富营养化

我国“三湖”的水环境问题和防治对策与管理

1 前言

我国是世界上湖泊众多的国家之一，目前约有大小湖泊24880个，占全世界天然湖泊的1/10，总面积约83400km²，其中大于1km²的湖泊大约有2300个，湖泊总水域面积达7万多km²，约占全国陆地总面积的0.8％，总蓄水量达7000多亿m³，其中淡水贮量为2250亿m³。另外大小水库共有86852座，总库容量达4130亿m³。这些湖泊在防洪、灌溉、养殖、航运、发电、生活用水和观光旅游等国民经济活动中，占有十分重要的地位［1，2］。太湖、巢湖、滇池（简称三湖）是我国著名的淡水湖泊和风景湖泊，其基本情况见表1。

2 “三湖”水环境问题

近年来随着经济的迅速发展和人口数量的增加，由陆地非点源污染和工厂废水排入湖内的污染物质不断增多，致使“三湖”的水环境问题日益突出［2-5］。主要表现在水质污染日益严重，水质恶化；浮游植物异常繁殖，富营养化问题十分突出；湖泊面积不断萎缩。我国政府已把“三湖”治理确定为国家重点项目加以防治。

2．1 水质状况

“三湖”的水质经过10多年的变化，主要水质指标均呈明显上升趋势。以太湖为例，80年代初期太湖水质以Ⅱ类为主，Ⅱ类水质所占比例为69％；80年代后期水质由Ⅱ类向Ⅲ类过渡，Ⅱ类水质所占比例下降为59.4％，Ⅲ类水质所占比例增加到36.6％，并开始出现了Ⅳ类水质即轻污染；90年代中期以Ⅲ类水质为主，所占比例增加到70％，并且Ⅳ类水质也增加到14％，开始出现了Ⅴ类水质即重污染（表2）。特别是1987年以后，污染趋势更为严重，水体有机污染指标（CODMn，BOD5）和水体富营养化指标（CODMn，总氮TN，总磷TP和叶绿素chla）升高［3］。

表2 太湖水质状况发展趋势

水质状况1980-1981 1987-1988 1993-1994 较清洁（Ⅱ）69% 59.4% 15%

尚清洁（Ⅲ）30% 36.6% 70%

轻污染（Ⅳ）1% 3.2% 14%

0% 0.8% 1%

70年代滇池水质良好，生物多样性丰富，而到了90年代，滇池出现了严重的富营养化，滇池草海水质发黑发臭，水质超出Ⅴ类水标准（国家地面水环境质量标准GB3838－88），特别是氮、磷浓度很高，曾别达到7.5和9.19mg/L，生物多样性破坏严重，整个草海以风眼莲为优势群落，鱼虾稀无。滇池外海水质恶化，水质已超过Ⅳ类水标准，特别是氦、磷浓度分别达到1.5和0.14mg/L，滇池外海原有极为丰富的的水生植物，从种类、分布、数量、演替上发生了极大的变化［4］。

2．2 富营养化状况

水体富营养化指的是：在人类活动的影响下，生物所需要的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、水库、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖而引起的水质恶化现象［1，6］。关于水体富营养化问题的成因有不同的见解。多数研究者认为，氮、磷等营养物质在水体中浓度升高是藻类大量繁殖的原因，其中又以磷为关键因素。

大量藻类分解时消耗水中氧气，使溶解氧浓度降低到一定程度就造成鱼类死亡；有些浮游生物产生的生物毒素也会使其他生物死亡。自来水厂水源如富营养化，会造成源水浊度变大，使水厂运行困难，费用增高；还使处理过的自来水有异味，水质下降。

富营养化使水味变得腥臭难闻，降低水体的透明度，影响水体的溶解氧，影响供水水质并增加制水成本，并向水体释放有毒物质，对水生生态产生不良影响。严重的富营养化，甚至导致鱼类大量死亡。旅游水体富营养化，造成水的透明度降低，如出现水华就严重影响旅游者的舒适性和感观。因此，湖泊的水污染防治往往是从湖泊“水华”（淡水赤潮）发生后开始重视的，在我国，太湖、滇池、巢湖的水污染防治工作亦是如此。

年份项目太湖滇池巢湖

1985 平均总N（mg/l）0.90 0.23 1.67 平均总P（mg/l）0.02 0.02 0.03 程度部分富营养化中-富营养化富营养化

1997 平均总N（mg/l） 4.69 5.0 2.94

平均总P（mg/l）0.11 0.061 0.27 程度全湖富营养化异常富营养化富营养化

影响

自来水厂取水困

难，水质腥臭，部

分工厂停产减产，

水产养殖能力下降

草海鱼虾绝迹，水

质恶臭，水葫芦疯

长，全湖覆盖80%；

外海水华严重，自

来水厂停产

水质腥臭，养殖产

量下降，自来水厂

停产

2．3污染物的来源

三湖”富营养化的成因主要是入湖污染物远远大于湖泊所能承受的环境容量所致。造成水体富营养化的污染源主要来自城市生活污水和农业径流中的氮、磷流失，工业废水对TN、TP的贡献率仅占10％～16％。生活污水对TN的贡献率滇池大于太湖和巢湖，

对TP则是太湖大于滇池和巢湖；面源污染物对TN的贡献率太湖和巢湖大于滇池，对TP则是巢湖大于太湖和滇池

3 主要对策措施与管理

“三湖”的水环境问题改善是一个流域系统工程，需要科技、资金和全社会的关心和介入，涉及政府政策、管理技术、市场调节、农民配合等方面［8-12］。要按照“三湖”已确定的治理目标，强化监督监测等管理措施，加强法制及政策的引导，加大执法和投入力度，调整产业结构，改变工业布局以及转变经济增长方式。重点应抓好下列几项：3．1 实施农业面源污染控制技术措施

农业面源污染在“三湖”污染物来源中占据较大比重，在治理工程中，应实行养分管理和土地管理相结合的办法

养分管理的目的是控制土壤养分投入的数量，改善养分投入的方法，使土壤中的养分水平保持在既能满足作物生长发育的需求，又不致于对环境产生显著的危害。实现养分的收支平衡和优化肥料施用方法是养分管理的两个关键方面。实现养分收支平衡的目的在于减少氮素、磷素盈余，避免土壤氮素、磷素的过量积累。因此，应制订和鼓励农民增施有机肥、少施化肥的优惠政策，建立农化服务体系，提倡生态平衡施肥技术。

土地管理的目的就是要减少养分从农田生态系统的输出。因此，所有水土保持措施均可起到减少养分流失的作用，应大力提倡。不同土地利用结构对农田土壤养分的分布和平衡有着显著影响，对土地资源进行优化配置，可以起到提高水土保持能力和减少养分流失的效果［13］。目前在国外已经广泛采用的一些方法如在河岸和湖滨建立的绿化区、缓冲带等，可使经过的径流降低流速，导致悬浮的污染物发生沉淀，并增加溶解态的污染物被土壤吸附或被植物吸收的机会，不仅可以去除营养物质，还可为野生动物提供理想生境［12］。在一些重点保护的水体设置前置库，让含有污染物质的入湖水预先经过一个或若干个前置库，污水在其中停留，可延长滞留时间，充分利用一定气温和光照下的生物净化作用和水力滞留的物化作用，削减进入水体中的污染负荷。我国南方丘陵地区广泛分布的多水塘系统，对减轻N、P等农业非点源污染负荷有非常显著的功效，一般可去除90％以上的过境营养物质［14］。

3．2 采取经济手段

经济合作与发展组织的许多成员国已开始或正在考虑对农用化肥和杀虫剂征税［15］。奥地利从1986年开始征收化肥费，尽管税收水平很低，但对化肥使用量有明显的影响。芬兰1990年1月引入磷肥税，1992年氮也被纳入征收范围。其税收收入专项用于农业部门的环境投资。

原料税也被一些国家所考虑，这种税用在生产过程中或产品引起污染的原料和能源材料。减少生产和消费中能源和材料用量将影响后续生产的每一过程并减少污染。该方法能用于某些产生污染的原料（磷酸盐、氯、硫等）。

增加税收可以鼓励纳税人减少那些对环境有损害的工序或活动，还可以引导产业转型。例如在常规化肥农药与一些少污染、无污染的生物农药和微生物化肥之间的税率差距可刺激和鼓励生产和使用无污染产品，从而提高现有的许多高科技无污染产品的竞争力。

3．3 加大管理措施

我国生态示范区建设中生态环境目标的14项指标中有11项都与治理非点源污染有关。国家环保总局已决定近期先后在巢湖、太湖、滇池流域全面“禁磷”，这将是好的开端。

在我国，大众的环境意识差，在大家一心致富的意识指导下，短期内要求群众自觉