白马湖健康评估实践与探索

张新星 郝达平

白马湖健康评估实践与探索

张新星 郝达平

白马湖是南水北调东线工程重要的过境湖泊，也是淮安市第二水源地。近年来，淮安市政府已投入数十亿元，通过退围（圩）还湖、退渔还湖、尾水截留、生态修复、生态清淤、环湖大道建设等工程与非工程措施开展白马湖生态建设。为了解白马湖湖泊健康状况，保障南水北调东线工程及城市饮用水安全，开展白马湖湖泊健康评估工作。

一、湖泊健康评估方法

1.评估指标体系

湖泊健康评价提出1个总目标、2个控制层、6个评价准则、8个具体指标构成的湖库健康评估多层次指标体系框架，见表1。

2.评估方法

（1）指数类别

湖泊健康目标评价过程为自底向上的收敛过程，根据类别层与目标层不同，评价目标可分别实现类别质量（自然生态健康指数和社会服务功能指数）与健康综合指数两类评估。

①自然生态健康指数评估（或社会功能健康指数评估）：

式中：Ak为自然生态健康指数或社会功能健康指数，Yi为指标i的指标值；WAi为指标i相对于评价目标Ak的权重。

②健康综合指数评估：

式中：H为综合健康指数，Yi为指标i的指标值；Wi为指标i相对于评价目标H的权重。

（2）指标权重确定

湖泊健康评估采用综合主、客观信息的层次分析法确定指标权重。层次分析法体现了“分解—判断—综合”的基本决策思维过程，通过把复杂的问题分解为各个组成因素，按照支配关系分组形成有序的递阶层次结构，在决策中引入多因素相对重要性的比对关系，通过两两比较的方式确定层次中各因素的相对重要性，并利用判断矩阵特征向量的计算确定下层指标对上层指标的贡献程度。

（3）指标分级标准

湖泊指标分级标准参考国际、国家标准，以及典型区域河湖现状特征值、背景值，以及通过类比方法，结合未受人类活动严重干扰、水资源安全程度较高的河流系统背景资料等，拟定湖泊健康评估定量、定性指标的评价标准及阈值。

（4）综合评价

将湖泊健康指数0～100数值区间分四级，评价结果分别为优[80，100]、良[60，80）、中[40，60）和差[0，40），在以各指标健康评价基准分析的基础上，采用加权平均法计算出相应控制层、目标层的健康指数，评价出湖库健康状况等级。

二、白马湖湖泊健康评估

1.白马湖健康指标分析

（1）口门畅通率

白马湖主要入湖通道中，浔河、草泽河、花河等7条入湖通道无闸坝控制，基本保持通畅；运西河、大金沟河入湖通道部分时段分别受运西闸、迎湖闸控制。主要出湖河道新河、运西河、阮桥河，部分时段分别受镇湖闸、运西闸和阮桥闸控制，口门畅通率约为75%，健康等级为“良”。

（2）湖水交换能力

根据相关水文资料分析，2015年白马湖年出湖水量约为10.0亿m3。当湖面水位处于年平均水位6.85m时，湖泊库容为1.8672亿m3，湖水交换率为5.36，湖水交换能力较强，健康等级为“优”。

（3）水质综合污染指数

根据白马湖湖区5个水质站点和2个主要入湖河道水质站点分析白马湖水质，2015年白马湖水质综合评价类别介于Ⅲ～Ⅴ类，主要超标项目为总磷、高锰酸盐指数等，其中总磷项目最高超标1.4倍；水质综合污染指数为0.99，健康等级为“中”。

（4）富营养化指数

根据高锰酸盐指数、总磷、总氮、叶绿素a和透明度等5项指标，计算得2015年白马湖富营养化指数为57.76，处于轻度富营养化状态，健康等级为“中”。

（5）蓝藻密度

2015年白马湖共检出浮游植物8门42属，分别为蓝藻门、绿藻门、硅藻门、隐藻门、甲藻门、裸藻门、金藻门、黄藻门。白马湖浮游植物优势种季节性变化明显，冬春季节硅藻、隐藻占优势，夏秋季节蓝藻、绿藻占优势，全年种类构成以绿藻和蓝藻等为主，生物量以蓝藻和绿藻为主，蓝藻密度约为490万个/L，健康等级为“良”。

表1 白马湖湖泊健康评价指标体系表

（6）底栖动物多样性

2015年白马湖共检出底栖动物3门6纲13种，分属于环节动物门（寡毛纲和蛭纲）、软体动物门（腹足纲和瓣鳃纲）以及节肢动物门（昆虫纲和甲壳纲）。生物量方面，底栖大型无脊椎动物以瓣鳃纲的蚌类和腹足纲的代表污染指示种的铜锈环棱螺、蚊沼螺等为主；生物密度方面，底栖动物则以寡毛纲的摇蚊幼虫、水丝蚓等为主。底栖动物多样性指数为1.50，健康等级为“中”。

（7）湖泊蓄调能力

白马湖死水位为5.70m，对应的死库容为0.7599亿m3；正常蓄水位为6.50m，对应的正常蓄水位库容为1.5655亿m3；兴利库容为0.8056亿m3；10月1日白马湖山阳水位站日平均水位为7.15m，对应的库容为2.1265亿m3；汛期最大洪水过程洪峰水位为7.47m（出现日期为8月3日），对应的库容为2.4039亿m3；起涨水位为6.50m（出现日期为7月8日），对应的库容为1.5655亿m3；汛期入湖水量约6.0亿m3。经计算，白马湖调洪指数为14.0%，供水指数取100%，调蓄指数为57.0%，健康等级为“差”。

（8）水功能区达标率

白马湖淮安调水保护区2020年水质目标为Ⅲ类，2015年共监测12次，其中4次达标，水功能区达标率为33.3%，主要超标项目为总磷和高锰酸盐指数，健康等级为“差”。

2.白马湖综合评价

结合白马湖实际自然健康情况和社会服务功能，采用AHP法确定8项评价指标权重系数，根据各项评价指标现状值确定赋分值，计算得2015年白马湖健康综合指数为45.3，健康等级为“中”，见表2。

3.2014 年与2015年对比分析

2014年和2015年白马湖健康等级均为“中”，健康综合指数分别为50.0和45.3。2015年白马湖评价口门畅通率与底栖动物多样性与2014年基本持平，其他指标均有不同程度的变差，见表3。

三、存在问题

1.评估的不确定性

河湖健康评估工作起步较晚，很多指标没有推荐调查监测方法标准，导致很多指标监测调查开展依赖基层工作人员的摸索、探究、总结，而基层工作人员本身受专业、时间、条件等因素的限制，调查搜集分析数据难免存在差异，给评估结果带来不确定性。

2.指标权重确定争议突出

指标问题是湖泊健康评估工作中的最重要的问题之一，6个准则层下面有8个指标层，按照层次分析加权，得出每个准则层得分，方法简单易行，但各指标层的权重需要仔细研究论证。研究过程中很难准确清楚的界定各指标之间的等级排列，有较大争议。

3.生态监测代表性影响评估结果

蓝藻密度及底栖动物多样性监测受条件限制，监测频次、覆盖的范围等因素决定的生态评估的代表性不强，很难确切反应白马湖湖内生物多样性。底栖生物多样性指标评估中要求计算底栖生物完整性指数，因反映底栖生物完整性的指数很多，不同的生物指数计算的结果有很大差异。

4.标准不统一问题

在已颁布的《河流健康评估指标、标准与方法（试点工作用）》和《湖泊健康评估指标、标准与方法（试点工作用）》中，没有推荐调查监测方法标准，尤其是水生态的调查监测。同时浮游植物有不同分类方法，如果不明确分类体系，这将为以后不同流域监测结果的分析比较带来困难。能反映大型底栖无脊椎动物生物完整性的生物指数很多，缺少统一标准，不同的生物指数计算的结果有很大差异。

表2 白马湖2015年健康评价指标评价结果表

表3 2014年和2015年湖泊健康评价指标比较分析表

四、建议与措施

1.加强生态监测培训

湖泊健康评估监测能力包括物理形态测量、水文监测、水质监测、生物监测等方面，目前生物监测方面则是短板，主要原因是缺少相关技术人才。生物监测对采样、检测以及分析评价等工作的技术要求相对较高，水生植物、底栖动物以及鱼类的监测相对薄弱，急需引进相关专业技术人员，并对现有相关人员进行系统培训，尽快建立一支专业监测队伍。

2.扩大评估试点范围，提高评估深度

定期开展健康评估非常必要：一要在试点工作基础上，全面推行河湖健康评估，建立健康评估制度，制定计划，定期开展健康评估，掌握主要河湖健康发展趋势；二要进一步提高健康评估深度，发现健康问题的同时找出产生问题的根源，从源头进行控防。

3.加强湖泊管理与保护

依次通过污染源头控制、河道截污、湖荡调节、河口湿地、生态修复、畅通湖流等多道防线，有效控制白马湖富营养化程度；通过湖泊水生植被、湖滨带生态系统、陆地生态系统等进行湖泊生态修复，通过加强湖泊污染源控制、强化湖泊环境管理、开展生态清淤等措施加强湖泊管理与保护，改善湖泊环境质量。

4.注重宣传教育与公众参与

随着白马湖生态旅游度假区建设全面启动，白马湖森林公园等重点景区建设稳步推进，应加强对白马湖景区管理，推动文明旅游建设。积极开展文明旅游宣传，通过多层次、多形式的宣传教育活动，引导市民游客树立生态文明观念。扩大公众参与力度，建立公众对环境的知情权、参与权和监督权的机制，真正把环境保护措施变为广大群众的自觉行动，成为污染防治的主力军

（作者单位：江苏省水文水资源勘测局淮安分局 223005）