采砂对盘石水库水生态环境的影响

李京虎

盘石水库位于海阳市镇龙头村北留根河上游，是一座防洪、灌溉、供水、渔业为一体的综合利用的中型丘陵型水库。近年由于盘石水库无序采砂的加剧，给水库水生态环境带来很大的影响。采砂不仅会改变水体的运移平衡，直接影响水库行洪安全，同时会造成水库水质污染，对水生生态系统产生不利影响。采砂对水库消落区湿地造成破坏，从而导致湿生植被随其生境面积减少或丧失，减弱了水域生态系统的自我净化和富集污染物质的能力。此外，采砂对水库水质及生物多样性也会造成严重威胁。

一、采砂影响水库环境景观并可能危及水工建筑物的安全

盘石水库加固工程完工后，陆续有采砂船进入水库采砂。2011年进入高峰阶段，先后有7艘抽吸式采砂船进入水库。水库的消落区堆满了砂石，与库区翠绿的青山形成强烈反差。每到雨天，砂山流出的雨水浑浊不堪，形成二次污染。昔日的青山碧水变成一库黄汤，影响了水库的整体景观。同时，采砂形成的水下砂坑引起水体流态的变化，可能危及工程安全，特别是在近坝区采砂，引发安全隐患的可能性增加。

二、对水体造成污染

1.采砂船油污污染水体

采砂船所用动力为柴油机或柴油发电机组，废弃的柴油、机油及冷却水直接排入水库，形成油污带，经常可以看到水面飘着油花，扩散后可见水面残留的油痕。

2.水库采砂导致库水透明度降低

使用抽吸式采砂船采砂，每采1m3的砂，至少要抽取4m3的含砂水。以每艘采砂船日采砂1200 m3计，搅动水体达5000m3，7艘吸砂船日搅动引发的浑水可达35000m3。由于吸砂时砂石被带走，浑水中主要是细小的泥土，沉淀变清的速度非常缓慢。根据静止沉淀试验，0.5m高1m3的沉淀容器，泥土完全沉淀至底部，至少需一星期以上。而在水库的浅水区，由于受风浪的影响，沉淀速度至少是室内沉淀时间的2～3倍。在正常情况下4～10月份水库透明度在50～80cm之间，而在2011年6～10月间测定透明度一般仅为25～35cm。水体透明度的降低，给水库生态环境带来一系列的负面影响。

3.采砂船噪音的影响

采砂船日夜工作，机器轰鸣，所产生的噪声及震动虽然不会对库区居民产生影响，但对水环境造成的直接影响不容忽视。柴油机噪声一般都达到70～80dB，根据中国水产科学院黄海水产研究所的研究，当噪声与振动达到71.0～76.7dB时，鲤鱼的能量收支和草鱼的摄食和生长转换率就受到影响，与对照组（噪声为57.9dB、振动强度为59.9dB）相比，摄食量下降了60.1%，生长下降19.4%。当噪声达到一定强度时，摄入能量下降，生长、代谢、排泄也有不同程度地降低；当噪声和振动继续加强时，鱼类的摄食能量继续减少，由于惊吓和游动，消耗能量急速增加，而引起代谢能量增大，这两种协同作用的结果，必然对生长产生影响。由此可见，噪声和振动严重地影响了水库鱼类的生长。

4.采砂引发水质污染的加剧

采砂引发的水质混浊，透明度降低，带来一系列负面影响，如水体生态环境的改变，引发水体自净能力降低，水质出现恶化迹象，水质由地表水Ⅱ～Ⅲ级之间，局部水域变为Ⅳ级。虽然是局部，如不采取必要措施，其后果将是严重的。

三、对水生生物的影响

1.水库消落区的湿地植被破坏

由于水库水位的变化，水库淹没区内形成面积较大的消落区，水位在60m高程时，盘石水库的消落区面积达到0.8km2。如果以最低水位在53m高程时计算，消落区面积达到1.4km2。消落区随着水位的变化而变化，而湿地是水域和陆地之间的过渡带，当水位降低或升高时，入库河流的河口消落区形成湿地面积亦发生变化，湿地植物形成湿地植被，对入库水流中的有机和无机营养物、有毒污染物和悬浮物，具有很强的降解和转化污染物的能力，有机物污染物在湿地微生物的分解作用下，水质得到净化。采砂破坏了消落区的植被，水库集水区一旦失去了这一天然屏障，水质将很快出现恶化。而采砂作业多在浅水区进行，对湿地植被的破坏严重，也影响了湿地景观。

湿地及水生植被的破坏，一方面使产粘性卵的鲤、鲫鱼及鲴亚科鱼类失去产卵场所和产卵附着物，造成这些鱼类种群数量的减少，产量的降低；另一方面植被的破坏也造成这些鱼类食物的溃乏。因此，植被的破坏，使鲤、鲫鱼除了在生殖环节受损外，生长也受到严重影响。

2.对水库底质及底栖生物的影响

盘石水库建成蓄水已有50多年历史，水库底质原来由细砂、粗砂、砾石及土壤等组成，水库蓄水后由于泥沙的淤积和水流的作用，其底质已和原河道底质有很大的区别。水库的底质已出现多样化，特别是覆盖层既有松软的沙土淤泥和沙泥质土壤，也有坚硬的石质地段。采砂之前底部生态系统基本稳定。根据观察和采样发现，在水库进水口区域以泥沙为主，靠近沿岸带底质上散布有石块及砾石。在水库的深水区主要以泥沙为主，其上为淤泥。采砂扰动了泥沙中的有毒物质（如硫、氨等）、污染物等，对周围水体的生物造成了危害。由于底质的不同，分布在这些区域的生物有很大的区别，其在生态系统的作用也不尽相同。生活在湖、库底部的生物统称为底栖生物，总生物量在1.85g/m2以上。在石底及砾石库底，底生硅藻有时可在石头上覆盖一层较厚的褐色藻层，藻类和细菌覆盖在石块上形成色斑；一些石块上还着生一些丝状藻类，如毛枝藻属Stigeoclonium的一些种类，这些附生藻类为刮食性鱼类、螺类、昆虫幼虫提供了食物。盘石水库的底栖动物的生物量，由20世纪80年代末期的0.225g/m2，增长至 2010年的 1.85g/m2，在历经大量采砂之后，生物量大幅度下降，经2011年监测，生物量仅及2010年的45%。底栖生物被吸砂船直接吸走，附着在砾石及石块的藻类在砂石分离中干枯而死，这直接影响了水体的自净功能，同时影响了水体渔产潜力的发挥。更为严重的是破坏了水库底质自然生态系统，使其失去平衡。

3.对浮游生物的影响

水体中的水生生物种类繁多，按其生态功能区分为生产者、消费者、分解者。浮游生物是浮游植物和浮游动物的统称。浮游植物和水生维管束植物是水库的主要生产者。而最主要的是低等的浮游植物即藻类。它们吸收水中的碳、氮、磷等生物营养物质，在阳光的的作用下合成复杂的有机物质，把太阳能转化为化学能。

大量采砂后水中悬浮物主要为泥沙，急剧降低了水体透明度，最大透明度不到25cm，不及正常情况下的1/3，水体透光能力随之降低。光是植物进行光合作用的能源，典型情况水下1m光强度比水表面减少50%，混浊的水体光线减少得更多。因光照不足抑制了浮游植物的光合作用，其繁殖速率下降，导致浮游植物数量的减少。浮游植物数量的下降，也导致以浮游植物为食物的浮游动物数量的减少。悬浮的泥沙直接和浮游生物摩擦，对其有一定程度的机械损伤。同时，水中悬浮物过多，还易堵塞滤食性动物的滤食器官。

4.采砂造成鱼类生存条件的缺失导致产量降低

不同的鱼类对环境变化的适应能力也不完全相同。鲤、鲫鱼及鲴亚科鱼类可以在水库中自然繁殖，而鲢、鳙鱼需要在流水环境中完成其繁殖过程。鲤、鲫鱼及鲴亚科鱼类产粘性卵，需要植物体或石块作为产卵附着物，一旦消落区湿生植被破坏，这些鱼类无法完成繁殖过程，即使完成产卵过程，采砂所产生的泥浆状的浑水，也会造成卵子的脱落，无法孵化成苗。采砂造成的浑水区饵料丰度降低，直接影响鱼类的栖息和索饵的区域，波及到鱼类产量。2011年因采砂造成鱼类减产，鱼类产量仅及正常年份的40%。

盘石水库建成投入运行后，已有50多年历史，形成了比较完善而相对稳定的生态单元。各种水生生物对水域的环境条件有了各自的适应范围，不停地和水环境进行物质和能量交换，维持着正常的生存、生长与繁衍，生态单元保持着动态平衡。由于无序采砂造成水库的急剧污染，这比渐进式的富营养化进程或者是污染对水域生态环境造成的损害要大得多。盘石水库的水域生态环境因采砂遭到的破坏，根据已有的研究和一些水库的因采砂而造成的生态环境的损害的修复经验，至少要3年才能初步修复，而要达到以前的水平，可能需要更长的时间。因此，杜绝并根除采砂是保护盘石水库生态环境不致恶化的唯一选择。此外，还应在此基础上实施人工修复，使盘石水库的生态环境在较短的时间内得以改善