太湖水体氮素污染状况研究进展

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太湖水体氮素污染状况研究进展
吴雅丽，许海Ｈ，杨桂军，朱广伟，秦伯强
（１：中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室，南京２１０００８）（２：江南大学环境与土木工程学院，无锡２１４１２２）
部和北部污染较重而东南部相对较轻，人湖河道输人的外源污染是造成太湖水质空间分布差异的主要原因，其中农业面源污染及生活污染在太湖外源污染中占据了相当的比重；湖泊底泥所造成的内源释放也是氮素污染的一个重要原因，但目前对释放量的估算主要是基于底泥悬浮引起的总量估算，关于这些释放量能有多少比例可以被浮游植物利用还不清楚，尤其是有机颗粒物在水体中停留期间的矿化再生值得进一步研究；在氮素的生物转化过程中，生物固氮目前对太湖
ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００８，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）（２：ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ２１４１２２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
摘
要：氮是引起湖泊富营养化的关键要素之一．传统观点认为氮缺乏时，湖泊生态系统可以通过生物固氮作用从大气
中获取氮来满足自身的需求，因此认为淡水湖泊水体的生产力主要受磷限制．但随着进一步的研究，发现氮限制与氮和磷共同限制更为普遍，且氮的限制常常伴随着水体的富营养化，因此了解富营养化湖泊水体的氮素污染状况具有重要意义．本文介绍了太湖水体氮素的污染状况及其发展趋势，从外源、内源两大方面介绍了太湖水体中氮素的来源，着重分析和比较了河道输入、大气输入以及沉积物释放不同污染源的输入比例．太湖水体氮素污染存在很大的空间差异，其中西
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｃｅｓｓｉｖｅｎｉｔｒｏｇｅｎｌｏａｄｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｒｅｇａｒｄｅｄａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｔａｒｎｔｆａｃｔｏｒｓｃａｕｓｉｎｇｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｋｅｓ．Ｔｈｅ
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．，．ＬａｋｅＳｃｉ．（湖泊科学），２０１４，２６（１）：１９－２８
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｌａｋｅｓ．ｏｒｇ．Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｌａｋｅｓ＠ｎｉｇｌａｓ．ａｃ．ｃａ＠２０１４ｂｙＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｋｅＳｃｉｅｎｃｅｓ
氮素输入的贡献很小，反硝化作用是太湖水体氮素自净的主要途径．关键词：太湖；氮素；污染来源；迁移转化；氮ｎｎｉｔｒｏｇｅｎｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｉｎＬａｋｅＴａｉｈｕ
ＷＵＹａｌｉ，ＸＵＨｉａ，ＹＡＮＧＧｕ￣ｕｎ，ＺＨＵＧｕａｎｇｗｅｉ＆ＱＩＮＢｏｑｉａｎｇ
（１：ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬａｋｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｙａｎｄＬｉｍｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ

太湖流域水环境污染现状与治理的新建议

太湖流域水环境污染现状与治理的新建议太湖流域水环境污染现状与治理的新建议太湖是我国重要的淡水湖泊之一，位于长江流域上游，涉及江苏、浙江和上海等地，其发展和保护对于该区域的可持续发展具有重要意义。

然而，由于长期的无序发展和不合理利用，太湖流域的水环境污染问题严重，已经成为该区域的突出问题。

本文将就太湖流域水环境污染的现状进行分析，并提出一些新的治理建议。

太湖流域水环境污染的现状主要体现在以下方面：一、化学污染：太湖流域的废水排放量大，不同类型的工业和农业活动导致大量的化学物质进入水体。

其中，农业使用农药和化肥过多，使得太湖流域的农田径流中含有大量的农药残留和养分物质，导致太湖水域富营养化的问题比较严重。

另外，工业废水排放的有机物、重金属物质等也对太湖的水质造成了严重的污染。

二、生物污染：过量的养分物质导致太湖水域内的蓝藻和水华暴发频繁，这种水华不仅影响了水质，还严重影响了太湖流域的生态系统。

水华繁殖期间释放的有毒物质可能对水生动植物造成永久性损害，以及相关产业的损失。

此外，太湖流域的非法捕捞和不合理养殖也对生物多样性和水生植被造成了极大破坏。

针对太湖流域水环境污染现状，应采取以下治理建议：一、加强水体监测与控制：需要建立完善的水质监测网络，及时掌握太湖流域水质变化，为治理提供准确数据。

同时，加强与长江局的协调，对流域内的排污口进行跟踪监控，并严格执行国家排放标准，对违规排放者进行严厉的处罚，形成强大的震慑力。

二、加强农业面源污染防治：通过农田排水网络的优化调整，减少农业养分和农药物质的流失。

加大对农民的培训力度，提高其环境保护意识，鼓励使用有机肥料和合理利用化肥，控制农药使用量。

三、加强工业企业环保治理：对截留能力差、污染物排放量大的企业进行重点监管，推动企业提升污染物处理技术，减少重金属和有机物排放。

鼓励企业采用清洁生产技术，推动绿色制造，减少水环境污染。

四、加强生态系统恢复和保护：加强太湖流域湿地的保护，通过恢复湿地功能来净化太湖周边环境。

水体中氮素污染危害及其治理的研究综述

水体中氮素污染危害及其治理的研究综述氮素作为生物的重要营养元素之一，它一方面是生命的基础，另一方面却面临着着水体中可能存在的污染。

今天，氮素污染已经逐渐成为环境污染的一个重要问题，危害着人类和环境的完整性。

为了防止氮素污染，首先应该了解氮素污染的危害及其对水体的影响，以及污染治理的不同策略，最终达到降低水体中氮素污染的目的。

一、氮素污染危害氮素污染是指氮素可以因不同原因而进入到水体中，使水体的氨态氮含量超过一定的质量浓度。

氮素污染主要有田间排水，工业污水处理，消毒产物，空气污染等多种来源，同时也可能由其他氮素来源污染水体，如含氮植物，地下水等。

由于氮素污染，含氮环境中的溶氧可能会大量消耗，从而影响水体的生命活动和生态系统的根本平衡。

随着氮素的进入，水体会逐渐受到污染，生物会受到慢性毒害，水体的水质会显著下降，水生物种的多样性也会减少，并且还可能形成二次污染，如产生沼气等。

此外，大量氮素可能会影响食物链，危害人类健康，可能会造成细菌的灾害。

二、水体中氮素污染影响及其治理策略1、水体中氮素污染影响氮素污染会对水体的化学性有较大影响，如影响水体的溶氧含量，促使水体出现酸化，使水体中有机物质等含量上升，水体中氨氮含量增加，同时也会影响水生物的活性和生存环境。

2、氮素污染治理策略（1）污染的源头控制：关键在于减少污染物的排放，可以通过改变污染源的设计，限制污水的流量，减少污水中氮素的排放等方法来减少氮的排放。

（2）工程措施：对于已经存在的氮素污染，可以采取一系列措施来减少污染，如氧化技术、生物技术、活性炭吸附技术等，以降低水体中氮素污染的危害。

（3）生态措施：生态措施是减少氮素污染的有效手段，包括提高底泥的厌氧条件来抑制氨的生成，利用含氮植物对水体净化，并通过开展草药种植来减少农田通水，以及安装湿地系统来减少污染物的传输等措施。

三、结论氮素污染会对环境和生态系统造成严重影响，应立即采取有效措施减少氮素污染，使水环境健康可持续发展。

太湖水域氮、磷环境容量研究

太湖东岸一线的水体应处于水草丰茂，质透明的状态，能出水不
万人饮水困难，更引起了人们对太湖富营养化问题的高度关注。根据多年的水质监测资料，影响太湖水质质量、导致富营养化加剧的主要化学组分是氮和磷，中总氮的超标率为４．％，其１７总
现水华大规模频发的趋势。基于上述前提，太湖水域生态系统可以近似地概化为一个由输入、输通、出组成的集中参数系输统。利用溶质平衡原理建立外源负荷、湖体截流固定量（能力）
湖水域生态系统环境容量和水生植物的净化效率进行了计算；分析了２０年氮、０７磷的环境容量和２００７年外源氮、负荷的控磷
太湖水质全面达到 Ⅲ类，必须严加保护东太湖现有的高等植物密集区。
关键词：水域生态系统；氮磷；境容量；太湖环文献标识码：Ａ中图分类号：１１Ｘ７
最近２来，随太湖流域经济的高速发展，０ａ伴大量污染物
排放进入太湖，导致太湖水质不断恶化，营养问题日益严已富重。２０年太湖蓝藻 “ 华 ” 大面积爆发，成了无锡市几百０７水的造
总量，ｔ。
１研究区概况
太湖是我国第三大淡水湖，湖泊面积为２４７万．２８整体呈椭圆形，南北长６．ｋ东西平均宽３ｍ，８５ｍ，４ｋ最宽处５．５９
ｋ，ｍ湖岸线全长约３３２ｋ平均水深１２，大水深２６９．ｍ，．９ｍ最，ｏｍ，一个典型的浅水型湖泊。是太湖总蓄水量约为４７亿，一个良好的蓄水湖。太湖是水位比较稳定，年平均水位２８３２年变幅一般在１１．９～．７ｍ，．一

太湖流域典型地区农村水环境氮、磷污染状况的研究

图 1 太湖流域典型地区采样点分布 Fig1. Distribution of sampling sites in Tai-Lake typical region
2.2 研究材料与方法
采集具有代表性的灌溉水、排放水、地下水水样，其中地下水水样采集于农田附近居民区的水井，井深一般大于 5m。采样时间是 2005 年 3 月到 2006 年 1 月，每两个月采样一次，一年共六次，从每个采样点采取四个水样，取其平均值。水样冷藏后，立即送至实验室分析测定，总磷(TP)采用过硫酸钾消解－钼酸铵分光光度法测定，硝态氮(NO-3-N)在水样预处理后用紫外分光光度法测定，铵态氮(NH4+-N)采用蒸馏和滴定法测定[14]。
图 7 辛庄地区硝态氮含量的时间变化 Fig.7 Contents variation of NO-3-N in Xinzhuang
可以明显发现，地表水中硝态氮的含量无论是变化范围还是年均值都小于地下水，且研究区域的水体中硝态氮含量最高的都是 9 月份的地下水，这说明硝态氮不是地表水而是地下水中的主要污染源，这与熊正琴等人的研究结果一致[11]。地下水中硝态氮从秋、冬季至春、夏季呈现先升高后降低的变化趋势，也与陈效民等人的研究结果相吻合[16]。硝态氮在土壤中很少被土壤颗粒所吸持,主要以溶质的形式存在于土壤溶液中，极易向地下水迁移积累。三月份是小麦的拔节阶段，对氮吸收增强，使得土壤中硝态氮含量降低。五月以后随着化肥大量使用，加上降雨较多，地下水中硝态氮含量会迅速升高。辛庄 5～9 月地下水中硝态氮含量都超过了世界卫生组织（WHO）规定生活饮用水硝态氮浓度 10mg•L-1的上限，不再适合作饮用水。辛庄地区较高的地下水位是该地井水积累较多硝态氮的一个重要原因。其它采样点的地下水中硝态氮含量虽然没有超过 10mg•L-1的上限，但是地下水中的硝态氮积累量随着时间变化上升明显，所以地下水中硝态氮污染现状以及逐渐加重的趋势不容忽视。

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