以南四湖為例談漁業生態環境監測技術優化與質量評價

劉紅彩

（山東省淡水漁業研究院，山東 濟南 250013）

漁業資源屬于可更新的資源類型，只要采取合適的方法對漁業資源進行利用，就可以長期向市場提供優質的漁業資源。隨著人們生活水平的提高，漁業資源的需求量也在不斷提升，必須要保證漁業的可持續發展，才能夠滿足當前的市場需求。漁業資源的發展和水域環境資源之間有著緊密的聯系，如果水域環境資源較差，無法進行可持續利用，將會嚴重制約漁業的發展。生態環境保護是當前我國社會發展過程中最為重要的任務之一，如果沒有對漁業生態環境進行及時監測，就難以發現漁業生態環境存在的問題，不僅會增加后續生態環境治理難度，還會影響漁業發展。因此相關部門開始研究如何對漁業生態環境進行準確評價，以此來調查漁業水域環境存在的各種生態問題，從而采取相應的措施保護水生生物資源，達到促進水利生態資源可持續利用的目的。

1 南四湖概況

南四湖（E 116°34'～117°21'，N 34°27'～35°20'）是山東省內的淡水湖泊，處于山東省濟寧市，由4個湖泊相連共同組成，包括南陽湖、獨山湖、邵陽湖以及微山湖，在淮北地區淡水湖泊之中面積最大，且結構也最為完整。為了保護南四湖的生態系統，當地成立了南四湖自然保護區。南四湖的整體面積為1 266 km2，屬于淺水富營養型湖泊，有豐富的自然資源，盛產水生動物和水生植物，是山東省最為主要的淡水漁業基地。南四湖南北長度為126 km，東西寬度為5～25 km，中間部位最窄。

2 監測與評價方法

2.1 監測時間

選擇在每年的5 月和8 月進行監測，此時是魚類的產卵繁殖階段和水生生物主要發育階段，監測時間為2012—2016 年，對南四湖的漁業生態環境實施定期監測，并對其進行質量評價。

2.2 監測位置

在南四湖一共設置6 個不同的監測點，其中上級湖設置3 個監測點，下級湖設置3 個監測點。

2.3 監測項目

監測項目包括水質指標和生物指標，水質指標包括pH 值、ρ（溶解氧）、透明度、8 大離子、總氮、總磷、高錳酸鹽指數、銨氮、亞硝酸鹽氮、活性磷酸鹽等。生物指標包括葉綠素a、浮游植物以及浮游動物的定性和定量分析。

2.4 采樣方式

根據《水質湖泊和水庫采樣技術指導》對水質實施有效采樣，根據《內陸水域漁業自然資源調查手冊》對浮游動植物實施有效采樣，并對其進行固定。

2.5 監測計劃

使用酸度計對pH 值進行檢測，使用碘量法對ρ（溶解氧）進行檢測，使用賽騎士盤法對透明度進行檢測，用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度對方式對總氮實施檢測，使用鉬酸銨分光光度法對總磷、活性磷酸鹽進行檢測，使用酸性高錳酸鉀法對高錳酸鹽指數進行檢測，使用酚二磺酸分光光度法，對亞硝酸鹽氮與硝酸鹽氮進行檢測。使用分光光度法對葉綠素a 進行檢測，根據《內陸水域漁業自然資源調查手冊》對浮游植物、動物實施定性分析和定量分析[1]。

2.6 評價方式

對水體的營養程度進行評價，使用綜合營養狀態指數法進行評價，評價指標包括葉綠素、總磷、總氮、透明度、高錳酸鹽指數[2]。營養狀態包括貧營養狀態、中營養狀態、富營養狀態、輕度富營養狀態、中度富營養狀況、重度富營養狀態，各營養狀態判斷標準分別為TLI＜30，30≤TLI≤50、TLI＞50、50＜TLI≤60、60＜TLI≤70、TLI＞70。在相同的營養狀態之下，對比相關的指數值，指數值和營養程度之間為正比關系[3]。

3 監測結果與分析

3.1 礦化度和水型監測結果

礦化度可以反映南四湖的具體化學類型，是主要的化學屬性，同時還可以展示湖泊內部鹽類物質的積累情況或者鹽類物質稀釋的環境情況[4]。南四湖中K++Na+質量濃度45.8～86.4 mg/L，均值為68.8 mg/L，濃度為1.83～3.46 mmol/L，均值為2.72 mmol/L；1/2Ca2+質量濃度28～62 mg/L，均值為46 mg/L，濃度為1.4～3.09 mmol/L，均值為2.3 mmol/L；1/2 Mg2+質量濃度18.9～34 mg/L，均值為27.5 mg/L，濃度為1.55～2.8 mmol/L，均值為2.26 mmol/L；Cl-質量濃度62.8～135.6 mg/L，均值為103.5 mg/L，濃度為1.77～3.82 mmol/L，均值為2.92 mmol/L；1/2 SO42-質量濃度70.9～110.6 mg/L，均值為95 mg/L，濃度為1.48～2.3 mmol/L，均值為1.98 mmol/L；1/2 CO32-質量濃度0～8.1 mg/L，均值為2.9 mg/L，濃度為0～2.27 mmol/L，均值為0.1 mmol/L；HCO3-質量濃度117.3～183.6 mg/L，均值為149.1 mg/L，濃度為1.92～3.01 mmol/L，均值為2.44 mmol/L；礦化度質量濃度487.1～554.6 mg/L，均值為516.3 mg/L。

3.2 南四湖水化學因子不同年份比較

1983 年K++Na+、Ca2+、Mg2+、CI-、SO42-、CO32-、HCO3-、礦化度分別為82.8、25.4、23.2、69.9、85.7、13.5、139.5、440，水型為碳酸鹽水型。2016 年K++Na+、Ca2+、Mg2+、CI-、SO42-、CO32-、HCO3-、礦化度分別為70、55、26.4、99.2、105.9、1.8、162.4、520.1，水型為氯化物水型。

結合離子含量、礦化度以及化學因子比較，可以發現目前南四湖除HCO3-與CO32-之外，各項離子和礦化度均呈現持續上升的趨勢，水型從最初的碳酸鹽水型開始轉變為氯化物型，代表外界向湖中輸入了氯化物或者硫酸鹽類物質，從而造成南四湖水型出現變化[5]。在離子中K++Na+最高，在陽離子中占比已經達到37.6%；1/2 Mg2+的含量最低，在陽離子中占比為30.9%；1/2 Ca2+居中，為31.5%。三種離子的含量相差較少，這也是促進水型轉變的主要原因[4]。陰離子包括Cl-、HCO3-、1/2 CO32-、1/2 SO42-，其含量依次降低，最高的Cl-為39.2%，最低的1/2 SO42-為26.7%，其余為34.1%。由此可以判定南四湖屬于氯化水。

3.3 pH 值、ρ（溶解氧）以及生物營養物質檢測結果和分析

南四湖pH 值為7.67～9.03，均值為8.29，按照pH 值可以將其歸為弱堿性水體，ρ（溶解氧）為4.5～12.3 mg/L。在pH 值超過8.4 的水域，ρ（溶解氧）在8.5 mg/L 之上，說明浮游植物的光和作用強度過大，會持續性地消耗水中處于游離狀態的二氧化碳，使得酸堿值以及ρ（溶解氧）有所上升[6]。NH4+-N、NO2--N、NO3--N、總氮、PO43--P、總氮、高錳酸鹽指數的質量濃度分別為0.13～0.69 mg/L、0.01～0.3 mg/L、0.2～1.9 mg/L、1.09～3.67 mg/L、0.01～0.02 mg/L、0.04～0.87 mg/L、4.97～7.73 mg/L，均值分別為0.43 mg/L、0.083 mg/L、0.76 mg/L、2.03 mg/L、0.01 mg/L、0.45 mg/L、6.19 mg/L。NH4+-N、NO2--N、NO3--N 以及有機氮都屬于總氮的范疇，藻類在生長發育時會消耗前3種，即無機氮，包括氨以及硝酸鹽[7]。通過上述檢測結果可以推斷南四湖中含有較多的總磷，懸浮有機磷可能會持續性地轉換為磷酸鹽，進而促進藻類的生長發育。

3.4 透明度、葉綠素、浮游生物檢測結果及其分析

對南四湖富營養化因子進行檢測，檢測項目包括總磷、總氮、總氮/總磷、葉綠素、透明度和高錳酸鹽指數。2012 年5 月檢測結果分別為0.869 mg/L、1.81 mg/L、2.08、22.2 mg/m3、0.38 m、6.27 mg/L。2013年5 月檢測結果分別為0.724 mg/L、1.39 mg/L、1.92、12 mg/m3、0.79 m、5.27 mg/L。2013 年8 月檢測結果分別為0.696 mg/L、2.83 mg/L、4.07、34.9 mg/m3、0.38 m、5.46 mg/L。2014 年5 月檢測結果分別為0.24 mg/L、1.65 mg/L、6.87、12.2 mg/m3、0.63 m、7.47 mg/L。2014 年8 月檢測結果分別為0.294 mg/L、1.78 mg/L、6.25、25.5 mg/m3、0.35 m、6.17 mg/L。2015 年5 月檢測結果分別為0.281 mg/L、1.09 mg/L、3.86、6.17 mg/m3、0.45 m、7.59 mg/L。2015 年8 月檢測結果分別為0.039 mg/L、3.67 mg/L、94.2、19.7 mg/m3、0.63 m、4.97 mg/L。對南四湖在2012 年5 月、2013 年8 月、2014 年8 月、2015 年5 月的透明度進行評價，可以將其定義為富營養狀態。8 月的葉綠素含量普遍高于5 月的，結合營養狀態評價指標進行分析，可以得出5 月和8 月分別屬于富營養和超富營養[8]。

3.5 南四湖水質綜合評價

2012 年5 月屬于中度富營養狀態，中度污染狀態，2013 年5 月屬于輕度富營養狀態，輕度污染狀態，2013 年8 月屬于中度富營養狀態，中度污染狀態，2014 年5 月屬于輕度富營養狀態，輕度污染狀態，2014 年8 月屬于中度富營養狀態，中度污染狀態，2015 年5 月屬于輕度富營養狀態，輕度污染狀態，2015 年8 月屬于輕度富營養狀態，輕度污染狀態。2012 年至2015 年每年5 月的TLI 分別為66.5、59.9、59.6、58.1，2012 年至2015 年8 月的TLI 分別為67.8、63.7、55.9，二者都呈逐年減小的趨勢，說明南四湖濕地富營養化程度呈現持續下降的趨勢。通過對營養狀態指數的評分值進行評估，可以明確導致南四湖污染的主要物質為磷、氮以及有機物，其中磷污染屬于最為嚴重的污染[9]。