洪泽湖、骆马湖富营养化评价及“水华”发生风险等级评估

杨刚 李国 胡瑾

（淮河流域水资源保护局 蚌埠 233001）

洪泽湖、骆马湖富营养化评价及“水华”发生风险等级评估

杨刚 李国 胡瑾

（淮河流域水资源保护局 蚌埠 233001）

根据洪泽湖、骆马湖水域的藻类监测和富营养化评价，掌握湖泊富营养化状况，探讨湖泊“水华”发生的风险等级及评估方法。

富营养化 风险等级 评估

1 前言

我国部分湖泊生态功能退化问题突出。20世纪90年代以来，随着淮河上游工农业生产的发展及人口增长，生产及生活污水排放量日益增加，加之围垦、养殖、泥沙淤积等原因，湖区环境容量不断减小，污染日益加重，湖泊富营养化加剧，近年来在局部水域多次出现“水华”现象。

2007 年太湖“水华”事件给全国敲响警钟，同时也对水资源保护和管理提出了新的更高的要求。为适应水资源管理的需要，自2008年开始，淮河流域水环境监测中心开展水生态监测，根据水利部水文局的要求，选择洪泽湖为藻类监测试点，2009年监测范围扩展到骆马湖。

2 目的意义

富营养化问题在水资源和环境领域受到关注，常规的监测手段难以确切反映水体富营养化程度和水体健康状况。藻类监测这一生物监测手段从水生浮游植物的种群和结构特征来更深层反映水体的健康状态和营养化程度，为水资源保护与管理提供依据。

洪泽湖和骆马湖因其地理位置特殊，是南水北调东线工程的中转平台和重要的调蓄湖泊，拥有国家级湿地自然保护区，在防洪抗旱、调节气候、保护生物多样性以及农业、渔业、畜牧业和旅游业等方面起着极其重要的作用。掌握两湖藻类特征和富营养化程度，对南水北调东线的水质管理与水污染防治提供技术支持具有极其重要的意义。

3 技术路线与监测方式

根据湖泊藻类种群结构、藻类细胞密度及分布变化情况，从生态学角度对其水环境营养化水平及其发展趋势进行分析和评价，对“水华”发生的临界条件和预警模式进行探讨，为水资源的评价、管理和水资源的利用以及水污染的控制和治理提供基础依据，为南水北调东线的水质管理与水污染防治提供技术支持。

4 监测参数

监测参数包括：水温、溶解氧、透明度、高锰酸盐指数、总氮、总磷、可溶性磷、叶绿素a、藻类种群结构、藻细胞密度等。

5 监测结果与分析评价

5.1 洪泽湖藻类监测结果分析评价

5.1 .1 种类组成和分布

共采集到浮游植物50属，隶属于蓝藻、绿藻、硅藻、裸藻、隐藻、甲藻、金藻等7个门。其中蓝藻6属，占总数的12%；绿藻22属，占总数的44%；硅藻14属，占总数的28%；隐藻1属，占总数的2%；裸藻4属，占总数的8%；甲藻门2个属，占总数的4%；金藻1属，占总数的2%。常见种类有蓝藻门的颤藻、微囊藻、席藻、平裂藻，硅藻门的针杆藻、小环藻，绿藻门的盘星藻、栅藻、衣藻等。

5.1 .2 数量组成和分布

经实验室镜检计数，各测点浮游植物数量均值范围为9×104～1.9×106个/升，其中数量最多的测点是成子湖，浮游植物数量为1.9×106个/升，浮游植物数量最少的测点是老子山，为9×104个/升。各测点藻类数量以蓝绿藻居多，随着温度的逐渐下降，硅藻所占比重上升。

5.1 .3 营养化水平

根据《地表水资源质量评价技术规程（SL395-2007）》中“湖泊营养状态评价”评分法对洪泽湖、骆马湖水域各测点进行评价，结果如表1。洪泽湖水域整体呈中营养水平，程度根据测点不同而不同，除了个别测点为轻度富营养外，其他区域均为中营养。

5.2 骆马湖藻类监测结果与分析

5.2 .1 种类组成和分布

各测点共采集到浮游植物31属，隶属于蓝藻、绿藻、硅藻、裸藻、隐藻、甲藻、金藻等7个门。其中蓝藻5属，占总数的16%；绿藻10属，占总数的33%；硅藻10属，占总数的33%；隐藻1属，占总数的3%；裸藻2属，占总数的6%；甲藻2个属，占总数的6%；金藻1属，占总数的3%。浮游植物常见种类有蓝藻门的颤藻、席藻、平裂藻，硅藻门的针杆藻、小环藻、直链藻，绿藻门的盘星藻、栅藻、衣藻等。

5.2 .2 数量组成和分布

经实验室镜检计数，各测点浮游植物数量均值范围为9×104～3.6×106个/升，其中数量最多的测点是自来水厂，浮游植物数量为3.6×106个/升，浮游植物数量最少的测点是湖心，为9×104个/升。各测点藻类数量以蓝绿藻居多，随着温度的逐渐下降，硅藻所占比重上升。

表1 洪泽湖藻类监测各测点富营养化水平评价表

表2 骆马湖藻类监测各测点富营养化水平评价表

5.2 .3 营养化水平

根据《地表水资源质量评价技术规程（SL395-2007）》中“湖泊营养状态评价”评分法对骆马湖水域各测点进行评价，结果如表2。骆马湖水域整体营养水平为中营养。

6 分析讨论

6.1 “水华”的生态机理

水体富营养化是指由于水体的营养盐（主要是氮、磷）含量过高，超过了水体的自净能力，引起浮游生物数量过度增加和种群结构改变，从而导致水质恶化和水生态功能的退化。自然状态下，湖泊水体的营养化演变进程极其缓慢。由于人类活动的影响，水体中氮、磷等营养物质浓度快速增高，营养化进程被提速。富营养化的水体在气温、光照、水温、水流等水文、气象和环境条件适宜藻类生长情况下，藻类快速疯长和聚集，形成“水华”。大量的藻类死亡后分解，溶解氧降低，释放有毒物质，水体发臭，对水生态系统造成危害。“水华”是水体严重富营养化的结果和表征，也是湖泊水生态系统衰退的表现。

6.2 湖泊“水华”风险等级评估

藻细胞密度是衡量水华发生与否、发生程度的最直接指标，但不同水域藻细胞个体体积、富集方式均存在较大差异，用藻细胞密度直接判断水华至今未形成统一标准。结合目前研究所得藻细胞密度对水华风险判别的经验值，将“水华”风险评估等级及参考值列举如下：

6.2 .1 初级预警模式

水域水质Ⅳ类或Ⅳ类以上；藻类细胞密度100万～500万，优势种群为“水华”常见种；水体营养水平为中富营养，总磷含量≥0.05mg/L；总氮含量≥1.00mg/L；气温25℃以上，水温18～28℃，低风速（<3.0m/s），持续强光照（>2000LX），无降雨以及缓流速，“水华”可能发生。此时预警等级为初级。

6.2 .2 中级预警模式

水域水质为Ⅳ类或Ⅳ类以上；藻类细胞密度500万～1000万，优势种群为“水华”常见种；水体营养水平为中富营养以上，总磷含量≥0.05mg/L；总氮含量≥1.00mg/L；气温25℃以上，水温 18～28℃，低风速（<3.0m/s），持续强光照（>2000 LX），无降雨以及缓流速，“水华”发生可能性较高，此时预警等级为中级。

6.2 .3 强预警模式

水域水质Ⅳ类或Ⅳ类以上；藻类细胞密度1000万以上，优势种群为“水华”常见种；水体营养水平为中富营养以上，总磷含量≥0.05mg/L；总氮含量≥1.00mg/L；气温25℃以上，水温 18～28℃，低风速（<3.0m/s），持续强光照（>2000 LX）,无降雨以及缓流速，“水华”发生可能性极高，此时预警等级为强