南四湖水環境質量及水生態狀況評價

劉洪林紀杰善張秀敏

南四湖水環境質量及水生態狀況評價

劉洪林1紀杰善2張秀敏2

一、監測站點布設

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年在南四湖設置11個水質監測站點，分別為南陽湖的王廟、南陽、前白口，獨山湖的獨山，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、獨山湖的獨山、昭陽湖的二級湖閘上、微山湖的微山島和韓莊閘閘上進行生態監測。

二、南四湖水環境質量評價

1.評價項目及評價標準

按照《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）進行評價，評價項目為基本項目。

2.南四湖水質狀況

依據《地表水環境質量標準》對南四湖進行逐月、年均、汛期、非汛期評價。從評價結果來看，南四湖水質基本處在Ⅲ-Ⅳ類水，超出Ⅲ類標準的項目主要是總磷、化學需氧量、五日生化需氧量等有機物。

三、南四湖水生態狀況評價

1.富營養化評價

（1）評價方法

按照《水資源公報編制規程》（GB/T23598-2009）中技術要求，選取總磷、總氮、葉綠素a、高錳酸鹽指數和透明度等五項參數，參照《水資源公報編制規程》的評價標準及分級方法進行評價。

（2）南四湖富營養化評價

對南四湖逐月及富營養化易發期（4～9月）進行營養狀態評價。從評價結果來看，各監測站點多數月份營養狀態指數在53～68之間，屬于輕度富營養。隨著季節變化水溫的升高，各站點營養狀態指數有所上升，其中上級湖的南陽湖水域較為突出，王廟和南陽監測站點8月份營養狀態指數達到70左右，屬于中度富營養。4～9月份其他各監測站點營養狀態指數有所上升，但仍屬于輕度富營養。從上級湖和下級湖水體情況來看，上級湖營養狀態指數比下級湖略高，整體均屬于輕度富營養。2013年11月營養狀態指數均出現較大幅度上升，這是由于11份南水北調試通水，湖區水流加快擾動湖底淤泥所至，非自然因素造成。各站點營養狀態指數變化情況見圖1。

2.藻類監測與評價

（1）藻類分布

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

圖1 2013年南四湖各站點營養狀態指數變化圖

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構分析可知，獨山湖藻類組成相對較豐富，南四湖各測點的藻類群落在不同的月份存在相應變化。南四湖藻類組成變化明顯。藻類組成最少的月份為當年1月、2月、12月；藻類組成相對較多月份集中在當年5～10月之間，說明溫度對藻類的種群數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）藻細胞密度

通過對南四湖藻類密度的定量分析，獨山湖獨山7月份藻細胞密度最高，數量為120×104個/L。微山湖微山島12月份藻細胞密度最低，數量為3.1×104個/L。南陽湖南陽島年平均值為44.2×104個/L，獨山湖獨山年均值為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。南四湖藻細胞密度值見表1。

（3）藻類的優勢群落

根據2013年1～12月份監測數據的匯總和分析，南四湖常見藻類為綠藻門、硅藻門、裸藻門、藍藻門、金藻門。其中，南陽湖常見藻類為綠藻門、硅藻門、裸藻門、藍藻門、金藻門；獨山湖常見藻類為綠藻門、硅藻門、裸藻門、藍藻門；昭陽湖和微山湖常見藻類為綠藻門、硅藻門、裸藻門。南四湖優勢群落主要為綠藻門，占60%以上。藍藻暖季多冷季少，進入夏季后隨著水溫升高，其藻密度較其他季節要高，在個別區域可成為優勢群落。南四湖及各湖區域藻類比例見表2。

（4）藻類種群結構與污染指示物種

指示物種評價法比較適用于一些自然生態系統的健康評價，生態系統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系統趨于和諧的穩定發展狀態。當生態系統受到外界脅迫后，生態系統的結構和功能受到影響，這些指示物種的適宜生境受到脅迫（或破壞），指示物種結構功能指標將產生明顯變化。

通常污染指示藻類的種類和數量，在一定程度上可直接反映出環境條件的改變和水體的營養狀況。2013年南四湖水生態普查各測點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型的的藻類出現屬類最少，僅1個屬。中—富營養型指示藻類出現屬類最多，為3數種，10個屬；中營養型次之，為3數種，8個屬；從種數上看，中—富營養型和中營養型指示種類均占有優勢，但藍藻門僅在極個別月份出現，寡營養型、富營養型種類僅有個別種類。綜合各月藻類種群及優勢種分析結論為：2013年南四湖整體水域生態系統較穩定，營養化指示等級為中營養型，藻細胞密度均小于107個/L，未達到水體產生水華的條件。

四、結論

2013年南四湖水質基本處在Ⅲ-Ⅳ類水標準，湖區水生態系統良好，生物多樣性比較豐富，分布較為均勻，營養化指示等級為中營養型，藻細胞密度均小于107個/L，未達到水體產生水華的條件，營養化等級為輕度富營養，湖區生態環境良好，基本滿足南水北調輸水干線水質要求

表1 2013年南四湖各測點藻細胞密度（單位：104個/L）

表2 南四湖及各湖區域藻類比例統計表 （單位：%）

表3 南四湖水生態普查各測點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.濟寧市水文局 272119）