西塬水库水质状况评价与分析

陈 洋

(山西水利职业技术学院 山西运城 044000)

西塬水库水质状况评价与分析

陈 洋

(山西水利职业技术学院 山西运城 044000)

通过2015年对西塬水库水质的COD、氨氮、总磷（TP）、总氮（TN）指标进行了全年每月一次的监测，采用单因子污染指数法与综合污染指数法相结合的方法对该水库进行水质评价与分析。结果表明，西塬水库全年6个测站点水质均属于劣V类水。经分析，氨氮污染指数不是导致水体污染的主要因子；全年COD、TP污染指数一直很高，TN污染指数在9至12月份暂时恢复到正常范围内；3月份与6月份综合污染指数最高，主要是由于COD在此月份指数较高，同时TP、TN污染指数在3月份交替出现最高值。

西塬水库；水质评价；评价方法

0 引言

西塬水库，又称硝池滩，位于运城市盐池西端解州镇西北部，其东侧紧邻北门滩，南同浦铁沿西塬水库南侧经过。该池除了泄洪外主要从事渔业生产，盛产鲤鱼、鲫鱼等品种。流域面积约369.41 km2，最大蓄存7 000万m3。主要功能是储存调蓄洪水，减轻洪水对盐池的威胁，是运城盐池的重要保护屏障，主要拦截姚暹渠以南、盐池西部永济市及盐湖区流域内地表及浅层地下水。

目前水库水质逐年加重，生态系统退化成藻型，营养水平由贫营养化到富营养化，因此对水库的污染治理和生态修复刻不容缓[1]。近些年，国内也非常关注水库水环境与水生态的研究，马太玲[2]在2007年就神经网络在水质模拟预测及水库富营养化预测方面的应用进行了探讨，建立了基于A-BP和AGA的水质评价、模拟预测模型，旨在寻求一种评价结果客观、准确、评价过程简单而有效的评价预测方法，结果表明，在水库富营养化预测的几种方法中，A-BP模型的预测精度高于其它方法；水环境容量推算结果表明，西山湾水库已无TN、TP和CODMn的环境容量；BOD5、CODcr仍有一定的环境容量。水质监测与评价是通过客观的定量的描述水体状态，为水环境治理、研究与管理提供依据，因此水质监测与评价[3、4]的方法与手段就显得越来越重要。本文正是对西塬水库的水质进行评价，以便为西塬水库的水环境治理与生态修复提供基础的数据理论依据。

1 数据与方法

1.1 数据来源

监测区域为整个西塬水库水质状况。同时考虑周边实际情况，包括：水文及河道地形、植被及进出口位置、排污口等因素，力求全面、真实、客观地反映水库的水环境质量及污染物的时空分布状况。分别在水库进水口、渔场、水库中心、出水口、席张村、西塬村6个点布设采样站位。水质监测站点分布见图1。

图1 西塬水库监测站点分布图

西塬水库水质监测进行于2015年全年监测，每月监测一次，测定分析项目主要包括：COD、氨氮、TP、TN指标。采水器选用直立式采样器，样品的采样、保存、管理均按照中华人民共和国国家环境保护标准《水质采样样品的保存和管理技术规定》（HJ493-2009）有关规定执行。

1.2 评价方法

采用单因子污染指数法与综合污染指数法[5-7]相结合对西塬水库水质进行评价。

1.2.1 单因子污染指数评价

单因子评价首先要先确定该水体评价标准，将各参数浓度与评价标准相比，数据比值是否大于1来评价该水体是否达到了相应的水质标准。

其公式为：

式中：Sij——站j评价因子i的标准指数；

Cij——站j评价因子i的实测值；

Csi——评价因子i的评价标准值。

1.2.2 综合污染指数评价

综合指数法是各指标对水体综合污染程度的一种数量指标。

其公式为：

式中：Pj——站j评价的综合污染指数。

水质状况污染程度分级取决于P值：当P≤0.8，水质质量评价为达标；当0.8＜P≤1.0，水质质量评价为基本达标；当1.0＜P≤2.0，水质质量评价为污染；当P≥2.0，水质质量评价为重污染。

2 评价结果与分析

2.1 单因子污染指数评价结果

6个测站点的COD、氨氮、TP、TN四个因子的污染指数评价结果如图2所示，四项评价因子的评价标准值均选用GB 3838—2002地表水环境质量标准中的V类标准进行评价。从6个测站点的污染指数图可以看出，所有测站点的氨氮指数均为正常，都在1以下，说明水库受到氨氮的影响较弱，造成水体污染严重的主因不是氨氮所致。COD、TP、TN三个因子的污染指数都偏高，尤其是COD与TP，大部分月份都处在超高指数范围。整体而言，在D1、D2测站点（进水口、渔场）COD指数变化幅度较大，其余变化基本稳定，通过实地勘察，发现在进水口位置有大量的生活污水与工业废水的排入，应该是导致COD指数很高的主要因素，而渔场离进水口较近，也导致其所在地水质COD不稳定。同时可以看出，COD污染指数在1月份、5月份、6月份及12月份相对整年度指数超标最为严重，推测与这几个月份周围人群的用水量增大及工业用水旺季有关。TP污染指数是在D4、D5测站点（出水口、席张村）处变化幅度较大，且均在3月份达到最高值，尤其是D4测站点，最大值达到了3.96，分析可能是席张村农业大量使用含磷化肥及农药所致，而出水口离席张村较近，因水流流向致使D4、D5侧站点均超标严重；其余测站点表现出全年TP超标，且波动幅度较小，分析可能是水库底泥存有大量的含磷物质。通过对比，可以看出，TN相比COD与TP污染指数较小，除D4、D5测站点，其他测站点均在3月份TN污染指数达到了最大值，且在9至12月份恢复到了正常值范围内，说明水库对氮具有较强的自净作用，且在后半年水中排入含氮化合物出现明显降低。

图2 各测站点的各污染指标

2.2 综合污染指数评价

6个站点的全年综合污染指数如图3所示。

图3 综合污染指数

由图3可以看出，2015年全年监测综合污染指数范围在1.36～2.36之间，全年均属于污染或重度污染水质，说明多项指标都不满足水环境功能要求；全年3月份污染最为严重，6个测站点污染指数均大于2，表明此时水体受到严重污染，属于重度污染水质，水质污染指数超标严重，结合单因子污染指标评价结果可知，3月份污染指数最大，主要是由于TP、TN在3月份指数交替达到最高所致，当然COD值对其影响也很大；其次为6月份，6个测站点也均触及指数2，也属于重度污染水质，结合单因子污染指数评价结果，6月份污染严重，主要是因COD污染指数在此月份值较高所致；10月份在全年监测中污染指数相比其它月份而言，稍稍较好，大部分处在污染指数的1.5以下，说明在这个月内，水质得到了一定程度的恢复，但恢复程度不大；相比各个测站点来说，位于西张村附近的采样站点D5，整年水质相比其它站点而言，相对较好，9至12月份指数在1.5以下，根据实地勘察，席张村在西塬水库没有见到任何排污口，附近也未见固体垃圾堆放，植被也相对旺盛，此测站点污染未达标主要是因整体水环境污染严重所致，包括底泥的影响、污染物质的迁移。

3 评价结论

通过单因子污染指数评价与综合污染指数评价相结合的方法对西塬水库水质进行评价，结果表明，西塬水库全年6个测站点水质均属于劣V类水。全年污染指数均不在正常范围内，说明水质已被严重污染。经分析，氨氮指数属于正常范围，不是导致水质污染的主要因子；全年COD、TP污染指数一直很高，TN污染指数在9至12月份暂时恢复到正常范围内；3月份水库污染指数最大，污染程度最为严重，主要是由于TP、TN在此月份的污染指数交替达到最高值所致，同时COD污染指数影响也很大；6月份污染指数次之，主要是由于在此月份COD污染指数较高所致。本文水质评价结果表明对西塬水库的污染治理和生态修复刻不容缓。

［1］蔡庆华，孙志禹.三峡水库水环境与水生态研究的紧张与展望［J］.2012，24（2）:169-177.

［2］马太玲.湖库水质评价及水质模拟预测方法研究［D］.呼和浩特，内蒙古农业大学，2007.

［3］钱 军，李洪武等.大洲岛珊瑚礁海域水质状况分析与评价［J］.生态科学，2015，34（6）:22-29.

［4］王潇潇，张妙仙等.模糊标识指数与对应分析法在水质评价中的联合应用［J］.环境科学学报，2012，32（5）:1227-1235.

［5］艳 卿，宪 兵.水质基准与水质标准［M］.北京：中国标准出版社，2004.

［6］尹海龙，徐祖信.我国单因子水质评价方法改进探讨［J］.净水技术，2008，27（2）:1-3.

［7］陆卫军，张 涛.几种河流水质评价方法的比较分析［J］.环境科学与管理，2009，34（6）:174-176.

Evaluation and Analysis of Xiyuan Reservoir’s Water Quality

CHEN Yang

Through monitoring the index data of COD，ammonia nitrogen，total phosphorus（TP）and total nitrogen（TN）from Xiyuan Reservoir’s water quality once a month in 2015，an analysis was made on water quality which was used the combined method of single factor pollution index and integrated pollution index.The results show that all the water quality of the six stations in the year of the Xiyuan Reservoir belongs to inferior water of class v.The analysis showed that the ammonia nitrogen pollution index was not the main factor leading to water pollution.The COD and TP pollution index were very high in the year，TN pollution index between September and December was temporarily returned to normal range.The combined pollution index in March and June was the highest，mainly due to the higher COD index in this month，at the same time TP and TN pollution index in March appeared alternating the highest value.

Xiyuan Reservoir；water quality evaluation；evaluation method

X824

B

1006-8139（2017）02-047-04

2017-03-09

2017-03-15

伍姓湖三维水质及营养盐迁移转化模拟研究（山西省水利科学技术研究与推广项目201413）。

陈 洋（1987-），女，2014年硕士研究生毕业于中北大学，助教，研究方向：水污染控制技术。