張新宏,尹 華
(1.吉林省農(nóng)安縣水政水資源管理中心,吉林農(nóng)安 130022;2.吉林省水文水資源局,吉林長(zhǎng)春 130022)
波羅湖濕地富營(yíng)養(yǎng)化成因及預(yù)防措施
張新宏1,尹 華2
(1.吉林省農(nóng)安縣水政水資源管理中心,吉林農(nóng)安 130022;2.吉林省水文水資源局,吉林長(zhǎng)春 130022)
濕地在自然界生態(tài)系統(tǒng)中具有不可替代作用,被稱為地球之“腎”。波羅湖濕地位于農(nóng)安縣西部,是長(zhǎng)春市乃至吉林省重要的濕地之一。文中通過(guò)對(duì)波羅湖濕地近5年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料分析和評(píng)價(jià),找出濕地富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生主要原因及其變化趨勢(shì),提出相應(yīng)預(yù)防措施,為行政部門治理決策提供參考依據(jù)。
波羅湖;濕地;富營(yíng)養(yǎng)化;趨勢(shì);預(yù)防措施
波羅湖濕地是長(zhǎng)春市境內(nèi)唯一一個(gè)自然形成的大型濕地,屬于省級(jí)自然保護(hù)區(qū),位于長(zhǎng)春市農(nóng)安縣西部,距離長(zhǎng)春市60.0 km,距離農(nóng)安縣巴吉壘鎮(zhèn)3.5 km,海拔169.5~281.2 m,濕地面積豐水期為8 600 hm2,平水期為6 100 hm2,枯水期為2 857 hm2。濕地范圍涉及農(nóng)安縣的巴吉壘、伏龍泉、萬(wàn)順和三盛玉4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、12個(gè)村屯,總計(jì)人口6 818人,波羅湖濕地周邊有娘娘廟、房身溝、老虎溝和成文溝4條自然溝渠。濕地主體為一內(nèi)陸閉流堿性淡水湖泊,由5個(gè)相互獨(dú)立又相互聯(lián)結(jié)的湖泡組成,即波羅湖、莫波泡、廣興店泡、敖寶圖泡和元寶洼泡。波羅湖濕地來(lái)水由四部分組成,即波羅湖水面降水、波羅湖自身控制面積匯水、頭道崗水庫(kù)匯水及上河灣水庫(kù)匯水。
波羅湖濕地是一處以周圍草原和水生生態(tài)系統(tǒng)為主的濕地,濕地生態(tài)效益較為顯著,主要體現(xiàn)在水源涵養(yǎng)、保護(hù)生物多樣性、地下水的補(bǔ)充、區(qū)域氣候的調(diào)節(jié)、蓄水調(diào)洪、凈化水質(zhì)等方面。波羅湖濕地每年蒸發(fā)的水量相當(dāng)于同等陸地面積降水量的3倍左右,促進(jìn)了區(qū)域水循環(huán),大大提高區(qū)域的空氣濕度,有利于緩解當(dāng)?shù)睾登?,?duì)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物生長(zhǎng)起到了極大促進(jìn)作用,同時(shí)對(duì)于區(qū)域鹽堿化、荒漠化、沙化有極大的抑制作用。淡水湖泊、蘆葦沼澤和草原,構(gòu)成了波羅湖濕地生態(tài)環(huán)境的多樣性,為鶴類等珍稀物種提供了理想的覓食及棲息地,同時(shí)也成為鳥類重要的遷徙停歇地。
2.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)
在波羅湖濕地布設(shè)了3處監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,分別位于濕地東部、中游、西側(cè),評(píng)價(jià)資料選取2015年度監(jiān)測(cè)資料,評(píng)價(jià)項(xiàng)目為pH值、溶解氧、化學(xué)需氧量、5 d生化需氧量、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷、總砷、六價(jià)鉻、氰化物、揮發(fā)酚、氟化物、汞、銅、鉛、鋅、鎘、硫化物、糞大腸菌群等20項(xiàng),評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),超Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算超標(biāo)倍數(shù)。
根據(jù)水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果,波羅湖濕地水質(zhì)污染較為嚴(yán)重,3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位在全年、汛期及非汛期水質(zhì)類別均處于Ⅴ類,主要超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量、5 d生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷及氟化物。
評(píng)價(jià)結(jié)果見表1。
表1 波羅湖濕地水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)表
由表1可以看出,波羅湖濕地各時(shí)期、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位均受到較為嚴(yán)重污染,污染物種類及超標(biāo)倍數(shù)也基本一致。
2.2 富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)
根據(jù)國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)總站《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》評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(總站生字[2001]090號(hào)文件),采用吉林省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心2011—2015年近5年監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià),選取總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)(CODmn)、葉綠素a和透明度5項(xiàng)指標(biāo)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明,波羅湖濕地3處監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,2011—2013年均處于中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),而2014,2015年度則處于重度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),見表2。
表2 波羅湖濕地2011—2015年富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)表
從表2可以看出,波羅湖濕地從2011—2015年度,隨時(shí)間變化富營(yíng)養(yǎng)化程度有明顯有加重趨勢(shì)。
2.3 氮磷含量變化趨勢(shì)
根據(jù)2011至2015年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),從2011年開始,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)總氮平均含量呈緩慢下降趨勢(shì),平均含量由1.12 mg/L下降至2015年的0.97 mg/L;而總磷平均含量由2011年的1.6 mg/L上升至2015年的2.2 mg/L,見圖1,2。
分析表2及圖1,2可知,波羅湖濕地近5年富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)加重,而總磷含量也呈上升趨勢(shì),二者變化趨勢(shì)一致,由此可知,導(dǎo)致波羅湖濕地富營(yíng)養(yǎng)化原因主要是由于總磷污染所引起的。
應(yīng)用季節(jié)性肯達(dá)爾(Kendall)趨勢(shì)檢驗(yàn)方法,其總氮總磷平均含量變化趨勢(shì)為:2011—2015年,濕地總氮含量緩慢下降,總磷含量則顯著上升趨勢(shì),與分析結(jié)論相一致。
導(dǎo)致濕地富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的原因,固然有高溫干旱少雨的自然因素,但更重要的是人為開發(fā)破壞的因素。而總磷含量上升所導(dǎo)致的波羅湖濕地產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象,主要是由于周邊農(nóng)田種植過(guò)程中大量施用含磷化肥、農(nóng)藥而導(dǎo)致的。
圖1 總氮含量變化趨勢(shì)圖
圖2 總磷含量變化趨勢(shì)圖
由于近年來(lái)高溫干旱、多風(fēng)少雨,加之人為過(guò)度開發(fā)等因素的影響,波羅湖濕地生態(tài)環(huán)境逐年惡化,湖水不斷干涸、地面出現(xiàn)龜裂、水草枯死、魚類減產(chǎn)、鳥類減少等現(xiàn)象逐年加重;而攔河閘、塘壩等水利工程設(shè)施的建設(shè),導(dǎo)致當(dāng)?shù)厮Y源平衡遭到破壞,過(guò)度圍墾造田導(dǎo)致水土流失、濕地周邊植被被破壞,無(wú)法具備水源涵養(yǎng)條件,給波羅湖濕地生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極大沖擊。
導(dǎo)致波羅湖濕地生態(tài)環(huán)境惡化因素主要有兩方面:一自然環(huán)境條件的變化,二是人類活動(dòng)的破壞。
4.1 自然因素
近年來(lái)高溫干旱、多風(fēng)少雨等大自然環(huán)境的變化,是造成波羅湖濕地水量蒸發(fā)、面積減少、不斷萎縮及發(fā)生鹽堿化的重要因素之一。
4.2 人為因素
1)農(nóng)田圍墾
農(nóng)安縣是吉林省農(nóng)業(yè)大縣,糧食是該縣經(jīng)濟(jì)命脈,始終將糧食增產(chǎn)增收放在各個(gè)行業(yè)的首位。波羅湖濕地周邊分布大量農(nóng)田,無(wú)序盲目非法地圍墾耕種屢見不鮮,使?jié)竦刂苓呎訚傻?、蘆葦?shù)孛娣e不斷減少,濕地周邊植被被大量破壞,造成水土流失和沖刷,使得濕地生態(tài)環(huán)境惡化。
濕地周邊圍墾造田,加之風(fēng)沙頻繁,導(dǎo)致農(nóng)田鹽堿化和荒漠化加劇,湖水減少、蘆葦絕收、蝗蟲不斷,使得周邊村屯耕地減產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2001年波羅湖濕地蝗蟲災(zāi)害,當(dāng)?shù)卣m然采取人工捕殺、農(nóng)藥噴灑等多種措施,損失仍然巨大,導(dǎo)致周邊村屯農(nóng)作物受災(zāi)面積達(dá)8 000 hm2之多,絕收面積則有700 hm2,這次災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1 000多萬(wàn)元。
2)農(nóng)藥化肥
圍墾造田,伴隨著農(nóng)藥化肥的過(guò)量使用,殘留的農(nóng)藥和化肥隨著雨水的沖刷及農(nóng)田退水,進(jìn)入濕地,導(dǎo)致濕地生態(tài)環(huán)境的污染和破壞。
另外,從濕地富營(yíng)養(yǎng)化變化趨勢(shì)及總磷含量變化趨勢(shì)可以看出,波羅湖濕地富營(yíng)養(yǎng)化原因主要是由于周邊農(nóng)田種植過(guò)程中大量施用含磷化肥、農(nóng)藥而導(dǎo)致的,因此控制農(nóng)藥化肥的過(guò)量使用,是控制富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的關(guān)鍵因素。
3)水利工程
由于當(dāng)?shù)厮Y源的匱乏,大量攔河閘、塘壩、小水庫(kù)等水利工程堤防建設(shè),將河道、濕地中的補(bǔ)水?dāng)r截到農(nóng)田中,在發(fā)揮水資源正面作用的同時(shí),也使本地水資源平衡遭到了失衡和破壞,導(dǎo)致濕地來(lái)水量減少、水質(zhì)惡化、生物種類和數(shù)量銳減、干旱加劇、荒漠化鹽堿化則不斷加重,最終導(dǎo)致波羅湖濕地生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。
4)生活排污
波羅湖濕地周邊分布5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)18個(gè)村屯,城鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)村垃圾、牲畜糞便等面源污染物,隨雨季降水沖刷進(jìn)入濕地,導(dǎo)致濕地水質(zhì)惡化,生態(tài)環(huán)境受到極大影響。
5.1 濕地引水工程
根據(jù)目前水位下降、濕地干涸、水草枯萎狀況,亟需采取工程措施引水,參考《吉林省水資源保護(hù)規(guī)劃》,波羅湖濕地每年需要補(bǔ)水1.46億m3,僅靠匯水及大氣降水根本無(wú)法滿足濕地需水要求。必須通過(guò)修建攔河工程、閘渠工程等引水設(shè)施,將附近新凱河或伊通河河水引入波羅湖濕地,以確保濕地有足夠的水源。
5.2 發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)
大力推廣綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念,科學(xué)耕種,合理施用農(nóng)藥化肥,推廣節(jié)水型農(nóng)業(yè)技術(shù),開展生態(tài)農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖技術(shù),強(qiáng)化面源污染控制,加強(qiáng)農(nóng)村生活垃圾、生活污水連片整治工程建設(shè)。
5.3 依法退耕還湖
相關(guān)部門應(yīng)出臺(tái)相應(yīng)條例法規(guī),依法將非法占用的開墾土地退耕還湖還濕還草,推行綠化植樹工程,推廣和使用土壤生物修復(fù)技術(shù),防止水土流失,以凈化水質(zhì),逐漸恢復(fù)濕地周邊的涵養(yǎng)水源區(qū),并予以依法保護(hù)。
5.4 加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)
富營(yíng)養(yǎng)化是湖泊、濕地面臨的主要問(wèn)題之一,既有自然發(fā)生現(xiàn)象,又有人為因素而導(dǎo)致,而人類生產(chǎn)、生活污染是導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。長(zhǎng)春市水源地之一的新立城水庫(kù),在2007年發(fā)生的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象,導(dǎo)致長(zhǎng)春市用水緊張,給我們敲響了警鐘。因此有關(guān)部門應(yīng)該建立和健全完善的水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,掌握一手水環(huán)境資料,起到預(yù)防和預(yù)警作用。
濕地被稱為地球之腎,在生態(tài)系統(tǒng)中起到不可替代作用。波羅湖濕地做為長(zhǎng)春市唯一一個(gè)大型濕地,對(duì)當(dāng)?shù)貧夂颉⑸鷳B(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要,以濕地生態(tài)環(huán)境為重點(diǎn),輻射和帶動(dòng)周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展,推進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)有機(jī)統(tǒng)一、和諧發(fā)展,讓波羅湖濕地成為具有生態(tài)環(huán)境優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)效益顯著的典型區(qū)域,必將產(chǎn)生巨大生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。管理好、保護(hù)好這塊重要濕地,是我們不可推卸的責(zé)任和義務(wù),也是功在當(dāng)代利在千秋的積功累德事業(yè)。
[1]吉林省水資源保護(hù)規(guī)劃報(bào)告[R].吉林省水利廳,2008,3:55-56.
[2]李冰,楊敏,尹華.波羅湖濕地水質(zhì)污染趨勢(shì)及治理措施研究[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,36(1):105-107.
[3]尹華,昌鏡偉,等.新立城水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化成因及治理對(duì)策[J].東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,42(1):152-155.
[4]昌鏡偉,尹華.豐滿水庫(kù)氮磷含量變化趨勢(shì)及其治理措施[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,33(3):107-110.
X824
A
1002-0624(2016)12-0023-03
2016-07-08