北海湿地水质现状及保护建议

◇孙飞一

北京理工大学 生命学院，北京 100081

摘 要：湿地与森林、海洋并称全球三大生态系统，在世界各地分布广泛。云南腾冲北海湿地是我国湖泊湿地中的独特类型。随着人口的膨胀和经济的快速发展，对北海湿地资源的过度依赖加剧了北海湿地生态系统所面临的生态压力，严重威胁“浮毯”沼泽及其珍稀动植物的生存环境。本文通过对腾冲北海湿地目前现状的分析，提出了科学合理的建议。

关键词：北海湿地；现状；建议

1.前言

北海湿地自然保护区具有火山堰塞湖沼泽湿地和高原湖泊蔓延沼泽化的典型特征，是我国西部唯一有“浮毯型”沼泽草甸植被景观的天然湿地，该湿地有着极高的生物多样性价值、旅游观光价值和重要的生态功能，其中保护价值尤其突出。但是，由于腾冲旅游发展带来的经济冲击，人为活动干扰不断加剧，这导致北海湿地的功能下降，使北海湿地保护和资源利用的矛盾较为尖锐。因此，有效保护与科学合理地利用北海火山堰塞湖湿地资源，对于维护区域生态平衡，促进当地社会经济的可持续发展有着重要的意义。

2.研究方法

2.1　采样地介绍

北海湿地位于云南省保山市腾冲县北海乡，总面积为1 629公顷，距县城12.5千米，为大盈江的源头活水之一，所属区域的地势北高南低、东北高西南低，地热资源丰富，属我国三大地热区之一。区域内降雨主要受印度洋西南季风和太平洋东南季风的双重影响，夏秋季节湿热多雨，降雨量充沛；冬春季节受北方冷气团控制，冬无严寒且干燥少雨。

北海湿地自然保护区主要由青海和北海两个天然湖泊组成。两湖相距不足1 000米，但由于海拔高低有差异和环境不同，两湖的特色各不相同。青海在北海东部的丛山之间，海拔为1 950米，比北海高200余米，是典型的高山湖泊，其水从地下与北海湖相通，是北海湖的天然补给水源。与青海隔山相望的北海，位于双海坝子东北角的最低处。北海的平均水深约为6米，湖面有“浮毯式”的草排浮在水面上。在水深处“浮毯”的厚度可达2米以上，当地农民称之为“海排”或“草排”，这种自然奇观全国罕见。

北海湿地位于亚热带西南季风气候区的迎风面，降雨量丰富，为云南省的多雨区之一。区内气候温凉湿润，干、湿季分明。气温较多数同纬度、同海拔高度的地区低，年平均气温为14.7℃，最高温度为30.5℃，最低温为-4.2℃，年均降雨量为1 425毫米，11月～次年4月为干季（平均降雨量为224.4毫米），5～10月为雨季（平均降雨量为1 201毫米），年蒸发量为1 575毫米，平均湿度为79%。由于夏季雨日较多，日照偏少，其土壤温度较低。

北海湿地分布着丰富的动植物资源，共有湿地维管束植物159种，其中湿生植物130种，有国家1级保护植物莼菜，以及野菱、绶草、鹅毛玉凤花、睡莲、海菜花5种国家2级保护植物；有鸟类125种，其中湿地鸟类51种，包括国家1级保护动物3种，国家2级保护动物14种，两栖动物和爬行动物40种，鱼类6种。

腾冲北海湿地是1994年12月10日国家环保总局首批公布的33处国家重点保护湿地之一，1995年腾冲县政府建立了北海湿地保护区，同年成立了“腾冲县北海湿地保护委员会”，通过了《关于对北海湿地进行保护的决定》，2000年腾冲县人民政府批准建立了腾冲北海湿地自然保护区，并批准实施了《北海湿地保护区管理办法》。2001—2004年，县政府又委托云南省环境科学研究院对湿地进行考察研究，编制了《云南省腾冲县北海湿地保护区考察报告》和《云南省腾冲北海湿地保护工程可行性研究报告》，对湿地保护的重要性、必要性和紧迫性作了详尽的阐述，提出了一些可行的保护方案和管理措施。2005年1月20日，云南省政府批准建立了腾冲北海湿地省级自然保护区，同年，腾冲县与华隆集团签订合作协议，成立腾冲北海湿地生态旅游投资有限公司，对北海进行旅游开发，2012—2013年接待游客人数为年均15万人次。目前，北海湿地旅游还处于起步阶段。2007年9月，县林业局聘请西南林业学院国家高原湿地研究中心的有关专家对湿地保护区进行《总体规划》编制，规划总面积为1 629公顷，其中核心区的面积为384.5公顷，缓冲区的面积为236.4公顷，实验区的面积为1 008.1公顷。2009年7月《总体规划》获得了省人民政府的批准，使北海湿地的保护与开发步入正轨管理。在政府的组织领导下，目前完成退耕还湿2 800余亩，对退耕农户的补助要多于产量，保证了退耕还湿后农民的生活水平不下降，并有一定程度的提高，同时有关部门还建设了退耕还湿拦水坝，目前水位提升近1米，湿地面积由原来的807亩扩大恢复至3 300余亩。

2.2　采样地点

我们分别在北海湿地湖中（2014.8.21）和出水口（2014.8.21）取样，入水口因为在地下无法取到样品，通过数据采集以判断北海湿地的现状。为了判断形成北海湿地现状的原因，以昆明滇池、大理洱海作为对照参考系，其中在滇池取样点，我们在入水口（2014.8.17）、出水口（2014.8.17）、滇池中央（2014.8.17）均取到水样，在洱海采样点，我们在入水口（2014.8.18）、中央（2014.8.18）、出水口（2014.8.18）取样。

2.3　实验原理

2.3.1　总磷含量

在水中，磷可以以元素磷、正磷酸盐、缩合硫酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等形式存在。其主要来源为生活污水、化肥、有机磷农药以及洗涤剂中的磷酸盐增洁剂等。磷酸盐会干扰水厂中的混凝过程。水体中的磷也是藻类生长所需的一种关键元素，过量的磷是造成水体污秽异臭、湖泊发生水体富营养化和海湾出现赤潮的主要原因。因此总磷的测量对水质具有重要意义。总磷（Total Phosphorus，TP）是指在水样经消解后将各种形态的磷转化成正磷酸盐后测定的结果（以每升水样含磷的毫克数计量）。是水体中有机磷和无机磷的总和。

2.3.2　总氮含量

总氮（Total Nitrogen，TN）是衡量水体富营养化程度的重要指标。水中的总氮包括所有含氮化合物，即亚硝酸盐、硝酸盐、无机铵盐、溶解氧氮以及大部分有机含氮化合物中氮的总和，是反映水体富营养化的主要指标。

2.3.3　化学需氧量

化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）指的是废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质的氧当量。这是一个重要的、能够较快测定有机物污染的参数。

在水样一定的条件下，以氧化一升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，将之折算成每升水样全部被氧化后所需要的氧的毫克数，以“毫克/升”表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度，该指标也可作为有机物相对含量的综合测量指标之一。

2.3.4　氢离子浓度指数

氢离子浓度（hydrogen ion concentration），其数值俗称“pH”，是水溶液中酸碱度的表示方法。

2.4　实验方法

2.4.1　pH值的测定

用采用梅特勒-托利多pH计测定所有样品的pH值。

2.4.2　总氮的测定

（1）《碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（GB 11894—89）；

（2）稀释浓度测定范围：0.2～3.2毫克/升。

（3）测总氮：

①加1毫升水样，加5毫升碱性过硫酸钾。

②硝解（121℃，30分钟）。

③加（1+9）盐酸1毫升，用蒸馏水稀释至25毫升标线。

④测220纳米、275纳米吸光值。

⑤代入标线计算总氮浓度。

2.4.3　总磷的测定

（1）采用钼酸铵分光光度法（GB 11893—89）测定。

（2）稀释浓度测定范围：0.02～0.4毫克/升。

（3）测总磷：

①加1毫升水样，稀释至10毫升，然后加入1.6毫升过硫酸钾；

②硝解（121℃，30分钟）；

③稀释到25毫升，再加0.4毫升抗坏血酸，30秒后加0.8毫升钼酸盐，混匀，15分钟后于700纳米测定吸光值；

④带入标线方程得到为总磷浓度。

⑤50克/升过硫酸钾溶液：称取5克过硫酸钾，溶于水，转移溶液于100毫升容量瓶中，加水稀释至标线。

⑥100克/升抗坏血酸溶液：称取10克抗坏血酸，溶于水中，转移溶液于100毫升容量瓶中，加水稀释至标线。

⑦代入标线计算总磷浓度。

2.4.4　COD的测定

（1）《快速消解分光光度法》（HJ/T 399—2007）；

（2）稀释浓度测定范围：0～250毫克/升。

（3）测COD：

①2毫升水样+1毫升（K2Cr2O7+HgSO4）+4毫升（H2SO4+AgSO4）；

②硝解［硝解器］（165℃，15分钟）

③在440纳米测比色OD。

④最后代标线计算COD浓度。

2.5　实验数据

2.5.1　总氮、总磷、化学需氧量标准曲线的绘制

总氮以空白校正后的吸光度为横坐标，以其对应的总氮浓度为纵坐标，绘制标准曲线图（图16），总磷以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的总磷浓度为横坐标，绘制标准曲线图（图17），COD以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的COD浓度为横坐标，绘制标准曲线图（图18）。

图16

图17

图18

2.5.2　三个湖的水样水质数据

通过检测，得到对应水样中的水质数据表（表4）。

表4

3.结果与讨论

根据以上数据，做出各湖对比数据，如图19、图20、图21、图22所示，图5为pH值对比，图6为总氮对比，图7为总磷对比，图8为COD对比。

通过对上述数据进行分析，可以得出以下结论：

（1）根据图5可以判断，北海湖水基本处于中性状态，这有利于草排上植物在其水上生长，可以使草排在天然状态下保存完好。对比洱海、滇池、北海湖中央的数据可以发现其实它们基本均维持在中性，而对比三者出水口则发现，只有北海的pH有所下降，推测草排在其中可能有一定影响。

（2）根据图6可以发现，北海湖的总氮含量远远低于前两者，这使北海湖难以出现像前两者那样水体由于富营养化而蓝藻绿藻生长泛滥，鱼虾死亡，水体发臭的现象。但由于北海湖还处于未完全被开发状态，不能排除日后旅游开发对北海湖可能造成影响。

（3）根据图7可以发现，北海湖中央的总磷含量也远远低于滇池中央和洱海中央的总磷含量，同时可以发现北海湖出水口总磷含量依然远远低于滇池出水口和洱海出水口，虽然滇池出水口经过污水处理厂，其总磷依然远远高于北海，但需要注意的是北海湖的含磷量与洱海的含磷量差距并不远，加之洱海出现过水华，不能排除日后北海湖可能出现水华现象。

（4）根据图8可以判断，北海湖的COD低于其他两个湖，但是比较总磷、总氮的差异性，可以发现北海湖中央的COD差异并不是非常突出，这说明北海湖存在一定有机物污染问题，但没有滇池的有机物污染严重。北海湖的有机物污染来源可能与周边居民的活动和生活有一定关系。

（5）根据地表水环境质量标准（GB 3838—2002）判断，北海湖的水质可以达到Ⅱ类，虽然COD有点超标，但总体来看，北海湖水质优良，其中COD含量、总磷含量需要加以注意，虽然现在短时期其对水质的影响不会太明显，但随着时间的推移，其可能导致水体功能下降，使湿地的生态系统变得脆弱而不稳定。在旅游开发过程中，这两项指标很可能成为北海湖水质转变的潜在危险指标。

图19

图20

图21

图22

4.建议

4.1　加强对汇水区水源地的保护

一方面应结合护林防火，加强对这些植被的严格保护，另一方面应协调社区在汇水区范围内的陡坡耕地实行退耕还林，种植阔叶树种，增加植被覆盖率，逐步改善林分结构来增加水源涵养能力，减少产沙量及水土流失。

4.2　对入湖水源进行治理

为达到净化入湖水质的目的，应实施清除现有水源处餐馆，构建水源支流水池或水道用于社区生活用水等治理工程，并在支流汇入北海之前构建人工湿地处理这些生活污水，减少入湖生活污水中的氮、磷元素，同时加强社区污水处置处理和配套沟渠系统建设。

4.3　进行生态旅游规划，确保有序开发

实行生态旅游的自然保护区必须进行生态旅游规划，不仅要请专家进行科学考察和论证，调控入区游客的数量，而且要对景区内旅游路线进行设置；对各项旅游设施的建设规划布局，力求做到不破坏自然景观，不污染自然环境，不影响物种生存繁衍，最后要明令禁止在景区内修建宾馆、饭店和娱乐设施等，从多方面维护生态安全，保护北海湿地的生态系统。

4.4　加强宣传教育，提高公众的生态旅游意识

在保护与开发湿地的过程中，可通过对湿地知识和价值的介绍与宣传，使周围居民认识到保护湿地的重要性和必要性。应促进公民和社区参与湿地管理，以使经济发展与环境保护并行，让周围居民在生活水平得到提高的同时进行生态保护。如何促进居民生活水平的提高与北海湿地保护工程和谐共处，如何让居民自愿参与到湿地的保护管理中并愿意以身作则，是开展湿地保护与开发的重要目标。

参考文献

［1］赵祥华，夏冬青，曾昭朝.腾冲北海湿地问题诊断与工程对策措施研究［J］.环境科学导刊.2010，29（3）：56-59.

［2］水质总氮的测定——碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，GB 11894—89.

［3］水质总磷的测定——钼酸铵分光光度法，GB 11893—89.

［4］水质化学需氧量的测定——快速消解分光光度法，HJ/T 399—2007.

［5］董云仙.洱海蓝藻水华研究［J］.云南环境科学，1999，12：28-30.