山西省晋阳湖水生态系统健康评价和生态修复措施

马 芳

（山西省水利水电勘测设计研究院有限公司 山西太原 030024）

1 研究区概况

晋阳湖位于太原市汾河西岸、西山脚下，建于上世纪50年代，为给原太原一电厂提供水源，利用晋源区金胜镇牛家营湖低洼地带筑坝修建人工浅型水库，后称为晋阳湖。一电厂搬迁后，晋阳湖功能变为城区景观水系，承载着水体环境调节和城区环境改善的重任，将来还承担着向清徐工业供水的调蓄功能。2015年太原市启动晋阳湖除险加固工程和晋阳湖公园建设工程，现晋阳湖除险加固工程已完工；晋阳湖公园建设工程分三期实施，总建设面积19.3 km2，一期工程已完工，于2019年7月重新蓄水，二、三期工程暂未开展。现有湖水面积5.65 km2，蓄水量2 400 万m3，水深平均2～4 m，年补水量约523.0 万m3，水环境功能为城市景观娱乐用水保护，水源取自汾河二库。

2 研究主要内容与方法

本研究以晋阳湖为调查研究对象，通过多次现场调研以及收集资料、室内检测、数据统计分析等基础工作，结合生态健康理论，提出适应的评价指标体系，进而对各指标提出比较合理的权重体系和指标限制赋分，对现阶段重建生态系统的健康状况进行评价。

3 生态系统健康评价等级确定

3.1 水生态健康评价等级

参考《水生态系统健康评价技术规范》（DB11/T1722-2020），水生态健康状况评价等级根据评价指标综合赋分确定，采用百分制，由优到差包括健康（≥80）、亚健康（60 至80）、不健康（＜60）3 个级别。

3.2 评价指标体系

通过分析、辨识晋阳湖水生态系统健康制约性因素，采用层次分析法，评价指标分为3 个层级，一级目标层（A）为水生态系统健康指数，反映水体生态系统健康总体状况。二级要素层（B）包括生境指标、理化指标和生物指标三类，是决定水体水生态健康状况的主要因素；三级指标层（C）是在要素层下算则若干具体特征要素。参考DB11/T1722-2020，从生境指标、理化指标和生物指标3 个方面选取了21 个典型指标，建立了递阶层次结构的指标体系，见表1。各评价指标限制赋分见表2。

表1 晋阳湖水生态系统健康评价指标体系

表2 晋阳湖水生态系统健康评价指标体系

3.3 综合评价方法

单指标赋分依据各项指标限制赋分表进行赋分，内插法取值。水生态系统健康综合指数按照公式（1）

计算：

式中：M——水生态健康综合指数；

Ci——第i 个指标赋分；

Xi——第i 个指标权重；

S——指标数目。

3.4 水生态健康现状评价

该湖一期工程完工后2019年6月第一次蓄水，水生态调查时段为2020年6月至2021年5月，生境指标中植被覆盖率采用2020年9 至10月数据。理化指标采用山西省水环境监测中心太原分中心公布调查时段内监测数据的算术平均值。生物指标采用调查期内春、夏、秋三季调查监测数据，其中鱼类指标采用三季监测鱼种种类累计数据，其他指标采用三季数据算数平均值。按照评价指标体系中指标层的21 项指标权重、赋分，对生境指标、理化指标和生物指标3 项指标进行计算，进而确定水生态健康综合指数计算结果，计算见表3。

表3 晋阳湖生态健康综合指数计算表

3.5 结果与分析

1）结果

经过计算可知晋阳湖水生态健康综合指数为70.53 分，属于亚健康状态。生物指标中除鱼类为亚健康外，其他指标中大型水生植物覆盖率、浮游动植物、大型底栖动物的的密度均偏低均为不健康，生物指标是该湖生态系统健康的限制性因素。此外，该湖生境指标中主要影响因素为湖泊更新周期、湖滨带植被覆盖率；理化指标中主要影响因素为高锰酸钾指数。

2）分析

该湖蓄水时间较短，现状水质较好，湖内优势藻类为蓝藻、绿藻，随西干渠补给水进入的鱼类主要有鲤鱼、鲢鱼、鲫鱼、鳙鱼、草鱼和青鱼等，但数量不多。湖周进行了科学规划，修建1 座鸟岛、2 处荷花池、1 处芦苇丛，人工种植禾本科、莎草科及蓼科植物分布在湖岸湿地及浅水区，湖中有水生的野鸭、鸬鹚、白鹭等。湖泊处于亚健康状态，现阶段晋阳湖影响水生态系统健康的各个因素基本齐全，生境指标、理化指标和生物指标仅能支撑重建水生态系统的初期运行，生物多样性较差，尤其是浮游动植物、大型底栖动物的种类和数量偏低，水生态系统健康抗干扰能力较弱，湖泊生态链不能形成良性循环。

4 结论

1）对晋阳湖水生态健康起到主导作用的是理化指标和生物指标。

2）现水生态系统处于重建阶段，短期内不会发生富营养化。但随着蓄水时间延长，湖泊更新周期较长，水体自净能力差，加之蓄水前60%的区域未完成库底清淤，水生生物将来大量生长，吸附底泥污染物，如不加以人工干预，生境指标、理化指标和生物指标将有恶化趋势，湖泊生态链不能形成良性循环，远期还可能出现蓝藻大量繁殖的环境污染事件，影响清徐工业园区供水，造成不可避免的经济损失。

3）现阶段该湖宜通过种植湖泊水生植物、构建湖岸带植被种群结构、扩大湿地面积、定期清淤、人工割草、营建水鸟栖息地以及发展净水渔业养殖等措施，尽快恢复湖泊的生物生境，提升湖泊水生态系统结构的完整性，提高健康水平。