降雨对密云水库水质影响范文

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《北京水务杂志》2014年第二期

1降雨前后库区水质比较

按降雨强度大小，降雨可分为暴雨、大雨、中雨及小雨，其中小雨指日降雨量在10.0mm以下；中雨日降雨量为10.0～24.9mm；大雨日降雨量为25.0～49.9mm；暴雨日降雨量为50.0～99.9mm；大暴雨日降雨量为100.0～199.9mm；特大暴雨日降雨量在200.0mm以上。以张家坟水文站、下会水文站、白河主坝和潮河主坝等库区4站平均降雨量为研究对象，对2008—2012年期间密云水库库区日降雨量资料进行统计、整理，得出此期间共有日降雨量≥25.0mm的降雨27次。对此27组日降雨量≥25.0mm的降雨前后水质数据进行配对T检验，同时统计25组日降雨量＜25.0mm时的降雨前后数据，用spss19.0软件得出运算结果见表3。如表3所示，日降雨量≥25.0mm时，NH3-N、DO及浮游藻类等3个项目降雨前后数据的配对T检验结果P＜0.05，说明这3项指标降雨前后数据差异具有统计学意义，故对大于此降雨强度的27次降雨前后库区水质变化进行分析。

1.1氮分析氮元素是引起水体富营养化的主要因素之一，它以多种化学形式存在于水中，如游离态氨NH3、铵离子NH4+、硝酸根NO3-及亚硝酸根NO2-等。本文通过分析密云水库库区降雨前后NH3-N、TN含量的变化，了解降雨对库区水体NH3-N、TN含量的影响。（1）NH3-N。NH3-N常以NH3和NH4+的形式存在于水体中，在有氧条件下可进一步氧化为NO2-，甚至可以继续氧化为NO3-。鱼类对NH3-N比较敏感，浓度高时，鱼类易死亡[5]。由图2可知，日降雨量≥25.0mm时，雨后库区NH3-N增长趋势明显，原因是降雨对大气中NH3-N的淋洗作用明显，并伴随自然固氮过程的发生，使雨水中NH3-N较高，致使降雨后库区NH3-N出现明显的上升趋势。（2）TN。TN即是水中有机氮和各种无机氮的总和，是衡量水质的重要指标之一，也是水质恶化的因素之一。水体中TN增加，动、植物和微生物类大量繁殖，消耗水中DO，导致水体质量恶化[6]。由表3可知，日降雨量≥25.0mm时，降雨前后库区TN无统计学意义的上升，说明随着降雨历时的延长和水体自净作用的发挥，TN能够逐渐趋于一个相对稳定的数值[7]。

1.2DO分析水体中的DO与空气中氧的分压、大气压力、水温及浮游生物的生长有密切关系。水体受有机、无机还原性物质污染时DO降低[8]。由图3所示，27次日降雨量≥25.0mm的降雨中，DO含量15次在降雨后上升，这与降雨强度及其对水体表面的物理冲击作用有关。

1.3浮游藻类分析许多浮游藻对环境变化反应很敏感，可作为水质的指示生物，水体营养物质过剩会导致浮游藻类异常繁殖，造成水体富营养化。如图4所示，降雨后库浮游藻类数量较降雨前具有显著差异，但无明显规律。由于不同的降雨强度对浮游藻类的冲击破坏作用不同，地表径流带入库区的营养物质不同，以及雨后采样时间和阳光照射强度不定，导致多次降雨后浮游藻类总数出现下降或上升。

1.4叶绿素a和透明度分析降雨前后的叶绿素a含量和透明度无明显变化趋势，这是由于这2项指标的变化受降雨强度、上次降雨间隔时间[7]及采样时的天气等诸多因素影响较大，使得监测数据变化不显著。

1.5“7•21”大暴雨对密云水库库区水质影响2012年7月21日，北京遭遇自1951年有完整气象记录以来最强降雨，密云水库流域普降暴雨，局地出现大暴雨和特大暴雨，库区四站平均日降雨量为148mm，降雨主要集中在库区，直接形成入库径流。“7•21”强降雨使密云水库库区蓄水量一日增长2090万m3，带入NH3-N约0.069t，藻类数量上升13.81%[4]，由图5~图8可知，此次降雨造成NH3-N在大关桥、辛庄桥和内湖明显上升；TN在大关桥明显上升，在辛庄桥和库区无明显变化；叶绿素a和透明度在全库区变化显著。表明“7•21”强降雨及入库径流将营养物质带入库区，使浮游藻类繁殖增加，继而叶绿素a上升，透明度下降。

2结论

（1）当日降雨量≥25.0mm时，密云水库库区等NH3-N、DO含量及浮游藻类数量等3项指标降雨前后的监测数据差异具有统计学意义，初步认为当降雨大于此强度时，可以引起库区部分水质指标的显著变化。（2）降雨强度的持续增大可能会引起入库N、P等营养物质过剩，浮游藻类繁殖旺盛，使水体呈现富营养化状态，并可能导致水华的发生，故应密切关注降雨强度，有效防止大暴雨引起非点源污染，减少因水土流失而进入库区的N、P含量。（3）目前，密云水库水质状况良好，建议进一步完善库滨带生态建设工程，恢复、提升库滨带生态系统的自我修复能力和水源的自净能力；利用水生植被促进入库污染物的降解、吸收和抑制藻类竞争的作用；加强全民水环境宣传教育，避免人为活动对植被产生不利影响；控制库区周边污染的增长，推行库区周边的清洁小流域建设及农业生态区建设，改进农牧业运作形式及肥料使用方法，以削减氮磷流失，减少库区污染负荷。

作者：王洁王景仕薛新娟单位：北京市密云水库管理处