邵伯湖各生態(tài)功能分區(qū)水質(zhì)及浮游藻類(lèi)變化趨勢(shì)探討

劉 平 吳小偉 王永東

邵伯湖各生態(tài)功能分區(qū)水質(zhì)及浮游藻類(lèi)變化趨勢(shì)探討

劉 平 吳小偉 王永東

邵伯湖不僅是入江水道的重要調(diào)蓄湖泊，也是揚(yáng)州市重要的備用水源，更是揚(yáng)州市水生態(tài)文明建設(shè)關(guān)注的重要水域。根據(jù)《江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃》，邵伯湖整個(gè)水域?qū)儆谌虢郎鄄{(diào)水保護(hù)區(qū)，起于高郵湖控制線，止于揚(yáng)州市萬(wàn)福閘，2020年水質(zhì)目標(biāo)為Ⅱ類(lèi)。本文通過(guò)分析2011～2015年邵伯湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及2013～2015年間邵伯湖浮游藻類(lèi)狀況，探討邵伯湖各生態(tài)功能分區(qū)水生態(tài)狀況及變化趨勢(shì)，為保護(hù)湖泊水環(huán)境和飲水安全提供科學(xué)依據(jù)。

一、分析評(píng)價(jià)范圍

依據(jù)邵伯湖生態(tài)服務(wù)功能的保護(hù)對(duì)象、保護(hù)方式和利用途徑等，將邵伯湖劃分為3個(gè)生態(tài)功能分區(qū)，分別為核心區(qū)、緩沖區(qū)和開(kāi)發(fā)利用區(qū)。

二、材料與方法

1.監(jiān)測(cè)站點(diǎn)及頻次

理化指標(biāo)監(jiān)測(cè)斷面共4個(gè)，其中核心區(qū)站點(diǎn)1個(gè)，緩沖區(qū)站點(diǎn)2個(gè)，開(kāi)發(fā)控制利用區(qū)1個(gè)。公道、送橋、陶莊為省管湖庫(kù)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻次為每季度監(jiān)測(cè)1次，全年共計(jì)監(jiān)測(cè)12個(gè)站次；六閘站點(diǎn)監(jiān)測(cè)頻次各為16次/年。浮游藻類(lèi)監(jiān)測(cè)斷面與理化指標(biāo)監(jiān)測(cè)斷面一致，并同步進(jìn)行取樣，各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)均為每季度監(jiān)測(cè)1次。邵伯湖監(jiān)測(cè)站點(diǎn)見(jiàn)表1。

2.評(píng)價(jià)項(xiàng)目

水質(zhì)類(lèi)別評(píng)價(jià)項(xiàng)目：pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、砷、銅、鉛、鋅、鎘、汞、六價(jià)鉻、氟化物、總磷、總氮共18項(xiàng)。

營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)評(píng)價(jià)項(xiàng)目：高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、透明度、葉綠素a共5項(xiàng)。

水生態(tài)項(xiàng)目：浮游藻類(lèi)。

3.評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及分析方法

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）。

評(píng)價(jià)方法：《地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》（SL395-2007）。

浮游藻類(lèi)多樣性分析用香農(nóng)—威納（Shannon-Wiener index）多樣性指數(shù)H'和Pielou均勻度指數(shù)J。

Shannon-Wiener index指數(shù)：

其中：Pi=Ni/N

Pielou均勻度指數(shù)：

J=H'/log2S

式中：Ni為站位中第i種的個(gè)數(shù)；N為站位中浮游植物總個(gè)數(shù)；S為站位中浮游植物總種數(shù)；Pi為站位中第i種的比例。

三、結(jié)果與討論

1.水質(zhì)理化指標(biāo)分析

（1）水質(zhì)變化趨勢(shì)

根據(jù)邵伯湖2011～2015年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，選取總磷、總氮等主要超標(biāo)項(xiàng)目，分析全湖區(qū)和各生態(tài)功能分區(qū)水質(zhì)濃度年際變化趨勢(shì)。具體如下：

1）全湖區(qū)

2011～2015年，總磷濃度總體呈先升后降的變化趨勢(shì)，2012年濃度達(dá)到最高，其水質(zhì)類(lèi)別2012年為Ⅴ類(lèi)，2013年為Ⅳ類(lèi)，2011年、2014年、2015年均為Ⅲ類(lèi)；總氮濃度總體呈下降趨勢(shì)，2011年濃度較高，水質(zhì)類(lèi)別為Ⅴ類(lèi)，其余各年較為穩(wěn)定，水質(zhì)類(lèi)別2012年、2013年為Ⅳ類(lèi)，2014年、2015年為Ⅲ類(lèi)。全湖區(qū)主要超標(biāo)項(xiàng)目濃度變化見(jiàn)圖1。

2）核心區(qū)

2011～2015年，總磷濃度總體呈先升后降的變化趨勢(shì)，2012年濃度達(dá)到最高，2012年水質(zhì)類(lèi)別為Ⅴ類(lèi)，2013年為Ⅳ類(lèi)，2011年、2014年、2015年均為Ⅲ類(lèi)；總氮濃度總體呈下降趨勢(shì)，2011年濃度較高，水質(zhì)類(lèi)別為Ⅴ類(lèi)，其余各年較為穩(wěn)定，除2013年為Ⅳ類(lèi)，其余年份都達(dá)到Ⅲ類(lèi)。核心區(qū)主要超標(biāo)項(xiàng)目濃度變化見(jiàn)圖2。

3）緩沖區(qū)

2011～2015年，總磷濃度總體呈先升后降的變化趨勢(shì)，2012年濃度達(dá)到最高，2011～2013年、2015年水質(zhì)類(lèi)別均為Ⅳ類(lèi)，2014年為Ⅲ類(lèi)；總氮濃度總體呈下降趨勢(shì)，2011年濃度較高，水質(zhì)類(lèi)別由Ⅴ類(lèi)逐步改善為Ⅳ類(lèi)。緩沖區(qū)主要超標(biāo)項(xiàng)目濃度變化見(jiàn)圖3。

4）開(kāi)發(fā)控制利用區(qū)

2011～2015年，總磷濃度在波動(dòng)中漸趨平穩(wěn)，水質(zhì)類(lèi)別2011年、2014年、2015年均為Ⅲ類(lèi)，2012年、2013年均為Ⅳ類(lèi)；總氮濃度除2011年較高，水質(zhì)類(lèi)別為Ⅴ類(lèi)，其余各年較為穩(wěn)定，水質(zhì)均達(dá)到Ⅲ類(lèi)。開(kāi)發(fā)控制利用區(qū)主要超標(biāo)項(xiàng)目濃度變化見(jiàn)圖4。

圖1 2011～2015年全湖區(qū)主要超標(biāo)項(xiàng)目濃度變化圖

圖2 2011～2015年核心區(qū)主要超標(biāo)項(xiàng)目濃度變化圖

圖3 2011～2015年緩沖區(qū)主要超標(biāo)項(xiàng)目濃度變化圖

圖4 2011～2015年開(kāi)發(fā)控制利用區(qū)主要超標(biāo)項(xiàng)目濃度變化圖

（2）富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)

分析全湖區(qū)和各生態(tài)功能分區(qū)營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)年際變化趨勢(shì)，全湖及各生態(tài)功能分區(qū)營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)介于51.9～58.6之間，總體呈下降趨勢(shì)，但2015年略有上升。營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)2011～2015年均為輕度富營(yíng)養(yǎng)。全湖及各生態(tài)功能分區(qū)營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖5。

2.水生態(tài)指標(biāo)分析

（1）浮游藻類(lèi)評(píng)價(jià)

2013～2015年邵伯湖浮游藻類(lèi)的種屬構(gòu)成年際變化不大，均為8門(mén)61屬，2013年為 136種，2014年為133種，2015年為136種。浮游藻類(lèi)藻細(xì)胞密度在8月最多，2月、5月和11月變化趨勢(shì)平穩(wěn)。浮游藻類(lèi)群落不僅總體數(shù)量有季節(jié)差異，而且各個(gè)門(mén)類(lèi)的數(shù)量也隨季節(jié)變動(dòng)。邵伯湖浮游植物數(shù)量2015年年度變化情況見(jiàn)圖6。

2015年邵伯湖總藻細(xì)胞密度在5.00×106cells/L～6.03×106cells/L之間，8月份最高，5月份最低。2月綠藻密度最高，為2.05×106cells/L，占總藻密度的44.5%；硅藻次之，為1.31× 106cells/L，占總藻密度的28.5%；其余為隱藻、裸藻、金藻、藍(lán)藻和甲藻。5月綠藻密度最高，為2.50×106cells/L，占總藻密度的50.0%；硅藻次之，為1.62× 106cells/L，占總藻密度的32.5%；其余為藍(lán)藻、裸藻和隱藻。8月綠藻密度最高，為2.35×106cells/L，占總藻密度的39.0%；藍(lán)藻次之，為1.66× 106cells/L，占總藻密度的27.5%；硅藻為1.15×106cells/L，占總藻密度的20.0%；其余為裸藻、隱藻、甲藻、黃藻和金藻。11月綠藻密度最高，為2.03× 106cells/L，占總藻密度的39.0%；硅藻次之，為1.66×106cells/L，占總藻密度的 32.0%；隱藻為 1.09× 106cells/L，占總藻密度的21.0%；其余為藍(lán)藻和裸藻。

（2）浮游藻類(lèi)多樣性分析

2013～2015年期間邵伯湖浮游藻類(lèi)的香農(nóng)—威納多樣性指數(shù)（H'）和Pielou均勻度指數(shù)（J）變化趨勢(shì)平緩，多樣性指數(shù)均大于3.0，均勻度指數(shù)均大于0.7，表明群落種類(lèi)組成的穩(wěn)定程度及其數(shù)量分布均勻程度較高。

四、結(jié)論

綜上，2011～2015年期間邵伯湖水質(zhì)主要超標(biāo)項(xiàng)目為總磷和總氮，各生態(tài)功能分區(qū)的總磷濃度在2012年均有所上升，2012年之后總體呈逐年下降趨勢(shì)，2015年漸趨平穩(wěn)；總氮濃度總體呈下降趨勢(shì)，2014～2015年間較為穩(wěn)定；全湖及各生態(tài)功能分區(qū)營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)總體呈下降趨勢(shì)，但2015年略有上升；浮游植物的種屬構(gòu)成年際變化不大，浮游藻類(lèi)群落總體數(shù)量有季節(jié)差異，而且各個(gè)門(mén)類(lèi)的數(shù)量也隨季節(jié)變動(dòng)；浮游藻類(lèi)群落種類(lèi)組成的穩(wěn)定程度及其數(shù)量分布均勻程度較高■

圖5 2011～2015年全湖及各生態(tài)功能分區(qū)營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)變化圖

圖6 2015年邵伯湖浮游植物年度變化情況圖

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測(cè)局揚(yáng)州分局 225002）