太湖水域“湖泛”及其成因研究

第2(】卷第3期2009年5月水科学进展ADVANCESINWATERSCIENCEV0J．20．No．3May，2009太湖水域“湖泛及其成因研究陆桂华，马倩2(1．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210098；2．江苏省水文水资源勘测局，江苏南京210029)摘要：针对2007年和2008年太湖贡湖和无锡宜兴近岸水域及近年来太湖北部湾区域发生的“湖泛”现象，通过实测监测和历史资料分析，揭示出太湖湖体污染负荷高、水体藻类死亡，太湖的流泥分布，风场、气温、水位等要素的组合，是“湖泛”产生的主要原因，这为进一步研究“湖泛”机理和防治提供了科学基础和途径。关键词：“湖泛”；成因分析；太湖中图分类号：X506；)(524文献标识码：A文章编号：1001—6791(2009)03—0438．05“湖泛”(亦称黑水团或污水团)是指湖泊富营养化水体在藻类大量暴发、积聚和死亡后，在适宜的气象、水文条件下，与底泥中的有机物在缺氧和厌氧条件下产生生化反应，释放硫化物、甲烷和二甲基三硫等硫醚类物质，形成褐黑色伴有恶臭的“黑水团”，从而导致水体水质迅速恶化、生态系统受到严重破坏的现象。目前，国内外关于“湖泛”的研究很少或刚开始⋯1，象太湖这样浅水型大水面的湖泊发生“湖泛”还仅仅是处于及时发现、跟踪监测、积累资料和初步研究机理的阶段。1太湖水域的“湖泛”现象太湖地区工业化迅猛崛起、农业生产方式发生较大变化、大量人口聚集和生活水平的提高，环境保护相对滞后，对太湖水域的环境带来严重影响，自20世纪90年代起，太湖湖西水域、梅梁湖、贡湖曾多次出现“湖泛”现象，据实测记录，2007年前共发生5次“湖泛”现象。2007年4月以来，太湖流域高温少雨，太湖水位偏低，5月底部分水域大规模暴发蓝藻，无锡南泉水厂附近出现“湖泛”，严重影响到无锡市太湖饮用水水源地，造成无锡市的供水危机，使无锡市近200万人口生活受到影响。2008年5月26日太湖无锡宜兴近岸水域又出现了“湖泛”，最大面积达17km2。1．12008年太湖宜兴近岸水域“湖泛”的基本特征2008年5月26日～6月10日在太湖无锡宜兴近岸水域发生“湖泛”，“湖泛”面积每日有所变化，平均为7．5km2。湖泛区内时有气泡冒出，水体浑浊，颜色为浆褐色，有清晰的界限，并伴有似下水道恶臭和硫化氢的气味，湖面漂有以湖鳅为主的死鱼。“湖泛”区水质综合类别全部为劣V类，污染严重。以5月份竺山湖水域水质为该水域本底值，“湖泛”区5月26日～6月9日水质监测结果均值与之相比，溶解氧低6．7mg／L，高锰酸盐指数、化学需氧量、总磷、氨氮、总氮分别高4．1、29．0、0．327、4．54、2．03mg／L，水域普遍存在缺氧甚至厌氧状态，详见表1。“湖泛”区底泥监测表明，底泥岩性分属黏壤土和粉砂，表层底泥含水率均在55％以上，表层底泥孔隙率均大于70％、且随着深度的增加孔隙率逐步下降。底泥中营养物质(总磷和有机质)的含量表层大于底层，总磷收稿日期：2008．12—10基金项目：国家水专项——湖泊大规模水华蓝藻去除与处理处置技术及工程示范资助项目(2008zx07101一O11)作者简介：陆桂华(1962一)，男，浙江东阳人，教授，博士生导师，主要从事水文水资源研究及管理工作。E—maililug,h@hhu．edu．en第3期陆桂华，等：太湖水域“湖泛”及其成因研究439的含量范围在364．51728．3mg／kg，有机质在0．90～7．80mg／kg。底泥中重金属的含量分布不均，平面分布上，入湖口区含量较高；垂直分布上，表层含量高于下层。这种空间分布反映重金属污染主要来自近期人湖河道和城市污染。表1太湖宜兴近岸水域湖泛区监测结果统计rag／LTable1MonitoringresultsoftheblackwateraggregatedareainYbdngnearshorewatersofTaihuBasm—项百——————甬匠二二二二二至亘团委二二二]至墅蔓萎量二二二二望叠塑氢!垦錾均值1．415．386．60．5776．4610．2浓度范围0．1～4．010．5～23．943．1～1260．360～O．9474．76～9．068．23～13．4本底值8．111．!：Q：垄：丝：!1．22007年和2008年“湖泛”的水质比较将2008年5月26日湖泛监测结果与2007年6月213南泉水厂取水15以东1．5km处“湖泛”监测结果相比，二者污染程度基本相当，2008年5月“湖泛”期溶解氧略高，高锰酸盐指数含量基本相当，总磷、氨氮分别高0．157mg／L、0．65mg／L，总氮低5．8mg／L。详见表2。表2太湖宜兴近岸水域湖泛区水质与南泉水厂“湖泛”监测成果rag／LTable2Monitoringresul