国内湖库营养状况调查
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本文作者：李子成邓义祥郑丙辉作者单位：中国环境科学研究院
湖库水流滞缓，水力停留时间相对较长，氮、磷等营养元素容易累积而造成富营养化[1-2]。20世纪90年代初，赵章元等人对我国24个湖泊的评价表明，除洱海和邛海沿属于贫－中营养状态以外，其他均为中－富营养状态，其中有8个达到重营养状态[3]，可见当时我国湖泊富营养问题就已经十分严重。近年来，随着经济的高速发展，我国湖库氮、磷污染负荷增加，富营养化状态问题有增无减，已经成为我国湖泊面临的重大环境问题[4-8]。我国环境保护重点区域的“三河三湖”中“，三湖”的首要环境问题均为富营养化[9-11]。本文根据我国2005-2007年我国183个湖泊、541个水库的调查资料，对湖库的营养状态进行了分析，以了解我国湖泊的富营养现状，并促进采取措施保护湖库水质、维护湖库生态系统的健康[12-15]。
1数据和方法
1.1数据调查概况
本次调查数据收集的时间期限为2005-2007年。湖泊资料覆盖25个省（自治区、直辖市）的183个湖泊、485个湖泊断面，水库资料覆盖29个省（自治区、直辖市）的541个水库、725个水库断面。西藏自治区和青海省没有水库水质监测资料，见表1。湖库断面调查数据统计见表2，从表中来看，总磷和总氮的监测率较高，透明度和叶绿素的监测率相比较低。与现有的研究成果相比，本次调查数据不论是空间范围还是水质指标上，都是一次较为全面的调查[16-19]。
1.2营养状态评价方法
1.2.1评价参数
湖泊（水库）营养状态的影响因素非常复杂，不同湖泊有一定差异和特性。为了统一评价，选择了最有代表性的项目：叶绿素a（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）和透明度（SD）4个项目，作为湖泊（水库）营养状态的评价项目。
1.2.2评价标准
湖泊、水库营养状态分6级，包括：贫营养、中营养、轻度富营养、中度富营养、重度富营养和异常富营养。考虑到我国湖库N、P等营养盐浓度普遍较高的实际情况，对湖库N、P的分类标准值作了适当的调整，拟定出各评价参数的分类标准，如表3所示。
1.2.3评价方法
分别采用单项评价法和综合评价法进行评价[20]。单项评价法以各湖泊（水库）水质调查资料中透明度、叶绿素a、总氮和总磷的年均值，作为各单项评价的基础资料，对照上述表3的湖库营养状态评价分级标准，分别求得各评价参数水质类别的湖泊（水库）数量和占调查湖泊（水库）总数量的百分比。综合评价法对于面积较小，水质为均匀混合或近似均匀混合型湖泊（水库），以单个湖泊（水库）为评价单元，以各湖泊（水库）水质的年均值为综合评价的基础资料，按前述评价标准，采用分类对照法，以该湖泊（水库）各评价参数中的最高水质类别，作为该湖泊（水库）的水质类别，求得各湖泊的污染程度和相应的污染物，然后计算出各水质类别湖泊（水库）的数量和占调查湖泊（水库）数量的百分比[21-22]。
2中国湖泊营养状态现状分析
2.1营养状态单项指标评价
根据收集到的数据，我国183个湖泊单项指标评价结果见图1。各指标的具体评价情况如下:总磷：169个有调查资料的湖泊中，总磷达到贫营养标准的湖泊13个，占湖泊数量的7.69%；达到中营养标准的湖泊28个，占湖泊数量的16.57%；达到轻度污染标准的湖泊24个，占湖泊数量的14.20%；达到中富营养标准的湖泊29个，占湖泊数量17.16%；达到重富营养标准的湖泊15个，占湖泊数量8.88%，异常富营养标准的湖泊60个，占湖泊数量35.50%，表明我国主要湖泊水体的总磷状况较差。总氮：155个有调查资料的湖泊中，总氮达到贫营养标准的湖泊17个，占湖泊数量的10.97%；达到中营养标准的湖泊50个，占湖泊数量的32.26%；达到轻度污染标准的湖泊14个，占湖泊数量的9.03%；达到中富营养标准的湖泊27个，占湖泊数量17.42%；达到重富营养标准的湖泊8个，占湖泊数量5.16%；异常富营养标准的湖泊39个，占湖泊数量25.16%，表明我国主要湖泊水体的总氮状况较差。透明度：86个有调查资料的湖泊中，透明度达到贫营养标准的湖泊21个，占湖泊数量的24.42%；达到中营养标准的湖泊23个，占湖泊数量的26.74%；达到轻度污染标准的湖泊7个，占湖泊数量的8.14%；达不到重富营养标准的湖泊35个，占湖泊数量40.70%。叶绿素a：76个有调查资料的湖泊中，叶绿素a达到贫营养标准的湖泊6个，占湖泊数量的7.89%；达到中营养标准的湖泊19个，占湖泊数量的25.00%；达到轻度污染标准的湖泊13个，占湖泊数量的17.11%；达中富营养标准的湖泊12个，占湖泊数量15.79%；达到重富营养标准的湖泊11个，占湖泊数量14.47%，异常富营养标准的湖泊断面15个，占湖泊断面数量19.74%。
2.2各省湖泊水环境质量比较分析
图2是我国25省（自治区、直辖市）183个湖泊的水质综合评价结果。安徽省获得调查数据的湖泊最多，为42个；湖泊营养状态较好的为海南省，1个被调查湖泊处于贫营养状态；其余25个省市自治区的湖泊都不同程度有富营养化趋势。其中北京的昆明湖异常富营养化。吉林省、内蒙古自治区、青海省、山东省、浙江省、湖南省和新疆自治区所调查的湖泊都处于异常富营养化状态，需引起格外注意，富营养状态分布的广泛性表明我国湖泊的营养状态没有地域性的区别，大部分区域的湖泊都会发生富营养化的状态，这表明湖泊营养状态控制的紧迫性和工作的艰巨程度。
2.3水环境质量综合评价
全国183个调查湖泊按营养类别统计结果见图3。从总体来看，在183个调查湖泊中，其中4个营养状态参数至少存在1个的湖泊数量为173个，其中贫营养状态的湖泊数为8，占湖泊数量的4.62%；中营养状态的湖泊25个，占湖泊数量的14.45%；轻富营养状态的湖泊20个，占湖泊数量的11.56%；中富营养水质的湖泊29个，占湖泊数量的16.76%；重富营养状态的湖泊13个，占湖泊数量的7.51%；异常富营养状态的湖泊78个，占湖泊数量的45.09%。我国处于贫营养状态的湖泊比例为4.6%，重富营养和异常富营养状态的湖泊为52.6%，60%以上湖泊受到营养盐不同程度的污染，我国湖泊的富营养化状态十分严重。
3中国水库营养状态现状分析
3.1水库水环境质量单项污染物评价
根据收集到的数据，我国531个水库单项指标评价结果见图4。各指标的具体评价情况为：总磷：500个有调查资料的水库中，总磷达到贫营养标准的水库170个，占水库数量的34.00%；达到中营养标准的水库157个，占水库数量的31.40%；达到轻富营养标准的水库49个，占水库数量的9.80%；达到中富营养标准的水库36个，占水库数量7.20%；达到重富营养标准的水库32个，占水库数量6.40%，异常富营养标准的水库56个，占水库数量11.20%，表明我国主要水库水体的总磷状况较差。总氮：388个有调查资料的水库中，总氮达到贫营养标准的水库111个，占水库数量的28.61%；达到中营养标准的水库157个，占水库数量的40.46%；达到轻度污染标准的水库31个，占水库数量的7.99%；达到中富营养标准的水库36个，占水库数量9.28%；达到重富营养标准的水库22个，占水库数量5.67%；异常富营养标准的水库31个，占水库数量7.99%，表明我国主要水库水体的总氮状况较差。透明度：110个有调查资料的水库中，透明度达到贫营养标准的水库72个，占水库数量的65.45%；达到中营养标准的水库18个，占水库数量的16.36%；达到轻度污染标准的水库7个，占水库数量的6.36%；达不到重富营养标准的水库13个，占水库数量11.82%。叶绿素a：97个有调查资料的水库中，叶绿素a达到贫营养标准的水库15个，占水库数量的15.46%；达到中营养标准的水库37个，占水库数量的38.14%；达到轻度污染标准的水库19个，占水库数量的19.59%；达到中富营养标准的水库13个，占水库数量13.40%；达到重富营养标准的水库2个，占水库数量2.06%，异常富营养标准的水库11个，占水库数量11.34%。
3.2各省水库水环境质量比较分析
全国183个调查湖泊按营养类别统计结果见图5。从总体来看，北京市、内蒙古自治区、甘肃省所调查的水库都处于异常富营养化状态。重庆市、山东省和海南省所调查的水库数量在29个省中居前三位，另外，广东省30个水库中近90%处于贫营养状态和中营养状态，只有近10%的水库处于轻富营养状态；另外新疆自治区的3个水库营养状态良好，其余省份的水库都不同程度的出现富营养化。富营养状态分布的广泛性也表明我国水库的营养状态没有地域性的区别，大部分区域的水库都会发生富营养化的状态。
3.3水库水环境质量综合评价
全国531个调查水库按水质类别统计结果见图6。从总体来看，统计结果表明，在531个调查水库中，4个营养状态参数至少存在1个的水库数量有504个，其中贫营养状态的水库数为98，占水库数量的19.44%；中营养状态的水库159个，占水库数量的31.55%；轻度污染水质的水库59个，占水库数量的11.71%；中富营养水质的水库54个，占水库数量的10.71%；重富营养状态的水库44个，占水库数量的8.73%；异常富营养状态的水库90个，占水库数量的17.86%。我国水库的营养状态要明显好于湖泊。我国处于贫营养状态的水库比例达22.8%，高于湖泊4.6%的水平；重富营养和异常富营养状态的湖泊为24.8%，低于湖泊52.6%的水平。受到营养盐污染的湖泊比例为35.0%，因此水库的富营养化污染控制也必须得到积极的重视。
4结论
（1）我国湖库受营养盐污染的形势十分严峻，除广东以外，调查的28个省（自治区、自辖市）均有湖泊或水库的处于重富营养状态，富营养化成为我国湖库共同面临的主要环境问题。（2）总体而言，水库的富营养状态要优于湖泊，处于贫营养状态的湖泊和水库比例分别为4.6%和22.8%，而重富营养和异常富营养状态的湖泊和水库比例分别为52.6%和24.8%，但水库的富营养化污染其实也不容乐观。（3）总氮、总磷、透明度和叶绿素a4项因子为富营养污染（中富营养、重富营养和异常富营养）状态的湖泊比例分别为48%、62%、41%、50%，水库比例分别为23%、25%、12%、27%，总磷超标要重于总氮，透明度超标比例相对较小。
