東平湖水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

師吉華，李秀啟，董貫倉(cāng)，客涵，劉超，高云芳

(山東省淡水漁業(yè)研究院，山東濟(jì)南250013)

東平湖地處山東省東平縣西部，位于北緯35°30'～36°20'、東經(jīng) 116°00'～116°30'，由老湖和新湖兩部分組成，新湖區(qū)屬淮河流域，老湖區(qū)屬黃河流域，東平湖為黃河和淮河兩大流域的分水嶺。全湖總面積為627 km2，其中老湖面積為209 km2，相應(yīng)蓄水能力為11．94×108m3;新湖面積為418 km2，相應(yīng)蓄水能力為27．85×108m3。全湖總?cè)菟窟_(dá)40×108m3，是調(diào)蓄黃河洪水的大型水庫(kù)，也是山東省第二大淡水湖泊和中國(guó)東部地區(qū)典型的淺水型湖泊，在供水、防洪、養(yǎng)殖、旅游、維持生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮著重要作用。東平湖湖水主要來(lái)源于天然降水所形成的地表徑流、黃河和大汶河。在黃河未滯洪的情況下，大汶河是東平湖的主要水源，所以大汶河的水文特征及水質(zhì)狀況可直接影響東平湖庫(kù)區(qū)的水量及水質(zhì)。近年來(lái)，由于城市建設(shè)、工業(yè)發(fā)展、農(nóng)作物大量施用化肥和植被被破壞造成的水土流失沖刷入湖等，營(yíng)養(yǎng)鹽和有機(jī)物等的輸入迅速增大，湖泊濕地生態(tài)功能遭到嚴(yán)重破壞，水環(huán)境質(zhì)量明顯下降，導(dǎo)致湖泊富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重［1-6］。而水體的富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡，從而使原有生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生結(jié)構(gòu)改變及功能退化［7］。作為南水北調(diào)東線工程的主要調(diào)節(jié)湖和山東省西水東送的水源地，東平湖在國(guó)家水資源配置戰(zhàn)略中地位凸顯，它一方面直接決定南水北調(diào)調(diào)水和生態(tài)廊道、清水廊道建設(shè)的成敗，另一方面也是山東省膠東調(diào)水工程的渠首。東平湖的水質(zhì)狀況不僅僅是一個(gè)湖泊的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，更直接關(guān)系到調(diào)水工程受水區(qū)的水質(zhì)安全問(wèn)題［8］。本研究中，對(duì)東平湖的水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，分析和研究了東平湖水環(huán)境要素的時(shí)空變化特征及其原因，旨在為東平湖水資源保護(hù)提供參考。

1 研究區(qū)域和研究方法

1.1 調(diào)查區(qū)域和調(diào)查項(xiàng)目

依據(jù)東平湖的地理方位、匯入河流情況和湖泊綜合利用情況，在東平湖內(nèi)設(shè)立8個(gè)采樣點(diǎn):大汶河入湖口 (1#)、大安山旅游區(qū) (2#)、八里灣泵站入湖口 (3#)、湖心區(qū) (4#)、湖東南網(wǎng)圍養(yǎng)殖區(qū) (5#)、老湖鎮(zhèn)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū) (6#)、陳山閘出湖口 (7#)和劉長(zhǎng)河輸水干渠 (8#)，這8個(gè)點(diǎn)基本涵蓋了主要湖區(qū)類型及不同利用方式區(qū)域 (圖1)。分別于2013年3、5、8、11月對(duì)這8個(gè)站位進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)，各站位均取距水體表面0．5 m深的水樣，并按照《水質(zhì)湖泊和水庫(kù)采樣技術(shù)指導(dǎo)》(GB/Y14581—1993)的要求進(jìn)行采集和保存。監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的溫度、pH、溶解氧(DO)、鹽度、總?cè)芙夤腆w (TDS)、透明度(SD)、電導(dǎo)率等，以及在現(xiàn)場(chǎng)固定后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)的總氮 (TN)、總磷 (TP)、高錳酸鉀指數(shù)(CODMn)、無(wú)機(jī)氮 (DIN)、活性磷酸鹽 (PO3-4-P)、石油類、葉綠素a(Chl-a)等。

圖1 東平湖調(diào)查站點(diǎn)位置分布Fig.1 Sampling sites and distribution in Dongping Lake

1.2 分析方法

各監(jiān)測(cè)指標(biāo)的分析測(cè)定參照《中國(guó)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)匯編水質(zhì)分析方法》及水利部1998年9月發(fā)布的《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》 (SL219-98)和《湖泊富營(yíng)養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范》中的方法執(zhí)行。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

評(píng)價(jià)方法參照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838—2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行單因子分析、內(nèi)梅羅污染指數(shù)法 (表1)和《湖泊 (水庫(kù))富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)程》中的TLI綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法 (表2)。

表1 內(nèi)梅羅指數(shù)污染等級(jí)劃分Tab.1 Pollution classification by Nemero index method

2 結(jié)果與分析

2.1 水質(zhì)指標(biāo)

由表3可知:各站點(diǎn)水體pH值含量接近，均呈弱堿性;DO含量較高，符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (僅7#站位5月為Ⅲ類)，5月DO平均含量顯著低于3月、8月和11月 (P＜0．05);TN 年平均含量為 3．24 mg/L，范圍為0．75～7．55 mg/L(3 月的 1#站位較為特殊，含量為15．17 mg/L，此站點(diǎn)是大汶河入湖口 (1#)，有養(yǎng)殖戶圈養(yǎng)鴨子，所以營(yíng)養(yǎng)鹽含量極高)，全年只有11月的湖心區(qū) (4#)及陳山閘出湖口 (7#)符合地表水環(huán)境質(zhì)量中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，其余全部超標(biāo)，超標(biāo)率達(dá)92．86%，且有57%的水質(zhì)為劣Ⅴ類;TP年平均含量0．077 mg/L，范圍為0．023～0．360 mg/L，從平均值看，超過(guò)地表水Ⅲ類水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(湖、庫(kù)≤0．05 mg/L)，接近Ⅳ類水，超標(biāo)率為50．00%，其中8月全部符合地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，而11月全部超標(biāo);CODMn年平均含量5．57 mg/L，范圍為3．40～16．90 mg/L，最大值出現(xiàn)在8月的陳山閘出湖口 (7#)，最小值為5月湖東南網(wǎng)圍養(yǎng)殖區(qū)(5#)，3月只有大汶河入湖口 (1#)為Ⅳ類水，5月全部符合地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，8月的大安山旅游區(qū)(2#)、老湖鎮(zhèn)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū) (6#)和陳山閘出湖口(7#)3個(gè)站點(diǎn)超標(biāo)，11月的大汶河入湖口 (1#)、湖心區(qū) (4#)和老湖鎮(zhèn)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū) (6#)超標(biāo)，其余全部符合地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn);Chl-a平均含量為11．60 μg/L，其中 8 月的 2#、3#、6#為Ⅳ類，8 月的7#、11月的8#為Ⅴ類，其余都符合地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。除DO外，上述指標(biāo)季節(jié)性差異均不顯著(P＞0．05)。透明度 (SD)變化區(qū)間為 0．38～1．10 m，從SD評(píng)分分析，東平湖水質(zhì)全部屬于輕度富營(yíng)養(yǎng)及中度富營(yíng)養(yǎng)，說(shuō)明水體藻類及懸浮顆粒較多;石油類含量為0．07～0．35 mg/L，全部超過(guò)地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，介于Ⅲ類及Ⅳ類之間，超標(biāo)率為100%。由單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分值確定南四湖主要污染物為氮污染，其次為CODMn。從全湖監(jiān)測(cè)結(jié)果看，水質(zhì)相對(duì)較好的是八里灣泵站入湖區(qū)及湖心區(qū)。

表2 淡水湖泊 (水庫(kù))營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)Tab.2 Classification standard of lake(reservoir)trophic level

表3 2013年?yáng)|平湖調(diào)查水體各指標(biāo)平均值及內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.3 Average of various indicators，and Nemero indices in the water in Dongping Lake in 2013

2.2 多因子綜合分析

通過(guò)相關(guān)加權(quán)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表4。由表4可見:(1)東平湖8個(gè)站點(diǎn)中，3月大汶河入湖口 (1#)為輕度富營(yíng)養(yǎng)，其余都為中度營(yíng)養(yǎng);5月除湖心區(qū) (4#)為輕度富營(yíng)養(yǎng)外，其余全部為中度營(yíng)養(yǎng);8月全部為中度富營(yíng)養(yǎng);11月大汶河入湖口 (1#)、八里灣泵站入湖口 (3#)和湖心區(qū) (4#)為中度營(yíng)養(yǎng)，湖東南網(wǎng)圍養(yǎng)殖區(qū)(5#)、陳山閘出湖口 (7#)為輕度富營(yíng)養(yǎng)，劉長(zhǎng)河輸水干渠 (8#)為中度富營(yíng)養(yǎng)，其余為輕度富營(yíng)養(yǎng)?？傮w評(píng)價(jià):各站點(diǎn)3月和5月為中度營(yíng)養(yǎng)，8月為中度富營(yíng)養(yǎng)，11月為輕度富營(yíng)養(yǎng)，全年評(píng)價(jià)為輕度富營(yíng)養(yǎng)。從綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)分析，水環(huán)境質(zhì)量由好到差依次為3月＞5月＞11月＞8月;全年水質(zhì)最好的站點(diǎn)為湖東南網(wǎng)圍養(yǎng)殖區(qū) (5#)，無(wú)論是從季節(jié)還是全年的綜合營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)指數(shù)都較低;11月的劉長(zhǎng)河輸水干渠 (8#)水質(zhì)最差，此點(diǎn)是南四湖水被引入東平湖的入湖干渠，因南四湖水環(huán)境質(zhì)量比東平湖差［9］，所以導(dǎo)致此點(diǎn)水質(zhì)相對(duì)較差。在28組數(shù)據(jù)中，9組為中度富營(yíng)養(yǎng)化，4組為輕度富營(yíng)養(yǎng)化，15組為中度營(yíng)養(yǎng)水平，貧營(yíng)養(yǎng)和重度富營(yíng)養(yǎng)水沒有，說(shuō)明東平湖水域雖存在污染但不嚴(yán)重。縱觀全年，富營(yíng)養(yǎng)化程度最高的是1#、5#和6#，1#為大汶河入湖口，工業(yè)廢水及生活污水入湖導(dǎo)致此點(diǎn)污染較重，5#和6#為網(wǎng)箱和網(wǎng)圍養(yǎng)殖區(qū)，養(yǎng)殖生物的排泄物使水體氮、磷含量增加。從表3可以看出，總氮、總磷對(duì)湖水污染的貢獻(xiàn)最大。

表4 東平湖調(diào)查水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)Tab.4 Trophic classification in the water in Dongping Lake

2.3 內(nèi)梅羅指數(shù)法分析

內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果 (表3)表明，東平湖水環(huán)境質(zhì)量受到污染，周年污染等級(jí)為Ⅲ類，5月、8月和3月污染等級(jí)為Ⅳ級(jí)，屬重度污染，11月為Ⅱ級(jí)，屬輕微污染，平均污染指數(shù)依次為5月＞8月＞3月＞11月，石油類和總氮污染嚴(yán)重，周年污染指數(shù)分別為3．47和3．24，周年超標(biāo)率為100%和92．86%;其次為Chl-a，周年污染指數(shù)為1．16，超標(biāo)率為46．43%;重金屬含量都遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值。-N和TP均存在不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象，但I(xiàn)值均較低。3月污染嚴(yán)重的是1#和6#站位，污染等級(jí)為Ⅴ、Ⅳ級(jí)，其余各點(diǎn)都為Ⅱ級(jí);5月總體污染等級(jí)高于3月，污染最輕的是2#，其次為4#，其余各點(diǎn)都在Ⅵ級(jí)以上;8月平均污染指數(shù)雖然低于5月，但各點(diǎn)污染等級(jí)都在Ⅲ級(jí)與Ⅵ之間，個(gè)別點(diǎn)的污染等級(jí)高于5月;11月水質(zhì)最好，污染等級(jí)全部為Ⅱ級(jí) (只有1#、8#污染等級(jí)分別為Ⅳ、Ⅲ級(jí))。全年1#污染最嚴(yán)重，I平均值為6．14，屬惡性污染，其次為6#和5#，I值分別為3．32和3．23，屬重度污染，其余各點(diǎn)I值都在3以下，污染程度較輕。綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)及內(nèi)梅羅指數(shù)分析結(jié)果一致。

周年污染等級(jí)結(jié)果顯示，非養(yǎng)殖區(qū)及湖心區(qū)水質(zhì)較好，如2#水質(zhì)最好，屬Ⅱ類輕度污染，但8月Chl-a含量為全年最高;3#八里灣泵站入湖口和4#湖心區(qū)、7#陳山閘出湖口和8#劉長(zhǎng)河輸水干渠污染等級(jí)為Ⅲ類;5#湖東南網(wǎng)圍養(yǎng)殖區(qū)和6#老湖鎮(zhèn)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)污染等級(jí)為Ⅳ類，主要污染因子為TN和石油類;污染最嚴(yán)重的為1#大汶河入湖口，周年污染指數(shù)均值高達(dá)6．14，3月最高為10．93，污染等級(jí)為Ⅴ類，TN和CODMn嚴(yán)重超標(biāo)。

3 討論

3.1 東平湖水域水環(huán)境的時(shí)空變化

3．1．1 20世紀(jì)80年代初至90年代末東平湖水環(huán)境質(zhì)量 王育鋒等［10］于20世紀(jì)80年代初調(diào)查發(fā)現(xiàn):該湖DO豐富，最低值為7．81 mg/L，最高值為10．98 mg/L，飽和度達(dá)92%～105%，為地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn);無(wú)機(jī)氮含量在7個(gè)站點(diǎn)中均較低，-N含量全年在28個(gè)站點(diǎn)只有7個(gè)點(diǎn)檢出且含量極低，為地表水Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn);N含量的平均值分別為0．009、0．099 mg/L，總氮在Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi);磷酸鹽及CODMn平均值分別為0．024、3．12 mg/L，含量均較低，屬Ⅱ類水質(zhì)。毛偉兵等［11］于20世紀(jì)90年代 (1990—1998)對(duì)東平湖調(diào)查表明，盡管豐水期的水質(zhì)好于枯水期，但是各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)明顯呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，1994—1998年對(duì)東平湖部分?jǐn)嗝嫠|(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明，除了1994年的兩個(gè)站點(diǎn)為Ⅳ類水質(zhì)外，其余的都為Ⅴ類水質(zhì)，總氮平均值為3．00 mg/L，為劣Ⅴ類，CODMn平均值為8．47 mg/L，為Ⅳ類水。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，20世紀(jì)90年代水污染狀況較80年代加劇，湖心區(qū)及非養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)明顯好于入湖口及養(yǎng)殖區(qū)，這與本調(diào)查結(jié)果相一致。

3．1．2 2000—2013年?yáng)|平湖水環(huán)境質(zhì)量 據(jù)許光輝等［12］2000—2008年連續(xù)8年的調(diào)查結(jié)果，東平湖水質(zhì)在考慮總氮及總磷的情況下，2000—2002年為Ⅴ類，2003—2008年因總氮含量小幅上升，污染加重為劣Ⅴ類水質(zhì)，主要污染指標(biāo)為COD、TN和TP，屬有機(jī)污染。姜東生等［13］調(diào)查發(fā)現(xiàn):入湖口水質(zhì)為全湖最差，COD和TN含量均超過(guò)地表水環(huán)境Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，氨氮、石油類超過(guò)地表水環(huán)境Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);湖心及出湖口水質(zhì)COD超過(guò)Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，CODMn、TN和TP超過(guò)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2006—2013年山東省淡水漁業(yè)研究院連續(xù)7年監(jiān)測(cè) (表5)表明:總氮全部超過(guò)地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)100%，Ⅳ類超標(biāo)71%，Ⅴ類超標(biāo)29%;2013年總氮監(jiān)測(cè)值最高，平均值達(dá)3．24 mg/L;-N最低含量都比20世紀(jì)80年代高近80倍，2010年監(jiān)測(cè)含量最低，其余年份變化不大;而硝酸鹽監(jiān)測(cè)結(jié)果正相反，2010年的監(jiān)測(cè)值僅低于2013年，比其余年份都高，-N含量比20世紀(jì)80年代高21倍;亞硝酸鹽含量由2008年的0．019 mg/L增加到2013年的 0．084 mg/L，增幅較大;TP總體呈下降趨勢(shì)，雖然中間有波動(dòng)，但均低于2006年;CODMn的年平均值高于4．50 mg/L，接近地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，2006—2008年呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，2009年下降，2010年及2011年又呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，且增幅較大，2013年又有所下降。

表5 東平湖富營(yíng)養(yǎng)化程度的年際比較Tab.5 Comparison of eutrophication degree in Dongping Lake in different years

從營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)看，2006年綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)年最高為59．26，以后逐年降低，2010年又升高到56．76。2013年的綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)低于2006年，但明顯高于2008年和2011年。2013年?yáng)|平湖水環(huán)境綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分析結(jié)果表明，水環(huán)境質(zhì)量依次為3月＞5月＞11月＞8月，表明東平湖水域水環(huán)境質(zhì)量有一定的季節(jié)分布特征，這與許光輝等［12］2008年的研究結(jié)果相一致。加權(quán)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明:3#八里灣泵站、4#湖心區(qū)、5#湖東南網(wǎng)圍養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)基本處于同一水質(zhì)等級(jí)，為中度營(yíng)養(yǎng)，陳山閘出湖口 (7#)為中度富營(yíng)養(yǎng)，其余都為輕度富營(yíng)養(yǎng) (表4);這與姜東生等［13］的研究結(jié)果相一致。許光輝等［12］2004—2008年的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，只有2008年為輕度富營(yíng)養(yǎng)，其余都為中度營(yíng)養(yǎng)，且指數(shù)值相差不大。2013年3月至11月對(duì)東平湖的4次水質(zhì)狀況調(diào)查表明，東平湖污染系數(shù)最高的是石油類，其次是 TN、TP和 COD。TP所占的污染負(fù)荷指數(shù)最大，平均污染指數(shù)達(dá)48．36%，所檢測(cè)的總磷濃度最低值為0．09 mg/L，接近Ⅳ級(jí)水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，而最高值達(dá)0．20 mg/L，已經(jīng)達(dá)到Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。與20世紀(jì)80—90年代比較，水環(huán)境質(zhì)量總體呈下降態(tài)勢(shì)，雖然中間有波動(dòng)，但總體形勢(shì)不容樂(lè)觀。

3．1．3 湖泊水生生物現(xiàn)狀

(1)浮游植物。本次調(diào)查中共檢出浮游植物8門76屬種，其中綠藻門種類最多，為32種，占總種類數(shù)的42．11%;硅藻門14種，占18．42%;藍(lán)藻門13種，占17．11%;裸藻門7種，占9．21%;隱藻門和甲藻門各3種，均占3．95%;黃藻門和金藻門各2種，均占2．86%。

5月浮游植物平均豐度為1．37×106ind．/L，平均生物量為1．09 mg/L，從生物量來(lái)看，甲藻門生物量占總量的30．61%，是第一優(yōu)勢(shì)種群，金藻門占總量的35．56%，為第二優(yōu)勢(shì)種群;8月浮游植物平均豐度為 1．48×107ind．/L，平均生物量為4．37 mg/L，藍(lán)藻門平均生物量為 1．19 mg/L，占總量的28．76%，為第一優(yōu)勢(shì)種群，硅藻門生物量占21．91%，為第二優(yōu)勢(shì)種群。

(2)浮游動(dòng)物。本次調(diào)查共檢出浮游動(dòng)物32種，其中輪蟲18種，占56．25%;原生動(dòng)物8種，占25．00%;橈足類2種，占6．25%;枝角類4種，占12．50%。

東平湖浮游動(dòng)物平均豐度為3470．352 ind．/L，平均生物量為5．03 mg/L，枝角類生物量占總量的58．53%，為第一優(yōu)勢(shì)種群，橈足類生物量占總量的34．06%，為第二優(yōu)勢(shì)種群。

東平湖水生維管束植物39種，分別隸屬于2門17科30屬39種 (圖2)。根據(jù)陳洪達(dá)［14］的研究方法，以斷面法對(duì)東平湖的水生植物的生物量進(jìn)行分析，以8月為例，生物量為 1．23～5．41 kg/m2，平均為 2．13 kg/m2。

圖2 2013年?yáng)|平湖水生植被生態(tài)系列圖Fig.2 Diagram of aquatic vegetation in Dongping Lake in 2013

由表6可見:東平湖春季水生植物以菹草為主，占水生植物總量的85%左右;8月總生物量中以輪葉黑藻所占比例最大，達(dá)40．75%，其次為眼子菜、狐尾藻。值得注意的是，輪葉黑藻、眼子菜、狐尾藻、金魚藻等沉水植物是草食性魚類優(yōu)良的食料，同時(shí)又是構(gòu)成草上產(chǎn)卵魚類產(chǎn)卵場(chǎng)的重要植物，他們的生物量占總生物量的69．39%，數(shù)量可觀。另外，菱、芡、蓮等經(jīng)濟(jì)作物占生物總量的17．77%，其余植物的生物量較少。

3.2 富營(yíng)養(yǎng)化原因分析

富營(yíng)養(yǎng)化是徑流對(duì)地表沖刷和淋溶及排放廢污水?dāng)y帶營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的大量匯集，使水體N、P等營(yíng)養(yǎng)元素嚴(yán)重超標(biāo)，高濃度營(yíng)養(yǎng)鹽導(dǎo)致浮游植物大量繁殖［15-17］，進(jìn)而導(dǎo)致水體溶解氧降低，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物死亡。富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生在河流湖泊中為水華，發(fā)生在海洋中為赤潮。在內(nèi)陸水體中，太湖、滇池和巢湖每年都有水華發(fā)生。2007年5月江蘇無(wú)錫太湖藍(lán)藻事件，導(dǎo)致市區(qū)水資源極大破壞。2009年9月安徽省合肥市巢湖湖區(qū)暴發(fā)局部性藍(lán)藻水華，西半湖湖區(qū)藍(lán)藻面積約為140 km2，水中DO急劇降低，生物鏈被大量毒素所破壞，浮游生物數(shù)量及其物種多樣性降低，對(duì)漁業(yè)資源、生態(tài)系統(tǒng)、人類健康和旅游業(yè)都產(chǎn)生了巨大危害［18］。

表6 2013年8月東平湖水生植物生物量比較Tab.6 Biomass of aquatic plants in August，2013

對(duì)比歷史數(shù)據(jù)和查閱相關(guān)文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，大汶河、陸源排污和地表徑流帶來(lái)的大量營(yíng)養(yǎng)物，是東平湖水域綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)增加及污染加重的主要原因。在黃河未滯洪的情況下，大汶河作為東平湖唯一的入湖河流，其水文特征及水質(zhì)狀況可直接影響東平湖庫(kù)區(qū)的水量及水質(zhì)。大汶河在匯集了流域內(nèi)地表徑流的同時(shí)，也運(yùn)載了沿途排放的各類工業(yè)廢水和生活污水，成為影響東平湖水質(zhì)的重要污染源［13］。東平湖 TN、TP、CODMn、Chl-a等指標(biāo)的峰值多出現(xiàn)在8月，其原因可能與東平湖流域在汛期非點(diǎn)源污染負(fù)荷增大有關(guān)，汛期在增加入湖水量的同時(shí)，地表徑流也帶來(lái)大量的企業(yè)廢水及城鎮(zhèn)生活污水;再者8月之前，氣溫、水溫均呈上升階段，導(dǎo)致浮游植物快速繁殖、生長(zhǎng)，細(xì)胞密度增大，使Chl-a含量增加;另外，開春至7月之前，菹草(俗稱麥黃草)遍布湖區(qū)，死亡后這些水生植物枯竭腐爛，也導(dǎo)致8月氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量增加，使得8月水環(huán)境質(zhì)量最差，富營(yíng)養(yǎng)化值最高。

4 結(jié)論與建議

自20世紀(jì)80年代開始，東平湖水環(huán)境質(zhì)量總體呈下降態(tài)勢(shì)，雖然中間有波動(dòng)，但水環(huán)境質(zhì)量總體在變差。主要表現(xiàn):溶解氧含量降低，營(yíng)養(yǎng)鹽及COD含量增高，且增幅較大，透明度降低;綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果為輕度富營(yíng)養(yǎng);內(nèi)梅羅評(píng)價(jià)污染等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬中度污染;污染因子前三位為TN(年超標(biāo)率 92．86%)、TP(50．00%)和 CODMn(25．00%)，依據(jù)漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，石油類超標(biāo)100%，東平湖水環(huán)境質(zhì)量存在明顯的時(shí)空差異。為此，對(duì)東平湖需采取以下措施:

(1)消減污染源排放，加強(qiáng)對(duì)入湖河流流域的污染治理。在黃河未滯洪的情況下，大汶河是東平湖的主要水源，大汶河流域污水排放量占整個(gè)東平湖污水排放量的82．2%，大汶河流域污水的治理，對(duì)改善東平湖的水質(zhì)起著非常重要的作用［11］。此外湖區(qū)養(yǎng)殖業(yè)導(dǎo)致的內(nèi)源性污染應(yīng)引起足夠重視。

(2)恢復(fù)和建立東平湖天然濕地凈化生態(tài)系統(tǒng)。湖泊濕地是流域流量的調(diào)節(jié)器，高效的濕地過(guò)濾作用能降解污染、凈化水質(zhì)，濕地具有生態(tài)調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、環(huán)境控制等多種功能，濕地生態(tài)系統(tǒng)的建立，作為湖泊保護(hù)的補(bǔ)救措施意義重大。

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