望虞河引江濟(jì)太工程的水生態(tài)環(huán)境影響

周杰+任小龍+楊金艷+王勇

摘 要：引江濟(jì)太工程2002年至2013年累計(jì)引水入湖109.7億m3，每年約入湖10億m3。該文通過監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析的手段分析了不同季節(jié)望虞河引江濟(jì)太工程引水對(duì)太湖水生態(tài)環(huán)境的影響、對(duì)貢湖灣浮游藻類種群的影響，為科學(xué)制定引水計(jì)劃提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：引江濟(jì)太 水質(zhì) 水生態(tài)

中圖分類號(hào)：X824 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）04（b）-0142-02

從2002年1月，水利部門啟動(dòng)了引江濟(jì)太調(diào)水試驗(yàn)工程，通過望虞河調(diào)引長(zhǎng)江水進(jìn)入太湖流域，增加流域水資源的有效供給，湖區(qū)水體水質(zhì)和流域有關(guān)河網(wǎng)水環(huán)境得到一定的改善，保障了流域供水安全，提高了水資源和水環(huán)境的承載能力，發(fā)揮了連通工程在水環(huán)境改善方面的作用。在應(yīng)對(duì)2007年藍(lán)藻暴發(fā)等事件中起到了極大的作用，緩解了區(qū)域水環(huán)境惡化的趨勢(shì)。引江濟(jì)太工程2002年至2013年累計(jì)引水入湖109.7億m3，每年約入湖10億m3。大量的長(zhǎng)江客水對(duì)太湖水生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了什么樣的影響？

1 監(jiān)測(cè)站位布置

為了解貢湖灣水理化性質(zhì)與浮游藻類種群時(shí)空分布動(dòng)態(tài)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方案如圖1所示，在望虞河入湖口（R）、貢湖灣灣心（G1-G7）、貢湖灣西岸帶（G11-G16）、貢湖灣東岸帶（G17-G21）以及湖心區(qū)（G8-G10），設(shè)置共計(jì)22個(gè)跟蹤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，其中湖心區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位為示范區(qū)水生態(tài)效應(yīng)跟蹤監(jiān)測(cè)的參考點(diǎn)位?？紤]到監(jiān)測(cè)點(diǎn)位需覆蓋整個(gè)示范區(qū)，以湖區(qū)每個(gè)點(diǎn)位間隔2.5 km為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行布設(shè)。

水質(zhì)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括：水溫（Tem）、溶解氧（DO）、酸堿度（pH）、濁度（Turbidity）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總氮（TN）、總磷（TP）、氨態(tài)氮（NH4+）、硝態(tài)氮（NO3-）、總?cè)芙饬祝═DP）、溶解性磷酸鹽（PO43-）、重金屬離子（As、Cu、Cr、Cd、Zn）與葉綠素a（Chla）含量；浮游藻類的監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括：浮游藻類的豐度與群落結(jié)構(gòu)。

野外跟蹤監(jiān)測(cè)的時(shí)間是每年的1、4、7、8、9和11月中旬，考慮夏季引水高峰期，在夏季7、8、9三月開展引水前、中、后貢湖灣生態(tài)效應(yīng)的跟蹤監(jiān)測(cè)與評(píng)估。同時(shí)，結(jié)合引水期間的引水流量與湖區(qū)水位，綜合跟蹤監(jiān)測(cè)與評(píng)估引水工程的水生態(tài)效應(yīng)。

2 對(duì)貢湖灣水質(zhì)的影響

在夏季，太湖盛行東南風(fēng)。2013年7月和8月太湖貢湖灣水域水質(zhì)指標(biāo)的對(duì)比結(jié)果表明，在東南風(fēng)盛行的前提下，貢湖灣水域受引水活動(dòng)影響最為顯著的區(qū)域?yàn)橥莺拥娜牒谒颍瑸承臄嗝嬉彩艿揭欢ㄓ绊?，西岸帶可能受風(fēng)浪影響，易堆積藍(lán)藻水華，水體的營(yíng)養(yǎng)鹽含量也相對(duì)較高[2]。通過對(duì)引水前和引水過程中貢湖灣水質(zhì)的聚類分析發(fā)現(xiàn)，短期的引水活動(dòng)也會(huì)對(duì)太湖貢湖灣監(jiān)測(cè)水域的水質(zhì)造成顯著影響，使其與引水前的水質(zhì)有明顯差異。

3 對(duì)浮游藻類種群結(jié)構(gòu)的影響

選取對(duì)季節(jié)和引水工程敏感的6個(gè)水質(zhì)指標(biāo)（水溫、pH、TN、TP、NO3-與Chla），通過對(duì)比不同季節(jié)下6個(gè)水質(zhì)指標(biāo)的時(shí)空變化特征，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)水域水溫的季節(jié)差異顯著；夏季的監(jiān)測(cè)水域的pH值高于冬春季節(jié)，貢湖灣水域的pH值要高于湖心水域，受引水影響，貢湖灣水體的pH值會(huì)有所降低，但影響最明顯的水域是望虞河入湖口；監(jiān)測(cè)水域夏季的TN、TP、硝態(tài)氮含量要低于冬春季節(jié)，但受臺(tái)風(fēng)或引水活動(dòng)影響，湖區(qū)氮磷含量有所升高；夏季監(jiān)測(cè)水域葉綠素a的含量通常高于冬春季，引水活動(dòng)可對(duì)望虞河入湖口以及灣心斷面的葉綠素a含量起到稀釋或抑制作用。

2013—2014年不同季節(jié)引水期與非引水期望虞河、貢湖灣灣心軸線以及湖心區(qū)浮游藻類各門類細(xì)胞密度時(shí)空分布顯示，浮游藻類各門類細(xì)胞密度的季節(jié)性差異顯著，夏、秋季藻類密度顯著高于冬、春季。四季貢湖灣灣口以及湖心區(qū)均以藍(lán)藻門占主導(dǎo)。

冬季（1月份）引水期與非引水期貢湖灣灣心軸線浮游藻類密度均顯著低于湖心區(qū)，呈現(xiàn)出從望虞河入湖口至湖心區(qū)逐漸增加的空間梯度分布特征，以藍(lán)藻門細(xì)胞密度的分布特征最為典型。非引水期望虞河入湖口處G1浮游藻類密度為1.80×106個(gè)細(xì)胞/L，灣口G5細(xì)胞密度則為8.48×106個(gè)細(xì)胞/L，而引水期G1和G5點(diǎn)藻類密度分別為0.90×106與1.26×107個(gè)細(xì)胞/L。冬季引水期望虞河入湖口藻類密度低于非引水期與望虞河藻類密度顯著低于太湖湖灣以及湖心區(qū)有關(guān)，外源客水輸入是貢湖灣藻類等顆粒物向?yàn)惩膺w移的重要驅(qū)動(dòng)力。冬季引水期貢湖灣灣心軸線藻類平均密度高于同季非引水期，這主要?dú)w因于冬季引水期貢湖灣硅藻的大量增殖。

2013—2014年太湖春季（4月份）均無引水活動(dòng)，貢湖灣浮游藻類平均密度是2013年4月份較高，為2.32×106個(gè)細(xì)胞/L。春季貢湖灣灣心軸線非引水期浮游藻類平均密度均顯著低于冬季引水期與非引水期的均值。冬季非引水期貢湖灣灣口水域藻類密度較高，而引水期硅藻類群大量增殖，對(duì)冬季引水期貢湖灣藻類密度貢獻(xiàn)也較大。此外，春季貢湖灣浮游藻類密度也以藍(lán)藻為主導(dǎo)，兩年中貢湖灣灣心軸線水域藍(lán)藻密度最高為5.13×106個(gè)細(xì)胞/L，其次為硅藻，最高為3.00×105個(gè)細(xì)胞/L。

夏季引水期（2013年8月）貢湖灣灣心軸線浮游藻類平均密度為4.39×107個(gè)細(xì)胞/L，灣口水域密度最高（1.23×108個(gè)細(xì)胞/L），望虞河入湖口水域最低，為1.65×107個(gè)細(xì)胞/L。望虞河來水藻類密度為1.07×107個(gè)細(xì)胞/L。夏季東南風(fēng)影響下，太湖藍(lán)藻水華易堆積于北部湖灣，造成湖灣尤其是岸邊帶藻類密度顯著增加，望虞河水體較低的藻類密度是東南風(fēng)條件下貢湖灣藻類密度較低的直接因素。夏季引水期與非引水期貢湖灣水域均以藍(lán)藻門藻類占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，引水期與非引水期貢湖灣藍(lán)藻平均密度分別為4.11×107個(gè)細(xì)胞/L與6.72×107個(gè)細(xì)胞/L；其次是硅藻，分別為1.38×106個(gè)細(xì)胞/L與7.0×104個(gè)細(xì)胞/L。夏季引水不僅顯著降低貢湖灣藍(lán)藻密度，也明顯增加了硅藻種群的比例。

秋季望虞河引水對(duì)改變太湖受水湖區(qū)浮游藻類群落組成有顯著效果，與夏季引水效果相似。這也與望虞河來水藍(lán)藻比例低、硅藻比例高有重要關(guān)聯(lián)。

4 結(jié)語

望虞河引江濟(jì)太工程不僅增加了太湖流域的水資源供給量，增加水環(huán)境容量，也改善了貢湖灣水生態(tài)環(huán)境，對(duì)夏季、秋季貢湖灣藍(lán)藻的生長(zhǎng)起到了抑制作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳靜.引江濟(jì)太水量水質(zhì)聯(lián)合調(diào)度研究[D].河海大學(xué)，2005.

[2] 白曉華，胡維平，胡志新，等.2004年夏季太湖梅梁灣席狀漂浮水華風(fēng)力漂移入灣量計(jì)算[J].環(huán)境科學(xué)，2005，26（6）：57-60.