汪院生

（江蘇省太湖水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇蘇州 215128）

滆湖地處北亞熱帶季風(fēng)區(qū)，位于太湖上游，是蘇南地區(qū)第二大淡水湖，南接宜興，北通長江，東瀕太湖，西連長蕩湖，總面積 164km2，其中約 117km2在常州武進(jìn)轄區(qū)內(nèi)（其余在無錫宜興市）。湖面形態(tài)呈長茄型，長 22km，平均寬度7.2km，水深約1.1m，是武進(jìn)及環(huán)湖地區(qū)的重要飲用水水源和水產(chǎn)養(yǎng)殖基地。

近年來，環(huán)滆湖地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，城市不斷擴(kuò)大。武進(jìn)區(qū)委、區(qū)政府順應(yīng)城市發(fā)展規(guī)律，作出了“挺進(jìn)西太湖（即滆湖），建設(shè)濱湖城”的重大戰(zhàn)略決策，積極推進(jìn)滆湖的整治保護(hù)開發(fā)。根據(jù)國務(wù)院批復(fù)的《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》，滆湖作為太湖的上游，是治理的重中之重。新一輪《常州市城市總體規(guī)劃》把滆湖定位為“滆湖旅游休閑區(qū)”?！督K武進(jìn)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃》依托環(huán)滆湖地區(qū)保護(hù)開發(fā)，將建設(shè)融環(huán)保型工業(yè)、高檔住宅、休閑旅游為一體的多元化經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。隨著滆湖北部周邊區(qū)域功能的轉(zhuǎn)變，定位的提高，滆湖水環(huán)境的研究也越來越重要。本文通過對滆湖水質(zhì)、水生態(tài)演變進(jìn)行分析，初步探索滆湖水環(huán)境存在的問題及其原因。

1 滆湖水質(zhì)變化及其現(xiàn)狀

滆湖水質(zhì)污染是近年太湖西部污染的最主要原因之一。從20世紀(jì)80年代開始，滆湖湖體水質(zhì)的演變經(jīng)歷了四個階段，水質(zhì)的污染指數(shù)平均每年上升10%左右，綜合水質(zhì)類別由III類變?yōu)榱覸類，水質(zhì)演變所需時間大大縮短，其中由III類水質(zhì)下降為 IV類水質(zhì)，再由IV類水質(zhì)下降為 V類水質(zhì)，分別用了 6年的時間，而由 V類水質(zhì)下降為劣V類水質(zhì)僅用了2年的時間。這表明滆湖水質(zhì)污染加重的趨勢越來越快，污染程度日益加劇，見表1。

表1 滆湖水質(zhì)變化

圖1 滆湖全湖總氮、總磷及總有機(jī)碳平均值歷史變化趨勢

對滆湖近幾年各測站及全湖的水質(zhì)狀況進(jìn)行評價，結(jié)果表明2004年81%的湖體處于劣V類，2005、2006年全湖均處于劣 V類狀態(tài)。導(dǎo)致全湖均屬劣V類主要是因?yàn)榭偟?、總磷、總有機(jī)碳超標(biāo)。對近 10年的滆湖全湖總氮、總磷及總有機(jī)碳平均值歷史變化趨勢進(jìn)行分析，結(jié)果表明：總氮、總磷及總有機(jī)碳的含量每年都在增加，并且總氮、總磷在 1994～2004年間增加的速度比較快，總有機(jī)碳在 2004～2006年間增加的速度較快，見圖1。滆湖水質(zhì)惡化不僅表現(xiàn)在湖體水質(zhì)理化參數(shù)濃度的增加，同時也體現(xiàn)在湖體底泥污染物濃度的增加。湖泊沉積物中的C/N比值在某種程度上可概略地反映出沉積物中有機(jī)物的種類及來源。2006年11～12月選取了滆湖34個底泥樣點(diǎn)，并對總磷（TP）、總氮（TN）、總有機(jī)質(zhì)（TOC）等參數(shù)利用Mapinfo 7.0和Surfer 7.0軟件，對全湖空間坐標(biāo)進(jìn)行Krigin的統(tǒng)計(jì)插值，作出等值線圖分析，見圖2。從圖2看出，滆湖底泥的C/N比均大于6，而較高的C/N比（14～30）代表湖泊的有機(jī)質(zhì)來自于外源的污染物輸入。這表明滆湖有機(jī)質(zhì)基本來自于外源河道的輸入和圍網(wǎng)養(yǎng)殖的飼料投加，而湖泊本身的生產(chǎn)提供的有機(jī)質(zhì)占據(jù)次要位置。同時對近 10年滆湖外部和內(nèi)部污染物來源進(jìn)行了綜合統(tǒng)計(jì)，見表2。結(jié)果表明，通過各主要來源進(jìn)入滆湖的氮磷污染物量分別為：5931.72 t/a和493.52t/a，其中入湖河道分別占氮磷總污染的68.36%和65.84%。

圖2 滆湖底泥碳氮比空間等值線圖

表2 滆湖氮、磷主要來源的污染物負(fù)荷量統(tǒng)計(jì)

2 滆湖水生態(tài)演變

20世紀(jì)80年代以前，滆湖生態(tài)環(huán)境良好，水質(zhì)類別達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，水生動植物資源十分豐富，湖中有魚類 60余種，水生植被覆蓋率達(dá)90%以上，漁業(yè)生產(chǎn)力達(dá) 8000t/年以上，是江蘇境內(nèi)著名的水產(chǎn)品養(yǎng)殖基地。隨著滆湖周邊地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口規(guī)模的增大，污染物入湖排放日益增多，滆湖生態(tài)狀況逐年惡化。到 21世紀(jì)滆湖水體質(zhì)量已降到Ⅳ類以下，湖區(qū)富營養(yǎng)化水面占74.6%，水草資源呈急劇減退趨勢，水草區(qū)下降到僅占湖區(qū)面積的14.4%，其余湖區(qū)基本屬于藻類占優(yōu)勢的無水草區(qū)。短短 10多年，滆湖已由淺草型湖泊變成了藻型湖泊，面臨嚴(yán)重的生態(tài)危機(jī)。

2.1 藻類等浮游植物快速繁殖

1999年洪澇災(zāi)害后，水草腐爛加上外源污染致使滆湖水草資源嚴(yán)重衰退?！捌呶濉逼陂g滆湖浮游植物平均密度為120.61萬個/L，生物量為0.807mg/L；“八五”期間平均密度和生物量分別為114.46萬個/L和0.955mg/L。20世紀(jì)90年代初期滆湖已經(jīng)有向富營養(yǎng)化發(fā)展的趨勢，那時起滆湖周圍環(huán)境惡化，工廠林立，人口密度增大，圍網(wǎng)面積擴(kuò)大等因素造成營養(yǎng)鹽滯留水中，有利于藍(lán)藻、綠藻生長，藍(lán)藻出現(xiàn)的時間加長，而且以大型群體種類為主。進(jìn)入 21世紀(jì)初期水體中浮游植物數(shù)量比20世紀(jì)90年代中期翻了幾番，而生物量方面也已為1994年的10倍。這說明滆湖已經(jīng)從草型湖泊發(fā)展到真正意義上的藻性湖泊。從水體中葉綠素a濃度的變化可以看出，20世紀(jì)90年初至2000年滆湖水域中的Chl.a濃度值有逐年緩慢上升的趨勢，由 2.8mg/m3上升到9.4mg/m3。2000年以后 Chl.a的年平均值由9.4mg/m3上升到15.5mg/m3，呈現(xiàn)出快速上升的趨勢。表明水體中已經(jīng)存在大量藻類生長，2004年比1992～1994年平均值增加了5倍多。可以用藻類綜合指數(shù)評價 2004年滆湖水體富營養(yǎng)化程度，藻類綜合指數(shù)=（藍(lán)藻門+綠球藻目+中心綱硅藻+裸藻）種類/鼓藻目種類，此指數(shù)<1為貧營養(yǎng)型；1～3之間為中營養(yǎng)型；>3為富營養(yǎng)型。評價的結(jié)果滆湖藻類綜合指數(shù)為6.74，大大超過3，表明滆湖水體目前已經(jīng)嚴(yán)重富營養(yǎng)化。

2.2 水生高等植物數(shù)量銳減

在淺水湖泊中，水生高等植物對生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化有著重要影響，是水體處于清水狀態(tài)的關(guān)鍵因素。從滆湖水生高等植物長期變化的分析可以看出，滆湖的水生高等植物數(shù)量與覆蓋度從20世紀(jì)末開始逐漸下降，進(jìn)入21世紀(jì)后下降的速度急劇增加。目前只有南部水域有群落規(guī)模的沉水植物生長，主要為馬來眼子菜、黑藻和苦草，約占全湖面積的6.1%左右。2004年10月調(diào)查結(jié)果顯示，與1994年比較，，水草的種類大量減少，僅能見到菹草、苦草、輪葉黑藻、槐葉萍等少數(shù)種類，水草的生物量也大量減少，僅為 1994年的8%左右。而從2006年底調(diào)查結(jié)果看，目前滆湖可能的總生物量不到 1994年的 4%。2009年滆湖南部沉水植被大部分已消失，水生植被呈點(diǎn)狀分布，南部湖區(qū)僅有苦草，中部為狐尾藻，北部湖區(qū)有菹草和金魚藻。目前，整個湖泊已退化為藻型湖泊，呈現(xiàn)為重度富營養(yǎng)化狀態(tài)。

2.3 魚類等物種多樣性銳減

滆湖魚類物種多樣性已由20世紀(jì)60～70年代的60種以上逐步減少到現(xiàn)在的不足30種。根據(jù)對三種雜食性魚類（鯽、鯉、黃顙魚）食物生態(tài)位的研究，發(fā)現(xiàn)這三種魚的腸道內(nèi)的食物組成趨于一致，即有機(jī)碎屑和水草成為主要餌料。這表明滆湖整個水域雜食性魚類的餌料生物嚴(yán)重匱乏，生長明顯下降。滆湖水體中小型食浮游動物的魚類黃顙魚、鯉鯽魚以及養(yǎng)殖有70%～80%的團(tuán)頭魴和草魚，對浮游動物的增殖和水生高等植物生長均有負(fù)面影響，而且經(jīng)濟(jì)價值也不高，底層雜食性魚類數(shù)量增加，也降低了底棲動物生物量。因此，水質(zhì)污染，餌料匱乏，生長繁育水域遭破壞，魚類結(jié)構(gòu)也不合理，致使魚類物種多樣性下降。

3 水環(huán)境惡化的原因

滆湖水質(zhì)、水生態(tài)的演變實(shí)際上也隱含著其發(fā)生的原因。如水質(zhì)急劇惡化，富營養(yǎng)化加劇，反映的是湖區(qū)主要污染物（氮、磷）的超負(fù)荷增加，所有增加其發(fā)展程度的排污因素都是其主要原因。出現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)明顯退化的原因則是生態(tài)系統(tǒng)在外界環(huán)境和生態(tài)壓力下所產(chǎn)生的一系列系統(tǒng)功能衰退現(xiàn)象，如自然凈化作用的喪失等。

3.1 湖區(qū)污染負(fù)荷量的增加

近 10多年來，來自滆湖流域內(nèi)的各污染排放途徑進(jìn)入湖體的氮、磷等主要污染物的數(shù)量，一直呈不斷增加趨勢。如1994年調(diào)查資料顯示，滆湖總氮、總磷的負(fù)荷量分別為 4120.29t/a和347.03t/a。至 2004年湖水的氮、磷負(fù)荷量分別達(dá) 6422.96t/a和 506.42t/a，絕對增量分別為2302.67t/a和159.39t/a。其增加率分別為55.88%和45.91%。導(dǎo)致上述氮、磷增加的原因如下。

3.1.1 工業(yè)點(diǎn)源污染物排放量增加

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)2005年武進(jìn)地區(qū)工業(yè)污水COD排放量為 19765t，占整個常州各區(qū)市地區(qū)的38%，氨氮排放量 1226.6t，占整個常州各區(qū)市地區(qū)的38%。近幾年資料顯示，雖然自2001年以來工業(yè)污水排放量無明顯增長趨勢，但 COD的排放量呈顯著增長趨勢，氨氮的排放量也呈增長趨勢。其中排放污水量在 5.0萬 t/a以上的有江蘇鐵本有限公司、武進(jìn)江南漂整有限公司、常州市科萊博化工有限公司等。

3.1.2 滆湖上游及周邊地區(qū)污染物排放量增加

近 10多年來，由于滆湖上游及周圍地區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和工業(yè)企業(yè)的快速發(fā)展，排入滆湖水域中的生活污水和工業(yè)廢水的數(shù)量逐年增加，進(jìn)入湖內(nèi)污染物數(shù)量也呈迅速增加的趨勢。如前所述，2004年度通過入湖河道進(jìn)入滆湖的總氮為 4055.19t，總磷為 324.94t，較 10 年前（1994年）的3461.86t（總氮）和290.09t（總磷）的入湖量分別增加了1084.57t和47.76t，分別占氮、磷增加量的47.1%和29.96%。

另外，非武進(jìn)區(qū)污染排放進(jìn)入滆湖的量占有很大的比例，可能是造成了滆湖污染的主要污染源問題。據(jù)對武進(jìn)區(qū)域內(nèi)污染排放分析，經(jīng)武進(jìn)區(qū)排入滆湖水域中的總氮量為945.37t/a，總磷量為88.92t/a，僅分別占入湖總量的23.3%、27.4%,表明大部分污染物并非來自武進(jìn)區(qū)本地，占70%～80%的污染物則來自武進(jìn)區(qū)以外的地區(qū)匯入。顯然在抓好武進(jìn)區(qū)污染治理的同時，也應(yīng)對武進(jìn)區(qū)外與滆湖污染有關(guān)的區(qū)域進(jìn)行污染排放控制。根據(jù)資料估算，從金壇市進(jìn)入的污染物量占23.66%，從京杭運(yùn)河進(jìn)入的占24.92%，污染貢獻(xiàn)率總和可達(dá)48.54%。

3.1.3 湖泊人工養(yǎng)殖投餌量的增加

調(diào)查資料顯示，1994年滆湖人工圍網(wǎng)養(yǎng)殖面積為0.31萬hm2，投入人工餌料15500t，養(yǎng)殖魚產(chǎn)量為 9140t，人工養(yǎng)殖活動帶入湖內(nèi)的凈增氮、磷量分別180.8t和21.19t。2004年滆湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖面積為0.47萬hm2，養(yǎng)殖投餌量為49000t，養(yǎng)殖魚產(chǎn)量為19600t，人工養(yǎng)殖活動帶入湖內(nèi)凈氮、磷量分別為1117.52t和127.4t。二者相比較，總氮量增加了 936.72t，總磷增加了 106.21t。養(yǎng)殖投餌增加的氮、磷量占全湖氮、磷增加總量的比例分別為40.88%和66.67%，表明人工養(yǎng)殖投餌是滆湖氮、磷負(fù)荷藥量增加的主要原因之一。

3.1.4 湖泊底泥釋放量的增加

2004年滆湖人工養(yǎng)殖面積達(dá) 0.47萬 hm2，較 1994年增加了 0.16萬 hm2。調(diào)查資料顯示,在人工網(wǎng)圍養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)，由于魚糞和殘留餌料的堆積，已形成厚度達(dá)20cm以上的富含氮，磷等營養(yǎng)物質(zhì)的淤泥，氮、磷的含量分別達(dá)1.87g/kg和0.567g/kg，較非養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)的底泥高出1倍以上。從而使人工養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)底泥向水體中釋放的氮、磷釋放量急劇增加。據(jù)中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所調(diào)查資料顯示，養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)的氮、磷釋放速率分別為19.16mg/（m2·d）和0.852mg/（m2·d），非養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)氮、磷釋放速率分別為 5.88mg/（m2·d）和 0.243mg/（m2·d）。顯然養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)底泥氮、磷釋放量較非養(yǎng)殖區(qū)大得多，是后者的3.2～3.5倍。表明湖泊漁業(yè)養(yǎng)殖是湖泊富營養(yǎng)化和水質(zhì)惡化的主要來源之一。

3.2 湖泊水生態(tài)系統(tǒng)功能的降低

大型水生植物是實(shí)施水體自凈功能和對藻類競爭的主要生物群體。近些年來，滆湖水草覆蓋面積的大幅減少，使滆湖基本上由一個草型湖泊演變成為藻型湖泊，與原先的草型湖泊相比較，湖水的凈化能力顯著下降，藻類大面積出現(xiàn)。其原因?yàn)椋?/p>

（1）水生植物可以從湖泊水體和底泥中吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，有效地降低湖水中營養(yǎng)物的濃度。而水草生物量的大幅下降，生物自凈功能基本喪失；

（2）大型水生植物在生長繁殖的過程中，不斷地與藻類等浮游植物爭奪陽光和養(yǎng)份，能起到抑制造成水體富營養(yǎng)化危害的藻類的生長。水草生物量的萎縮，使得藻類缺少了其對光的競爭對手，此消彼長，藻類將逐步快速增長；

（3）大型水生植物的根系，不僅能起到固定湖底泥沙的作用，可以減少風(fēng)浪卷起泥沙等污染物造成的二次污染，而且還可以通過其對懸浮物的固持作用和底泥營養(yǎng)物的吸收，來提高湖水的透明度和水質(zhì)類別。水草的死亡和腐爛，不僅使其無法發(fā)揮上述作用，而且還增加湖體污染物負(fù)荷。

3.3 湖泊庫容的降低

滆湖是一個集飲水水源、農(nóng)業(yè)灌溉、旅游休閑和漁業(yè)生產(chǎn)多功能為一體的中型淺水型湖泊，是江蘇省第六大湖泊，也是太湖流域湖泊群中的重要組成部分，其社會經(jīng)濟(jì)在當(dāng)?shù)氐淖饔檬菢O其重要的。但人們對滆湖的開發(fā)呈過度趨勢，滆湖的開發(fā)開始于20世紀(jì)60年代的大規(guī)模 “圍湖造田”，半個世紀(jì)以來，滆湖一直處于漸進(jìn)式的開發(fā)狀態(tài)，大規(guī)模的開發(fā)設(shè)想和規(guī)劃自 20世紀(jì)90年代以來沒有間斷，但首當(dāng)其沖的是起自20世紀(jì)60～70年代開展的的圍湖造田。

圍湖造田活動對滆湖所造成的影響是累積性的、漸進(jìn)式的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)60～80年代，在滆湖沿岸共圩去100多km2的湖面，這不僅極大減少了滆湖的調(diào)蓄水面積，加大了抗洪的壓力，更重要的是誘使湖體環(huán)境容量下降，對突發(fā)性污染物的輸入和生態(tài)系統(tǒng)微結(jié)構(gòu)的損害抵抗或緩沖能力大大削弱。這種影響是長期的和持續(xù)性的，因此必須在適度范圍內(nèi)加以改正，以逐步恢復(fù)其原來或接近原來的庫容。

4 小結(jié)

滆湖水質(zhì)不斷惡化，綜合水質(zhì)類別由 III類變?yōu)榱英ヮ?。滆湖污染物主要是外源污染，藻類等浮游植物快速繁殖，水生高等植物和魚類等物種多樣性銳減，致使整個湖泊已退化為藻型湖泊，呈現(xiàn)為重度富營養(yǎng)化狀態(tài)。區(qū)域水生態(tài)環(huán)境問題、水質(zhì)惡化，主要原因在于工業(yè)點(diǎn)源污染和農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷量不斷增加，湖泊水生態(tài)系統(tǒng)功能和庫容能力不斷降低。因此需以“水域綠化”為湖泊生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)，有序推進(jìn)底泥生態(tài)清淤，加快退田還湖規(guī)劃的實(shí)施等水污染整治和保護(hù)對策，才能達(dá)到較好的效果。

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