神龙湖水质现状及综合评价

钟学才，胡希，张溥亮，吕鹂，彭欢，刘辉

（株洲市环境监测中心站，湖南株洲412000）

神龙湖水质现状及综合评价

钟学才，胡希*，张溥亮，吕鹂，彭欢，刘辉

（株洲市环境监测中心站，湖南株洲412000）

2016年7月—12月对神龙湖开展了水质调查，并采用综合营养状态指数和内梅罗指数对神龙湖的水环境质量进行评价。结果表明，监测期间TN和TP平均质量浓度分别为1.71 mg/L和0.07 mg/L，分别是GB 3838—2002Ⅲ类标准的1.71倍和1.4倍。富营养化状态为中营养，各营养指标对富营养化贡献依次为TP〉TN〉SD〉chla〉CODMn。重金属指标内梅罗指数评价结果为轻度污染，重金属污染较轻。

水质评价；湖泊；富营养化

城市湖泊不仅是休闲娱乐的场所，也是城市生态环境的重要组成部分。城市湖泊一般为中小型，受外界因素干扰明显。随着人口规模大幅度增加，工业和农业的迅速发展，城市湖泊的污染问题愈来愈严重，尤其是富营养化污染。据2015年中国环境状况公报，全国62个重点湖泊中，30.6%的湖泊为轻度污染及以上，23.0%的湖泊为富营养化状态[1]。因此，开展对城市湖泊的水质调查，并选择合适的评价方法对水质进行评估，为湖泊的治理提供针对性的建议十分必要。

神龙湖是人工湖，总面积约22 hm2，平均水深不足5 m，位于神龙城景区中心，是集休闲、娱乐和文化于一体的城市开放空间，也是湖南省“十三五”大型湖泊水质监测点。目前，用于水质综合评价和营养化评价的方法繁多，有单因子评价[2]、水质标识指数法[3]、模糊综合评价法[4]、内梅罗指数法[5]和营养状态指数法[6]等。其中内梅罗指数法综合考虑了各影响指标对环境状况的贡献，还突出了污染最大的影响指标。综合营养状态指数法包含了5种水质富营养化指标，且计算过程对质量标准限值不作要求[7]。

笔者于2016年7月—12月对株洲市神龙湖进行水质采样分析，研究湖泊的水质现状，并分别用综合营养状态指数和内梅罗指数对湖泊营养化指标和重金属指标进行科学评价，旨在揭示神龙湖水质现状并为湖泊环境管理提供科学依据。

1 研究方法

1.1 采样设置及方法

依据《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T 91—2002），湖泊只设监测垂线，且当水深不足5 m时，仅在水面下0.5 m处设监测采样点。2016年7月—12月在神龙湖布设一个采样点，连续6个月每月一次对神龙湖水质进行采样分析。分析指标包括富营养化指标——总磷、总氮、高锰酸盐指数、透明度、叶绿素a，重金属指标——硒、砷、汞、铬（六价）、铜、镉、锌、铅。

1.2 评价方法

1.2.1 综合营养状态指数法

综合营养状态指数包括影响水富营养化的常见指标，并根据不同指标对富营养化贡献不同赋予不同权重值，其计算公式如下：

式中：TLI（ε）为综合营养状态指数；Wj为第j种指标的营养状态指数的相关权重；TLI（j）代表第j种指标的营养状态指数。

综合营养状态指数分级标准见表1。各指标的营养状态指数计算及相应权重见表2。

表1 湖泊综合营养状态分级

表2 不同指标营养状态指数及权重

1.2.2 内梅罗指数

内梅罗指数法应用较广，是一种兼顾了极值和平均值的多因子环境质量综合指数，具体计算公式如下：

式中：P为内梅罗指数；ci为指标的实测质量浓度；si为指标的质量浓度限值，文中选取《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中Ⅲ类标准[8]；为所有指标）最大值；为所有指标）平均值。

表3 内梅罗污染指数等级划分标准

2 结果与分析

2.1 神龙湖水质现状

神龙湖水功能区规划为城市景观内湖，执行GB 3838—2002Ⅲ类标准。监测期间神龙湖水质监测结果见表4、表5。

表4 神龙湖水质富营养化指标监测结果

富营养化指标除TN和TP外，其他项目均能达到GB 3838—2002Ⅲ类标准（chla，SD无质量标准）。就TN而言，神龙湖水体平均质量浓度为1.71 mg/L，是GB 3838—2002Ⅲ类标准的1.71倍，水质类别达到V类。监测期间约67%的时间超过Ⅲ类标准，其中最大超标率达到2.2倍。水体中TP总平均质量浓度为0.07 mg/L，是GB 3838—2002Ⅲ类标准的1.4倍，水质达到Ⅳ类。监测期间约50%的时间超过Ⅲ类标准，最大超标倍数达到2.6倍。CODMn在监测期间均未出现超标现象。从监测数据可知，神龙湖富营养化指标出现超标现象，主要是TN、TP两项指标，从超标频率看，TN〉TP〉CODMn。

表5 神龙湖水质重金属指标监测结果mg/L

重金属指标所有项目均达到GB 3838—2002Ⅲ类标准，且监测期间未出现超标情况。

总体上看，神龙湖水质没有达到Ⅲ类水质规划的要求，富营养化指标超标。

2.2 神龙湖水质评价

2.2.1 营养状态评价

神龙湖营养化评分结果见表6。整个监测期间神龙湖水质综合营养状态指数为38～42，营养状态均为中营养水平，富营养化状态整体较为稳定。从单个指标来看，各指标营养状态指数大小依次为：TLI（TP）〉TLI（TN）〉TLI（SD）〉TLI（chla）〉TLI（CODMn），TP营养状态指数为75.93，占综合营养状态指数比重超过30%，TN营养状态指数为58.47，占综合营养状态指数比重为25%，两者占综合营养状态指数比重接近70%，表明神龙湖水体富营养化污染以TP和TN为主，且TP对富营养化的贡献更大。

表6 神龙湖水质综合营养状态指数

2.2.2 重金属指标综合评价

重金属指标内梅罗指数评价结果见表7。神龙湖重金属污染风险较轻，内梅罗污染指数均在0.1以下，属于轻度污染。这可能与湖泊水质重金属本身浓度较低，且没有其他含重金属废水排入有关。相对而言，汞、镉、六价铬和铅对水体重金属污染贡献较大。

表7 神龙湖重金属指标内梅罗指数

图1 神龙湖重金属指标分担率

3 结论

本研究对神龙湖的水质现状进行了分析，并对水质进行了科学评价。结果表明，监测期间神龙湖整体水质较稳定，但没有达到水功能区规划要求，超标项目为TP和TN，水体呈中营养状态。神龙湖为城市景观内湖，本身流动性较差，自净能力不强，水体一旦受到污染便迅速恶化。因此，需要对神龙湖加强监测和管理，制定有针对性的水质保障措施，防止水环境质量进一步恶化。

[1]国家环境保护部.2015年中国环境状况公报[EB].[2016-06-02]. http：//www.cnemc.cn/publish/totalWebSite/news/news_48571.html.

[2]郭劲松，王红，龙腾锐.水资源水质评价方法分析与进展[J].重庆环境科学，1999，21（6）：1-3，9.

[3]徐祖信.我国河流单因子水质标识指数评价方法研究[J].同济大学学报：自然科学版，2005，33（3）：321-325.

[4]劳期团.城市总体环境质量的模糊综合评价[J].中国环境科学，1990，10（2）：93-98.

[5]王书锦，刘云根，侯磊，等.基于内梅罗指数的阳宗海湖滨湿地水环境质量评价[J].环境污染与防治，2016，38（8）：6-9，14.

[6]于光金，商博，王桂勋，等.济宁南四湖水质富营养化评价及防治对策研究[J].中国环境管理干部学院学报，2013，23（6）：54-56.

[7]国家环境保护部.地表水环境质量评价办法（试行）[EB/OL]. [2011-03-09]（2017-03-15）.http：//www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/ bgt/201104/t20110401_208364.htm.

[8]国家环境保护总局，国家质量监督检验检疫总局.GB 3838—2002地表水环境质量标准[S].北京：中国环境科学出版社，2002.

（编辑：程俊）

The Status and Comprehensive Evaluation of Water Quality of Shenlong Lake

Zhong Xuecai,Hu Xi*,Zhang Puliang,Lv Peng,Peng Huan,Liu Hui
（Zhuzhou Environmental Monitoring Station,Zhuzhou Hunan 412000,China）

The investigation of water quality in Shenlong lake was carried out between July and December,2016.Comprehensive nutritive index and Nemerow index methods were applied to evaluate the water environmental quality in Shenlong lake.The results showed that TN and TP concentrations during the monitoring period were 1.71 mg/L and 0.07 mg/L on average,which were 1.71 times and 1.4 times of these in GB 3838—2002 ClassⅢstandard,respectively.The eutrophication status of Shenlong lake was mesotropher.The order of nutritional indexes for lake eutrophication was TP,TN,SD,chla,CODMn.The heavy metal indexes evaluated by Nemerow index were mild contamination and the heavy metal pollution situation was lighter.

water quality assessment,lake,eutrophication

X824

A

1008-813X（2017）04-0065-04

10.13358 /j.issn.1008-813x.2017.04.17

2017-05-08

钟学才（1969-），男，湖南益阳人，毕业于湘潭大学化学工程专业，高级工程师，主要从事环境保护工作。

*通讯作者：胡希（1986-），女，湖南常德人，毕业于中南大学应用化学专业，硕士，工程师，主要从事环境保护工作。