常规净水厂处理青草沙原水的水质分析

近十年来青草沙水库取水口水质变化趋势分析
朱宜平
【期刊名称】《华东师范大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】基于青草沙水库取水口2010—2019年这10年的日监测数据,对水质的主要理化指标进行了年际和季节性变化趋势分析,并探讨了理化指标间的关联关系.结果表明:①青草沙水库取水口溶解氧浓度始终保持较高水平,pH值呈现弱碱性;②取水口氨氮浓度较低,硝酸盐氮浓度介于1.2~2.0 mg/L,总磷浓度为0.1~0.2 mg/L,高锰酸盐指数浓度为2.0~4.0 mg/L,且这4项指标从2015年开始均呈下降趋势,表明来水水质进一步变好;③溶解氧浓度、水温和pH值存在明显的四季变化,而总硬度、永久硬度、电导率和氯化物这4项指标受海水入侵影响且季节变化基本一致,其余指标随季节变化差异不明显;④总磷浓度、高锰酸盐指数浓度随浊度的升高而升高,总磷浓度和硝酸盐氮浓度随着大通流量的增加而呈现下降趋势.
【总页数】11页(P50-60)
【作者】朱宜平
【作者单位】上海城投原水有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X832
【相关文献】
1.中央沙水库与青草沙水库原水水质特征与处理对策
2.青草沙水库取水口选址与取水方式研究
3.不同潮型和风况下青草沙水库取水口盐水入侵来源
4.基于主成分分析的近十年鹤地水库水质主要影响因子及变化趋势研究
5.南宁市近十年主要河流及水库水质变化趋势分析
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青草沙水库原水中的溴离子和溴酸盐生成势卢宁;黄鑫;高乃云;刘洪波;张东【摘要】Bromide ions level in water of Qingcaosha Reservoir was detected during impounding and operating period. Lab-scale experiment was conducted to explore bromate fromation potential of raw water from Qingeaosha Reservoir. The results show that moderate level of bromide (0.4～0.6mg/L) are present in upper water from Yangtz river of Qingcaosha Reservoir. Under similar water treatment conditions, bromate formation potential of raw water from Qingcaosha reservoir is greater than that of Huangpu river water.%该文测定了青草沙水库水在蓄水期和运营初期的溴离子,并通过小试试验初步考查了溴酸盐生成势.结果表明,青草沙水库的长江来水含有一定浓度的溴离子(0.4～0.6 mg/L),可通过水库蓄水予以调节.相似条件下青草沙水库水溴酸盐生成势高于黄浦江水.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2011(030)003【总页数】4页(P10-12,19)【关键词】青草沙;溴离子;溴酸盐;臭氧【作者】卢宁;黄鑫;高乃云;刘洪波;张东【作者单位】上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海,200082;上海大学环境与化学工程学院,上海,200444;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092;上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海,200082;上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海,200082【正文语种】中文【中图分类】TU991.1地表水中溴离子主要来自矿物溶解/采矿废水、冬季化雪及海水入侵。

从青草沙水库看上海饮用水水源问题青草沙水库位于长江口南北港分流口下方，长兴岛头部和北部外侧的中央沙、青草沙以及北小泓、东北小泓等水域，总面积70.99平方千米，年均径流总量为4896亿立方米，是黄浦江的49倍。

青草沙水库建成后，最大有效库容达5.53亿立方米，设计有效库容为4.35亿立方米。

2010年供水规模达719万立方米/天，而黄浦江总的设计供水能力为500万立方米/天。

供水范围为杨浦、虹口等上海10个行政区全部区域及宝山、普陀等5个行政区部分地区，受益人口超过1000万人，其规模占全市原水供应总规模的50%以上。

谈到青草沙水库的建设，不得不提到上海这座城市的水源问题。

首先是日益严重的缺水问题，中国本就是一个人均水资源拥有量较低的国家，尤其在上海这样一座大城市，城市常住人口达到两千三百余万，虽然地处长江口，但是对于长江水流量的利用率却很低，原水主要来自被亲切称为“母亲河”的黄浦江。

随着城市发展和生活水平提高，现有的原水取水规模仍远远不能满足上海市的用水需求，因此，利用长江水势在必行，青草沙水库的建设十分必要。

其次，上海被列为全国36个水质型缺水城市之一，更是联合国预测21世纪饮用水缺乏的世界六大城市之一。

水质性缺水是上海面临的主要问题。

青草沙水库建成之前，上海市原水主要依靠黄浦江上游和长江口陈行边滩二大集中水源地，其中黄浦江约占81%。

由于黄浦江上游可供水量有限，且受到上游和沿岸污染的影响，水质相对较差且具有不稳定性，黄浦江上游水源已部分不符合饮用水取水标准；而陈行水库避咸蓄淡水库库容偏小，抗咸能力低下，供水规模已不能满足城市社会经济需要。

青草沙所处的长江水量充沛，占上海过境水资源总量的98.8%，水质在I类至II类，原先的利用率却只有万分之六。

青草沙水库建成后，每天可供水719万立方米，超过黄浦江的日供应量，上海将在两大水源地———黄浦江上游和陈行水库之外，拥有第三个水源地，一举弥补用水缺口。

近十年来青草沙水库取水口水质变化趋势分析作者：***来源：《华东师范大学学报（自然科学版）》2022年第03期關键词：长江;青草沙水库;取水口;水质变化趋势0引言长江口区域是我国最重要的经济、金融、科技和文化中心，人口密度大，优质原水需求量大.2011年6月青草沙水源地建成通水以来，平均每日供应优质原水近500万t，改变了上海市主要依靠黄浦江取水的历史，成为上海市55%左右优质原水供应地，对上海市供水水质安全保障和城市可持续发展具有重要意义.青草沙水源地是上海战略水源地之一，各方对青草沙水源地水质高度关注[1-3].青草沙水库地处长江口南支北港，采用非咸潮期通过上游泵闸从长江江心取水、下游水闸向长江放水、输水泵闸向上海市区供水的运行模式，故库内水质受取水口长江来水影响较大.与此同时，近年来长江上、中、下游各类调控调蓄和调水等水利设施的建设，对流域水文水情造成了一定影响.周建军等[4]研究表明，2003—2013年三峡水库蓄水后长江入海泥沙（大通站）相比1990年前减少了72%;娄保锋等[5]对长江干流2000年以来上中下游4个主要断面分析表明，长江干流年输沙量整体呈大幅下降趋势.2016年以来，随着“共抓大保护，不搞大开发”成为长江经济带发展基调以及《长江经济带生态环境保护规划》正式印发实施，长江流域生态环境也在向好的方面发展.张昀哲等[6]对长江入海前最后一个控制断面—徐六泾断面的2009—2018年总氮（TN）、总磷（TP）进行分析发现，TN和TP入海通量主要受上游来水影响，且年际有缓慢下降的趋势.董文逊等[7]对长江干流12个主要水质监测控制断面2008—2018年月度数据分析发现，长江干流水质在不断好转并呈现出持续好转或逐渐稳定的趋势.陈善荣等[8]对长江干流水质变化分析发现，2016年以来政府管理措施极大地改善了长江流域总体水质，也促进了长江干流水质进一步好转.当前有关长江口水质变化趋势的研究[9-11]多基于国家生态环境监测网、相关科学研究专项调查来开展，数据频次为每月1次或数次.本文基于青草沙水库自2010年以来取水口的高频率日监测数据，全面分析了2010—2019年青草沙水库取水口水质变化趋势，旨在系统了解青草沙水库取水口水质发展和长江口水质变化趋势，以期为青草沙水库及其他长江口水源地长期运行提供参考.1材料和方法1.1 研究区域青草沙水库取水口（31°29′28.34″N，121°32′45.69″E）位于长江北港（图1），由取水闸门和取水泵站组成.非咸潮期水库水位低于长江潮位时，采用水闸自流取水;咸潮期取水口盐度未超过饮用水标准且水库水位高于长江潮位时，采用泵站引流取水.该区域属于亚热带季风气候，四季分明，3—5月为春季、6—8月为夏季、9—11月为秋季、12—2月为冬季.1.2 研究方法水质数据源于上海城投原水有限公司实验室.每日9点于取水口区域水深5m以内利用水质采样器取水样，垂向混合良好.其中，部分水样采用便携式仪器现场测定水温、浊度、溶解氧（DO）、pH值和电导率指标，剩余水样存放在采样瓶中，冷藏后于20min内送至化验室对相关指标进行分析，包括氨氮（NH4+-N）、氯化物、硝酸盐氮（NO3–-N）、高锰酸盐指数（CODMn）、总磷（TP）、总硬度和永久硬度，样本总量定为N，具体监测方法见表1.2结果与分析2.1 年际变化趋势2010年以来，青草沙水源地取水口水温、浊度、溶解氧、pH值、氨氮、硝酸盐氮、总磷、高锰酸盐指数、总硬度、永久硬度、电导率、氯化物这12个指标的年际变化情况如图2所示.2.1.1水温2010—2019年，水温年际变化不大（图2（a））.10年间，实测年内最低水温为3.8℃，最高为33.0℃（表2）.其中，青草沙水源地取水口水温多处于10～25℃，占比56.1%;高于25℃和低于10℃的情况占比分别为25.5%和18.4%（N为3264）.取水口水温变化较小有利于水库水温的稳定.2.1.2浊度2010—2019年，浊度呈现比较明显的年际差异（图2（a））.10年间，实测年内最小浊度为6NTU，最大浊度为460NTU（表3）.其中，2017—2019年中位值分别为43、46、40NTU，相较之前明显偏低，表明这3年来水有变清的趋势.10年间，取水口浊度多处于30～80NTU，占比62.2%;浊度为80NTU以上的占比19.5%（N为3270）.这表明青草沙水库是来水浊度较高的水库，水库自净过程中需要更注重水力停留时间.2.1.3溶解氧2010—2019年，溶解氧浓度总体较高且年际变化不大（图2（b））.10年间，实测年内最小浓度值为5.2mg/L，最大值为13.9mg/L（表4），来水溶解氧浓度没有低于5.0mg/L（地表水Ⅲ类标准限值）的情况，共测得8次为5.0～6.0mg/L（6.0mg/L为地表水Ⅱ类标准限值），有81%（N为3263）超过了7.5mg/L（地表水Ⅰ类标准限值），这说明因取水口水体流动性好、污染物少，溶解氧比较充足.2.1.4pH值2010—2019年，取水口的来水pH值总体偏高且年际变化不大（图2（b））.10年间，实测年内最小pH值为7.3，最大为8.7（表5）;pH值小于8.0的情况占比仅为8.6%（N为3268），尤其是2016—2019年，每年低于8.0的情况占比不足5%;而超过8.3的情况占比仅为6.9%;2015—2019年，每年高于8.3的情况占比也不足5%，这表明80%以上的上游来水的pH 值稳定在8.0～8.3.2.1.5氨氮2010—2019年，青草沙取水口氨氮浓度变化幅度在逐年缩小，年最大值也呈下降趋势（图2（c））.除2010年外，其余9年实测浓度最高值均在0.50mg/L（地表水Ⅱ类标准限值）以下（表6）.10年间，取水口氨氮浓度在0.15mg/L以下（地表水Ⅰ类标准限值）的天数占比86.6%（N为3264），特别是2016—2020年，0.15mg/L以下的天数高达同期样本量的95.7%，说明2016年以来上游来水氨氮均处于较低浓度.2.1.6硝酸盐氮2010—2019年，青草沙取水口的硝酸盐氮浓度呈先增加后减少的趋势，总体为1.2～2.0mg/L，占比70.8%（N为2966）（图2（c））.2010—2014年，青草沙取水口的硝酸盐氮浓度无论是最大值、中位值还是年均值均呈现上升趋势，而2015年以后又整体呈现下降趋势（表7）;特别是2019年的最大值、中位值以及年均值，均是过去10年中最低的，与长江干流的氨氮浓度[8-9]、徐六泾断面的总氮浓度[6]年际均呈现下降趋势的结果一致.2.1.7总磷2010—2019年，青草沙取水口的总磷浓度大体呈减少趋势，为0.01～0.34mg/L（图2（c））.其中，监测值在0.1mg/L以下（地表水Ⅱ类标准限值）的约占24.6%（N为2758）;0.1～0.2mg/L（地表水Ⅲ類标准限值）的约占70%（N为2758）.与硝酸盐氮类似地，2012—2014年的总磷浓度无论是最大值、中位值还是年均值均呈现上升趋势，而2015年的开始整体呈现下降趋势（表8）.特别是2017—2019年，监测值小于0.1mg/L以下的约占同期样本总量的46.7%，较之前有明显上升，说明青草沙取水口的总磷浓度明显下降，这与陈善荣等[9]研究的长江干流总磷自2015年开始呈现下降趋势的结果一致.2.1.8高锰酸盐指数2010—2019年，青草沙取水口高锰酸盐指数浓度为1.1～4.9mg/L（图2（c））.其中，监测值在2.0mg/L以下（地表水I类标准限值）的约占18.7%（N为3266），2.0～4.0mg/L（地表水Ⅱ类标准限值）的约占80%，而超过4.0mg/L的仅占1.3%，这表明青草沙取水口高锰酸盐指数浓度整体较低.与硝酸盐氮、总磷年际变化规律类似地，2015年开始，高锰酸盐指数浓度无论是最大值、中位值还是年均值均整体呈现下降趋势（表9）;特别是2017—2019年，监测值中小于2.0mg/L以下的约占同期样本总量的35.4%，较之前有明显上升，表明青草沙取水口高锰酸盐指数浓度明显下降，这与长江干流总体有机物年际变化趋势一致[9].2.1.9总硬度、永久硬度、电导率和氯化物2010—2019年，总硬度、永久硬度、电导率和氯化物变化趋势总体一致（图2（d））.4个指标在2010—2014年变化幅度较大，2015—2019年变化幅度明显减小（表10），这与青草沙取水口遭受到的海水入侵影响明显相关.根据运行统计，2010—2014年，青草沙水库取水口共计遭受43次海水入侵影响（包括北支倒灌和正面上溯）;2015—2019年共计遭受15次海水入侵影响（包括北支倒灌和正面上溯），相比前5年大幅减少.2.2 季节变化趋势2010—2019年，青草沙水源地取水口的水温、浊度、溶解氧、pH值、氨氮、硝酸盐氮、总磷、高锰酸盐指数、总硬度、永久硬度、电导率、氯化物这12个指标季节统计情况见图3.其中，水温、溶解氧、pH值存在明显的四季变化;而总硬度和永久硬度的冬、春季变化幅度明显高于夏、秋季;电导率和氯化物的秋、冬季变化幅度明显高于春、夏季;总磷的夏季变化幅度明显高于其他三季;其余指标随四季变化的差异不明显.总体而言，受气温影响，青草沙取水口四季水温顺序为夏季>秋季>春季>冬季.而由于来水中氨氮、高锰酸盐指数等处于较低水平，所以水体溶解氧主要受水温影响[12]，四季变化趋势刚好跟水温相反，呈现出夏季<秋季<春季<冬季的特点.冬季由于大通流量相对偏低，取水口易受海水入侵影响，总硬度、永久硬度、电导率和氯化物4个指标表现出冬季变幅较大，夏季变幅相对较小的特点.2.3 相关指标关联性分析2.3.1水温与溶解氧之间的关系水温和溶解氧是描述水生生态系统的两个重要水质因子，且水温是影响水中溶解氧浓度变化的重要因素.青草沙取水口水温与溶解氧之间的变化关系（N为3263）如图4所示.从图中可以看出，溶解氧与水温具有很好的线性关系，这表明水体中能消耗或产生溶解氧的化学、生物过程较少，溶解氧主要受大气复氧这一物理过程影响[12-13]，也表明来水水质较好.2.3.2氯化物与电导率、总硬度、永久硬度之间的关系氯化物与电导率（N为3264）、总硬度（N为3257）和永久硬度（N为3257）之间的变化关系如图5所示.可以看出，氯化物和电导率、总硬度、永久硬度均具有非常好的线性关系，表明取水口的电导率、总硬度和永久硬度变化主要受海水入侵影响，上游来水中的钙、镁等离子含量相对较少.同时，对比图4中各线性方程可以看出，氯化物对电导率、总硬度和永久硬度的影响大小顺序为电导率（斜率k为3.076）>总硬度（k为0.322）>永久硬度（k为0.307）.2.3.3浊度与水温、大通流量之间的关系浊度代表了水体中悬浮颗粒物含量[14]，而水体中的悬浮颗粒物又容易受到来水流量、水温等季节性因素影响，图6表明了浊度与水温（N为3264）、大通流量（N为3270）之间的关系.可以看出，浊度与水温、大通流量无明显的函数关系，表明可能存在其他因素对青草沙取水口浊度影响更显著.主要影响因素可能是潮汐和风，长江的潮汐存在明显大小潮变化，潮汐和风导致底部泥沙再悬浮，水体泥沙含量发生变化，进而影响浊度.2.3.4总磷与浊度、大通流量之间的关系图7表明了总磷与浊度（N为2758）、大通流量（N为2758）之间的关系.因为长江中磷主要以颗粒态存在[15]，部分颗粒态磷在重力作用下随着迁移逐渐沉降，因此，总磷随着浊度的减小而呈现下降趋势，但函数关系不明显，这可能是由于伴随着沉降过程，颗粒态磷与水界面还会发生吸附-释放、沉降-再悬浮、混合-稀释等综合作用[16];另一方面，随着大通流量的增大，在一定程度上具有稀释作用，总磷有下降的趋势，但函数关系也不明显.2.3.5高锰酸盐指数与大通流量、浊度之间的关系高锰酸盐指数是反映水体中受有机污染和还原性无机污染程度的综合指标[17].图8表明了高锰酸盐指数与大通流量（N为3266）、浊度（N为3266）之间的关系.由图可见，高锰酸盐指数随大通流量变化趋势不明显，但随着浊度的增加而呈现上升趋势，这可能是由于水体中的有机污染物和无机还原性物质吸附在水中的悬浮颗粒上，当浊度增加时，高锰酸盐指数随之增加.2.3.6硝酸盐氮与大通流量之间的关系根据监测，长江上游来水中氮主要以硝酸盐氮形态存在，比例可达70%左右.图9表明了硝酸盐氮与大通流量之间的关系（N为2966），随着大通流量的升高，硝酸盐氮总体上呈现下降趋势，可能是由于硝酸盐氮在一定程度上得到了稀释[18]，这与张昀哲等[6]关于长江徐六泾断面枯水期总氮浓度比丰水期高的结论一致.3结论通过对青草沙水库取水口2010—2019年这10年的日监测数据分析，主要结论如下：（1）青草沙水库取水口溶解氧浓度始终保持较高水平，其中80%以上大于7.5mg/L;pH值呈现弱碱性，整体为8.0～8.3.（2）青草沙水库取水口氨氮浓度较低，整体在0.15mg/L以下，硝酸盐氮浓度为1.2～2.0mg/L，总磷浓度为0.1～0.2mg/L，高锰酸盐指数浓度整体为2.0～4.0mg/L，且这4项指标均从2015年开始呈下降趋势，表明来水水质进一步变好.（3）水温、溶解氧、pH值存在明显的四季变化;受海水入侵影响，总硬度、永久硬度、电导率和氯化物这4个指标变化趋势大体一致，且在大通流量相对较低的冬季变化幅度明显高于夏季;其余指标随四季变化的差异不明显.（4）总磷浓度、高锰酸盐指数浓度随着浊度的升高而升高;总磷浓度、硝酸盐氮浓度随着大通流量增加而呈现下降趋势.。

第４０卷第６期２０１２年６月同济大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＯＮＧＪＩ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ）Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．６　Ｊｕｎ．２０１２文章编号：０２５３－３７４Ｘ（２０１２）０６－０８９４－０６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－３７４ｘ．２０１２．０６．０１６收稿日期：２０１１－０３－２２基金项目：国家科技重大专项（２００８ＺＸ０７４２１－００２，２００８ＺＸ０７４２１－００４）；国家“八六三”高技术研究发展计划（２００８ＡＡ０６Ａ４１２）；住房和城乡建设部科技计划项目（２００９－Ｋ７－４）第一作者：周　超（１９８５—），男，博士生，主要研究方向为水处理理论与技术．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｃｈａｏｌｚｘｍ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：高乃云（１９４９—），女，教授，博士生导师，工学博士，主要研究方向为水处理技术及建筑给排水技术．Ｅ－ｍａｉｌ：ｇａｏｎａｉｙｕｎ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ上海青草沙水库水质调查与评价周　超１，高乃云１，赵世嘏１，２，楚文海１（１．同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海２０００９２；２．苏州市自来水公司，江苏苏州２１５０００）摘要：分别从常规理化指标、有机物指标、藻类和营养盐指标４个方面对上海新水源地青草沙水库进行水质调查，并采用水污染指数法对其进行水质评价．结果表明，各指标变化均与水中藻类生长有关．包括总氮评价时，５号点水质为劣Ⅴ类，水库水质整体为Ⅳ类；不包括总氮评价时，５号点水质在Ⅲ类以上，３号点水质在Ⅱ类以上，水库水质整体为Ⅱ类．青草沙水库水质满足作为饮用水水源的要求．关键词：水库；水质评价；水质调查；有机物；水污染指数法中图分类号：ＴＵ９９１　文献标识码：ＡＥｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎ　ＱｉｎｇｃａｏｓｈａＲｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｏｆ　ＳｈａｎｇｈａｉＺＨＯＵ　Ｃｈａｏ１，ＧＡＯ　Ｎａｉｙｕｎ１，ＺＨＡＯ　Ｓｈｉｊｉａ１，２，ＣＨＵ　Ｗｅｎｈａｉ１（１．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｒｅｕｓｅ，Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｕｚｈｏｕ　Ｃｉｔｙ　ＷａｔｅｒＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｕｚｈｏｕ　２１５０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｓｕｒｖｅｙ　ｗａｓ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｆｏｕｒｐａｒｔｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ，ｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｔｅｒｓ，ａｌｇａｅｓ　ａｎｄ　ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ．Ｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ（ＷＰＩ）ｗａｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｅｖａｌｕａｔｅ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒ　ｃｈａｎｇｅｓ　ａｒｅ　ａｌｌ　ｌｉｎｋｅｄｔｏ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ａｌｇａｅｓ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｏｔａｌ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｉｔｅ　５　ｉｓ　ｅｖｅｎ　ｕｐ　ｔｏⅤｉｎｆｅｒｉｏｒ　ｃｌａｓｓ，ｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ａｓ　ａ　ｗｈｏｌｅ　ｆｏｒⅣｃｌａｓｓ；ｗｉｔｈｏｕｔ　ｔｏｔａｌ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｉｔｅ　５ｉｓ　ａｂｏｖｅⅢｃｌａｓｓ，ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｉｔｅ　３ｉｓ　ａｂｏｖｅⅡＣｌａｓｓ，ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ａｓ　ａ　ｗｈｏｌｅ　ｆｏｒⅡｃｌａｓｓ．ＴｈｅＱｉｎｇｃａｏｓｈａ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ａｓ　ａ　ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｏｕｒｃｅ　ｃａｎ　ｆｕｌｌｙ　ｍｅｅｔｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ；ｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｔｅｒｓ；ｗａｔｅｒ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ（ＷＰＩ） 生活、工业和农业的快速发展需求充足的水量和良好的水质［１］，而近年来过量的生活和工业污水排放已严重超出河水的自净能力，使自然水质恶化［２］，危害公共健康［３］．由水污染导致的水资源短缺已成为限制可持续发展的至关重要因素［４］．目前上海市自来水厂以黄浦江为主要饮用水源，长江为辅助水源．由于上海地处太湖流域下游，所以黄浦江上游水质不仅受江苏、浙江来水的影响，还受上海市大量生活和工业污水污染，水质仅为Ⅲ到Ⅳ类．因此，上海被列为全国３６个水质型缺水城市之一，更是联合国预测２１世纪饮用水缺乏的世界六大城市之一．长江水质相对优于黄浦江，上海市有关部门投入巨资修建了避咸蓄淡的青草沙水库，容积达７亿ｍ３，作为上海市新水源地，具有淡水资源充足、水质优良稳定、水源易保护、运行成本低等优势［５］，建成后供水规模占全市原水供应的５０％以上，受益人口超过１０００万人．其水质好坏直接关系到人民群众的生命健康，因此全面进行上海青草沙水库水质调查，对水库水质进行评价具有非常重要的现实意义．１　实验内容与方法本试验研究目的是通过对上海青草沙水库水质的调查和评价，为其作为饮用水水源的水处理工艺选择及饮用水安全保障技术研究提供参考依据．实验内容包括：对上海青草沙水库水质变化情况进行检测，时间为２００９年４月到１２月．分别从水库的库首、库中、库尾取样，以期反映水库的整体情况．采样频率为每月一次，其中７，８，９三个月加密监测，每月实测２次，共开展１２次监测．从常规理化指标、有机　第６期周　超，等：上海青草沙水库水质调查与评价 物指标、藻类和营养盐指标４方面对水库水质进行调查．采用国家环境监测站推荐的地表水水质评价方法———水污染指数法（ＷＰＩ）对上海青草沙水库各取样点在监测期内的水质进行评价．上海青草沙水库由中央沙库区、青草沙库区、水库弃泥区３个部分组成，水域面积６６．２６ｋｍ２，其中中央沙库区面积１４．２８ｋｍ２；青草沙库区面积５１．９８ｋｍ２（含青草沙垦区２．１８ｋｍ２）；弃泥区面积４．６０ｋｍ２；环库大堤总长４８．７９ｋｍ．水库设计有效容积为４．３５亿ｍ３，总容积为５．２４亿ｍ３，供水规模为７１９万ｍ３·ｄ－１．采样站点布设如图１所示，其中２，３，４，５，６，７号点位为库内监测点，采样方法依据国家环保总局《地表水和污水监测技术规范》（ＨＪ／Ｔ９１—２００２）进行现场采样．图１　采样站点布设图［５］Ｆｉｇ．１　Ｐｉｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｓｉｔｅｓ２　结果与讨论２．１　水质调查结果２．１．１　ｐＨ值如图２所示，各监测点的ｐＨ值均处在碱性范围，且变化趋势大致相同，１１月开始，ｐＨ显著下降．藻类生长旺盛时，光合作用消耗的ＣＯ２使水中氢离子减少，ｐＨ值升高．而１１月后，温度不适合藻类生长，故水中ＣＯ２量增加，ｐＨ值降低．２．１．２　高锰酸盐（ＣＯＤＭｎ）指数由图３所示，高锰酸盐指数峰值出现在８月至１０月．５号点的有机物质量浓度明显高于其他点位，表明其水质最差．水库ρ（ＣＯＤＭｎ）最大时超过６ｍｇ·Ｌ－１，对应《地表水环境质量标准》Ⅳ类水质．２．１．３　五日生化需氧量（ＢＯＤ５）由图４可看出，水库水ρ（ＢＯＤ５）长年在４ｍｇ·Ｌ－１以下，对应《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类水质．５，６，７号点ρ（ＢＯＤ５）值较大，水质相对较差．９月至１１月间ρ（ＢＯＤ５）有上升阶段，原因在于藻类死亡后其组织残体氧化消耗了大量氧．由于上海青草沙水库外围保护较好，不存在工业污染，故推断藻类生长是影响其水质的主要因素之一．２．１．４　藻类由图５可知，２００９年水库藻类高峰出现在８月至１０月，与前面有机物指标值升高相对应．调查期间，藻类含量最高为７．６９×１０７个·Ｌ－１，最低为５９８ 同济大学学报（自然科学版）第４０卷　０．１２×１０７个·Ｌ－１．从７月开始，由于温度、光强等因素适合藻类生长，５号点藻类密度大幅增加．而从其他点数据看，藻类含量也有增加，但增幅不大，均在０．６×１０７个·Ｌ－１以下．表明水库整体藻类密度相对较小．图５　各点位藻类密度随时间的变化Ｆｉｇ．５　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｌｇａｅ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｔｉｍｅ　ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｉｔｅｓ 周金金等［６］对青草沙水库中氮磷质量浓度的研究表明，水库水氨氮质量浓度较低，在０．４５ｍｇ·Ｌ－１以下，亚硝酸盐氮［７］与硝酸盐氮质量浓度分别在０．１和２．０ｍｇ·Ｌ－１以下，而总氮质量浓度在０．５～２．５ｍｇ·Ｌ－１之间，总磷质量浓度均在０．２ｍｇ·Ｌ－１以下．２．２　水库水质评价水质评价是按照评价目标，选择相应的水质参数、水质标准和评价方法，对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定．其目标在于能准确地指出水体的污染程度，了解掌握主要污染物对水体水质的影响程度以及将来的发展趋势，为水资源的保护和综合应用提供原则性的方案和依据．本文采用水污染指数法（ＷＰＩ）［８］，以《地表水环境质量标准》（ＧＢ３８３８—２００２）中ｐＨ值，溶解氧（ＤＯ），高锰酸盐指数（ＣＯＤＭｎ）、五日生化需氧量（ＢＯＤ５）、氨氮［６，９］、总磷（ＴＰ）［６］和总氮（ＴＮ）［６］７项地表水环境质量标准基本项目进行评价．首先是根据ＧＢ３８３８—２００２规定的标准值，确定各项水质单个指标质量浓度值对应的水质类别，然后由公式（１）计算出污染指数，再由公式（２）得出监测点位的污染指数．按照表１中水质类别与水污染指数值的对应关系，确定各监测点位的水质类别．考虑到总氮是我国水体中常见的超标因子，为详细了解上海青草沙水库的污染情况，分别对包括和不包括总氮的情况进行了评价．表１　水质评判指标［８］Ｔａｂ．１　Ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ评判指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类劣Ⅴ类水污染指数０＜Ｉｍａｘ≤２０　２０＜Ｉｍａｘ≤４０　４０＜Ｉｍａｘ≤６０　６０＜Ｉｍａｘ≤８０　８０＜Ｉｍａｘ≤１００　Ｉｍａｘ＞１００　ＩＷＰＩ＝ＩＷＰＩｉ＋（ＩＷＰＩｈ－ＩＷＰＩｉ）／（ρｈ（ｉ）－ρｉ（ｉ））·（ρ（ｉ）－ρｉ（ｉ））ρｉ（ｉ）＜ρ（ｉ）≤ρｈ（ｉ）（１）式中：ρ（ｉ）为第ｉ个水质指标的质量浓度；ρｉ（ｉ）为第ｉ个水质指标所在类别标准的下限质量浓度；ρｈ（ｉ）为第ｉ个水质指标所在类别标准的上限质量浓度；ＩＷＰＩｉ为第ｉ个水质指标所在类别标准下限质量浓度所对应的指数值；ＩＷＰＩｈ为第ｉ个水质指标所在类别标准上限浓度值所对应的指数值；ＩＷＰＩ为第ｉ个水质指标所对应的指数值．Ｉｍａｘ＝ｍａｘ（ＩＷＰＩ）（２）２．２．１　２号点水质评价由表２可知，水库２号点总氮ＩＷＰＩ值最大为９２．０，对照表２，水质是我国《地面水环境质量标准》（ＧＢ３８３８—２００２）Ｖ类；ＩＷＰＩ值最小为４４．０，为ＩＩＩ类，说明２号点位总氮指标为ＩＩＩ～Ｖ类，这与实测总氮质量浓度直接对照ＧＢ３８３８—２００２规定的类别得出的结论一致．同时也证明ＷＰＩ这种评价方法的可靠性．同理，氨氮为Ｉ～ＩＩ类；ｐＨ为Ｉ类；ＤＯ基本上为Ｉ类；ＴＰ基本上为ＩＩ类；ＣＯＤＭｎ基本上为ＩＩ类；ＢＯＤ５基本上为Ｉ类．总之，２号点污染程度最重因子为总氮．氨氮，ｐＨ，ＤＯ污染程度较轻，其次为ＴＰ，ＣＯＤＭｎ，ＢＯＤ５．７—８月，由于总氮质量浓度影响，水体判定为Ⅴ类；其他时间水质相对较好，在Ⅲ～Ⅳ类之间，监测期水质最好的时间为１０月２９日和１１月２５日．不考虑总氮影响时，水质基本在Ⅱ类以上，整体Ⅲ类以上，满足作为饮用水水源地的要求．２．２．２　３号点水质评价由表３可知，３号点总氮ＩＷＰＩ值最大为８９．２，水质是Ｖ类；ＩＷＰＩ值最小为４４．０，对应为ＩＩＩ类，说明３号点的总氮指标为ＩＩＩ～Ｖ类．３号点氨氮基本上为Ｉ类；ｐＨ为Ｉ类；ＤＯ基本上为ＩＩ类，ＴＰ基本上为ＩＩ类；ＣＯＤＭｎ基本上为ＩＩ类；ＢＯＤ５基本上为Ｉ类．３号点污染程度最重的因子为总氮．氨氮，ｐＨ，ＤＯ，６９８　第６期周　超，等：上海青草沙水库水质调查与评价 ＢＯＤ５污染程度较轻，其次为ＴＰ，ＣＯＤＭｎ．４月１５日、７月２８日、８月１３日和２７日为Ⅴ类；其他时间水质在Ⅲ～Ⅳ类之间，超标因子为总氮．监测期水质最好的时间为１０月２９日和１１月２５日．不考虑总氮影响时，监测期水质均在Ⅱ类以上，达到生活饮用水地表水源地一级保护区的标准．表２　２号点水质评价结果Ｔａｂ．２　Ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｔｅ　２取样日期Ｉ２１Ｉ２２Ｉ２３Ｉ２４Ｉ２５Ｉ２６Ｉ２７Ｉ２ｍａｘＩ′２ｍａｘ４月１５日２０．０－２６．１－４．０　７５．２　２８．８　７５．２　２８．７５月１８日２０．０　２０．０　２６．５－１０．７　６５．６　２１．５　６５．６　２６．５６月１５日２０．０　２０．８　２２．９－１０．７　７１．２　２０．５　７１．２　２２．９７月１３日２０．０　２０．０　２５．３　２０．０　２０．７　７２．０　１２．３　７２．０　２５．３７月２８日２０．０－２２．０　２０．０　２０．０　９２．０　２２．２　９２．０　２２．０８月１３日２０．０　２０．０　２２．０　２０．０　３１．１　８６．８　２７．１　８６．８　３１．１８月２７日２０．０－２２．９　２０．０　２３．３　８３．６　３４．９　８３．６　３４．９９月１６日２０．０　２０．０　４７．２　２０．０　１６．１　６２．０　３２．５　６２．０　４７．２９月２８日２０．０　２０．０　２８．８　２０．０　１７．２　６０．８　２５．４　６０．８　２８．８１０月２９日２０．０　２０．０　２８．９－１１．１　４４．０　３７．７　４４．０　３７．７１１月２５日２０．０　２０．０　２８．６　３７．２　１１．９　５３．０　２６．３　５３．０　３７．２１２月２９日２０．０　２０．０　３０．６　２０．０　２５．９　７２．８　２４．８　７２．８　３０．６ 注：Ｉ２１～Ｉ２７分别为２号点ｐＨ，ＤＯ，ＣＯＤＭｎ，ＢＯＤ５，氨氮，ＴＮ，ＴＰ的污染指数；Ｉ２ｍａｘ为２号点包括总氮的评价结果；Ｉ′２ｍａｘ为２号点不包括总氮的评价结果；以下类推．表３　３号点水质评价结果Ｔａｂ．３　Ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｔｅ　３取样日期Ｉ３１Ｉ３２Ｉ３３Ｉ３４Ｉ３５Ｉ３６Ｉ３７Ｉ３ｍａｘＩ′３ｍａｘ４月１５日２０．０　２０．０　２５．３－５．３　８０．４　２９．０　８０．４　２９．０５月１８日２０．０　２０．０　２０．４－１７．３　６５．２　２３．０　６５．２　２３．０６月１５日２０．０　２４．３　２２．０－６．７　７１．６　２１．５　７１．６　２４．３７月１３日２０．０　２３．３　２７．８　２０．０　１８．７　７８．０　１６．３　７８．０　２７．８７月２８日２０．０　３１．３　２２．０　２０．０　２１．１　８４．０　２３．２　８４．０　３１．３８月１３日２０．０　２０．０　２６．１　２０．０　１６．４　８９．２　２８．４　８９．２　２８．４８月２７日２０．０　２０．０　１８．０　２０．０　１４．９　８２．０　３１．８　８２．０　３１．８９月１６日２０．０　２０．０　３２．８　２０．０　１８．４　７５．２　３８．０　７５．２　３８．０９月２８日２０．０　２０．０　３５．２　２０．０　１４．９　５４．０　２７．８　５４．０　３５．２１０月２９日２０．０　２０．０　２８．５－１３．４　４４．０　２８．１　４４．０　２８．５１１月２５日２０．０　２０．０　１７．１　２７．２　１４．１　４８．６　２１．９　４８．６　２１．９１２月２９日２０．０　２０．０　２９．４　２０．０　２６．２　７４．４　２２．３　７４．４　２９．４２．２．３　４号点水质评价由表４可知，４号点总氮ＩＷＰＩ值最大为９５．６，水质是Ｖ类；ＩＷＰＩ值最小为４８．０，水质对应为ＩＩＩ类，说明库中４号点总氮指标为ＩＩＩ～Ｖ类．氨氮为Ｉ～ＩＩ类；ｐＨ为Ｉ类；ＤＯ为Ｉ～Ⅲ类；ＴＰ基本上为ＩＩ类；ＣＯＤＭｎ为Ｉ～Ⅲ类；ＢＯＤ５均为Ｉ类．４号点在４月１５表４　４号点水质评价结果Ｔａｂ．４　Ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｔｅ　４取样日期Ｉ４１Ｉ４２Ｉ４３Ｉ４４Ｉ４５Ｉ４６Ｉ４７Ｉ４ｍａｘＩ′４ｍａｘ４月１５日２０．０　２０．０　２５．３－２．７　９５．６　３２．８　９５．６　３２．８５月１８日２０．０　２０．０　１８．８－１４．０　６７．２　２３．８　６７．２　２３．８６月１５日２０．０　２６．４　１８．８－１６．０　７４．８　２１．５　７４．８　２６．４７月１３日２０．０　２０．０　３１．０　２０．０　２１．４　７７．６　８．２　７７．６　３１．０７月２８日２０．０　４０．２　２０．４　２０．０　２１．０　８０．０　１４．５　８０．０　４０．２８月１３日２０．０　２０．０　２８．６　２０．０　２１．７　９２．８　３１．６　９２．８　３１．６８月２７日２０．０－１８．０　２０．０　１４．１　８５．６　３６．９　８５．６　３６．９９月１６日２０．０　２０．０　２７．２　２０．０　１８．９　６０．０　２８．３　６０．０　２８．３９月２８日２０．０　２０．０　５５．２　２０．０　２０．７　６１．２　２７．８　６１．２　５５．２１０月２９日２０．０　２１．３　３６．３－１０．３　４８．０　２６．４　４８．０　３６．３１１月２５日２０．０　２０．０　２６．９　２０．０　１０．３　５０．５　２１．２　５０．５　２６．９１２月２９日２０．０　２０．０　２６．９　２０．０　２３．６　７２．６　２２．０　７２．６　２６．９７９８ 同济大学学报（自然科学版）第４０卷　日、８月１３日和２７日为Ⅴ类，其他时间水质在Ⅲ～Ⅳ类之间，超标因子为总氮．氨氮，ｐＨ，ＢＯＤ５污染程度较轻，其次为ＤＯ，ＴＰ，ＣＯＤＭｎ．监测期水质最好的时间为１０月２９日和１１月２５日．不考虑总氮影响时，除了７月２８日和９月２８日，水质均在Ⅱ类以上，整体Ⅲ类以上，完全满足作为饮用水水源地的要求．２．２．４　５号点水质评价由表５可知，５号点总氮ＩＷＰＩ值最大为１００．８，水质是劣Ｖ类；ＩＷＰＩ值最小为４９．３，水质对应为ＩＩＩ类，　说明５号点总氮为ＩＩＩ～劣Ｖ类．氨氮为Ｉ～ＩＩ类；ｐＨ为Ｉ类；ＤＯ基本上为Ｉ～Ⅲ类；ＴＰ基本上为ＩＩ类；ＣＯＤＭｎ为ＩＩ～Ⅳ类；ＢＯＤ５为Ｉ到Ⅳ类．５号点在４月到８月为Ⅴ类，５月１８日甚至达到劣Ⅴ类；９月之后在Ⅲ～Ⅳ类之间，超标因子为总氮．氨氮，ｐＨ污染程度较轻，其次为ＤＯ，ＢＯＤ５，ＴＰ，ＣＯＤＭｎ．监测期水质最好的时间为１１月２５日和１２月２９日．不考虑总氮影响时，除了９月２８日，水质均在Ⅲ类以上，完全满足作为饮用水水源地的要求．表５　５号点水质评价结果Ｔａｂ．５　Ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｔｅ　５取样日期Ｉ５１Ｉ５２Ｉ５３Ｉ５４Ｉ５５Ｉ５６Ｉ５７Ｉ５ｍａｘＩ′５ｍａｘ４月１５日２０．０　２０．０　４１．３－８．０　９０．０　２９．５　９０．０　４１．３５月１８日２０．０　２０．０　４０．８－９．３　１００．８　３５．３　１００．８　４０．８６月１５日２０．０　３７．７　４９．８－１３．３　９６．８　３３．５　９６．８　４９．８７月１３日２０．０　４４．０　５５．３　２０．０　３１．４　８８．０　３１．３　８８．０　５５．３７月２８日２０．０　２４．１　５５．３　２３．６　３５．６　９６．０　３４．６　９６．０　５５．３８月１３日２０．０　５２．０　４９．８　４２．０　２６．２　８６．８　３８．１　８６．８　４９．８８月２７日２０．０－４５．７　２０．４　２２．３　９１．２　５１．５　９１．２　５１．５９月１６日２０．０　３１．５　５６．０　７０．５　１７．１　７６．０　４６．０　７６．０　５６．０９月２８日２０．０　２０．０　６３．０　６０．５　２２．７　８０．０　４５．８　８０．０　６３．０１０月２９日２０．０　２０．０　３１．４－１４．１　５６．０　４１．３　５６．０　４１．３１１月２５日２０．０　２０．０　２４．５　４４．０　１５．６　５１．５　３０．７　５１．５　４４．０１２月２９日２０．０　２０．０　２８．６　２０．０　２９．１　４９．３　３０．０　４９．３　３０．０２．２．５　６号点水质评价由表６可知，６号点总氮ＩＷＰＩ值最大为９６．０，水质是Ｖ类；ＩＷＰＩ值最小为４４．０，水质对应为ＩＩＩ类，说明６号点总氮指标为ＩＩＩ～Ｖ类．氨氮为Ｉ～ＩＩ类；ｐＨ为Ｉ类；ＤＯ为Ｉ类；ＴＰ基本上为ＩＩ类；ＣＯＤＭｎ基本上为ＩＩ类；ＢＯＤ５基本上为Ｉ类水质．６号点在４月１５日、７月１３日、８月１３日和９月２８日为Ⅴ类，其他时间水质在Ⅲ～Ⅳ类之间，超标因子为总氮．氨氮，ｐＨ，ＤＯ污染程度较轻，其次为ＢＯＤ５，ＴＰ，ＣＯＤＭｎ．监测期水质最好的时间为１０月２９日和１１月２５日．不考虑总氮影响时，除了９月１６日，水质均在Ⅱ类以上，整体Ⅲ类以上，完全满足作为饮用水水源地的要求．２．２．６　７号点水质评价表６　６号点水质评价结果Ｔａｂ．６　Ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｔｅ　６取样日期Ｉ６１Ｉ６２Ｉ６３Ｉ６４Ｉ６５Ｉ６６Ｉ６７Ｉ６ｍａｘＩ′６ｍａｘ４月１５日２０．０－３１．５－１３．３　８１．２　３３．３　８１．２　３３．３５月１８日２０．０　２０．０　２３．７－２６．９　６５．６　２３．８　６５．６　２６．９６月１５日２０．０　２０．０　３０．２－１２．０　７５．２　２３．０　７５．２　３０．２７月１３日２０．０　２０．０　２７．８　２０．０　１７．１　８７．６　１６．３　８７．６　２７．８７月２８日２０．０　２０．０　２６．９　２０．０　１８．７　６８．０　２７．４　６８．０　２７．４８月１３日２０．０　２０．０　２４．５　２０．０　１８．７　９２．０　３０．３　９２．０　３０．３８月２７日２０．０－２７．８　２０．０　２７．５　７９．０　３９．０　７９．０　３９．０９月１６日２０．０　２０．０　４８．８　２０．０　１６．８　６４．０　３２．５　６４．０　４８．８９月２８日２０．０　２０．０　４２．４　２０．０　２３．４　９６．０　３２．９　９６．０　３２．９１０月２９日２０．０　２０．０　３９．６－１０．３　４４．０　３７．６　４４．０　３９．６１１月２５日２０．０　２０．０　３５．９　３９．６　１０．３　５２．２　２３．９　５２．２　３９．６１２月２９日２０．０　２０．０　２１．２　２０．０　２３．０　６５．６　２２．５　６５．６　２３．０ 由表７可知，７号点总氮ＩＷＰＩ值最大为８７．６，原水水质是Ｖ类；ＩＷＰＩ值最小为４０．８，水质对应为ＩＩＩ类，说明７号点总氮指标为ＩＩＩ～Ｖ类．氨氮为Ｉ～ＩＩ类；ｐＨ为Ｉ类；ＤＯ基本上为Ｉ类；ＴＰ基本上为ＩＩ类８９８　第６期周　超，等：上海青草沙水库水质调查与评价 水质；ＣＯＤＭｎ为ＩＩ类；ＢＯＤ５基本上为Ｉ类．７号点在４月１５日、７月１３日、８月１３日为Ⅴ类，其他时间水质在Ⅲ～Ⅳ类之间，超标因子为总氮．氨氮，ｐＨ，ＤＯ，ＢＯＤ５污染程度较轻，其次为ＴＰ，ＣＯＤＭｎ．监测期水质最好的时间为１０月２９日和１１月２５日．不考虑总氮影响时，除了７月２８日、８月２７日和９月１６日，水质均在Ⅱ类以上，整体Ⅲ类以上，完全满足作为饮用水水源地的要求．表７　７号点水质评价结果Ｔａｂ．７　Ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｔｅ　７取样日期Ｉ７１Ｉ７２Ｉ７３Ｉ７４Ｉ７５Ｉ７６Ｉ７７Ｉ７ｍａｘＩ′７ｍａｘ４月１５日２０．０－３９．５－６．７　８７．６　２８．５　８７．６　３９．５５月１８日２０．０　２０．０　２２．０－１２．０　６１．６　２２．８　６１．６　２２．８６月１５日２０．０　３６．０　３０．２－１４．７　７７．６　２３．０　７７．６　３６．０７月１３日２０．０　２３．３　２７．８　２０．０　１４．１　８７．６　２３．２　８７．６　２７．８７月２８日２０．０　２０．０　２４．５　２０．０　２４．９　６８．０　４２．０　６８．０　４２．０８月１３日２０．０　２０．０　２５．３　２０．０　２９．５　８７．６　３１．０　８７．６　３１．０８月２７日２０．０－３１．８　２０．０　２３．３　７５．２　４４．９　７５．２　４４．９９月１６日２０．０　２０．０　３０．４　２０．０　１５．９　６８．０　４２．４　６８．０　４２．４９月２８日２０．０　２０．０　３６．０　２０．０　１７．９　５６．０　３６．０　５６．０　３６．０１０月２９日２０．０　２０．０　２６．４－１２．６　４０．８　３６．４　４０．８　３６．４１１月２５日２０．０　２０．０　２８．６　２６．４　１３．４　４２．７　２９．９　４２．７　２９．９１２月２９日２０．０　２０．０　２３．７　２０．０　２８．５　５０．１　２８．０　５０．１　２８．５３　结论２００９年４月到２００９年１２月，从常规理化指标、有机物指标、藻类和营养盐指标４方面对水库水质进行了调查，并采用国家环境监测站推荐地表水水质评价方法———水污染指数法（ＷＰＩ）对上海青草沙水库水质进行了评价．结果表明，各项指标变化均与水中藻类生长有关系，因此藻类生长是影响水库水质的重要因素．上海青草沙水库作为饮用水水源应着重加强饮用水处理中的除藻、除微污染有机物的工艺，保障饮用水水质安全．各监测点位中５号点水质最差，包括总氮的情况下，５月１８日甚至低达劣Ⅴ类，水库整体为Ⅳ类水质．不包括总氮评价时，除了９月２８日，水质均在Ⅲ类以上；３号点水质较好，包括总氮的情况下，４月１５日、７月２８日、８月１３日和２７日为Ⅴ类；其他时间水质在Ⅲ～Ⅳ类之间，不包括总氮评价时，监测期水质均在Ⅱ类以上．综合判断，青草沙水库水质满足作为饮用水水源地的要求．参考文献：［１］　Ｆａｄｏｕａ　Ｈ　Ａ，Ｍｏｕｎａ　Ｋ，Ｒａｃｈｉｄａ　Ｂ，ｅｔ　ａｌ．Ｈｙｄｒｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎＺｅｕｓｓ－Ｋｏｕｔｉｎｅ　ａｑｕｉｆｅｒ，ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ　Ｔｕｎｉｓｉａ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎＭｏｎｉｔ　Ａｓｓｅｓｓ，２０１１，１７４：２８３．［２］　Ｙｕ　Ｊ，Ｈｏ　Ｗ　Ｔ，Ｌｕ　Ｈ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄｇｅｎｏｔｏｘｉｃｉｔｙ　ｏｆ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｍｉｃｒｏｌａｙｅｒ　ａｎｄ　ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ　ｗａｔｅｒ　ｉｎＧｕａｎｇｚｈｏｕ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｅａｒｌ　Ｒｉｖｅｒ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，２０１１，１７４：６８１．［３］　Ｊｉｎｄａｌ　Ｒ，Ｓｈａｒｍａ　Ｃ．Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｕｔｌｅｊ　Ｒｉｖｅｒａｒｏｕｎｄ　Ｌｕｄｈｉａｎａ　ｗｉｔｈ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｔｏ　ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ　Ｍｏｎｉｔ　Ａｓｓｅｓｓ，２０１１，１７４：４１７．［４］　Ｙｕ　Ｊ，Ｙａｎｇ　Ｙ　Ｆ，Ｙａｎｇ　Ｃ　Ｃ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｕｔｒｏｐｈｉｃ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃ　ｔｏｘｉｃｉｔｙ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｂｏｄｙ　ｉｎ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＰｅａｒｌＲｉｖｅｒ　ａｎｄ　ｓｅｖｅｒａｌ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｌａｋｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００７，３０（９）：１３９．［５］　顾玉亮，乐勤，金迪惠．青草沙———上海百年战略水源地［Ｊ］．上海建设科技，２００８，１（１）：６６． ＧＵ　Ｙｕｌｉａｎｇ，ＬＥ　Ｑｉｎ，ＪＩＮ　Ｄｉｈｕｉ．Ｑｉｎｇｃａｏｓｈａ—ａ　ｃｅｎｔｕｒｙ　ｓｔｒａｔｅｇｉｃｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｉｎ　Ｓｈａｎｇｈａｉ［Ｊ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，１（１）：６６．［６］　周金金，高乃云，赵世嘏，等．青草沙水库投入运行前原水中氮和磷动态变化特征研究［Ｊ］．给水排水，２０１０，３６（１２）：４９． ＺＨＯＵ　Ｊｉｎｊｉｎ，ＧＡＯ　Ｎａｉｙｕｎ，ＺＨＡＯ　Ｓｈｉｊｉａ，ｅｔ　ａｌ．Ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｒａｗ　ｗａｔｅｒ　ｂｅｆｏｒｅＱｉｎｇｃａｏｓｈａ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ　＆ＷａｓｔｅｗａｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，３６（１２）：４９．［７］　周超，高乃云，楚文海，等．水体中亚硝酸盐生物毒性和去除的研究进展［Ｊ］．给水排水，２０１１，３７（５）：１０４． ＺＨＯＵ　Ｃｈａｏ，ＧＡＯ　Ｎａｉｙｕｎ，ＣＨＵ　Ｗｅｎｈａｉ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｓｔｕｄｙｏｎ　ｂｉｏｔｏｘｉｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｎｉｔｒｉｔｅ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ　＆Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１１，３７（５）：１０４．［８］　赵世嘏．青草沙水库投入使用前水质调查与研究［Ｄ］．上海：同济大学环境科学与工程学院，２０１０． ＺＨＡＯ　Ｓｈｉｊｉａ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆｑｉｎｇｃａｏｓｈａ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｂｅｆｏｒｅ　ｐｕｔｔｉｎｇ　ｉｎｔｏ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ［Ｄ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ：Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０．［９］　周超，高乃云，王文清，等．黄浦江原水的生产性试验研究［Ｊ］．华中科技大学学报：自然科学版，２０１１，３９（７）：１２８． ＺＨＯＵ　Ｃｈａｏ，ＧＡＯ　Ｎａｉｙｕｎ，ＷＡＮＧ　Ｗｅｎｑｉｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｈｕａｎｇｐｕ　Ｒｉｖｅｒ　ｒａｗ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＨｕａｚｈｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ，２０１１，３９（７）：１２８．９９８。

上海青草沙水库水质处理步骤
上海青草沙水库是上海市一个重要的生态补给水源和饮用水源。

水质处理是保障其饮用水安全的重要环节，工程处理旨在改善水质，使之符合饮用水标准。

上海青草沙水库水质处理主要包括三个部分：一是原水处理，主要包括污染物的排放控制，水的取样和检测，以及水质模拟计算等；二是活性炭处理，主要进行活性炭吸附处理，设备主要有搅拌池、环流式来水过滤池等；三是UV处理，利用UV处理设备将水中有害物质的DNA链断裂，以杜绝细菌、病毒等有害微生物的产生。

在上海青草沙水库水质处理中，重点应注意的尤其是活性炭处理和UV处理。

在活性炭处理过程中，需要注意活性炭的控制及更换；和UV处理，需要定期检查感受灯的曝光能力以确保有效杀灭细菌和病毒。

另外，在水质处理过程中，应注意根据不同时期水质状况变化选择最佳处理手段，以保障水质稳定改善。

总之，上海青草沙水库水质处理是一项重要工程，要想保障饮用水安全，必须正确实施水质处理流程，并严格检查各处理步骤，确保处理的效果。

青草沙水库工作原理
青草沙水库位于中国上海市，是一座重要的饮用水源地。

它的工作原理主要涉及水的收集、净化处理和供应三个关键环节，以确保向城市居民提供安全、卫生的饮用水。

1. 水收集：青草沙水库的主要水源来自长江，通过引水渠道将江水引入库区。

在引水过程中，会设置一系列的闸门和泵站，用于控制水流的速度和方向，确保水量的稳定供应。

2. 净化处理：引入水库的水需要经过多级净化处理，以满足饮用水标准。

这个过程通常包括预氧化、混凝沉淀、过滤、消毒等多个步骤。

预氧化主要是为了去除水中的铁、锰等重金属离子和部分有机物；混凝沉淀则是通过加入混凝剂使悬浮物和胶体颗粒聚集沉降，以清除水中的悬浮物质；过滤是利用砂滤池或活性炭等过滤材料，进一步去除水中的微小颗粒和残余污染物；最后的消毒步骤通常使用氯气或臭氧，以杀灭水中的细菌和病毒。

3. 水质监测与管理：在整个水处理过程中，会有严格的水质监测系统，对水的pH值、浊度、微生物含量等关键指标进行实时监控，确保水质符合国家饮用水标准。

同时，水库管理部门还会定期对库区进行清理和维护，防止藻类过度繁殖和水体富营养化。

4. 供水系统：经过净化处理的水通过输水管网输送到城市各个区域。

供水系统包括主干管道、分支管道和用户接入点，以及必要的增压泵站和调蓄设施，确保水压稳定，满足不同用户的用水需求。

青草沙水库的工作原理体现了现代水利工程和水处理技术的结合，它不仅为上海市提供了可靠的饮用水资源，也是城市水资源管理和环境保护的重要组成部分。