江門恩平朗底水河流健康評(píng)價(jià)

黃俊材，陳文樂，劉 威

(1.廣東省水文局 江門水文分局，廣東 江門 529000；2.廣州大學(xué)，廣州 510006)

1 概述

河流健康評(píng)價(jià)對(duì)河流管理、保護(hù)、生態(tài)修復(fù)以及對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1-4]。水質(zhì)、河濱帶植被、魚類、浮游動(dòng)植物、底棲動(dòng)物等[5-6]單一和綜合以及生物類群[7]等常被用來評(píng)價(jià)河流生態(tài)系統(tǒng)健康。美國[8]、英國[9]、澳大利亞[10]、歐盟[11]等國家和地區(qū)形成了快速生物評(píng)價(jià)協(xié)議、河流生境調(diào)查、溪流生境指數(shù)等河流健康評(píng)價(jià)體系。

2010年我國開啟河湖健康評(píng)價(jià)試點(diǎn)，2020年水利部發(fā)布《河湖健康評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》[12]，以期從“盆”、“水”、生物、社會(huì)服務(wù)4個(gè)準(zhǔn)則層對(duì)河湖健康進(jìn)行評(píng)價(jià)，剖析河湖“病因”，辨識(shí)問題，恢復(fù)河流生態(tài)，維護(hù)流域健康。廣東省河長(zhǎng)辦印發(fā)了河湖健康評(píng)價(jià)工作通知，編制了《廣東省2021年河湖健康評(píng)價(jià)技術(shù)指引》，要求各級(jí)河湖長(zhǎng)及主管部門履行河湖保護(hù)管理職責(zé)，維護(hù)河流健康生命。

本文選取江門恩平朗底水，從河流生態(tài)系統(tǒng)的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)屬性，采用資料調(diào)查收集、實(shí)地監(jiān)測(cè)和無人機(jī)航拍等手段，選取物理形態(tài)、水質(zhì)、水文、水生生物和河岸帶等多綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從“盆”、“水”、生物、社會(huì)服務(wù)4個(gè)準(zhǔn)則層對(duì)江門恩平朗底水進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為其他河流健康評(píng)價(jià)提供參考和借鑒。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)域及樣點(diǎn)設(shè)置

朗底水屬山區(qū)性河流，位于潭江上游左岸，發(fā)源于天露山脈的五馬巡朝嶺，流域面積為148 km2，恩平市境內(nèi)長(zhǎng)16.46 km，自北向南流經(jīng)大田鎮(zhèn)，在大田中學(xué)附近匯入錦江主流。 在朗底水上游、中上游、中游、下游設(shè)置4個(gè)水質(zhì)、生物、沉積物采樣點(diǎn)，其中，水質(zhì)和沉積物樣地進(jìn)行單獨(dú)測(cè)定和評(píng)價(jià)。在采集過程中，發(fā)現(xiàn)無脊椎動(dòng)物和魚類樣品種類稀少，將4個(gè)采樣點(diǎn)樣品進(jìn)行混合，作為總的評(píng)價(jià)。

2.2 無脊椎動(dòng)物、魚類樣品采集與鑒定

底棲無脊椎動(dòng)物采集，涉水河段網(wǎng)徑60目，采樣長(zhǎng)度10 m，用Surber網(wǎng)進(jìn)行采集；不可涉水河段1/16 m2彼得森采泥器進(jìn)行。每個(gè)樣點(diǎn)取3個(gè)平行樣品，混合放入樣品瓶中，95%酒精固定，實(shí)驗(yàn)室挑揀。物種的鑒定和計(jì)數(shù)參照相關(guān)文獻(xiàn)[13]。

魚類樣品掛網(wǎng)和地籠相結(jié)合采集，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鑒定、稱量和計(jì)數(shù)，不確定的種類，10%的甲醛固定，帶回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)一步鑒定分析。

底棲無脊椎動(dòng)物、魚類分別計(jì)算香農(nóng)維納指數(shù)(H′)，Simpson指數(shù)(J)，Shannon-Wiener指數(shù)1.86、Margalef指數(shù)。

2.3 水環(huán)境因子測(cè)定

依照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取樣，保存、送至有CMA認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室，水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目包括溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、鉻(六價(jià))、鉛、氰化物、揮發(fā)酚。測(cè)定項(xiàng)目依照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)[14]。

2.4 河流結(jié)構(gòu)和河岸帶植被調(diào)查

利用無人機(jī)航拍與解譯技術(shù)調(diào)查河岸帶植被覆蓋度指標(biāo)、河岸帶人工干擾程度、河流縱向連通性指數(shù)、入河排污口布局合理程度、水體整潔程度。無人機(jī)機(jī)型為大疆精靈4pro，搭載2 000萬像素照相機(jī)，鏡頭：FOV 84°；8.8 mm/24 mm(35 mm格式等效)；光圈f/2.8-f/11；快門速度1/2 000-1/8 000 s；衛(wèi)星定位模塊采用GPS/GLONASS雙模。依照形狀、尺度大小、陰影進(jìn)行植被型組的劃分，首先是要識(shí)別出植物的生活型喬木、灌木、草本。

2.5 指標(biāo)選取

依據(jù)《廣東省2021年河湖健康評(píng)價(jià)技術(shù)指引》和《河湖健康評(píng)價(jià)指南(試行)》，選擇4個(gè)準(zhǔn)則層共7個(gè)必選指標(biāo)和9個(gè)備選指標(biāo)，共計(jì)16個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，指標(biāo)及權(quán)重見表1，河流健康最終得分采用各級(jí)加權(quán)相稱和算術(shù)相加得到，并判斷河流健康程度。

表1 朗底水健康評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇及權(quán)重

3 結(jié)果

3.1 “盆”準(zhǔn)則層

無人機(jī)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，朗底水評(píng)價(jià)范圍有閘壩阻隔，上游500米左右屬于河谷河岸，穿越城鎮(zhèn)的約有2 km的河岸岸坡屬于堤防河岸。其余河段均屬于灘地河岸。堤防河岸岸坡傾角超過40°，甚至垂直。灘地河岸岸坡傾角小于15°，坡高度2 m左右。

朗底水上游河岸為建筑物墻體，可劃分為巖土基質(zhì)；中下游河岸均建有人工河堤，河堤內(nèi)為黏土，也歸納為巖土基質(zhì)。河岸近期內(nèi)不會(huì)發(fā)生變形破壞，無水土流失現(xiàn)象。河岸50 m寬度范圍內(nèi)，土地利用狀況見表2，左右岸覆蓋度分別為70.66%和74.62%。

表2 朗底水兩岸土地利用狀況 m2

朗底水規(guī)劃岸線6條，左岸2條，右岸4條，每條岸線含1條臨水控制線和1條外緣邊界線(見表3)，部分岸線含堤頂控制線，臨水控制線總長(zhǎng)度為23.04 km，堤頂控制線總長(zhǎng)度為0.6 km，外緣邊界線總長(zhǎng)度為23.20 km。航拍測(cè)定無堤防河段河槽寬度介于1～114 m，適宜的左、右岸河岸寬度一般均應(yīng)大于河槽的0.4倍，由航拍圖可見，朗底水河岸帶寬度完全滿足最低的0.4倍要求。護(hù)堤寬度最窄處2 m，最寬約9 m，滿足河岸帶寬度需大于等于護(hù)堤地寬度。

表3 朗底水岸線規(guī)劃

朗底水干流共有入河排污口12個(gè)，全部為混合排污口，規(guī)范標(biāo)志牌正在建設(shè)中。本次水質(zhì)采樣點(diǎn)，朗底水水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類。朗底水入河排污口不影響鄰近水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3.2 “水”準(zhǔn)則層

2004年至2020年逐日的水位實(shí)測(cè)顯示，日水位變化范圍為-0.18～0.42 m，平均水位為98.00 m，月平均水位為98 m，變化范圍-0.03～0.24 m。將2016—2021年日及月水位變化與2004—2020年水位的平均值進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)水位偏移不大。

檢測(cè)的26項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)顯示，朗底水較低的水質(zhì)類別為上游溶解氧和氨氮為Ⅲ類；中上游溶解氧、氨氮和總磷類別為Ⅱ類；中游溶解氧、高猛酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷，水質(zhì)類別為Ⅱ類；下游氨氮，其水質(zhì)類別為Ⅲ類。用水中溶解氧濃度衡量水體自凈能力，朗底水4個(gè)檢測(cè)點(diǎn)位水體自凈能力分別為 76.50、96.00、99.33和97.33。根據(jù)各采樣點(diǎn)所代表的河段給與賦分權(quán)重得到朗底水的總得分為 92.29(見表4)。

表4 各評(píng)價(jià)斷面水體自凈能力賦分結(jié)果一覽

朗底水沉積物檢測(cè)結(jié)果見表5。總體來看，采樣點(diǎn)的Pb污染較明顯，與廣東省乃至全國的金屬背景值對(duì)比來看，Cu、As、Cr、Hg和Ni的污染倍數(shù)較低，而Zn和Cd的濃度值基本上是背景值的2倍，Pb的污染程度最嚴(yán)重，污染倍數(shù)為5倍。

表5 廣東省與本研究沉積泥沙金屬含量 mg/kg

3.3 “生物”準(zhǔn)則層

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，朗底水無脊椎動(dòng)物中包括水生昆蟲、環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物和甲殼動(dòng)物10種，出現(xiàn)頻率最高屬為纖春蜓、蜆屬、蘿卜螺屬和環(huán)棱螺屬。香農(nóng)維納指數(shù)H′=1.32，Simpson指數(shù)J=1.15，Shannon-Wiener指數(shù)1.86、Margalef指數(shù)2.17，評(píng)價(jià)水質(zhì)等級(jí)為較好，而Pielou指數(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果為水質(zhì)良好。

魚類調(diào)查共捕獲5種，共計(jì)16尾(見表6)，漁獲中，齊氏羅非魚占漁獲物的12.5%，尼羅羅非魚占56.25%。高體鳑鲏羅為小型魚種，羅非魚作為外來入侵物種，存在著在當(dāng)?shù)亓饔蜃晕覕U(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。

表6 朗底水捕獲的魚類物種組成、平均體長(zhǎng)體重及占比

魚類H′為1.28，污染指示等級(jí)為中度污染。R為1.44，污染指示等級(jí)為中度污染。J為0.79，污染指示等級(jí)為輕度污染。綜合魚類的生物多樣性指數(shù)看，朗底水水體處于中度污染。

3.4 “社會(huì)服務(wù)功能”準(zhǔn)則層

無人機(jī)航拍和解譯成果顯示，朗底水(新會(huì)段)城鎮(zhèn)段防洪達(dá)標(biāo)率較高(見表7)，目前上游和下游部分河段盡管河堤建設(shè)不完善，但多處于上區(qū)和農(nóng)田，允許洪水在農(nóng)作物耐受時(shí)間內(nèi)淹浸農(nóng)田。農(nóng)田占用了一定的水域岸線，不存在亂占、亂挖等現(xiàn)象。 沒有發(fā)現(xiàn)大面積的水土流失。朗底水河道較小，水較淺，本身不具備通航能力，其建設(shè)目標(biāo)是“水清岸綠、魚翔淺底、水草豐美、白鷺成群”的城鎮(zhèn)型生態(tài)廊道，碧道長(zhǎng)為 0.65 m。

表7 朗底水防洪工程長(zhǎng)度及內(nèi)容 km

朗底水流域水量豐富，供水水量保證程度100%，現(xiàn)狀取水戶共3個(gè)(見表8)，其中2個(gè)為地下水取水，1個(gè)為地表水取水，總?cè)∷繛?34萬m3。

表8 朗底水取水口及取水量 萬m3

公眾滿意度調(diào)查采用網(wǎng)上電子問卷方式，回收問卷519份，剔除掉非朗底水沿線居民后，總共得到有效問卷313份，經(jīng)過加權(quán)求得最終滿意度得分為90.4(見表9)。

表9 朗底水公眾滿意度賦分情況

3.5 朗底水總提評(píng)價(jià)賦分及健康狀況

在每個(gè)獨(dú)立的評(píng)價(jià)河段，按照河流的長(zhǎng)度先進(jìn)行權(quán)重賦分，得出河段的總分值(見表10)，將各河段的分值按照指標(biāo)層、準(zhǔn)則層以及目標(biāo)層逐層加權(quán)的方法。朗底水的河流健康總得分，為 76.97分。根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，為二類河流，處于健康狀態(tài)。

表10 朗底水健康評(píng)價(jià)賦分情況

4 朗底水健康分析及保護(hù)對(duì)策

通過4個(gè)準(zhǔn)則層賦分結(jié)果可知，“盆”、“社會(huì)服務(wù)功能”處于非常健康狀態(tài)，“水”準(zhǔn)則層處于亞健康準(zhǔn)，“生物”準(zhǔn)則層處于劣態(tài)。在評(píng)價(jià)指標(biāo)中，得分高于80分的指標(biāo)有防洪達(dá)標(biāo)率、供水水量保證程度、岸線自然狀況、違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度、水體自凈能力等。生物準(zhǔn)則層反映出朗底水生態(tài)狀況嚴(yán)峻，需要加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)。

對(duì)于朗底水的保護(hù)，建議如下：朗底水流域劃定了水功能區(qū)，納污能力核定及限制排污方案工作正在進(jìn)行，但限制排污方案需要進(jìn)一步落實(shí)到位；水安全，朗底水防洪標(biāo)準(zhǔn)能夠保障城市防洪治澇安全，對(duì)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村莊人口密集防護(hù)區(qū)可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)標(biāo)準(zhǔn)做適當(dāng)調(diào)整；水污染，在重點(diǎn)入河排污口設(shè)置公示牌，清理非法或設(shè)置不合理的入河排污口。落實(shí)《恩平市畜禽養(yǎng)殖污染綜合整治工作方案》，加強(qiáng)河道保潔避免造成二次污染；水域岸線，利用互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感、GIS 技術(shù)、無人機(jī)船等先進(jìn)信息技術(shù)與傳統(tǒng)的人工巡河相結(jié)合，提高水域岸線的監(jiān)管水平及效率。執(zhí)法監(jiān)管，建立健全聯(lián)合執(zhí)法機(jī)制，形成黨委政府統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分管部門認(rèn)真負(fù)責(zé)、執(zhí)法部門積極參與、有關(guān)部門主動(dòng)配合齊抓共管的長(zhǎng)效機(jī)制。

5 結(jié)語

朗底水河流生態(tài)狀況嚴(yán)峻，魚類及底棲無脊椎動(dòng)物多樣性較低，難以維持功能和結(jié)構(gòu)完整的水生態(tài)系統(tǒng)，要切實(shí)完成水資源保護(hù)、加強(qiáng)水污染防治、治理、水生態(tài)修復(fù)，清除河岸帶不合理人類活動(dòng)，確保河流的自然性與完整性，充分發(fā)揮生態(tài)功能，提高全民河流生態(tài)健康保護(hù)意識(shí)。