衡水湖濕地水環(huán)境分析及改善措施

郝躍穎

(河北省衡水水文水資源勘測(cè)局,河北衡水 053000)

衡水湖舊稱“千頃洼”,位于華北平原中心地帶的河北省衡水市境內(nèi),是華北平原最典型的淡水湖泊濕地之一,也是衡水市重要的水源地,地理坐標(biāo)為東經(jīng) 115°27′45″～115°42′6″,北緯 37°31′39″～ 37°42′18″。 衡水湖自然保護(hù)區(qū)總水面面積為 75 km2,分為東西兩湖,東湖面積為 42.5 km2,西湖為 32.5 km2,由草甸、水域、林地、灘涂等多種生態(tài)環(huán)境組成的天然生態(tài)系統(tǒng),其獨(dú)特的地理位置和優(yōu)良的水質(zhì),孕育了豐富的生物多樣性,2003年 6月得到了國(guó)務(wù)院的正式批復(fù)成為華北平原上第一個(gè)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。

1 衡水湖水文與水資源

1.1 衡水湖水源

衡水湖周邊河流屬海河流域子牙河水系。有滏陽(yáng)河、滏陽(yáng)新河和滏東排河三條主要河流流經(jīng)保護(hù)區(qū)北側(cè),河水均自西向東北流,并有閘道與衡水湖相通,水源主要來(lái)自西南部匯水,引黃、衛(wèi)運(yùn)河水。滏陽(yáng)河流域面積為 21 737 km2。滏陽(yáng)新河是為治理滏陽(yáng)河泛濫而人工開(kāi)挖的大型行洪排澇河道,行洪能力為6700m3/s;滏東排河系修筑滏陽(yáng)新河南堤時(shí)取土留下的河道,流域面積4 409 km2。保護(hù)區(qū)東側(cè)和南側(cè)還分別有冀碼渠、冀南渠和衛(wèi)千渠等人工河渠,以及鹽河改道后遺留的鹽河故道。

衡水湖蓄水設(shè)計(jì)高程 21.0m,總蓄水量為 1.88億 m3,其中東湖蓄水面積 42.5 km2,可蓄水 1.23億 m3;西湖蓄水面積 32.5 km2,可蓄水 0.65億 m3。衡水湖年降水量平均518.9 mm,年平均蒸發(fā)量(E601)1147mm,降雨量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)量,地表徑流水量很小(表 1為衡水市各河 2000～2009年徑流量統(tǒng)計(jì)表),靠流域降水很難維持穩(wěn)定的水位。因此人工調(diào)水是維系衡水湖濕地的主要水源。自 1994年以來(lái),引黃河水成為衡水湖的主要水源補(bǔ)給方式,衡水湖 1994～2009年間累計(jì)引蓄黃河水 6.82億 m3(表 2為 1994～2009年間歷次引黃入湖水量)。黃河水通過(guò)引黃濟(jì)冀工程利用清涼江油故閘以西現(xiàn)有衛(wèi) -千渠輸水,經(jīng)王口閘入衡水湖。

表1 衡水市各河 2000～2009年徑流量統(tǒng)計(jì)表 108m3/s

表2 1994-2009年間歷次引黃入湖水量 萬(wàn) m3

1.2 衡水湖近十年來(lái)水量與水位變化

由于集水區(qū)降水年際變異大,衡水湖蓄水量也有很大的年際變動(dòng)。自 1994年引蓄黃河水后,衡水湖水位保持平穩(wěn),衡水湖 2000～2009年期間各年引水后的最高水位、一年中的最低水位和平均水位見(jiàn)表 3。由于引黃一般主要在 11月至次年 1月進(jìn)行,所以 2月份成為衡水湖水量最豐沛的月份,從 3月份開(kāi)始,隨著蒸發(fā)量和農(nóng)業(yè)灌溉用水的增加,衡水湖水量開(kāi)始減少,到 7、8兩月進(jìn)入雨季,水位保持穩(wěn)定,9月份降水減少,衡水湖水位開(kāi)始繼續(xù)下降,到 11月引水前,水位達(dá)到一年中的最低水位。

表3 2000～2009年衡水湖東湖歷年蓄水情況 (水位為黃海高程)

2 衡水湖水質(zhì)現(xiàn)狀

河北省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心衡水分中心在衡水湖設(shè)有 7個(gè)監(jiān)測(cè)斷面:大庫(kù)設(shè) 5處:順民莊、南關(guān)新閘、王口閘、大趙閘、水廠取水口;小庫(kù)設(shè) 2處:南關(guān)新閘東、魏屯閘。每月均取樣監(jiān)測(cè)。現(xiàn)以該中心對(duì)衡水湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料為基礎(chǔ),選取 2010年 10月最新數(shù)據(jù),對(duì)衡水湖濕地的水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及方法確定

采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),采用比較嚴(yán)格的單因子法,在單次評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,采用綜合污染指數(shù)(Pn)法,分析各監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)污染程度,計(jì)算公式為:

式中:Pn為綜合污染指數(shù);Pi為污染分指數(shù)n為污染物項(xiàng)數(shù);Ci為某污染物實(shí)測(cè)濃度;CSi為某污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值(此次采用 GB3838-2002中三類水標(biāo)準(zhǔn)值)

其中:溶解氧按下式計(jì)算分指數(shù)

pH值按下式計(jì)算分指數(shù)

綜合污染指數(shù)的分級(jí)見(jiàn)表 4。

表4 綜合污染指數(shù) Pn分級(jí)表

2.2 不同區(qū)域的水質(zhì)情況

據(jù) 2010年 10月衡水湖的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料,選取 pH值、硫酸鹽、硫化物、總磷、硝酸鹽氮、氨氮、總氮、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)等共 23項(xiàng)參數(shù),價(jià)結(jié)果見(jiàn)表 5。

站點(diǎn)名稱 Pn 污染程度 主要污染物質(zhì)及其超標(biāo)倍數(shù)順民莊 0.67 輕污染 硫化物(2.4)高錳酸鹽指數(shù)(1.0)溶解氧為(4.0)南關(guān)新閘 0.61 輕污染 高錳酸鹽指數(shù)(1.0)硫化物(0.9)總磷(0.8)汞(0.2)王口閘 0.76 中污染 硫化物(3.8)總磷(0.8)汞(0.7)高錳酸鹽指數(shù)(0.3)大趙閘 0.74 中污染 pH為 9.3溶解氧為 4.0硫化物(0.6高錳酸鹽指數(shù)(0.4)汞(0.3)水廠取水口 0.76 中污染 pH為 9.4硫化物(4.5)高錳酸鹽指數(shù)(0.4)汞(0.2)南關(guān)新閘東 1.00 重污染 硫化物(3.3)高錳酸鹽指數(shù)(1.0)汞 (0.6)總磷(0.3)魏屯閘 0.75 中污染 硫化物(3.8)高錳酸鹽指數(shù)(0.2)溶解氧為(3.8)

根據(jù)衡水湖 10月份的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析可知,大庫(kù) 5處監(jiān)測(cè)站點(diǎn)中水廠取水口、大趙閘水質(zhì)均為劣Ⅴ類,南關(guān)新閘、王口閘、順民莊水質(zhì)均為Ⅴ類;各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)主要超標(biāo)項(xiàng)目為:硫化物、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧、總磷和 pH值。小庫(kù) 2處監(jiān)測(cè)站點(diǎn)水質(zhì)均為Ⅴ類,主要超標(biāo)項(xiàng)目為:硫化物、高錳酸鹽指數(shù)、汞、總磷和溶解氧。由以上分析可見(jiàn),目前衡水湖水質(zhì)污染較重,主要超標(biāo)項(xiàng)目為高錳酸鹽指數(shù)、硫化物、總磷,其次為 pH值。

2.3 不同季節(jié)的水質(zhì)情況

大趙閘為衡水湖的退水閘,位于桃城區(qū)大趙村西、衡水湖北岸,三個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中大趙閘最能代表衡水湖水質(zhì)狀況,大趙閘現(xiàn)已成為衡水湖旅游活動(dòng)的一個(gè)主要碼頭,人為活動(dòng)日趨頻繁,在開(kāi)發(fā)旅游之際還應(yīng)加強(qiáng)管理,以控制人為污染?，F(xiàn)就該斷面 2009年 10月 ～2010年 10月監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。

圖1 2009.10～2010.10大趙閘綜合污染指數(shù)變化圖

由上圖可以看出,除 2010年 8月的水質(zhì)級(jí)別為重污染和2010年 10月的水質(zhì)級(jí)別為中污染外,其他月份的污染較輕,水質(zhì)級(jí)別均為輕污染和尚清潔。2010年 10月主要超標(biāo)物質(zhì)為溶解氧、硫化物、高錳酸鹽指數(shù)和汞,其中 pH為 9.3。

2.4 引水水質(zhì)對(duì)衡水湖水質(zhì)的影響

2009～2010年度衡水市引黃分兩階段進(jìn)行,本文選取2009年 9月到 2010年 2月的數(shù)據(jù),分析引黃對(duì)衡水湖水質(zhì)的影響。

圖2 2009.9～2010.2

根據(jù)上圖數(shù)據(jù)分析可知:2009年 10～11月引黃,衡水湖水質(zhì)有了明顯好轉(zhuǎn)。大趙閘 2009年 10月綜合污染指數(shù)為0.48、污染程度為輕污染;11月綜合污染指數(shù)為 0.42、污染程度為輕污染;12月綜合污染指數(shù)為 0.39、污染程度為尚清潔;2010年 1月綜合污染指數(shù)為 0.40、污染程度為輕污染;2月綜合污染指數(shù)為 0.30、污染程度為尚清潔。說(shuō)明,只要衡水湖嚴(yán)格控制各種污染源,湖水自身具有較強(qiáng)的自凈能力,同時(shí)也說(shuō)明,黃河水水質(zhì)對(duì)衡水湖水質(zhì)具有較強(qiáng)的影響。

3 建議

綜上所述,衡水湖目前水質(zhì)狀況較好,原因是湖內(nèi)生長(zhǎng)的大片蘆葦、蒲草等水生植物,具有較強(qiáng)的水質(zhì)凈化能力,整個(gè)自然保護(hù)區(qū)保持較好的濕地生態(tài)環(huán)境。但隨著人口的不斷增加,周邊工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,衡水湖面臨的環(huán)境壓力也日益增加,為確保衡水湖濕地繼續(xù)保持一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境,特提出以下建議:

3.1 提高監(jiān)測(cè)能力與加大環(huán)境保護(hù)宣傳力度

衡水湖是一處退化后又被恢復(fù)起來(lái)的濕地,受長(zhǎng)期的人類活動(dòng)影響,存在著多方面深層次生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,必須提高對(duì)衡水湖水環(huán)境監(jiān)測(cè)能力。雖然濕地的重要性被人們普遍認(rèn)識(shí),但在利益與保護(hù)存在矛盾沖突時(shí),人們難以控制自己的利欲而常選擇利益,致使環(huán)境的無(wú)序開(kāi)發(fā)利用以致破壞,隨著衡水湖的知名度不斷擴(kuò)大,旅游開(kāi)發(fā)項(xiàng)目不斷增多,各項(xiàng)經(jīng)營(yíng)者及游客也在不斷增加,為此應(yīng)加強(qiáng)管理,廣泛宣傳提高全民環(huán)保意識(shí),將人類活動(dòng)對(duì)水質(zhì)帶來(lái)的影響降至最低。

3.2 抑制水生植物過(guò)度生長(zhǎng)

由于濕地原有物種結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,生態(tài)平衡受到影響,湖內(nèi)部分水生物過(guò)度生長(zhǎng),藻類大量繁殖生長(zhǎng),使水面上形成稠密的藻被層,大量死亡的藻類物質(zhì)及其它有機(jī)物沉入湖底,在分解過(guò)程中消耗大量溶解氧,加上有機(jī)代謝產(chǎn)物的積累,造成大量耗氧生物死亡,所以應(yīng)每年消除底泥,及時(shí)打撈收割水生物,從而抑制藻類過(guò)度生長(zhǎng)。

3.3 加強(qiáng)各種污染的治理

衡水湖水體污染的治理應(yīng)抓好二條措施:一是加大農(nóng)業(yè)面源污染治理控制力度,保證入湖水質(zhì)清潔,二是積極開(kāi)展湖內(nèi)生物治污工程,恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)的自然凈化能力。

3.4 合理發(fā)展旅游業(yè),保護(hù)湖區(qū)生態(tài)環(huán)境

隨著衡水湖知名度的提升,觀光旅游的人數(shù)會(huì)進(jìn)一步增加,但在開(kāi)發(fā)旅游資源上,應(yīng)卷遵守國(guó)家制度與相關(guān)法律、法規(guī),將環(huán)境、休閑、娛樂(lè)及科普教育融為一體,堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先,持續(xù)利用的原則,在衡水湖周邊劃定核心區(qū),緩沖區(qū),修建一定的生態(tài)保護(hù)林帶,減輕周邊人為活動(dòng)影響,在旅游區(qū)有針對(duì)性、有計(jì)劃的修建旅游設(shè)施,在日游高峰時(shí),人數(shù)要加以控制,以湖面環(huán)境承受能力為度,還應(yīng)建立整套的環(huán)境衛(wèi)生保證體系,注重衛(wèi)生管理,把旅游造成的負(fù)面影響降到最低。

[1]GB 3838—2002,地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]河北省水文水資源勘測(cè)局.衡水湖濕地生態(tài)保護(hù)與環(huán)境功能研究[R].2006.

[3]熊洋.衡水湖水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)及趨勢(shì)分析[J].南水北調(diào)與水利科技,2007.(3):64-66.

[4]張學(xué)知.衡水湖濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)原理與方法[J].南水北調(diào)與水利科技,2010.(1):122-125.