淺析西北內(nèi)陸典型湖庫水生態(tài)現(xiàn)狀特征

鄭自寬，曹宇廷

（甘肅省水文水資源局，730000，蘭州）

近年，隨著我國西北大開發(fā)戰(zhàn)略步伐的不斷加大和經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，自然資源被過度開發(fā)利用，生態(tài)環(huán)境惡化問題逐漸顯現(xiàn)，尤其是水生態(tài)問題最先凸顯出來。由于排入河流湖庫的工業(yè)污水和生活廢水量快速增加，使得部分湖庫水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重，引發(fā)了藻類的過度繁殖生長，甚至發(fā)生水華、赤潮等災(zāi)害，嚴(yán)重危害區(qū)域生態(tài)環(huán)境。對于西北內(nèi)陸地區(qū)的甘肅，同樣受到水生態(tài)問題的困擾，特別是部分大中城市的生活飲用水水源地都是湖庫型水源地。隨著水生態(tài)狀況的惡化，不僅影響著當(dāng)?shù)氐乃a(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和旅游業(yè)的發(fā)展，更重要的是直接威脅著區(qū)域城市供水安全。

一、監(jiān)測與分析方法

1.檢測指標(biāo)選取

本次西北內(nèi)陸地區(qū)典型湖庫水生態(tài)現(xiàn)狀特征調(diào)研，是通過對選定的典型湖庫水體中溶解氧、五日生化需氧量（BOD5）、化學(xué)需氧量（COD）、高錳酸鹽指數(shù)、硝酸鹽氮（NO3-N）、亞硝酸鹽氮（NO2-N）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）等29個理化指標(biāo)的檢測，以及對水生微生物、浮游植物、浮游動物種類、數(shù)量的調(diào)查和分析，以掌握甘肅省典型湖庫水生態(tài)的現(xiàn)狀特征，并對水體的營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行綜合評價。

2.典型湖庫的選取

依據(jù)《2011年西部地區(qū)典型湖庫生態(tài)調(diào)研實施方案》要求，本著具有代表性、典型性并兼顧不同類型的原則，對西北內(nèi)陸地區(qū)的甘肅省湖庫名錄進(jìn)行抽樣選取，確定大蘇干湖、劉家峽水庫、尕海和天池4個典型湖庫樣本。其基本特征為：①大蘇干湖位于甘肅省阿克塞哈薩克族縣色勒屯草原西北端，距阿克塞縣80km。湖泊水源來自大小哈爾騰河潛流，水域面積約 108 km2，平均水深2.84 m，蓄水量1.72億m3，是甘肅省最大的內(nèi)陸咸水湖泊。區(qū)域氣候?qū)賰?nèi)陸高寒半干旱氣候，現(xiàn)有鳥類61種，獸類16種，是一個封閉的生態(tài)系統(tǒng)。②劉家峽水庫位于甘肅省臨夏永靖縣城西南1km處，流域面積 181 766 km2，水面面積約130 km2，總庫容 64億 m3。 電站裝機(jī)容量135萬kW，年發(fā)電量57億kWh，是以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、防凌、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益的大（1）型水利樞紐工程，是蘭州市供水備用水源地。③尕海位于甘肅省甘南藏族自治州碌曲縣西南部，距碌曲縣城56 km，是洮河發(fā)源地之一的周科河源頭的天然淡水湖，海拔3 479.7 m。其豐富的濕地資源，特別是泥炭資源在生物多樣性保護(hù)和儲水、供水等方面發(fā)揮著重要作用。20世紀(jì)80—90年代，由于尕海流域自然環(huán)境條件的變化和人類活動的影響（降水量減少，牧民對草地的過度開發(fā)利用），使植被覆蓋率下降，水土流失加劇，濕地面積萎縮，曾于1995年、1997年和2001年3次干涸。后經(jīng)政府多措施綜合治理，濕地生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)，目前湖區(qū)沼澤濕地面積達(dá)120 km2，水域面積達(dá)26 km2，蓄水量約3 900萬m3，水生植物種類達(dá)到94種，水生動物種類達(dá)到95種，2011年以來尕海濕地棲息繁殖的鳥類數(shù)量超過2.3萬只。④天池位于甘肅省文縣以北約100 km處，是白龍江一級支流洋河上源，屬高山堰塞湖類型淡水湖泊。整個湖呈葫蘆形，長2.15 km，最大寬度0.65 km，平均寬度0.41 km，水面面積0.88 km2，平均水深29.3 m，蓄水量0.32億 m3，湖面海拔 1 728.0 m，是甘肅省典型的高山湖泊。

3.現(xiàn)場調(diào)查與檢測

2011年8月，甘肅省水環(huán)境監(jiān)測中心與黃河流域水環(huán)境監(jiān)測中心技術(shù)人員組成聯(lián)合調(diào)查組，針對選取的典型湖庫的特點，在確保調(diào)查監(jiān)測斷面具備整體性、均勻性、代表性和銜接性的前提下，共布設(shè)14個斷面進(jìn)行樣品采集。其中大蘇干湖湖邊生長茂盛的蘆葦，只能選在湖中觀景臺附近布設(shè)采樣斷面，共設(shè)5個采樣點，采樣點間距大于50 m，分別位于湖岸、湖中近岸處和湖中心等；劉家峽水庫共布設(shè)2個采樣點，分別為清渾水交匯處和庫區(qū)上游區(qū)域處；尕海屬于鳥類自然保護(hù)區(qū)，水域邊緣多有沼澤，無法靠近水域，即在尕海景區(qū)布設(shè)2個采樣點，分別位于觀景臺下400 m草甸沼澤處和石碑下600 m處；天池沿湖岸及湖中心共均勻布設(shè)5個采樣點。

調(diào)研組現(xiàn)場詳細(xì)調(diào)查訪問了各典型湖庫的管理單位和周邊居民對其水生微生物種類與數(shù)量的記錄資料和觀察情況，現(xiàn)場檢測了區(qū)域氣候因子、水體的透明度和鹽度等項目，其余項目均通過樣品現(xiàn)場固定后，在實驗室內(nèi)進(jìn)行檢測。檢測的全過程嚴(yán)格執(zhí)行《水和廢水的檢測方法》及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其結(jié)果符合《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》的質(zhì)量要求，客觀顯示出西北內(nèi)陸地區(qū)的甘肅省典型湖庫的水生態(tài)特征。

二、現(xiàn)狀特征分析

1.理化特征

水體的物理化學(xué)特征是水生態(tài)系統(tǒng)能否健康運(yùn)行的最關(guān)鍵因素。依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002），通過對 pH、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、銅、鉛、汞、鎘、鋅等29個理化指標(biāo)的檢測分析，得知西北內(nèi)陸地區(qū)的甘肅省典型湖庫水體的理化特征，詳見表1。

2.浮游植物特征

浮游植物是指在水中浮游生活的微小植物,通常浮游植物就是指浮游藻類，主要有藍(lán)藻門、綠藻門、硅藻門、金藻門、黃藻門、甲藻門、隱藻門和裸藻門等8個門類的浮游種類。本次監(jiān)測的典型湖庫水體中浮游植物種類和數(shù)量詳見表2。

表1 西北內(nèi)陸地區(qū)典型湖庫水質(zhì)理化特征統(tǒng)計表

表2 西北內(nèi)陸地區(qū)典型湖庫浮游植物種類與數(shù)量統(tǒng)計表

表3 西北內(nèi)陸地區(qū)典型湖庫浮游動物數(shù)量與種類統(tǒng)計表

3.浮游動物特征

浮游動物是指懸浮于水中的水生生物。在生態(tài)系統(tǒng)中，環(huán)境因素對生物的繁衍和生長起著主要作用，同時生物的生命活動又反過來影響其所在的環(huán)境，即生物是整個環(huán)境因素綜合影響的產(chǎn)物。本次典型湖庫浮游動物監(jiān)測的尕海浮游動物種類多于其他3個湖庫，詳見表3。

4.湖庫富營養(yǎng)化分析

通過對西北內(nèi)陸地區(qū)典型湖庫水體中總磷、氨氮、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量和浮游生物種類與數(shù)量的檢測評價及分析，其典型湖庫的富營養(yǎng)化現(xiàn)狀特征：①大蘇干湖為中度富營養(yǎng)型湖庫，其水體中的總磷、氨氮含量是對湖庫富營養(yǎng)化影響較大的理化指標(biāo)。從湖水中微生物的種類看，硅藻和藍(lán)藻含量大即是富營養(yǎng)化的具體表現(xiàn)。大蘇干湖中現(xiàn)已無魚類，僅有人工在湖中養(yǎng)殖貝類、蝦類，這將會加速湖水富營養(yǎng)化，直至湖庫消亡。隨著湖庫富營養(yǎng)化的發(fā)展，藻類的數(shù)量會不斷增加，種類會逐漸減少，并由以硅藻和綠藻為主轉(zhuǎn)為以藍(lán)藻為主。另因大蘇干湖的海拔高，水深較淺，當(dāng)遇有適宜水溫、充足光照等利于藻類生長的條件時，即會發(fā)生大面積水華。②劉家峽水庫為中營養(yǎng)至輕度富營養(yǎng)狀態(tài)。因?qū)λw富營養(yǎng)化起重要作用的總磷含量較高，藻類含量亦達(dá)到50萬個/L。由于藻類過度生長，會使水體中溶解氧急劇降低，有可能在一定時間內(nèi)使水體處于缺氧狀態(tài)，嚴(yán)重影響魚類的生存。作為黃河蘭州市上游重要的水源及城市供水備用水源地，雖然水質(zhì)較好，但其藻類含量偏高，水體有輕度營養(yǎng)化的趨勢，亟待加強(qiáng)流域綜合治理和水源保護(hù)工作。③尕海為中度富營養(yǎng)化狀態(tài)的高原淡水湖。現(xiàn)場目測其水體呈黃綠色，有“水華”的特征，水體中總磷、氨氮及葉綠素含量均較高，水生生物種類豐富，數(shù)量多，是一個典型的因氣候變化和受人類活動影響而逐漸退化的淡水湖。近年，在政府大力開展流域綜合治理和水資源保護(hù)措施治理后，水域面積逐年增大，濕地生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)，但仍系中度富營養(yǎng)化湖庫。④天池現(xiàn)狀水體為中度富營養(yǎng)化狀態(tài)。隨著區(qū)域旅游業(yè)的開發(fā)與發(fā)展，人類活動將會影響天池水體質(zhì)量，需加強(qiáng)水生態(tài)保護(hù)。

三、結(jié) 論

本次調(diào)研的西北內(nèi)陸4個典型湖庫現(xiàn)狀水質(zhì)為Ⅲ類至劣Ⅴ類。其中大蘇干湖水質(zhì)現(xiàn)狀為地表水劣V類水質(zhì)，水生態(tài)狀況差；劉家峽水庫為地表水Ⅲ類水質(zhì)，水生態(tài)狀況相對較好；尕海水質(zhì)為地表水Ⅴ類水質(zhì)，水生態(tài)狀況較差；天池水質(zhì)為地表水Ⅲ類水質(zhì)，水生態(tài)狀況較好。4個典型湖庫的水體營養(yǎng)化狀態(tài)為中度營養(yǎng)化至富營養(yǎng)化狀態(tài)。其中大蘇干湖水體為中度富營養(yǎng)化，劉家峽水庫水體為中度營養(yǎng)化至輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)，尕海水體為中度富營養(yǎng)化，天池水體為中度富營養(yǎng)化。建議定期對西北內(nèi)陸典型湖庫的水生態(tài)進(jìn)行監(jiān)測與評價，以掌握其變化狀況，支撐政府主管部門實施有效預(yù)防性管理，保護(hù)區(qū)域水生態(tài)環(huán)境健康穩(wěn)定。

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