第２９卷第２期 ２０１５年３月 北京农业职业学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｖｏｃａｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖ０１．２９ Ｎｏ．２ Ｍａｒ．２０１５ 密云水库上游地表水人口处水环境变化规律研究 高秀清 （北京农业职业学院，北京１０２４４２） 【摘要】密云水库上游沟域生态环境的建设直接影响该流域水环境及密云水库水质的整体状况。潮河是密云水 库的主要补给源之一，对密云水库上游地表水２００６—２０１４年的ｐＨ值、溶解氧（Ｄ０）、高锰酸钾指数（ＣＯＤｍ）、氨氮 （ＮＨ 一Ｎ）等指标监测显示：水体中高锰酸钾指数年际在一定范围内波动较大，年内平均值季节性变化明显，最高值出 现在７月，平均值达到２．５０ ｍｇ／Ｌ，３－８月高锰酸钾指数明显高于其他月份；ｐＨ值、溶解氧、氨氮呈递增趋势，年监测 平均值冬季溶解氧值普遍偏高，秋季溶解氧普遍偏低，最高月与最低月相差１ｌ２９倍，氨氮１０一ｌ２月份偏高，月平均值 达到０．２２２ ｍｇ／Ｌ，夏季４—６月普遍偏低。 【关键词】密云水库；地表水；水环境；变化规律 【中图分类号】ＴＶ２１３ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１６７１—７２５２（２０１５）０２—００４４—０４ 密云水库有“燕山明珠”之称，位于北京 市密云县境内，坐落于燕岭群峰之中，横截潮、 水库，白河源于河北省张家口地区沽源县，于 张家坟附近注入水库，清水河在太师屯清水河 桥入库。 以潮河密云水库汇入口一古北口断面为对 象，根据现有监测数据及《地表水环境质量标准 白两河，不仅是北京市最主要的地表水饮用水 源地，也是环境用水的重要水源，更是南水北 调进京水的调蓄区，距北京市城区约７５ｋｍ，控 制面积１５ ７８８ｋｍ 。密云水库始建于１９５８年９ ＧＢ３８３８—２００２》（国家环保总局，２００２）中的评 价指标等具体情况，选择ｐＨ值、溶解氧（ＤＯ）、 月，１９６０年９月建成，最大库容４３．７５亿ｍ。， 相应水域面积１８８ｋｍ２，因此，密云水库水质状 况对北京市居民饮水安全具有十分重要的影响。 密云水库上游入库河流共有三条：潮河、白河 高锰酸钾指数（ＣＯＤ ）、氨氮（Ｎｉｌ，一Ｎ）等四 项指标数据进行分析，一方面监测密云水库上 游沟域发展对水环境末端质量影响情况，另一 方面为研究密云水库水质整体情况与原水质量 和清水河，潮河人库流量大于白河，清水河最 小。潮河源于河北省丰宁县槽碾沟南山，经滦 平县到古北口入北京境内，于辛庄桥进入密云 的因果关系提供重要依据，也为沟域生态环境 预警系统的建立提供参考。 【基金项目】北京市农业技术试验示范项目（２０１４０１３４） 【收稿日期】２０１５—０１—２１ 【作者简介】高秀清（１９６６一 ），女，辽宁沈阳人，北京农业职业学院水利与建筑工程系副主任、副教授，硕士。 研究方向：水土生态环境研究。 一４４— 高秀清：密云水库上游地表水入口处水环境变化规律研究 １材料与方法 １．１资料来源 选取潮河密云水库入库口一古北口断面 ２００６—２０１４年自动监测ｐＨ值、溶解氧（ＤＯ）、 Ｙ为水环境各水质模拟对象，建立线性回归方程 ｙ＝ｂ＋ａｘ，其中，ａ为水质要素趋势，若ａ＞０， 表示水质状况呈上升趋势，ａ＜０，表示水质状 况呈下降趋势，ａ为水质倾向率（ｍｇ／（Ｌ．ａ１）。 高锰酸钾指数（ＣＯＤｍ）、氨氮（ＮＨ 一Ｎ）数据； 资料来源于北京环境保护监测中心站。 １．２分析方法 采用回归统计方法，计算古北口断面年际、 ２结果与分析 ２．１ ｐＨ值 对潮河密云水库入库口一北古口断面 年内水环境中ｐＨ值、溶解氧、高锰酸钾指数、 氨氮的倾向率，即以Ｘ代表各种水质因子的年， ２００６—２０１４年，各年际ｐＨ值变化及其年内变化 规律进行分析，见图１。 ０ ２ ４ ６ ８ １０ １２ （ａ）年际ｐＨ值变化 （ｂ）年内平均ｐＨ值平变化 图１ ＰＨ值变化规律图 图１表明，潮河密云水库入库口古北口断 ７月份最低，为７．５８。从年内变化图形看出，春 面，２００６—２０１４年ｐＨ值呈上升趋势，倾向率 ＞Ｏ，为０．０６２５，多年平均ｐＨ值为７．９５；２０１０年 最低，年平均７．５１，最高值是２０１２年，年平均 达到８．７８，２００６—２０１１年ｐＨ值变化平缓，２０１２ 季ｐＨ值相对偏高，夏季ｐＨ值相对偏低，秋、 冬季ｐＨ相对平缓，接近平均水准。同时，ｐＨ值 最高月与最低月相差仅１．１５倍，相差非常微弱。 ２．２溶解氧（ＤＯ） 对潮河密云水库入库口一北古口断面 ２００６—２０１４年，各年际溶解氧变化及其年内变 年ｐＨ值明显增加，自２０１２年之后ｐＨ值逐年减 少，２０１４年基本接近平均值，为７．９１。 ｐＨ值年内变化相对平缓，３月份最高，达８．６８， 化规律进行分析，见图２。 ２００６ ２００８ ２０１０ ２０１２ ２０１４ ０ ２ ４ ６ ８ １０ １２ （ａ）年际溶解氧变化 （ｂ）年内溶解氧均值变化 图２溶解氧变化规律图 一４５— 北京农业职业学院学报图２－ａ表明，潮河密云水库入库口古北口断 面，２０（Ｏ－２０１４年间溶解氧明显呈上升趋势，倾 向率为０．３３５７ｍｇ／（Ｌ．ａ），溶解氧最低的是２００６年， ２０１５年第２期 最低的是９、１０月份，均为７．８７ ｍｇ／Ｌ，最高的 是３月份，达到１０．１５ ｍｇ／Ｌ，其次是１２月份， 溶解氧为１Ｏ．０７ ｍｇ／Ｌ。同时，从年内变化图形可 年平均４．４８ｍｇ／Ｌ，最高值是２０１２年，１０．６０ｍｇＬ， ２０１２年之后溶解氧明显减少，２０１３年平均为 ８．２７ｍ￣Ｌ，２０１４年又上升到９．１０ ｍｇ／Ｌ。可见， 以看出，冬季溶解氧值普遍偏高，秋季溶解氧 普遍偏低，最高月与最低月相差１．２９倍。因此， 秋季是控制密云水库上游污染物流入，防止密云 密云水库上游潮白河入库口一古北口断面溶解 氧除２００６年外，地表水环境溶解氧值均在《地 水库地表水环境中溶解氧降低的最主要时机。 ２．３高锰酸钾指数（ＣＯＤ ） 对潮河密云水库入库口一北古口断面２００６— 表水环境质量标准》（ＧＢ３８３８—２００２）中Ⅱ类水 标准范围内。 ２０１４年，入库口地表水环境中高锰酸钾指数 图２－ｂ表明，溶解氧年内变化中，溶解氧 （ｃ０Ｄ ），各年际、年内变化规律进行分析，见图３。 ２ｏ０６ ２ｏ０８ ２０１０ ２０１２ ２０１４ ０ ２ ４ ６ ８ １０ １２ （ａ）年际高锰酸钾指数变化 （ｂ）年内高锰酸钾指数变化 图３ 高锰酸钾指数变化规律图 图３显示，潮河密云水库入库口一古北口 断面，２００６—２０１４年间，高锰酸钾指数上下波 季是控制密云水库地表水环境中高锰酸钾指数 增加的关键期。 ２．４氨氮（ＮＨ 一Ｎ） 动非常明显，最高值为２０１３年，高锰酸钾指 数为２．４９ｍｇ／Ｌ，其次是２００８年，高锰酸钾指 数是２．３７ｍｇ／Ｌ，高锰酸钾指数最低的是２００９ 年，年平均１．５７ｍｇ／Ｌ，年平均高锰酸钾指数 递减最多的是２００８年到２００９年，年平均值减 少０．８１ｍｇ／Ｌ，其次是２０１３年到２０１４年，年 平均值减少０．７８ｍｇ／Ｌ，２０１４年随南水北调水 对潮河密云水库入库口一北古口断面２００６— ２０１４年问数据分析，入库口地表水环境中氨氮 （ＮＨ 一Ｎ），各年际、年内变化规律见图４。 图４表明，潮河密云水库入库口古北口断 面，２００６—２０１４年际氨氮上下波动非常明显， 且呈上升趋势，倾向率为０．００６９ｍｇ／（Ｌ．ａ），最高 值为２０１ １年，年平均氨氮０．２５７ｍｇ／Ｌ，氨氮最 低的是２００６年，年平均０．０５９ｍｇ／Ｌ。２００６年 的人进，高锰酸钾指数明显减少。可见，密云 水库上游潮白河入库口一古北口断面２００９年、 ２０１０年高锰酸钾指数属《地表水环境质量标准》 （ＧＢ３８３８—２００２）中Ｉ类水标准，其余各年高锰 酸钾指数平均值均在Ⅱ类水标准范围内。 高锰酸钾指数年内变化规律可见：高锰酸钾 指数高值出现在７月，平均值达到２．５０ｍｇ／Ｌ，其 从最低值０．０５９ｍｇ／Ｌ，迅速上升至２００８年的 ０．２２８ｍｇ／Ｌ，到２００９年，年平均氨氮值有所下降， 降低到０．１６８ｍｇ／Ｌ，２００９年到２０１１年，年平均 氨氮值再次增加到０．２５７ｍｇＬ，２０１３年氨氮值降 低到０．０８８ｍｇ／Ｌ，２０１４年氨氮值又有些回升，上 升至０．１７５ｍｇ／Ｌ。可见，密云水库上游潮白河入 库口一古北口断面２００６年、２００７年、２０１３年 次是３月份，平均值为２．３２ｍｇ／Ｌ。同时显示，３—８ 月高锰酸钾指数明显高于其他月份，因此，夏 －－－——４６・・——— 高秀清：密云水库上游地表水人口处水环境变化规律研究 ２００６ ２００８ ２０１０ ２０１２ ２０１４ ０ ２ ４ ６ ８ １０ １２ （ａ）年际间氨氮变化（ｂ）年内氨氮均值变化 图４氨氮变化规律图 氨氮属《地表水环境质量标准》（ＧＢ３８３８—２００２） 因为此时段河道径流较大具有稀释作用。 中Ｉ类水标准，其余各年氨氮平均值均在Ⅱ类 水标准范围内。 氨氮年内变化最高值出现在ｌ２月，月平均值 达到０．２２２ｍｇ／Ｌ，其次是ｌ１月，平均值为０．１８９ｍｇ／Ｌ， ３结论与建议 ３．１四项监测指标对密云水库水质影响各异 监测期内的数据变化规律见表１。水体ｐＨ 值均为碱性，监测期年内平均ｐＨ值变化较小， 说明水质具有很强的相似性。 最低的是４月，氨氮值为０．１３１ｍｇ／Ｌ，其次是５月 氨氮值为０．１３５ｍｇ／Ｌ。同时发现，ｌＯ一１２月氨氮值 均属全年偏高期，夏季４－６月氨氮值普遍偏低， 表１ ２００６—２０１４监测数据汇总分析 ３．２除２００６年外，地表水环境溶解氧值均 在《地表水环境质量标准》（ＧＢ３８３８—２００２）中 Ⅱ类水标准范围内。 Ｔ，Ａｒｍｉ Ａ Ｓ Ｍ，Ｔｏｒｉｍａｎ Ｍ Ｅ，Ｍｏｋｈｔａｒ Ｍ．Ｓｐａｔｉａｌ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｌａｎｇａｔ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ（Ｍａｌａｙｓｉａ）ｕｓｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｔｒｉｃｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，２０１１，１７３（１／４）：６２５－６４１． ３．３秋季是控制密云水库上游污染物流人， 防止密云水库地表水环境中溶解氧降低的最主 【３］Ｓｏｎｇ Ｌ Ｘ，Ｌｉｕ Ｄ Ｆ，Ｘｉａｏ Ｓ Ｂ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｎｏｎｐｏｉｎｔ ｓｏｕｒｃｅ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｏｕｔｐｕｔ ｆｒｏｍ Ｘｉａｎｇｘｉ Ｂａｓｉｎ ｉｎ 要时机。夏季是控制地表水环境中高锰酸钾指 数增加的关键期。加强对潮河上游污染物的监 测，能够有效防控冬季氨氮含量偏高。 Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ［Ｊ］．Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｂａｓｉｎ，２０１１，２０（８）：９９０—９９６． ［４］赵慧颖，李成才，赵恒和，田辉春，宋庆武，寇 志强．呼伦湖湿地气候变化及其对水环境的影响［Ｊ］．冰川 冻土，２００７（０５）：７９５—７９９． 【５］王晓燕，秦福来，欧洋，薛亦峰．基于ＳＷＡＴ模 【参考文献】 …１李新荣，李顺江，杨金凤，等．密云水库上游河 型的流域非点源污染模拟——以密云水库北部流域为例 『Ｊ１．农业环境科学学报，２００８，２７（３）：１０９８—１１０５． 流入库段氮及磷的空间分布和评价［Ｊ］．北方园艺，２０１４ （０８）：１５２－１５５． ［２］Ｊｕａｈｉｒ Ｈ，Ｚａｉｎ Ｓ Ｍ，Ｙｕｓｏｆｆ Ｍ Ｋ，Ｈａｎｉｄｚａ Ｔ Ｉ （责任编辑 胡－－－－——鑫） ４７・－－－——