董宇虹

（衡水学院 河北 衡水 053000）

尽管湿地面积是地球上三大生态系统中面积最小的，但是湿地的生物多样性丰富，而且湿地储存了大量的水资源，降低了污染物浓度，这些功能都对人类的生存和生态环境的良好发展做出了贡献。我国幅员辽阔，自然环境结构复杂，湿地结构更为繁杂，保护好湿地环境的结构对于我国生物多样性的保护具有重大意义，所以，我们应该保护好我国的湿地[1]。衡水湖湿地位于河北省境内，旧时被称为千顷洼，1958年，衡水市政府对衡水湖进行改造，湖周围建设了许多堤坝，在此之后，将其更名为衡水湖[1]。衡水湖地理位置偏近郊，却隶属于桃城区。作为湿地，衡水湖发挥着重要作用，是集涵养水源、灌溉农田、生境维持、水生物种栖息地于一体的多功能湿地。由于我国大力宣传可持续发展战略，人们的环境保护意识日益增强，对衡水湖的保护工作也越来越重视。

1 衡水湖湿地水环境现状

衡水湖占地75km2，湖中心有一条湖心堤，被人为分为东西两边。衡水湖依据地理位置南高北低而建，因此西边湖水较东边湖水较深，西边湖水深度大约为19m，东湖比西湖浅1m。衡水湖水源来源较为广泛，主要是引水和过境洪水，其次是当地水域水流量。衡水湖植物种类复杂，有机物含量较高，成为有机物污染的主要来源；人类活动也严重影响着衡水湖水环境，衡水湖还是珍稀物种青头潜鸭的活动场地。因此研究衡水湖水环境，保护衡水湖湿地环境显得尤为重要。

2 研究方法

2.1 研究地点。根据衡水湖的地理位置及实验需要设置9个采样点，分别为大赵闸、开阔区、顺民南、顺民庄、荷花区、王口闸、芦苇中、南开阔、芦苇东。

2.2 采样与检测。①人工定点取样，实验室分析；②实验员采用便携式仪器进行现场取样检测。

2.3 测定指标。根据衡水湖主要污染来源，我们测定了以下指标：①BOD：在氧气充足的情况下，好氧微生物开始大量繁殖，分解水中的有机污染物，同时消耗水体中的氧气，消耗的氧气量可间接表示水体被有机物污染的程度大小。②COD：是指在特定情况下，微生物氧化1L 水中的还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的质量浓度(单位：mg/L)表示，能够间接表示水体的污染程度。③总氮：简称TN，水中总氮含量是衡量水质的重要指标之一，总氮定义是水中各种形态有机氮和无机氮的总量，以每升水中含氮的毫克数计算，用来表示水体受一些物质污染的程度和水体的自净能力。③总汞：有机汞和无机汞的总和。汞属于剧毒物质，对于环境有着极大危害。④总砷：单质砷毒性极低。

2.4 测定方法。测定总氮、总磷的方法是紫外分光光度法；测定样品中重金属的方法是原子荧光光谱法；测定BOD 的方法是稀释与接种法；测定COD 的方法是重铬酸钾法。

2.5 评价方法。采用综合污染指数法及污染分担率法来计算、评价衡水湖的污染程度。

2.5.1 污染指数。污染指数法是指用各监测断面监测得到数值的平均值与其评价标准的比值作为断面的污染分指数。该水体的污染指数等于各污染分指数相加，用来反映水体污染程度的大小，评定标准参见表1、表2。

式中：Pn为综合污染指数；Pi为污染分指数；n 为污染物项数；Ci为某污染物实测浓度；CSi为某污染物评价标准值(此次采用GB3838-2002中三类水标准值)。

2.5.2 污染分担率。

式中：Ki为某污染物在该段面各污染物中的污染分担率，Pi为污染分指数。

2.5.3 污染负荷比。

式中：m 为参与评价的断面；Q 为污染负荷比。

表1 污染指数等级划分标准

表2 水质达标情况划分标准

3 评价结果与分析

对衡水湖进行综合评价时选取了9个检测断面。6月份被测的9个断面氮磷值均高于前3个月，生化需氧量BOD 及化学需氧量COD 在5～6月份高于前2个月。这2项数值可以很好地反映衡水湖水质随季节变化的特性。

3.1 生化需氧量BOD 及化学需氧量COD。在气温很高的夏天，各种生物快速成长繁殖，尤其是肉眼不可见的微生物快速生长繁殖，促进了物质的分解。这个季节来往的船只又促进了水的流动和底泥的交换，从而使衡水湖的水可以更多地溶解获取泥土当中的营养盐。除了天然因素当地的人为因素对衡水湖也造成很大影响，衡水湖周边种植着大面积的农田与果树，农民使用的农药、化肥加剧了衡水湖湿地水环境的污染。夏天大量的雨水随农田灌溉水渗入衡水湖，加速了化学元素氮、磷向衡水湖的排放。化学需氧量和生化需氧量也随时间季节发生变动，这两者恰恰是检测水体质量的重要标准，这两者的数值可以代表湖水的污染度。衡水湖被自然界污染物(有机无机成分)污染，污染物自身进行氧化反应，不仅污染了水体，还增加了化学需氧量COD 值，同时也加速了那些寄生在污染物上的微生物对溶解氧的消耗，提高了湖水生化需氧量BOD 值。

表3 衡水湖水质空间分布比较

表4 衡水湖水质的时间分布比较

3.2 氮磷值。某些情况下，水体当中氮、磷平衡是一个很复杂的转化循环过程，它受多方面因素的制约和影响，比如酸碱度、水体温度、溶氧量、引水及水中的生物链等。6月份水体温度达到最高，这是水体生物、藻类等植物高速繁殖生长的时期，这些生物大量的分解吸收氮磷有机化合物，净化被污染的水体。但是此期间水下植物藻类等的分解使氮、磷元素被释放，再次破坏了水体元素的平衡，影响了水质。

图1 污染分指数折线图

3.3 污染分指数。从图1可以看出，3～6月份的污染指数总和呈上升趋势，其中以6月份最高，3月份最低。这是因为3月份温度低，微生物生长繁殖速度缓慢，对有机物的分解较差，植物代谢活动缓慢；3月降雨较少，地表径流对水质影响小；村民农业活动少，化肥影响小；冬季引水对湖水进行了稀释。各月各采样点水质污染随气温上升而上升，但是芦苇东、荷花区、开阔区除外，可能与植物的代谢活动加强有关，除此之外还可能受水体温度、pH 值、溶氧量、水环境生态系统中食物链、食物网的组成结构等多种因素的影响。

4 结论与讨论

通过对2018年3～6月份9个典型断面的水质监测数据进行分析，可以得出以下结论：衡水湖的水质情况基本达标，9个断面的综合评价指数，除6月份的水质污染情况较为严重，水质类别为4～5类，其余月份大多区域都基本达标或完全达标，污染物主要以总氮和总磷为主。对上述结果进行分析，大致可推测衡水湖水质在寒冷的冬天最好，温度舒适的春天较好，炎热的夏天、秋天质量最差。而污染原因主要是底泥长期沉淀的多种有机物发生了分解，所以，对水体污泥按时进行清理，可以较好地改善水质。同时要引导衡水湖周围农民合理控制施肥量及农药量，通过政府宣传等途径发展无公害农业，并注意衡水湖引水水质问题。