2007年以來環(huán)太湖22條主要河流水質(zhì)變化及其對太湖的影響?

易 娟，徐 楓，高 怡，向 龍，毛新偉??

（1：太湖流域水文水資源監(jiān)測中心，無錫214024）（2：河海大學(xué)水文水資源學(xué)院，南京210098）

2007年以來環(huán)太湖22條主要河流水質(zhì)變化及其對太湖的影響?

易 娟1，2，徐 楓1，高 怡1，向 龍2，毛新偉1??

（1：太湖流域水文水資源監(jiān)測中心，無錫214024）（2：河海大學(xué)水文水資源學(xué)院，南京210098）

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，太湖流域污染問題日益嚴(yán)重.為了解太湖湖區(qū)以及入湖河流的水質(zhì)變化趨勢，分析兩者之間的關(guān)系，本文選取太湖湖區(qū)以及環(huán)太湖22條主要入湖河流2007-2014年水質(zhì)監(jiān)測資料，按行政區(qū)劃分析22條主要入湖河流的氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總磷和總氮濃度變化趨勢以及其與太湖水質(zhì)關(guān)系.結(jié)果顯示，江蘇省境內(nèi)河流2007年以來污染物濃度普遍高于浙江省，但主要入湖河流總體上呈好轉(zhuǎn)趨勢，并且河流各指標(biāo)的濃度變化與太湖的水質(zhì)變化密切相關(guān)，驗(yàn)證了河道污染物輸入作為太湖主要的污染物外源，直接影響太湖水質(zhì)的變化，指出對入湖河流污染物的控制是緩解和治理太湖污染輸入的重要途徑.

太湖；環(huán)湖河流；水質(zhì)；趨勢

太湖流域地處長江三角洲南緣，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)達(dá)，人口聚集、城市化水平高，太湖流域是典型的平原水網(wǎng)地區(qū)，流域內(nèi)水系以太湖為中心，河網(wǎng)密布.隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，受工業(yè)和城市廢水以及農(nóng)田地表徑流等人為因素的影響，太湖、流域污染問題日益嚴(yán)重［1-3］.目前太湖水質(zhì)以Ⅳ類為主，部分湖區(qū)為Ⅴ類，甚至劣Ⅴ類；太湖水體富營養(yǎng)化水平以中度富營養(yǎng)為主，個(gè)別水域已達(dá)重富營養(yǎng)，導(dǎo)致太湖藻類生物增加，藍(lán)藻水華現(xiàn)象頻發(fā)，給環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重的威脅［4-6］.

引起太湖水體富營養(yǎng)化從而導(dǎo)致藍(lán)藻水華暴發(fā)的最根本原因之一就是氮、磷元素的過量輸入［7］.研究表明，河道污染物輸入是太湖主要的外源污染，是流域點(diǎn)源、非點(diǎn)源污染的綜合表現(xiàn)［8］.而太湖主要入湖河流輸入太湖的污染負(fù)荷約占全流域入湖河流污染負(fù)荷的80%以上，并且入湖河流呈現(xiàn)以氮、磷污染為主的特征［9］.“治湖先治水，治水先治河”，控制源頭污染是太湖水環(huán)境治理的關(guān)鍵，只有入湖河流水質(zhì)不斷得到

改善，治理太湖的目標(biāo)才能實(shí)現(xiàn)［10］.因此，對主要入湖河流水質(zhì)變化趨勢及其對太湖影響的研究具有重要意義.

?2015-12-15收稿；2016-02-24收修改稿.易娟（1990～），女，碩士研究生；E-mail：807592170＠qq.com.

??通信作者；E-mail：158102786＠qq.com.

1 材料與方法

1.1 研究對象

太湖流域水網(wǎng)密布，太湖湖體水面面積約2338 km2，與太湖相通的河（港）達(dá)200多條，河道總長度約120000 km［11］.本文選取22條主要入湖河流為研究對象［12］，其中位于江蘇省境內(nèi)的河流15條，分別為望虞河、大溪港、梁溪河、直湖港、武進(jìn)港、太滆運(yùn)河、漕橋河、殷村港、社瀆港、官瀆港、洪巷港、陳東港、大浦港、烏溪港和大港河15條河流；位于浙江省湖州市境內(nèi)河流7條，分別為夾浦港、合溪新港、長興港、楊家浦港、旄兒港、苕溪和大錢港（圖1）.

圖1 環(huán)太湖22條主要入湖河流的監(jiān)測斷面Fig.1 The monitoring sections of the major 22 inflow rivers of Lake Taihu

1.2 分析方法

本文選取22條主要入湖河流及太湖2007-2014年水質(zhì)監(jiān)測資料.22條主要入湖河流歷年來監(jiān)測斷面位置略有調(diào)整，均采用實(shí)測水質(zhì)資料進(jìn)行分析，未進(jìn)行修正；大溪港閘關(guān)閉多年，水質(zhì)情況不代表入湖水體水質(zhì)，因此剔除；洪巷港、烏溪港、楊家浦港的監(jiān)測斷面為新設(shè)控制斷面，資料長度為2012-2014年.依據(jù)太

湖流域水環(huán)境污染的特點(diǎn)，選取主要污染物中的氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總磷（TP）和總氮（TN）4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，該水質(zhì)指標(biāo)的測定方法與評價(jià)依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）、《地表水資源質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)程》（SL 395-2007）.NH3-N、CODMn是太湖流域水功能區(qū)達(dá)標(biāo)評價(jià)重要指標(biāo)；TN、TP是湖泊富營養(yǎng)化重要評價(jià)指標(biāo)［2］.為更好地反映入湖河流對太湖水質(zhì)的影響，將TP分別參照河流Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)和湖庫Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行對比分析，TN參照湖庫Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行對比分析.

由于22條主要入湖河流分屬江蘇、浙江兩省，為更好地反映主要入湖河流污染程度的地域分布特征，本文按照河流的行政區(qū)劃分別進(jìn)行趨勢分析.

2 水質(zhì)趨勢分析

2.1 氨氮濃度變化

22條主要入湖河流2007-2014年NH3-N濃度年際變化表明，江蘇省入湖河流NH3-N濃度均值高于浙江省，但濃度變化呈逐年降低的趨勢.浙江省NH3-N濃度較低，但夾浦港、長興港NH3-N濃度年際變化不穩(wěn)定，呈升高回落的走勢（圖2a）.

從各河流來看，望虞河NH3-N濃度2014年與2007年相比有大幅度降低，并從2008年開始一直低于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn).其它河流中大港河NH3-N濃度始終處于Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)（0.5 mg／L）以下；梁溪河2014年與2007年相比有大幅度減少，并且從2010年開始NH3-N濃度也低于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；其余河流一直劣于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，從2007年到2013年有下降趨勢，但在2014年稍有回升（圖2b）.夾浦港、長興港分別在2011、2013年NH3-N濃度出現(xiàn)峰值，之后又大幅下降到低于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，其它河流基本處于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)以下（圖2c）.

2.2 高錳酸鹽指數(shù)濃度變化

2007-2014年22條主要入湖河流CODMn濃度年際變化表明，江蘇省入湖河流CODMn濃度均值高于浙江省，但濃度變化呈逐年降低的趨勢.浙江省CODMn濃度較低，但夾浦港、長興港CODMn濃度年際變化不穩(wěn)定，呈升高回落的走勢，特別是夾浦港CODMn濃度的升高，使得浙江省入湖河流CODMn濃度呈一定上升趨勢（圖3a）.

從各河流來看，望虞河CODMn濃度2014年與2007年相比有大幅度的降低，并從2008年以后一直處于Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)（4 mg／L）.梁溪河、直湖港、武進(jìn)港、大港河近年來基本上一直處于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)以下；太滆運(yùn)河和漕橋河有明顯變好的趨勢；其它河流無明顯下降趨勢，并且在2013年都有一定程度的上升，雖然2014年有下降，但與2007年相比，無明顯減少（圖3b）.夾浦港CODMn污染最為嚴(yán)重，從2008-2013年CODMn濃度大幅上升，雖在2014年又大幅下降，但仍高于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；長興港在2009年與2011年出現(xiàn)波動，稍高于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，其它年份均在Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)以下；其他河流近年來始終低于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)（圖3c）.

2.3 總磷濃度變化

2007-2014年22條主要入湖河流TP濃度年際變化表明，江蘇省入湖河流TP濃度均值高于浙江省，都呈逐年降低的趨勢（圖4a）.如果以TP在河流的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)來分析，江蘇省河流TP濃度的均值從2009年開始一直低于Ⅲ類，而浙江省河流TP濃度2007年以來始終低于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn).如果以TP濃度在湖庫的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)來分析，TP的均值歷年來都高于此標(biāo)準(zhǔn).

分河道來看，如果以TP在河流中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)來分析，望虞河近年來TP濃度一直優(yōu)于河流的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，其它河流中，在2010年以后普遍有明顯下降的趨勢，并且梁溪河、直湖港、武進(jìn)港、社瀆港、烏溪港、大港河在2010年之后基本處于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；但太滆運(yùn)河、漕橋河、殷村港仍處于Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)（0.3 mg／L）左右；其余河流到2014年基本達(dá)到Ⅲ類（圖4b）.夾浦港、長興港分別在2011、2013年TP濃度出現(xiàn)峰值，之后大幅下降至低于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；其它河流都處于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)以下（圖4c）.而如果以TP在湖庫的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)來分析，除了大港河較接近此標(biāo)準(zhǔn)，其它河流均未達(dá)標(biāo).

2.4 總氮濃度變化

2007-2014年22條主要入湖河流TN濃度年際變化表明，江蘇省入湖河流TN濃度均值高于浙江省，都呈逐漸降低的趨勢，但是總氮濃度仍處于較高水平，遠(yuǎn)高于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)（圖5a）.

分河道來看，望虞河TN濃度2007-2014年有一定程度的下降，但近4年來變化不大.梁溪河有明顯下降趨勢；直湖港、武進(jìn)港、大浦港、大港河稍有下降，但變化不大；其它河流TN濃度均無明顯下降趨勢，大部

分一直處于劣Ⅴ類，其中漕橋河、殷村港有一定的上升趨勢（圖5b）.浙江省幾乎所有河流都處于劣Ⅴ類，其中只有長興港有明顯的下降趨勢；苕溪、大錢港稍有下降；其它河流均無明顯下降趨勢（圖5c）.

2.5 小結(jié)

22條主要入湖河流NH3-N、CODMn、TP和TN濃度總體上有不同程度變好的趨勢，水質(zhì)好轉(zhuǎn)的原因一是近年來加大了水質(zhì)治理力度，有效地改善了太湖周邊水環(huán)境；二是“引江濟(jì)太”工程發(fā)揮積極作用，大量的長江好水引入太湖，加快了太湖水體置換及河網(wǎng)水體流動，增加了水體的自凈能力，改善了太湖及河網(wǎng)水質(zhì)［2，13-14］.

圖2 2007-2014年22條主要入湖河流NH3-N濃度變化趨勢Fig.2 The trend of ammonia nitrogen concentration of the major inflowing rivers from 2007 to 2014

圖3 2007-2014年22條主要入湖河流CODMn濃度變化趨勢Fig.3 The trend of permanganate index concentration of the major inflowing rivers from 2007 to 2014

圖4 2007-2014年22條主要入湖河流TP濃度變化趨勢Fig.4 The trend of total phosphorus concentration of the major inflowing rivers from 2007 to 2014

圖5 2007-2014年22條主要入湖河流TN濃度變化趨勢Fig.5 The trend of total nitrogen concentration of the major inflowing rivers from 2007 to 2014

3 入湖河流水質(zhì)變化對太湖水質(zhì)的影響分析

22條主要入湖河流所對應(yīng)的太湖湖區(qū)分別有貢湖、梅梁湖、竺山湖、西部沿岸區(qū)和南部沿岸區(qū).入湖河流中NH3-N、TP和TN濃度變化與對應(yīng)湖區(qū)變化趨勢基本契合，整體趨勢均為逐步降低（圖6）.

NH3-N和TN濃度呈顯著的季節(jié)性變化，冬、春季濃度明顯高于夏、秋季，入湖河流的濃度值明顯高于對應(yīng)的入湖湖區(qū)均值以及高于太湖平均值，并且季節(jié)性特征一致，相關(guān)性顯著，說明NH3-N和TN的來源與外

源輸入有很大關(guān)系.其原因一方面由于冬、春季湖泊水位較低，進(jìn)入太湖的營養(yǎng)鹽被濃縮；另一方面是由于春季春耕農(nóng)田大量施肥，沿著入湖河流進(jìn)入太湖.而夏、秋季湖水氮濃度降低一方面是由于夏、秋季降雨量比較大，使得營養(yǎng)鹽得到一定程度的稀釋；另一方面主要是由于夏、秋季的反硝化作用引起水體氮素?fù)p失［7，15-17］.

CODMn濃度近年來大部分時(shí)間都處于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)以下，年際變化較小，所以對應(yīng)的入湖湖區(qū)以及太湖平均的CODMn濃度與主要入湖河流的關(guān)系不顯著，并且年內(nèi)季節(jié)性變化也很小，但太湖的CODMn濃度在5-9月間會出現(xiàn)小高峰，原因是水體藻類生物量的大量增加［18］.

TP濃度年際變化較小，近年來太湖均值基本穩(wěn)定在0.07 mg／L左右，并且年內(nèi)季節(jié)變化很小，但在8-11月相對稍高；而主要入湖河流TP濃度從2007-2014年稍有下降趨勢，濃度高于對應(yīng)的入湖湖區(qū)均值以及高于太湖平均值，并且年際變化趨勢基本一致.入湖TP濃度主要為有機(jī)磷，大部分來自太湖周圍的城鎮(zhèn)和農(nóng)田排出的洗滌劑、殺蟲劑、化肥等廢污水，入湖河流的輸入是影響太湖TP的主要原因［19-20］.

圖6 2007-2014年NH3-N、CODMn、TP和TN月均濃度對比變化Fig.6 Comparison of the average monthly concentrations of ammonia nitrogen，permanganate index，total phosphorus and total nitrogen from 2007 to 2014

4 結(jié)論

1）綜合來看，22條主要入湖河流污染物濃度呈逐步降低的趨勢，2014年濃度均低于2007年，僅有個(gè)別河流（夾浦港、長興港）出現(xiàn)沖高回落的走勢.

2）從各行政區(qū)域來看，江蘇省境內(nèi)主要入湖河流2007年以來污染物濃度普遍高于浙江省，污染較為嚴(yán)重，但近年來降幅明顯，NH3-N、CODMn、TP和TN的降幅分別達(dá)到38.5%、16.0%、15.0%和10.0%.2007-2014年浙江省主要入湖河流污染物濃度降幅分別為55.4%、7.5%、20.2%和16.5%，但是其中的夾浦港與長興港污染較為嚴(yán)重，夾浦港各指標(biāo)均有一定的上升趨勢，長興港NH3-N、TP和TN濃度在2011年后大幅下降.

3）主要入湖河流NH3-N、CODMn、TP和TN濃度的下降，并且NH3-N、TP和TN濃度的變化與河流濃度變化密切相關(guān)，在一定程度上驗(yàn)證了河道污染物輸入作為太湖主要的污染物外源，直接影響太湖水質(zhì)的變化，因此對入湖河流污染物的控制是緩解和治理太湖污染輸入的重要途徑.

4）仍然不能忽視的是，各入湖河道的TN濃度基本一直處于劣Ⅴ類（以湖庫標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)），大部分入湖河

道的TP濃度都高于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)（以湖庫標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)），這些外源氮、磷的輸入仍將在長時(shí)間內(nèi)對太湖的富營養(yǎng)化產(chǎn)生影響，表明入湖河流的污染問題依然嚴(yán)峻，削減氮、磷入河量是太湖入湖河流治理的重要任務(wù).

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Variations of water quality of the major 22 inflow rivers since 2007 and impacts on Lake Taihu

YI Juan1，2，XU Feng1，GAO Yi1，XIANG Long2&MAO Xinwei1??
（1：Monitoring Bureau of Hydrology and Water Resources，Taihu Basin Authority，Wuxi 214024，P.R.China）（2：College of Hydrology and Water Resources，Hohai University，Nanjing 210098，P.R.China）

Pollution is getting more serious in Taihu Basin with the rapid development of economy.In order to study the trend of water quality in Lake Taihu and the 22 major rivers into Lake Taihu，and their relationships.The total nitrogen，total phosphorus，ammonia nitrogen and permanganate index are analyzed using monitoring data from 2007 to 2014 by administrative divisions.Based on the analysis results，the rivers in Jiangsu Province are generally of higher pollutant concentration than the ones in Zhejiang Province since 2007.But the situation is improving in the 22 major rivers and the concentration changes of the rivers are closely related with the changes in Lake Taihu.It validates that pollutant transportation of rivers is the main pollutants of Lake Taihu and impacts on the changes in the water quality in Lake Taihu，and control of pollutants of the inflowing rivers is an important way to mitigation and treatment of pollution in Lake Taihu.

Lake Taihu；the rivers surrounding lake；water quality；tendency

J.Lake Sci.（湖泊科學(xué)），2016，28（6）：1167-1174

DOI 10.18307／2016.0602

?2016 by Journal of Lake Sciences