王晓媛;江波;杨梦斐;毕雪
【摘 要】巢湖是全国五大淡水湖之一,是长江下游重要的生态湿地,具有多种重要生态功能.采用配对样本T检验、Mann-Kendall非参数检验和单因子评价法分别对巢湖水位变化趋势、9个常规监测点的水质监测数据及5个补充监测点的监测数据进行分析评价.结果发现:(1)巢湖水位近年来显著抬升,且11月至次年6月水位表现为显著或极显著增加趋势.巢湖水位显著抬升能明显扩大湖泊环境容量、提高水体自净能力、促使江湖生物交换,对减轻水体富营养化、抑制湖区蓝藻暴发、改善水环境质量具有重要作用.(2)巢湖水质总体较差,主要污染指标为TN、TP、氨氮.其中,氨氮超标与城镇生活污水和工业废水等点源污染排污有关,TN和TP超标与农村生活污水、农田退水、畜禽养殖等面源污染及城镇生活和工业废水等点源污染排放有关.在对巢湖水位现状及变化趋势、水质及污染源现状、湿地资源现状及巢湖主要环境问题分析的基础上,提出了相应的生态环境保护对策,对于巢湖水环境治理和生态保护具有重要的意义. 【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2018(049)017
【总页数】7页(P24-30)
【关键词】水位变化;水质分析;环境现状;保护对策;巢湖
【作 者】深圳欢乐谷门票优惠王晓媛;江波;杨梦斐;毕雪
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【作者单位】长江水资源保护科学研究所,湖北 武汉430051;长江水资源保护科学研究所,湖北 武汉430051;长江水资源保护科学研究所,湖北 武汉430051;长江水资源保护科学研究所,湖北 武汉430051
【正文语种】中 文
【中图分类】X171
巢湖是我国五大淡水湖之一，是长江下游重要的生态湿地，具有工业用水、农业灌溉、防洪、渔业、旅游等多种功能，对于安徽省社会经济发展和现代化建设具有重要意义[1]。20世纪50年代初，巢湖生态环境良好。20世纪80年代以来，伴随着人口增加和流域社会经济的快速发展，污染物排放总量急剧增加，逐步积累的污染负荷超出了巢湖水体的承载能力，导致巢湖生态平衡受到破坏，富营养化加重，湖泊功能部分丧失[1-3]。
福清天气预报为加强巢湖治理与保护，促进巢湖休养生息，保护河湖环境，修复流域生态，支持区域发展，近年来国家及安徽省编制和批复了巢湖水污染防治等相关规划，全面加快推进巢湖生态保护修复工程建设。2003，2004年，国家先后启动了“巢湖底泥疏浚工程”和“湖滨带生态恢复工程”[3]。2008年，安徽省水利院编制了《巢湖流域水环境综合治理总体方案》并上报国务院，启动了巢湖水污染综合治理与水环境系统保护。2011年，针对控制断面水质不达标、湖区蓝藻爆发和河湖水质污染加重的趋势，安徽省水利院编制了《巢湖治理与保护总体策略和行动计划》，提出了“控制增量、消减存量、扩大容量”的核心思路和“治污、复苏、养生”的实施步骤。2012年5月，环境保护部、国家发展改革委、财政部和水利部等4部委联合印发的《重点流域水污染防治规划(2011-2015)》明确了巢湖水质治理目标，其中西半湖水质控制目标为：TP≤0.12 mg/L，TN≤2.1 mg/L，其余指标达到Ⅳ类；东半湖水质控制目标为TP≤0.07 mg/L，TN≤1.0 mg/L，其余指标达到Ⅲ类。自2012年以来，安徽省按照“实施一批、储备一批、谋划一批”的总体要求，在优化空间布局、调整产业结构、严格环境准入、关闭污染企业、发展循环经济的同时，环巢湖生态保护修复工程交叉进行、逐步深入、统筹推进。从治理与保护效果上看，巢湖富营养化水平有所减轻，水污染防治取得了初步成效。
巢湖水环境问题复杂且水质时空变化较大，即使采取最严厉的污染源治理措施和最严格的污水排放标准，仍存在一定规模的刚性污染负荷基数，加之流域本底氮磷污染负荷的自然贡献，入湖TN、TP负荷超出巢湖可承载的水环境容量。本文在分析巢湖生态环境现状和主要环境问题的基础上，提出了巢湖生态环境保护对策，对于巢湖水环境治理和生态保护具有重要的意义。
1 巢湖流域概况
巢湖流域总面积134 86 km2，其中巢湖闸以上来水面积9 153 km2，主要支流杭埠河、丰乐河、派河、南淝河、柘皋河、白石天河、兆河等呈放射状注入巢湖，经湖泊调蓄后由裕溪河注入长江。巢湖流域涉及合肥、芜湖、六安、安庆、马鞍山等5市16个县区。流域总人口1 021万人，国内生产总值近3 120亿元，也是安徽省经济社会发展水平较高地区，是安徽省实施“圈带”区域发展战略的重要支点，具有引领安徽省发展、加快安徽崛起的重要作用。
2 巢湖生态环境现状
2.1 巢湖水位现状及变化趋势
2.1.1 巢湖水位现状
巢湖湖底高程一般3.1～4.1 m，蓄水位6.1 m时，水面面积755 km2，湖容约17亿m3，为典型的浅水湖泊，具有蓄洪、供水、水产等功能。历史上巢湖与长江自然沟通，其水位随江水涨落而变化，长江发生洪水时湖水排泄不畅或江水倒灌，进入枯水季节时则湖水回落长江，水旱灾害极为频繁。自建巢湖闸(1963年)和下游入江河道裕溪闸后，巢湖水位涨落除受流域自身来水影响外，还取决于长江水位和巢湖闸、裕溪闸的控制运用。
巢湖现状多年平均水位为6.64 m(1963～2015年)，其中汛期水位(5～10月)6.98 m，非汛期水位6.29 m。根据巢湖闸上多年逐日水位观测数据，巢湖水位在7，8月份不断上涨，9月份达到最高值，并且开始逐渐下降，次年2月29日左右多年日均水位降至最低(图1)，巢湖历年最高水位10.87 m，最低水位4.57 m。
2.1.2 巢湖水位变化趋势
浅水湖泊水位波动主要受区域气候变化和人类活动的共同影响[4]。自1963年建闸以来，巢湖水位波动受人为调控和长江水位共同影响。水位不仅是调节自然湖泊生态系统结构和功
能的重要参数[5]，也是影响湖泊水动力学过程、化学过程和生态过程的重要湖泊水文因子[6]。水位通过影响水的持留时间、浮游生物生长、能量流动及对营养物质进行稀释影响湖泊水质[7-8]，是政府实施水资源管理的重要控制因子[9]。水位得到有效保障，能明显扩大湖泊环境容量、提高水体自净能力、促使江湖生物交换，对减轻水体富营养化、抑制湖区蓝藻暴发，改善水环境质量具有重要作用。Wu等[9]研究表明：水位对鄱阳湖水质具有正面影响。Liu等[10]研究表明：在高水位情况下，径流的水质要比低水位情况下好。因此，深入分析建闸后巢湖的水位变化特征对巢湖水位管理和调控，改善水质具有重要作用。
图1 巢湖多年逐旬水位变化Fig.1 Annual every ten-days water level of Chaohu Lake
将巢湖闸上实测水位按1963～1980，1981～2000，2001～2015年分成3个时间段分析巢湖水位变化情况，对应的多年平均水位分别为6.29，6.65 m和7.05 m(图2)。
图2 巢湖不同时期多年逐旬水位变化Fig.2 Annual every ten-days water level of Chaohu Lake in different periods
采用配对样本T检验对3个时期的水位进行差异性检验。采用Mann-Kendall非参数检验对19
63～2015年水位变化趋势进行检验。配对样本T检验主要用于对配对样本均数进行比较，常常用于对同一观测对象在不同时间观测结果的比较[11]。Mann-Kendall趋势检验法是一种非参数检验方法[12-13]，该方法不需要假定数据的分布形式，对奇异值和缺失值也不敏感，被广泛应用于水文数据单调变化趋势分析[14-15]。
根据T检验分析结果：2001～2015，1981～2000，1963～1980年3个时期的水位有极显著差异(p<0.01)，表现为2001～2015的水位极显著高于1981～2000年(p<0.01)的水位，1981～2000年的水位极显著高于1963～1980年(p<0.01)的水位，表明巢湖水位近年来显著抬升。根据趋势检验和季节性趋势检验结果，巢湖11月至次年6月水位表现为显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)增加趋势(表1)。
表1 巢湖水位变化趋势检验结果Tab.1 Check results of water level tendency of Chaohu Lake月份水位斜率Z值/m月份水位斜率Z值/m10.0316.385∗∗70.0161.73620.0316.932∗∗80.0161.49930.0276.456∗∗90.0161.91040.0236.093∗∗100.0081.32650.0163.585∗∗110.0183.386∗∗60.0152.344∗120.0285.477∗∗
2.2 巢湖水质及污染物排放现状
2.2.1 水质现状
采用单因子评价法对巢湖9个常规监测断面2015年1月～2016年7月的水质监测数据及5个补充监测断面2015年的监测数据进行评价(表2和图3)。
表2 巢湖水质监测断面经纬度信息Tab.2 Position information of water quality monitoring cross-section of Chaohu Lake序号监控断面经度/(°)纬度/(°)1新河入湖区117.318331.59302西半湖湖心117.375431.64443巢湖坝口117.822131.59334巢湖船厂117.717831.62375东半湖湖心117.619331.51866忠庙117.462331.57787兆河入湖区117.547231.43388黄麓117.626531.59799湖滨117.431731.670710派河入湖区117.306931.664411南淝河入湖区117.400831.673312塘西港口外117.339731.705313杭埠河入湖区117.405031.541914白石天河入湖区117.459231.4692
注：序号为10～14的监测断面为补充监测断面。开封一日游
评价指标包括：pH、溶解氧、CODMn、生化需氧量、氨氮、TN、石油类、挥发酚、汞、铅、化学需氧量、TP、铜、锌、氟化物、硒、砷、镉、六价铬、、阴离子表面活性剂、硫化物、透明度、叶绿素a等24项指标。根据评价结果，常规监测断面中，西半湖的湖滨、新河入湖区、西半湖湖心、忠庙等断面评价结果均为Ⅴ类至劣Ⅴ类，主要污染指标为
TN、TP。东半湖的巢湖坝口、巢湖船厂、黄麓、东半湖湖心、兆河入湖区等断面水质类别为Ⅲ类至劣Ⅴ类，枯、平、丰水期评价均以Ⅲ类至Ⅳ类水质为主，主要污染指标为TN、TP(图4)。
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图3 巢湖水质监测断面Fig.3 Water quality monitoring cross-sections of Chaohu Lake
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