刘新宇,邵伟庚,韩勤,赵岭,关丽鹏
(1.黑龙江省森林与环境科学研究院,黑龙江 齐齐哈尔 161005;2.黑龙江省齐齐哈尔林业学校,黑龙江 齐齐哈尔 161006)
嫩江是松花江的最大支流,发源于大兴安岭北部的伊勒呼里山南麓,在肇源县三站东南约15km处注入松花江。近几十年来,由于工业、农业及城市用水的急剧增加,嫩江支流及主干线进行了大规模的水利工程建设,流域上游用水量增大,来水量减少,造成嫩江流域湿地严重缺水,另外由于嫩江中下游的排水、工厂污水、城市污水的大量排放、湿地取水外用和固定了原本波动的天然水位造成湿地水文情势的改变,使湿地大面积的丧失和湿地生态系统功能衰退。正是由于湿地水资源不合理的利用及破坏,使嫩江流域近几十年来,洪灾、旱灾、虫灾、风沙和雹灾等自然灾害频繁发生,因此开展嫩江流域受损湿地水资源监测及评价具有十分重要的现实意义。
1.1 齐齐哈尔沿江湿地
黑龙江齐齐哈尔沿江湿地位于黑龙江省齐齐哈尔市建华区及梅里斯区。保护区主要沿嫩江西岸南北带状延伸,另外包括嫩江支流音河与阿伦河两部分,其地理坐标为47°53′12″—48°30′38″N,123°44′46″—124°18′18″E。保护区总面积为31 675hm2。该保护区以湿地为主要生态系统,各种类型湿地面积达28 286hm2,占总面积的89.3%。
1.2 乌裕尔河湿地
黑龙江乌裕尔河湿地位于黑龙江省富裕县东南部,北与依安县、讷河市接壤,西靠齐北铁路,南以碾北公路以北湿地为界。与扎龙国家级自然保护区隔路相望。地理坐标为47°30′46″—47°42′53″N,124°11′56″—125°02′40″E。黑龙江乌裕尔河湿地属于“自然生态系统类”中的“内陆湿地和水域生态系统类型”的湿地,主要湿地类型有河流湿地、湖泊湿地和沼泽湿地,其中沼泽湿地面积达26 978.1hm2,均为草本沼泽。
1.3 讷谟尔河湿地
黑龙江讷谟尔河湿地位于黑龙江省讷河市中部,横贯二克浅镇、六合镇、讷河镇、进化乡、孔国乡、讷南镇、九井镇和龙河镇等8个乡镇。讷谟尔河是形成该湿地主要的自然因素,西行直接流入嫩江,并与尼尔基水库紧密相连,是典型的河流湿地类型。讷谟尔河湿地自然保护区的地理坐标为48°18′05″—48°33′15″N,124°31′25″—125°35′27″E。
1.4 大庆龙凤湿地
大庆龙凤湿地位于黑龙江省大庆市龙凤区境内东南,是一处位于城区中的湿地,距离市中心仅8 km。地理坐标为46°28′—46°32′N,125°07′—125°15′E,总面积5 050.39hm2。龙凤湿地自然保护区地处中纬度地带,属温带大陆性季风气候区,四季明显,温差较大。年平均气温4.5℃,极端最高气温39.8℃,极端最低气温-39.2℃。年均4月中下旬解冻开泡,11月上旬结冰,无霜期149d,结冰期176 d。年平均降水量为435mm。保护区内地势低洼平坦,泡沼相间,自然坡降小于1‰。土壤由草甸土和沼泽土组成,其中沼泽土是其主要的土壤类型,分布面积约占自然保护区总面积的80%左右。
利用ISCO3700取样器进行水质取样,在每个湿地区域定点取3个点,即湿地进水口、湿地中部、湿地出水口,每个取样点取水样6个,再利用5B-3B型COD快速测定仪进行水质测定,测定指标为COD(化学需氧量)、氨氮(NH3-N)。
2.1 齐齐哈尔沿江湿地
2.1.1 齐市沿江湿地音河样点,坐标47°32′7.8″N,123°57′45.5″E,海拔153m,水清澈,缓慢流动,水面很少有漂浮物,河流两岸有少量耕地,河岸两旁主要植被为杂类草生长,高10~20cm,盖度90%以上,空中偶有飞鸟,有少量放牧的人为活动存在,河宽20m左右,水深2~3m,水源主要来自上游音河水库,河流满溢形成湿地。
表1 齐齐哈尔沿江湿地音河样点水质测定结果mg·L-1
2.1.2 齐市沿江湿地阿伦河样点,坐标47°38′15.6″N,124°3′55.7″E,海拔154.5m,水流较急,河两岸植被主要为狗尾草等杂类草,高20~50cm,盖度60%左右,水浑浊,河宽25m,河两岸为干草甸,偶有放牧,地上植被枯落物占30%,阿伦河发源于内蒙古博克图。
表2 齐齐哈尔沿江湿地阿伦河样点水质测定结果mg·L-1
2.1.3 齐市沿江湿地嫩江样点,坐标47°34′5″N,124°1′27.3″E,海拔146.8m,河水清澈。嫩江发源于大兴安岭支脉伊勒呼里山,南流在嫩江县以上接纳大兴安岭东坡和小兴安岭西坡流出的许多支流。出山后进入松嫩平原,在扶余县三岔河附近与第二松花江汇合后东流入松花江。本次水质测定样点设在齐齐哈尔沿江湿地嫩江两条支流音河和阿伦河流入嫩江口的下游。
表3 齐齐哈尔沿江湿地嫩江样点水质测定结果mg·L-1
由于表1、表2、表3可以看出,本次沿江湿地主要河流水质抽样调查初步(检测原始数据)结果为沿江音河 COD 平均=22.44mg·L-1、沿江音河(NH3-N)平均=0.278 7mg·L-1、齐市沿江湿地阿伦河COD平均=73.02mg·L-1、齐市沿江湿地阿伦河(NH3-N)平均=0.768 9mg·L-1、齐市沿江湿地嫩江COD平均=5.837mg·L-1、齐市沿江湿地嫩江(NH3-N)平均=0.029 0mg·L-1。由此可见,参照国家地表水环境质量标准基本项目标准限值,齐齐哈尔沿江湿地主要流经水源嫩江达到Ⅰ、Ⅱ类水标准,污染较轻。而嫩江支流音河水质达到Ⅳ类水、阿伦河COD值高于Ⅴ类水,污染程度较高。因此音河、阿伦河作为嫩江的重要支流,水污染较为严重。
2.2 富裕乌裕尔河湿地
2.2.1 乌裕尔河湿地龙安桥一桥样点,坐标47°31′41.3″N,124°25′44.4″E,海拔159.8m,龙安桥为乌裕尔河流入扎龙湿地出口之一,水清澈,水流速度大,河宽25m,水深最大4m,水面无漂浮物,河岸两旁植被生长较好,主要植被芦苇、小叶樟,高度约2m,盖度90%以上。
表4 乌裕尔河湿地龙安桥一桥样点水质测定结果mg·L-1
2.2.2 富裕乌裕尔河湿地龙安桥二桥样点,坐标47°30′8.9″N,124°22′3.5″E,海拔153.9m,概况同上(一桥),在这里芦苇形成优势种。
表5 乌裕尔河湿地龙安桥二桥样点水质测定结果mg·L-1
2.2.3 富裕乌裕尔河湿地富路二道桥样点,坐标47°42′28.6″N,124°36′30.9″E,海拔157m。河岸两旁地势平坦、主要植被芦苇形成优势种,盖度90%以上,伴生有灌木柳树,水深蓝色,无漂浮物,土壤为沼泽土,水深约3m,放牧等人为活动较少。
表6 乌裕尔河湿地富路二道桥样点水质测定结果mg·L-1
2.2.4 富裕乌裕尔河湿地富路一道桥样点,坐标47°42′51.2″N,124°36′0.6″E,海拔161.5m,河岸两旁地势平坦、主要植被芦苇为优势种,盖度90%以上,伴生有灌木柳树。水深蓝色,无漂浮物,土壤为沼泽土,水深约3m,附近有几十平方米大小的湖泡。河岸两旁有少量水稻田。
表7 乌裕尔河湿地富路一道桥样点水质测定结果mg·L-1
由表4、表5、表6、表7统计表看出,富裕乌裕尔河湿地龙安桥一桥COD平均=10.66mg·L-1,(NH3-N)平均=0.119 7mg·L-1;富裕乌裕尔河湿地龙安桥二桥COD平均=12.23mg·L-1,(NH3-N)平均=0.122 6mg·L-1;富裕乌裕尔河湿地富路二道桥COD平均=37.09mg·L-1,(NH3-N)平均=0.351 2 mg·L-1;富裕乌裕尔河湿地富路一道桥COD平均=79.05mg·L-1,(NH3-N)平均=0.866 4mg·L-1。富裕乌裕尔河湿地主要流经河流龙安桥一桥、二桥河流水样达到Ⅰ、Ⅱ类水标准,污染较轻。富路二桥河流水样达到Ⅴ类水,有一定程度污染、富路二桥河流水样远高于Ⅴ类水,达到较高的污染程度。
2.3 大庆龙凤湿地
龙凤湿地是由嫩江及其支流乌裕尔河、双阳河冲积而成的低地平原,区内泡沼相间,自然坡降<1‰。水源主要是安肇新河(运河)和大庆市东城区污水处理厂处理后达标排放的达标水。
由于大庆龙凤湿地是一块城中湿地,因此对水质的测定,采取了分段取样的方法,即大庆龙凤湿地一号样地(南出口桥),坐标46°28′53.2″N,125°9′54.4″E大庆龙凤湿地二号样地(东进水口),坐标46°29′34.2″N,125°13′129″E,大庆龙凤湿地三号样地(北入口),坐标46°31′33.7″N,125°8′43.7″E。水质化验结果见表8。
表8 龙凤湿地水质测定结果mg·L-1
由表8看出,大庆龙凤湿地一号样地南出口桥COD平均=48.51mg·L-1,(NH3-N)平均=0.538 2 mg·L-1;大庆龙凤湿地二号样地东进水口COD平均=53.36mg·L-1,(NH3-N)平均=0.579mg·L-1大庆龙凤湿地二号样地北进水口COD平均=55.35 mg·L-1,(NH3-N)平均=0.616 1mg·L-1。由此可见大庆龙凤湿地北入水口水样化学需氧量(COD)达55.35mg·L-1,东入水口达53.36mg·L-1,均高于Ⅴ类水(Ⅴ类水化学需氧量(COD)≤40),污染程度较高。
2.4 讷谟尔河湿地
河流全长588km,流域面积13 945km2。本次水质采样采取分段采样方法,样点1位于讷谟尔河湿地龙桥浮桥(上游),坐标48°31′42.8″N,125°26′23.8″E,海拔214.9m,河宽约50m,水深3~4m,流速2~3m·s-1,河流两岸植被较少盖度约70%,主要为杂类草、灌木。河岸附近有沙场,水清澈、无漂浮物存在,两岸冲积沙土,无放牧,采沙是主要人为活动。样点2位于高速公路大桥(中游),坐标48°27′8.5″N,124°53′33.2″E,海拔194.3m,水较浑浊,水中有少量泥沙而显得发黄,流速在1~2m·s-1,河流两旁主要植被为杂草(主要有狗尾草等),少量小乔木(杨树),灌木,地势较平坦,河岸两旁有少量较高的坝存在,空中飞鸟较多,河岸两旁附近有少量居民居住,地势较高处有农耕地,其余较低处为荒漠滩涂。有水塘、水泡,冲积沙土、黑土。样点3位于讷河市二克浅,在二克浅选取3个取水点,地理坐标分别是 A 坐标:48°31′42.8″N,125°26′23.8″E,B坐标:48°23′59.7″N,125°38′15.8″E,C坐标:48°25′34.5″N,124°39′51.5″E。
表9 讷谟尔河湿地水质测定结果mg·L-1
由表9看出,讷谟尔河湿地龙安桥浮桥COD平均=48.46mg·L-1(湿地上游),讷谟尔河湿地离讷河市1km桥附近COD平均=45.51mg·L-1(湿地中游),讷谟尔河湿地讷谟尔河二克浅C(ABC平均)=41.43mg·L-1(湿地下游),均高于Ⅴ类水(Ⅴ类水化学需氧量(COD)≤40),水质均受到较大的污染,由于湿地内耕地比较多,人为活动频繁,过度放牧、捕鱼等,使讷谟尔河水质受到严重污染,河流在湿地范围内上中下游有机物含量差距不明显。
通过对嫩江流域几块受损湿地水质取样分析可以看出,仅嫩江主河道及富裕乌裕尔河龙安桥一、二道桥处的水质达到国家地表水标准的Ⅰ、Ⅱ类水标准外,其他几处湿地的水质都达到或高于Ⅴ类水标准,达到较高的污染程度。分析原因主要有以下两点,一是嫩江水体主要来自无污染的大兴安岭,虽然受一些支流污染的影响,但总体影响不大,但也不容忽视,如果不及时治理,很容易造成嫩江水系的整体污染。富裕乌裕尔河龙安桥一、二道桥是乌裕尔河流经乌裕尔河湿地后进入扎龙湿地的入水口,经过乌裕尔河湿地的净化作用,水质达到Ⅰ、Ⅱ类水标准;二是其他几处污染较为严重的湿地,都是人为活动过多、湿地破坏、农业用水污染、城市污水排放及工业污水排放造成的。为此,提出以下建议:
3.1 水资源保护是保护湿地生态系统健康的关键。应该引起政府相关部门的高度重视,建立湿地水资源监测体系及水资源预警机制,防止水资源污染。
3.2 由于农业、工业、城市污水的大量排放,使得大部分湿地水质受到污染,因此在湿地重点区域,尤其是容易使湿地受到严重威胁区域,应大力开展退耕还湿,工业、城市污水达标排放。
3.3 减少湿地人为活动,严禁在重点区域围垦、放牧、捕捞,以减少对湿地水资源的影响。