望虞河西岸过水性湖荡群水生态系统健康评价研究

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为改善太湖流域水质持续恶化的现状,自2002年起实施“引江济太”调水工程,工程的实施可缩短换水周期,增加太湖水环境承载能力,保障太湖流域供水安全。望虞河是目前“引江济太”调水工程的唯一通道,其西岸区域工业企业密集,入湖支流较多且污染负荷高,尤其是氮磷污染严重。在湖泊(湖荡)富营养化日益严重的情况下,对其进行水生态健康状况评估十分必要。本研究以望虞河西岸湖荡群为研究对象,调查研究区水质、水生态、沉积物、社会经济等项目类别,于2018年11月~2019年7月进行数据收集和现场采样监测分析,并分别对获得的数据进行特征分析。通过构建结构方程模型对望虞河西岸湖荡健康进行评价,并对指标体系和评价方法的适宜性进行验证。对评估结果进行合理性分析,划分不同区域水生态系统健康等级,确定影响湖泊水生态系统健康的关键指标,对研究区域湖荡群的生态系统健康状况进行阐述说明,并对湖荡群现存的问题提出合理建议。主要研究结果如下:(1)水质指标中TN浓度较高,呈冬季高夏季低的趋势。水温与透明度、TN浓度等环境因子均存在显著相关关系,而水温的变化与季节演替有关,说明望虞河西岸湖荡群水质受季节影响明显。沉积物N、P营养盐负荷普遍较高,受到明显的氮磷营养盐污染,沉积物综合污染指数均值为2.47,属于重度污染。(2)调查期间,望虞河西岸湖荡群共鉴定出有浮游植物8门68属152种。生物多样性分析结果显示,望虞河西岸湖荡群浮游植物群落基本处于中污染状态。底栖动物、鱼类呈现种类数较少,生物多样性偏低的特点。(3)根据望虞河西岸湖荡群水质及水生生物变化的特点,对望虞河西岸湖荡群生态系统进行健康评价。构建结构方程模型,最终确定参与生态系统健康评价的指标为水质TN、TP、NH4+-N、p H、CODcr、浮游植物总生物量、Chla、浮游动物多样性指数、水生植物多样性指数、底栖动物多样性指数、沉积物总氮、总磷、人均GDP、工业生产总值、人口密度共计15项指标。(4)结构方程模型的路径系数表明水质因子为影响望虞河西岸湖荡群生态系统健康的主要因子。评价结果整体上可以反映出望虞河西岸湖荡群生态系统健康状况。有57.8%断面属于不健康状态或病态,作为引江济太工程水质保障的重要节点,湖荡群的水生态系统亟需恢复。
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