马家沟水库饮用水源地水质状况及防治对策研究

左凤丹，杨 聪

(重庆惠源检测技术有限公司，重庆 400000)

在我国，农业废水排放，暴雨地表径流等是湖泊、水库的主要受纳水体[1-2]。由于水库是水环境的重要组成部分，水库在蓄水和调节地表径流等方面起着重要作用，水库水质的状况关系饮用水质安全[3-4]。关于湖库水质评价，目前运用的最多的是单因子污染指数法、综合污染指数法、主成分分析法、模糊评价法和人工神经网络评价等，而这其中综合污染指数法是可以全面反映水库水质中各污染物对水质的综合影响，并可以突出反映水质污染最重要的指标[5-13]。马家沟水库作为一级饮用水源地保护区，近年来，受人类活动及自然环境变化等综合因素的长期影响，马家沟水库水质可能受到一定程度的污染，可能会影响到居民饮用水质安全。为掌握马家沟水库水质状况，开展水质调查研究，采用综合污染指数法对水质进行评价，为改善水库水质状况，科学有效的管理马家沟饮用水源地，对马家沟饮用水源地水生态环境保护具有一定的实际意义。

1 材料与方法

1.1 样品采集及分析

以马家沟水库城市饮用水源地为研究对象，以该水库的库心为采样点，按照《地表水环境质量监测技术规范》(HJ/T 91-2002)的要求，2020年5月-2021年12月，对马家沟水库进行表层水质采样，合计20次水样。分别测定pH、电导率、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总氮、总磷、氟化物、氯化物、硫酸盐、硝酸盐参数，按照《水和废水监测分析方法》(第四版)和《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中相关规定，实验分析采取空白实验、加标回收率实验、质控样品等措施确保数据的准确性和代表性。

1.2 评价方法

数据采用采用SPSS19.0进行相关性分析，采用综合污染指数法进行水质评价，地表水水质分级标准见表1，综合污染指数法计算公式为[14-15]：

表1 地表水水质分级标准

(1)

(2)

式中：Pj为j点位的综合污染指数；n为参加评价的污染物项目数；Pi为i项污染物的分指数；Ci为i项污染物平均浓度；Si为i项污染物平均标准值。根据Pj值拟定分级标准见表1。

2 结果与讨论

2.1 马家沟水库水质状况

从总体20次现场采样测试pH的平均值为8.29，溶解氧的平均值为7.83 mg/L，均符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准限值要求。马家沟水库饮用水源地水质指标见表2，由表2可以看出，马家沟水库水质中高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总氮、总磷、氟化物、氯化物、硫酸盐、硝酸盐的平均浓度分别为2.17、2.2、0.16、0.051、1.87、0.28、51.2、30.5和1.43 mg/L，变异系数分别为39.3%、45.7%、56.0%、38.9%、22.3%、44.5%、9.9%、17.5%、25.6%，均符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准限值要求，其中硫酸盐呈现弱变异，总氮、氯化物、硝酸盐呈现中等变异，高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、总磷、氟化物呈现强的变异，呈现中等和强的变异系数表明，马家沟水库水质中这些参数受季节影响变化较大。

表2 马家沟水库饮用水源地水质指标

马家沟水库水质指标相关性分析见表3，由表3可以看出，pH与高锰酸盐指数呈现极显著性正相关(p<0.01，r=0.559)，高锰酸盐指数与氯化物呈现显著性负相关(p<0.05，r=0.508)，五日生化需氧量与氨氮呈现显著性负相关(p<0.05，r=0.446)，氨氮与硫酸盐呈现显著性负相关(p<0.05，r=0.450)，总氮与硝酸盐呈现极显著正相关(p<0.01，r=0.749)，氟化物与氯化物(p<0.05，r=0.383)、硝酸盐(p<0.05，r=0.466)均显著性相关，由此表明，马家沟水库这些水质指标之间可能呈现相互影响或者有相同污染来源。

表3 马家沟水库水质指标相关性分析

2.2 综合污染指数评价

按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III水质进行计算综合污染指数，根据高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总氮、总磷、氟化物、氯化物、硫酸盐、硝酸盐20组数据取平均值，计算得出综合污染指数为0.51，表明马家沟水库饮用水源地水质呈现一定程度的轻度污染。2021年马家沟水库月综合污染指数变化见图1，由图1可以看出，2021年1月、2月、9月，马家沟水库水质的综合污染指数相对高于其他月份，但综合污染指数总体均保持在0.4～0.7范围，从全年看，综合污染指数呈现小幅度变化趋于，表明马家沟水库水质全年总体趋于稳定水平。

图1 2021年马家沟水库月综合污染指数变化

3 马家沟水库水质保护对策

针对马家沟水库饮用水源地水质状况，对该水库的生态环境保护提出以下对策和建议。

(1)加强马家沟水库水环境监测。基于马家沟水库为重庆市高新区重要饮用水源地，加强马家沟水库水环境监测，定期开展覆盖库区水质的调查监测，及时掌握马家沟水库水质状况及变化趋势。同时，基于水库生态承载力，合理规划渔业生产方式达到净化水体，实现马家沟水库水质持续改善。

(2)加强宣传，提供群众保护饮用水源地的意识。加大马家沟水库生态环境保护宣传力度，利用每年“世界水日”“世界环境日”“中国水周”等开展形式多样，内容丰富的几种宣传，提升库区周围群众保护水源地水质的生态环境保护意识，营造良好的生态环境保护氛围。

(3)提高马家沟水库的科研保和保护力度。政府应该加大水质科研和规划力度，开展有针对性的科学研究，科学合理规划。在水库保护区范围内设计者隔离警示设施，安装监控设施设备，建设信息化管理平台，建设对马家沟水库统一监控，综合研判，联合调度的有效管理机制，促进马家沟水库生态环境保护良性发展，切实提升饮用水源地水质安全水平。

4 结 论

(1)马家沟水库城市饮用水源地水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准限值要求，水质良好。高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、总磷、氟化物呈现强的变异，呈现中等和强的变异系数表明，这些参数受季节影响对马家沟水库水质变化较大。

(2)马家沟水库水质综合污染指数总体均保持在0.4～0.7范围，综合污染指数呈现小幅度变化趋于，表明马家沟水库水质全年总体趋于稳定水平。

(3)加强马家沟水库水质监测，及时掌握水环境质量状况，加强马家沟水库科研和规划，有针对性的开展科学研究，促进该水库生态环境保护良性发展。