岸堤水库水生态安全调查与评估方案初探

周玉华，张 勇，丛 榕，李合海

(1.山东省临沂市水文局，山东临沂276001;2山东省临沂市水务集团有限公司，山东临沂276001)

饮水安全是人类生存和发展的基础，保障饮水安全是水资源可持续利用的基本任务，是建设社会主义新农村和实现全面建设小康社会目标的必然要求。临沂市根据当地水资源禀赋、水环境条件和经济社会发展状况，对岸堤水库管理开展试点工作，探索水生态监测经验。岸堤水库是临沂城区重要的饮用供水水源地，总库容为7.49亿 m3，流域面积1 693 km2，为山东省第二大水库，是临沂城区重要的饮用水源地。

通过广泛收集资料和系统调查，全面掌握岸堤水库生态安全的影响因素和变化趋势，明确岸堤水库目前面临的主要生态环境问题，识别其影响因子和影响程度。判断可能对岸堤水库水质安全造成危害的风险，确定岸堤水库水生态系统健康阈值和水生态风险类别和特点，建立岸堤水库水生态系统风险监测与评估系统，为岸堤水库的水生态风险控制与防范提供技术支撑。

1 岸堤水库水生态调查内容

岸堤水库生态安全调查、监测与评估包括:湖泊流域基本信息调查、流域人类活动影响调查、湖泊流域生态系统状态调查、湖泊流域生态服务功能调查、湖泊流域生态环境保护调控管理措施调查、湖泊生态安全评估。

1.1 岸堤水库基本信息

岸堤水库基本信息调查主要包括湖泊水面面积、湖库容积、出/入湖水量、多年平均蓄水量、多年平均水深及其变化范围、补给系数、换水周期、流域的地理位置、所涉及县(市)及其乡镇流域面积、流域的土地利用状况、水资源概况以及湖泊的主要服务功能。

岸堤水库及其流域的基本信息调查还包括流域的行政区划图、数字高程图、水系图、地表水环境功能区划图、植被分布图、土地利用类型图、主要水利工程位置图等图册资料。

1.2 人类活动影响调查

流域人类的社会经济活动是影响水质较好湖泊生态环境状况的关键所在。流域经济、社会的快速发展增加了流域污染排放，对湖泊生态环境的变化具有直接驱动力和压力。

1.2.1 社会发展和经济调查

1)社会发展。调查指标包括基准年及其以后每年的流域人口结构及变化情况，包括自然增长率、流域人口总数、常住人口、城镇人口、非农业人口数量等。

2)经济增长。调查指标包括方案基准年及以后每年的流域经济发展情况，包括流域GDP收入、GDP增长率、人均年收入、产业结构等。

1.2.2 流域污染源调查

1)点源污染调查。点源污染调查包括城镇工业污水、城镇生活污水、城镇垃圾以及规模化养殖等。

2)面源污染调查。面源污染调查主要包括:农村生活垃圾和生活污水状况调查、农业径流污染状况调查、分散养殖调查、水土流失污染调查、湖面干湿沉降污染负荷调查及旅游污染、城镇径流、内源释放等其它面源污染负荷调查。

3)内源污染调查。明确岸堤水库内源污染的主要来源，例如湖内水产养殖污染、底泥释放等，分析内源污染负荷的排放情况。

4)湖泊流域污染调查。汇总流域内各个县市的污染物排放表格，绘制流域污染负荷产生量、入河/入湖量表格，并注明年份。

流域污染物入湖量主要来自地表径流和湖面干湿沉降等途径，其计算方法为产生量与入河/湖系数的乘积。入河/湖系数可参考各临沂已有规划、文献等相关资料。

1.2.3 主要入湖河流污染调查

岸堤水库主要入湖河流调查主要包括水质参数和水文参数两个方面。水文参数包括流量、流速等;水质参数包括溶解氧、pH、总氮、总磷、CODcr、高锰酸盐指数、氨氮、悬浮物等指标。

1.3 流域生态系统状态调查与监测

1.3.1 水质调查与监测

岸堤水库水质调查从采样点数量、采样点布设方法、采样频率和分析测试指标四个方面来考虑。采样点应尽量覆盖整个湖体及主要出入湖河流。

采样点数量应综合考虑水域面积、湖泊形态、入湖河流等湖泊自然属性来设置，参考原有的常规监测点位进行适当增加。

分析测试指标参考《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)和营养状态评估指标。

岸堤水库对照和背景数据的获取:选择那些未受物理混合或生物扰动等干扰的细颗粒沉积物，作为背景或对照样品。

1.3.2 沉积物调查与监测

岸堤水库沉积物调查点位根据水质调查点位进行设定。应考虑沉积物背景值的调查，沉积物的分析测试指标包括粒径、总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)、有机碳、镉(Cr)、铬(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、汞(Hg)和砷(As)等。同时应考虑湖泊流域典型污染特征和地质背景特点来补充响应的调查指标。沉积物采样频率拟每年四次。

1.3.3 水生态调查与监测

水生态调查与监测重点关注浮游植物、浮游动物、底栖生物、着生生物、大型水生维管束植物、鱼类。主要测定指标为生物量、优势种、多样性指数、完整性指数。

1.4 生态服务功能调查

包括饮用水源地功能、栖息地功能、对污染负荷的拦截净化功能、水产品供给、人文景观功能等。

饮用水源地水质达标率调查、栖息地功能调查、湖滨拦截功能调查、景观和水产品供给调查。

1.5 生态环境保护调控管理措施调查

1.5.1 资金投入

方案基准年及方案规划期间流域内每年的环保资金投入情况，包括国家环保投入及地方环保投入两个方面。有条件者可适当增加年份。

1.5.2 污染治理

方案基准年及方案规划期间每年的污染治理情况，主要指标为工业企业废水稳定达标率、城镇生活污水集中处理率、环湖农村生活污水集中处理、农村生活垃圾收集处理率以及农村畜禽粪便综合利用率等。

1.5.3 产业结构调整

方案基准年及方案规划期间湖泊流域的产业机构调整情况，主要指标为工业万元增加值用水量情况，第一、二、三产业生产总值情况等。

1.5.4 生态建设

方案基准年及方案规划期间每年湖泊流域内天然湿地恢复面积、森林覆盖率等。

1.5.5 监管能力

方案基准年及方案规划期间每年湖泊流域内监管能力，主要指标可包括是否满足饮用水源地规范化建设、是否满足环境监测能力、是否满足环境监察标准化建设能力及生态环境管理的科技支撑能力等。

2 生态安全评估

2.1 评估内容

评估技术指南涉及的湖泊生态安全评估内容主要包括以下4个方面内容。

2.1.1 社会经济影响指标

社会经济影响指标，可分为人口、经济和社会、以及流域污染负荷和入湖河流水质、水量三个方面。

人口指标在常规统计中包括人口、人口密度、人口自然增长率、人口迁入迁出数量等。经济指标应当选择能够代表经济结构与数量的指标，包括工业比例、第三产业比例、工农业产值比、单位GDP水耗等，经济数量结构指标包括GDP、人均GDP、工农业总产值等。

社会指标包括国民社会经济统计的常规统计项目。现有研究对社会指标关注不多，人均收入和城镇化率分别是可行的指标。

流域污染负荷是人类活动影响水质的主要方式。表征污染物排放的指标包括污染物入湖总量及点源或面源的入湖总量、入湖河流水质等，其计算方式包括总量指标、单位湖泊面积负荷、单位湖泊体积负荷等多种形式。

入湖河流污染指标包括湖泊主要入湖河流的总氮、总磷、COD、氨氮等水质指标，以及流量、流速等水文参数指标。

2.1.2 生态健康指标

生态健康指标可以通过水质与水生态两方面来反映。

水质指标包括溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH4+-N)、透明度(SD)、悬浮物(SS)、叶绿素a(Chla)等指标。

水生态指标包括群落层次的浮游植物生物量(Bp)、浮游动物生物量(Bz)、浮游植物多样性指数、浮游动物多样性指数。

2.1.3 生态服务功能指标

湖泊的服务功能主要体现在水质净化、水产品和水生态支持等方面。利用这一思路，影响指标包括污染物净化总量、水产品总产值、鱼类总产值、生物栖息地服务、调蓄水量等。

2.1.4 调控管理指标

响应指标包括资金投入、污染治理、产业结构调整、生态建设和监管能力建设。

2.2 评估结果解析

生态安全评估通过问题识别摸清湖泊生态安全主要问题，比选评估模型，进行初步分析论证，在上述内容基础上进行指标优选，构建完备的指标体系，最终通过恰当的综合评估，对目标水体生态安全进行客观、科学的评估，系统地诊断生态安全存在的问题，为水质较好湖泊的生态环境保护提供理论依据和技术支持。社会经济影响评估应根据空间分布特征进行分析，为湖泊生态环境保护总体方案中“社会经济调控方案”、“水土资源调控方案”、“流域污染源防治方案”等的编制的提供基础资料和技术支撑。

3 结语

按照水生态文明建设评价的目标和标准，遵循因地制宜、以点带面、力所能及、循序渐进的指导思想，开展岸堤水库生态安全调查、监测与评估，建立岸堤水库水生生态系统的风险监测与评估系统，对于全面评价岸堤水库水生生态系统的影响，进而确保岸堤水库的生态安全和长期可持续运行具有重要的意义。选择一批有代表性和典型性的地区，开展试点工作，探索水生态调查、监测、评估方案内容，辐射带动流域、区域水生态的改善和提升，发挥示范带动效应。