余羅根 林楊 武彪 楊曉偉 肖 穎 武倩楠 羅凱



摘 要 東洞庭湖的地理位置和獨特的生態功能對整個長江中下游地區的防洪與可持續發展具有重要意義。但是,當前東洞庭湖缺乏有效的生態保護政策和相關的管理制度,加上過度開發,生態環境遭到嚴重破壞。基于此,抽樣調查東洞庭的入湖口及斷面水質,并通過單因子評價法對主要污染物質進行評價,同時收集東洞庭湖濕地歷史記錄面積。研究顯示:1)采用單因子評價,東洞庭湖水質中總氮和總磷的污染較為嚴重,水質綜合污染指數較高;2)1954年東洞庭湖湖面面積為1 985.15 km2,之后逐年下降,1978年達到最小為1 300.52 km2,之后變化不大,保持在1 304.37 km2。
關鍵詞 生態修復;生態破壞;東洞庭湖
中圖分類號:X321 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.24.077
水土可利用資源是我國的根本,是保證全國人民基本生活以及可持續發展的根基。但是伴隨飛速增長的人口數量、大范圍的工業污染以及人類的亂砍濫伐,我國生態環境遭到破壞,土壤退化,森林面積減少,氣候異常,造成了大量水土流失。因此,研究現有水土資源,修復被破壞的生態系統,是我國水土保持以及生態建設的重心[1-9]。東洞庭湖國家自然生態保護區位于岳陽市,占地面積19萬公頃,從1994年起被打造為國家級自然保護區。當前,東洞庭湖湖區面積逐年遞減,水質受到污染,沙石堆積,多處濕地景觀遭到破壞,動植物種類及數量急劇下降[10]。
東洞庭湖的生態平衡問題主要由人類活動造成。近年來,人們隨意擴張樓房區域霸占了東洞庭湖的湖泊面積,多數物種的生存區域縮減。東洞庭湖的生態環境遭受的破壞主要體現在2方面:1)水體破壞,當前,東洞庭湖的水質呈現中度富營養化,主要是由于制造業、加工業以及化工業等企業對廢水處理不到位,大量工業污水流入洞庭湖。2)湖面面積縮減,近年來,東洞庭湖面積逐年縮減,有可能會改變當地的氣候條件[11]。基于此,以東洞庭湖為研究目標,探討東洞庭湖生態研究破壞現狀及原因,并根據現有政策提出了生態修復的相關措施。
1 材料與方法
1.1 研究地概況
東洞庭湖位于長江中游荊江江段南側,全區總面積19萬公頃。東洞庭湖國家自然保護區是“國際濕地公約”收錄的由中國政府指定的21個國際重要濕地自然保護區之一,主要保護洞庭湖濕地生態和生物資源。該區域地處亞熱帶濕潤氣候區,日照充足,雨量充沛,年均氣溫17 ℃,降水量1 200~1 300 mm,無霜期285 d。洞庭湖作為長江中下游地區僅存的兩個自然通江湖泊之一,在調節長江洪水徑流以及保護物種基因和生物多樣性方面發揮著重要作用。
1.2 研究方法
1.2.1 實地調查法
1)調查地點選擇。使用Google Earth衛星地圖,在圖上找到東洞庭斷面沿岸,然后確定調查樣地。
2)調查地點。本次調查樣點分別是扁山(113.06°E,29.34°N)、大小西湖(113.06°E,29.34°N)、汨羅江(113.18°E,28.79°N)、湘江(112.97°E,29.06°N)、新增河(113.05°E,29.41°N)、鹿角(113.01°E,29.16°N)、東洞庭湖出口(113.02°E,26.33°N)、東洞庭湖景區(112.84°E,29.52°N)等。
3)調查內容。利用2018年東洞庭湖環境監控數據來分析水質評價標準、水質類別與水質狀況對應關系以及東洞庭湖濕地歷史記錄面積。
1.2.2 東洞庭湖水質污染評價方法
采用單因子評價法對洞庭湖水質污染進行測評。單因子指數的計算公式如下:
式中Pi項代表受污染的物質單因子評價指數,Ci項代表受污染的物質平均濃度,Si項代表污染物的評價指標值[11]。
2 結果與分析
通過在東洞庭湖9個常規斷面每月監控采樣,測定其鉻、銅、五日生化需氧量(BOD5)、砷、隔、鉛、溶解氧、硒、氨氮(NH3-N)、化學需氧量(COD)、氰化物、高錳酸鹽指數、鋅、汞(六價)、石油類、揮發酚、氟化物(以F-計)、陰離子表面活性劑和硫化物等含量,進行湖泊水質分析。水質分析標準按照《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)進行分析,具體指標如表1所示。
2.1 水質情況
運用單因子分析法計算得出2018年東洞庭湖9個監測斷面水質分類的單因素評價數據,結果見表2。水質分類評價結果表明,全湖有3個區段除總磷外符合Ⅲ類水質標準,分布于湘江、扁山、東洞庭湖入口;5個斷面除氨氮、總磷、總氮外,其他指標符合Ⅱ類水質標準,為新墻河、鹿角、岳陽樓、洞庭湖出口、大小西湖。水質中總氮和總磷的污染較為嚴重,東洞庭湖水質綜合污染指數較高,濕地生態環境污染問題不容忽視。
2.2 湖面面積變化
1854—2014年東洞庭湖面積變化如表3所示。1954年,東洞庭湖湖面面積為1 985.15 km2,之后逐年下降,1978年達到最小,為1 300.52 km2,之后保持在1 304.37 km2。
3 結論與討論
3.1 結論
調查結果表明,東洞庭湖水質中總氮和總磷的污染較為嚴重,水質綜合污染指數較高;1954年東洞庭湖湖面面積為1 985.15 km2,之后逐年下降,1978年達到最小為1 300.52 km2,之后變化不大,保持在1 304.37 km2。
3.2 討論
可以在該地區采取以下相關措施進行濕地恢復和重建。
3.2.1 增加物種豐富度
通過引進水浮蓮、香蒲等具有凈化作用的植物來改良水質。相關植物對有機磷、磷酸鹽、氯化物等水體污染物質有顯著的吸收效果,可以利用水體中微生物以及濕地植物在濕地中繁衍并吸附和分解水體污染物來達到凈水目的。
3.2.2 控制工業污染源頭
整治相關工業企業來開源節流,從根源上管控水體污染總量,增加區域管理制度和工程影響的反饋性;建設企業全新排污系統,帶領企業從源頭降低排污;引導化工冶金行業不在工業區集中排放工業廢水,并加強工業園區環保基礎設施建設[12-14]。
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(責任編輯:劉昀)