浅析西北内陆典型湖库水生态现状特征

郑自宽，曹宇廷

（甘肃省水文水资源局，730000，兰州）

近年，随着我国西北大开发战略步伐的不断加大和经济社会的快速发展，自然资源被过度开发利用，生态环境恶化问题逐渐显现，尤其是水生态问题最先凸显出来。由于排入河流湖库的工业污水和生活废水量快速增加，使得部分湖库水体富营养化严重，引发了藻类的过度繁殖生长，甚至发生水华、赤潮等灾害，严重危害区域生态环境。对于西北内陆地区的甘肃，同样受到水生态问题的困扰，特别是部分大中城市的生活饮用水水源地都是湖库型水源地。随着水生态状况的恶化，不仅影响着当地的水产养殖业和旅游业的发展，更重要的是直接威胁着区域城市供水安全。

一、监测与分析方法

1.检测指标选取

本次西北内陆地区典型湖库水生态现状特征调研，是通过对选定的典型湖库水体中溶解氧、五日生化需氧量（BOD5）、化学需氧量（COD）、高锰酸盐指数、硝酸盐氮（NO3-N）、亚硝酸盐氮（NO2-N）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）等29个理化指标的检测，以及对水生微生物、浮游植物、浮游动物种类、数量的调查和分析，以掌握甘肃省典型湖库水生态的现状特征，并对水体的营养状态进行综合评价。

2.典型湖库的选取

依据《2011年西部地区典型湖库生态调研实施方案》要求，本着具有代表性、典型性并兼顾不同类型的原则，对西北内陆地区的甘肃省湖库名录进行抽样选取，确定大苏干湖、刘家峡水库、尕海和天池4个典型湖库样本。其基本特征为：①大苏干湖位于甘肃省阿克塞哈萨克族县色勒屯草原西北端，距阿克塞县80km。湖泊水源来自大小哈尔腾河潜流，水域面积约 108 km2，平均水深2.84 m，蓄水量1.72亿m3，是甘肃省最大的内陆咸水湖泊。区域气候属内陆高寒半干旱气候，现有鸟类61种，兽类16种，是一个封闭的生态系统。②刘家峡水库位于甘肃省临夏永靖县城西南1km处，流域面积 181 766 km2，水面面积约130 km2，总库容 64亿 m3。 电站装机容量135万kW，年发电量57亿kWh，是以发电为主，兼有防洪、灌溉、防凌、养殖、旅游等综合效益的大（1）型水利枢纽工程，是兰州市供水备用水源地。③尕海位于甘肃省甘南藏族自治州碌曲县西南部，距碌曲县城56 km，是洮河发源地之一的周科河源头的天然淡水湖，海拔3 479.7 m。其丰富的湿地资源，特别是泥炭资源在生物多样性保护和储水、供水等方面发挥着重要作用。20世纪80—90年代，由于尕海流域自然环境条件的变化和人类活动的影响（降水量减少，牧民对草地的过度开发利用），使植被覆盖率下降，水土流失加剧，湿地面积萎缩，曾于1995年、1997年和2001年3次干涸。后经政府多措施综合治理，湿地生态系统逐步恢复，目前湖区沼泽湿地面积达120 km2，水域面积达26 km2，蓄水量约3 900万m3，水生植物种类达到94种，水生动物种类达到95种，2011年以来尕海湿地栖息繁殖的鸟类数量超过2.3万只。④天池位于甘肃省文县以北约100 km处，是白龙江一级支流洋河上源，属高山堰塞湖类型淡水湖泊。整个湖呈葫芦形，长2.15 km，最大宽度0.65 km，平均宽度0.41 km，水面面积0.88 km2，平均水深29.3 m，蓄水量0.32亿 m3，湖面海拔 1 728.0 m，是甘肃省典型的高山湖泊。

3.现场调查与检测

2011年8月，甘肃省水环境监测中心与黄河流域水环境监测中心技术人员组成联合调查组，针对选取的典型湖库的特点，在确保调查监测断面具备整体性、均匀性、代表性和衔接性的前提下，共布设14个断面进行样品采集。其中大苏干湖湖边生长茂盛的芦苇，只能选在湖中观景台附近布设采样断面，共设5个采样点，采样点间距大于50 m，分别位于湖岸、湖中近岸处和湖中心等；刘家峡水库共布设2个采样点，分别为清浑水交汇处和库区上游区域处；尕海属于鸟类自然保护区，水域边缘多有沼泽，无法靠近水域，即在尕海景区布设2个采样点，分别位于观景台下400 m草甸沼泽处和石碑下600 m处；天池沿湖岸及湖中心共均匀布设5个采样点。

调研组现场详细调查访问了各典型湖库的管理单位和周边居民对其水生微生物种类与数量的记录资料和观察情况，现场检测了区域气候因子、水体的透明度和盐度等项目，其余项目均通过样品现场固定后，在实验室内进行检测。检测的全过程严格执行《水和废水的检测方法》及相关标准，其结果符合《水环境监测规范》的质量要求，客观显示出西北内陆地区的甘肃省典型湖库的水生态特征。

二、现状特征分析

1.理化特征

水体的物理化学特征是水生态系统能否健康运行的最关键因素。依据《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002），通过对 pH、溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、铜、铅、汞、镉、锌等29个理化指标的检测分析，得知西北内陆地区的甘肃省典型湖库水体的理化特征，详见表1。

2.浮游植物特征

浮游植物是指在水中浮游生活的微小植物,通常浮游植物就是指浮游藻类，主要有蓝藻门、绿藻门、硅藻门、金藻门、黄藻门、甲藻门、隐藻门和裸藻门等8个门类的浮游种类。本次监测的典型湖库水体中浮游植物种类和数量详见表2。

表1 西北内陆地区典型湖库水质理化特征统计表

表2 西北内陆地区典型湖库浮游植物种类与数量统计表

表3 西北内陆地区典型湖库浮游动物数量与种类统计表

3.浮游动物特征

浮游动物是指悬浮于水中的水生生物。在生态系统中，环境因素对生物的繁衍和生长起着主要作用，同时生物的生命活动又反过来影响其所在的环境，即生物是整个环境因素综合影响的产物。本次典型湖库浮游动物监测的尕海浮游动物种类多于其他3个湖库，详见表3。

4.湖库富营养化分析

通过对西北内陆地区典型湖库水体中总磷、氨氮、溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量和浮游生物种类与数量的检测评价及分析，其典型湖库的富营养化现状特征：①大苏干湖为中度富营养型湖库，其水体中的总磷、氨氮含量是对湖库富营养化影响较大的理化指标。从湖水中微生物的种类看，硅藻和蓝藻含量大即是富营养化的具体表现。大苏干湖中现已无鱼类，仅有人工在湖中养殖贝类、虾类，这将会加速湖水富营养化，直至湖库消亡。随着湖库富营养化的发展，藻类的数量会不断增加，种类会逐渐减少，并由以硅藻和绿藻为主转为以蓝藻为主。另因大苏干湖的海拔高，水深较浅，当遇有适宜水温、充足光照等利于藻类生长的条件时，即会发生大面积水华。②刘家峡水库为中营养至轻度富营养状态。因对水体富营养化起重要作用的总磷含量较高，藻类含量亦达到50万个/L。由于藻类过度生长，会使水体中溶解氧急剧降低，有可能在一定时间内使水体处于缺氧状态，严重影响鱼类的生存。作为黄河兰州市上游重要的水源及城市供水备用水源地，虽然水质较好，但其藻类含量偏高，水体有轻度营养化的趋势，亟待加强流域综合治理和水源保护工作。③尕海为中度富营养化状态的高原淡水湖。现场目测其水体呈黄绿色，有“水华”的特征，水体中总磷、氨氮及叶绿素含量均较高，水生生物种类丰富，数量多，是一个典型的因气候变化和受人类活动影响而逐渐退化的淡水湖。近年，在政府大力开展流域综合治理和水资源保护措施治理后，水域面积逐年增大，湿地生态系统逐步恢复，但仍系中度富营养化湖库。④天池现状水体为中度富营养化状态。随着区域旅游业的开发与发展，人类活动将会影响天池水体质量，需加强水生态保护。

三、结 论

本次调研的西北内陆4个典型湖库现状水质为Ⅲ类至劣Ⅴ类。其中大苏干湖水质现状为地表水劣V类水质，水生态状况差；刘家峡水库为地表水Ⅲ类水质，水生态状况相对较好；尕海水质为地表水Ⅴ类水质，水生态状况较差；天池水质为地表水Ⅲ类水质，水生态状况较好。4个典型湖库的水体营养化状态为中度营养化至富营养化状态。其中大苏干湖水体为中度富营养化，刘家峡水库水体为中度营养化至轻度富营养化状态，尕海水体为中度富营养化，天池水体为中度富营养化。建议定期对西北内陆典型湖库的水生态进行监测与评价，以掌握其变化状况，支撑政府主管部门实施有效预防性管理，保护区域水生态环境健康稳定。

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