华南沿海饮用水水源水库水质变化及影响因素

马腾飞　石林　吴超群　黄莹波

摘要：受热带季风季候影响，华南沿海地区太阳辐射强、气温高，导致水库内部的生物地球化学循环过程具有明显的特异性。为探究其水质的时空变化及影响因素，以粤西沿海重要饮用水水源地——高州水库为例，根据2012～2019年对各主要水质断面的长期监测数据，分析了水库水质的时空变化及污染成因;并利用Kendall趋势检验和污染物通量计算，对各断面污染物浓度的变化及污染负荷定量变化的影响因素进行了分析。结果表明：① 时间变化方面，研究期内高州水库水质在Ⅱ～Ⅲ类之间，2条入库河流水质为Ⅳ类，最大值均出现在2016年，这是由于受水文气象因素的影响，2016年枯水期间降水量明显高于其他年份所致。② 空间变化方面，良德水库南部库区的水质优于北部库区，石骨库区的水质整体优于良德库区，而TP由入库断面至出库断面呈不同程度的恶化，表明在径流、水动力作用下迁移至出库区的磷素通过底泥吸收、浮游植物间的相互转化和释放等方式不断累积，导致TP恶化最为严重。③ Kendall趋势检验方面，TN与上游乡鎮的人口密度、工农业生产总值和土地利用方式等有关;TP在没有外源输入的情况下，水库内部通过水力交换与自我调节等方式将磷源进行了释放;NH3-N在降雨、径流作用下浓度显著降低;入库河流的CODMn含量较高。④ 污染物通量方面，良德库区所受纳的点源与面源污染中氮、磷和有机污染负荷在降低，石骨库区的磷污染负荷下降较为明显，入库河流的NH3-N呈高度显著下降趋势。

关键词：水质变化; 影响因素; 污染成因; Kendall趋势检验; 污染物通量计算; 高州水库; 水源水库

中图法分类号： X524

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.10.008

0引 言

水库是一种介于河流和湖泊间的半人工半自然水体[1]，中国有85%的饮用水来自于湖泊、水库，水库作为饮用水水源地的功能不断强化。然而随着社会经济发展和人口增长，入库污染负荷逐年加剧，近10 a来有1/3的重要水库达到富营养化水平，其水环境质量和生态系统服务功能受到严重威胁[2-5]。《2018年中国生态环境状况公报》调查统计数据显示：111个国控重点湖库中，水质劣于Ⅲ类国家标准的湖库数量占33.3%;监测富营养状态的107个湖库中，富营养和中营养分别占比29.0%和61.7% [6]。由于水体富营养化受诸多因子的影响，且不同地区受地理环境、气候因素[7]、土地利用方式[8-9]及人类活动[10]等影响使得水库水质在时空上呈现较大差异。华南沿海地区具有太阳辐射强、气温高等特点，加之径流周期过程易受台风、热带气候的影响与内陆地区存在较大差异，导致水库内部的生物地球化学循环过程具有明显的特异性[11-12]。因此，明晰华南沿海地区水质的时空变化及影响因素是评价其水环境质量、分析污染来源和改善水环境质量的前提 [13]。

高州水库是华南沿海地区的重要水源水库，属于热带季风海洋性气候，近年来随着人类活动加剧和对水库的过渡开发利用，其生态环境发生了很大变化。据报道，2009～2014年间高州水库均有不同程度的蓝藻水华暴发[14]，其富营养程度不断加剧，逐渐受到学者们的关注。2011年，姚玲爱等[15]对其春季蓝藻水华成因进行了初步探讨;郭跃华等[16]对其水华过程中蓝藻群落的特征做了初步研究;2015年，袁一文等[17]对高州水库蓝藻群落季节动态特征进行了探讨;2019年，徐钰等[18]对其浮游植物形态形状的季节变化及影响因子进行了分析。然而，以往的研究主要集中在生态学方面，基于长时间序列下对高州水库水质的变化及影响因素方面研究较少。因此，为进一步探究华南沿海地区水库水质的变化规律及影响因素，本文以粤西地区重要饮用水水源地高州水库为例，根据2012～2019年高州水库各主要水质断面的长期监测数据，分析了该水库水质的时空变化及污染成因;并利用Kendall趋势检验和污染物通量计算，对各断面污染物浓度的变化及污染负荷定量变化的影响因素进行了分析，以期为华南沿海水源水库水资源管理和富营养化治理提供依据，对确保地区饮用水安全，促进社会、经济稳定发展具有重要意义。

1研究区域概况

高州水库位于粤西茂名市高州东北部的鉴江上游，是一项以工业、城市生活供水、农业灌溉为主，结合防洪、发电、航运、养殖等综合利用的大型水库，被誉为茂名乃至粤西中下游平原的“生命之库”。高州水库经上游一级支流的大井河和曹江汇集，由良德、石骨两水库通过龙头坳连通渠连结而成，总集水面积1 022 km2，总库容11.5亿m3，最大水深96 m;其中，良德水库位于主要支流大井河上，石骨水库位于主要支流曹江上。在高州水库及其入库河流上共选取7个水质监测断面（见图1），从上至下、先左后右分别为S1（良德大坝）、S2（良德黄塘水入口）、S3（良德大井河入口）、S4（石骨供水口）、S5（石骨库心）、S6（石骨库尾）、S7（石骨曹江入口）。其中，S1、S4、S5和S6用于监测良德水库和石骨水库的表层水质，按湖库标准进行评价;S2、S3和S7用于监测入库河流水质，按河流标准进行评价。

2样品采集与测定

样品的采集与分析严格按照SL 219-2013《水环境监测规范》的要求执行，所有监测断面除S5（2012～2016年每年监测4次）外，其余水质断面监测频次均为每年12次。水质指标TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ 636-2012），TP采用钼酸氨分光光度法（GB 11893-89），NH3-N采用连续流动-水杨酸分光光度法（HJ 665-2013），CODMn采用高锰酸钾法（GB 11892-89）进行测定，并根据GB 3838-2002《地表水环境质量标准》对2012～2019年各断面水质进行综合评价。根据长期监测结果，本文仅限于对研究区域水体中的4项污染指标进行单因子评价，对于监测结果小于检出限及长期达到Ⅰ类水质的指标不在本次评价范围内。其次，鉴于本文现有的监测工作状况，水质评价范围仅限于良德大坝水域、石骨库区的石骨供水口水域、石骨库心水域和石骨库尾水域。

3评价方法

3.1水质评价

采用水质指数法（WQI）对研究区水质进行综合评价[19]，该方法能够有效地将许多物理和化学参数转换为反映水质水平的单一值，可以完整地表达水体综合水质信息，从而消除了单独评价参数之间的差异。以GB3838-2012《地表水环境质量标准》为基础，根据广东省水利厅颁布的《广东省地表水功能区划》，研究区采用Ⅱ类水质目标参与计算。由于文中所选取的评价指标为非溶解氧指标（不包括pH），具有最低浓度值，且对水质的损害程度随其浓度的增加而增加，因此计算公式为

3.2水质空间变化

使用出入库断面水质计算水质空间变化率，用以表示河流由入库断面到出库断面水质发生的整体变化。水质空间变化率公式如下：

3.3Kendall趋势检验

水质趋势变化采用季节性Kendall检验数学模型进行分析[20]，模型基于Hirsch等在提出季节性Kendall检验的同时，根据Sen斜率公式，利用线性无偏估计对趋势大小给出了定量指标。

3.4数据处理

文中数据处理通过Microsoft Excel 2019完成，水质趋势分析图采用Origin 9.0绘制，并通过SPSS 19.0计算Pearson简单相关系数分析环境因子与水文气象指标间的相关关系。

4结果与分析

4.1TN、TP、NH3-N、CODMn时空变化

4.1.1水质时间变化

由图2可看出：对于良德库区来说，S1监测点的TN浓度先呈“W”型波动后开始下降，2016年达到峰值，平均浓度（0.60±0.09）mg/L，水质类别为Ⅲ类;TP无明显波动，平均浓度（0.02±0.01）mg/L，水质类别为Ⅱ类;NH3-N变化较为平缓，平均浓度（0.12±0.03）mg/L，水质类别为Ⅰ类;CODMn的变化呈“M”型波动，总体表现为先上升后下降，平均浓度（1.84±0.2）mg/L，水质类别为Ⅰ类。S2 监测点TN浓度明显高于S1监测点，在2016年达到峰值1.50 mg/L，其余年份变化不大，平均浓度（1.25±0.11）mg/L，水质类别为Ⅳ类;TP、NH3-N变化同S1，水质类别均为Ⅱ类;CODMn总体呈先上升后下降的趋势，转折点为2016年2.70 mg/L，平均浓度（2.04±0.43）mg/L，水质类别为Ⅱ类。S3 监测点的TN、TP、NH3-N、CODMn浓度均明显高于S1，TN水质类别为Ⅳ类，平均浓度（1.08±0.09）mg/L，其余水质均为Ⅱ类。

对于石骨库区来说，S4、S5、S6、S7 监测点的TN总体呈先上升后下降的趋势，最高值均出现在2016年，平均浓度分别为（0.71±0.17）、（0.74±0.10）、（0.77±0.10）、（1.08±0.14）mg/L，可看到S7监测点的 TN浓度明显高于S4、S5、S6测点的。TP和NH3-N浓度变化均不明显，S4、S5、S6监测点的 TP平均浓度为（0.02±0.01）～（0.03±0.01）mg/L，水质类别为Ⅱ～Ⅲ类;NH3-N平均浓度为（0.10±0.03）～（0.12±0.03）mg/L，水质类别为Ⅰ类;而S7监测点的TP、NH3-N平均濃度分别为（0.07±0.01）和（0.17±0.04）mg/L，水质类别为Ⅰ类。CODMn平均浓度为（1.74±0.13）～（1.90±0.33）mg/L，不同断面间年际变差较大。

总体而言，研究期内库区TN水质类别为Ⅲ类，2条入库河流为Ⅳ类，最高期均出现在2016年;TP浓度变化不明显，在Ⅱ～Ⅲ类之间;NH3-N、CODMn浓度的波动各有差异，但水质均在Ⅰ～Ⅱ之间;可发现入库河流氮磷营养盐及氨氮含量明显高于库区，有机污染指标水质较好。有研究发现[21]，支流汇入区的TN高于良德以及石骨库区，与本文结果一致。

4.1.2水质空间变化

根据式（3） 可以得到良德水库入出库断面S2到S1、S3到S1水质与污染因子的年际空间变化率，并分别用k1和k2表示，如图3所示。从图3（a）可以看出：k1、k2的变化趋势相同且均为正，说明水库水质总体趋于好转;通过线性拟合后k2的斜率大于k1，表明流经良德水库南部库区的水质优于北部库区，这可能与北部库区所在的东岸镇是高州市2个特大镇之一有关，其人口密集且近年来大力发展工业，GDP在全市28个镇（街）中排名第3。2012～2014年水质有所下降，2015年开始逐步趋于好转并在2017年空间变化幅度达到最大，这与2017年各乡镇在水库集水区积极推进“三清三拆三整治”有关，根据高州市年鉴相关记载，各镇共拆违章建筑、危旧房屋、废弃散养殖场、露天排污等，清拆面积达135 984 m2，并清理积存垃圾、杂草废物、塘溪淤泥及漂浮物，整治生活垃圾、生活污水及水体污染，其效果显著。

由于石骨水库的入库河流仅有一条，即用k3表示入出库断面S7到S4水质的年际空间变化率。由图3（b）可以看到：k3在2014年水质空间变化率为负值，表明流经石骨库区的水质发生了恶化，这可能与集水区所在的长坡镇当年经济社会发展、人口增长、城镇化建设和土地利用类型的改变等一系列因素有关。据相关资料记载，2014年长坡镇为转变政府职能，通过加大招商引资力度，全镇新增企业9家，完成工业总值14.12亿元;其次，为加大投入，2014年全镇新增人口占比11.43%;另外，为大力促进城镇发展，在入库河流上游修建集娱乐、文化、健身为一体的多功能文化广场和亮灯工程等项目建设;最后长坡镇为创建“林业生态镇”，新增绿化面积71.67 hm2（1 075 亩），建立了生态示范村、森林圩镇、森林小区等，这一系列社会发展因素导致2014年水质发生恶化。其余年份的水质均有好转，2017年和2018年空间变化幅度最大，这可能与这2 a长坡镇积极引导农业结构调整、加大城乡清洁、圩街整治和推行河长制等政策实施有关。通过线性拟合说明流经石骨库区的水质也呈好转趋势，其线性拟合的斜率大于k1、k2，表明其水质总体优于良德库区，这与周静[22]在对广东省水源水库的研究中指出良德库区水体富营养化程度严重于石骨库区相一致。

4.1.3主要污染指标的空间变化

入出库水质指标的年际空间变化率如图4所示。分析可以得到：

（1） 对于良德水库入出库点S2到S1的年际空间变化率k1而言，CODMn的空间变化率在2012年和2013年分别下降了-15.4%和-11.1%;TP的空间变化率在2014年和2015年分别下降了-45.0%和-22.2%;NH3-N的空间变化率在2019年下降了-9.1%，说明北部库区水质各指标在空间上均有不同程度的恶化，并以TP恶化最为明显。

（2） 对于良德水库入出库点S3到S1的年际空间变化率k2而言，TP的空间变化率在2014，2015年和2018年分别下降了-90.2%，-76.0%和-60.0%，其余指标变幅均为正，说明k2 各指标中TP恶化也最为严重。

（3） 对于石骨水库入出库点S7到S4水质的年际空间变化率k3而言，TP的空间变化率在2012～2015年为负，2014年最大达到了-100.0%，说明石骨库区TP污染较重，而2016～2019年各水质指标逐渐趋于好转。总体而言，由入库断面至出库断面两库区TP空间上呈不同程度的恶化，说明由入库河流带来的磷营养盐加重了水库的内源负荷，并在径流、水动力作用等水环境条件下，迁移至出库区的磷素通过底泥吸收、浮游植物间的相互转化和释放等方式不断累积，这可能是导致入出库断面空间变幅较大的原因。

4.2TN、TP、NH3-N、CODMn浓度变化趋势检验

4.2.1Kendall趋势检验

文中采用季节性Kendall检验法计算各断面污染物的浓度变化率统计值t，以t值表示趋势变化的情况，以α表示显著性趋势，计算结果如表1所列。

从水质变化的浓度来看，3条入库河流S2、S3与S7监测站点的TN、TP、NH3-N、CODMn浓度均高于库区的S1、S4、S5与S6，一方面与水质年际间的整体趋势变化相一致，另一方面说明入库河流是库区营养盐的主要输送者，而有研究发现库区沉积物中TN、TP含量高于入库河口[21]，可进一步说明在上游来水与泥沙沉降等作用下通過沉积与富集后减少了库区营养盐的含量。

从各指标的变化趋势来看，对于TN而言，其浓度在S1～S6监测点均无明显升降，但在石骨库区的入库河流S7监测点呈显著上升，这可能与上游乡镇的人口密度、工农业生产总值和土地利用方式等有关，支流所在的大坡镇属于高州市中心城镇，人口密集，且林地面积最大;近年来为积极贯彻国家精准扶贫任务，所在大坡镇大力发展农业生产基地，其中百香果种植面积达100多公顷，生产总值同比增长8.2%。对于TP而言，其浓度在S2与S7监测点即入库河流无明显升降趋势，而在S1、S4、S5、S6与S3监测点则呈高度显著下降，说明在没有外源输入情况下水库内部通过水力交换与自我调节等方式将磷源进行了释放。对于NH3-N而言，2条入库河流在S3、S7测点与石骨库区S4、S6测点呈显著下降，陈仕奇等[23]在三峡库区的研究中发现，铵态氮随径流迁移能力较强，说明铵态氮含量在降雨、径流作用下显著降低。对于CODMn而言，3条入库河流S2、S3 与S7均呈显著上升，库区无明显升降，说明入库河流的有机污染负荷含量较高，有研究对高州水库集水区污染源分布特征研究发现[24]，COD、NH3-N、 TN、TP污染物输出量中以COD最高，达到8 192.83 t/a，其中非点源污染COD占总输出量的87%。

4.2.24项污染物通量变化

采用Webb提出的方法，利用污染物瞬时浓度与各时段平均流量之积来估算断面污染物通量，进而判断污染物总量的增减变化[25-27]。由于文中仅有S1、S4、S7断面与水文断面相结合，因此根据流量监测资料对3个断面污染物输送率进行Kendall趋势分析，进而判断良德库区、石骨库区及石骨入库河流的污染负荷的定量变化及趋势，结果如表2所列。

对于S1所代表的良德库区，TN、TP、NH3-N、CODMn污染通量均呈显著下降，说明S1所受纳的点源与面源污染中氮磷和有机污染负荷在降低，这与近年来通过对库区集水区域附近的重要城镇进行垃圾处理、关闭散养的畜禽养殖、建立污水处理厂等生态保护措施的实施有关，且效果明显。对于S4代表的石骨库区，TP、NH3-N污染能量呈显著下降，TN、CODMn污染能量无明显升降，说明相比氮污染负荷，磷污染负荷下降较为明显;而对于S7代表的入库河流，NH3-N污染能量也呈高度显著下降，其余指标的污染通量无明显变化。有研究发现[24]：2012年之前农村生活污染是NH3-N的主要污染源，贡献率为63%，且集水区内不同乡镇单位面积NH3-N负荷强度为2.43～5.24 kg/hm2;而近年来，石骨库区所在的大坡镇通过引导农业结构调整，打造环境友好型、劳动密集型的工业园区，加强城乡清洁及圩街整治，并加强新农村建设及推行河长制等手段，不断改善集水区的生态环境，NH3-N的污染贡献率及负荷强度已大大降低。

4.3水文气象指标趋势变化

由图5可看到：研究期内降水量主要集中在4～9月丰水期，占年均降水量的80%，2013年和2018年8月，受强台风“白鹿”和“贝碧嘉”的影响，降水量分别累计达659.3 mm和586.6 mm。水位的年际变化与降水量相反，表现为先下降后上升、枯水期高于丰水期的特征，平均水位为83.16 mm。入库流量年际间变化趋势与水位相反，丰水期高于枯水期，除2013年波动幅度较大外，其余年份变化相差不大。水温与降水量的变化趋势相同，平均水温为24.0 ℃，表现出明显的季节变化，夏季（5～9月）水温高于其他季节。

总体而言，研究期内降水量分配不均，丰水期和枯水期年际变差大，强台风往往伴随着强降雨，并在洪水期削减洪峰，以增加枯水期的流量，使得水位的变化趋势与降雨量、入库流量相反，水温则表现出明显的季节差异。

5讨 论

5.1水质变化原因分析

TN和TP是浮游植物生长所必须的营养元素，是水体富营养化的根本原因[28]，NH3-N和CODMn是水体有机物污染的重要指标[29]。有研究发现[30]，营养盐的浓度可以通过水文过程控制，气候的年际波动和极端气候事件都可能会影响水库的水质变化。通过Pearson相关性分析（见表3～4），枯水期间，水库降水量与TN、TP均呈正相关，但与TN相关性较强，尤其是2016年枯水期降水量明显高于其他年份，主要是由于：① 地表长期积累的高浓度污染物经长时间降雨后随地表径流进入库区;② 短时强降雨能够对地表造成强有力冲刷，特别是山区坡地等原本脆弱的地质条件更易受其影响[31-33]，导致大量的水土流失及氮磷营养盐、农药等污染物质进入水体，使污染物浓度升高，引起水体质量下降。相比氮磷营养盐，水库受有机污染影响程度较小，枯水期水文气象因子与NH3-N均呈负相关关系，水位与CODMn呈显著正相关，说明枯水季节受人类活动影响大，NH3-N随支流直接汇入库区造成污染负荷有所增加;CODMn污染负荷随库区水位的高低而同步变化。

丰水期期间，降水量、流量和水温均与TP呈显著负相关关系，说明由于降水量增加，水体冲刷率高，水位波动较大，增加了水体之间的交换能力[34]，对水体中各离子的浓度起到一定稀释作用;其次，表层水温增加，水体分层加剧，一部分磷进入水库沉积物中，导致磷营养盐含量大幅降低，而其他指标也有不同程度的下降。另外，水温是气候变化最直接的响应，温度上升会引起水库中含氧量的减少，尤其是底部同温缺氧层深度的加大，易使水库底部沉积物发生一系列微生物厌氧反应，促使底泥中N、P等营养元素的溶出，并会随着水库季节性的对流循环运动，转移到水库表层水体[35]。丰水期降水量、流量、水温与有机污染因子也均呈负相关，说明降雨强度对水体的有机污染负荷具有一定稀释作用;流量与NH3-N呈显著负相关，是由于入库流量越大对入库水体的冲刷率越强，NH3-N负荷含量越低。

5.2污染防治对策分析

高州水库所在的饮用水水源保护区为国家重点饮用水水源地，自2012年生态保护方案实施以来，水库水质长期稳定并达到国家地表水环境质量Ⅲ类水质标准，而功能区定位是Ⅱ类水质目标，离目标水质还有一定差距。近年来，水源地的保护逐步受到各相关部门的重视，并逐步建立国控一期、二期水质自动监测站，以实时追踪、了解各水源地水质状况，因此水库的生态保护措施逐步趋于常态化，水质虽趋于好转，但完全达到Ⅱ类却有所困难，尤其是氮营养盐的含量。原因如下：① 高州水库属于大型水库，水力滞留时间较长，内部水体交换能力弱，氮磷含量的升高为水库中的浮游植物和大型水生植物等提供了充足的营养盐，而且随着水库年龄的增长，有机体的初级生产力越来越大。② 高州水库集水区各镇沿河而布，虽制定了具体的生态保护措施，但长期采样调查发现点源污染与农业面源污染的情况并不能完全收治，甚至居民为了提高经济收入，许多养殖、小工厂悄然出现，防不胜防，致使水库营养盐含量只能保持至中营养状态。③ 入库河道的底泥疏浚虽可在短期内降低河口处底泥的内源释放量，但在降雨、径流等驱动作用下，又会出现新的污染物[36]，同时疏浚区的水生植物大量消亡，导致了水体逐渐发展为以浮游植物为主的藻型水体，而入库河流又是库区营养盐的主要来源，必须从水库上游流域经济、社会、环境关系出发，并与水库水环境保护目标相匹配，从而达到社会、经济、环境和谐发展。

因此，要从便于控制、集中处理的角度，对水库流域内的产业布局进行优化调整，形成低污染、循环发展的生态经济模式，从源头上减少污染物排放量;在结构调整减排的基础上，开展农村生活治理、农田面源控制、农村畜禽养殖污染控制、水土流失污染控制，并结合流域监管体系，进一步强化宣传教育、生态文明观念建设，确保流域水环境得到有效保护，污染治理得到有效控制。

6结 论

（1） 2012～2019年间，高州水库TN水质类别为Ⅲ类，2条入库河流为Ⅳ类水质河流，最大值均出现在2016年;TP浓度变化不明显，在Ⅱ～Ⅲ类之间;NH3-N、CODMn的波动各有差异，但水质均在Ⅰ～Ⅱ之间;入库河流氮营养盐明显高于库区，磷营养盐变化不明显，有机污染指标水质较好。从空间变化上看，水库水质总体趋于好转，经线性拟合后发现流经良德水库南部库区的水质优于北部庫区，而石骨库区的水质整体优于良德库区;水质指标中两库区TP由入库断面至出库断面均有不同程度的恶化。

（2） Kendall趋势检验结果说明，3条入库河流S2、S3与S7的TN、TP、NH3-N、CODMn浓度均高于库区的S1、S4、S5与S6，一方面与水质年际间的整体趋势变化相一致，另一方面说明入库河流是库区营养盐的主要输送者。从各指标的变化趋势来看，对于TN而言，S1～S6均无明显升降，而石骨库区的入库河流S7呈显著上升，这可能与上游乡镇的人口密度、工农业生产总值和土地利用方式等有关;对于TP而言，S2与S7即入库河流无明显升降趋势，而S1、S4、S5、S6与S3呈高度显著下降，说明在没有外源输入情况下水库内部通过水力交换与自我调节等方式将磷源进行了释放;对于NH3-N而言，2条入库河流S3、S7与石骨库区S4、S6呈显著下降，说明铵态氮在降雨、径流作用下浓度显著降低;对于CODMn而言，3条入库河流S2、S3 与S7均呈显著上升，库区无明显升降，说明入库河流的有机污染负荷含量较高。

（3） 污染物通量结果说明，良德库区的TN、TP、NH3-N、CODMn污染通量均呈显著下降，说明集水区所受纳的点源与面源污染中氮磷和有机污染负荷在降低，这与近年来通过对库区集水区域附近的重要城镇进行垃圾处理、关闭散养的畜禽养殖、建立污水处理厂等生态保护措施的实施有关，且效果显著。石骨库区的TP、NH3-N污染通量呈显著下降，TN、CODMn污染通量无明显升降，说明相比氮污染负荷，磷污染负荷下降较为明显;对于入库河流，NH3-N污染通量也呈高度显著下降，其余指标的污染通量无明显变化。

（4） 水文气象指标与污染因子的相关关系说明，枯水期间，水库降水量与TN、TP呈正相关，但与TN相关性较强，各水文气象因子与NH3-N均呈负相关关系，水位与CODMn呈显著正相关。丰水期期间，降水量、流量和水温均与TP、有机污染因子呈显著负相关关系，且流量与NH3-N呈显著负相关。

参考文献：

[1]林秋奇，韩博平.水库生态系统特征研究及其在水库水质管理中的应用[J].生態学报，2001，21（6）：1034-1040.

[2]NI B，WANG H B，LI X D，et al.Water environment health risk assessment in lake sources of drinking water[J].Research of Environmental Sciences，2013，23（1）：74-79.

[3]韩博平.中国水库生态学研究的回顾与展望[J].湖泊科学，2010，22（2）：151-160.

[4]徐鹏，高伟，周丰，等.流域社会经济的水环境效应评估新方法及在南四湖的应用[J].环境科学学报，2013，33（8）：2285-2295.

[5]HAN Y G.Net anthropogenic nitrogen inputs（NANI）index application in Mainland China[J].Geoderma，2014，213（1）：87-94.

[6]生态环境部.2018年中国环境状况公报[R].北京：生态环境部，2018.

[7]VEGA M，PARDO R，BARRADO E，et al.Assessment of seasonal and polluting effects on the quality of river water by exploratory data analysis[J].Water Research，1998，32（12）：3581-3592.

[8]ALBERTI M，BOOTH D，HILL K，et al.The impact of urban patterns on aquatic ecosystems：an empirical analysis on Puget lowland sub-basins[J].Landscape and Urban Planning，2007，80（4）：345-361.

[9]LEE S W，HWANG S J，MANDER U.Scale dependence of landscape metrics and their indicatory value for nutrient and organic matter losses from catchments[J].Ecological Indicators，2005，5（4）：350-369.

[10]EGANHOUSE R P，SHERBLOM P M.Anthropogenic organic contaminants in the effluent of a combined sewer overflow：impact on Boston Harbor[J].Marine Environmental Research，2001，51（1）：51-74.

[11]唐少霞，赵志忠，毕华，等.海南岛气候资源特征及其开发利用[J].海南师范大学学报（自然科学版），2008，21（3）：343-346.

[12]谭升魁，周武，黄滨，等.热带地区水库水温分层特性研究[J].人民长江，2019，50（4）：65-70.

[13]王天阳，王国祥.昆承湖水质参数空间分布特征研究[J].环境科学学报，2007，27（8）：1384-1390.

[14]马腾飞，黄莹波.高州水库氮磷营养盐变化特征及水质管理对策[J].生态科学，2015 34（1）：31-37.

[15]姚玲爱，赵学敏，周广杰，等.广东省高州水库春季蓝藻水华成因初步探讨[J].湖泊科学，2011，23（4）：534-540.

[16]郭跃华，陈修康，张健林，等.广东省高州水库水华过程中蓝藻群落的动态特征[J].湖泊科学，2011，23（4）：527-533.

[17]袁一文，肖利娟，韩博平.热带大型水库蓝藻群落季节动态特征：以大沙河和高州水库为例[J].生态环境学报，2015，24（12）：2027-2034.

[18]徐珏，顾继光，杨阳，等.热带水库浮游植物形态形状的季节变化及影响因子分析：以高州水库为例[J].湖泊科学，2019，31（3）：825-836.

[19]徐祖信，尹海龙.城市水环境管理中的综合水质分析与评价[M].北京：中国水利水电出版社，2012：21-38.

[20]彭文启，张伟祥.现代水环境质量评价理论与方法[M].北京：化学工业出版社，环境科学与工程出版中心，2005：141-158.

[21]苟婷，李思阳，许振成，等.高州水库沉积物中总氮与总磷的分布特征研究[J].环境科学与管理，2014，39（7）：31-35.

[22]周静.广东水源水库水质和水生态时空变化研究[D].西安：西安工程大学，2019.

[23]陈仕奇，龙翼，严冬春，等.三峡库区石盘丘小流域氮磷输出形态及流失通量[J].环境科学，2020，41（3）：1276-1285.

[24]周文婷，邵瑞华，马千里，等.高州水库集水区污染源分布特征及污染负荷估算[J].水生态学杂志，2017，38（5）：23-31.

[25]WEBB B W，PHILIPS J M，WALLJNG D E，et al.Load estimation methodologies for British rivers and their relevance to the LOIS RACS（R）Programme [J].The Science of the Total Environment，1997，194/195：379-389.

[26]WANG F E，YU J，LOU F Q，et al.Pollutant flux variations of all the rivers surrounding Taihu Lake in Zhejiang Province[J].Journal of Safety and Environment，2009，9（3）：106-109.

[27]FU G.Analysis of the estimation methods for the river pollutant fluxes（1）：comparison and analysis of the estimation methods of period fluxes[J].Research of Environmental Sciences，2003，16（1）：1-4.

[28]CONLEY Y D J，PAERL H W，HOWARTH R W，et al.Controllingeutrophication：nitrogen and phosphorus[J].Science，2009，323（5917）：1014-1015.

[29]王学蕾，吴传庆，冯爱萍，等.利用DPeRS模型估算巢湖流域氨氮和化学需氧量的面源污染负荷[J].环境科学学报，2015，35（9）：2883-2891.

[30]郝秀平，夏军，王蕊.气候变化对地表水环境的影响研究与展望[J].水文，2010，30（1）：67-72.

[31]WANG C C，KUO H C，YEH T C.，et al.High-resolution quantitative precipitation forecasts and simulations by the Cloud-Resolving storm simulator（cress）For Typhoon Morakot（2009）[J].Journal of Hydrology，2013，506（49）：26-41.

[32]周文婷，邵瑞华，张雅洲，等.台风强降雨及雨后泥石流对广东高州水库生态环境的影响[J].中国地質灾害与防治学报，2018，29（3）：60-68.

[33]车蕊，林澍，范中亚，等.连续极端降雨对东江流域水质影响分析[J].环境科学，2019，40（10）：4440-4449.

[34]金相灿.湖泊富营养化控制理论、方法与实践[M].北京：科学出版社，2019.

[35]郝秀平，夏军，王蕊.气候变化对地表水环境的影响研究与展望[J].水文，2010，30（1）：67-72.

[36]王锦旗，宋玉芝，黄进.近几十年太湖流域氮素来 源变化及控制[J].中国农村水利水电，2019，12（5）：94-98.

（编辑：刘 媛）

Abstract：Affected by the tropical monsoon season，the solar radiation is strong and the temperature is high in coastal areas of South China，resulting in significant specificity of bio-geochemical cycling processes within the reservoirs.In order to investigate the temporal and spatial changes and influencing factors of water quality，this article takes the Gaozhou Reservoir as an example，which was an important drinking water source in the western coast of Guangdong Province.Based on the long-term monitoring data of major water quality sections from 2012 to 2019，the spatial and temporal changes of reservoir water quality and the causes of pollution were analyzed.In addition，the changes of pollutant concentrations at each section and the quantitative changes of pollution load were analyzed by using Kendall trend test and pollutant flux calculation.The results show that：①  In terms of temporal changes，the water quality of Gaozhou reservoir ranged from Class Ⅱ to Class Ⅲ，and the two inlet rivers was Class Ⅳ，with the maximum value occurring in 2016.This was due to the influence of hydro-meteorological factors and the significantly higher precipitation during the dry period in 2016.②  In terms of spatial variation，the water quality in the southern of Liangde Reservoir was better than that in the northern，and the water quality in the Shigu Reservoir area was better than that in Liangde Reservoir area as a whole.While the TP deteriorated at different degrees from the inlet section to the outlet section，which indicated that under the action of runoff and hydrodynamics the phosphorus migrating to the outlet section accumulated through absorption in the bottom sediment，mutual transformation and release among phytoplankton，resulting in the most serious deterioration of TP.③  In the Kendall trend test，TN was related to the population density，gross industrial and agricultural products and land use patterns of the upstream townships，and TP was released from the reservoir through hydraulic exchange and self-regulation in the absence of exogenous input.The concentration of NH3-N decreased significantly under the effect of rainfall and runoff;the CODMn content in the reservoir rivers was high.④  In terms of pollutant flux，the load of nitrogen，phosphorus and organic pollution from the point source and non-point source pollution received by the Liangde reservoir area was decreasing.The phosphorus pollution load of the Shigu Reservoir area has dropped significantly，and NH3-N in the inlet river of reservoir was showing a highly significant decreasing trend.

Key words：water quality variation;influence factors;pollution causes;Kendall trend test;pollutants flux calculation;Gaozhou Reservoir;drinking water reservoir