支鳴強,白瑞泉,唐錫寧,高曉平
(1.江蘇省太湖地區水利工程管理處,江蘇 蘇州 215129;2.江蘇省水文水資源勘測局蘇州分局,江蘇蘇州 215129)
隨著我國工業化、城市化進程的不斷推進,水污染問題日趨嚴重,河湖水庫生態環境質量不斷下降。為了實現經濟社會的可持續發展,改善生態環境,需要加強河湖水庫的管理和維護,進一步保護水生態的健康,建立健全河湖水庫水生態健康保障體系,保障水資源可持續利用。陳塘湖位于江蘇省常熟市辛莊鎮東北,呈橫“五”字型,屬圩內湖泊。西側與北塘河相通,東側與查家溇相通。水域面積0.30km2,湖底平均高程-0.5m,常年控制水位2.5m,容積100 萬m3,大多為雨水補給,亦可從圩外引水。陳塘湖圩內水位保持在2.5m 左右,現有防洪閘2 座,套閘1 座,泵站3 座,排澇流量6.5m3/s。湖內有小島2 個,面積分別為14035m2和15643m2。湖周東南側為民居,余為農田或魚塘。通湖口門眾多,有陳塘河、查家溇、北塘河、厙浜等。
通過對陳塘湖進行現場踏勘,并且查閱相關資料,陳塘湖所在的陳塘圩區防洪能力50 年一遇、除澇能力20 年一遇,其圩堤的長度為10.71km,2021年已完成陳塘湖堤防達標建設,可以抵御4.28m 洪水水位,防洪標準為50 年一遇,通過對水位檢測結果進行查詢,根據代表性站點的水位統計結果,2021 年站點最高水位達到4.02m,平均水位為3.27m,全年水位并未超過防洪堤防控標準。通過結合資料和現場的情況,湖泊的防洪達標率為100%。
當前,陳塘湖并未承擔飲用水供應,因此沒有進行此指標的評價。
水功能區水質達標率根據水資源管理制度考核要求來計算,選擇了氨氮和CODMn兩項指標進行評價,并根據測試結果統計數據。由于陳塘湖沒有劃定水功能區,因此按照IV 類水質對其水質進行評價。為了保證測試數據的代表性,在湖泊內選擇具有代表性的點位,各季節均進行檢測,然后統計測試結果。根據統計的測試結果,氨氮和CODMn雙指標測次達標率分別為100%,陳塘湖水功能區測次達標率超過80%,因此其水功能區水質達標率的評分為100。
春夏秋冬四個季節分別在陳塘湖內選擇3 個調查樣點,對浮游植物的密度進行調查,并以此對湖泊內水生植物的情況進行判斷。
2.1.1 春季調查
結果顯示在陳塘湖中共定量檢出浮游植物7 門22 屬30 種。根據數據,計算出湖泊內各樣點浮游植物的平均密度,結果為5.28×106cells/L。其中,通過分析各類水生植物占比,各門藻類密度以藍藻門最大,占總密度的比值為83.46%,為4.41×106cells/L。湖泊中優勢密度種主要包括水華微囊藻、水華魚腥藻、顆粒直鏈藻。
2.1.2 夏季調查
結果顯示在陳塘湖中共定量檢出浮游植物7 門21 屬27 種。根據數據,計算出湖泊內各樣點浮游植物的平均密度,結果為1.02×107cells/L,其中,通過分析各類水生植物占比,各門藻類密度以藍藻門最大,占總密度的比值為91.99%,湖泊中優勢密度種主要包括水華微囊藻、水華魚腥藻、顆粒直鏈藻。
2.1.3 秋季調查
結果顯示在陳塘湖中共定量檢出浮游植物6 門25 屬31 種。根據數據,計算出湖泊內各樣點浮游植物的平均密度,結果為2.51×107cells/L,其中,通過分析各類水生植物占比,各門藻類密度以硅藻門最大,占總密度的比值為31.85%,湖泊中優勢密度種主要包括尖尾藍隱藻、嚙蝕隱藻、梅尼小環藻。
2.1.4 冬季調查
結果顯示在陳塘湖中共定量檢出浮游植物7 門23 屬32 種。根據數據,計算出虎撲內各樣點浮游植物的平均密度,結果為6.06×106cells/L,其中,通過分析各類水生植物占比,各門藻類密度以硅藻門最大,占總密度的比值為55.83%。湖內優勢密度種主要為顆粒直鏈藻極狹變種、梅尼小環藻。
通過在四個季節的調查,結果顯示陳塘湖中共定量采集到浮游植物35 屬47 種(含變種),共屬于7 個門類,分別是藍藻門、硅藻門、甲藻門、金藻門、隱藻門、裸藻門和綠藻門7 門,年均藍藻密度值為3.94×106cells/L。
春夏秋冬四個季節分別在陳塘湖內選擇3 個調查樣點,共定量采集棲大型無脊椎動物10 種,分屬于環節動物門(寡毛綱)、軟體動物門(腹足綱和瓣鰓綱)以及節肢動物門(昆蟲綱)。
2.2.1 春季調查
結果顯示在陳塘湖中共定量檢測出底棲動物4種。通過對檢測結果進行分析和計算,湖泊中軟體動物的密度和生物量均為最大,優勢密度物種為中華圓田螺,其次為銅銹環棱螺。底棲生物S-W 多樣性指數為0.741。
2.2.2 夏季調查
結果顯示在陳塘湖中共定量檢測出底棲動物7種。通過對檢測結果進行分析和計算,湖泊中軟體動物的密度和生物量均為最大,優勢密度物種為中華圓田螺,其次為隱搖蚊屬一種。底棲生物S-W 多樣性指數為1.264。
2.2.3 秋季調查
結果顯示在陳塘湖中共定量檢測出底棲動物7種。通過對檢測結果進行分析和計算,湖泊中軟體動物的密度和生物量均為最大,優勢密度物種為中華圓田螺,其次為隱搖蚊屬一種。底棲生物S-W 多樣性指數為0.973。
2.2.4 冬季調查
結果顯示在陳塘湖中共定量檢測出底棲動物7種。通過對檢測結果進行分析和計算,湖泊中軟體動物的密度和生物量均為最大,優勢密度物種為中華圓田螺,其次為隱搖蚊屬一種。底棲生物S-W 多樣性指數為1.195。
綜合四個季節的調查數據,通過匯總分析,陳塘湖底棲動物S-W 多樣性指數為1.043。
陳塘湖進、出湖河道共有7 條,分別為灰家婁、龍潭河、沙浜、高家浜、北塘河、外行塘河和北堰頭河。截至2021 年年底,陳塘湖口門未有封堵現象,統計陳塘湖口門暢通率為100%。
通過對陳塘湖2021 年降水量進行分析,其月降水量在2.5~377.5mm 之間,從數據中可以看出陳塘湖年內降水分布不均勻情況明顯,其2021 年7 月份降水量明顯增多,年降雨量為1140mm,其多年降水量平均值為1083.7mm,相較于多年平均值,2021 年降水量偏高。數據顯示,陳塘湖2021 年平均水位為3.26m,較正常蓄水位高。由于降水量偏豐,因此湖水交換能力指標良好,達到1.05。
對入湖河流水質進行了四季同步檢測,并且對數據進行了統計,數據顯示,各河流入湖水質均達到要求。
根據相關標準,陳塘湖生態水位目標值為2.4m,2021 年陳塘湖的最低水位值為3.02m,滿足生態水位控制要求。
基于四季湖泊水質調查的數據,依據相關標準對陳塘湖水質進行評價[1]。在不納入總磷和總氮指標的情況下,陳塘湖的水質等級為IV 類(主要影響因子為高錳酸鹽指數);納入總氮和總磷指標以后,陳塘湖的總體水質為V 類(影響因子為總磷)。
通過對四季各點位水質檢測結果進行分析,對陳塘湖水質因子年內季節變化進行了歸納。
(1)CODMn:監測數據顯示陳塘湖水中高錳酸鹽指數在II~IV 類水之間波動變化,年度平均評價為IV 類。
(2)NH3-N:監測數據顯示,陳塘湖水中NH3-N含量比較低,春夏兩季可以滿足地表水I 類要求。
(3)TN:監測數據顯示,陳塘湖水中TN 的濃度偏高,對四季的水中TN 含量進行分析,春秋兩季均值較低,夏冬兩季相對較高,但是均能夠滿足地表水IV 類。
(4)TP。監測數據顯示,陳塘湖水中的TP 濃度較高,特別是在夏季,含量較高,為V 類,春秋冬三季滿足IV 類;年均評價為V 類。
通過在春夏秋冬四季對湖泊水質進行現場檢測,統計湖泊中總氮、總磷、高錳酸鹽指數、透明度和葉綠素a 等指標,基于其對湖泊富營養狀況,結果顯示2021 年陳塘湖水質處于中度富營養狀態。
通過對陳塘湖進行現象踏勘,以及查閱相關數據和資料,顯示當前陳塘湖沒有圈圍等開發利用情況。
根據2020 年常熟市發布的《常熟市河湖和水利工程管理范圍劃定成果通告》,陳塘湖已經完成了保護范圍劃定和保護工作,管理(保護)范圍劃定率指標值為100。
通過對陳塘湖進行現場調查,陳塘湖的湖岸線上有少量占用開墾的情況,還有設置的魚籪、垃圾堆棄等情況。數據顯示,湖岸線有亂墾2 處、亂棄2 處以及亂建2 處,指標值為89。
通過問卷調查的方式,調查了附近村莊群眾對于陳塘湖水質的公眾滿意度,共計回收有效問卷86份,通過統計調查結果,很滿意(90~100)的人數為82 人,滿意(75~90)的人數為3 人,基本滿意(60~75)的為1 人,不滿意(0~60)的為0 人。調查結果顯示陳塘湖的公眾滿意度指標值為89.19。
按照前述指標體系調查與分析結果,因評價湖泊沒有飲用水功能,本次選擇包括河水安全、水生物、水生境、水空間4個類型共14項單項指標開展評價[2-3],具體結果見表1。

表1 生態湖泊評價單項指標評價表
通過對陳塘湖的生態狀況的調查與評估,結果顯示陳塘湖的生態狀況指數為88.4,綜合評價等級為良好。存在的主要問題是湖泊水中氮、磷的濃度較高,存在中度富營養化的問題,而且水生生物的多樣性偏低。陳塘湖的主要功能是蓄水、養殖、旅游、生態維護等,除了湖泊水體存在氮、磷濃度偏高,富營養化問題之外,岸坡環境管理也存在一定的問題,為了改善陳塘湖的生態環境,可以采取以下兩方面措施:
(1)加強污染防治工作,改善湖泊水質,從而緩解湖泊富營養化的問題。陳塘湖中氮、磷濃度比較高,處于中度富營養狀態,其中,TP 影響其湖泊水質最重要的影響因素。通過分析原因,該湖泊周邊為鄉村和農田,因此需要注意做好湖泊保護,通過加強湖泊口門與周邊水體連通的管理,做好污染源的攔截工作,建立污染防控措施,從而有效地控制氮、磷等污染物流入湖體中。在沿湖周邊建立污水收集管網,加強農村生物污水治理,加強農業面源污染控制,對于沿湖地區,要推廣有機肥、高效低毒農藥,降低湖面的面源污染[4]。
(2)加強陳塘湖岸坡治理。通過加強岸線監督管理,防止湖泊岸線被侵占、墾種、亂堆亂放等問題。加強濕地的保護和修復,推動環湖濕地建設,通過保護生態隔離帶和防護林體系等方式,加強對濕地的保護,促進湖泊濕地恢復,從而有效地改善湖泊生態健康狀況■