2022, Vol. 43
磷是生物圈中地球化学循环的重要组成部分[1], 是影响水生态系统中初级生产力的重要元素之一[2].有研究表明, 磷是我国湖泊(水库)最常见的污染指标, 也是湖泊(水库)富营养化的主要限制性因子[3~5].湖泊(水库)中的磷营养盐来源包括外源和内源.外源主要为工业、农业和生活的污染物经入湖河道径流输入, 湖面降雨降尘, 直接入湖的排污口和地表径流, 湖区船舶航行和周边旅游等人类活动, 湖区养殖投饵等, 其中入湖河道径流输入是外源负荷最大的组成部分; 内源主要来源于沉积物的释放和死亡的生物体分解[6].磷元素进入湖泊(水库)中, 主要在沉积物-水体中进行迁移转化[7].与深水湖泊相比, 大型浅水湖泊较少出现分层现象, 风浪对沉积物与水界面的干扰大, 更容易扰动湖底沉积物, 使沉积物与水体之间磷的交换作用更充分[8, 9].因此, 研究不同介质中磷的分布特征及其相互关系, 对于大型浅水湖泊水环境治理具有十分重要的研究价值和现实意义.
太湖是我国第三大淡水湖泊, 湖面面积为2 338 km2, 平均水深为1.95 m, 为典型的平原浅水型湖泊.由于地处长三角经济发展的核心地带, 自20世纪末以来, 随着社会经济不断发展, 流域排污总量不断增加, 太湖水质污染与湖泊富营养化问题日益突出[10]. 2007年, 太湖暴发大规模蓝藻引发严重供水危机[11]. 2008年, 太湖水环境综合治理启动实施.经过13 a治理, 流域水环境状况显著改善, 太湖水体水质也有明显好转, 太湖富营养化趋势得到基本遏制, 但太湖营养过剩的状况没有根本扭转, 总磷浓度甚至有“反弹”现象, 成为制约太湖水环境改善的主要因素, 引起社会广泛关注[12~15].
目前, 对太湖中总磷分布情况的研究主要集中在单一介质中, 对不同介质中磷元素的分布特征和其相互之间的关系研究相对较少.吴浩云等[16]的研究分析了1980年以来太湖水体中总磷变化特征和驱动因素.朱广伟等[17]的研究分析了近70 a太湖水体磷浓度变化特征.毛新伟等[18]的研究分析了太湖底泥主要营养物质污染特征.李鑫等[19]研究了外源输入对太湖底泥疏浚新生表层磷恢复及迁移影响.方家琪等[20]研究了太湖竺山湾沉积物碳氮磷污染情况.近年来, 虽然耿雪等[21]对太湖草藻型湖区磷赋存特征及其环境意义等进行了探究, 但仅分析了4个点位, 缺乏对太湖不同介质中总磷的空间分布特征及相互之间的关系研究, 对太湖磷治理的理论支撑尚有不足.本文在收集太湖2016~2018年全湖水体31个监测断面逐月监测数据的基础上, 结合2018年太湖流域管理局组织开展的316个沉积物采样点勘测结果, 较全面地分析了总磷在太湖表层水体、上覆水、间隙水和沉积物等不同介质中的分布特征及其相互之间的关系, 探究其成因, 以期为太湖总磷治理提供科研依据.
1 材料与方法 1.1 样品采集太湖位于浙江省和江苏省的交界处, 地处长江三角洲的南翼坦荡的太湖平原上, 流域范围北依长江, 东临东海, 南滨钱塘江, 西以天目山、茅山为界, 是我国大中城市最密集、经济最具活力的地区.太湖湖体根据水功能区划定方案, 分为竺山湖区、梅梁湖区、贡湖区、湖心区、西部沿岸区、南部沿岸区、东部沿岸区和东太湖这8个区域[22].
太湖表层水体31个监测断面(图 1)数据收集自太湖流域管理局水文水资源监测中心以及文献[23], 数据采样频率为每月1次, 采集湖面往下50 cm水样, 为减少单月数据偶然性影响, 分析时段为2016~2018年.太湖沉积物数据来自太湖流域管理局, 自2018年10~11月在太湖全湖区设置316个采样点, 其中, 在底泥污染较严重的梅梁湖、竺山湖、西北沿岸区、西南沿岸区、东太湖和贡湖, 按照2 km×2 km正方形网格布设取样点, 湖心区、胥湖、箭湖和漫山湖按照5 km×5 km正方形网格布设采样点.本研究采集了沉积物、间隙水和上覆水样品进行相关参数测试.沉积物采用抓斗式采样器和柱状采样器结合的方式分层(根据底泥淤积深度, 分3层或5层)采集.上覆水使用便携式蠕动泵采集湖底往上50 cm水样.间隙水从0~10 cm沉积物样品中离心采集.样品经保存处理后, 在实验室进行化验分析.
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图 1 太湖表层水水质监测断面分布示意 Fig. 1 Distribution of Taihu Lake surface water sampling sites |
检测指标为总磷(TP).其中表层水、上覆水和间隙水依据GB 11893-89, 采用钼酸铵分光光度法(S22PC), 混匀原水样, 放置30 min后, 分取上层清液, 过硫酸钾溶液高压消解, 消解完毕溶液冷却后, 分别加入抗坏血酸, 钼酸盐溶液, 用30 mm比色皿, 在700 nm波长处测量吸光度; 如样品含有浊度或色度时, 需要做浊度补偿来扣除空白样品的吸光度.沉积物依据LY/T 1232-2015, 采用ICP(Optima8000)法, 称取0.250 0 g(精确至0.1 mg)经风干、研磨至粒径小于0.149 mm(100目)的土壤样品, 置于聚四氟乙烯坩埚中, 加入4 mL浓盐酸和4 mL浓硝酸, 10 mL氢氟酸和2 mL高氯酸, 将坩埚置于电热板上, 温度设定250℃, 待样品分解完全冒烟至干后, 加入5 mL 50%的王水(现配现用)于坩埚中, 吹洗坩埚壁, 加热至溶液清亮, 然后将溶液转移至25 mL比色管中, 用去离子水定容至25 mL, 摇匀, ICP-OES浓度直读测定TP.
1.3 数据处理本研究使用ArcGIS 10.2中径向基函数法[24]对监测指标质量浓度进行空间插值计算, 得到指标空间分布; 采用WPS表格和SPSS 13.0进行数据的处理和统计分析; 采用Origin 2021进行除空间分布图之外的制图.
2 结果与讨论 2.1 水体中磷的污染特征 2.1.1 表层水体中磷的分布特征2016~2018年, 全湖31个水质监测站点表层水ρ(TP)变化范围为0.011~0.858mg·L-1, 平均值为0.09mg·L-1.表层水TP浓度总体呈现西部湖区高于东部湖区的分布特征(图 2), 湖体TP浓度整体表现为：竺山湖>西部沿岸区>梅梁湖>南部沿岸区>湖心区>贡湖>东太湖>胥湖.从空间分布上而言, 水体TP浓度与外源影响输入密切相关, 竺山湖、西部沿岸区是入湖污染负荷的主要承纳区[25], 其TP浓度明显高于其他区域, 平均值超过世界经济合作与开发组织(OECD)制定的超富营养水平标准[ρ(TP)>0.1mg·L-1].梅梁湖TP浓度显著低于竺山湖, 这与武进港、直湖港等河流入湖口关闭, 外源输入得到有效控制有关[18].相较而言, 南部沿岸区、贡湖虽然也是入湖污染负荷的承纳区, 但占比较低, 湖区表层水TP浓度也明显低于竺山湖和西部沿岸区.查慧铭等[26]的研究也证实了入湖河道与相应湖区各形态磷均呈极显著正相关, 河道外源P输入是太湖水体营养盐的主要来源.东太湖、胥湖是太湖的主要出湖湖区, 也是草型生境维持最好的两个湖区[22], 湖区TP浓度平均值可达到湖泊地表水Ⅲ类标准.
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图 2 太湖各湖区表层水TP浓度分布 Fig. 2 Distribution of TP concentration in surface water of Taihu Lake |
太湖表层水体ρ(TP)呈明显的季节性变化(表 1), 从平均值来看, 夏季(0.115mg·L-1)>秋(0.102mg·L-1)>春季(0.079mg·L-1)>冬季(0.074mg·L-1).相应的, TP分布变异系数也呈现出夏季(111.3%)>秋季(76.8%)>春季(58.0%)>冬季(40.2%)现象.这就说明夏季和秋季全湖TP空间分布极不均匀, 这与夏秋季是太湖汛期, 入湖水量增大的同时局部湖区带来了较大的污染负荷有关[27].同时这个现象也与蓝藻生长密切相关, 近年来, 太湖水华暴发呈现了夏秋双峰现象, 蓝藻大量生长可增加底泥磷的释放和有机磷的转化, 加快湖体磷循环, 增加水体TP浓度[17, 18, 28, 29].
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表 1 不同季节太湖表层水TP分布情况 Table 1 Distribution of TP in the surface water of Taihu Lake in different seasons |
2.1.2 上覆水中磷的分布特征
本研究中上覆水特指距离沉积物-水界面50 cm的水层, 该水层是受磷在湖泊水-沉积物界面上的吸附-解吸作用直接影响的区域[30].太湖上覆水ρ(TP)变化范围在0.011~0.55mg·L-1(图 3), 平均值为0.085mg·L-1.空间上, 上覆水TP浓度分布与表层水较为相似, 均为西北部湖区TP浓度高于东南部湖区.具体点位上, 梅梁湖直湖港入湖口东北处, 西部沿岸区官渎港、城东港入湖口附近水域, 以及湖心区北部近梅梁湖处水域的上覆水TP浓度最高, 超过地表水环境质量标准(GB 3838-2002)湖泊Ⅴ类水标准[ρ(TP)>0.2mg·L-1], 其次为竺山湖湾、梅梁湖湾和湖心区西北大部分水域, 接近0.2mg·L-1.城东港、官渎港和直湖港是太湖主要入湖河道中TP浓度相对最高的河道, 其主要是受工业类污水的影响[31], 污水中的TP随河道进入太湖后积累于沉积物中, 在24 h之内就会向上覆水中释放, 随后达到动态平衡状态[32], 这是导致局部区域上覆水中TP浓度偏高的根本原因.
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图 3 太湖各湖区上覆水TP浓度分布 Fig. 3 Distribution of TP concentration in overlying water of Taihu Lake |
间隙水是沉积物-水界面磷酸盐迁移扩散的主要媒介[33], 沉积物表层(0~10 cm)间隙水与浅水湖泊上覆水体关系尤为密切, 一方面间隙水中的磷通过扩散层向上覆水体扩散迁移, 从而影响上覆水环境; 另一方面, 间隙水中磷被沉积物中矿物颗粒物吸附而成为“磷汇”[34].太湖间隙水ρ(TP)变化范围在0.042~2.179mg·L-1(图 4), 平均值为0.558mg·L-1, 远高于表层水和上覆水.这可能和采样季节有一定关系, 本研究取样为秋季, 而秋季是太湖藻类生长的另一个高峰季, 藻类在其生长过程中, 会吸收水体中的磷来满足其自身生长所需, 促进了沉积物-水界面的TP浓度梯度形成, 从而增强间隙水中TP浓度.同时秋季可能受台风影响, 沉积物受扰动的频次较高, 促使其向间隙水中释放TP[27].空间上, 间隙水中TP分布规律与上覆水类似, 总体呈现西北部水域高于东南部水域的分布特点.北部湖区包括竺山湖南部、梅梁湖、湖心区西北部、西部沿岸区以及贡湖望虞河入湖口区域间隙水ρ(TP)较高, 超过1.5mg·L-1, 此外, 东太湖东部近岸水域、南部沿岸区常丰涧入湖口附近水域、长兴港和杨家浦港入湖口附近水域ρ(TP)也较高, 达到1.5mg·L-1.间隙水TP空间分布特征与外源负荷进入湖区后沉积的空间分布特征几乎一致, 说明间隙水是指示沉积物磷地球化学特征的敏感指标[35].
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图 4 太湖各湖区间隙水TP浓度分布 Fig. 4 Distribution of TP concentration in interstitial water of Taihu Lake |
沉积物是湖泊生态系统营养元素的重要蓄积库[36].经勘测, 太湖表层(0~30 cm)沉积物主要是浮泥(湿密度为1.0~1.2g· cm-3, 含水率>150%)和流泥(湿密度为1.2~1.5g·cm-3, 含水率85%~150%)具有较强的流动性, 且孔隙较大, 其所含的污染物质与水体接触交换较为频繁. 30~50 cm沉积物则主要是淤泥(湿密度为1.5~1.8g·cm-3, 含水率55%~85%), 系近现代之前所形成, 物理化学性质较为稳定, 对太湖水质影响不大[37].
太湖各湖区表层(0~30 cm)沉积物ω(TP)范围在413~1 531 mg·kg-1(图 5), 全湖平均值为665mg·kg-1.空间上, 竺山湖、湖心区东北部(靠近梅梁湖与贡湖交界处)、贡湖的北部湖区水域的表层沉积物ω(TP)最高, 范围在1 260~2 610 mg·kg-1, 远远超出美国环保署(EPA)所规定的重度污染区标准[ω(TP)>650 mg·kg-1].说明湖湾内较开敞区域沉积物磷负荷更重, 这是陆源输入与湖流共同作用的结果, 开敞湖区的陆源输入主要沉积在浮泥和流泥中, 受湖流影响容易向湖湾区聚集[21], 同时, 来自开敞湖区的藻类在湖流的推动下也容易向湖湾堆积[38], 导致湖湾区磷负荷量增加.梅梁湖表层沉积物ω(TP)平均值为628mg·kg-1, 较好地体现了近年来梅梁湖外源控制及底泥清淤疏浚的成效[15].其他湖区表层沉积物TP含量主要受湖流以及浮泥和流泥运动带入外源的影响, 以及湖区生物作用.垂向来看, 各湖区底泥TP含量在0~30 cm深度内变化较为一致, 均表现为随深度增加而降低, 这与方家琪等[20]、王雯雯等[39]和周小宁等[40]的研究结论一致, 说明外源输入仍然是沉积物中磷元素的主要来源, 其在氧化层、污染层、过渡层随着生物的作用有一定的消解.各湖区深层(30~100 cm)沉积物ω(TP)范围为455~692mg·kg-1, 全湖平均值为624mg·kg-1, 湖区间的变异性不大, TP含量总体较为稳定.
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图 5 太湖各湖区不同深度沉积物TP含量分布 Fig. 5 Distribution of TP concentration in different depths of sediments of Taihu Lake |
表层水、上覆水、间隙水和沉积物中的离子在不同条件下会进行迁移转换[41].不同水层TP浓度与0~100 cm底泥TP含量对比显示(图 6和图 7), 不同介质中TP污染的空间分布基本一致.太湖西北部的各湖区水体中尤其是间隙水中TP浓度比其它湖区高, 而沉积物中仅竺山湖浅层沉积物(0~30 cm)TP含量明显高于其他湖区, 其他湖区底泥TP含量相差不大.采用t检验法, 对不同介质中TP浓度空间一致性进行配对分析(表 2), 可以发现, 表层水与上覆水、间隙水和表层沉积物均具有显著的相关关系(P＜0.05), 上覆水与间隙水也具有极显著的相关关系(P=0.002), 但上覆水和表层底泥, 间隙水和表层底泥之间的相关性则不明显, 说明太湖沉积物-水界面的磷元素交换总体还是比较活跃的, 且太湖内源释放的作用更多来源于间隙水.具体而言, 表层水、上覆水和间隙水TP浓度较高区域均在竺山湖、梅梁湖和西部沿岸区; 浅层底泥(0~30 cm深度)中仅竺山湖TP含量较高, 深层底泥(30~100 cm)则无明显规律.说明太湖西北部湖区是太湖TP需重点治理和关注的湖区, 竺山湖则是重中之重, 其不同介质中TP浓度均达到严重污染的程度, 相互之间的迁移转化影响更大.梅梁湖和西部沿岸区因间隙水与上覆水TP浓度梯度差较大, 内源释放风险较大, 当湖泊环境中还原电位、溶解氧含量、温度和微生物等作用发生改变时, 均可能引起沉积物中的磷污染物向水体释放[32, 41], 也是内源污染治理需重点关注的区域.
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图 6 不同介质中TP平面分布 Fig. 6 Plane distribution of TP in different media |
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图 7 不同介质中TP对比 Fig. 7 Comparison of TP in different media |
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表 2 不同介质中TP一致性分析 Table 2 Consistency analysis of TP in different media |
2.3.2 相关性分析
(1) 泥水层间TP污染差异分析
浅水湖泊中泥-水之间总磷浓度交换有两种情形.一种是受风浪扰动影响, 沉积物再悬浮后, 其赋存的TP直接进入水体中[42].另一种是沉积物间隙水与上覆水之间的浓度差, 驱动底泥污染向水体释放[35].前述研究认为, 太湖内源释放的作用更多来源于间隙水.太湖全湖间隙水与上覆水ρ(TP)的梯度值约0.48 mg·L-1(表 3).竺山湖、梅梁湖和西部沿岸区间隙水TP浓度与上覆水ρ(TP)的梯度超过全湖平均水平(0.48 mg·L-1), 分别为0.62、0.68和0.83mg·L-1, 这说明竺山湖、梅梁湖和西部沿岸区底泥向水体释放TP污染的潜在风险相对较大, 根本原因还是陆源输入对湖区生态系统的强烈影响导致.其它湖区主要以出湖为主, 非陆源污染的受水区, 水体中磷浓度相对较低, 且沿岸区域水生植物长势较好, 沉水植物群落结构及其抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较强[43], 既有较强的磷吸收能力, 又可固磷减少沉积物-水界面的迁移通量, 所以这些湖区TP污染程度较小.
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表 3 各湖区泥水层间TP浓度梯度/mg·L-1 Table 3 TP concentration gradient between muddy water layers in each lake area/mg·L-1 |
(2) 各层沉积物TP相关性分析
表 4是不同沉积物层的TP含量Pearson相关性分析结果, 可以看出太湖各层沉积物之间的TP含量存在一定的相关性.其中, 0~30 cm的3层浅层沉积物之间显著相关; 30~100 cm各层沉积物间以及与上层沉积物之间的TP污染相关性不高.结合TP浓度垂向分布分析结果, 0~30 cm沉积物TP污染明显高于下层沉积物, 太湖沉积物0~30 cm的TP污染极有可能为近年来人为原因导致而呈现显著的一致性, 是底泥治理需要重点考虑的泥层.这与陈荷生[44]的研究结果也是一致的, 其认为太湖污染始于20世纪80年代, 年均淤积量1.69 mm, 有机营养盐富集层主要在0~25 cm左右.
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表 4 太湖各层底泥TP含量相关性1) Table 4 Correlation coefficient of TP concentrations in sediments of Taihu Lake |
2.4 太湖磷治理的启示 2.4.1 重点治理方向
目前, 磷是太湖富营养化防治最重要的控制指标.朱广伟等[17]的研究认为随着太湖蓝藻密度的不断升高, 政府提出的TP控制目标的实现难度很大, 有必要重新审视太湖磷的问题.太湖80%以上的外源营养负荷来自周边河道, 是蓝藻水华频繁暴发的重要驱动因素[45, 46].与总氮相比, 由于总磷出湖途径有限, 因此控制总磷的输入是减少太湖TP浓度的根本措施.既要加强外源控制, 也可通过生态清淤等方式, 适时减少内源释放.王华等[38]通过实际监测, 计算得出太湖2010~2017年的河道入湖TP负荷平均值为2 200 t·a-1, 远远超出程声通等[47]估算得出的太湖总磷达到0.05mg·L-1(地表Ⅲ类)的宏观水环境容量873t·a-1, 这是可能导致太湖湖体TP浓度持续偏高的根本原因.本研究得出, 竺山湖和西部沿岸区是TP浓度最高的湖区, 也是入湖污染负荷的主要受纳湖区, 需重点加强上游区域污染防治, 特别是对涉磷企业进行重点排查和管控, 从源头减少入湖污染负荷量.
太湖湖底的沉积物是TP重要的内源介质, 生态清淤成为近年来太湖水环境综合治理的热点和焦点.范成新等[42]的研究通过室内静态模拟试验, 估算太湖沉积物-水界面磷的净通量为(899.4±573.6)t·a-1, 约占太湖磷入湖量的1/4~1/2.胡开明等[48]的研究采用室内试验和数值模型模拟的方式, 估算太湖沉积物TP约为564.35 t.本研究从不同介质中磷的空间一致性和相关性分析表明, 竺山湖沉积物中TP含量相对较高, 且竺山湖、梅梁湖和西部沿岸区底泥向水体释放TP污染的潜在风险相对较大, 是清淤需重点关注的湖区, 这与耿雪等[21]的研究提出藻型湖区磷释放风险较大, 草型湖区不仅富营养化风险小, 而且利于磷在沉积物中的固定与埋藏观点一致, 实施生态清淤的根本目的是构建良好的生态循环体系, 最终恢复水体生态.
2.4.2 分湖区治理建议太湖不同湖区磷污染特征差异较大, 需针对不同分区的特点, 因地制宜实施磷治理措施.从区划明确的湖区水体功能来看, 竺山湖、西部沿岸区、贡湖、东太湖以及湖心区均应具备水源地保护区功能, 梅梁湖、胥湖属于开发利用区, 具备一定的开发功能, 南部沿岸区是省级行政边界缓冲区, 其功能特征也应该以保护为主.
由前述分析可知, 竺山湖、西部沿岸区是目前磷污染最严重的两个湖区, 磷在水相、土相中的含量均达到严重污染的级别, 很难支撑其水源地保护功能需求, 这是外源污染尚未得到有效控制的表现.李琼芳等[49]的研究也证实总磷负荷占比最大的湖西区入湖河流总磷浓度没有得到有效削减, 入湖水量对入湖负荷的影响大.内源治理需建立在有效削减外源的基础上[20].吴攀等[50]的研究认为入湖TP主要是有机磷, 大部分来自太湖周围的农田和城镇排放的洗涤剂、杀虫剂和化肥等污水, 需加强面源污染治理, 目标是能达到1990年以前入太湖TP污染负荷850~1 200 t·a-1; 许晨等[51]的研究则建议调整太湖西北部湖区对应的入湖河流TP水质标准, Ⅲ类为0.07 mg·L-1.
从各介质中磷污染的表现来看, 贡湖、东太湖和湖心区尚能支撑水源地保护功能的发挥.湖心区是太湖面积最大的区域, 无外源直接输入, 湖区内磷污染特征主要受湖流和水生生物等非人为可控因素影响.东太湖是主要出湖湖区, 现阶段磷污染特征总体表现良好.杨超等[52]的研究认为东太湖内源磷负荷虽然较小, 但污染强度有增加趋势; 向速林等[53]的研究提出了通过水生态修复相关措施, 增加水生植物覆盖可有效减少表层沉积物中磷含量.贡湖是流域“引江济太”的主要受纳湖区, 毛新伟等[54]的研究表明, 现阶段“引江济太”带入的磷负荷与今年太湖总磷浓度反弹的相关性不高, 通过调引长江水, 可以改善太湖水动力条件, 增加水环境容量.本研究发现贡湖沿岸区表层沉积物中TP含量较其他区域略高, 可能与“引江济太”带入长江的泥沙有一定关系, 后续需加强调水引流的泥沙运动研究, 适时开展生态清淤工作.
梅梁湖不同介质中磷污染特征表明, 近年来, 随着水环境综合治理的实施, 梅梁湖已几乎无外源输入, 表层水体TP浓度明显低于竺山湖、西部沿岸区, 经过几次清淤, 沉积物中TP含量也明显降低, 但受污染长期累积的影响, 间隙水和上覆水的浓度梯度依然较高, 内源的释放风险仍然存在, 杨佳等[55]的研究认为梅梁湖富营养化依然严重, 浮游动物个体大小呈现小型化演替趋势, 不平衡的生态系统将会进一步影响湖区开发利用功能的发挥, 需在适时开展内源治理的同时, 注重对苦草、菖蒲等水生植物的培育, 有效抑制沉积物磷排放[56].具有开发利用功能的另一湖区胥湖是目前太湖水质最好的湖区之一, 暂无明显的磷污染风险, 继续维持其草型湖区生境是该湖区保护的重点[57].
对于省级行政边界缓冲区南部沿岸区, 现阶段水相中磷浓度略高于东太湖及胥湖, 但明显低于其它湖区, 沉积物中磷污染主要分布于入湖湖口, 这是因为该湖区上游为浙西区, 有20%的入太湖总磷负荷进入湖区[49], 导致湖区存在一定的磷污染, 需降低面源污染风险, 严防畜禽养殖、水产养殖尾水排放, 稳步削减外源污染, 加强湖滨带生态修复, 构建良好的湖区生态系统.
3 结论(1) 太湖表层水和上覆水TP浓度基本相当, 处于地表水Ⅰ~Ⅳ之间, 间隙水ρ(TP)是上覆水的4~8倍, 表层水变化范围为0.011~0.858mg·L-1, 平均值为0.09mg·L-1, 上覆水范围在0.011~0.55mg·L-1, 平均值为0.085mg·L-1, 间隙水ρ(TP)变化范围在0.042~2.179mg·L-1, 平均值为0.558mg·L-1.太湖沉积物中TP负荷主要集中在表层0~30 cm, ω(TP)范围在413~1 531 mg·kg-1, 全湖平均值为665mg·kg-1.深层(30~100 cm)沉积物ω(TP)总体较为稳定, 范围在455~692mg·kg-1, 全湖平均值为624mg·kg-1.
(2) 不同介质中TP浓度存在一定的相关性, 太湖沉积物-水界面的磷元素交换总体比较活跃.竺山湖不同介质中TP均达到严重污染的程度, 与其它湖区相比, 不同介质相互之间的迁移转化影响更大, 必须注重水陆统筹, 同步治理.太湖内源释放的作用更多来源于间隙水, 梅梁湖和西部沿岸区因间隙水与上覆水TP浓度梯度差较大, 内源释放风险较大, 也是内源污染治理需重点关注的区域.其他湖区则需关注草型生态系统的修复, 促使其恢复良好的生态环境.
(3) 沉积物垂向上总体表现为随深度增加而降低的趋势, 表层(0~30 cm)沉积物TP污染明显高于下层沉积物, 极有可能为近年来人为原因导致而呈现显著的一致性, 是底泥生态清淤需要重点考虑的泥层.
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