南四湖水環(huán)境質(zhì)量及水生態(tài)狀況評價

劉洪林紀(jì)杰善張秀敏

南四湖水環(huán)境質(zhì)量及水生態(tài)狀況評價

劉洪林1紀(jì)杰善2張秀敏2

一、監(jiān)測站點(diǎn)布設(shè)

南四湖二級壩樞紐工程將南四湖一分為二，壩北為上級湖，由南陽湖、獨(dú)山湖和昭陽湖（大部）組成，壩南為下級湖，由昭陽湖（小部）和微山湖組成。2013年在南四湖設(shè)置11個水質(zhì)監(jiān)測站點(diǎn)，分別為南陽湖的王廟、南陽、前白口，獨(dú)山湖的獨(dú)山，昭陽湖的沙堤、二級湖閘上、二級湖閘下、大捐、高樓，微山湖的微山島和韓莊閘閘上，同時在南陽湖的南陽、獨(dú)山湖的獨(dú)山、昭陽湖的二級湖閘上、微山湖的微山島和韓莊閘閘上進(jìn)行生態(tài)監(jiān)測。

二、南四湖水環(huán)境質(zhì)量評價

1.評價項(xiàng)目及評價標(biāo)準(zhǔn)

按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）進(jìn)行評價，評價項(xiàng)目為基本項(xiàng)目。

2.南四湖水質(zhì)狀況

依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對南四湖進(jìn)行逐月、年均、汛期、非汛期評價。從評價結(jié)果來看，南四湖水質(zhì)基本處在Ⅲ-Ⅳ類水，超出Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目主要是總磷、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量等有機(jī)物。

三、南四湖水生態(tài)狀況評價

1.富營養(yǎng)化評價

（1）評價方法

按照《水資源公報編制規(guī)程》（GB/T23598-2009）中技術(shù)要求，選取總磷、總氮、葉綠素a、高錳酸鹽指數(shù)和透明度等五項(xiàng)參數(shù)，參照《水資源公報編制規(guī)程》的評價標(biāo)準(zhǔn)及分級方法進(jìn)行評價。

（2）南四湖富營養(yǎng)化評價

對南四湖逐月及富營養(yǎng)化易發(fā)期（4～9月）進(jìn)行營養(yǎng)狀態(tài)評價。從評價結(jié)果來看，各監(jiān)測站點(diǎn)多數(shù)月份營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在53～68之間，屬于輕度富營養(yǎng)。隨著季節(jié)變化水溫的升高，各站點(diǎn)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)有所上升，其中上級湖的南陽湖水域較為突出，王廟和南陽監(jiān)測站點(diǎn)8月份營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)達(dá)到70左右，屬于中度富營養(yǎng)。4～9月份其他各監(jiān)測站點(diǎn)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)有所上升，但仍屬于輕度富營養(yǎng)。從上級湖和下級湖水體情況來看，上級湖營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)比下級湖略高，整體均屬于輕度富營養(yǎng)。2013年11月營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)均出現(xiàn)較大幅度上升，這是由于11份南水北調(diào)試通水，湖區(qū)水流加快擾動湖底淤泥所至，非自然因素造成。各站點(diǎn)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化情況見圖1。

2.藻類監(jiān)測與評價

（1）藻類分布

南四湖共設(shè)5個藻類監(jiān)測點(diǎn)，通過對各監(jiān)測點(diǎn)樣品鑒定分析，共檢測到藻類5個門24個屬。其中藍(lán)藻門1個屬，占總數(shù)的4.2%；綠藻門12個屬，占總數(shù)的50.0%；硅藻門8個屬，占總數(shù)的33.3%；裸藻門2個屬，占總數(shù)的8.3%；金藻門1個屬，占總數(shù)的4.2%。其中浮游植物種類最多的監(jiān)測站點(diǎn)是南陽湖南陽島和獨(dú)山湖獨(dú)山，共檢出18個屬。2013年南四湖逐月藻類組成見圖2。

圖1 2013年南四湖各站點(diǎn)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化圖

圖2 2013年南四湖藻類組成示意圖

由各月藻類分布及種群結(jié)構(gòu)分析可知，獨(dú)山湖藻類組成相對較豐富，南四湖各測點(diǎn)的藻類群落在不同的月份存在相應(yīng)變化。南四湖藻類組成變化明顯。藻類組成最少的月份為當(dāng)年1月、2月、12月；藻類組成相對較多月份集中在當(dāng)年5～10月之間，說明溫度對藻類的種群數(shù)量以及生長繁殖有很重要的作用。7月份雖然溫度高，但由于汛期降雨量逐漸增加，水文條件不利于藻類大量快速生長，因此藻類組成相對較少。

（2）藻細(xì)胞密度

通過對南四湖藻類密度的定量分析，獨(dú)山湖獨(dú)山7月份藻細(xì)胞密度最高，數(shù)量為120×104個/L。微山湖微山島12月份藻細(xì)胞密度最低，數(shù)量為3.1×104個/L。南陽湖南陽島年平均值為44.2×104個/L，獨(dú)山湖獨(dú)山年均值為64.0×104個/L，昭陽湖二級湖（閘上）年平均值為33.3×104個/L，微山湖微山島年平均值為39.3×104個/L，微山湖韓莊閘閘上年平均值為42.8×104個/L。南四湖藻細(xì)胞密度值見表1。

（3）藻類的優(yōu)勢群落

根據(jù)2013年1～12月份監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯總和分析，南四湖常見藻類為綠藻門、硅藻門、裸藻門、藍(lán)藻門、金藻門。其中，南陽湖常見藻類為綠藻門、硅藻門、裸藻門、藍(lán)藻門、金藻門；獨(dú)山湖常見藻類為綠藻門、硅藻門、裸藻門、藍(lán)藻門；昭陽湖和微山湖常見藻類為綠藻門、硅藻門、裸藻門。南四湖優(yōu)勢群落主要為綠藻門，占60%以上。藍(lán)藻暖季多冷季少，進(jìn)入夏季后隨著水溫升高，其藻密度較其他季節(jié)要高，在個別區(qū)域可成為優(yōu)勢群落。南四湖及各湖區(qū)域藻類比例見表2。

（4）藻類種群結(jié)構(gòu)與污染指示物種

指示物種評價法比較適用于一些自然生態(tài)系統(tǒng)的健康評價，生態(tài)系統(tǒng)在沒有外界脅迫的條件下，通過自然演替為這些指示物種造就了適宜的生境，致使這些指示物種與生態(tài)系統(tǒng)趨于和諧的穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài)。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)受到外界脅迫后，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能受到影響，這些指示物種的適宜生境受到脅迫（或破壞），指示物種結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)將產(chǎn)生明顯變化。

通常污染指示藻類的種類和數(shù)量，在一定程度上可直接反映出環(huán)境條件的改變和水體的營養(yǎng)狀況。2013年南四湖水生態(tài)普查各測點(diǎn)藻類污染指示種與指示等級見表3。

由表3可知，南四湖指示等級為寡營養(yǎng)型的的藻類出現(xiàn)屬類最少，僅1個屬。中—富營養(yǎng)型指示藻類出現(xiàn)屬類最多，為3數(shù)種，10個屬；中營養(yǎng)型次之，為3數(shù)種，8個屬；從種數(shù)上看，中—富營養(yǎng)型和中營養(yǎng)型指示種類均占有優(yōu)勢，但藍(lán)藻門僅在極個別月份出現(xiàn)，寡營養(yǎng)型、富營養(yǎng)型種類僅有個別種類。綜合各月藻類種群及優(yōu)勢種分析結(jié)論為：2013年南四湖整體水域生態(tài)系統(tǒng)較穩(wěn)定，營養(yǎng)化指示等級為中營養(yǎng)型，藻細(xì)胞密度均小于107個/L，未達(dá)到水體產(chǎn)生水華的條件。

四、結(jié)論

2013年南四湖水質(zhì)基本處在Ⅲ-Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)，湖區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)良好，生物多樣性比較豐富，分布較為均勻，營養(yǎng)化指示等級為中營養(yǎng)型，藻細(xì)胞密度均小于107個/L，未達(dá)到水體產(chǎn)生水華的條件，營養(yǎng)化等級為輕度富營養(yǎng)，湖區(qū)生態(tài)環(huán)境良好，基本滿足南水北調(diào)輸水干線水質(zhì)要求

表1 2013年南四湖各測點(diǎn)藻細(xì)胞密度（單位：104個/L）

表2 南四湖及各湖區(qū)域藻類比例統(tǒng)計(jì)表 （單位：%）

表3 南四湖水生態(tài)普查各測點(diǎn)藻類污染指示種與指示等級

（作者單位：1.山東省水文局250001 2.濟(jì)寧市水文局 272119）