王雨辰，徐 磊，叶雪平，周冬仁，王 俊，孙博怿，高 晟，吴琦芳，叶 霆，林 锋

(1.浙江省淡水水产研究所湖州市水产品品质提升与加工技术重点实验室，浙江湖州 313001；2.衢州市水产技术推广中心，浙江衢州 324000)

积极促进渔业绿色扎实发展，持续加大水生生物资源养护，这是“十四五”时期全面推进乡村振兴进程中对渔业发展的要求[1]。浙江省衢州市地处钱塘江上游[2]，境内渔业水域资源相对丰富，随着近年来经济的快速发展，人口密度也在逐渐增加，导致区域内渔业水域水体的富营养化程度在呈上升趋势。据调查，“十三五”期间衢州地区渔业水域水库水体总体为中营养，而兼具养殖功能的水库则表现为水体富营养化[3]。因此，各级政府部门联合科研工作者，通过对天然水域进行限养、禁样分类规划管理，对于主要密集养殖区域进行养殖尾水处理系统的实施应用，进而实现对整个区域的水环境进行改善提升。在富营养化水体中，pH、溶解氧、叶绿素a等常规水质指标之间存在一定的相关性[4]，研究衢州市渔业水域水体中特定指标的变化规律，能够对水环境的实际状态进行预判，有利于对水域生态变化进行更准确的评价。

水质评价是解决水体污染和保护水环境的基础，目前常见的水质评价方法有模糊评价法[5]、主成分分析法[6]、污染指数评价法[7]、灰色系统理论评价法[8]、人工神经网络评价法[9]等。对比这些评价方法，综合指数法因其原理简单、易于操作，能完整表达河流总体的综合水质信息，使其在水质调查和评价中得到广泛应用。笔者应用综合水质标识指数法评价了2017—2021年衢江渔业水域5个监测点的水质情况，以期能客观真实地反映该水域的水质情况。

1 资料与方法

1.1 研究区域概况衢江河段干流长83 km，是钱塘江主要支流和源头之一，发源于安徽休宁县的马金溪，主河上源由常山港、江山港起，流向东北至衢州市汇合而成，途经开化县、常山县、江山市、衢江区、龙游县境至金华市兰溪市汇入兰江。

衢江流域位于我国地形的第三阶梯上，位于金衢盆地以西，主要是丘陵和山地，占82%以上，耕地较少，河流错综复杂，以衢江为中心线，地形由南北对称向两边开展，海拔也由中心线向两边依次升高，由河谷平滩、丘陵、山地分别向两边延伸。衢江流域面积1.11万km2，多年平均流量386 m3/s。降水年内分配不均，河川源短流急，丰枯相差悬殊，雨季洪水成灾，汛期多年平均径流量占年径流量的55%以上，可高达79.3%，旱季供水不足，多年平均径流量占年径流量的15.5%～19.8%，可低至2.8%[2，10]，在相同气象条件下径流和水量平衡稳定[11]。

1.2 数据收集数据来源于衢州市渔业水域水质监测通报和浙江省淡水渔业环境监测站的监测记录。对2017—2021年衢州渔业水域的5个主要监测点(图1)共20个季度的水质监测数据进行了分析，实际监测指标共计13项。根据综合标识指数法原理，如果将未检出的指标纳入综合标识指数计算会降低隔断面综合指数之间的差异，不利于后续的水质对比与分析，也会总体降低各断面综合指标值使其结论偏离实际情况，因此评价剔除了10项常年未检出的指标，选择溶解氧(DO)、氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)3个指标建立评价体系。历年监测原始数据见表1。根据《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)，此次研究的第1～4个监测点水质考核目标为Ⅱ类，第5个监测点水质考核目标为Ⅲ类。

图1 衢江渔业水域监测点分布Fig.1 Distribution of monitoring points in Qujiang fishery water

表1 衢江渔业水域主要水质污染指标监测数据Table 1 Monitoring data of main water quality pollution index in Qujiang fishery waters 单位：mg/L

1.3 单因子水质标识指数根据各监测点实测数据，利用公式计算得到各监测点单因子水质标识指数。该指数可以反映监测点内各水质指标特征，单因子水质标识指数(Pi)由一位整数、小数点后2位或3位有效数字组成，结构表示为：

Pi=X1·X2X3

(1)

式中，X1为第i项水质指标的水质类别；X2为检测数据在X1类水质标准下限值与X1类水质标准上限值变化区间中所处的位置，按四舍五入的原则计算确定；X3为该单项水质类别与功能区设定类别的比较结果，表明指标的污染程度[12]。

1.4 综合水质标识指数综合水质标识指数评价法是以单因子水质评价为基础，对河流水质进行多因子综合分析评价的方法[13]。公式如下：

CWQL =X1·X2X3X4

(2)

(3)

式中，X1为河流总体的综合水质类别；X2为综合水质在X1类水质变化区间内所处位置；X3为参与综合水质评价的水质指标中劣于水环境功能区目标的单项指标个数；X4为综合水质类别与水体功能区类别的比较结果，表明综合水质的污染程度；Pi为第i个水质因子的单因子水质标识指数。

1.5 水质指标级别判定根据《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)和徐祖信[13]的研究，水质指标判定关系如表2所示。

表2 水质指标级别判定Table 2 Determination of water quality index

2 结果与分析

2.1 单因子水质标识指数评价运用单因子水质标识指数法对衢州渔业水域5个监测点进行评价，评价结果见图2～6。从图2～6可以看出，齐溪监测点主要超标指标为氨氮和总磷，其中氨氮在2018年的第4季度(Q4)有超标情况，总磷在2017年第4季度、2018年第2季度(Q2)和2019年第1季度(Q1)有超标情况，在2019年第2季度之后该监测点无超标项。高岭监测点的水位显著低于齐溪监测点，该监测点常年水深不足0.3 m，该监测点主要超标指标为溶解氧和总磷，溶解氧在2017年第3季度(Q3)和2018年第1季度有超标情况，总磷在2017年第1季度和2018年第2季度有超标情况，自2018年第3季度后也无超标项。钱江源监测点位于开化县城边，该监测点主要超标项为溶解氧和总磷，其中溶解氧在2020年第4季度有超标情况，总磷在2017年第1季度、2018年第2季度、2019年第2季度、2020年第2季度和第4季度、2021年第3季度和第4季度有超标情况。常山港监测点位于常山县城新区，该监测点主要超标项为溶解氧和总磷，其中溶解氧在2018年第1季度和2019年第3季度有超标情况，总磷在2017年第1季度、2018年第2季度、2019年第2季度和2020年第4季度有超标情况。信安湖位于衢州市中心城区，主要超标项为溶解氧、氨氮和总磷，其中溶解氧在2017年第4季度有超标情况，氨氮在2019年第2季度有超标情况，总磷在2017年第1季度、2018年第2季度、2019年第1季度和第2季度。

图2 齐溪监测点单因子水质标识指数(Pi)Fig.2 The signle factor water quality identification index(Pi) in Qixi monitoring point

图3 高岭监测点单因子水质标识指数(Pi)Fig.3 The signle factor water quality identification index(Pi) in Gaoling monitoring point

图4 钱江源监测点单因子水质标识指数(Pi)Fig.4 The signle factor water quality identification index(Pi) in Resource of Qianjiang River monitoring point

2.2 综合水质标识指数评价采用综合水质标识指数法对衢江5个监测点的水质进行评价，评价结果见表3。计算结果表明，衢江渔业水质全部达到水体的功能要求，齐溪监测点从2017年的Ⅱ类在2021年提升至 Ⅰ 类，高岭监测点、钱江源监测点和常山港监测点在Ⅰ～Ⅱ类波动，信安湖监测点在Ⅱ～Ⅲ类。从时间上看，5个监测点水质2017—2021年在波动中有所提升；从空间上看，源头水质好于其他江段水质；远离人类聚集区的水域的水质优于人类聚集区的水质。该结果与衢州市渔业水域水质监测通报一致，说明综合水质标识指数法能够较好地评价河流水体水质。

图5 常山港监测点单因子水质标识指数(Pi)Fig.5 The signle factor water quality identification index(Pi) in Port of Changshan monitoring point

图6 信安湖监测点单因子水质标识指数(Pi)Fig.6 The signle factor water quality identification index(Pi) in Xinan Lake monitoring point

表3 衢州渔业水域年均水质评价结果Table 3 Results of annual average water quality assessment of fishery waters in Quzhou

3 结论

从单因子水质标识指数可知，氨氮是齐溪的高风险指标，总磷是高岭、钱江源、常山港和信安湖的高风险指标。农业面源污染风险长期存在[1]。

该研究应用综合水质标识指数法评价了衢江渔业水域的5个监测点的水质情况。衢江水质满足其种质资源保护水域(齐溪、高岭监测点)、产卵索饵场(钱江源、常山港)和增殖放流水域(信安湖)等不同渔业功能区的水质要求，较20世纪有本质提高[14]，无发黑发臭情况，证明在新一轮“五水共治”下，衢州地区的“海绵城市”建设卓有成效[15]。从时间上看，远离人类聚集区的监测点水质提升明显；人类活动聚集区附近的监测点水质波动较大，总磷等富营养元素不定期超标，尤其在钱江源受水流量的影响，在低流量时段超标情况较为凸出。建议增加衢江位于江山港和龙游段水域水质监测，完善衢江全流域的水环境监督和保护。