三峡水库蓄水期间水质监测分析

三峡水库蓄水期间水质监测分析

三峡水库于2003年6月首次将其蓄水至135m，三峡站进入储水区蓄水期。2006年洪水后，水库接收到156m，开始正常运营。2008年洪水结束时，开始了试验蓄水，最大蓄水位达到172.8m。2009年洪水结束时，进行了第二次试验蓄水，最大蓄水位达到171.4m。2010年洪水结束时，三峡水库开始了第三次试验蓄水。10月26日，三峡水库首次将175m正常蓄水场，这是三项工程建设和运行的重要里程碑。它还展示了三项技术的防洪、蓄水、航道和供水功能，以实现三项技术的综合效应。1水文情况监测项目试验性蓄水期间,对库区干流的朱沱、铜罐驿、寸滩、清溪场、沱口、官渡口、太平溪等7个断面和库区支流的嘉陵江北碚、临江门、乌江武隆、御临河口、香溪河口、大宁河口、小江河口等7个断面组织开展了每月1次的水质监测和每季1次的水生生物监测,监测项目20余项。每年汛末的试验性蓄水过程中,根据蓄水进度,对库区回水范围内的干支流水体开展巡回监测,密切关注10余项易变水质参数的变化。此外,针对库区部分支流出现的“水华”现象,在每年“水华”易发期均开展库区主要支流的水环境监测,监测参数主要为10余项与富营养化相关的参数。2因子评价法干、支流水质采用《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)作为评价标准。采用单因子评价法对水质状况进行评价,即以各评价项目的单月测量值和年平均值与各类水质标准值进行比较,确定单项水质类别,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《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类标准值,则统计超标项目。2.1排放废水的水质指标三峡水库2008年汛后进行首次试验性蓄水,进入试验性蓄水期。为反映试验性蓄水期间水质状况,选取2009年和2010年两个完整年作为试验性蓄水期间的水质代表年,对试验性蓄水期间的水质进行分析。三峡库区干流朱沱、铜罐驿、寸滩、清溪场、沱口、官渡口、太平溪等7个主要断面2009年和2010年的水质评价结果见表1,2。试验性蓄水期间,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,库区干流在不同水期的水质差异明显,丰水期水质明显劣于平水期和枯水期。2009年,丰、平、枯水期符合或优于Ⅲ类水质的断面数占监测断面总数的比例分别为60.7%,89.3%,92.9%;2010年则分别为60.7%,96.4%,96.4%。(3)主要水质超标因子为总磷、高锰酸盐指数和石油类。试验性蓄水期间,库区干流的主要水质超标因子为总磷、高锰酸盐指数和石油类。2009年,总磷、高锰酸盐指数和石油类的超标比例(超标次数占监测总次数的比例)分别为15.5%,9.5%和3.6%;2010年,总磷和石油类的超标比例分别为14.3%和2.4%。(4)由库尾至库首,水质沿程趋好。库区干流的主要超标因子总磷、高锰酸盐指数均与悬浮物密切相关,由于蓄水后水库澄清作用,悬浮物含量由库尾至库首呈明显下降趋势,因而水质也沿程趋好。2009年和2010年,库区干流水质超标主要集中在沱口以上江段,沱口以下江段未出现水质超标现象。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135m蓄水位和156m蓄水位基本一致(135m蓄水位和156m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步向库尾推移。与135m蓄水前相比,由库尾至库首,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好,靠近库首的江段水质较蓄水前有一定好转。(5)试验性蓄水期间,三峡水库干流监测到浮游植物6门48属125种,其中硅藻门21属45种,绿藻门13属48种,蓝藻门8属19种,甲藻门3属3种,隐藻门1属2种,裸藻门2属8种。生物量介于4.2×104～4.9×106cell/L之间,平均为8.4×105cell/L,硅藻居优势地位,占总生物量的66%,其次是隐藻,占28%,绿藻和甲藻的生物量所占比例较低。监测到浮游动物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。2.2径流回水区水质类别分布三峡水库试验性蓄水期间,对乌江、珍溪河、渠溪河、碧溪河、龙河、池溪河、东溪河、黄金河、汝溪河、壤渡河、苎溪河、小江、汤溪河、磨刀溪、长滩河、梅溪河、草塘河、大溪河、大宁河、抱龙河、神农溪、神女溪、青干河、童庄河、叱溪河、香溪河、九畹溪等库区主要支流回水区的水质进行了监测。监测结果反映的库区支流回水区主要水环境特征如下。(1)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(按湖库标准评价),苎溪河、壤渡河等部分支流受城镇污水排放影响还监测到氨氮和高锰酸盐指数等参数超标的现象。库区支流回水区水质断面符合或优于Ⅲ类水质标准的比例为16.1%,劣于Ⅲ类水质的比例为83.9%,其中,Ⅳ类为53.9%,Ⅴ类为22.2%,劣Ⅴ类为7.8%。详见图1。(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Ⅲ类水为主;与135m蓄水前相比,试验性蓄水期间支流水质类别明显下降。(3)试验性蓄水期间,三峡水库支流共监测到浮游植物6门50属137种,硅藻门种类最多,为57种,占总数的41%,其次为绿藻门53种,占39%,蓝藻、甲藻、隐藻和裸藻等4门种类较少,共占20%。生物量介于104～108cell/L之间,平均为3.7×107cell/L。监测到浮游动物54属96种,其中,轮虫类48种,原生动物21种,枝角类17种,桡足类10种。2.3水库营养水平及水华优势种基本情况三峡库区支流大部分处于中营养或富营养状态。根据2010年9月对三峡库区24条支流的调查结果(见图2),其中7条处于富营养状态,其余17条处于中营养状态。与135m蓄水前相比,蓄水后库区支流水库营养程度有所加重,总体上由蓄水前的贫营养-中营养水平转变为中营养-富营养水平。据不完全统计,试验性蓄水期间,2009年监测到水华现象12起,2010年13起。春夏季为水华现象发生的高发期。水华类型多样,主要藻类优势种有甲藻、硅藻、隐藻、蓝藻、绿藻等,水华优势种总体呈现由硅甲藻(春季)向蓝绿藻(夏季)转变的年内变化和河流型向湖泊型转变的年际变化特点。新增回水区滞水河段为水华现象发生的主要敏感区,与135m蓄水位和156m蓄水位相比,试验性蓄水期,水华主要发生区段随蓄水位的上升向上游逐步推进。3水库蓄水位对径流生长的影响(1)175m试验性蓄水期间,干流水质总体稳定,主要断面的年度水质类别为Ⅱ～Ⅲ类,干流水质具有明显的水期特征,丰水期水质明显劣于平水期和枯水期,干流水质主要超标项目为总磷、高锰酸盐指数和石油类,由于水库澄清作用的影响,库区干流由库尾至库首,水质沿程趋好。175m试验性蓄水期,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135m蓄水位和156m蓄水位基本一致,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步向库尾推移。与135m蓄水前相比,由库尾至库首,水库蓄水产生的澄清作用逐渐增加,水质从蓄水前天然河道下的沿程变化不大变为蓄水后的沿程逐渐趋好,靠近库首的江段水质较蓄水前有一定好转。(2)175m试验性蓄水期间,支流回水区水质总体较差,各断面水质以Ⅳ类为主,主要超标因子为总磷(按湖库标准评价),苎溪河、壤渡河等部分支流受城镇污水排放影响,还监测到氨氮和高锰酸盐指数等参数的超标现象。与135,156m蓄水位相比,175m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Ⅲ类水为主;与135m蓄水前相比,175m试验性蓄水期支流水质类别明显下降。(3)三峡库区大部分支流处于中营养或富营养状态。与135m蓄水前相比,蓄水后库区支流的营养程度有所加重,总体上由蓄水前的贫营养-中营养水平转变为中营养-富营养水平。(4)试验性蓄水期间,部分支