三峡水库试验性蓄水期间水环境质量监测分析.pdf

第43卷第1期人民长江Vo1．43．No．12012年1月YangtzeRiverJan．，2012文章编号：1001—4179(2012)O1—0055—04三峡水库试验性蓄水期间水环境质量监测分析刘辉，卓海华，陈水松(长江水利委员会水资源保护局长江流域水环境监测中心，湖北武汉430010)摘要：为了分析三峡水库蓄水后的水体质量变化情况，选取水库干流全程和主要支流典型断面进行了水质监测。水库蓄水期间水质分析的结果表明：库区干流水质较好且总体稳定，但支流水质总体较差，支流回水区各断面水质以Ⅳ类为主，主要超标因子为总磷，与蓄水前相比，支流水质明显下降，大部分处于中营养或富营养状况，部分支流回水区的局部河段发生了水华。水质分析结果为针对性地制定三峡水库水环境保护措施奠定了基础。关键词：试验性蓄水；水环境；水质；三峡水库中图法分类号：X824文献标志码：A三峡水库于2003年6月首次蓄水至135m水位，此外，针对库区部分支流出现的“水华”现象，在三峡电站进入围堰挡水发电期；2006年汛后蓄至156每年“水华”易发期均开展库区主要支流的水环境监m，工程进入初期运行期；2008年汛末开始试验性蓄测，监测参数主要为10余项与富营养化相关的参数。水，最高蓄水位达到172．8in；2009年汛末开展第二次2水环境状况试验性蓄水，最高蓄水位达到171．4in；2010年汛末，三峡水库开始第三次试验性蓄水，10月26日，三峡水干、支流水质采用《地表水环境质量标准》库首次蓄至初步设计的175m正常蓄水位，这是三峡(GB3838—2002)作为评价标准。采用单因子评价法工程建设运行的一个重要里程碑，也标志三峡工程防对水质状况进行评价，即以各评价项目的单月测量值洪、发电、航运、供水等各项功能均达到设计要求，开始和年平均值与各类水质标准值进行比较，确定单项水发挥巨大的综合效益。‘质类别，以断面评价结果中最差的水质类别代表该断面水质类别。如果某项目浓度超过《地表水环境质量l水环境监测概况标准》(GB3838—2002)中Ⅲ类标准值，则统计超标项试验性蓄水期间，对库区干流的朱沱、铜罐驿、寸目。滩、清溪场、沱口、官渡口、太平溪等7个断面和库区支2．1干流流的嘉陵江北碚、临江门、乌江武隆、御临河口、香溪河三峡水库2008年汛后进行首次试验性蓄水，进入口、大宁河口、小江河口等7个断面组织开展了每月1试验性蓄水期。为反映试验性蓄水期间水质状况，选次的水质监测和每季1次的水生生物监测，监测项目取2009年和2010年两个完整年作为试验性蓄水期间20余项。的水质代表年，对试验性蓄水期间的水质进行分每年汛末的试验性蓄水过程中，根据蓄水进度，对析卜。库区回水范围内的干支流水体开展巡回监测，密切关三峡库区干流朱沱、铜罐驿、寸滩、清溪场、沱口、注10余项易变水质参数的变化。官渡口、太平溪等7个主要断面2009年和2010年的收稿日期：201l一09—21基金项目：国家水体污染控制与治理重大专项(20092X07104—001)作者简介：5,1辉，男，高级工程师，主要从事水环境监测水质分析相关工作。E—mail：lh9607225@hotmail．c0m。 56人民长江}；70㈨W样凸水质评价结果见表I，2。96．4％。ⅡⅢⅡⅢⅢⅢ磷磷mⅢⅢⅢmO表12009年三峡库区干流主要断面水质类别评价结果(3)主要水质超标因子为总磷、高锰m酸盐指数和石油类。试验性蓄水期间，库区干流的主心要0心水质超标月份寸滩沱口磷磷ⅢⅢmⅢ0O因子为总磷、高锰酸盐指数和石油类。25400Ol9年，总磷、高锰酸盐指数和石油类的超标比例(超Ⅳ标Ⅳ次数占监测心¨口心磷磷ⅢⅢⅢⅢ总次数的比例)分别为15．5％，9．5％和03O．6％；201005年，总磷和石油类的超标比例V分别为14．3％和2．4％(4)由库尾至库首，水质瞬沿程趋总好。库区下流的磷主要超标因子总磷、高Ⅲ锰Ⅲ酸Ⅲ盐指Ⅲ数Ⅲ均与悬浮物密切相油铅关，由于蓄水后水库澄清作用类，悬浮物含量由库尾至库0．262)首呈明显下降趋势，因而水质也沿程Ⅳ趋好。2009年和2010年，库区干流水Ⅲ质Ⅲ超Ⅲ标Ⅲ主Ⅲ要集Ⅲ磷中在沱口以上江0段，沱口以下江段未出现水质超标现象。ⅡⅡⅢmⅢmⅢⅢⅢmⅢ总体上看，试验性蓄水期间，库区干流在总体水质状况、水期特征、主要超标因子等方面均与l35133蓄水位和156in蓄水位基本一致(135m蓄水位和l56ITI蓄水位库区干流主要断面水质类别见表3和4)，但蓄水产生的澄清作用的影响范围随着蓄水位的上升进一注：括号中内容为超标项目和超标倍数。步向库尾推移。与135m蓄水前相比，由库尾至库，表22OlO年三峡库区干流主要断面水质类别评价水库蓄水产生的澄清作用逐渐增加，水质从蓄水前自然河道下的沿程变化不大变为蓄水后的沿程逐渐趋Ⅲ好，靠近库首的江段水质较蓄水前有一定好转。Ⅲ表3135m蓄水位库区干流主要断面水质类别评价结果Ⅲf以2005年为代表年)ⅡⅢ月份朱沱寸滩]ⅢV(总磷，1Ⅳ(总磷，O50)Ⅳ(总磷，0．20)Ⅲ皿ⅢⅢⅢⅢⅢⅢⅢⅡⅣ(石油类，0．20)ⅢⅡⅢⅢⅢ注：括号中内容为超标项目和超标倍数试验性蓄水期问，库区干流主要水环境特征如下：(1)水质总体稳定。试验性蓄水期间，库区干流水质总体稳定，主要断面的年度水质类别为Ⅱ～Ⅲ类。2009年，朱沱、铜罐驿、寸滩、清溪场、沱口等5个断面的水质为Ⅲ类，官渡口、太平溪等2个靠近库首的断面水质为Ⅱ类；2010年，朱沱、铜罐驿、寸滩、清溪场、沱口、官渡口和太平溪断面水质均为Ⅲ类。(2)不同水期水质差异明显，丰水期水质明显劣于平水期和枯水期。试验性蓄水期间，库区干流在不注：括号中内容为超标项目和超标倍数同水期的水质差异明显，丰水期水质明显劣于平水期(5)试验性蓄水期间，三峡水库干流监测到浮游和枯水期。2009年，丰、平、枯水期符合或优于Ⅲ类水植物6门48属125种，其中硅藻门2l属45种，绿藻质的断面数占监测断面总数的比例分别为60．7％，门l3属48种，蓝藻门8属19种，甲藻门3属3种，隐89．3％，92．9％；2010，F则分别为60．7％，96．4％，藻门1属2种，裸藻门2属8种。生物量介于4．2x }45Ⅳ(口第1期刘辉，等米油：三mm峡Ⅲm水Ⅲ库m试Ⅲ验性蓄水期间水环境质量监测分析570310～4．9×10。eell／L之间，平均为8．4×10’eell／L，硅介于10～10。cell／L之间，平均为3．7×10cell／L。监藻居优势地位，占总生物量的66％，其次是隐藻，占测到浮游动物54属96种，其中，轮虫类48种，原生动28％，绿藻和甲藻的生物量所占比例较低。监测到浮物21种，枝角类17种，桡足类10种。游动物53属91种，其中原生动物8属18种、轮虫24属52种、枝角类8属12种、桡足类13属15种。表4156m蓄水位库区干流主要断面水质类别评价曩I类(以2007年为代表年)■II类口I1类月份朱沱铜罐驿寸濉清溪场沱口官渡太平口Iv类口溪_——■V类ⅢⅡ霸劣v类ⅡⅡⅢⅡⅢⅡ图1试验性蓄水期间支流水质类别比例构成ⅡⅡ6V(石油类，0．80)V(铅，0．28ⅡⅡ2．3主要支流营养状态及水华7IV(高锰酸盐IV(总磷Ⅳ(总磷，IV(高锰酸盐V(高锰酸盐mⅡ三峡库区支流大部分处于中营养或富营养状态。指数，0I5)0．23)022；石油指数，o27；总指数，0．87)类，0l80)磷，028)根据2010年9月对三峡库区24条支流的调查结果8V(总磷，V(铅，0．15；V(总磷，V(总磷，IV(高锰酸盐V(总Ⅳ(总(见图2)，其中7条处于富营养状态，其余l7条处于0．83)总磷，0．92)069)0．80)指数，0．66)磷，0．63)磷，0．15中营养状态。与135m蓄水前相比，蓄水后库区支流9Ⅳ(总磷，0．31)IV(总磷，0．13)IV(总磷，0．03)l0ⅢⅢⅢ水库营养程度有所加重，总体上由蓄水前的贫营养一I1ⅢⅢIV(石油类，0．27)中营养水平转变为中营养一富营养水平。12ⅢlV(石油类，0．67)m全年Ⅲii7O注：括亏中内容为超标项目和超标倍数。60辆502．2支流4o三峡水库试验性蓄水期间，对乌江、珍溪河、渠溪g3o蜘20河、碧溪河、龙河、池溪河、东溪河、黄金河、汝溪河、壤l0渡河、苎溪河、小江、汤溪河、磨刀溪、长滩河、梅溪河、0度匣良庶嗄硬度咬庾匣囔定庾霞囔硬度发度咬划“鳃Ij8；乓蜊田草塘河、大溪河、大宁河、抱龙河、神农溪、神女溪、青干}卸曾删眦稼靶斗<斟罂蠼I艇胡嚣河、童庄河、叱溪河、香溪河、九畹溪等库区主要支流回图2三峡水库试验性番水期间支流富雷养化状况水区的水质进行了监测。监测结果反映的库区支流回据不完全统计，试验性蓄水期间，2009年监测到水区主要水环境特征如下。水华现象12起，2010年13起。春夏季为水华现象发(1)水质总体较差，支流回水区各断面水质以Ⅳ生的高发期。水华类型多样，主要藻类优势种有甲藻、类为主，主要超标因子为总磷(按湖库标准评价)，苎硅藻、隐藻、蓝藻、绿藻等，水华优势种总体呈现由硅甲溪河、壤渡河等部分支流受城镇污水排放影响还监测藻(春季)向蓝绿藻(夏季)转变的年内变化和河流型到氨氮和高锰酸盐指数等参数超标的现象。库区支流向湖泊型转变的年际变化特点。新增回水区滞水河段回水区水质断面符合或优于Ⅲ类水质标准的比例为为水华现象发生的主要敏感区，与135m蓄水位和16．1％，劣于Ⅲ类水质的比例为83．9％，其中，Ⅳ类为156in蓄水位相比，试验性蓄水期，水华主要发生区段53．9％，V类为22．2％，劣V类为7．8％。详见图1。随蓄水位的上升向上游逐步推进。(2)与135，156m蓄水位相比，试验性蓄水期间支流回水区水质类别总体无显著变化，仍以劣于Ⅲ3主要结论类水为主；与135m蓄水前相比，试验性蓄水期间支流(1)175m试验性蓄水期间，干流水质总体稳定，水质类别明显下降。主要断面的年度水质类别为Ⅱ～Ⅲ类，干流水质具有(3)试验性蓄水期间，三峡水库支流共监测到浮明显的水期特征，丰水期水质明显劣于平水期和枯水游植物6门50属137种，硅藻门种类最多，为57种，期，干流水质主要超标项目为总磷、高锰酸盐指数和石占总数的41％，其次为绿藻门53种，占39％，蓝藻、甲油类，由于水库澄清作用的影响，库区干流由库尾至库藻、隐藻和裸藻等4门种类较少，共占20％。生物量首，水质沿程趋好。 58人民长江175m试验性蓄水期，库区干流在总体水质状况、到水华现象，春夏季为水华现象的高发期。水华类型水期特征、主要超标因子等方面均与135m蓄水位和多样，主要藻类优势种有甲藻、硅藻、隐藻、蓝藻、绿藻156m蓄水位基本一致，但蓄水产生的澄清作用的影等，水华优势种总体呈现由硅甲藻(春季)向蓝绿藻响范围随着蓄水位的上升进一步向库尾推移。与135(夏季)转变的年内变化和河流型向湖泊型转变的年m蓄水前相比，由库尾至库首，水库蓄水产生的澄清作际变化特点。新增回水区滞水河段为水华现象发生的用逐渐增加，水质从蓄水前天然河道下的沿程变化不主要敏感区，与135m和156m蓄水位相比，175Ill试大变为蓄水后的沿程逐渐趋好，靠近库首的江段水质验性蓄水期间，水华主要发生区段随蓄水位的上升向较蓄水前有一定好转。上游逐步推进。(2)175m试验性蓄水期间，支流回水区水质总参考文献：体较差，各断面水质以Ⅳ类为主，主要超标因子为总磷[1]长江流域水环境监测中心．长江三峡工程生态与环境监测系统水文水质同步监测年报[R]．武汉：长江流域水环境监测中，(按湖库标准评价)，苎溪河、壤渡河等部分支流受城2OlO．镇污水排放影响，还监测到氨氮和高锰酸盐指数等参[2]长江流域水环境监测中心．长江三峡工程生态与环境监测系统水数的超标现象。文水质同步监测年报[R]．武汉：长江流域水环境监测中心，与135，l56m蓄水位相比，175m试验性蓄水期2Ol1．间支流回水区水质类别总体无显著变化，仍以劣于Ⅲ[3]长江流域水环境监测中心．长江三峡工程生态与环境监测系统水类水为主；与135m蓄水前相比，175m试验性蓄水期文水质同步监测年报[R]．武汉：长江流域水环境监测中．2006．支流水质类别明显下降。[4]长江流域水环境监测中心．长江三峡工程生态与环境监测系统水(3)三峡库区大部分支流处于中营养或富营养状文水质同步监测年报[R]．武汉：长江流域水环境监测中l心，态。与135m蓄水前相比，蓄水后库区支流的营养程2008．度有所加重，总体上由蓄水前的贫营养一中营养水平[5]陈水松，叶丹，郭文思，等．三峡水库不同蓄水位支流库湾富营养转变为中营养一富营养水平。化状况调查报告[R]．武汉：长江流域水环境监测中l心，2007．(编辑：常汉生)(4)试验性蓄水期间，部分支流的局部区段监测AnalysisofwaterenvironmentqualityduringtrialimpoundmentofThreeGorgesReservoirLIUHui，ZHU0Haihua，CHENShuisong(WaterEnvironmentMonitoringCenterofYangtzeRiverBasin，WaterResourcesProtectionBureauofChangjiangWaterResourcesCommission，Wuhan430010，China)Abstract：InordertoanalyzethewaterenvironmentqualityoftheThreeGorgesReservoirduringitstrialimpoundment，waterqualitymonitoringhadbeenconductedattheselectedtypicalcross—sectionsalongthemainstemandmaintributaries．Theresuitsshowthatthewaterqualityofthemainsteminthereservoirareaisgenerallyinagoodandstablestate，butthewaterqualityoftributariesisgenerallypoorer；thewaterqualityofeachcross—sectioninthebackwaterzonesoftributariesisgenerallyelassi—fiedasIVandthemainover—standardpollutantfactorisTP；comparedwiththatbeforeimpoundment，thewaterqualityoftribu—tariesisobviouslydeterioratedandmostwaterbodiesareinmesotrophicationoreutrophicationandalgalbloomappearsintheIo—calreachesinbackwaterzonesoftributaries．Thewaterqualityanalysisresultsprovideabasisformakingtargetedwaterenviron‘mentalprotectionmeasuresofThreeGorgesReservoir．Keywords：trialimpoundment；waterenvironment；waterquality；ThreeGorgesReservoir