何曉麗，何 卿

（1.杭州市水文水資源監(jiān)測(cè)總站，浙江 杭州 310009；2.杭州市園林綠化工程股份有限公司，浙江 杭州 310006）

西溪濕地是在古河灘遺存的基礎(chǔ)上及1000多年來(lái)人類(lèi)農(nóng)漁耕共同影響下形成的城市邊緣次生濕地，是杭州市寶貴的生態(tài)與文化資源，被譽(yù)為杭州的 “城市之腎”。西溪濕地位于杭州城區(qū)西緣，與西湖僅一山之隔，總面積16.15k m2，其核心區(qū)域面積11.15k m2，主要是由沼澤、湖漾和魚(yú)塘等組成，水域面積超過(guò)50%。濕地內(nèi)部河流交錯(cuò)圍合匯聚，由浙江省的苕溪和錢(qián)塘江2大水系發(fā)育而成，隸屬于杭州市區(qū)運(yùn)河水系的運(yùn)西片，經(jīng)余杭塘河匯入京杭運(yùn)河，通太湖水系，經(jīng)市政水利改造工程后與西湖、錢(qián)塘江貫通循環(huán)。區(qū)域內(nèi)行洪河道主要有南北向的五常港、蔣村港、紫金港，東西向的沿山河、嚴(yán)家港，最終匯入余杭塘河。

自20世紀(jì)50年代，有國(guó)外科學(xué)家發(fā)現(xiàn)濕地植物通過(guò)一系列生物、物理、化學(xué)過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)污水的凈化，尤其對(duì)氮、磷有較高的去除效率［1-2］。除植物生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，濕地植物也可在體內(nèi)大量吸收、富集某些金屬和重金屬［3］。濕地對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生的影響及其規(guī)律是本文探討的重點(diǎn)，選取西溪濕地引水口、濕地內(nèi)部河道水、濕地出水口3個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)2011—2014年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，分析p H值、高錳酸鹽指數(shù)、總磷濃度、總氮濃度變化趨勢(shì)，初步探討西溪濕地各個(gè)季節(jié)對(duì)水質(zhì)作用的變化規(guī)律。

1 研究方法

1.1 采樣點(diǎn)布設(shè)與監(jiān)測(cè)周期

水樣布點(diǎn)和采集依據(jù)國(guó)家水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)S L 187—96《水質(zhì)采樣技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行。為達(dá)到了解西溪濕地對(duì)水質(zhì)作用情況和比對(duì)的目的，本文以濕地引水點(diǎn)—濕地內(nèi)—濕地出水點(diǎn)為取樣點(diǎn)，根據(jù)西溪濕地河道走向，引配水情況，選取了外部匯水河道 （蔣村港）、西溪濕地內(nèi)部主要過(guò)水河道 （秋雪庵）、錢(qián)塘江引水處 （珊瑚沙），分別設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面。每2個(gè)月進(jìn)行取樣監(jiān)測(cè)。

圖1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布圖

1.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與監(jiān)測(cè)方法

本文結(jié)合河道污染特點(diǎn)，選擇p H值、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮等項(xiàng)目，作為水質(zhì)分析對(duì)象。其中p H值現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，高錳酸鹽指數(shù)用G B／T 11892—1989《酸性高錳酸鉀法》、總磷用G B／T 11893—1989《鉬酸銨分光光度法》、總氮用G B／T 11893—1989《堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法》。采用2011—2014年各采樣點(diǎn)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為西溪濕地水質(zhì)變化評(píng)價(jià)的資料。

2 結(jié)果與分析

2.1 p H值變化分析探討

p H值是表征水體酸堿度的指標(biāo)。通過(guò)對(duì)2011—2014年2、4、6、8、10、12月份3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)p H數(shù)值的整理，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 2011—2014年西溪濕地p H值變化趨勢(shì)圖

由圖2可以看出，3個(gè)測(cè)點(diǎn)中秋雪庵全年p H值變化最小，常年穩(wěn)定在7.23～7.66，常年平均值為7.44，夏季值略高于其他季節(jié)；蔣村港次之在7.27～7.76，常年平均值為7.45；珊瑚沙p H值變化幅度最大，在7.00～7.81，常年平均值為7.50。說(shuō)明西溪濕地由于水體流動(dòng)活躍和濕地植物根際微生物等作用，使水體p H值能夠穩(wěn)定在一定的數(shù)值［4］。同時(shí)p H值時(shí)間變化可以發(fā)現(xiàn)，一年中秋雪庵和蔣村港6月、8月的p H值在全年處于低位，全年的變化曲線呈現(xiàn)先高后低再高的變化規(guī)律，說(shuō)明西溪濕地植物最繁盛的夏季對(duì)p H值的穩(wěn)定作用最強(qiáng)。同時(shí)從4a變化的數(shù)據(jù)來(lái)看，3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的p H值波動(dòng)幅度都呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)，尤其是錢(qián)塘江引水處 （珊瑚沙）近年來(lái)的p H值的波動(dòng)幅度更加明顯，這一現(xiàn)象可能與監(jiān)測(cè)方式的改變有關(guān)。自2013年8月以來(lái)，采用便攜式儀器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)p H值監(jiān)測(cè)，避免了采樣及運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生的影響，使其值更加真實(shí)可靠。

2.2 高錳酸鹽指數(shù)的變化規(guī)律

高錳酸鹽指數(shù)可在一定程度上說(shuō)明水體受有機(jī)污染的情況。通過(guò)對(duì)2011—2014年3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)高錳酸鹽指數(shù)數(shù)值的整理得到圖3。

圖3 2011—2014年西溪濕地高錳酸鹽指數(shù)變化趨勢(shì)圖

由圖3可以發(fā)現(xiàn)，3個(gè)相關(guān)測(cè)點(diǎn)高錳酸鹽指數(shù)變化趨勢(shì)大致相符，且指數(shù)呈現(xiàn)為引水口 （珊瑚沙）＜濕地內(nèi) （秋雪庵）＜出水口 （蔣村港）；值得注意的是6月、8月位于西溪濕地內(nèi)部的秋雪庵監(jiān)測(cè)點(diǎn)和位于西溪濕地出水口的蔣村港監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高錳酸鹽指數(shù)明顯高于處于引水口的珊瑚沙監(jiān)測(cè)點(diǎn)的相關(guān)數(shù)值，尤其是出水口位置蔣村港高錳酸鹽指數(shù)偏高，在2012年8月出現(xiàn)了5.68m g／L的極值。說(shuō)明西溪濕地對(duì)有機(jī)物的污染物的吸收效果并不明顯，在特定時(shí)間甚至?xí)又赜袡C(jī)物的污染，比如夏秋季節(jié)高錳酸鹽指數(shù)值大于其他季節(jié)，究其原因是夏季氣溫上升，微生物分解有機(jī)物活躍，導(dǎo)致水體中還原性物質(zhì)含量下降，從而使水體C O D濃度升高。4a來(lái)，各測(cè)點(diǎn)高錳酸鹽指數(shù)變化幅度呈現(xiàn)縮小趨勢(shì)，逐漸穩(wěn)定在一定的波動(dòng)范圍內(nèi) （1.7～4.5m g／L），3個(gè)相關(guān)測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)數(shù)值也更為接近。

2.3 總磷濃度的變化規(guī)律

天然水體中的磷主要以磷酸鹽的形式存在。氮、磷是植物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)元素，通過(guò)植物吸收和同化作用，轉(zhuǎn)變?yōu)橹参矬w的組成物質(zhì)。濕地植物自身對(duì)磷有吸收作用，且該過(guò)程不可逆。2011—2014年西溪濕地總磷濃度變化趨勢(shì)見(jiàn)圖4。

圖4 2011—2014年西溪濕地總磷變化趨勢(shì)圖

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)位于西溪濕地內(nèi)部的秋雪庵總磷值變化幅度小且值最低，全年總磷值在0.040～0.150m g／L，月均值0.084m g／L；其次為出水口處蔣村港全年總磷值變化幅度在0.053～0.142m g／L，月均值0.101m g／L；珊瑚沙總磷值和變化幅度最高，全年總磷值在0.070～0.213m g／L，月均值0.138m g／L。表明西溪濕地對(duì)磷類(lèi)物質(zhì)具有很好的平衡作用，對(duì)磷類(lèi)污染元素的吸收作用非常明顯。且從圖4磷值變化曲線可以發(fā)現(xiàn)6月、8月總磷值數(shù)據(jù)出現(xiàn)低值；冬季的10月、12月水體總磷濃度處于高值，說(shuō)明濕地對(duì)該類(lèi)元素的凈化主要依靠濕地中的各位水生植物起到凈化作用，且在植物繁盛的夏季對(duì)含磷元素凈化作用最為明顯。西溪濕地2個(gè)測(cè)點(diǎn)4a間總磷濃度變化較為平穩(wěn)，且呈逐年下降趨勢(shì)。珊瑚沙總磷值各月間依舊有較大波動(dòng)，年均值下降幅度不明顯。

2.4 總氮濃度的變化規(guī)律

對(duì)3個(gè)采樣點(diǎn)氮濃度數(shù)值整理得到圖5。

圖5 2011—2014年西溪濕地總氮變化趨勢(shì)圖

可以發(fā)現(xiàn)3個(gè)水樣點(diǎn)總氮濃度變化一致，且濃度也相差不大，蔣村港的總氮濃度數(shù)值變化在1.450～5.230m g／L，月平均值3.370m g／L，秋雪庵總氮濃度數(shù)值0.880～4.580m g／L變化，月平均值3.150m g／L；珊瑚沙總氮濃度數(shù)值1.160～4.450m g／L變化，月平均值3.140m g／L。從變化幅度上可以發(fā)現(xiàn)位于出水點(diǎn)的蔣村港數(shù)值比其他點(diǎn)稍高，且每年冬季秋雪庵和蔣村港的總氮濃度比其他月份都要高，這可能與冬季植物枯萎，植物殘?bào)w分解增加水體氮素有關(guān)［5］。從4a整體趨勢(shì)看，總氮濃度呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)，4a中數(shù)值的最低點(diǎn)出現(xiàn)在2014年8月，3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的總氮濃度基本都在1.000m g／L，且有進(jìn)一步下降的趨勢(shì)，說(shuō)明歷年來(lái)進(jìn)入水體的氮污染源正在逐步減少。

3 結(jié)論與建議

3.1 濕地對(duì)水質(zhì)的影響

在西溪濕地這個(gè)特定的環(huán)境中，濕地對(duì)水質(zhì)的影響方式、影響時(shí)間，本人通過(guò)對(duì)西溪濕地內(nèi)外的水質(zhì)p H值、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮數(shù)值的對(duì)比分析做一個(gè)初步的結(jié)論。

（1）濕地外部污染源逐年減少。4a來(lái)各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值呈現(xiàn)緩慢遞減趨勢(shì)，數(shù)據(jù)年間變化穩(wěn)定在一定區(qū)間內(nèi)，且區(qū)間幅度逐年收縮。

（2）西溪濕地對(duì)水質(zhì)的確起到了凈化作用，但對(duì)水質(zhì)中各項(xiàng)污染物的作用卻各不相同。濕地對(duì)p H值的平衡和總磷的吸收具有非常明顯的作用，而對(duì)C O DMn和含氮物質(zhì)的凈化作用卻不明顯，在特定階段甚至?xí)a(chǎn)生反作用，比如植物衰敗的冬季反而加重含氮物質(zhì)的污染。

（3）濕地在不同時(shí)間對(duì)水質(zhì)的作用也不盡相同。在植被茂盛的夏秋2季濕地對(duì)水質(zhì)p H值的平衡和含磷物質(zhì)的吸收最佳，表明植被、水、土壤這幾個(gè)支持整個(gè)西溪濕地系統(tǒng)維持運(yùn)轉(zhuǎn)的最基本要素中，相對(duì)于比較穩(wěn)定的土壤，植物尤其是水生植物和水所相互作用的動(dòng)態(tài)關(guān)系對(duì)西溪濕地整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行和穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用，隨著季節(jié)變化水生植物的興衰，濕地對(duì)水質(zhì)的凈化作用也呈現(xiàn)出強(qiáng)弱的變化。

3.2 改善濕地水質(zhì)的建議

針對(duì)改善濕地水質(zhì)，提出以下建議：

（1）控制污染來(lái)源。通過(guò)加大對(duì)濕地公園周邊廢水排放管理力度和合理控制園區(qū)內(nèi)部化肥施用量等措施，減少污染物入河，避免水體富營(yíng)養(yǎng)化污染。

（2）及時(shí)處置植物殘?bào)w。秋冬季節(jié)腐敗的濕地植物若不及時(shí)處置，被植物吸收的污染物質(zhì)就會(huì)通過(guò)植物的腐爛重新回到水體，對(duì)水體造成二次污染。

（3）適度開(kāi)放垂釣。為改善水質(zhì)，西溪濕地可以開(kāi)放公共垂釣區(qū)。通過(guò)飼養(yǎng)花白鰱等濾食性魚(yú)類(lèi)，螺絲、河蚌等貝類(lèi)起到凈化水質(zhì)的作用。合理投放魚(yú)苗，適時(shí)適度開(kāi)放公眾垂釣，能夠更好地促進(jìn)濕地的生態(tài)和水循環(huán)。

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