CN116680609A - 河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,包括对抽水水库进行营养状态评价,计算出营养状态指数,根据计算得到的营养状态指数,确定抽水水库的营养状态等级;其中,营养状态评价标准根据不同的营养状态指数将营养状态等级划分为贫营养、中营养和富营养;若抽水水库的营养状态等级为中营养状态或富营养状态,则对抽水水库的主要污染源类型进行分析,通过分析得到主要污染源包括河流调水污染、面源污染和底泥污染;基于水质标识指数法分析河流调水对抽水水库水质的影响,并分析面源污染和底泥污染对抽水水库水质的影响。本发明有利于河库连通河网地区的抽水水库的后续治理。此发明用于水环境技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及水环境技术领域,特别涉及一种河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法。
背景技术
澳门约98%的原水依靠珠海供给,抽水型水库是珠海市对澳供水的主要水源地,水库通过管网和泵站形成了与河库连通的有特色的供水泵站系统,因此,对河库连通河网地区的抽水型水库的水质进行污染源分析,对抽水型水库的后续治理有着重大作用,对于保障澳门的供水安全也具有非常重要的意义。相关研究中,很少针对河库连通河网地区的抽水型水库的水质进行污染源分析,一般是直接对水库的水质进行安全评价,且只考虑到水库周边设定区域内的污染源,区域范围较小会导致污染源因子考虑不全面,这样不便于后续对抽水型水库进行有效治理。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此,本发明实施例提供了一种河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,有利于河库连通河网地区的抽水水库的后续治理,对后续抽水方案的调整也具有一定的积极作用。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,包括以下步骤:对抽水水库进行营养状态评价,计算出营养状态指数,根据计算得到的营养状态指数,结合营养状态评价标准确定所述抽水水库的营养状态等级;其中,所述营养状态评价标准根据不同的营养状态指数将营养状态等级划分为贫营养、中营养和富营养;若所述抽水水库的营养状态等级为中营养状态或富营养状态,则对所述抽水水库的主要污染源类型进行分析,通过分析得到所述主要污染源包括河流调水污染、面源污染和底泥污染;基于水质标识指数法分析所述河流调水对所述抽水水库水质的影响,并分析所述面源污染和所述底泥污染对所述抽水水库水质的影响。
基于上述技术方案,本发明实施例至少具有以下有益效果:本发明实施例先对抽水水库进行营养状态评价,若抽水水库的营养状态等级为中营养状态或富营养状态,则对抽水水库的主要污染源类型进行分析,通过分析得到主要污染源包括河流调水污染、面源污染和底泥污染,然后基于水质标识指数法分析河流调水对抽水水库水质的影响,并分析面源污染和底泥污染对抽水水库水质的影响,以分析抽水水库的主要污染源的贡献程度,有利于河库连通河网地区的抽水水库的后续治理,对后续抽水方案的调整也具有一定的积极作用。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,对所述抽水水库进行长序列的水质监测,收集所述抽水水库的营养状态因子的监测数据,采用指数法对所述抽水水库进行营养状态评价,采用线性插值法将水质项目浓度转换为赋分值,进而计算出营养状态指数,所述营养状态指数的计算公式为:
其中,EI为营养状态指数;En为评价项目赋分值;N为评价项目个数。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,所述营养状态因子包括总磷、总氮、溶解氧、藻类和叶绿素a。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,所述营养状态评价的评价指标包括叶绿素、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,所述水质标识指数法包括综合水质标识指数法,收集所述抽水水库和所述供水泵站近年的水质监测数据,选取指数计算所述抽水水库和所述供水泵站的综合水质标识指数,所述综合水质标识指数能够由下述方程计算得出:
Iwq=X1·X2X3X4
Pi=X1·X2X3
其中,Iwq为水质标识指数;X1·X2为综合水质标识指数;X3、X4为标识码,根据X1·X2判断得出;Iwq是由监测数据对应于水质标准中的类别X1、在第X1类水质变化区间中所处位置X2、参加整体水质评价的指标中劣于功能区标准的水质指标个数X3、代表水质类别与功能区目标值的差距X4组成;m为参与评价的主要污染物指标数量;wi为第i项指标权重;Pi为第i项的单因子水质标识指数;X1为第i项水质指标的水质类别;X2为监测数据在X1类水质变化区间中所处的位置,根据公式按四舍五入的原则计算确定;X3为水质类别与功能区划设定类别的比较结果,视评价指标的污染程度,X3的数值保留1位或2位有效数字。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,选取的指数为溶解氧、COD、氨氮、总磷、总氮和高猛酸盐指数。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,利用线性回归分析方法计算所述供水泵站的调水水质与所述抽水水库的水质之间的相关关系,以及所述供水泵站的调水水量与所述抽水水库的水质之间的相关关系,以分析所述河流调水对所述抽水水库水质的影响。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,收集所述抽水水库雨量监测站点的长序列雨量数据,并收集对应时间内所述抽水水库的水质数据,分析区域降雨与所述抽水水库水质之间的相关性,以分析面源污染对所述抽水水库水质的影响。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,选取多个不同库容、不同运行方式的其他水库,并收集所述其他水库和所述抽水水库的建库时间和底泥沉积厚度并对其进行对比分析,以确定底泥污染对所述抽水水库的影响。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,底泥污染分析还包括底泥沉积物的磷释放特征分析,基于所述磷释放特征分析进而分析底泥沉积物中总磷和PO4的释放速率与水库水体总磷的回归趋势。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明;
图1为本发明实施例的方法流程图;
图2为本发明实施例洪湾泵站抽水水质和竹仙洞水库水质的对比关系图;
图3为本发明实施例洪湾泵站抽水水量和竹仙洞水库水质的对比关系图;
图4为本发明实施例竹仙洞站降雨量和竹仙洞水库水质的对比关系图;
图5为本发明实施例底泥沉积物中PO4释放数率与水体总磷(TP)的回归曲线图;
图6为本发明实施例底泥沉积物中总磷(TP)释放数率与水体总磷(TP)的回归曲线图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
澳门约98%的原水依靠珠海供给,抽水型水库是珠海市对澳供水的主要水源地,水库通过管网和泵站形成了与河库连通的有特色的供水泵站系统,因此,对河库连通河网地区的抽水型水库的水质进行污染源分析,对抽水型水库的后续治理有着重大作用,对于保障澳门的供水安全也具有非常重要的意义。相关研究中,很少针对河库连通河网地区的抽水型水库的水质进行污染源分析,一般是直接对抽水型水库的水质进行安全评价,这种方法不便于对抽水型水库进行后续治理。
本发明实施例提供了一种河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,有利于河库连通河网地区的抽水水库的后续治理,对后续抽水方案的调整也具有一定的积极作用,主要包括以下步骤。
对抽水水库进行长序列的水质监测,收集抽水水库的营养状态因子的监测数据,其中,营养状态因子包括总磷、总氮、溶解氧、藻类和叶绿素a。采用指数法对抽水水库进行营养状态评价,营养状态评价的评价指标包括叶绿素、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数,采用线性插值法将水质项目浓度转换为赋分值,进而计算出营养状态指数。营养状态指数的计算公式为:
其中,EI为营养状态指数;En为评价项目赋分值;N为评价项目个数。
根据计算得到的营养状态指数,结合《地表水资源质量评价技术规程》的湖泊(水库)营养状态评价标准及分级方法,确定抽水水库的营养状态等级;其中,营养状态评价标准根据不同的营养状态指数将营养状态等级划分为贫营养、中营养和富营养;其中,富营养状态又分为轻度富营养、中度富营养和重度富营养。湖泊(水库)营养状态评价标准及分级方法如下表所示:
若抽水水库的营养状态等级为中营养状态或富营养状态,则对抽水水库的主要污染源类型进行分析,根据历史数据和现场调研采样分析得到主要污染源包括河流调水污染、面源污染和底泥污染。
基于水质标识指数法分析河流调水对抽水水库水质的影响,并分析面源污染和底泥污染对抽水水库水质的影响,以进一步分析主要污染源的贡献程度。
水质标识指数法包括综合水质标识指数法,收集抽水水库和供水泵站近年的水质监测数据,选取指数进行综合水质标识指数计算,其中,选取的指数为溶解氧、COD、氨氮、总磷、总氮和高猛酸盐指数。综合水质标识指数能够由下述方程计算得出:
Iwq=X1·X2X3X4
其中,Iwq为水质标识指数;X1·X2为综合水质标识指数,由计算获得;X3、X4为标识码,根据X1·X2判断得出;Iwq是由监测数据对应于水质标准中的类别X1、在第X1类水质变化区间中所处位置X2、参加整体水质评价的指标中劣于功能区标准的水质指标个数X3、代表水质类别与功能区目标值的差距X4组成;m为参与评价的主要污染物指标数量;wi为第i项指标权重;Pi为第i项的单因子水质标识指数。
其中,X1·X2通过各个单因子水质标识指数的加权平均求得,一般采用等权重处理;单因子水质标识指数Pi的计算公式如下:
Pi=X1·X2X3
其中,X1为第i项水质指标的水质类别;X2为监测数据在X1类水质变化区间中所处的位置,根据公式按四舍五入的原则计算确定;X3为水质类别与功能区划设定类别的比较结果,视评价指标的污染程度,X3的数值保留1位或2位有效数字。
利用线性回归分析方法计算供水泵站的调水水质与抽水水库的水质之间的相关关系,以及供水泵站的调水水量与抽水水库的水质之间的相关关系,以分析河流调水对抽水水库水质的影响。
收集抽水水库雨量监测站点的长序列雨量数据,并收集对应时间内抽水水库的水质数据,分析区域降雨与抽水水库水质之间的相关性,以分析面源污染对抽水水库水质的影响。
选取多个不同库容、不同运行方式的其他水库,并收集其他水库和抽水水库的建库时间和底泥沉积厚度并对其进行对比分析,以确定底泥污染对抽水水库的影响。
底泥污染分析还包括底泥沉积物的磷释放特征分析,基于磷释放特征分析进而分析底泥沉积物中总磷和PO4的释放速率与水库水体总磷的回归趋势。
考虑到对澳供水的直接水源地为竹仙洞水库,且竹仙洞水库为抽水型水库,因此,下面以竹仙洞水库为例对其进行污染源及其污染贡献分析。
对竹仙洞水库进行长序列的水质监测,收集2005年~2014年逐月的总磷、总氮、溶解氧、藻类等营养状态因子的监测数据。分别以季度、年度为统计单元,计算竹仙洞水库的营养状态,竹仙洞水库营养状态季度计算结果见下表:
由上表可知,以季度为统计单元,竹仙洞水库营养状态指数为40.3~50.0,大部分时段处于中营养状态,只有2006年第2季度达到了富营养状态;从各水质因子上看,总氮、总磷对竹仙洞水库营养状态指数影响较大,是主要的影响因子。
竹仙洞水库营养状态年度计算结果见下表:
由上表可知,以年度为统计单元,竹仙洞水库营养状态指数为46.1~49.6,各年份竹仙洞水库水质都处于中营养状态,但已经接近富营养的临界值。
因此对抽水水库的主要污染源类型进行分析,对于从河流调水入库的抽水水库,河流的来水所带入的大量悬浮物质、营养物质是水库污染来源的一个重要方面。由于水库周边存在一定的人类活动,会产生一定的污染物排放,通过降雨和地表径流冲刷,将大气和地表中的污染物带入水库,会使水库水体遭受一定的污染。珠海市多数供水水库常年从河流调水,来水中的营养物质在水库中沉积下来,年复一年,给水库带来了二次污染的风险。一般来说,建库时间越长,底泥沉积也就越多,泥样长度越长。建库时间是决定水库底泥深度的重要因素,同时来水水质的好坏也影响着底泥的沉积深度。竹仙洞水库由于建库时间较长(48年),而且其主要来水断面洪湾泵站、广昌泵站水质相对较差,因此,竹仙洞水库底泥淤积情况较严重,底泥带来的二次污染是竹仙洞水库的另一个主要污染源。
根据竹仙洞水库现有的污染源(河流调水污染、面源污染、底泥污染),进一步分析各污染源对竹仙洞水库水质的污染贡献程度。
为研究河流调水与水库水质之间的关系,本次采用水质标识指数法对水质进行定量计算,并以此为基础分析竹仙洞水库与河流调水之间的关系。收集竹仙洞水库2005年12月~2014年12月的水质监测数据,选取溶解氧、COD、氨氮、总磷、总氮、高猛酸盐指数进行综合水质标识指数计算,竹仙洞水库综合水质标识指数计算结果如下表所示:
年 | X1·X2 | X3 | X4 | Iwq |
2006 | 2.7 | 2 | 0 | 2.720 |
2007 | 2.5 | 2 | 0 | 2.520 |
2008 | 2.6 | 2 | 0 | 2.620 |
2009 | 2.4 | 2 | 0 | 2.420 |
2010 | 2.4 | 2 | 0 | 2.420 |
2011 | 2.4 | 1 | 0 | 2.410 |
2012 | 2.3 | 2 | 0 | 2.320 |
2013 | 2.1 | 1 | 0 | 2.110 |
2014 | 2.2 | 1 | 0 | 2.210 |
同时,为考虑抽水带来的影响,对洪湾泵站水质监测数据也采用水质综合标识指数进行计算,收集洪湾泵站2005年12月~2014年12月的水质监测数据,选取溶解氧、COD、氨氮、总磷、总氮、高猛酸盐指数进行综合水质标识指数计算,洪湾泵站综合水质标识指数计算结果如下表所示:
年 | X1·X2 | X3 | X4 | Iwq |
2006 | 2.4 | 1 | 0 | 2.410 |
2007 | 2.8 | 1 | 0 | 2.810 |
2008 | 2.6 | 1 | 0 | 2.610 |
2009 | 2.2 | 1 | 0 | 2.210 |
2010 | 2.7 | 2 | 0 | 2.720 |
2011 | 2.5 | 1 | 0 | 2.510 |
2012 | 2.3 | 1 | 0 | 2.310 |
2013 | 2.1 | 1 | 0 | 2.110 |
2014 | 2.2 | 1 | 0 | 2.210 |
河流调水入库对水库的污染主要通过水量、水质两方面进行体现,下面通过相关关系分析方法,分别计算洪湾泵站抽水水量、洪湾泵站抽水水质与竹仙洞水库水质之间的相关关系,继而判断河流调水污染对竹仙洞水库的影响及污染的贡献程度。
洪湾泵站抽水水质与竹仙洞水库水质之间的相关关系分析如下表所示:
从洪湾泵站抽水水质和竹仙洞水库水质的对比关系图(参见图2)看,两者的主要变化趋势、变化幅度大体一致,具有一定的相关关系;从上表的相关系数上分析,两者的相关系数达到0.71,具有较大的相关关系,说明竹仙洞水库水质受到洪湾泵站抽水水质的影响比较大,而且相关系数的误差仅为0.02,回归分析的稳定性较好,相关分析较为可靠。
洪湾泵站抽水水量与竹仙洞水库水质之间的相关关系分析如下表所示:
从洪湾泵站抽水水量和竹仙洞水库水质的对比关系图(参见图3)看,两者在变化趋势、变化幅度上不太一致,相关性不明显;从相关系数上分析,两者的相关系数仅为0.05,基本不存在相关关系,说明竹仙洞水库水质受到洪湾泵站抽水水量的影响比较小。
一般情况下,面源污染主要包括以农药、化肥、相关的有机或无机污染物为主的农业面源污染和以建筑材料、路面垃圾、大气干湿沉降等为主的城市面源污染。面源污染主要是通过降雨和地表径流冲刷,将大气和地表中的污染物带入水库,会使水库水体遭受一定的污染,其污染的发生情况与降雨存在较大的关系,因此,本次以竹仙洞水库雨量监测站点的长序列雨量数据为基础,分析区域降雨与竹仙洞水库水质之间的关系,继而间接分析面源污染对竹仙洞水库水质的影响。
本次收集到竹仙洞雨量站1985年1月1日~2015年12月31日的降雨数据,截取、统计其中2005年12月~2014年12月的逐月降雨资料,与竹仙洞水库水质进行相关性分析。竹仙洞降雨量与竹仙洞水库水质之间的相关关系分析如下表所示:
从竹仙洞站降雨量和竹仙洞水库水质的对比关系图(参见图4)看,两者在变化趋势、变化幅度上基本不同,而且从相关系数上分析,两者的相关系数为负数,说明竹仙洞水库水质基本不受到区域降雨及面源污染的影响。因此,根据上述结果以及现场调研结果,可知由于竹仙洞水库作为饮用水源保护区,其库区管理较为严格,水库面源污染较小,对水库水质、营养状态影响较小。
抽水水库从河流调水,来水中的营养物质在水库中沉积下来,年复一年,给水库带来了二次污染的风险。一般来说,建库时间越长,底泥沉积也就越多,泥样长度越长。建库时间是决定水库底泥厚度的重要因素,同时来水水质的好坏也影响着底泥的沉积厚度。
根据《珠海市供水水库富营养化现状与水质管理对策研究》,选取乾务水库、龙井水库、蛇地坑水库、南屏水库、竹仙洞水库、凤凰山水库六个不同库容、不同运行方式(抽水和非抽水)的水库进行底泥污染分析,确定底泥污染对竹仙洞水库的影响。其中,乾务水库和龙井水库属于非抽水水库,蛇地坑水库、南屏水库、竹仙洞水库和凤凰山水库属于抽水水库。六个水库采样点和底泥沉积厚度如下表所示:
从上表可以看出,乾务水库建库时间差不多是龙井水库的两倍,而它的底泥泥样的长度也几乎是龙井水库的两倍长。因为涉及到抽水的频度,抽水水库的情况要稍微复杂一些。蛇地坑水库虽然建库时间长达33年,但这座水库主要是储水,在与之相连的竹仙洞水库水量不够时才从该水库抽水,所以抽水的频率比较低,底泥沉积厚度只有12厘米,还不及建库才15年的南屏、凤凰山水库;但是这个厚度也相当于建库49年的非抽水的乾务水库所积累的厚度了。另外三个抽水频繁的水库进行比较,凤凰山和南屏水库都是运行了15年,底泥沉积厚度也是一样22厘米;而建库时间较长的竹仙洞水库(48年),底泥沉积厚度最大,达32厘米。
将抽水水库和非抽水水库进行比较,可以发现虽然乾务水库的运行时间最长,但是泥样却比差不多同时建的竹仙洞水库短很多,说明乾务水库的来水水质较好、水体中的悬浮物少。龙井水库的运行时间比南屏和凤凰山水库长,但它来水干净,所以底泥沉积更少,只有6-7厘米。
根据现场调研及水质测验结果,下表为南屏、乾务、龙井、竹仙洞、蛇地坑和凤凰山水库大坝区沉积物中总磷(TP)、正磷(PO4-P)和可溶性总磷(RTP)的释放速率:
从上表可以发现竹仙洞总磷释放速率最快,其次为凤凰山、龙井、南屏、蛇地坑和乾务。释放速率基本和底泥总磷含量呈正相关。蛇地坑沉积物中总磷含量较大,但释放速率却比较小,可能与测验期间水库干水后换新水有关。
参见图5和图6,可以看出六座水库大坝区沉积物中总磷与PO4的释放速率与水体总磷的回归趋势。两者的回归R值分别达到0.765和0.837,综合六座水库沉积物的释放水平与水体营养盐状况,可以得出结论:沉积物中正磷(PO4-P)与水库水体的磷含量存在着密切相关关系。
沉积物中的可溶性磷主要来源于NaOH-P和部分OP,它们被认为是水体生物有效性磷,也被称为内源负荷磷。在研究的六座水库中,凤凰山的NaOH-P+OP/TP最小,但也达到了58%,其余5座水库均超过65%,最大的乾务水库甚至达到了90%以上。在水库大坝区这个特殊环境下,常年水深超过15米,水库底层长期处于厌氧状态。在厌氧条件下,沉积物中的微生物活动强烈,沉积物物中的有机碎屑在微生物作用下迅速分解产生PO4-P,同时吸附PO4的Al、Fe氧化物或氢氧化物在H+作用下结构解散,从而不断向上层水体释放PO4-P。
因此得出结论:河流调水的水质对调入水库的水质有着明显的影响,两者具有较大的相关关系和较为一致的变化趋势,是抽水型水库水质变化的重要影响因子;面源污染主要是通过降雨和地表径流冲刷,将大气和地表中的污染物带入水库,使水库水体遭受污染,由于竹仙洞水库集雨面积非常小,而且水库库区管理、保护措施落实较好,水库面源污染较小,对水库水质几乎不存在影响;由于竹仙洞水库常年从河流调水,来水中的营养物质在水库中沉积下来,给水库带来了二次污染的风险,竹仙洞水库由于建库时间较长,底泥的厚度、底泥中磷等营养盐的释放强度等在珠海市各水库中均处于前列,对水库水质造成了较为严重的影响,是水库主要的二次污染源。
竹仙洞水库由于库容较小、供水需求较大,每天都需要大量的河水进入,加上底泥的污染,使得竹仙洞水库的营养盐浓度始终处于接近富营养化的水平,但是,由于其供水量大,水体流动、水位波动也比较明显。这就造成了竹仙洞水库一个很特别的现象:营养盐和叶绿素水平都比较高,但蓝藻的比例却不高,主要是由于对水体过分的干扰抑制了喜欢静水水体的蓝藻的生长。但风险同样存在,一旦竹仙洞水库连续几天没有明显的水体波动,则很可能形成蓝藻水华的爆发,因此需要对其采取措施控制抽水水库中氮和磷的含量,使其不会超标。
根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于,包括以下步骤:
对抽水水库进行营养状态评价,计算出营养状态指数,根据计算得到的营养状态指数,结合营养状态评价标准确定所述抽水水库的营养状态等级;其中,所述营养状态评价标准根据不同的营养状态指数将营养状态等级划分为贫营养、中营养和富营养;
若所述抽水水库的营养状态等级为中营养状态或富营养状态,则对所述抽水水库的主要污染源类型进行分析,通过分析得到所述主要污染源包括河流调水污染、面源污染和底泥污染;
基于水质标识指数法分析所述河流调水对所述抽水水库水质的影响,并分析所述面源污染和所述底泥污染对所述抽水水库水质的影响。
2.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于:对所述抽水水库进行长序列的水质监测,收集所述抽水水库的营养状态因子的监测数据,采用指数法对所述抽水水库进行营养状态评价,采用线性插值法将水质项目浓度转换为赋分值,进而计算出营养状态指数,所述营养状态指数的计算公式为:
其中,EI为营养状态指数;En为评价项目赋分值;N为评价项目个数。
3.根据权利要求2所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于:所述营养状态因子包括总磷、总氮、溶解氧、藻类和叶绿素a。
4.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于:所述营养状态评价的评价指标包括叶绿素、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数。
5.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于:所述水质标识指数法包括综合水质标识指数法,收集所述抽水水库和所述供水泵站近年的水质监测数据,选取指数计算所述抽水水库和所述供水泵站的综合水质标识指数,所述综合水质标识指数能够由下述方程计算得出:
Iwq=X1·X2X3X4
Pi=X1·X2X3
其中,Iwq为水质标识指数;X1·X2为综合水质标识指数;X3、X4为标识码,根据X1·X2判断得出;Iwq是由监测数据对应于水质标准中的类别X1、在第X1类水质变化区间中所处位置X2、参加整体水质评价的指标中劣于功能区标准的水质指标个数X3、代表水质类别与功能区目标值的差距X4组成;m为参与评价的主要污染物指标数量;wi为第i项指标权重;Pi为第i项的单因子水质标识指数;X1为第i项水质指标的水质类别;X2为监测数据在X1类水质变化区间中所处的位置,根据公式按四舍五入的原则计算确定;;X3为水质类别与功能区划设定类别的比较结果,视评价指标的污染程度,X3的数值保留1位或2位有效数字。
6.根据权利要求5所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于:选取的指数为溶解氧、COD、氨氮、总磷、总氮和高猛酸盐指数。
7.根据权利要求5所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于:利用线性回归分析方法计算所述供水泵站的调水水质与所述抽水水库的水质之间的相关关系,以及所述供水泵站的调水水量与所述抽水水库的水质之间的相关关系,以分析所述河流调水对所述抽水水库水质的影响。
8.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于:收集所述抽水水库雨量监测站点的长序列雨量数据,并收集对应时间内所述抽水水库的水质数据,分析区域降雨与所述抽水水库水质之间的相关性,以分析面源污染对所述抽水水库水质的影响。
9.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于:选取多个不同库容、不同运行方式的其他水库,并收集所述其他水库和所述抽水水库的建库时间和底泥沉积厚度并对其进行对比分析,以确定底泥污染对所述抽水水库的影响。
10.根据权利要求9所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法,其特征在于:底泥污染分析还包括底泥沉积物的磷释放特征分析,基于所述磷释放特征分析进而分析底泥沉积物中总磷和PO4的释放速率与水库水体总磷的回归趋势。
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