謝俊斐，米文寶

(1.寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川700021;2.寧夏大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，寧夏銀川700021)

濕地是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類(lèi)最重要的生存環(huán)境之一，它不僅為人類(lèi)的生產(chǎn)、生活提供許多資源，而且在調(diào)節(jié)氣候、改變徑流時(shí)空分布、涵養(yǎng)水源、保持水土、降解污染等方面具有其他系統(tǒng)不可替代的作用。同時(shí)，濕地還是眾多野生動(dòng)植物特別是許多珍稀瀕危水禽賴(lài)以生存和繁衍的場(chǎng)所。城市濕地作為城市重要的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，除具有上述作用外，還具有許多服務(wù)功能，如調(diào)節(jié)城市氣候、降低城市熱島效應(yīng)、提高城市環(huán)境質(zhì)量、為城市居民提供休閑娛樂(lè)場(chǎng)所以及豐富市民的業(yè)余生活等。

銀川市是寧夏平原湖泊濕地集中分布的區(qū)域，共有濕地47090 hm2，除黃河及泛洪濕地外，其他類(lèi)型的濕地呈斑塊狀分布，分布密度大、范圍廣。隨著城市人口增多、城市建設(shè)不斷拓展，湖泊濕地水質(zhì)污染、富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題成為銀川市湖泊濕地保護(hù)的重要研究課題之一［1］。閱海濕地是銀川市面積最大、原始地貌保存最完整的一塊濕地，本研究依據(jù)2006—2010年銀川市環(huán)境監(jiān)測(cè)站水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法TLI值對(duì)水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析該濕地所面臨的問(wèn)題，為防止?jié)竦厣鷳B(tài)環(huán)境的不斷惡化、保護(hù)現(xiàn)有濕地、恢復(fù)退化濕地提供技術(shù)支持。

1 閱海濕地概況

1.1 區(qū)位與景觀特征

閱海是中國(guó)西部干旱帶重要的湖泊濕地，同時(shí)也是銀川市面積最大、原始地貌保存最完整的一塊濕地，位于銀川市金鳳區(qū)，距市中心僅3 km，西依包蘭鐵路，南為城市道路，東、北均為農(nóng)田，地理位置介于東經(jīng)106°11'—106°14'、北緯 38°31'—38°37'之間，海拔1100 m，南北長(zhǎng)10 km，東西寬2.7 km，濕地總面積2.2737 km2，其中湖泊面積1.7906 km2、沼澤濕地面積0.0938 km2、人工濕地面積0.3893 km2，平均水深2.5 m，豐水期平均水深可達(dá)3 m以上，水資源較豐富，水生植被較完整，具有較完整的生物多樣性，是寧夏境內(nèi)西北候鳥(niǎo)遷徙的重要停留地與繁衍地，也是重要的天然濕地，對(duì)城市生物多樣性的保護(hù)和生態(tài)環(huán)境的改善有著重要的作用。據(jù)調(diào)查，閱海濕地有高等維管植物157種、魚(yú)類(lèi)17種、鳥(niǎo)類(lèi)113種，2005年閱海建立了寧夏及銀川市第一個(gè)鳥(niǎo)類(lèi)環(huán)志站［2］。

1.2 成因與補(bǔ)給水來(lái)源

閱海屬寧夏第四系儲(chǔ)水盆地沉降區(qū)之一，為沉降中心地帶，其湖體由第四紀(jì)冰川侵蝕地下水溢出匯集，再接受大氣降水和地面水的補(bǔ)給而成，湖體呈倒梯形，水資源屬黃河水系來(lái)水，歷史上曾為天然湖泊濕地。主要水系有唐徠渠、第二農(nóng)場(chǎng)渠、韃子渠、四二干溝等。

閱海主要補(bǔ)水水源為艾依河，其他補(bǔ)水水源有農(nóng)田退水、溝渠水，農(nóng)田退水通過(guò)湖泊西南方的2個(gè)強(qiáng)排站補(bǔ)入。在湖泊東側(cè)的四二干溝(清水溝)上修建有渡槽，用于斗渠向湖泊補(bǔ)水;在鴨子墩的斗渠邊建有電排站，用于在農(nóng)田退水期間向湖泊補(bǔ)水［3］。

2 閱海濕地水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)

2.1 水體富營(yíng)養(yǎng)化含義

水體富營(yíng)養(yǎng)化(eutrophication)是指在人類(lèi)活動(dòng)的影響下，生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類(lèi)及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚(yú)類(lèi)及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。在自然條件下，湖泊也會(huì)從貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)過(guò)渡到富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，不過(guò)這種自然過(guò)程非常緩慢，而人為排放含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水和生活污水所引起的水體富營(yíng)養(yǎng)化則可以在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)。水體中過(guò)量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來(lái)自于未加處理或處理不完全的工業(yè)廢水和生活污水、有機(jī)垃圾和家畜家禽糞便以及農(nóng)施化肥，其中最大的來(lái)源是農(nóng)田大量施用的化肥。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究所采用的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由銀川市環(huán)境監(jiān)測(cè)站于2006—2010年監(jiān)測(cè)。閱海水體主要功能為一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)的景觀用水，2006—2010年每年監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為21項(xiàng)，全年監(jiān)測(cè)6次。

2.3 評(píng)價(jià)方法的選擇

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范(試行)》以及中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站制定的《湖泊(水庫(kù))富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定》，湖泊富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 湖泊富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

采用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法TLI值對(duì)閱海濕地水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)［4］，其評(píng)價(jià)指標(biāo)為葉綠素a(chla)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明度(SD)和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)。計(jì)算公式為

其中

上6式中:TLI(∑)為綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);TLI(j)為第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);Wj為第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重;chla計(jì)量單位為mg/m3;SD計(jì)量單位為m;其他指標(biāo)的計(jì)量單位均為mg/L。

綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法TLI值的相關(guān)權(quán)重見(jiàn)表2，水質(zhì)類(lèi)別與評(píng)分值見(jiàn)表3，湖泊、水庫(kù)測(cè)點(diǎn)水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)見(jiàn)表4。

表2 中國(guó)湖泊(水庫(kù))營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)相關(guān)權(quán)重

表3 水質(zhì)類(lèi)別與評(píng)分值

表4 湖泊、水庫(kù)測(cè)點(diǎn)水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

2.4 評(píng)價(jià)結(jié)果

按綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)法對(duì)閱海水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，2006—2010年閱海水質(zhì) TLI(∑)值分別為51.2、49.8、50.1、52.3、53.0，除 2007 年水質(zhì)為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)外，其余年份均屬于輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，2010年TLI(∑)值較2006年上升了3.5%。閱海水體綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5，綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1。圖1表明，“十一五”期間閱海TLI(∑)值呈小幅度上升趨勢(shì)，水體基本保持輕度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。

表5 2006—2010年閱海水體綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)指數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖1 2006—2010年閱海水體綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)變化

2.5 閱海水體主要污染物分布情況

(1)TP。2006—2010年閱海水體TP年均濃度值總體保持在0.07～0.08 mg/L之間，最低的2007年為0.046 mg/L，最高的2010 年為0.080 mg/L(圖2)。

圖2 2006—2010年閱海水體TP、TN含量

(2)TN。2006—2010年，閱海TN年均濃度值總體保持在 1.1～1.4 mg/L之間，最低的 2008年為1.143 mg/L，最高的 2009 年為 1.316 mg/L(圖 2)。

(3)CODMn。2006—2010年，閱海 CODMn年均濃度值總體呈下降趨勢(shì)，最低的2008年為5.49 mg/L，最高的 2006 年為 6.25 mg/L，2010 年為 5.58 mg/L ，較2006年下降10.7%，較2008年最低值上升1.6%。2006—2010年閱海水體CODMn年均濃度值見(jiàn)圖3。

圖3 2006—2010年閱海水體CODMn年均濃度值

(4)TLI(∑)。2006—2010年，閱海水體綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)值TLI(∑)呈小幅度上升趨勢(shì)，水體基本保持輕度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。

3 閱海濕地水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

隨著閱海周邊地區(qū)污水治理力度的加大以及景區(qū)周邊配套設(shè)施的完善，閱海濕地水質(zhì)呈現(xiàn)出逐漸好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)閱海水質(zhì)隨著水溫的逐漸升高而進(jìn)入水產(chǎn)養(yǎng)殖最佳生產(chǎn)期時(shí)，湖水中初級(jí)生產(chǎn)能力不斷加強(qiáng)，水質(zhì)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法TLI值就會(huì)逐漸上升，雖依舊是輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，但已接近中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。由此可見(jiàn)，隨著對(duì)閱海濕地水進(jìn)行補(bǔ)給的農(nóng)田退水中化肥、農(nóng)藥的控制以及排水溝中污水的處理，水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)殘存的餌料、排泄的廢物、施用的化肥等在對(duì)閱海水質(zhì)的影響中比重上升。

閱海濕地總面積2.2737 km2，年蒸發(fā)量根據(jù)降水與氣溫變化等不同，一般為100萬(wàn)～180萬(wàn)m3/年［5］。蒸發(fā)量大加上城市規(guī)模的快速擴(kuò)展導(dǎo)致用地需求矛盾更加突出，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、旅游業(yè)發(fā)展使得閱海濕地中沼澤濕地面積增多，不少湖泊濕地已退化為沼澤濕地，同時(shí)將一些自然濕地改造為人工濕地。水域面積的減小直接影響到生物種群數(shù)量，進(jìn)而影響閱海濕地水質(zhì)使得水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況沒(méi)有明顯好轉(zhuǎn)。

4 關(guān)于改善閱海濕地水質(zhì)的建議

(1)加強(qiáng)水體污染防治和水體凈化工作，保證湖泊濕地水質(zhì)。由于農(nóng)藥、化肥的殘留物通過(guò)農(nóng)田退水進(jìn)入湖泊濕地，加上生活污水、工業(yè)廢水污染和水循環(huán)不完善等，致使湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化。鑒于此，閱海水體富營(yíng)養(yǎng)化要從源頭上治理水污染入手，提高城市生活污水處理率、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率，積極發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，還可采取凈化生物法和生化處理法相結(jié)合的方法、生態(tài)處理法、生態(tài)型人工濕地污染處理系統(tǒng)等污水凈化技術(shù)凈化水質(zhì)。

(2)建立閱海濕地補(bǔ)水的長(zhǎng)效機(jī)制。增加閱海濕地的補(bǔ)水來(lái)源，使補(bǔ)水渠道多樣化，使“中水”、渠水、井水、農(nóng)田退水得到合理利用，尤其在控制周邊農(nóng)村污染水源的同時(shí)，應(yīng)充分利用城市生活污水處理后的“中水”補(bǔ)充湖泊濕地水量;對(duì)“中水”回用的湖泊濕地制定優(yōu)惠政策和機(jī)制，鼓勵(lì)利用處理后的達(dá)標(biāo)水，以保持湖泊濕地水量平衡。

(3)建立湖濱植被帶，種植水生植物。在閱海濕地建立湖濱植被帶，既有利于降解污染物、保護(hù)湖泊水質(zhì)、發(fā)揮濕地功能，又可形成濕地景觀帶，給人們提供良好的休閑、旅游場(chǎng)所。在湖邊水位較淺的區(qū)域，采取無(wú)性繁殖的方法種植本地蘆葦，引進(jìn)、試驗(yàn)、推廣蘆竹，恢復(fù)蘆葦截污區(qū);在水位相對(duì)較深的區(qū)域種植蓮、菱、荸薺、慈菇等浮水植物。

［1］王亞娟，劉曉鵬.銀川閱海濕地水質(zhì)模糊綜合評(píng)價(jià)與分析［J］.寧夏大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2008(12):364－367.

［2］董亞萍，任建東，李衛(wèi)東.寧夏湖泊、水庫(kù)、濕地水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與分析［J］.環(huán)境研究與監(jiān)測(cè)，2009(6):16－24.

［3］王亞娟，劉曉鵬.基于污染損失模型的閱海濕地水體污染的環(huán)境功能影響研究［J］.水土保持通報(bào)，2009，19(6):174－177.

［4］黃祥飛.湖泊生態(tài)調(diào)查觀測(cè)與分析［M］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999:79－99.

［5］劉小鵬.西北干旱區(qū)湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)特征與綜合評(píng)價(jià)［D］.銀川:寧夏大學(xué)，2008.