黑龙凼水库水环境质量现状调查与分析

2018-03-27覃建强伍启良罗文仲蒋书琴匡海艳

四川职业技术学院学报 2018年1期

覃建强，伍启良，罗文仲，蒋书琴，匡海艳，高涛

遂宁地处成渝经济区腹心，近年来，遂宁城市建设速度迅速加快，城市规模不断扩大，城市用水紧张的问题已成为城市发展的一大瓶颈，已经阻碍了城市的发展。遂宁市城市供水为单一水源供水，供水水源为涪江及支流渠河，城市供水水源存在严重安全隐患，为解决遂宁城市饮水安全问题，遂宁市政府选定黑龙凼水库作为遂宁市城区备用饮用水水源。遂宁市环境监测中心站例行监测数据显示，黑龙凼水库水质无法稳定达标。通过专项调查监测，对黑龙凼水库及汇水流域水环境质量进行分析，为遂宁市进一步完善饮用水源环境管理，保证饮用水安全提供技术支撑。1黑龙凼水库及汇水流域概况

黑龙凼水库位于四川省蓬溪县城南西约26公里的涪江二级支流王家河（又名常乐河）下游的黑龙凼处。黑龙凼水库是以灌溉为主，兼有农场人畜用水等功能的中型水利工程，水库总库容1674万m3，正常蓄水位352米，相应库容1092万m3，死水位340m，相应库容 157万 m3，设计灌溉面积5.11万亩。

黑龙凼水库入库支流主要为王家河、柏林水库支沟以及铁钳沟支流。一、王家河主要由三条季节性冲沟汇流而成，分别为：东侧王家河干流，汇流长度10km（从王家河发源处王家湾起）；中部无名沟，汇流长度2.5km；西部道土沟，汇流长度6～7km。二、柏林水库支沟从柏林水库下游汇入，汇流长度约6km，柏林水库为集雨型水库，无其他水来源。三、铁钳沟支流发源于常乐镇陈家沟，为季节性冲沟，汇流长度约8km。黑龙凼水库及其汇水流域分布详见图1-1。

图1 -1黑龙凼水库及汇水流域图

2 水环境质量现状调查

2.1 调查方法及内容

为使分析结果具有代表性和全面性，结合各支流流域污染分布现状，选择典型的流域位置进行定点采样监测分析，获取可靠监测数据，进而对黑龙凼水库及汇水流域水污染程度、富营养化状况进行综合评价，并提出相应的对策和建议。

本次调查范围为整个库区及汇水流域，在库区和入库支流布设监测断面，严格按照水质采样方法要求，根据断面河流深度，分层布点采样。在同一时段内取库区和支流各断面水样。采样频次为1次/天。针对黑龙凼水库流域污染源分布，同时结合水质理化指标和富营养化指标，确定监测指标为化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、总氮、总磷、氰化物、挥发酚、石油类、动植物油类、阴离子表面活性剂、硫化物、氟化物、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、粪大肠菌群、叶绿素a，现场测定pH、水温、透明度、溶解氧[1]。

2.2 监测断面及布点说明

根据《地表水和污水监测技术规范》（H J/T 91-2002）关于湖库水体监测断面设置的相关规定[2]，结合黑龙凼水库流域的水文、地理及污染源分布特征，设置地表水监测断面8个，重点污染源废水监测断面1个，各监测断面及布点说明见表3-1。

表3 -1监测断面及布点说明表

2.3 水环境质量评价方法

2.3.1 单因子评价

断面水质类别评价采用单因子评价法[3]，即根据该断面参评的指标中类别最高的一项来确定。当断面水质超过Ⅲ类标准时，先按照不同指标对应水质类别的优劣，选择水质类别最差的前三项指标作为主要污染指标。当不同指标对应的水质类别相同时计算超标倍数，将超标指标按其超标倍数大小排列。

2.3.2 综合污染指数评价

采用平均综合污染指数法计算各断面综合污染指数，选用的评价因子为pH、溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、总磷、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物、氟化物，共计13项[4]。

综合污染指数评价公式如下：

式中：Pj-j断面水质污染综合指数；Pij-j断面i项污染物污染分指数；n-参与评价的污染物项数。根据水污染状况，用P值将水环境质量分为六个等级，见表3-2。

表3 -2综合污染指数分级表

2.3.3 营养状态评价

采用中国环境监测总站《湖泊（水库）富营养化评价方法及分级技术规定》中的综合营养状态指数（TLI）对营养程度进行评价。

综合营养状态指数计算公式为：

营养状态评价指标有叶绿素a（chl a）、总P、总 N、透明度（SD）和高锰酸盐指数（C O DMn）五项。按TLI值的大小，分成五个级别，对应综合营养状态指数见表3-3。

表3 -3综合营养状态指数分级表

3 水环境质量调查结果

3.1 单因子评价结果

根据黑龙凼水库及其汇水流域地表水监测断面水质监测结果，按照《地表水环境质量标准》（G B3838-2002）Ⅲ类标准限值进行评价，各监测断面水质单因子评价结果，见表4-1。

表4 -1地表水监测断面水质状况表

从表4-1结果可知，黑龙凼水库及其汇水流域各地表水监测断面水质均未达到《地表水环境质量标准》（G B3838-2002）Ⅲ类标准，其中中桥村人行桥、花莲村2社断面水质为劣Ⅴ类，属于严重污染；枣垭村12社水质为Ⅴ类，属于重污染；

其余断面均为Ⅳ类水质，属轻度污染。

3.2 综合污染指数评价结果

综合污染指数结果显示，一级保护区、二级保护区、银家桥、炮台村3社、万寿村原4社、枣垭村12社、花莲村2社和中桥村人行桥断面受到污染的程度依次递增，中桥村人行桥污染程度最重，水质最差。各监测断面综合污染指数见表4-2。

表4 -2地表水监测断面综合污染指数表

3.3 综合营养状态指数评价结果

根据中国环境监测总站《湖泊（水库）富营养化评价方法及分级技术规定》中的综合营养状态指数（TLI）的规定[5]，对黑龙凼水库流域各监测点位的营养程度进行了评价，详见表4-3。

营养状态评价结果显示，各监测断面综合营养指数在47～60之间，普遍属于中营养和轻度富营养状态，营养指数最高点位为花莲村2社，属于柏林水库入库控制断面；各断面富营养化评价指标中总磷的分营养状态指数最高。

表4 -3地表水监测断面综合营养状态指数表

3.4 重点污染源废水评价结果

针对常乐镇屠宰场渗漏废水直排王家河，本次调查选择屠宰场外排废水进行监测，外排废水按照《污水综合排放标准》（G B8978-1996）表4一级标准限值评价[6]，监测结果见表4-4。

表4 -4常乐镇屠宰场渗漏废水监测结果

常乐镇屠宰场渗漏废水各监测指标远超《污水综合排放标准》（G B8978-1996）表4一级标准限值，其废水直接进入王家河，严重影响王家河水质。

4 水环境质量现状分析

本次专项调查表明，黑龙凼水库及汇水流域水环境质量未达到国家规定饮用水水源地保护区水质标准限值，呈现问题突出，水源保护工作形势严峻。黑龙凼水库及汇水流域水质均未达到《地表水环境质量标准》（G B 3838-2007）Ⅲ类标准，主要支流王家河和柏林水库水质为劣Ⅴ类；同时黑龙凼水库及其流域水体整体呈中营养、轻度富营养状态；监测结果显示，黑龙凼水库及汇水流域的超标污染物主要是氮磷类营养盐[7]。

常乐镇屠宰场有废水收集池，但无废水处理设施，废水收集不彻底，部分渗漏进入王家河中部支流，形成黑臭水体，监测结果显示，化学需氧量、五日生化需氧量、粪大肠菌群数等监测指标均远超过《污水综合排放标准》（G B8978-1996）表4一级标准限值，其中五日生化需氧量超标12倍,化学需氧量超标6.1倍。

表5 -1王家河流经常乐镇前后部分指标变化表单位：mg/L

黑龙凼水库支流王家河流经常乐镇，通过对比流经常乐镇前后水质变化，反映场镇面源污染对王家河水质的影响，详见表5-1。

通过实地探勘和监测结果分析，黑龙凼水库及其汇水流域主要存在以下问题，影响其整体水质。第一、王家河上游支流水质状况较差，常乐镇尚未实现污水处理设施建设运营和污水管网配套，场镇常住人口约6000人，王家河流经场镇，大量生活污水未经收集处理直接排入王家河，加重王家河的污染负荷，极大的影响王家河汇入水库水质。第二、王家河三条支流、柏林水库流域、铁钳沟流域及黑龙凼库区均有数量较多的散居农户，其生活污水、生活垃圾、农业种植施用的化肥等污染地下水或随地表径流进入河流，汇入库区，从而影响到饮用水源水环境质量；库区及支流流域均有沿河圈养家禽和养殖鱼塘，在柏林水库入库前存在多个围堰的鱼塘，对库区水质存在影响。第三、黑龙凼水库为封闭水库，水体交换更新慢，水体自净能力弱[8]，库区沉积底泥从未清理，也是影响水质的原因之一。