楊春艷 李天翠 施艷峰 王英才 施擇



摘要:為了評價撫仙湖近10 a來水質變化狀況,基于撫仙湖4個國控和省控斷面(湖心、尖山、路居、哨嘴)的水質監測數據,分析了撫仙湖2011~2020年水質變化情況;并結合近10 a來的保護和治理工程項目的實施情況,總結已有治理的經驗教訓,提出了針對性的措施和建議。結果表明:撫仙湖整體水質能達到Ⅰ類水質標準,但近10 a間水質有逐步變差的趨勢;葉綠素a和綜合營養狀態指數均呈現明顯的上升趨勢,透明度較10 a前有所降低,且出現局部湖區總氮、總磷接近Ⅱ類水質的現象;從空間變化看,湖心點位的水質整體優于其他3個近岸點位;從水期變化看,4個點位高錳酸鹽指數在豐水期顯著高于枯水期,除湖心外其他3個點位葉綠素a在枯水期顯著高于豐水期;高錳酸鹽指數和透明度受環境因子影響較為顯著。研究結果可為保護西南地區最優質的淡水資源、制定流域水生態保護長遠規劃提供借鑒。
關鍵詞:水質; 總氮; 總磷; 綜合營養狀態指數; 水質治理工程; 撫仙湖; 云南省
中圖法分類號: X524
文獻標志碼: A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.11.008
0引 言
云南省湖泊多位于崇山峻嶺之中,是云南省壯麗自然景觀的重要組成部分。高原湖泊在維系流域生態平衡、滿足工農業和生活用水、減輕洪澇災害及維持物種多樣性等方面具有極其重要的作用。撫仙湖系云南省九大高原湖庫中水質類別為Ⅰ類湖庫之一,是中國第二深水湖泊,也是中國內陸淡水湖中水質最好、蓄水量最大的深水型、貧營養分層淡水湖泊[1-2],具有防洪、灌溉、工業用水、漁業、生活用水及旅游等綜合功能。撫仙湖蓄水量191.4億m3,占云南省九大高原湖泊總蓄水量的68.2%,占全國淡水湖泊蓄水總量的9.16%,為中國淡水湖泊蓄水量的第三位,是云南省蓄水量最大的湖泊。保護好撫仙湖水質對于云南省水資源戰略安全至關重要。
隨著撫仙湖周圍經濟社會的快速發展,撫仙湖水質保護的壓力進一步增加,湖泊水質穩定保持Ⅰ類水質目標不容樂觀,浮游植物生物量在近20 a內增長了10.5倍[3],導致透明度降低[4],生態環境脆弱性初步顯現[5],長期保持Ⅰ類水質目標的壓力陡增。撫仙湖流域森林覆蓋率較低,污染攔截和自凈能力已不能適應水生態環境保護的需要[6]。
為保護撫仙湖,“十二五”以來,云南省進行了農業產業結構調整,鼓勵和引導農民重點發展低污染種植品種;將撫仙湖流域內的磷化工企業全部搬遷至流域外,撫仙湖流域積極發展以旅游業、批發零售、交通運輸、倉儲及郵政、房地產、金融保險為主的第三產業;實施了環湖生態系統修復項目,如濕地建設、退田退房還湖工程、村落污水處理與澄江市污水處理廠管網不斷完善、入湖河流綜合治理工程逐步實施等。撫仙湖流域“十三五”期間主要規劃實施了環湖生態系統修復項目、主要污染源控制項目、產業結構調整與污染減排項目、入湖河流清水產流機制修復項目、流域綜合監管體系建設項目等。
本文旨在通過分析撫仙湖流域2011~2020年長期監測數據,對其水質變化情況及工程項目實施效果做出初步分析,為今后撫仙湖的水生態環境保護和治理提供技術支撐。
1材料與方法
1.1流域概況
撫仙湖(24°21′~24°38′N,102°49′~102°57′E)地處云貴高原上云南省中部的玉溪市境內的澄江、江川、華寧3縣市交界處,屬珠江水系,是云南省第一、中國第二大深水淡水湖泊[7]。撫仙湖水量相當于12個滇池的水量,6倍的洱海水量,4.5倍的太湖水量[8]。湖泊面積為 216.60 km2,流域面積674.69 km2,湖面海拔為1 722.5 m,湖區北深南淺,湖泊平均水深為 95.2 m,最深處可達158.9 m[9]。湖區水深大于100 m的水域占45.5%,小于10 m的水域僅占4.1%。撫仙湖形狀如倒置的葫蘆形,兩頭寬、中間小,長約31.4 km,寬約 11.8 km,湖泊岸線總長約 100.8 km[7]。
撫仙湖位于亞熱帶季風氣候區,屬中亞熱帶半濕潤季風氣候。冬春季受印度北部次大陸干暖氣流和北方南下的干冷氣流控制,夏秋季主要受印度洋西南暖濕氣流和北部灣東南暖濕流影響,形成春暖旱重、夏無酷暑、秋涼雨少、冬無嚴寒,干、濕(雨)季分明的氣候特征。流域常年平均氣溫15.5 ℃,年降雨量800~1 100 mm,全年80%~90%的雨量集中在5~10月份的雨季。蒸發量一般大于降雨量,在1 200~1 900 mm之間,日照時數為2 000~2 400 h。
湖水主要靠溶洞、周圍的小河流以及大氣降水等方式補給,且大氣降水是其主要的補給來源。撫仙湖流域共有大小入湖河流103條,其中非農灌溝的河道有60多條。最長的梁王河21 km,其次是東大河19.9 km,其余多在10 km以下。但河流多是間歇性河流,所以河道的疏水調控能力較差,匯流時間短,導致撫仙湖換水周期長,一旦發生污染將難以恢復[6]。
1.2水質監測概況
(1) 監測斷面。
水質監測數據來源于云南省生態環境監測中心,監測點位如圖1所示,為撫仙湖4個國控監測斷面,點位名稱分別為湖心、尖山、路居和哨嘴。
(2) 監測時間、頻率。
監測時間序列從2011年1月至2020年12月,監測頻次為每月一次。
(3) 監測項目及分析方法。
本文分析選用的水質監測指標主要有高錳酸鹽指數(CODMn)、總磷(TP)、總氮(TN)、氨氮(NH3-N)、透明度(SD)、葉綠素a(Chla),以及水溫、溶解氧等環境因子。其中葉綠素a濃度采用SL 88-2012《水質 葉綠素的測定 分光光度法》進行測定,其余所有指標均采用
GB 3838-2002《地表水環境質量標準》中規定的標準方法進行分析。
(4) 數據處理方法。
Mann-Kendall(M-K)趨勢檢驗是一種非參數檢驗方法,已廣泛應用于水質時間序列變化趨勢分析[12-14]。因此,本研究采用Mann-Kendall檢驗分析撫仙湖近10 a水質的變化趨勢。同時,采用Pearson相關系數分析主要的水質指標與水溫、溶解氧之間的關系。
所有數據采用Microsoft Excel 2016進行整理,利用R-4.0.2 for Windows進行統計分析和繪圖。
(5) 執行標準。
撫仙湖的水環境保護目標為GB 3838-2002中規定的地表水Ⅰ類水質,因此采用GB 3838-2002中各指標Ⅰ類水濃度限值對各污染物進行分析評價。
(6) 質量控制。
指標檢測嚴格按照標準分析方法中的質量控制程序進行,對于低于分析方法最低檢出濃度的數據,按方法最低檢出限的1/2計。如總磷采用GB 11893-89《水質總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》方法進行,該方法最低檢出濃度為0.01 mg/L,當檢出濃度小于0.01 mg/L 時,按1/2計算,即為0.005 mg/L。
2結果與討論
2.1水質的年際變化特征
本文重點分析了2011~2020年,撫仙湖湖心、尖山、路居和哨嘴4個監測點位的高錳酸鹽指數、總磷、總氮、氨氮、透明度和葉綠素a的年均值變化情況。
撫仙湖4個點位年均高錳酸鹽指數均在地表水Ⅰ類標準限值2 mg/L之下波動且相差不大(見圖2(a)),10 a內的平均值湖心(為1.34 mg/L)略高于其他3個點位(均為1.31 mg/L),但無顯著性差異(P>0.05)。4個點位高錳酸鹽指數在0.91~1.70 mg/L之間,年均變化規律相似,整體呈振蕩上升趨勢,且在2018年達到最高值,此后略有降低。
總磷年均濃度變化較小(見圖2(b)),均在檢出限0.01 mg/L左右,湖心點位2019年和2020年濃度低于方法檢測限。2011年4個點位總磷年均濃度均高于Ⅰ類標準限值0.01 mg/L(均為0.11 mg/L),之后均有所下降。4個點位的總氮濃度值均窄幅波動(見圖2(c)),濃度在0.14~0.20 mg/L,各點位變化規律相同,總體來說,2012年開始呈逐漸上升趨勢,2018年總氮濃度達到近10 a的最高值。2018年,除湖心外,其余3個點位總氮濃度均為0.20 mg/L,接近Ⅱ類水質。湖區4個監測點位氨氮濃度的變化規律呈現緩慢上升的趨勢,但都在Ⅰ類標準限值0.15 mg/L之下(圖2(d)),在2017年達最大值,之后有所降低,但2020年又略有上升。
近10 a來,撫仙湖4個監測點位年均透明度均在5.09~7.23 m之間波動(見圖2(e))。2011年后,4個點位透明度開始逐年降低,湖心2018年為最小值,這一變化趨勢與總氮和總磷的濃度變化趨勢相符;但哨嘴的透明度在2013年最低,尖山、路居在2017年透明度降至最低。4個監測點位透明度在2018年后開始逐
漸增加,但仍低于10 a前。葉綠素a能反映水體中浮游藻類的生物量,撫仙湖4個點位的葉綠素a年均濃度在1.78~5.13 μg/L之間波動,在2012年開始緩慢升高(見圖2(f)),且在2018年達到最大值,此后4個點位葉綠素a濃度均有所下降,這一變化趨勢與總氮和透明度變化具有較高的一致性,但湖心的葉綠素a濃度在2020年又明顯增加。
總體來看,撫仙湖4個國控和省控點位近10 a葉綠素a濃度呈現上升趨勢,透明度呈現降低趨勢,水質較10 a前有所變差,2020年湖區整體葉綠素a濃度高于10 a前。
為解析撫仙湖近10 a水質的總體變化趨勢,采用M-K趨勢檢驗分析了主要水質指標的變化趨勢,如表1所列。M-K統計值Z的大小反映相應指標隨時間序列的變化趨勢,Z>0表示呈上升趨勢,Z<0表示呈下降趨勢,Z絕對值越大表明上升或下降的趨勢越明顯;在顯著水平0.05和0.01下,統計值Z的臨界值的絕對值分別為1.96和2.58。
從表1可看出:近10 a來撫仙湖4個監測點位高錳酸鹽指數總體均呈上升趨勢,但上升趨勢不顯著;總磷和氨氮則整體均呈下降趨勢,但下降趨勢都不顯著。尖山、路居和哨嘴3個點位總氮總體呈顯著的上升趨勢,湖心點位總氮雖然在2011~2018年間呈顯著的上升趨勢(M-K統計值Z=2.10),但由于2019和2020年急劇下降(見圖2(c)),導致M-K檢驗2011~2020年10 a間未呈現出上升或下降的趨勢。2011~2020年10 a間,湖心、尖山和路居3個點位透明度整體均呈一定的下降趨勢,而哨嘴點位則呈現好轉的趨勢,但4個點位透明度的變化趨勢都不顯著。近10 a間撫仙湖4個點位的葉綠素a濃度均具有顯著的上升趨勢,其中尖山點位的上升趨勢最明顯,其次是湖心點位,最后是路居和哨嘴點位。
采用綜合營養狀態指數評價近10 a間各點位的營養狀態,結果如圖3所示。2011~2020年,湖心、尖山、哨嘴、路居4個點位綜合營養狀態指數均低于30,為貧營養狀態。M-K趨勢檢驗發現,4個點位近10 a間綜合營養狀態指數均呈現上升趨勢(見表1),其中尖山、路居和哨嘴的上升趨勢較為顯著。4個點位綜合營養狀態指數均波動升高,至2018年為10 a間最大值,2019年后各點位營養狀態指數有所下降;至2020年,除湖心點位外,其他3個點位目前依然在20以上。
總體來看,撫仙湖近10 a來雖然水質呈現變差趨勢,營養狀態指數呈上升趨勢,但整體水質依然較好的維持在Ⅰ類水質目標。2018年水質較差,但2019年后水質有所好轉。湖心點位水質較好且變化較小,僅葉綠素a濃度具有顯著上升趨勢,2018年透明度降到最低,總氮達到最大值,此后水質有所改善;靠近西岸的尖山、靠近南岸的路居以及靠近北岸的哨嘴點位水質劣于湖心點位,3個點位葉綠素a和總氮濃度呈顯著的升高趨勢,透明度呈下降趨勢。
2.2水期變化對撫仙湖水質的影響
長期監測結果顯示,撫仙湖一般每年的2~5月為枯水期,6~9月是豐水期,10月至次年1月為平水期。據此3個水期,分析2011~2020年各點位3個水期之間水質指標的差異,采用t-test分別兩兩比較了豐水期、枯水期、平水期之間的差異(見圖4)。
結果顯示,4個點位在不同水期之間總磷(見圖4(b))、總氮(見圖4(c))、透明度(見圖4(e))均無顯著性差異。不同水期之間高錳酸鹽指數具有較大差異(見圖4(a)),均在豐水期顯著高于枯水期;路居點位豐水期的氨氮濃度顯著高于枯水期(見圖4(d)),其余點位不同水期之間氨氮濃度均不存在顯著差異。這可能是因為豐水期雨水充沛,流域內降水攜帶著大量的營養物質,大量面源污染物隨地表徑流沖刷經入湖河流進入湖泊中,導致豐水期湖泊水體中污染物負荷升高;其次,大氣降水增加了入湖河流的徑流量,增強了河道的沖刷和運輸能力,使部分河道及流域土壤中的部分營養物質進入河流,增加了氮磷負荷量[8]。湖心點位各水期之間葉綠素a濃度之間無顯著差異(見圖4(f));尖山點位豐水期的葉綠素a濃度顯著低于枯水期,其他兩兩水期之間均無顯著差異;路居點位僅豐水期的葉綠素a濃度極顯著低于枯水期;哨嘴點位豐水期的葉綠素a濃度極顯著低于枯水期和平水期。葉綠素a濃度的這種差異是因為枯水期(2~5月)湖泊水體水量降低,交換能力降低,環境條件更利于藻類的生長,而豐水期水量較大,水力交換增強,風速、水文和氣象條件等可能不利于藻類的生長。
整體分析發現,各點位不同水期之間綜合營養狀態指數均未存在顯著的差異(見圖5),表明撫仙湖整體營養狀態較好,水期的變化并不會顯著影響湖體的營養狀態。
2.3水質與環境因子之間的關系
主要分析了水溫、溶解氧這2個環境因子對6個主要水質指標以及綜合營養狀態指數的影響(見圖6)。結果表明:4個點位的高錳酸鹽指數均與水溫呈顯著的正相關關系,這與高偉等[12]通過灰色關聯分析發現撫仙湖1980~2011年間高錳酸鹽指數與水溫具有強正相關的結果一致。這可能是因為撫仙湖區域水溫與降雨量密切相關,降雨驅動流域面源污染物經入湖支流及降雨徑流進入湖體[12],從而導致水體高錳酸鹽指數也隨之升高。路居點位氨氮濃度也與水溫顯著正相關,這與該點位豐水期時氨氮顯著高于枯水期結果相符合。路居和哨嘴點位的透明度與水溫呈顯著負相關,溫度較高時,撫仙湖基本上處于豐水期,可能是因為湖濱帶泥沙和污染物經入湖支流及降雨徑流進入湖體,導致透明度降低。很多研究發現葉綠素a與水溫呈正相關[10,15],但這種關系是在一定溫度范圍內存在的,特別是在西南高原湖泊中,水溫變化較小常年適宜浮游植物生長,且磷常常成為生長的限制因子,而非溫度[16]。因此,葉綠素a也可能與水溫無相關性,甚至呈負相關[17]。路居和哨嘴點位葉綠素a濃度與水溫顯著負相關,與李玉照等[17]關于撫仙湖的研究結果相符。
研究表明,好氧條件有利于磷從水層向底質中沉積,溶解氧的升高可能會導致水體中磷濃度降低[18]。因此,總磷濃度變化較大的湖心點位中總磷與溶解氧呈顯著的負相關關系。溶解氧是藻類繁殖的一個重要條件,藻類的光合作用會釋放氧氣;因此,葉綠素a濃度與溶解氧具有正相關關系(見圖6(a))。同時,藻類的生長會使得水體的透明度下降(見圖6(b)、(c)、(d)),從而使透明度與溶解氧呈現負相關性。
綜合營養狀態指數與水溫、溶解氧并未表現出顯著的相關關系,但該指標是通過5個主要水質指標計算得出,所以和主要水質指標之間具有很強的相關關系。
2.4近10 a治理成效及保護對策
2.4.1治理措施及成效
撫仙湖是中國西南地區戰略水資源儲備庫與川滇生態安全屏障的重要組成部分,具有重要的戰略地位,但其特殊的自然地理條件和社會經濟結構,也導致了其生態系統的脆弱性。已有研究表明,1980~2011年,撫仙湖高錳酸鹽指數、葉綠素a、透明度和浮游植物密度變化顯著,30 a來水質呈現不斷惡化的趨勢,2011年營養狀態指數約為1980年的3倍,撫仙湖局部區域臨近Ⅱ類水質[12]。為保護撫仙湖,近10 a來云南省在撫仙湖流域開展了多項保護治理工程。從本研究的結果可以看出:雖然近10 a來撫仙湖整體水質呈現變差趨勢(主要是2011~2018年),局部湖區出現偶有總氮、總磷等指標超過Ⅰ類限值的現象,但整體水質依然保持在Ⅰ類水質。這說明撫仙湖保護和治理工程取得了明顯的成效,特別是2019年后水質改善明顯,但長期保持Ⅰ類水質的目標存在一定的壓力,治理思路和方案依然有待改進和加強。
“十二五”期間啟動了城鎮污水處理設施建設、農業面源污染治理及農村環境綜合整治等項目,很好的控制了入湖污染物的輸入,總體將撫仙湖水質維持在Ⅰ類水質目標;但區域水環境綜合整治等項目內容不夠具體,農村環境綜合整治等項目未能全面落地和考核,流域生態建設體系亦不夠完善。“十三五”期間規劃實施了流域產業結構調整與減排方案、污染源控制、入湖河流清水產流機制修復、生態系統修復、綜合監管體系建設五大類40余項項目(撫仙湖流域水環境保護治理規劃報告)。在這些項目的實施過程中前期水質改善不顯著,但在“十三五”后期的2019年和2020年撫仙湖的水質得到明顯改善。
2.4.2水質變化原因分析
撫仙湖近10 a實施了大量工程項目,但污染輸入仍在持續,加上部分工程項目效果不明顯,導致水質總體仍呈下降趨勢。分析原因,撫仙湖近10 a水質變差可能與流域降雨量減少、面源污染、入湖河流污染物輸入和湖泊生態系統的破壞等因素有關。21世紀10年代與21世紀00年代相比,降水量繼續降低,撫仙湖中部和南部降水大幅度減少,最大年降水量降幅達150 mm[7]。撫仙湖流域農業種植多且距離湖泊較近,污染負荷較重的北岸農田化肥污染尚未開展綜合治理;城鎮污水收集率較低,尚未完全實現雨污分流。研究表明:隨地表徑流遷移進入撫仙湖的總磷每年可達7.27 t,磷礦開采是撫仙湖的長期污染源,推動了撫仙湖營養指數的上升[19]。撫仙湖入湖河流總氮的年負荷量為397.12 t/a,總磷的年負荷量為35.83 t/a,且豐水期占比在85%以上[8]。近10 a間,入湖河流中東大河、路居河、馬料河、隔河、山沖河等水質長期處于Ⅴ類~Ⅳ類之間,路居河和馬料河2011~2015年多個月份水質在劣Ⅴ類,馬房中溝、馬房西溝和窯泥溝2017年水質均為劣Ⅴ類,這將直接影響到撫仙湖的水質[20]。撫仙湖地處高原地區,主要靠降雨及徑流補水,理論換水周期長達167 a,高原湖泊封閉性很強,對環境變化或干擾通常很敏感。生境的破壞、外來種的引入以及過度捕撈已經嚴重威脅到撫仙湖水生土著種,生物多樣性顯著降低[21]。近年來,撫仙湖生物群落組成發生了明顯變化,特別是浮游植物群落結構變化顯著,水體生態系統功能有下降趨勢[15]。撫仙湖的營養收支嚴重失衡,深水湖泊生態系統相對封閉脆弱,一旦污染將很難治理[3,22],因此需加強撫仙湖水生態保護工作。
目前,流域東部、西南部水土流失區域與石漠化區域全面系統的治理與修復工作還有待開展;撫仙湖土著魚種增殖與保護工程項目還需進行后期系統調控及跟蹤評估,同時還應考慮其他生態系統恢復措施,例如沉水植物管理與維護,以實現對撫仙湖生態系統的優化。縱觀這些工程項目,雖然取得了一定的效果,但撫仙湖流域仍受“多龍治水”和“多頭治理”的管理模式制約,存在規劃項目綜合統籌管控不足、后期跟蹤評估與考核機制不健全、流域系統性治理有待加強等問題。
2.4.3治理與保護對策及建議
為減輕撫仙湖保持Ⅰ類水質的壓力,更好地保護和改善撫仙湖流域的生態環境,應該明確以“山水林田湖草是一個生命共同體”為重要理念指導開展生態保護修復工作,在生態環境受損區、重要生態功能區、生態脆弱區及生態敏感區對國土空間實施整體保護、系統修復、綜合治理[23];在實施生態保護修復時兼顧其整體性和系統性,以系統治理為撫仙湖流域生態保護修復的核心。
基于以上分析,建議今后對撫仙湖的保護和治理要“系統治理,協同推進”。要避免將單一的水的治理、魚的放殖、林地保護等要素簡單疊加,而應將流域作為陸地生態系統的基本單元,圍繞“修山-調田-擴林-保水-治湖-護草-控污”的總體思路實施可落地、可考核的生態修復治理工程。
其次,撫仙湖的治理需進行“空間管控,分區治理”。目前,撫仙湖水質已形成“北部一片、南部一點、沿岸一線”的Ⅱ類水質區域,且水污染呈現自北向南、由沿岸向湖心不斷推進的現象。撫仙湖主要超標因子為TN與TP,從污染負荷區域分布分析,北部壩區、東北部磷礦區、南部壩區是污染負荷的重點貢獻區域[24],具體建議如下:
(1) 加強撫仙湖北岸入湖河流氮、磷等污染物控制。撫仙湖前期的富營養化研究多集中在湖泊本身,對入湖支流的研究相對較少。常規監測的9條入湖河流中,東大河、梁王河、尖山河、山沖河貢獻值較大[25]。Ⅴ類和劣Ⅴ類的14條河流中大多位于撫仙湖北岸,北岸入湖徑流量占整個流域的50%以上,入湖污染負荷占整個流域的70%,北岸沿湖村落眾多、人口集中、農田地規模大,是撫仙湖北部水體水質污染的主要貢獻者。因此北岸的生態環境整治和保護是關鍵。由于撫仙湖為溫帶高原湖泊,沉積物內源磷釋放的風險較大[2],而磷是撫仙湖藻類生長的主要限制因子,需進一步加強入湖河流農業面源總磷、總氮的控制,強化入湖河流的生態保護和整治,以降低隨入湖河流輸入的污染物總量。
(2) 加強撫仙湖東北部磷礦開采的整頓工作。撫仙湖流域磷礦開采及磷礦廢棄地主要分布在代村河和東大河流域。磷礦開采不僅導致輸入湖泊的磷負荷增加,也造成了水土流失等。因此,需加強東北部礦山環境整治與生態修復工作,強化磷石膏堆場廢水管理與處置。
(3) 加強撫仙湖東岸水土流失治理。撫仙湖東岸的3條入湖河流水質常年為Ⅴ類和劣Ⅴ類,受東岸水土流失的影響,雨季土壤侵蝕較為嚴重,水土流失攜帶大量泥沙、可溶態氮和顆粒態磷入湖,對撫仙湖水體氮、磷的貢獻不容忽視。因此,建議加強東岸水土保持和水土流失治理。
(4) 加強流域土著魚類恢復和沉水植物管控等提高生態系統的穩定性。撫仙湖生態環境相對脆弱,應加強撫仙湖生態修復、著力湖濱濕地提質增效,全面提升湖濱區生態功能。目前撫仙湖沉水植物群落處于生物量、分布面積和多樣性較高的階段,但沉水植物豐富度較低,外來物種快速發展和絲狀附著藻增殖的態勢,將會引起群落結構的不穩定[26]。近年來,浮游植物群落結構也發生了顯著改變,藻密度顯著升高[15]。“十三五”以來,撫仙湖浮游動物和底棲動物耐污種數量增加。因此,建議加強水生態修復,在實施土著魚類恢復的同時應加強對沉水植物的管控,同時加強岸帶、緩沖帶的林草修復,加強對水生生物的監測、保護與研究,增強整個生態系統的抵抗力和恢復力。
(5) 完善流域城鎮管網建設。撫仙湖環湖截污還不徹底,污水收集管網不健全,村落污水收集率低、處理設施運行效率低。需推動撫仙湖流域城鎮污水處理廠改擴建,加快完善城鎮、農村污水處理設施及配套管網,加大雨污分流改造以及次干管、支管網建設,構建完善流域截污治污體系,減少點源和面源的入湖污染物負荷。
(6) 優化產業結構。撫仙湖流域歷來是玉溪市農業主產區,農業面源污染依然突出。建議將傳統的第一、第二產業為主的社會經濟結構轉變為以生態旅游業為代表的第三產業,在流域內發展綠色產業。重點調整磷化工產業、牲畜養殖等重污染產業,將部分環境承載力轉移到第三產業和低污染工業中。此外,要做好撫仙湖旅游業排污、產業開發的優化管理,以降低旅游產業發展對湖泊水體的影響。
3結 論
(1) 近10 a來,撫仙湖長期保持Ⅰ類水質目標存在一定的壓力,雖然整體保持Ⅰ類水質,但總氮、總磷等個別指標偶有達Ⅱ類水質標準,整體呈現水質緩慢下降趨勢,綜合營養狀態指數呈上升趨勢。10 a中,2018年水質較差,近2 a明顯有所改善。
(2) 空間分布上,撫仙湖湖心點位水質要略優于尖山、路居和哨嘴點位;水期變化上看,撫仙湖不同水期之間的水質指標存在一定的差異,豐水期高錳酸鹽指數顯著高于枯水期和平水期,而枯水期的葉綠素a濃度則顯著高于豐水期(湖心點位除外)。
(3) 撫仙湖水體高錳酸鹽指數和透明度受環境因子影響顯著,高錳酸鹽指數與水溫呈顯著的正相關關系,透明度與溫度呈負相關性。
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(編輯:謝玲嫻)
Abstract:In order to evaluate the variation of water quality of Fuxian Lake in the past decade,the water quality parameters from 2010 to 2020 were analyzed based on the water quality monitoring data of four state and province-controlled sections that is middle lake,Jianshan,Luju,and Shaozui section in Fuxian Lake.Combining with the implementation of protection and governance projects in the past decade,we summarized the experiences and lessons of existing governance,and put forward corresponding measures and suggestions.The results showed that the overall water quality of Fuxian Lake belonged to Class I water quality standard,but the water quality had a trend of deterioration in the past decade.Both chlorophyll a concentration and comprehensive nutritional status index increased obviously,while transparency decreased slightly,the total nitrogen and total phosphorus in the local lake area were close to the Class Ⅱ water quality standard.From the perspective of spatial variation,the water quality at the middle lake section was better than the other three nearshore points.From the change of water period,the permanganate index at the four points was significantly higher in wet season than that in dry season,and the chlorophyll a concentration at other three points except the middle lake section was significantly higher in dry season than that in wet season.The permanganate index and transparency were significantly affected by environmental factors.The research results can provide a reference for long-term planning of watershed water ecological protection to protect the best freshwater resources in southwest China.
Key words: water quality;total nitrogen;total phosphorus;comprehensive nutritional status index;water quality governance projects;Fuxian Lake;Yunnan Province