人类活动对鄱阳湖撮箕湖水环境影响的研究

邓月萍，邢久生，熊丽黎，吴 智，代银萍，刘玉栋，闵 翔，陈斯芝

（1.鄱阳湖水文水资源监测中心，江西 南昌，330038；2.江西省水资源监测中心，江西 南昌，330002；3.修河水文水资源监测中心，江西 九江，332000）

鄱阳湖是中国最大的淡水湖，对长江中下游水资源、水环境、水生态和水安全具有重要作用，是长江中下游重要的洪水调蓄区[1]和水资源补给区[2]；在全球迁徙候鸟越冬和长江江豚保护上具有重要的国际地位。

“碟形湖”是指鄱阳湖湖盆区内枯水季节显露于洲滩之中的季节性子湖泊。碟形湖的出现主要是由于鄱阳湖水位的季节性变化造成的，丰水期鄱阳湖一片汪洋，碟形湖融入主湖体，鄱阳湖完全显现出大湖特征，而枯水期则独立成湖[3]。鄱阳湖目前有碟形湖102个，其中1km2以上碟形湖72个，对鄱阳湖的水生态环境保护具有重要的生态学意义。据调查，撮箕湖是鄱阳湖最大的碟形湖之一，生长有马来眼子菜、苦草、黑藻等丰富的沉水植物以及苔草、菱、芦等湿生植物，是鄱阳湖国家鲫鱼鲤鱼产卵场、鸟类鱼类栖息地[4，5]。近年来，随着人类活动的影响，周边人口增加、种植养殖活动频繁，其藻类生长对鄱阳湖藻类的聚集起到较大贡献[6]，对鄱阳湖的水生态环境造成一定影响。研究人类活动对鄱阳湖碟形湖水环境影响将为相关部门开展鄱阳湖碟形湖水生态环境保护提供意见与建议，并进一步为保护鄱阳湖水生态环境提供支撑。

1 研究内容与方法

1.1 区域概况

撮箕湖位于江西省九江市都昌县境内，地处鄱阳湖东部湖湾水流较缓的尾闾区，周边有周溪镇、西源乡、和合乡等乡镇。据水文部门调查，东南面丰水季节与鄱阳湖主湖体连通，枯水期则基本与主湖体断开，受上游来水和主湖体水位影响，撮箕湖水面面积和库容变幅巨大；大多年份4～7月，随着鄱阳湖水位上涨撮箕湖水面面积从3.18km2（国家85高程9.5m）暴涨到83km2（国家85高程10.5m），8～9月因鄱阳湖水顶托或倒灌而维持高水位，10月随鄱阳湖退水而退水。撮箕湖周边人口密度大，人类活动频繁，对湖泊的水生态环境影响较大。

1.2 数据来源与研究方法

1.2.1 数据来源

人口、灌溉面积来自《都昌县统计年鉴》[7]，种植和水产、畜禽养殖情况来自都昌县环保局，珍珠养殖情况来自《都昌县统计年鉴》[7]、相关文献[8]以及都昌县珍珠养殖协会。

1.2.2 分析方法

我们从居民生活、农业种植、畜禽养殖、水产养殖、珍珠养殖等方面进行研究，由于居民生活污染源、农业种植污染面源、畜禽养殖污染源等是通过支流携带进入撮箕湖，所以支流携带入湖污染源不再重复计算。水质调查评价[9]结果显示，流域主要污染物为TP、TN、COD，现按照上述污染来源的不同，选取TP、TN、COD作为分析指标，分析撮箕湖污染物。

（1）生活污水产生量及污染物入河量。

都昌县农村人口与其他乡镇人口所产生居民生活废水均经简单处理直接排放，特别是生活污水大部分未经处理直接散排进入水体[10]。本研究仍采用人口估算的方式确定都昌县农村人口与其他乡镇人口居民生活污水入湖COD、TN和TP。根据我省实际情况，农村与城镇生活产污经验系数见参考文献[11]。

（2）农业种植污染估算。

农业种植业流失主要污染因子为N、P，主要来源为各乡镇化肥的使用。本报告依据各乡镇化肥使用总量按照N、P的折合总量和流失系数相结合的方法估算[12]。COD污染物根据各乡镇农业种植面积，结合COD农田源强系数、流失系数计算得出。根据《全国水环境容量核定技术指南》[13]提出的排放系数，标准农田COD源强系数为10kg/亩·a。

1.2.5 椎动脉供血 采用彩色多普勒超声仪检测椎动脉的平均血流速度，由专人操作，仪器设定正常值标准参照。

（3）水产养殖污染和珍珠养殖污染的计算。

水产养殖污染和珍珠养殖污染的计算参照文献[14]。由于《都昌县统计年鉴》没有关于鱼类和虾蟹的投饵料数据统计，本研究的投饵量依据单位面积投饵量计算，对N、P、C在饵料中的百分率相应调整确定为：KN=4.0‰，KP=1.0‰，KC=40.0‰。相关文献资料[10]表明鱼类养殖的饵料进入水体环境的百分率α为51%，虾、蟹养殖α为16%。撮箕湖水产养殖以鱼类为主，兼有蟹类、贝类、虾类等，因此本研究依据实际情况α取40%。

（4）畜禽养殖污染的计算。

畜禽养殖污染入湖COD、TN、TP主要根据撮箕湖周边乡镇畜禽养殖的存栏量，结合排放系数、流失系数进行计算。按照《肥料手册》[15]的计算方法，同时参考国内相关研究报道[12，16]及研究区域的实际情况，确定畜禽粪尿的排污系数如表1所示。

表1 典型畜禽养殖污染物排放系数表

2 主要污染物来源分析

2.1 居民生活

撮箕湖居民生活污染物包括城镇与乡村居民生活用水所产生的污染，撮箕湖主要涉及都昌县和合乡、周溪镇、万户镇、大树乡、三汊港镇、芗溪乡、大沙镇，鄱阳县银宝湖乡等8个乡镇。

根据各乡镇非农业人口与农业人口数量，参照产污经验系数，估算历年（2012年～2019年）撮箕湖流域各乡镇居民生活污水COD、TN、TP入湖总量见表2。

表2 撮箕湖周边居民生活废水主要污染物计算成果表

2.2 农业种植

经统计，撮箕湖周边各乡镇耕地面积占了1/3以上，种植养殖活动比较密集，特别是夏秋季节，大量农药化肥使用，这些农药化肥大多数散落或漂浮在土壤、水域或空气中[17]，最终随风雨流入撮箕湖中。历年周边乡镇TN、TP、COD等三种污染物入湖总量详见表3。

表3 撮箕湖农业种植废水主要污染物计算成果表

2.3 水产养殖

根据相关公式及参数选择，计算2012年～2019年撮箕湖周边水产养殖入湖污染物量，详见表4。

表4 撮箕湖不同养殖阶段代表年水产养殖污染物入湖总量计算成果表

2.4 畜禽养殖

计算2012年～2019年撮箕湖周边畜禽养殖污染产生量，如表5所示，除2016年、2017年以外，TN、TP、COD等三种污染物入湖总量呈减少趋势。

表5 撮箕湖周边乡镇畜禽养殖污染物入湖总量计算表

2.5 珍珠养殖

经都昌县养殖协会介绍，2012年是珍贝鼎盛时期，珍珠养殖面积达4万亩，2017年后面积逐年减少，2019年，全县珍珠养殖面积约1.5万亩。参照2.3养殖情况计算2012年～2019年珍珠养殖入湖总量，见表6。

表6 撮箕湖不同养殖阶段代表年珍珠养殖污染物入湖总量计算成果表

2.6 入湖污染物分析

由表7可知各类污染源入湖总量及贡献率可以看出，以2019年为例，撮箕湖TN、TP、COD入湖总量分别为3 581.5t/a、596.6t/a、1 594.3t/a。五类污染源中畜禽养殖所占百分数最大为38.6%，TN、TP、COD入湖总量分别占对应污染物入湖总量的48.4%、70.9%、4.4%，成为影响撮箕湖水质状况的主要因素；其次是居民生活污染源，TN、TP、COD入湖总量分别占对应污染物入湖总量的37.1%、17.1%、2.0%，上述两类污染物占到撮箕湖入湖污染物总量近七成。

表7 撮箕湖各类污染源污染物入湖总量及贡献率统计表

从污染物来源看，居民生活、农业种植污染物排放量基本稳定不变，水产养殖污染物排放量略有增加，畜禽养殖和珍珠养殖污染物排放量大幅下降，其中畜禽养殖COD、TN、TP下降幅度69.0%，69.3%，68.4%，珍珠养殖下降幅度均为62.5%。见表2～表7。

污染物中COD最大排放量为2013年23 207.5t，最低为2019年9 850.7t，最大下降幅度为57.6%；TN最大排放量为2013年5 019.9t，最低为2019年1 771.6t，下降幅度为64.7%；TP最大排放量为2013年850.6t，最小排放量为2019年322.3t，下降幅度为62.1%。见图1。

图1 不同污染物逐年变化情况

3 结论与建议

3.1 主要污染物分析

近年来撮箕湖周边主要受到居民生活、农业种植、畜禽养殖、水产养殖、珍珠养殖等人类活动的影响。大量污染物进入湖体对湖泊的水环境带来较大影响，对其他水生生物的生存带来不利影响[17，18]。

撮箕湖周边污染物主要来自于畜禽养殖，其次为居民生活和农业种植。近年来，撮箕湖周边污染物呈下降趋势，其中下降幅度最大的为TN，下降幅度达64.7%，其次为COD和TP；从污染物来源看，畜禽养殖排放污染物下降幅度最大，COD、TN、TP下降幅度分别达到69.0%，69.3%，68.4%；其次为珍珠养殖，分别下降62.5%；从污染物排放量来看，近年来，人类活动对撮箕湖水环境影响整体下降。但是从前人[6，19]的研究、水质现状、以及水功能区管理的要求[20]来看，撮箕湖目前的水质尚有提升空间，因此还有待于进一步加强管控。

3.2 对水域管理的建议

继续加强鄱阳湖子湖、碟形湖的保护和管理，对于维护鄱阳湖湿地生态系统的健康具有重要的生态学意义[3]。建议管理部门对水体周边污染进行清查，避免污水直排汇入水体造成污染的同时要确保经过处理的污水达标排放；对农业污染应改善施肥方式，调整化肥品种和结构，采用高效肥、增加复合肥、有机肥和生物肥的使用，开发和应用生物防治病虫害技术，减少有机农药的使用，研究和采用多效抗虫农药[21]；加强渔业管理，加强禁渔力度；对珍珠养殖实施准入制度，划定养殖水域，设定养殖废水排放标准，健全监管制度与体系，培训养殖人员，引导其采取合理的养殖模式，达到“以水养珠”、“以珠治水”[22]。同时还可以合理利用工程及非工程措施对水动力条件进行调节，提高水体的净化能力。