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摘要：华阳河湖群是闸控、通江、高浊度、浅水型湖泊群，其水情变化独特，总磷浓度持续偏高的现象引起研究人员的关注。本文针对华阳河湖群总磷浓度长期超标且与自动站监测数据不一致等问题进行了探讨，并对十四五期间的控制措施提出了一些建议。

关键词：华阳河湖群 总磷浓度 偏高 成因

1 研究区域概况

1.1 地理位置

华阳河湖群被世界自然基金会确认为长江中下游三处最重要的湿地区域之一，具有涵养水源、净化水质、调蓄洪水、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。华阳河湖群分为龙感湖、大官湖、黄湖和泊湖，流域总面积5511km2，地理坐标介于东经116°04′29.2″至116°32′19.8″，北纬29°52′48.8″至30°08′7.6″之间。华阳河湖群流域的地理信息见图1。

1.2 气象气候

华阳河湖群属北亚热带湿润季风气候区，年均气温16.6℃，年均降雨量1307.2mm;风向受地形的影响，多刮东北风（冬季）和西南风（夏季），平均风速3.1-3.2m/s，风速在晚冬至初春最大，秋季次之，夏季为最小。

1.3 自然资源

华阳河湖群以草型生态系统为主，丰富的植被孕育了多种浮游动物、底栖动物和脊椎动物。华阳河湖群内的宿松县已探明的磷矿石储量2700万吨，居安徽省之首。

1.4 土壤现状

由于长期施用农药、化肥，且用量逐渐增多，同时城市生活用水及工业废水渗入地下，造成了华阳河湖群局部区域土壤污染。农业部门开展的地力监测表明，区域内土壤肥力变化较大，土壤有机质下降，全磷、速效磷上升。

1.5 水产养殖

华阳河湖群是安徽省重点渔业产区之一，可养殖水面560 km2，光、热、水等自然资源有利于发展渔业，鱼类种类繁多，河蟹、虾、鳖等名优水产品享有盛名。2017年之前，大部分湖泊除了船只通行的航道外，湖面几乎完全被围网设施所覆盖。为规范渔业养殖，遏制过度养殖造成的湖泊水体污染态势，2018年底前拆除了湖泊水面的围网。

2 湖泊基本信息及特征

2.1 龙感湖：水位15.0 m时，长29.5 km，围垦后面积316.2 km2，平均水深3.78 m，蓄水量11.96×108 m3。

2.2 黄大湖：水位15.0 m时，长26.0 km，围垦后面积299.2 km2，平均水深3.94 m，蓄水量11.79×108 m3。黄大湖四周无河流直接入湖，主要承纳龙感湖来水补给，调蓄后注入泊湖，然后经华阳闸排入长江。

2.3 泊湖：跨宿松、太湖和望江县，水位15.0 m，长22.0 km，围垦后面积180.4 km2，平均水深4.41 m，蓄水量7.94×108 m3。

2.4 季节性水位变化

为防止江水倒灌，华阳河湖群出湖河流建设了华阳闸与杨湾闸，该湖由自然通江湖泊变成了闸控通江湖泊。华阳河湖群逐月水位变化如图2所示，1-3月为枯水期，4-6月为涨水期，7-9月为丰水期，10-12月为退水期。

2.5 湖泊围垦情况

随着华阳河湖群周边经济发展和人类生产活动加剧，部分湖滨带被开发利用，围湖造田现象非常普遍，导致原有动植物的生存环境丧失，沿岸的水土流失日益严重，湖滨带水生与湿生植物区域逐步萎缩，生态结构破坏严重。一方面导致大量的氮、磷营养元素未经过净化进入湖泊引起水体富营养化，另一方面生物多样性降低，水环境生态服务功能弱化。

3 湖群水生态现状

3.1 数据来源

华阳河湖群设有龙感湖、大官湖、黄湖、华阳河入江口4个国控考核断面及二郎河入湖口等7个国控非考核或省控监测断面。相关站点信息见表1。龙感湖、黄湖、大官湖国控考核断面设有自动监测站点，高频监测湖泊水体水质状况。

3.2 入湖河流水质类别评价

2016至2021年二郎河与凉亭河（华阳河湖群入湖河流）的年均水质维持在地表水Ⅱ类标准水平;2016和2017年华阳河入江口（出湖河流）断面水质均为Ⅱ类，近4年水质为Ⅲ类，具体见表2。

3.3 湖泊水质状况

3.3.1 磷浓度年际变化

2016—2017年大官湖和黄湖国控断面水质年均类别符合地表水Ⅲ类标准要求，龙感湖水质类别处于Ⅳ类;2018—2021年，3个国控断面水质年均类别皆为Ⅳ-Ⅴ类，主要超标因子为总磷。除泊湖外，其他国控非考核和省控断面水质均不能稳定达到地表水Ⅲ类标准，近几年都呈现轻度污染的特征，主要污染因子为总磷。

3.3.2 磷浓度季节变化

华阳河湖群总磷浓度季节性变化较大，表现为秋季<夏季<春季<冬季，总磷浓度实时值变化范围为0.014-0.297 mg/L，龙感湖与黄大湖总磷浓度空间变幅大于泊湖。秋季与夏季总磷浓度较低，秋季总磷浓度均值变化范围为0.022-0.048 mg/L，夏季总磷浓度均值变化范围为0.023-0.110 mg/L;春季与冬季总磷浓度较高，春季总磷浓度均值变化范围为0.078-0.089 mg/L;冬季总磷浓度均值变化范围为0.087-0.183mg/L。

4 华阳河湖群总磷污染解析

4.1 污染源汇总分析

华阳河湖群总磷的入湖负荷包括外源和内源两大部分，其中外源磷的主要来源包括工业源、生活源、畜禽养殖、农业面源以及水产养殖。以2019年为例，分析华阳河湖群外源磷污染汇总情况可知，水产养殖、畜禽养殖和生活源为外源磷的主要来源，各占39.27%、27.60%和27.55%;其次是农业面源和工业源，各占4.96%和0.42%。

《华阳河湖群总磷波动成因解析与控制策略研究报告》（以下简称《研究报告》）对总磷的来源进行了细致的解析，结果显示全年内源磷动态释放量远高于外源磷入湖量，内源贡献占比甚至超过98.0%。华阳河湖群春季和冬季水位较低、湖水较浅，遥感反演结果显示春季和冬季的沉积物再悬浮强度要远高于夏季和秋季，这也是造成夏季和秋季的总磷浓度要明显低于春季和冬季的主要原因。

4.2 湖泊内源磷动态释放分析

4.2.1 数据来源

自动监测数据来源于龙感湖、大官湖、黄湖三个国控水站，总磷的监测频率为每4小时1次，浊度为每小时1次;逐日风速、风向数据来源于国家气象数据共享平台。

4.2.2沉积物再悬浮过程分析

《研究报告》表明，风浪扰动下沉积物再悬浮会引起内源营养盐的动态释放，显著增加水体中的颗粒态磷浓度。一次完整的沉积物再悬浮及内源释放过程会随着风浪扰动的增强而增强，呈现悬浮颗粒物浓度先上升后下降的状况。将风浪扰动前相对平静的状态下总磷浓度作为背景浓度，悬浮颗粒物和总磷浓度明显升高的时刻作为沉积物再悬浮及动态释放的起始时刻;风浪扰动后相对平静，悬浮颗粒物、总磷浓度相对平稳或恢复到扰动前水平的时刻作为沉积物再悬浮及动态释放的结束时刻。

4.2.3 风速、风向、浊度与总磷的关系

分析2019年9月15日—12月30日风速、风向与龙感湖浊度、总磷浓度变化的时间序列，结果显示浊度与总磷浓度存在明显的同步性，总磷浓度随浊度同步变化，观测期内浊度有几个明显的先升后降的过程，风速同样呈先升后降的特征，且风向相对稳定（东北风）。在一个相对稳定的风向下，浊度和总磷浓度随风速的增加而略有滞后的上升;风速减小后，浊度与总磷浓度会随之下降，呈现出明显的再悬浮及内源磷动态释放过程。

5 华阳河湖群总磷浓度偏高成因分析

（1）风浪扰动下的沉积物再悬浮及内源磷动态释放是湖泊总磷浓度剧烈波动的决定性因素

华阳河湖群由于长期大面积人工围网养殖及其投饵投肥，造成湖泊底泥中磷等营养盐含量富积，加上水位年内波动大、沉积物粒径偏小、水生植被较少等特征，在风浪扰动下，极易发生沉积物再悬浮及内源磷动态释放现象。《研究报告》揭示：风浪扰动下的沉积物再悬浮会携带颗粒磷进入水体，此过程中溶解态的磷浓度变化幅度不大（0.02-0.06mg/L），总磷浓度主要受再悬浮的水中颗粒磷浓度影响。

（2）风向与水深是湖泊总磷时空变化的重要因素

华阳河湖群常年主导风向为东北风，此风向下的黄湖及龙感湖属于相对开阔水域，易形成波浪，《研究报告》显示黄湖沉积物再悬浮的强度最强，龙感湖再悬浮强度其次;龙感湖、大官湖、黄湖均表现出春季和冬季再悬浮强度高于夏季和秋季的特点，这主要与湖泊一年内的水位（水深）变化有关;秋季龙感湖仍具有一定的内源磷动态释放强度，这是由于龙感湖处于湖泊群的上游，受纳湖北黄梅县及安徽宿松县来水，而且湖水相对较浅。

（3）前处理差异是自动监测数据与采测分离数据不一致的重要原因

2017年印发的《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书》和2020年最新印发的《关于印发<地表水总磷现场前处理技术规定（试行）的通知>》均对地表水采样后的前处理做了详细的规定：水体浊度≤200NTU，总磷测定前要自然沉降30min后取上清液;浊度在200-500 NTU，总磷测定前要自然沉降60min后取上清液;浊度>500 NTU，总磷测定前要2000r/min离心2min取上清液。手工监测的前处理过程可以去除部分悬浮物及其携带的颗粒磷，而现有的自动监测则无法做到，导致再悬浮频繁的春季和冬季，自动站实测总磷浓度要显著高于手工采测分离数据;其次，因华阳河湖群底泥以细颗粒为主，浊度与水体中总磷的浓度（尤其是颗粒态磷）成显著线性相关，受前处理影响极大，存在较高的随机性，总磷监测的异常波动结果不能准确的反映华阳河湖群水体水生态环境的真实水平。再者采测分离同样受天气影响，风浪较大的情况下，采样人员通常无法下湖，主要是在平静期采样，期间总磷浓度相对平稳。

表3至表5为2019年1月—2021年4月华阳河湖群水质自动监测不同浊度下总磷年均浓度与采测分离数据对比情况。结果显示，沉积物再悬浮过程中总磷和浊度有较强的关联性，以不同的浊度阈值剔除数据，自动站总磷数据随阈值的增加而升高。

6 下一步工作建议

6.1 十四五形势

十三五期间通过陆源控制、拆除围网等系列措施，华阳河湖群水生态环境质量有效提升。按重点流域十四五生态保护目标，华阳河湖群面临新的形势：一是跨省、市的流域联防联治机制没有明确，缺乏基于湖泊承载力的全流域社会经济发展与污染防控措施保障;二是针对大型浅水湖泊内源动态释放下的总磷波动情况，缺乏一套自动站数据与手工采测数据融合分析方法，对生态环境治理工作考核评价带来不确定性;三是为实现华阳河湖群“有鱼有草、人鱼和谐”，需要统筹实施湖泊水生植被重建、退田退塘还湖、湖滨湿地拦截面源、渔业结构调整等措施计划。

6.2 工作建议

6.2.1持续开展流域污染防控，推动落实联防联控

居民生活、农业面源、工业源、水产养殖污染负荷的排放对华阳河湖群造成的冲击，是导致丰水期龙感湖也不能稳定达到地表水Ⅲ类水质目标的重要原因。建议安庆市加强与上游流域污染防控合作，完善县城和乡镇废、污水收集处理设施，提高废、污水收集处理率;加强畜禽养殖污染和农业面源治理，提高畜禽养殖废、污水资源利用率;强化对养殖鱼塘晒塘排水的污染防治，减轻沿湖乡镇水产养殖污染负荷;共同推动流域污染负荷削减，尽快恢复草型湖泊生态系统;密切关注拆除湖泊围栏网后的湖泊生态系统演化过程，加强湖泊水资源、生态环境、渔业等管理，促进湖泊生态系统健康发展，保障湖泊水质的改善。

6.2.2 推动完善在线监测数据与手工数据的校订审核方法

《研究报告》中显示再悬浮过程中的颗粒磷占比最高可达90%以上。现有自动监测数据无法对高浊度地表水进行前处理，应推动完善自动监测数据与手工数据的校订审核方法以及手工监测前处理方法。

6.2.3 开展湖泊生态修复，推动完善以水生态系统持续恢复为目标的浅水湖泊水质考核评价体系

近年来，随着污染防治工作推进，华阳河湖群浮游动、植物的多样性及优势种都有所丰富，水生植物种类有所增加，水生态状况趋好。但湖群水生态系统仍相对脆弱，全湖沉水植物覆盖度低，无法发挥消减风浪和固持底泥的作用，现有总磷的监测结果不足以反映湖泊生态系统的实际状况。

建议安庆市以龙感湖为重点，布局实施水生植被恢复工程，以点带面，引导湖泊生态系统尽快恢复，推动国家完善以支撑水生态系统持续恢复的浅水湖泊水质考核评价体系，以溶解性总磷浓度替代总磷作为浅水湖泊的考核指标，或作为湖水较浅季节的替代性指标。

参考文献：

1、华阳河湖群总磷波动成因解析与控制策略研究报告 生态环境部华南环境科学研究所，中国科学院合肥物质科学研究院，安徽大学，2020年10月

2、范中亚，王文才，蒋锦刚等，华阳河湖群沉积物内源磷释放风险及控制策略，《环境科学研究》，2020年第5期

3、曾凯，王家生，章运超等，华阳河湖群水位变化对水质的影响，《长江科学院院报》，2020年第8期

4、吴奇丽，水位波动对华阳河湖群浮游植物群落结构的影响，合肥，《安徽大学》2018年第1期

5、秦伯强，朱广伟， 张路等，大型浅水湖泊沉积物内源营养盐释放模式及其估算方法--以太湖为例，《中国科学—地球科学》2005年第35期

作者简介：何龙飞（1976.02—），男，汉族，安徽桐城人，工学学士，研究方向：环境监测。