南阳市饮用水源鸭河口水库水质评价

王弋+施建伟+凡盼盼+冯果+牛其恺+赵光骞+马晓+

摘要：于２０１２年对鸭河口水库粪大肠菌群、叶绿素ａ和水质理化指标进行监测，按水样采集标准方法于水库出口处采样，采用营养状态指数法对中线水源区进行营养状态评价。结果表明，鸭河口水库叶绿素ａ的营养状态指数为３８．７０，水质综合营养状态指数为４３．１；单项理化监测指标中除总氮为Ⅲ类水质标准外，其他监测指标均符合Ⅰ类水质标准；丰水期、枯水期和平水期３个水期水质基本相近。综合评价，鸭河口水库水质稳定，处于中营养状态。

关键词：鸭河口水库；水质；富营养化；监测；评价；南阳市

中图分类号：Ｘ１４３文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０14）08－1782-04

Evaluating the Water Quality of Drinking Water Source from Yahekou Reservoir in Nanyang City

ＷＡＮＧ Ｙｉ１，ＳＨＩ Ｊｉａｎ－ｗｅｉ１，ＦＡＮ Ｐａｎ－pａｎ２，ＦＥＮＧ Ｇｕｏ１，ＮＩＵ Ｑｉ－ｋａｉ１，ＺＨＡＯ Ｇｕａｎｇ－ｑｉａｎ１，ＭＡＯ Ｘｉａｏ１

（１．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａｎｙａｎｇ in Henan Province， Ｎａｎｙａｎｇ ４７３０００，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Sｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｎａｎｙａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｙａｎｇ ４７３０６１，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｅｃａｌ ｃｏｌｉｆｏｒｍ， ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｗｅｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｏｕｔｌｅｔ ｏｆ Ｙａｈｅｋｏｕ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ ２０１２． Ｗａｔｅｒ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｂｙ ｓｔａｎｄａｒｄ ｍｅｔｈｏｄｓ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｒｏｐｈｉｃ ｓｔａｔｕｓ ｉｎｄｅｘ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｔｒｏｐｈｉｃ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｔｒｏｐｈｉｃ ｓｔａｔｕｓ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａ ｗａｓ ３８．７0 ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ４３．１． Ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｅｘｃｅｐｔed ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｒｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆⅠｔｙｐｅ ｗａｔｅｒ， ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｗａｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ Ⅲ ｔｙｐｅ ｗａｔｅｒ． Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｗｅｔ ｗａｔｅｒ ｐｅｒｉｏｄ， ｃｏｍｍｏｎ ｗａｔｅｒ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｌｏｗ ｗａｔｅｒ ｐｅｒｉｏｄ ｗａｓ ｓｉｍｉｌａｒ． Comprehensive ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗａｔｅｒ ｔｒｏｐｈｉｃ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｗａｔｅｒ ａｒｅａ ｗａｓ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｇａｒｄｅｄ ａｓ ｍｅｓｏｔｒｏｐｈｙ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｙａｈｅｋｏｕ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ； ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ； ｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ； ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ； ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；Nanyang City

南阳市饮用水源为鸭河口水库，位于长江流域汉江支流唐白河水系白河上游的南召县皇路店镇鸭河村，上距南召县城３５ ｋｍ，下距南阳市４０ ｋｍ，是汉江支流白河上的主要防洪控制工程。鸭河口水库工程始建于１９５８年，１９５９年大坝合拢，１９６０年拦洪蓄水，并于１９８８—１９９２进行了除险加固，属多年调节大型水库，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电、养殖、城市供水及旅游等综合利用的大型水利枢纽。鸭河口水库控制流域面积３ ０３０ ｋｍ２，占白河干流集水面积的２４．７％，库区水面面积约１２０ ｋｍ２，洄水长度２５ ｋｍ，直接入库河流有６条，最大河流为白河，其次有鸭河、留山河、黄鸭河、松河、空山河等。水库汇流区多年平均降雨量８００ ｍｍ，其中７０％集中在６～９月，且大多以暴雨形式出现［１］。为了了解鸭河口水库水质营养化现状，利用２０１２年全年于出水口设置监测站的数据进行水质营养状态评价，旨在掌握水质季节动态变化特征，以保护库区水质，防止其富营养化，保证南阳市饮用水安全和工农业生产安全，为饮用水源的水质管理及供水处理提供参考。

１材料与方法

１．１样品采集与检测

于２０１２年丰水期（７、８、９、１０月）、枯水期（３、４、５、６月）、平水期（１、２、１１、１２月）在鸭河口水库出口处定点采集样品，共１２次。按水样采集标准采集微生物样品、叶绿素ａ和水质理化检测样，所采样品均于２４ ｈ内带回实验室，参照文献［２，３］进行处理及测定。

１．２水质营养状态评价标准

１．２．１微生物学评价标准采用《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）规定。Ⅰ类水，粪大肠菌群数≤２００个／Ｌ；Ⅱ类水，粪大肠菌群数≤２ ０００个／Ｌ；Ⅲ类水，粪大肠菌群数≤１０ ０００个／Ｌ。

１．２．２叶绿素ａ评价标准用叶绿素ａ质量浓度ρ（ｍｇ／ｍ３）评价湖泊富营养化时，常以其营养状态指数（Ｔｒｏｐｈｉｃ ｓｔａｔｕｓ ｉｎｄｅｘ，ＴＳＩ）为评价指标，ＴＳＩ＝１０×［６－（２．０４－０．６８ｌｎρ）／ｌｎ２］，其评价标准是：ＴＳＩ≤３７，贫营养型；３７＜ＴＳＩ≤５３，中营养型；ＴＳＩ＞５３，富营养型［４，５］。

１．２．３水质营养状态评价标准按照《地表水资源质量评价技术规程》（ＳＬ ３９５—２００７）进行水库营养状态的评价［６］，采用湖泊（水库）营养状态评价标准及分级办法。先采用线性插值法将水质项目浓度转换为赋分值，然后按照如下公式计算水质综合营养状态指数。

ＥＩ＝■■Ｅi

式中，ＥＩ为水质综合营养状态指数；Ｅi为评价项目i的赋分值；n为评价项目个数。

２结果与分析

２．１鸭河口水库粪大肠菌群季节变化及水质评价

２０１２年鸭河口水库全年的微生物学监测显示，微生物学指标相对稳定，常年监测的总大肠菌群数≤２０个／Ｌ。依据水质的微生物学评价标准，鸭河口水库微生物学指标都符合地表水Ⅰ类水质标准，符合源头水质的标准。

２．２鸭河口水库叶绿素ａ监测与分析

叶绿素ａ是水体中浮游藻类生物量和生态系统生产力的综合指标，也是反映水体富营养化程度的一个重要参数。２０１２年全年１２个月鸭河口水库在丰水期、枯水期、平水期３个水期的叶绿素ａ含量及其营养状态指数如表１所示。由表１可知，叶绿素ａ含量为０．００２～０．００３ ｍｇ／Ｌ，其营养状态指数ＴＳＩ为３７．３７～４１．３５。丰水期和枯水期叶绿素ａ的平均营养状态指数均为３９．３６，平水期较低，为３７．３７。总体上，鸭河口水库水质稳定，处于中营养状态。

２．３鸭河口水库水质理化指标监测结果

２０１２年丰水期、枯水期和平水期鸭河口水库水质理化监测数据见表２。由表２可知，鸭河口水库水质总体较好，除总氮外，其他各项指标都符合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）Ⅰ类水标准要求。水库的总氮一直处于较高水平，参照《地表水环境质量标准》，其含量处于Ⅲ～Ⅳ类之间，全年均值为Ⅲ类水质。总氮在季节分布上无明显的规律性，可能与库区及其各径流沿岸稳定的工农业生产和城镇污染源等人类活动因素及大气中氮循环及雨水中大量含氮等自然因素有关。２０１２年１２个月的监测结果显示鸭河口水库水质是稳定的。

２．４鸭河口水库水质营养状态评价

统计２０１２年鸭河口水库水质监测数据，以总氮、总磷、高锰酸盐指数和叶绿素ａ含量作为水库营养状态参数，按照《地表水资源质量评价技术规程》（ＳＬ ３９５—２００７）进行计算，结果如表３所示。由表３可知，２０１２年鸭河口水库各个时期总氮超标，其赋分值平均为６６．1。一年中１０月水质综合营养状态指数最高，达４５．６，２月水质综合营养状态指数最低，为４０．０；丰水期的水质综合营养状态指数最高，为４３．８，平水期最小，为４２．３。综合评价，鸭河口水库水体处于中营养状态。

３结论

２０１２年南阳市饮用水源鸭河口水库水质监测数据分析显示，水源区叶绿素ａ全年的平均含量为０．００２ ３ ｍｇ／Ｌ，其平均营养状态指数为３８．７０，水质平均综合营养状态指数为４２．９；微生物学指标符合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）Ⅰ类水质标准；单项理化监测指标中除总氮为Ⅲ类水质标准外，其他监测指标均符合Ⅰ类水质标准，总氮单项指标已达中富营养状态。综合评价，南阳市饮用水源鸭河口水库水质稳定，处于中营养状态。

湖库的富营养化程度与营养物质、水化学性质和生物性质、水库调度方式和气候条件等各种因素密切相关［７－９］。２０１２年监测数据显示，微生物学指标尽管符合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）Ⅰ类水质标准，但与《生活饮用水卫生标准》水质规定相比仍较高。总大肠菌数的来源主要是人、禽、畜的粪便，因此可通过控制和减少人、禽、畜粪便向库区及径流排入。所监测的理化指标中总氮超标，达到中富营养状态，而整个水域生态系统自净能力比较强，富营养化程度较低，因此综合评价鸭河口水库水质是稳定的。鸭河口水库总氮指标常年监测结果超标，其含量和其他污染物的含量应该与工农业生产排污和城市生活污水的排放有关，目前其库区及上游城镇生活污水尚未进行处理。饮用水库的水质保护是优质供水的前提保障，水资源已成为城市可持续发展的重要支撑因素［８，９］。相对于饮用水源保护的水质目标来看，水源地的污染控制能力还处于起步阶段。因此，为了确保南阳市饮用水和工农业生产长期安全，对鸭河口水库库区及径流进行流域生态工程规划已是当务之急，推广生态农业、生态林业、生态旅游、生态工业，治理点源和面源污染，削减水体营养负荷，把营养物质的输入控制在水域生态系统自净能力范围内。

参考文献：

［１］ 南阳地区水利编篡委员会．南阳地区水利志［Ｍ］．河南南阳：南阳地区水利局，１９９０．

［２］ 金相灿，屠清瑛．湖泊富营养化调查规范［Ｍ］．第二版．北京：中国环境科学出版社，１９９０．

［３］ 国家环境保护总局．水和废水监测分析方法［Ｍ］．第四版．北京：中国环境科学出版社，２００２．

［４］ 李玉英，高宛莉，李家峰，等．南水北调中线水源区富营养化研究［Ｊ］．中国农业大学学报，２００７，１２（５）：４１－４７．

［５］ 高玉荣．北京四海浮游藻类叶绿素浓度与水体营养水平的研究［Ｊ］．水生生物学报，１９９２，１６（３）：２３７－２４４．

［６］ 水利部水文局．地表水资源质量评价技术规程［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００８．

［７］ 舒金华．我国主要湖泊富营养化程度的评价［Ｊ］．海洋与湖沼，１９９３， ２４（６）：６１６－６２０．

［８］ 张忠祥，钱易．城市可持续发展与水污染防治对策［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，1998.

［９］ 叶常明.水污染理论与控制［M］.北京：学术书刊出版社，1989.

２．３鸭河口水库水质理化指标监测结果

２０１２年丰水期、枯水期和平水期鸭河口水库水质理化监测数据见表２。由表２可知，鸭河口水库水质总体较好，除总氮外，其他各项指标都符合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）Ⅰ类水标准要求。水库的总氮一直处于较高水平，参照《地表水环境质量标准》，其含量处于Ⅲ～Ⅳ类之间，全年均值为Ⅲ类水质。总氮在季节分布上无明显的规律性，可能与库区及其各径流沿岸稳定的工农业生产和城镇污染源等人类活动因素及大气中氮循环及雨水中大量含氮等自然因素有关。２０１２年１２个月的监测结果显示鸭河口水库水质是稳定的。

２．４鸭河口水库水质营养状态评价

统计２０１２年鸭河口水库水质监测数据，以总氮、总磷、高锰酸盐指数和叶绿素ａ含量作为水库营养状态参数，按照《地表水资源质量评价技术规程》（ＳＬ ３９５—２００７）进行计算，结果如表３所示。由表３可知，２０１２年鸭河口水库各个时期总氮超标，其赋分值平均为６６．1。一年中１０月水质综合营养状态指数最高，达４５．６，２月水质综合营养状态指数最低，为４０．０；丰水期的水质综合营养状态指数最高，为４３．８，平水期最小，为４２．３。综合评价，鸭河口水库水体处于中营养状态。

３结论

２０１２年南阳市饮用水源鸭河口水库水质监测数据分析显示，水源区叶绿素ａ全年的平均含量为０．００２ ３ ｍｇ／Ｌ，其平均营养状态指数为３８．７０，水质平均综合营养状态指数为４２．９；微生物学指标符合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）Ⅰ类水质标准；单项理化监测指标中除总氮为Ⅲ类水质标准外，其他监测指标均符合Ⅰ类水质标准，总氮单项指标已达中富营养状态。综合评价，南阳市饮用水源鸭河口水库水质稳定，处于中营养状态。

湖库的富营养化程度与营养物质、水化学性质和生物性质、水库调度方式和气候条件等各种因素密切相关［７－９］。２０１２年监测数据显示，微生物学指标尽管符合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）Ⅰ类水质标准，但与《生活饮用水卫生标准》水质规定相比仍较高。总大肠菌数的来源主要是人、禽、畜的粪便，因此可通过控制和减少人、禽、畜粪便向库区及径流排入。所监测的理化指标中总氮超标，达到中富营养状态，而整个水域生态系统自净能力比较强，富营养化程度较低，因此综合评价鸭河口水库水质是稳定的。鸭河口水库总氮指标常年监测结果超标，其含量和其他污染物的含量应该与工农业生产排污和城市生活污水的排放有关，目前其库区及上游城镇生活污水尚未进行处理。饮用水库的水质保护是优质供水的前提保障，水资源已成为城市可持续发展的重要支撑因素［８，９］。相对于饮用水源保护的水质目标来看，水源地的污染控制能力还处于起步阶段。因此，为了确保南阳市饮用水和工农业生产长期安全，对鸭河口水库库区及径流进行流域生态工程规划已是当务之急，推广生态农业、生态林业、生态旅游、生态工业，治理点源和面源污染，削减水体营养负荷，把营养物质的输入控制在水域生态系统自净能力范围内。

参考文献：

［１］ 南阳地区水利编篡委员会．南阳地区水利志［Ｍ］．河南南阳：南阳地区水利局，１９９０．

［２］ 金相灿，屠清瑛．湖泊富营养化调查规范［Ｍ］．第二版．北京：中国环境科学出版社，１９９０．

［３］ 国家环境保护总局．水和废水监测分析方法［Ｍ］．第四版．北京：中国环境科学出版社，２００２．

［４］ 李玉英，高宛莉，李家峰，等．南水北调中线水源区富营养化研究［Ｊ］．中国农业大学学报，２００７，１２（５）：４１－４７．

［５］ 高玉荣．北京四海浮游藻类叶绿素浓度与水体营养水平的研究［Ｊ］．水生生物学报，１９９２，１６（３）：２３７－２４４．

［６］ 水利部水文局．地表水资源质量评价技术规程［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００８．

［７］ 舒金华．我国主要湖泊富营养化程度的评价［Ｊ］．海洋与湖沼，１９９３， ２４（６）：６１６－６２０．

［８］ 张忠祥，钱易．城市可持续发展与水污染防治对策［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，1998.

［９］ 叶常明.水污染理论与控制［M］.北京：学术书刊出版社，1989.

２．３鸭河口水库水质理化指标监测结果

２０１２年丰水期、枯水期和平水期鸭河口水库水质理化监测数据见表２。由表２可知，鸭河口水库水质总体较好，除总氮外，其他各项指标都符合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）Ⅰ类水标准要求。水库的总氮一直处于较高水平，参照《地表水环境质量标准》，其含量处于Ⅲ～Ⅳ类之间，全年均值为Ⅲ类水质。总氮在季节分布上无明显的规律性，可能与库区及其各径流沿岸稳定的工农业生产和城镇污染源等人类活动因素及大气中氮循环及雨水中大量含氮等自然因素有关。２０１２年１２个月的监测结果显示鸭河口水库水质是稳定的。

２．４鸭河口水库水质营养状态评价

统计２０１２年鸭河口水库水质监测数据，以总氮、总磷、高锰酸盐指数和叶绿素ａ含量作为水库营养状态参数，按照《地表水资源质量评价技术规程》（ＳＬ ３９５—２００７）进行计算，结果如表３所示。由表３可知，２０１２年鸭河口水库各个时期总氮超标，其赋分值平均为６６．1。一年中１０月水质综合营养状态指数最高，达４５．６，２月水质综合营养状态指数最低，为４０．０；丰水期的水质综合营养状态指数最高，为４３．８，平水期最小，为４２．３。综合评价，鸭河口水库水体处于中营养状态。

３结论

２０１２年南阳市饮用水源鸭河口水库水质监测数据分析显示，水源区叶绿素ａ全年的平均含量为０．００２ ３ ｍｇ／Ｌ，其平均营养状态指数为３８．７０，水质平均综合营养状态指数为４２．９；微生物学指标符合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）Ⅰ类水质标准；单项理化监测指标中除总氮为Ⅲ类水质标准外，其他监测指标均符合Ⅰ类水质标准，总氮单项指标已达中富营养状态。综合评价，南阳市饮用水源鸭河口水库水质稳定，处于中营养状态。

湖库的富营养化程度与营养物质、水化学性质和生物性质、水库调度方式和气候条件等各种因素密切相关［７－９］。２０１２年监测数据显示，微生物学指标尽管符合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８２—２００２）Ⅰ类水质标准，但与《生活饮用水卫生标准》水质规定相比仍较高。总大肠菌数的来源主要是人、禽、畜的粪便，因此可通过控制和减少人、禽、畜粪便向库区及径流排入。所监测的理化指标中总氮超标，达到中富营养状态，而整个水域生态系统自净能力比较强，富营养化程度较低，因此综合评价鸭河口水库水质是稳定的。鸭河口水库总氮指标常年监测结果超标，其含量和其他污染物的含量应该与工农业生产排污和城市生活污水的排放有关，目前其库区及上游城镇生活污水尚未进行处理。饮用水库的水质保护是优质供水的前提保障，水资源已成为城市可持续发展的重要支撑因素［８，９］。相对于饮用水源保护的水质目标来看，水源地的污染控制能力还处于起步阶段。因此，为了确保南阳市饮用水和工农业生产长期安全，对鸭河口水库库区及径流进行流域生态工程规划已是当务之急，推广生态农业、生态林业、生态旅游、生态工业，治理点源和面源污染，削减水体营养负荷，把营养物质的输入控制在水域生态系统自净能力范围内。

参考文献：

［１］ 南阳地区水利编篡委员会．南阳地区水利志［Ｍ］．河南南阳：南阳地区水利局，１９９０．

［２］ 金相灿，屠清瑛．湖泊富营养化调查规范［Ｍ］．第二版．北京：中国环境科学出版社，１９９０．

［３］ 国家环境保护总局．水和废水监测分析方法［Ｍ］．第四版．北京：中国环境科学出版社，２００２．

［４］ 李玉英，高宛莉，李家峰，等．南水北调中线水源区富营养化研究［Ｊ］．中国农业大学学报，２００７，１２（５）：４１－４７．

［５］ 高玉荣．北京四海浮游藻类叶绿素浓度与水体营养水平的研究［Ｊ］．水生生物学报，１９９２，１６（３）：２３７－２４４．

［６］ 水利部水文局．地表水资源质量评价技术规程［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００８．

［７］ 舒金华．我国主要湖泊富营养化程度的评价［Ｊ］．海洋与湖沼，１９９３， ２４（６）：６１６－６２０．

［８］ 张忠祥，钱易．城市可持续发展与水污染防治对策［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，1998.

［９］ 叶常明.水污染理论与控制［M］.北京：学术书刊出版社，1989.