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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