張小明 萬(wàn)正成
徐州市地屬黃淮平原,水資源供需矛盾尖銳。近年來(lái),隨著人們生活水平的提高,公眾對(duì)水生態(tài)環(huán)境也提出了更高的要求,必須開(kāi)展水生態(tài)文明城市建設(shè)以改善區(qū)域環(huán)境、修復(fù)區(qū)域生態(tài)。2017年6月,徐州市建成國(guó)家首批水生態(tài)文明城市,城市生態(tài)環(huán)境明顯改善,其中“七湖”(云龍湖、大龍湖、金龍湖、大湖、潘安湖、九里湖、呂梁湖)城市景觀水體的建設(shè)更是亮點(diǎn)。城市景觀水體作為人工水生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,對(duì)城市居民的生活發(fā)揮著重要作用,它不僅美化了人們居住的城市景觀,還能夠改善局部小氣候,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。本文對(duì)徐州市上述“七湖”城市景觀水體部分理化、微生物指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)與分析,旨在為城市景觀水體水質(zhì)管理維護(hù)和今后城市水域改造和建設(shè)提供基本資料。
根據(jù)“七湖”的水域分布特點(diǎn),將采樣點(diǎn)布設(shè)在交通橋或伸入湖中心的親水平臺(tái)上,其中云龍湖和九里湖因堤壩分割布設(shè)2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),其余每個(gè)景觀水體均布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)用采水器在每個(gè)采樣點(diǎn)距離湖面0.5m水層采集水樣,用于pH值、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總磷和藻密度等指標(biāo)測(cè)定,每個(gè)采樣點(diǎn)連續(xù)采樣12次(2016年1月~2016年12月,每月1次);按照《水庫(kù)漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范》(SL167-2014)用浮游生物網(wǎng)、彼得遜采泥器在每個(gè)采樣點(diǎn)采樣樣品用于浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物等指標(biāo)測(cè)定,每個(gè)采樣點(diǎn)采樣2次(2016年1月、2016年8月)。
(1)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)
采用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式:
采用0~100的一系列連續(xù)數(shù)字對(duì)湖泊(水庫(kù))營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級(jí):TLI(∑)<30貧營(yíng)養(yǎng),30≤TLI(∑)≤50中營(yíng)養(yǎng),TLI(∑)>50富營(yíng)養(yǎng),50<TLI(∑)≤60輕度富營(yíng)養(yǎng),60<TLI(∑)≤70中度富營(yíng)養(yǎng),TLI(∑)>70重度富營(yíng)養(yǎng)。在同一營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下,指數(shù)值越高,其營(yíng)養(yǎng)程度越重。
(2)多樣性指數(shù)
根據(jù)香農(nóng)—威納(H',Shannon-Wienerindex)多樣性指數(shù)對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)浮游植物(浮游動(dòng)物)的生態(tài)學(xué)特征進(jìn)行分析評(píng)價(jià),上述指數(shù)的計(jì)算公式如下:
式中,H′為多樣性指數(shù);Ni為站位中第i種的個(gè)數(shù);N為站位中浮游植物總個(gè)數(shù)。浮游植物作為水環(huán)境中的初級(jí)生產(chǎn)者,其多樣性變化可以作為反映水環(huán)境狀況的重要指標(biāo)。種類(lèi)越多或各種類(lèi)的個(gè)體數(shù)量分布越均勻,多樣性指數(shù)越高,說(shuō)明其群落組成的重復(fù)性小,群落的穩(wěn)定性大,水環(huán)境狀況良好。根據(jù)浮游植物多樣性指數(shù)的大小將水環(huán)境狀為4級(jí):0.0~1.0,重度污染;1.0~2.0,中度污染;2.0~3.0,輕度污染;3.0~4.5,微污染。
徐州市“七湖”城市景觀水體水質(zhì)指標(biāo)的年均值如表1所示??傮w分析,大龍湖、金龍湖、潘安湖、云龍湖水體水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn),其中云龍湖水質(zhì)最好;大湖、九里湖、呂梁湖水體水質(zhì)達(dá)到Ⅳ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn),其中大湖水質(zhì)最差。從水質(zhì)指標(biāo)分析,氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和總磷3項(xiàng)主要水質(zhì)指標(biāo)中,無(wú)Ⅰ類(lèi)水,其中氨氮水質(zhì)指標(biāo)各湖相差不大,影響“七湖”主要水質(zhì)指標(biāo)為高錳酸鹽指數(shù)和總磷。
選取影響徐州市“七湖”主要水質(zhì)指標(biāo)為高錳酸鹽指數(shù)和總磷2項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化分析,從圖1高錳酸鹽指數(shù)月動(dòng)態(tài)變化可以看出,大龍湖、九里湖、潘安湖、云龍湖水體高錳酸鹽指數(shù)波動(dòng)不大,大湖、金龍湖、呂梁湖水體高錳酸鹽指數(shù)夏季略高,9月份達(dá)到最大值,冬季略低,此3個(gè)湖泊需加強(qiáng)對(duì)高錳酸鹽指數(shù)污染控制。
從圖2總磷的月動(dòng)態(tài)變化可以看出,大龍湖、金龍湖、九里湖、潘安湖、云龍湖水體總磷變化規(guī)律基本一致,指標(biāo)波動(dòng)不大,大湖、呂梁湖水體總磷夏季明顯升高,8月份達(dá)到最大值,冬季較低,這可能與此2個(gè)景觀水體存在漁業(yè)養(yǎng)殖有關(guān)。
徐州市“七湖”城市景觀水體綜合富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)如圖3所示??傮w分析,大湖、大龍湖、九里湖、呂梁湖水體屬輕度富營(yíng)養(yǎng),其中大湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)最大;金龍湖、潘安湖、云龍湖水體屬中營(yíng)養(yǎng),其中潘安湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)最小。
徐州市“七湖”水體平均綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)月變化如圖4所示。從圖4可以看出,“七湖”水體平均綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在8月份達(dá)到最高值,在2月份達(dá)到最低值。這可能與水溫的關(guān)系較為密切,在夏季,水溫升高,藻類(lèi)大量繁殖,水體透明度降低;在冬季,水溫降低,藻類(lèi)死亡,水體透明度升高。
表1 徐州市“七湖”城市景觀水體水質(zhì)均值評(píng)價(jià)表
表2 徐州市“七湖”城市景觀水體生物多樣性評(píng)價(jià)表
圖1 “七湖”高錳酸鹽指數(shù)月動(dòng)態(tài)變化圖
圖2 “七湖”總磷月動(dòng)態(tài)變化圖
圖3 “七湖”綜合富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)圖
圖4 “七湖”綜合富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)月變化圖
徐州市“七湖”城市景觀水體共檢出浮游藻類(lèi)7門(mén),藻密度在1012.5~3450萬(wàn)個(gè)cell/L之間,主要類(lèi)群為藍(lán)藻、綠藻、硅藻和金藻,其他藻類(lèi)相對(duì)較少;檢出浮游動(dòng)物種類(lèi)23種,其中原生動(dòng)物6鐘,輪蟲(chóng)9種,枝角類(lèi)5種,橈足類(lèi)3種。其中原生動(dòng)物數(shù)量361~555ind/L,輪蟲(chóng)數(shù)量 60~102ind/L,枝角類(lèi)數(shù)量5~18ind/L,橈足類(lèi)數(shù)量15~40ind/L;檢出羽搖蚊幼蟲(chóng)、圓頂珠蚌、圓田螺、土蝸等4種底棲動(dòng)物。其中羽搖蚊幼蟲(chóng)生物密度135~212個(gè)/m2,圓頂珠蚌生物密度0~3個(gè)/m2,圓田螺生物密度45~100個(gè)/m2,土蝸生物密度6~12個(gè)/m2。根據(jù)生物多樣性指數(shù)評(píng)價(jià),徐州市“七湖”城市景觀水體均受到污染,浮游植物評(píng)價(jià)等級(jí)為中度污染,浮游動(dòng)物和底棲動(dòng)物評(píng)價(jià)等級(jí)為重度污染。
徐州市“七湖”城市景觀水體水質(zhì)總體較好,大龍湖、金龍湖、潘安湖、云龍湖水體水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類(lèi),大湖、九里湖、呂梁湖水體水質(zhì)達(dá)到Ⅳ類(lèi),影響“七湖”主要水質(zhì)指標(biāo)為高錳酸鹽指數(shù)和總磷;九里湖、潘安湖、云龍湖水體高錳酸鹽指數(shù)月動(dòng)態(tài)變化不大,大湖、金龍湖、呂梁湖水體高錳酸鹽指數(shù)夏季略高,冬季略低;大龍湖、金龍湖、九里湖、潘安湖、云龍湖水體總磷月動(dòng)態(tài)波動(dòng)不大,大湖、呂梁湖水體總磷夏季明顯升高,冬季較低;大湖、大龍湖、九里湖、呂梁湖水體屬輕度富營(yíng)養(yǎng),金龍湖、潘安湖、云龍湖水體屬中營(yíng)養(yǎng),平均綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)月變化指數(shù)在8月份達(dá)到最高值,在2月份達(dá)到最低值;浮游植物評(píng)價(jià)等級(jí)為中度污染,浮游動(dòng)物和底棲動(dòng)物評(píng)價(jià)等級(jí)為重度污染