太湖西北部典型疏浚_对照湖区内源性营养盐释放潜力对比

流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容旨在介绍本文的研究背景、目的以及主要内容。

以下是《流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究》概述部分的内容：1.1 概述太湖作为中国最大淡水湖泊之一，是中国经济发展和生态环境保护的重要区域。

然而，由于近年来在太湖周边进行的农业、工业和城市化的快速发展，太湖的水质和生态环境遭受了严重破坏。

底泥是太湖重要的污染源之一，其中含有大量的泥沙和营养盐，对太湖水质和生态系统健康产生了巨大影响。

因此，本研究旨在探究流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的影响。

通过开展一系列实验研究，我们将从实测数据出发，分析不同流速条件下太湖河道底泥的泥沙释放规律及其影响因素，并进一步探讨流速对底泥营养盐释放规律的影响。

本研究分为三个主要部分：第一部分是对流速对太湖河道底泥泥沙释放规律的影响进行实验研究；第二部分是对流速对太湖河道底泥营养盐释放规律的影响进行实验研究；第三部分是对流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。

通过以上研究内容的探索，我们将尝试揭示流速对太湖底泥释放行为的规律，为太湖水污染治理和生态修复提供科学依据。

通过本研究的开展，我们期待能够深入了解太湖底泥的释放规律，为太湖生态环境的改善和管理提供重要的理论和实践指导。

同时，本研究的结果也可为其他湖泊或水体地区的底泥污染治理提供参考。

文章结构部分的内容如下所示：1.2 文章结构本篇文章主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要对研究背景和意义进行介绍，概述了本实验的目的和重要性。

另外，还简述了文章的研究方法和分析思路。

正文部分分为三个主要章节，分别是流速对太湖河道底泥泥沙释放规律影响实验研究、流速对太湖河道底泥营养盐释放规律影响实验研究以及流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。

每个章节都包括实验设计、实验过程和结果与分析三个小节，详细介绍了实验的设计和操作过程，并对实验结果进行分析和解释。

太湖氮磷营养盐大气湿沉降特征及入湖贡献率余辉;张璐璐;燕姝雯;李焕利;徐军【期刊名称】《环境科学研究》【年(卷),期】2011(024)011【摘要】2009年8月-2010年7月在太湖流域不同区域10个采样点收集降水样品230多个,测定其中不同形态N,P营养盐的质量浓度,分析太湖大气湿沉降中N,P 营养盐沉降特征,计算N,P营养盐湿沉降率及其占太湖河流入湖负荷的贡献率.结果表明:湿沉降中ρ(TN)年均值为3.16 mg/L,DTN(溶解性总氮)占TN的70％以上,其中以NH4+ -N为主；湿沉降中ρ(TN)年均值最高值出现在南部湖区,最低值出现在北部湖区.湿沉降中ρ(TP)年均值为0.08 mg/L,相对较低.5个区域湿沉降中不同形态N的质量浓度均表现为冬季高、夏季低,而不同形态N,P的湿沉降量均为夏季最大.南部、东部湖区TN的湿沉降率相对较大.各采样点湿沉降中NH4+-N沉降率约占DTN沉降率的30.4％～52.0％,NO3 - -N沉降率约占DTN的31.6％；各区域间湿沉降中DTP(溶解性总磷)占TP的比例差异较大.大气湿沉降中TN和TP 的年沉降总量分别为10 868和247 t,为同期河流入湖负荷的18.6％和11.9％,湿沉降对太湖富营养化的贡献及可能带来的水生态系统的影响不容忽视.【总页数】10页(P1210-1219)【作者】余辉;张璐璐;燕姝雯;李焕利;徐军【作者单位】中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,北京100012;中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,北京100012;吉林建筑工程学院市政与环境工程学院,吉林长春130021;中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,北京100012;中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,北京100012;中国科学院水生生物研究所东湖湖泊生态系统试验站,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】X524【相关文献】1.太湖氮磷大气干湿沉降时空特征 [J], 刘涛;杨柳燕;胡志新;孙一宁2.太湖大气氮、磷干湿沉降特征 [J], 许志波;杨仪;卞莉;蔡琨;张悦;丁铭3.2009-2018年太湖大气湿沉降氮磷特征对比研究 [J], 牛勇; 牛远; 王琳杰; 余辉4.亚热带地区典型水库流域氮、磷湿沉降及入湖贡献率估算 [J], 余博识;梁亮;郑丹萍;刘会萍;童秀华;唐华峰;徐克铭5.太湖流域氮磷大气湿沉降特征研究 [J], 王骏飞;刘宁锴;王燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

太湖的富营养化发生的原因与治理对策摘要：太湖流域是我国经济最发达的地区之一。

又是我国著名的旅游胜地。

随着社会和经济的发展。

太湖流域的GDP总值在全国占有重要的地位，但是，由于众多人为因素的影响，已导致太湖生态环境急剧恶化，特别是水体污染与富营养化情况日趋严重。

本文简述了太湖富营养化的成因、发展与现状，并简单介绍了一些治理太湖富营养化的治理对策。

前言太湖是我国第三大淡水湖泊，位于经济发达的长江三角洲，流域包括苏州、无锡、湖州等38个市县，是当地经济发展和人民生活的重要淡水资源,太湖水是沿湖居民的生命之水，其中苏州和无锡的生活、生产用水中80．0％取自于太湖。

太湖是典型的大型浅水湖泊，湖泊面积约 2338km²，平均水深只有 1.9m ，湖水滞留期约 300 天，各湖区水动力差异显著。

20世纪60年代，太湖略呈贫营养状态，1981年时仍属于中营养湖泊，但从20世纪80年代后期，由于周边工农业的迅速发展，太湖北部的梅梁湾开始频繁暴发蓝藻、水华。

而后，太湖污染日趋严重，造成了湖泊富营养化，水质恶化，蓝藻水华频繁暴发。

曾经让人流连忘返的太湖现在已变得腥臭远扬。

一、太湖富营养化的成因（一）太湖富营养化的主要因素1．农业污染农药和肥料的流失成为农业污染很重要的一个因素。

据有关研究成果表明，单位耕地面积的化肥施用量(折纯)由20世纪80年代不足200 kg·hm-²提高到目前600 kg．hm-²左右．单位耕地面积的农药用量达25 kg．hm-²至30kg·hm-²。

但是农药和化肥的利用率却没有随着用量的增加而增加，反而降低了。

人们用的化肥和农药逐渐增多，水体的氮磷含量明显升高。

雨水冲刷不当和灌水不当，带有超含量氮、磷的水体就流入河道。

既造成营养和有效成分流失、又污染水环境。

农药和化肥施用的广泛、分散、不合理等特点，使之成为水体富营养化的重要污染。

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] Dai XL, Qian PQ, Ye L et al. Evolution trend of nitrogen and phosphorus concentrationin Lake Taihu(1985-2015). J Lake Sci, 2016, 28(5): 935-943. DOI: 10.18307/2016.0502. [戴秀丽, 钱佩琪, 叶凉等. 太湖水体氮、磷浓度演变趋势(1985-2015年). 湖泊科学, 2016, 28(5): 935-943.][2] Wu P, Qin BQ, Yu G et al. Effects of economic development on wastewater discharge and influent total phosphorus load in the upstream of Lake Taihu Basin. J Lake Sci, 2015,27(6): 1107-1114. DOI: 10.18307/2015.0616. [吴攀, 秦伯强, 于革等. 太湖上游流域经济发展对废水排放及入湖总磷的影响. 湖泊科学, 2015, 27(6): 1107-1114.][3] Zhu W, Tan YQ, Wang RC et al. The trend of water quality variation and analysis in typical area of Lake Taihu, 2010-2017. J Lake Sci, 2018, 30(2): 296-305. DOI:10.18307/2018.0202. [朱伟, 谈永琴, 王若辰等. 太湖典型区2010-2017年间水质变化趋势及异常分析. 湖泊科学, 2018, 30(2): 296-305.][4] Zhu GW, Qin BQ, Zhang YL et al. Varition and driving factors of nutrients and chlorophyll-a concentrations in northern region of Lake Taihu, China, 2005-2017. J Lake Sci, 2018, 30(2): 279-295. [朱广伟, 秦伯强, 张运林等. 2005-2017年北部太湖水体叶绿素a和营养盐变化及影响因素. 湖泊科学, 2018, 30(2): 279-295.][5] Yang Y, Liu QG, Hu ZJ et al. Distribution and pollution assessment of carbon, nitrogen and phosphorus in sediments in Taihu Basin. Journal of Environmental Science, 2014,34(12): 3057-3064.[杨洋, 刘其根, 胡忠军等. 太湖流域沉积物碳氮磷分布与污染评价. 环境科学学报, 2014, 34(12): 3057-3064.][6] Wu YL, Xu H, Yang GJ et al. Research progress of nitrogen pollution in Lake Taihu. J Lake Sci, 2014, 26(1): 19-28. DOI: 10.18307/2014.0103. [吴雅丽, 许海, 杨桂军等. 太湖水体氮素污染状况研究进展. 湖泊科学, 2014, 26(1): 19-28.][7] Lin ZX. Analysis of water environmental change in Taihu watershed. J Lake Sci, 2002, 14(2): 111-116. DOI: 10.18307/2002.0203.[林泽新. 太湖流域水环境变化及缘由分析. 湖泊科学, 2002, 14(2): 111-116.][8] Xu HP, Yang GJ, Zhou J et al. Effect of nitrogen and phosphorus concentration on colony growth of Microcystis flos-aquae in Lake Taihu. J Lake Sci, 2014, 26(2): 213-220. DOI: 10.18307/2014.0207.[许慧萍, 杨桂军, 周健等. 氮、磷浓度对太湖水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)群体生长的影响. 湖泊科学, 2014, 26(2): 213-220.][9] Chen C, Zhong JC, Shao SG et al. On the potential release rates of nutrient from internal sources: A comparative study of typical dredged and un-dredged areas, northwestern Lake Taihu. J Lake Sci, 2014, 26(6): 829-836. DOI: 10.18307/2014.0603.[陈超, 钟继承, 邵世光等. 太湖西北部典型疏浚/对照湖区内源性营养盐释放潜力对比. 湖泊科学, 2014,26(6): 829-836.][10] Zhai SH, Han T, Chen F. Self-purification capacity of nitrogen and phosphorus of Lake Taihu on the basis of mass balance. J Lake Sci, 2014, 26(2): 185-190. DOI:10.18307/2014.0203.[翟淑华, 韩涛, 陈方. 基于质量平衡的太湖氮、磷自净能力计算. 湖泊科学, 2014, 26(2): 185-190.][11] Bai XX, Hu WP. Effect of water depth on concentration of TN, TP and Chla in Taihu Lake, China. Advances in Water Science, 2006, 17(5): 727-732.[白晓华, 胡维平. 太湖水深变化对氮磷浓度和叶绿素a浓度的影响. 水科学进展, 2006, 17(5): 727-732.][12] Tao YY, Geng JJ, Wang HJ et al. Spatio-tempo variations of dissolved phosphorus concentrations in Lake Taihu. Environmental Monitoring in China, 2013, 29(5): 84-90.[陶玉炎, 耿金菊, 王红军等. 太湖水体溶解态磷的时空变化特征. 中国环境监测, 2013, 29(5): 84-90.] [13] Xie EL, Xu F, Xiang L et al. The effect of pollution load on water quality of Lake Taihu and its trend analysis. Journal of Hohai University: Natural Sciences, 2017, 45(5): 391-397.[谢艾玲, 徐枫, 向龙等. 环太湖主要入湖河流污染负荷量对太湖水质的影响及趋势分析. 河海大学学报: 自然科学版, 2017, 45(5): 391-397.][14] Qin BQ, Zhu GW, Zhang L et al. Release pattern and estimation method of endogenous nutrient salt from sediments of large shallow lakes—Lake Taihu as an example. Science China: Series D: Earth Science, 2005, (S2): 33-44.[秦伯强, 朱广伟, 张路等. 大型浅水湖泊沉积物内源营养盐释放模式及其估算方法——以太湖为例. 中国科学: D辑: 地球科学,2005, (S2): 33-44.][15] Zuo MM. Conversion and circulation of phosphorus in water. In: Chinese Society of Environmental Science ed. Collection of excellent papers from the 2006 annual academic conference of the Chinese society of environmental science (middle volume), 2006: 4.[左梅梅. 水体中磷的转化与循环. 中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(中卷), 2006: 4.] [16] Overall plan for comprehensive treatment of water environment in Taihu Basin (revised in 2013). [太湖流域水环境综合治理总体方案(2013年修编), 发改地区[2013]2684号.] [17] Hang T, Zhai SH, Hu WP et al. Experiment and model simulation of phosphorus self-purification capacity. Environmental Science, 2013, 34(10): 3862-3871. [韩涛, 翟淑华, 胡维平等. 太湖氮、磷自净能力的实验与模型模拟. 环境科学, 2013, 34(10): 3862-3871.][18] Wang XM, Zhai SH, Zhang HJ et al. Analysis of appropriate water exchange period of Lake Taihu based on water quality improvement targe. J Lake Sci, 2017, 29(1): 9-21. DOI: 10.18307/2017.0102. [王冼民, 翟淑华, 张红举等. 基于水质改善目标的太湖适宜换水周期分析. 湖泊科学, 2017, 29(1): 9-21.][19] Yu H, Zhang LL, Yang SW et al. Atmospheric wet deposition characteristics and contribution rate of nitrogen and phosphorus nutrient salt from Lake Taihu. Research of Environmental Sciences, 2011, 24(11): 1210-1219. [余辉, 张璐璐, 燕姝雯等. 太湖氮磷营养盐大气湿沉降特征及入湖贡献率. 环境科学研究, 2011, 24(11): 1210-1219.][20] Yang LY, Yang XY, Ren LM et al. Mechanism and control strategy of cyanobacterial bloom in Lake Taihu. J Lake Sci, 2019, 31(1): 18-27. DOI: 10.18307/2019.0102. [杨柳燕, 杨欣妍, 任丽曼等. 太湖蓝藻水华爆发机制与控制对策. 湖泊科学, 2019, 31(1): 18-27.][21] Zhu GW, Qin BQ, Gao G. The vertical distribution characteristics of nutrient salts in Lake Taihu under the disturbance of wind and waves. Advances in Water Science, 2004, (6): 775-780. [朱广伟, 秦伯强, 高光. 强弱风浪扰动下太湖的营养盐垂向分布特征. 水科学进展, 2004, (6): 775-780.][22] Wang XD, Qin BQ, Liu LZ et al. Effects of sediment suspension on nutrient release and bloom growth. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2011, 20(12): 1481-1487. [王小冬, 秦伯强, 刘丽贞等. 底泥悬浮对营养盐释放和水华生长影响的模拟. 长江流域资源与环境, 2011, 20(12): 1481-1487.]。

浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例引言水体中的磷是湖泊生态系统中的关键营养元素之一，它在湖泊营养循环中发挥着重要作用。

然而，浅水湖泊中内源磷的释放过程及其生物有效性仍存在许多未知之处。

本文以中国三大浅水湖泊之一的太湖、巢湖和龙感湖为例，探讨了这些湖泊中内源磷释放的原因及其对湖泊生态环境的影响。

一、太湖的内源磷释放及其生物有效性太湖是中国最大的淡水湖泊之一，也是内源磷释放研究的重要对象之一。

太湖水域的内源磷主要来自于富营养化的水体底泥。

研究表明，太湖底泥中富集了大量的磷，当湖泊发生水体垂直混合或风浪作用时，底泥中的磷会释放到水体中，形成内源磷。

太湖内源磷的释放具有季节性特点，主要发生在夏季和秋季，这是因为这两个季节湖泊的水温较高，湖水垂直混合较为剧烈，促使底泥中的磷释放。

太湖内源磷的释放对水体中悬浮藻类的生物量、种类和群落结构有一定影响，这是因为磷是藻类生长所需的关键营养元素之一。

二、巢湖的内源磷释放及其生物有效性巢湖位于中国安徽省，也是富营养化湖泊研究的典型水域之一。

巢湖水库的养殖业发展迅速，而养殖废水中富含大量的磷。

其他的磷污染物也是巢湖内源磷的重要来源之一。

研究发现，巢湖内源磷的释放主要发生在湖泊水位升降、沉积物搅动以及流入巢湖的河流水体的冲击作用下。

巢湖内源磷的释放对湖泊的营养状况有着显著影响，导致湖泊水体富营养化现象的加剧。

此外，巢湖内源磷的释放还会威胁湖泊生物多样性，导致水生植物和浮游动物的丰富度和分布范围发生变化。

三、龙感湖的内源磷释放及其生物有效性龙感湖位于中国江苏省，是一个典型的城市湖泊，也是内源磷释放的研究热点之一。

龙感湖的内源磷主要来自于降雨和流入湖泊的污水。

研究表明，龙感湖水体中的内源磷释放主要发生在雨季和高水位期间。

降雨水会冲刷城市地表的污物，引入湖泊中，污水中富含的磷也是龙感湖内源磷的重要来源。

太湖底泥生态疏浚规划综述1.1项目背景太湖面积2338km2，是我国第三大淡水湖泊，平均水深1.95m，属典型的平原浅水湖泊，具有防洪、供水、养殖、旅游和生态等综合功能，是流域洪水调蓄和水资源配置的主要水体，也是流域经济生活发展的重要自然资源。

上世纪80年代以来，由于流域经济高速发展与水环境保护工作相对滞后的矛盾，太湖水质污染与湖泊富营养化问题日益突出，受入湖河流污染和湖泊底泥影响，导致水质恶化，水体富营养化，蓝藻爆发，生态环境退化等一系列问题，直接威胁沿湖及流域供水安全和生态系统安全，制约流域经济社会可持续发展，严重影响全面小康社会建设和流域经济社会的现代化。

自1996年起，国家将太湖列入“三河三湖”重点水污染治理项目，全面开展太湖水污染治理。

过去数年中，在国务院有关部门的支持下，江苏、浙江、上海三省（市）开展了大量艰苦的工作，太湖水质恶化趋势初步得到遏制，但总体水质尚未得到根本好转。

至2005年，太湖总磷、总氮、高锰酸盐指数仍没有达到水污染防治计划的治理目标，局部湖湾水质仍在继续恶化。

2001年，温家宝总理在太湖水污染防治第三次工作会议上指出：要加大清淤力度，减少底泥污染。

国务院批复的《太湖水污染防治“十五”计划》中明确指出，水利部要“统一管理、合理配置太湖流域水资源；严格取水许可管理。

采取节水、调水、清淤、水土保持等综合措施，加大流域水资源保护的力度；对引江济太和湖底清淤组织进一步论证，提出计划并组织实施”。

为此，2002年水利部将太湖底泥疏浚规划研究列入前期工作计划。

湖泊底泥是湖泊水生态系统的重要组成部分，是入湖物质如有机质、营养盐、污染物等的积蓄库，也是水土界面物质（物理的、化学的、生物的）积极交替带。

湖泊水体和底泥间是一个动态的可逆的物质交换过程。

一方面，进入水体的各类物质，经一系列物理、化学及生化作用，沉积于湖底，形成较低密度、高含水率、富含有机质和各类营养物质的淤积物，即湖泊底泥；另一方面，底泥在入湖河流、风浪、湖流、温度等外部因子作用下向上覆水体释放营养成分，对湖泊水质和富营养化过程产生影响和制约，这种影响在太湖这类大型浅水湖泊中尤为强烈。

《太湖高级论坛交流文集》2004年太湖底泥与污染情况调查成新江溢英姿太湖流域水资源保护局，，200434摘要：根据2002年10月至12月的野外测量及随后5个多月的实验室化验与室整理分析，得出了太湖底泥深、蓄积量及污染情况的空间分布状况，为太湖治理与污染底泥疏浚决策提供了基础依据。

关键词：太湖底泥污染调查太湖是我国第三大淡水湖，是流域最大的水体，水域面积2338km2，南北长68.5km，东西平均宽34km，湖岸线总长405km。

太湖自西向东在、地区依次分布有竺山湖、梅梁湖、贡湖、漫山湖、胥湖及东太湖等湖湾。

太湖是一座天然的平原调蓄水库，正常水位下容积为44.3亿m3，平均水深1.89m，最大水深约2.6m，多年平均年吞吐量52亿m3，水量年交换系数1.2，换水周期约300天，具有蓄洪、供水、灌溉、航远、旅游等多方面功能。

太湖又是流域最重要供水水源地，不仅担负着、和等大中城市的城乡供水，还有向等下游地区供水并改善水质的作用。

一、调查目的意义20世纪80年代前，太湖水质良好，以II类、中营养-中富营养为主，符合饮用水源地的水质要求。

据1981年调查，太湖水域69%的面积为II类水，30%的面积为III类水，只有1%的面积为IV类水；83%的面积为中营养，只有16.9%为中富营养。

到90年代，太湖水质下降，特别是西北部五里湖、梅梁湖、竺山湖等湖湾，水质基本劣于V类；全湖富营养化水平也上升到以富营养为主。

目前太湖富营养化及其所导致的蓝藻爆发已经成为太湖主要水环境问题。

“九五”以来，在国务院的统一领导下，通过两省一市及中央各部（委）的共同努力，太湖水质恶化趋势得到初步遏制，总磷、氨氮、高锰酸盐指数等主要指标均有所好转，但北部湖湾水质仍为V类-劣于V类，大部分水域仍处于富营养化状态。

太湖水污染问题引起了党和政府的高度重视。

2001年国务院批准了《太湖水污染防治“十五”计划》，提出了“积极推进产业结构调整，大力推行清洁生产，有效控制入湖污染物总量，实施截污、减排、清淤、引水、节流等有效措施。