潘家口、大黑汀水库三大水环境因子演变趋势分析

暴　柱，王　燕，张晓刚

（海河水利委员会引滦工程管理局，天津　300393）



潘家口、大黑汀水库三大水环境因子演变趋势分析

暴柱，王燕，张晓刚

（海河水利委员会引滦工程管理局，天津300393）

摘 要：随着滦河上游地区经济社会的快速发展，废污水排放量和入河污染物量逐渐增加，水污染日益加剧，引滦供水水源地潘家口、大黑汀水库受到上游污染和水库网箱养鱼的影响，水质呈下降趋势，水体富营养化现象明显加重。主要选取能够表征水体富营养化和有机污染程度的氨氮、总磷、高锰酸盐指数3个因子，采用时间与空间同步的新型方式参照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）进行评价分析。

关键词：总磷；氨氮；高锰酸盐指数；水质评价；水源地

近年来，潘家口、大黑汀水库（以下简称潘、大水库）呈现出一定程度的水体富营养化现象，是潘、大水库主要的水环境问题。因此，本研究主要选取了能够表征水体富营养化和有机污染程度的氨氮、总磷、高锰酸盐指数3个因子并参照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）进行评价分析。

2006—2015年，在潘家口水库上游设乌龙矶、柳河2个采样点，在潘家口水库设瀑河口、燕子峪、潘家口、潘家口坝前4个采样点，在潘家口水库下游设下池、洒河桥、大黑汀网箱区、大黑汀坝前4个采样点，监测了水温、电导率、总氮、总磷、氨氮、硝态氮、高锰酸盐指数、溶解氧、pH值、叶绿素、透明度等水质指标。

2015年4—9月，在潘、大水库设瀑河口、燕子峪、潘家口、横城子、潘家口坝前、大黑汀网箱区、大黑汀坝前7个采样点，逐月监测了pH值、水温、DO、TDS、电导率、叶绿素、浊度、氧化还原电位、色度、总氮、总磷、氨氮、硝态氮、硫酸盐、高锰酸盐指数、溶解氧等水质指标。水样于水体表层下0.5 m左右处采集，水体总氮、总磷、氨氮、硝态氮、硫酸盐、髙锰酸盐指数参照《水和废水监测分析方法》测定，溶解氧由YSI6610多参数水质分析仪现场测定。

1　潘、大水库水环境总体情况比较

基于2015年4—9月潘、大水库的水环境因子数

潘家口水库水体氨氮含量在0.32～0.5 mg/L波动，总体处在Ⅲ类水水平。大黑汀水库水体氨氮含量在0.40～0.66 mg/L，总体处在Ⅱ类水水平。2库水体氨氮含量变化趋势一致，最大值出现在8月，最低值出现在9月；4—7月波动不大，6—8月有上升趋势，8月出现大幅上升；大黑汀水库高于潘家口水库。

2库水体高锰酸盐指数变化趋势一致，最低点均在8月，5—8月总体呈逐月下降趋势，但在7月有所升高，9月突然升高至与5月相近水平。2库水体总体上均符合Ⅲ类水标准，高锰酸盐指数也呈现出非汛期值大于汛期值，大黑汀水库高于潘家口水库。

2　潘、大水库各样点水环境因子格局

2.1总磷

2015年4—9月，2库水体总磷含量在0.070～0.345 mg/L变化，最大值于4月出现在大黑汀网箱区，最小值于9月出现在潘家口。总体上，2库水体总磷含量空间上呈现从上游到下游逐渐上升的趋势；除7月外，时间上呈现逐月下降的趋势。从图1可知，7月，2库各样点总磷含量都有升高，其中瀑河口、潘家口、潘家口坝前、大黑汀网箱区突增明显，据推测总磷含量突增与汛期降水有关。大黑汀网箱区总磷含量明显高于潘家口、横城子、潘家口坝前，尤其在非汛期差异更明显，因此大黑汀水库水体总磷含量高于潘家口水库。有关研究表明，总磷污染主要来自城镇污水排放，由此可以推测判断潘家口下池、洒河桥周边的生活污水排放是大黑汀网箱区总磷含量偏高的重要原因。2库水体总磷含量非汛期值大于汛期值，除6、9月横城子以上各样点符合Ⅳ类水标准外，各样点总体上处在Ⅴ类水标准。

图1　2015年4—9月潘、大水库各样点总磷变化

2.2氨氮

从图2可知，2015年4—9月，2库水体氨氮含量在0.24～0.67 mg/L变化，最大值于8月出现在大黑汀网箱区，最小值于6月出现在燕子峪。总体上，2库水体氨氮含量空间上呈现出从上游到下游逐渐升高的趋势；时间上最大值出现在8月，其他月份除瀑河口、燕子峪外波动不大。除横城子下游各样点在8月处于Ⅲ类水水平外，2库水体氨氮含量总体上符合Ⅱ类水标准。

图2　2015年4—9月潘、大水库各样点氨氮变化

2.3高锰酸盐指数

从图3可知，2015年4—9月，2库水体高锰酸盐含量在2.7～7.2 mg/L波动，最大值于4月出现在大黑汀网箱区，最小值于8月出现在瀑河口。其中，大黑汀网箱区呈逐月下降趋势，其他样点无明显变化。空间上，2库潘家口、大黑汀网箱区的高锰酸盐指数相对较高，而大黑汀网箱区的高锰酸盐指数相比潘家口更高。有关研究表明，投饵养鱼可使水体高锰酸盐浓度维持较高水平，由此可以推断大黑汀水库高锰酸盐指数高于潘家口水库是网箱投饵养殖所致。时间上，2库水体高锰酸盐指数总体呈现非汛期值高于汛期值，瀑河口、燕子峪8月达到Ⅱ类水水平，大黑汀网箱区4—5月达到Ⅳ类水水平，此外各样点总体上符合Ⅲ类水标准。

图3　2015年4—9月潘、大水库各样点高锰酸盐指数变化

3　潘、大水库各样点水环境因子的演变趋势

3.1总磷

从图4可知，2006—2014年，2库水体总磷含量在0.029～0.32 mg/L变化，最低值于2008年出现在柳河口，最高值于2010年出现在乌龙矶。其中，乌龙矶总磷含量最高，且有逐年加重的趋势，自2009年起一直处于劣V类水水平。潘家口水库水体总磷含量相对较低，各样点随时间变化规律不一致，但总体上呈上升趋势，一直维持在Ⅱ、Ⅳ类水的水平。潘家口下池以下区域水体总磷含量均呈现出随时间变化逐年升高的趋势，尤其以潘家口下池和大黑汀坝前最重，自2010年以来处于V类水水平。

图4　2006—2014年潘、大水库总磷时空分布

3.2氨氮

从图5可知，2006—2014年，2库水体氨氮含量在0.10～4.44 mg/L变化，最低值于2006年出现在大黑汀坝前，最高值于2009年出现在乌龙矶。燕子峪以上区域，2006—2009年氨氮含量有逐年上升的趋势，但自2009年之后逐渐下降，2014年乌龙矶和柳河口处于Ⅲ类水水平，其余均为Ⅱ类水水平。而燕子峪下游区域水体氨氮含量总体上处于Ⅱ类水水平，个别年份为Ⅲ类水水平。

图5　2006—2014年潘、大水库氨氮时空分布

3.3高锰酸盐指数

从图6可知，2006—2014年，2库水体高锰酸盐指数在1.33～5.59 mg/L波动，最低值于2014年出现在洒河桥，最高值于2009年出现在乌龙矶。2库各样点2011年前总体上符合Ⅱ类水标准，2011年后总体上符合Ⅲ类水标准。其中，柳河口和洒河桥相对较低，其余样点有逐年增加的趋势。

图6　2006—2014年潘、大水库高锰酸盐指数时空分布

4　结论

基于2006—2014年潘、大水库水环境因子数据，对2库各因子的平均状况进行了分析。结果表明，2006—2014年2库各水质指标的逐年变化趋势大体一致。其中，2库水体总磷含量总体上为Ⅳ类水水平，2011年之前两者差别不大，但自2012年开始大黑汀水库迅速升高、介于0.1～0.18 mg/L，在相应时间内潘家口水库为0.05～0.11 mg/L；2库水体氨氮含量总体上符合Ⅲ类水标准，其中大黑汀水库基本为Ⅱ类水水平；2库水体高锰酸盐指数2011年以前处在Ⅱ类水标准，2011年之后处在Ⅲ类水标准，两者差异较小。

参考文献

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［4］申献辰.水源地水质评价指数系统的研究［J］.水科学进展，2000（9）：260-265.

中图分类号：X824

文献标识码：B

文章编号：1004-7328（2016）03-0015-03

DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2016.03.006

收稿日期：2016—04—25

作者简介：暴柱（1980—），男，工程师，主要从事水质监测工作。据，对2库各因子的平均状况进行了分析。潘家口水库水体总磷含量在0.089～0.192 mg/L波动，最高值出现在4月，最低值出现在9月，整体处在Ⅴ类水水平。大黑汀水库水体总磷含量在0.136～0.328 mg/L波动，最高值出现在4月，最低值出现在9月，4—5月处在劣Ⅴ类水水平，6—9月处在Ⅴ类水水平。2库水体总磷含量变化趋势一致，整体呈下降趋势，但在7月出现突然升高的现象；非汛期值大于汛期值；大黑汀水库高于潘家口水库。