2023, Vol. 44
2. 内蒙古大学生态与环境学院, 呼和浩特 010021;
3. 水利部牧区水利科学研究所, 呼和浩特 010021
, PAN Bao-zhu1
, WANG Li-xin2 , LIU Tie-jun3 , LIAO Zi-long3 , HAN Xu1 , YANG Zi-jie1
2. College of Ecology and Environment, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China;
3. Institute of Water Resources for Pastoral Area, Ministry of Water Resources, Hohhot 010021, China
湖泊是水圈的重要组成部分, 也是重要的水资源之一[1], 在生态系统中发挥着极其重要的作用[2], 具有防洪调蓄、调节气候和净化水质等功能[3].我国湖泊众多且分布广泛, 但是随着工业化的快速发展, 许多湖泊出现不同程度的水体污染问题, 包括水体咸化[4~6]、重金属污染[7, 8]以及有机物污染[9, 10]等.湖泊水质的不断下降, 不仅威胁着生态安全[11], 还会对人类生产活动产生巨大的影响.因此, 湖泊水质的时空变化问题逐渐引起了人们的关注和重视[12], 湖泊水环境特征及水质的研究对于保障经济发展以及生态的健康发展具有重要意义.
内蒙古自治区东起大兴安岭, 西至居延海畔, 东西跨度较大, 其东西地域气候差异显著[13], 湖泊类型多.内蒙古西部为中温干旱和极干旱气候, 处于内陆腹地, 以高原地貌为主, 降水稀少, 蒸发强烈, 人烟稀少[14], 湖泊经长期的自然演化后盐湖和咸水湖较多; 内蒙古中部为中温带半干旱和半湿润气候[15], 地貌类型复杂多样, 如浑善达克沙地、锡林郭勒高原以及苏尼特盆地等, 降水较少, 蒸发较强[16], 且居住人口较多, 农业以及畜牧业等人为因素对湖泊的影响较大, 会造成湖泊氮和磷元素等的增加; 内蒙古东部为寒温带湿润气候、中温带湿润气候以及中温带半湿润气候, 自然环境条件优越, 是典型的农牧林交错区域[17], 湖泊受人为影响较小; 湖泊分布构成了一个北东—南西向的湖群带.以往关于内蒙古湖泊的研究多集中于单个湖泊的演化及环境变迁为主, 如曾亚英等[18]于2020年和2021年对居延海浮游生物及水质理化指标进行了研究; 朱鹏航等[19]基于1999~2019年乌梁素海水质数据, 研究了该湖泊长时间的水质变化规律; 于海峰等[20]以呼伦湖为研究对象, 对2011~2020年间其水质及富营养变化程度进行了评价.仅有王世欢等[21]和晓兰等[22]对内蒙古湖泊群水质进行了研究分析, 但是所选湖泊类型以及水质指标较少, 而想要掌握内蒙古湖泊整体的水质状况, 需要多种类型的湖泊.因此, 基于多项水质理化指标对内蒙古典型湖泊水体进行综合评价是非常有必要的.
本文根据内蒙古湖泊的海拔、面积以及湖泊类型等多种因素进行筛选后选取出了12个典型湖泊, 所选湖泊有高盐湖泊(巴丹西湖和通古淖尔), 受人为影响较小的湖泊(扎格斯塔湖等), 以及受人为活动影响较大的湖泊(乌梁素海、岱海等); 同时, 检测了21项水质理化指标.基于2019年与2021年内蒙古典型湖泊的水质数据, 探讨其水质时空变化规律, 并分析不同指标对湖泊水质的影响, 进而识别出影响湖泊水质的关键因子, 以期为内蒙古湖泊水环境治理提供科学依据.
1 材料与方法 1.1 研究区域概况内蒙古大多数地区都属于高原地区, 全区海拔多在1 000~1 500 m之间.内蒙古草原面积7 880万hm2, 是我国主要的畜牧业生产基地, 也是我国北部分布最广的自然生态系统[23].该区处于欧亚大陆草原带的中部, 以温带大陆性季风气候为主, 属于干旱半干旱气候和东南沿海湿润半湿润季风气候的过渡带, 生态环境弱.
气候条件在内蒙古草原生态状况中起到决定性因素, 由于受到降水量自东向西不断减少和气温由东向西递增的影响, 内蒙古的植被类型形成了由森林、低地草甸带、草甸草原带和典型草原带向荒漠草原带、草原化荒漠带和荒漠带的过渡[24, 25], 在不同的气候条件下, 各区域的湖泊也因此受到不同的影响.
1.2 样品采集与测试 1.2.1 样品采集于2019年秋季(10~11月)和2021年夏季(7~8月)对位于内蒙古的12个典型湖泊进行了野外考察和采样工作(图 1和表 1).各个湖泊样点数目以及位置的选取是依据湖泊现状及水质监测需求定出, 所选取的样点均远离了河口和湖岸, 所采的水样都是湖面以下0~5 cm的表层湖水.
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图 1 内蒙古调查湖泊分布示意 Fig. 1 Distribution of survey lakes in Inner Mongolia |
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表 1 内蒙古调查湖泊基本信息 Table 1 Basic information of survey lakes in Inner Mongolia |
1.2.2 指标检测
指标的测定可分为两部分: 现场测定和实验分析.①现场测定所得指标: 盐度(Sal)、总溶解性固体(TDS)、电导率(Cond)、溶解氧(DO)、水温(WT)和pH值.在野外现场采用多参数水质检测仪(YSI ProPlus, YSI)进行实地测量, 水深(H)则使用SM-5A便携式测深仪进行实地测量; 浊度(Turb)的测量选用美国哈希便携式浊度仪(2100P, HACH)原位测量.②实验分析所得指标: 总氮(TN)和总磷(TP)使用采集的湖泊水样经NaOH-K2S2 O8消解后用比色法测定; 正磷(PO43--P)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、亚硝氮(NO2--N)、硅(Si)、总溶解氮(TDN)、总溶解磷(TDP)、碱度(ALK)、叶绿素a(Chla)、硬度(Hardness)和化学需氧量(COD)则是先用孔径0.45 μm硝酸纤维滤膜过滤湖泊水样后再进行测定, 以上指标的测定方法在《水和废水监测分析方法》中均有收录[26].
1.3 WQI评价方法本文选用水质质量指数(WQI)[27~29]对所研究的12个内蒙古典型湖泊进行水质评价.WQI是用来表示水质情况的综合性指数, 是较为均衡全面的综合性指数, 可解析水体主要污染因子, 定量评价污染程度, 其各指标的分值以及指标权重依据大量前人研究或各参与评估指标对水体健康的危害程度来确定[30, 31], WQI方法各水质因子分数及权重见表 2.根据WQI评分将水质分为5个等级: 优秀(90~100)、良好(70~90)、中等(50~70)、差(25~50)和极差(0~25).
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表 2 WQI方法各水质因子分数及权重 Table 2 Weights and normalization factors of the parameters used in the calculation of the water quality index |
WQI的计算公式为:
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式中, WQI为水质综合指数; Ci为第i种水质因子的标准化得分; n为水质因子个数; Pi为第i种水质因子的权重, Pi的最小值是1, 最大值是4.
1.4 数据分析采用ArcGIS 10.0软件绘制地图, 采用Origin 2018绘制综合水质指数箱型图; 各湖泊指标的相关性分析、两季节聚类分析以及克鲁斯卡尔-沃利斯检验(Kruskal-Wallis test, P<0.05表明存在显著差异)在IBM SPSS Statistics(SPSS 25.0)中进行; 主成分分析在Rstudio软件中完成.
2 结果与分析 2.1 湖泊水质理化指标时空分布两季度各个湖泊水质理化指标在时空分布上存在差异.从时间尺度上看, 水温(WT)、氨氮(NH4+-N)以及亚硝氮(NO2--N)等指标在秋季时小于夏季, 溶解氧(DO)指标秋季时大于夏季.同样, 本研究12个湖泊理化指标在空间上的分布也存在差异, 内蒙古西南部湖泊的总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)和盐度(Sal)等几项指标高于东北部的湖泊, DO指标则与之相反.湖泊水体中ρ(DO)范围为0.43~20.52 mg·L-1, 均值为6.30 mg·L-1, 多数湖泊ρ(DO)在4.00 mg·L-1以上, 在《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中达到Ⅳ类标准.湖泊Sal范围为0.04‰~150.00‰, 西南部的居延海和巴丹湖(东)Sal较低, 范围为1.16‰~4.93‰, 而通古淖尔和巴丹湖(西)Sal范围为96.95‰~150.00‰, 明显大于其他湖泊, 为高盐湖泊.湖泊的总溶解性固体(TDS)和电导率(Cond)指标波动范围较大, ρ(TDS)和Cond分别在59.80~201 000.00 mg·L-1和92.30~150 998.00 μS·cm-1之间波动; 两高盐湖泊——通古淖尔和巴丹湖(西)ρ(TDS)和Cond范围为92 105.00~201 000.00 mg·L-1和130 494.00~150 998.00 μS·cm-1, 远大于其他湖泊; 湖泊ρ(TN)均值达到2.31 mg·L-1, 湖泊ρ(TP)均值为1.00 mg·L-1, 两高盐湖泊——通古淖尔和巴丹湖(西), 夏秋两季ρ(TN)范围为3.32~66.05 mg·L-1, ρ(TP)范围为1.06~55.68 mg·L-1, 而其他湖泊ρ(TN)范围为0.02~5.32 mg·L-1, ρ(TP)范围为0.02~1.01 mg·L-1, 可以看出, 两高盐湖泊TN和TP含量明显高于其他湖泊, 且两高盐湖泊TN和TP的含量秋季时明显高于夏季的规律(远超出Ⅴ类标准).此外, 湖泊水体pH值范围为7.84~10.43, 所有湖泊水体均呈碱性; 湖泊ρ(COD)均值达到55.20 mg·L-1.
巴丹东湖与巴丹西湖虽是两个相邻的湖泊, 但是两湖泊绝大多数指标均存在较大差异, 巴丹东湖ρ(DO)范围为6.72~8.40 mg·L-1, Sal范围为1.16‰~1.30‰, ρ(TDS)范围为1 475.50~1 920.00 mg·L-1, ρ(COD)范围为13.04~66.10 mg·L-1, ρ(TP)范围为0.04~0.176 mg·L-1; 巴丹湖(西)ρ(DO)的范围为1.29~3.97 mg·L-1, Sal范围为96.95‰~120.54‰, ρ(TDS)范围为98 215.02~155 400.00 mg·L-1, ρ(COD)范围为170.59~262.22 mg·L-1, ρ(TP)范围为13.78~55.68 mg·L-1; 除了这些指标, TN和碱度(ALK)等指标两湖泊也有明显的差异.此外, 面积较大、影响辐射较广以及关注度较高的呼伦湖与乌梁素海, 在湖泊内部总氮和总磷指标也存在差异.呼伦湖ρ(TN)范围为0.41~3.87 mg·L-1, 均值为1.46 mg·L-1; ρ(TP)的范围为0.18~0.54 mg·L-1, 均值为0.29 mg·L-1; 总体上总氮总磷的规律表现为: 湖泊四周含量较高, 湖中心含量较低.乌梁素海ρ(TN)的范围为0.27~3.78 mg·L-1, 均值为1.78 mg·L-1; ρ(TP)的范围为0.04~0.39 mg·L-1, 均值为0.14 mg·L-1; 总体上总氮总磷的规律表现为: 湖泊北部含量较南部含量高.
2.2 湖泊水质理化指标相关性分析对12个湖泊水质理化指标进行相关性分析(图 2), 发现两季度Sal、TDS及Cond三者相互间存在正相关(P<0.05); 夏季时DO与Sal、TDS和Cond呈负相关(P<0.05).在这几项理化指标中, TDS和Sal与其余指标的相关性关系, 在两季度均有10个以上指标与其有显著相关性(P<0.05).
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*为P<0.05, **为P<0.01; 方块颜色深浅表示相关性强弱; 1. ALK, 2.Hardness, 3.Chla, 4.Si, 5.COD, 6.H, 7.TDN, 8.TN, 9.TDP, 10.TP, 11.WT, 12.Cond, 13.DO, 14.pH, 15.Sal, 16.TDS, 17.Turb 图 2 内蒙古典型湖泊两季节水质理化指标相关性热图 Fig. 2 Heat map of correlation of water physicochemical indexes of typical lakes in Inner Mongolia in two seasons |
对12个湖泊两个季度所有水质理化指标进行主成分分析.根据主成分提取原则, 两个季度均提取了数据解释率最高的前7个主成分, 分别解释了83.4%(夏季)和91.7%(秋季)的数据(图 3).其中第一主成分(F1)方差贡献率分别达到了33.6%(夏季)和41.7%(秋季), 明显大于第二主成分(F2)17%(夏季)和13.8%(秋季)及其后4个主成分的方差贡献率, 是影响水质的最主要成分.
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图 3 内蒙古典型湖泊两季节理化指标主成分分析 Fig. 3 Principal component analysis of physicochemical indexes of typical lakes in Inner Mongolia in two seasons |
Sal、Cond、TDS和TN在F1上的载荷较大, TN可表征水体中的有机物含量, 而Sal、Cond和TDS能表征水体中可溶性物质的含量, 因此F1能够代表湖泊水质的基本情况.F2上载荷较大的指标为浊度(Turb)和叶绿素a(Chla), 因而F2能反映出湖泊水体的悬浮物质的含量以及水体富营养化的程度.由于TDS在F1上的载荷最大, 因此TDS能作为本研究12个湖泊水质的代表性指标.两张分析图中不同颜色散点分布的区域是根据TDS大小的排序对本研究的12个湖泊的初步聚类, 发现通过对TDS这一指标进行聚类后12个湖泊的所有样点能够较为明显地分成4类, 即L1、L2、L3和L4.
2.4 湖泊聚类分析从前文主成分分析得知, TDS能作为湖泊水质的代表性指标表征两季度湖泊水质情况, 根据两个季度的F1主成分中TDS指标进行SPSS聚类分析.分析聚类谱系图可将本研究12个湖泊分为4个类群, 包含L1[通古淖尔和巴丹湖(西)]; L2(红碱淖、巴嘎达布苏、居延海和岱海); L3[乌梁素海、查干淖尔、呼伦湖和巴丹湖(东)]和L4(扎格斯台湖和乌苏浪子湖), 分析结果见图 4.与主成分分析中的初步聚类结果相比较, 发现用SPSS 25系统聚类得出的结果能够与其完全对应, 说明TDS为不同湖泊具有代表性特征的水质指标.
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CG为查干淖尔, WL为乌梁素海, HL为呼伦湖, BDD为巴丹湖(东), BG为巴嘎达布苏, HJ为红碱淖, JY为居延海, DH为岱海, ZG为扎格斯台湖, WS为乌苏浪子湖, TG为通古淖尔, BDX为巴丹湖(西) 图 4 内蒙古典型湖泊两季节聚类谱系图 Fig. 4 Cluster pedigree diagram of typical lakes in Inner Mongolia in two seasons |
采用WQI对湖泊进行评价时, 在人类活动影响较大的内蒙古中部区域, 湖泊内TN、NH4+-N以及COD等指标含量与其他湖泊显示出较大的差异, 而各湖泊的DO、Cond、TN、NH4+-N、COD以及Chla等指标含量的差异, 会造成各湖泊评价结果的不同.评价结果为: L1[通古淖尔和巴丹湖(西)]组夏季时得分在27.20~29.20之间, 秋季时在31.30~38.90之间, 水质等级都属于差; L2(红碱淖、巴嘎达布苏、居延海和岱海)组夏季时得分处于31.60~57.00之间, 除了少数几个样点水质为一般等级外, 其他均为差等级, 秋季时得分在40.20~67.50之间, 巴嘎达布苏与岱海水质为差等级, 居延海与红碱淖水质均为一般等级; L3[乌梁素海、查干淖尔、呼伦湖和巴丹湖(东)]组湖泊夏季时得分在36.10~61.70之间, 处于差和一般等级, 秋季时得分在48.10~66.10之间, 除乌梁素海中有一个样点得分为48.10, 处于差的等级外, 其余湖泊样点得分均大于50, 水质等级为一般; L4(扎格斯台湖和乌苏浪子湖)组湖泊夏季时得分在60.00~70.60之间, 秋季时在65.60~78.60之间, 水质等级为一般和良好, 分析结果见图 5.
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BDX为巴丹湖(西), TG为通古淖尔, JY为居延海, BG为巴嘎达布苏, HJ为红碱淖, DH为岱海, BDD为巴丹湖(东), WL为乌梁素海, CG为查干淖尔, HL为呼伦湖, ZG为扎格斯台湖, WS为乌苏浪子湖 图 5 内蒙古典型湖泊两季节水质综合指数(WQI)箱型图 Fig. 5 Box diagram of water quality indexes(WQI) of typical lakes in Inner Mongolia in two seasons |
L1组湖泊有巴丹湖(西)和通古淖尔, 这两个湖泊中的ρ(TDS)在所研究的湖泊中最高, 超过90 000.00 mg·L-1; L2组湖泊为居延海、巴嘎达布苏、红碱淖以及岱海, 岱海的ρ(TDS)在10 920.00~19 600.00 mg·L-1之间, 其余3个湖泊的ρ(TDS)在3 380.00~8 860.00 mg·L-1之间; L3组湖泊有巴丹湖(东)、乌梁素海、查干淖尔和呼伦湖, 该组湖泊ρ(TDS)在702.00~2 880.00 mg·L-1; L4组湖泊有扎格斯台湖和乌苏浪子湖, 两湖泊的ρ(TDS)在59.80~251.00 mg·L-1之间.
通过SPASS软件, 对得到的各湖泊WQI按照分区以及季节的不同进行Kruskal-Wallis检验, 该检验中P<0.05说明该差异具有统计学意义, 检验结果显示两P值均小于0.05, 说明湖泊所得的WQI随着季节和分区的不同, 存在明显的差别.
3 讨论所研究的内蒙古湖泊中, 部分理化指标在时空尺度上存在差异.首先, 从时间上看, 湖泊中WT、DO、NH4+-N以及NO2--N等指标在夏秋两季之间存在差异, 其中WT在夏秋两季节差别较大, 秋季时湖泊WT明显低于夏季, WT的降低也是造成DO在秋季时的含量高于夏季的主要原因, DO随WT的降低, 其溶解度会增大[33]; NH4+-N和NO2--N等营养元素在秋季时的含量小于夏季, 这是因为大多数浮游植物都能以氨、亚硝酸盐和硝酸盐为氮源, 合成细胞所需氨基酸等物质[34].夏季温度较高, 湖泊水体中DO含量降低, 湖泊中的厌氧环境限制了浮游植物对营养元素的利用, 以及沉积物中大量的有机氮分解氨化[35], 并且夏季气候干燥, 湖水蒸发较多, 致使湖泊中NH4+-N和NO2--N等营养元素增加[36].从空间上看, 内蒙古西部湖泊的TN、TP、COD和Sal等几项指标高于东部的湖泊, DO指标则与之相反.依据《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002), 可以得出内蒙古湖泊水质整体上表现出内蒙古东北部地区优于西南部地区的规律.
研究区域西部降水稀少, 蒸发强烈, 湖泊经长期的自然演化后多为盐湖和咸水湖, 其中通古淖尔与巴丹湖(西)为高盐湖泊.两高盐湖泊由于其高盐度的影响, 可适应生存的物种少, 多样性低, 但群落生物量不一定低[37], 例如卤虫, 盐藻等广盐种, 可以在高盐度的环境中生存[38].两高盐湖泊TDS和Cond值较高可能是因为较高的Sal造成的, Sal的增大会导致TDS和Cond升高, 三者之间存在明显的正相关性[39, 40]; 两高盐湖泊TN和TP含量明显高于其他湖泊, 且TN和TP的含量呈现出秋季明显高于夏季的规律, 这可能是因为内蒙古多年的降雨导致的面源污染, 使得营养元素进入到湖泊水体[41], 湖泊中氮和磷含量本应增大, 但是夏秋两季时湖泊中的藻类会利用湖泊中的氮和磷, 因此其湖泊中氮和磷不会过高, 且夏秋两季节不会有太大区别, 但是通古淖尔、巴丹湖(西)为高盐湖泊, 高盐度湖泊中藻类对于氮和磷的利用会被抑制[34], 这就会造成夏季进入到两高盐湖泊内的营养元素得以积累, 致使这两个湖泊TN、TP含量秋季明显高于夏季, 且大于其他湖泊.其次, 巴丹湖(东)与巴丹湖(西)虽是两个相邻的湖泊, 但是两湖泊绝大多数指标均存在极大差异.可能是以下原因造成的: 一方面体现在沙山对湖泊的阻挡, 另一方面体现在双湖湖盆形态的差异上.巴丹湖(东)的东部和东南部主要接受大量的地下淡水补给, 直接排泄到北部; 西部以及巴丹湖(西)接受有限的降水通过沙山的渗透补给, 从而导致东湖的Sal等指标远远低于西湖[42].而居延海Sal较低的原因可能是黑河对居延海进行生态补水的调水工程, 使得近年来居延海的水量逐渐增加.一方面, 水量的增加对湖泊中离子起到稀释的作用; 另一方面, 黑河来水量大小直接影响水体更新速率和黑河来水离子汇入量; 整体来看, 受生态补水的影响, 居延海水质明显改善[43], 因此Sal有所降低.
此外, 面积较大、影响辐射较广以及关注度较高的呼伦湖与乌梁素海两个湖泊内部不同区域TN和TP含量也存在差异.呼伦湖四周TN和TP含量较高, 而湖中心含量较低.这可能是因为呼伦湖流域以放牧为主, 沿岸分布着大量的牧户, 畜牧业较为发达.位于湖泊北部的新开河, 东部的乌尔逊河, 以及南部的克鲁伦河是呼伦湖的3个入湖河流, 河两岸是牧民的集中放牧处, 造成大量牛羊粪便进入湖泊[44, 45]; 湖泊北部以及东南部的渔场, 在进行鱼类养殖时将含有大量营养盐的水排入呼伦湖中, 对湖泊影响较大[46, 47].再加上, 湖泊附近的城镇, 旅游区等也会对湖泊水质产生较大影响[47].而乌梁素海内部TN和TP的规律表现为: 湖泊北部含量较南部含量高.造成这种结果的原因可能是其西北部的红圪卜扬水站和八九排干汇入的大量来自河套地区的灌溉余水与生活污水, 致使湖泊北部的营养盐含量较高[48].在湖泊北部的入口区和湖泊中部有大量的芦苇生长, 加之沉水植物的吸收与湖水的自净作用, 水体自北向南流动, 水体中的各类营养物含量逐渐减小[19].
对两个季度的水体理化参数进行相关性分析, 发现两季度TDS、Sal及Cond三者间存在显著正相关(P<0.05), 有相关研究显示TDS、Sal和Cond三者间存在正相关性[39, 40].夏季时DO与TDS、Sal和Cond呈负相关(P<0.05).原因可能是夏季WT较高加速了水生生物的生产代谢和水体与沉积物间的离子交换频率, 导致水体DO含量下降, TDS、Sal和Cond升高[49].基于前文PCA分析得到TDS是本研究12个湖泊水质特征的代表性指标且其与WQI的相关性最强, 说明TDS是表征内蒙古高原湖泊水质综合情况的主要因子.在湖泊中TDS不仅与pH、Sal和Cond等理化指标有关联, 还与一些生物类指标关系密切.在殷旭旺等[50]的研究中TDS是影响太子河流域着生藻类群落结构的显著影响因素; 在陆开宏等[51]的研究中TDS与浮游植物的季节演替有着较高的相关性.
对比图 5综合水质指数箱型图以及K-W检验结果可以看出, WQI在时空上均有着明显的差异.从时间尺度上看, L1~L4组湖泊在秋季时的水质明显好于夏季, 造成这种结果的原因是, 计算WQI时所选用的某些指标含量在夏、秋两季节存在较大的差别.以上指标主要是WT、DO、NH4+-N以及NO2--N等, 这与前文所提到的一致.空间上WQI从L1~L4(TDS逐渐减小)逐步增大, 代表湖泊的水质从L1~L4在逐步变好.L1~L4组湖泊TDS指标逐渐减小, L2组湖泊中岱海的TDS指标明显高于该类湖泊中其他3个湖泊.L1组湖泊在4类湖泊中盐渍化最为严重, L2组4个湖泊中岱海盐渍化明显比其他3个湖泊更严重, 盐渍化指的是水中TDS的增加[52], 有研究表明盐渍化会对湖泊水质产生不利的影响[53], 特别是在干旱和半干旱地区, 水质退化最明显的现象之一就是水体盐渍化[54]; L2组湖泊中岱海的水质明显差于其他3个湖泊, 造成岱海湖泊水质变差的原因主要为湖泊本身特点的影响以及周围城镇的干扰.一方面, 岱海为农牧交错带尾闾湖, 本身没有出流, 外源污染物长期积累于湖泊内部, 再加上湖内藻类、水草等消亡后腐烂于湖底, 导致内源污染较严重[55]; 另一方面, 生活和工业废水的排放以及农业有机肥面源污染等[56].此外, 从地理位置上也可以看出, L1~L4组湖泊, 即是从内蒙古西南部地区湖泊到东北部地区湖泊, 符合前文对湖泊水体理化参数进行分析所得到的结果.造成这种结果的原因可能是, 内蒙古高原横跨经度大, 从东向西气候由湿润向干旱过渡, 蒸发量逐渐增大, 降雨量逐渐减小[57], 这造成了内蒙古内的湖泊分布极其不均匀, 东部湖泊数量、面积和储水量较西部的要大很多[58], 而湖泊水质变化总体与水量变化是一致的[59].
近几十年来, 在气候和人类活动的双重影响下, 内蒙古湖泊水环境污染负荷增大, 湖泊面临出水量减少、水体咸化等问题[59].近年来国家开展的湖泊水环境保护工作已有很大成效, 但是在一些区域湖泊水环境仍然存在着一定的问题, 因此对于内蒙古湖泊水环境特征及水质综合评价的调查研究显得极为重要.本文基于内蒙古多个湖泊水体中的多项理化指标, 分析各湖泊在时空尺度上的水环境特征, 并对其水质进行综合评价, 以期为敏感脆弱的内蒙古生态环境的保护与管理打好基础, 为内蒙古水环境治理提供科学依据.
4 结论(1) 内蒙古典型湖泊两个季节的多项理化指标在时空分布上均有差异.时间尺度上, NH4+-N以及NO2--N等指标在秋季时小于夏季, DO指标秋季时大于夏季; 空间尺度上, 内蒙古西南部湖泊的TP、TN、COD和Sal等几项指标高于东北部的湖泊, DO指标则与之相反.
(2) TDS为内蒙古典型湖泊水质的主要特征因子.
(3) 湖泊综合水质质量指数(WQI)时空分布差异较大, 湖泊水质等级随TDS分区的升高而降低, 且湖泊水质秋季优于夏季.
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