千岛湖区域生态风险评价研究_摘要_文军

2005年4月第16卷第2期桂林旅游高等专科学校学报Jour nal o f Guilin Institute o f T o ur ismA pr.,2005Vo l.16N o.2[硕、博论文　导师点评]千岛湖区域生态风险评价研究(摘要)博士研究生　文　军 点评导师　唐代剑教授(广西大学,广西南宁　530005)[关键词]千岛湖;现状评价;生态风险;评价;风险管理[摘　要]随着区域经济特别是旅游开发活动的升温,千岛湖流域正面临着开发过程中不断增强的人为活动的影响。

客观科学地评价由此所带来的生态风险问题,是指导千岛湖区域经济与生态环境协调发展的理论基础。

本研究以生态风险评价基本理论为指导,在环境现状评价的基础上,对近10年来的常规监测数据、酸雨、底泥进行了系统分析,构建了水域生态风险胁迫因子总氮和总磷的预测模型,最后从风险管理对策和风险管理技术两方面提出千岛湖区域生态风险管理体系。

[中图分类号]F592 [文献标识码]A [文章编号]1008-6080(2005)02-0017-06The Ecological Risk Assessment of Qiandao Lake AreaWEN Jun(Guangx i University,Nanning530005,China)Key words:Qiandao Lake;cur rent situation ev aluation;ecolo gical risk;assessment;risk manag em ent.Abstract:With the incr eased r eg ional eco no mic development,especially tourism developm ent,Qiandao Lake is facing mor e and m ore severe thr eats from hum an activities.It is o f great importance to assess the em erg ing eco logical risk in Qiandao Lake so that the reg ional economy and ecolo gical environment can co-develop in a har monious m anner.Under the direction of relev ant ecolog ical risk assessment theories,this study:assesses the current environmental situation of Qiandao Lake;makes a systematic data analysis of the water quality,acid rain and bo ttom mud in recent ten years;co nstructs the m athematical for ecasting mo dels of the eco log ical risk stress factors T N and TP;brings fo rw ard the ecolog ical risk management system,specifically risk manag ement co unterm easur es and risk manag em ent technolog ies. 千岛湖是解放初期国家在浙江西部淳安县境内建设新安江大坝之后蓄水形成的大型深水人工湖泊,其兼具有发电、防洪、灌溉等多项功能。

改革开放后,千岛湖的旅游功能不断提升,先后被评为国家级重点风景名胜区和国家级森林公园,2001年被评为国家4A级旅游区和国家级生态示范区。

随着千岛湖区域经济尤其是旅游经济的发展,由于自然的、社会的和人为的等多种因素引发了一系列生态问题,如种群数量的减少、物种生境的破碎或片断化、生物多样性的改变或丧失、森林生态系统和湖泊生态系统功能下降等。

区域内的城镇、村庄、分散的居民点及工矿企业等点源污染及集雨区内面源污染使千岛湖的环境形势变得严峻和复杂,水体的富营养化在逐渐加剧,使贫营养型千岛湖迅速转化成贫-中营养型湖泊,局部区17基金项目:杭州市旅游委员会专项资金J Y03080项资助。

[收稿日期]2005-03-07[作者简介]文军(1970-),男,汉,湖南省常德人,广西大学旅游系,副教授,2004年6月在中南林学院获理学博士学位,生态学专业,生态旅游方向,导师为魏美才和唐代剑教授。

域甚至出现水华现象,水质明显受到污染,给工农业、旅游业带来很大的损失,千岛湖区域环境问题越来越引起人们重视,对千岛湖水资源和森林植被资源的保护、利用与分配等现实问题成了我们必须面对和正视的问题。

客观科学地评价由此所带来的生态风险问题,是指导千岛湖区域经济与生态环境协调发展的理论基础。

本研究以生态风险评价基本理论为指导,在环境现状评价的基础上,对近10年来的常规监测数据、酸雨、底泥进行了系统分析,构建了水域生态风险胁迫因子总氮和总磷的预测模型,最后从风险管理对策和风险管理技术两方面提出千岛湖区域生态风险管理体系。

通过对千岛湖区域的生态风险源与胁迫因子的系统分析,确定了本区域生态风险源主要有农业污染、城镇化、采矿业、点源排污、交通运输、大气沉降、旅游业、畜牧水产养殖业、林业、外来生物入侵、洪水灾害等。

区域风险胁迫因子主要是有毒化学物质、病原体、营养物质等方面。

确定了以千岛湖水质变化为生态风险评价终点,并提出了以保持或提高本区域水质;遏制区域内酸雨恶化或劣变趋势;本区域的濒危物种种群数量的恢复与增长;保证水力发电、防洪与灌溉的需要;延长水库的使用寿命;保障娱乐与旅游业的需要等为区域生态风险管理目标。

一、现状评价利用2002年的环境常规监测数据,对千岛湖区域的生态环境质量现状进行了定量评价,全湖水质达到饮用水水质标准。

但是,千岛湖区域酸雨污染问题非常突出,千岛湖局部区域水质已受到一定程度的污染,影响千岛湖平均水质的最主要污染因子是TN,其次为T P,再次是高锰酸盐指数、粪大肠菌群及BOD5。

全湖水质分析的结果表明,TN的污染负荷比高达50%,T P的污染负荷比为17%,高锰酸盐指数、粪大肠菌群及BOD5的污染负荷比分别为12%、9%及8%,其余项目污染负荷比只占4%。

从富营养化评价结果显示,总体评分为35.8分,全湖水质已为中营养状态。

此外建筑扬尘、油烟污染、噪声等环境污染也比较突出。

二、正常年份水质分析从正常年份千岛湖各断面水质监测数据分析显示,千岛湖水质1998年以来出现明显好转的趋势,具体体现在以下几个方面:(1)根据千岛湖水质综合污染指数分析,近10年来全湖总体和各断面上都呈现出显著下降的趋势。

从监测项目上分析,多数监测项目水质综合污染指数都出现显著的下降趋势,全湖综合水质出现趋好的走势。

(2)各断面水污染综合指数的对比分析,街口、航头岛和百亩畈断面分列前三位,这3个断面分别反映千岛湖的3个主要来水水质,也即通过河流污染物的输入是千岛湖水质下降的主要风险来源,街口的情况显著高于其他断面,也就是在正常年份街口是千岛湖污染输入强度最大。

(3)各监测项目污染指数的对比分析,总氮、溶解氧和高锰酸盐指数排列前面,其中仅有总氮项目的综合污染指数高出水环境标准限值,各断面的总平均值达到1.6,而其他各项均低于0.5,也即总氮的输入在近期千岛湖水质下降风险中的地位非常突出。

(4)各断面水质污染综合指数对全湖总指数负荷比的比较分析,街口、航头岛和百亩畈3个断面的负荷比排在前列,其中街口该指标显著高于其他断面,多年平均负荷比高达17%。

在趋势分析中,除街口和西园码头两断面外的其他各断面对全湖污染负荷比均表现出程度不同的下降趋势。

(5)分析各监测项目综合污染指数对全湖总指数分担率,排在前列的总氮、溶解氧和高锰酸盐指数的分担率加和已达全湖的71%,其中总氮的问题尤其突出,其分担率已接近49%,极显著地高出其他项目。

不同年份总氮的分担率表现出显著的下降趋势,同时其他项目也都表现出程度不同的下降趋势。

(6)以有序聚类法分析1992～2002年全湖水质变化趋势的一致性,结果显示1998至1999年是千岛湖水质状态变化规律的最优分割点,并且在1998年后全湖总体水质上升的一致性明显高于此前各年份的变化过程。

三、异常年份(洪灾)水质分析(1)洪水对千岛湖的水质构成极为严重的威胁,在1996年洪灾中千岛湖总体水质较正常年份发生了急剧的恶化,在多年水质走势图中该年有极为突出的“污染峰”,洪灾前后3年水质变化对比分析则表明,千岛湖水体受洪灾的影响仅局限于当年的污染输入所导致的水质恶化,通过水体的缓冲和自净能力的恢复,各项污染指数在灾后都能迅速恢复至正常状态。

(2)在洪灾年中,水质污染指数最高的几个断面依次是与入湖方向有关的百亩畈、航头岛、街口和三潭岛,其负荷比次序与此相同,这4个断面的总负荷已达到全湖的72%,百亩畈是洪灾中水质最差的断18面。

洪灾年与灾前年的污染指数比值显示,水质变化对洪灾的敏感性次序是百亩畈、航头岛、三潭岛和街口,其中百亩畈和航头岛上升幅度达到3倍之多,受洪灾影响发生变化最大并且对全湖水质影响最大断面都是百亩畈和航头岛,这与正常年份中的情况不尽相同。

(3)分析对洪灾年的各项监测项目,洪灾年水体综合污染指数对全湖分担率最高的是大肠杆菌和总氮,其他各项目的分担率很低,几乎可认为它们对洪灾年中的总体水质恶化没有影响,大肠杆菌由于分担率高达46.6%,其取代了总氮的位置成为洪灾年中水质的最大污染因素。

洪灾年与灾前年的污染指数比值显示,对洪灾影响敏感而污染指数发生迅速上升的监测项目依次是大肠杆菌、总镉、氨氮、总铅和总氮,其他项目没有明显变化。

大肠杆菌在洪灾年中的问题显得特别突出,而总镉、氨氮和总铅在该年的上升偏离了其在正常年份中的变化趋势,尤其是总镉和总铅在灾年过后仍不能与其他各监测项目同步回落,显示出洪灾对水质影响带来了重金属污染降低的“滞后效应”。

四、底泥生态风险分析(1)不同样点底泥Cu、Zn、M n、Pb、Cd、A s、Hg 等重金属含量存在差异。

Cu表现为毛竹源>大坝前>茅头尖>街口>排岭水厂>三潭岛>航头岛,Zn 表现为排岭水厂>茅头尖>大坝前>航头岛>毛竹源>街口>三潭岛,Mn表现为大坝前>三潭岛>毛竹源>航头岛>街口>排岭水厂>茅头尖,Pb表现为毛竹源>排岭水厂>街口>大坝前>三潭岛>茅头尖>航头岛,Cd表现为毛竹源>三潭岛>航头岛>茅头尖>大坝前>排岭水厂>街口,A s表现为毛竹源>大坝前>航头岛>三潭岛>茅头尖>排岭水厂>街口,Hg表现为毛竹源>三潭岛>航头岛>排岭水厂>街口>大坝前>茅头尖。