



[摘要] 為進一步掌握張掖國家濕地公園水環境質量的動態變化特征,以該濕地公園為研究區,沿水流方向選擇具有代表性的6個監測點,依據水質監測和地表水富營養化評價等結果對濕地公園水環境進行分析,結果表明該區域總體水質狀況為優,屬于Ⅱ類水質,水體富營養化程度屬于中營養狀態。根據監測結果,提出了濕地公園水環境保護的建議。
[中圖分類號] S157;X824[文獻標識碼] ADOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2024.08.014
[引用格式] 張灝,孔東升.張掖國家濕地公園水環境生態監測研究分析[J].中國水土保持,2024(8):52-55.
濕地是以水為載體的重要生態系統,濕地水環境是支撐濕地生態系統不可替代的關鍵性因素[1]。隨著城市的發展,現代工業、農業以及人們生活產生的污水、廢水已嚴重威脅著濕地生態環境的可持續發展。濕地水環境的污染,不僅使濕地生物多樣性和生產力降低,更破壞了濕地生態系統的結構性、自然性和完整性,使得濕地的穩定性下降[2],從而影響了區域生態環境和社會經濟的可持續發展。開展濕地水環境生態監測可以準確掌握濕地水質情況、動態變化特征及濕地污染狀況,進而為濕地水環境保護及水資源的可持續利用提供科學理論依據,更為濕地可持續發展規劃提供理論參考。
1研究區概況
研究區張掖國家濕地公園處于黑河中游祁連山洪積扇前緣和黑河古河道及泛濫平原的潛水溢出地帶,是由河流、草本沼澤、低濕草甸等天然濕地,以及人工湖、池塘、溝渠等人工濕地為主體構成的復合濕地生態系統,也是西北地區典型的內陸河流濕地生態系統網絡的重要節點,對于維系張掖綠洲及黑河流域下游區域生態安全具有重要意義,有顯著的生態功能和很高的科研價值。
研究區位于張掖城北郊,地理位置為100°23′45″~100°29′10″E、38°56′56″~39°00′06″N,邊界范圍東至昆侖大道延伸段,西至張掖濱河新區,南至張掖城市規劃區,北至烏江鎮謝家灣村、三閘鎮三閘村耕地。公園規劃總面積為1 347.65 hm2,其中濕地面積1 051.97 hm2,占公園總面積的78.06%。根據《濕地公園總體規劃導則》(林濕綜字〔2018〕1號),結合濕地資源、地形地貌、水域分布及周邊發展背景,從濕地生態系統的完整性和異質性角度出發,將張掖國家濕地公園劃分為保育區、恢復重建區、合理利用區,面積分別為601.74、379.84、366.07 hm2,占公園總面積的比例分別為44.65%、28.19%、27.16%。濕地保育區和濕地恢復重建區面積之和占公園總面積的72.84%。
2研究內容及取樣點分布
研究內容主要包括研究區域地表水水質及地表水富營養化程度兩方面。
監測地點位于張掖國家濕地公園,選取6個水質監測取樣點進行水質和地表水富營養化監測,具體取樣點位置見圖1。監測斷面布設盡可能覆蓋監測區域,并能準確反映濕地水質和水文特征,一般在湖泊的進水區、出水區及不同人為干擾區設置。采樣深度應根據斷面水深設置,一般若斷面水深≥0.5 m,則采樣點深度位于水面下0.5 m處,若斷面水深<0.5 m,則采樣點位于水面與水底中間層。
3監測方法
3.1水質監測
本次地表水水質監測依據《重要濕地監測指標體系》(GB/T 27648—2011)中規定的重要濕地地表水水質應監測的13項指標及《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)指標體系,結合內陸湖泊濕地實際及監測區濕地生態服務功能的需要,選取pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、五日生化需氧量、氨氮、總硬度、總磷、總氮、鹽度、揮發酚、硫酸鹽、透明度、鉛、銅、鋅、砷、汞、鎘、葉綠素a等19項監測評價指標(水質監測檢驗方法見表1),其中總氮、總硬度、鹽度、葉綠素a作為參考指標單獨評價。水質監測結果依據《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)、《全國濕地資源調查與監測技術規程(試行)》(林濕發〔2008〕265號)及《地表水環境質量評價辦法(試行)》(環辦〔2011〕22號)進行分析評價。
3.2地表水富營養化程度研究
本次監測數據水體富營養化結果評價參照《地表水環境質量評價辦法(試行)》(環辦〔2011〕22號)執行,評價指標為葉綠素a、總磷、總氮、透明度和高錳酸鹽指數共5項,采用綜合營養狀態指數法,按貧營養(<30)、中營養(30~50)、輕度富營養(>50~60)、中度富營養(>60~70)、重度富營養(>70)5個級別進行評價。
4結果與分析
4.1水質監測結果分析
根據《地表水環境質量評價辦法(試行)》(環辦〔2011〕22號),水質類別評價采用單因子評價法,即根據評價時段內該斷面參評的指標中類別最高的一項來確定。單個斷面(點位)的水質評價,按照斷面水質評價方法評價; 張灝等:張掖國家濕地公園水環境生態監測研究分析斷面(點位)總數在5個(含5個)以上時,采用斷面水質類別比例法,即根據評價河流、流域(水系)中各水質類別的斷面(點位)數占河流、流域(水系)所有評價斷面(點位)總數的百分比來評價其水質狀況。
通過對張掖國家濕地公園6個典型樣點的水質顏色、透明度等狀態指標進行觀測并取樣分析,結果顯示6個樣點的水質指標基本達到了Ⅲ類以上標準(見表2)。
張掖國家濕地公園水質整體評價:實地觀測和取樣分析結果表明,張掖濕地公園水質呈弱堿性,含鹽量在1 000 mg/L以下,水質硬度大,硫酸鹽含量較低,按照水質礦化鹽度級別屬于淡水;濕地水質中重金屬含量較低,均屬于Ⅰ類水質標準,水質有機物污染和重金屬污染程度較低,總氮含量指標偏高。總體上,除總氮外,其他指標都在Ⅲ類及以上,19個檢測指標中Ⅰ類占比64.04%、Ⅱ類占比24.56%、Ⅲ類占比6.14%、Ⅳ類占比0.87%、Ⅴ類占比4.39%。根據《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)及《地表水環境質量評價辦法(試行)》(環辦〔2011〕22號)評價標準,6個樣點的水質定性分析結論為:Ⅰ類~Ⅲ類水質比例≥90%,總體水質狀況優,屬于Ⅱ類水質(見表2)。
4.2水體富營養化結果分析
水體富營養化是人類活動導致過量的氮、磷等營養物質輸入湖泊、河流、水庫等水體,造成水質污染的現象。為確保水體的質量,保證用水安全,有必要對水體富營養化進行合理的評價[3-4]。本評價選取葉綠素a、總磷、總氮、透明度和高錳酸鹽指數5項指標,按照營養狀態指數法分別計算各指標的營養狀態指數,再根據各指標的營養狀態指數[5],通過公式計算得出綜合營養狀態指數,對照湖庫富營養化分級標準即可得出評價水體的富營養化程度。綜合營養狀態指數值越高,其富營養化程度就越高。
根據測試結果(見表3)可知,濕地公園6個取樣點除取樣點6的水體屬于輕度富營養外,其他取樣點的綜合營養狀態指數均在30~50之間,水體富營養化程度屬于中營養狀態。
綜上所述,張掖國家濕地公園水環境整體水質狀況為優,屬Ⅱ類水質,水體富營養化程度屬于中營養狀態,總氮含量指標偏高。
5濕地公園水環境保護建議
1)張掖國家濕地公園西臨黑河,南與張掖市城區毗鄰,區域內渠系交錯、河流眾多、泉眼密布,為典型的綠洲“塞上江南”自然環境。根據濕地公園水質監測數據,在實施濕地公園保護時,要盡可能減輕對河流生態系統的干擾,修復受損河流廊道和濕地生態系統,進而保護區域水環境,確保濕地生態服務功能發揮效力[6]。同時,盡量減少綠化用地施用化肥、農藥量,減少進入濕地水系的農藥、化肥等污染物數量,確保水體富營養化程度有所改善。
2)以河流水環境生態為標尺,以水生生態系統完整性為目標,以黑河引入地表水為主、泉水補給為輔,確保濕地公園生態用水。同時,處理好垃圾和生活污水的排放,對周邊城市污水進行資源化利用[7],不僅可以增強水體的自凈能力,還可以減少污水排放對濕地水環境的影響,這對優化張掖國家濕地公園的水質狀況有著重要的現實意義。
3)充分發揮濕地降解污染物的生態服務功能,重視濕地植被保護,增強濕地生態系統的凈化功能,通過濕地植被吸附大量微生物及污染物質,提高濕地水質凈化能力,降低濕地公園污染水平。在遵循穩定岸坡、凈化水質和豐富景觀的前提下,對現有良好的水岸生態系統進行嚴格保護,維護其生態功能的有效發揮;對已經破壞或缺失的水岸進行恢復和修復,因地制宜進行結構完善的水岸生態系統的重建、恢復和修復[8]。
4)不斷完善張掖國家濕地公園生態監測體系,加強水生態監測力度,維護濕地生態系統健康、穩定發展。水生態監測可以綜合反映濕地水環境質量狀況,有力地保護濕地公園的水環境與生態安全。同時,加強區域生態監測網絡及自動監測站的建立[9],為張掖國家濕地公園的生態科學研究提供有力的技術支撐。
5)濕地公園可提供多樣化的濕地景觀資源和良好的生態環境,為濕地的宣傳、利用和推廣做出貢獻,因此要強化對張掖國家濕地公園的監督管理力度,積極引導周邊居民及游客進行環境保護,加大濕地保護的宣傳[10],減少餐飲、休閑娛樂等人為干擾對濕地公園環境的影響,確保張掖國家濕地公園與區域生態、經濟、社會的協調、可持續發展。
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收稿日期: 2023-10-23
第一作者: 張灝(1987—),女,山西太原人,工程師,碩士,主要從事水利與水土保持工作。
通信作者: 孔東升(1966—),男,甘肅張掖人,研究員,博士,主要從事生態學研究。
E-mail: kongdsh@sohu.com
(責任編輯徐素霞)