楊 冰，鄧 剛

(1.甘肅省張掖水文水資源勘測局，甘肅 張掖 734000；2.甘肅省定西水文水資源勘測局，甘肅 定西 743000)

生態(tài)文明建設已提升至國家戰(zhàn)略，走向生態(tài)文明新時代，建設美麗中國，是實現(xiàn)中華民族偉大復興中國夢的重要內(nèi)容。其中，濕地作為“地球之腎”，在生態(tài)環(huán)境保護、生物多樣性保持和社會經(jīng)濟發(fā)展中有著至關重要的作用。

1 張掖黑河濕地自然保護區(qū)概況

張掖黑河濕地國家級自然保護區(qū)，位于黑河流域中游,處河西走廊“蜂腰”地帶，北面靠巴丹吉林沙漠,南依祁連山自然保護區(qū),橫跨張掖市甘州區(qū)、臨澤縣和高臺縣的14個鄉(xiāng)鎮(zhèn),是我國西北自然保護區(qū)重要節(jié)點。

張掖濕地面積公頃,核心區(qū)公頃，實驗區(qū)公頃，緩沖區(qū)公頃。保護區(qū)內(nèi)沼澤、湖泊、灘涂星羅棋布,有河流濕地、天然濕地、湖泊濕地和人工濕地四個類型。

張掖濕地屬于荒漠地區(qū)中典型的內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)類型,是集生態(tài)保護、生物多樣性保護、資源管理、科研監(jiān)測、宣傳教育和生態(tài)旅游等功能于一體的自然生態(tài)類保護區(qū)，具有很強的稀有性、典型性、瀕危性和代表性。

這些濕地發(fā)揮著凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)徑流、蓄洪防旱、調(diào)節(jié)氣候、防風固沙等多種生態(tài)功能，不但是阻擋巴丹吉林沙漠南侵、減輕沙塵暴危害的天然屏障,還是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和黑河流域人民繁衍生息和的重要依托。

2015年12月。張掖黑河流域濕地國家級自然保護區(qū)被國際濕地公約組織列入《國際重要濕地名錄》，是世界第2019塊國際重要濕地[1]。

2 張掖濕地水質(zhì)監(jiān)測方法和技術路線

本項目的研究思路是在國家標準GB/T 27648-2011《重要濕地監(jiān)測指標體系》基礎上，分別以自然環(huán)境變化和人為環(huán)境變化下的黑河濕地特征性采樣點水質(zhì)狀況作為研究對象，進而分別采取相應的研究方法對重點水質(zhì)監(jiān)測因子水質(zhì)狀況進行研究，再基于全年水質(zhì)狀況研究結(jié)果并結(jié)合單因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法從汛期、非汛汛期和區(qū)域性期等方面展開對黑河濕地水質(zhì)現(xiàn)狀的評價。

2.1 采樣點的布設和頻次

依據(jù)《濕地生態(tài)系統(tǒng)觀測規(guī)范》和《國際重要濕地生態(tài)特征變化預警方案(試行)》等相關技術規(guī)范要求，通過現(xiàn)場勘察，選取特征性采樣點13個。甘州區(qū)5個布設在黑河大橋、高崖、山丹橋、三閘二社、濕地學校南；臨澤縣3個布設在平川大橋、西灣水庫、沙柳路黑河橋；高臺縣5個布設在明塘湖水庫、天城湖水庫、正義峽、高臺濕地公園、馬尾湖水庫。

采樣從2020年1月開始到2020年12月結(jié)束。每月1日采樣，5日內(nèi)完成檢測任務。

2.2 檢測方法與指標

檢測方法參照國家標準GB/T 27648-2011《重要濕地監(jiān)測指標體系》

檢測指標選取總磷(TP)、氨氮(NH3-3)、總氮(TN)、溶解氧(DO)、五日生化需氧量(BOD5)、化學需氧量(COD)、高錳酸鹽指數(shù)(Imn)等重要指標。

3 水質(zhì)評價方法

選用單因子評價法和綜合污染指數(shù)評價法，從汛期和非汛期等方面評價濕地水質(zhì)各因子污染狀況。

3.1 單因子評價法

依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)對張掖黑河濕地水質(zhì)進行水質(zhì)單因子評價。

3.2 綜合污染指數(shù)評價法[2]

綜合污染指數(shù)公式為：

(1)

式中：Pj為j監(jiān)測點水質(zhì)綜合污染指數(shù)；Pij為j監(jiān)測點i項污染物的污染指數(shù)；Cj0為i項污染物的評價標準；Cij為j斷面i項污染物的監(jiān)測數(shù)值；n為污染物的項數(shù)。

4 張掖濕地水質(zhì)現(xiàn)狀

選取重要污染因子分別為溶解氧，氨氮，COD、總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)和BOD5作為污染物研究對象[3]，分析張掖濕地各監(jiān)測點汛期和非汛期水質(zhì)變化情況。監(jiān)測數(shù)據(jù)是2020年全年對張掖濕地13個采樣點監(jiān)測所得。

4.1 溶解氧

溶解氧各監(jiān)測點在汛期和非汛期的平均濃度變化如圖1所示。汛期溶解氧平均濃度最大值出現(xiàn)在濕地學校南，平均濃度最小值出現(xiàn)在明塘湖水庫；非汛期平均濃度最大值出現(xiàn)在濕地學校南，平均濃度最小值出現(xiàn)在正義峽。

圖1 溶解氧各采樣點汛期、非汛期平均濃度變化圖

同一監(jiān)測點在不同時期的溶解氧平均濃度比較來看，各監(jiān)測點汛期濃度>非汛期濃度。

4.2 氨氮

氨氮各監(jiān)測點在汛期和非汛期的平均濃度變化如圖2所示。汛期污染物平均濃度最大值出現(xiàn)在三閘二社，平均濃度最小值出現(xiàn)在明塘湖水庫；非汛期平均濃度最大值出現(xiàn)在三閘二社，平均濃度最小值出現(xiàn)在黑河大橋。

圖2 氨氮各采樣點汛期、非汛期平均濃度變化圖

同一監(jiān)測點在不同時期的氨氮平均濃度比較來看(除黑河大橋)，各監(jiān)測點規(guī)律是非汛期濃度>汛期濃度。

4.3 COD

COD各監(jiān)測點在汛期和非汛期的平均濃度變化如圖3所示。汛期COD平均濃度最大值出現(xiàn)在山丹橋；非汛期平均濃度最大值出現(xiàn)在三閘二社。

圖3 COD各采樣點汛期、非汛期平均濃度變化圖

綜合來看，在汛期和非汛期所有斷面中，污染物濃度最大值出現(xiàn)在甘州區(qū)的山丹橋和三閘二社。

4.4 總磷

總磷各監(jiān)測點在汛期和非汛期的平均濃度變化如圖4所示。汛期污染物平均濃度最大值出現(xiàn)在山丹橋，非汛期平均濃度最大值出現(xiàn)在平川大橋。

圖4 總磷各采樣點汛期、非汛期平均濃度變化圖

同一監(jiān)測點在不同時期的總磷平均濃度比較來看，各監(jiān)測點規(guī)律是非汛期濃度>汛期濃度。

4.5 總氮

總氮各監(jiān)測點在汛期和非汛期的平均濃度變化如圖5所示。汛期溶解氧平均濃度最大值出現(xiàn)在山丹橋，平均濃度最小值出現(xiàn)在明塘湖水庫；非汛期平均濃度最大值出現(xiàn)在三閘二社，平均濃度最小值出現(xiàn)在黑河大橋。

圖5 總氮各采樣點汛期、非汛期平均濃度變化圖

同一監(jiān)測點在不同時期的污染物平均濃度比較來看，污染物最大值出現(xiàn)在山丹橋和三閘二社，最小值在黑河大橋，各監(jiān)測點非汛期濃度>汛期濃度。

4.6 高錳酸鹽指數(shù)

高錳酸鹽指數(shù)各監(jiān)測點在汛期和非汛期的平均濃度變化如圖6所示。汛期污染物平均濃度最大值出現(xiàn)在三閘二社，平均濃度最小值出現(xiàn)在明塘湖水庫；非汛期平均濃度最大值出現(xiàn)在三閘二社，平均濃度最小值出現(xiàn)在黑河大橋。

圖6 高錳酸鹽指數(shù)各采樣點汛期、非汛期平均濃度變化圖

同一監(jiān)測點在不同時期的污染物平均濃度比較來看，各監(jiān)測點汛期濃度>非汛期濃度。

4.7 BOD5

BOD5各監(jiān)測點在汛期和非汛期的平均濃度變化如圖7所示。汛期污染物平均濃度最大值出現(xiàn)在山丹橋，非汛期平均濃度最大值出現(xiàn)在三閘二社。

圖7 BOD5各采樣點汛期、非汛期平均濃度變化圖

總體比較來看，各監(jiān)測點汛期濃度>非汛期濃度。

5 水質(zhì)結(jié)果分析評價

5.1 單因子評價

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)對2020年張掖濕地監(jiān)測結(jié)果中各污染因子評價，結(jié)果見表1。

表1 各水期單因子評價結(jié)果統(tǒng)計表 %

選取的監(jiān)測因子評價指標共有20項。其中，汛期超過Ⅲ類標準的有3項，非汛期超過Ⅲ類標準的有3項。主要超標項目為氨氮、總磷和總氮。其他因子絕大部分在Ⅱ類水質(zhì)以內(nèi)。

綜合所有污染因子，非汛期水質(zhì)污染程度比汛期嚴重。張掖濕地各采樣點污染主要是氮磷和有機物污染，因子按超標嚴重程度分別為：總氮、氨氮、總磷。

5.2 綜合污染指數(shù)評價

張掖濕地各縣區(qū)綜合污染指數(shù)見表2。由表2可見：

表2 各采樣點綜合污染指數(shù)

(1)甘州區(qū)綜合污染指數(shù)最大值是非汛期三閘二社為14.2，最小值是汛期黑河大橋1.5；臨澤縣綜合污染指數(shù)最大值非汛期平川大橋5.1，最小值是汛期西灣水庫1.7；高臺縣綜合污染指數(shù)最大值是非汛期高臺濕地公園6.6，最小值是汛期明塘湖水庫1.0；

(2)甘州區(qū)的山丹橋和三閘二社監(jiān)測點污染嚴重；

(3)對比三個地區(qū)污染綜合指數(shù)平均值，水質(zhì)從優(yōu)到劣依次為高臺縣、臨澤縣、甘州區(qū)；

(4)非汛期綜合污染指數(shù)絕大部分大于汛期，汛期水質(zhì)優(yōu)于非汛期水質(zhì)。

6 結(jié)語

(1)綜合水質(zhì)評價結(jié)果，張掖黑河濕地自然保護區(qū)非汛期較汛期污染程度重；污染斷面重點在甘州區(qū)山丹橋和三閘二社，高臺濕地公園斷面次之；張掖濕地水質(zhì)主要是氮磷和有機物污染，因子按超標嚴重程度分別為：總氮、氨氮、總磷。

(2)甘州區(qū)山丹橋和三閘二社濕地區(qū)有人類活動，有耕地，生活和農(nóng)業(yè)排污嚴重。高臺濕地公園附近有高臺縣污水處理廠，對水質(zhì)影響較大。氮磷和有機污染，主要來自生活污水和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的排污。

(3)研究張掖黑河濕地水質(zhì)，對水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)進行分析評價，不僅有助于摸清張掖黑河濕地水質(zhì)狀況，使得政府能夠科學的進行濕地管理，還能探尋濕地污染和萎縮原因及其與經(jīng)濟活動的關系，以促進張掖黑河濕地的利用和保護，反映潛在的水環(huán)境風險，為政府科學決策提高有利參考。