小塔山水库水环境现状及变化趋势

小塔山水库位于赣榆区西北部，与山东省莒南县、临沭县接壤，西北部西依沂蒙余脉，北靠大吴山，距离赣榆区驻地17km，地理坐标为北纬34°56′54″，东经118°57′39″之间。小塔山水库始建于1958年10月，于1961年投入使用，2002～2004年进行除险加固，集水面积386km2，库容2.82 亿m3，是集防洪、灌溉、供水等多功能于一体的江苏省第二大人工水库，也是连云港市赣榆区唯一的饮用水源地。本文通过分析2013～2017年小塔山水库水环境现状及变化趋势，为各级部门对库区水生态环境保护决策提供技术参考和科学依据，保障社会稳定和促进区域经济社会持续发展。

一、水质现状

水质监测资料采用江苏省水环境监测中心连云港分中心2013～2017年采集、监测的小塔山水库水质常规监测数据，监测站点位于小塔山水库库区内，监测频次为每月1 次。

本文主要以高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮、总磷作为评价项目，以《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）为评价标准，对小塔山水库水质情况进行统计分析。小塔山水库水质评价采用Ⅱ类标准，标准限值见表1。

依据2013～2017年小塔山水库水质监测数据，小塔山水库高锰酸盐指数浓度为2.8～4.5mg/L，最大超标倍数0.1 倍，平均浓度为3.75mg/L，超标率为1.7%；总磷浓度为0.02～0.05mg/L，最大超标倍数1.0 倍，平均浓度为0.03mg/L，超标率为38.3%；总氮浓度为0.42～0.99mg/L，最大超标倍数1.0 倍，平均浓度为0.60mg/L，超标率为38.3%；氨氮浓度为0.11～0.42mg/L，平均浓度为0.22 mg/L，无超标；化学需氧量浓度为8～18mg/L，最大超标倍数0.2 倍，平均浓度为13.03mg/L，超标率为10.0%；五日生化需氧量浓度为1.0～3.8mg/L，最大超标倍数0.3 倍，平均浓度为2.73mg/L，超标率为8.3%。小塔山水库水质主要超标因子为总氮、总磷。具体见表2。

对小塔山水库2013～2017年各水质指标达标情况进行分析（图1～图6），2013～2015年小塔山水库水质达地表水Ⅱ类标准值，2016～2017年小塔山水库水质为Ⅲ类，整体上水库近几年水质质量有下降趋势。

二、库区富营养化现状

选取对反映湖泊富营养化具有一定代表性的水质参数对小塔山水库富营养化状况进行分析评价。采用修正的Carlson 营养状态指数，即综合营养状态指数公式计算各点的综合营养状态指数I。将每年12 个月的I 值进行平均，获得监测点年I 值，对2013～2017年的综合营养状态指数进行比较分析。

综合营养状态指数I 的计算公式如下：

式中：I 为综合营养状态指数；Ij为第j 种参数的营养状态指数；Wj为第j 种参数营养状态指数的权重。

各参数营养状态指数的权重参照金相灿等著的《中国湖泊环境》一书中调查得出的各参数与相关关系计算确定。将相关权重带入上式后就如下面公式所示：

其中：IChl-a、ISD、ITP、ITN、ICODMn按照如下计算方法获得，计算公式：

表1 地表水环境质量标准基本项目标准限值表（单位：mg/L）

表2 小塔山水库2013～2017年水质监测数据分析表

图1 2013～2017年小塔山水库高锰酸盐指数浓度图

图2 2013～2017年小塔山水库总磷浓度图

图3 2013～2017年小塔山水库总氮浓度图

图5 2013～2017年小塔山水库化学需氧量浓度图

图6 2013～2017年小塔山水库五日生化需氧量浓度图

表3 湖泊（水库）营养状态分级方法表

表4 小塔山水库综合营养状态指数评价结果表

式中：ρ（Chl-a）为Chl-a 的质量浓度，mg/m3；SD 为透明度，m；

ρ（TP）、ρ（TN）、ρ（CODMn）分别为TP、TN 及CODMn的质量浓度，mg/L。

湖泊（水库）营养状态分级：依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》，采用0～100 的一系列连续数字对湖泊（水库）营养状态进行分级。分级标准见表3。在同一营养状态指数下，指数值越高，其营养程度越重。

根据上述评价方法，小塔山水库2013～2017年综合营养状态指数评价结果如表4 所示。

由富营养化评价结果可知，小塔山水库2013年富营养化程度为中营养，2014～2017年富营养化程度为轻度富营养，近两年小塔山水库富营养化情况有所恶化。

三、结论与建议

本文对小塔山水库2013～2017年各水质指标达标情况进行分析，2013～2015年小塔山水库水质达地表水Ⅱ类标准值，2016～2017年小塔山水库水质为Ⅲ类，主要超标因子为总氮、总磷。小塔山水库2013年富营养化程度为中营养，2014～2017年富营养化程度为轻度富营养，近两年小塔山水库富营养化情况有所恶化。建议针对小塔山水库及周边区域内存在的水污染问题，从“控源截污、内源治理”两个方面入手，提出系统的水污染防治措施，调结构、控源头、重拦截、抓末端，旨在改善小塔山水库及入库河流的水环境现状，保护重要的饮用水水源■