其中，功能區的類別都以II類水質為主。由此說明，還需保持對山間溪流、河谷和雨水等流經水域的警惕。

1.3.2 綜合水質標識指數法

以當地水質情況為主，除、、外，增加表示為水體中目標功能標準和綜合水質級別的比較結果，并列出計算公式，具體如公式（2）所示。

式（2）中： 表示綜合水質標識指數。如此，則可通過公式計算，獲得水質中單個因素是否在斷面中存在超標情況。

1.3.3" 綜合營養狀態指數法

結合長樂區農村萬人千噸飲用水源監測結果可知，選取表1中總磷、總氮、高錳酸鹽指數、透明度、葉綠素a 這5個年均值指標，由此實現對當地富營養化情況的評價。同時，需按照公式（3），確認具體評價指標。

（3）

式（3）中： 表示綜合營養狀態指數；表示單個因子中的營養狀態指數；表示為參評的指標個數。若 小于30，則表示為貧營養級；若 在30～50之間，則表示為中營養級；若 在50～60之間；則表示為輕度富營養級； 若在60～70之間，則表示為中度富營養級；若在60～70之間，則表示為重度富營養級。經計算，顯示近兩年中街水庫綜合營養狀態指數為41.6和39.5，王墓口水庫為49.2和45.6，三溪水庫為42.2和45.9，岱西水庫為43.9和35.3，營養狀態皆為中營養級。

2 水庫水質現狀與富營養化問題

2.1 威脅居民身體健康

長樂區的水庫分布較廣，在所選擇的三溪水庫、岱西水庫、王墓口水庫和中街水庫中，不論哪一個水庫內的藻類過度繁殖，都會增加其在生長發育期間的有毒物質，產生大量微囊藻毒素等。一旦其通過土壤和水體傳播，或經過食物鏈被人體接觸，都會直接影響人類健康[1]。

2.2 影響生態系統平衡

水庫水質的富氧化嚴重，勢必會對水體造成污染。人們將生活污水隨意排放，或化工、鋼鐵、制藥等工業行業將廢水排放進入河流，都會導致水體中磷等物質增加。若持續累積，則會造成水體富氧化。此外，化肥、農藥等的大量使用容易造成區域水體污染，或其在土壤中和在植物上方殘留，都會零容到附近環境，尤其是水體[2]。磷和氮等含量增加則會造成水體富氧化情況的出現，導致生態系統的平衡受到威脅[3]。

3 應對措施

3.1 做好前期預防工作

若水庫內的藻類發生水華，則會像慢性病一般很難完全治愈。因此，相關人員需以防控的方式降低水華危害所帶來的影響，以預防的手段來減少損失。

相關人員應加強對流域的控制，掌握水庫營養負荷情況并減少其輸入量，利用污水脫氮除磷技術、截污工程等建設方式，保證上游出現輕度污染的水體能夠進行隔離，防止未受到污染的水體變為輕度污染水體[4]；還應消減營養鹽、管控有害化學品、清污處理等，實現對內源營養物質的控制。

3.2 合理建設水庫生態系統

相關單位為滿足水庫的合理領域要求，還應采用下述手段，以保持水庫生態系統的平衡。

3.2.1" 調整魚類種群

通過過濾性的魚類養殖方式，避免水庫中出現過量水藻，有效控草和固碳，實現對周圍水域水生生物群落的改善，讓區域內水生群落的組成更完整。

3.2.2" 恢復濕地系統

第一，從水庫周圍的濕地系統入手，通過加強對污染物控制的方式，有效增強濕地的污染物凈化功能。第二，通過修復水生植被的方式，增加先鋒物種在當地的應用，以優良物種的應用，實現對當地生群落的配置，避免外來物種對當地水庫中的物種進行侵害。第三，通過系統性整體性項目的開展，使長樂區和閩侯等周邊地區同頻共振，提高恢復濕地系統的效率[5]。

3.2.3" 增設生態緩沖帶

相關單位應堅持因地制宜的原則，實現對緩沖帶的設置，盡可能避免人為干擾而影響水庫的生態平衡。選擇緩沖帶所在位置，實現對緩沖帶結構的優化，注重其功能、景觀，適當清退設置在緩沖帶中的魚塘、農田和景點，以展現區域的多自然性，延長生態緩沖帶的使用年限。

3.3 調控庫內氮磷污染物

長樂區內，幾個水庫特色不僅體現在它的水，更體現在附近山、石方面。因此，當地的蓄水形狀相對特殊，多數入庫的水體是由于河流匯集而來。若上游區域輸入水體中存在營養鹽及顆粒物過多的情況，則可能在后續經過次區沉積時難以向下游的湖區進行遷移，影響水體的應用。對此，應采用地表徑流污水的控制方式，把控外源營養鹽的輸入，同時采用相應的庫區內源等污染物質控制方法，方可有效增加水庫下游的水體流量，降低水庫富營養化水平，從而充分展現水體的應用價值。

4 結語

綜上所述，根據上述水庫水質現狀及負氧化情況，可得出以下結論：（1）做好前期預防工作，以控制流域、消減營養鹽、做好監測預報等預防手段減少水庫損失；（2）合理建設水庫生態系統，調整魚類種群、恢復濕地系統，，增設生態緩沖帶，方可保持水庫生態系統的平衡；（3）采取調控庫內氮磷污染物、開展綜合治理活動。相關部門還應注重水體富營養化這一過程，合力守護我們共同的水資源。

參考文獻

[1]ALMEIDA M，COELHO P. Improving the accuracy of an integrated watershed-reservoir water quality modeling approach （SWAT and CE-QUAL-W2） in data scarce watersheds[J].Journal of Hydrology， 2024， 644：132076.

[2]陳振宙.基于DPSIR模型的磨盤山水庫水環境安全評價[D].哈爾濱：黑龍江大學， 2024.

[3]張瑞麗，宋濤.亳州城南調蓄水庫水質現狀及富營養化分析[J].當代化工研究，2023 （16）： 46-48.

[4]朱文杰，姜玲，趙穎.安峰水庫水環境質量評價及富營養化分析[J].水土保持應用技術，2023 （1）： 34-36.

[5]吳柯岑.三岔水庫水質現狀及富營養化狀況分析[J].四川水利， 2023， 44 （1）： 108-111.