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Assessment on eutrophication in Huizhou Xihu Lake and its restoration

惠州西湖富营养化现状评价及治理探讨


惠州西湖属于城市型浅水湖泊,本文通过历史和现状数据整理和分析,采用Carlson的营养状况指数(TSI)进行评判,表明惠州西湖处于富营养阶段。通过近几年的疏浚湖底沉积物、截流城市污水和换水等工程措施,惠州西湖水体总氮和总磷有所下降。目前西湖水生生态系统处于逆向演替的藻形湖泊时期,其水生植物受到严重破坏,湖水的透明度等指标没有得到改善。研究结果表明,今后惠州西湖应走生态修复途径,生态系统的恢复与重建和非点源污染控制是关键。

Huizhou Xihu Lake is a shallow city lake. Using the previous research data and preset data, we calculated Carlson trophic state index(TSI)in Xihu Lake. Results of the study show that Xihu Lake was hypereuthrophic, but the present water quality is better than several years ago. Some countermeasure should be adopted such as enforcing non-point pollution control, Xihu Lake aquatic ecosystem restoration.


全 文 :生态科学2004年5月第23卷 第2期 ECOLOGICSC ENCEMay2004,23(2):l56~l59
惠州西湖富营养化现状评价及治理探讨
李传红1,黄水祥2,彭俊杰1,朱文转3(I.剥怖环境科学研究所;2.惠州市环保局;3.酬怖环境技
术中心广东516001)
【摘要】 惠州西湖属于城市型浅水湖泊,本文通过历史和现状数据整理和分析,采用Carlson的营养状况指数(TSI)
进行评判,表明惠州西湖处于富营养阶段。通过近几年的疏浚湖底沉积物、截流城市污水和换水等工程措施,惠州西
湖水体总氮和总磷有所下降。目前西湖水生生态系统处于逆向演替的藻形湖泊时期,其水生植物受到严重破坏,湖水
的透I!JI度等指标没有得到改善。研究结果表明,今后惠州西湖应走生态修复途径,生态系统的恢复与重建和非点源污
染控制是关键。
关键词: 惠州两湖;富营养化;水生生态系统:修复
中图分类号:P343.3 文献标识码:A 文章编号:1008.8873(2004)02.156.04
Assessmenton u rophicationinHu zh伽XihuLakeanditsrestoration,LIchuan.hong,HUANGxi-hua,PENGjun-jie,
ZHUwenzhuan(1.ResearchlnstituteofEnvimnmentalScienceofHuizhou,2.EnvimnmentPmtectionBureauofHuizhou。
3.Environmental1’echnologvCenterofHuizhou,Huizhou51600l,C ina)
AbstractHuizhouXihuLal(eisashallowcitylake.Usingthepreviousresearchdata锄dpresetdata,wecalculatedCarlson
tmphicstateindex(TSI)inXihuLake.Resultsofthestudyshow【hatXihuLal(ewashypereuthmphic,butthepresentwa er
qualityisbetterh龃severalye rsago.SomecountemleasureshouldbeadoptedsuchaSenforcingno -pointpollutiOncontrol,
XihuLakeaquaticecOsystemrestoration.
KeyWords:HuizouXihuLake;Eutrophication;Aquaticec system:Restoration
惠州市位于J。’东省东南部,珠江三角洲的东北端,
东江的中下游地带。东江是珠江三大水系之一,水流
白东向西横贳市区,惠州属Ⅱ热带,年平均气温22.0
℃,年降水量1889mm。惠州西湖呈半月型镶嵌在市
区,西湖原是西枝江古河道,湖区周边多低山和丘陵,
流域东西长约3.2km,南北约9km,湖水水面面积
1.42km2,由丰湖、平湖、南湖、鳄湖和菱湖五个小
湖组成。海拔高度12.2m,平均水深1.5m,最大水
深3.0m,湖容210×l矿mj。
谣湖有五湖六桥十八景,以山水资源为主、融自
然景观和人文景观于一体,属于城市湖泊类国家风景
名胜区。随着城市的扩展,西湖处于城市的中心地带,
湖水来源除湖泊流域地区的地表径流和湖面降水外,
大部分来自城市工业和生活污水,在上个世纪八十年
代开始,每年春夏季节产生水华死鱼,湖水发臭。近
年,对惠州西湖已采取环湖截污、湖底沉积物疏浚和
开辟新水源等举措,西湖得到改善,但水体透明度
(SD)等景观指标没改善,与整治前相比反而有所下
降。因此,在研究惠州西湖目前的富营养化现状的基
础上,探讨磷湖治理中问题、原因和今后治理的重点
等显得十分必要。
l 惠州西湖富营养化监测分析
1.1 1984一1985年度监测结果
1984到1985年进行了为期一年的西湖水质监测,
监测项目有悬浮物(SS)、溶解氧(DO)、高锰酸钾
盐指数(CoDM。)、总磷(TP)、氰化物(CN‘)、总汞
(THg)和六价铬(C,)等7项指标,TP较高,达
浓度为O.268mg·L.1,见表l。
1.2 2000年2~5月监测结果
2000年2~5月在西湖布设6个监测点,进行了6次
采样分析,监测项目有总磷(TP)、总氮(TN)、五日
生化需氧量(BOD5)等7项,见表2,TP浓度下降
显著,为0.120mg·L-1,但TN浓度较高,达4.936
mg·L.1。1.32003年第四季度监测结果
2003年10~12月,对惠州西湖水质、湖底沉积
物、水生生物等进行了进一步监测,水质结果见表3,
TP、TN三个月平均浓度分别为0.116mg·L-1、O.92
mg·L.1。
调查表明,西湖浮游植物有78个种,主要是绿藻、
蓝藻、硅藻、裸藻、甲藻、金藻和隐藻,其中绿藻51
种,细胞密度最高达106个·L一:监藻lO种,细胞密
资金项目:广东省科技厅社会发展攻关项目资助【2002c316ll】和惠州市重
点科技项H资助【20029171
作者简介:李传红(197l—),男。硕士,工程师.主要从事环境规划和环
境评价研究,E眦il:lchhz@2lcn.com.电话0752.2167958
2004-03_03收稿,2004m5_02接受
万方数据
2期 李传红,等:惠州西湖富营养化现状评价及治理探讨 157
表1西湖水质监测结果(1984—1985年)(mg·L.I)
Thb1Waterqualityofl{uizhouWestLake(1984~1985)
SS DO CODM。 TP CN‘ THg Cr叶
30.76 6.54 11.64 0.268 O.0006 O.0006 0.04
说明:引自朱子义等,1996.二000年惠州西湖水质预测与对策研究【研究报告】NoIe:血ta仃omzHUzi·yietc.1996.waterQualityPredicting卸d
Counterrneasureofwestlakein2000【researchrepon】
表3西湖监测结果(2003.10~12)
Table3WaterqualityofHuizh帆W皓tLake(2003.10—12)项口一tem——石瓦石百—j型罨≤凳蔫叁}——石磊磊石百—卜石磊≤芋型蔷器嚣啬笋型胬季均值Quarteraverages
ss mg·L‘1 29.0—47 24~34 l5~24 39.60 28.8 20.3 33.O
SDm 0.20—O.35 0.35—0.40 0.25—0.40 0.28 0.39 0.32 23.7
cODM。mg-Lo4.23~lO 3.8—6.5 4.1~7.O 5.99 2.42 4.98 5.13
TPmg·Lo 0.079一O.2l O.03~O.07 0.14一O.2l O.136 0.046 0.165 0.116
TNm卫·L.1 0.30~1.17 0.7l—1.13 0.8l~1.48 O.60 0.94 1.23 0.92
chl.amg·mo14.3—36.1 2.58~36.0l 19.58~43 20.72 17.93 28.96 22.54
度最高达105个·L.1;硅藻8种,细胞密度最高
个·L-1:裸藻3种,甲藻4种,金藻和隐藻各1种,
藻细胞总数为446.85×104个·L-1。水生动物中发现
轮虫8种,枝角类3种、桡足类2种,个体较小。
2.西湖富营养化水平分析
2.1.评价标准的选取
评价湖泊富营养化的方法早期以综合评分法为
主,Carlson⋯根据透明度、总磷和叶绿素一a三种指标
发展一种简单的营养状况指数(∞phicstate
index,TSI)。TSI川数字表示,范围在0~100,每增加
一个间隔(如10、20、30、···)表示透明度减少一半,
磷浓度增加一倍,三种参数的营养状况见表4。TSI
用数字表示,范围在O~100,TSI<40,为贫营养;TSI
40~50之间为中营养化:>50为富营养,选取TP计
算惠州西湖TSI’结果见表5,目前惠州西湖TSI指数
>50,属于富营养化湖泊。
2.2惠州西湖富营养化变化趋势及现状水平分析
2.2.1上个世纪八十年代以来西湖富营养化变化趋势
TPl984~1985年均值为O.268mg·L.1,2000年
2~5月为0.120mg·L-1,2003年10~12月为O.116
mg.L~,呈现下降趋势;CODM。1984~1985年为11.“
mg·L_1,1990~2002年为4.46~10.48mg·L_1,2003
年10~12月2.42~5.99mg·L.1;TN2000年2~5月
为4.936mg·L1,2003年10~12月为0.92mg·L-1,
下降显著。
达105
从TP判定的惠州西湖TSI从上个世纪八十年代
期的83.54到2000年上半年的72.50,再到2003年
第三季度的72.08,表明从1997年开始到2003年惠州
西湖富营养程度下降,西湖环境状况得到一定改善。
2.2.2与国内其他城市湖泊比较将惠州西湖2003
年的数据与国内部分城市湖泊比较,TP、TP、SD、
DO、Chl.a和浮游植物等6项指标对比见表6。惠州
西湖大部分营养化指标普遍比其它湖泊要好,国内主
要城市湖泊的TP为0.083~O.97mg·L1,西湖为0.12
mg·L.1,Chl吨为43.23~239.53mg·m ,西湖为
22.54mg·m-’,TN为1.7~20.8mg·L-1,西湖为O.92
mg.L-1,Phytoplankton(浮游植物)为96.93~4988×104
个·L.1,西湖为446.85×104个·L.1。
总之,近年惠州西湖水质开始好转,与其他城市
湖泊对比,西湖富营养也不是很高,但目前西湖富营
养化状况仍处于富营养化阶段。
3西湖富营养化综合治理的方向探讨
3.1近年西湖治理工作回顾
从1998年以来,主要采取了三个方面的措施:
清理湖底沉积物、环湖生活污水截流和引郊区水库水
换西湖水。近年来的清理西湖淤泥55×104m3,2002
年底话湖环湖城市污水截流二【:程基本完成,95%
以上的西湖周边原本入湖的城市污水被纳入市政污水
收集系统,2000年开始新修建的郊区水库一红花湖开
万方数据
158 生态科学 23卷
表4 Carlson营养状况指数(TSI)参数值
TSI SDm TPug·L-1Chlaug·L1 TSI SDm TPug·L1Chlaug·L。
0 64 0.75 0.04 60 l 48 20
10 32 1.5 O.12 70 0.5 96 56
20 16 3 0.34 80 O.25 192 154
30 8 6 0.94 90 0.12 384 427
40 4 12 2.6 100 0.06 768 1183
50 2 24 6.4
表5惠州西湖TSI变化情况
Tab5CarlsonTSlofHuizhouWestLake
表6我国主要城市湖泊的营养状态‘2。I
r曼!坠鱼!旦!巳垒i!苎!垒!曼壁!丛璺i坠型!坠垒翌!璺鉴箜i望g垒i塑
杭州西湖HangzhouWestlake 0.17 8.28 56.58 0.55 3.1 2558.5
九江¨‘棠湖JiujiangGantanghu
长备南湖ChangchunNanhu
广州流花湖GuangzhouLiuhuahu
广州荔湾湖GuangzhouLiwanhu
滇池草海DianchiC aohaihu
武汉墨水湖WuhanMoshuihu
南京玄武湖NanjingXuanwuhu
惠州西湖HuizhouWestlake
始向西湖补给新鲜水,年补给量500×104m3。通过这
三项大的!一程,大幅度降低了西湖的污染负荷,特别
是西湖的营养盐量显著下降,TP下降到0.12mg·L1,
TN—F降到0.92mg·L1,CODM。为5.13mg·L‘。
3.2西湖目前存在的问题及产生的原因探讨
惠州西湖经过近年的大规模治理后,尽管水体得
到改善,但目前西湖仍处于富营养化阶段,另外,水
体透明度仍然较低,如西湖中的北半湖,目前透明度
0.30ITI左右,水色发黄,影响了西湖水作为城市景观
娱乐J1:=I水功能的发挥。原本富有生机的西湖水生生态
系统已经退化,外源营养物质输入量仍然较高,是造
成西湖目前现状的两个重要原因。
3.2.1西湖水生生态系统退化,处于逆向演替,自我调
:1y能力丧失 经过多次清淤和湖岸带建设,加上谣湖
周边人口密集,火量城市污染多年排放,西湖受到人
类强度干扰,现在西湖及湖滨带基本没有沉水植物、
挺水植物,湖泊退化成藻型湖泊,使西湖的生态系统
结构和功能发生根本性的改变,强湖历史上曾经有过
“湖溉田数百顷,苇藕蒲鱼之利【4l,’。水生生态系统,
特别是其中的水生植被有两种演替方式:原生演替和
逆向演替。水生境中的演替路径是藻类一沉水植被一
浮叶植被一挺水植被一沼生植被一陆生植被,原生演
替的结果是水生植被和水体的消失。逆向演替也称为
退化,演替方向与原生演替相反,其演替的结果是植
被结构趋于简化,生物多样性下降,环境干扰增加是
逆向演替产生的原因ⅡJ。
3.2.2通过城市暴雨径流和降尘、降水等途径进入西湖
的营养物质量仍较高 估算表明,每年通过降尘进入
西湖的量为11.69t,通过雨水进入西湖的水量270X
10aITl3,降水在降落前通过淋洗作用,将大气中污染
物带入湖泊。西湖位于城市中心,受排水管网设计限
制,暴雨产生的城市地表径流每年有50×104m3溢
流入湖。国内外多项研究表明,城市降尘和暴雨径流
中TN、TP等浓度较高,分别达到:3~10mg·L一、
28

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万方数据
2期 李传红,等:惠州西湖富营养化现状评价及治理探讨 159
表7城市暴雨径流和降水污染物浓度 mg·L+1
1垒垒坦! £壁!!堂垒堕竺壁坠竺!坐!垒丛壁坠垡坠!垒璺坠!塑望型坠曼!!坠!熊垒鲤!鱼坚望!望g:坠:
项日litem TP TN SS COD BOD5
+说明:引自万洪富等.珠海非点源污染及其控制研究.广东雀生态环境与土壤研究所【研究报告】.2002.5,57-64Note:datafromresearchreport:WAN
hong·fuetc.20001.5.non—pointsourcepollutioncontrolinZhuhai.57-64
0~0.6mg·L1,见表7。在截污和疏浚后,
西湖周边地带暴雨径流污染显得尤为重要。
3.3西湖寓营养化防治对策探讨
如何控制 观生态系统是可能的。
4结论
目前在两湖周边已基本完成截污工程,点源污染
基本得到控制。由于西湖湖滨区没有湿地等缓冲带,
氮、磷等城市面源污染输入仍是西湖水质的威胁,必
须尽快评价1卜点源污染负荷对西湖污染物贡献量火小
及其控制方法,如结合西湖周边地区的城市规划,开
辟湿地等净化缓冲带,暴雨径流经过过滤、沉淀后入
湖,可显著污染负荷。
惠州西湖水质保护是一项复杂的系统工程,在控
制好内、外源负荷的前提条件下,应致力于生态系统
的恢复与重建,水生高等植物(特别是沉水植物)的
恢复与重建是西湖水质得到改善并能稳定下去的关
键。沉水植物通过有效增加空间生态位、提供避难场
所、抑制生物性和非生物性悬浮物,改善水下光照和
溶氧条件,能缓冲营养循环速度和增加水体稳定性,
能有效提高水环境质量【5l。通过不断优化生态系统结
构,生态环境改善、水质保护和城市发展最大限度的
协调统一,建立起一个可持续发展的惠州西湖城市景
惠州西湖目前处于富营养化状态,通过近年的湖
泊整治措施,西湖水质有较大程度的改善,但景观娱
乐方面指标变化不大。目前西湖水生高等植物已不复
存在,在切实有效控制城市暴雨径流等外源污染负荷
的基础上,恢复和重建西湖水生生态系统尤为重要。
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(上接第155页)
表2翘嘴鳜细胞色素b基因中20种氮基酸的使用频率表
!垒垒圣垒望堂望Q璺!i堕!堡g望!曼!!箜竺!!塾兰苎:£垒竖璺垒!竺!!垒g鲤
垒!垒墨:!墨 £Z!Q:22垒!巳圣:!Q 鱼!坠!:曼兰旦!曼2:丝
Gly7.12 His3.17 lie7.39 t.ys2.37 Leu16.36
Met2.11 Asn4.75Pro5.28 Gin1.58 Ar92.11
璺!!垒:圣圣 坠!i:曼旦 型Z:三2 生圣:箜 塑i:塑
2.3结语
目前关于鳜类分子系统学研究目前仅有少量同工
酶的研究,本文对翘嘴鳜线粒体DNA细胞色素b基
因进行了报道,以期为研究鳜类种间系统关系提供了
新方法,也为确定翘嘴鳜的分类地位,保护翘嘴鳜种
质,进行我国翘嘴鳜的合理开发利用及种群遗传学打
下基础。目前我们正在全面收集国内鳜类样本,将测
定其它鳜类的细胞色素b基因序列,有关鳜类的分子
特征及进化生物学研究将给予进一步报道。以更好地
探讨鳜类系统学问题。
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万方数据
惠州西湖富营养化现状评价及治理探讨
作者: 李传红, 黄水祥, 彭俊杰, 朱文转
作者单位: 李传红,彭俊杰(惠州市环境科学研究所), 黄水祥(惠州市环保局), 朱文转(惠州市环境技
术中心,广东,516001)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2004,23(2)
被引用次数: 12次

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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_stkx200402015.aspx