武棟，王亞妮，王琦，胡長靜

（山西省漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測中心，山西 太原 030002）

1 圣天湖基本概況

圣天湖位于山西省南緣秦、晉、豫交界的芮城縣黃河之濱，是黃河中下游最大的國家級濕地保護(hù)區(qū)，占地面積900hm2，其中宜漁水域約400hm2，以盛產(chǎn)黃河鯉、黃河鱉、黃河鯰、黃鱔、河蟹、河蝦等優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品和蓮藕而聞名三晉。水產(chǎn)養(yǎng)殖和蓮藕種植作為圣天湖的主要經(jīng)濟(jì)項目，歷年來為周邊社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高和增加就業(yè)等方面作出了重要的貢獻(xiàn)。但隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖的快速發(fā)展，內(nèi)源性污染日益加劇，加之黃河水補(bǔ)給和周邊工農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)的影響，湖泊生態(tài)環(huán)境日趨惡化，對漁業(yè)環(huán)境維護(hù)和漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重威脅，維護(hù)和修復(fù)圣天湖的漁業(yè)生態(tài)環(huán)境已是客不容緩。

2 監(jiān)測內(nèi)容與方法

2.1 監(jiān)測內(nèi)容

監(jiān)測項目包括pH、溶解氧、總磷、總氮、高錳酸鹽、揮發(fā)酚、氨氮、石油類、、銅、鋅、鉛、鎘、汞、砷等理化指標(biāo)，以及葉綠素a含量、浮游植物狀況（包括數(shù)量、生物量及優(yōu)勢種種類）、浮游動物狀況（包括數(shù)量、生物量及優(yōu)勢種種類）等環(huán)境生物項目。

2.2 采樣方法

采樣時間：5月上旬和8月上旬。

采樣方法：在上游（1#）、中游（2#）和養(yǎng)殖區(qū)（3#）共布設(shè)采樣點3個。采樣方法按照國家及行業(yè)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行[1]。

2.3 檢測方法及評價依據(jù)

監(jiān)測項目中，溶解氧、非離子氨、重金屬、石油類、揮發(fā)性酚的檢測和評價按照GB 11607－1990《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行（見表1）；總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)的檢測和評價按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行（見表2）；浮游生物的鑒定及生物量測定按照《淡水浮游生物研究方法》進(jìn)行，浮游藻類污染指數(shù)的判定依據(jù)Palmer藻類污染指數(shù)分析方法。

3 監(jiān)測結(jié)果與分析評價

3.1 監(jiān)測結(jié)果

監(jiān)測結(jié)果見表3、表4和圖1。

表1 漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（單位：mg/L）

表2 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值（單位：mg/L）

表3 環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

表4 浮游植物與浮游動物優(yōu)勢種

圖1 浮游植物各類群種數(shù)及所占比例

3.2 水質(zhì)狀況分析與評價

3.2.1 水質(zhì)主要指標(biāo)狀況分析

pH：對于維持水體磷酸鹽和無機(jī)氮合物的供應(yīng)和在氮循環(huán)中起著重要作用。硝化作用與固氮作用都以弱堿性（pH 7.0～8.5）最適宜，通過光合作用和各類微生物的生命活動，從而影響水體的整個物質(zhì)代謝。目前，全湖pH年平均值為8.4，呈弱堿性，尚在適于魚類生長繁殖的范圍內(nèi)，但已接近漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的上限。

溶解氧：全湖年平均值為8.7mg/L，符合大水面水質(zhì)的溶氧特點，給魚類的自然增殖和生長發(fā)育提供了適宜的條件。

高錳酸鹽指數(shù)：全湖年均值4.7mg/L，5、8月份的均值分別為3.9mg/L、5.5mg/L，均符合國家Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但8月份均值已接近標(biāo)準(zhǔn)上限，尚適于進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖。

總氮：全湖年均值0.73mg/L，符合地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但5月份上游水樣測定值為1.10mg/L，超出了標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)調(diào)查主要是由于入湖支流帶入，以及周邊降水匯集和旅游排棄的污染物所致。

總磷：全湖年均值為0.042mg/L，符合地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但5月份上游水樣測定值為0.06mg/L，超出了標(biāo)準(zhǔn)要求?？傮w而言，上游水體的總磷較高；中游和養(yǎng)殖區(qū)沒有明顯的變化。浮游植物數(shù)量和生物量監(jiān)測結(jié)果也顯示，綠藻隨著水溫升高和光照增長，生長繁殖逐漸旺盛，產(chǎn)生了相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)磷酸鹽，也是造成8月份總磷含量總體高于5月份的成因之一。

葉綠素a：全湖年均值為2.6mg/m3，8月份總體高于5月份。葉綠素a含量與藻類數(shù)量及其生物量呈正相關(guān)，這一點在對浮游生物和水質(zhì)理化項目的檢測結(jié)果中都得到了驗證。

重金屬：經(jīng)過監(jiān)測，重金屬含量全部符合《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求，說明圣天湖周邊尚無大量工業(yè)污水和城市生活廢水輸入。

浮游植物：兩次標(biāo)本鑒定[2]，探明圣天湖分布的浮游藻類共6門，22科，29屬，51種及變種。綠藻門的種類數(shù)占優(yōu)勢，占總生物數(shù)量的54%，其次是硅藻門（16%）、藍(lán)藻門（16%）、裸藻門（10%）、甲藻門（2%）和黃藻門（2%）。

根據(jù)Palmer（1969）藻類污染指數(shù)分析方法，計算了水樣中所出現(xiàn)藻類的污染指數(shù)，并按污染指數(shù)進(jìn)行了判定，藻類污染指數(shù)判定值見表5。

圣天湖中出現(xiàn)的指示污染種類有：纖維藻、衣藻、小球藻、小環(huán)藻、直鏈藻、舟形藻、席藻、裸藻、針桿藻和柵藻，通過計算其總污染指數(shù)為26，屬重污染范圍。

表5 藻類的污染指數(shù)值

3.2.2 水體綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）評價[3，4]

富營養(yǎng)化因子的分營養(yǎng)度評價

選擇湖泊富營養(yǎng)化最主要的5項指標(biāo)做為評價因子。即葉綠素 a（chl-a）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn），分營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）計算方法如下：

表6 水體綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）計算結(jié)果

表7 TLI與水體營養(yǎng)類別的對應(yīng)關(guān)系

結(jié)合表6和表7可知：全湖各分營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)均處于中營養(yǎng)化水平。其中TP、SD的分營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的均值已接近中營養(yǎng)化的上限水平。

4 結(jié)果與討論

4.1 圣天湖水體富營養(yǎng)化狀況總體評價結(jié)論

綜上所述，整體上該湖水質(zhì)尚處于中營養(yǎng)化狀態(tài)。但是，如果從“由氮等營養(yǎng)鹽類的增加而引起水生系統(tǒng)發(fā)生一系列變化”這一富營養(yǎng)化的定義來考慮，可以說圣天湖已顯現(xiàn)出了富營養(yǎng)化的征兆或趨勢。由于該湖受周邊外源污染影響較小，總磷水平相對較低，以及水體的相對低溫（全年近5個月的冰封期），成為減緩和限制圣天湖水體富營養(yǎng)化速度和程度的實質(zhì)性因素。

4.2 產(chǎn)生圣天湖富營養(yǎng)化的根源和隱患

湖區(qū)兩岸耕地施肥和其它有機(jī)質(zhì)隨著匯水面進(jìn)入水體，形成了氮、磷等物質(zhì)的面源污染。其次，隨著旅游業(yè)的迅猛發(fā)展，如眾多的度假村、游船等向湖中排放了大量未經(jīng)處理的生活污水和廢棄物，也對湖泊生態(tài)環(huán)境造成了外源性污染。此外，水產(chǎn)養(yǎng)殖的無序發(fā)展，以及不合理的養(yǎng)殖方式、放養(yǎng)模式也造成了水域生態(tài)失衡和內(nèi)源性污染物的積累。以上面源、外源性和內(nèi)源性污染的積累，加之人類的生產(chǎn)經(jīng)營活動，使水體的自凈能力逐步喪失，導(dǎo)致了水體富營養(yǎng)化程度的不斷加劇，對湖泊漁業(yè)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重威脅。

5 漁業(yè)生態(tài)環(huán)境及資源保護(hù)的對策

綜上分析，應(yīng)對圣天湖盡快采取相應(yīng)的環(huán)境維護(hù)措施，以有效控制漁業(yè)水域生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化，在此提出如下建議：

（1）加大宣傳和執(zhí)法力度。大力開展《中華人民共和國漁業(yè)法》、《環(huán)境保護(hù)法》等相關(guān)法律法規(guī)宣教工作，不斷提高全民漁業(yè)生態(tài)與漁業(yè)資源保護(hù)的責(zé)任感和使命感。進(jìn)一步加大漁業(yè)行政和環(huán)境保護(hù)執(zhí)法力度，以消除周邊生產(chǎn)及經(jīng)營活動對水體生態(tài)環(huán)境造成的外源和面源性污染。

（2）加強(qiáng)漁業(yè)行政管理，維護(hù)和修復(fù)水體環(huán)境。嚴(yán)密監(jiān)控環(huán)境狀況及變化趨勢，為政府進(jìn)行環(huán)境監(jiān)管與修復(fù)決策提供科學(xué)依據(jù)。同時，要科學(xué)制定水產(chǎn)養(yǎng)殖模式，嚴(yán)格控制放養(yǎng)密度和品種，減少內(nèi)源性污染，并可采用生物技術(shù)進(jìn)行水體環(huán)境修復(fù)，使水體環(huán)境的自凈能力逐步得到恢復(fù)。

（3）加大漁業(yè)資源保護(hù)與增殖放流力度。通過漁業(yè)資源保護(hù)和增殖增加生物多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并利用水生動植物消耗水體中的氮、磷及有機(jī)質(zhì)等造成水體富營養(yǎng)化的物質(zhì)，緩解水體富營養(yǎng)化，實現(xiàn)漁業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，以提高漁業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，促進(jìn)人類與自然和諧健康發(fā)展。

［1］SC/T9102.3-2007.漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)范［S］.51-66.

［2］章宗涉，黃翔飛.淡水浮游生物研究方法［M］.北京：科學(xué)出版社，1991：1-414.

［3］中國環(huán)境監(jiān)測總站.湖泊（水庫）富營養(yǎng)化評價方法及分級技術(shù)規(guī)定［S］.2001：1-2.

［4］金相燦，劉鴻亮，屠清瑛，等.中國湖泊富營養(yǎng)化［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1990：68-82.120-121.