祁 玥，王 维，周双喜，吴蓉蓉，张泰然
（青海大学生态环境工程学院，西宁 810016）
摘要：根据2013年青海湖水质监测结果，应用综合水质标识指数法对7个采样点水环境现状进行评价。结果表明，7个采样点的主要污染因子为氮和磷，青海湖总体评价结果为Ⅱ类，但有水质恶化为Ⅲ类的趋势。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：青海湖；综合水质标识指数法；水质评价
中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2015）06－1331－03
DOI：10．14088/j．cnki．issn0439－8114．2015．06．013
Assessing Water Quality of Qinghai Lake Based on a Comprehensive
Identification Index of Water Quality
QI Yue，WANG Wei，ZHOU Shuang－xi，WU Rong－rong，ZHANG Tai－ran
（College of Ecological Environment Engineering，Qinghai University，Xining 810016，China）
Abstract： Based on water quality monitoring results of Qinghai Lake in 2013， the environment situation of 7 sampling sites was evaluated with comprehensive identification index of water quality． The results showed that the main pollutants were nitrogen and phosphorus in 7 sample sites． The overall water quality of Qinghai Lake was Class Ⅱ． The deterioration of water quality tended to be Class Ⅲ．
Key words：Qinghai Lake；comprehensive water quality identification index；water quality assessment
收稿日期：2014－12－16
基金项目：国家自然科学基金项目（31260128）；青海省科技厅项目（2013－H－806）；青海大学中青年科研基金项目（2013－QNY－1）；青海大学大学
生科技创新基金项目（2013－QX－22）
作者简介：祁 玥（1982－），女，青海西宁人，讲师，硕士，主要从事水质分析及水环境评价方面研究，（电话）13909787706（电子信箱）
shengkeqiyue@163．com。
青海湖位于青海省东北部（北纬36°15′－38°20′， 东经97°50′－101°20′），海拔3 194－5 174 m，为中国第一大内陆湖泊和最大的咸水湖，既是中国8个鸟类自然保护区之一，又是世界著名的自然保护区和湿地保护区。青海湖流域是青藏高原东北部特殊的生态功能区，是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体，是阻挡西部荒漠化向东部蔓延的天然屏障，是区域内最重要的气候调节器和水汽源，同时也是生物多样性较为丰富的地区之一。青海湖孕育了高原特色鱼类青海湖裸鲤，还有濒危动物普氏原羚，青海湖是普氏原羚的惟一栖息地，由此可见，青海湖流域的生态地位十分重要［1］。近几十年，由于受自然环境恶化和人类活动的影响，青海湖水位持续下降，湖泊面积逐渐缩小，过度捕捞导致青海湖裸鲤数量锐减，鸟类栖息环境日益恶化［2］。目前青海湖流域的生态环境状况已引起党和国家领导人及广大科研工作者的关注，因此在西部大开发之际，改善青海湖流域生态环境，维护其生态平衡，已成为一项刻不容缓的任务［2］。
目前，评价水库水质的方法一般采用模糊数学法［3］、隶属度法［4］、灰色评价法［5］及层次分析法［6］等，以上方法均对我国水库水质评价起到了积极的作用，但不能说明水库水质是否达到功能区标准，也不能说明参与评价的参数中有几个指标不能达到功能区要求［7］。徐祖信［8］提出一种全新的综合评价河流总体水质的方法，即综合水质标识指数法，该方法可以完整表达水体总体的综合水质信息，既能定性评价又能定量评价；既不会因个别水质指标较差就否定综合水质，又能对水体综合水质做出合理的评价。本研究利用综合水质标识指数法对青海湖水质监测数据进行分析，以期为保护青海湖的稀有资源和青海湖水域生态环境，为开发利用青海湖以及青海湖水域综合治理提供重要的科学依据和基本资料。
1 材料与方法
1．1 采样方法
根据青海湖湖区的水体类别和功能，在青海湖渔场（东经100°38．770′，北纬36°33．335′），码头（东经100°29．880′，北纬36°35．175′），湖心区（东经100°29．210′，北纬36°37．696′），二郎剑（东经100°28．800′，北纬36°38．981′），黑马河（东经99°47．640′，北纬36°44．591′），泉吉河（东经99°53．870′，北纬37°16．268′），沙柳河（东经100°07．351′，北纬37°19．614′）设置7个监测垂线［9］。监测垂线上采样点的设定原则如下：当水深≤5．0 m时，在水面下0．5 m处设一个采样点；5．0 m＜水深≤10．0 m，在水面下0．5 m及湖底以上0．5 m处各设一个采样点；当水深＞10 m时，在水面下0．5 m处和1/2水深处各设一个采样点。
分别于平水期（2013年5月）、丰水期（2013年7月）和枯水期（2013年10月）进行采样，每次采集2个平行样，带回实验室进行测定。
1．2 指标监测
根据HJ/T91—2002《地表水和污水监测技术规范》［9］确定青海湖水质监测项目，如水温、pH、TN（总氮）、TP（总磷）、DO（溶解氧）、BOD5（五日生化需氧量）、CODMn（高锰酸盐指数）。测定方法参照《水和废水监测分析方法》（第四版）［10］进行。水温为现场测定。测定所用药品均为分析纯。
1．3 水质标识指数评价法
按照地表水域环境功能和保护目标，由于青海湖属国家自然保护区，监测结果用《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）［11］中Ⅰ类水标准，并采用综合污染指数法对水质进行评价［7，8］。
1．3．1 单因子水质标识指数 单因子水质标识指数P由一位整数、小数点后2位或3位有效数字组成，表示为：
Pi＝x1.x2x3
式中，x1表示第i项水质指标的水质类别；x2表示监测数据在x1类水质变化区间中所处的位置，根据公式按四舍五入原则计算确定；x3表示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为1位或2位有效数字。x1．x2表示单项水质指标的类别和污染程度。
根据Pi的数值可以比较水质的污染程度，Pi越大水质越差，污染越严重［12］。
1．3．2 综合水质标识指数 综合水质标识指数由整数位和3位或4位小数位组成，表示为：
Iwq＝X1．X2X3X4
式中，X1、X2由计算获得，X3和X4根据比较结果得到。其中，X1为水体的综合水质类别；X2为综合水质在X1类水质变化区间内所处位置，从而实现在同类水中进行水质比较；X3为参与综合水质评价的水质指标中劣于水环境功能区目标的单项指标个数；X4为综合水质类别与水体功能区类别的比较结果，视综合水质的污染程度而定，X4为1位或2位有效数字。
1．4 水质类别的判定
通过水质标识指数的x1．x2和X1．X2，可以分别判定单项水质指标的类别和综合水质类别，判断关系见表1［13］。
2 结果与分析
2．1 青海湖各监测点单因子水质标识指数评价结果
青海湖7个监测点水质监测数据如表2所示。用单因子水质标识指数进行评价，结果如表3所示。结合综合水质评价级别标准，可知各监测点的单因子水质标识指数TN、TP、DO均劣于功能区目标值。TN标识指数在所有监测点指示水质级别均为Ⅲ类，均劣于功能区目标值2个类别；TP标识指数在沙柳河指示水质级别为Ⅴ类，劣于功能区目标值4个类别，其他采样点TP标识指数均劣于功能区目标值2个类别；DO标识指数在沙柳河指示水质级别为Ⅲ类，劣于功能区值2个类别，在其他采样点指示水质级别为Ⅱ类，劣于功能区目标值1个类别；BOD5标识指数在青海湖渔场和黑马河指示水质级别为Ⅲ类，劣于功能区2个类别，其他监测点的BOD5均达到了功能区水质要求；CODMn在青海湖渔场、码头和黑马河指示水质级别为Ⅱ类，劣于功能区1个类别，其他监测点均达到了功能区水质要求；单因子标识指数值在各监测点评价指数比较为：
。结果表明，对于青海湖水质而言，影响因子最大的为TP，其次为TN。这些与汪红军等［7］的研究认为TP为水库第一限制性因子的结论一致。
选取了3种主要污染物TP、TN、DO进行污染物的空间分布分析。由图1可知，TN和TP分层不明显，其中TP在沙柳河较其他两个因子指数数值偏高；TP与TN和DO分层较为明显，而TN和DO在该监测点趋于一致。在空间上，3种污染物在沙柳河对水体的影响波动较大，而在其他各监测点对水体污染的影响波动较小。
2．2 综合水质标识指数评价结果
由单因子水质评价指数可知，青海湖水质中污染因子主要有2类：①有机污染指标，如CODMn、BOD5等；②富营养化指标，如TN、TP等。基于此，笔者选取TP、TN、DO、BOD5、CODMn作为综合评价的参数。由表4可知，所有监测点的水质评价结果均劣于水环境功能区要求。其中黑马河和沙柳河的水环境质量评价结果最差，其综合水质标识指数分别为3．252和3．432，水质类别为Ⅲ类，均劣于功能区2个类别；其他监测点的水质评价结果相对较好，水质类别为Ⅱ类，青海湖渔场综合水质标识指数为3．051，水质评价结果趋于Ⅲ类，其中参与的评价因子全部劣于水环境功能区要求；码头的综合水质标识指数为2．941，标识指数位于Ⅱ类标准范围中距离下限90％的位置，说明水质并不稳定，有恶化为Ⅲ类水的趋势；湖心区和泉吉河的评价结果一致，在参与评价的5因子中，超标项数均为3项；二郎剑的水质评价结果最好。
3 小结
本研究运用综合水质标识指数法对青海湖水质进行综合评价，各监测点的评价结果波动较小，单因子评价结果与污染物的空间分布现状一致。评价结果表明，青海湖各监测点中，青海湖渔场、码头、湖心区、二郎剑和泉吉河的水质评价结果均为Ⅱ类，但有恶化为Ⅲ类的趋势，其中主要的污染物为氮、磷和有机污染物，水体富营养化趋势明显。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：
［1］ 杨 彦．青海湖流域自然生态保护与经济社会可持续发展对策［J］．青海环境，2009，19（3）：120－122．
［2］ 冯宗炜，冯兆忠．青海湖流域主要生态环境问题及防治对策［J］．生态环境，2004，31（4）：467－469．
［3］ 童祯恭，方 菊，谌贻胜．供水管网水质评价方法的探讨及其应用［J］．环境科学与技术，2011，34（9）：201－204．
［4］ 李国发．用隶属度法评价长江黄石江段水体污染［J］．中国环境监测，1996，12（5）：53－55．
［5］ 秦昌波，郑丙辉，秦延文，等．渤海湾天津段海岸带水环境质量灰色关联度评价［J］．环境科学研究，2006，19（6）：94－99．
［6］ 方 燕，党志良．基于层次分析法的渭河流域水环境质量综合评价［J］．水资源与水工程学报，2005，16（1）：45－48．
［7］ 汪红军，彭建华，梁开封． 综合水质标识指数法在水库水质评价中的应用［J］．人民长江，2007，38（1）：92－94．
［8］ 徐祖信．我国河流综合水质标识指数评价方法研究［J］．同济大学学报（自然科学版），2005，33（4）：482－488．
［9］ HJ/T91-2002，地表水和污水监测技术规范［S］．
［10］ 国家环境保护总局．水和废水监测分析方法［M］．第四版.北京：中国环境科学出版社，2002．
［11］ GB 3838-2002 地表水环境质量标准［S］．
［12］ 徐祖信．我国河流单因子水质标识指数评价方法研究［J］． 同济大学学报（自然科学版），2005，33（3）：321－325．
［13］ 严桂英．标识指数评价法在河流水质评价中的应用［J］． 污染防治技术，2013，26（5）：19－23．
