太湖北部底泥中氮磷的空间变化和环境意义
流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究-概述说明以及解释
流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容旨在介绍本文的研究背景、目的以及主要内容。
以下是《流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究》概述部分的内容：1.1 概述太湖作为中国最大淡水湖泊之一，是中国经济发展和生态环境保护的重要区域。
然而，由于近年来在太湖周边进行的农业、工业和城市化的快速发展，太湖的水质和生态环境遭受了严重破坏。
底泥是太湖重要的污染源之一，其中含有大量的泥沙和营养盐，对太湖水质和生态系统健康产生了巨大影响。
因此，本研究旨在探究流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的影响。
通过开展一系列实验研究，我们将从实测数据出发，分析不同流速条件下太湖河道底泥的泥沙释放规律及其影响因素，并进一步探讨流速对底泥营养盐释放规律的影响。
本研究分为三个主要部分：第一部分是对流速对太湖河道底泥泥沙释放规律的影响进行实验研究；第二部分是对流速对太湖河道底泥营养盐释放规律的影响进行实验研究；第三部分是对流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。
通过以上研究内容的探索，我们将尝试揭示流速对太湖底泥释放行为的规律，为太湖水污染治理和生态修复提供科学依据。
通过本研究的开展，我们期待能够深入了解太湖底泥的释放规律，为太湖生态环境的改善和管理提供重要的理论和实践指导。
同时，本研究的结果也可为其他湖泊或水体地区的底泥污染治理提供参考。
文章结构部分的内容如下所示：1.2 文章结构本篇文章主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对研究背景和意义进行介绍，概述了本实验的目的和重要性。
另外，还简述了文章的研究方法和分析思路。
正文部分分为三个主要章节，分别是流速对太湖河道底泥泥沙释放规律影响实验研究、流速对太湖河道底泥营养盐释放规律影响实验研究以及流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。
每个章节都包括实验设计、实验过程和结果与分析三个小节，详细介绍了实验的设计和操作过程，并对实验结果进行分析和解释。
苏州太湖水体氮、磷含量及形态组成分析
苏州太湖水体氮、磷含量及形态组成分析杨文晶;谈剑宏;姜宇【摘要】研究基于2016年10～12月对苏州太湖水域中氮、磷营养盐浓度的水质监测,分析了太湖水域各种形态氮、磷营养盐的含量、形态组成和变化分布特点.苏州太湖水域中总氮以溶解态氮为主,平均占比为77.7％,溶解态无机氮中以硝酸盐氮为主,全区水体中总磷以溶解态磷为主,占比为54.6％,溶解态磷中以溶解态无机磷为主.不同区域各种形态分配比例不一,并且由于环境条件复杂多变,各种形态的浓度变化范围较大.分析成果可为太湖水环境治理和恢复提供可靠的背景资料和技术支撑.【期刊名称】《江苏水利》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】4页(P40-43)【关键词】氮;磷;形态组成;太湖【作者】杨文晶;谈剑宏;姜宇【作者单位】江苏省水文水资源勘测局苏州分局,江苏苏州 215011;江苏省水文水资源勘测局苏州分局,江苏苏州 215011;江苏省水文水资源勘测局苏州分局,江苏苏州 215011【正文语种】中文【中图分类】X8321 概述太湖位于长江中下游地区，是我国第三大淡水湖[1]。
近年来由于经济及人口的快速增长和城市化进程的加快，太湖的水质及富营养化问题愈发严重，对区域社会和经济的可持续发展产生了不利影响[2]。
太湖水环境治理已成为该地区的重点问题[3]。
氮、磷营养元素是湖泊生态系统中极其重要的生态因子，也是引发江河湖泊等永久性湿地发生富营养化的重要因子之一，不同形态氮、磷元素的空间分布格局显著影响着湖泊湿地的诸多生态过程[4]。
因此，了解太湖水体中氮、磷等生源要素的含量、形态组成和分布规律，是研究氮、磷营养元素行为微观过程的重要基础和前提，对于太湖水环境治理有重要的意义。
2 样品采集与检测2.1 样品采集对太湖苏州水域进行实地调查，在湖心区、胥湖和东太湖3个湖区各选了1个代表站，分别是平台山、胥湖中和东太湖（见图1），开展水质采样和监测工作。
采样时间为2016年10～12月，每月利用快艇等交通工具到湖中选定点位进行采样，共计采样31次，平均每月采样10次。
太湖的富营养化发生的原因与治理对策
太湖的富营养化发生的原因与治理对策摘要：太湖流域是我国经济最发达的地区之一。
又是我国著名的旅游胜地。
随着社会和经济的发展。
太湖流域的GDP总值在全国占有重要的地位，但是，由于众多人为因素的影响，已导致太湖生态环境急剧恶化，特别是水体污染与富营养化情况日趋严重。
本文简述了太湖富营养化的成因、发展与现状，并简单介绍了一些治理太湖富营养化的治理对策。
前言太湖是我国第三大淡水湖泊，位于经济发达的长江三角洲，流域包括苏州、无锡、湖州等38个市县，是当地经济发展和人民生活的重要淡水资源,太湖水是沿湖居民的生命之水，其中苏州和无锡的生活、生产用水中80．0％取自于太湖。
太湖是典型的大型浅水湖泊，湖泊面积约 2338km²，平均水深只有 1.9m ，湖水滞留期约 300 天，各湖区水动力差异显著。
20世纪60年代，太湖略呈贫营养状态，1981年时仍属于中营养湖泊，但从20世纪80年代后期，由于周边工农业的迅速发展，太湖北部的梅梁湾开始频繁暴发蓝藻、水华。
而后，太湖污染日趋严重，造成了湖泊富营养化，水质恶化，蓝藻水华频繁暴发。
曾经让人流连忘返的太湖现在已变得腥臭远扬。
一、太湖富营养化的成因（一）太湖富营养化的主要因素1．农业污染农药和肥料的流失成为农业污染很重要的一个因素。
据有关研究成果表明，单位耕地面积的化肥施用量(折纯)由20世纪80年代不足200 kg·hm-²提高到目前600 kg．hm-²左右．单位耕地面积的农药用量达25 kg．hm-²至30kg·hm-²。
但是农药和化肥的利用率却没有随着用量的增加而增加，反而降低了。
人们用的化肥和农药逐渐增多，水体的氮磷含量明显升高。
雨水冲刷不当和灌水不当，带有超含量氮、磷的水体就流入河道。
既造成营养和有效成分流失、又污染水环境。
农药和化肥施用的广泛、分散、不合理等特点，使之成为水体富营养化的重要污染。
太湖水环境富营养化现状分析及治理建议
太湖水环境富营养化现状分析及治理建议【摘要】根据2003年至2006年太湖水域的水质监测结果，分析了太湖的水质现状、空间分布特征及变化趋势，其中总氮、总磷和Chl.a整体呈逐年增多的趋势，COD Mn 在2005年出现一个峰值后，开始出现下降的趋势。
在年内变化方面，总氮浓度峰值在春季3月份，此后便稳步下降，到8-9月达到年最低值；Chl.a年内峰值主要出现在温度较高的5-9月份；CODMn和总磷年内变化不明显。
太湖目前整体呈中度富营养状态，且富营养化程度呈逐年增高趋势，部分湖区已接近重度富营养状态。
【关键词】富营养化太湖现状分析治理太湖地区位于东经119°21′-122°00′，北纬30°19′-32°00′，由上海市、江苏苏南地区与浙江杭嘉湖地区组成。
太湖水是沿湖居民的生命之水，其中苏州和无锡的生活、生产用水中80.0%取自于太湖。
但自改革开放以来，在重经济轻环境的发展过程中，太湖污染日益严重。
2007年无锡太湖蓝藻大爆发，再一次将人们的眼光聚焦在了太湖。
为了更好地了解近些年来无锡太湖的水环境特征及其变化情况，我们对无锡太湖21个监测点近4年来的监测数据进行了研究分析，初步探讨了无锡太湖水环境演变特征。
1 数据来源和水环境参数本文数据主要来自2003~2006年太湖21个监测点的监测数据。
本文主要研究分析的水环境参数有：水温（t）、透明度（SD）、总氮（TN）、总磷（TP）、叶绿素（Chl.a）、化学耗氧量（CODMn）。
2 结果与分析2.1太湖水环境指标的变化特征太湖月水温最高出现在8月份，平均为32.2℃，最低水温出现在1月，平均为4.3℃。
水体透明度成逐年降低的趋势，2003年水体透明度平均值为0.35，到2006年则降为0.25（如图1b所示）。
由此可推知，无锡太湖水体中的悬浮物呈逐年增多的趋势。
总氮的变化趋势如图1a所示，整体呈逐年增多的趋势。
太湖富营养化现状及原因分析
太湖富营养化现状及原因分析太湖，这座位于中国江苏和浙江两省交界处的宁静湖泊，近年来面临着一个严重的问题——富营养化。
富营养化是指水体中富含氮、磷等营养物质，导致水生植物如藻类等大量繁殖，最终影响水质的现象。
本文将探讨太湖富营养化的现状及其原因。
太湖地处长江三角洲，气候条件适宜，属于亚热带湿润气候区。
湖区水域广阔，水资源丰富，是周边城市的重要水源地。
然而，随着经济的发展和人类活动的加剧，太湖的水质逐渐恶化，富营养化问题日益严重。
根据近年来的调查数据显示，太湖流域的水体中氮、磷等营养物质的含量普遍偏高，使得藻类等水生植物大量繁殖。
夏季是太湖富营养化的高发期，由于气温高、降雨少，藻类繁殖速度加快，导致湖水透明度下降，水质逐渐恶化。
太湖富营养化的主要原因是人类活动的影响。
农业生产的过度施肥和城市污水的排放，使得大量的氮、磷等营养物质进入太湖。
随着太湖流域城市化进程的加快，水体生态系统的自然平衡受到破坏，生物多样性减少，导致水生植物繁殖失控。
环太湖地区的工业发展也给水质带来了严重的污染。
太湖富营养化已经对当地生态环境和人们的生活带来了严重的危害。
水体中的有毒物质和有害微生物含量增加，影响了饮用水的质量。
同时，富营养化还导致了水生生态系统的失衡，许多珍稀水生生物如中华鲟、太湖银鱼等濒临灭绝。
为了防止和减轻太湖富营养化的程度，政府和环保组织采取了一系列措施。
政府加强了对太湖流域的环境管理，严格控制了农业生产的化肥使用量，并加强了对城市污水排放的监管。
政府还实施了一系列的生态修复项目，如建立生态保护区、修复受损生态系统等。
环保组织积极倡导公众参与环保活动，提高人们的环保意识。
例如，组织志愿者清理湖边的垃圾，减少人为因素对太湖的破坏。
科研机构也在积极研究太湖富营养化的治理方法，如引进新技术改善水质、推广生态农业等。
通过政府、环保组织和科研机构的共同努力，相信太湖的富营养化问题会得到有效的缓解。
太湖富营养化是一个严重的环境问题，需要全社会共同和努力解决。
太湖湖滨带底泥氮、磷、有机质分布与污染评价
太湖湖滨带底泥氮、磷、有机质分布与污染评价王佩;卢少勇;王殿武;许梦爽;甘树;金相灿【摘要】采集了环太湖湖滨带表层(0～10cm)底泥,研究分析了湖滨带底泥中有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)的空间分布特征,并对太湖湖滨带底泥进行营养评价.结果表明,湖滨带底泥中OM含量在1.42％～9.96％之间,空间分布趋势为:东太湖＞竺山湾＞贡湖＞梅梁湾＞南部沿岸＞东部沿岸＞西部沿岸；TN含量在458～5211 mg/kg之间,空间变化趋势为东太湖＞竺山湾＞东部沿岸＞贡湖＞南部沿岸＞梅梁湾＞西部沿岸；TP含量在128.56～1392.16mg/kg之间,空间变化趋势为竺山湾＞梅梁湾＞东太湖＞南部沿岸＞贡湖＞东部沿岸＞西部沿岸,OM与TN分布趋势相似,TN与OM之间极显著正相关(r=0.903,P＜0.01),TP与OM之间弱相关(r=0.073,P＜0.332).结合综合污染指数和有机指数评价法可知,太湖湖滨带底泥环境质量整体较好,氮、磷污染除东太湖和竺山湾属重度污染外其他各区属轻中度污染；有机污染除东太湖外大部分区域属较清洁区.%Top layer (0～10 cm) samples in the lakeside zones of Taihu Lake were collected. The content of organic matter (OM), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) were measured, and finally pollution assessment for top layer sediments was made. The results showed that the OM levels in top layer sediments in lakeside zones of Taihu Lake ranged from 1.42% to 9.96%. The spatial change trend of OM content of the top layer sediment in the decrease order as follows: Eastern Taihu Lake, Zhushan Bay, Gonghu Bay, Meiliang Bay, South shore, East shore, and West shore. TN content of the top layer sediment had a similar spatial distribution regularity with OM, ranged from 458mg/kgto 5211mg/kg. The spatial change trend of TN in the decreaseorder as follows: Eastern Taihu Lake, Zhushan Bay, East shore, Gonghu Bay , South shore, Meiliang Bay and West shore. TP content of the top layer sediment ranged from 128.56mg/kgto 1392.16 mg/kg. The spatial change trend of TP in the decrease order as follows: Zhushan Bay, Meiliang Bay, Eastern Taihu Lake, South shore, Gonghu Bay, East shore and West shore. OM content and TN content had very significant positivecorrelation(r=0.903, P<0.01), but no obvious correlation with TP content (r=0.073, P<0.332) in the top layer sediments. Based on comprehensive pollution index and organic index, the environmental qualities of sediments in the whole lakeside zones still belonged to clean category. Except for Eastern Taihu Lake and Zhushan Bay seriously polluted by N, P and the other areas were mild-to-moderate pollution. The organic pollution of most areas was under lower pollution level except East shore.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2012(032)004【总页数】7页(P703-709)【关键词】太湖;湖滨带;总氮;总磷;有机质;评价【作者】王佩;卢少勇;王殿武;许梦爽;甘树;金相灿【作者单位】河北农业大学资源与环境科学学院,河北保定071002;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012;河北农业大学资源与环境科学学院,河北保定071002;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012【正文语种】中文【中图分类】X142底泥是生态系统的重要组成部分,底泥不仅可间接反映水体的污染情况、水动力状态,且在外界水动力因素制约下向上覆水体释放营养成分,影响湖泊水质和富营养化过程[1].太湖位于长江三角洲南缘,介于N30°55′42″～31°33′50″,E119°53′45″～120°36′15″ 之间,是我国第三大淡水湖[2].内湖滨带是湖泊流域中水域与陆地相邻生态系统间的过渡地带,是湖泊生态系统受人类活动影响最敏感的部分.内湖滨带在促淤造地、维持生物多样性和生态平衡及提升生态旅游品质等方面[3-4]均十分重要.近年来,由于滨湖地区社会经济迅速发展,入湖污染负荷增加,太湖水体和底泥中的污染物不断积累,湖泊富营养化有加重趋势[5].目前,针对太湖水体及底泥已有大量研究,如邓建才等[6]研究了太湖水体氮磷的空间分布;金相灿等[7]研究了太湖东北部底泥可溶性氮、磷的季节性变化;赵兴青等[8]采集了不同季节太湖梅梁湾和贡湖底泥柱样,研究了底泥营养盐含量的垂直变化;雷泽湘等[9]研究了水生植物氮磷与湖水和底泥氮磷含量的关系;张明礼等[10]研究了太湖竺山湾底泥中有害物质含量.但对太湖湖滨带底泥的研究鲜有报道.本文通过对太湖湖滨带不同分区底泥的分析,揭示太湖湖滨带底泥有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)的污染现状、分布特征并对其进行营养评价,旨在系统全面的揭示太湖湖滨带底泥污染现状,为太湖富营养化控制提供理论指导和技术支撑.1 材料与方法1.1 样点的布设与采集本次全湖湖滨带大规模调查,旨在全面了解环太湖湖滨带底泥的污染现状.调查范围为环太湖防洪大堤内,水向辐射带 50～100m内的区域,平均水深1.4m.采样时间为2010年08月.用彼德森采泥器,采集表层底泥,泥厚 10cm.环太湖湖滨带共布50个点,湖滨带分区及点位布置见图1.图1 太湖湖滨带分区及底泥采样点位Fig.1 The regional classification and sampling sits in the lakeside zones of Taihu Lake由太湖水专项湖滨带课题组绘制样品采后冷藏带回实验室,待底泥冷冻干燥后,去除样品中贝壳、杂草、沙粒等杂物,经研磨、过筛(100目)后,保存于密封袋中,置于冰箱待用.1.2 底泥测定项目与方法底泥主要测定项目包括 OM(重铬酸钾容量法)、TP(SMT法)、TN(全自动凯式定氮法) [11].1.3 数据处理数据处理及其相关分析用 Excel2007与 SPSS16.0软件.2 结果与讨论2.1 OM分布特征OM 是底泥中重要的自然胶体之一,也是反映有机营养程度的重要标志[12].由图2可知,湖滨带各分区底泥中OM含量在1.42%～9.96%间,各分区平均值由高到低依次为:东太湖＞竺山湾＞贡湖＞梅梁湾＞南部沿岸＞东部沿岸＞西部沿岸.东太湖OM最大值、最小值、平均值分别为:9.95%、2.85%和5.66%,均为各分区中最高,其它各区差异不大.图2 太湖湖滨带底泥有机质分布Fig.2 Distribution of organic matter in sediments of lakeside zones of Taihu Lake研究表明,富营养化水体中底泥所含OM,一般来自城市生活污水和水生生物死亡残骸长期积累[13-14].东太湖周围多为出湖河流[15],因此受生活污水影响较小.东太湖湖滨底泥OM较高,可能与围网养殖及水生植物大量生长有关.2009年初虽完成了围网大规模缩减,2010年东太湖围网养殖面积约2600hm2[16],但杨再福等[17]认为,东太湖的围网养殖面积至少应控制在1000hm2以内,才能保证东太湖生态可持续发展,因此由围网养殖导致鱼蟹饵料及排泄物沉积;围网引起的湖面狭窄,吹程减小,风浪减弱等问题仍存在,再加上沼泽化加剧,1959～ 1997年东太湖沼泽化综合指数由1.47增至2.41[16],由此导致挺水植物及浮叶植物的大量生长,2009年水生植物覆盖率达97%,为全湖水生植物发育最好的区域[18],大量水生植物残体沉积可能是导致东太湖比其他各区OM高的主要原因.2.2 TN、TP分布特征及分析由图3(a)可知:太湖湖滨带底泥TN空间分布差异显著,TN含量在 458～5211mg/kg间.各分区TN含量平均值变化趋势:东太湖＞竺山湾＞东部沿岸＞贡湖＞南部沿岸＞梅梁湾＞西部沿岸.根据 EPA制定的底泥分类标准,各区 TN平均值:梅梁湾和西部沿岸 TN＜1000mg/kg,属轻度污染区;东太湖在2000mg/kg以上,属重度污染区;其他各区均在1000～2000mg/kg间,属中度污染区.从图4(a)可见,TN与OM之间极显著正相关(r=0.903, P＜0.01),说明OM在底泥中的富集是TN的主要来源,TN和OM的沉积具很高的协同性,它们主要通过水生植物残体的沉积过程进入底泥[19-20].因此东太湖底泥中 TN 也比其他各区高.图4 太湖湖滨带底泥TN、TP与OM回归分析Fig.4 Regressions of TN, TP to OM in sediments of lakeside zones of Taihu Lake由图 3(b)可见太湖湖滨带底泥中 TP含量在128.56～1392.16mg/kg间,各分区TP平均值变化趋势:竺山湾＞梅梁湾＞东太湖＞南部沿岸＞贡湖＞东部沿岸＞西部沿岸.根据EPA制定的底泥分类标准,各分区TP平均值:梅梁湾在420～650mg/kg 间,属中度污染区;竺山湾大于 650mg/kg,属重度污染区;其他各区均小于420mg/kg,属轻度污染区.由图 4(b)可知,TP与 OM 之间弱相关(r=0.073,P＜0.332),表明 TP主要并非由底泥中OM 的富集造成.根据对湖滨带底泥进行的磷形态分析及文献[20]可知,无机磷是太湖湖滨带底泥中磷的主要存在形式,外源输入是无机磷的重要来源.竺山湾和梅梁湾磷污染显著高于其它各区可能因为:两区位于太湖北部重工业污染区,湖滨区有多条入湖河流河口,形成较长的河口型湖滨带.根据课题组同期河流调查监测数据:竺山湾附近有太滆运河、漕桥、殷村等入湖河流,各河流水体中TP平均超过0.17mg/L,超出地表水环境质量Ⅳ类标准,河流底泥中 TP含量平均约800mg/kg,超过 EPA制定的底泥重度污染标准(650mg/kg),梅梁湾附近入湖河流武进、直湖等水体中TP平均浓度和底泥中TP平均含量分别为0.18mg/L和 412.06mg/kg;因此竺山湾受入湖河流污染较重;再加上竺山湾独特的地理环境,又处于下风向,为蓝藻堆积严重区,藻类死亡堆积,就全湖看,易形成厌氧环境,利于反硝化作用,故 N含量会降低,而P含量高,藻类沉积带来的N、P及OM多.3 太湖湖滨带底泥营养评价目前对浅水湖泊底泥的污染状况尚无统一的评价方法和标准,多用有机指数和有机氮评价法[21],只考虑了OM和有机氮,而忽略了P;有的参用加拿大安大略省环境和能源部(1992)制定的环境质量评价标准[22-27],该标准根据底泥中污染物对底栖生物的生态毒性效应进行分级,虽然后者考虑到磷,但此标准源于对海洋底泥的生态毒性分析.因此本文针对太湖湖滨带各区底泥 N、P、OM的分布特点,用综合污染指数评价法和有机指数评价法来评价太湖湖滨表层带底泥污染现状.以1960年太湖底泥中TN、TP实测值的平均值作为背景值(即评价标准),由单项污染指数计算公式[28]:式中: Si 为单项评价指数或标准指数, Si大于 1表示含量超过评价标准值; Ci为评价因子i的实测值; Cs为评价因子 i的评价标准值 CSTN= 0.067%,CSTP=0.044%[29]. F为n项污染物污染指数平均值, Fmax为最大单项污染指数. 太湖湖滨带各分区底泥氮磷污染评价及污染程度分级结果见表1和表2.表1 太湖湖滨带各分区底泥综合污染评价Table 1 Comprehensive pollution assessment for the sediments in lakeside zones of Taihu Lake注:评价标准参照国内外有关资料[30],结合太湖湖滨带底泥实际情况而定湖滨带分区 STN 等级STP 等级 FF 等级梅梁湾 1.28 2 0.92 1 1.19 2竺山湾 2.76 4 2.09 4 2.60 4西部沿岸 1.06 2 0.38 1 0.90 1南部沿岸 1.77 3 0.86 2 1.56 3东太湖 3.83 4 0.69 2 3.14 4东部沿岸 0.78 1 0.24 1 0.66 1贡湖 1.00 2 0.67 2 0.92 1表2 太湖湖滨带底泥综合污染程度分级Table 2 Standard and level of comprehensive pollution in sediments of lakeside zones of Taihu Lake等级划分 STN STP FF 等级1 STN＜1.0 STP＜0.5 FF＜1.0 清洁2 1.0≤STN≤1.5 0.5≤STP≤1.0 1.0≤FF≤1.5 轻度污染3 1.5≤STN≤2.0 1.0＜STP≤1.5 1.5＜FF≤2.0 中度污染4 STN＞2.0 STP＞1.5 FF＞2.0 重度污染根据表1中综合污染指数,可得湖滨带其各分区底泥污染分布(图5).依据表 2,太湖湖滨带各分区底泥污染平均水平依次是东太湖＞竺山湾＞南部沿岸＞梅梁湾＞贡湖＞西部沿岸＞东部沿岸.东太湖和竺山湾属重度污染区,南部沿岸属中度污染区,梅梁湾属轻度污染区,贡湖、西部沿岸、东部沿岸属清洁区.综合污染指数评价法将选用的评价参数TN、TP综合成一个概括的指数值来表征底泥污染程度,其相对于单一指数法而言具优越性,是综合信息输出[31].综合污染指数法忽略了OM指标,所以本文用有机污染指数法[25]对太湖湖滨带底泥污染现状进一步评价,使评价结果更完善.式中: OC为有机碳,%;ON为有机氮,%.太湖湖滨带各分区底泥有机污染评价结果见表3,太湖底泥有机指数评价标准见表4. 表3 太湖湖滨带各分区底泥有机污染评价Table 3 Organic pollution assessment for the sediments in lakeside zones of Taihu Lake湖滨带分区OC(%) ON(%) OI 等级梅梁湾1.48 0.08 0.12 Ⅱ竺山湾1.84 0.18 0.32 Ⅲ西部沿岸1.09 0.07 0.07 Ⅱ南部沿岸1.60 0.11 0.18 Ⅱ东太湖2.63 0.24 0.64 Ⅳ东部沿岸0.86 0.07 0.06 Ⅱ贡湖1.52 0.06 0.09 Ⅱ表4 太湖底泥有机指数评价标准[32]Table 4 Assess standards of organic index in sediments of lakeside zones of Taihu Lake项目 OI＜0.050.05≤OI＜0.20 0.20≤OI＜0.5 OI≥0.5类型清洁较清洁尚清洁有机污染等级Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ由表 4各分区平均有机污染指数绘出有机污染分布图(图6).从图6可见各分区有机污染分布情况:东太湖＞竺山湾＞南部沿岸＞梅梁湾＞贡湖＞西部沿岸＞东部沿岸.根据表4的评价标准,东太湖属有机污染区,其它湖区除竺山湾属尚清洁湖区外,都属较清洁湖区.有机指数评价结果与综合污染指数评价结果一致,均显示东太湖湖滨带底泥氮磷污染及有机污染属重污染区,但在实际调查过程中发现,东太湖湖滨区是各区中水质环境最好的区域,如2.1所述,东太湖水生植物越来越多,水生植物及藻类残体沉降是东太湖营养盐负荷的的主要来源.其次是竺山湾.其污染严重的原因主要是外源输入,生活污水、工业废水及农业面源排放随入湖河流注入太湖,且受太湖东南风影响,污染物不易扩散,从而使藻类大量生长积聚,导致该区污染严重,蓝藻频生,因此,控制外源贡献仍是竺山湾污染控制的重要对象.4 结论4.1 太湖湖滨带底泥中 OM 为 1.42%～9.96%,空间变化趋势为东太湖＞竺山湾＞梅梁湾＞东部沿岸＞南部沿岸＞贡湖＞西部沿岸;TN 含量在458～ 5211mg/kg 间,空间变化趋势为东太湖＞竺山湾＞东部沿岸＞贡湖＞南部沿岸＞梅梁湾＞西部沿岸;TP含量变化在 128.6～1392.16mg/kg间,空间变化趋势为竺山湾＞梅梁湾＞东太湖＞南部沿岸＞贡湖＞东部沿岸＞西部沿岸,其空间分布与OM、TN不同,最大值出现在竺山湾,其原因可能竺山湾处于下风向,易于藻类堆积、形成底泥还原环境,从而使该区成为重污染区.4.2 太湖湖滨带底泥中TN含量与OM含量极显著正相关(r=0.903, P＜0.01),TP 含量与OM之间弱相关(r=0.073, P＜0.332).用污染指数法与有机指数评价法对太湖湖滨带表层底泥的分析表明,太湖湖滨带底泥环境质量整体较好,N、P污染除东太湖和竺山湾属重度污染外其他各区属轻中度污染;有机污染除东太湖外大部分区域属较清洁区.参考文献：[1] 朱元容,张润宇,吴丰昌.滇池沉积物中氮的地球化学特征及其对水环境的影响 [J]. 中国环境科学, 2011,31(6):978-983.[2] 张雷,郑丙辉,田自强.西太湖典型河口区湖滨带表层沉积物营养评价 [J]. 环境科学与技术, 2006,29(5):4-7.[3] David Pearson. 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太湖流域农业面源氮磷流失生态拦截工程技术
中国给水排水
CHINA WATER ＆ WASTEWATER
Vol． 28 No． 22 Nov． 2012
太湖流域农业面源氮磷流失生态拦截工程技术
杨 雪1， 梅 凯1， 吴 昊2
（ 1． 南京工业大学 环境学院，பைடு நூலகம்苏 南京 210009； 2． 江苏省农业环境检测与保护站，江苏 南京 210036）
生态拦截系统包括生态沟渠技术、拦截坝技术、 生态型组合净化塘技术等，适用于不同地形、地势的 面源氮磷流失生态拦截。 1. 3. 1 生态拦截沟、渠技术
1 面源氮磷流失拦截工程的技术与内容
1. 1 面源氮磷流失拦截工程概念 面源氮磷流失拦截工程是指利用现有地形和农
田沟、渠、塘及湿地等条件，以生态工程技术、水体修 复方法为基础，以种植高富集氮磷植物为主要途径， 将植物净化和工程措施相结合，通过拦截、阻隔、沉 淀、吸附、降解、吸收氮磷营养物，辅以“三清除”（ 清 除垃圾、淤泥、杂草） 和“三拦截”（ 拦截污水、泥沙、 漂浮物） 的措施，从而实现对面源流失的氮、磷进行 有效拦截控制，降低水体中的氮、磷浓度［3 ～ 5］。 1. 2 面源氮磷流失拦截工程的技术路线
（ 1． College of Environment，Nanjing University of Technology，Nanjing 210009，China； 2． Jiangsu Agricultural Environment Monitoring and Protection Station，Nanjing 210036，China） Abstract： Agricultural production is an important factor of non-point source pollution in Taihu Lake basin，in which arable land runoff pollution accounts for a large proportion． Taking the ecological interception project of nitrogen and phosphorus loss in Taihu Lake basin for example，the principle and specific technical measures including ecological interception ditch and channel，spillway dam and ecological purifying pond were described，and the environmental benefit was analyzed． Key words： Taihu Lake basin； agricultural non-point source pollution； interception of nitrogen and phosphorus； ecological restoration
土地利用变化对太湖流域生态环境影响研究
土地利用变化对太湖流域生态环境影响研究太湖是中国第三大淡水湖泊，位于江苏、浙江两省交界处，是长江经济带和长江三角洲地区的重要生态屏障和水资源供给基地。
太湖流域的土地利用变化直接影响着太湖的水环境和生态系统的健康。
因此，研究土地利用变化对太湖流域生态环境的影响显得尤为重要。
太湖流域的土地利用变化主要是自然因素和人为因素综合作用的结果。
其中，自然因素包括气候、地形、土壤等，而人为因素则包括城市化、工业化、农业生产等。
城市化和工业化的快速发展，导致土地大量开发利用，其带来资本和技术上的巨大优势和生产力水平的不断提高，但也带来了一系列的环境问题，比如空气、水、土壤污染高发。
农业生产作为太湖流域的主要经济活动，其地位和作用不可忽视，但在长期的过程中，大量的农药、化肥和畜禽粪便等污染物的使用加剧了太湖流域的污染程度。
土地利用变化对太湖流域水环境的影响是显著的。
随着城市化和工业化的持续推进，大量的排污口排放了大量的污染物进入了太湖流域水体，导致水体质量下降。
其中，太湖流域的非点源污染是主要污染源之一，它不仅严重影响水体质量，甚至还对太湖流域的生态系统造成严重破坏和损失。
而农业生产中的污染物也是太湖流域水环境的重要污染源，其中不仅包括污水、沉积物、养分和农药等，还包括大量的畜禽粪便。
研究表明，畜禽粪便中的氮、磷和有机物等是导致太湖流域水体富营养化和生态环境问题的重要原因。
土地利用变化对太湖流域生态系统的影响也是显著的。
太湖流域的生态系统是复杂的、高度耦合的系统，土地利用变化引起的自然和人为因素的扰动直接影响着生态环境的平衡。
城市化和工业化的发展使得太湖流域的生态系统受到了很大的破坏。
开发建设带来了生态系统环境重构，大面积的土地开发使用和破坏森林、湿地等自然生态系统，导致物种灭绝、生态环境失衡等问题出现。
和水环境一样，农业生产也显著地影响了太湖流域的生态环境。
土地整治、大面积的化肥和农药使用和畜禽养殖等因素均导致了生态系统的破坏。
浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例
浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例引言水体中的磷是湖泊生态系统中的关键营养元素之一，它在湖泊营养循环中发挥着重要作用。
然而，浅水湖泊中内源磷的释放过程及其生物有效性仍存在许多未知之处。
本文以中国三大浅水湖泊之一的太湖、巢湖和龙感湖为例，探讨了这些湖泊中内源磷释放的原因及其对湖泊生态环境的影响。
一、太湖的内源磷释放及其生物有效性太湖是中国最大的淡水湖泊之一，也是内源磷释放研究的重要对象之一。
太湖水域的内源磷主要来自于富营养化的水体底泥。
研究表明，太湖底泥中富集了大量的磷，当湖泊发生水体垂直混合或风浪作用时，底泥中的磷会释放到水体中，形成内源磷。
太湖内源磷的释放具有季节性特点，主要发生在夏季和秋季，这是因为这两个季节湖泊的水温较高，湖水垂直混合较为剧烈，促使底泥中的磷释放。
太湖内源磷的释放对水体中悬浮藻类的生物量、种类和群落结构有一定影响，这是因为磷是藻类生长所需的关键营养元素之一。
二、巢湖的内源磷释放及其生物有效性巢湖位于中国安徽省，也是富营养化湖泊研究的典型水域之一。
巢湖水库的养殖业发展迅速，而养殖废水中富含大量的磷。
其他的磷污染物也是巢湖内源磷的重要来源之一。
研究发现，巢湖内源磷的释放主要发生在湖泊水位升降、沉积物搅动以及流入巢湖的河流水体的冲击作用下。
巢湖内源磷的释放对湖泊的营养状况有着显著影响，导致湖泊水体富营养化现象的加剧。
此外，巢湖内源磷的释放还会威胁湖泊生物多样性，导致水生植物和浮游动物的丰富度和分布范围发生变化。
三、龙感湖的内源磷释放及其生物有效性龙感湖位于中国江苏省，是一个典型的城市湖泊，也是内源磷释放的研究热点之一。
龙感湖的内源磷主要来自于降雨和流入湖泊的污水。
研究表明，龙感湖水体中的内源磷释放主要发生在雨季和高水位期间。
降雨水会冲刷城市地表的污物，引入湖泊中，污水中富含的磷也是龙感湖内源磷的重要来源。
太湖表层沉积物磷的吸附容量与释放风险评估
太湖表层沉积物磷的吸附容量与释放风险评估太湖作为中国最大的淡水湖泊之一，其水质状况一直备受关注。
在太湖的水体中，磷是一种普遍存在的污染物，其高浓度会引起水体富营养化，进而导致蓝藻水华等问题。
因此，研究太湖表层沉积物对磷的吸附容量以及释放风险具有重要的科学意义。
首先，太湖表层沉积物是水中磷的重要吸附介质之一。
通过吸附磷，表层沉积物可以起到一定程度上的固定磷的作用，减少其在水体中的存在。
磷的吸附容量与吸附等温线以及吸附反应动力学等因素有关。
研究表明，太湖表层沉积物具有较高的磷吸附容量，可以吸附大量的磷，从而减少其在水体中的浓度。
这对于改善太湖的水质具有积极的意义。
然而，太湖表层沉积物对磷的吸附容量并非一成不变的。
在不同的环境条件下，其吸附磷的能力会发生变化。
例如，湖泊水体中的溶解氧浓度、水体pH值以及温度等因素都会影响磷的吸附程度。
此外，沉积物中的有机质含量以及颗粒的粒径分布等也会对磷的吸附产生影响。
因此，在评估太湖表层沉积物对磷的吸附容量时，需要综合考虑多种因素的影响。
另一方面，太湖表层沉积物对磷的释放风险也需要引起重视。
当水体中的磷浓度低于沉积物中的磷含量时，沉积物可能会释放磷，进一步增加水体中的磷浓度。
这可能导致水体富营养化问题的恶化。
因此，及时评估太湖表层沉积物中的磷释放风险，并采取相应的措施进行防治是非常必要的。
综上所述，太湖表层沉积物的磷吸附容量与释放风险评估对于改善太湖的水质状况具有重要的科学意义。
通过研究太湖表层沉积物对磷的吸附特性，可以更好地理解太湖磷污染的来源和传输途径，并为制定有效的水体管理措施提供科学依据。
同时，及时评估沉积物中磷的释放风险，并采取相应的措施进行防治，能够有效地减轻水体富营养化问题的程度，保护太湖的生态系统。
太湖表层沉积物的磷吸附容量与释放风险评估是研究太湖水质治理和生态保护的重要课题之一。
太湖区域面广，水体复杂多变，对磷的环境行为和沉积物特性的研究有助于更好地了解太湖的富营养化问题，并为太湖的管理和治理提供科学依据。
太湖底泥与污染情况调查
《太湖高级论坛交流文集》2004年太湖底泥与污染情况调查成新江溢蒋英姿太湖流域水资源保护局，上海，200434摘要：根据2002年10月至12月的野外测量及随后5个多月的实验室化验与室内整理分析，得出了太湖底泥深、蓄积量及污染情况的空间分布状况，为太湖治理与污染底泥疏浚决策提供了基础依据。
关键词：太湖底泥污染调查太湖是我国第三大淡水湖，是流域内最大的水体，水域面积2338km2，南北长68.5km，东西平均宽34km，湖岸线总长405km。
太湖自西向东在无锡、苏州地区依次分布有竺山湖、梅梁湖、贡湖、漫山湖、胥湖及东太湖等湖湾。
太湖是一座天然的平原调蓄水库，正常水位下容积为44.3亿m3，平均水深1.89m，最大水深约2.6m，多年平均年吞吐量52亿m3，水量年交换系数1.2，换水周期约300天，具有蓄洪、供水、灌溉、航远、旅游等多方面功能。
太湖又是流域内最重要供水水源地，不仅担负着无锡、苏州和湖州等大中城市的城乡供水，还有向上海等下游地区供水并改善水质的作用。
一、调查目的意义20世纪80年代前，太湖水质良好，以II类、中营养-中富营养为主，符合饮用水源地的水质要求。
据1981年调查，太湖水域69%的面积为II类水，30%的面积为III类水，只有1%的面积为IV类水；83%的面积为中营养，只有16.9%为中富营养。
到90年代，太湖水质下降，特别是西北部五里湖、梅梁湖、竺山湖等湖湾，水质基本劣于V类；全湖富营养化水平也上升到以富营养为主。
目前太湖富营养化及其所导致的蓝藻爆发已经成为太湖主要水环境问题。
“九五”以来，在国务院的统一领导下，通过两省一市及中央各部（委）的共同努力，太湖水质恶化趋势得到初步遏制，总磷、氨氮、高锰酸盐指数等主要指标均有所好转，但北部湖湾水质仍为V类-劣于V类，大部分水域仍处于富营养化状态。
太湖水污染问题引起了党和政府的高度重视。
2001年国务院批准了《太湖水污染防治“十五”计划》，提出了“积极推进产业结构调整，大力推行清洁生产，有效控制入湖污染物总量，实施截污、减排、清淤、引水、节流等有效措施。
太湖的底泥会影响湖水的质量吗？
太湖的底泥会影响湖水的质量吗？一、底泥问题对太湖湖水质量的影响太湖作为中国南部最大的淡水湖泊之一，其湖水质量一直备受关注。
然而，太湖的底泥问题一直存在，并且对湖水质量产生一定的影响。
1. 含有有害物质太湖底泥中富含大量有害物质，如重金属、有机污染物等。
这些有害物质在湖水中溶解或悬浮，会对水质产生一定的污染作用，威胁到太湖湖水生态系统的健康运行。
2. 导致富营养化太湖底泥中富含大量的营养物质，如氮和磷等。
这些营养物质进入湖水后，会促进藻类的生长，导致太湖出现富营养化现象。
富营养化不仅使湖水变得浑浊，还会引发蓝藻和赤潮等问题，对太湖生态环境造成破坏。
3. 影响水体透明度底泥中的悬浮物质会使湖水变得浑浊，降低湖水的透明度。
湖水透明度的下降使得光线无法透过湖水深层，影响水下植物的光合作用，从而进一步影响湖水中生态环境的平衡。
二、应对太湖底泥问题的方法为了减轻太湖底泥对湖水质量的影响，需要采取一系列的应对措施。
1. 加强底泥治理应加强对太湖底泥的治理，降低底泥中有害物质和营养物质的含量。
通过生物修复、化学处理等手段，减少底泥对湖水质量的污染作用。
2. 控制污染源加大对太湖流域内的污染源的治理力度，减少污染物的输入量。
建立严格的污染防治体系，加强环境监管，防止底泥污染问题进一步加剧。
3. 开展生态修复通过开展湿地建设、生态修复等措施，增加湖泊的自净能力。
建立湖泊生态保护区，保护湖泊生态系统的完整性和稳定性，减少底泥对湖水质量的影响。
三、太湖底泥问题的研究进展针对太湖底泥问题，近年来国内外学者进行了大量的研究，取得了一定的进展。
1. 底泥成因研究通过对太湖底泥的成因进行研究，可以更好地了解底泥的来源和特点。
相关研究成果为今后的底泥治理提供了科学依据。
2. 底泥污染物迁移与转化机制研究通过研究底泥污染物的迁移与转化机制，可以揭示底泥对湖水质量的影响过程。
深入了解底泥中污染物的行为规律，对制定底泥治理方案具有重要意义。
以太湖为例湖泊污染底泥治理修复实践
以太湖为例湖泊污染底泥治理修复实践在深入研究太湖底泥污染特性和水生生物适生性低下等突出的环境和退化问题基础上，探索污染底泥环保疏浚、底质适生性构建等关键技术难题，为有效控制富营养化湖泊内源污染、修复底质生境、提高湖泊水体质量提供新方法。
太湖是无锡、苏州和上海市的主要或备用饮用水源，在地区的生产和生活中具有举足轻重的地位。
近三四十年来，以水体氮、磷含量高企而形成的富营养化问题，成为太湖水污染最主要的特征。
在春夏季，太湖一些滨岸还常出现一种被称为“湖泛（black bloom）”的极端水污染现象，其本质是藻类泛滥成灾。
这些污染问题不仅会制约周边流域的社会和国民经济可持续发展，更严重的是对太湖水源地的供水安全构成威胁。
太湖底泥污染及底质退化状况湖泊的污染不外乎外源和内源两大来源。
就太湖而言，外源污染主要来自工业点源、农业面源、生活废水、大气沉降、养殖投饵及旅游航运等污染排放；内源则主要来自湖泊底部的底泥。
底泥又称底质或沉积物，在太湖底泥中蓄积着湖体约90%以上的污染物，其中含量偏高的是氮、磷等营养性污染物，主要来自入湖的外源污染，以及湖体内藻类和水生植物等生物死亡残体等。
水体中悬浮态颗粒物对水体中污染物的包夹、物理化学吸附及絮凝等，通过沉降等作用，在湖底按时间顺序形成具有不同环境（或污染）性质的底泥层。
当外源采取控制措施，特别是底泥环境（如pH、氧化还原电位、温度、微生物等）发生变化时，沉积的污染底泥将成为潜在污染源，表层底泥中的溶解态污染物（如氮、磷和有机碳）又会重新释放出来，从而污染湖泊水体[1]。
据研究，太湖全年因底泥释放形成的氮、磷内源负荷约占外源氮、磷入湖量的1/4，湖泛的易发湖区都与污染底泥的分布有关[2,3]，这些都表明底泥是太湖必须治理的内源污染源。
太湖滨岸底泥污染及恶化退化问题环境影响示意图太湖湖滨带岸线总长405千米，其中以竺山湖、梅梁湾、贡湖和西部沿岸大堤型和山坡型沿岸带最为多见。
太湖表层沉积物中多磷酸盐检出的环境意义
摘 要 ：在氮 限制 型富营养 化湖？ 中 ，沉 积多磷酸盐 （ ｏｙＰ） 以用来示踪 营养盐磷 的输入和湖泊 的富营养化过程 。太湖是 自 Ｐ ｌ． 可
二是 多磷酸 盐 （ ｏｙＰ） 指 的是 作 为能 量储 备被 生 Ｐ ｌ— ， 物所 吸收 ，而 储存 于细 胞 中并 不真 正增 加 生物量 的 那部 分 无机 磷 …。在有 氧 条件 下 ，藻 类 和细 菌 可 以
吸 收过 多 的磷 ，以 Ｐ ｌ— ｏｙＰ形式 储存 起 来 ；而在厌 氧
京湖泊与地理所 白行研制的柱状采样器 ，对太湖梅 梁湾 （ ２） Ｔ 和竺 Ｉ 湾 （ ３） １ Ｉ Ｔ 的沉积 柱样 进 行采 集 （ 见 图 １。柱 样 的垂直 深 度约 ２ ｍ，现场 以 １ｃ 间 ） ５ｃ ｍ 隔分 样 ，样 品 置于 经酸 和水 浸洗 过 的离 心 管 中密 闭 低 温保 存 （ ４℃ ） 。同时 ，对采样 点 水柱 、界 面水及 界 面 沉 积物 （ 面 土 ）的溶 解 氧 （ 界 ＤＯ ）和 氧 化还 原 电位 （ ｈ） 行 了现 场测 定 ，测 定结 果 见表 １ Ｅ 进 。
而厌氧条件下 Ｐ ｌ Ｐ的降解释放可能是湖泊底泥磷 ｏ－ ｙ 释放 的重要机 制之一 Ｊ 然而也 有研究显 示 ， ｏｙＰ 。 Ｐ ｌ－ 的强 碱 （ ＯＨ） 取法可 能因有机磷 （ ｏｇ） 钙结 Ｎａ 提 Ｐｒ 、 合 态磷 （ ａＰ） 铁结合 态磷 （ ｅＰ） Ｃ． 及 Ｆ－ 的大量水解 而 受到 干扰【。 ６ 另外 ， Ｊ 有关 Ｐ ｌ— 在的化学证 据似乎 ｏ Ｐ存 ｙ 也 比较缺乏 【。本 文 以超纯 水为提 取剂 ，对太湖表层 ６ Ｊ 沉积 物 中的 Ｐ ｌ． ｏ Ｐ进行 了分级 提取 【， ｙ ７ 并初 步探讨 了 Ｊ
新一轮太湖流域水环境综合治理的思考和建议
关键词: 太湖流域ꎻ 蓝藻ꎻ 水环境ꎻ 综合治理
中图分类号: Ｘ５２ 文献标识码: Ｂ 文章编号: １６７２￣２４６９(２０２１)０２￣０００４￣０３
障了治理成效 [１] ꎮ 太湖流域经过十二年的综合治
１ 研究背景
理ꎬ 已取得显著成效ꎬ 但与治理目标相比ꎬ 仍有一
河( 湖) 污染物总量远超太湖纳污能力ꎬ 是太湖水
质难以达到治理目标的根本原因ꎮ
蓝藻水华与湖泊总磷循环之间存在反馈机制ꎬ
即水体中总磷升高有利于蓝藻生长ꎬ 同时蓝藻水华
也能加快湖体磷循环ꎬ 使得水体总磷浓度进一步升
高ꎬ 两者相互促进ꎬ 导致恶性循环
体水质的影响有限ꎮ
３ ２ 饮用水水源地水质尚未全面稳定达标
其中ꎬ 氨氮、 总氮已达到« 总体方案» 确定的 ２０２０
载能力之间的矛盾依旧突出ꎬ 水资源短缺、 水生态
标 １２％ 、 ７４％ ꎮ 与 ２００７ 年相比ꎬ 高锰酸盐指数下
环境仍然存在水质不达标、 生态风险高等问题ꎮ
[４]
湖高锰酸盐指数、 氨氮、 总氮等主要水质指标持续
带、 长三角一体化等多个国家战略交汇区ꎬ 水利支
摘要: 经过多年治理ꎬ 太湖流域水质得到明显改善ꎬ 但由于入河湖氮磷营养负荷仍远超河湖纳污能力ꎬ 加之气象
因素等多重影响ꎬ 太湖蓝藻水华暴发风险仍然较高ꎬ 流域水环境面临形势依然严峻ꎮ 文章阐述了太湖流域水环境
现状ꎬ 分析了水环境治理面临的形势和存在的问题ꎬ 研究提出了新一轮太湖流域水环境综合治理的建议ꎬ 以期为
太湖流域地处长江三角洲的南翼ꎬ 行政区划分
定差距ꎬ 在治理过程中也暴露出一些新情况和新
属江苏、 浙江、 上海和安徽三省一市ꎬ 是我国最具
湖泊水体富营养化趋势与环境因素关系研究
湖泊水体富营养化趋势与环境因素关系研究摘要：湖泊富营养化是当前全球水环境问题中的重要焦点之一。
本文旨在探讨湖泊水体富营养化趋势与环境因素之间的关系，并对其成因和影响进行研究。
通过文献综述和数据分析，我们发现湖泊富营养化主要受到氮、磷等营养物质的过量输入和生物生产力的增加所驱动。
同时，湖泊富营养化还受到气候变化、人类活动和地质地貌等环境因素的影响。
进一步地，我们需要采取综合治理措施，以减少富营养化带来的环境问题。
1. 引言湖泊是重要的淡水资源，对于维持生态平衡和人类生活至关重要。
然而，近年来，湖泊富营养化问题引起了广泛关注。
富营养化现象导致湖泊水质变差，威胁到生态系统的稳定性和人们的健康。
因此，研究湖泊富营养化趋势及其与环境因素的关系对于保护湖泊生态系统具有重要意义。
2. 湖泊水体富营养化的成因湖泊富营养化的成因复杂多样。
一方面，氮、磷等营养物质的过量输入是湖泊富营养化的主要原因之一。
这些营养物质主要来自农业排放、污水排放以及工业废水等人类活动。
另一方面，湖泊富营养化还与生物生产力的增加密切相关。
过量的营养物质会刺激藻类和水生植物的生长，导致湖泊生态系统失衡。
3. 湖泊富营养化的影响湖泊富营养化会引起一系列环境问题。
首先，过量的藻类和水生植物生长会导致水体浑浊，影响水的透明度和质量。
此外，藻类的大量繁殖会消耗水中的溶解氧，导致水体缺氧。
这将对湖泊中的鱼类和其他水生生物造成威胁，破坏生态系统的平衡。
4. 环境因素对湖泊富营养化的影响湖泊富营养化还受到气候变化、人类活动和地质地貌等环境因素的影响。
气候变化可能导致降水模式的改变和水温升高，从而影响湖泊滞留时间和水体循环。
这些变化会改变底泥中的氮磷释放速度，进而影响湖泊富营养化的程度。
另外，人类活动对湖泊富营养化的影响也不可忽视。
农业、城市化以及工业发展会增加营养物质的输入，加剧湖泊富营养化的程度。
此外，水库的建设和水利工程的改变也可能引发湖泊富营养化问题。
太湖调研报告
太湖调研报告太湖是中国东南地区最大的淡水湖泊，位于江苏、浙江两省交界处。
作为中国四大淡水湖泊之一，太湖不仅是一个重要的自然景观，还是一个重要的生态系统。
为了更好地了解太湖的现状和发展趋势，我们对太湖进行了一次调研。
太湖调研主要围绕以下几个方面展开：太湖的生态环境、水质状况、生物多样性以及对当地经济的影响等。
首先，我们关注了太湖的生态环境。
太湖周围的土地主要用于农业生产，而农业活动对湖泊的影响不可忽视。
我们调查发现，太湖流域的农业活动主要是种植水稻、蔬菜和水果等作物，同时也有一部分养殖业。
这些农业活动所使用的化肥和农药会通过农田径流进入太湖，造成水质污染。
此外，由于工业发展和城市化进程，太湖周边还存在部分工业废水、生活污水等污染源，对太湖的生态环境造成了一定的影响。
其次，我们关注了太湖的水质状况。
根据我们的调查，太湖的水质较差，主要表现为富营养化和水体蓝藻水华问题。
太湖周边的农田和养殖业的废水中的氮、磷等营养物质会进入湖泊，导致水体中营养物浓度升高，使太湖出现了一定程度的富营养化现象。
同时，水体富营养化也为蓝藻的生长提供了条件，导致了太湖时常出现的水华现象。
水质问题需要得到有效的监管和治理，以保护太湖的生态系统健康。
此外，调研中我们还注意到太湖的生物多样性问题。
太湖虽然存在一定的水质问题，但仍然是许多珍稀物种的栖息地。
我们发现太湖中有多种鱼类、鸟类、浮游生物等。
然而，由于环境污染和乱捕乱杀的原因，太湖生物多样性受到了一定的破坏。
保护太湖的生物多样性是保护太湖生态系统稳定的重要任务。
最后，我们还关注了太湖对当地经济的影响。
太湖不仅是一个重要的生态系统，也是当地居民的重要收入来源。
太湖周边的钓鱼、养殖、旅游等产业都与太湖紧密相关。
然而，由于水质问题的存在，太湖的渔业和旅游业受到了一定的影响，对当地经济造成了一定的损失。
因此，保护太湖的生态环境，改善水质是保护当地经济可持续发展的关键。
综上所述，太湖的生态环境、水质状况、生物多样性以及对当地经济的影响都需要得到关注和保护。
案例湖泊污染——太湖的富营养化问题
2000年7月，太湖湖区暴发大面积蓝藻，这是80年代 以来最为严重的一汰。水样透明度为“零”。望虞河河面 上，犹如铺上了一块宽约数十米的绿地毯：岸边的湖水像 浓浓的绿色油漆。
太湖不同湖区夏季浮游生物量 35 30
生物量(mg/L)
25 20 15 10 5 0 五里湖 西太湖 东太湖
1980 1987 1993
二 造成太湖富营养化加剧的主要污染源
根据污染源的空间形状不同
一位监测人员长期观察发现，一 遇大雨，水中的氨氮浓度明显高 于往日，原因就是农田施放化肥， 污染物残留在地表上，很容易被 雨水带进河道。随着农村产业结 构的调整和农民致富奔小康的需 求，化肥农药、生长素带来的污 染急剧增加。面源污染因为污染 物来自整个地区，而不是来自一、 二个集中的污染源，污染物分散， 并且体积庞大，更难以控制。
面源污染
工业废水
28
10
55
16
10
39
从上表分析，城镇生活污水和面源污染污染源应是主要控制
对象，同时其他有机污染(CODcr)中，对工业废水控制也是十 分重要。 20世纪90年代后期，太湖加大了工业企业污染源(点源)的治 理和工业结构调整，取得了一定的成效，使工业污染量大大 下降、农业污染和生活污染便显现出来。生活垃圾的处理， 基本上无章可据，生活污水四溢，江湖成了垃圾的堆放处， 河湖中堆积、漂浮的垃圾和在许多城镇的河道中无所不在的 生活污水，让人感受到太湖水环境形势的严峻。
案例 湖泊污染
——太湖的富营养化问题
太
太湖底泥及其间隙水中氮磷垂直分布及相互关系分析_范成新
太湖底泥及其间隙水中氮磷垂直分布及相互关系分析范成新 杨龙元 张 路(中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008)提 要 对太湖主要湖区柱状样底泥的总氮、总磷含量及其间隙水铵态氮(NH +4-N )、磷酸根磷(PO 3-4-P )和二价铁(Fe (Ⅱ))含量进行了分析,并对底泥和间隙水中相应物质含量进行了比较.结果表明:太湖近表层10cm 内底泥T N 、T P 赋存含量较之下层高12%—20%左右,间隙水中PO 3-4-P 和N H +4-N 含量随深度增加而大致呈上升趋势,表层未见高浓度层存在.各湖区底泥间隙水中PO 3-4-P 和NH 4+-N 浓度与底泥中TP 含量未发现有明显的相关关系.但间隙水中Fe (Ⅱ)含量与NH +4-N 含量呈显著的正相关(R =0.9234).关键词 间隙水 氮 磷 垂直分布 太湖分类号 P343.3太湖地处北纬30°56′—31°34′和东经119°53′—120°34′之间,面积2338.1km 2,水深2m 左右.近年来,人们对太湖底泥的空间分布及其表层营养物的分布已有较多的调查和分析[1-4],但对底泥垂直分布、特别是与其相关的底泥间隙水营养物含量分布的分析和研究则很少涉及[5,6].由于底泥中,尤其是间隙水中污染物分布特征已被证实与湖泊内源负荷有直接关系[7,8],因而该文所涉及的内容不仅从理论上阐明太湖内源问题,而且对科学治理太湖富营养化的实践具有重要意义.1 材料与方法1.1 样品采集1998年10月21日,用全球定位系统GPS 导航,用日产柱状采样器(内径Υ62mm ),分别在太湖五里湖的石塘和宝界桥(N31°31′55″,E120°13′48″),梅梁湾的马山(N31°27′29″,E120°08′24″)、小湾里(N31°29′14″,E120°11′46″)和梅梁湾心,以及太湖湖心、大浦口、竺山湖及东太湖等测点,分别采集2—3根平行柱状样,灌满上覆水,两端用橡皮塞塞紧,垂直放置,带回实验室处理.其它测点的经纬度见表1.1.2 底泥和间隙水样品处理和分析室内将样品按2cm 间距分层,同一测点样品,一组样离心(4000rpm ,20min ),得间隙水,即刻进行PO 3-4-P 、NH +4-N 、Fe (Ⅱ)分析;另一组分层样风干后按四分法取样,研磨过200目筛,分析TP 、TN 和粒度.除粒度采用中国科学院南京地理与湖泊研究所生产的筛分仪自动分析第12卷第4期2000年12月 湖 泊 科 学JOURNAL OF LAKE SCIENCES Vol .12,N o .4Dec .,2000中国科学院资源环境“九五”重点项目(KZ952-J1-220)和江苏省自然科学重点基金项目(BK99204-2)资助.收稿日期:2000—01—20;收到修改稿日期:2000—07—22.范成新,男,1954年生,研究员.外,其它均采用《湖泊富营养化调查规范》[9]中规定的方法.粒度组成及岩性见表1所示.表1 太湖底质粒度组成及岩性T ab.1 Size distribution and litholo gy of the sediment in T aihu Lake采样点经度纬度分类极细砂(3—4 )粗细砂(4—6 )细粉砂(6—8 )粘土(>8 )中值粒径(mm)石 塘120°14′09″31°31′14″粉砂0.0241.9343.5714.490.012梅梁湾120°10′03″31°29′00″粉砂0.0239.4149.1811.380.012竺山湖120°03′01″31°26′02″粘壤土0.0125.7047.6426.650.007大浦口119°56′37″31°18′25″粉砂0.1225.5457.3217.020.023东太湖120°28′31″31°03′00″粉砂0.0434.3946.9618.610.027湖 心120°06′00″31°05′56″粉砂0.0132.7453.2813.980.0202 结果与讨论2.1 太湖底泥氮磷含量垂直分布图1为所列太湖5个主要自然湖区0—30cm底泥中TN、TP垂直变化.由图1看出,虽然氮、磷含量的垂直变化各不相同,但除梅梁湾外,多显示出近表层含量变化较大、下层差异较小的特点.自10cm处向表层,氮磷含量多表现出增加趋势.据80年代以来研究表明,1987—1995年间,太湖水体中凯氏氮和TP的含量分别上升了66%和79%[10],1987—1988年湖体污染物出入湖平衡研究表明,TN和TP的湖体残留率(湖体净入湖量∶湖体原有量)分别为1.33和6.80[11].这样,湖体中不断增加的氮磷负荷使得一些溶解或颗粒态的氮磷物质通过絮凝、吸附、沉降等作用而蓄积于湖底,从而逐步增加了表层沉积物中TN和TP含量.本研究除一测点位于东太湖(南部)外,其余均取自西太湖北部湖区.据文献[1],东太湖(南部)1955—1982年间平均沉积速率为1.45mm·a-1;西太湖梅梁湾1931—1988年间为1.8mm·a-1,两湖区沉积速率比较接近.在图1中,可以看出各个柱样TN、TP多呈明显的3段分布(表2):0—10cm和20—30cm平均含量均较高.0—10cm的高值区主要是与建国以来太湖周围的人类活动作用加强有关,是湖泊营养程度逐步提高的结果;20cm以下,则可能与当时的水生生物的大量繁衍,特别是太湖北部历史上曾有大量水生植物生长[12]、以及当时有较好的温度条件有关[13].表2 太湖表层底泥氮磷含量(%)及各层间含量比值T ab.2 T N and T P contents(%)in the superficial sedimentsand their ratio s amo ng the different layers项 目梅梁湾五里湖贡湖湾竺山湖东太湖平 均TN上层(0—10cm)中层(10—20cm)下层(20—30cm)0.0720.0700.0760.1290.0920.1060.0590.0680.0730.1310.1090.1650.0390.0350.0320.0860.0750.090TP上层(0—10cm)中层(10—20cm)下层(20—30cm)0.0630.0610.0720.0820.0690.0690.0500.0430.0540.0510.0420.0630.0330.0340.0390.0560.0500.059太湖水深仅2m左右,风浪作用显著,对表层沉积物的氮磷分布的影响较大.水面面积分360湖 泊 科 学 12卷图1 太湖主要湖区沉积物T N (上)和T P (下)垂直分布a :梅梁湾;b :五里湖;c :贡湖湾;d :竺山湖;e :东太湖Fig .1 V ertical distribution of T N (upper )and T P (lower )in the sediments of the main lake regions别为124km 2和156km 2的梅梁湾和贡湖湾,由于湖区开敞度大,风浪对表层底泥的扰动强烈.因此水动力扰动可能是造成该两湖区表层0—5cm 沉积物磷含量的变化与其他湖区不同的主要原因.2.2 间隙水氮磷含量垂直分布图2为太湖不同湖区底泥间隙水NH +4-N 含量垂直分布.就总体而言,全湖间隙水NH +4-N 随深度增加而浓度逐渐上升,其中梅梁湖的全部,五里湖的宝界桥和东太湖等测点含量几乎表现为均匀上升状态.石塘和大浦口测点在含量变化中有较大波动.比较各湖区间隙水NH +4-N 含量值域(表3),0—5cm 表层含量:五里湖>太湖其它湖区>梅梁湾;中层10—20cm ,包括5—10cm 和20—30cm ,其间隙水NH +4-N 含量为:其它湖区>五里湖>梅梁湾;30—40cm 下层含量为:其它湖区>梅梁湾>五里湖.并且注意到,各湖区间的含量间距有很大差异,越往下层,差值越大,如30—40c m 处下层的五里湖间隙水中的NH +4-N 含量仅为其它湖区的18.3%.环境中NH +4-N 的产生和去向受到多种条件的影响和制约.在沉积物中,NH +4-N 的存在3614期 范成新等:太湖底泥及其间隙水中氮磷垂直分布及相互关系分析图2 五里湖(左)、梅梁湾(中)和其它湖区(右)间隙水N H +4-N 含量垂直变化Fig .2 Vertical changes of ammonium nitrogen in the interstitial w ater of Wuli L ake (left ),M eiliang Bay (middle )and the other lake regions (right )主要与底泥污染水平、生物作用大小、氧化还原状况及水动力影响程度等多种条件有关.在污染水域,底泥中有机质丰富,表层微生物数量众多,相对于非污染湖区,由于生物分解作用显著而使近表层底泥缺氧,容易形成还原环境,生物参与的反硝化作用和氨化作用应较明显,使表层间隙水中接纳更多的NH 3进入[14].另一方面,太湖为浅水型湖泊,表层沉积物极易受到风浪的扰动,相对较封闭的湖区(如五里湖等),湖心开阔区更易受到风浪作用的影响,间隙水中以及吸附于底泥颗粒上的分子态NH 3在底部湖流运动及再悬浮作用下,更易进入上覆水体,部分经物理挥发逸出水面进入大气,较大程度降低了表层底泥中NH +4-N 的含量.表3 太湖各湖区底泥间隙水NH +4-N 和PO 3-4-P 含量垂直分布单位:mg ·L -1T ab .3 NH +4-N and PO 3-4-P vertical distributions in the interstitialw ater o f the different layers of every lake region深度/cm NH +4-N五里湖梅梁湾其它湖区PO 3-4-P五里湖梅梁湾其它湖区0—55—1010—2020—3030—406.118.0410.889.457.593.044.065.708.909.524.009.0711.5229.7941.390.1570.0970.0530.1100.2000.1600.1720.1360.1420.1700.1210.2820.1520.3830.344相对于上层,下层沉积物通常缺氧程度较高,不仅适宜于厌氧微生物活动,适宜于反硝化和氨化作用,自高价态氮(如NO -3-N 、NO -2-N 等)向铵态氮等低价态氮转化,并且下层受水动力扰动作用较小,比上层沉积物更有利于NH +4-N 在沉积层中保存,因而在图2中反映,大致362湖 泊 科 学 12卷图3 五里湖(左)、梅梁湾(中)和其它湖区(右)间隙水PO 3-4-P 含量垂直变化Fig .3 Vertical chang es of phosphate phosphorus in the interstitial water of Wuli Lake (left ),M eiliang Bay (middle )and the other lake regio nes (right )在10—15cm 以下,下层NH 3含量比上层沉积物层略高.太湖PO 3-4-P 含量在间隙水中的垂直分布与NH +4-N 含量分布相比有明显差异,但不同湖区上下层之间的含量关系则与NH +4-N 含量分布较接近(图2和图3).除五里湖和梅梁湾两个湖区外,太湖湖心、大浦口、竺山湖和东太湖大致表现为自表层起向下层PO 3-4-P 含量逐渐升高,但中层的增加程度不如NH +4-N 明显.在五里湖和梅梁湾5个测点的间隙水中,PO 3-4-P 含量基本以表层0—5cm 处浓度为基准左右波动,含量与深度无明显对应关系.比较不同湖区各相应层间隙水PO 3-4-P 含量,0—5cm 五里湖和梅梁湾略高于其它湖区,自5cm 向下,后者则高于前者(表3).注意到在其它湖区各测点中,间隙水中PO 3-4-P 与NH +4-N 不同,在含量上相互差异较大(图3),如太湖湖心底泥间隙水PO 3-4-P 含量明显高于其它任一测点(图3),除表层0—5cm 含量与其它测点较接近外,自5—10cm 起,其各层PO 3-4-P 含量为其它各测点相应层的4.5—9.8倍,这一现象可能与湖心区表层沉积物中微生物数量较少,同化作用较弱有关.对照已有研究,1993年高光[6]在东太湖所获得的表层(1cm )沉积物间隙水中PO 3-4-P 浓度(0.200mg ·L -1)远大于下层(18cm )深处的含量(0.080mg ·L -1)的现象在本研究各测点(包括东太湖)中未被发现.但是在五里湖和梅梁湾各测点,上下层PO 3-4-P 浓度变化普遍较平缓,差异亦较小.另外发现,在梅梁湾马山和太湖湖心两测点6cm 深度附近,显示间隙水PO 3-4-P 含量出现较大的跳跃式上升(见图3).在6cm 左右深度,底质已较密实,显然不存在活性的有机碎屑层,为什么能在该层维持较高浓度的PO 3-4-P ,除与沉积物性质有关外,可能还有一些未3634期 范成新等:太湖底泥及其间隙水中氮磷垂直分布及相互关系分析知的控制因素作用.但从整体柱样浓度分布来看,间隙水中PO 3-4-P 仍处于表层含量低、下层含量高的状态.2.3 间隙水中NH +4-N 和PO 3-4-P 含量与底泥中氮磷含量的关系氮在间隙水中的存在形态较多,主要为NH +4-N 、NO -3-N 、NO -2-N 和一些有机小分子化合物,磷则主要为PO 3-4-P ;而在底泥中,无机氮化物因易溶于水而形态较简单,磷则因与多种元素结合形成难溶物甚至结晶体,以及与多种有机物结合而形态复杂.底泥中的氮磷含量与间隙水中NH +4-N 、PO 3-4-P 含量存在何种关系,也是研究的重要内容之一.图4 太湖不同湖区间隙水PO 3-4-P (上)和NH +4-N (下)浓度与底泥中T P 和T N 含量对应关系Fig .4 Cor respondence of concentrations of PO 3-4-P (upper )and NH +4-N (lo wer )in the interstitial w ater with respectiv e contents of T N and TP in the sediments将太湖五里湖、梅梁湾、太湖湖心和竺山湖湖区底泥间隙水PO 3-4-P 和NH +4-N 浓度与底泥中TP 和TN 含量比较(图4),各湖区几乎无对应关系,相关水平较低(表4).仅发现在五里湖的NH +4-N 浓度和底泥中TN 含量在底较低值区内,两者相关性才进入可信区范围.表明太湖底泥中赋存氮磷物质的多少,并不是其间隙水中NH +4-N 和PO 3-4-P 含量大小的决定因素.表4 不同湖区间隙水中PO 3-4-P 和N H +4-N 浓度(mg ·L -1)与底泥中T P 和T N 含量(%)相关关系T ab .4 Correlation of concentrations of PO 3-4-P and N H +4-N in the intersititial waterw ith contents of T N and T P in the sediments in the different lake regions湖 区PO 3-4-P —TP关系表达式r 2NH +4-N —TN关系表达式r 2五里湖梅梁湾太湖湖心竺山湖y =0.037x +0.1126y =0.025x +0.0107y =0.1767x +1.5176y =4.2821x —0.06330.00120.03310.00170.1743y =22.156x +7.8284y =8.9704x +7.902y =368.18x —13.735y =215.09x —15.870.04690.00020.15780.1690364湖 泊 科 学 12卷2.4 间隙水中Fe (Ⅱ)与PO -34-P 和NH +4-N 含量关系Fe (Ⅱ)易存在于还原环境中,且与Fe (Ⅲ)在浓度上存在氧化还原平衡关系,因此它的存在大致反映所处环境的氧化还原水平[15].将同层分别测定的间隙水中Fe (Ⅱ)与PO 3-4-P 和NH +4-N 含量作出相关图(图5).由图看出,梅梁湾的Fe (Ⅱ)与PO 3-4-P 含量间的相关性较低(R 2=0.1756);而Fe (Ⅱ)与NH +4-N 含量的关系则相关性较高,达R 2=0.8526.虽然PO 3-4-P 与Fe (Ⅱ)是在溶度积限制下存在的沉淀平衡关系,但Fe (Ⅲ)与PO 3-4的溶度积(K sp ,FePO 4=5×10-9)要远小于Fe (Ⅱ)与PO 3-4的溶度积(K sp ,Fe 3(PO 4)2),这样间隙水中的PO 3-4浓度主要由Fe (Ⅲ)含量控制.因此Fe (Ⅱ)含量与PO 3-4不一定有对应关系.但若不计入Fe (Ⅱ)含量在表层底泥为零或接近零的那几个测定,Fe (Ⅱ)与PO 3-4含量的关系大致可用一负相关关系表达.而对于NH +4-N 含量变化,Fe (Ⅱ)含量高意味着底泥中的还原程度较高,底泥的反硝化作用和氨化作用应较强烈,电子的转移向有着利于生成低价态氮的方向进行.图5 梅梁湾心间隙水中F e (Ⅱ)与PO 3-4-P 和N H +4-N 含量相关关系Fig .5 Cor relatio n of Fe (Ⅱ)with TN and T P contents in the interstitialw ater in the center of M eiliang Bay3 结语太湖底泥自10cm 处起向表层,氮磷含量多表现出增加趋势,明显反映近几十年沿湖人类活动作用加强.全湖间隙水NH +4-N 和PO 3-4-P 含量随深度增加大致呈上升趋势,但PO 3-4-P 在中层的含量增加程度不如NH +4-N 明显.在全湖各测点表层4cm 内未发现高浓度磷酸盐峰值出现,因此在太湖这类风浪扰动激烈的浅水湖泊,水土界面磷酸盐浓度自上覆水向下至表层沉积物间隙水应是相对平缓地增加[15],不可能在沉积物近表面形成一个能够稳定存在的磷酸盐高浓度层.不同湖区表层间隙水PO 3-4-P 含量差异,五里湖和梅梁湾高于其它湖区,下层其它湖区则高于五里湖和梅梁湾,尤其是太湖湖心,自5—10cm 起,其各层底泥间隙水PO 3-4-P含量是其他湖区的4倍以上,其原因与微生物数量较少、同化作用强度较低有关.各湖区底泥间隙水中PO 3-4-P 和NH +4-N 浓度与底泥中TP 含量未发现有明显的相关关系,但间隙水Fe(Ⅱ)含量与NH +4-N 含量呈显著的正相关.3654期 范成新等:太湖底泥及其间隙水中氮磷垂直分布及相互关系分析366湖 泊 科 学 12卷参 考 文 献1 孙顺才,黄漪平.太湖.北京:海洋出版社,1993.65—69,129—1302 范成新,刘元波,陈荷生.太湖底泥蓄积量估算及分布特征探讨.上海环境科学,2000,19(2):72—753 隋桂荣.太湖表层沉积物OM、TN、TP的现状与评价.湖泊科学,1996,8(4):319—3244 蔡启铭主编.太湖环境生态研究(一).北京:气象出版社,1998.55—625 余源盛.太湖底质与湖泊富营养化关系,中国科学院南京地理与湖泊研究所集刊,第九号.北京:科学出版社,1993,48—626 高 光.水—沉积物界面氮、磷迁移转化过程研究[学位论文].中国科学院南京地理与湖泊研究所.19937 Garber K J,Hartm an R T.Internal phosphorus l oading to shallow Edinbro Lake in northwestern Pennsylvania.Hyd r obi olo-gia,1985,122(1):45—528 Lambertus L.Phosphorus accumulation in sediments and internal loading.Hydrobiol B ull,1986,20(1—2):213—2149 金相灿等.湖泊富营养化调查规范(第二版).北京:中国环境科学出版社,199010 范成新.太湖水体生态环境历史演变.湖泊科学,1996,8(4):297—30411 金相灿等著.中国湖泊环境(第二册).北京:海洋出版社,1995,11212 伍献文等.五里湖1951年湖泊学调查.水生生物学集刊,1962,(1):63—11313 薛 滨,瞿文川,吴艳宏等.太湖晚冰期—全新世气候、环境变化的沉积记录.湖泊科学,1998,10(2):30—3614 范成新.梅梁湖和五里湖水—沉积物界面物质交换.湖泊科学,1998,10(1):53—5815 Bel zile N,Pizarro J,et al,S ediment diffusive fluxes of Fe,M n,and P in a eutrophic lake:Contribution from lateral vs bot-tom sedimen ts.Aquatic Scienc es,1996,58(4):327—354The Vertical Distributions of Nitrogen and Phosphorus in the Sediment and Interstitial Water in Taihu Lake and Their InterrelationsFAN Cheng xin YANG Longyuan ZHANG Lu(Na njing Institute of Ge ography and Limnol ogy,Ch ines e Academy of Scienc es,Nanjing210008,P.R.China)AbstractThe contents of nitrogen and phosphorus and ferrous in the column sediments and their inter-stitial w ater were analy zed and compared in the m ain regions of Taihu Lake in1998.The results show that the upper layer(0—10cm)contained higher contents in TN and TP and than the low-er.And NH4-N and PO4-P in the interstitial w ater are a bit higher in the seriously-polluted w a-ters than those in the gently-polluted waters.However,those of the low er layers are slightly higher in the gently-polluted w aters than those in the seriously-polluted.It w as indicated that there was no distinct corresponding relationships betw een NH4-N/PO4-P co ntents in the intersti-tial w ater and TN/TP contents in the sediments.The ferrous concentratio n in the interstitial w a-ter is distinctly in positive correlation w ith NH4-N content(R=0.9234).Key Words Interstitial w ater,nitrogen,phosphorus,vertical distributio n,Taihu Lake。
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作者简介：袁旭音 $ !’*0 > + ，男，博士研究生、副研究员，环境地球化学专业。 AB4CDEF GHIJKJL "*(% GHI
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A;;A 年
氮、有效磷、无机磷和有机磷则用 )2 G 92 表示。
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农业发展迅速，人口稠密，因此湖泊系统受人类活 动的干扰和影响较大，水体富营养化状况严重。"& 世纪 2& 年代以来，太湖的富营养化程度不断增加， 北部的五里湖已属重富营养化水体，梅梁湾湖区虽 然多种水质污染指标低于五里湖，但也属中—富营 养化水体。 太湖水体的总 !’2! 5 !’’! 年的 !& 年间， 氮和总磷含量分别增加了将近 " 倍和 ( 倍，湖水中 的藻类生物量增加了 (2 倍 。而且在过去的几年 中， 每年夏天都有蓝藻爆发。种种现象表明， 太湖生
图&
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太湖北部底泥的采样点分布
水乡沿岸为高。无机磷和有效磷的 分布均有相似规律。由于样品量不 够，有几个点的有机磷缺少数据， 但现有数据表明，有机磷的分布以 五里湖湾为最高， 梅梁湾和竺山湖北部相对较低， 其 含量占总磷的比例差异很大， 为 ;H I&J K ALH LJ 。 有效磷的含量与总磷、 无机磷相关性非常好， 相关系 数达到 ;H LM@ 和 ;H LM;，而与有机磷的相关性则很 差， 相关系数只有 ;H AMA N 图 @ O ， 这间接地反映有效 磷主要来自无机磷 : P < 。 样品分析结果显示， 粘土的含量与 =、 E 的含量 在五里湖、 竺山湖北部粘土含 呈正相关关系 N 表 & O 。 量处于全湖高值 : M3 P < ， 其 =、 原因是粘 E 含量也最高，
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太湖北部底泥的 "、 # 平面分布特征
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不同形式磷之间的相关性图解
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缺乏重点地区的解剖。本工作所涉及 相对稀疏 6 .# * 7 ，
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引
言
的太湖北部是太湖污染最严重的地区 6 8# 2 7 ， 对其进行 重点研究是非常有意义的，而且我们从空间和时间 变化来分析底泥中 ,、 这对太湖水体 - 的环境意义， 环境现状的了解是十分必要的。
太湖是中国东部一个大型的浅水湖泊，面积约 太 " ((2 34 ，平均水深 !% ’ 4，最大水深约 (% 0 4。 湖周围有无锡、苏州、常州和湖州等城市围绕，工
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太湖底泥沉积柱样 "、 # 含量垂向变化
12 81++17 0)4%7)7+ %3 9-%/6 :-;)
()*+%,-. ,/-*-,+)*%0+%,0 12 3%+*1&)3 -34 5/105/1*60 21* ,1*) 磷的空间变化和环境意义
骏 !# 陶于祥 "# 季峻峰 !，许乃政 "
"!&&’() "% 国土资源部 南京地质矿产研
$ !% 南京大学 地球科学系 表生地球化学研究所 成矿作用国家重点实验室，江苏 南京
摘
要：以太湖底泥为研究对象， 通过分析不同形态 ,、 揭示太湖北部底泥 ,、 - 的含量， - 的区域和垂向变化特征，
探讨了主要营养元素的环境意义。太湖北部底泥 ,、 梅梁湾北部和竺山湖北部# 有效氮的 - 的高值区分布在五里湖、 分布与总氮的分布一致。相关分析表明， 有效磷与无机磷具有很好的正相关性， ,、 - 的含量还与粘土矿物的含量成 正比。柱状样的 ,、 数千年人类的活动并未明显影响底泥中 ,、 而在近代则明显增加。底 - 垂直变化显示， - 的含量， 泥中大量的 ,、 其次是农田肥料和围网养殖。 - 主要来自生活污水， 关键词：底泥；氮；磷；环境意义；太湖 中图分类号：-.’. ；/!0( 文献标识码：1
6!7
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样品的采集和分析方法
采样时间为 "&&& 年 2 月，采样点均由 9-: 定 位。样品采自太湖北部重污染区， 包括五里湖、 梅梁 湾、 竺山湖及其外围， 包括 0( 个表面样和 8 个柱状 样， 样品基本均匀分布 $ 图 ! + 。 表面样用“ 抓斗式” 采 样器采集，柱状样采集则由华东师范大学参考国外 有关资料研制的沉积物柱状采样装置完成。该装置 在中日太湖联合调查中多次使用，柱状样的沉积纹 理清晰可见。柱状样先一分为二， 采集用两种方式： 一种为间隔 " ;4；另一种间隔 !& ;4。因需用样品 多，,、 - 分析用后一种获得的样品。样品采集后迅 速运到实验室分析， 其余样品则储放在冰柜中。 总氮采用凯氏法 6 ’ 7 分析， 主要原理是， 沉积物中 的含氮化合物，在经浓硫酸及少量的混合催化剂的 作用下，在强热高温处理下分解，使氮素转变成为 ,<0= ，再用酸标准溶液滴定。有效氮采用碱性扩散 法， 其原理为在扩散器中， 沉积物于碱性条件中和硫
$1.
种为 ! 形 " ##$ 孔、 ##% 孔 & 。从中可以看出磷的变化 比较复杂， 这跟不同形式磷的存在有关。实验表明， 底泥磷向水体释放主要来自铁磷 ’ () * ， 而南方湖泊酸 , 因此，对于太湖这样 的南方浅水湖，底泥磷的释放能力是较强的。与东
第 (! 卷 第 0 期 "&&" 年 8 月
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太湖北部底泥中氮、 磷的空间变化和环境意义
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土矿物的吸附性较好。同时， 文献表明， 细小的粘土 矿物多， 有机质含量亦高 表明了这一点。 !" ! 沉积柱样中 #、 $ 的变化 所分析的 ! 个沉积柱具有代表性，@@A 孔取自 五里湖， @@B 孔取自鼋头渚附近， @@! 孔取自梅梁湾， @@C 孔取自竺山湖。从总氮含量变 化来看 D 图 ! E ，! 个沉积柱的变化 曲线大致可以分成两类：一类是下 部含量低，到表层逐渐升高 D @@A 孔、@@C 孔 E ；另一类是从深部到表 层含量呈 F 形变化的 D @@B 孔、@@! 孔E。 有效氮的变化基本上均呈 F 形 变化。总氮的含量一般从 A@ ,7 以 上开始升高，按照西太湖平均沉积 速率 @’ != 77 G - < =H ? 计，A@ ,7 大致 代表 H@@ - 左右，那时属我国明朝， 农业比以往有很大的发展，太湖流 域是重要的农耕区，由于农肥的使 用而使总氮开始增加 I 这与范成新 等的结论 < H ? 比较吻合。值得注意的 是，太湖底泥中总氮的含量比一般 土壤偏低， 这既可能与气候有关 < =C ? ， 也与土壤中的反硝化作用有关。因 为夏天温度高，释放在湖水中的氮 多，底泥中留置的氮就少。湖泊沉 积物中 "、# 的溶出，在机理上是 不同的，氮与沉积物中含氮化合物 的氧化分解的程度有关，而磷则与 其化学沉淀形态有关 < =J ? 。而且氮也 容易转移，植物、微生物和鱼类都 可以吸收氮， 使沉积物中氮减少。! 个柱状样的有效氮在近表层时都降 低了， 这些减少的氮进入了水体。 由 于总氮包括 "K!L M"、"NBM"、"NA M" 和有机氮等形式，太湖又是典型的 浅水湖，部分 "NB M" 和 "NA M" 在反 硝化过程中，常以 "A 、"NA 和 "NB 等气态形式逸出水面 < =C ? ，事实上， 太湖水体中总氮也确实高于一般的 湖水 < =J ? 。 柱状样总磷的垂向曲线分布可 以分三种形式 D 图 ! E ： 第一种是表层
化 学
太湖北部底泥 "、 # 与粘土含量特征
’()*"+,-(. (/ 0(.1%.1- /(+ .,1+(2%.3 *4(-*4(+5总氮 NJ O ;H &&L ;H ;PQ ;H ;R& ;H ;PI ;H ;QA 有效氮 N )2 G 92 O &IIH ; &&PH & &;RH A &;RH M PRH Q 总磷 NJ O ;H &;I ;H ;LI ;H ;IP ;H ;QI ;H ;@R 有效磷 粘土平均含量 N )2 G 92 O NJ O I@H L @LH L &AH A &RH @ MH L IAH P AQH P A&H M @LH & &QH M
".6 0$"7 ),.%+"$- ,. #(11() -%6,)%.1- ,. .(+14%+. !",45 8"9% 地 段 五里湖 N I O 梅梁湾北部 N I O 梅梁湾南部 N &; O 竺山湖北部 N @ O 竺山湖南部 N L O