环太湖各水资源分区入出湖总氮负荷与浓度变化

李顺章 李思昊 陈彦彤 余海翔 王昱璋

摘要：

为明确环太湖各水资源分区入出湖总氮负荷与浓度的时空变化规律，基于2012～2018年环太湖各水资源分区水质水量监测资料，计算分析了各水资源分区年、季（蓝藻暴发期）尺度入出湖总氮负荷与浓度的年际变化及其负荷贡献率时空变化规律。结果表明：环太湖入湖总氮多年平均浓度明显高于出湖，各水资源分区年、季尺度入出湖总氮浓度的年际变化特征相似，总体而言，湖西区、浙西区、武澄锡虞区年、季尺度入湖总氮浓度明显高于阳澄淀柳区和杭嘉湖区，西太湖出湖高于东太湖出湖，入出湖水质均未出现显著改善。环太湖入湖总氮多年平均负荷远大于出湖，各水资源分区年、季尺度入出湖总氮负荷年际变化规律相似，湖西区、浙西区在环太湖入湖负荷中的贡献排名前两位，在出湖负荷中太浦河的贡献最大，蓝藻暴发期武澄锡虞区入湖总氮负荷对全年的贡献最大，蓝藻暴发期太浦河和望虞河出湖总氮负荷对全年的贡献受丰枯年份变化影响较大。

关键词：

水资源分区； 总氮； 水量加权平均法； 蓝藻； 太湖

中图法分类号：X524

文獻标志码：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.04.019

文章编号：1006-0081（2023）04-0115-08

0 引 言

太湖位于中国长三角地区，也是上海、苏州、无锡等大中城市的重要水源地。太湖时常暴发不同强度的蓝藻水华，严重威胁着供水安全，受到环太湖地区各级政府的高度重视和社会各界的广泛关注［1］。现阶段太湖营养过剩的状况还未得到根本扭转，较高的氮磷营养盐浓度导致蓝藻水华频发［2-3］。氮作为湖泊富营养化的重要控制因子之一，控制湖体总氮浓度一直都是治理太湖富营养化的重点［4-5］。程声通等［6］研究表明，太湖总氮污染物主要来自入湖河道输入，入湖河道总氮污染物输入量超过太湖总入湖负荷的80%，因此，严格控制入湖氮负荷与浓度是解决太湖水体富营养化问题的关键［7］，为此，亟需从不同时空尺度探明入出太湖总氮负荷与浓度的变化规律。已有学者开展了相关研究：吕文等［8］研究了太湖入湖总氮负荷的空间变化特征，认为西部、西北部湖区对应的入湖河道污染物浓度较大，湖心、东部、东南部湖区浓度较低。马倩等［9］探明了太湖入湖河道总氮浓度的年际变化特征，发现湖西区入湖河道总氮浓度与望虞河的总氮浓度之比为1.49～3.46，而望虞河入湖总氮浓度明显小于湖西区水体总氮浓度，表明“引江济太”工程调水引流的水质明显优于太湖湖西区入湖河道水质。吕文［8］、徐彬［10］等揭示了太湖入湖总氮负荷变化的影响因素，前者发现总氮入湖通量受水量影响，其低值和高值分别发生在2013年特枯年和2016年特丰年；后者的研究表明日均入湖水量与太湖氨氮自净能力呈现出一定的正相关关系，长期引调水可以提高太湖的氨氮自净能力。然而，值得一提的是，已有的相关研究较少以水资源分区为单位研究入出湖总氮负荷与浓度的变化，而且在时间尺度上也鲜少关注季尺度。因此，本文基于2012～2018年环太湖入出湖水量、水质资料，从年、季尺度深入解析了环太湖各水资源分区入出湖河流总氮负荷与浓度变化。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文中所采用的2012～2018年入出太湖水量资料依据江苏省水文水资源勘测局提供的环太湖水文巡测数据。入出湖河流水量的计算参考李琼芳等［11］的计算方法，规定入湖为正、出湖为负。本文中所采用的2012～2018年入出太湖主要河流的总氮资料分别由江苏省水文水资源勘测局无锡分局、常州分局、苏州分局提供，水质监测断面布设见图1。巡测段、站归类见表1。

1.2 研究方法

参考文献［11］，将环太湖区域划分浙西区、湖西区、武澄锡虞区、阳澄淀泖区、杭嘉湖区等5个水资源分区以及望虞河、太浦河两条主要河流（图1），并采用文献中污染物负荷和浓度计算方法，计算不同年份环太湖和不同水资源分区的入出湖总氮负荷与浓度，分析其年际变化规律；计算不同年份各水资源分区入出湖负荷在总入出湖的占比，解析不同水资源分区总氮贡献的年际变化；计算不同年份各水资源分区蓝藻暴发期（5～10月）入出湖总氮负荷与浓度以及其入出湖负荷在全年入出湖的占比，探明蓝藻暴发期各水资源分区入出湖总氮负荷与浓度以及对全年贡献的年际变化。

2 结果分析

2.1 年尺度

2.1.1 环太湖与不同水资源分区入出湖总氮负荷变化特征

环太湖和不同水资源分区入湖总氮负荷变化过程见图2（a）。从图2（a）可以看出，环太湖和不同分区入湖总氮年负荷虽均随年份变化而变化，但其年际变化特征不尽相同。环太湖、湖西区、浙西区总氮负荷年际变化较其他水资源分区的

更加显著，而且湖西区和浙西区的各年入湖总氮负荷要远高于其他分区，尤其是湖西区，更为突出。环太湖的入湖总氮负荷呈现出的年际变化规律与湖西区、浙西区相似，其年负荷第一大来源是湖西区，其次是浙西区。2012～2018年期间，环太湖、湖西区和浙西区的最大入湖年负荷值均出现在2016年，分别为53 278.10，34 983.30 t和14 729.20 t，2016年流域发生特大洪水，湖西区和浙西区的入湖水量显著增加［12］，导致这两区进入太湖的总氮负荷也显著增加；环太湖和湖西区的最小入湖年负荷值均出现在2013年，分别为33 600.16 t和22 752.05 t，而其他水资源分区却并非如此，这进一步表明环太湖负荷年际变化规律在很大程度上取决于湖西区的变化。对于具有引江济太功能的望虞河，通过其流入太湖的总氮年负荷在各水资源分区中是明显偏小的，表明各年由望虞河带入的总氮负荷非常有限。

环太湖和不同水资源分区出湖总氮负荷变化过程见图2（b）。从图2（b）可以看出，环太湖和不同分区出湖总氮负荷呈现出不一致的变化规律。环太湖、太浦河流出太湖的总氮负荷年际变化明显比其他水资源分区显著，而且两者的波动规律具有高度一致性。从太浦河流出太湖的年总氮负荷除了在2013年低于浙西区、阳澄淀泖区、杭嘉湖区，在其他年份均高于从其他分区流出太湖的年总氮负荷。2012～2018年期间，环太湖与太浦河的最大和最小出湖年负荷值（28 960.99 ，12 701.36 t和15 375.16 ，1 463.63 t）也分别出现在2016年和2013年，表明环太湖负荷年际变化规律在很大程度上取决于从太浦河流出的总氮变化。对于同时具有引排功能的望虞河，其年际波动特征与太浦河相似，其最大值与最小值出现的年份与太浦河完全一致。在流域降水量较小的年份，其排出太湖的总氮负荷也比较小，但在大水年份，其排出太湖的总氮负荷明显增加，如2016年，其出湖负荷仅低于太浦河。表明望虞河在大水年份通过排水有利于降低湖区总氮负荷。

环太湖、太浦河最大和最小出湖年负荷值出现的时间与环太湖、湖西区最大和最小入湖年负荷值出现的时间一致。根据林鹏等［12］研究，2012～2018年期间入出湖年水量最大和最小值分别发生在2016年和2013年，表明入出湖水量的大小对入出湖总氮负荷具有决定性的作用：对于入湖负荷，湖西区入湖水量具有决定性作用；对于出湖负荷，太浦河出湖水量具有决定性作用。对比环太湖入出湖总氮负荷，发现在2012～2018年间每年由入湖水流携带进入太湖的总氮负荷始终高于出湖水流带出的总氮负荷。

2.1.2 不同水资源分区入出湖总氮负荷对环太湖的贡献变化

不同水资源分区入湖总氮负荷对环太湖的贡献变化过程见图3（a）。从图3（a）可以看出，不同分区入湖总氮负荷对环太湖的贡献率虽均随年份变化而变化，但总体而言变化幅度不大。在所有年份中湖西区的贡献最大，平均而言，为70%～80%；浙西区的贡献位居第二，贡献率的平均值为20%～30%；其他水资源分区各年的贡献率明显小于湖西区和浙西区，均低于10%。2012～2018年期间，虽然湖西区2016年的入湖总氮负荷最大，但该年湖西区对环太湖的贡献率却低于其他年份，表明2016年其他水资源分区的贡献有所增加；浙西区最大年总氮负荷和贡献率出现的时间一致，均为2016年。湖西区和浙西区两区一共超过90%的贡献率表明，削减这两区的入湖总氮负荷是降低湖体氮负荷的关键。对于望虞河，通过其流入太湖的总氮年负荷对环太湖的贡献明显偏小，特别是2016年大水年，由望虞河带入的总氮负荷的贡献更是偏低。

不同水资源分区出湖总氮负荷对环太湖的贡献变化过程见图3（b）。从图3（b）可以看出，与不同分区入湖总氮负荷对环太湖的贡献率年际变化相比，不同分区出湖总氮负荷对环太湖的贡献率年际变化明显加剧，其中变化最剧烈的是太浦河，最大值（43.86%）出现在2016年，最小值（9.52%）在2013年；其次是浙西区，贡献率在8%～33%之间变化；再者是杭嘉湖区，其贡献率的变化范圍为10%～30%；排名第4的是望虞河，2016年贡献率最大（19.01%），2013年最小（4.35%）；剩余的其他两个水资源分区贡献率变化相对平稳得多，其中武澄锡虞区各年的贡献率总体明显偏小。2012～2018年期间，太浦河和望虞河的贡献率最大值和最小值出现的年份一致，但浙西区和杭嘉湖区的贡献率最大值和最小值出现的年份正好与太浦河和望虞河相反。表明太浦河和望虞河作为重要排水通道，在大水年2016年将水排出太湖的同时也增加了排出总氮负荷的贡献率。在小水年份2013年，浙西区和杭嘉湖区的出湖水量增加，也导致两区随水流排出的总氮负荷贡献率最大。由此可见，不同水资源分区年出湖总氮负荷贡献率的变化与来水情况紧密相关。

2.1.3 环太湖和不同水资源分区入出湖总氮浓度变化特征

不同水资源分区河流入出湖总氮平均浓度变化如图4所示。不同水资源分区河流入湖总氮平均浓度变化如图4（a）所示。从图4（a）可以看出，所有水资源分区各年入湖水质均较差，属于Ⅴ类或劣Ⅴ类，其中武澄锡虞区的入湖水质总体而言最差，杭嘉湖区的最好。从年际变化来看，除了杭嘉湖区的入湖水质未呈现明显改善外，其他水资源分区和环太湖均呈现出朝水质改善的方面发展，但改善效果仍有待大力提升。特别是入湖水量最大和次大的湖西区和浙西区，其总氮浓度一直维持在劣Ⅴ类，水质改善工作任重道远。湖西区和浙西区入湖水量大，再叠加其水质差，导致环太湖的平均总氮浓度也一致保持在劣Ⅴ类。从变化幅度来说，武澄锡虞区和阳澄淀泖区明显比环太湖和其他水资源分区显著。这两区在2014年出现特高值，这是因为：2014年武澄锡虞区7～8月入湖水量大，而其他月份入湖水量为零，再加上主要入湖河道武进港7月总氮浓度出现特高值（6.66 mg/L），导致水量加权法计算得到的总氮平均浓度大；阳澄淀泖区由于其主要入湖河流浒光运河4月总氮浓度出现特高值，同时该月降水较常年同期多45%，入湖水量骤增，最终导致水量加权平均的年入湖总氮浓度较高。在空间分布上，不同分区2012～2018年入湖总氮多年平均浓度由高至低排序依次为湖西区（3.79 mg/L）>浙西区（3.62 mg/L）>武澄锡虞区（3.59 mg/L）>阳澄淀泖区（2.57 mg/L）>望虞河（2.41 mg/L）>杭嘉湖区（2.30 mg/L）。从入湖河道总氮浓度的空间分布差异来看，湖西区、浙西区以及武澄锡虞区对应的太湖西部的总氮浓度高于太湖东部水资源分区，与文献［8］的分析结果一致。

不同水资源分区河流出湖总氮平均浓度变化如图4（b）所示。从图4（b）可以看出，与入湖水质相比，总体而言出湖水质明显偏好。除了浙西区各年出湖水质属于劣Ⅴ类，其他水资源分区各年出湖水质在Ⅲ～Ⅴ类之间变化。其中武澄锡虞区的出湖水质最好，阳澄淀泖区仅次于武澄锡虞区。从年际变化来看，除了阳澄淀泖区的出湖水质有所变差外，其他水资源分区和环太湖的出湖浓度变化都比较稳定。从变化幅度来说，武澄锡虞区和阳澄淀泖区明显比环太湖和其他水资源分区的显著。在空间分布上，不同分区2012～2018年出湖总氮多年平均浓度由高至低排序依次为浙西区（3.21 mg/L）>杭嘉湖区（2.00 mg/L）>太浦河（1.92 mg/L）>望虞河（1.68 mg/L）>阳澄淀泖区（1.23 mg/L）>武澄锡虞区（0.92 mg/L）。

2.2 季尺度

2.2.1 不同水资源分区蓝藻暴发期入出湖总氮负荷变化特征

不同水资源分区蓝藻暴发期（5～10月）入出湖总氮负荷变化过程见图5。不同水资源分区蓝藻暴发期（5～10月）入湖总氮负荷变化过程见图5（a）。从图5（a）可以看出，湖西区和浙西区蓝藻暴发期总氮负荷年际变化呈现出了与其年尺度的相似特征：年际变化远较其他分区显著，且其值远高于其他分区，湖西区尤其突出；2012～2018年期间最大值和最小值出现的时间也与年尺度的一致。表明这两个区的年尺度总氮负荷在很大程度上取决于其蓝藻暴发期的总氮负荷。对于望虞河，除了2013年小水年份在蓝藻暴发期通过加大从长江向太湖引水导致其总氮负荷有所增加外，其他年份的总氮负荷都很小。

不同水资源分区蓝藻暴发期（5～10月）出湖总氮负荷变化过程见图5（b）。从图5（b）可以看出，蓝藻暴发期内不同水资源分区出湖总氮负荷同样呈现出不一致的变化规律。太浦河的年际变化最为显著，其次是望虞河，再者是阳澄淀泖区，而浙西区、杭嘉湖区和武澄锡虞区的年际变化相对稳定。太浦河和望虞河蓝藻暴发期总氮负荷呈现出与年尺度相似的年际变化规律：太浦河和望虞河蓝藻暴发期总氮负荷的年际波动一致。2012～2014年期间太浦河蓝藻暴发期出湖的总氮负荷低于浙西区和杭嘉湖区，但在其他年份均高于其余分区出湖。太浦河和望虞河作为主要排水通道，2013年小水年排出太湖的总氮负荷最小（分别为1 126.68 t和332.10 t），但在2016年大水年，两者排出太湖的总氮负荷最大（分别为7 248.17 t和3 917.38 t），且该年望虞河仅次于太浦河。太浦河和望虞河的年际变化特征表明，其出湖总氮负荷的大小与不同来水量紧密相关。此外，望虞河蓝藻暴发期出湖的总氮负荷在一般年份通常比浙西区、杭嘉湖区和阳澄淀泖区小。对比蓝藻暴发期入出湖总氮负荷可以看出，在2012～2018年间每年由入湖水流携带进入太湖的总氮负荷始终高于出湖水流带出的总氮负荷。

2.2.2 不同水资源分区蓝藻暴发期入出湖总氮负荷对年负荷的贡献变化

不同水资源分区蓝藻暴发期入出湖总氮负荷对年负荷的贡献变化过程见图6。不同水资源分区蓝藻暴发期入湖总氮负荷对年负荷的贡献变化过程见图6（a）。从图6（a）可以看出，不同分区蓝藻暴发期入湖总氮负荷对年负荷贡献率的年际变化存在明显差异：望虞河最显著，浙西区、杭嘉湖区和阳澄淀泖区的年际变化显著程度相似，武澄锡虞区和湖西区相对稳定，武澄锡虞区各年的贡献率均高于其他分区。蓝藻暴发期入湖总氮负荷最大的湖西区对全年负荷的贡献率维持在50%左右，表明非蓝藻暴发期入湖总氮负荷对全年负荷的贡献与蓝藻暴发期的同等重要。杭嘉湖区、阳澄淀泖区、浙西区和望虞河蓝藻暴发期入湖总氮负荷对年负荷贡献率最大值均发生在2013年枯水年，说明2013年这些分区其他月份入湖负荷量有所减少。常规年份武澄锡虞区在非蓝藻暴发期闸门通常是关闭的，几乎没有总氮负荷流入太湖，仅在2016年大水年少量总氮负荷流入太湖。在2016年大水年，杭嘉湖区、阳澄淀泖区、浙西区、湖西区的贡献率为42%～73%，但望虞河小于30%，表明大水年蓝藻暴发期望虞河的贡献率明显低于枯水年份。2014年和2015年望虞河蓝藻暴发期从长江向太湖引水非常有限，其贡献率基本为零。

不同水资源分区蓝藻暴发期（5～10月）出湖总氮负荷对年负荷贡献的变化过程见图6（b）。从图6（b）可以看出，两个主要排水通道太浦河和望虞河的贡献率年际变化最显著，其次是武澄锡虞区，剩余3个水资源分区的年际变化比较平稳。在常规年份，太浦河蓝藻暴发期出湖总氮负荷对全年负荷的贡献率通常都小于50%，表明非蓝藻暴发期的出湖负荷贡献占主导作用；在2013年枯水年，其在蓝藻暴发期的贡献率达到最大（76.98%），表明非蓝藻暴发期的出湖负荷贡献随出湖水量的减少明显降低；在2016年大水年，其在蓝藻暴发期的贡献率接近60%，表明蓝藻暴发期的出湖负荷贡献随出湖水量的增加有所增加。与太浦河相反，望虞河蓝藻暴发期出湖总氮负荷对全年负荷的贡献率除了2013年在50%左右外，其他年份都明显高于50%，表明在非小水年份望虞河在蓝藻暴发期具有重要的排水功能，其在蓝藻暴发期排水量的增加导致其出湖总氮负荷对年出湖负荷的贡献率也提高。武澄锡虞区在蓝藻暴发期的贡献率在2016年最高，表明其在2016年大水年通过增加蓝藻暴发期排水量从而提高了贡献率。剩余3个水资源分区各年的贡献率在50%左右变化，表明不同来水年对其贡献率影响不大，蓝藻暴发期和非蓝藻暴发期对全年出湖负荷的影响比较均衡。

2.2.3 不同水资源分区蓝藻暴发期入出湖总氮浓度的变化

不同水资源分区蓝藻暴发期入出湖总氮平均浓度变化如图7所示。不同水资源分区蓝藻暴发期入湖总氮平均浓度变化如图7（a）所示。从图7（a）可以看出，所有水资源分区各年蓝藻暴发期入湖水质均较差，属于Ⅳ类至劣Ⅴ类，其中武澄锡虞区的水质总体而言最差，望虞河最好。从年际变化来看，武澄锡虞区和阳澄淀泖区的波动最大，其他水资源分区的变化相对稳定。值得一提的是，总氮负荷最大的湖西区和浙西区的浓度呈现稳中有降的趋势，但仍在劣Ⅴ类范围，水质提升仍然面临严峻挑战。自2015年，阳澄淀泖区的水质有所改善，但由于其对全湖的负荷贡献偏小，对降低入湖总氮负荷贡献有限。与其他水资源分区的水质相比，望虞河和杭嘉湖区的水质虽然偏优，但仍有提升空间。由于望虞河2015年蓝藻暴发期内没有入湖水量，图7（a）中望虞河的总氮浓度实际上是实测的总氮浓度的算术平均值（1.75 mg/L）。就不同水资源分区2012～2018年入湖总氮多年平均浓度而言，由高至低依次排序为武澄锡虞区（3.62 mg/L）>浙西区（3.37 mg/L）>湖西区（3.18 mg/L）>阳澄淀泖区（2.26 mg/L）>杭嘉湖区（2.17 mg/L）>望虞河（2.06 mg/L）。

不同水资源分区蓝藻暴发期出湖总氮平均浓度变化如图7（b）所示。从图7（b）可以看出，与入湖水质相比，总体而言蓝藻暴发期出湖水质明显偏好。除了浙西区和杭嘉湖区各年蓝藻暴发期出湖水质属于劣Ⅴ类，其他水资源分区的出湖水质在Ⅲ类至Ⅴ类之间变化，其中武澄锡虞区最好。在年际变化方面，除了浙西区的波动稍大一些，其他各区的变化相对稳定，但都没有改善的趋势。望虞河蓝藻暴发期出湖总氮浓度基本维持在Ⅴ类水质。太浦河的出湖总氮浓度总体上要低于望虞河但高于阳澄淀泖区。蓝藻暴发期不同分区的2012～2018年出湖总氮多年平均浓度由高至低依次排序为浙西区（2.96 mg/L）>杭嘉湖区（1.99 mg/L）>望虞河（1.56 mg/L）>太浦河（1.49 mg/L）>陽澄淀泖区（1.27 mg/L）>武澄锡虞区（0.82 mg/L）。

3 结 论

本文研究了2012～2018年环太湖各水资源分区入出湖总氮负荷与浓度变化，得到主要结论如下：

（1） 2012～2018年间环太湖入湖总氮多年平均浓度（3.62 mg/L）明显高于出湖的总氮多年平均浓度（1.78 mg/L）；湖西区、浙西区以及武澄锡虞区入湖总氮浓度明显高于太湖东南部的阳澄淀泖区和杭嘉湖区，西太湖出湖总氮浓度高于东太湖；与环太湖入湖总氮多年平均浓度相比，望虞河入湖总氮多年平均浓度（2.41 mg/L）明显偏低。

（2） 入湖总氮多年平均负荷（42 021.66 t）远大于出湖总氮多年平均负荷值（19 488.19 t），且各年环太湖入湖总氮负荷始终大于出湖；各年湖西区入湖总氮负荷对环太湖总入湖负荷的贡献最大，占比高达70%以上，其次是浙西区，占比在13%～28%之间变化；在出湖总氮负荷中，平均而言太浦河的贡献最大，占比达到32.10%；望虞河出入湖总氮负荷在丰枯年份差异较大，在2013年枯水年，其入湖的总氮负荷比其他年份的略高，而在2016年丰水年，其出湖的总氮负荷则明显高于其他年份。

（3） 蓝藻暴发期入湖总氮负荷所呈现出的特征与年尺度相似，其中湖西区与浙西区排名前两位，但蓝藻暴发期湖西区入湖负荷对全年的贡献并不突出，而武澄锡虞区对全年的贡献率最大。藍藻暴发期太浦河和望虞河出湖总氮负荷对全年的贡献率年际变化较大，主要受年际水量变化的影响。

（4） 蓝藻暴发期入出湖总氮平均浓度变化特征与年尺度相似，其中湖西区和浙西区入湖水质有所改善，但依然较差，其余水资源分区入湖水质改善不明显；所有出湖水质虽随年份波动，但没有明显改善势头。

参考文献：

［1］ 房振南，金科，王雪姣，等.长三角一体化生态绿色发展示范区主要河湖水质变化趋势分析［J］.水利水电快报，2021，42（4）：68-74.

［2］ 朱伟，谈永琴，王若辰，等.太湖典型区2010-2017年间水质变化趋势及异常分析［J］.湖泊科学，2018，30（2）：296-305.

［3］ 蔡梅，王元元，龚李莉，等.新一轮太湖流域水环境综合治理的思考和建议［J］.水利规划与设计，2021（2）：4-6，45.

［4］ 代倩子，张坤，徐彬.2014-2018年太湖梅梁湖和东太湖水质变化特征分析［J］.中国农村水利水电，2020（7）：82-84.

［5］ 秦伯强.浅水湖泊湖沼学与太湖富营养化控制研究［J］.湖泊科学，2020，32（5）：1229-1243.

［6］ 程声通，钱益春，张红举.太湖总磷、总氮宏观水环境容量的估算与应用［J］.环境科学学报，2013，33（10）：2848-2855.

［7］ 秦伯强，杨柳燕，陈非洲，等.湖泊富营养化发生机制与控制技术及其应用［J］.科学通报，2006（16）：1857-1866.

［8］ 吕文，杨惠，杨金艳，等.环太湖江苏段入湖河道污染物通量与湖区水质的响应关系［J］.湖泊科学，2020，32（5）：1454-1462.

［9］ 马倩，田威，吴朝明.望虞河引长江水入太湖水体的总磷、总氮分析［J］.湖泊科学，2014，26（2）：207-212.

［10］ 徐彬，顾苏莉，毛新伟.引江济太调水与太湖氨氮自净能力的相关性分析［C］∥中国水利学会.科技创新与水利改革——中国水利学会2014学术年会论文集（上册）.北京：中国水利学会，2014.

［11］ 李琼芳，许树洪，陈启慧，等.环太湖各水资源分区入出湖河流总磷浓度与负荷变化分析［J］.湖泊科学，2022，34（1）：74-89.

［12］ 林鹏，陈启慧，李琼芳，等.环太湖各水资源分区入出湖水量及贡献分析［J］.水资源保护，2021，37（3）：66-73.

（编辑：江 文）

Variation of inflow and outflow TN loads and concentrations of different water resources zones around Taihu Lake

LI Shunzhang，LI Sihao，CHEN Yantong，YU Haixiang ，WANG Yuzhang

（Dayu College，Hohai University，Nanjing 210098，China）Abstract：

To clarify the spacial-temporal variations of the total nitrogen（TN） loads and concentrations of Taihu Lake，based on the observed water quality and quantity data from 2012 to 2018，the TN loads and flow-weighted mean concentrations into and out of Taihu Lake were calculated，the annual and seasonal （cyanobacteria outbreak period） scale TN loads and concentrations of inflows and outflows and their contribution rates were calculated by water resources zones，then the paper analyzed the spacial-temporal variations of the TN loads and concentrations.The results showed that the average annual TN concentrations of the inflow rivers were significantly higher than those of the outflow rivers，and the inter-annual variation of TN concentrations of the inflow and outflow rivers were similar in all water resource zones.The inter-annual average TN load of the inflow rivers was much larger than those out of the lake，and the interannual variation patterns of annual and seasonal loads of TN into and out of the lake were similar in all water resource zones，the annual and seasonal TN concentrations of inflow rivers from Huxi，Zhexi and Wuchengxiyu zone were significantly higher than those from Yangchengdianmao zone and Hangjiahu zone，and the TN concentrations of flows out of west lake was higher than those from east lake，and the water quality of river around the lake was not significantly improved；The annual average loads of TN flowing into the lake was much greater than that flowing out of the lake，and the annual and seasonal variation patterns of TN loads of inflow and outflow rivers were similar in each water resources zone.The proportion of TN loads of inflow rivers from Huxi and Zhexi zone was first two among all zones，and the proportion of TN load from Taipu River was the largest.During the cyanobacteria outbreak period，The contribution of TN load of inflows during the cyanobacteria outbreak period to the whole annual TN load from Wuchengxiyu zone was the largest.The contribution of TN load from Taipu and Wangyu river during the cyanobacteria outbreak period to the whole annual TN load were greatly influenced by the variation of abundant and dry years.

Key words：

water resources zone； total nitrogen； weighted average method of water quantity； cyanophyta； Taihu Lake

收稿日期：

2022-05-01

基金项目：

国家自然科学基金面上项目（51879069）；大学生创新训练基金项目（202110294045）；江苏省水利科技项目（2018001）

作者简介：

李顺章，男，研究方向为水文与水资源工程。E-mail：2824119941@qq.com