龐興紅 梁月平2 袁希功3 張可芝4 苗欣慧
(1.淮河流域水資源保護(hù)局淮河水資源保護(hù)科學(xué)研究所 蚌埠 233001 2.淮河流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)督管理局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與科學(xué)研究中心 蚌埠 233001 3.淮河流域水土保持監(jiān)測中心站蚌埠 233001 4.安徽省蚌埠市水利局 蚌埠 233000)
龍子湖健康評估指標(biāo)體系依據(jù)水利部水資源司和河湖健康評估全國技術(shù)組編制的《湖泊健康評估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法(試點(diǎn)工作用)》,同時增加了流域自選指標(biāo)——底泥污染狀況、浮游動物多樣性指數(shù)及大型底棲無脊椎動物多樣性指數(shù),共計5 個準(zhǔn)則層(水文水資源、物理結(jié)構(gòu)、水質(zhì)、生物和社會服務(wù)功能)17 個指標(biāo)。
龍子湖健康評估采用分級指標(biāo)評分法,逐級加權(quán),綜合評分,即龍子湖健康指數(shù)。共分5 級:理想狀況(80~100)、健康(60~80)、亞健康(40~60)、不健康(20~40)、病態(tài)(0~20)。
龍子湖水域分區(qū):根據(jù)龍子湖水文、水動力學(xué)特征及湖泊形態(tài)特征進(jìn)行水域分區(qū),本次評估共設(shè)置分區(qū)3 個,如圖1所示。
該準(zhǔn)則層包括最低生態(tài)水位滿足狀況(權(quán)重0.7)及入湖流量變異程度(權(quán)重0.3)2 個指標(biāo)。
龍子湖最低生態(tài)水位采用《龍子湖控制運(yùn)用辦法》中規(guī)定的龍子湖最低運(yùn)行水位16.0m。根據(jù)龍子河閘2017年10月至2018年9月實測水位資料,對缺失數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法補(bǔ)充,得到365日日均水位均高于龍子湖的最低生態(tài)水位16.0m。根據(jù)賦分標(biāo)準(zhǔn)得到龍子湖最低生態(tài)水位滿足狀況賦分為90 分。
經(jīng)調(diào)查,龍子湖共有3 條入湖河流,該3 條河流均沒有攔河工程及取水工程,來水主要為降雨,降雨經(jīng)自然過程匯入龍子湖,龍子湖每條入湖河流的逐月實測徑流量與天然月徑流量一樣,因此入湖流量變異程度指標(biāo)值為0,賦分為100 分。
根據(jù)2 個指標(biāo)的賦分及權(quán)重,得出龍子湖水文水資源準(zhǔn)則層賦分為93 分。
該準(zhǔn)則層包括湖濱帶狀況(權(quán)重0.5)及入湖泊萎縮狀況(權(quán)重0.5)2 個指標(biāo)。
龍子湖湖濱帶狀況調(diào)查采取在龍子湖周邊隨機(jī)選擇第一個取樣點(diǎn)位,然后按照10 等分湖岸線距離依次設(shè)置取樣點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,得到10 個樣點(diǎn)的賦分均值為78.35 分。
龍子湖正常蓄水位為17.5m,歷史參考水面面積為8.699km2(1990s),現(xiàn)狀水面面積為6.588km2。因此,龍子湖湖泊萎縮比例為1-6.588/7.699=0.243。根據(jù)賦分標(biāo)準(zhǔn)得到龍子湖湖泊萎縮狀況賦分為21.4 分。
根據(jù)2 個指標(biāo)的賦分及權(quán)重,得出龍子湖物理結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則層賦分為49.9 分。
該準(zhǔn)則層包括溶解氧狀況、耗氧有機(jī)污染狀況、富營養(yǎng)狀況及底泥污染狀況4 個指標(biāo),賦分取4 個指標(biāo)的最小值。
本次評估在3 個水域分區(qū)各布設(shè)1 個監(jiān)測點(diǎn)位。
溶解氧狀況采用評估年月均濃度,根據(jù)各水域分區(qū)面積加權(quán)得到評估水體的賦分,經(jīng)監(jiān)測得到龍子湖溶解氧狀況得分為100。
耗氧有機(jī)污染狀況采用高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮4 個指標(biāo)各自月均濃度賦分,取均值,再根據(jù)各水域分區(qū)面積進(jìn)行加權(quán),經(jīng)監(jiān)測得到龍子湖耗氧有機(jī)污染狀況得分為68.1。
圖1 龍子湖水域分區(qū)圖
富營養(yǎng)狀況采用《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》(SL395)中的總磷、總氮、葉綠素α、高錳酸鹽指數(shù)和透明度5 個指標(biāo)各自月均濃度賦分,取均值,再根據(jù)各水域分區(qū)面積進(jìn)行加權(quán),經(jīng)監(jiān)測得到龍子湖富營養(yǎng)狀況得分為4.1。
底泥污染狀況采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法計算,根據(jù)各水域分區(qū)面積加權(quán)得到評估水體的賦分,經(jīng)監(jiān)測得到龍子湖底泥污染狀況得分為100。
取4 個指標(biāo)最小值得出龍子湖水質(zhì)準(zhǔn)則層賦分為4.1 分。
該準(zhǔn)則層包括浮游植物數(shù)量(權(quán)重0.15)、浮游動物多樣性指數(shù)(權(quán)重0.15)、大型水生植物覆蓋度(權(quán)重0.2)、底棲生物多樣性指數(shù)(權(quán)重0.25)及魚類生物損失指數(shù)(權(quán)重0.25)5 個指標(biāo)。
本次生物準(zhǔn)則層野外監(jiān)測分別于2018年5月、8月開展兩次。
浮游植物數(shù)量采用根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)的細(xì)胞密度對各湖區(qū)賦分,全湖得分為每個湖區(qū)面積加權(quán)平均。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,計算得到龍子湖浮游植物數(shù)量賦分為95.91。
浮游動物多樣性指數(shù)采用根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)的浮游動物多樣性指數(shù)(H’)對各湖區(qū)賦分,全湖得分為每個湖區(qū)面積加權(quán)平均。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,計算得到龍子湖浮游動物多樣性指數(shù)賦分為100。
大型水生植物覆蓋度采用根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)大型水生植物覆蓋度對各采樣點(diǎn)賦分,取均值的方式。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,計算得到龍子湖大型水生植物覆蓋度賦分為37.5。
底棲生物多樣性指數(shù)采用根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)的底棲動物多樣性指數(shù)對各采樣點(diǎn)賦分,再取各樣點(diǎn)的均值。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,計算得到龍子湖底棲生物多樣性指數(shù)賦分為72.64。
魚類生物損失指數(shù)指評估湖泊內(nèi)魚類種數(shù)現(xiàn)狀與歷史參考系魚類種數(shù)的差異狀況。龍子湖魚類歷史資料采用《安徽省淮河水系重點(diǎn)水域漁業(yè)調(diào)查報告匯編》(1985年)中淮河干流安徽段魚類的種類數(shù),共73 種。本次評價共采集16 種魚類。因此,龍子湖魚類生物損失指數(shù)為16/73=0.22,根據(jù)賦分標(biāo)準(zhǔn)得到龍子湖魚類生物損失指數(shù)賦分為8.8 分。
根據(jù)5 個指標(biāo)的賦分及權(quán)重,得出龍子湖生物準(zhǔn)則層賦分為57.2 分。
該準(zhǔn)則層包括水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率(權(quán)重0.25)、水資源開發(fā)利用率(權(quán)重0.25)、防洪指標(biāo)(權(quán)重0.25)、公眾滿意度指標(biāo)(權(quán)重0.25)4 個指標(biāo)。
水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率采用單因子評價法進(jìn)行評價,評估年內(nèi)水功能區(qū)達(dá)標(biāo)次數(shù)/評估次數(shù)≥80%的水功能區(qū)確定為水質(zhì)達(dá)標(biāo)功能區(qū)。龍子湖全水域為1個水功能區(qū)(龍子湖蚌埠景觀娛樂用水區(qū)),根據(jù)安徽省水文局2018年的監(jiān)測數(shù)據(jù)(高錳酸鹽指數(shù)、氨氮),分析可知龍子湖蚌埠景觀娛樂用水區(qū)不達(dá)標(biāo),因此龍子湖水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率賦分為0。
龍子湖的地表水主要來源于降雨,蚌埠市年平均降雨量為905.4mm,龍子湖的集水面積為140km2,計算得到龍子湖地表水資源量為1.27×104萬m3。龍子湖周邊有3 個取水口,2018年的取水量為599.05 萬m3。計算得到龍子湖的水資源開發(fā)利用率為4.72%,可知龍子湖的開發(fā)利用量遠(yuǎn)低于可利用量,且滿足流域經(jīng)濟(jì)社會的用水需求,因此,龍子湖的水資源開發(fā)利用率賦分為100 分。
龍子湖沒有防洪任務(wù),且2018年龍子湖未發(fā)生安全事故,因此龍子湖防洪指標(biāo)賦分為100 分。
公眾滿意度指標(biāo)采用公眾參與調(diào)查統(tǒng)計的方法進(jìn)行,調(diào)查對象包括評估龍子湖沿湖居民、湖泊周邊從事生產(chǎn)活動者、來湖旅游者等。通過公眾總體評估賦分和公眾類型權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均得到公眾滿意度指標(biāo)賦分為66.8 分。
根據(jù)4 個指標(biāo)的賦分及權(quán)重,得出龍子湖社會服務(wù)功能準(zhǔn)則層賦分為66.7 分。
根據(jù)技術(shù)方案中水文水資源(權(quán)重0.2)、物理結(jié)構(gòu)(權(quán)重0.2)、水質(zhì)(權(quán)重0.2)和生物(權(quán)重0.4)四個準(zhǔn)則層的得分,加權(quán)得到龍子湖生態(tài)完整性評估綜合得分為52.3 分。
綜合社會服務(wù)功能(權(quán)重0.4)與生態(tài)完整性(權(quán)重0.6)的得分及權(quán)重,計算得到龍子湖健康評估綜合賦分為58.1 分。
可以看出,目前龍子湖處于亞健康狀態(tài)。各準(zhǔn)則層得分順序為水文水資源>社會服務(wù)功能>生物>物理結(jié)構(gòu)>水質(zhì)。這個順序反映出近年來龍子湖的水質(zhì)情況是其生態(tài)問題的短板,是龍子湖生態(tài)出現(xiàn)問題的關(guān)鍵和根本■