太湖流域退渔还湖型湿地水环境恢复效果评价研究

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摘要:退化湿地的恢复是目前国际社会研究的热点问题,退化湿地的恢复效果评价作为湿地恢复研究的重要内容,在现代湿地生态恢复和湿地管理维护中具有重要意义。论文广泛研究相关的文献资料,梳理湿地恢复和退化湿地恢复评价的相关理论和实践。明确了湿地内涵及功能,阐述了湿地退化与恢复的概念、湿地恢复措施和原则,归纳国内外湿地恢复研究进展和相关理念,总结了国内外湿地恢复评价相关的实践,为进一步探索太湖流域湿地恢复评价提供理论依据和参考方法。论文从湿地工程水环境恢复效果评价角度出发,结合国内外湿地恢复评价相关的实践研究,确定选取了评价指标因子、采样方法,并明确了相应的评价方法与评价标准。本研究以上海市大莲湖湿地和苏州市游湖湾湿地为实例,依托退渔还湖湿地生态修复工程展开研究。大莲湖作为上海市青浦区水源地湖泊,湿地修复工程前监测显示其受鱼塘养殖污染严重,水质为劣V类;游湖湾作为渔业养殖高密度区,受农业生产和农村生活面源污染严重,水质为Ⅳ类。为了对水域进行治理,在大莲湖和游湖湾展开湿地生态修复工程,主要进行鱼塘改造、水系沟通、底泥疏浚、水生植被种植等。本文通过对生态修复工程的全程跟踪监测,分析修复工程中水质理化指标与生物指标随季节变化;通过工程前后以及工程区内外相关理化指标与生物指标的差异分析,评价生态修复工程的水环境恢复效果;通过分析工程区内生物指标与理化指标的相关关系,提出不同湿地生态修复效果的检验指标的敏感性。研究结果表明:通过生态修复工程的实施,大莲湖水质得到良好的改善,水体透明度、溶解氧呈增高趋势,TN、CODMn、浮游植物生物量、叶绿素a等呈下降趋势,TP、氨氮、硝酸盐氮浓度呈波动变化,没有统一趋势。与工程修复之前相比,溶解氧、TP、TN、CODMn、浮游植物丰度、叶绿素a有较大改善。修复区内TP、TN、NO3-N>的平均值分别为0.12mg,L-1、0.42mg·L-1、0.06mg·L-1、4.90mg·L-1、0.11mg·L-1,比修复区外对照点分别降低了62.50%、72.19%、92.86%、8.92%、63.33%;修复区内DO平均值为8.11mg·L-1,与修复区外相比提高了11.10%。通过综合水质标识指数进行评价,WQI=3.112,基本稳定在地表水Ⅲ类标准;浮游植物丰度和生物量得到良好控制,浮游植物区系得以改善。出水口水质明显优于进水口水质。苏州游湖湾湿地水环境得到显著改善。水体溶解氧含量表现出夏秋季较春季降低;水体透明度在69-82cm之间波动,四季之间无显著差异。水体TOC.TN、N03--N在监测期间呈下降趋势,CODMn变化不明显,TP、NH4+-N变化随季节波动,没有统一趋势。与工程修复之前相比,、TP和溶解氧均得到改善。水体溶解氧和透明度平均值与区外相比有所提高,CODMn显著降低,水体总有机碳下降不显著。区外TP浓度明显超标,平均为0.24mg·L-1,而区内水质经过恢复TP平均降到0.13mg·L-1;区外TN浓度达1.63mg·L-1,区内TN降到0.56mg·L-1。氨氮、硝氮的含量与区外相比下降明显。经综合指数模型计算,工程区内水质WQI值为3.401,属于Ⅲ类水,水质良好;区外对照点水质WQI值为4.512,属于Ⅳ类水,水质处于严重污染状态。通过研究工程区内理化指标和生物指标的相关关系,本论文提出不同(大小、人为干扰不同)湿地生态修复后水环境评价侧重的监测指标因子不同;同时,采取两个以上的参照系统以提高湿地恢复效果评估的有效性和可信度。
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