我国湖泊水环境问题与水生态系统修复的探讨

表 １ ２０００ 年代初中国主要湖泊水质类别评价结果统计
类别
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
Ⅵ类
湖泊数量（ 个）
５
１６
１８
１１
１７
占调查数量的百分比（ ％） 湖泊面积（ ｋｍ２）
占调查数量的百分比（ ％）
７．５ １１３５．２
６．１
２３．９ ２１９４．５ １１．８
２６．９ １０３９３ ５５．６
１６．４ ４７６８．１ ２５．６
理论前沿 ＣＨＩＮＡ ＷＡＴＥＲ ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ
我国湖泊水环境问题与 水生态系统修复的探讨
李世杰， 窦鸿身， 舒金华， 范云崎， 刘吉峰
（ 中国科学院南京地理与湖泊研究所）
摘 要： 随着全球气候变暖和人类对湖泊资源的不合理开发利用及污染物的大量排放， 我国湖泊出现面积萎缩与
干涸， 富营养化加剧， 淤塞严重， 水生态系统退化， 生物多样性受损等问题。针对湖泊水环境问题， 总结了湖泊生态
１９５０ 年 ， 湖 泊 面 积 尚 有 １０７０ｋｍ２ ， 到 了 ２０ 世 纪 ８０ 年 代 面 积 急 剧 缩 小 到 ５００ｋｍ２ ， 贮 水 量 也 相 应 减 少 到 ７．０× １０８ｍ３。内 蒙 古 自 治 区 的 居 延 海 是 西 北 干旱、半干旱地区又一著名湖泊， 其水 源补给主要仰赖祁连山区的降水和冰 雪融水， 该湖在历史上最盛时面积曾 达 ２６００ｋｍ２。１９５８ 年， 西居延海面积 ２６７．０ｋｍ２， 平 均 水 深 ２．０ｍ， 蓄 水 量 ５．３４×１０８ｍ３； 东居延海面积 ３５．０ｋｍ２， 平 均水深 ２．０ｍ， 蓄水量 ０．７０×１０８ｍ３。１９６１ 年秋， 因河流断流无水补给， 西居延 海干涸， 湖床龟裂成盐碱壳。
中国水利 ２００６．１３
Байду номын сангаас
收稿日期： ２００６－ ０６－ ２０ 作者简介： 李世杰（ １９５４～） ， 男， 中国科学院南京地理与湖泊研究所， 研究员。 注： 该成果得到国家科技部重大基础研究前期研究专项（ ２００４ＣＣＡ０２９００） 和水利部中国湖泊水资源利用现状综合分析专题资助。
水 １４
理论前沿 ＣＨＩＮＡ ＷＡＴＥＲ ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ
２５．３ １５４．１５
０．９
合计 ６７ １００ １８６４５．６５ １００
表 ２ ２０００ 年代初中国主要湖泊富营养化评价结果统计
（２） 污染严重， 湖泊富营养化加剧 在收 集 近 １０ 多 年 的 水 质 监 测 资 料 的 基 础 上 ， 对 我 国 ６７ 个主 要 湖 泊 的水质和富营养化污染状况作出了 现状评价， 其结果见表 １， ２。 在评 价 的 湖 泊 中 ， 大 约 有 ８０％以 上的湖泊受到污染 （ Ⅳ～劣Ⅴ类 ） ， 表 明当前我国湖泊水质污染的问题仍 然十分严峻。从湖泊数量上来看， 有 近 ３／４ 的湖泊已达富营养程度。 （３） 湖泊围网养殖过度， 生态系 统受损 在长江中下游地区的湖泊基本 都是浅水湖泊， 加上适宜的气候条 件 ， 湖 泊 生 产 力 高 ， 在 ２０ 世 纪 ７０～８０ 年代， 开发并逐渐普及应用围网养殖 技 术 ， 为 解 决 当 时 的 食 物 短 缺 、改 变 人 们 的 食 物 结 构 起 到 了 很 好 作 用 。但 随着湖泊围网养殖泛滥， 面积不断扩 大， 许多湖泊的围网养殖已远远超出 湖泊本身所能容纳的能力， 湖泊水生 态系统被破坏， 人工大量投放饵料又
ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｏｕｒｃｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ， ａｎｄ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｌａｋｅｓ ； ｗａｔｅｒ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ； ｒｅｃｏｖｅｒｙ； ｅｎｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ
（１） 湖泊萎缩与干涸， 水面积锐减 在我国西部干旱区， 湖泊通常是 出山河流的尾闾湖， 山地形成产流 区， 山前绿洲形成耗水区， 处于尾闾 低洼盆地的湖泊水位变化敏感地反 映 着 湖 泊 来 水 量 的 变 化 状 况 。由 于 气 候变暖和人类活动的加剧， 尾闾湖泊 近几十年来普遍萎缩， 部分干涸， 导 致 区 域 生 态 严 重 恶 化 。处 于 新 疆 北 部 的艾 比 湖 在 ２０ 世 纪 ４０ 年 代 ， 湖 面 面 积为 １２００ｋｍ２ ， 贮水量 ３０．０×１０８ｍ３。到
ｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｃｃｕｒ ｉｎ ｍｏｓｔ ｏｆ ｌａｋｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｉｔｓ ｗａｔｅｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ ｏｆ ｌａｋｅ
ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｗｏ ｒｅｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｎｇ ｏｕｔｓｏｕｒｃｅ
（５） 湖泊水生态系统退化， 生物 多样性受损
在 ２０ 世 纪 ６０ 年 代 以 前 ， 我 国 长 江中下游地区大多数湖泊的湖湾区 和沿岸的浅水湖区， 都生长有数量较 多的沉水植物、浮水植物和挺水植 物， 形成结构较为稳定的水生植被群 落。湖体内其 他 水 生 动 物 、底 栖 生 物 的种类繁多， 生物量亦大， 生物资源 十 分 丰 富 。湖 泊 水 体 中 溶 解 氧 十 分 丰 富， 水色明亮， 水质清澈， 呈现出良性 循环的相对稳定的生态体系。进入 ８０ 年代以后， 由于湖区工业发展和城镇 人 口 数 量 增 加 ， 大 量 耗 氧 物 质 、营 养 物质和有毒物质排入湖体， 使水体富 营养化， 湖水的自净能力下降， 导致 湖体内溶解氧不断下降， 透明度降 低， 水色发暗， 原有的水生植被群落
２．我国湖泊水环境问题 湖泊 不 仅 具 有 调 蓄 洪 涝 、引水 灌 溉 、饮 用 水 源 地 、交 通 运 输 、发 电 、水 产养殖和景观旅游的功能， 还具有调 节区域气候、记 录 区 域 环 境变 化 、维 持区域生态系统平衡和繁衍生物多
样性的特殊功能。自 ２０ 世纪 ５０ 年代 以来， 我国湖泊在自然和人为活动双 重胁迫的共同作用下， 其功能发生了 剧 烈 的 变 化 。湖 泊 大 面 积 的 萎 缩 乃 至 消失， 贮水量相应骤减， 湖泊水质不 断恶化， 湖泊生态系统严重退化， 给 区域经济和社会可持续发展带来严 重威胁。主要表现在：
９２９１．４８ｋｍ２，占 １３．５％； ５００～１００ｋｍ２ 的 １０２ 个 ， 合 计 面 积 ２１５５３．６６ｋｍ２， 占 ３１．４％； １００～５０ｋｍ２ 的 ９５ 个， 合计面 积 ６７３３．１７ｋｍ２， 占 ９．８％； ５０～１０ｋｍ２ 的 ３５９ 个， 合计面积 ８４９５．１ｋｍ２， 占 １２．４％。若 把 面 积 在 １～１０ｋｍ２ 的 湖 泊 也 统 计 在 内 ， 则 全 国 天 然 湖 泊 约 在 ３０００ 个 左 右。湖泊贮水量 按 淡水 湖 、咸 水 湖 和 卤水盐湖三种类型统计， 总贮水量为 ７５５０．８７３６ ×１０８ｍ３。 其 中 淡 水 湖 为 ２３５０．１５７６×１０８ｍ３， 占 ３１．１％； 咸 水 湖为 ４６１４．１２９６ ×１０８ｍ３， 占 ６１．１１％ ； 卤 水 盐 湖为 ５８６．５８６４×１０８ｍ３， 占 ７．８％。
Ｓｈｕ Ｊｉｎｈｕａ， Ｆａｎ Ｙｕｎｑｉ， Ｌｉｕ Ｊｉｆｅｎｇ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ， ｉｒｒａｔｉｏｎａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｋｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｂｙ ｈｕｍａｎ ｂｅｉｎｇ ａｎｄ
ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ， ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｄｒｙ－ ｕｐ ｏｆ ｌａｋｅｓ， ｅｎｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ， ｓｉｌｔｉｎｇ， ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｌｏｓｓ
在人烟稀少的青藏高原， 湖泊也 普遍萎缩， 湖泊水位下降， 湖水咸化。 我国最大的湖泊青海湖， 其水位从 １９５６ 年 的 ３１９６．９４ｍ 变 为 １９８８ 年 的 ３１９３．５５ｍ， 共 下 降 了 ３．３５ｍ， 湖 面 积 减 少了 ３０１．６ｋｍ２。
东部平原湖区的长江中游地区， 湖 泊 面 积 由 ２０ 世 纪 ５０ 年 代 初 期 的 １７１９８ｋｍ２， 减少到目前的 ６６００ｋｍ２， ２／３ 以上的湖泊面积消亡。
因缺氧和得不到光照而成片死亡， 水 体中其他水生动物 、底 栖 生 物 的 种 类 也随之减少， 生物量降低， 取而代之 的是浮游植物（ 藻类）， 最终形成以藻 类为主体的富营养型的生态体系。
二、湖泊水生态系统修复的 实践与思考
湖泊生态系统是一个复杂的综 合体系， 它是盆地和流域及其水体、 沉积物、各种有 机 和 无 机 物 质 之 间 相 互 作 用 、迁 移 、转 化 的 综 合 反 映 。湖 泊 生态系统的演化有其自然过程和人 类 活 动 干 扰 与 干 预 的 过 程 。目 前 我 国 的湖泊富营养化过程主要是人类活 动的干扰过程所致。我们认为， 湖泊 富营养化是指湖泊由于营养元素的 富集导致湖泊生态系统的退化， 进而 使水质恶化的过程。营养元素的富 集 ， 包 括 外 源 输 入（人 类 活 动 和 干 、湿 沉 降 ）和 内 源 富 集 与 释 放 （物 理 、化 学 、 生 物 等 过 程 ）。湖 泊 富 营 养 化 是 动 态 的 连续过程， 而不是静止的状态， 但在 这个动态连续过程的不同阶段又可 用定量的湖泊营养状态指标来表达。 依据湖泊的营养水平 演 化 、生 态 系 统 退化与水质恶化过程， 我们提出图 １ 所示的概念模型。也就是说， 随着营 养物质的增多， 湖泊营养水平逐步升 高， 由贫营养水平变化到中营养水 平， 再变化到富营养水平。同时， 湖泊
系统修复的实践， 从截断外源污染和控制内源污染两方面提出了修复措施， 并进一步给出了修复的对策与建议。
关键词： 湖泊； 水生态系统； 修复； 富营养化
Ｗａｔｅｒ ｅｎｖｉｒ ｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒ ｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｌａｋｅｓ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｒ ｅｃｏｖｅｒ ｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ／／Ｌｉ Ｓｈｉｊｉｅ， Ｄｏｕ Ｈｏｎｇｓｈｅｎｇ，
中图分类号： ＴＶ２１３．４＋Ｋ９２８．４３
文献标识码： Ａ
文章编号： １０００－ １１２３（ ２００６） １３－ ００１４－ ０４
一、我国湖泊水环境问题
１．湖 泊 资 源 状 况 湖泊是地球表层系统各圈层相 互作用的联结点， 是陆地水圈的重要 组成部分， 与生物 圈 、大 气 圈 、岩 石 圈 等关系密切。按自然地理条件的差 异， 我们将全国湖泊分布划分为青藏 高 原 湖 区 、云 贵 高 原 湖 区 、蒙 新 与 黄 土高原湖区、东北平原与山地湖区、 东部平原湖区和东南低山丘陵湖区。 根据我们最近研究统计表明， 全国面 积 大 于 １０ｋｍ２ 的 天 然 湖 泊 已 经 从 《中 国 湖 泊志 》统 计 的 ６５６ 个 减 少 到 目 前 的 ５８１ 个 ， 总 面 积 从 ８５２５６．９４ｋｍ２ 缩 小 到 目 前 的 ６８６７１．５８ｋｍ２。 面 积 大 于 １０００ｋｍ２ 的天然湖泊 １１ 个， 合 计 面 积 ２２５９８ｋｍ２， 占 总 面 积 的 ３２．９％； １０００～ ５００ｋｍ２ 的 １４ 个 ， 合 计 面 积
加速了湖泊的富营养化过程。 （４） 流域水土流失加剧， 湖泊淤
塞严重 我国东部平原和云贵高原等地
区的淡水湖泊普遍存在着泥沙淤积 的问题， 其中以长江中游地区湖泊的 泥 沙 淤 积 问 题 较 为 突 出 。如 洞 庭 湖 据 多年平均入出湖沙量平衡资料计算， 年入湖沙量达 １．２８９５×１０８ｍ３， 年 出 湖 沙量仅为 ０．３３７４×１０８ｍ３， 湖盆 年淤 积 量 ０．９５２１ ×１０８ｍ３， 年 淤 积 速 率 达 ３．７ｃｍ／ａ。目 前 洞 庭 湖 湖 盆 因 泥 沙 淤 积 已高出江汉平原地面 ５．０～７．０ｍ。