浅析洪泽湖水生态环境现状及其藻类水华防控措施

高鸣远刘俊杰蒋 咏

洪泽湖位于淮河中游、江苏省西北部，湖面分属淮安市盱眙、洪泽、淮阴和宿迁市泗阳、宿城、泗洪六县（区），是我国第四大淡水湖。洪泽湖承接淮河上、中游15.8万km2流域面积的来水，也是南水北调东线工程的蓄水湖泊和重要输水通道，其水资源状况直接影响东线供水的保证率。

富营养化湖泊在气压、水温、流速、光照等适合的外界条件下，会引发蓝藻水华，可能影响供水安全。近年来，因水体环境富营养化引起的蓝藻水华问题日趋严重，虽然政府投入大量资金进行预防和治理，但仍时有发生。以江苏省为例，不仅大中型淡水湖泊，如太湖几乎每年夏季都会爆发蓝藻水华，许多小型湖泊、供水性水库、观赏娱乐性湖泊（如玄武湖）也相继发生了不同程度的蓝藻水华。为保障南水北调东线工程的顺利运行及其水源地的安全供水，对洪泽湖藻类水华发生的可能性进行分析具有十分重要的意义。

一、生态环境现状

（一）湖体水质及富营养化现状

1.监测站点布设

按洪泽湖的生态功能将其划分为三大功能区域，分别为核心区、缓冲区、开发控制利用区。各生态功能分区共布设16个水质监测断面，其中核心区5个，缓冲区8个，开发控制利用区3个。

2.水质类别评价

根据相关标准及评价方法，湖泊水质评价目标值选用地表水质量标准中Ⅲ类水质的浓度限值，选用2015年江苏省水环境监测中心湖泊专项监测数据进行评价，洪泽湖各生态功能区综合水质类别不能在各时段都满足Ⅲ类水的目标要求，污染物超标现象时有发生，主要污染因子为总磷、总氮。其中核心区、缓冲区总磷、总氮浓度各时段均超Ⅲ类水标准，为Ⅳ～劣Ⅴ类；开发控制利用区总磷在第1～2季度、总氮第4季度其浓度达Ⅲ类，其余时段其总磷、总氮浓度以Ⅳ类为主。

3.富营养化评价

2015年洪泽湖各生态分区营养化指数基本稳定，介于50.0～60.0之间，各时段营养化状态均为轻度富营养。湖体夏、秋季富营养化指数明显高于其他时段，且其赋分值已接近中度富营养限值，其水体富营养化形势不容乐观。各生态功能分区各时段营养化指数状况见图1。

图1 全湖及各生态功能分区营养化指数变化图

（二）水生生物资源

1.浮游植物

2015年洪泽湖水体共检出浮游藻类种属8门101属196种（包括变种），其中绿藻门种属占绝对优势（46.9%），其次为硅藻门（21.4%）和蓝藻门（14.8%），其他种类较少。洪泽湖蓝藻细胞密度表现出夏秋季节显著高于冬春季节的特点，夏秋季节湖体的优势种属为微囊藻属，其种类包括：惠氏微囊藻、不定微囊藻、水华微囊藻和铜绿微囊藻。其中惠氏微囊藻所占比例和细胞密度也是产毒蓝藻中最大的。近年来洪泽湖藻类生物量有增长趋势，且受湖体水质影响较大，其富营养化程度越高，浮游植物生长越旺盛。

2.底栖生物

2015年4月对洪泽湖湖区16个水质采样点的底栖生物进行取样分析，共采集到大型底栖动物14种，其中寡毛类有5种，占总物种数的35.7%，摇蚊科幼虫3种（21.4%），软体动物6种（42.9%）。河蚬为第一优势种，其次分别为苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊、铜锈环棱螺和霍甫水丝蚓。群落的平均生物密度为52.6个/m2，平均生物量为65.1g/m2，其中软体动物平均密度和平均生物量最高，摇蚊类次之，寡毛类最低。对比相关数据，近10余年洪泽湖底栖生物的种类和数量均有明显减少。

二、藻类水华发生可能性分析

（一）成因分析

2009年7月在成子湖发生了蓝藻聚集的现象，水面泡沫呈绿色，藻密度很大，皆在200×104个/L以上，最大值在成河乡西，达2100×104个/L。这次蓝藻暴发的主要原因表现在几个方面：①6月中旬后淮河入湖水质处于历史最差，造成洪泽湖短期内总磷、总氮急剧升高；②较高的气温为藻类生长提供适宜条件；③较小的风速、波浪有助于蓝藻向表层上浮、扩散；④成子湖区域水流动性差，交换缓慢。造成成子湖“蓝藻水华”的另一原因，还与大量水草腐烂有关，成子湖有200 km2水生植物，夏季大量水生植物腐烂导致水体营养盐急剧上升，为藻类的繁殖提供了充足条件。

2011年7月，在洪泽湖三河闸区域也监测到了蓝藻水华的发生，优势种属为微囊藻属，总藻密度达到了3237.5×104个/L。这是由于阻水性建筑物造成湖水吞吐受阻，水域的封闭度增大，水体流速减慢，氮磷营养盐更易滞留，加之水温光照条件适宜，使藻类局域性大量繁殖，形成水华。

（二）区域分析

通过冗余分析（redundancy analysis，RDA）、 典 范 对 应 分 析（canonical correspondence analusis，CCA）和Pearson相关性分析，明确了洪泽湖浮游藻类生长的主要驱动因子是温度和氮磷营养盐。根据水文条件和水生态状况的不同，洪泽湖可以分为3种类型的湖区：过水通道（从淮河入湖口至入江水道）、湿地保护区和成子湖区，见图2，它们表现出了不同类型的水生态问题，因此水华发生的可能性也存在差异。

图2 洪泽湖三种类型湖区示意图

1.过水通道

在淮河入湖口和入江水道之间，由于水量大（尤其是汛期），流速快，成为过水通道。一方面过水通道区域极易受上游淮河污染的影响，但另一方面由于换水率高，决定了其即使在高氮磷浓度情况下，发生大规模蓝藻水华的可能性仍较小。

2.湿地保护区

洪泽湖是典型的湖泊型湿地，西部上游湖区岗洼、湖湾交错分布，形成了陆地湿地相连、类型丰富的生态环境，有着丰富的湿地生物资源，是鱼类栖息、产卵、繁育的理想场所，是渔业资源最集中的水域。在洪泽湖范围内，已批准建设的湿地保护区有两个，分别为“江苏泗洪洪泽湖湿地国家级自然保护区”和“江苏淮安洪泽湖东部湿地省级自然保护区”。洪泽湖上游湿地对改善洪泽湖水环境质量、维持湖泊水生态系统健康具有十分重要的意义。湿地保护区内水体总氮和氨氮均比较低，发生大规模水华的可能性也较小。

3.成子湖区

成子湖区过水流速缓慢，北部含沙量较低。该湖区营养水平在洪泽湖整个湖区中最高，夏秋季节蓝藻门的微囊藻属成为优势种属，为常见水华指示蓝藻，因此在光照、温度和风力条件适宜时，具有发生局部水华的条件。

（三）结论

洪泽湖在夏秋季节微囊藻属成为优势种群，其整体上属于过水性湖泊，湖泊换水频率较高，在高温季节其水量充沛，换水频率高，不容易出现蓝藻等藻类大量繁殖情况，在不断改善其水质的情况下，洪泽湖暴发蓝藻水华的可能性较低。但在特定的气象水文条件下，如水体流动性降低、降水量持续偏少、温度长时间偏高或者风力作用利于蓝藻聚集时，局部水域存在水华发生的可能性，尤其是成子湖区域和河闸区域。

研究表明，部分蓝藻在冬季会下沉到底泥表面进行越冬。春季随温度升高，底泥中的蓝藻群体开始进入水体中，逐渐复苏上浮。由此，应该在蓝藻越冬休眠或者春季复苏这些藻类生命过程中最薄弱的环节，在藻类大量复苏生长前对其进行消减。针对洪泽湖成子湖区域，藻类大量繁殖形成水华之前，应采取更加有针对性的措施抑制蓝藻的生长。在蓝藻大量生长的阶段，可采用扰动法、曝气气浮法，使表层蓝藻进入底层，光照和温度受限制而无法扩增，同时表层水温降低，不利于快速扩增，实现对蓝藻大量生长阶段的有效抑制。

三、防治措施及建议

（1）建立保护区，保护和修复湿地资源。洪泽湖一级保护区为湖体、沿湖岸5km区域、入湖河道上溯10km及沿岸两侧各1km范围；二级保护区为主要入湖河道上溯10～50km及沿岸两侧各1km范围；其他地区为三级保护区。一级保护区内，严格禁止新建各类污染工业项目、集中式畜禽养殖场、围湖造田、开山采石和从事水上餐饮经营活动，禁止采用有毒农药。2006年，泗洪洪泽湖湿地保护区升级为国家级湿地保护区，至2009年，保护区湿地面积已扩大到75万亩。

（2）严格污染源控制，减少外源污染负荷的进入。坚决取缔沿湖污染的企业，有效控制沿湖农业面源污染，积极推行生态农业，减少农药和化肥的施用量，从源头减少和杜绝营养负荷的进入，保护洪泽湖水质安全，避免蓝藻水华的发生。

（3）实施“退养还湖”，限制围湖及过度捕捞行为。数据显示，2005～2009年洪泽湖共压缩养殖面积近7万亩，生态系统平衡得到了有效恢复。

（4）发展科学的生态养殖模式，积极推广轮养、休养。经过多年的努力，以众多科研院所作科技支撑，以本地龙头企业作典型示范，生态养蟹已经成为遍及沿湖乡镇的主流养殖模式。生态养殖模式与湿地保护区有效地修复了洪泽湖区域的生态系统■