江西柘林湖富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀與藻類時(shí)空分布特征*

戴國(guó)飛，劉慧麗，張 偉，廖 兵，鐘家有，陳宏文

(1：江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，南昌 330039) (2：江西省水利科學(xué)研究院鄱陽(yáng)湖水資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330029)

江西柘林湖富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀與藻類時(shí)空分布特征*

戴國(guó)飛1，2，劉慧麗1，張 偉1，2，廖 兵1，鐘家有2，陳宏文1

(1：江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，南昌 330039) (2：江西省水利科學(xué)研究院鄱陽(yáng)湖水資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330029)

江西柘林湖是首批入圍國(guó)家良好湖泊保護(hù)專項(xiàng)的示范湖泊.為揭示柘林湖富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀與藻類時(shí)空演替特征，于2012年8月至2013年7月對(duì)全湖及主要入湖支流進(jìn)行了周年采樣分析，結(jié)果表明：柘林湖主要營(yíng)養(yǎng)鹽在地表水Ⅲ類以內(nèi)，處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài).全湖藻類演替以藍(lán)藻-硅藻交替為主，夏季以魚(yú)腥藻和微囊藻為優(yōu)勢(shì)種，冬季直鏈藻、小環(huán)藻和針桿藻占優(yōu).藻類空間分布呈現(xiàn)西部高于東部、上游高于下游的特征，西部部分湖區(qū)夏季甚至出現(xiàn)了魚(yú)腥藻水華.柘林湖3個(gè)大型飲用水源地中東渡水源地夏季也同樣面臨藍(lán)藻水華問(wèn)題，但藍(lán)藻毒素未超標(biāo).在重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的4條柘林湖主要入湖支流中，3條支流的藻類夏、冬季細(xì)胞豐度均在1×107cells/L以下，但煙港水的藻細(xì)胞豐度夏、冬季分別接近和超過(guò)該界限，應(yīng)加以警惕并采取適當(dāng)措施.枯水期水位變化、水體分層、較低的水體透明度和較長(zhǎng)的滯留時(shí)間是影響柘林湖局部湖區(qū)藍(lán)藻水華形成的關(guān)鍵因素.

良好湖泊；柘林湖；藻類演替；藍(lán)藻水華；生態(tài)安全；飲用水安全

我國(guó)湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題較突出，典型代表是“三湖”(太湖、巢湖和滇池)的富營(yíng)養(yǎng)化和藍(lán)藻水華問(wèn)題[1-3].藍(lán)藻水華災(zāi)害不僅導(dǎo)致水體視覺(jué)味覺(jué)感官下降、水生生物多樣性降低，還包括各類藍(lán)藻毒素的危害[4-5].盡管近年來(lái)中央和地方政府投入了大量財(cái)力物力治理，但目前為止效果仍不夠顯著.為保護(hù)湖泊生態(tài)環(huán)境，改善水質(zhì)，避免走“先污染、后治理”的老路，2011年來(lái)，國(guó)家環(huán)境保護(hù)部和財(cái)政部正大力推進(jìn)水質(zhì)較好湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)，江西省九江市柘林湖作為首批入圍國(guó)家良好湖泊保護(hù)專項(xiàng)示范的湖泊，其富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀與藻類季節(jié)區(qū)域分布特征研究對(duì)全國(guó)其他湖泊保護(hù)具有參考意義.

目前關(guān)于藍(lán)藻水華形成的機(jī)理已有較多的研究，一般認(rèn)為藍(lán)藻水華的形成是由藍(lán)藻自身的生理特點(diǎn)及環(huán)境中溫度、光照、營(yíng)養(yǎng)鹽等諸多因素所引發(fā)的[6].有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明部分藍(lán)藻的最佳生長(zhǎng)溫度高于其它藻類，比如太湖微囊藻的最適生長(zhǎng)溫度為30～35℃，因此夏、秋季節(jié)的高溫天氣易引發(fā)湖泊藍(lán)藻水華發(fā)生[7].此外藍(lán)藻僅需較少的能量就能維持細(xì)胞代謝，因此在較低的光照條件下(如水體渾濁透明度較低和風(fēng)浪擾動(dòng)作用下)藍(lán)藻可以比其它藻類具有更高的生長(zhǎng)速率和更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[8].研究表明藍(lán)藻具有較高的磷吸收攝取及存儲(chǔ)能力，對(duì)磷、氮等營(yíng)養(yǎng)鹽的結(jié)合力比其它藻類強(qiáng)， 在氮、磷濃度較低的環(huán)境中，具有比其它藻類更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力[9].因此，在許多氮、磷濃度較低的水質(zhì)良好湖泊中，也時(shí)?？梢砸?jiàn)到藍(lán)藻水華現(xiàn)象.此外，水文、氣候、氣象等因素也可以通過(guò)影響湖泊水體的分層、混合等，直接或間接地影響藍(lán)藻的生長(zhǎng)和暴發(fā)，如夏、秋高溫季節(jié)深水湖泊水體易發(fā)生分層，底部的水處于缺氧狀態(tài)從而使得底泥處于還原性環(huán)境中，底泥磷易在缺氧還原性條件下不斷釋放擴(kuò)散到上層水體供藻類生長(zhǎng)吸收利用，從而造成藻類大量生長(zhǎng)[10].

柘林湖水資源豐富，湖區(qū)多個(gè)大型飲用水源地供應(yīng)著九江市和周邊縣市居民飲水.同時(shí)環(huán)湖區(qū)縣市的農(nóng)業(yè)、工業(yè)及服務(wù)業(yè)發(fā)展也均依賴柘林湖，因此湖區(qū)的生態(tài)安全對(duì)周邊居民健康和經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展均具有至關(guān)重要的意義.目前湖區(qū)居民的人為活動(dòng)已對(duì)柘林湖水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境造成了一定影響，為了探明柘林湖水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境狀況，本研究初步分析了柘林湖水體營(yíng)養(yǎng)鹽和富營(yíng)養(yǎng)化狀況以及湖區(qū)藻類演替規(guī)律，并對(duì)主要入湖支流和重要飲用水源地進(jìn)行了藻類現(xiàn)狀調(diào)查，以期為進(jìn)一步研究和提出柘林湖良好湖泊保護(hù)措施建議提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

柘林湖通過(guò)人工攔截鄱陽(yáng)湖五大支流之一“修河”形成，是江西省最大的人工湖.柘林湖流域內(nèi)有大小支流603條，壩址以上匯水區(qū)域面積9340km2，湖區(qū)水域面積308km2，總?cè)萘繛?9.2×108m3[11].本研究調(diào)查的湖區(qū)大部分水深在15～25m之間，下游壩區(qū)水深達(dá)45m.湖區(qū)夏、秋季節(jié)水體分層較為明顯，表層水溫26～33℃，中下層水溫18～25℃，溫躍層距表層水約9～12m.

圖1 柘林湖湖區(qū)采樣點(diǎn)分布Fig.1 Sampling sites in Lake Zhelin in the study

1.2 研究方法

本研究在湖區(qū)設(shè)置16個(gè)采樣點(diǎn)(圖1)，同時(shí)采集4條主要入湖河流點(diǎn)，采樣時(shí)間從2012年8月到2013年7月，湖北部由3#、6#、16#點(diǎn)位代表，湖中部由7#、9#、10#點(diǎn)位代表，湖南部由1#、2#、14#代表，湖東部由8#、13#代表，湖西部由4#、5#、11#、15#代表.采集表層水(0～0.5m)與底層水(距底部0～0.5m)混合水樣.采樣現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水溫和透明度，同時(shí)取1L水樣用魯哥試劑(濃度約1.5%)固定用于浮游植物定量測(cè)定.各類水質(zhì)指標(biāo)包括葉綠素a、硝態(tài)氮、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和總?cè)芙庑粤椎染捎脟?guó)標(biāo)法測(cè)定.部分藍(lán)藻較多區(qū)域還對(duì)溶解性微囊藻毒素進(jìn)行了測(cè)定，原水用0.45μm濾膜過(guò)濾后-20℃保存，72 h內(nèi)用ELISA法直接測(cè)定，該方法具體操作步驟參考以往文獻(xiàn)報(bào)道[12-13].

浮游植物計(jì)數(shù)采用血球計(jì)數(shù)板法，鑒定方法參考《中國(guó)淡水藻類——系統(tǒng)、分類及生態(tài)》[14]和《淡水微型生物圖譜》[15].優(yōu)勢(shì)種由Mcnaughton指數(shù)Y確定，Y=(ni/N)fi，ni為為第i種藻類的細(xì)胞數(shù)，N為樣品中所有藻類的總細(xì)胞數(shù)，fi為第i種藻類在各樣點(diǎn)出現(xiàn)的頻率，將優(yōu)勢(shì)度指數(shù)Y>0.02的藻類定為優(yōu)勢(shì)種[16].

圖2 2012年8月-2013年7月柘林湖水體總磷、總氮和綜合富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)變化Fig.2 Variations of total phosphorus， total nitrogen and comprehensive index of eutrophication of Lake Zhelin from August，2012 to July，2013

2 結(jié)果與分析

2.1 柘林湖水體營(yíng)養(yǎng)鹽及富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀

表1 柘林湖不同季節(jié)的藻類優(yōu)勢(shì)種*Tab.1 The dominant species of algae in Lake Zhelin in different seasons

優(yōu)勢(shì)種夏季秋季冬季春季類顫藻魚(yú)腥藻Anabaenaoscillarioides****水華魚(yú)腥藻Anabaenaflos-aquae***挪氏微囊藻Microcystisnovacekii**魚(yú)害微囊藻Microcystisichthyoblabe*顆粒直鏈藻Melosiragranulate***變異直連藻Melosiravarians***梅尼小環(huán)藻Cyclotellameneghiniana***細(xì)粒囊裸藻Trachelomonasgranulosa*鈍脆桿藻Fragilariacapucina**尖針桿藻Synedraacus***卵形隱藻Cryptomonasovata**普通肋縫藻Frustuliavulgaris**新月橋?yàn)吃錍ymbellacymbiformis*四尾柵藻Scenedesmusquadricauda***纖細(xì)角星鼓藻Staurastrumgracile*

*表示在此季節(jié)為優(yōu)勢(shì)種.綜合柘林湖全年水質(zhì)結(jié)果可以看到，柘林湖總磷全年平均在0.03mg/L左右，總氮平均在0.65mg/L左右(圖2)，湖體水質(zhì)總磷、總氮全年維持在Ⅲ類水以下.綜合葉綠素和高錳酸鹽指數(shù)等水質(zhì)參數(shù)計(jì)算得到柘林湖水體富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)，發(fā)現(xiàn)其在30～35范圍內(nèi)變動(dòng)(圖2)，湖泊水體處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，水質(zhì)總體較健康，符合良好湖泊的基本要求.但在8-11月份，湖區(qū)的總磷和總氮均有逐月上升的趨勢(shì).受湖周邊人口分布及人工湖自身形態(tài)構(gòu)造影響，柘林湖湖區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽分布較不均勻，其西區(qū)(水庫(kù)上游)人口密集區(qū)水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度明顯高于柘林湖東區(qū)(水庫(kù)下游)，如西區(qū)的武寧周邊區(qū)域總氮、總磷平均值分別約為0.78、0.036mg/L，東區(qū)壩上區(qū)域總氮、總磷平均值約為0.62、0.026mg/L.同時(shí)西區(qū)為修河水進(jìn)入柘林湖的減速過(guò)渡區(qū)域，河流營(yíng)養(yǎng)鹽沉降也對(duì)西區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽分布有較大影響，如位于修河-柘林湖過(guò)渡區(qū)域的一個(gè)飲用水源地，其總氮水平4-8月均維持在0.79～0.97mg/L，高于同期其它大部分點(diǎn)位.

2.2 柘林湖藻類季節(jié)與空間分布

從圖3可以看出，柘林湖藻類季節(jié)性演替以藍(lán)藻和硅藻交替為主，夏季柘林湖藍(lán)藻占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，優(yōu)勢(shì)種主要為魚(yú)腥藻和微囊藻；秋季柘林湖硅藻與藍(lán)藻同時(shí)占優(yōu)勢(shì)，優(yōu)勢(shì)種主要為直鏈藻、小環(huán)藻和魚(yú)腥藻；冬季硅藻占優(yōu)勢(shì)，到春季又恢復(fù)到藍(lán)藻和硅藻共同占優(yōu)勢(shì)，具體優(yōu)勢(shì)種藻類變化見(jiàn)表1.根據(jù)浮游植物采樣點(diǎn)的空間分布?xì)w類，將湖區(qū)16個(gè)采樣點(diǎn)分別納入各個(gè)湖區(qū)方位進(jìn)行季節(jié)性豐度分析.由圖4可以看出，全湖浮游植物豐度夏季最高；秋、冬季隨著氣溫的不斷下降及光照的逐漸減弱，浮游植物豐度持續(xù)減少；春季隨著氣溫的逐漸回升，有利的條件促使浮游植物重新快速增長(zhǎng).從柘林湖空間分布情況來(lái)看，夏季柘林湖西部湖區(qū)浮游植物生物量和豐度最高，面臨的湖泊生態(tài)保護(hù)壓力最大，其次是湖區(qū)東部和中部.秋季以后柘林湖東部浮游植物豐度相對(duì)較高，柘林湖為修河經(jīng)人工攔截形成的人工水庫(kù)，因此同時(shí)具有河流型水庫(kù)的特性，取柘林湖上、中、下游各個(gè)代表性點(diǎn)位作比較，同樣可以得到類似的湖區(qū)浮游植物空間分布規(guī)律.柘林湖浮游植物超標(biāo)主要發(fā)生在水庫(kù)上游區(qū)域(上游的所有點(diǎn)位均發(fā)生了不同程度的輕微藍(lán)藻水華)，水庫(kù)中游和下游區(qū)域總體生態(tài)安全性較高.上游主要為生活和工業(yè)性人工干擾，經(jīng)過(guò)中游和下游的水庫(kù)涵養(yǎng)凈化，水體生態(tài)安全性得到了一定的改善提高；浮游植物豐度為：上游>中游>下游，符合傳統(tǒng)水庫(kù)型湖泊的典型分布特征[10].

圖3 柘林湖藻類細(xì)胞豐度百分比的季節(jié)變化Fig.3 Abundance percentage of different algae cells in Lake Zhelin in different seasons

圖4 柘林湖不同位區(qū)域浮游植物季節(jié)分布規(guī)律Fig.4 Spatial distribution of algae in different areas of Lake Zhelin

2.3 柘林湖各飲用水源地浮游植物豐度分布

柘林湖及周邊共有3個(gè)飲用水源地，分別為東渡水源地、源口水庫(kù)、附三壩水源地.如圖5所示，夏季3個(gè)飲用水源地藻類優(yōu)勢(shì)種群均為藍(lán)藻，主要有魚(yú)腥藻和微囊藻，其中魚(yú)腥藻豐度占藻類細(xì)胞總豐度80%以上，東渡水源地浮游植物豐度為9.96×107cells/L，已經(jīng)達(dá)到了較重的水華程度.秋季東渡水源地和附三壩水源地浮游植物均已輕微超標(biāo)，但東渡水源地的優(yōu)勢(shì)種群依然為藍(lán)藻，其次是硅藻，而附三壩水源地的優(yōu)勢(shì)種主要為硅藻(直鏈藻)，其次為藍(lán)藻.春季源口水庫(kù)的藻類以硅藻占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，雖然生物量偏大，但硅藻的種類多樣性高，單一種類的硅藻水華風(fēng)險(xiǎn)仍較低.東渡水源地盡管浮游植物的生物量并不高，但是藍(lán)藻所占的比例已經(jīng)逐步接近優(yōu)勢(shì)種，表明隨著春季氣溫升高此水源地藍(lán)藻生物量可能快速回升.

2.4 柘林湖4條主要入湖支流浮游植物豐度分布

柘林湖4條主要入湖支流為瓜源水、羅坪水、巾口水、煙港水.選具典型代表意義的夏季和冬季分析各入湖口支流浮游植物豐度情況(圖6)，夏季4條入湖口河流的浮游植物豐度排列順序?yàn)椋簾煾鬯?巾口水>羅坪水>瓜源水，各入湖口河流水流速度均較慢，藻類均以硅藻和藍(lán)藻占優(yōu)勢(shì).瓜源水生態(tài)安全性最高，為將來(lái)作為九江市飲用水源地打下了較好的安全基礎(chǔ).冬季除煙港水浮游植物豐度依然較高外，其他幾條入湖河流的浮游植物豐度均較低，各支流藻類優(yōu)勢(shì)種均為硅藻.煙港水全年的浮游植物豐度均較高，主要原因可能為煙港水區(qū)域攔河建壩較多，水流速度急速下降，水體封閉性大大加強(qiáng)，營(yíng)養(yǎng)鹽來(lái)不及擴(kuò)散就被浮游生物吸收利用.

3 討論

3.1 柘林湖水位、水量變化對(duì)湖區(qū)藍(lán)藻暴發(fā)的影響

鄔紅娟等[17]對(duì)黑龍灘水庫(kù)的研究表明，水庫(kù)的低水位運(yùn)行將對(duì)庫(kù)內(nèi)浮游生物的生物量提高提供有利條件.且水庫(kù)浮游植物多樣性也與水位呈正相關(guān)[18].湖區(qū)降雨量是影響水位變化的一個(gè)關(guān)鍵因素，針對(duì)太湖藍(lán)藻暴發(fā)規(guī)律的研究指出，低降雨量(表現(xiàn)為湖泊水文站測(cè)得的來(lái)水量)也將加大湖泊藍(lán)藻暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)[19].柘林湖雨季來(lái)水量在6月份達(dá)到頂峰后，隨后的7-10月夏、秋高溫季節(jié)呈急劇持續(xù)下降趨勢(shì)(圖7a).受降雨和水庫(kù)調(diào)節(jié)運(yùn)行影響，柘林湖湖區(qū)在高溫的7-10月水位均逐月下降(圖7b)，相應(yīng)的氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度在此期間呈逐月上升趨勢(shì)(圖2).且柘林湖位于亞熱帶地區(qū)，夏、秋季節(jié)持續(xù)的強(qiáng)太陽(yáng)光照射為藍(lán)藻生長(zhǎng)提供了優(yōu)良的條件.上述因素對(duì)湖區(qū)藍(lán)藻增殖和局部湖區(qū)的藍(lán)藻水華暴發(fā)均會(huì)產(chǎn)生積極影響.

圖5 柘林湖區(qū)3大水源地(東渡、源口 和附三壩)各季節(jié)藻類豐度與組成Fig.5 Algae cells abundance and composition of the three drinking water sources

圖6 夏、冬季節(jié)柘林湖入湖河流的浮游植物豐度分布Fig.6 The algae cell abundance in four main rivers into Lake Zhelin in summer and autumn

圖7 柘林湖全年來(lái)水量(a)和水位(b)月變化Fig.7 The monthly variations of input water volume(a) and water level(b) of Lake Zhelin

3.2 柘林湖形態(tài)構(gòu)造和局部水文特性對(duì)藍(lán)藻時(shí)空分布的影響

3.2.1 河-湖緩沖過(guò)渡帶的影響 從柘林湖藍(lán)藻分布可以看出，湖區(qū)高豐度藍(lán)藻主要分布在柘林湖西區(qū)，這可能與柘林湖水文形態(tài)構(gòu)造導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)鹽分布不均有關(guān).柘林湖(水庫(kù))是人工攔截鄱陽(yáng)湖五大支流之一的“修河”而成.湖區(qū)西部武寧縣區(qū)域?yàn)樾藓优c柘林湖的“河流-湖泊過(guò)渡帶”區(qū)域，水中夾帶著大量藻類生長(zhǎng)必需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽，且流速較高的修河河水在到達(dá)柘林湖西部武寧縣空間開(kāi)闊的大湖面后流速急劇下降，水體污染物在過(guò)渡帶區(qū)域沉降蓄積，為浮游生物生長(zhǎng)提供了優(yōu)良生境.監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，柘林湖西部上游過(guò)渡帶水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度比湖區(qū)東部壩區(qū)平均高30%左右，為藍(lán)藻在該區(qū)域的大量生長(zhǎng)提供了必要的物質(zhì)條件，該河流型水庫(kù)污染物分布特征與Kalff的湖沼學(xué)研究結(jié)果較為符合[10].柘林湖3大飲用水源地之一的東渡水源地正好位于該河流-湖泊過(guò)渡帶中心，其營(yíng)養(yǎng)鹽水平較同期柘林湖其它區(qū)域點(diǎn)位高，因此夏、秋季節(jié)藍(lán)藻水華頻繁發(fā)生，最高豐度達(dá)到9.96×107cells/L.在污染負(fù)荷和藍(lán)藻水華日趨嚴(yán)重的形勢(shì)下，為保障供水安全，建議取消該方位的飲用水源地，將取水地移到柘林湖中東部區(qū)域.

3.2.2 水體分層與透明度的影響 柘林湖大部分湖區(qū)水深在15～25m之間，下游壩區(qū)水深可達(dá)45m，夏、秋季節(jié)水體分層較為明顯，表層水溫26～33℃，中下層水溫18～25℃，溫躍層距表層水約9～12m，水體混合層較深，有利于適應(yīng)低光的藻類如魚(yú)腥藻形成優(yōu)勢(shì).受河流懸浮物影響，西部過(guò)渡帶區(qū)域水體透明度大多只有1m左右，夏季水面強(qiáng)光照射在一定程度上得到了遮蔽.段紫星[20]對(duì)水華魚(yú)腥藻生長(zhǎng)的研究表明，低光照(1000 lx)和較高的水溫(30℃)將有利于魚(yú)腥藻的大量快速增殖，這也是柘林湖西部湖區(qū)藍(lán)藻水華以水華魚(yú)腥藻和類顫藻魚(yú)腥藻為主要優(yōu)勢(shì)種的原因之一.此外，郭躍華等在研究廣東高州水庫(kù)時(shí)指出，在枯水期水庫(kù)流量較小，水體沖刷率較低，水體穩(wěn)定性高，在此條件下絲狀藍(lán)藻如水華魚(yú)腥藻易成為藍(lán)藻優(yōu)勢(shì)種，從而形成水華[21].柘林湖枯水期湖區(qū)來(lái)水量小，西部湖面開(kāi)闊水體幾乎呈靜止穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)湖區(qū)沉淀的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，為藍(lán)藻增殖和水華暴發(fā)提供了優(yōu)良的外部條件.

3.2.3 水體滯留時(shí)間的影響 湖泊水體滯留時(shí)間是衡量湖泊水體穩(wěn)定性的另一個(gè)重要指標(biāo)，反映了湖泊水體受外界干擾的程度.大量研究表明，水體滯留時(shí)間越長(zhǎng)，湖泊水體越穩(wěn)定，受外界干擾越小，湖水中的浮游植物生物量特別是藍(lán)藻豐度就越高[22-23].Straskraba等和Han等對(duì)大部分分層湖泊的研究表明，其湖泊水體滯留時(shí)間平均約為100 d[24-25].而柘林湖的換水周期平均為430 d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)分層湖泊的平均換水周期.加上近年來(lái)柘林湖湖區(qū)大力發(fā)展網(wǎng)箱養(yǎng)殖，部分湖灣和淺水區(qū)域水體營(yíng)養(yǎng)鹽超標(biāo)較多，水體滯留時(shí)間長(zhǎng)，水體交換速度慢，造成部分湖區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽歷史蓄積較多，引起這些湖區(qū)常年定期暴發(fā)藻華，如柘林湖部分湖灣因過(guò)去大面積水產(chǎn)養(yǎng)殖，雖近幾年已經(jīng)被取締，但這些地區(qū)夏季仍然頻繁發(fā)生藍(lán)藻水華，冬季硅藻又過(guò)量生長(zhǎng)繁殖.因此為了防止藻類水華的發(fā)生，除了削減入湖營(yíng)養(yǎng)鹽，開(kāi)展必要的生態(tài)修復(fù)外，還需對(duì)柘林湖進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮垂芾砣缛斯ば沽鲹Q水，加速湖泊水體更新.

3.3 柘林湖湖區(qū)飲用水安全風(fēng)險(xiǎn)

柘林湖東渡水源地藍(lán)藻水華優(yōu)勢(shì)種為魚(yú)腥藻，包括水華魚(yú)腥藻和類顫藻魚(yú)腥藻，此外還夾雜著部分群體微囊藻.這些藻類(藍(lán)藻)在湖區(qū)其它點(diǎn)位也均有發(fā)現(xiàn)，并已成為夏、秋季節(jié)湖區(qū)的優(yōu)勢(shì)種群.據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道，在2006-2007年柘林湖仍以腔球藻(Coelosphaerium)、微囊藻、飛燕角甲藻(Ceratiumhirundinell)、角星鼓藻(Staurastrum)為主要優(yōu)勢(shì)種群，相比可見(jiàn)，柘林湖局部湖區(qū)水生態(tài)安全有逐步退化的跡象[26].魚(yú)腥藻產(chǎn)毒種類較多，文獻(xiàn)報(bào)道的主要有微囊藻毒素、魚(yú)腥藻毒素-a(Anatoxin-a)、魚(yú)腥藻毒素-a(s)(Anatoxin-a(s))、石房蛤毒素(saxitoxin)、擬柱胞藻毒素(cylindrospermopsin)等[27].微囊藻毒素是一種單環(huán)七肽化合物，對(duì)人體和動(dòng)物有致癌致畸風(fēng)險(xiǎn)，自太湖藍(lán)藻暴發(fā)事件以來(lái)已成為公眾關(guān)注較多、研究較深入的藍(lán)藻毒素種類[28-29].2012年8月-2013年7月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，盡管柘林湖水源地藍(lán)藻數(shù)目較高，但微囊藻毒素含量很低，最高含量(8、9月份)也不超過(guò)0.2 μg/L，大部分時(shí)間檢測(cè)不到(<0.1 μg/L)，因此與太湖、滇池等地的藍(lán)藻水華研究結(jié)果相比，其相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)可能較低[30-31].但在水質(zhì)異味影響上與太湖藍(lán)藻水華造成的結(jié)果類似，夏、秋季節(jié)附近居民均能從自來(lái)水中明顯感覺(jué)到水體揮發(fā)出的土腥味(由于監(jiān)測(cè)條件限制，未能完成水源地異味物質(zhì)的具體鑒定檢測(cè)).現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)該嗅覺(jué)異味與太湖飲用水事故中的味道較為相似[32]，相關(guān)政府部門應(yīng)當(dāng)對(duì)此加以重視并采取切實(shí)有效的措施，保障湖區(qū)周邊居民的飲用水安全.

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Spatio-temporal variation of algae and eutrophic status of Lake Zhelin， Jiangxi Province

DAI Guofei1，2， LIU Huili1， ZHANG Wei1，2， LIAO Bing1， ZHONG Jiayou2& CHEN Hongwen1

(1：JiangxiAcademyofEnvironmentalScience，Nanchang330039，P.R.China)(2：JiangxiProvincialKeyLaboratoryofWaterResourcesandEnvironmentofPoyangLake，JiangxiInstituteofWaterSciences，Nanchang330029，P.R.China)

Lake Zhelin in Jiangxi Province is among the first batch of demonstrative lakes in the “High Quality and Healthy Lake Plan” initiated by Chinese government.To study its spatio-temporal variation of algae and water eutrophication status， sampling sites in both Lake Zhelin and rivers flow into it were investigated from August 2012 to July 2013.The results showed that Lake Zhelin belongs to mesotrophic waters， with average total nitrogen and phosphorus concentration <1mg/L and <0.05mg/L， respectively.The development of algae in Lake Zhelin mainly shifted between cyanobacteria(MicrocystisandAnabaena) in the summer and diatom(Melosira，CyllotellaandSynedra) in the winter.Cyanobacteria bloom happened in the west of the lake， with a much higher abundance than that in the east.There are three main drinking water sources in Lake Zhelin and one of them suffered from cyanobacterial bloom during summer.However， microcystin concentration in the drinking water was still far below the safety guideline 1 μg/L.The algae cell abundance in the three main rivers into Lake Zhelin was still low， and the algae cell abundance in Yangang River was near 1×107cells/L in both summer and winter.The decrease of input water volume and water level in Lake Zhelin in dry seasons， stratification of the water column， low water transparency together with long retention time of the lake water were the main causes of the blooms in Lake Zhelin.

High Quality and Healthy Lake； Lake Zhelin； algae succession； cyanobacteria bloom； ecological security； drinking water safety

*國(guó)家良好湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)、江西環(huán)?？萍柬?xiàng)目(JXHBKJ201214)、江西水利科技項(xiàng)目(KT201307)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31000179)聯(lián)合資助.2014-05-06收稿；2014-07-02收修改稿.戴國(guó)飛(1985～)， 男， 博士； E-mail： daiguofei1985@126.com.