邵伯湖各生态功能分区水质及浮游藻类变化趋势探讨

2016-02-20吴小伟王永东

治淮 2016年12期

刘平吴小伟王永东

刘平吴小伟王永东

邵伯湖不仅是入江水道的重要调蓄湖泊，也是扬州市重要的备用水源，更是扬州市水生态文明建设关注的重要水域。根据《江苏省地表水（环境）功能区划》，邵伯湖整个水域属于入江水道邵伯湖调水保护区，起于高邮湖控制线，止于扬州市万福闸，2020年水质目标为Ⅱ类。本文通过分析2011～2015年邵伯湖水质监测数据以及2013～2015年间邵伯湖浮游藻类状况，探讨邵伯湖各生态功能分区水生态状况及变化趋势，为保护湖泊水环境和饮水安全提供科学依据。

一、分析评价范围

依据邵伯湖生态服务功能的保护对象、保护方式和利用途径等，将邵伯湖划分为3个生态功能分区，分别为核心区、缓冲区和开发利用区。

二、材料与方法

1.监测站点及频次

理化指标监测断面共4个，其中核心区站点1个，缓冲区站点2个，开发控制利用区1个。公道、送桥、陶庄为省管湖库监测站点，监测频次为每季度监测1次，全年共计监测12个站次；六闸站点监测频次各为16次/年。浮游藻类监测断面与理化指标监测断面一致，并同步进行取样，各监测站点均为每季度监测1次。邵伯湖监测站点见表1。

2.评价项目

水质类别评价项目：pH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、挥发酚、氰化物、砷、铜、铅、锌、镉、汞、六价铬、氟化物、总磷、总氮共18项。

营养化状态评价项目：高锰酸盐指数、总磷、总氮、透明度、叶绿素a共5项。

水生态项目：浮游藻类。

3.评价标准及分析方法

评价标准：《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）。

评价方法：《地表水资源质量评价技术规程》（SL395-2007）。

浮游藻类多样性分析用香农—威纳（Shannon-Wiener index）多样性指数H'和Pielou均匀度指数J。

Shannon-Wiener index指数：

其中：Pi=Ni/N

Pielou均匀度指数：

J=H'/log2S

式中：Ni为站位中第i种的个数；N为站位中浮游植物总个数；S为站位中浮游植物总种数；Pi为站位中第i种的比例。

三、结果与讨论

1.水质理化指标分析

（1）水质变化趋势

根据邵伯湖2011～2015年水质监测资料，选取总磷、总氮等主要超标项目，分析全湖区和各生态功能分区水质浓度年际变化趋势。具体如下：

1）全湖区

2011～2015年，总磷浓度总体呈先升后降的变化趋势，2012年浓度达到最高，其水质类别2012年为Ⅴ类，2013年为Ⅳ类，2011年、2014年、2015年均为Ⅲ类；总氮浓度总体呈下降趋势，2011年浓度较高，水质类别为Ⅴ类，其余各年较为稳定，水质类别2012年、2013年为Ⅳ类，2014年、2015年为Ⅲ类。全湖区主要超标项目浓度变化见图1。

2）核心区

2011～2015年，总磷浓度总体呈先升后降的变化趋势，2012年浓度达到最高，2012年水质类别为Ⅴ类，2013年为Ⅳ类，2011年、2014年、2015年均为Ⅲ类；总氮浓度总体呈下降趋势，2011年浓度较高，水质类别为Ⅴ类，其余各年较为稳定，除2013年为Ⅳ类，其余年份都达到Ⅲ类。核心区主要超标项目浓度变化见图2。

3）缓冲区

2011～2015年，总磷浓度总体呈先升后降的变化趋势，2012年浓度达到最高，2011～2013年、2015年水质类别均为Ⅳ类，2014年为Ⅲ类；总氮浓度总体呈下降趋势，2011年浓度较高，水质类别由Ⅴ类逐步改善为Ⅳ类。缓冲区主要超标项目浓度变化见图3。

4）开发控制利用区

2011～2015年，总磷浓度在波动中渐趋平稳，水质类别2011年、2014年、2015年均为Ⅲ类，2012年、2013年均为Ⅳ类；总氮浓度除2011年较高，水质类别为Ⅴ类，其余各年较为稳定，水质均达到Ⅲ类。开发控制利用区主要超标项目浓度变化见图4。

图1 2011～2015年全湖区主要超标项目浓度变化图

图2 2011～2015年核心区主要超标项目浓度变化图

图3 2011～2015年缓冲区主要超标项目浓度变化图

图4 2011～2015年开发控制利用区主要超标项目浓度变化图

（2）富营养化趋势

分析全湖区和各生态功能分区营养化指数年际变化趋势，全湖及各生态功能分区营养化指数介于51.9～58.6之间，总体呈下降趋势，但2015年略有上升。营养状态2011～2015年均为轻度富营养。全湖及各生态功能分区营养化指数变化趋势见图5。

2.水生态指标分析

（1）浮游藻类评价

2013～2015年邵伯湖浮游藻类的种属构成年际变化不大，均为8门61属，2013年为 136种，2014年为133种，2015年为136种。浮游藻类藻细胞密度在8月最多，2月、5月和11月变化趋势平稳。浮游藻类群落不仅总体数量有季节差异，而且各个门类的数量也随季节变动。邵伯湖浮游植物数量2015年年度变化情况见图6。

2015年邵伯湖总藻细胞密度在5.00×106cells/L～6.03×106cells/L之间，8月份最高，5月份最低。2月绿藻密度最高，为2.05×106cells/L，占总藻密度的44.5%；硅藻次之，为1.31× 106cells/L，占总藻密度的28.5%；其余为隐藻、裸藻、金藻、蓝藻和甲藻。5月绿藻密度最高，为2.50×106cells/L，占总藻密度的50.0%；硅藻次之，为1.62× 106cells/L，占总藻密度的32.5%；其余为蓝藻、裸藻和隐藻。8月绿藻密度最高，为2.35×106cells/L，占总藻密度的39.0%；蓝藻次之，为1.66× 106cells/L，占总藻密度的27.5%；硅藻为1.15×106cells/L，占总藻密度的20.0%；其余为裸藻、隐藻、甲藻、黄藻和金藻。11月绿藻密度最高，为2.03× 106cells/L，占总藻密度的39.0%；硅藻次之，为1.66×106cells/L，占总藻密度的 32.0%；隐藻为 1.09× 106cells/L，占总藻密度的21.0%；其余为蓝藻和裸藻。

（2）浮游藻类多样性分析

2013～2015年期间邵伯湖浮游藻类的香农—威纳多样性指数（H'）和Pielou均匀度指数（J）变化趋势平缓，多样性指数均大于3.0，均匀度指数均大于0.7，表明群落种类组成的稳定程度及其数量分布均匀程度较高。

四、结论

综上，2011～2015年期间邵伯湖水质主要超标项目为总磷和总氮，各生态功能分区的总磷浓度在2012年均有所上升，2012年之后总体呈逐年下降趋势，2015年渐趋平稳；总氮浓度总体呈下降趋势，2014～2015年间较为稳定；全湖及各生态功能分区营养化指数总体呈下降趋势，但2015年略有上升；浮游植物的种属构成年际变化不大，浮游藻类群落总体数量有季节差异，而且各个门类的数量也随季节变动；浮游藻类群落种类组成的稳定程度及其数量分布均匀程度较高■