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15年間,太湖生態(tài)環(huán)境發(fā)生了什么變化?
發(fā)布日期:2023/6/19 14:11:19

    作為我國第三大淡水湖,太湖是長三角地區(qū)重要的水資源調(diào)配中心,是上海、蘇州、無錫、湖州等城市的主要飲用水水源地,年供水量約12億m3。2005-2020年間,太湖地理環(huán)境、營養(yǎng)狀態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和演化趨勢等方面發(fā)生了什么樣的變化?近日,中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所發(fā)布《中國湖泊生態(tài)環(huán)境研究報告》系列,以數(shù)據(jù)可視化、敘述科普化的方式,呈現(xiàn)中國重要湖泊的現(xiàn)狀,診斷生態(tài)環(huán)境狀況和發(fā)展趨勢,提出湖泊及其流域在生態(tài)環(huán)境保護、治理和修復(fù)方面的對策與建議。



    年供水量達12億m3,太湖之水哺育長三角

    太湖是我國第三大淡水湖,面積(含島嶼)達2427.8k㎡,其中水面面積2338.1k㎡,在長江中下游地區(qū)年均水面面積最大。太湖平均水深1.9m,最大水深(年均)不超過3m,屬于典型的大型淺水湖泊。湖泊岸線全長393.2km,流域總面積36895k㎡,行政區(qū)劃隸屬江蘇、浙江、安徽和上海。



    太湖流域是我國人口密度最高、社會經(jīng)濟最發(fā)達的地區(qū)之一。2020年流域內(nèi)常駐人口達6755萬,較2007年增長了36%;國民生產(chǎn)總值近10萬億元,是2007年的3.5倍,占長江三角洲經(jīng)濟總量的40.8%,占全國經(jīng)濟總量的9.8%。

    太湖的水資源水環(huán)境矛盾突出,問題極具代表性。太湖流域高強度的人類社會經(jīng)濟活動導(dǎo)致污染物排放量居高不下,水體富營養(yǎng)化程度較高,藍藻水華頻發(fā),東部湖區(qū)草型生境退化。引調(diào)水工程雖然在一定程度上緩解了水資源的供需矛盾,但也改變了湖泊的水文節(jié)律和湖體水動力結(jié)構(gòu),對水生態(tài)環(huán)境帶來諸多不確定性挑戰(zhàn)。

    水位抬升、平均水溫升高、平均風速下降

    15年間,太湖物理環(huán)境變化顯著。其中水位變化方面,2005——2020年間,太湖日均水位在2.63——4.79m波動,日均水量在3.08×10?~8.22×10?m3波動。2007年以后水位抬升明顯,其中2016年和2020年發(fā)生了流域性大洪水,引起兩次明顯的高水位過程;平均水溫變化方面,2010年以來,太湖水溫呈現(xiàn)明顯的升高趨勢,年均升高約0.05℃,冬季水溫及夏季高溫熱浪強度均呈現(xiàn)增高趨勢;平均風速變化方面,2005——2020年太湖平均風速呈現(xiàn)顯著下降趨勢,年均下降約0.04m/s。風速下降加劇了藍藻水華的上浮與集聚,增加了水體底層缺氧風險。

    湖泊就像人一樣,也需要良好的營養(yǎng)狀態(tài)。2005——2020年,太湖平均總氮濃度在1.24——4.68mg/L之間波動,總體呈現(xiàn)出降低趨勢,冬春季顯著高于夏秋季。空間上各湖區(qū)總氮濃度差異顯著,由西北向東南逐漸降低2005——2020年太湖水體表、中、底三層混合樣中,平均總磷濃度在0.075——0.190mg/L之間波動。受水華過程影響,峰值多出現(xiàn)在春夏兩季,空間上由西北向東南逐漸降低;2005-2020年太湖葉綠素a年均值變化上,年平均葉綠素a濃度呈增高趨勢,月均值在4.56——71.14μg/L之間波動,高峰主要在春夏季。空間上呈西降東升趨勢,東部湖區(qū)有藻型化風險。

    總的來看,2007-2020年太湖營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢,2020年太湖平均營養(yǎng)指數(shù)為59.3,整體處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)。在空間上,北部灣區(qū)和西部湖區(qū)富營養(yǎng)化程度顯著高于東部湖區(qū)。

    同時,太湖生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與演化趨勢也變化明顯。在浮游植物方面,2005-2020年太湖浮游植物年均生物量波動大,月均生物量在0.25——23.51mg/L,2017年為峰值年。群落結(jié)構(gòu)上,藍藻門占絕對優(yōu)勢,優(yōu)勢屬為微囊藻。2015年以后長孢藻比例有所增加,2020年浮游植物多樣性明顯增加;在浮游動物方面,2007——2020年太湖浮游動物年均生物量在1.25——18.28mg/L,2008年最高,2014年最低。枝角類和橈足類的生物量占比較高,而輪蟲和原生動物的數(shù)量占比較高。



    營養(yǎng)水平偏高等問題突出,太湖也有“病痛”

    近三年,太湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)研究站監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,太湖氮磷濃度持續(xù)下降,藍藻水華面積有所下降,魚類生物量明顯增高,生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)改善中。近20年來,太湖高強度實施了污水廠及管網(wǎng)建設(shè)、底泥疏浚、藍藻打撈等治理工程,生態(tài)環(huán)境開始改善,總氮濃度下降明顯,生物多樣性有所提高,未發(fā)生大規(guī)模湖泛災(zāi)害。

    但由于太湖生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和高強度的人類活動影響,目前太湖整體仍處于亞健康狀態(tài)。營養(yǎng)水平依舊偏高,藍藻水華尚未得到根本遏制;水生植被退化,生態(tài)系統(tǒng)完整性受損;魚類小型化趨勢明顯,群落結(jié)構(gòu)失衡。

    大型淺水湖泊的富營養(yǎng)化治理極其艱巨。湖泊富營養(yǎng)化問題得以根治的重要前提是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本變化。太湖面積巨大,使得“藻型”生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生全面改變的難度更大;水深很淺,風浪擾動頻發(fā)攪動底泥,使得作為流域磷“匯”的湖體磷濃度很難持續(xù)維持較低水平;出入湖河道多,流域人類活動強烈,使得外源污染控制的管理成本和技術(shù)成本都很高。

    同時,流域經(jīng)濟的高速發(fā)展為太湖治理提出了更高要求。太湖流域是我國經(jīng)濟發(fā)展熱點地區(qū)。2007——2020年,太湖流域主要城市的GDP增加了3倍多;在環(huán)境治理持續(xù)投入的背景下,通過調(diào)水補給等措施,太湖水資源供給量增加30%,導(dǎo)致水力停留時間下降約30%,營養(yǎng)鹽入湖負荷增加,凈化負擔加重,影響了太湖水環(huán)境治理效果。

    另外,氣候變化抵消了營養(yǎng)鹽削減的抑藻效應(yīng)。2012——2020年,太湖流域的氣候朝著不利于藍藻水華控制的方向變化。冬春季氣溫升高,年均風速下降,暴雨事件增加,高溫熱浪事件增加。這導(dǎo)致適宜太湖藍藻生長的物候增加了近一個月,藍藻的上浮機會增大,外源和內(nèi)源脈沖式補給強度加大,抵消了氮磷外源負荷削減的抑藻效應(yīng)。

    “病癥在湖里,病根在岸上”,亟需“良藥”治太湖




    專家建議,要強化科技支撐,實施湖泊-流域相協(xié)調(diào)的水質(zhì)目標管理。強化太湖生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測和演變規(guī)律研究,開展“十年禁漁”“引江濟太”“長三角一體化戰(zhàn)略”等對太湖生態(tài)系統(tǒng)影響的專題研究,建立長期系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境本底數(shù)據(jù)庫,為太湖生態(tài)修復(fù)和治理保護提供科學(xué)決策依據(jù)。扭轉(zhuǎn)以總量達標為目標的管理模式,建立以水質(zhì)達標為目標的流域水質(zhì)管理模式,并最終過渡到以流域河流、湖泊生態(tài)安全為目標的管理模式。

    湖泊富營養(yǎng)化“病癥在湖里,病根在岸上”,改善和保護湖泊必須以流域整體為對象進行綜合評估和管理。注重河湖協(xié)同治理,從流域湖泊一體化視角制定生態(tài)修復(fù)策略。強化流域外源負荷控制,削減入湖污染。科學(xué)管控內(nèi)源負荷,防止局部水域災(zāi)變。加強草型生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù),提升自凈能力。科學(xué)實施魚類調(diào)控,促進生態(tài)系統(tǒng)健康。

    同時,提升生態(tài)風險防范意識,提高生態(tài)災(zāi)害預(yù)測預(yù)警與主動防控能力。針對我國重點湖庫在藍藻水華監(jiān)測和飲用水安全保障管理方面的迫切需求,亟須形成藍藻水華及湖泛監(jiān)測預(yù)警標準規(guī)范,切實加強藍藻水華及湖泛預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)在太湖藍藻水華及生態(tài)災(zāi)害的監(jiān)測、防控和應(yīng)急處置中的信息支撐功能,保障太湖生態(tài)系統(tǒng)健康和飲用水安全保障。

    來源:新華日報





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