洱海 2005-2014 年水質(zhì)狀況及變化分析

羊 華

（云南省水文水資源局大理分局，云南 大理 671000）

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洱海 2005-2014 年水質(zhì)狀況及變化分析

羊 華

（云南省水文水資源局大理分局，云南 大理 671000）

摘 要：以洱海湖區(qū) 2005—2014 年的水質(zhì)監(jiān)測資料為基礎(chǔ)，運用內(nèi)梅羅水污染指數(shù)法進行分析計算，結(jié)合湖泊富營養(yǎng)化狀態(tài)，對洱海水質(zhì)及這一段時間的變化趨勢進行分析評價。評價結(jié)果表明，洱海水質(zhì)處于清潔狀態(tài)，保持在中營養(yǎng)狀態(tài)，湖泊富營養(yǎng)化進程減緩，磷作為內(nèi)梅羅指數(shù)最大貢獻因子，成為影響洱海水質(zhì)的主要污染物。洱?？菟谒|(zhì)好于豐水期水質(zhì)，污染以面源污染為主，洱海水環(huán)境保護工作取得成效。

關(guān)鍵詞：洱海；水質(zhì)；內(nèi)梅羅指數(shù)；變化；分析

洱海位于東經(jīng) 99°32′ ～ 100°27′，北緯 25°25′ ～26°10′ 之間，地處云南大理白族自治州中心地帶，是云南高原第二大淡水湖，素有“高原明珠”之稱。湖泊呈耳狀分布，南北長，東西窄，是典型的高原斷層陷落湖泊。該湖正常水位 1 974.0 m（海防高程），湖面面積 249.8 km2，匯水面積 2 565.0 km2，補給系數(shù)約為 10.6；最大水深 21.3 m，平均水深10.6 m，湖泊最大蓄水量 28.8 億m3。

洱海具有供水、農(nóng)灌、發(fā)電、航運、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等多種功能，對大理地區(qū)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。采用云南省水環(huán)境監(jiān)測中心大理州分中心的洱海 2005—2014 年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，運用內(nèi)梅羅水污染指數(shù)法進行水質(zhì)評價，分析洱海 10 年來的水質(zhì)變化及污染成因，為保護治理洱海水環(huán)境提供分析結(jié)論和建議。

1　水質(zhì)數(shù)據(jù)與分析計算方法

為了監(jiān)測洱海湖區(qū)水質(zhì)變化，掌握和了解水體狀況，云南省水環(huán)境監(jiān)測中心大理州分中心（以下簡稱分中心）在洱海湖區(qū)及出湖口設(shè)置了 7 個監(jiān)測斷面，如圖 1 所示：桃園、海印、才村、海東、崇益、團山、大觀邑，其中湖區(qū)水質(zhì)斷面 6 個，出水口斷面 1 個。2005—2014 年，洱海監(jiān)測斷面中的團山和大觀邑每月進行監(jiān)測，其余 5 個斷面每雙月進行 1 次監(jiān)測，故按枯水期（2，4 和 12 月）、豐水期（6，8 和 10 月）選擇監(jiān)測值，以其算術(shù)平均值參與分析計算。

圖1　洱海湖區(qū)7個監(jiān)測斷面位置

為了能夠更好的表明洱海水質(zhì)的變化，選取21 項監(jiān)測指標進行水質(zhì)評價，包括 PH、溶解氧（DO）、氨氮、硝酸鹽氮、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氰化物、揮發(fā)酚、砷、汞、六價鉻、鎘、鉛、銅、鐵、錳、鋅、總氮、總磷、氟化物和糞大腸菌群。運用內(nèi)梅羅水污染指數(shù)法選擇上述 21 項作為計算水質(zhì)指標的參數(shù)。內(nèi)梅羅水污染指數(shù)公式為

式中：Ii為某斷面的水質(zhì)綜合污染指數(shù)；ci為第 i 個水質(zhì)參數(shù)的實際監(jiān)測值，當未檢出時，ci取方法檢出限的一半；si為第 i 個水質(zhì)參數(shù)的標準值，選取GB 3838—2002 中 Ⅲ 類水質(zhì)標準限值為標準值，其中硝酸鹽氮、鐵、錳選取《集中式生活飲用水地表水源地補充項目標準限值》為標準值；n 為參與評價水質(zhì)檢測指標的項數(shù)。

水域的綜合污染指數(shù)為：

式中：n 為監(jiān)測斷面數(shù)；I 為水域的綜合污染指數(shù)。

PH 的污染分指數(shù) IPH=｜ci- 7.5｜。同時，參考內(nèi)梅羅水質(zhì)污染指數(shù)等級劃分標準[1]，對洱海水質(zhì)進行評價，I＜1，清潔；1≤ I ＜2，輕污染；2≤ I ＜3，污染；3≤ I ＜5，重污染；I ≥5，嚴重污染。

2　洱海內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價與分析

2.1洱海內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價

對洱海的內(nèi)梅羅污染指數(shù)計算評價可以看出，如表 1 和圖 2 所示，在 2005—2014 年間，洱海年均內(nèi)梅羅污染指數(shù)均小于 1，數(shù)值集中在 0.6～0.8 之間，洱海水體清潔，且水質(zhì)基本在 Ⅱ～Ⅲ 類之間變化，年際變化小，洱海作為國家級重要的自然保護區(qū)和飲用水源區(qū)[2]，水質(zhì)滿足要求。

表1　2005—2014年洱海內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價表

圖2　洱海歷年水質(zhì)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)變化

團山作為大理市一水廠取水口監(jiān)測斷面，10 年平均內(nèi)梅羅污染指數(shù) 0.66，水體常年處于清潔狀態(tài)；作為洱海出水口監(jiān)測斷面的大觀邑，10 年平均內(nèi)梅羅污染指數(shù)是 0.83，其中 2005，2006 和 2007 這 3 年水質(zhì)常年處于輕污染狀態(tài)，主要污染物是磷和氮，水體富營養(yǎng)化，其原因是此處有大理市城區(qū)的居民生活、生產(chǎn)廢污水排入，在溶解氧充足的條件下，水體中的微生物將有機氮氧化分解成氨氮，大觀邑河段同時也是西洱河入水口河段，改善大觀邑河段水質(zhì)，控制污水排放，是治理西洱河水質(zhì)及保護下游黑惠江水環(huán)境的重點之一。

2005—2014年，位于洱海東部的海印、海東監(jiān)測斷面 10 年平均內(nèi)梅羅污染指數(shù)分別為 0.69 和0.70，均小于 1，水體常年處于清潔狀態(tài)，年際內(nèi)梅羅污染指數(shù)變化曲線相似，說明洱海東部湖區(qū)不存在明顯的區(qū)域性污染；位于洱海西部的桃園、才村、崇益 3 個斷面的 10 年平均內(nèi)梅羅污染指數(shù)分別為 0.68，0.64 和 0.64，均小于 1，年際內(nèi)梅羅污染指數(shù)變化曲線相似，并且與東部海印、海東 2 個監(jiān)測斷面水質(zhì)曲線相似，如圖 3 所示，說明洱海東西部湖區(qū)都不存在較明顯的區(qū)域性污染。分析所選取的 21 項水質(zhì)指標監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，洱海水體中重金屬和有毒污染物的含量較低，普遍低于實驗方法檢出限，這與洱海流域內(nèi)無大規(guī)模重金屬和毒物污染源的實際情況吻合。

2.2洱海富營養(yǎng)化趨勢

洱海營養(yǎng)化評價項目總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、透明度 2005—2014 年評分結(jié)果如表 2 所示。

從表 2 可以看出，洱海富營養(yǎng)化趨勢不明顯，有波動變化，但幅度很小，營養(yǎng)化程度多年來一直保持在中營養(yǎng)水平，磷是洱海富營養(yǎng)化主要貢獻因子，洱海水質(zhì)好轉(zhuǎn)需要一個很長的過程。

圖3　洱海不同監(jiān)測斷面內(nèi)梅羅污染指數(shù)變化圖（Ⅲ類）

2.3入湖河溪帶入污染物是洱海水體的主要污染源

洱海流域入湖河流包括彌苴河、永安江、羅時江及蒼山十八溪等，分中心從 2005 年開始對其中26 條河溪的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明，入湖河流均受到不同程度的污染，其中流量較大的彌苴河、波羅江、永安江和羅時江的水質(zhì)長期處于 Ⅳ 類狀態(tài)，部分河溪入湖水質(zhì)汛期處于劣 Ⅴ 類狀態(tài)，這些河溪將流域內(nèi)的氮、磷等污染物帶入洱海，使洱海水體富營養(yǎng)化，影響洱海水質(zhì)的變化。根據(jù)監(jiān)測資料計算，洱海2010 年總氮、總磷年輸出量為 211.38 和 12.05 t；總氮、總磷年輸入量為 570.40 和 95.49 t[3]。

表2　洱海　2005—2014年營養(yǎng)狀態(tài)評價分值表

結(jié)合 2.1 節(jié)可以看出：洱海湖區(qū)內(nèi)不存在突出的點源污染，而通過大理市南北干管截污管網(wǎng)，沿湖城鎮(zhèn)排放的生產(chǎn)、生活廢污水被轉(zhuǎn)截到了西洱河下游的污水處理廠，所以入湖河溪帶來的污染物是目前洱海水體的主要污染源。加強對入湖河溪水質(zhì)的綜合治理，減少流域內(nèi)面源污染對保護洱海水環(huán)境具有十分重要的意義。

2.4洱海歷年豐、枯期水質(zhì)變化關(guān)系

對洱海所監(jiān)測斷面 2005—2014 年的豐、枯期水質(zhì)內(nèi)梅羅指數(shù)進行比較，如表 3 所示，洱海豐水期水質(zhì)最差為 2006 年，枯水期水質(zhì)最差為 2009 年，所有年份不同水期洱海水質(zhì)均處于清潔狀態(tài)。大致說來，洱?？菟谒|(zhì)一直好于豐水期水質(zhì)，如圖 4所示，由于枯水期水質(zhì)主要反映點源的污染情況，而豐水期水質(zhì)主要受到面源污染的影響，是點源和面源綜合作用的結(jié)果[4]，因此，洱海水質(zhì)污染以面源污染為主，這與洱海周邊沒有大規(guī)模工業(yè)區(qū)，污染主要來自城鎮(zhèn)污水和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況相吻合。

3　結(jié)語

常年為 Ⅲ 類，水體處于清潔狀態(tài)，年際變化較?。ㄈ鐖D 1 所示），在富營養(yǎng)化評價方面，洱海水體始終保持在中營養(yǎng)水平，磷成為洱海富營養(yǎng)化的主要貢獻因子。其余年限均達到 Ⅲ 類水質(zhì)標準。2005 年以來，因洱海綜合治理工作的有效開展，洱海水質(zhì)變得清潔，且一直保持至今。從水質(zhì)變化趨勢上來說，洱海水質(zhì)呈有升有降的波動變化，而近一段時期處于穩(wěn)定狀態(tài)。洱海水質(zhì)主要受流域內(nèi)面源污染的影響，同時與洱海各個時期的蓄水量密切相關(guān)。洱海水質(zhì)污染主要是氮、磷和有機物污染，洱海自身雖具一定的凈化能力，但水質(zhì)好轉(zhuǎn)仍需一個很長的過程。在 2005—2014 年這 10 年間，洱海枯水期水質(zhì)基本上好于豐水期水質(zhì)。

可以預見，提高人民群眾的環(huán)保意識，減少人類活動對環(huán)境的破壞，治理改善入湖河溪水質(zhì)，科學開發(fā)利用洱海水資源等舉措都將使洱海水質(zhì)改善，根據(jù)以上分析討論，具體保護建議如下：

1）實施污水處理和截污工程，加強洱海流域村鎮(zhèn)污水處理收集系統(tǒng)建設(shè)工程，將沿湖大部分的居民生產(chǎn)生活污水通過排污管網(wǎng)進入污水處理系統(tǒng)，減少入湖污染物。

2）合理開發(fā)利用水資源，按照《洱海管理條例》，確保洱海最低運行水位 1 972.61 m，保證洱海生態(tài)用水，增強洱海水體自凈能力。

3）保持和加強對彌苴河、永安江、羅時江、波羅江及蒼山十八溪等入湖河流流域的綜合治理，修復流域生態(tài)環(huán)境，盡可能地減少面源污染。

4）對洱海水體進行生態(tài)修復，在入湖口和湖濱帶建立水生生態(tài)系統(tǒng)，利用水生植物吸收氮、磷等營養(yǎng)鹽，保持湖區(qū)的生態(tài)平衡。

表3　洱海歷年不同水期內(nèi)梅羅污染指數(shù)（Ⅲ類）

圖4　洱海歷年不同水期內(nèi)梅羅污染指數(shù)變化（Ⅲ類）

參考文獻：

[1] 李建軍，馮慕華，喻龍. 遼東灣淺水區(qū)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價[J]. 海洋環(huán)境科學，2001，20 (3): 42-45.

[2] 肖振國，毛建忠，李春永. 云南省水功能區(qū)劃[R]. 昆明：云南省水利廳，2015: 8.

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[4] 申銳莉，鮑證宇，周旻，等. 洞庭湖湖區(qū)水質(zhì)時空演化（1983—2004 年）[J]. 湖泊科學，2007，19 (6): 677-682.

Analysis of Water Quality Situation and Change from 2005 to 2014 in Erhai Lake

YANG Hua
(Dali Branch of Hydrology and Water Resources Bureau in Yunnan Province, Dali 671000, China)

Abstract:On the basis of water quality monitoring data from 2005 to 2014 in Erhai lake, using the nemerow index method for the analysis, combining with the state of lake eutrophication, the Erhai lake water quality and the change trend of the period are analyzed. Evaluation results show that the Erhai lake water quality is in clean condition, keeps in the medium level of nutrition status and the lake eutrophication process is slow. Phosphorus as the largest contribution factor of nemerow index method, become the main pollutants affecting the Erhai lake water quality. Water quality in drought period is better than water quality in the plentiful water in Erhai lake. Pollution is given priority to non-point source pollution. Water environmental protection work is effective in Erhai lake.

Key words:Erhai lake; water quality; nemerow index; change; analysis

作者簡介：羊 華（1978-），男，云南大理人，工程師，從事水資源質(zhì)量和水生態(tài)分析評價工作。

收稿日期：2015-12-18

中圖分類號：X832

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9405(2016)01-0025-04