華南沿海飲用水水源水庫水質變化及影響因素

馬騰飛　石林　吳超群　黃瑩波

摘要：受熱帶季風季候影響，華南沿海地區太陽輻射強、氣溫高，導致水庫內部的生物地球化學循環過程具有明顯的特異性。為探究其水質的時空變化及影響因素，以粵西沿海重要飲用水水源地——高州水庫為例，根據2012～2019年對各主要水質斷面的長期監測數據，分析了水庫水質的時空變化及污染成因;并利用Kendall趨勢檢驗和污染物通量計算，對各斷面污染物濃度的變化及污染負荷定量變化的影響因素進行了分析。結果表明：① 時間變化方面，研究期內高州水庫水質在Ⅱ～Ⅲ類之間，2條入庫河流水質為Ⅳ類，最大值均出現在2016年，這是由于受水文氣象因素的影響，2016年枯水期間降水量明顯高于其他年份所致。② 空間變化方面，良德水庫南部庫區的水質優于北部庫區，石骨庫區的水質整體優于良德庫區，而TP由入庫斷面至出庫斷面呈不同程度的惡化，表明在徑流、水動力作用下遷移至出庫區的磷素通過底泥吸收、浮游植物間的相互轉化和釋放等方式不斷累積，導致TP惡化最為嚴重。③ Kendall趨勢檢驗方面，TN與上游鄉鎮的人口密度、工農業生產總值和土地利用方式等有關;TP在沒有外源輸入的情況下，水庫內部通過水力交換與自我調節等方式將磷源進行了釋放;NH3-N在降雨、徑流作用下濃度顯著降低;入庫河流的CODMn含量較高。④ 污染物通量方面，良德庫區所受納的點源與面源污染中氮、磷和有機污染負荷在降低，石骨庫區的磷污染負荷下降較為明顯，入庫河流的NH3-N呈高度顯著下降趨勢。

關鍵詞：水質變化; 影響因素; 污染成因; Kendall趨勢檢驗; 污染物通量計算; 高州水庫; 水源水庫

中圖法分類號： X524

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.10.008

0引 言

水庫是一種介于河流和湖泊間的半人工半自然水體[1]，中國有85%的飲用水來自于湖泊、水庫，水庫作為飲用水水源地的功能不斷強化。然而隨著社會經濟發展和人口增長，入庫污染負荷逐年加劇，近10 a來有1/3的重要水庫達到富營養化水平，其水環境質量和生態系統服務功能受到嚴重威脅[2-5]?！?018年中國生態環境狀況公報》調查統計數據顯示：111個國控重點湖庫中，水質劣于Ⅲ類國家標準的湖庫數量占33.3%;監測富營養狀態的107個湖庫中，富營養和中營養分別占比29.0%和61.7% [6]。由于水體富營養化受諸多因子的影響，且不同地區受地理環境、氣候因素[7]、土地利用方式[8-9]及人類活動[10]等影響使得水庫水質在時空上呈現較大差異。華南沿海地區具有太陽輻射強、氣溫高等特點，加之徑流周期過程易受臺風、熱帶氣候的影響與內陸地區存在較大差異，導致水庫內部的生物地球化學循環過程具有明顯的特異性[11-12]。因此，明晰華南沿海地區水質的時空變化及影響因素是評價其水環境質量、分析污染來源和改善水環境質量的前提 [13]。

高州水庫是華南沿海地區的重要水源水庫，屬于熱帶季風海洋性氣候，近年來隨著人類活動加劇和對水庫的過渡開發利用，其生態環境發生了很大變化。據報道，2009～2014年間高州水庫均有不同程度的藍藻水華暴發[14]，其富營養程度不斷加劇，逐漸受到學者們的關注。2011年，姚玲愛等[15]對其春季藍藻水華成因進行了初步探討;郭躍華等[16]對其水華過程中藍藻群落的特征做了初步研究;2015年，袁一文等[17]對高州水庫藍藻群落季節動態特征進行了探討;2019年，徐鈺等[18]對其浮游植物形態形狀的季節變化及影響因子進行了分析。然而，以往的研究主要集中在生態學方面，基于長時間序列下對高州水庫水質的變化及影響因素方面研究較少。因此，為進一步探究華南沿海地區水庫水質的變化規律及影響因素，本文以粵西地區重要飲用水水源地高州水庫為例，根據2012～2019年高州水庫各主要水質斷面的長期監測數據，分析了該水庫水質的時空變化及污染成因;并利用Kendall趨勢檢驗和污染物通量計算，對各斷面污染物濃度的變化及污染負荷定量變化的影響因素進行了分析，以期為華南沿海水源水庫水資源管理和富營養化治理提供依據，對確保地區飲用水安全，促進社會、經濟穩定發展具有重要意義。

1研究區域概況

高州水庫位于粵西茂名市高州東北部的鑒江上游，是一項以工業、城市生活供水、農業灌溉為主，結合防洪、發電、航運、養殖等綜合利用的大型水庫，被譽為茂名乃至粵西中下游平原的“生命之庫”。高州水庫經上游一級支流的大井河和曹江匯集，由良德、石骨兩水庫通過龍頭坳連通渠連結而成，總集水面積1 022 km2，總庫容11.5億m3，最大水深96 m;其中，良德水庫位于主要支流大井河上，石骨水庫位于主要支流曹江上。在高州水庫及其入庫河流上共選取7個水質監測斷面（見圖1），從上至下、先左后右分別為S1（良德大壩）、S2（良德黃塘水入口）、S3（良德大井河入口）、S4（石骨供水口）、S5（石骨庫心）、S6（石骨庫尾）、S7（石骨曹江入口）。其中，S1、S4、S5和S6用于監測良德水庫和石骨水庫的表層水質，按湖庫標準進行評價;S2、S3和S7用于監測入庫河流水質，按河流標準進行評價。

2樣品采集與測定

樣品的采集與分析嚴格按照SL 219-2013《水環境監測規范》的要求執行，所有監測斷面除S5（2012～2016年每年監測4次）外，其余水質斷面監測頻次均為每年12次。水質指標TN采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ 636-2012），TP采用鉬酸氨分光光度法（GB 11893-89），NH3-N采用連續流動-水楊酸分光光度法（HJ 665-2013），CODMn采用高錳酸鉀法（GB 11892-89）進行測定，并根據GB 3838-2002《地表水環境質量標準》對2012～2019年各斷面水質進行綜合評價。根據長期監測結果，本文僅限于對研究區域水體中的4項污染指標進行單因子評價，對于監測結果小于檢出限及長期達到Ⅰ類水質的指標不在本次評價范圍內。其次，鑒于本文現有的監測工作狀況，水質評價范圍僅限于良德大壩水域、石骨庫區的石骨供水口水域、石骨庫心水域和石骨庫尾水域。

3評價方法

3.1水質評價

采用水質指數法（WQI）對研究區水質進行綜合評價[19]，該方法能夠有效地將許多物理和化學參數轉換為反映水質水平的單一值，可以完整地表達水體綜合水質信息，從而消除了單獨評價參數之間的差異。以GB3838-2012《地表水環境質量標準》為基礎，根據廣東省水利廳頒布的《廣東省地表水功能區劃》，研究區采用Ⅱ類水質目標參與計算。由于文中所選取的評價指標為非溶解氧指標（不包括pH），具有最低濃度值，且對水質的損害程度隨其濃度的增加而增加，因此計算公式為

3.2水質空間變化

使用出入庫斷面水質計算水質空間變化率，用以表示河流由入庫斷面到出庫斷面水質發生的整體變化。水質空間變化率公式如下：

3.3Kendall趨勢檢驗

水質趨勢變化采用季節性Kendall檢驗數學模型進行分析[20]，模型基于Hirsch等在提出季節性Kendall檢驗的同時，根據Sen斜率公式，利用線性無偏估計對趨勢大小給出了定量指標。

3.4數據處理

文中數據處理通過Microsoft Excel 2019完成，水質趨勢分析圖采用Origin 9.0繪制，并通過SPSS 19.0計算Pearson簡單相關系數分析環境因子與水文氣象指標間的相關關系。

4結果與分析

4.1TN、TP、NH3-N、CODMn時空變化

4.1.1水質時間變化

由圖2可看出：對于良德庫區來說，S1監測點的TN濃度先呈“W”型波動后開始下降，2016年達到峰值，平均濃度（0.60±0.09）mg/L，水質類別為Ⅲ類;TP無明顯波動，平均濃度（0.02±0.01）mg/L，水質類別為Ⅱ類;NH3-N變化較為平緩，平均濃度（0.12±0.03）mg/L，水質類別為Ⅰ類;CODMn的變化呈“M”型波動，總體表現為先上升后下降，平均濃度（1.84±0.2）mg/L，水質類別為Ⅰ類。S2 監測點TN濃度明顯高于S1監測點，在2016年達到峰值1.50 mg/L，其余年份變化不大，平均濃度（1.25±0.11）mg/L，水質類別為Ⅳ類;TP、NH3-N變化同S1，水質類別均為Ⅱ類;CODMn總體呈先上升后下降的趨勢，轉折點為2016年2.70 mg/L，平均濃度（2.04±0.43）mg/L，水質類別為Ⅱ類。S3 監測點的TN、TP、NH3-N、CODMn濃度均明顯高于S1，TN水質類別為Ⅳ類，平均濃度（1.08±0.09）mg/L，其余水質均為Ⅱ類。

對于石骨庫區來說，S4、S5、S6、S7 監測點的TN總體呈先上升后下降的趨勢，最高值均出現在2016年，平均濃度分別為（0.71±0.17）、（0.74±0.10）、（0.77±0.10）、（1.08±0.14）mg/L，可看到S7監測點的 TN濃度明顯高于S4、S5、S6測點的。TP和NH3-N濃度變化均不明顯，S4、S5、S6監測點的 TP平均濃度為（0.02±0.01）～（0.03±0.01）mg/L，水質類別為Ⅱ～Ⅲ類;NH3-N平均濃度為（0.10±0.03）～（0.12±0.03）mg/L，水質類別為Ⅰ類;而S7監測點的TP、NH3-N平均濃度分別為（0.07±0.01）和（0.17±0.04）mg/L，水質類別為Ⅰ類。CODMn平均濃度為（1.74±0.13）～（1.90±0.33）mg/L，不同斷面間年際變差較大。

總體而言，研究期內庫區TN水質類別為Ⅲ類，2條入庫河流為Ⅳ類，最高期均出現在2016年;TP濃度變化不明顯，在Ⅱ～Ⅲ類之間;NH3-N、CODMn濃度的波動各有差異，但水質均在Ⅰ～Ⅱ之間;可發現入庫河流氮磷營養鹽及氨氮含量明顯高于庫區，有機污染指標水質較好。有研究發現[21]，支流匯入區的TN高于良德以及石骨庫區，與本文結果一致。

4.1.2水質空間變化

根據式（3） 可以得到良德水庫入出庫斷面S2到S1、S3到S1水質與污染因子的年際空間變化率，并分別用k1和k2表示，如圖3所示。從圖3（a）可以看出：k1、k2的變化趨勢相同且均為正，說明水庫水質總體趨于好轉;通過線性擬合后k2的斜率大于k1，表明流經良德水庫南部庫區的水質優于北部庫區，這可能與北部庫區所在的東岸鎮是高州市2個特大鎮之一有關，其人口密集且近年來大力發展工業，GDP在全市28個鎮（街）中排名第3。2012～2014年水質有所下降，2015年開始逐步趨于好轉并在2017年空間變化幅度達到最大，這與2017年各鄉鎮在水庫集水區積極推進“三清三拆三整治”有關，根據高州市年鑒相關記載，各鎮共拆違章建筑、危舊房屋、廢棄散養殖場、露天排污等，清拆面積達135 984 m2，并清理積存垃圾、雜草廢物、塘溪淤泥及漂浮物，整治生活垃圾、生活污水及水體污染，其效果顯著。

由于石骨水庫的入庫河流僅有一條，即用k3表示入出庫斷面S7到S4水質的年際空間變化率。由圖3（b）可以看到：k3在2014年水質空間變化率為負值，表明流經石骨庫區的水質發生了惡化，這可能與集水區所在的長坡鎮當年經濟社會發展、人口增長、城鎮化建設和土地利用類型的改變等一系列因素有關。據相關資料記載，2014年長坡鎮為轉變政府職能，通過加大招商引資力度，全鎮新增企業9家，完成工業總值14.12億元;其次，為加大投入，2014年全鎮新增人口占比11.43%;另外，為大力促進城鎮發展，在入庫河流上游修建集娛樂、文化、健身為一體的多功能文化廣場和亮燈工程等項目建設;最后長坡鎮為創建“林業生態鎮”，新增綠化面積71.67 hm2（1 075 畝），建立了生態示范村、森林圩鎮、森林小區等，這一系列社會發展因素導致2014年水質發生惡化。其余年份的水質均有好轉，2017年和2018年空間變化幅度最大，這可能與這2 a長坡鎮積極引導農業結構調整、加大城鄉清潔、圩街整治和推行河長制等政策實施有關。通過線性擬合說明流經石骨庫區的水質也呈好轉趨勢，其線性擬合的斜率大于k1、k2，表明其水質總體優于良德庫區，這與周靜[22]在對廣東省水源水庫的研究中指出良德庫區水體富營養化程度嚴重于石骨庫區相一致。

4.1.3主要污染指標的空間變化

入出庫水質指標的年際空間變化率如圖4所示。分析可以得到：

（1） 對于良德水庫入出庫點S2到S1的年際空間變化率k1而言，CODMn的空間變化率在2012年和2013年分別下降了-15.4%和-11.1%;TP的空間變化率在2014年和2015年分別下降了-45.0%和-22.2%;NH3-N的空間變化率在2019年下降了-9.1%，說明北部庫區水質各指標在空間上均有不同程度的惡化，并以TP惡化最為明顯。

（2） 對于良德水庫入出庫點S3到S1的年際空間變化率k2而言，TP的空間變化率在2014，2015年和2018年分別下降了-90.2%，-76.0%和-60.0%，其余指標變幅均為正，說明k2 各指標中TP惡化也最為嚴重。

（3） 對于石骨水庫入出庫點S7到S4水質的年際空間變化率k3而言，TP的空間變化率在2012～2015年為負，2014年最大達到了-100.0%，說明石骨庫區TP污染較重，而2016～2019年各水質指標逐漸趨于好轉?？傮w而言，由入庫斷面至出庫斷面兩庫區TP空間上呈不同程度的惡化，說明由入庫河流帶來的磷營養鹽加重了水庫的內源負荷，并在徑流、水動力作用等水環境條件下，遷移至出庫區的磷素通過底泥吸收、浮游植物間的相互轉化和釋放等方式不斷累積，這可能是導致入出庫斷面空間變幅較大的原因。

4.2TN、TP、NH3-N、CODMn濃度變化趨勢檢驗

4.2.1Kendall趨勢檢驗

文中采用季節性Kendall檢驗法計算各斷面污染物的濃度變化率統計值t，以t值表示趨勢變化的情況，以α表示顯著性趨勢，計算結果如表1所列。

從水質變化的濃度來看，3條入庫河流S2、S3與S7監測站點的TN、TP、NH3-N、CODMn濃度均高于庫區的S1、S4、S5與S6，一方面與水質年際間的整體趨勢變化相一致，另一方面說明入庫河流是庫區營養鹽的主要輸送者，而有研究發現庫區沉積物中TN、TP含量高于入庫河口[21]，可進一步說明在上游來水與泥沙沉降等作用下通過沉積與富集后減少了庫區營養鹽的含量。

從各指標的變化趨勢來看，對于TN而言，其濃度在S1～S6監測點均無明顯升降，但在石骨庫區的入庫河流S7監測點呈顯著上升，這可能與上游鄉鎮的人口密度、工農業生產總值和土地利用方式等有關，支流所在的大坡鎮屬于高州市中心城鎮，人口密集，且林地面積最大;近年來為積極貫徹國家精準扶貧任務，所在大坡鎮大力發展農業生產基地，其中百香果種植面積達100多公頃，生產總值同比增長8.2%。對于TP而言，其濃度在S2與S7監測點即入庫河流無明顯升降趨勢，而在S1、S4、S5、S6與S3監測點則呈高度顯著下降，說明在沒有外源輸入情況下水庫內部通過水力交換與自我調節等方式將磷源進行了釋放。對于NH3-N而言，2條入庫河流在S3、S7測點與石骨庫區S4、S6測點呈顯著下降，陳仕奇等[23]在三峽庫區的研究中發現，銨態氮隨徑流遷移能力較強，說明銨態氮含量在降雨、徑流作用下顯著降低。對于CODMn而言，3條入庫河流S2、S3 與S7均呈顯著上升，庫區無明顯升降，說明入庫河流的有機污染負荷含量較高，有研究對高州水庫集水區污染源分布特征研究發現[24]，COD、NH3-N、 TN、TP污染物輸出量中以COD最高，達到8 192.83 t/a，其中非點源污染COD占總輸出量的87%。

4.2.24項污染物通量變化

采用Webb提出的方法，利用污染物瞬時濃度與各時段平均流量之積來估算斷面污染物通量，進而判斷污染物總量的增減變化[25-27]。由于文中僅有S1、S4、S7斷面與水文斷面相結合，因此根據流量監測資料對3個斷面污染物輸送率進行Kendall趨勢分析，進而判斷良德庫區、石骨庫區及石骨入庫河流的污染負荷的定量變化及趨勢，結果如表2所列。

對于S1所代表的良德庫區，TN、TP、NH3-N、CODMn污染通量均呈顯著下降，說明S1所受納的點源與面源污染中氮磷和有機污染負荷在降低，這與近年來通過對庫區集水區域附近的重要城鎮進行垃圾處理、關閉散養的畜禽養殖、建立污水處理廠等生態保護措施的實施有關，且效果明顯。對于S4代表的石骨庫區，TP、NH3-N污染能量呈顯著下降，TN、CODMn污染能量無明顯升降，說明相比氮污染負荷，磷污染負荷下降較為明顯;而對于S7代表的入庫河流，NH3-N污染能量也呈高度顯著下降，其余指標的污染通量無明顯變化。有研究發現[24]：2012年之前農村生活污染是NH3-N的主要污染源，貢獻率為63%，且集水區內不同鄉鎮單位面積NH3-N負荷強度為2.43～5.24 kg/hm2;而近年來，石骨庫區所在的大坡鎮通過引導農業結構調整，打造環境友好型、勞動密集型的工業園區，加強城鄉清潔及圩街整治，并加強新農村建設及推行河長制等手段，不斷改善集水區的生態環境，NH3-N的污染貢獻率及負荷強度已大大降低。

4.3水文氣象指標趨勢變化

由圖5可看到：研究期內降水量主要集中在4～9月豐水期，占年均降水量的80%，2013年和2018年8月，受強臺風“白鹿”和“貝碧嘉”的影響，降水量分別累計達659.3 mm和586.6 mm。水位的年際變化與降水量相反，表現為先下降后上升、枯水期高于豐水期的特征，平均水位為83.16 mm。入庫流量年際間變化趨勢與水位相反，豐水期高于枯水期，除2013年波動幅度較大外，其余年份變化相差不大。水溫與降水量的變化趨勢相同，平均水溫為24.0 ℃，表現出明顯的季節變化，夏季（5～9月）水溫高于其他季節。

總體而言，研究期內降水量分配不均，豐水期和枯水期年際變差大，強臺風往往伴隨著強降雨，并在洪水期削減洪峰，以增加枯水期的流量，使得水位的變化趨勢與降雨量、入庫流量相反，水溫則表現出明顯的季節差異。

5討 論

5.1水質變化原因分析

TN和TP是浮游植物生長所必須的營養元素，是水體富營養化的根本原因[28]，NH3-N和CODMn是水體有機物污染的重要指標[29]。有研究發現[30]，營養鹽的濃度可以通過水文過程控制，氣候的年際波動和極端氣候事件都可能會影響水庫的水質變化。通過Pearson相關性分析（見表3～4），枯水期間，水庫降水量與TN、TP均呈正相關，但與TN相關性較強，尤其是2016年枯水期降水量明顯高于其他年份，主要是由于：① 地表長期積累的高濃度污染物經長時間降雨后隨地表徑流進入庫區;② 短時強降雨能夠對地表造成強有力沖刷，特別是山區坡地等原本脆弱的地質條件更易受其影響[31-33]，導致大量的水土流失及氮磷營養鹽、農藥等污染物質進入水體，使污染物濃度升高，引起水體質量下降。相比氮磷營養鹽，水庫受有機污染影響程度較小，枯水期水文氣象因子與NH3-N均呈負相關關系，水位與CODMn呈顯著正相關，說明枯水季節受人類活動影響大，NH3-N隨支流直接匯入庫區造成污染負荷有所增加;CODMn污染負荷隨庫區水位的高低而同步變化。

豐水期期間，降水量、流量和水溫均與TP呈顯著負相關關系，說明由于降水量增加，水體沖刷率高，水位波動較大，增加了水體之間的交換能力[34]，對水體中各離子的濃度起到一定稀釋作用;其次，表層水溫增加，水體分層加劇，一部分磷進入水庫沉積物中，導致磷營養鹽含量大幅降低，而其他指標也有不同程度的下降。另外，水溫是氣候變化最直接的響應，溫度上升會引起水庫中含氧量的減少，尤其是底部同溫缺氧層深度的加大，易使水庫底部沉積物發生一系列微生物厭氧反應，促使底泥中N、P等營養元素的溶出，并會隨著水庫季節性的對流循環運動，轉移到水庫表層水體[35]。豐水期降水量、流量、水溫與有機污染因子也均呈負相關，說明降雨強度對水體的有機污染負荷具有一定稀釋作用;流量與NH3-N呈顯著負相關，是由于入庫流量越大對入庫水體的沖刷率越強，NH3-N負荷含量越低。

5.2污染防治對策分析

高州水庫所在的飲用水水源保護區為國家重點飲用水水源地，自2012年生態保護方案實施以來，水庫水質長期穩定并達到國家地表水環境質量Ⅲ類水質標準，而功能區定位是Ⅱ類水質目標，離目標水質還有一定差距。近年來，水源地的保護逐步受到各相關部門的重視，并逐步建立國控一期、二期水質自動監測站，以實時追蹤、了解各水源地水質狀況，因此水庫的生態保護措施逐步趨于常態化，水質雖趨于好轉，但完全達到Ⅱ類卻有所困難，尤其是氮營養鹽的含量。原因如下：① 高州水庫屬于大型水庫，水力滯留時間較長，內部水體交換能力弱，氮磷含量的升高為水庫中的浮游植物和大型水生植物等提供了充足的營養鹽，而且隨著水庫年齡的增長，有機體的初級生產力越來越大。② 高州水庫集水區各鎮沿河而布，雖制定了具體的生態保護措施，但長期采樣調查發現點源污染與農業面源污染的情況并不能完全收治，甚至居民為了提高經濟收入，許多養殖、小工廠悄然出現，防不勝防，致使水庫營養鹽含量只能保持至中營養狀態。③ 入庫河道的底泥疏浚雖可在短期內降低河口處底泥的內源釋放量，但在降雨、徑流等驅動作用下，又會出現新的污染物[36]，同時疏浚區的水生植物大量消亡，導致了水體逐漸發展為以浮游植物為主的藻型水體，而入庫河流又是庫區營養鹽的主要來源，必須從水庫上游流域經濟、社會、環境關系出發，并與水庫水環境保護目標相匹配，從而達到社會、經濟、環境和諧發展。

因此，要從便于控制、集中處理的角度，對水庫流域內的產業布局進行優化調整，形成低污染、循環發展的生態經濟模式，從源頭上減少污染物排放量;在結構調整減排的基礎上，開展農村生活治理、農田面源控制、農村畜禽養殖污染控制、水土流失污染控制，并結合流域監管體系，進一步強化宣傳教育、生態文明觀念建設，確保流域水環境得到有效保護，污染治理得到有效控制。

6結 論

（1） 2012～2019年間，高州水庫TN水質類別為Ⅲ類，2條入庫河流為Ⅳ類水質河流，最大值均出現在2016年;TP濃度變化不明顯，在Ⅱ～Ⅲ類之間;NH3-N、CODMn的波動各有差異，但水質均在Ⅰ～Ⅱ之間;入庫河流氮營養鹽明顯高于庫區，磷營養鹽變化不明顯，有機污染指標水質較好。從空間變化上看，水庫水質總體趨于好轉，經線性擬合后發現流經良德水庫南部庫區的水質優于北部庫區，而石骨庫區的水質整體優于良德庫區;水質指標中兩庫區TP由入庫斷面至出庫斷面均有不同程度的惡化。

（2） Kendall趨勢檢驗結果說明，3條入庫河流S2、S3與S7的TN、TP、NH3-N、CODMn濃度均高于庫區的S1、S4、S5與S6，一方面與水質年際間的整體趨勢變化相一致，另一方面說明入庫河流是庫區營養鹽的主要輸送者。從各指標的變化趨勢來看，對于TN而言，S1～S6均無明顯升降，而石骨庫區的入庫河流S7呈顯著上升，這可能與上游鄉鎮的人口密度、工農業生產總值和土地利用方式等有關;對于TP而言，S2與S7即入庫河流無明顯升降趨勢，而S1、S4、S5、S6與S3呈高度顯著下降，說明在沒有外源輸入情況下水庫內部通過水力交換與自我調節等方式將磷源進行了釋放;對于NH3-N而言，2條入庫河流S3、S7與石骨庫區S4、S6呈顯著下降，說明銨態氮在降雨、徑流作用下濃度顯著降低;對于CODMn而言，3條入庫河流S2、S3 與S7均呈顯著上升，庫區無明顯升降，說明入庫河流的有機污染負荷含量較高。

（3） 污染物通量結果說明，良德庫區的TN、TP、NH3-N、CODMn污染通量均呈顯著下降，說明集水區所受納的點源與面源污染中氮磷和有機污染負荷在降低，這與近年來通過對庫區集水區域附近的重要城鎮進行垃圾處理、關閉散養的畜禽養殖、建立污水處理廠等生態保護措施的實施有關，且效果顯著。石骨庫區的TP、NH3-N污染通量呈顯著下降，TN、CODMn污染通量無明顯升降，說明相比氮污染負荷，磷污染負荷下降較為明顯;對于入庫河流，NH3-N污染通量也呈高度顯著下降，其余指標的污染通量無明顯變化。

（4） 水文氣象指標與污染因子的相關關系說明，枯水期間，水庫降水量與TN、TP呈正相關，但與TN相關性較強，各水文氣象因子與NH3-N均呈負相關關系，水位與CODMn呈顯著正相關。豐水期期間，降水量、流量和水溫均與TP、有機污染因子呈顯著負相關關系，且流量與NH3-N呈顯著負相關。

參考文獻：

[1]林秋奇，韓博平.水庫生態系統特征研究及其在水庫水質管理中的應用[J].生態學報，2001，21（6）：1034-1040.

[2]NI B，WANG H B，LI X D，et al.Water environment health risk assessment in lake sources of drinking water[J].Research of Environmental Sciences，2013，23（1）：74-79.

[3]韓博平.中國水庫生態學研究的回顧與展望[J].湖泊科學，2010，22（2）：151-160.

[4]徐鵬，高偉，周豐，等.流域社會經濟的水環境效應評估新方法及在南四湖的應用[J].環境科學學報，2013，33（8）：2285-2295.

[5]HAN Y G.Net anthropogenic nitrogen inputs（NANI）index application in Mainland China[J].Geoderma，2014，213（1）：87-94.

[6]生態環境部.2018年中國環境狀況公報[R].北京：生態環境部，2018.

[7]VEGA M，PARDO R，BARRADO E，et al.Assessment of seasonal and polluting effects on the quality of river water by exploratory data analysis[J].Water Research，1998，32（12）：3581-3592.

[8]ALBERTI M，BOOTH D，HILL K，et al.The impact of urban patterns on aquatic ecosystems：an empirical analysis on Puget lowland sub-basins[J].Landscape and Urban Planning，2007，80（4）：345-361.

[9]LEE S W，HWANG S J，MANDER U.Scale dependence of landscape metrics and their indicatory value for nutrient and organic matter losses from catchments[J].Ecological Indicators，2005，5（4）：350-369.

[10]EGANHOUSE R P，SHERBLOM P M.Anthropogenic organic contaminants in the effluent of a combined sewer overflow：impact on Boston Harbor[J].Marine Environmental Research，2001，51（1）：51-74.

[11]唐少霞，趙志忠，畢華，等.海南島氣候資源特征及其開發利用[J].海南師范大學學報（自然科學版），2008，21（3）：343-346.

[12]譚升魁，周武，黃濱，等.熱帶地區水庫水溫分層特性研究[J].人民長江，2019，50（4）：65-70.

[13]王天陽，王國祥.昆承湖水質參數空間分布特征研究[J].環境科學學報，2007，27（8）：1384-1390.

[14]馬騰飛，黃瑩波.高州水庫氮磷營養鹽變化特征及水質管理對策[J].生態科學，2015 34（1）：31-37.

[15]姚玲愛，趙學敏，周廣杰，等.廣東省高州水庫春季藍藻水華成因初步探討[J].湖泊科學，2011，23（4）：534-540.

[16]郭躍華，陳修康，張健林，等.廣東省高州水庫水華過程中藍藻群落的動態特征[J].湖泊科學，2011，23（4）：527-533.

[17]袁一文，肖利娟，韓博平.熱帶大型水庫藍藻群落季節動態特征：以大沙河和高州水庫為例[J].生態環境學報，2015，24（12）：2027-2034.

[18]徐玨，顧繼光，楊陽，等.熱帶水庫浮游植物形態形狀的季節變化及影響因子分析：以高州水庫為例[J].湖泊科學，2019，31（3）：825-836.

[19]徐祖信，尹海龍.城市水環境管理中的綜合水質分析與評價[M].北京：中國水利水電出版社，2012：21-38.

[20]彭文啟，張偉祥.現代水環境質量評價理論與方法[M].北京：化學工業出版社，環境科學與工程出版中心，2005：141-158.

[21]茍婷，李思陽，許振成，等.高州水庫沉積物中總氮與總磷的分布特征研究[J].環境科學與管理，2014，39（7）：31-35.

[22]周靜.廣東水源水庫水質和水生態時空變化研究[D].西安：西安工程大學，2019.

[23]陳仕奇，龍翼，嚴冬春，等.三峽庫區石盤丘小流域氮磷輸出形態及流失通量[J].環境科學，2020，41（3）：1276-1285.

[24]周文婷，邵瑞華，馬千里，等.高州水庫集水區污染源分布特征及污染負荷估算[J].水生態學雜志，2017，38（5）：23-31.

[25]WEBB B W，PHILIPS J M，WALLJNG D E，et al.Load estimation methodologies for British rivers and their relevance to the LOIS RACS（R）Programme [J].The Science of the Total Environment，1997，194/195：379-389.

[26]WANG F E，YU J，LOU F Q，et al.Pollutant flux variations of all the rivers surrounding Taihu Lake in Zhejiang Province[J].Journal of Safety and Environment，2009，9（3）：106-109.

[27]FU G.Analysis of the estimation methods for the river pollutant fluxes（1）：comparison and analysis of the estimation methods of period fluxes[J].Research of Environmental Sciences，2003，16（1）：1-4.

[28]CONLEY Y D J，PAERL H W，HOWARTH R W，et al.Controllingeutrophication：nitrogen and phosphorus[J].Science，2009，323（5917）：1014-1015.

[29]王學蕾，吳傳慶，馮愛萍，等.利用DPeRS模型估算巢湖流域氨氮和化學需氧量的面源污染負荷[J].環境科學學報，2015，35（9）：2883-2891.

[30]郝秀平，夏軍，王蕊.氣候變化對地表水環境的影響研究與展望[J].水文，2010，30（1）：67-72.

[31]WANG C C，KUO H C，YEH T C.，et al.High-resolution quantitative precipitation forecasts and simulations by the Cloud-Resolving storm simulator（cress）For Typhoon Morakot（2009）[J].Journal of Hydrology，2013，506（49）：26-41.

[32]周文婷，邵瑞華，張雅洲，等.臺風強降雨及雨后泥石流對廣東高州水庫生態環境的影響[J].中國地質災害與防治學報，2018，29（3）：60-68.

[33]車蕊，林澍，范中亞，等.連續極端降雨對東江流域水質影響分析[J].環境科學，2019，40（10）：4440-4449.

[34]金相燦.湖泊富營養化控制理論、方法與實踐[M].北京：科學出版社，2019.

[35]郝秀平，夏軍，王蕊.氣候變化對地表水環境的影響研究與展望[J].水文，2010，30（1）：67-72.

[36]王錦旗，宋玉芝，黃進.近幾十年太湖流域氮素來 源變化及控制[J].中國農村水利水電，2019，12（5）：94-98.

（編輯：劉 媛）

Abstract：Affected by the tropical monsoon season，the solar radiation is strong and the temperature is high in coastal areas of South China，resulting in significant specificity of bio-geochemical cycling processes within the reservoirs.In order to investigate the temporal and spatial changes and influencing factors of water quality，this article takes the Gaozhou Reservoir as an example，which was an important drinking water source in the western coast of Guangdong Province.Based on the long-term monitoring data of major water quality sections from 2012 to 2019，the spatial and temporal changes of reservoir water quality and the causes of pollution were analyzed.In addition，the changes of pollutant concentrations at each section and the quantitative changes of pollution load were analyzed by using Kendall trend test and pollutant flux calculation.The results show that：①? In terms of temporal changes，the water quality of Gaozhou reservoir ranged from Class Ⅱ to Class Ⅲ，and the two inlet rivers was Class Ⅳ，with the maximum value occurring in 2016.This was due to the influence of hydro-meteorological factors and the significantly higher precipitation during the dry period in 2016.②? In terms of spatial variation，the water quality in the southern of Liangde Reservoir was better than that in the northern，and the water quality in the Shigu Reservoir area was better than that in Liangde Reservoir area as a whole.While the TP deteriorated at different degrees from the inlet section to the outlet section，which indicated that under the action of runoff and hydrodynamics the phosphorus migrating to the outlet section accumulated through absorption in the bottom sediment，mutual transformation and release among phytoplankton，resulting in the most serious deterioration of TP.③? In the Kendall trend test，TN was related to the population density，gross industrial and agricultural products and land use patterns of the upstream townships，and TP was released from the reservoir through hydraulic exchange and self-regulation in the absence of exogenous input.The concentration of NH3-N decreased significantly under the effect of rainfall and runoff;the CODMn content in the reservoir rivers was high.④? In terms of pollutant flux，the load of nitrogen，phosphorus and organic pollution from the point source and non-point source pollution received by the Liangde reservoir area was decreasing.The phosphorus pollution load of the Shigu Reservoir area has dropped significantly，and NH3-N in the inlet river of reservoir was showing a highly significant decreasing trend.

Key words：water quality variation;influence factors;pollution causes;Kendall trend test;pollutants flux calculation;Gaozhou Reservoir;drinking water reservoir