2011—2021年溧水区中型水库水质状况及富营养化趋势

龚 畅，陈 霞，芮 峰，李香华，张 青

（1.江苏省水文水资源勘测局宿迁分局，江苏 宿迁 223899；2.江苏省水土保持生态环境监测总站，江苏 南京 210012；3.江苏省水文水资源勘测局南京分局，江苏 南京 210008）

水库中氮、磷等营养盐过多会造成水体富营养化［1-5］，本文根据溧水区6座中型水库2011—2021年的水质监测数据，全面了解水库水质状况和富营养化程度，通过对水库富营养化进行分析和评价，为溧水区水库水质安全和富营养化防治提供科学依据。

1 研究方法

1.1 水质类别评价方法

根据溧水区中型水库的特点及主要功能，确定参评项目为：pH、DO、CODMn、NH3-N、TN、TP共6项。

评价标准采用《地表水环境质量标准》（GB3838—2002），水质类别评价方法采用《地表水资源质量评价技术规程》（SL395—2007）中水质评价方法，即根据各评价指标单项评价结果，取最差水质类别作为评价水体水质综合评价类别。

1.2 水库富营养化评价方法

采用SL395—2007 中湖库营养状态评价方法。评价参数为：CODMn、TP、TN、Chl-a、SD。湖库营养状态评价标准及分级方法见表1。

评价方法为水库营养状态评价应采用指数法。根据表1 采用指数法进行湖库营养状态评价，包括以下几个步骤：（1）采用线性插值法将水质项目质量浓度值转换为赋分值；（2）按式（1）计算营养状态指数IE；（3）参照表1，根据营养状态指数确定营养状态分级。

表1 湖泊（水库）营养状态评价标准及分级方法

式中：IE为营养状态指数；En为评价项目赋分值；N为评价项目个数。

2 研究区域概况

溧水区域主要分属石臼湖水系和秦淮河水系，区域境内有6座中型水库，分别为方便水库、中山水库、姚家水库、赭山头水库、卧龙水库、老鸦坝水库，除卧龙水库外其他5座水库均为饮用水源区，其中方便水库、中山水库为省级饮用水源地，这些水库为溧水区的气候调节、维持生态平衡、城乡供水、农业灌溉、休闲旅游提供了丰富的资源。6座中型水库基本情况见表2。

表2 溧水区各水库基本情况

3 水质评价

本文选用2011年1月—2021年12月每月资料进行统计和评价。根据常规水质监测资料进行评价，在TP、TN 不参评情况下，各水库水质综合评价结果均为Ⅱ~Ⅲ类，达标率为100%；在TP、TN 参评情况下，水质综合评价结果为Ⅱ~劣Ⅴ类，2011—2021年水库水质类别评价统计见表3。

表3 2011—2021年水库水质类别（TP、TN参评）综合评价统计结果

根据表3 统计结果，在TP、TN 参评情况下，2011—2021年间除卧龙水库外其他水库Ⅲ类水占比均达50%以上。出现劣于Ⅲ类（不达标）的时段，方便水库比例达到17.5%，中山水库比例达到9.8%，姚家水库比例达到25.0%，赭山头水库比例达到31.1%，卧龙水库比例达到43.1%，老鸦坝水库达到18.2%，主要超标项目为TN、TP。其中方便水库、中山水库、老鸦坝水库水质相对较好，10年间达Ⅲ类比例均在80%以上，所有水库2016年以后均未出现Ⅴ~劣Ⅴ类水质。

表3 沂北地区水库群3月和9月Shannon-Wiener指数（H′）与水化学指标相关分析

4 富营养化评价

本文选用2011年1月—2021年12月资料进行统计和评价。为更直观地表示各水库营养状态变化趋势，按照月度对营养化状态指数（IE）均值进行统计比较，见图1。由图1可以看出，方便、中山、姚家、赭山头、老鸦坝、卧龙水库大部分时段营养化状态指数为40~50之间，处于中营养水平，仅少数时段为轻度富营养化，年度差异并不显著。

图1 2011—2021年各水库营养状态指数变化趋势

5 主要污染指标变化趋势及与降雨量、水位关系

5.1 主要污染指标变化趋势

以中山水库为例，分析溧水区中型水库10年间主要污染指标变化趋势（图2）。从图2看出，中山水库TP、TN 有缓慢下降趋势；NH3-N 呈跳跃式变化，2011—2017年间月度差异较大，2018年以后NH3-N质量浓度明显下降，未出现反弹；CODMn变化趋势比较平稳，无明显上升或下降趋势。

图2 中山水库2011—2021年主要污染指标变化趋势

5.2 氮磷质量浓度与降水量及水位关系

以中山水库为例，分析水库氮磷质量浓度与降水量及水位的关系（图3~4）。从图3~4可以看出，水质氮磷质量浓度与降水量及水库水位无显著相关性，降水量增大，水位增高，按常理氮磷质量浓度应降低，但中山水库氮磷质量浓度有时随降水量的增加反而升高。

图3 TP、TN质量浓度与降水量关系

图4 TP、TN质量浓度与水库水位关系

6 结 语

溧水区中型水库水质绝大部分处于Ⅱ~Ⅳ类，2011—2015年部分时段水库水质欠佳，超标项目主要为TN、TP，2016年以后水质明显好转。

富营养化评价结果表明，各供水水库基本处于中营养水平，且变化趋势平稳，在现有条件不改变的情况下，能维持中营养化水平。

主要污染指标变化趋势显示水库氮磷质量浓度有缓慢的下降趋势；NH3-N则存在阶段性变化趋势，2018年以前呈跳跃式变化，说明流域范围内可能有生活污染物进入水库，2018年以后NH3-N质量浓度明显下降，说明2018年以后通过水环境整体治理，水库流域范围内进入水库的农村生活污染物有明显减少，但农药等农田径流污染变化较小。水库主要污染指标与降水量及水位无显著相关关系，这与降雨径流可能带来流域范围内农田径流污染及农村环境污染有关，大的降雨还有可能扰动底泥，加大底泥中溶解性物质的释放。

7 建 议

溧水区的6座中型水库为溧水区提供城市供水、景观等功能，水质的好坏直接影响着全区水环境质量的好坏和水生态文明建设的成果，关系着区域内人民的生活质量和身体健康。防止水质污染和水库富营养化是保证提供优质水源、优良水生态环境的根本途径，目前水库水质及富营养化水平总体上较好，但不排除水库有偶发性蓝藻水华的出现。建议主要从以下几个方面采取保护措施：

（1）内控内源污染，破坏水库水体自身富营养物质的富集，通过人为措施来干预富营养物质的富集。如，可以利用冬季浮游植物的培养和引入掠夺性鱼类，以达到控制浮游生物生长的目的。

（2）外控外源输入，限制富营养物质输入水库，主要是限制在水库集雨面积内释放富营养物质。包括禁止向水库排放废水，对现有环境进行整治；控制集雨面积内化肥的使用；在水库内禁止使用含极易溶于水的多磷酸盐的洗涤剂；禁止在库中人工盲目养殖；保护生态，多植树造林，营造良性的生态系统。

（3）水库周边沿岸带及入库河流河口区域是污染物入库和生境改善的重要区域。因此要扩大库区岸带湿地建设，优化水库水位，促进春季水生植被萌发，实施净水渔业，调控食物网，加快推进库区生态系统修复，提升库区生态系统净化能力与环境容量。

（4）水库的富营养化跟水体自净能力关系较大，水质监测是及时掌握水体水质状况的最有效和最科学的办法，管理部门只有依据监测的信息采取措施才会起到事半功倍的效果。

（5）目前6 个水库已开展逐月的水质常规监测工作，但是此监测频度尚不能达到预测预警蓝藻水

华的目的。因此，建议在雨季，特别是大雨过后，增加水体氮磷等营养盐要素的监测工作，以辅助对蓝藻水华发生概率的研判工作。

（6）加强宣传。通过积极的宣传，使群众意识到水资源和水环境的重要，提高认识，自觉保护和珍惜水资源。