东平湖水质现状分析与评价

王有良,齐建国,李玉石,苏诗雅



东平湖水质现状分析与评价

王有良1,齐建国1,李玉石1,苏诗雅2

1. 山东农业大学信息科学与工程学院, 山东 泰安 271018 2. 聊城市南水北调工程建设管理局, 山东 聊城 252000

通过对东平湖5个地区的实地调查和水质分析，结果表明：东平湖水pH值为7.62~7.89，湖水略呈碱性；湖水总硬度为3.56~4.65 mmol/L，湖水为极软水；湖水高锰酸盐指数、总氮和总磷3项污染指标存在一定程度的季节变化，9月份湖水高锰酸盐指数和总氮明显较5月份偏高，而9月份湖水总磷含量普遍低于5月份。观测结果表明，东平湖湖区水质有明显改善。

东平湖; 水质分析; 湖水总硬度; 总氮; 总磷

东平湖是山东省第二大淡水湖，是南水北调重要的水库调蓄区，东平湖是黄河下游仅存的天然湖泊和最大的滞洪区，还承担着随时分滞黄河洪水和接纳大汶河河水的重任，在国家水资源配置战略中地位突出。因此，从维护东平湖功能、保护湖区生态系统健康和水资源的合理利用等方面来说，对东平湖水质现状进行综合分析与评价具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 采样地点与方法

根据东平湖地理环境特征，参考水质分析标准程序及先进的分析方法[1-4]，在湖区内共设置了具有代表性的采样点5个，于2015年5月份和9月份两次对东平湖水体进行采样检测，分别为展营麦田、展营东平湖边、王台大桥、老湖镇和稻屯洼地区。用采水器在各采样点分别采取水样，由于东平湖水位较浅，因此只采取表层水样（水面下0.5 m）。样品的采集、保存、运输、管理均执行《水质湖泊和水库采样技术指导》（GB/T 14581-93）和《水质采样样品的保存和管理技术规定》（GB/T 1299-91）。

1.2 分析方法

总氮：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB 11894-89)；总磷：钼酸铵分光光度法(GB 11893-89)；溶解氧：碘量法(GB 7489-87)；pH值：玻璃电极法(GB 6920-86)；Ca2+、Mg2+：EDTA滴定法(GB 7476-87、GB 7477-87)；Cl-：硝酸银滴定法(GB 11896-89)

2 分析与结果

2.1 水溶性盐分析

表1 列出了东平湖五个地区（展营麦田、展营东平湖边、王台大桥、老湖镇和稻屯洼）水样主要离子含量。从表5可看出，湖水中主要阳离子Ca2+、Mg2+、Na+、K+含量差别较大，其中Ca2+含量最丰富，因此湖水按阳离子分类为钙组。主要阴离子HCO3-、Cl-、SO42含量差别也较大。不同地区水样中的主要离子含量也存在一定差异，其中稻屯洼处HCO3-、Cl-、Mg2+和Na+含量均为最高，CO32-和K+含量5个不同地区差异最小。

表 1 东平湖不同地区水样主要离子含量/g/L

Table 1 The main ion content of samples from different areas in Dongping Lake

地点 AreasCO32-HCO3-Cl-SO42-Ca2+Mg2+Na+K+ 展营麦田00.1490.110.260.090.030.080.01 展营湖边00.1350.120.160.110.040.050.02 王台大桥00.1480.080.210.080.030.040.01 老湖镇00.150.140.220.110.050.060.01 稻屯洼00.320.210.090.090.060.120.01

2.2 表层水溶解氧含量分析

由图1可以看出，东平湖5处采样点表层水溶解氧含量均较高。表层水溶解氧范围为7.54~10.13 mg/L，5月份平均值为8.97 mg/L，9月份平均值为9.26 mg/L。9月份溶解氧含量高于5月份，可能由于9月份湖水中植物生长旺盛，植物光合作用的增氧作用，导致湖水中溶氧较多。不同采样点表层水溶解氧含量也存在一定差异，其中老湖镇采样点在5月份和9月份检测时均为最低，含量分别为7.54 mg/L和8.34 mg/L。

2.3 pH值分析

由图2可以看出，东平湖5处采样点湖水pH值范围为7.62~7.89，整体湖水略呈碱性。5月份平均值为7.78，9月份平均值为7.76。不同采样点湖水pH值也存在一定差异，其中稻屯洼采样点在5月份和9月份检测时均为最高，分别为7.89和7.83。

图 1 东平湖不同地区表层溶解氧含量

图 2 东平湖不同地区湖水pH值分析

2.4 湖水总硬度分析

由图3可以看出，东平湖5处采样点湖水总硬度范围为3.56~4.65 mmol/L。5月份平均值为3.93 mmol/L，9月份平均值为3.86 mmol/L。不同采样点湖水pH值也存在一定差异，其中稻屯洼采样点在5月份和9月份检测时均为最高，分别为4.65 mmol/L和4.53 mmol/L。根据天然水硬度分类标准，东平湖5处采样点湖水均为极软水。

图 3 东平湖不同地区湖水总硬度

图 4 东平湖不同地区湖水高锰酸盐指数

2.5 高锰酸盐指数

高锰酸盐指数是反映水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标，是评价湖泊富营养化程度的指标之一。东平湖5处采样点湖水高锰酸盐指数范围为3.84~5.82 mmol/L。5月份平均值为4.69 mmol/L，9月份平均值为5.01 mmol/L。9月份湖水高锰酸盐指数明显较5月份偏高，表明9月份时湖水富营养化程度高于5月份。不同采样点湖水高锰酸盐指数也存在一定差异，其中王台大桥采样点在5月份和9月份检测时均为最高，分别为5.39 mmol/L和5.82 mmol/L。而稻屯洼采样点在5月份和9月份检测时均为最低，分别为3.84 mmol/L和4.07 mmol/L。

2.6 湖水总氮和总磷含量分析

氮和磷是影响东平湖富营养化的主要因子。总氮包括铵态氮、亚硝酸氮和硝酸氮，从表2可看出，东平湖5处采样点湖水总氮含量范围为1.03~3.25 mg/L。9月份湖水总氮含量普遍高于5月份，9月份均值为2.57 mg/L。5月份均值为1.7 mg/L。不同采样点湖水总氮含量也存在一定差异，其中王台大桥采样点在5月份和9月份检测时均为最高，分别为2.01 mg/L和3.25 mg/L。而稻屯洼采样点在5月份和9月份检测时均为最低，分别为1.03 mg/L和1.99 mg/L。

总磷包括溶解和不溶解的各种形式的磷酸盐和含磷有机物。东平湖5处采样点湖水总磷含量范围为0.06~0.27 mg/L。9月份湖水总磷含量普遍低于5月份，9月份均值为0.07 mg/L。5月份均值为0.17 mg/L。不同采样点湖水总磷含量也存在一定差异，其中王台大桥采样点在5月份和9月份检测时均为最高，分别为0.27 mg/L和0.12 mg/L。

王台大桥监测处的湖水总氮和总磷含量均为最高，分析原因可能是王台大桥位于大汶河入注东平湖湖口处，大汶河河水中带来的高氮和高磷含量是影响该地区湖水水质的主要因素。

表 2 东平湖不同地区水样总氮和总磷含量/mg/L

3 结果与讨论

本研究通过对东平湖5个不同地区连续在5月份和9月份采集水样进行分析，结果表明：东平湖5处采样点湖水pH值范围为7.62~7.89，整体湖水略呈碱性。不同采样点表层水溶解氧含量也存在一定差异，表现为9月份溶解氧含量高于5月份，可能由于9月份湖水中植物生长旺盛，植物光合作用的增氧作用，导致湖水中溶氧较多。湖水总硬度范围为3.56~4.65 mmol/L，根据天然水硬度分类标准[5]，东平湖5处采样点湖水均为极软水。根据前人研究资料[6]，结合我们实地观测结果表明，东平湖湖区水质较2009年水质有明显改善。通过对高锰酸盐指数、总氮和总磷这3项污染指标的分析得出，东平湖污染指标存在一定程度的季节变化，如9月份湖水高锰酸盐指数和总氮明显较5月份偏高，而9月份湖水总磷含量普遍低于5月份，王台大桥监测处的高锰酸盐指数、湖水总氮和总磷含量均为最高，分析原因可能是王台大桥位于大汶河入注东平湖湖口处，大汶河河水中带来的污染物可能是影响该地区湖水水质的主要因素。

[1] 张建辉.农村地区生活饮用水水质分析[J].西部资源,2017(5):102-103

[2] 白耀峰,史会卿.现代仪器分析技术在水质分析化验中的应用研究[J].世界有色金属,2015(9):74-75

[3] 韩枫,张佩,崔晨,等.水质分析中的检出限及其确定方法探究[J].科技与企业,2015(13):248-249

[4] 徐超.实验室水质分析质量评价方法研究[J].河南科技,2015(4):123-125

[5] 胡玮,方航.浅谈水质分析的质量控制[J].浙江水利科技,2012(1):33-35

[6] 师吉华,王钦东,李秀启,等.东平湖水生生态系统变迁及富营养化评价[J].长江大学学报:自然科学版,2011,8(4):242-246

Analysis and Evaluation of Water Quality in Dongping Lake

WANG You-liang1, QI Jian-gou1, LI Yu-shi1,SU Shi-ya2

1.271018,2.252000,

Through the field survey and water quality analysis in 5 areas of Dongping Lake, the results showed that the pH value of Dongping Lake was 7.62-7.89, and the lake water was slightly alkaline. The total water hardness was 3.56-4.65mmol/L, and the lake water was very soft.The three pollution indexes of permanganate, total nitrogen and total phosphorus of lake water were seasonal variation to some extent. The permanganate index and total nitrogen of lake water in September are obviously higher than those in May, and the total phosphorus content of lake water in September is generally lower than that in May. The observation results show the water quality in Dongping Lake area has been significantly improved.

Dongping Lake; water quality analysis; total water hardness; total nitrogen; total phosphorus

TU822

A

1000-2324(2018)03-0414-03

2017-01-02

2016-02-10

王有良(1964-),男,博士,注册岩土工程师,副教授,主要研究方向:变形测量与地质灾害防治. E-mail:wyl@sdau.edu.cn