國內湖庫營養狀況調查
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本文作者：李子成鄧義祥鄭丙輝作者單位：中國環境科學研究院
湖庫水流滯緩，水力停留時間相對較長，氮、磷等營養元素容易累積而造成富營養化[1-2]。20世紀90年代初，趙章元等人對我國24個湖泊的評價表明，除洱海和邛海沿屬于貧－中營養狀態以外，其他均為中－富營養狀態，其中有8個達到重營養狀態[3]，可見當時我國湖泊富營養問題就已經十分嚴重。近年來，隨著經濟的高速發展，我國湖庫氮、磷污染負荷增加，富營養化狀態問題有增無減，已經成為我國湖泊面臨的重大環境問題[4-8]。我國環境保護重點區域的“三河三湖”中“，三湖”的首要環境問題均為富營養化[9-11]。本文根據我國2005-2007年我國183個湖泊、541個水庫的調查資料，對湖庫的營養狀態進行了分析，以了解我國湖泊的富營養現狀，并促進采取措施保護湖庫水質、維護湖庫生態系統的健康[12-15]。
1數據和方法
1.1數據調查概況
本次調查數據收集的時間期限為2005-2007年。湖泊資料覆蓋25個省（自治區、直轄市）的183個湖泊、485個湖泊斷面，水庫資料覆蓋29個省（自治區、直轄市）的541個水庫、725個水庫斷面。西藏自治區和青海省沒有水庫水質監測資料，見表1。湖庫斷面調查數據統計見表2，從表中來看，總磷和總氮的監測率較高，透明度和葉綠素的監測率相比較低。與現有的研究成果相比，本次調查數據不論是空間范圍還是水質指標上，都是一次較為全面的調查[16-19]。
1.2營養狀態評價方法
1.2.1評價參數
湖泊（水庫）營養狀態的影響因素非常復雜，不同湖泊有一定差異和特性。為了統一評價，選擇了最有代表性的項目：葉綠素a（chla）、總磷（TP）、總氮（TN）和透明度（SD）4個項目，作為湖泊（水庫）營養狀態的評價項目。
1.2.2評價標準
湖泊、水庫營養狀態分6級，包括：貧營養、中營養、輕度富營養、中度富營養、重度富營養和異常富營養。考慮到我國湖庫N、P等營養鹽濃度普遍較高的實際情況，對湖庫N、P的分類標準值作了適當的調整，擬定出各評價參數的分類標準，如表3所示。
1.2.3評價方法
分別采用單項評價法和綜合評價法進行評價[20]。單項評價法以各湖泊（水庫）水質調查資料中透明度、葉綠素a、總氮和總磷的年均值，作為各單項評價的基礎資料，對照上述表3的湖庫營養狀態評價分級標準，分別求得各評價參數水質類別的湖泊（水庫）數量和占調查湖泊（水庫）總數量的百分比。綜合評價法對于面積較小，水質為均勻混合或近似均勻混合型湖泊（水庫），以單個湖泊（水庫）為評價單元，以各湖泊（水庫）水質的年均值為綜合評價的基礎資料，按前述評價標準，采用分類對照法，以該湖泊（水庫）各評價參數中的最高水質類別，作為該湖泊（水庫）的水質類別，求得各湖泊的污染程度和相應的污染物，然后計算出各水質類別湖泊（水庫）的數量和占調查湖泊（水庫）數量的百分比[21-22]。
2中國湖泊營養狀態現狀分析
2.1營養狀態單項指標評價
根據收集到的數據，我國183個湖泊單項指標評價結果見圖1。各指標的具體評價情況如下:總磷：169個有調查資料的湖泊中，總磷達到貧營養標準的湖泊13個，占湖泊數量的7.69%；達到中營養標準的湖泊28個，占湖泊數量的16.57%；達到輕度污染標準的湖泊24個，占湖泊數量的14.20%；達到中富營養標準的湖泊29個，占湖泊數量17.16%；達到重富營養標準的湖泊15個，占湖泊數量8.88%，異常富營養標準的湖泊60個，占湖泊數量35.50%，表明我國主要湖泊水體的總磷狀況較差。總氮：155個有調查資料的湖泊中，總氮達到貧營養標準的湖泊17個，占湖泊數量的10.97%；達到中營養標準的湖泊50個，占湖泊數量的32.26%；達到輕度污染標準的湖泊14個，占湖泊數量的9.03%；達到中富營養標準的湖泊27個，占湖泊數量17.42%；達到重富營養標準的湖泊8個，占湖泊數量5.16%；異常富營養標準的湖泊39個，占湖泊數量25.16%，表明我國主要湖泊水體的總氮狀況較差。透明度：86個有調查資料的湖泊中，透明度達到貧營養標準的湖泊21個，占湖泊數量的24.42%；達到中營養標準的湖泊23個，占湖泊數量的26.74%；達到輕度污染標準的湖泊7個，占湖泊數量的8.14%；達不到重富營養標準的湖泊35個，占湖泊數量40.70%。葉綠素a：76個有調查資料的湖泊中，葉綠素a達到貧營養標準的湖泊6個，占湖泊數量的7.89%；達到中營養標準的湖泊19個，占湖泊數量的25.00%；達到輕度污染標準的湖泊13個，占湖泊數量的17.11%；達中富營養標準的湖泊12個，占湖泊數量15.79%；達到重富營養標準的湖泊11個，占湖泊數量14.47%，異常富營養標準的湖泊斷面15個，占湖泊斷面數量19.74%。
2.2各省湖泊水環境質量比較分析
圖2是我國25省（自治區、直轄市）183個湖泊的水質綜合評價結果。安徽省獲得調查數據的湖泊最多，為42個；湖泊營養狀態較好的為海南省，1個被調查湖泊處于貧營養狀態；其余25個省市自治區的湖泊都不同程度有富營養化趨勢。其中北京的昆明湖異常富營養化。吉林省、內蒙古自治區、青海省、山東省、浙江省、湖南省和新疆自治區所調查的湖泊都處于異常富營養化狀態，需引起格外注意，富營養狀態分布的廣泛性表明我國湖泊的營養狀態沒有地域性的區別，大部分區域的湖泊都會發生富營養化的狀態，這表明湖泊營養狀態控制的緊迫性和工作的艱巨程度。
2.3水環境質量綜合評價
全國183個調查湖泊按營養類別統計結果見圖3。從總體來看，在183個調查湖泊中，其中4個營養狀態參數至少存在1個的湖泊數量為173個，其中貧營養狀態的湖泊數為8，占湖泊數量的4.62%；中營養狀態的湖泊25個，占湖泊數量的14.45%；輕富營養狀態的湖泊20個，占湖泊數量的11.56%；中富營養水質的湖泊29個，占湖泊數量的16.76%；重富營養狀態的湖泊13個，占湖泊數量的7.51%；異常富營養狀態的湖泊78個，占湖泊數量的45.09%。我國處于貧營養狀態的湖泊比例為4.6%，重富營養和異常富營養狀態的湖泊為52.6%，60%以上湖泊受到營養鹽不同程度的污染，我國湖泊的富營養化狀態十分嚴重。
3中國水庫營養狀態現狀分析
3.1水庫水環境質量單項污染物評價
根據收集到的數據，我國531個水庫單項指標評價結果見圖4。各指標的具體評價情況為：總磷：500個有調查資料的水庫中，總磷達到貧營養標準的水庫170個，占水庫數量的34.00%；達到中營養標準的水庫157個，占水庫數量的31.40%；達到輕富營養標準的水庫49個，占水庫數量的9.80%；達到中富營養標準的水庫36個，占水庫數量7.20%；達到重富營養標準的水庫32個，占水庫數量6.40%，異常富營養標準的水庫56個，占水庫數量11.20%，表明我國主要水庫水體的總磷狀況較差。總氮：388個有調查資料的水庫中，總氮達到貧營養標準的水庫111個，占水庫數量的28.61%；達到中營養標準的水庫157個，占水庫數量的40.46%；達到輕度污染標準的水庫31個，占水庫數量的7.99%；達到中富營養標準的水庫36個，占水庫數量9.28%；達到重富營養標準的水庫22個，占水庫數量5.67%；異常富營養標準的水庫31個，占水庫數量7.99%，表明我國主要水庫水體的總氮狀況較差。透明度：110個有調查資料的水庫中，透明度達到貧營養標準的水庫72個，占水庫數量的65.45%；達到中營養標準的水庫18個，占水庫數量的16.36%；達到輕度污染標準的水庫7個，占水庫數量的6.36%；達不到重富營養標準的水庫13個，占水庫數量11.82%。葉綠素a：97個有調查資料的水庫中，葉綠素a達到貧營養標準的水庫15個，占水庫數量的15.46%；達到中營養標準的水庫37個，占水庫數量的38.14%；達到輕度污染標準的水庫19個，占水庫數量的19.59%；達到中富營養標準的水庫13個，占水庫數量13.40%；達到重富營養標準的水庫2個，占水庫數量2.06%，異常富營養標準的水庫11個，占水庫數量11.34%。
3.2各省水庫水環境質量比較分析
全國183個調查湖泊按營養類別統計結果見圖5。從總體來看，北京市、內蒙古自治區、甘肅省所調查的水庫都處于異常富營養化狀態。重慶市、山東省和海南省所調查的水庫數量在29個省中居前三位，另外，廣東省30個水庫中近90%處于貧營養狀態和中營養狀態，只有近10%的水庫處于輕富營養狀態；另外新疆自治區的3個水庫營養狀態良好，其余省份的水庫都不同程度的出現富營養化。富營養狀態分布的廣泛性也表明我國水庫的營養狀態沒有地域性的區別，大部分區域的水庫都會發生富營養化的狀態。
3.3水庫水環境質量綜合評價
全國531個調查水庫按水質類別統計結果見圖6。從總體來看，統計結果表明，在531個調查水庫中，4個營養狀態參數至少存在1個的水庫數量有504個，其中貧營養狀態的水庫數為98，占水庫數量的19.44%；中營養狀態的水庫159個，占水庫數量的31.55%；輕度污染水質的水庫59個，占水庫數量的11.71%；中富營養水質的水庫54個，占水庫數量的10.71%；重富營養狀態的水庫44個，占水庫數量的8.73%；異常富營養狀態的水庫90個，占水庫數量的17.86%。我國水庫的營養狀態要明顯好于湖泊。我國處于貧營養狀態的水庫比例達22.8%，高于湖泊4.6%的水平；重富營養和異常富營養狀態的湖泊為24.8%，低于湖泊52.6%的水平。受到營養鹽污染的湖泊比例為35.0%，因此水庫的富營養化污染控制也必須得到積極的重視。
4結論
（1）我國湖庫受營養鹽污染的形勢十分嚴峻，除廣東以外，調查的28個省（自治區、自轄市）均有湖泊或水庫的處于重富營養狀態，富營養化成為我國湖庫共同面臨的主要環境問題。（2）總體而言，水庫的富營養狀態要優于湖泊，處于貧營養狀態的湖泊和水庫比例分別為4.6%和22.8%，而重富營養和異常富營養狀態的湖泊和水庫比例分別為52.6%和24.8%，但水庫的富營養化污染其實也不容樂觀。（3）總氮、總磷、透明度和葉綠素a4項因子為富營養污染（中富營養、重富營養和異常富營養）狀態的湖泊比例分別為48%、62%、41%、50%，水庫比例分別為23%、25%、12%、27%，總磷超標要重于總氮，透明度超標比例相對較小。
