黃俊材,陳文樂,劉 威
(1.廣東省水文局 江門水文分局,廣東 江門 529000;2.廣州大學,廣州 510006)
河流健康評價對河流管理、保護、生態修復以及對社會可持續發展具有重要意義[1-4]。水質、河濱帶植被、魚類、浮游動植物、底棲動物等[5-6]單一和綜合以及生物類群[7]等常被用來評價河流生態系統健康。美國[8]、英國[9]、澳大利亞[10]、歐盟[11]等國家和地區形成了快速生物評價協議、河流生境調查、溪流生境指數等河流健康評價體系。
2010年我國開啟河湖健康評價試點,2020年水利部發布《河湖健康評價技術導則》[12],以期從“盆”、“水”、生物、社會服務4個準則層對河湖健康進行評價,剖析河湖“病因”,辨識問題,恢復河流生態,維護流域健康。廣東省河長辦印發了河湖健康評價工作通知,編制了《廣東省2021年河湖健康評價技術指引》,要求各級河湖長及主管部門履行河湖保護管理職責,維護河流健康生命。
本文選取江門恩平朗底水,從河流生態系統的自然、社會、經濟屬性,采用資料調查收集、實地監測和無人機航拍等手段,選取物理形態、水質、水文、水生生物和河岸帶等多綜合評價指標體系,從“盆”、“水”、生物、社會服務4個準則層對江門恩平朗底水進行評價,以期為其他河流健康評價提供參考和借鑒。
朗底水屬山區性河流,位于潭江上游左岸,發源于天露山脈的五馬巡朝嶺,流域面積為148 km2,恩平市境內長16.46 km,自北向南流經大田鎮,在大田中學附近匯入錦江主流。 在朗底水上游、中上游、中游、下游設置4個水質、生物、沉積物采樣點,其中,水質和沉積物樣地進行單獨測定和評價。在采集過程中,發現無脊椎動物和魚類樣品種類稀少,將4個采樣點樣品進行混合,作為總的評價。
底棲無脊椎動物采集,涉水河段網徑60目,采樣長度10 m,用Surber網進行采集;不可涉水河段1/16 m2彼得森采泥器進行。每個樣點取3個平行樣品,混合放入樣品瓶中,95%酒精固定,實驗室挑揀。物種的鑒定和計數參照相關文獻[13]。
魚類樣品掛網和地籠相結合采集,現場進行鑒定、稱量和計數,不確定的種類,10%的甲醛固定,帶回實驗室后進一步鑒定分析。
底棲無脊椎動物、魚類分別計算香農維納指數(H′),Simpson指數(J),Shannon-Wiener指數1.86、Margalef指數。
依照國家有關標準取樣,保存、送至有CMA認證的實驗室,水質檢測項目包括溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、鉻(六價)、鉛、氰化物、揮發酚。測定項目依照有關標準進行檢測[14]。
利用無人機航拍與解譯技術調查河岸帶植被覆蓋度指標、河岸帶人工干擾程度、河流縱向連通性指數、入河排污口布局合理程度、水體整潔程度。無人機機型為大疆精靈4pro,搭載2 000萬像素照相機,鏡頭:FOV 84°;8.8 mm/24 mm(35 mm格式等效);光圈f/2.8-f/11;快門速度1/2 000-1/8 000 s;衛星定位模塊采用GPS/GLONASS雙模。依照形狀、尺度大小、陰影進行植被型組的劃分,首先是要識別出植物的生活型喬木、灌木、草本。
依據《廣東省2021年河湖健康評價技術指引》和《河湖健康評價指南(試行)》,選擇4個準則層共7個必選指標和9個備選指標,共計16個評價指標,指標及權重見表1,河流健康最終得分采用各級加權相稱和算術相加得到,并判斷河流健康程度。

表1 朗底水健康評價指標選擇及權重
無人機調查發現,朗底水評價范圍有閘壩阻隔,上游500米左右屬于河谷河岸,穿越城鎮的約有2 km的河岸岸坡屬于堤防河岸。其余河段均屬于灘地河岸。堤防河岸岸坡傾角超過40°,甚至垂直。灘地河岸岸坡傾角小于15°,坡高度2 m左右。
朗底水上游河岸為建筑物墻體,可劃分為巖土基質;中下游河岸均建有人工河堤,河堤內為黏土,也歸納為巖土基質。河岸近期內不會發生變形破壞,無水土流失現象。河岸50 m寬度范圍內,土地利用狀況見表2,左右岸覆蓋度分別為70.66%和74.62%。

表2 朗底水兩岸土地利用狀況 m2
朗底水規劃岸線6條,左岸2條,右岸4條,每條岸線含1條臨水控制線和1條外緣邊界線(見表3),部分岸線含堤頂控制線,臨水控制線總長度為23.04 km,堤頂控制線總長度為0.6 km,外緣邊界線總長度為23.20 km。航拍測定無堤防河段河槽寬度介于1~114 m,適宜的左、右岸河岸寬度一般均應大于河槽的0.4倍,由航拍圖可見,朗底水河岸帶寬度完全滿足最低的0.4倍要求。護堤寬度最窄處2 m,最寬約9 m,滿足河岸帶寬度需大于等于護堤地寬度。

表3 朗底水岸線規劃
朗底水干流共有入河排污口12個,全部為混合排污口,規范標志牌正在建設中。本次水質采樣點,朗底水水質達到Ⅲ類。朗底水入河排污口不影響鄰近水功能區水質達標。
2004年至2020年逐日的水位實測顯示,日水位變化范圍為-0.18~0.42 m,平均水位為98.00 m,月平均水位為98 m,變化范圍-0.03~0.24 m。將2016—2021年日及月水位變化與2004—2020年水位的平均值進行對比,發現水位偏移不大。
檢測的26項水質指標顯示,朗底水較低的水質類別為上游溶解氧和氨氮為Ⅲ類;中上游溶解氧、氨氮和總磷類別為Ⅱ類;中游溶解氧、高猛酸鹽指數、氨氮和總磷,水質類別為Ⅱ類;下游氨氮,其水質類別為Ⅲ類。用水中溶解氧濃度衡量水體自凈能力,朗底水4個檢測點位水體自凈能力分別為 76.50、96.00、99.33和97.33。根據各采樣點所代表的河段給與賦分權重得到朗底水的總得分為 92.29(見表4)。

表4 各評價斷面水體自凈能力賦分結果一覽
朗底水沉積物檢測結果見表5。總體來看,采樣點的Pb污染較明顯,與廣東省乃至全國的金屬背景值對比來看,Cu、As、Cr、Hg和Ni的污染倍數較低,而Zn和Cd的濃度值基本上是背景值的2倍,Pb的污染程度最嚴重,污染倍數為5倍。

表5 廣東省與本研究沉積泥沙金屬含量 mg/kg
調查發現,朗底水無脊椎動物中包括水生昆蟲、環節動物、軟體動物和甲殼動物10種,出現頻率最高屬為纖春蜓、蜆屬、蘿卜螺屬和環棱螺屬。香農維納指數H′=1.32,Simpson指數J=1.15,Shannon-Wiener指數1.86、Margalef指數2.17,評價水質等級為較好,而Pielou指數的評價結果為水質良好。
魚類調查共捕獲5種,共計16尾(見表6),漁獲中,齊氏羅非魚占漁獲物的12.5%,尼羅羅非魚占56.25%。高體鳑鲏羅為小型魚種,羅非魚作為外來入侵物種,存在著在當地流域自我擴散的風險。

表6 朗底水捕獲的魚類物種組成、平均體長體重及占比
魚類H′為1.28,污染指示等級為中度污染。R為1.44,污染指示等級為中度污染。J為0.79,污染指示等級為輕度污染。綜合魚類的生物多樣性指數看,朗底水水體處于中度污染。
無人機航拍和解譯成果顯示,朗底水(新會段)城鎮段防洪達標率較高(見表7),目前上游和下游部分河段盡管河堤建設不完善,但多處于上區和農田,允許洪水在農作物耐受時間內淹浸農田。農田占用了一定的水域岸線,不存在亂占、亂挖等現象。 沒有發現大面積的水土流失。朗底水河道較小,水較淺,本身不具備通航能力,其建設目標是“水清岸綠、魚翔淺底、水草豐美、白鷺成群”的城鎮型生態廊道,碧道長為 0.65 m。

表7 朗底水防洪工程長度及內容 km
朗底水流域水量豐富,供水水量保證程度100%,現狀取水戶共3個(見表8),其中2個為地下水取水,1個為地表水取水,總取水量為234萬m3。

表8 朗底水取水口及取水量 萬m3
公眾滿意度調查采用網上電子問卷方式,回收問卷519份,剔除掉非朗底水沿線居民后,總共得到有效問卷313份,經過加權求得最終滿意度得分為90.4(見表9)。

表9 朗底水公眾滿意度賦分情況
在每個獨立的評價河段,按照河流的長度先進行權重賦分,得出河段的總分值(見表10),將各河段的分值按照指標層、準則層以及目標層逐層加權的方法。朗底水的河流健康總得分,為 76.97分。根據評定標準,為二類河流,處于健康狀態。

表10 朗底水健康評價賦分情況
通過4個準則層賦分結果可知,“盆”、“社會服務功能”處于非常健康狀態,“水”準則層處于亞健康準,“生物”準則層處于劣態。在評價指標中,得分高于80分的指標有防洪達標率、供水水量保證程度、岸線自然狀況、違規開發利用水域岸線程度、水體自凈能力等。生物準則層反映出朗底水生態狀況嚴峻,需要加強生態系統的保護與恢復。
對于朗底水的保護,建議如下:朗底水流域劃定了水功能區,納污能力核定及限制排污方案工作正在進行,但限制排污方案需要進一步落實到位;水安全,朗底水防洪標準能夠保障城市防洪治澇安全,對于鄉鎮和村莊人口密集防護區可根據實際情況對標準做適當調整;水污染,在重點入河排污口設置公示牌,清理非法或設置不合理的入河排污口。落實《恩平市畜禽養殖污染綜合整治工作方案》,加強河道保潔避免造成二次污染;水域岸線,利用互聯網、衛星遙感、GIS 技術、無人機船等先進信息技術與傳統的人工巡河相結合,提高水域岸線的監管水平及效率。執法監管,建立健全聯合執法機制,形成黨委政府統一領導、分管部門認真負責、執法部門積極參與、有關部門主動配合齊抓共管的長效機制。
朗底水河流生態狀況嚴峻,魚類及底棲無脊椎動物多樣性較低,難以維持功能和結構完整的水生態系統,要切實完成水資源保護、加強水污染防治、治理、水生態修復,清除河岸帶不合理人類活動,確保河流的自然性與完整性,充分發揮生態功能,提高全民河流生態健康保護意識。