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为解决天河湖水质恶化问题，研究人员开展天河湖水质评估、污染源解析及环境管理策略研究。结果显示，水质受气候和人为活动影响有季节和空间变化，WQImin模型评估精度高，污染源主要是农业径流和生活污水等。该研究为平原水库环境管理提供参考。
在当今社会，饮用水安全是全球关注的焦点，尤其在一些发展中国家，水资源面临着分布不均和环境污染等严峻挑战。中国作为一个水资源相对匮乏的国家，人均水资源仅为全球平均水平的四分之一，大部分饮用水源来自河流和水库。其中，平原水库由于其特殊的地形和水文特征，如浅水体、大湖面、广流域以及频繁的水文交换等，使得其水生态环境更容易受到多种因素的影响，如引水水源、水动力条件、区域社会经济发展水平以及流域污染状况等。
天河湖，作为位于安徽北部平原的一座小型水库，是蚌埠市 116 万居民唯一的应急储备饮用水源，在防洪、供水和生态调节等方面发挥着至关重要的作用。然而近年来，天河湖的水质却出现了显著的季节性波动，富营养化指标升高，藻类密度增加，这对当地居民的饮用水安全构成了潜在威胁。更为严峻的是，目前天河湖水质监测的监管框架和预警系统尚未完全建立，人们对其水质恶化的原因和机制知之甚少。因此，开展对天河湖全面的水质评估和深入的污染源调查迫在眉睫。
基于上述背景，相关研究人员针对天河湖水质变化规律和驱动机制展开了一系列研究。此项研究意义重大，不仅有助于提升公众对小型水库安全供水的认知，还为平原水库的环境管理提供了新的参考依据。该研究成果发表在《Ecological Indicators》杂志上。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先，通过在天河湖设置 9 个采样点，于 2023 年 6 月至 2024 年 5 月进行每月一次的采样，获取了丰富的水样数据（涵盖水温、溶解氧、pH 值等多项指标）。然后，运用主成分分析 / 因子分析（PCA/FA）和绝对主成分得分 - 多元线性回归（APCS - MLR）模型等统计学方法，对数据进行深入分析，以识别水质变化的关键驱动因素和污染源。
下面来看具体的研究结果：
- 水质现状：研究发现，天河湖水质参数的空间分布呈现出一定规律，如悬浮物（SS）、化学需氧量（CODCr）等多种指标在湖的南部浓度较高，而水温（WT）、溶解氧（DO）等在北部较高。在时间分布上，水质参数随季节变化显著，夏季污染水平明显高于冬季。通过水质指数（WQI）评估，天河湖水质整体在 “良好” 和 “中等” 之间波动，且南部水质相对较差，夏季和秋季的 WQI 值较低。运用营养状态指数（TLI）评估显示，湖水处于富营养化状态，南部区域和夏秋季的富营养化程度更高。
- 污染源识别：通过相关性分析发现，降雨与部分水质指标呈正相关，气温和降雨是污染指标季节性变化的主要驱动因素。PCA/FA 分析提取出三个主成分，分别与不同的水质指标相关，进而确定了不同的污染源类别。APCS - MLR 受体模型量化了各污染源对水质参数的贡献率，结果表明，农业径流和生活污水排放是主要污染源，湖底沉积物中氮、磷的内源释放是次要污染源。
在研究结论与讨论部分，研究明确了天河湖水质的时空变化特征，即受气候和人为活动影响显著。夏季和秋季水质较差，南部区域污染更严重。同时，构建的 WQImin模型在水质评估方面表现出较高的准确性，为长期、高效的水质监测提供了有力工具。此外，研究还精准识别了主要污染源，为针对性的污染治理提供了科学依据。
综合来看，该研究全面深入地剖析了天河湖的水质状况、污染源及环境管理策略。研究成果对于保障天河湖作为饮用水源的安全具有重要的现实意义，同时也为其他类似平原水库的水质评估和环境管理提供了宝贵的借鉴，有助于推动相关领域的研究和实践发展，提升水资源管理和保护水平，确保居民饮用水安全。
