安徽省湖库型饮用水水源地水质评价研究

第３５卷第４期　环境科学与管理　Ｖ０Ｌ　３５　Ｎ　４　２０１０年４月　ＥＮｖｌＲ０ＮＭ陬ＮＴＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ　Ａ＝ＮＤ　ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ　Ａｐｒ．２０１０　文章编号：１６７４—６１３９（２０１０）０４－０１８３一ｏ４　安徽省湖库型饮用水水源地水质评价研究　周晓铁　，韩宁宁　，孙世群　，王晓辉　，何翔亮　（１．安徽省环境科学研究院，安徽合肥２３００６１；２．合肥工业大学资源与环境５１２程学院，安徽合肥２３０００９）　摘要：随着水资源日益紧缺以及水源污染情况的不断加剧，饮用水水源地的水质问题越来越受到社会的关　注。运用单因子标准指数法以及卡尔森指数方法时安徽省境内３１个县级以上的湖库型饮用水水泺地的水质　状况以及湖泊富营养化程度进行了综合评价，并提出相应的防护措施。评价结果表明，全省湖库型饮用水水源　地水质迭标个数为２７个，迭标率为８７％。　关键词：湖库型；饮用水水源地；富营养化；安徽省　中图分类号：Ｘ８２４　文献标识码：Ａ　Ｔｈｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｌａｋｅｓ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｄｒｉｎｋｉｎｇ　Ｗａｔｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅｓ　ａｂｏｕｔ　Ａｎｈｕｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　Ｚｈｏｕ　Ｘｉａｏｔｉｅ　，Ｈａｎ　Ｎｉｎｇｎｉｎｇ。Ｓｕｎ　Ｓｈｉｑｕｎ。，，Ｗａｎｇ　Ｘｉａｏｈｕｉ　，Ｈｅ　Ｘｉａｎｇｌｉａｎｇ　（１．Ａｎｈｕｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｆｅｉ　２３００６１，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌａ　Ｅｎｇｉｎｅｅ￣ｎｇ，Ｈｅｆｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ　２３０００９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｓｈｏｒｔａｇｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｘｅｅｓ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｐｏＵｕｔｉｏｎ　ｅｏｎｔｉ／ｌｕｅｓ　ｔｏ　ｉｎｃｒｅａｓｅ，ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ￣ｎｋｍｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ山ｅ　ｃｏｎｃｅｒｎ　ｏｆ　ｔｌｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ．ｓｉｎ　ｅ　ｆａｃｔｏｒ　ｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　Ｋａｒｌｓｏｎ　ｉｎｄｅｘ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ＳＯｕｒＣｅＳ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｎｔ　ｏｆ　ｌａｋｅ　ｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｏ　ｐｒｏｐｏｓｅ　ａ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｌｒｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｔｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ　ｆｏｒ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　３　１　ｃｏｕｎｔｙ—ｌｅｖｅｌ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｋｅｓ　ａｎｄ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ　ｉｎ　１ｌｌｕｊ　Ｐｒｏｖ—　ｉｎｃｅ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ’Ｓ　ｌａｋｅｓ　ａｎｄ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙｏｆ　ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ＳＯＵｒＣｅＳ　ｓｔｎａｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　．ｎｕｍｂｅｒｉｓ　２７，ｓｔａｎｄａｒｄ　ｒａｔｅ　ｉｓ　８７％．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌａｋｅｓ　ａｎｄ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ；ｔｈｅ　ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｐｌａｃｅ；ｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ；Ａｎｈｕｉ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ　前言　型水源地起着更加重要的作用　Ｊ。运用单因子标准　指数法以及卡尔森指数方法，通过对安徽省境内湖库　水资源短缺的问题以及水源地水质污染的问题　型饮用水水源地的全面、系统的分析评价以及富营养　已成为世界性的问题，随着工业化的发展和人类物　化程度的全面分析，得出了相应的结论，并根据实际　质生活水平的提高，水环境的污染已是当今世界范　情况提出了切实可行的管理对策以及治理办法。　围内普遍存在的问题¨ｊ，饮用水水源地作为最重要　的水源地，也越来越受到社会的关注。因此，加强对　１研究区概况　水源地的管理和保护也变得尤为重要。湖库型饮用　安徽省位于中国的东南部，地理坐标介于北纬　水水源地作为极为重要的水源地类型，它的水质状　２９。２２　～３４。４０　，东经１１４。５３　～１１９。３０　之间，东西　况直接影响着周围居民的生产和生活　。　宽２００　ｋｍ～３００　ｋｍ，南北长约５００　ｋｍ，面积ｌ３．９６×　安徽省作为中国一个内陆省份，人口众多，湖库　１０　ｋｍ　。长江、淮河横贯境内，将全省分为淮北（皖　北）、江淮（皖中）和江南（皖南）三个区域。地形由　收稿日期：２００９—０７—２３　平原、山区、丘陵相间排列，自北向南依次为淮北平　作者简介：周晓铁（１９５６一），男，安徽合肥人，高级工程师，安徽省环　境科学研究院副院长。　原、江淮丘陵、大别山区、长江沿岸平原和皖南丘陵　通讯联系人：韩宁宁　山区。　・１　８３・　第３５卷第４期　２０１０年４月　周晓铁等・安徽省湖库型饮用水水源地水质评价研究　、ｒｏＬ　３５　Ｎｏ．４　Ａｐｔ．２０１０　安徽省境内湖泊总面积３５．５×１０　ｈｍ　，面积大　表１安徽省主要湖泊及面积　于１　ｋｍ　的天然湖泊６４个。现有湖泊主要分布在长　江两岸和沿淮地区，长江流域湖泊主要有巢湖、龙湖、　感湖、大官湖、黄湖、泊湖、武昌湖、破罡湖、菜子湖、白　荡湖、升金湖、南漪湖，另有围垦蓄洪的白湖和丹阳　湖；淮河流域湖泊主要有焦岗湖、四方湖、沱湖、天井　湖、城西湖、城东湖、瓦埠湖、高塘湖、花园湖、女山湖、　七里湖等。其中较大的有巢湖、龙感湖、大官湖、泊　安徽省境内水库总面积１１．７×１０　ｈｍ　，已建成水　湖、武昌湖、菜子湖、升金湖、南漪湖、瓦埠湖、城东湖、　库４　８１５座，总库容１８６．９亿Ｉｎ。，兴利库容８２．４×１０。　。女山湖、高塘湖等。各主要湖泊的面积见表１。　ｍ全省十大水库基本情况见表２。　。表２安徽省主要水库基本情况　全省县级以上城镇饮用水水源地共有１　１６个，其　中现用水源地１０１个，备用（规划）水源地１５个。其　中湖库型水源地３１个使用中的２５个，备用（规划）水　源地６个。　．ｓＤＯ　Ｊ一　一———』————上～，ｎ，ＤＯ　ＤＯ＼　（　＿）＝Ｊ　ｒ≥　一＞ｎｎ、　／　　，，一　。或　．ｓ　Ｉ１０—９　（　＜　）　２评价方法　水质评价采用单因子评价法；湖泊（水库）富营养　化评价采用综合营养状态指数法。　２．１湖库水质评价方法　米用早凼于标准指数法进行评价。　其中ｏｏ，＝　式中：ｓ肋。：为水质参数ＤＯ在　点的标准指数；　ＤＤ，：为该水温的饱和溶解氧值，ｍｇ／Ｌ；　＿Ｄ　：为实测溶解氧值，ｍｇ／＇Ｌ；　ＤＯ，：为溶解氧的标准值，ｍｇ／Ｌ；　：为在Ｊ．点的水温，￡　。　（３）其官项目标准指数计算表达式为：　ｐ；　（１）ｐＨ的标准指数计算表达式为：　ｐＨ－．一ｐ鲁　Ｈ　一　＼７　０（　｜ｐ　７　．Ｕ０）』‘　或　＝　瓮（ｐＨｉ＜７Ｉ。）　＝式中：　厂—　的单因子指数，无量纲；　ｐ皿——所测断面ｐＨ值，无量纲；　ｐ　——地面水水质标准中规定的ｐＨ值下限，　无量纲；　『皿——地面水水质标准中规定的ｐＨ值上限，　无量纲。　（２）溶解氧的标准指数计算表达式为：　・式中：Ｐ　——　类污染物单因子指数，无量纲；　Ｃｉ——　类污染物实测浓度平均值，ｍｇ／Ｌ；　ｃ。。——　类污染物的评价标准值，ｍｇ／Ｌ。　２．２湖库富营养化评价方法　（１）综合营养状态指数采用卡尔森指数方法，计　算公式如下：　ＩＬ＇ｌ（∑）＝∑　‘ＴＬＩ（ｊ）　』＝１　１　８４．　２０１０年４月　第３５卷第４期　周晓铁等・安徽省湖库型饮用水水源地水质评价研究　３５　Ｎｏ．４　Ａｐ　２０１０　式中：聊（∑）——综合营养状态指数；　——式中：ｃｈｌａ单位为ｍｇ／ｍ。，ＳＤ单位为ｍ；其它项　目单位均为ｍｇ／Ｌ。　（３）湖泊水库营养状态分级　第　种参数的营养状态指数的相关权　重；　ｚ　（．『）——代表第　种参数的营养状态指数。　以ｃｈｌａ作为基准参数，则第ｊ种参数的归一化的　相关权重计算公式为：　２　＝采用０—１００的一系列连续数字对湖泊营养状态　进行分级，包括：贫营养、中营养、富营养、轻度富营养、　中度富营养和重度富营养，与污染程度关系见表４：　表４水质类别与评分值对应表　士　∑弓　＝１　式中：ｒ　——第　种参数与基准参数ｃｈｌａ的相关系数；　ｍ——评价参数的个数。　中国湖泊（水库）的ｃＭａ与其它参数之间的相关　关系ｒ　及　见表３。　表３中国湖泊（水库）部分参数与ｅｈｌａ的相关关系　及ｒ　值　３结果及分析　３．１湖库水质评价　（２）单个项目营养状态指数计算公式如下：　ＴＬＩ（ｃｈｌａ）＝ｌ０ｒ２．５＋１．０８６１ｎｃｈｌａ）　１ｒＩ』（ＴＰ）＝ｌｏ（９．４３６＋１．６２４１ｎＴＰ）　ＴＬＩ（ＴＮ）＝１０（５．４５３＋１．６９４ｌｎＴＮ）　ｒｒ】Ｕ（ＳＤ）＝１０（５．１１８—１．９４１ｌｎＳＤ）　湖库型水源地的水质除个别水源地及个别水源　地的个别年份有水质超标现象外，基本上均能达到　《地表水环境质量标准》ＧＢ３８３８—２００２中的Ⅲ类，　总体水质较好，达标率为８７％（见表５）。其中滁州　市沙河水库水源地和天长市高邮湖水源地水质超标　经调查是由于入湖支流受工业废水影响所导致的。　今年由于减污减排等措施，水质状况有所好转。　ＴＬＩ（ＣＯＤＭｎ）＝１０（０．１０９＋２．６６ｔｌｎＣＯＤｒ￣）　表５湖库型水源地水质评价结果　３．２湖库富营养化评价　全省湖库富营养化评价结果显示（见表６），全　省湖库除了巢湖和高邮湖水库以及淮北杨庄塌陷区　的富营养化评价分值超过５０（属于轻度富营养化）　３０，属于贫营养水平　。　表６湖库型水源地富营养化评价结果　以外，根据历史数据，其他大多数湖库最近几年的富　营养化评价分值都在３０～５０之间，属于中营养化水　平；也有少数几个湖库的富营养化评价分值小于　・ｌ８５・　２０１０年４月　第３５卷第４期　周晓铁等－安徽省湖库型饮用水水源地水质评价研究　Ｖｄ　３５　Ｎｃｘ４　Ａｐｒ．２０１０　４结论与建议　参考文献：　由评价结果可知，全省共３１个湖库型水源地中，　［１］张嘉治，王海泽，王绍斌．中国饮用水污染现状及防　达标个数为２７个，达标率为８７％。其中，现用水源地　治对策［Ｊ］．沈阳农业大学学报，２００３，３４（６）：４６０—４６１．　达标率为８８％，备用水源地达标率为８３．３％。饮用　［２］．马小燕，王惠，孙玉东．安徽省农村饮水卫生现状　水资源的保护是水资源保护的重中之重，所以目前必　调查及分折［Ｊ］．安徽预防医学，２ＯＯＯ，６（６）：４０３—４Ｏ４．　［３］崔玉川，傅涛．中国水污染及饮用水源中有机污染　须加强对饮用水水源地的保护，确保饮用水水质安　物的危害［Ｊ］．城市环境与城市生态，１９９８，１１（３）：２３—２６．　全　。达标水源地要以保护为主，防治水源地污染以　［４］肖羽堂．中国水资源污染与饮用水安全性研究［Ｊ］．　及水质恶化，不达标水源地在加强水源地保护的同　长江流域资源与环境，２００１，１０（１）：５１—５９．　时，可采取退耕还林等措施，对水源地保护区进行生　［５］黄仲杰．中国城市供水现状、问题及对策［Ｊ］．给水　态修复　，营造水源地良好的生态系统。　排水，１９９８，２４（２）：１８—２ｏ．　雾　零零　乏　零　零雾譬　零零　蔷　荟　零　零　（上接第１２０页）　菌胶团絮体呈茶褐色，沉淀性能良好。同时实验测　参考文献：　得ＳＶＩ为１００～１３０，ＳＶ≤０．３，ＭＬＳＳ为２　０００　ｍｇ／Ｌ　［１］王伟，彭永臻，等．改进分段进水Ａ／Ｏ生物脱氮工艺　一２　５００Ⅱ喀／Ｌ。经过３个月左右的调试后，整个处　强化生物除磷［Ｊ］．环境科学，２００９（１０）．　理工艺连续进水，能够正常运行，经监测处理水质完　［２］Ｗａｎｎｅｒ，Ｊ，Ｃｅｃｈ，ＪＳ，Ｋｏｓ，Ｍ．Ｎｅｗ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｂｉ—　全达到设计要求。　ｏｌｏｇｉｃａｌ　ｎｕｔｒｉｅｎｔ　ｒｅｍｏｖＲｌ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　４结语　１９９２，２５（４—５）：４４５—４４８．　［３］吴昌永，彭永臻，等．　０工艺中的反硝化除磷及其　改良Ａ　／Ｏ工艺继承了Ａ　／０工艺的优点，同时　强化［Ｊ］．哈尔滨工业大学学报，２００９（０８）．　为聚磷菌创造了良好的释磷条件，改善了除磷效果，　［４］张杰，臧景红，等．Ａ。／０工艺的固有缺欠和对策研究　可以在东北寒冷地区应用，技术可行、经济合理、运　［Ｊ］．给水排水．２００３（０３）．　行可靠，具有较好的环境效益和经济效益。　・１８６・