滨州市滨城区饮用水源地水质变化趋势分析

刘 敏，耿晓林，吴炳祥

（1.滨州市水文中心，山东 滨州 256609；2.无棣县城乡水务发展服务中心，山东 无棣 251900）

滨州市列入国家级集中式饮用水源地共8座水库，其中滨城区有3 座，分别为东郊水库、龙庭水库和西海水库。东郊水库又名东海，位于滨城区梁才乡，于1996 年始建，设计库容1 500 万m3，水面面积1.70 km2。主要为滨州市区居民生活和工矿企业供水，兼顾周边农村灌溉和人畜用水。西海水库位于滨州经济开发区里则办事处以西，始建于2003 年，设计库容1 490 万m3，水面面积2.53 km2。为滨州经济开发区、周边村庄提供生活用水、工业用水，为公共生态环境和万亩高效生态农业观光园提供补给水源。龙庭水库位于滨州高新区道旭村南，于2005 年始建，2006 年建成，设计库容1 250 万m3，主要为30 多家企业、小营办事处和青田办事处94 个村供水。

1 季节性Kendall 检验法

1.1 方法原理

季节性Kendall 检验法原理[1]，设有n 年P 月水质监测资料序列X 为：

对于P 月中第i 月（i≤P）的情况，令第i 月历年水质系列相比较（后面的数与前面的数之差）的正负号之和为Si，则Si为：

对于P 的总体情况，若S 为正，则为上升趋势；S 为负，则为下降趋势；S 为0，则为无趋势。

1.2 结果分析

季节性Kendall 检验法结果可分为高度显著上升（++）、显著上升（+）、无趋势（0）、显著下降（－）和高度显著下降（－－）5 级。水质变化趋势的显著性应根据显著性水平α 确定。当α≤0.01时，说明检验具有高度显著性水平；当0.01＜α≤0.1 时，说明检验是显著的；当α 计算结果满足上述2 个条件时，t 为正则说明具有显著（或高度显著性）上升趋势，t 为负则说明具有显著（或高度显著性）下降趋势，t 为零则无趋势。当α＞0.1 时，则为无趋势。

2 水质趋势分析

2.1 资料来源

监测数据来源于山东省水环境监测中心滨州分中心，样品采集执行水利部行业标准《水环境监测规范》（SL 219-2018），检测方法采用《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）推荐标准。

2.2 项目分析

湖库整体水质较为稳定，水环境监测项目种类较多，主要根据具体的监测目的制定的水环境监测项目与监测理化指标[2-3]。根据水源地的污染来源及滨州市临海土壤含盐量较高的特性，选取氯化物、高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（NH3-N）、五日生化需氧量（BOD5）和溶解氧（DO）共5 项作为本次水质数据分析项目。

本文分析的数据系列为2012—2021 年，3 座水库5 个参数的年均值见表1～3。

表1 东郊水库监测成果mg/L

表2 龙庭水库监测成果mg/L

表3 西海水库监测成果mg/L

2.3 水质趋势分析结果

东郊水库、龙庭水库和西海水库5 个水质参数的变化趋势如图1～3 所示。

图1 东郊水库水质参数变化趋势图

图2 龙庭水库水质参数变化趋势图

图3 西海水库水质参数变化趋势图

把滨州市滨城区国家级饮用水源地水质监测数据代入Kendall 检验公式，计算出滨州市滨城区国家级饮用水源地（东郊水库、龙庭水库和西海水库）水质变化趋势结果，见表4。

表4 滨城区国家级饮用水源地水质变化趋势结果

通过分析表1～3 和图1～3，得出以下结论：

10 年来，东郊水库、龙庭水库和西海水库的5 个水质参数均满足《地表水环境质量标准》（GB 3838－2002）Ⅲ类以上要求，达到饮用水水源地的Ⅲ类水质标准。

对肯达尔检验法得出的各参数变化趋势、结合各参数的具体意义，进行综合分析。

1） 氯化物指氯与另一种元素或基团组成的化合物，可以反应水源地水质的含盐量特征，3 个水源地该指标均为显著下降趋势，主要是区域位置、水库工程及管理措施得力的原因。3 座水库位于滨州市的中南部，地下水、土壤的咸化影响小；水库工程建设中吸取了2000 年以来滨州市东北部水库的先进经验，能够有效避免咸化；近年来水库蓄水次数增加、库内水更新较快，减少了咸化时间。

2）CODMn、NH3-N、BOD5是反应水体污染情况的常用指标，数值越低，表明水体污染越小。其中，CODMn是反映水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标，3 个水源地该指标均为显著下降趋势；NH3-N 指水中以游离氨和铵离子形式存在的氮，该指标东郊水库、龙庭水库为显著下降趋势，西海水库无明显趋势；BOD5说明水中有机物出于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。是体现有机污染物质含量的重要指标。该指标西海水库、龙庭水库为明显下降，东郊水库无明显变化。综合来看，3 个水库污染指标整体呈下降趋势，表明水源地保护管理措施得当，水体质量明显变好。

3）DO 指空气中的分子态氧在水中的溶解量。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。3 个水源地该指标均为显著上升趋势，表明水源地自净能力提高，水体质量变好。