蚌埠市龙子湖水质监测与评价

盛 蒂，朱兰保，邵芳薇

(1.蚌埠学院化学与环境工程系，安徽蚌埠233030;2.安徽农业大学资源与环境学院，安徽合肥230036)

城市湖泊指位于城区或城市近郊的小型湖泊，如杭州西湖、南京玄武湖、济南大名湖等，这些城市湖泊凭借独特的自然风光、历史文化和人文内涵，已成为城市魅力的代言［1］。城市湖泊具有水浅、水体流动性差，同时接纳生活污水、工业废水等多种污水的特点，导致了城市湖泊受到不同程度的污染［2］。

龙子湖位于安徽省蚌埠市东郊，是典型的城市浅水湖泊，为国家AAAA级旅游景区和国家级生态示范区龙子湖风景区的主要组成部分，以景观旅游为主，兼具水上娱乐、水产养殖等功能［3］。龙子湖水面南北长约8km，东西宽0.45 ～1.4km，平均水深1.7m，面积约 7.8km2［1］。湖水面积比杭州西湖(湖水面积 5.593km2)、南京玄武湖(湖水面积3.68km2)等著名的城市湖泊湖水面积都大。随着蚌埠市的不断发展，龙子湖周边人口增长，使大量污染物排入水体。同时，龙子湖水流速慢且封闭、湖体置换周期长、生态系统自我恢复能力弱，导致龙子湖水质状况不容乐观。

1 材料与方法

1.1 样品的采集

通过对龙子湖相关资料的收集，结合实地踏勘，在2013年11月18日取以下4个采样断面，分别是:胜利东路珍珠桥、淮河风情园、东海大道龙湖大桥、蚌埠学院西门，采样断面的分布见图1。对上述各监测断面设左、中、右3条垂线，每条垂线在水面下0.5m水深处设置一个采样点，然后将该断面上水样等量混合均匀。按照监测项目的要求，对水样给予固定、预处理、低温保存，送回实验室供分析测定。

1.2 监测项目与方法

图1 龙子湖采样断面示意图

根据龙子湖流域内的自然环境因素和社会环境因素的实际需要，结合国家《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)中所列项目，本研究确定如下水质监测指标:(1)pH 值，玻璃电极法［4］;(2)溶解氧，碘量法［4］;(3)化学需氧量，重铬酸钾法［4］;(4)总氮，碱性过硫酸钾消解－紫外分光光度计法［5］;(5)总磷，钼酸铵分光光度法［6］;(6)铅、铜、锌，火焰原子吸收分光光度计法［7］。

1.3 仪器与试剂

1.3.1 实验仪器

原子吸收分光光度计(TAS－990型，北京普析通用仪器有限责任公司);紫外可见分光光度计(UV－1901型，北京普析通用仪器有限责任公司);灭菌器(YXQ－LS－50SII，合肥爱拓实验器材有限公司);pH计(PHS－25型，上海雷磁仪器厂);恒速搅拌器(S321－40，常熟市常仪仪表有限公司);水浴锅(HH型，江苏金坛市中大仪器厂)。

1.3.2 实验试剂

浓硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、盐酸(HCl)、过硫酸钾(K2S2O8)、抗坏血酸(C6H8O6)、酒石酸锑钾(KS-bC4H4O7·H2O)、钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、硝酸钾(KNO3)、氢氧化钠(NaOH)，以上均为分析纯;超纯水。

1.4 水质评价标准与方法

1.4.1 水质评价标准

依据中国《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)，结合蚌埠市龙子湖水域环境功能和保护目标，确定龙子湖属于Ⅲ类水体，具体评价标准限值见表1。

表1 地表水Ⅲ类水质标准 mg·L－1(pH除外)

1.4.2 水质污染评价方法

龙子湖水质污染程度评价方法采用单项污染指数法［8］和综合污染指数法［8］，这两种方法在地表水体水质污染评价方面应用广泛。

一般污染因子单项污染指数计算方法为

Pi=Ci/Si.

其中，Pi为某污染物的单项污染指数;Ci为该污染物的实测浓度，mg·L－1;Si为该污染物评价标准，mg·L－1。

特殊水质因子DO和pH的单项污染指数计算方法见文献［8］。

综合污染指数法能够全面反映多种污染物的综合作用，且突出了较重要的污染物对湖泊水质的影响，其计算方法为

其中，P综为水质多种污染物的综合污染指数;Pmax为多种污染物单项污染指数中的最大值;Pave为多种污染物单项污染指数的平均值。

表2 污染指数分级标准

2 结果与分析

2.1 龙子湖水质监测结果

龙子湖水质监测结果见表3。

表3 龙子湖水质监测结果 mg·L－1(pH除外)

由表3和中国《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)可知，水体指标化学需氧量、总氮、总磷、锌和铅等在4个采样断面上都超出了Ⅲ类地表水体标准限值。其中，总氮和总磷污染最为严重，超出了Ⅳ类水体标准;pH、溶解氧和铜在上述所有断面均不超标。另外，同种污染因子在各监测断面中含量差异不显著，表明龙子湖水质较为均匀。

2.2 单项污染指数评价

利用表3中数据和式(1)计算出龙子湖水质单项污染指数(表4)。

表4 龙子湖水质单项污染指数

由表4可见，各污染因子单项污染指数平均值从大到小依次为:TP＞Pb＞TN＞COD＞Zn＞DO＞pH＞Cu。由单项污染指数评价标准可知，总磷为中污染;总氮、化学需氧量、铅和锌为轻污染;溶解氧、pH、铜为清洁，没有受到污染。4个监测断面总磷污染程度由高到低依次为:蚌埠学院西门＞龙湖大桥＞淮河风情园＞珍珠桥;总氮污染程度由高到低依次为:蚌埠学院西门＞珍珠桥＞龙湖大桥＞淮河风情园;化学需氧量污染程度由高到低依次为:蚌埠学院西门＞珍珠桥＞淮河风情园＞龙湖大桥;铅污染程度由高到低依次为:龙湖大桥＞珍珠桥=淮河风情园＞蚌埠学院西门;锌污染程度由高到低依次为:龙湖大桥＞珍珠桥＞淮河风情园＞蚌埠学院西门。

2.3 综合污染指数评价

利用表4中数据和式(2)计算出龙子湖各采样断面水质综合污染指数(表5)。

表5 龙子湖水质综合污染指数

由表5可知，各采样断面综合污染指数从大到小依次为:蚌埠学院西门＞龙湖大桥＞淮河风情园＞珍珠桥。蚌埠学院西门断面为中污染;龙湖大桥断面、淮河风情园断面和珍珠桥断面均为轻污染。这种变化趋势究其原因可能是蚌埠学院西门断面周围有大芦村、腰庄、徐桥村、邱桥村等村庄和大片农田，附近居民生活污水、畜禽养殖废水、生活垃圾以及农田废水无组织排放，导致了大量的含有氮、磷和有机物的物质进入龙子湖水体。同时，龙子湖水体属于半封闭体系，导致了水体受氮、磷和有机物污染相对较严重。龙子湖水流方向是从蚌埠学院西门断面向珍珠桥断面流动的，在此过程中，水体依靠自身的净化能力，对各污染物有一定的降解过程。龙子湖还承担着鱼类养殖、珍珠养殖等任务，不合理地投放饲料，也增加了水体受有机物污染的风险。

3 结论

(1)以国家《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)中Ⅲ类水质标准作为龙子湖水质评价的标准，龙子湖水体中总氮、总磷、化学需氧量、锌和铅超出标准限值，pH、溶解氧和铜均不超标。

(2)龙子湖水体各污染因子单项污染指数平均值从大到小依次为:TP＞Pb＞TN＞COD＞Zn＞DO＞pH＞Cu。总磷为中污染;总氮、化学需氧量、铅和锌为轻污染;溶解氧、pH、铜为清洁水平。

(3)综合污染指数评价结果显示，蚌埠学院西门断面为中污染;龙湖大桥断面、淮河风情园断面和珍珠桥断面均为轻污染。

(4)龙子湖水体已经出现了不同程度的污染，应积极采取应对措施，可以从以下几个方面来考虑:①加强对生活污水的管理，严禁沿湖各单位和附近居民随意向湖中排放污水，建议对污水采取统一收集、集中处理;②加强对农业废弃物和畜禽粪便等的管理，控制水产养殖场饲料投放量，减少有机污染;③降低和控制化肥、农药的使用量，化肥和农药的不合理会使用造成氮、磷、有机物随着降水径流汇入龙子湖，导致水体受到氮、磷和有机物的污染。

［1］盛蒂，朱兰保，庞波.城市湖泊底泥营养盐释放特性研究［J］.重庆科技学院学报:自然科学版，2013，15(3):96－99.

［2］郑华敏.论城市湖泊对城市的作用［J］.南平师专学报，2007，26(4):132 －33.

［3］倪峰.蚌埠市龙子湖水环境治理与生态修复措施研究［J］.中国水运，2012，12(12):61－62.

［4］奚旦立，孙裕生.环境监测［M］.北京:高等教育出版社，2010.

［5］中华人民共和国国家环境保护标准.HJ636－2012，水质总氮的测定［S］.北京:中国环境科学出版社，2012.

［6］中华人民共和国国家标准.GB11893－89，水质总磷的测定［S］.北京:中国环境科学出版社，1989.

［7］国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法［M］.北京:中国环境科学出版社，2011.

［8］丁桑岚.环境评价概论［M］.北京:化学工业出版社，2002.