東平湖水質(zhì)現(xiàn)狀分析與評價

王有良,齊建國,李玉石,蘇詩雅

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東平湖水質(zhì)現(xiàn)狀分析與評價

王有良1,齊建國1,李玉石1,蘇詩雅2

1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 泰安 271018 2. 聊城市南水北調(diào)工程建設(shè)管理局, 山東 聊城 252000

通過對東平湖5個地區(qū)的實地調(diào)查和水質(zhì)分析，結(jié)果表明：東平湖水pH值為7.62~7.89，湖水略呈堿性；湖水總硬度為3.56~4.65 mmol/L，湖水為極軟水；湖水高錳酸鹽指數(shù)、總氮和總磷3項污染指標(biāo)存在一定程度的季節(jié)變化，9月份湖水高錳酸鹽指數(shù)和總氮明顯較5月份偏高，而9月份湖水總磷含量普遍低于5月份。觀測結(jié)果表明，東平湖湖區(qū)水質(zhì)有明顯改善。

東平湖; 水質(zhì)分析; 湖水總硬度; 總氮; 總磷

東平湖是山東省第二大淡水湖，是南水北調(diào)重要的水庫調(diào)蓄區(qū)，東平湖是黃河下游僅存的天然湖泊和最大的滯洪區(qū)，還承擔(dān)著隨時分滯黃河洪水和接納大汶河河水的重任，在國家水資源配置戰(zhàn)略中地位突出。因此，從維護東平湖功能、保護湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康和水資源的合理利用等方面來說，對東平湖水質(zhì)現(xiàn)狀進行綜合分析與評價具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 采樣地點與方法

根據(jù)東平湖地理環(huán)境特征，參考水質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)程序及先進的分析方法[1-4]，在湖區(qū)內(nèi)共設(shè)置了具有代表性的采樣點5個，于2015年5月份和9月份兩次對東平湖水體進行采樣檢測，分別為展?fàn)I麥田、展?fàn)I東平湖邊、王臺大橋、老湖鎮(zhèn)和稻屯洼地區(qū)。用采水器在各采樣點分別采取水樣，由于東平湖水位較淺，因此只采取表層水樣（水面下0.5 m）。樣品的采集、保存、運輸、管理均執(zhí)行《水質(zhì)湖泊和水庫采樣技術(shù)指導(dǎo)》（GB/T 14581-93）和《水質(zhì)采樣樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》（GB/T 1299-91）。

1.2 分析方法

總氮：堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法(GB 11894-89)；總磷：鉬酸銨分光光度法(GB 11893-89)；溶解氧：碘量法(GB 7489-87)；pH值：玻璃電極法(GB 6920-86)；Ca2+、Mg2+：EDTA滴定法(GB 7476-87、GB 7477-87)；Cl-：硝酸銀滴定法(GB 11896-89)

2 分析與結(jié)果

2.1 水溶性鹽分析

表1 列出了東平湖五個地區(qū)（展?fàn)I麥田、展?fàn)I東平湖邊、王臺大橋、老湖鎮(zhèn)和稻屯洼）水樣主要離子含量。從表5可看出，湖水中主要陽離子Ca2+、Mg2+、Na+、K+含量差別較大，其中Ca2+含量最豐富，因此湖水按陽離子分類為鈣組。主要陰離子HCO3-、Cl-、SO42含量差別也較大。不同地區(qū)水樣中的主要離子含量也存在一定差異，其中稻屯洼處HCO3-、Cl-、Mg2+和Na+含量均為最高，CO32-和K+含量5個不同地區(qū)差異最小。

表 1 東平湖不同地區(qū)水樣主要離子含量/g/L

Table 1 The main ion content of samples from different areas in Dongping Lake

地點 AreasCO32-HCO3-Cl-SO42-Ca2+Mg2+Na+K+ 展?fàn)I麥田00.1490.110.260.090.030.080.01 展?fàn)I湖邊00.1350.120.160.110.040.050.02 王臺大橋00.1480.080.210.080.030.040.01 老湖鎮(zhèn)00.150.140.220.110.050.060.01 稻屯洼00.320.210.090.090.060.120.01

2.2 表層水溶解氧含量分析

由圖1可以看出，東平湖5處采樣點表層水溶解氧含量均較高。表層水溶解氧范圍為7.54~10.13 mg/L，5月份平均值為8.97 mg/L，9月份平均值為9.26 mg/L。9月份溶解氧含量高于5月份，可能由于9月份湖水中植物生長旺盛，植物光合作用的增氧作用，導(dǎo)致湖水中溶氧較多。不同采樣點表層水溶解氧含量也存在一定差異，其中老湖鎮(zhèn)采樣點在5月份和9月份檢測時均為最低，含量分別為7.54 mg/L和8.34 mg/L。

2.3 pH值分析

由圖2可以看出，東平湖5處采樣點湖水pH值范圍為7.62~7.89，整體湖水略呈堿性。5月份平均值為7.78，9月份平均值為7.76。不同采樣點湖水pH值也存在一定差異，其中稻屯洼采樣點在5月份和9月份檢測時均為最高，分別為7.89和7.83。

圖 1 東平湖不同地區(qū)表層溶解氧含量

圖 2 東平湖不同地區(qū)湖水pH值分析

2.4 湖水總硬度分析

由圖3可以看出，東平湖5處采樣點湖水總硬度范圍為3.56~4.65 mmol/L。5月份平均值為3.93 mmol/L，9月份平均值為3.86 mmol/L。不同采樣點湖水pH值也存在一定差異，其中稻屯洼采樣點在5月份和9月份檢測時均為最高，分別為4.65 mmol/L和4.53 mmol/L。根據(jù)天然水硬度分類標(biāo)準(zhǔn)，東平湖5處采樣點湖水均為極軟水。

圖 3 東平湖不同地區(qū)湖水總硬度

圖 4 東平湖不同地區(qū)湖水高錳酸鹽指數(shù)

2.5 高錳酸鹽指數(shù)

高錳酸鹽指數(shù)是反映水體中有機及無機可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo)，是評價湖泊富營養(yǎng)化程度的指標(biāo)之一。東平湖5處采樣點湖水高錳酸鹽指數(shù)范圍為3.84~5.82 mmol/L。5月份平均值為4.69 mmol/L，9月份平均值為5.01 mmol/L。9月份湖水高錳酸鹽指數(shù)明顯較5月份偏高，表明9月份時湖水富營養(yǎng)化程度高于5月份。不同采樣點湖水高錳酸鹽指數(shù)也存在一定差異，其中王臺大橋采樣點在5月份和9月份檢測時均為最高，分別為5.39 mmol/L和5.82 mmol/L。而稻屯洼采樣點在5月份和9月份檢測時均為最低，分別為3.84 mmol/L和4.07 mmol/L。

2.6 湖水總氮和總磷含量分析

氮和磷是影響東平湖富營養(yǎng)化的主要因子?？偟ㄤ@態(tài)氮、亞硝酸氮和硝酸氮，從表2可看出，東平湖5處采樣點湖水總氮含量范圍為1.03~3.25 mg/L。9月份湖水總氮含量普遍高于5月份，9月份均值為2.57 mg/L。5月份均值為1.7 mg/L。不同采樣點湖水總氮含量也存在一定差異，其中王臺大橋采樣點在5月份和9月份檢測時均為最高，分別為2.01 mg/L和3.25 mg/L。而稻屯洼采樣點在5月份和9月份檢測時均為最低，分別為1.03 mg/L和1.99 mg/L。

總磷包括溶解和不溶解的各種形式的磷酸鹽和含磷有機物。東平湖5處采樣點湖水總磷含量范圍為0.06~0.27 mg/L。9月份湖水總磷含量普遍低于5月份，9月份均值為0.07 mg/L。5月份均值為0.17 mg/L。不同采樣點湖水總磷含量也存在一定差異，其中王臺大橋采樣點在5月份和9月份檢測時均為最高，分別為0.27 mg/L和0.12 mg/L。

王臺大橋監(jiān)測處的湖水總氮和總磷含量均為最高，分析原因可能是王臺大橋位于大汶河入注東平湖湖口處，大汶河河水中帶來的高氮和高磷含量是影響該地區(qū)湖水水質(zhì)的主要因素。

表 2 東平湖不同地區(qū)水樣總氮和總磷含量/mg/L

3 結(jié)果與討論

本研究通過對東平湖5個不同地區(qū)連續(xù)在5月份和9月份采集水樣進行分析，結(jié)果表明：東平湖5處采樣點湖水pH值范圍為7.62~7.89，整體湖水略呈堿性。不同采樣點表層水溶解氧含量也存在一定差異，表現(xiàn)為9月份溶解氧含量高于5月份，可能由于9月份湖水中植物生長旺盛，植物光合作用的增氧作用，導(dǎo)致湖水中溶氧較多。湖水總硬度范圍為3.56~4.65 mmol/L，根據(jù)天然水硬度分類標(biāo)準(zhǔn)[5]，東平湖5處采樣點湖水均為極軟水。根據(jù)前人研究資料[6]，結(jié)合我們實地觀測結(jié)果表明，東平湖湖區(qū)水質(zhì)較2009年水質(zhì)有明顯改善。通過對高錳酸鹽指數(shù)、總氮和總磷這3項污染指標(biāo)的分析得出，東平湖污染指標(biāo)存在一定程度的季節(jié)變化，如9月份湖水高錳酸鹽指數(shù)和總氮明顯較5月份偏高，而9月份湖水總磷含量普遍低于5月份，王臺大橋監(jiān)測處的高錳酸鹽指數(shù)、湖水總氮和總磷含量均為最高，分析原因可能是王臺大橋位于大汶河入注東平湖湖口處，大汶河河水中帶來的污染物可能是影響該地區(qū)湖水水質(zhì)的主要因素。

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Analysis and Evaluation of Water Quality in Dongping Lake

WANG You-liang1, QI Jian-gou1, LI Yu-shi1,SU Shi-ya2

1.271018,2.252000,

Through the field survey and water quality analysis in 5 areas of Dongping Lake, the results showed that the pH value of Dongping Lake was 7.62-7.89, and the lake water was slightly alkaline. The total water hardness was 3.56-4.65mmol/L, and the lake water was very soft.The three pollution indexes of permanganate, total nitrogen and total phosphorus of lake water were seasonal variation to some extent. The permanganate index and total nitrogen of lake water in September are obviously higher than those in May, and the total phosphorus content of lake water in September is generally lower than that in May. The observation results show the water quality in Dongping Lake area has been significantly improved.

Dongping Lake; water quality analysis; total water hardness; total nitrogen; total phosphorus

TU822

A

1000-2324(2018)03-0414-03

2017-01-02

2016-02-10

王有良(1964-),男,博士,注冊巖土工程師,副教授,主要研究方向:變形測量與地質(zhì)災(zāi)害防治. E-mail:wyl@sdau.edu.cn