南四湖水环境质量及水生态状况评价

刘洪林纪杰善张秀敏

南四湖水环境质量及水生态状况评价

刘洪林1纪杰善2张秀敏2

一、监测站点布设

南四湖二级坝枢纽工程将南四湖一分为二，坝北为上级湖，由南阳湖、独山湖和昭阳湖（大部）组成，坝南为下级湖，由昭阳湖（小部）和微山湖组成。2013年在南四湖设置11个水质监测站点，分别为南阳湖的王庙、南阳、前白口，独山湖的独山，昭阳湖的沙堤、二级湖闸上、二级湖闸下、大捐、高楼，微山湖的微山岛和韩庄闸闸上，同时在南阳湖的南阳、独山湖的独山、昭阳湖的二级湖闸上、微山湖的微山岛和韩庄闸闸上进行生态监测。

二、南四湖水环境质量评价

1.评价项目及评价标准

按照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）进行评价，评价项目为基本项目。

2.南四湖水质状况

依据《地表水环境质量标准》对南四湖进行逐月、年均、汛期、非汛期评价。从评价结果来看，南四湖水质基本处在Ⅲ-Ⅳ类水，超出Ⅲ类标准的项目主要是总磷、化学需氧量、五日生化需氧量等有机物。

三、南四湖水生态状况评价

1.富营养化评价

（1）评价方法

按照《水资源公报编制规程》（GB/T23598-2009）中技术要求，选取总磷、总氮、叶绿素a、高锰酸盐指数和透明度等五项参数，参照《水资源公报编制规程》的评价标准及分级方法进行评价。

（2）南四湖富营养化评价

对南四湖逐月及富营养化易发期（4～9月）进行营养状态评价。从评价结果来看，各监测站点多数月份营养状态指数在53～68之间，属于轻度富营养。随着季节变化水温的升高，各站点营养状态指数有所上升，其中上级湖的南阳湖水域较为突出，王庙和南阳监测站点8月份营养状态指数达到70左右，属于中度富营养。4～9月份其他各监测站点营养状态指数有所上升，但仍属于轻度富营养。从上级湖和下级湖水体情况来看，上级湖营养状态指数比下级湖略高，整体均属于轻度富营养。2013年11月营养状态指数均出现较大幅度上升，这是由于11份南水北调试通水，湖区水流加快扰动湖底淤泥所至，非自然因素造成。各站点营养状态指数变化情况见图1。

2.藻类监测与评价

（1）藻类分布

南四湖共设5个藻类监测点，通过对各监测点样品鉴定分析，共检测到藻类5个门24个属。其中蓝藻门1个属，占总数的4.2%；绿藻门12个属，占总数的50.0%；硅藻门8个属，占总数的33.3%；裸藻门2个属，占总数的8.3%；金藻门1个属，占总数的4.2%。其中浮游植物种类最多的监测站点是南阳湖南阳岛和独山湖独山，共检出18个属。2013年南四湖逐月藻类组成见图2。

图1 2013年南四湖各站点营养状态指数变化图

图2 2013年南四湖藻类组成示意图

由各月藻类分布及种群结构分析可知，独山湖藻类组成相对较丰富，南四湖各测点的藻类群落在不同的月份存在相应变化。南四湖藻类组成变化明显。藻类组成最少的月份为当年1月、2月、12月；藻类组成相对较多月份集中在当年5～10月之间，说明温度对藻类的种群数量以及生长繁殖有很重要的作用。7月份虽然温度高，但由于汛期降雨量逐渐增加，水文条件不利于藻类大量快速生长，因此藻类组成相对较少。

（2）藻细胞密度

通过对南四湖藻类密度的定量分析，独山湖独山7月份藻细胞密度最高，数量为120×104个/L。微山湖微山岛12月份藻细胞密度最低，数量为3.1×104个/L。南阳湖南阳岛年平均值为44.2×104个/L，独山湖独山年均值为64.0×104个/L，昭阳湖二级湖（闸上）年平均值为33.3×104个/L，微山湖微山岛年平均值为39.3×104个/L，微山湖韩庄闸闸上年平均值为42.8×104个/L。南四湖藻细胞密度值见表1。

（3）藻类的优势群落

根据2013年1～12月份监测数据的汇总和分析，南四湖常见藻类为绿藻门、硅藻门、裸藻门、蓝藻门、金藻门。其中，南阳湖常见藻类为绿藻门、硅藻门、裸藻门、蓝藻门、金藻门；独山湖常见藻类为绿藻门、硅藻门、裸藻门、蓝藻门；昭阳湖和微山湖常见藻类为绿藻门、硅藻门、裸藻门。南四湖优势群落主要为绿藻门，占60%以上。蓝藻暖季多冷季少，进入夏季后随着水温升高，其藻密度较其他季节要高，在个别区域可成为优势群落。南四湖及各湖区域藻类比例见表2。

（4）藻类种群结构与污染指示物种

指示物种评价法比较适用于一些自然生态系统的健康评价，生态系统在没有外界胁迫的条件下，通过自然演替为这些指示物种造就了适宜的生境，致使这些指示物种与生态系统趋于和谐的稳定发展状态。当生态系统受到外界胁迫后，生态系统的结构和功能受到影响，这些指示物种的适宜生境受到胁迫（或破坏），指示物种结构功能指标将产生明显变化。

通常污染指示藻类的种类和数量，在一定程度上可直接反映出环境条件的改变和水体的营养状况。2013年南四湖水生态普查各测点藻类污染指示种与指示等级见表3。

由表3可知，南四湖指示等级为寡营养型的的藻类出现属类最少，仅1个属。中—富营养型指示藻类出现属类最多，为3数种，10个属；中营养型次之，为3数种，8个属；从种数上看，中—富营养型和中营养型指示种类均占有优势，但蓝藻门仅在极个别月份出现，寡营养型、富营养型种类仅有个别种类。综合各月藻类种群及优势种分析结论为：2013年南四湖整体水域生态系统较稳定，营养化指示等级为中营养型，藻细胞密度均小于107个/L，未达到水体产生水华的条件。

四、结论

2013年南四湖水质基本处在Ⅲ-Ⅳ类水标准，湖区水生态系统良好，生物多样性比较丰富，分布较为均匀，营养化指示等级为中营养型，藻细胞密度均小于107个/L，未达到水体产生水华的条件，营养化等级为轻度富营养，湖区生态环境良好，基本满足南水北调输水干线水质要求

表1 2013年南四湖各测点藻细胞密度（单位：104个/L）

表2 南四湖及各湖区域藻类比例统计表 （单位：%）

表3 南四湖水生态普查各测点藻类污染指示种与指示等级

（作者单位：1.山东省水文局250001 2.济宁市水文局 272119）