國(guó)內(nèi)湖庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀況調(diào)查

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本文作者：李子成鄧義祥鄭丙輝作者單位：中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院

湖庫(kù)水流滯緩，水力停留時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素容易累積而造成富營(yíng)養(yǎng)化[1-2]。20世紀(jì)90年代初，趙章元等人對(duì)我國(guó)24個(gè)湖泊的評(píng)價(jià)表明，除洱海和邛海沿屬于貧－中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)以外，其他均為中－富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，其中有8個(gè)達(dá)到重營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)[3]，可見(jiàn)當(dāng)時(shí)我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題就已經(jīng)十分嚴(yán)重。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)湖庫(kù)氮、磷污染負(fù)荷增加，富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)問(wèn)題有增無(wú)減，已經(jīng)成為我國(guó)湖泊面臨的重大環(huán)境問(wèn)題[4-8]。我國(guó)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域的“三河三湖”中“，三湖”的首要環(huán)境問(wèn)題均為富營(yíng)養(yǎng)化[9-11]。本文根據(jù)我國(guó)2005-2007年我國(guó)183個(gè)湖泊、541個(gè)水庫(kù)的調(diào)查資料，對(duì)湖庫(kù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行了分析，以了解我國(guó)湖泊的富營(yíng)養(yǎng)現(xiàn)狀，并促進(jìn)采取措施保護(hù)湖庫(kù)水質(zhì)、維護(hù)湖庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)的健康[12-15]。

1數(shù)據(jù)和方法

1.1數(shù)據(jù)調(diào)查概況

本次調(diào)查數(shù)據(jù)收集的時(shí)間期限為2005-2007年。湖泊資料覆蓋25個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）的183個(gè)湖泊、485個(gè)湖泊斷面，水庫(kù)資料覆蓋29個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的541個(gè)水庫(kù)、725個(gè)水庫(kù)斷面。西藏自治區(qū)和青海省沒(méi)有水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，見(jiàn)表1。湖庫(kù)斷面調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2，從表中來(lái)看，總磷和總氮的監(jiān)測(cè)率較高，透明度和葉綠素的監(jiān)測(cè)率相比較低。與現(xiàn)有的研究成果相比，本次調(diào)查數(shù)據(jù)不論是空間范圍還是水質(zhì)指標(biāo)上，都是一次較為全面的調(diào)查[16-19]。

1.2營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)方法

1.2.1評(píng)價(jià)參數(shù)

湖泊（水庫(kù)）營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的影響因素非常復(fù)雜，不同湖泊有一定差異和特性。為了統(tǒng)一評(píng)價(jià)，選擇了最有代表性的項(xiàng)目：葉綠素a（chla）、總磷（TP）、總氮（TN）和透明度（SD）4個(gè)項(xiàng)目，作為湖泊（水庫(kù)）營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目。

1.2.2評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

湖泊、水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分6級(jí)，包括：貧營(yíng)養(yǎng)、中營(yíng)養(yǎng)、輕度富營(yíng)養(yǎng)、中度富營(yíng)養(yǎng)、重度富營(yíng)養(yǎng)和異常富營(yíng)養(yǎng)?？紤]到我國(guó)湖庫(kù)N、P等營(yíng)養(yǎng)鹽濃度普遍較高的實(shí)際情況，對(duì)湖庫(kù)N、P的分類標(biāo)準(zhǔn)值作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，擬定出各評(píng)價(jià)參數(shù)的分類標(biāo)準(zhǔn)，如表3所示。

1.2.3評(píng)價(jià)方法

分別采用單項(xiàng)評(píng)價(jià)法和綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)[20]。單項(xiàng)評(píng)價(jià)法以各湖泊（水庫(kù)）水質(zhì)調(diào)查資料中透明度、葉綠素a、總氮和總磷的年均值，作為各單項(xiàng)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)資料，對(duì)照上述表3的湖庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，分別求得各評(píng)價(jià)參數(shù)水質(zhì)類別的湖泊（水庫(kù)）數(shù)量和占調(diào)查湖泊（水庫(kù)）總數(shù)量的百分比。綜合評(píng)價(jià)法對(duì)于面積較小，水質(zhì)為均勻混合或近似均勻混合型湖泊（水庫(kù)），以單個(gè)湖泊（水庫(kù)）為評(píng)價(jià)單元，以各湖泊（水庫(kù)）水質(zhì)的年均值為綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)資料，按前述評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用分類對(duì)照法，以該湖泊（水庫(kù)）各評(píng)價(jià)參數(shù)中的最高水質(zhì)類別，作為該湖泊（水庫(kù)）的水質(zhì)類別，求得各湖泊的污染程度和相應(yīng)的污染物，然后計(jì)算出各水質(zhì)類別湖泊（水庫(kù)）的數(shù)量和占調(diào)查湖泊（水庫(kù)）數(shù)量的百分比[21-22]。

2中國(guó)湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)現(xiàn)狀分析

2.1營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)

根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，我國(guó)183個(gè)湖泊單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)圖1。各指標(biāo)的具體評(píng)價(jià)情況如下:總磷：169個(gè)有調(diào)查資料的湖泊中，總磷達(dá)到貧營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊13個(gè)，占湖泊數(shù)量的7.69%；達(dá)到中營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊28個(gè)，占湖泊數(shù)量的16.57%；達(dá)到輕度污染標(biāo)準(zhǔn)的湖泊24個(gè)，占湖泊數(shù)量的14.20%；達(dá)到中富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊29個(gè)，占湖泊數(shù)量17.16%；達(dá)到重富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊15個(gè)，占湖泊數(shù)量8.88%，異常富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊60個(gè)，占湖泊數(shù)量35.50%，表明我國(guó)主要湖泊水體的總磷狀況較差?？偟?55個(gè)有調(diào)查資料的湖泊中，總氮達(dá)到貧營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊17個(gè)，占湖泊數(shù)量的10.97%；達(dá)到中營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊50個(gè)，占湖泊數(shù)量的32.26%；達(dá)到輕度污染標(biāo)準(zhǔn)的湖泊14個(gè)，占湖泊數(shù)量的9.03%；達(dá)到中富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊27個(gè)，占湖泊數(shù)量17.42%；達(dá)到重富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊8個(gè)，占湖泊數(shù)量5.16%；異常富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊39個(gè)，占湖泊數(shù)量25.16%，表明我國(guó)主要湖泊水體的總氮狀況較差。透明度：86個(gè)有調(diào)查資料的湖泊中，透明度達(dá)到貧營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊21個(gè)，占湖泊數(shù)量的24.42%；達(dá)到中營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊23個(gè)，占湖泊數(shù)量的26.74%；達(dá)到輕度污染標(biāo)準(zhǔn)的湖泊7個(gè)，占湖泊數(shù)量的8.14%；達(dá)不到重富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊35個(gè)，占湖泊數(shù)量40.70%。葉綠素a：76個(gè)有調(diào)查資料的湖泊中，葉綠素a達(dá)到貧營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊6個(gè)，占湖泊數(shù)量的7.89%；達(dá)到中營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊19個(gè)，占湖泊數(shù)量的25.00%；達(dá)到輕度污染標(biāo)準(zhǔn)的湖泊13個(gè)，占湖泊數(shù)量的17.11%；達(dá)中富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊12個(gè)，占湖泊數(shù)量15.79%；達(dá)到重富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊11個(gè)，占湖泊數(shù)量14.47%，異常富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的湖泊斷面15個(gè)，占湖泊斷面數(shù)量19.74%。

2.2各省湖泊水環(huán)境質(zhì)量比較分析

圖2是我國(guó)25?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）183個(gè)湖泊的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。安徽省獲得調(diào)查數(shù)據(jù)的湖泊最多，為42個(gè)；湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)較好的為海南省，1個(gè)被調(diào)查湖泊處于貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；其余25個(gè)省市自治區(qū)的湖泊都不同程度有富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)。其中北京的昆明湖異常富營(yíng)養(yǎng)化。吉林省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、青海省、山東省、浙江省、湖南省和新疆自治區(qū)所調(diào)查的湖泊都處于異常富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，需引起格外注意，富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分布的廣泛性表明我國(guó)湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)沒(méi)有地域性的區(qū)別，大部分區(qū)域的湖泊都會(huì)發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的狀態(tài)，這表明湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)控制的緊迫性和工作的艱巨程度。

2.3水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

全國(guó)183個(gè)調(diào)查湖泊按營(yíng)養(yǎng)類別統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖3。從總體來(lái)看，在183個(gè)調(diào)查湖泊中，其中4個(gè)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)參數(shù)至少存在1個(gè)的湖泊數(shù)量為173個(gè)，其中貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊數(shù)為8，占湖泊數(shù)量的4.62%；中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊25個(gè)，占湖泊數(shù)量的14.45%；輕富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊20個(gè)，占湖泊數(shù)量的11.56%；中富營(yíng)養(yǎng)水質(zhì)的湖泊29個(gè)，占湖泊數(shù)量的16.76%；重富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊13個(gè)，占湖泊數(shù)量的7.51%；異常富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊78個(gè)，占湖泊數(shù)量的45.09%。我國(guó)處于貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊比例為4.6%，重富營(yíng)養(yǎng)和異常富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊為52.6%，60%以上湖泊受到營(yíng)養(yǎng)鹽不同程度的污染，我國(guó)湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)十分嚴(yán)重。

3中國(guó)水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)現(xiàn)狀分析

3.1水庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量單項(xiàng)污染物評(píng)價(jià)

根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，我國(guó)531個(gè)水庫(kù)單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)圖4。各指標(biāo)的具體評(píng)價(jià)情況為：總磷：500個(gè)有調(diào)查資料的水庫(kù)中，總磷達(dá)到貧營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)170個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的34.00%；達(dá)到中營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)157個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的31.40%；達(dá)到輕富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)49個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的9.80%；達(dá)到中富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)36個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量7.20%；達(dá)到重富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)32個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量6.40%，異常富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)56個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量11.20%，表明我國(guó)主要水庫(kù)水體的總磷狀況較差。總氮：388個(gè)有調(diào)查資料的水庫(kù)中，總氮達(dá)到貧營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)111個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的28.61%；達(dá)到中營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)157個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的40.46%；達(dá)到輕度污染標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)31個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的7.99%；達(dá)到中富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)36個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量9.28%；達(dá)到重富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)22個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量5.67%；異常富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)31個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量7.99%，表明我國(guó)主要水庫(kù)水體的總氮狀況較差。透明度：110個(gè)有調(diào)查資料的水庫(kù)中，透明度達(dá)到貧營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)72個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的65.45%；達(dá)到中營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)18個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的16.36%；達(dá)到輕度污染標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)7個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的6.36%；達(dá)不到重富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)13個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量11.82%。葉綠素a：97個(gè)有調(diào)查資料的水庫(kù)中，葉綠素a達(dá)到貧營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)15個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的15.46%；達(dá)到中營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)37個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的38.14%；達(dá)到輕度污染標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)19個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的19.59%；達(dá)到中富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)13個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量13.40%；達(dá)到重富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)2個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量2.06%，異常富營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)11個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量11.34%。

3.2各省水庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量比較分析

全國(guó)183個(gè)調(diào)查湖泊按營(yíng)養(yǎng)類別統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖5。從總體來(lái)看，北京市、內(nèi)蒙古自治區(qū)、甘肅省所調(diào)查的水庫(kù)都處于異常富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。重慶市、山東省和海南省所調(diào)查的水庫(kù)數(shù)量在29個(gè)省中居前三位，另外，廣東省30個(gè)水庫(kù)中近90%處于貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)和中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，只有近10%的水庫(kù)處于輕富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；另外新疆自治區(qū)的3個(gè)水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)良好，其余省份的水庫(kù)都不同程度的出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化。富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分布的廣泛性也表明我國(guó)水庫(kù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)沒(méi)有地域性的區(qū)別，大部分區(qū)域的水庫(kù)都會(huì)發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的狀態(tài)。

3.3水庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

全國(guó)531個(gè)調(diào)查水庫(kù)按水質(zhì)類別統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖6。從總體來(lái)看，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在531個(gè)調(diào)查水庫(kù)中，4個(gè)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)參數(shù)至少存在1個(gè)的水庫(kù)數(shù)量有504個(gè)，其中貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的水庫(kù)數(shù)為98，占水庫(kù)數(shù)量的19.44%；中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的水庫(kù)159個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的31.55%；輕度污染水質(zhì)的水庫(kù)59個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的11.71%；中富營(yíng)養(yǎng)水質(zhì)的水庫(kù)54個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的10.71%；重富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的水庫(kù)44個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的8.73%；異常富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的水庫(kù)90個(gè)，占水庫(kù)數(shù)量的17.86%。我國(guó)水庫(kù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)要明顯好于湖泊。我國(guó)處于貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的水庫(kù)比例達(dá)22.8%，高于湖泊4.6%的水平；重富營(yíng)養(yǎng)和異常富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊為24.8%，低于湖泊52.6%的水平。受到營(yíng)養(yǎng)鹽污染的湖泊比例為35.0%，因此水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化污染控制也必須得到積極的重視。

4結(jié)論

（1）我國(guó)湖庫(kù)受營(yíng)養(yǎng)鹽污染的形勢(shì)十分嚴(yán)峻，除廣東以外，調(diào)查的28個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、自轄市）均有湖泊或水庫(kù)的處于重富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，富營(yíng)養(yǎng)化成為我國(guó)湖庫(kù)共同面臨的主要環(huán)境問(wèn)題。（2）總體而言，水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)要優(yōu)于湖泊，處于貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊和水庫(kù)比例分別為4.6%和22.8%，而重富營(yíng)養(yǎng)和異常富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊和水庫(kù)比例分別為52.6%和24.8%，但水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化污染其實(shí)也不容樂(lè)觀。（3）總氮、總磷、透明度和葉綠素a4項(xiàng)因子為富營(yíng)養(yǎng)污染（中富營(yíng)養(yǎng)、重富營(yíng)養(yǎng)和異常富營(yíng)養(yǎng)）狀態(tài)的湖泊比例分別為48%、62%、41%、50%，水庫(kù)比例分別為23%、25%、12%、27%，總磷超標(biāo)要重于總氮，透明度超標(biāo)比例相對(duì)較小。