烏魯木齊柴窩堡湖水生態環境問題與管控對策

辜天軍

摘? 要：該文利用烏魯木齊柴窩堡湖2019年水質監測數據和近年來水資源數據，采用地表水環境質量評價辦法，系統分析了柴窩堡湖水資源、水環境和水生態狀況和存在問題。結果表明：城市生活和農業生產用水增加造成柴窩堡湖面積萎縮、水位下降和水資源減少;2019年柴窩堡湖水質為重度污染，湖泊營養狀態屬于輕度富營養級;柴窩堡湖水生生態結構脆弱，生態服務功能差。基于此，該文解決水生態環境問題提出了建議和對策。

關鍵詞：柴窩堡湖? ?水資源? ?水環境? ?水生態

中圖分類號：X52? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）06（c）-0167-03

The Water Eco-environmental Problems and Management Countermeasures of Chaiwopu Lake in Urumqi

GU Tianjun

（Office of the Third Ecological Environment Inspector of Xinjiang Ecological Environment Department， Urumqi， Xinjiang Uygur Autonomous Region， 830063 China）

Abstract： Based on the water quality monitoring data of Chaiwopu Lake in Urumqi in 2019 and water resources data in recent years， and using the surface water environment quality evaluation method， this paper systematically analyzes the water resources， water environment and water ecology status and existing problems of Chaiwopu lake. The results show that the increase of water for urban life and agricultural production leads to the shrinkage of Chaiwopu Lake area， the decline of water level and the reduction of water resources. In 2019， the water quality of Chaiwopu lake is seriously polluted， and the nutritional status of the lake belongs to mild eutrophication level. The aquatic ecological structure of Chaiwopu lake is fragile and the ecological service function is poor. Finally， some suggestions and countermeasures are put forward to solve the problems of water ecological environment.

Key Words： Chaiwopu Lake; Water resources; Water environment; Water ecology

柴窩堡湖位于歐亞大陸腹地新疆烏魯木齊達坂城區，流域為典型溫帶大陸性干旱氣候，年均氣溫5.0 ℃，年降水量64 mm，年蒸發量2 716 mm，蒸發量明顯大于降水量[1]。柴窩堡湖南北兩側均為強烈上升的褶皺斷塊山地，北側博格達山最高處達5 445 m，為流域最高點，南側伊連哈比爾尕山，最高處海拔4 483 m[2]。由于流域降水減少，地下水開發利用過度，湖泊水位出現快速下降，湖泊不斷萎縮。裸露的干涸湖床含有大量的細顆粒物質，在大風的作用下，容易形成沙塵天氣，流域生態環境脆弱[3-5]。

在區域經濟發展，水資源需求不斷增加和氣候變暖背景下，作為烏魯木齊生態屏障，柴窩堡湖面臨著水量減少、水質下降和水環境生態系統退化的風險。該研究利用近年來柴窩堡湖水資源、水環境質量和水生態等方面的數據資料，分析了柴窩堡水資源、水環境和水生態現狀及存在問題和成因，提出了相關管控措施建議，以期為柴窩堡湖生態環境保護提供科學技術參考。

1? 數據資料與評價方法

為了解柴窩堡湖水質狀況，收集整理了2019年湖東北、湖東南兩個監測點位水質監測數據，來源于烏魯木齊市生態環境局，監測項目包括水溫、pH、溶解氧、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、氟化物、銅、鋅、石油類、陰離子表面活性劑和硫化物等。柴窩堡湖水資源數據來源于烏魯木齊柴窩堡湖國家濕地公園管理處和相關文獻。水質評價和綜合營養指數計算根據《地表水環境質量評價辦法（試行）》中的評價方法，各水質類別劃分采用《地表水環境質量標準》（GB3838—2002）。

2? 結果與分析

2.1 柴窩堡湖水資源現狀與主要問題

柴窩堡湖為封閉型的山間集水洼地湖泊。由于湖區年蒸發量遠大于年降水量，湖泊水量主要來自山區地表徑流和地下水滲流補給。地表徑流主要來自天山博格達山南坡的白楊溝、三個山溝、柳樹溝和蘇拉夏溝等4條季節性河流以及天山喀拉烏成山北坡的烏什城溝、張家溝和小東溝等地表水體。受季節性冰雪融水影響，河流入湖水量少并且呈季節性變化，其入湖水量占柴窩堡湖補給水源的比例低。由大氣降水和冰雪融水形成的地下徑流從四周匯入柴窩堡湖，是柴窩堡水量的最重要來源，占入湖水量補給的90%以上[6]。流域南北兩側的山區降雨較為充沛，是區域地下水的補給區[7]。

湖泊水資源及水量的收支變化可以通過水位、水面面積的變化反映。柴窩堡湖面積在20世紀70年代中期至本世紀前10年基本穩定在29.5 km2左右[6]，2010年開始湖面面積出現萎縮，2013年急劇縮小，相比于歷史平均面積縮小了52.3%。2014 年枯水期首次完全干涸，湖面面積縮小至6.97 km2，湖面水位下降了2～3 m。城市生活和農業生產用水消費量的增加，導致生態用水被擠占和自然補給水量減少，是造成柴窩堡湖水面面積萎縮、水位下降和水資源減少的重要原因。

位于柴窩堡湖區域的柴西和柴北兩個水廠，為保障城市居民飲水，持續高強度開采湖區地下水，地下水資源開發利用過度。同時湖區域周邊分布農業用機井，用于農田耕地、人工林地的澆灌，農灌水利用系數較低，水利用率較低。隨著農田耕地和人工林地澆灌用水需求增加，都明顯減少了柴窩堡湖入湖補給量，造成生態水位嚴重不足。自2017年以來，隨著湖區周邊農用機井關停、休耕農田補湖、種植生態防風林以及烏魯木齊河分洪補湖等水資源恢復工程實施，柴窩堡湖水量補給持續增加，湖面面積持續擴大，至2020年達到20 km2左右。但與柴窩堡湖全年平均生態水位為1 093 m，對應湖面面積為29.5 km2，生態環境需水量（耗水量）為4 804.61×104 m3的目標相比，柴窩堡湖生態水量滿足程度雖逐年增加，但尚未完全保障生態需水要求。

2.2 柴窩堡湖水環境質量狀況與主要問題

柴窩堡湖是洼地型湖泊，受水位下降和水資源減少的重要影響，柴窩堡水體流動性減弱，交換能力不強，湖泊自凈能力低，水環境容量小，易發生湖泊水質污染。2019年柴窩堡湖水質為重度污染，湖泊營養狀態屬于輕度富營養級。柴窩堡湖主要污染物指標為化學需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）和總磷（TP）（如表1所示），其中反映有機物污染的化學需氧量和五日生化需氧量超標達到4.3～5.2倍。湖水礦化度在升高，屬強咸水。從空間分布看，湖東北、湖東南這兩個監測點位的水質均為重度污染，水質狀況差異不顯著。柴窩堡湖水質污染的主要原因是自然補給水量銳減，導致湖水水位明顯下降，蓄水量顯著減少，湖泊自凈能力變差，湖水中污染物逐漸濃縮富集所致，并不是入湖污染物的持續排入。

2.3 柴窩堡湖水生態狀況與主要問題

柴窩堡湖水位和面積明顯下降之前，柴窩堡湖浮游植物種類豐富，具有藻類植物92種，群落結構屬于硅藻-綠藻-藍藻型，夏秋季節進水區和岸邊區浮游植物生長優勢較為明顯[8]。柴窩堡湖湖東區及湖北岸沿岸沼澤區的進水區及流水水坑中分布有新疆高原鰍和小體高原鰍等土著魚類，存活狀態差。主要原因是柴窩堡湖面積萎縮、水位明顯下降，生態結構脆弱，湖泊水源涵養功能、生態服務功能差。目前，柴窩堡湖水位和面積都沒有達不到最小生態水位和相應面積的要求，近年來柴窩堡湖的生態需水量滿足程度為零。生態水位不足的主要原因是水資源配置不合理。由于地下水超采嚴重，柴窩堡湖補給量銳減，生態水位不足，湖水礦化度極高，造成水域生態環境惡化，水生生物棲息生境喪失，原有的水生生物種類消亡并出現向咸水種類演替的趨勢，水生生態功能大幅度降低，湖區已不適宜水生生物棲息繁衍。

2.4 柴窩堡湖水生態環境問題的管控對策

隨著湖泊水位下降，湖面面積減小，湖泊水質污染和周邊地區土壤堿化、沙化、植被退化等水生態環境問題愈發突出，動植物資源銳減，水生生物多樣性破壞，對區域社會經濟發展產生了重要影響[9-12]。

2.4.1 水資源恢復與保障措施

繼續實施柴窩堡湖周邊農用機井關停、休耕農田補湖和烏魯木齊河分洪補湖工程，持續增加柴窩堡湖水量補給，保障湖面面積持續增加，湖泊生態系統不斷好轉，生態水量得到保障。推進調水工程，為保護地下水資源，保障生態基流，推進頭屯河和白楊河調水工程。逐年減少柴西和柴北水源地地下水開采量，依據經濟發展規劃，結合區域水資源開發利用現狀和社會需求，進一步完善功能區劃，滿足水資源合理開發利用和對水域保護功能的要求，實現水域生態環境系統良性循環。

2.4.2 水環境質量保障與控制措施

持續增加柴窩堡湖水量，提高湖泊自凈能力，有效降低污染物濃度。柴窩堡補給水源水質良好，柴窩堡湖水質惡化的主要原因是自然補給水量銳減，湖水水位明顯下降，蓄水量顯著減少，湖泊自凈能力變差，污染物逐漸濃縮富集所致。要繼續采取關停機井、休耕補湖和調水補湖等措施，持續增加柴窩堡湖水量補給，改善湖泊生態系統，提升湖泊自凈能力。開展水環境監測工作，對柴窩堡湖水環境質量、水生態系統進行采樣監測，及時掌握湖泊水環境質量變化，積極采取有效的水污染防治措施。

2.4.3 水生態保護與修復措施

針對柴窩堡湖水生生態系統完整性被破壞，生態結構脆弱，湖泊水源涵養功能、生態服務功能差的問題，須通過關停機井、休耕補湖和調水補湖等項目持續增加柴窩堡湖水量補給，保障湖面面積持續增加，水位上升，湖泊生態系統不斷好轉，生態水量得到保障。在柴窩堡湖流域干流、重要支流和附屬水體，調查魚類、底棲動物、水生植物、浮游生物等物種的組成、分布和種群數量，對水生生物受威脅狀況進行全面評估，明確亟需保護的生態系統、物種和重要區域。建立水生生物多樣性觀測網絡，掌握重要水生生物動態變化情況。加強湖岸帶生態保護及修復，科學指導休耕農田土地修復，探索建立生態補償機制，實現水資源、水環境和水生態問題逐步解決，生態環境質量逐步改善。

參考文獻

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