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蓝藻水华的预警监测体系孟大鹏YSI (China) ltd. Co,.市场和战略规划部部中国北京市朝阳区东四环中路39号华业国际中心A座605室dmeng@ysi-china.摘要：通过分析影响蓝藻生长的因素，综合运用卫星遥感、在线、采样、剖面和自容等多种监测方式和浮标、AUV等多种平台，选择具有短期、长期预警意义的参数和对监控污染有指向意义的参数来监测。
同时结合多种来源的数据进行综合的分析、修正和校准，在蓝藻的浓度、种类、藻毒素的浓度和现场实测数据之间建立相应的联系，以了解水华爆发的规律并建立当地水华的预警模型关键词：蓝藻，水华，预警1.引言蓝藻水华在很多研究当中被认为是湖泊等水体富营养化的结果之一，从对水华的统计上看，水体富营养化最常见的结果就是导致由于藻类大量繁殖形成的水华现象。
蓝藻水华最根本的对策是减少水体的营养盐输入水平。
实际上，污染的排放取决于人类生活和经济活动的规模、区域和方式。
改变任何地区现有的经济活动的规模、区域和方式毫无疑问是一个长期和复杂的系统工程。
其过程往往耗资巨大、操作复杂、历时数年甚至几十年，影响区域内各行各业人民的生活、工作。
许多对蓝藻的持续研究表明，很多爆发过蓝藻的湖泊在随后的十几年乃至几十年内持续在夏季爆发的比例非常高。
甚至可以说，在国内湖泊富营养化比较严重的情况下，蓝藻爆发的威胁毫无疑问将在很长的一段时间内存在。
在这种情况下，在蓝藻水华爆发前和爆发时的应急处理将是环境监管部门应对蓝藻水华事件的常态。
而目前中国近70%以上的湖泊存在着富营养化的事实也表明蓝藻水华频发态势将在未来一段时间内依然持续。
因此应对蓝藻的威胁的应急处理将是降低经济、社会和生态损失必不可少的有效措施。
而有效的应急处理首先需要掌握准确的水华态势以及提前预测蓝藻的爆发，而越早预测到蓝藻水华的爆发，应急处理措施的效率就会越高，越有效，蓝藻水华所引起的各种损失也会被控制在最低的范围内。
因此可以说建立有效的蓝藻水华预警监测系统是保证应急处理机制有效的先决条件，也是目前应对蓝藻水华威胁的必由之路。
太湖水质监测方案一．监测目的太湖流域位于长江三角洲地区腹地，人口密集，经济发达。
2007年5月底，由于太湖蓝藻暴发等原因，导致无锡市水源地水质污染，严重影响了当地近百万群众的正常生活，引起社会广泛关注。
通过对太湖水质的监测，实时了解水质变化情况，从而科学管理水体。
二．太湖流域概况太湖是我国第三大淡水湖，水面面积2338平方公里，太湖流域文化底蕴深厚，被誉为“人间天堂”。
流域面积36895平方公里，是我国经济最发达的地区之一，在全国占有举足轻重的地位。
流域内河道水系以太湖为中心，分上游水系和下游水系两个部分。
上游主要为西部山丘区独立水系，有苕溪水系、南河水系及洮滆水系等；下游主要为平原河网水系，主要有以黄浦江为主干的东部黄浦江水系（包括吴淞江）、北部沿江水系和南部沿杭州湾水系。
京杭运河穿越流域腹地及下游诸水系，太湖流域境内全长312km，起着水量调节和承转作用，也是流域的重要航道。
（一）自然概况1.地形地貌和气象太湖湖区面积3192平方公里（包括部分湖滨陆地）。
平原区河网交织，水流流速缓慢。
太湖流域属亚热带季风气候区，雨水丰沛，四季分明，夏季炎热。
年平均气温14.9～16.2℃，年日照时数1870～2225小时。
多年平均降水量1177毫米，多年平均水面蒸发量822毫米。
2.水资源概况太湖流域多年平均水资源总量177.4亿立方米，人均、亩均水资源占有量分别为398立方米和727立方米。
长江多年平均过境水量9334亿立方米。
其中太湖的湖泊面积为2425平方公里，水面面积2338.11平方公里，湖泊长度68.55公里，平均宽度34.11公里，平均水深1.89米，总容蓄水量44.30亿立方米。
出入太湖河流228条，其中主要入湖河流有苕溪、南溪和洮滆等；出湖河流有太浦河、瓜泾港、胥江等；人工调控河道主要有望虞河等。
3.太湖湖体水质整体情况根据江苏省环保部门统计数据，2009年，太湖湖体的高锰酸盐指数平均浓度为4.2mg/L，达到Ⅲ类；总磷平均浓度为0.083mg/L，属Ⅳ类；总氮平均浓度为2.64mg/L，劣于Ⅴ类。
现代测量与实验室管理2008年第6期 文章编号:1005-3387(2008)06-0058-60太湖饮用水源地蓝藻预警监测质量管理体系的构建戴秀丽 娄明华 孙晓斌(无锡市环境监测中心站,无锡 214023)摘 要:预警监测质量管理工作应贯穿预警监测工作的各个环节,从日常监测质量保障和预警监测质量管理两个方面,确保预警监测的顺利进行。
关键词:质量管理;预警监测0 引言太湖饮用水源地预警监测工作,伴随着2007年5月28日“一场严重的公共饮水危机”,成为各级政府危机管理的一种手段而越来越得到重视。
监测数据和信息准确性直接影响预警工作顺利与否,因此,加强太湖饮用水源地蓝藻预警监测的质量管理工作,是做好预警监测工作的重要环节,是为政府部门及时准确掌握太湖水质变化趋势,应对太湖水质污染、生态灾害等突发事件的决策准确提供监测信息的前提和保证。
太湖饮用水源地蓝藻预警监测与日常太湖水质监测相比,具有监测目的明确、监测的污染因子基本确定、监测频次较高、持续时间较长、要求监测队伍响应快速、业务技术能力较强等特点。
针对其特点,预警监测的质量管理应采用“日常监测质量保障为前提,有重点的实施预警监测质量保证”工作思路,按常态预警监测和非常态预警监测管理模块进行实效质量管理,确保预警监测能准确、及时,为政府应对太湖饮用水源地蓝藻爆发的决策提供科学依据。
1 预警监测日常质量的保障日常环境监测的质量保证和质量控制是预警监测质量管理的基础,也是加强太湖饮用水源地预警监测质量管理工作的重点内容,涉及到人员、设备、服务和供应品采购、技术、设施、流程等诸多因素。
应从以下五个方面做好日常质量保障。
1.1 人员保障蓝藻预警监测涉及环境、生物、化学、物理、气象、遥感和水文等多个学科,是一项技术性、专业性、法规性、精确性很强的工作,对专业人员要求极高,既要有扎实的专业知识,丰富的实践经验,还要有崇高的敬业精神和完成任务的信心和决心,因此培养高素质的监测队伍是科学预警的必要条件。
收稿日期:2009-01-23作者简介:蒋秀华,女,江苏省水文水资源勘测局,工程师。
水资源研究 第30卷第2期(总第111期)2009年6月太湖水源地蓝藻水质预测预报动态分析蒋秀华(江苏省水文水资源勘测局,南京 210029)摘 要:通过对太湖水源地水环境预测状况的分析,反映了水体中富营养主要污染物总氮、总磷对蓝藻的影响程度,为预警水源地蓝藻污染提供科学依据。
关键词:太湖;水源地;蓝藻;水质预报1 概述太湖是我国第3大淡水湖,面积2400km 2,流域面积36895km 2,人口3400万,是上海和苏锡常、杭嘉湖地区最重要的水源。
太湖流域20世纪80年代前可以洗衣服、洗菜、游泳,河床湖底干净,如今摈弃的农家有机肥、农田化肥残留量随降雨径流、生活污水、工业废水排入了河湖,水产品养殖的超营养状态,湖底淤泥的沉积使得水体不堪重负,加剧了水体的富营养化程度,从而为2007年5月无锡水源地藻类的大面积暴发创造了条件。
无锡2007年的暖冬降水与往年相比属偏少,1至5月的偏南风明显多于往年。
一般来说,5,6月份蓝藻开始较大面积暴发,由于无锡地区风向从偏北风转换到东南风的时间早于常年近一个月,湖面大量繁殖生长的蓝藻在风力的作用下于西北岸边的浅水滩堆积。
到7,8月份,水温一高,就会死亡腐烂。
南风一起,臭味四处弥漫,味道呛人,随波起伏缓慢地向岸边漂去。
据气象资料,特别是由于2007年5月25、26和27日的气温分别达到30.1!、31.1!和34.2!,死亡的蓝藻迅速发酵、发臭,5月29日的蓝藻污染使无锡水源地所处的梅梁湖和贡湖成为受影响最严重的地区,直接造成了无锡饮用水源告急,从而影响了当地人民的生活与经济可持续发展。
无锡出现了有史以来的影响最严重一次水资源危机。
2 蓝藻发生的机理及基本规律蓝藻(Blue green algae)是一种重要的藻类。
蓝藻实际上也是有机体,主要由碳氮磷氧组成。
蓝藻水华成因的理论假设分4阶段。
2010-2017年太湖总磷浓度变化趋势分析及成因探讨王华;陈华鑫;徐兆安;芦炳炎【摘要】近年来,太湖流域各省市政府加大治理力度,流域水体水质取得明显好转,氨氮浓度和总氮浓度呈大幅度下降趋势,然而太湖水体总磷浓度呈上升趋势.为探讨太湖总磷浓度升高的原因,采用太湖流域管理局2010年以来的水质水量实测数据、遥感监测数据等,分别从太湖入湖河流污染负荷量、水生植被和蓝藻与总磷浓度的关系3个方面进行相关性分析.结果表明,入湖河流总磷浓度高于太湖水体总磷浓度,且磷不易出湖,逐年总磷净入湖量持续累积与太湖总磷浓度有明显的正相关性,入湖污染负荷量大是太湖总磷浓度居高不下的根本原因;水生植被可吸收湖泊沉积物中的营养盐,并抑制底泥再悬浮从而降低内源性营养盐的释放,东太湖水生植被的大量减少,一方面减少了沉水植物对磷元素的吸收,另一方面增加了风浪对底泥的扰动再悬浮,造成磷元素释放,是造成湖水总磷浓度升高的重要因素;近年来太湖蓝藻密度呈上升趋势,受其影响,总磷浓度也有上升,蓝藻水华加快湖体磷循环,藻类密度增加也是太湖总磷浓度升高的影响因素之一.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2019(031)004【总页数】11页(P919-929)【关键词】太湖;总磷;污染负荷;底泥释放;水生植被;蓝藻【作者】王华;陈华鑫;徐兆安;芦炳炎【作者单位】太湖流域水资源保护局,上海200434;太湖流域管理局水利发展研究中心,上海200434;太湖流域水文水资源监测中心,无锡214024;太湖流域水资源保护局,上海200434【正文语种】中文太湖地处长江三角洲南缘，是大型浅水湖泊，水域面积2338 km2，平均水深1.9 m，最大水深约3.4 m，是太湖流域水生态系统的中枢. 2007年5月底发生的太湖蓝藻暴发以及由此导致的无锡市供水危机，严重影响了当地近百万群众的正常生活，引起社会广泛关注，2008年5月国务院批复实施《太湖流域水环境综合治理方案》.对于湖泊富营养化和蓝藻水华暴发，研究氮、磷等营养盐浓度的变化，已经是国内诸多专家主要研究方向. 戴秀丽等[1]分析了太湖水体氮、磷浓度1985-2015年的演变趋势，全太湖水体氮、磷指标总体呈先恶化、后好转的波动变化趋势，而总磷浓度则没有明显的季节性变化规律. 吴攀等[2]探索太湖流域水环境质量随经济发展的变化趋势，结果表明入湖总磷负荷与太湖上游流域废水排放总量呈显著正相关. 朱伟等[3]研究太湖典型湖区梅梁湾和贡湖湾2010-2017年水质变化时，发现这两个湖区总磷浓度在2014年前也是在波动中呈现下降的趋势，但在2015和2016年有所回升. 朱广伟等[4]对北部太湖14个监测点2005-2017年的营养盐和叶绿素a浓度逐月监测数据分析，发现2015年以来，北部太湖水体叶绿素a浓度呈显著增高特征，且近年来总磷浓度有升高趋势，溶解性总磷浓度也无明显下降趋势. 大量相关研究[5-12]表明，氮、磷指标是造成太湖湖体富营养化的关键因子.近10年来，太湖流域各省市政府加大治理力度，流域河流水体水质取得明显好转. 2010-2017年，太湖水体氨氮浓度和总氮浓度呈大幅度下降趋势，降幅分别为52.2%和35.5%，但太湖水体总磷浓度却呈上升趋势，增幅为16.9%. 本文通过分析近年来太湖入湖污染负荷、水生植被和蓝藻3方面变化，探讨近年来造成磷浓度升高的影响因素，这些分析对于正确理解太湖磷浓度现状，更加科学地制定治理措施有着重要的参考价值.1 材料与方法1.1 监测点布设太湖共布设33个监测点，分设在9个湖区，分别在梅梁湖5个、竺山湖2个、贡湖4个、东太湖3个、湖心区6个、西部沿岸区2个、东部沿岸区4个、南部沿岸区5个和五里湖2个(图1和表1). 监测点位覆盖了太湖全部水域，监测频次为每年12次，每月上旬监测1次.图1 太湖各分区及监测点分布Fig.1 Distribution of lake regions and monitoring sites of Lake Taihu表1 太湖水质监测站点概况Tab.1 List of water quality monitoring sites in Lake Taihu序号湖区(面积/km2)监测点序号湖区(面积/km2)监测点序号湖区(面积/km2)监测点1梅梁湖梅园12东太湖东太湖23东部西山2(124.0)小湾里13(172.4)庙港24沿岸区胥口3闾江口14戗港外25(268.0)漫山4拖山15湖心区乌龟山26胥湖5三号标16(972.9)焦山27南部夹浦6竺山湖竺山湖17平台山28沿岸区新塘7(68.3)龙头1814号标29(363.0)小梅口8贡湖沙墩港19湖心南30大钱9(163.8)渔业村20横山31汤溇10大贡山21西部大浦32五里湖东五里湖11贡湖22沿岸区(199.8)洑东33(5.8)西五里湖1.2 采样与检测方法水体总磷、溶解性总磷、正磷酸盐浓度的测定参照《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法(GB 11893-1989)》. 水样采样层面为水下0.5 m，按照《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》的要求，水样经静置沉淀30分钟后取上清液测定总磷浓度. 具体做法是水样摇匀后，倒入2 L量筒静置沉淀30 min后，虹吸管插入液面下5 cm，取上清液入样品瓶，摇匀后取试样按GB 11893-1989要求消解后加入显色剂比色测定. 溶解性总磷浓度用0.45 μm孔径的滤膜过滤后,同样按GB 11893-1989方法消解后加入显色剂比色测定. 正磷酸盐浓度则用过滤后水样不经消解直接显色测定. 采用《内陆水域浮游植物监测技术规程(SL 733-2016)》中镜检计数法检测水体蓝藻密度.1.3 数据处理与统计方法1.3.1 水质各湖区监测点代表水域面积采用泰森多边形法确定，以此为权重，计算各湖区水质浓度；太湖水质浓度由各湖区水质按湖区面积加权计算确定. 如竺山湖水质浓度由竺山湖和龙头2个监测点水下0.5 m水质浓度，分别乘以2个监测点的代表面积加和，除以竺山湖水域面积计算而得.1.3.2 入湖污染负荷各入湖河流进行污染负荷计算[12]时，以当月入湖河流巡测断面水量作为月入湖水量，若入湖河流没有逐月水量巡测资料，则选择其与相应巡测段内基点站的年水量分配比重作为权重进行计算；水质资料选取入湖河流相应断面逐月浓度. 各入湖河流历年来监测断面位置略有调整，均采用实测水质资料进行分析，未进行修正(区域或总体入湖污染负荷均以入湖水量为权重对入湖河流水质浓度进行空间和时间上的累加，如果该巡测段(站)无入湖水量则其污染负荷量为零). 出入湖水量计算与分析按照地区划分，污染负荷量的统计按照太湖湖区来划分.1.3.3 相关性分析各项数据之间的相关性分析采用SPSS Statistics 25软件进行.2 结果与分析2.1 太湖磷浓度分布状况太湖水中磷可以分为颗粒态磷和溶解态磷. 颗粒态磷主要分悬浮泥沙和生物体及其残体碎屑两类，溶解态磷主要为无机磷和溶解态的有机磷. 2010-2017年，太湖总磷年均浓度0.076 mg/L，总体呈上升趋势. 其中2010-2014年上下波动，2014-2017年呈上升趋势，且2016年为8年间最高值，浓度达到0.097 mg/L. 溶解性磷年均浓度0.026 mg/L，占总磷浓度的34.4%，波动趋势与总磷较为一致；其中溶解性磷中的正磷酸盐是被藻类和高等水生植被吸收利用的最主要形式，正磷酸盐年均浓度0.013 mg/L，占总磷浓度的17.3%，总体上呈小幅上升趋势.从各湖区(图2)看，总磷浓度较高的湖区有竺山湖、西部沿岸区和梅梁湖. 其中竺山湖总磷浓度最高，且波动明显；其次为西部沿岸区，总磷浓度居高不下；而梅梁湖总磷浓度呈明显的增长趋势，增长幅度较大. 总磷浓度最小的湖区为东部沿岸区，其次为东太湖，其中东太湖总磷浓度变化趋势总体上呈增长趋势，尤其是2014年后呈明显上升趋势，2017年总磷浓度较2014年增长49%，为各湖区中增长幅度最大的湖区.图2 太湖及重点湖区磷浓度年均值变化Fig.2 Annual mean change of phosphorus concentration in Lake Taihu and key lake regions2.2 太湖蓝藻分布状况2010-2017年，太湖均为中度富营养状态，全湖藻类密度、蓝藻密度和叶绿素a浓度总体上均呈上升趋势，其中2015年较2014年略有降幅(图3). 其中藻类密度从2010年的1702×104 cells/L增长到2017年的12227×104 cells/L，增幅为618%，蓝藻密度从2010年的1394×104 cells/L增长到2017年的11766×104 cells/L，增幅为744%，叶绿素a浓度从2010年的19.4 mg/m3增加到2017年的45.5 mg/m3，增幅为134.5%. 其中蓝藻密度占藻类的比重总体上呈上升趋势，从2010年的82%增加到2017年的96%.图3 2010-2017年太湖蓝藻状况Fig.3 Conditions of cyanobacteria in Lake Taihu from 2010 to 2017从太湖各湖区蓝藻密度来看，梅梁湖和西部沿岸区蓝藻数量最高(图4)，梅梁湖2017年蓝藻密度达到24662×104 cells/L，为太湖的2.1倍，西部沿岸区蓝藻密度达到21541×104 cells/L. 其中东太湖曾为蓝藻数量最少的湖区，但近年来东太湖蓝藻数量上升趋势明显，从2010年的446×104 cells/L增加到2017年的2651×104 cells/L，增幅近5倍.图4 2010-2017年太湖各湖区蓝藻密度Fig.4 Cyanobacteria density in each lake region of Lake Taihu from 2010 to 20172.3 环太湖入湖河流总磷污染负荷2010-2017年，环太湖入湖河流总磷浓度总体呈下降趋势，2017年总磷浓度较2010年下降了22.3%(图5)，与同时段入湖河流水质总氮浓度下降28.5%相比，入湖总磷浓度降幅小于入湖总氮浓度的降幅. 入湖径流污染负荷是太湖磷最主要的外源，根据入湖河道水质和水文巡测流量数据，计算环太湖入湖河流总磷总入湖量. 2010-2017年环太湖入湖河流总磷总入湖量年均值为0.22万t，总体呈波动变化趋势，2010-2013年呈下降趋势，2014-2016年呈上升趋势，2017年有所下降，其中2010年总磷总入湖量为0.28万t，2016年为0.26万t，2017年为0.20万t.图5 环太湖入湖河流总磷污染负荷Fig.5 Total phosphorus pollution load of rivers into the Lake Taihu3 讨论太湖湖体的磷营养盐来源包括外源和内源. 外源形式较多，其中入湖河道径流输入是外源负荷的最大组成部分；内源主要来源于底泥的释放、死亡的生物体分解以及围网养殖等[14]. 其中水生植被是影响底泥释放的主要因素，对磷的释放有至关重要的影响，因此本文重点分析水生植被.磷由外源进入湖泊后，一部分随着水流流出湖外，另一部分滞留在湖水中. 湖水中的可溶性磷(包括部分无机磷和少部分有机磷)主要直接被藻类和植物吸收；颗粒态磷可沉积进入底泥，部分溶解态磷可反应生成沉淀物进入底泥[15]. 底泥中的磷相当部分与湖底的固化沉积物结合，一般不再释放到水中参与磷循环，但在风浪等物理扰动作用下可再悬浮进入水体，也可在pH值、氧化还原电位等化学因素和微生物等作用下，转化为可溶性磷释放进入水体. 特别当蓝藻水华发生时，为维持藻类生长对磷的需求，藻体大量吸收水体中的正磷酸盐，并通过影响水体pH值、溶解氧浓度和分泌磷酸酶等方式，加速底泥中磷的释放和水体有机磷分解，加快湖体磷循环速度.根据太湖磷营养盐的来源及循环机理，本文重点讨论入湖污染负荷、水生植被和蓝藻3方面对太湖总磷浓度的影响.3.1 入湖污染负荷对太湖总磷浓度的影响太湖主要入湖河流污染负荷占入湖总污染负荷的70%～80%，控制入湖河流污染负荷是太湖治理的关键因素[16]. 目前，太湖总磷污染负荷仍较大，呈波动趋势，2010-2017年仅环太湖河流径流输入的磷年平均达0.22万t，入湖河流总磷平均浓度为太湖总磷平均浓度的2.1倍，超出太湖自净能力[17-18].西部沿岸区对应河流入湖水量占环太湖河流入湖水量比重较大，分析西部沿岸区对应入湖河流总磷负荷及湖区总磷浓度之间变化情况具有重要意义.根据图6分析可知，2010-2017年间，西部沿岸区对应入湖河流总磷浓度以2011年最高，之后总体呈下降趋势. 但受入湖水量较常年偏多的影响，特别是2015和2016年大洪水期间，年度总磷总入湖量和总磷净入湖量连续增加，使得进入太湖的总磷负荷呈上升趋势. 根据相关性分析，湖区总磷浓度与入湖河流总磷浓度和入湖河流总磷负荷三者之间没有同步变化趋势. 其中湖区总磷浓度与入湖河流总磷浓度之间无明显的相关性，因此入湖河流总磷浓度对湖区总磷浓度没有直接的影响；湖区总磷浓度与入湖河流总磷负荷两者之间有一定的同步关系，因此入湖总磷负荷直接影响对应湖区的总磷浓度. 因此，湖区总磷浓度影响因素是由入湖河流总磷浓度和入湖河流水量两者共同决定的，即入湖总磷负荷，尤其2016年大洪水期间，入湖总磷负荷量增大与总磷浓度反弹有较大的关系.图6 2010-2017年太湖西部沿岸区总磷浓度变化趋势Fig.6 Change trend of total phosphorus concentration in west region of Lake Taihu from 2010 to 2017与湖体中氮循环不同，磷循环转化呈气态逸出的量占比非常小，同时磷易与金属离子结合形成沉淀物，因此磷更易沉积于湖底，使得太湖底泥总磷含量维持在较高水平. 同时其他途径出湖的总磷量比重较小[19]，因此本文重点分析地表径流入太湖的总磷净入湖量，通过分析2010-2017年太湖总磷净入湖量累积量与太湖总磷浓度的关系(图7)可知，逐年总磷净入湖量累积值与太湖总磷浓度呈二次线性相关，相关系数为0.8315. 因此，太湖总磷浓度与逐年总磷净入湖量累计值有较大的关系. 图7 2010-2017年太湖总磷净入湖量累积量与总磷浓度的关系Fig.7 Relationship between total phosphorus concentration and total phosphorus accumulation in Lake Taihu from 2010 to 2017综上所述，入湖总磷负荷变化是太湖总磷浓度变化的直接因素，由于磷相较于氮更易滞留于湖体，使得太湖湖体的总磷浓度维持在较高水平. 因此，磷入湖量大是湖水总磷浓度居高不下的基础因素.3.2 水生植被对太湖总磷浓度的影响3.2.1 太湖水生植被状况太湖水生植被主要包括沉水植被和挺水植被，根据2013-2017年太湖水生高等植被遥感图结果显示，与2014年较相比，2015年5月水生植被覆盖面积由272.33 km2降至55.96 km2，减少了79.5%. 其中主要是沉水植被面积大幅减少，由244.31 km2下降至27.65 km2，减少了88.7%；挺水植被面积变化很小. 沉水植被主要分布在东太湖、东部沿岸区两个湖区，挺水植被主要分布在太湖大堤沿岸内侧(图8).图8 2013-2017年5月太湖水生植被分布比较Fig.8 Comparison of aquaticvegetation distribution of Lake Taihu in May of 2013-20173.2.2 东太湖水生植被大量减少对总磷浓度的影响分析本文以东太湖为例，重点分析水生植被对太湖总磷浓度的影响. 东太湖曾经为典型草型湖区，近年来由于水生植被大量减少，水生态状况发生了较大变化. 不同水生态系统中营养盐赋存形态不同，藻型生态系统中磷营养盐浓度高于草型生态系统[20]. 东太湖沉水植被覆盖面积从2015年开始大幅减少，与2014年相比，2015年5月沉水植被覆盖面积由65.53 km2降至24.81 km2，减少62.1%，2016年持续减少，2017年东太湖沉水植被虽有所恢复，但较2015年同期水平还有较大差距. 根据东太湖5月水生植被的变化与同期东太湖总磷浓度分析可知(图9)，2013-2017年5月东太湖水生植被面积和总磷浓度呈明显的反向变化. 因此，由于近年来水生植被的大量减少，曾经为草型生态系统的东太湖正在呈现向藻型生态系统转化的趋势.图9 2013-2017年东太湖5月水生植被面积和总磷浓度变化情况Fig.9 Changes of aquatic vegetation area and total phosphorus concentration in East Lake Taihu in May of 2013-2017水生植被可吸收湖泊沉积物中的营养盐，并抑制底泥再悬浮从而降低内源性营养盐的释放. 太湖是一个典型的大型浅水湖泊，水土界面不断受到风浪扰动导致沉积物大量悬浮，水土界面不断受到破坏，氧化还原环境在这种动力扰动下处于不断转换中. 风浪扰动能够促进底泥营养盐的大量释放[21]，底泥释放能够促进水体总氮、总磷和活性磷浓度的显著升高[22]. 大型水生植被的退化，使得水体富营养化程度加剧，造成恶性循环，总磷浓度不断上升.综上，2015年由于东太湖水生植被面积大幅减小，一方面减少了总磷的吸收量，另一方面有利于风浪对底泥的再悬浮而促进底泥总磷的释放，从而使得东太湖水质浑浊. 因此，东太湖水生植被大量减少，有利于底泥中总磷的释放，使得水体富营养化程度加剧，是近年来东太湖总磷浓度持续上升的原因之一.3.3 太湖蓝藻对总磷浓度的影响太湖水体磷营养盐浓度影响着蓝藻水华暴发的强度，蓝藻水华对磷营养盐浓度的变化也存在反馈机制. 太湖蓝藻的快速生长导致其从底泥中泵取大量的磷，从而增加底泥中磷的释放和有机磷的转化，加快湖体磷循环，增加水体总磷浓度. 蓝藻水华发生时，由于大量利用CO2进行光合作用，水体pH值上升，太湖蓝藻生长季节pH值多大于8.5，甚至超过9.0，偏碱性环境更有利于底泥磷的释放. 蓝藻生长大量消耗水中无机磷，通过分泌碱性磷酸酶可加快死亡藻体分解的有机磷转化为可利用的无机磷.图10 太湖各监测点颗粒态磷浓度与叶绿素a浓度的相关关系Fig.10 Relationship between chlorophyll-a concentration and particle phosphorus concentration at each monitoring site in Lake Taihu太湖总磷以颗粒态为主，2010-2017年平均比例占65.6%，颗粒态磷除了外源输入外，主要来源于底泥再悬浮和藻体. 根据统计，太湖各测点颗粒态磷浓度与叶绿素a浓度的相关系数为0.7413，存在显著的正相关关系(图10). 目前采样层面为水下0.5 m，太湖发生蓝藻水华时，水样中有大量蓝藻，当水样静置30 min后，蓝藻向表层聚集，但用于总磷测定的上清液中仍有较多蓝藻，藻体中的磷一同被消解检测. 近年来太湖蓝藻数量呈上升趋势，受其影响，总磷浓度监测值也有上升. 蓝藻水华加快湖体磷循环，藻类数量增加也是近两年太湖总磷浓度上升的影响因素之一.4 结论本研究显示，近年来太湖水体总磷浓度持续增长的初步原因为：1)磷循环不同于氮循环，呈气态逸出量占比非常小，入湖河流总磷平均浓度高于太湖水体平均浓度，超出水体自净能力，且逐年总磷净入湖量持续累积，太湖总磷浓度维持较高水平，磷入湖污染负荷量大是湖水总磷浓度居高不下的根本原因，尤其2016年大洪水期间，入湖总磷负荷量增大与总磷浓度反弹有较大的关系. 2)水生植被可吸收湖泊沉积物中的营养盐，并抑制底泥再悬浮从而降低内源性营养盐的释放. 东太湖水生植被大量减少，一方面减少了对氮、磷的吸收，另一方面增加了风浪对底泥的扰动，有利于底泥的再悬浮，造成总磷的释放. 3)蓝藻水华加快湖体磷循环，藻类数量增加也是近两年太湖总磷浓度上升的影响因素之一.分析近年来太湖水体磷浓度总体上升的影响因素，有助于为太湖的污染治理相关措施的实施提供有价值的参考.致谢：衷心感谢水利部太湖流域管理局朱威副局长在论文修改中无私的帮助和指导！衷心感谢太湖流域水资源保护局翟淑华处长的支持！5 参考文献【相关文献】[1] 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第一作者:俞 洁,女,1964年生,硕士,教授级高级工程师,主要从事生态监测与评价工作。
浙江省蓝藻水华应急与预警监测俞洁马勇(浙江省环境监测中心,浙江杭州310012) 摘要蓝藻水华污染可产生多种藻毒素,其中以微囊藻毒素的危害最为严重。
通过对近年来国内外关于水体中微囊藻毒素检测技术的系统介绍以及优缺点分析,结合浙江省实情,提出了在浙江省开展蓝藻水华应急与预警监测的初步方案,以有效防范微囊藻毒素给水环境及人类健康带来的威胁。
关键词蓝藻水华微囊藻毒素应急监测预警监测 随着经济的快速发展,浙江省部分地区的水环境日趋恶化,部分支流和各水系流经城镇的局部河段存在不同程度的污染,运河、平原河网和城市内河污染仍然严重,湖泊存在不同程度的富营养化现象。
据2006年度浙江省八大水系、内陆河流和湖库的169个省控断面水质监测结果统计,17.0%的监测断面水质为Ⅳ类,7.0%的监测断面水质为Ⅴ类,14.0%的监测断面水质为劣Ⅴ类[1],且主要污染因子是加速水体富营养化进程的氨氮和总磷。
水体的富营养化导致水体中的藻类过度繁殖,特别是引起蓝藻属藻类的暴发而形成水华。
藻体大量死亡后在其分解过程中,不但散发恶臭,破坏景观,同时大量消耗水中DO ,使鱼类窒息死亡。
更严重的是藻类能释放生物毒素———藻毒素,对水生生物、饮用水安全和人类健康构成了巨大的威胁。
20世纪60年代,太湖就出现了蓝藻水华。
现在,除了云南滇池、江苏太湖、安徽巢湖、武汉东湖和上海淀山湖等大型淡水湖泊已发生严重的蓝藻水华污染外,长江、黄河以及珠江中下游的许多湖泊和水库也都相继发生了不同程度的蓝藻水华,并检测到了藻毒素的存在[2]。
复旦大学苏德隆和俞顺章教授主持完成的“饮水污染与肝癌关系的研究”结果显示,藻毒素之一的微囊藻毒素是肝癌高发的罪魁祸首。
在江苏泰兴肝癌高发区对不同饮水类型的人群进行比较研究发现,长期饮用微囊藻毒素污染的水,导致乙型肝炎病毒感染标志物的血清丙氨酸氨基转移酶及碱性磷酸酶等指标明显高于饮用非藻毒素污染水源的人群。
・管理与改革・太湖饮用水源地蓝藻水华预警监测体系的构建徐恒省,洪维民,王亚超,翁建中,李继影(苏州市环境监测中心站,江苏 苏州 215004)摘 要:从预警机制的建立与分工、预警监测时间的确定、预警监测的启动、预警信息的发布、预警监测的终止、预警监测的工作流程等方面,建立了太湖引用水源地蓝藻水华预警监测体系。
指出了政府必须在资金、物资、人才、技术等方面给予预警监测体系充足的保障,确保预警监测体系长期有效地运行。
关键词:太湖;蓝藻水华;预警监测体系中图分类号:X507 文献标识码:C 文章编号:100622009(2008)01-0001-03Early W arn i n g M on itor i n g System Est ablishm en t to Cyanobacter i aBloo m 2form i n g of Source W a ter S ite i n the Ta i hu LakeXU Heng 2sheng,HONG W ei 2m in,WANG Ya 2chao,W E NG J ian 2zhong,L I J i 2ying(Suzhou Environm enta l M onitoring Central S ta tion,Suzhou,J iangsu 215004,China )Abstract:The early warning monit oring syste m of the Taihu Lake cyanobacteria bl oom 2f or m ing was estab 2lished fr om ,early warning monit oring establishment and task distributi on,ti m e of cyanobacteria bl oom 2f or m ing,start of the e mergency monit oring,publicati on of the inf or mati on,st op of the e mergency monit oring,chart fl ow of e mergency monit oring .The government should support the working gr oup of early warning monit oring at budget,material res ources,talented pers on,technol ogy for l ong 2ti m e effective operati on of the monit oring .Key words:The Taihu Lake;Cyanobacteria bl oom 2f or m ing;Early war m ing monit oring syste m收稿日期:2007-11-04;修订日期:2008-01-13作者简介:徐恒省(1972—),男,江苏连云港人,工程师,大学,从事生态环境监测工作。
收稿日期:2009-08-10基金项目:江苏省环境监测科研基金项目(0804)。
作者简介:翁建中(1953)),男,高级工程师,本科,从事生物生态监测工作。
#环境预警#do:i 10.3969/.j issn.1674-6732.2010.03.001太湖蓝藻水华时空分布与预警监测响应的分析翁建中,李继影,梁 柱,洪维民,徐恒省,王亚超(苏州市环境监测中心站,江苏 苏州 215004)摘 要:选择2007和2008年200幅EO S /M OD IS 太湖蓝藻监测遥感影像,统计分析了梅梁湾、竺山湾宜兴段、贡湖湾、东太湖胥口湾和湖州方向湖体蓝藻水华爆发的空间和时间分布规律。
并在得出全太湖蓝藻水华空间和时间分布规律的基础上,从环境监测部门蓝藻预警监测工作的实际出发,将蓝藻水华预警监测的响应划分为常规监测和应急监测,提出了具体的监测要求,为环太湖地区的相关部门更好地开展蓝藻预警监测工作提供了科学依据。
关键词:太湖;蓝藻水华;遥感;分布规律;预警监测响应中图分类号:X 173文献标识码:A文章编号:1674-6732(2010)-03-0001-04Spatial and Te mporal D istribution of Cyanobacteria Bloo m in Taihu Lake and Analysis of t he R esponse to Early W arningM onitoringWENG Jian -zhong ,LI J-i y i n g ,LI A NG Zhu ,HONG W e-i m in ,XU H eng -x i n g ,WANG Ya -chao (Suzhou Envir onm enta lM onito ri n g Cen tra l Stati o n ,Suzhou ,Jiangsu 215004,Chi n a)ABSTRACT :Based on t wo hundred EO S /M OD IS remo te sensi ng i m ages for cyanophyter i a b l oom i n T a i hu L ake dur i ng 2007and2008,the spa ti a l and te m po ra l distri buti on of cyanobacteria bloo m we re analyzed for M e ili ang Bay,Zhushan Bay ,G onghu Bay ,E ast T a i hu L ake ,Xuhu Bay andH uzhou nearby .A ccord i ng to the features o f the d i str i bution ,the response t o ear l y w arn i ng mon itoring of cyanobacte ria b l oom w as d i v i ded into t wo g roups :genera lm on itor i ng and e m ergency m on itor i ng .The parti cular m onitor i ng requests fo r each g roup w ere a lso proposed to f ac ilitate rea lm on itor i ng for the env iron m enta l mon it o ri ng depart m ent .T he results wou l d pro -v i de sc i entifi c foundati on fo r re levant depart ments around T ai hu L ake to ca rry out early w arn i ng m on itor i ng o f cyanobac teria bl oom.KEY W ORDS :T a i hu L ake ;cyanobacter i a b l oom ;re m ote sens i ng ;distributi on fea t ures ;response to ea rl y w arni ng mon it o ri ng太湖是中国第三大淡水湖,周边经济发达,人类活动对其影响甚大。
太湖蓝藻监测及暴发情况分析顾苏莉;陈方;孙将陵【摘要】为了及时掌握太湖蓝藻发生和暴发状况,为保障流域供水安全和太湖富营养化治理提供必要的基础信息,以1996-2008年太湖各湖区藻类监测资料为基础,结合蓝藻历史变化状况,对太湖13 a的藻类群落组成、优势种的构成、数量和季节变化,以及蓝藻暴发情况进行分析,并对太湖9个湖区分区进行蓝藻暴发特征分析,探讨治理蓝藻水华的措施.结果表明:近十几年来太湖藻类数量总体呈上升趋势,各湖区藻类数量呈夏秋高、冬春低的季节变化,蓝藻暴发时段主要集中在6-9月,8月份达到最高值;蓝藻暴发区域主要集中在太湖西北部的竺山湖、西部沿岸区、梅梁湖等湖湾;湖心区蓝藻数量呈明显增长,需要引起关注.%In order to understand algal occurrence and blooms and to provide the necessary basic information for ensuring water supply safety and eutrophication control for Taihu Lake, the composition of algal species, structure of dominant species, and seasonal variations of the algal community and algal blooms were analyzed based on historical monitoring data from 1996-2008. The characteristics of algal blooms in 9 regions of Taihu Lake were also analyzed and countermeasures for controlling algal blooms are discussed. The results show that the algae populations have had an overall increasing trend in recent decades; that algae populations were higher in summer and autumn than in winter and spring, that algal blooms occurred primarily from June to September, and reached their maximum in August; and that algal blooms occurred primarily in Zhushan Lake, Meiliang Lake, and thewestern region of Taihu Lake. It is worthwhile to note that the algae populations appear to be growing in the middle region of the lake.【期刊名称】《水资源保护》【年(卷),期】2011(027)003【总页数】5页(P28-32)【关键词】太湖;蓝藻;水质监测;水华【作者】顾苏莉;陈方;孙将陵【作者单位】太湖流域管理局水文水资源监测局,江苏无锡,214024;太湖流域管理局水文水资源监测局,江苏无锡,214024;太湖流域管理局水文水资源监测局,江苏无锡,214024【正文语种】中文【中图分类】X824太湖流域地处长三角核心区域,流域面积3.69万km2,是我国经济最为发达的地区之一。
