岸堤水庫(kù)水生態(tài)安全調(diào)查與評(píng)估方案初探

周玉華，張 勇，叢 榕，李合海

(1.山東省臨沂市水文局，山東臨沂276001;2山東省臨沂市水務(wù)集團(tuán)有限公司，山東臨沂276001)

飲水安全是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，保障飲水安全是水資源可持續(xù)利用的基本任務(wù)，是建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村和實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)的必然要求。臨沂市根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源稟賦、水環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)岸堤水庫(kù)管理開展試點(diǎn)工作，探索水生態(tài)監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)。岸堤水庫(kù)是臨沂城區(qū)重要的飲用供水水源地，總庫(kù)容為7.49億 m3，流域面積1 693 km2，為山東省第二大水庫(kù)，是臨沂城區(qū)重要的飲用水源地。

通過廣泛收集資料和系統(tǒng)調(diào)查，全面掌握岸堤水庫(kù)生態(tài)安全的影響因素和變化趨勢(shì)，明確岸堤水庫(kù)目前面臨的主要生態(tài)環(huán)境問題，識(shí)別其影響因子和影響程度。判斷可能對(duì)岸堤水庫(kù)水質(zhì)安全造成危害的風(fēng)險(xiǎn)，確定岸堤水庫(kù)水生態(tài)系統(tǒng)健康閾值和水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)類別和特點(diǎn)，建立岸堤水庫(kù)水生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)，為岸堤水庫(kù)的水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)控制與防范提供技術(shù)支撐。

1 岸堤水庫(kù)水生態(tài)調(diào)查內(nèi)容

岸堤水庫(kù)生態(tài)安全調(diào)查、監(jiān)測(cè)與評(píng)估包括:湖泊流域基本信息調(diào)查、流域人類活動(dòng)影響調(diào)查、湖泊流域生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)查、湖泊流域生態(tài)服務(wù)功能調(diào)查、湖泊流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)調(diào)控管理措施調(diào)查、湖泊生態(tài)安全評(píng)估。

1.1 岸堤水庫(kù)基本信息

岸堤水庫(kù)基本信息調(diào)查主要包括湖泊水面面積、湖庫(kù)容積、出/入湖水量、多年平均蓄水量、多年平均水深及其變化范圍、補(bǔ)給系數(shù)、換水周期、流域的地理位置、所涉及縣(市)及其鄉(xiāng)鎮(zhèn)流域面積、流域的土地利用狀況、水資源概況以及湖泊的主要服務(wù)功能。

岸堤水庫(kù)及其流域的基本信息調(diào)查還包括流域的行政區(qū)劃圖、數(shù)字高程圖、水系圖、地表水環(huán)境功能區(qū)劃圖、植被分布圖、土地利用類型圖、主要水利工程位置圖等圖冊(cè)資料。

1.2 人類活動(dòng)影響調(diào)查

流域人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是影響水質(zhì)較好湖泊生態(tài)環(huán)境狀況的關(guān)鍵所在。流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展增加了流域污染排放，對(duì)湖泊生態(tài)環(huán)境的變化具有直接驅(qū)動(dòng)力和壓力。

1.2.1 社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)調(diào)查

1)社會(huì)發(fā)展。調(diào)查指標(biāo)包括基準(zhǔn)年及其以后每年的流域人口結(jié)構(gòu)及變化情況，包括自然增長(zhǎng)率、流域人口總數(shù)、常住人口、城鎮(zhèn)人口、非農(nóng)業(yè)人口數(shù)量等。

2)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。調(diào)查指標(biāo)包括方案基準(zhǔn)年及以后每年的流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，包括流域GDP收入、GDP增長(zhǎng)率、人均年收入、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等。

1.2.2 流域污染源調(diào)查

1)點(diǎn)源污染調(diào)查。點(diǎn)源污染調(diào)查包括城鎮(zhèn)工業(yè)污水、城鎮(zhèn)生活污水、城鎮(zhèn)垃圾以及規(guī)?；B(yǎng)殖等。

2)面源污染調(diào)查。面源污染調(diào)查主要包括:農(nóng)村生活垃圾和生活污水狀況調(diào)查、農(nóng)業(yè)徑流污染狀況調(diào)查、分散養(yǎng)殖調(diào)查、水土流失污染調(diào)查、湖面干濕沉降污染負(fù)荷調(diào)查及旅游污染、城鎮(zhèn)徑流、內(nèi)源釋放等其它面源污染負(fù)荷調(diào)查。

3)內(nèi)源污染調(diào)查。明確岸堤水庫(kù)內(nèi)源污染的主要來(lái)源，例如湖內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖污染、底泥釋放等，分析內(nèi)源污染負(fù)荷的排放情況。

4)湖泊流域污染調(diào)查。匯總流域內(nèi)各個(gè)縣市的污染物排放表格，繪制流域污染負(fù)荷產(chǎn)生量、入河/入湖量表格，并注明年份。

流域污染物入湖量主要來(lái)自地表徑流和湖面干濕沉降等途徑，其計(jì)算方法為產(chǎn)生量與入河/湖系數(shù)的乘積。入河/湖系數(shù)可參考各臨沂已有規(guī)劃、文獻(xiàn)等相關(guān)資料。

1.2.3 主要入湖河流污染調(diào)查

岸堤水庫(kù)主要入湖河流調(diào)查主要包括水質(zhì)參數(shù)和水文參數(shù)兩個(gè)方面。水文參數(shù)包括流量、流速等;水質(zhì)參數(shù)包括溶解氧、pH、總氮、總磷、CODcr、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、懸浮物等指標(biāo)。

1.3 流域生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)查與監(jiān)測(cè)

1.3.1 水質(zhì)調(diào)查與監(jiān)測(cè)

岸堤水庫(kù)水質(zhì)調(diào)查從采樣點(diǎn)數(shù)量、采樣點(diǎn)布設(shè)方法、采樣頻率和分析測(cè)試指標(biāo)四個(gè)方面來(lái)考慮。采樣點(diǎn)應(yīng)盡量覆蓋整個(gè)湖體及主要出入湖河流。

采樣點(diǎn)數(shù)量應(yīng)綜合考慮水域面積、湖泊形態(tài)、入湖河流等湖泊自然屬性來(lái)設(shè)置，參考原有的常規(guī)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行適當(dāng)增加。

分析測(cè)試指標(biāo)參考《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)和營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)。

岸堤水庫(kù)對(duì)照和背景數(shù)據(jù)的獲取:選擇那些未受物理混合或生物擾動(dòng)等干擾的細(xì)顆粒沉積物，作為背景或?qū)φ諛悠贰?/p>

1.3.2 沉積物調(diào)查與監(jiān)測(cè)

岸堤水庫(kù)沉積物調(diào)查點(diǎn)位根據(jù)水質(zhì)調(diào)查點(diǎn)位進(jìn)行設(shè)定。應(yīng)考慮沉積物背景值的調(diào)查，沉積物的分析測(cè)試指標(biāo)包括粒徑、總氮(TN)、總磷(TP)、有機(jī)質(zhì)(OM)、有機(jī)碳、鎘(Cr)、鉻(Cd)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、汞(Hg)和砷(As)等。同時(shí)應(yīng)考慮湖泊流域典型污染特征和地質(zhì)背景特點(diǎn)來(lái)補(bǔ)充響應(yīng)的調(diào)查指標(biāo)。沉積物采樣頻率擬每年四次。

1.3.3 水生態(tài)調(diào)查與監(jiān)測(cè)

水生態(tài)調(diào)查與監(jiān)測(cè)重點(diǎn)關(guān)注浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲生物、著生生物、大型水生維管束植物、魚類。主要測(cè)定指標(biāo)為生物量、優(yōu)勢(shì)種、多樣性指數(shù)、完整性指數(shù)。

1.4 生態(tài)服務(wù)功能調(diào)查

包括飲用水源地功能、棲息地功能、對(duì)污染負(fù)荷的攔截凈化功能、水產(chǎn)品供給、人文景觀功能等。

飲用水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率調(diào)查、棲息地功能調(diào)查、湖濱攔截功能調(diào)查、景觀和水產(chǎn)品供給調(diào)查。

1.5 生態(tài)環(huán)境保護(hù)調(diào)控管理措施調(diào)查

1.5.1 資金投入

方案基準(zhǔn)年及方案規(guī)劃期間流域內(nèi)每年的環(huán)保資金投入情況，包括國(guó)家環(huán)保投入及地方環(huán)保投入兩個(gè)方面。有條件者可適當(dāng)增加年份。

1.5.2 污染治理

方案基準(zhǔn)年及方案規(guī)劃期間每年的污染治理情況，主要指標(biāo)為工業(yè)企業(yè)廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率、城鎮(zhèn)生活污水集中處理率、環(huán)湖農(nóng)村生活污水集中處理、農(nóng)村生活垃圾收集處理率以及農(nóng)村畜禽糞便綜合利用率等。

1.5.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

方案基準(zhǔn)年及方案規(guī)劃期間湖泊流域的產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)整情況，主要指標(biāo)為工業(yè)萬(wàn)元增加值用水量情況，第一、二、三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值情況等。

1.5.4 生態(tài)建設(shè)

方案基準(zhǔn)年及方案規(guī)劃期間每年湖泊流域內(nèi)天然濕地恢復(fù)面積、森林覆蓋率等。

1.5.5 監(jiān)管能力

方案基準(zhǔn)年及方案規(guī)劃期間每年湖泊流域內(nèi)監(jiān)管能力，主要指標(biāo)可包括是否滿足飲用水源地規(guī)范化建設(shè)、是否滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)能力、是否滿足環(huán)境監(jiān)察標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)能力及生態(tài)環(huán)境管理的科技支撐能力等。

2 生態(tài)安全評(píng)估

2.1 評(píng)估內(nèi)容

評(píng)估技術(shù)指南涉及的湖泊生態(tài)安全評(píng)估內(nèi)容主要包括以下4個(gè)方面內(nèi)容。

2.1.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響指標(biāo)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響指標(biāo)，可分為人口、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)、以及流域污染負(fù)荷和入湖河流水質(zhì)、水量三個(gè)方面。

人口指標(biāo)在常規(guī)統(tǒng)計(jì)中包括人口、人口密度、人口自然增長(zhǎng)率、人口遷入遷出數(shù)量等。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)選擇能夠代表經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與數(shù)量的指標(biāo)，包括工業(yè)比例、第三產(chǎn)業(yè)比例、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比、單位GDP水耗等，經(jīng)濟(jì)數(shù)量結(jié)構(gòu)指標(biāo)包括GDP、人均GDP、工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值等。

社會(huì)指標(biāo)包括國(guó)民社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)的常規(guī)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目?，F(xiàn)有研究對(duì)社會(huì)指標(biāo)關(guān)注不多，人均收入和城鎮(zhèn)化率分別是可行的指標(biāo)。

流域污染負(fù)荷是人類活動(dòng)影響水質(zhì)的主要方式。表征污染物排放的指標(biāo)包括污染物入湖總量及點(diǎn)源或面源的入湖總量、入湖河流水質(zhì)等，其計(jì)算方式包括總量指標(biāo)、單位湖泊面積負(fù)荷、單位湖泊體積負(fù)荷等多種形式。

入湖河流污染指標(biāo)包括湖泊主要入湖河流的總氮、總磷、COD、氨氮等水質(zhì)指標(biāo)，以及流量、流速等水文參數(shù)指標(biāo)。

2.1.2 生態(tài)健康指標(biāo)

生態(tài)健康指標(biāo)可以通過水質(zhì)與水生態(tài)兩方面來(lái)反映。

水質(zhì)指標(biāo)包括溶解氧(DO)、總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、氨氮(NH4+-N)、透明度(SD)、懸浮物(SS)、葉綠素a(Chla)等指標(biāo)。

水生態(tài)指標(biāo)包括群落層次的浮游植物生物量(Bp)、浮游動(dòng)物生物量(Bz)、浮游植物多樣性指數(shù)、浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)。

2.1.3 生態(tài)服務(wù)功能指標(biāo)

湖泊的服務(wù)功能主要體現(xiàn)在水質(zhì)凈化、水產(chǎn)品和水生態(tài)支持等方面。利用這一思路，影響指標(biāo)包括污染物凈化總量、水產(chǎn)品總產(chǎn)值、魚類總產(chǎn)值、生物棲息地服務(wù)、調(diào)蓄水量等。

2.1.4 調(diào)控管理指標(biāo)

響應(yīng)指標(biāo)包括資金投入、污染治理、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)建設(shè)和監(jiān)管能力建設(shè)。

2.2 評(píng)估結(jié)果解析

生態(tài)安全評(píng)估通過問題識(shí)別摸清湖泊生態(tài)安全主要問題，比選評(píng)估模型，進(jìn)行初步分析論證，在上述內(nèi)容基礎(chǔ)上進(jìn)行指標(biāo)優(yōu)選，構(gòu)建完備的指標(biāo)體系，最終通過恰當(dāng)?shù)木C合評(píng)估，對(duì)目標(biāo)水體生態(tài)安全進(jìn)行客觀、科學(xué)的評(píng)估，系統(tǒng)地診斷生態(tài)安全存在的問題，為水質(zhì)較好湖泊的生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響評(píng)估應(yīng)根據(jù)空間分布特征進(jìn)行分析，為湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)總體方案中“社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)控方案”、“水土資源調(diào)控方案”、“流域污染源防治方案”等的編制的提供基礎(chǔ)資料和技術(shù)支撐。

3 結(jié)語(yǔ)

按照水生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，遵循因地制宜、以點(diǎn)帶面、力所能及、循序漸進(jìn)的指導(dǎo)思想，開展岸堤水庫(kù)生態(tài)安全調(diào)查、監(jiān)測(cè)與評(píng)估，建立岸堤水庫(kù)水生生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)，對(duì)于全面評(píng)價(jià)岸堤水庫(kù)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響，進(jìn)而確保岸堤水庫(kù)的生態(tài)安全和長(zhǎng)期可持續(xù)運(yùn)行具有重要的意義。選擇一批有代表性和典型性的地區(qū)，開展試點(diǎn)工作，探索水生態(tài)調(diào)查、監(jiān)測(cè)、評(píng)估方案內(nèi)容，輻射帶動(dòng)流域、區(qū)域水生態(tài)的改善和提升，發(fā)揮示范帶動(dòng)效應(yīng)。