深圳西丽水库水质研究

来源：SCI期刊网 分类：农业论文 时间：2022-02-13 09:18 热度：

　　摘 要：在西丽水库近 8 年水质监测(2005-2012 年)的基础上，分析水库的主要污染物及其产生原因，研究西丽水库的水质变化规律，其水质状况为良好。铁、总氮、总磷、氨氮、粪大肠菌群、锰是西丽水库的主要污染物。

　　关键词：西丽水库; 水质; 污染物; 变化

　　西丽水库建成于 1960 年，原设计以农业灌溉为主，由小流域内由降水汇集而成，集雨区面积 29 km2 ，其流域属亚热带海洋性气候，年平均气温 22 ℃，绿地覆盖率 53%;年平均降水量 1 948 mm，降雨多集中在 4-10 月，占全年总降雨量的 90%。

　　随着深圳经济的高速发展和用水需求的不断增长，城市供水已成为西丽水库的主要功能，西丽水库也成为深圳供水网络干线中重要的交水点。东江水源工程是为长远解决深圳水源短缺问题，由深圳市政府投资建设的大型跨流域调水工程。工程东起惠州，西至深圳市宝安区，干线全长 106 km，以“长藤结瓜”的形式横穿深惠两地。作为东江水源工程的主要交水点，西丽水库每天接纳的东江来水量约 200 万 m3 ，入库东江水同时可通过西铁连通隧洞向铁岗水库自流输水。目前每年通过西丽水库供应的原水约占全市原水供应总量的 1/4，供水范围包括深圳市南山区和宝安区服务人口约 300 万人。

　　为更好地保护西丽水库水资源，达到水质保护目标Ⅱ类标准，从 2005 年开始即对西丽水库水体进行了监测。本文在西丽水库近 8 年水质监测(2005-2012 年)的基础上，分析水库的主要污染物及其产生原因，研究西丽水库的水质变化规律，以利于西丽水库水质管理和水源地保护，充分发挥水库效益。

　　1 水质监测点和采样频率

　　在西丽水库设置了东江入水口、白芒河入水口、麻磡河入水口、库西、库中、取水口等监测点。见图 1。

　　选择混浊度(2005，2011，2012 等 3 年未监测)、水温、pH 值、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、总磷、总氮、铁、锰共 10 项指标，每月监测 3 次，2012 年 4 月起为每月监测 1 次。每 3 个月进行 1 次全分析，项目包 括《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[1]基本项目 23 项(化学需氧量除外)和补充项目 5 项共 28 项。

　　2 结果与分析

　　2.1 水质总体评价

　　采用评价水库水质的评价方法——水质指数法进行评价。该水质指数法是由水利部水环境监测评价研究中心研制，用于来描述和比较水资源质量用途 [2-3]。该法将评价项目分为 3 类：(1)第一类为水源地易污染项目;(2)第二类为饮用水一般化学指标;(3)第三类为饮用水中毒性项目。评价时首先按上述 3 个项目分类，计算各类中单项分指数值 IL，并确定其相应分级指数;然后再作综合评价。综评时，从 3 大类中选取分级指数值为最高者，作为最终该水源地的水质指数，用 WQI 表示。评价等级见表 1，水质指数见表 2。

　　将 2005-2012 年的水质监测数据进行统计，结果见表 3。以表 3 中 6 个指标，即溶解氧、高锰酸盐指数、 pH 值、总大肠菌群、氨氮、硝酸盐氮等指标的年平均值计算 WQI，得WQI=21，由此表明，西丽水库的水质良好。

　　由表 2 可知：2011 年和 2012 年水质状况较前 5 年有明显改善。

　　2.2 主要污染物分析

　　以《地表水环境质量标准》(GB3838 -2002)Ⅱ类水体要求为标准，由表 2 可知：

　　(1)西丽水库的主要污染物为总氮、粪大肠菌群。其中，总氮平均值超标 4 倍，粪大肠菌群平均值超标 3.95 倍，汞平均值超标 15 倍(超标情况仅出现在 2005 年的一次监测中，后面的监测均合格)。

　　(2)铁、锰、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、硝酸盐氮、五日生化需氧量以及汞等指标的最大值也出现超标的现象，其中，五日生化需氧量最大值超标 0.9 倍，总磷最大值也超标 27 倍，由此表明，氮磷和有机污染物也值得关注。

　　(3)其它污染物指标均达到Ⅱ类水体标准。

　　2.3 主要超标污染物时间变化规律

　　2.3.1 总氮的变化

　　总氮平均值的年度变化见图 2 所示。以东江入水口、白芒河入水口、麻磡河入水口、库西、库中、取水口等监测点检测结果的年平均值进行统计。由图 2 可知，从 2005-2009 年，五年内，西丽水库的总氮呈逐年上升的趋势，2010-2012 年，总氮含量在 1.5 和 2.5 mg/L 之间波动。

　　2.3.2 粪大肠菌群的变化

　　粪大肠菌群平均值的年度变化见图 3 所示。以东江入水口、白芒河入水口、麻磡河入水口、库西、库中、取水口等监测点检测结果的年平均值进行统计。

　　由图 3 可知，西丽水库的粪大肠菌群在 2005- 2007 年三年内呈逐年增加的趋势，2009-2012 年四年内呈下降趋势，粪大肠菌群含量平均每年下降约 2 000 个/L。

　　2.4 主要超标污染物空间变化规律

　　由图 4 可知，西丽水库的总氮的含量(由低到高)依次为：库中、东江入水口、白芒河入水口、库西、取水口、麻磡河入水口。

　　由图 5 可知，西丽水库的总大肠菌群检测结果(由低到高)依次为：东江入水口、取水口、麻磡河入水口、库中、库西、白芒河入水口。

　　2.5 污染源分析

　　以东江入水口、白芒河入水口、麻磡河入水口、库西、库中、取水口等监测点检测结果的年平均值进行污染物间的相关性统计。选择总磷、铁、锰、粪大肠菌群、硝酸盐氮、氨氮、总氮、高锰酸盐指数等 8 个样本数量较大且比较重要的指标进行相关性分析，并对相关性进行显著性检验。结果见表 4~5。

　　由表 4 和表 5 可知：

　　(1)总氮和铁均为主要污染物之一，两者之间出现良好的正相关性(r=0.905，p<0.05)。

　　(2)总磷和锰均为主要污染物之一，两者之间出现良好的正相关性(r=0.848，p<0.05)。

　　(3)粪大肠菌群和氨氮为主要污染物之一，两者之间出现良好的正相关性(r=0.900，p<0.05)。

　　(4)氨氮和总氮均为主要污染物之一，两者之间出现良好的正相关性(r=0.733，p<0.05)。

　　(5)氨氮和总磷均为主要污染物之一，两者之间出现良好的正相关性(r=0.830，p<0.05)。西丽水库的水质污染主要表现为总氮、粪大肠菌群超标，而生活污水是污染的一个重要来源。

　　西丽水库的污染来自于点源污染和面源污染。点源污染主要来自于保护区内堆存的生活垃圾、牲畜粪便、无下水道的生活污水。面源污染主要是因为水库周边大量果林与花地及菜地的种植、施肥和喷药，造成水土流失和农药、化肥等污染物进入水库。

　　由表 6 可知，总磷和氨氮含量有逐年下降的趋势。

　　3 结论

　　(1)西丽水库的水质良好。

　　(2)铁、锰、总氮、总磷、氨氮、粪大肠菌群是西丽水库的主要污染物。(3)在 2006-2012 年期间，总磷和氨氮含量有逐年下降的趋势。

　　(4)从水质指数上看，2011 年和 2012 年水质状况较前 5 年有明显改善。 ——论文作者：梁栋， 宗栋良

　　[参考文献]

　　[1] GB3838-2002，地表水环境质量标准[S]. GB3838-2002, Surface Water Environment Quality Standard [S]. (in Chinese)

　　[2] 曹蕾，徐霞君. 水质指数法在原水水质评价中的应用[J]. 中国农村水利水电，2006(4): 8-9. Cao Lei, Xu Xia -jun. Application of water quality index method in water quality evaluation [J]. China Rural Water and Hydropower, 2006(4): 8-9. (in Chinese)

　　[3] 邢文洁，刘洪林, 刘云刚, 等. 供水水源地水质评价指数方法及应用[J]. 山东水利，2002(5): 25-26. Xing Wen -jie, Liu Hong -lin, Liu Yun -gang, et al. Index method and its application in water quality assessment for water supply[J]. Shandong Water Resources, 2002(5): 25-26. (in Chinese)

文章名称：深圳西丽水库水质研究

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