水利工程論文-泉州山美水庫水質(zhì)分布特征與富營養(yǎng)化趨勢.doc

水利工程論文-泉州山美水庫水質(zhì)分布特征與富營養(yǎng)化趨勢摘要：根據(jù)近年水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，著重研究山美水庫庫區(qū)及進(jìn)水水質(zhì)分布特征，評價和預(yù)測庫區(qū)富營養(yǎng)化程度及變化趨勢。結(jié)果表明：從入庫、庫區(qū)至出庫的表層水體，除pH之外，DO、CODMn和BOD5濃度呈遞減趨勢，入庫前后濃度降低尤其顯著；而TN、NO32-N和TP濃度除入庫前后有所降低之外，其他呈遞增趨勢。現(xiàn)狀水體富營養(yǎng)化水平為中營養(yǎng)；預(yù)測2010至2015年，水體富營養(yǎng)水平由中營養(yǎng)向中富營養(yǎng)狀況過渡。關(guān)鍵詞：山美水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化山美水庫是泉州市一座以供水為主，兼灌溉、防洪、發(fā)電等綜合功能的大型水利樞紐工程。山美水庫是維系下游南安、晉江、石獅、惠安、泉港、鯉城、豐澤、和洛江等八個市、縣、區(qū)450萬人口生存的主要供水源地。為了深入了解區(qū)域人為活動對庫區(qū)水環(huán)境質(zhì)量的影響，本文根據(jù)近年山美水庫水環(huán)境監(jiān)測結(jié)果，著重研究庫區(qū)及進(jìn)出水體的水質(zhì)分布特征和影響因素；探討水體富營養(yǎng)化程度及變化趨勢。研究結(jié)果為進(jìn)一步防止山美水庫環(huán)境污染提供科學(xué)依據(jù)，對水庫水資源管理與保護工作具有一定的指導(dǎo)意義。1水庫概況與調(diào)查方法1.1水庫概況山美水庫位于泉州市晉江東溪中游的南安碼頭鎮(zhèn)山美村，地理位置見圖1。流域面積1023km2，正常蓄水位99m，相應(yīng)庫容4.72108m3。水庫來水主要是東溪上游永春縣的桃溪、湖洋溪兩大支流和德化縣大樟溪龍門灘水庫跨流域調(diào)水。東溪年平均入庫徑流量為9.69108m3，龍門灘水庫年均引水量4.0108m3，山美水庫年平均出庫水量為8.97108m3。山美水庫主要污染源來自桃溪中游約9km永春縣城的工業(yè)和生活廢水以及庫區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)殖的污染物。據(jù)調(diào)查，2000年永春縣城排放廢水量9604t、CODcr2628t、NH4+-N366t；庫區(qū)水域有500個網(wǎng)箱養(yǎng)魚，估計每年過剩餌料約2700t（不含魚類排泄物）。1.2采樣站位及監(jiān)測方法1根據(jù)水庫地理環(huán)境特征，分別在入庫河段、庫區(qū)、出庫河段布設(shè)6個采樣站位，其中庫區(qū)站位取0.5、10、20m層水樣，站位分布見圖1。水質(zhì)監(jiān)測項目包括pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、硝酸鹽氮、總氮和總磷。測定方法列于表1。采樣時間為2002年1月、6月、8月和12月。2結(jié)果與討論2.1水質(zhì)指標(biāo)濃度分布特征1)表層水質(zhì)指標(biāo)濃度變化表層水水質(zhì)監(jiān)測均值統(tǒng)計結(jié)果見表2和圖2。作者簡介：陳婉卿（1949-）女，工程師圖1山美水庫地理位置及采樣站位圖Fig.1TheMapandSamplingStationofShanmeiReservoir表1水質(zhì)監(jiān)測項目及分析方法Tab.1TheWaterQualityMeasuringItemsandTheAnalysisMethods監(jiān)測項目分析方法測定下限方法來源pH玻璃電極法GB6920-86溶解氧（DO）碘量法0.2mg/LGB7489-89高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）高錳酸鹽法0.5mg/LGB11892-89生化需氧量（BOD5）稀釋與接種法2mg/LGB7488-87氨氮（NH4+-N）納氏試劑比色法0.05mg/LGB7479-87硝酸鹽氮（NO32-N）酚二磺酸分光光度法0.02mg/LGB7480-87總氮（TN）堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法0.05mg/LGB11894-89總磷（TP）鉬酸銨分光光度法0.01mg/LGB11893-89由圖2可見，首先，從入庫河流A、B站位至庫區(qū)C站位表層水質(zhì)中的DO、CODMn、BOD5和TP濃度均有顯著下降，而NO32-N、TN僅略有降低。其次，在庫區(qū)從C、D到E，直至出庫河段F站位，表層水的DO、CODMn和BOD5濃度均繼續(xù)逐漸降低，其中DO降低較為明顯，但出庫河段又略有回升；相反地，TN、NO32-N和TP逐漸增加，其中TN增加較明顯。前者說明入庫河水中較高濃度的CODMn、BOD5和TP因庫區(qū)水體的稀釋作用而降低，并且?guī)靺^(qū)水體DO濃度由于污染物的生化降解耗氧作用而明顯低于河水。后者表明庫區(qū)的污染物依賴生化降解而逐漸降低，同時養(yǎng)殖過剩餌料及魚類代謝物的輸入，使水體的TN、NO32-N和TP逐漸增加。根據(jù)GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，由表2可知，山美水庫入庫水中DO、CODMn、BOD5、TN和TP的超標(biāo)率分別為33%、33%、33%、和100%，而庫區(qū)水中DO、TN和TP的超標(biāo)率分別為33%、100%和33%。因此，入庫桃溪水和庫區(qū)水均達(dá)不到水質(zhì)功能區(qū)應(yīng)執(zhí)行的GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的類標(biāo)準(zhǔn)要求3。表2山美水庫內(nèi)外水質(zhì)監(jiān)測均值統(tǒng)計結(jié)果Tab.2TheMeasuredandStatisticResultsofwaterqualityindexinShanmeiReservoirsInsideandOutside項目站pHDOCODMnBOD5NH4+-NNO32-NTNTP位無量綱mg/L入庫桃溪站A7.37.25.44.00.460.722.270.10入庫湖洋溪站B7.38.62.21.40.120.521.140.04出庫東溪站F7.25.51.40.40.050.692.020.03庫區(qū)西北站C07.46.71.50.80.050.511.540.02庫區(qū)東北站D07.66.71.41.20.050.611.450.02庫區(qū)南站E07.45.81.40.50.050.662.080.03庫區(qū)外評價標(biāo)準(zhǔn)-696430.5-0.50.025庫區(qū)評價標(biāo)準(zhǔn)-696430.5100.50.025庫區(qū)外超標(biāo)率-03333330-100100庫區(qū)超標(biāo)率-033000010033注：a）庫區(qū)外和庫區(qū)評價標(biāo)準(zhǔn)均為GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的類b）C0、D0和E0指庫區(qū)站位表層水圖2水庫內(nèi)外表層水水質(zhì)指標(biāo)濃度的平面分布Fig.2TheplaneDistributionofwaterqualityindexinShanmeiReservoirsInsideandOutsidesurfacewater2)水庫水質(zhì)指標(biāo)濃度的垂直分布狀況水質(zhì)垂直分布如圖3所示，由圖可見，庫區(qū)各站位水，除COD外，DO和BOD5濃度呈現(xiàn)隨深度的增加而明顯地遞減的趨勢；NO32-N、TN和TP除C站位表層至10m層的TN、TP之外，其濃度隨深度的增加則呈遞增趨勢。在庫區(qū)滯留水體中，微生物的生物化學(xué)作用是污染物降解的主要過程，因此，溶解氧濃度隨深度的遞減規(guī)律與BOD及富含N、P的過剩餌料的降解耗氧，以及浮游植物的光合作用降低有著密切的關(guān)系。圖3山美水庫水質(zhì)指標(biāo)濃度垂直分布圖Fig.3ProfilesofwaterqualityindexinShanmeiReservoir2.2水庫的富營養(yǎng)化趨勢1)水庫水質(zhì)營養(yǎng)程度評價水體營養(yǎng)化評價項目選取CODMn、TP、TN、Chl-a和SD（透明度）。評價方法采用百分評分法，根據(jù)公式（1）計算評分值，對照表3的評分標(biāo)準(zhǔn)，確定山美水庫的營養(yǎng)情況。（1）其中：M為湖泊水庫營養(yǎng)狀況的評價值，Mi為i項目的評分值，n為評價項目的個數(shù)。山美水庫營養(yǎng)化程度水質(zhì)監(jiān)測評價結(jié)果見表4。由表可以看出，枯水期TN和Chl-a二項指標(biāo)為中富營養(yǎng)，其余指標(biāo)為中營養(yǎng)程度，總的營養(yǎng)程度為中營養(yǎng)；豐水期TN、TP和Chl-a三項指標(biāo)為富營養(yǎng)，其余指標(biāo)為中營養(yǎng)程度，總的營養(yǎng)程度也為中營養(yǎng)，從兩個水期比較說明，豐水期的評分值與枯水期相當(dāng)。表3我國湖泊水庫富營養(yǎng)化評分與分類標(biāo)準(zhǔn)Tab.3TheEutrophicationGradeandSortStandardforChineseLakesandReservoirs營養(yǎng)程度評分值Ch1-amg/m3TPmg/m3TNmg/m3CODMnmg/LSDm貧營養(yǎng)100.51.0200.1510.0201.04.0500.45.0中營養(yǎng)302.0101001.03.0404.0253002.01.55010.0505004.01.0富營養(yǎng)6026.010010008.00.57064.0200200010.00.480160.0600600025.00.390400.0900900040.00.21001000.013001600060.00.12表4山美水庫營養(yǎng)化指標(biāo)監(jiān)測評價結(jié)果Tab.4ThemeasuredandassessedresultsofnutritionalizationindexinShanmeiReservoirsWaterBody水期項目Ch1-amg/m3TPmg/m3TNmg/m3CODMnmg/LSDm評分均值營養(yǎng)程度枯水期測定值13.12218991.61.6-中營養(yǎng)評分值523869363145豐水期測定值13.22815901.7-中營養(yǎng)評分值52486637-462)水庫水質(zhì)