承德避暑山莊建于公元 1703 年至 1792 年，是中國現存最大的皇家園林，為國家 5A 級旅游景區，是承德市主要的旅游資源之一。山莊總占地面積為 564 萬 m2，其中湖區占地 57 萬 m2，平均水深 1． 8 m，湖水面積為 31． 5 萬 m2，庫容 567 萬 m3。近年來，避暑山莊湖區曾發生水草密集生長、水面大量懸浮現象，并散發出腥臭氣味道，影響湖區景觀。為調查避暑山莊湖水的污染現狀，本文對 2009 －2013 年避暑山莊湖水監測數據進行分析，為采取措施防止湖水水質進一步惡化，保護湖區景觀提供理論依據。
1 研究方法
1． 1 監測點位的設置和監測項目
在避暑山莊湖區設置四個監測點位，根據《地表水環境質量標準》\\( GB 3838 －2002\\) ，對其中 24 項基本項目進行監測，另外還對葉綠素、透明度等項目進行監測，共計 30 項，監測頻次為每年 5 月至 8 月，共測兩次，詳見表 1。
1． 2 評價方法與標準
依據《地表水環境質量標準》對監測項目進行單因子評價。采用 Spearman 秩相關系數來預測評價指標的年際升降趨勢; 采用皮爾遜積距相關系數，來判斷葉綠素 a 與總氮、總磷及氮、磷比例之間的相關性。
2 結果與討論
2． 1 避暑山莊湖水污染現狀監測與評價
2． 1． 1 水質監測結果與評價
根據 2009 年至 2013 年避暑山莊湖水監測數據，采用《地表水環境質量標準》中的Ⅳ類標準進行評價。鑒于總氮、總磷是水體富營養化的特征指標，單獨進行評價，因此在水質評價中未將其計入。在除總磷、總氮外的其他監測項目中，未檢出項目包括陰離子表面活性劑、揮發酚、氰化物、汞、鎘、鉛、六價鉻、銅、鋅、石油類、硫化物、硒等; 有檢出，但符合Ⅳ類標準的項目有水溫、pH 值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮、硫酸鹽、硝酸鹽氮、氟化物、氯化物、鐵、錳、砷等; 生化需氧量出現一次超標，超標點位是金山亭，時間是 2013 年 5 月，質量濃度是 6． 46 mg/L，超標 0． 08 倍。
2． 1． 2 水質污染特征及變化趨勢
根據《地表水環境質量評價辦法\\( 試行\\) 》，對避暑山莊湖水近 5 年的監測數據進行統計分析，結果表明，各監測點位的水質定類污染物均為生化需氧量，所監測項目除總氮、總磷外，都達到國家Ⅳ類水功能區劃要求。各監測點位的水質類別見表 2。選用 spearman 秩相關系數法，對四個監測點位水質類別變化趨勢進行檢驗，2009 年至 2013 年避暑山莊湖水污染上升趨勢不顯著，但整體呈惡化趨勢，水質類別從 2011 年之前的Ⅲ類，逐步變為 2013 年的Ⅳ類。
2009 － 2013 年，避暑山莊湖水總磷質量濃度范圍是 0． 017 ～ 0． 127 mg / L，超標率為 10% 。質量濃度最大值出現在 2013 年方園居點位，最小值出現在 2013 年金山亭點位。年均質量濃度范圍是 0． 030 ～0． 085 mg / L，五年均值為 0． 060 mg / L，最高值出現在 2011 年熱河點位。熱河點位的總磷質量濃度年均值變化較大，從 2009 年 0． 058 mg/L 降低到 2010 年的 0． 048 mg/L，然后開始大幅上升，到 2011 年質量濃度上升到 0． 085 mg/L，然后開始大幅降低，到 2013 年質量濃度降低到 0． 037 mg/L。金山亭點位質量濃度范圍是 0． 031 ～ 0． 074 mg/L，在 2009 － 2012 年總磷年均質量濃度呈上升趨勢，質量濃度從0． 031mg / L 上升到 0． 074 mg / L，然后開始降低，2013 年總磷年均質量濃度降為 0． 031 mg / L。水心榭點位總磷的質量濃度呈現先緩慢升高、再降低的變化趨勢，方園居點位總磷的質量濃度變化趨勢呈現先降低再升高的趨勢。用 spearman 秩相關系數法，對 2009 －2013 年四個監測點位總磷質量濃度年均值變化趨勢進行檢驗，檢驗結果表明，2009 年至 2013 年避暑山莊湖水總磷質量濃度年均值年際變化趨勢不明顯。
2． 2． 3 近 5 年避暑山莊湖水各監測點位葉綠素 a 年均質量濃度年際變化趨勢
葉綠素 a 存在于一切獨立營養植物中，是一種能將光合作用的光能傳遞給化學反應系統的唯一色素。通過測定葉綠素 a 可以了解水體中植物性浮游生物的現存量和基礎生產量，是評價水體富營養化程度的最直接有效方法。根據 US EPA 標準，葉綠素 a 大于 10 mg/m3，水體即為富營養型。2009 年至 2013 年避暑山莊湖水各監測點位葉綠素 a 質量濃度年均值變化趨勢見圖 1。從圖 1 可以看出，避暑山莊湖水葉綠素 a 年均質量濃度范圍是 5． 7 ～ 21． 2 mg/m3，5 年均值是 9． 8 mg/m3。葉綠素 a 最高值出現在2011 年芳園居點位，為21． 2 mg/m3，最低值出現在 2009 年金山亭點位，為 5． 70 mg/m3。用 spearman 秩相關系數法，對 2009 －2013 年四個監測點位葉綠素 a 質量濃度年均值變化趨勢進行檢驗，檢驗結果表明，2009 年至 2013 年避暑山莊湖水葉綠素 a 質量濃度年均值年際變化趨勢不明顯。
2． 3 2009 －2013 年避暑山莊湖水各監測點位總氮年均質量濃度與總磷年均質量濃度比值年際變化趨勢
一些學者認為營養鹽、水溫、pH 是水體富營養化、水華發生的主要限制因子，其中營養鹽中的氮磷比常作為關鍵因子。Ｒedfield 定律認為，藻類細胞組成的原子比率 C∶ N∶ P =106∶ 16∶ 1，如果氮磷比超過16 ∶ 1，磷被認為是限制因素; 當氮磷比小于 10 ∶ 1 時，通常氮被認為是限制因素; 當氮磷比為 10 ～ 20 之間時，限制因素變得不確定。2009 －2013 年避暑山莊湖水總氮質量濃度年均值、總磷質量濃度年均值比例變化見圖 2。從圖 2 可以看出，避暑山莊湖水總氮、總磷比例變化范圍是 50 ～213，氮磷比遠遠超過 16: 1，因此磷可能是水體富營養化、水華發生限制因素。用 spearman 秩相關系數法，對 2009 －2013 年四個監測點位總氮年均質量濃度與總磷年均質量濃度變化趨勢進行檢驗，檢驗結果表明，2009 年至 2013 年避暑山莊湖水總氮年均質量濃度與總磷年均質量濃度比值年際變化趨勢不明顯。
2． 4 2009 － 2013 年避暑山莊湖水各監測點位葉綠素 a 與總氮、總磷及氮、磷比例相關性分析
對葉綠素 a 與總氮、總磷及氮、磷比例相關性進行深入分析，能夠看出影響葉綠素 a 的主要因素，有利于判定污染物來源，并進行有效控制。對葉綠素 a 與總氮、總磷及氮、磷比例相關性分析，相關系數選擇皮爾遜積距相關系數，顯著性檢驗為雙側檢驗，結果如表 3 所示。從表 3 中可以看出，葉綠素 a 與總氮、總磷及氮、磷比例沒有顯著相關性，影響葉綠素 a 的因素可能是所有有機營養鹽及無機鹽共同作用的結果。
3 結論
1\\) 近 5 年承德市避暑山莊湖水總氮超標率為 100% ，總磷和生化需氧量的超標率均為 10% ，其它項目監測結果達到國家Ⅳ類標準功能區劃要求。
2\\) 用 spearman 秩相關系數法，對四個監測點位水質類別、主要營養物質變化趨勢及總氮、總磷比例變化趨勢進行檢驗，結果表明無明顯變化。
3\\) 積距相關性分析表明，葉綠素 a 與總氮、總磷及氮磷比沒有顯著相關性。
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