洞庭湖内湖水质变化趋势及其成因简析

摘 要：为探究洞庭湖内湖水质变化情况及其存在的主要环境问题、服务于洞庭湖总磷污染控制与削减攻坚，基于2016—2021年洞庭湖内湖水质监测数据，分析了44个典型内湖的水质类别、总磷浓度及综合营养状态指数变化趋势。结果表明：①千龙湖、柳叶湖和后江湖水质相对较好，华容东湖、大通湖和北民湖水质相对较差；②总磷是洞庭湖内湖水质的决定性因子；③近年来持续的污染防治工作促使洞庭湖内湖总磷浓度不断下降，综合营养状态指数稳中向好，内湖水质总体改善明显。分析了华容东湖、大通湖和黄盖湖等内湖污染的主要原因，提出控源降磷、畅通河湖、恢复水域、修复生态等对策建议。

关键词：洞庭湖内湖；水质；总磷；生态环境问题

中图分类号：X824 文献标志码：A 文章编号：1673-9655（2024）06-00-06

0 引言

洞庭湖是我国第二大淡水湖，湖体呈近似“U”字形，多年平均入湖径流量3018亿m3，现有天然湖面约2691 km2[1]。由于历史演变和泥沙淤积，洞庭湖现已分割为东洞庭湖、南洞庭湖和西洞庭湖三部分，还有很多的湖域尾汊被围垦堤垸“肢解”，形成大大小小1000多个内湖，总面积1500多km2[2，3]。在旱季，洞庭湖内湖与堤垸外的湖泊（俗称洞庭湖外湖）无自然的直接水文联系，但是在雨季则与洞庭湖外湖直接联通。因此，洞庭湖的外湖和内湖仍然是一个有机的整体，在维持洞庭湖区域生物多样性、调蓄水量等功能上扮演着重要角色[4]。

湖南省各级部门高度重视洞庭湖水环境监测与保护工作。从2016年起，湖南省生态环境部门将水域面积＞10 km2及影响较大的20个洞庭湖内湖纳入湖南省水环境监测网络，每月开展21项水质指标及富营养化指标监测。“十三五”期间将其中8个内湖纳入考核评价，12个内湖设为趋势科研断面。从“十四五”初起，将水域面积＞5 km2及影响较大的44个洞庭湖内湖纳入湖南省水环境监测网络，纳入考核的内湖数量增加到17个，另外27个内湖每月开展专项监测。目前，关注洞庭湖内湖生态环境问题或水质特征的研究较少[5，6]。2021年的湖南省生态环境部门的监测结果表明，湖南省河流断面水质优良率在99%以上，湘资沅澧“四水”及长江干流湖南段监测断面水质已连续两年达到或优于Ⅱ类；但是，湖库断面（点位）水质优良率低于50%，尤其是洞庭湖内湖总磷污染较严重，富营养化现象较为严重[7]。深入推进洞庭湖总磷污染控制与削减攻坚已列为2023年湖南省政府的重点工作之一[8]，也是“十四五”湖南省污染防治攻坚战不可回避的热点和难点。因此，深入分析洞庭湖内湖的水质状况，阐明其变化趋势及存在的水环境问题，提出针对性的工作建议，是充分发挥环境监测“支撑引领服务”作用的具体实践，能有效助力湖南省洞庭湖及内湖水环境污染治理攻坚。

1 研究方法

（1）数据来源：基于2016—2021年洞庭湖内湖断面（点位）每月开展的水温、pH值、溶解氧、电导率、透明度、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、铬（六价）、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物和叶绿素a监测数据。

（2）水质类别及超标倍数评价：依据《地表水环境质量评价办法（试行）》（环办[2011]22号），采用单因子评价法对各内湖断面（点位）进行水质类别评价。评价指标为《GB 3838—2002地表水环境质量标准》表1中除水温、总氮、粪大肠菌群以外的21项指标；超标倍数的计算采用《GB 3838—2002地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准。

（3）营养状态评价：富营养化状况评价方法采用综合营养状态指数法[9]，评价指标包括叶绿素a、

总磷、总氮、透明度、高锰酸盐指数。采用中国环境监测总站编印的《湖泊（水库）富营养化评价方法及分级技术规定》（总站生字[2001]090号）综合营养状态指数（TLI（Σ））分级标准。

TLI（Σ）＜30 贫营养

30≤TLI（Σ）≤50 中营养

TLI（Σ）＞50 富营养

50＜TLI（Σ） ≤60 轻度富营养

60＜TLI（Σ）≤70 中度富营养

TLI（Σ）＞70 重度富营养

2 结果与讨论

2.1 2021年洞庭湖内湖水质情况

2.1.1 水质状况

2021年，湖南省生态环境部门对44个洞庭湖内湖每月开展了水质手工监测，44个洞庭湖内湖监测断面（点位）分布如图1所示。

监测结果表明：除总磷外，2021年44个洞庭湖内湖其余评价指标的年均浓度均能达到

《GB 3838—2002地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准限值要求。17个纳入考核的内湖中，Ⅲ类水质内湖9个（千龙湖、柳叶湖、后江湖、西毛里湖、

芭蕉湖、黄家湖、南湖、三仙湖和冶湖），占比52.9%；Ⅳ类水质内湖7个（安民湖、胭脂湖、冲天湖、黄盖湖、珊珀湖、北民湖和大通湖），占比41.2%；Ⅴ类水质内湖1个（华容东湖），占比5.9%；主要污染物均为总磷。27个专项监测内湖中，水质达到或优于Ⅲ类的9个，占比33.3%；Ⅳ类水质12个，占比44.4%；Ⅴ类水质5个，占比18.5%；劣V类1个，占比3.7%。主要污染物均为总磷。

（a：纳入考核的内湖；b：专项监测内湖）

图2 2021年洞庭湖内湖水质类别占比情况

由于总磷是各内湖水质类别的决定性因子，故下文主要分析总磷的污染特征及变化趋势。根据2021年总磷浓度大小，对内湖进行排序，结果见图3和图4。

图3 2021年17个考核监测洞庭湖内湖总磷浓度排序

从图3可见，17个纳入考核监测的内湖中，2021年水质较好的3个内湖是长沙望城千龙湖、常德柳叶湖、益阳沅江后江湖；水质最差的3个内湖是岳阳华容东湖（V类）、益阳大通湖（Ⅳ类）、常德澧县北民湖（Ⅳ类）。

由图4可知，27个专项监测内湖中，2021年水质较好的前3个内湖分别是长沙望城团头湖、常德汉寿西湖、常德汉寿龙池湖；水质最差的3个内湖是常德安乡黄田湖（劣V类）、岳阳华容西湖

（V类）、岳阳华容塌西湖（V类）。

图4 2021年27个专项监测内湖总磷浓度排序

2.1.2 营养状态

2021年，17个纳入考核的洞庭湖内湖的综合营养状态指数在40.16～56.59。

由图5可知，后江湖、胭脂湖、黄家湖、柳叶湖、西毛里湖、千龙湖、三仙湖、冶湖和珊珀湖9个内湖的综合营养状态指数在40～50，均为中营养，占比52.9%；芭蕉湖、安民湖、北民湖、冲天湖、华容东湖、南湖、黄盖湖和大通湖8个内湖的综合营养状态指数在50～60，均为轻度富营养，占比47.1%。

图5 2021年17个考核监测内湖的综合营养状态指数比较

27个专项监测内湖的综合营养状态指数比较见图6。由图6可知，上琼湖、蓼叶湖、烂泥湖、榨南湖、石矶湖、下琼湖等6个内湖的综合营养状态指数均＜30，即营养状态均为贫营养，占比22.2%；团头湖、西湖、龙池湖和坪桥湖等4个内湖的综合营养状态指数均在45左右，即营养状态均为中营养，占比14.8%；团湖、东风湖、鹤龙湖、白泥湖、松杨湖、湘阴东湖、牛浪湖、吉家湖、牛屎湖、太白湖、白芷湖、大小西湖、大明外湖、塌西湖和华容西湖等16个内湖的综合营养状态指数均在50～60，即营养状态均为轻度富营养，占比59.3%；1个内湖（黄田湖）的综合营养状态指数＞60，其营养状态为中度富营养，占比3.7%。

图6 2021年27个专项监测内湖的综合营养状态指数比较

2.2 洞庭湖内湖水质变化分析

2.2.1 内湖水质年际变化

由于2020年安乐湖、胭脂湖和北民湖未纳入考核监测，故2021年与2020年可比的考核内湖为14个。与2020年相比，2021年有11个考核内湖水质类别保持不变，3个内湖的水质类别发生变化，即：岳阳南湖水质由Ⅳ类好转为Ⅲ类，华容东湖水质由劣V类好转为V类，临湘黄盖湖水质由Ⅲ类下降为Ⅳ类。说明近年各地通过大力实施内湖污染治理和生态修复措施，洞庭湖内湖水质总体稳中趋好。

2016—2021年开展了连续监测的20个内湖的总磷浓度变化比较见图7。

图7 2016—2021年洞庭湖内湖的总磷浓度变化比较

由图7可见，2016—2021年20个内湖中，除水质相对较好的千龙湖、黄盖湖、冶湖、西毛里湖和柳叶湖外，其余内湖总磷浓度总体上均有大幅下降，尤其是污染相对较重的华容东湖、大通湖、珊珀湖、冲天湖总磷浓度下降非常显著，以上4个内湖2021年的总磷浓度分别比2016年降低了60.41%、60.82%、73.58%和65.70%，大通湖和珊珀湖水质均由2016 年的劣V类好转为2021年的

Ⅳ类，华容东湖水质由劣V类好转为V类，冲天湖水质由V类好转为Ⅳ类。由此可见，内湖水质总体上有明显改善，但是，黄盖湖和冶湖的总磷浓度呈明显的升高趋势，值得生态环境管理部门高度关注。

2.2.2 营养状态变化

2016—2021年，开展了连续监测的20个内湖的综合营养状态指数变化比较见图8。

图8表明，2016—2021年20个洞庭湖内湖的综合营养状态指数总体上变化不大，营养状态总体保持稳定。2016—2021年，千龙湖、西毛里湖、柳叶湖和后江湖等4个内湖均为中营养，东风湖、南湖、松阳湖、芭蕉湖、鹤龙湖、冲天湖等6个内湖均处于轻度富营养状态；从变化上看，芭蕉湖、柳叶湖综合营养状态指数持续降低，水体富营养化程度持续减轻；黄盖湖富营养化程度总体加重。

2.3 内湖主要问题

2.3.1 黄盖湖2021年水质未达考核目标，入湖的源潭河和坦渡河污染贡献较大

黄盖湖2021年水质为Ⅳ类，未达到国家考核目标（Ⅲ类），且近几年水质呈下降趋势，总磷年均浓度由2020年的0.037 mg/L上升至2021年

的0.062 mg/L，升幅达67.6%。主要入湖河流源潭河和坦渡河2021年各月总磷浓度变化见图9。

图9表明，源潭河总磷浓度相对较高，尤以枯水期的1—3月为甚；坦渡河则在8—9月和12月总磷浓度相对较高。源潭河和坦渡河下游监控断面2021年

总磷年均浓度分别为0.110 mg/L和0.069 mg/L，

超出黄盖湖总磷年均浓度值。调查表明，源潭河和坦渡河两岸农业种植和养殖面积大，受农业面源污染和沿岸的江南、聂市等7个镇（街道）养殖尾水影响，总磷浓度一直维持在较高水平，是黄盖湖总磷污染的重要来源。

图9 2021年源潭河、坦渡河、黄盖湖总磷浓度月度变化

2.3.2 华容东湖水质与国家考核目标差距较大

近几年华容东湖总磷浓度有较大幅度下降，2021年水质分别由上年的劣V类好转为V类，但总磷浓度仍处于较高水平，2021年均值为0.156 mg/L，

与2025年的总磷考核目标 0.075 mg/L存在较大差距。主要原因是湖体水产投肥养殖规模大时间长，湖底沉积淤泥含磷浓度高，水生态系统失衡，水体含磷浓度会持续较高，短期内治理达标难度大[5]。

2.3.3 部分内湖水质波动较大，少雨高温月份水质明显恶化

2021年各月华容东湖、黄盖湖和大通湖的总磷浓度变化情况见图10。

图10 2021 年华容东湖、黄盖湖和大通湖总磷浓度月度变化

由图10可见，以上3个内湖各月总磷浓度变化较大。华容东湖总磷浓度维持在较高位，10—11月

总磷浓度出现高峰，最大值均达0.20 mg/L，水质为V类；大通湖、黄盖湖分别在1、2月出现总磷最大值，这主要是由于这个时段正处于枯水时期，湖体水量最少，水体自净能力较差；大通湖总磷浓度在7—8月出现一个次高峰，主要是由于周边大量渔业养殖、农业种植尾水排放影响[10]。

3 结论与建议

3.1 结论

2021年44个洞庭湖内湖水质监测数据分析表明：除总磷外，其余评价指标的年均浓度均能达到《GB 3838—2002地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准限值要求。其中，水质达到或优于Ⅲ类

的内湖18个，占比40.9%；Ⅳ类水质内湖19个，占比43.2%；Ⅴ类水质6个，占比13.6%；劣V类

1个，占比2.3%；主要污染物均为总磷。千龙湖、柳叶湖和后江湖水质相对较好，华容东湖、大通湖和北民湖水质相对较差。营养状态处于贫营养的内湖6个，占比13.6%；处于中营养的内湖

13个，占比29.5%；处于轻度富营养的内湖24个，占比54.5%；中度富营养的内湖1个，占比2.3%。与2016年相比，2021年洞庭湖内湖总磷浓度总体上明显下降，尤其是污染相对较重的华容东湖、大通湖、珊珀湖、冲天湖总磷浓度降幅分别为60.41%、60.82%、73.58%和65.70%，内湖水质总体上有明显改善。但是黄盖湖和冶湖等内湖总磷污染有加重趋势。

3.2 建议

（1）控源降磷。洞庭湖内湖水质监测指标中主要是总磷存在超标，因此改善内湖水质、控源截污、减少总磷入湖是最重要的优先步骤[6，11，12]。要着力加强畜禽粪污处理及资源化利用、推进水产养殖尾水处理、防治种植业面源污染、推进农村生活污水治理、提升城镇污水收集处理能力、推动城镇污水处理厂出水深度净化与资源化利用、深化重点涉磷企业整治，从源头减少进入内湖的总磷污染负荷。

（2）畅通河湖。水系之间的连通性关系到水体的交换能力，畅通水体能增强污染物迁移转化能力，提高水生态修复能力[13]。通过河湖水系连通，实施撇洪河、内湖清淤整治及堤防加固，河湖连通渠闸建设等工程措施，增强河湖水体流动性，改善垸内水系水质，恢复河湖生态功能，改善内湖水生态环境[14]。

（3）恢复水域。由于人类长期不合理的开发利用，特别围湖造田等一系列人类活动影响，洞庭湖及内湖水域面积不断萎缩，水生态环境功能不断下降。因此，要全面实施内湖的退田还湖，恢复或扩大内湖的水域面积[15]，要围绕引水、蓄水、活水等目标，积极推动洞庭湖内湖生态复苏工程[16]。

（4）修复生态。要因地制宜划定湖滨生态缓冲带，加强湖滨缓冲带建设[17]。在重要入湖、入河口等位置，因地制宜利用废弃堰塘或河滩湿地等建设生态前置库及功能湿地，通过平垄填沟、微地形改造、植被控制等技术措施，新建一批入湖、入河口生态拦截与净化设施，加强入河湖污染物生态拦截与净化，截留与削减入湖污染负荷[18]，综合提升内湖水生态[19]。

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Trends of Water Quality and Major Environmental Problems of the Inner Lakes of the Dongting Lake District

LI Qing1， WANG Dan2， XU Ling3

（1.Yiyang Ecological Monitoring Center， Yiyang Hunan 413000， China）

Abstract： To investigate the changes of the water quality of Dongting Lake's inner lakes and their major environmental problems serving for the total phosphorus pollution control in Dongting Lake， the water quality type， total phosphorus mass concentration and trends of comprehensive eutrophication state index of 44 typical inner lakes in Dongting Lake district were analyzed based on the water quality monitoring data of inner lake from 2016 to 2021. The results showed that the water quality of Qianlong Lake， Liuye Lake and Houjiang Lake was relatively good， while the water quality of Huarong East Lake， Datong Lake and Beimin Lake was relatively poor. Total phosphorus is the decisive factor of the water quality of the inner lake in Dongting district. In recent years， the continuous pollution prevention and control work has led to the continuous decline of the total phosphorus concentration in the inner lake of Dongting district， the comprehensive eutrophication state index was stable and improving， and the overall water quality of the inner lake has improved significantly. The main causes of pollution in inner lakes such as Huarong East Lake， Datong Lake and Huanggai Lake were examined. Suggestions were put forward to control sources and reduce phosphorus， unblock rivers and lakes， restore water areas， and restore ecology.

Key words： inner lakes in Dongting Lake district; water quality; total phosphorus; environmental problem

收稿日期：2024-01-09

基金项目：湖南省益阳市科技应用基础研究与软科学研究计划（益财教指[2023]102号）。

作者简介：李清 （1966- ），男，高级工程师，研究方向为环境影响评价和环境质量监测。

通信作者：徐玲（1980- ），女，讲师，研究方向为环境影响评价及环境监测。