以南四湖为例谈渔业生态环境监测技术优化与质量评价

刘红彩

（山东省淡水渔业研究院，山东 济南 250013）

渔业资源属于可更新的资源类型，只要采取合适的方法对渔业资源进行利用，就可以长期向市场提供优质的渔业资源。随着人们生活水平的提高，渔业资源的需求量也在不断提升，必须要保证渔业的可持续发展，才能够满足当前的市场需求。渔业资源的发展和水域环境资源之间有着紧密的联系，如果水域环境资源较差，无法进行可持续利用，将会严重制约渔业的发展。生态环境保护是当前我国社会发展过程中最为重要的任务之一，如果没有对渔业生态环境进行及时监测，就难以发现渔业生态环境存在的问题，不仅会增加后续生态环境治理难度，还会影响渔业发展。因此相关部门开始研究如何对渔业生态环境进行准确评价，以此来调查渔业水域环境存在的各种生态问题，从而采取相应的措施保护水生生物资源，达到促进水利生态资源可持续利用的目的。

1 南四湖概况

南四湖（E 116°34'～117°21'，N 34°27'～35°20'）是山东省内的淡水湖泊，处于山东省济宁市，由4个湖泊相连共同组成，包括南阳湖、独山湖、邵阳湖以及微山湖，在淮北地区淡水湖泊之中面积最大，且结构也最为完整。为了保护南四湖的生态系统，当地成立了南四湖自然保护区。南四湖的整体面积为1 266 km2，属于浅水富营养型湖泊，有丰富的自然资源，盛产水生动物和水生植物，是山东省最为主要的淡水渔业基地。南四湖南北长度为126 km，东西宽度为5～25 km，中间部位最窄。

2 监测与评价方法

2.1 监测时间

选择在每年的5 月和8 月进行监测，此时是鱼类的产卵繁殖阶段和水生生物主要发育阶段，监测时间为2012—2016 年，对南四湖的渔业生态环境实施定期监测，并对其进行质量评价。

2.2 监测位置

在南四湖一共设置6 个不同的监测点，其中上级湖设置3 个监测点，下级湖设置3 个监测点。

2.3 监测项目

监测项目包括水质指标和生物指标，水质指标包括pH 值、ρ（溶解氧）、透明度、8 大离子、总氮、总磷、高锰酸盐指数、铵氮、亚硝酸盐氮、活性磷酸盐等。生物指标包括叶绿素a、浮游植物以及浮游动物的定性和定量分析。

2.4 采样方式

根据《水质湖泊和水库采样技术指导》对水质实施有效采样，根据《内陆水域渔业自然资源调查手册》对浮游动植物实施有效采样，并对其进行固定。

2.5 监测计划

使用酸度计对pH 值进行检测，使用碘量法对ρ（溶解氧）进行检测，使用赛骑士盘法对透明度进行检测，用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度对方式对总氮实施检测，使用钼酸铵分光光度法对总磷、活性磷酸盐进行检测，使用酸性高锰酸钾法对高锰酸盐指数进行检测，使用酚二磺酸分光光度法，对亚硝酸盐氮与硝酸盐氮进行检测。使用分光光度法对叶绿素a 进行检测，根据《内陆水域渔业自然资源调查手册》对浮游植物、动物实施定性分析和定量分析[1]。

2.6 评价方式

对水体的营养程度进行评价，使用综合营养状态指数法进行评价，评价指标包括叶绿素、总磷、总氮、透明度、高锰酸盐指数[2]。营养状态包括贫营养状态、中营养状态、富营养状态、轻度富营养状态、中度富营养状况、重度富营养状态，各营养状态判断标准分别为TLI＜30，30≤TLI≤50、TLI＞50、50＜TLI≤60、60＜TLI≤70、TLI＞70。在相同的营养状态之下，对比相关的指数值，指数值和营养程度之间为正比关系[3]。

3 监测结果与分析

3.1 矿化度和水型监测结果

矿化度可以反映南四湖的具体化学类型，是主要的化学属性，同时还可以展示湖泊内部盐类物质的积累情况或者盐类物质稀释的环境情况[4]。南四湖中K++Na+质量浓度45.8～86.4 mg/L，均值为68.8 mg/L，浓度为1.83～3.46 mmol/L，均值为2.72 mmol/L；1/2Ca2+质量浓度28～62 mg/L，均值为46 mg/L，浓度为1.4～3.09 mmol/L，均值为2.3 mmol/L；1/2 Mg2+质量浓度18.9～34 mg/L，均值为27.5 mg/L，浓度为1.55～2.8 mmol/L，均值为2.26 mmol/L；Cl-质量浓度62.8～135.6 mg/L，均值为103.5 mg/L，浓度为1.77～3.82 mmol/L，均值为2.92 mmol/L；1/2 SO42-质量浓度70.9～110.6 mg/L，均值为95 mg/L，浓度为1.48～2.3 mmol/L，均值为1.98 mmol/L；1/2 CO32-质量浓度0～8.1 mg/L，均值为2.9 mg/L，浓度为0～2.27 mmol/L，均值为0.1 mmol/L；HCO3-质量浓度117.3～183.6 mg/L，均值为149.1 mg/L，浓度为1.92～3.01 mmol/L，均值为2.44 mmol/L；矿化度质量浓度487.1～554.6 mg/L，均值为516.3 mg/L。

3.2 南四湖水化学因子不同年份比较

1983 年K++Na+、Ca2+、Mg2+、CI-、SO42-、CO32-、HCO3-、矿化度分别为82.8、25.4、23.2、69.9、85.7、13.5、139.5、440，水型为碳酸盐水型。2016 年K++Na+、Ca2+、Mg2+、CI-、SO42-、CO32-、HCO3-、矿化度分别为70、55、26.4、99.2、105.9、1.8、162.4、520.1，水型为氯化物水型。

结合离子含量、矿化度以及化学因子比较，可以发现目前南四湖除HCO3-与CO32-之外，各项离子和矿化度均呈现持续上升的趋势，水型从最初的碳酸盐水型开始转变为氯化物型，代表外界向湖中输入了氯化物或者硫酸盐类物质，从而造成南四湖水型出现变化[5]。在离子中K++Na+最高，在阳离子中占比已经达到37.6%；1/2 Mg2+的含量最低，在阳离子中占比为30.9%；1/2 Ca2+居中，为31.5%。三种离子的含量相差较少，这也是促进水型转变的主要原因[4]。阴离子包括Cl-、HCO3-、1/2 CO32-、1/2 SO42-，其含量依次降低，最高的Cl-为39.2%，最低的1/2 SO42-为26.7%，其余为34.1%。由此可以判定南四湖属于氯化水。

3.3 pH 值、ρ（溶解氧）以及生物营养物质检测结果和分析

南四湖pH 值为7.67～9.03，均值为8.29，按照pH 值可以将其归为弱碱性水体，ρ（溶解氧）为4.5～12.3 mg/L。在pH 值超过8.4 的水域，ρ（溶解氧）在8.5 mg/L 之上，说明浮游植物的光和作用强度过大，会持续性地消耗水中处于游离状态的二氧化碳，使得酸碱值以及ρ（溶解氧）有所上升[6]。NH4+-N、NO2--N、NO3--N、总氮、PO43--P、总氮、高锰酸盐指数的质量浓度分别为0.13～0.69 mg/L、0.01～0.3 mg/L、0.2～1.9 mg/L、1.09～3.67 mg/L、0.01～0.02 mg/L、0.04～0.87 mg/L、4.97～7.73 mg/L，均值分别为0.43 mg/L、0.083 mg/L、0.76 mg/L、2.03 mg/L、0.01 mg/L、0.45 mg/L、6.19 mg/L。NH4+-N、NO2--N、NO3--N 以及有机氮都属于总氮的范畴，藻类在生长发育时会消耗前3种，即无机氮，包括氨以及硝酸盐[7]。通过上述检测结果可以推断南四湖中含有较多的总磷，悬浮有机磷可能会持续性地转换为磷酸盐，进而促进藻类的生长发育。

3.4 透明度、叶绿素、浮游生物检测结果及其分析

对南四湖富营养化因子进行检测，检测项目包括总磷、总氮、总氮/总磷、叶绿素、透明度和高锰酸盐指数。2012 年5 月检测结果分别为0.869 mg/L、1.81 mg/L、2.08、22.2 mg/m3、0.38 m、6.27 mg/L。2013年5 月检测结果分别为0.724 mg/L、1.39 mg/L、1.92、12 mg/m3、0.79 m、5.27 mg/L。2013 年8 月检测结果分别为0.696 mg/L、2.83 mg/L、4.07、34.9 mg/m3、0.38 m、5.46 mg/L。2014 年5 月检测结果分别为0.24 mg/L、1.65 mg/L、6.87、12.2 mg/m3、0.63 m、7.47 mg/L。2014 年8 月检测结果分别为0.294 mg/L、1.78 mg/L、6.25、25.5 mg/m3、0.35 m、6.17 mg/L。2015 年5 月检测结果分别为0.281 mg/L、1.09 mg/L、3.86、6.17 mg/m3、0.45 m、7.59 mg/L。2015 年8 月检测结果分别为0.039 mg/L、3.67 mg/L、94.2、19.7 mg/m3、0.63 m、4.97 mg/L。对南四湖在2012 年5 月、2013 年8 月、2014 年8 月、2015 年5 月的透明度进行评价，可以将其定义为富营养状态。8 月的叶绿素含量普遍高于5 月的，结合营养状态评价指标进行分析，可以得出5 月和8 月分别属于富营养和超富营养[8]。

3.5 南四湖水质综合评价

2012 年5 月属于中度富营养状态，中度污染状态，2013 年5 月属于轻度富营养状态，轻度污染状态，2013 年8 月属于中度富营养状态，中度污染状态，2014 年5 月属于轻度富营养状态，轻度污染状态，2014 年8 月属于中度富营养状态，中度污染状态，2015 年5 月属于轻度富营养状态，轻度污染状态，2015 年8 月属于轻度富营养状态，轻度污染状态。2012 年至2015 年每年5 月的TLI 分别为66.5、59.9、59.6、58.1，2012 年至2015 年8 月的TLI 分别为67.8、63.7、55.9，二者都呈逐年减小的趋势，说明南四湖湿地富营养化程度呈现持续下降的趋势。通过对营养状态指数的评分值进行评估，可以明确导致南四湖污染的主要物质为磷、氮以及有机物，其中磷污染属于最为严重的污染[9]。