作為我國第三大淡水湖，太湖是長(cháng)三角地區重要的水資源調配中心，是上海、蘇州、無(wú)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(yíng)養狀態(tài)、生態(tài)系統結構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，以數據可視化、敘述科普化的方式，呈現中國重要湖泊的現狀，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、治理和修復方面的對策與建議。
年供水量達12億m3，太湖之水哺育長(cháng)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(cháng)江中下游地區年均水面面積最大。太湖平均水深1.9m，最大水深（年均）不超過(guò)3m，屬于典型的大型淺水湖泊。湖泊岸線(xiàn)全長(cháng)393.2km，流域總面積36895k㎡，行政區劃隸屬江蘇、浙江、安徽和上海。
太湖流域是我國人口密度最高、社會(huì )經(jīng)濟最發(fā)達的地區之一。2020年流域內常駐人口達6755萬(wàn)，較2007年增長(cháng)了36%；國民生產(chǎn)總值近10萬(wàn)億元，是2007年的3.5倍，占長(cháng)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(wèn)題極具代表性。太湖流域高強度的人類(lèi)社會(huì )經(jīng)濟活動(dòng)導致污染物排放量居高不下，水體富營(yíng)養化程度較高，藍藻水華頻發(fā)，東部湖區草型生境退化。引調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律和湖體水動(dòng)力結構，對水生態(tài)環(huán)境帶來(lái)諸多不確定性挑戰。
水位抬升、平均水溫升高、平均風(fēng)速下降
15年間，太湖物理環(huán)境變化顯著(zhù)。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(dòng)，日均水量在3.08×10?~8.22×10?m3波動(dòng)。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(guò)程；平均水溫變化方面，2010年以來(lái)，太湖水溫呈現明顯的升高趨勢，年均升高約0.05℃，冬季水溫及夏季高溫熱浪強度均呈現增高趨勢；平均風(fēng)速變化方面，2005——2020年太湖平均風(fēng)速呈現顯著(zhù)下降趨勢，年均下降約0.04m/s。風(fēng)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(fēng)險。
湖泊就像人一樣，也需要良好的營(yíng)養狀態(tài)。2005——2020年，太湖平均總氮濃度在1.24——4.68mg/L之間波動(dòng)，總體呈現出降低趨勢，冬春季顯著(zhù)高于夏秋季?？臻g上各湖區總氮濃度差異顯著(zhù)，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(dòng)。受水華過(guò)程影響，峰值多出現在春夏兩季，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(dòng)，高峰主要在春夏季?？臻g上呈西降東升趨勢，東部湖區有藻型化風(fēng)險。
總的來(lái)看，2007-2020年太湖營(yíng)養狀態(tài)指數呈現下降的趨勢，2020年太湖平均營(yíng)養指數為59.3，整體處于輕度富營(yíng)養狀態(tài)。在空間上，北部灣區和西部湖區富營(yíng)養化程度顯著(zhù)高于東部湖區。
同時(shí)，太湖生態(tài)系統結構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(dòng)大，月均生物量在0.25——23.51mg/L，2017年為峰值年。群落結構上，藍藻門(mén)占絕對優(yōu)勢，優(yōu)勢屬為微囊藻。2015年以后長(cháng)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(dòng)物方面，2007——2020年太湖浮游動(dòng)物年均生物量在1.25——18.28mg/L，2008年最高，2014年最低。枝角類(lèi)和橈足類(lèi)的生物量占比較高，而輪蟲(chóng)和原生動(dòng)物的數量占比較高。
營(yíng)養水平偏高等問(wèn)題突出，太湖也有“病痛”
近三年，太湖湖泊生態(tài)系統研究站監測數據顯示，太湖氮磷濃度持續下降，藍藻水華面積有所下降，魚(yú)類(lèi)生物量明顯增高，生態(tài)系統持續改善中。近20年來(lái)，太湖高強度實(shí)施了污水廠(chǎng)及管網(wǎng)建設、底泥疏浚、藍藻打撈等治理工程，生態(tài)環(huán)境開(kāi)始改善，總氮濃度下降明顯，生物多樣性有所提高，未發(fā)生大規模湖泛災害。
但由于太湖生態(tài)系統的復雜性和高強度的人類(lèi)活動(dòng)影響，目前太湖整體仍處于亞健康狀態(tài)。營(yíng)養水平依舊偏高，藍藻水華尚未得到根本遏制；水生植被退化，生態(tài)系統完整性受損；魚(yú)類(lèi)小型化趨勢明顯，群落結構失衡。
大型淺水湖泊的富營(yíng)養化治理極其艱巨。湖泊富營(yíng)養化問(wèn)題得以根治的重要前提是生態(tài)系統結構發(fā)生根本變化。太湖面積巨大，使得“藻型”生態(tài)系統發(fā)生全面改變的難度更大；水深很淺，風(fēng)浪擾動(dòng)頻發(fā)攪動(dòng)底泥，使得作為流域磷“匯”的湖體磷濃度很難持續維持較低水平；出入湖河道多，流域人類(lèi)活動(dòng)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(shí)，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(diǎn)地區。2007——2020年，太湖流域主要城市的GDP增加了3倍多；在環(huán)境治理持續投入的背景下，通過(guò)調水補給等措施，太湖水資源供給量增加30%，導致水力停留時(shí)間下降約30%，營(yíng)養鹽入湖負荷增加，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(yíng)養鹽削減的抑藻效應。2012——2020年，太湖流域的氣候朝著(zhù)不利于藍藻水華控制的方向變化。冬春季氣溫升高，年均風(fēng)速下降，暴雨事件增加，高溫熱浪事件增加。這導致適宜太湖藍藻生長(cháng)的物候增加了近一個(gè)月，藍藻的上浮機會(huì )增大，外源和內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。
“病癥在湖里，病根在岸上”，亟需“良藥”治太湖
專(zhuān)家建議，要強化科技支撐，實(shí)施湖泊-流域相協(xié)調的水質(zhì)目標管理。強化太湖生態(tài)系統監測和演變規律研究，開(kāi)展“十年禁漁”“引江濟太”“長(cháng)三角一體化戰略”等對太湖生態(tài)系統影響的專(zhuān)題研究，建立長(cháng)期系統的生態(tài)環(huán)境本底數據庫，為太湖生態(tài)修復和治理保護提供科學(xué)決策依據。扭轉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(guò)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(yíng)養化“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(jìn)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)修復策略。強化流域外源負荷控制，削減入湖污染?？茖W(xué)管控內源負荷，防止局部水域災變。加強草型生態(tài)系統恢復，提升自?xún)裟芰??？茖W(xué)實(shí)施魚(yú)類(lèi)調控，促進(jìn)生態(tài)系統健康。
同時(shí)，提升生態(tài)風(fēng)險防范意識，提高生態(tài)災害預測預警與主動(dòng)防控能力。針對我國重點(diǎn)湖庫在藍藻水華監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測預警標準規范，切實(shí)加強藍藻水華及湖泛預測預警系統在太湖藍藻水華及生態(tài)災害的監測、防控和應急處置中的信息支撐功能，保障太湖生態(tài)系統健康和飲用水安全保障。
來(lái)源：新華日報
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