范興業(yè) 潘 智 王 燕 張翠紅
(1.連云港市水利局,江蘇 連云港 222004;2.江蘇省水文水資源勘測局連云港分局,江蘇 連云港 222004)
薔薇河是連云港市區(qū)重要的飲用水源地,發(fā)源于徐州市馬陵山系踢球山和宋山西麓,橫跨新沂、沭陽、東海和連云港市區(qū),屬淮河流域沭河水系新沭河的主要支流之一,流經(jīng)連云港市分為東站引河和老薔薇河兩支,經(jīng)臨洪閘入海。薔薇河全長97 km,在連云港市境內(nèi)河道全長約59 km,市境內(nèi)支流有民主河、馬河、淮沭新河等。薔薇河是連云港市一條重要的區(qū)域性河道,除飲用水源功能外,兼具防洪、灌溉、排澇等功能。連云港濱河新城建成后,薔薇河將成為濱河新城重要的景觀河道。因此,開展薔薇河水生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查,從而提出河道水生態(tài)保護(hù)對策,對水源地保護(hù)、提升城市水景觀具有重要的現(xiàn)實意義。
江蘇省水環(huán)境監(jiān)測中心連云港分中心在薔薇河設(shè)有小許莊、海州水廠、茅口水廠、臨洪4 個監(jiān)測斷面,根據(jù)多年水質(zhì)監(jiān)測資料分析,薔薇河水質(zhì)一般為Ⅲ類,汛期水質(zhì)較差。夏季6~7 月農(nóng)灌期間,薔薇河水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)經(jīng)常在6.0~13.7 mg/L,最高曾超過Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)的1.3 倍,氨氮曾高達(dá)4.9 mg/L,超過Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)的3.9倍。薔薇河除農(nóng)灌期間遭受污染影響外,近年來還經(jīng)常發(fā)生上游來水污染,主要污染指標(biāo)為高錳酸鹽指數(shù)、氨氮。此外,受上游及本地石英砂酸洗產(chǎn)業(yè)影響,氟化物超標(biāo)是薔薇河水質(zhì)主要且特殊的污染指標(biāo)。
薔薇河多年平均水位為2.5 m,蓄水量約1410×104m3,有效利用水量僅1000×104m3左右,屬小型水源地,水資源量不足。薔薇河來水主要依靠淮沭新河~薔薇河供水線調(diào)引江淮水,當(dāng)洪澤湖水位在12.5 m 以下時,向連云港市送水50 m3/s;當(dāng)洪澤湖水位降至11.3 m 時,送水不少于30~40 m3/s;當(dāng)洪澤湖水源不足時,需從長江三級翻水進(jìn)入淮沭新河,最后進(jìn)入薔薇河。
為全面了解薔薇河水生態(tài)狀況,連云港市水利局組織了薔薇河河道沿程水生動植物種類調(diào)查,目的是探求在生態(tài)平衡狀態(tài)下的水生生物系統(tǒng)特征,提出改善河道水質(zhì)的生態(tài)技術(shù)措施。
綜合考慮薔薇河的水動力條件、河道面積及形態(tài)、水源的補給條件、出水及來水、可能污染源的位置和規(guī)模等因素,在薔薇河主河道(由連云港市境內(nèi)吳場起,至臨洪閘止)及其支流布設(shè)12 個站位,對河道沿線的水生生物進(jìn)行現(xiàn)狀采樣。具體采樣點為:薔薇河主河道6 個點,其他支流中,民主河1 個點,馬河2 個點,淮沭新河3 個點。調(diào)查內(nèi)容包括:浮游植物、浮游動物、底棲動物和水草的種類組成、數(shù)量分布、群體組成等。由于河流魚類的定量調(diào)查難度較大,不同河段調(diào)查結(jié)果的可比性較差,本次直接從斷面附近漁民處采集魚樣,魚類不作為本次水生態(tài)調(diào)查的重點,只做定性分析。
2.2.1 浮游植物調(diào)查
采用25 號浮游生物網(wǎng),網(wǎng)孔0.064 mm,從底至表層垂直拖網(wǎng)獲取浮游植物樣本和用采水器采集表、底層水樣500 mL(水深≥10 m 時,采表層和底層水樣;水深<10 m 時,只采表層水樣),現(xiàn)場用1.5%魯哥氏碘液溶液固定,在實驗室進(jìn)行種類鑒定及按個體計數(shù)法計數(shù)、統(tǒng)計和分析浮游植物豐度,水樣單位:個/L。
2.2.2 浮游動物調(diào)查
采用13 號浮游生物網(wǎng),網(wǎng)孔0.112 mm,從底至表層垂直拖網(wǎng)獲取浮游動物樣本,將所獲標(biāo)本均經(jīng)5%福爾馬林溶液固定后帶回實驗室進(jìn)行分類、鑒定和計數(shù)。浮游動物生物量密度單位:個/L。
2.2.3 底棲生物調(diào)查
用采泥器(0.0625 m2)采集底棲動物樣品,在船上用5%福爾馬林溶液固定保存后帶回實驗室稱重(軟體動物帶殼稱重)、分析,計數(shù),鑒定到種,并換算成單位面積的生物量(g/m2)和棲息密度(個/m2)。每站采集4 次,取4 次平均值為該站的生物量和棲息密度。
2.2.4 水草調(diào)查
使用口徑為0.25 m2的水草定量夾在同一采樣點隨機采集水生植物6次,采集后立即去泥、分類,用網(wǎng)兜懸掛到不滴水為止,稱其鮮重作為生物量,生物量以各個采樣點采集次數(shù)的平均鮮重值為準(zhǔn)。漂浮植物生物量以全株鮮重為準(zhǔn),難以采集到完整根系的植物,以泥上部分的鮮重為準(zhǔn)。
2.3.1 浮游植物
調(diào)查期間在調(diào)查河段共鑒定出浮游植物7 門58 屬133 種,其中,硅藻門22 屬59 種,占44.36%;綠藻門12 屬31 種,占23.31%;藍(lán)藻門12 屬21 種,占15.79%;裸藻門5 屬14 種,占10.53%;甲藻門5 屬5 種,占3 .76%;隱藻門1 屬3 種,占2.26%;金藻門1 屬1 種,占0.75%。
根據(jù)調(diào)查結(jié)果,薔薇河硅藻屬數(shù)和種類數(shù)最多,在浮游植物種類組成和群落結(jié)構(gòu)中具有重要地位。在硅藻類中,舟形藻屬和菱形藻屬的種類最多,有8 種,其次是異極藻屬,種類數(shù)占第二位,有6 種,硅藻種類情況反映出河水呈富營養(yǎng)化。藍(lán)藻類中顫藻屬的種類最多,許多是好污水性種,湖生蘭絲藻是整個河道的優(yōu)勢種,水生集胞藻在1、2、3 號三個站位上比例最高,在12 號站位上比例占第三位。綠藻類種類最多的是柵藻屬,有13 種,被甲柵藻、四角盤星藻、多棘柵藻等都是水體中度污染的指示藻類。角甲藻與空球藻和實球藻在4 號站位共存,說明此點屬于α-β 中污水性。裸藻類中扁裸藻屬種類最多,達(dá)到6 種,5、8、10、11、12 號站位都有裸藻出現(xiàn),梭形裸藻、長尾扁裸藻、近軸裸藻等都是好污水性藻類。
調(diào)查河段浮游植物的密度范圍為0.04×102~3.47×102個/L,平均值為1.04×102個/L。水樣密度低值區(qū)分布在3、6、7、8、9、11 號站位;高值區(qū)位于2、10 號站位。浮游植物豐度區(qū)域分布差異較大,最低站位在靠近臨洪閘處,為4 個/L,表明此處水質(zhì)較差,可能是在咸淡水交匯處的原因;最高站位在白塔埠鎮(zhèn)附近的10 號站位與靠近大顧村的2 號站位。河道沿程各站點浮游植物種類數(shù)差距較大,平均在21 種左右,8 號站點最多,檢測到28 種;6 號站點最少,只有4 種。浮游植物種類及沿程分布比例分析見圖1、圖2。
2.3.2 浮游動物
調(diào)查期間在調(diào)查河段共鑒定浮游動物4 大類48 種。其中,輪蟲動物門14 屬28 種,占總種類數(shù)的58.33%;枝角類7 屬11 種,占總種類數(shù)的22.92%;橈足類5 屬5 種,占總種類數(shù)的10.42%;原生動物4 屬4 種,占總種類數(shù)的8.33%。由調(diào)查結(jié)果可知:調(diào)查河段的浮游動物種類組成中的輪蟲動物和節(jié)肢動物占絕對優(yōu)勢。輪蟲類大部分棲息于弱酸性水體,顯示河道水質(zhì)大多處于酸化狀態(tài),10 號和11 號站位出現(xiàn)裂痕龜紋輪蟲和萼花臂尾輪蟲是堿性水體的指示。
調(diào)查河段浮游動物水樣的密度范圍為3~113 個/L,平均值為41 個/L。水樣密度高值區(qū)分布在4、5、6、7、10號位,其它站位密度都不足50 個/L;1、3 號站位豐度最低,只有3~4 個/L,豐度最高出現(xiàn)在5 號站位。1、3 號站位種類數(shù)最少,只有不到10 種,4、7、9 號站位種類較多,都超過20 種,4號站位最多,達(dá)25 種。浮游動物種類及沿程分布比例分析見圖3、圖4。
2.3.3 底棲生物
調(diào)查河段共鑒定底棲生物2 大類,共5 種,其中,甲殼動物1 種占20%,軟體動物4 種,占80%。底棲動物棲息密度范圍為0~25 ind/m2,平均值為5 ind/m2;生物量范圍為0.000~215.4 g/m2,平均值為31.09 g/m2,絕大多數(shù)是軟體動物。
圖1 浮游植物種類數(shù)
圖2 浮游植物豐度沿程分布
圖3 調(diào)查站位浮游動物豐度
圖4 調(diào)查站位浮游動物種類數(shù)
調(diào)查河段中9 號站位底棲生物量最大,但種類數(shù)不多,定量僅僅采到1 種楔形麗蚌;1、3、4、5、6、10、12號站位未采集到底棲動物。2 號站位采到2 種,分別是梨形環(huán)棱螺和湖球蜆;7 號站位的底棲動物也有2 種,為梨形環(huán)棱螺和細(xì)足米蝦;8 號和11 號底棲動物均只有梨形環(huán)棱螺1 種。調(diào)查站位底棲動物種類數(shù)量、生物量沿程分布見圖5、圖6。
圖5 調(diào)查站位底棲動物種類數(shù)量沿程分布
圖6 調(diào)查站位底棲動物生物量的沿程分布
圖7 調(diào)查河道水草生物量的沿程分布
圖8 水草各生態(tài)類型的種類數(shù)
2.3.4 水草
調(diào)查河道共鑒定水草4 大類10種,其中,挺水植物1 種,漂浮植物2種,浮葉植物2 種,沉水植物5 種。
調(diào)查河道12 個采樣站位的水草種類數(shù)分布較不均衡。水草種類最多的是5 號和11 號站位,分別有8 種和9 種。水草種類最少的是10 號站位(附近為東海港務(wù)碼頭),9 號站位河道狹窄,兼受周邊居民區(qū)影響,水草的種類數(shù)也較少。
調(diào)查河段水草生物量范圍為0~1510.84 g/m2,平均值為748.24 g/m2,以整個調(diào)查站位來看,水草生物量貢獻(xiàn)最大的是蘆葦。調(diào)查河段8 號站位的水草生物量最豐富,達(dá)到2267.7 g/m2,此站位河道狹窄,水草覆蓋度極大,最重要的水草生物量貢獻(xiàn)者是荇菜。5號站位和11 號站位的水草生物量也較豐富,分別達(dá)到1304.26 g/m2和1510.84 g/m2,水草種類數(shù)較多,分別達(dá)到8 種和9 種,5 號站位水草生物量貢獻(xiàn)最大的是菱和蘆葦,11 號站位水草生物量貢獻(xiàn)最大的是荇菜和竹葉眼子菜。水草生物量的沿程分布、水草各生態(tài)類型的種類數(shù)見圖7、圖8。
2.3.5 魚類等動物資源
根據(jù)調(diào)查及有關(guān)資料統(tǒng)計[3],薔薇河魚類品種有7 目、11 科、30 多種,主要為淡水魚類,較為常見魚類近12 種。近年來,發(fā)現(xiàn)的水生動物主要有:鯽魚、鰱魚、青魚、鱔魚、泥鰍、草蝦、水游蛇、赤練蛇、蟾蜍、金線蛙等,在部分河段還曾偶爾發(fā)現(xiàn)過銀魚、鱉等物種,水質(zhì)較好河段水面時常出現(xiàn)野鴨等多種水鳥。
根據(jù)此次調(diào)查結(jié)果分析,總體而言,薔薇河沿線水生態(tài)環(huán)境相對較好,沿線水生動植物種類較為豐富,生物量較大。底棲動物均為軟體類及甲殼類,未發(fā)現(xiàn)耐污種,底泥污染程度較輕,水質(zhì)條件相對較好;浮游植物以清水型的硅藻為主。
薔薇河是一條集供水、行洪、灌溉等功能于一體的河道,其流域范圍廣,支流眾多,由于流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源、鄉(xiāng)鎮(zhèn)加工業(yè)點源、農(nóng)村生活污水等治理難度較大,薔薇河的水生態(tài)環(huán)境仍然面臨較大污染威脅和隱患。因此,為進(jìn)一步做好薔薇河飲用水源地保護(hù),維持河道水生態(tài)健康,提出以下建議:
必須切實加強各類污染源的控制,堅持以控源減排為主,在嚴(yán)格控制上游來水污染的基礎(chǔ)上,重點針對農(nóng)田回歸水進(jìn)行面源污染治理、截污導(dǎo)流控制和生態(tài)修復(fù)等,采取工程與非工程措施并重,加大流域內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè),完善配套管網(wǎng),進(jìn)一步減少工業(yè)和生活污染。
針對薔薇河水生態(tài)的需水規(guī)律和工程保證,提高敏感生態(tài)需水與水文過程保障。對薔薇河流域主體區(qū)加強水系溝通,促進(jìn)水體流動,維持區(qū)域河湖生態(tài)水位,保護(hù)水域面積。研究水位變化對薔薇河水生態(tài)、水質(zhì)的綜合影響,評估其水環(huán)境的承載能力,優(yōu)化水文調(diào)控模式;確定薔薇河的最低生態(tài)水位和最適宜生態(tài)水位,保證枯水期有相對穩(wěn)定的水位和水面,以維護(hù)水體的生態(tài)平衡和發(fā)展。
薔薇河整段河道堤防基本為原生土質(zhì)堤防,種植有楊樹等大量經(jīng)濟作物,堤內(nèi)生長有蘆葦?shù)人参?。但是,在靠近居民區(qū)的部分河段堤防仍有少面積蔬菜、果樹、家禽養(yǎng)殖等現(xiàn)象,且有生活及建筑垃圾堆放,衛(wèi)生狀況不佳。應(yīng)做好相應(yīng)河段堤防帶的修復(fù),采取物理隔離、生態(tài)保護(hù)林建設(shè)、違章處罰等措施,杜絕堤防種植、養(yǎng)殖等危害河道生態(tài)系統(tǒng)的行為。
對薔薇河流域沿線進(jìn)行綜合性生態(tài)整治,做好生態(tài)修復(fù)與保護(hù)的各項工作。改造和修復(fù)河口(如民主河、馬河等支流河口)以及農(nóng)灌口門(薔薇河河道沿線有各類取水口、農(nóng)業(yè)取排水涵閘近90 個)上游濕地,加大凈水植物種植面積,通過濕地生態(tài)修復(fù),盡量提高入薔薇河水體水質(zhì);優(yōu)化及完善濱岸帶生態(tài)系統(tǒng),提高濱岸帶整體景觀效果,改善堤防改造和底泥疏浚區(qū)域內(nèi)因生態(tài)缺損導(dǎo)致生物群落結(jié)構(gòu)單一的現(xiàn)象,加快生物多樣性恢復(fù)進(jìn)程;增加挺水植物和沉水植物的分布面積,確保河道內(nèi)有一定的水生高等植物總量,以維持生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈和能量循環(huán),并加強對水生高等植物的管理和控制;增加大型底棲生物的數(shù)量和生物量,增加食魚性魚類或減少食浮游動物或食底棲動物魚類,進(jìn)一步豐富河道食物網(wǎng)結(jié)構(gòu),維持健康河道生態(tài)系統(tǒng)。
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