文山市暮底河水庫水質特征污染物及變化趨勢分析

摘 要：通過對暮底河水庫2008—2022年水質監測數據進行統計分析，并根據污染指數和污染分擔率計算，結果表明總氮為暮底河水庫的特征污染物。采用污染變化趨勢的定量分析方法——秩相關系數法評價，暮底河水庫不包括總氮的水質綜合類別呈上升趨勢，水質明顯好轉，但單獨評價指標總氮變化呈加重趨勢。應根據總氮的主要來源有針對性的采取措施，防止總氮污染的進一步惡化。

關鍵詞：水質評價；特征污染物；變化趨勢；暮底河水庫

中圖分類號：X82文獻標志碼：A文章編號：1673-9655（2024）01-00-05

0 引言

暮底河水庫為河流型水庫，位于文山市西北面13 km的盤龍河右岸支流暮底河上，屬于紅河流域元江水系。水庫于2002年1月開工興建，2006年11月正式下閘蓄水，總庫容為5784.9萬m3，是以城市供水為主，兼顧防洪、發電等綜合利用功能的綜合型水庫，承擔著文山城區以及馬塘工業園區的生產、生活供水，為文山市的飲用水主水源。暮底河水庫水源保護區面積為307 km2，涉及文山市小街鎮、喜古鄉、壩心鄉以及開化街道的17個村委會80個自然村。暮底河水庫匯水區域主要干流有順甸河、小街河、壩心河三條河流，其中水庫上游為順甸河，順甸河上游由壩心河及小街河等支流組成，兩河向東流淌匯于喜古鄉順甸河后流入暮底河水庫。暮底河水庫水質的好壞，直接關系到文山城區30多萬人的飲水安全，對于文山市社會經濟的可持續發展具有舉足輕重的作用。本文通過對暮底河水庫供水以來的水質監測數據進行統計，分析水庫水質的特征污染物及其變化趨勢，為生態環境管理和決策提供科學依據。

1 水質評價及分析方法

1.1 監測基本情況

暮底河水庫自2007年7月向文山城區供水，原文山州環境保護監測站從2007年8月開始，在暮底河水庫設置監測點位開展每月一次的常規監測。為保證監測數據的可比性和完整性，本文采用2008—2022年連續15年的監測數據進行分析評價。

1.2 監測項目

水質類別按照中華人民共和國《GB 3838—2002地表水環境質量標準》 [1]表1地表水環境質量標準基本項目標準限值24項指標。

1.3 評價標準及方法

根據《GB 3838—2002地表水環境質量標準》表1標準，按照原環境保護部辦公廳《關于印發〈地表水環境質量評價辦法〉（試行）的通知》（環辦〔2011〕22號）[2]進行評價。評價指標為《GB 3838—2002地表水環境質量標準》表1項目中除水溫、總氮、糞大腸菌群以外的21項指標，水溫、總氮、糞大腸菌群作為參考指標單獨評價（河流總氮除外）。

水質類別評價采用單因子評價法，水質分析統計采用綜合污染指數法。水質類別與水質定性評價分級的對應關系見表1。

1.4 污染變化趨勢評價方法

污染變化趨勢定量分析采用 Spearman 秩相關系數法[2]。按照時間周期，將其相應值從大到小進行排列，計算出秩相關系數RS，將秩相關系數的絕對值同Spearman秩相關系數統計表中的臨界值Wp進行比較：當RS＞Wp表明變化趨勢有顯著意義（RS為負值表明呈下降趨勢；RS為正值表明呈上升趨勢）；RS≤Wp變化穩定或平穩。

2 水質狀況與分析

2.1 監測數據統計分析

按年平均統計，暮底河水庫2008—2022年水質綜合類別（總氮、糞大腸菌群不參與評價）保持在Ⅰ～Ⅲ類，無Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類水質。其中有13年為Ⅰ～Ⅱ類水質，占86.7%，水質狀況優；僅2013年、2015年2年為Ⅲ類，占13.3%，水質狀況良好。同期單獨評價指標總氮為Ⅱ～Ⅳ類，其中僅2009年1年為Ⅱ類，占6.7%；Ⅲ類有11年，占73.3%；Ⅳ類3年，占20%。單獨評價指標糞大腸菌群同期為Ⅰ～Ⅱ類水質，占100%。

按月統計，2008—2022年共監測180個月，水質綜合類別（總氮、糞大腸菌群不參與評價）保持在Ⅰ～Ⅲ類，無Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類水質。其中有178個月為Ⅰ～Ⅱ類水質，占98.9%，水質狀況優；僅2008年4月、5月為Ⅲ類，占1.11%，水質狀況良好。同期單獨評價指標總氮Ⅰ～Ⅱ類水質29個月，占16.1%；Ⅲ類水質119個月，占66.1%；Ⅳ類水質28個月，占15.6%；Ⅴ類水質4個月，占2.2%。單獨評價指標糞大腸菌群Ⅰ～Ⅱ類水質171個月，占95.0%；Ⅲ類水質有8個月，占4.4%；僅2020年8月1個月出現Ⅳ類水質，占0.6%。暮底河水庫總氮2008—2022年年監測結果及評價統計見表2。

根據監測數據統計分析，暮底河水庫2008—2022年月平均水質綜合類別（總氮、糞大腸菌群不參與評價）Ⅰ～Ⅱ類占比98.9%，Ⅲ類占比1.1%；總氮月平均水質Ⅰ～Ⅱ類占比16.1%，Ⅲ類及以下占比83.9%；糞大腸菌群月平均水質Ⅰ～Ⅱ類占比100%。采用《GB 3838—2002地表水環境質量標準》表1指標，剔除污染指數為0和僅1年污染指數＞0 的項目，選取總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氟化物、總氮7個項目計算污染指數P和污染分擔率K（%），2008—2022年總氮污染指數均較大，污染分擔率從2008年的30.51%逐漸上升到2022年的49.32%，均為各年度污染占比最大項目。2008—2022年暮底河水庫污染指數和污染分擔率統計見表3。

綜上分析表明，總氮為暮底河水庫的特征污染物。

2.2 總氮變化趨勢分析

根據暮底河水庫監測數據統計，自2008年以來總氮月監測值呈逐漸上升趨勢，2008—2022年總氮月變化趨勢見圖1。采用污染變化趨勢的定量分析方法——秩相關系數法評價，總氮年平均濃度值秩相關系數RS=0.862，＞0.440的臨界值Wp（經查詢Spearman秩相關系數統計表，當N=15時，

秩相關系數RS的臨界值Wp在顯著水平（單側檢驗）0.05時等于0.440），表明暮底河水庫總氮指標變化呈加重趨勢。同期總氮水質類別也呈下降趨勢，而不包括總氮的水質綜合類別與總氮相反，呈上升趨勢，2008—2022年總氮年變化趨勢見表2和圖2。

3 原因分析

為了做好水源地保護，文山市人民政府對暮底河水庫水源保護區劃定了保護范圍，一級保護區及庫區管理范圍實行封閉式管理。在水源保護區建設水源涵養林，加強水源地小流域的綜合治理和生態恢復，禁止一切排污行為和對水源有影響的旅游、畜禽和水產養殖等活動。從2011年開始，生態環境及水務等部門在水庫上游實施了喜古鄉五家寨、順大寨等農村環境綜合整治工程，以及順甸河污染治理、暮底河水庫河口濕地等工程，流域生活污水、生活垃圾及畜禽糞便得到妥善處置。經過多年的綜合整治，暮底水庫流域污染源得到了有效的治理，除總氮外整體水質向好。

暮底河水庫水源保護區內無工礦企業和規?；笄蒺B殖業，污染源主要包括文山市小街鎮、喜古鄉、壩心鄉3個鄉鎮點源，以及相對分散的村莊生活污水、農田徑流、生活垃圾、畜禽糞便、農田廢棄物、水土流失等，經地表徑流匯入河道流入庫內。根據《文山縣暮底河水庫水源保護區環境保護綜合整治可行性研究報告》[3]，暮底河水庫水源保護區污染源總氮入庫量污染負荷最大的是農田面源，占39.11%；第二是生活污水占36%，其次是人畜糞便，再其次是水土流失導致的污染貢獻；污染負荷相對較小的是點源、生活垃圾污染。以點源和面源分類分析，流域內點源僅占12%左右，88%污染負荷為面源。根據監測數據統計分析，總氮從2017年以來頻繁出現超標，經對2017—2022年共6年的月監測數據進行分析，總氮超標規律基本從每年的5月開始，總氮濃度值逐漸上升，最高值出現在8—11月，隨后開始逐漸開始下降，到次年的5—6月最低。根據同期開展的文山城區酸沉降監測降水量統計分析，文山市降雨主要集中在5—10月，占全年降雨量的78%，正好與總氮的高峰值重疊。2017—2022年總氮月對比見圖3，文山城區酸沉降監測降水量統計見表4。

暮底河水庫污染特性以生活和農田生產類有機物污染為主，經分析，導致暮底河水庫總氮持續上升的主要原因有以下幾點：

一是暮底河水庫流域內農田耕地化肥施用過量。據統計，2021年文山市農用化肥施用量（折純）[4]共1.69萬t，其中，氮肥0.75萬t，占44.38%；磷肥0.17萬t，占10.06%；鉀肥0.21萬t，占12.43%；復合肥0.56萬t，占33.13%，農村以氮肥和含氮的復合肥為主。農民在化肥施用過程中一般都未進行測土配方科學施肥，僅憑經驗施用，導致部分農田耕地化肥施用過量，化肥利用率較低，隨著雨季的來臨經地表徑流進入庫內。

二是為推進鄉村振興，改善農村人居環境，近年來文山市全面有序推進農村衛生戶廁整改，將旱廁改造成化糞池水沖廁所或沼氣聯通式廁所，對鄉村文明以及環境改善起到了很好的助推作用，提高了人們的環保意識，養成了良好衛生習慣。但同時水沖廁所相對旱廁來說廢水產生量增加較大，再加上產生的庭院式畜禽養殖糞便廢水，作為農肥消耗不完。由于大部分農村的污水管溝和廢水處理系統未同步建設，部分原來設計建設的農村環境綜合整治工程滿足不了新增廢水的處置，導致處理效率下降，最終導致生活污水流入庫內造成污染物增加。

三是流域內的鄉鎮、村寨污水管網和污水處理設施不健全，部分農村環境綜合整治工程管理不到位，治理效果下降，生活污水直排水庫庫區，嚴重影響水源地環境安全。

四是暮底河水庫水源保護區主要地形地貌以侵蝕構造成因的中低山地貌和喀斯特地貌為主，山高坡陡，水土流失面積大。土壤自身含有大量氮，汛期水土流失致使大量含氮可溶性污染物流入水庫，對水庫水質也會產生一定的影響。

4 結論及對策措施

4.1 結論

通過對暮底河水庫2008—2022年水質監測數據進行統計分析，并根據污染指數和污染分擔率計算，結果表明總氮為暮底河水庫的特征污染物。采用污染變化趨勢的定量分析方法——秩相關系數法評價，暮底河水庫不包括總氮的水質綜合類別呈上升趨勢，水質明顯好轉，政府以及生態環境、水務等相關職能部門對暮底河水庫水源保護區采取的防治措施整體取得了成效，但單獨評價指標總氮變化呈加重趨勢。下一步應根據總氮的主要來源有針對性的采取措施，防止總氮污染的進一步惡化。

4.2 對策措施建議

（1）在水源保護區內嚴格實行退耕還林政策，減少耕種帶來的面源污染。積極發展生態及有機農業，推廣綠色種植，對種植業結構進行調整和優化布局，優先種植需肥量低、環境效益突出的農作物。積極引導農民實施測土配方科學施肥，改進施肥方法，根據農作物的需肥規律，采用底施、深施、分層追施、噴施等，以提高化肥的利用率。優先使用農家肥，減少化肥使用量，同時減少生活廢水對水庫水質的影響。

（2）加強集鎮環?；A設施建設，盡快建設小街鎮、喜古鄉、壩心鄉政府所在地污水收集管網和生活污水處理廠，減少點源污染物排放量。在水源保護區流域內進一步加大農村生態環境綜合整治力度，減輕農村面源污染。

（3）加強環保宣傳教育，提高村民的環保意識。農村生態環境的好壞直接關系到農民的生活質量，關系到農村未來的可持續發展，要充分利用美麗鄉村建設的契機，提升村民的生態環境保護意識。

（4）繼續加強水源地防護林帶的保護和建設，增加水源涵養能力，防止水土流失，改善水源保護區生態環境。

參考文獻：

[1] 地表水環境質量標準：GB 3838—2002 [S].

[2] 地表水環境質量評價辦法（試行）：環境保護部環辦〔2011〕22號[S].

[3] 文山縣暮底河水庫水源保護區環境保護綜合整治可行性研究報告[R].昆明：云南省環境科學研究院，2010.

[4] 文山統計年鑒（2022）[R].文山州統計局.2022.

Analysis of the Water Quality Characteristics and Change Trend of Mudi River Reservoir in Wenshan City

ZHANG Rui-min

（Wenshan Ecological Environment Monitoring Station of Yunnan Ecological Environment Department， Wenshan Yunnan 663099，China）

Abstract： Through the statistical analysis of the water quality monitoring data of Mudi River reservoir from 2008 to 2022， the pollution index and pollution sharing rate were calculated. The results showed that the total nitrogen was the characteristic pollutant of Mudi River reservoir. Spearman method was used as the quantitative analysis method to analyze the pollution change trend. The comprehensive category of water quality excluding total nitrogen in Mudi River reservoir showed an upward trend， and the water quality improved significantly， but the total nitrogen change in the individual evaluation index showed an aggravating trend. Countermeasures should be taken according to the main sources of total nitrogen to prevent further deterioration of total nitrogen pollution.

Key words： water quality evaluation; characteristic pollutants; change trend; Mudi River reservoir

收稿日期：2023-05-05

作者簡介：張銳敏，云南省生態環境廳駐文山州生態環境監測站，高級工程師，研究方向：生態環境監測。