張新星 郝達(dá)平

白馬湖健康評估實(shí)踐與探索

張新星 郝達(dá)平

白馬湖是南水北調(diào)東線工程重要的過境湖泊，也是淮安市第二水源地。近年來，淮安市政府已投入數(shù)十億元，通過退圍（圩）還湖、退漁還湖、尾水截留、生態(tài)修復(fù)、生態(tài)清淤、環(huán)湖大道建設(shè)等工程與非工程措施開展白馬湖生態(tài)建設(shè)。為了解白馬湖湖泊健康狀況，保障南水北調(diào)東線工程及城市飲用水安全，開展白馬湖湖泊健康評估工作。

一、湖泊健康評估方法

1.評估指標(biāo)體系

湖泊健康評價(jià)提出1個(gè)總目標(biāo)、2個(gè)控制層、6個(gè)評價(jià)準(zhǔn)則、8個(gè)具體指標(biāo)構(gòu)成的湖庫健康評估多層次指標(biāo)體系框架，見表1。

2.評估方法

（1）指數(shù)類別

湖泊健康目標(biāo)評價(jià)過程為自底向上的收斂過程，根據(jù)類別層與目標(biāo)層不同，評價(jià)目標(biāo)可分別實(shí)現(xiàn)類別質(zhì)量（自然生態(tài)健康指數(shù)和社會服務(wù)功能指數(shù)）與健康綜合指數(shù)兩類評估。

①自然生態(tài)健康指數(shù)評估（或社會功能健康指數(shù)評估）：

式中：Ak為自然生態(tài)健康指數(shù)或社會功能健康指數(shù)，Yi為指標(biāo)i的指標(biāo)值；WAi為指標(biāo)i相對于評價(jià)目標(biāo)Ak的權(quán)重。

②健康綜合指數(shù)評估：

式中：H為綜合健康指數(shù)，Yi為指標(biāo)i的指標(biāo)值；Wi為指標(biāo)i相對于評價(jià)目標(biāo)H的權(quán)重。

（2）指標(biāo)權(quán)重確定

湖泊健康評估采用綜合主、客觀信息的層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重。層次分析法體現(xiàn)了“分解—判斷—綜合”的基本決策思維過程，通過把復(fù)雜的問題分解為各個(gè)組成因素，按照支配關(guān)系分組形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)，在決策中引入多因素相對重要性的比對關(guān)系，通過兩兩比較的方式確定層次中各因素的相對重要性，并利用判斷矩陣特征向量的計(jì)算確定下層指標(biāo)對上層指標(biāo)的貢獻(xiàn)程度。

（3）指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)

湖泊指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)參考國際、國家標(biāo)準(zhǔn)，以及典型區(qū)域河湖現(xiàn)狀特征值、背景值，以及通過類比方法，結(jié)合未受人類活動(dòng)嚴(yán)重干擾、水資源安全程度較高的河流系統(tǒng)背景資料等，擬定湖泊健康評估定量、定性指標(biāo)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及閾值。

（4）綜合評價(jià)

將湖泊健康指數(shù)0～100數(shù)值區(qū)間分四級，評價(jià)結(jié)果分別為優(yōu)[80，100]、良[60，80）、中[40，60）和差[0，40），在以各指標(biāo)健康評價(jià)基準(zhǔn)分析的基礎(chǔ)上，采用加權(quán)平均法計(jì)算出相應(yīng)控制層、目標(biāo)層的健康指數(shù)，評價(jià)出湖庫健康狀況等級。

二、白馬湖湖泊健康評估

1.白馬湖健康指標(biāo)分析

（1）口門暢通率

白馬湖主要入湖通道中，潯河、草澤河、花河等7條入湖通道無閘壩控制，基本保持通暢；運(yùn)西河、大金溝河入湖通道部分時(shí)段分別受運(yùn)西閘、迎湖閘控制。主要出湖河道新河、運(yùn)西河、阮橋河，部分時(shí)段分別受鎮(zhèn)湖閘、運(yùn)西閘和阮橋閘控制，口門暢通率約為75%，健康等級為“良”。

（2）湖水交換能力

根據(jù)相關(guān)水文資料分析，2015年白馬湖年出湖水量約為10.0億m3。當(dāng)湖面水位處于年平均水位6.85m時(shí)，湖泊庫容為1.8672億m3，湖水交換率為5.36，湖水交換能力較強(qiáng)，健康等級為“優(yōu)”。

（3）水質(zhì)綜合污染指數(shù)

根據(jù)白馬湖湖區(qū)5個(gè)水質(zhì)站點(diǎn)和2個(gè)主要入湖河道水質(zhì)站點(diǎn)分析白馬湖水質(zhì)，2015年白馬湖水質(zhì)綜合評價(jià)類別介于Ⅲ～Ⅴ類，主要超標(biāo)項(xiàng)目為總磷、高錳酸鹽指數(shù)等，其中總磷項(xiàng)目最高超標(biāo)1.4倍；水質(zhì)綜合污染指數(shù)為0.99，健康等級為“中”。

（4）富營養(yǎng)化指數(shù)

根據(jù)高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、葉綠素a和透明度等5項(xiàng)指標(biāo)，計(jì)算得2015年白馬湖富營養(yǎng)化指數(shù)為57.76，處于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)，健康等級為“中”。

（5）藍(lán)藻密度

2015年白馬湖共檢出浮游植物8門42屬，分別為藍(lán)藻門、綠藻門、硅藻門、隱藻門、甲藻門、裸藻門、金藻門、黃藻門。白馬湖浮游植物優(yōu)勢種季節(jié)性變化明顯，冬春季節(jié)硅藻、隱藻占優(yōu)勢，夏秋季節(jié)藍(lán)藻、綠藻占優(yōu)勢，全年種類構(gòu)成以綠藻和藍(lán)藻等為主，生物量以藍(lán)藻和綠藻為主，藍(lán)藻密度約為490萬個(gè)/L，健康等級為“良”。

表1 白馬湖湖泊健康評價(jià)指標(biāo)體系表

（6）底棲動(dòng)物多樣性

2015年白馬湖共檢出底棲動(dòng)物3門6綱13種，分屬于環(huán)節(jié)動(dòng)物門（寡毛綱和蛭綱）、軟體動(dòng)物門（腹足綱和瓣鰓綱）以及節(jié)肢動(dòng)物門（昆蟲綱和甲殼綱）。生物量方面，底棲大型無脊椎動(dòng)物以瓣鰓綱的蚌類和腹足綱的代表污染指示種的銅銹環(huán)棱螺、蚊沼螺等為主；生物密度方面，底棲動(dòng)物則以寡毛綱的搖蚊幼蟲、水絲蚓等為主。底棲動(dòng)物多樣性指數(shù)為1.50，健康等級為“中”。

（7）湖泊蓄調(diào)能力

白馬湖死水位為5.70m，對應(yīng)的死庫容為0.7599億m3；正常蓄水位為6.50m，對應(yīng)的正常蓄水位庫容為1.5655億m3；興利庫容為0.8056億m3；10月1日白馬湖山陽水位站日平均水位為7.15m，對應(yīng)的庫容為2.1265億m3；汛期最大洪水過程洪峰水位為7.47m（出現(xiàn)日期為8月3日），對應(yīng)的庫容為2.4039億m3；起漲水位為6.50m（出現(xiàn)日期為7月8日），對應(yīng)的庫容為1.5655億m3；汛期入湖水量約6.0億m3。經(jīng)計(jì)算，白馬湖調(diào)洪指數(shù)為14.0%，供水指數(shù)取100%，調(diào)蓄指數(shù)為57.0%，健康等級為“差”。

（8）水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率

白馬湖淮安調(diào)水保護(hù)區(qū)2020年水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類，2015年共監(jiān)測12次，其中4次達(dá)標(biāo)，水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為33.3%，主要超標(biāo)項(xiàng)目為總磷和高錳酸鹽指數(shù)，健康等級為“差”。

2.白馬湖綜合評價(jià)

結(jié)合白馬湖實(shí)際自然健康情況和社會服務(wù)功能，采用AHP法確定8項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，根據(jù)各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)現(xiàn)狀值確定賦分值，計(jì)算得2015年白馬湖健康綜合指數(shù)為45.3，健康等級為“中”，見表2。

3.2014 年與2015年對比分析

2014年和2015年白馬湖健康等級均為“中”，健康綜合指數(shù)分別為50.0和45.3。2015年白馬湖評價(jià)口門暢通率與底棲動(dòng)物多樣性與2014年基本持平，其他指標(biāo)均有不同程度的變差，見表3。

三、存在問題

1.評估的不確定性

河湖健康評估工作起步較晚，很多指標(biāo)沒有推薦調(diào)查監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致很多指標(biāo)監(jiān)測調(diào)查開展依賴基層工作人員的摸索、探究、總結(jié)，而基層工作人員本身受專業(yè)、時(shí)間、條件等因素的限制，調(diào)查搜集分析數(shù)據(jù)難免存在差異，給評估結(jié)果帶來不確定性。

2.指標(biāo)權(quán)重確定爭議突出

指標(biāo)問題是湖泊健康評估工作中的最重要的問題之一，6個(gè)準(zhǔn)則層下面有8個(gè)指標(biāo)層，按照層次分析加權(quán)，得出每個(gè)準(zhǔn)則層得分，方法簡單易行，但各指標(biāo)層的權(quán)重需要仔細(xì)研究論證。研究過程中很難準(zhǔn)確清楚的界定各指標(biāo)之間的等級排列，有較大爭議。

3.生態(tài)監(jiān)測代表性影響評估結(jié)果

藍(lán)藻密度及底棲動(dòng)物多樣性監(jiān)測受條件限制，監(jiān)測頻次、覆蓋的范圍等因素決定的生態(tài)評估的代表性不強(qiáng)，很難確切反應(yīng)白馬湖湖內(nèi)生物多樣性。底棲生物多樣性指標(biāo)評估中要求計(jì)算底棲生物完整性指數(shù)，因反映底棲生物完整性的指數(shù)很多，不同的生物指數(shù)計(jì)算的結(jié)果有很大差異。

4.標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問題

在已頒布的《河流健康評估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法（試點(diǎn)工作用）》和《湖泊健康評估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法（試點(diǎn)工作用）》中，沒有推薦調(diào)查監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)，尤其是水生態(tài)的調(diào)查監(jiān)測。同時(shí)浮游植物有不同分類方法，如果不明確分類體系，這將為以后不同流域監(jiān)測結(jié)果的分析比較帶來困難。能反映大型底棲無脊椎動(dòng)物生物完整性的生物指數(shù)很多，缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同的生物指數(shù)計(jì)算的結(jié)果有很大差異。

表2 白馬湖2015年健康評價(jià)指標(biāo)評價(jià)結(jié)果表

表3 2014年和2015年湖泊健康評價(jià)指標(biāo)比較分析表

四、建議與措施

1.加強(qiáng)生態(tài)監(jiān)測培訓(xùn)

湖泊健康評估監(jiān)測能力包括物理形態(tài)測量、水文監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、生物監(jiān)測等方面，目前生物監(jiān)測方面則是短板，主要原因是缺少相關(guān)技術(shù)人才。生物監(jiān)測對采樣、檢測以及分析評價(jià)等工作的技術(shù)要求相對較高，水生植物、底棲動(dòng)物以及魚類的監(jiān)測相對薄弱，急需引進(jìn)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員，并對現(xiàn)有相關(guān)人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，盡快建立一支專業(yè)監(jiān)測隊(duì)伍。

2.擴(kuò)大評估試點(diǎn)范圍，提高評估深度

定期開展健康評估非常必要：一要在試點(diǎn)工作基礎(chǔ)上，全面推行河湖健康評估，建立健康評估制度，制定計(jì)劃，定期開展健康評估，掌握主要河湖健康發(fā)展趨勢；二要進(jìn)一步提高健康評估深度，發(fā)現(xiàn)健康問題的同時(shí)找出產(chǎn)生問題的根源，從源頭進(jìn)行控防。

3.加強(qiáng)湖泊管理與保護(hù)

依次通過污染源頭控制、河道截污、湖蕩調(diào)節(jié)、河口濕地、生態(tài)修復(fù)、暢通湖流等多道防線，有效控制白馬湖富營養(yǎng)化程度；通過湖泊水生植被、湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)等進(jìn)行湖泊生態(tài)修復(fù)，通過加強(qiáng)湖泊污染源控制、強(qiáng)化湖泊環(huán)境管理、開展生態(tài)清淤等措施加強(qiáng)湖泊管理與保護(hù)，改善湖泊環(huán)境質(zhì)量。

4.注重宣傳教育與公眾參與

隨著白馬湖生態(tài)旅游度假區(qū)建設(shè)全面啟動(dòng)，白馬湖森林公園等重點(diǎn)景區(qū)建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，應(yīng)加強(qiáng)對白馬湖景區(qū)管理，推動(dòng)文明旅游建設(shè)。積極開展文明旅游宣傳，通過多層次、多形式的宣傳教育活動(dòng)，引導(dǎo)市民游客樹立生態(tài)文明觀念。擴(kuò)大公眾參與力度，建立公眾對環(huán)境的知情權(quán)、參與權(quán)和監(jiān)督權(quán)的機(jī)制，真正把環(huán)境保護(hù)措施變?yōu)閺V大群眾的自覺行動(dòng)，成為污染防治的主力軍

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測局淮安分局 223005）