太湖流域流經(jīng)不同類型緩沖帶入湖河流秋、冬季氮污染特征?

胡小貞，耿榮妹，許秋瑾，蔣麗佳，林娜娜

（中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京100012）

太湖流域流經(jīng)不同類型緩沖帶入湖河流秋、冬季氮污染特征?

胡小貞，耿榮妹，許秋瑾，蔣麗佳，林娜娜

（中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京100012）

為研究太湖流經(jīng)不同類型緩沖帶的入湖河流水體氮污染特征，于2011年9-12月連續(xù)對流經(jīng)4種不同類型緩沖帶入湖河流沿程共32個樣點進行采樣，分析各樣點的氮濃度及變化趨勢.結(jié)果表明，流經(jīng)農(nóng)田型緩沖帶入湖河流中總氮濃度由緩沖帶外進入緩沖帶內(nèi)不斷減小，到入湖河口處有輕微上升；流經(jīng)養(yǎng)殖塘型、村落型緩沖帶入湖河流中總氮濃度由緩沖帶外進入緩沖帶內(nèi)變化不大，到接近入湖河口時濃度顯著升高；流經(jīng)生態(tài)型緩沖帶入湖河流中各氮元素形態(tài)沿程不斷降低.在流經(jīng)4種類型湖泊緩沖帶入湖河流中，流經(jīng)農(nóng)田型、養(yǎng)殖塘型和生態(tài)型緩沖帶的入湖河流以硝態(tài)氮為氮元素的主要存在形態(tài)，而流經(jīng)村落型緩沖帶的入湖河流中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮同為氮元素的主要存在形態(tài).總氮濃度、銨態(tài)氮濃度與緩沖帶類型均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，外源污染排入對流經(jīng)緩沖帶的入湖河流中氮元素總量及形態(tài)產(chǎn)生較大影響.流經(jīng)生態(tài)型緩沖帶入湖河流凈化效果最佳，總氮、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮濃度削減率分別為60%、53%和61%.

湖泊緩沖帶；富營養(yǎng)化；太湖流域；氮污染；入湖河流

湖泊緩沖帶是指高于湖泊、水庫等水體最高水位線以上的部分陸域地區(qū)，具體范圍在不同的水體中會有所差異［1］.湖泊緩沖帶是湖泊湖濱帶外圍的保護圈［2］，健康完善的湖泊緩沖帶具有隔離和緩沖、攔截凈化低污染水、調(diào)節(jié)地表徑流、保護物種多樣性、固岸護坡作用、景觀功能和經(jīng)濟功能等多種功能［3］.在1960s后期，美國首先提出緩沖帶的概念并加以運用，指出將近岸區(qū)域的水體環(huán)境與人類活動進行有效隔絕的緩沖

區(qū)域即為緩沖帶［4］.1980s中后期，湖泊緩沖帶研究已在美國、日本等國家得到較快發(fā)展，在確定河湖水體的緩沖帶寬度范圍、緩沖帶的植被種類及其凈化效益相關(guān)性、緩沖帶管理及功能等領(lǐng)域展開深入的探究［5-9］.如Hill等［10］研究指出，湖岸帶生態(tài)系統(tǒng)退化直接導(dǎo)致其蓄藏和攔截過濾功能的喪失是造成河流和湖泊富營養(yǎng)化的一個重要原因；Lowrance等［11］研究表明，湖岸帶生態(tài)系統(tǒng)不僅可以有效吸收徑流水樣中攜帶的氮磷等污染物，還可以通過絡(luò)合、螯合作用削減地下水中的持久性污染物，同時吸附大量泥沙顆粒及其中的重金屬和有機污染物；Peterjohn等［12-14］研究發(fā)現(xiàn)，湖泊緩沖帶可以起到減緩徑流速度、防止水流侵蝕、促進泥沙沉積以及滯留并降解其中大量的氮磷營養(yǎng)物質(zhì)的功能.一旦湖泊緩沖帶遭到破壞，對湖泊和入湖河流的影響十分巨大，所以對其開展研究具有重要意義.

?國家水體污染控制與治理科技重大專項（2014ZX07510-001-01，2013ZX07101-014-04）資助.2015-10-15收稿；2016-03-15收修改稿.胡小貞（1975～），女，碩士，副研究員；E-mail：huxz＠craes.org.cn.

太湖是蘇、浙、皖、滬等諸多大城市的重要的供水水源地和淡水資源來源地.近幾十年來，隨著太湖流域人為活動的日益加劇、經(jīng)濟發(fā)展及農(nóng)村建設(shè)使太湖緩沖帶的生態(tài)功能和結(jié)構(gòu)過程受到干擾和破壞.目前太湖緩沖帶土地利用類型中，農(nóng)田所占比重最高，農(nóng)田面源污染是太湖水體重要污染源之一；城鎮(zhèn)農(nóng)村、工交建設(shè)用地和水庫坑塘也帶來了較大污染［15］.湖泊緩沖帶不但起不到應(yīng)有的凈化作用，由于緩沖帶的污染，其本身還成為污染產(chǎn)生的“源”，并加速了流經(jīng)緩沖帶的河流的污染.太湖外源氮污染中，農(nóng)業(yè)面源污染占的比重最大［16］，其次是生活污水和養(yǎng)殖污水［17-19］.朱廣偉［20］研究表明太湖水體總氮濃度在入湖河口區(qū)明顯高于其他湖區(qū)，毛戰(zhàn)坡等［21］研究氮素在河流生態(tài)系統(tǒng)中的滯留作用，韓梅等［22］研究環(huán)太湖主要河流氮素組成特征及來源，表明溶解態(tài)無機氮是氮素的主要存在形式.本文通過研究太湖流域流經(jīng)不同土地利用現(xiàn)狀的緩沖帶河流水體氮沿程污染特征，剖析不同土地利用現(xiàn)狀緩沖帶對過境入湖河流水質(zhì)的影響，旨在為科學(xué)分析人為侵占對緩沖帶帶來的污染問題，為有針對性地進行緩沖帶污染控制和生態(tài)修復(fù)提供支撐.

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

太湖（30°56′～31°54′N，119°54′～120°36′E）作為我國五大淡水湖之一，位于江蘇省南部，長江三角洲的中部，全部水域在江蘇省境內(nèi)，湖水南部與浙江省湖州市相連.流域面積36500 km2，湖泊面積2427.8 km2，實際水域面積2338 km2，南北長68.5 km，東西平均寬34 km，湖岸線總長405 km，平均水深2 m左右，總蓄水量為47.6×108m3.

根據(jù)“太湖緩沖帶生態(tài)建設(shè)研究”子課題組2010年的研究成果，按太湖緩沖帶內(nèi)土地利用現(xiàn)狀將太湖緩沖帶分為農(nóng)田型、村落型、養(yǎng)殖塘型、生態(tài)防護林型、景區(qū)型共5種類型［23］，其中農(nóng)田型緩沖帶岸線長121.75 km，占整個緩沖帶長度的31.8%；村落型長度99.6 km，占26.0%；養(yǎng)殖塘型長67.43 km，占17.6%；生態(tài)防護林型長60.87 km，占15.9%，景區(qū)型長度33.1 km，占8.6%.研究結(jié)果顯示，農(nóng)田型、魚塘型、村落型緩沖帶是太湖緩沖帶現(xiàn)狀的主要類型，占太湖緩沖帶總長度的75.6%.

1.2 研究方法

1.2.1 點位設(shè)置 在剖析太湖緩沖帶的生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)和功能特點后，依據(jù)緩沖帶的分類，選取4種類型緩沖帶典型區(qū)段，包括農(nóng)田型緩沖帶-廟瀆港，養(yǎng)殖塘型緩沖帶-林莊港，村落型緩沖帶-葛瀆港，生態(tài)型緩沖帶-廟港，分別在這4種類型的緩沖帶外上溯1 km、緩沖帶內(nèi)及緩沖帶入湖口區(qū)域布點，于2011年9-12月進行每月1次的采樣調(diào)查，以此分析太湖不同類型緩沖帶的污染現(xiàn)狀.采樣時用麥哲倫海王星型定位儀進行導(dǎo)航定位.環(huán)太湖不同類型緩沖帶內(nèi)典型區(qū)段采樣點的編號、位置、所處區(qū)域及流經(jīng)的河流名稱如圖1所示.

1.2.2 樣品采集與分析 用玻璃采水器采集河流表層水樣，采集后迅速運回實驗室低溫保存，樣品儲存在潔凈塑料采樣瓶里，當(dāng)天測定總氮（TN）、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮濃度，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在10%以內(nèi).

2 結(jié)果分析

2.1 流經(jīng)農(nóng)田型緩沖帶的河流水體氮污染特征分析

從水質(zhì)沿程變化來看，緩沖帶外、緩沖帶內(nèi)和入湖河口均為劣Ⅴ類水質(zhì).從氮及其不同形態(tài)沿程變化來看，流經(jīng)農(nóng)田型緩沖帶的河流TN月均值濃度沿程呈先降低后在入湖河口略微回升趨勢，緩沖帶內(nèi)TN濃度較緩沖帶外明顯降低，二者間的降幅均值約42%；月均值濃度沿程由緩沖帶外到緩沖帶內(nèi)再到入湖

圖1 太湖不同類型緩沖帶入湖河流樣點布設(shè)Fig.1 Distribution of sampling sites in rivers flowing through different lake buffer zones

入湖河流水體中TN濃度9-12月的沿程變化趨勢與月均值一致，即緩沖帶外＞入湖河口＞緩沖帶內(nèi)，其中10月份TN濃度均高于其它3個月份對應(yīng)區(qū)段，9月份各區(qū)段的TN濃度顯著低于其它3個月份對應(yīng)區(qū)段.濃度4個月的沿程變化趨勢與月均值基本一致，其中12月份各區(qū)段的濃度均高于其他3個月份的對應(yīng)區(qū)段，9月份各區(qū)段的濃度顯著低于其他3個月份的對應(yīng)區(qū)段.濃度4個月的沿程變化趨勢沒有明顯的規(guī)律性，9月份濃度較低，其他月份沿程變化幅度大，沒有明顯的規(guī)律性（圖2b～d）.

2.2 流經(jīng)養(yǎng)殖塘型緩沖帶的河流水體氮污染特征分析

從水質(zhì)沿程變化來看，緩沖帶外、緩沖帶內(nèi)和入湖河口均為劣Ⅴ類水質(zhì).從氮及其不同形態(tài)沿程變化來看，進入養(yǎng)殖塘型緩沖帶后TN、和濃度月均值變化不大，到接近入湖河口濃度顯著升高.從氮的不同形態(tài)來看，在本研究區(qū)段內(nèi)月均值濃度占TN月均值濃度的百分比范圍為41%～55%，均值為48%；而月均值濃度占TN月均值濃度的百分比范圍為6%～13%，均值為9%.是養(yǎng)殖塘型緩沖帶入湖河流中氮元素的主要存在形態(tài)（圖3a）.

TN濃度在9月份和10月份的沿程變化趨勢與月均值略為不同，9月份TN濃度表現(xiàn)為緩沖帶外＜緩沖帶內(nèi)＜入湖河口，10月份TN濃度表現(xiàn)為緩沖帶外＞緩沖帶內(nèi)＞入湖河口，而其它兩個月份的沿程變化趨勢與月均值基本一致.濃度4個月的沿程變化趨勢與月均值大體一致，其中12月份濃度變動幅度較大，各區(qū)段（除S4點位外）的濃度值均高于其他3個月份對應(yīng)區(qū)段；10月份濃度較低，各區(qū)段（除S4、S8點位外）的濃度低于其他3個月份對應(yīng)區(qū)段.4個月的緩沖帶內(nèi)濃度較緩沖帶外均有下降的趨勢，其中12月份各區(qū)段（除S3點位外）的濃度均高于其他3個月份對應(yīng)區(qū)段，9、10月份的濃度較低（圖3b～d）.

2.3 流經(jīng)村落型緩沖帶的河流水體氮污染特征分析

從水質(zhì)沿程變化來看，緩沖帶外、緩沖帶內(nèi)和入湖河口均為劣Ⅴ類水質(zhì).從氮及其不同形態(tài)沿程變化來看，進入村落型緩沖帶后TN和月均值濃度變化不大，到G4點位開始回升，TN月均值濃度上升趨勢明顯；月均值濃度從緩沖帶內(nèi)G5點位開始大幅降低，到入湖河口回升.從氮的不同形態(tài)來看，緩沖帶內(nèi)月均值濃度占TN月均值濃度的百分比范圍為13%～55%，均值為26%；而緩沖帶內(nèi)月均

值濃度占TN月均值濃度的百分比范圍為17%～30%，均值為23%，可見和在村落型緩沖帶中所占地位相當(dāng)（圖4a）.

圖2 流經(jīng)農(nóng)田型緩沖帶河流TN、-N和-N濃度沿程變化Fig.2 Changes of TN，-N and-N concentrations in rivers flowing through buffer zones of farmland type

圖3 流經(jīng)養(yǎng)殖塘型緩沖帶河流TN、-N和-N濃度沿程變化Fig.3 Changes of TN，-N and-N concentrations in rivers flowing through buffer zones of aquaculture ponds type

TN濃度在9、10月份的沿程變化趨勢與月均值略為不同，表現(xiàn)為緩沖帶外＜緩沖帶內(nèi)＜入湖河口，10月份各區(qū)段大部分點位的TN濃度高于其他3個月份對應(yīng)區(qū)段，11月份緩沖帶內(nèi)和入湖河口TN濃度低于其他3個月份對應(yīng)區(qū)段（除G6、G7點位外）.濃度4個月的沿程變化趨勢與月均值大體一致，緩沖帶內(nèi)濃度降低趨勢明顯.緩沖帶內(nèi)濃度在9、10月份大于緩沖帶外，在11、12月份小于緩沖帶外濃度，10月份緩沖帶內(nèi)濃度較高，12月份緩沖帶內(nèi)濃度較低（圖4b～d）.

圖4 流經(jīng)村落型緩沖帶河流TN、-N和-N濃度沿程變化Fig.4 Changes of TN，-N and-N concentrations in rivers flowing through buffer zones of villages type

2.4 流經(jīng)生態(tài)型緩沖帶的河流水體氮污染特征分析

從水質(zhì)沿程變化來看，緩沖帶外為劣Ⅴ類水質(zhì)，緩沖帶內(nèi)水質(zhì)好轉(zhuǎn)為Ⅴ類，至入湖河口處水質(zhì)進一步好轉(zhuǎn)為Ⅳ類.從氮及其不同形態(tài)沿程變化來看，流經(jīng)生態(tài)型緩沖帶的河流水體TN、和月均值濃度均沿程逐漸降低，總削減率分別為60%、53%和61%.從氮的不同形態(tài)來看，緩沖帶內(nèi)月均值濃度占TN月均值濃度的百分比范圍為46%～63%，均值為49%；而緩沖帶內(nèi)月均值濃度占TN月均值濃度的百分比范圍為16%～31%，均值為27%.是生態(tài)型緩沖帶中氮元素的主要存在形態(tài)（圖5a）.

TN濃度4個月的沿程變化趨勢與月均值一致，不同月份間差異不明顯.濃度在9、10月份的沿程變化趨勢與月均值略為不同，緩沖帶外濃度小于緩沖帶內(nèi)；11、12月份與月均值一致，即濃度由大到小依次為緩沖帶外＞緩沖帶內(nèi)＞入湖河口，其中12月份各區(qū)段大部分點位的濃度高于其他3個月份的對應(yīng)區(qū)段.4個月的濃度緩沖帶內(nèi)小于緩沖帶外，10月份緩沖帶內(nèi)濃度最高，12月份緩沖帶內(nèi)濃度最低（圖5b～d）.

圖5 流經(jīng)生態(tài)型緩沖帶河流TN、-N和-N濃度沿程變化Fig.5 Changes of TN，-N and-N concentrations in rivers flowing through buffer zones of ecology type

3 討論

3.1 流經(jīng)不同類型緩沖帶入湖河流水體中氮元素時間變化特征

從氮形態(tài)來看，流經(jīng)4種類型緩沖帶入湖河流的典型區(qū)段中，TN、和濃度在9-12月份內(nèi)均有大幅變化且變化規(guī)律有所差異，TN濃度在10月份最高，11月份有所下降后在12月份又回升，流經(jīng)村落型緩沖帶的入湖河流中TN濃度最高（圖6）.農(nóng)田型緩沖帶內(nèi)由于肥料氮元素的累積及植物的衰敗，流經(jīng)其入湖河流中濃度隨時間逐漸升高，流經(jīng)其他3種類型緩沖帶入湖河流濃度在9、10月份略有下降，在12月份大幅增長.流經(jīng)養(yǎng)殖塘型緩沖帶入湖河流濃度隨時間基本呈不斷升高趨勢，流經(jīng)其他3種類型緩沖帶入湖河流濃度基本在10月份達到最高值，隨后不斷減小.流經(jīng)村落型緩沖帶入湖河流中由于有大量生活用水匯入，濃度最高.

9、10月份處于雨季，降雨量大，對N起到一定程度的稀釋作用［24］，反硝化作用引起水體氮素?fù)p失［25］，且植物生長旺盛，有大量的N被吸收，從而導(dǎo)致入湖河流水體中N濃度降低；而11、12月份降雨量小，植物生長基本停止，吸收N營養(yǎng)物質(zhì)能力大幅下降，反硝化作用減弱，同時植物休眠和腐解等現(xiàn)象使生長季節(jié)吸收的N重新被釋放，從而導(dǎo)致水體中N濃度升高.養(yǎng)殖塘和村落均為雨季排水，養(yǎng)殖廢水和農(nóng)村生活污水含有大量N，通過滲流或徑流排入入湖河流，使9、10月份養(yǎng)殖塘型和村落型緩沖帶內(nèi)入湖河流的N較緩沖帶外大幅升高.

3.2 流經(jīng)不同類型緩沖帶的入湖河流水體中氮元素空間分布特征

度最低，各形態(tài)氮沿程不斷減小，凈化效果最佳（圖7）.根據(jù)上述結(jié)果，農(nóng)田型緩沖帶入湖河流中TN由緩沖帶外進入緩沖帶內(nèi)濃度不斷減小，到入湖河口處有輕微上升，該類型緩沖帶對氮污染具有一定的削減作用；養(yǎng)殖塘型、村落型緩沖帶入湖河流中總氮由緩沖帶外進入緩沖帶內(nèi)濃度變化不大，到接近入湖河口時濃度顯著升高；流經(jīng)生態(tài)型緩沖帶入湖河流中各形態(tài)氮沿程不斷降低.

圖6 流經(jīng)4種類型緩沖帶入湖河流TN、-N和-N濃度時間變化Fig.6 Time variation of TN，-N and-N concentrations in rivers flowing through buffer zones of four types

圖7 流經(jīng)4種類型緩沖帶入湖河流TN、-N和-N濃度空間分布Fig.7 Spatial distribution of TN，-N and-N concentrations in rivers flowing through buffer zones of four types

農(nóng)田型緩沖帶主要污染來源于農(nóng)田的季節(jié)性施肥及植物腐敗，但調(diào)查時間不是農(nóng)田施肥季節(jié)，且農(nóng)田植物對污染物具有削減作用.村落型緩沖帶所處區(qū)域周邊居民區(qū)較為集中，土地的開發(fā)利用強度也比較大，加之污染物排放強度的增加，周邊區(qū)域土地的緩沖能力較差，使得流經(jīng)村落型緩沖帶入湖河流污染嚴(yán)重.養(yǎng)殖塘型緩沖帶是以魚塘、蟹塘以及自然形成的小型坑塘為主，本次調(diào)查的林莊港途經(jīng)丁蜀鎮(zhèn)湯莊村的水產(chǎn)自然村，當(dāng)?shù)鼐用耩B(yǎng)殖塘內(nèi)的蟹塘出水和魚塘出水處理后用作周圍農(nóng)田或林地的灌溉用水，最后流入河流內(nèi)，引起緩沖區(qū)內(nèi)河流水質(zhì)的變化.村落型和養(yǎng)殖塘型緩沖帶入湖河口處水質(zhì)均達到劣Ⅴ類，甚至高于緩沖帶外的水質(zhì)，原因是入湖河流進入湖泊前，入湖河口與大湖體閘門封閉，緩沖帶排入入湖河流中污染物在此

累積，湖泊河口污染較嚴(yán)重，溶解氧含量低，影響硝化和反硝化作用的進行［26］，導(dǎo)致入湖河口的水質(zhì)變差.

3.3 不同類型緩沖帶入湖河流中氮元素相關(guān)性分析

河流水體中氮素的輸出方式一是通過常規(guī)反硝化或厭氧氨氧化作用生成氮氣從水體去除，二是通過吸附或沉積作用固定下來［27］.TN、濃度與緩沖帶類型均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），表明緩沖帶外源污染排入對流經(jīng)緩沖帶的入湖河流中氮元素總量及形態(tài)產(chǎn)生很大影響（表1）.農(nóng)田型緩沖帶氮污染源主要為施肥、牲畜禽糞便和植物腐解，化肥的過量使用是農(nóng)業(yè)營養(yǎng)鹽產(chǎn)生量增加以及農(nóng)業(yè)面源污染最直接的原因；養(yǎng)殖塘型緩沖帶氮污染源為養(yǎng)殖塘階段清塘排水；村落型緩沖帶氮污染源主要為生活污水和生活垃圾，濃度所占比重較其他類型緩沖帶高.濃度與緩沖帶類型沒有明顯相關(guān)關(guān)系，可能是由于在每種緩沖帶氮污染中均占較大比重.

TN濃度與水環(huán)境因素沒有明顯的相關(guān)性，說明水環(huán)境因素主要對氮形態(tài)產(chǎn)生影響.濃度與濃度一方面取決于外源排入量，另一方面也取決于水體內(nèi)氨化反應(yīng)、硝化反應(yīng)以及反硝化反應(yīng).濃度與DO濃度呈極顯著正相關(guān)（R2＝0.328，P＜0.01），濃度與DO濃度呈顯著負(fù)相關(guān)（R2＝ 0.284，P＜0.05），與硝化反應(yīng)、反硝化反應(yīng)機理一致.

表1 流經(jīng)不同類型緩沖帶入湖河流中氮元素相關(guān)性分析Tab.1 Correlation analysis of nitrogen in rivers flowing through lake buffer zones

4 結(jié)論

1）流經(jīng)農(nóng)田型緩沖帶的入湖河流中TN濃度由緩沖帶外進入緩沖帶內(nèi)不斷減小，到入湖河口處有輕微上升；流經(jīng)養(yǎng)殖塘型、村落型緩沖帶入湖河流中TN濃度由緩沖帶外進入緩沖帶內(nèi)變化不大，到接近入湖河口時濃度顯著升高；流經(jīng)生態(tài)型緩沖帶入湖河流中各氮元素形態(tài)沿程不斷降低.

2）在流經(jīng)4種類型湖泊緩沖帶入湖河流中，流經(jīng)農(nóng)田型、養(yǎng)殖塘型和生態(tài)型緩沖帶入湖河流以為氮元素的主要存在形態(tài)，分別占TN濃度的56%、48%和49%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于濃度；而流經(jīng)村落型緩沖帶入湖河流和分別占TN濃度的26%和23%，兩者同為氮元素的主要存在形態(tài).

4）根據(jù)流經(jīng)4種類型湖泊緩沖帶的入湖河流水質(zhì)判斷，流經(jīng)生態(tài)型緩沖帶入湖河流凈化效果最佳，水質(zhì)由劣Ⅴ類好轉(zhuǎn)為Ⅳ類，其TN、和濃度總削減率分別為60%、53%和61%.

［1］ Hu Xiaozhen，Xu Qiujin，Jiang Lijia et al.A preliminary study on demarcation limits of lake buffer zones：A case study of

Lake Taihu.J Lake Sci，2011，23（5）：719-724（in Chinese with English abstract）.DOI：10.18307／2011.0508.［胡小貞，許秋瑾，蔣麗佳等.湖泊緩沖帶范圍劃定的初步研究——以太湖為例.湖泊科學(xué)，2011，23（5）：719-724.］

［2］ Rao Liangyi，Cui Jianguo.Research advances on the eco-hydrological functions of riparian buffer.Science of Soil and Water Conservation，2008，6（4）：121-128（in Chinese with English abstract）.［饒良懿，崔建國.河岸植被緩沖帶生態(tài)水文功能研究進展.中國水土保持科學(xué)，2008，6（4）：121-128.］

［3］ Jin Xiangcan ed.Technology guide of ecological restoration about and lakeside zone and buffer zones.Beijing：Science Press，2014：13-17（in Chinese）.［金相燦.湖濱帶與緩沖帶生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)指南.北京：科學(xué)出版社，2014：13-17.］

［4］ Tara R，Stephen RC.Comparisons of p-yield，riparian buffer strips，and land cover in six agricultural watersheds.Ecosystems，2002，5：568-577.

［5］ Barfield BJ，Blevins RL，F(xiàn)ogle AW et al.Water quality impacts of natural filter strips in karst areas.Transactions of the A-merican Society of Agricultural Engineers，1998，41（2）：371-381.

［6］ Bavor HJ，Roser DJ，Adcock PW.Challenges for the development of advanced constructed wetlands technology.Water Science and Technology，1995，32（3）：13-20.

［7］ Anna L，Bradley L，Ross G.Bat activity on riparian zones and upper slopes in Australian timber production forests and the effectiveness of riparian buffers.Biological Conservation，2006，129：207-220.

［8］ Schoonover JE，Williard KWJ，Zaczek JJ.Nutrient attenuation in agricultural surface runoff by riparian buffer zones in Southern Illinois，USA.Agroforestry Systems，2005，64：169-180.

［9］ Lowrance R，McIntyre S，Lance C.Erosion and deposition in a field／forest system estimated using cesium-137 activity. Journal of Soil and Water Conservation，1988，43：195-199.

［10］ Hill AR，Devito KJ.Subsurface denitrification in a forest riparian zone：Interactions between hydrology and supplies of nitrate and organic carbon.Biogeochemistry，2000，51：193-223.

［11］ Lowrance RT，Lance C.Erosion and deposition in a field／forest system estimated using cesium-137 activity.Journal of Soil and Water Conservation，1988，43：195-199.

［12］ Peterjohn WT，Correll DL.Nutrient dynamics in an agricultural watershed：Observations on the role of riparian forest.E-cology，1984，65：1475-1499.

［13］ Yang Shengtian，Wang Xuelei，Liu Changming et al.Recent advances in the study of riparian ecosystems.Acta Scientiae Circumstantiae，2007，27（6）：894-905（in Chinese with English abstract）.［楊勝天，王雪蕾，劉昌明等.岸邊帶生態(tài)系統(tǒng)研究進展.環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2007，27（6）：894-905.］

［14］ Guo Huaicheng，Huang Kai，Liu Yong et al.A conceptual framework and its key issues for ecosystem management of riparian zones.Geographical Research，2007，26（4）：789-798（in Chinese with English abstract）.［郭懷成，黃凱，劉永等.河岸帶生態(tài)系統(tǒng)管理研究概念框架及其關(guān)鍵問題.地理研究，2007，26（4）：789-798.］

［15］ Dong Siyuan，Xu Qiujin，Hu Xiaozhen et al.Current land utilization and changes of Taihu buffer zones.Agro-Environment＆Development，2014，4：62-64（in Chinese with English abstract）.［董思遠(yuǎn)，許秋瑾，胡小貞等.太湖緩沖帶土地利用現(xiàn)狀及變化.農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2014，4：62-64.］

［16］ Li Hengpeng，Yang Guishan，Huang Wenyu.Simulating study of nitrogen amounts into the lake in Taihu upstream.Acta Pedologica Sinica，2007，44（6）：1063-1069（in Chinese with English abstract）.［李恒鵬，楊桂山，黃文鈺.太湖上游地區(qū)面源污染氮素入湖量模擬研究.土壤學(xué)報，2007，44（6）：1063-1069.］

［17］ Li Ronggang，Xia Yuanling，Wu Anzhi et al.Pollutants sources and their discharging amount in Taihu Lake area of Jiangsu Province.J Lake Sci，2000，12（2）：147-153（in Chinese with English abstract）.DOI：10.18307／2000.0208.［李榮剛，夏源陵，吳安之等.江蘇太湖地區(qū)水污染物及其向水體的排放量.湖泊科學(xué)，2000，12（2）：147-153.］

［18］ Xiong Zhengqin，Xing Guangtao，Shen Guangyu et al.Non-point source N pollution of lakes rivers and wells in the Taihu Lake region.Rural Eco-Environment，2002，18（2）：29-33（in Chinese with English abstract）.［熊正琴，邢光熹，沈光裕等.太湖地區(qū)湖、河和井水中氮污染狀況的研究.農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2002，18（2）：29-33.］

［19］ Xu Gang，Zhu Zhenguo，Huang Jianguang et al.Effects of socio-economic development on the water environment in Wuxi City，Taihu Watershed.J Lake Sci，2002，14（2）：173-179（in Chinese with English abstract）.DOI：10.18307／2002. 0211.［許剛，朱振國，黃建光等.無錫市社會經(jīng)濟發(fā)展對水環(huán)境的影響.湖泊科學(xué)，2002，14（2）：173-179.

［20］ Zhu Guangwei.Eutrophic status and causing factors for a large，shallow and subtropical Lake Taihu，China.J Lake Sci，

2008，20（1）：21-26（in Chinese with English abstract）.DOI：10.18307／2008.0103.［朱廣偉.太湖富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及原因分析.湖泊科學(xué)，2008，20（1）：21-26.］

［21］ Mao Zhanpo，Shan Baoqing，Peng Wenqi et al.Progress of nitrogen retention in the river ecosystem.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2006，15（4）：480-484（in Chinese with English abstract）.［毛戰(zhàn)坡，單保慶，彭文啟等.氮素在河流生態(tài)系統(tǒng)中的滯留研究進展.長江流域資源與環(huán)境，2006，15（4）：480-484.］

［22］ Han Mei，Zhou Xiaoping，Cheng Yuanhua et al.Study on the sources and characteristics of nitrogen in the major rivers of Taihu Lake.Research of Environmental Sciences，2014，27（12）：1450-1457（in Chinese with English abstract）.［韓梅，周小平，程媛華等.環(huán)太湖主要河流氮素組成特征及來源.環(huán)境科學(xué)研究，2014，27（12）：1450-1457.］

［23］ Xu Qiujin，Hu Xiaozhen，Jiang Lijia.Present situation and ecological construction of Taihu buffer zones.Beijing：Science Press，2015：107-140（in Chinese）.［許秋瑾，胡小貞，蔣麗佳.太湖緩沖帶現(xiàn)狀與生態(tài)構(gòu)建.北京：科學(xué)出版社，2015：107-140.］

［24］ Xu H，Paerl HW，Qin BQ et al.Nitrogen and phosphorus inputs control phytoplankton growth in eutrophic Lake Taihu，China.Limnology and Oceanography，2010，55：420-432.

［25］ McCarthy MJ，Lavrentyev PL，Yang L et al.Nitrogen dynamics relative to microbial food web structure in a subtropical，shallow，well-mixed，eutrophic lake.Hydrobiologia，2007，581：195-207.

［26］ Jin Xiangcan，Xin Weiguang，Lu Shaoyong et al.Effect of polluted inflow river on water quality of lake Bay.Research of Environmental Sciences，2007，20（4）：52-56（in Chinese with English abstract）.DOI：10.13198／j.res.2007.04.56.jinxc. 010.［金相燦，辛瑋光，盧少勇等.入湖污染河流對受納湖灣水質(zhì)的影響.環(huán)境科學(xué)研究，2007，20（4）：52-56.］

［27］ Wu Yali，Xu Hai，Yang Guijun et al.Progress in nitrogen pollution research in Lake Taihu.J Lake Sci，2014，26（1）：19-28（in Chinese with English abstract）.DOI：10.18307／2014.0103.［吳雅麗，許海，楊桂軍等.太湖水體氮素污染狀況研究進展.湖泊科學(xué)，2014，26（1）：19-28.］

Charactistics of nitrogen pollution of rivers flowing through different lake buffer strips in autumn／winter，Taihu Basin

HU Xiaozhen，GENG Rongmei，XU Qiujin，JIANG Lijia&LIN Nana
（Lake Engineering Research Centre，Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012，P.R.China）

In order to study the nitrogen pollution characteristics in rivers flowing through different lake buffer zones，thirty-two sites of four rivers flowing through the buffer zones of Lake Taihu were sampled and analyzed continuously from September to December in 2011.The results showed that total nitrogen（TN）reduced from outside to inside the buffer zones in rivers flowing through types of farmland，while appeared slight increase at lake estuary.As far as both the river flowing through the pond type buffer zone and the river through the village type buffer，the TN concentrations had nearly no change along the flow direction from outside of buffer zone to the inside of buffer zone，except a significant increase in the lake estuary area.However，the concentrations of all kinds of nitrogen along the river in the lake which flows through the ecological type buffer was reduced gradually.Among rivers flowing through buffer strips of four different types，nitrate nitrogenwas the dominant form of nitrogen element in types of farmland，aquaculture ponds and ecological，whileand ammonium nitrogenwere both the dominant forms of nitrogen element in type of village zone.Both TN andshowed significant positive correlation with the types of buffer zone.Pollution from these buffer zones discharged into rivers had a significant impact on the total amount and form of nitrogen.The ecological-type buffer zone has the best purification ability，with TN，andconcentration reduction rates were 60%， 53%and 61%，respectively.

Lake buffer zones；type division；eutrophication；Taihu Basin；nitrogen pollution；inflow rivers

J.Lake Sci.（湖泊科學(xué)），2016，28（6）：1194-1203

DOI 10.18307／2016.0605

?2016 by Journal of Lake Sciences