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前言1
1太湖的概况及研究区况2
1.1太湖的概况2
1.2太湖水体富营养化现状3
1.3太湖的研究区况4
2太湖中营养状态的区域分布特征4
2.1太湖单因素水质评价及分区4
2.1.1太湖主要物理因子的区域分布特征4
2.1.2太湖水体中总氮的区域分布特征5
2.1.3太湖中总磷的区域分布特征6
2.1.4太湖中叶绿素a的区域分布特征7
2.2多因素富营养化综合评价及分区7
3结语7
参考文献9
致谢10
摘要
湖泊富营养化是当前我国湖泊面临的主要污染环境问题。
太湖是我国长江中下游具有代表性的大型的湖泊，为太湖周围地区的经济的发展做出了重大贡献，但随着长江地区的工业化和城市化的快速崛起，太湖的水质急剧恶化，富营养化程度也日益严重，蓝藻等现象频繁爆发，已严重威胁到该区域人们正常的生产和生活。
本文通过研究太湖不同湖区水体单个营养盐的特征，说明水环境因子、总氮、总磷及叶绿素在太湖富营养分区整体上呈现自北而南、自西向东从重度富营养程度向轻度富营养程度扩散的趋势，为太湖富营养化的防止和治理，以及湖泊水环境基准的制定提供参考依据，并确定太湖的重点治理湖区应是太湖北部的五里湖、梅梁湾、竺山湖和贡湖湾的西北部。
关键词：
太湖；
区域分布特征；
富营养化；
营养状态
Abstract
Eutrophicationisamajorenvironmentalpollutionproblemscurrentlyfacingourlakes.TaihuLakeisalargelakewitharepresentativeoftheYangtzeRiver,FortheeconomicdevelopmentoftheareaaroundTaihuLakerhasmadeasignificantcontribution,ButwiththerapidriseoftheYangtzeRiverindustrializationandurbanization,therapiddeteriorationofthewaterqualityofTaihuLaker,Eutrophicationhasbecomeincreasinglysevere,frequentoutbreaksofblue-greenalgaeandotherphenomena,Theregionhasbeenaseriousthreattopeople’snormalproductionandlife.BystudyingdifferentTaihuLakewaterbodycharacteristicsofasinglenutrient,indicatingthewaterenvironmentfactor,totalnitrogen,totalphosphorusandchlorophyllregionaldistributionaswellascertainrules,ProvidereferenceforthepreventionandtreatmentofTaihuLakeeutrophication,andlakewaterenvironmenttodevelopbenchmarksanddeterminethefocusofgovernanceTaihuLakershouldbeWuliLakeofTaihuLakeinnorthernMeiliangBay,ZhuGongBayLakeandNorthwestdepartment.
Keywords:
thetaihulake;
regionaldistributioncharacteristics;
eutrophication;
nutritionalstatus
前言
湖泊的富营养化与环境退化早在20世纪50和60年代就已经开始出现，而我国湖泊富营养化主要是近30年代逐步出现的，并呈现出日益突出的趋势。
湖泊的营养化最直接的后果是导致水质的恶化，蓝藻水华频繁发生，鱼类大量死亡，生态系统结构的改变和生物多样性的较少，造成湖泊水生态功能的降低甚至丧失，严重影响各国各地区经济发展和人们的正常生产生活，造成不可估量的经济损失和社会的恐慌。
湖泊富营养化已经成为一个世界性的环境问题和研究焦点。
近年来，很多国内外专家、学者在这方面展开了大量的研究工作，对水体中生源要素的分析测定方法、形态、生物可利用性、生源要素的循环和转化行为等方面都取得了一定的进展。
水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流的水体，引起藻类及其他生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养化状态，不过这种自然状态非常缓慢。
企业或者工厂排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现
。
水体发生富营养化的主要原因是由于水体中的氮、磷等元素含量超出湖泊的自身承受能力，导致湖泊水生生态系统和水功能受到阻碍和破坏而引起的，其已成为湖泊、水库的主要环境问题，被人们形象的“生态癌”它的存在已严重影响水资源的正常利用，已经对经济发展、社会稳定和环境保护造成了巨大的损失。
其危害主要表现在以下几个方面：
（1）降低水体的透明度。
使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。
溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。
富营养化水体底层堆积的有机物在厌氧条件下分解产生的有害气体，以及一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害水生动物。
（2）向水体释放有毒物质。
富营养化对水质的另一个影响是某些藻类物质能够排泄、开释有毒物质，有毒物质进入水体后，可能引起动物肠胃道疾病。
（3）富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，会中毒致病等等。
（4）影响旅游和航运。
水体一旦发生富营养化，藻类就会大量繁殖，水体透明度急剧下降，水质污浊臭味弥漫，严重影响湖泊的旅游业，丧失旅游价值。
（5）对水生生态的影响在正常情况下，水体中种种生物都处于相对平衡的状态。
但是，一旦水体受到污染而出现富营养状态时，这种正常的生态平衡就会被扰乱，某些种类的生物明显被淘汰，而另外一些生物种类则显著增长，这种生物种类演替会导致水生生物的稳固性和多样性低落，破坏其生态平衡。
太湖作为我国长江中下游一个典型的大型的淡水湖泊，其营养化水平和程度在逐渐加剧。
太湖富营养化已经引起人们的普遍关注，面对日益严重的富营养化形势，国家和地方每年投入大量的人力、物力以及财力，采取一系列有效的措施来预防、控制、减缓、防治和治理太湖的富营养化。
国家并出台了一系列的文件如：
太湖水污染防治九五计划及2010年计划、太湖水污染十五计划。
近年来，国家和地方政府在太湖开展了大量的研究课题，对太湖富营养化的机制和影响因素、氮磷营养物质的来源、以及湖泊的治理等方面开展大量的研究工作。
然而湖泊富营养化的机理、氮磷营养物质对其富营养化的贡献水平及其来源是极其复杂的工程
1太湖的概况及研究区况
1.1太湖的概况
太湖（图1）是我国第三大淡水湖，在江苏省南部，长江三角洲的南部，浙江省北部，是华东最大湖泊，全部水域在江苏省境内。
太湖古称震泽、具区。
太湖平均水深2m深左右，实际水面面积为2338km2，整个流域面积为36500km2。
太湖湖面形态如向西突出的新月，湖岸形态，南岸为典型的圆弧形岸线，东北岸曲折多湾，湖荡相间分布。
整个太湖水系共有大小湖泊180多个，连同进出湖泊的大小河道组成一个密如蜘蛛网的水系。
太湖具有蓄洪、灌溉、航运、供水、水产养殖、旅游等多项经济功能，更重要的是太湖是无锡、苏州两市的主要饮用水水源及上海与浙东地区主要水源补给地。
太湖的水源主要有二：
一为来自浙江省
天目山的苕溪，在湖州市多条港湾注入；
另一来自江苏省的北麓荆溪，分由太浦
等60多条港湾入湖。
太湖水质污染目前十分严重，尤其是水质污染目前十分严重，尤其是富营养化加剧，生态环境发生明显改变，已经影响到人民的日常生活，
制约了流域的经济发展。
图1太湖地图
1.2太湖水体富营养化现状
随着环太湖地区经济的高速发展、乡镇企业的繁荣以及城市化进程的加快，太湖水质逐渐由中营养状态向富营养状态过渡。
由于保护太湖的意识薄弱、开发多、保护少，一系列的不合理的开发活动给太湖生态环境带来了极大破坏，进入20世纪90年代后，太湖水质富营养化日趋加剧，并且速度越来越快。
90年代中后期，太湖西部、北部开始频繁暴发蓝藻。
2007年夏天，因为太湖蓝藻的暴发，无锡市发生了饮用水危机。
2008年以后，虽然蓝藻没有大规模的暴发，但每年的状况仍然不容乐观。
2013年，太湖水质总体为劣V类，湖体21个国监测点位中，IV类、V类和劣V类水质的点位比例分别为14.3％、23.8％和61.9％。
与上年相比，水质无明显变化。
目前，湖体处于中度富营养状态，主要污染物指标为总氮和总磷。
表12009-2013年太湖主要水质指标统计结果
年份
叶绿素ɑ
（mg/m3）
高锰酸盐指数（mg/L）
总氮
（mg/L）
总磷
透明度
（m）
2009
24.6
5.04
2.62
0.079
0.31
2010
28.2
5.05
2.48
0.078
0.29
2011
36.6
5.8
2.79
0.09
0.30
2012
23.1
5.1
2.35
0.08
0.35
2013
2.57
4.41
2.42
1.3太湖的研究区况
太湖已经全面进入富营养化状态，为全面地研究太湖营养状态的区域分布特征，本文在对太湖区域环境概况调研的基础上，主要选取了太湖的水环境因子（水温、PH、DO、透明度等）、总氮、总磷、叶绿素a营养物质进行区域特征进行分析，进一步对太湖整体的营养状态进行分析，从而得到太湖整体的营养状态的区域特征。
2太湖中营养状态的区域分布特征
2.1太湖单因素水质评价及分区
2.1.1太湖主要物理因子的区域分布特征
对太湖主要水环境因子（水温、PH、DO、透明度等）进行了研究分析，其性质如表2所示：
表2太湖水体主要理化因子表
理化因子
表层水
底层水
水温（℃）
18.5～22.0
17.9～19.9
PH
6.99～8.43
6.97～8.26
Eh（mv）
-97.8～-54.3
-74.8～-47.3
DO（mg/L）
5.95～8.32
5.79～7.93
透明度（m）
0.20～2.05
0.20～1.75
研究表明，太湖北部湖区的焦山和东部沿海带水温相对较高，而太湖表层底层水体水温的区域分布特征相同。
PH而言，太湖表层水体PH值在太湖北部湖区的焦山和竺山湾较高，南部湖区PH值较低，而底层水体除焦山和竺山湾外，东部沿海带PH值也较高。
此外除竺山湾表层底层水体PH值相差在1.0左右外，包括梅梁湾、贡湖湾、湖心区、东太湖等绝大部分湖区，表层底层水体PH值相差较小。
太湖水体DO的区域分布特征：
太湖表层底层水体中DO的区域分布特征整体上表现出明显的相似性，均已太湖北部湖区DO含量最高，向四周逐步递减；
此外水体中DO变化特征呈现的不一致性，表层水体在太湖西北部的焦山附近含量最高，而底层水体则在梅梁湾与北部湖区的交汇处含量最高。
太湖整体透明度值较低，透明度值的范围是25.987～65.247cm。
空间分布上，整个太湖的中部、南部和北部，透明度值较低，基本上都属于Ⅴ类水质
2.1.2太湖水体中总氮的区域分布特征
总氮浓度是湖泊富营养化评价的主要指标之一。
以总氮为指标进行基于GIS技术的数据处理，得到太湖水质的分区图（图3）。
其中，整个太湖被划分为3区域，分别是Ⅳ、Ⅴ类和劣Ⅴ类水质区域。
由图3可见，整个太湖的总氮的含量较高，总氮浓度的分布规律由西北向东南呈半环状逐渐递减。
总氮的含量的范围在1.075～7.043mg/L，总氮浓度小于1.0mg/L的Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类水几乎没有，整个太湖的水质基本都在Ⅳ类以上，其中Ⅳ类水面积占45.9%，Ⅴ类水质占22.3%，高于2.0mg/L的劣Ⅴ类水质区域占到太湖水域面积的31.8%。
空间分布上，总氮在湖心处及东太湖湖区域的总氮的浓度相对较低，主要分布在太湖的北部及西部近湖岸处，特别是太湖北部无锡辖区，绝大部分属于劣Ⅴ类水质区域，总氮的浓度几乎都高于2.0mg/L，有的甚至高达7.043mg/L，是总氮浓度最高的地方
图32010年5月太湖水体总氮浓度分布图
2.1.3太湖中总磷的区域分布特征
磷是导致湖泊富营养化的主要营养盐类和污染物之一。
其中，太湖被划分为3区域，分别为IV、V类水区和劣V类水质区域。
太湖总磷含量的范围是0.065～0.275mg/L，总磷浓度的最低值是0.065mg/L，大于0.05mg/L的Ⅲ类水质要求的最高总磷浓度。
因此，从总磷浓度角度来评价太湖水质，整个太湖的水质基本都在Ⅳ类水质以上，其中Ⅳ类水的面积占79.7%；
Ⅴ类水质区占18.1%；
高于0.2mg/L的劣Ⅴ类水质区域占2.2%。
空间分布上，总磷的劣Ⅴ类水质区域主要分布在太湖北部无锡辖区的梅梁湾近湖岸处，浓度分布从北和西北向南及东南递减
2.1.4太湖中叶绿素a的区域分布特征
叶绿素a是通用的衡量浮游植物生物量的指标，全太湖叶绿素a的含量的范围为0.006～0.01mg/L，最低值为0.006mg/L，远远超出Ⅱ类水的最大值，说明全太湖的叶绿素a的含量都较高。
区域分布上，叶绿素浓度较高的地区主要分布在太湖的北部近岸湖区，湖心处及东太湖湖区城的叶绿素a的浓度相对较低；
从行政辖区来看，太湖北部的无锡辖区，绝大部分叶绿素a的浓度高于0.025mg/L，甚至高达0.06mg/L是叶绿素a浓度最高的地方，而太湖东部的苏州辖区和吴江辖区的太湖水质较好。
2.2多因素富营养化综合评价及分区
单因素的水质评价分区显示太湖水质污染自北部、西北部向东南逐渐好转
的趋势，基于单因素的水质分区评价结果显示，除叶绿素指标外，其余三项指标均显示太湖水质在IV类以上，劣Ⅴ类水质分布面积最大的是以总氮为表征的，
占31.8%。
太湖富营养分区整体上呈现自北而南、自西向东从重度富营养程度向轻度富营养程度扩散的趋势。
可将太湖分为三个亚区，即指轻度富营养化区（Ⅲ
区）；
中度富营养化区（Ⅱ区）；
重度富营养化区（Ⅰ区）。
Ⅰ区位于太湖北部，
其面积占整个太湖水面的5.9%，主要是五里湖、梅梁湖、竺山湖；
Ⅱ区在西部
岸边带和中北部岸边带地区，其面积占太湖水面的33.2%；
Ⅲ区从太湖湖心向
东到东太湖，其面积最大，占太湖水面的60.9%。
3结语
对太湖进行了基于营养盐类的分区特征研究，并进行了演变趋势的分析，可以得出：
（1）太湖水质污染较严重，已全面进入富营养化状态，整体上呈现自北而南、自西向东从重度富营养程度向轻度富营养程度扩散的趋势。
（2）太湖北部污染严重，为重富营养化，是由于该地区乡镇企业密布，点源污染严重。
太湖东南湖区污染和富营养化程度轻，是由于该地区为湖水排泄口，同时该湖区水生植被覆盖良好，生态净化能力高。
（3）太湖应及时治理，重点治理湖区应是太湖北部的五里湖、梅梁湾、竺山湾和贡湖湾的西北部。
太湖富营养化治理应是控源和生态修复相结合，首先是要控源截污，同时要注重生态修复，恢复水生高等植被。
参考文献
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致谢
在此，我要衷心感谢我的导师姚昕老师，在您的悉心指导下，我的论文才能够顺利完成。
您严谨的治学态度、孜孜以求、诲人不倦的敬业精神，以及厚德载物的宽广胸怀对我起到了重要的影响，我受益匪浅，恩师的悉心培养和热情帮助，我将铭记于心。
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