抚仙湖近十年水质变化特征及保护措施初探

2021-12-09 01:05杨春艳李天翠施艳峰王英才施择
人民长江 2021年11期
关键词:总氮抚仙湖云南省

杨春艳 李天翠 施艳峰 王英才 施择

摘要:为了评价抚仙湖近10 a来水质变化状况,基于抚仙湖4个国控和省控断面(湖心、尖山、路居、哨嘴)的水质监测数据,分析了抚仙湖2011~2020年水质变化情况;并结合近10 a来的保护和治理工程项目的实施情况,总结已有治理的经验教训,提出了针对性的措施和建议。结果表明:抚仙湖整体水质能达到Ⅰ类水质标准,但近10 a间水质有逐步变差的趋势;叶绿素a和综合营养状态指数均呈现明显的上升趋势,透明度较10 a前有所降低,且出现局部湖区总氮、总磷接近Ⅱ类水质的现象;从空间变化看,湖心点位的水质整体优于其他3个近岸点位;从水期变化看,4个点位高锰酸盐指数在丰水期显著高于枯水期,除湖心外其他3个点位叶绿素a在枯水期显著高于丰水期;高锰酸盐指数和透明度受环境因子影响较为显著。研究结果可为保护西南地区最优质的淡水资源、制定流域水生态保护长远规划提供借鉴。

关键词:水质; 总氮; 总磷; 综合营养状态指数; 水质治理工程; 抚仙湖; 云南省

中图法分类号: X524

文献标志码: A

DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.11.008

0引 言

云南省湖泊多位于崇山峻岭之中,是云南省壮丽自然景观的重要组成部分。高原湖泊在维系流域生态平衡、满足工农业和生活用水、减轻洪涝灾害及维持物种多样性等方面具有极其重要的作用。抚仙湖系云南省九大高原湖库中水质类别为Ⅰ类湖库之一,是中国第二深水湖泊,也是中国内陆淡水湖中水质最好、蓄水量最大的深水型、贫营养分层淡水湖泊[1-2],具有防洪、灌溉、工业用水、渔业、生活用水及旅游等综合功能。抚仙湖蓄水量191.4亿m3,占云南省九大高原湖泊总蓄水量的68.2%,占全国淡水湖泊蓄水总量的9.16%,为中国淡水湖泊蓄水量的第三位,是云南省蓄水量最大的湖泊。保护好抚仙湖水质对于云南省水资源战略安全至关重要。

随着抚仙湖周围经济社会的快速发展,抚仙湖水质保护的压力进一步增加,湖泊水质稳定保持Ⅰ类水质目标不容乐观,浮游植物生物量在近20 a内增长了10.5倍[3],导致透明度降低[4],生态环境脆弱性初步显现[5],长期保持Ⅰ类水质目标的压力陡增。抚仙湖流域森林覆盖率较低,污染拦截和自净能力已不能适应水生态环境保护的需要[6]。

为保护抚仙湖,“十二五”以来,云南省进行了农业产业结构调整,鼓励和引导农民重点发展低污染种植品种;将抚仙湖流域内的磷化工企业全部搬迁至流域外,抚仙湖流域积极发展以旅游业、批发零售、交通运输、仓储及邮政、房地产、金融保险为主的第三产业;实施了环湖生态系统修复项目,如湿地建设、退田退房还湖工程、村落污水处理与澄江市污水处理厂管网不断完善、入湖河流综合治理工程逐步实施等。抚仙湖流域“十三五”期间主要规划实施了环湖生态系统修复项目、主要污染源控制项目、产业结构调整与污染减排项目、入湖河流清水产流机制修复项目、流域综合监管体系建设项目等。

本文旨在通过分析抚仙湖流域2011~2020年长期监测数据,对其水质变化情况及工程项目实施效果做出初步分析,为今后抚仙湖的水生态环境保护和治理提供技术支撑。

1材料与方法

1.1流域概况

抚仙湖(24°21′~24°38′N,102°49′~102°57′E)地处云贵高原上云南省中部的玉溪市境內的澄江、江川、华宁3县市交界处,属珠江水系,是云南省第一、中国第二大深水淡水湖泊[7]。抚仙湖水量相当于12个滇池的水量,6倍的洱海水量,4.5倍的太湖水量[8]。湖泊面积为 216.60 km2,流域面积674.69 km2,湖面海拔为1 722.5 m,湖区北深南浅,湖泊平均水深为 95.2 m,最深处可达158.9 m[9]。湖区水深大于100 m的水域占45.5%,小于10 m的水域仅占4.1%。抚仙湖形状如倒置的葫芦形,两头宽、中间小,长约31.4 km,宽约 11.8 km,湖泊岸线总长约 100.8 km[7]。

抚仙湖位于亚热带季风气候区,属中亚热带半湿润季风气候。冬春季受印度北部次大陆干暖气流和北方南下的干冷气流控制,夏秋季主要受印度洋西南暖湿气流和北部湾东南暖湿流影响,形成春暖旱重、夏无酷暑、秋凉雨少、冬无严寒,干、湿(雨)季分明的气候特征。流域常年平均气温15.5 ℃,年降雨量800~1 100 mm,全年80%~90%的雨量集中在5~10月份的雨季。蒸发量一般大于降雨量,在1 200~1 900 mm之间,日照时数为2 000~2 400 h。

湖水主要靠溶洞、周围的小河流以及大气降水等方式补给,且大气降水是其主要的补给来源。抚仙湖流域共有大小入湖河流103条,其中非农灌沟的河道有60多条。最长的梁王河21 km,其次是东大河19.9 km,其余多在10 km以下。但河流多是间歇性河流,所以河道的疏水调控能力较差,汇流时间短,导致抚仙湖换水周期长,一旦发生污染将难以恢复[6]。

1.2水质监测概况

(1) 监测断面。

水质监测数据来源于云南省生态环境监测中心,监测点位如图1所示,为抚仙湖4个国控监测断面,点位名称分别为湖心、尖山、路居和哨嘴。

(2) 监测时间、频率。

监测时间序列从2011年1月至2020年12月,监测频次为每月一次。

(3) 监测项目及分析方法。

本文分析选用的水质监测指标主要有高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、透明度(SD)、叶绿素a(Chla),以及水温、溶解氧等环境因子。其中叶绿素a浓度采用SL 88-2012《水质 叶绿素的测定 分光光度法》进行测定,其余所有指标均采用

GB 3838-2002《地表水环境质量标准》中规定的标准方法进行分析。

(4) 数据处理方法。

Mann-Kendall(M-K)趋势检验是一种非参数检验方法,已广泛应用于水质时间序列变化趋势分析[12-14]。因此,本研究采用Mann-Kendall检验分析抚仙湖近10 a水质的变化趋势。同时,采用Pearson相关系数分析主要的水质指标与水温、溶解氧之间的关系。

所有数据采用Microsoft Excel 2016进行整理,利用R-4.0.2 for Windows进行统计分析和绘图。

(5) 执行标准。

抚仙湖的水环境保护目标为GB 3838-2002中规定的地表水Ⅰ类水质,因此采用GB 3838-2002中各指标Ⅰ类水浓度限值对各污染物进行分析评价。

(6) 质量控制。

指标检测严格按照标准分析方法中的质量控制程序进行,对于低于分析方法最低检出浓度的数据,按方法最低检出限的1/2计。如总磷采用GB 11893-89《水质总磷的测定 钼酸铵分光光度法》方法进行,该方法最低检出浓度为0.01 mg/L,当检出浓度小于0.01 mg/L 时,按1/2计算,即为0.005 mg/L。

2结果与讨论

2.1水质的年际变化特征

本文重点分析了2011~2020年,抚仙湖湖心、尖山、路居和哨嘴4个监测点位的高锰酸盐指数、总磷、总氮、氨氮、透明度和叶绿素a的年均值变化情况。

抚仙湖4个点位年均高锰酸盐指数均在地表水Ⅰ类标准限值2 mg/L之下波动且相差不大(见图2(a)),10 a内的平均值湖心(为1.34 mg/L)略高于其他3个点位(均为1.31 mg/L),但无显著性差异(P>0.05)。4个点位高锰酸盐指数在0.91~1.70 mg/L之间,年均变化规律相似,整体呈振荡上升趋势,且在2018年达到最高值,此后略有降低。

总磷年均浓度变化较小(见图2(b)),均在检出限0.01 mg/L左右,湖心点位2019年和2020年浓度低于方法检测限。2011年4个点位总磷年均浓度均高于Ⅰ类标准限值0.01 mg/L(均为0.11 mg/L),之后均有所下降。4个点位的总氮浓度值均窄幅波动(见图2(c)),浓度在0.14~0.20 mg/L,各点位变化规律相同,总体来说,2012年开始呈逐渐上升趋势,2018年总氮浓度达到近10 a的最高值。2018年,除湖心外,其余3个点位总氮浓度均为0.20 mg/L,接近Ⅱ类水质。湖区4个监测点位氨氮浓度的变化规律呈现缓慢上升的趋势,但都在Ⅰ类标准限值0.15 mg/L之下(图2(d)),在2017年达最大值,之后有所降低,但2020年又略有上升。

近10 a来,抚仙湖4个监测点位年均透明度均在5.09~7.23 m之间波动(见图2(e))。2011年后,4个点位透明度开始逐年降低,湖心2018年为最小值,这一变化趋势与总氮和总磷的浓度变化趋势相符;但哨嘴的透明度在2013年最低,尖山、路居在2017年透明度降至最低。4个监测点位透明度在2018年后开始逐

渐增加,但仍低于10 a前。叶绿素a能反映水体中浮游藻类的生物量,抚仙湖4个点位的叶绿素a年均浓度在1.78~5.13 μg/L之间波动,在2012年开始缓慢升高(见图2(f)),且在2018年达到最大值,此后4个点位叶绿素a浓度均有所下降,这一变化趋势与总氮和透明度变化具有较高的一致性,但湖心的叶绿素a浓度在2020年又明显增加。

总体来看,抚仙湖4个国控和省控点位近10 a叶绿素a浓度呈现上升趋势,透明度呈现降低趋勢,水质较10 a前有所变差,2020年湖区整体叶绿素a浓度高于10 a前。

为解析抚仙湖近10 a水质的总体变化趋势,采用M-K趋势检验分析了主要水质指标的变化趋势,如表1所列。M-K统计值Z的大小反映相应指标随时间序列的变化趋势,Z>0表示呈上升趋势,Z<0表示呈下降趋势,Z绝对值越大表明上升或下降的趋势越明显;在显著水平0.05和0.01下,统计值Z的临界值的绝对值分别为1.96和2.58。

从表1可看出:近10 a来抚仙湖4个监测点位高锰酸盐指数总体均呈上升趋势,但上升趋势不显著;总磷和氨氮则整体均呈下降趋势,但下降趋势都不显著。尖山、路居和哨嘴3个点位总氮总体呈显著的上升趋势,湖心点位总氮虽然在2011~2018年间呈显著的上升趋势(M-K统计值Z=2.10),但由于2019和2020年急剧下降(见图2(c)),导致M-K检验2011~2020年10 a间未呈现出上升或下降的趋势。2011~2020年10 a间,湖心、尖山和路居3个点位透明度整体均呈一定的下降趋势,而哨嘴点位则呈现好转的趋势,但4个点位透明度的变化趋势都不显著。近10 a间抚仙湖4个点位的叶绿素a浓度均具有显著的上升趋势,其中尖山点位的上升趋势最明显,其次是湖心点位,最后是路居和哨嘴点位。

采用综合营养状态指数评价近10 a间各点位的营养状态,结果如图3所示。2011~2020年,湖心、尖山、哨嘴、路居4个点位综合营养状态指数均低于30,为贫营养状态。M-K趋势检验发现,4个点位近10 a间综合营养状态指数均呈现上升趋势(见表1),其中尖山、路居和哨嘴的上升趋势较为显著。4个点位综合营养状态指数均波动升高,至2018年为10 a间最大值,2019年后各点位营养状态指数有所下降;至2020年,除湖心点位外,其他3个点位目前依然在20以上。

总体来看,抚仙湖近10 a来虽然水质呈现变差趋势,营养状态指数呈上升趋势,但整体水质依然较好的维持在Ⅰ类水质目标。2018年水质较差,但2019年后水质有所好转。湖心点位水质较好且变化较小,仅叶绿素a浓度具有显著上升趋势,2018年透明度降到最低,总氮达到最大值,此后水质有所改善;靠近西岸的尖山、靠近南岸的路居以及靠近北岸的哨嘴点位水质劣于湖心点位,3个点位叶绿素a和总氮浓度呈显著的升高趋势,透明度呈下降趋势。

2.2水期变化对抚仙湖水质的影响

长期监测结果显示,抚仙湖一般每年的2~5月为枯水期,6~9月是丰水期,10月至次年1月为平水期。据此3个水期,分析2011~2020年各点位3个水期之间水质指标的差异,采用t-test分别两两比较了丰水期、枯水期、平水期之间的差异(见图4)。

结果显示,4个点位在不同水期之间总磷(见图4(b))、总氮(见图4(c))、透明度(见图4(e))均无显著性差异。不同水期之间高锰酸盐指数具有较大差异(见图4(a)),均在丰水期显著高于枯水期;路居点位丰水期的氨氮浓度显著高于枯水期(见图4(d)),其余点位不同水期之间氨氮浓度均不存在显著差异。这可能是因为丰水期雨水充沛,流域内降水携带着大量的营养物质,大量面源污染物随地表径流冲刷经入湖河流进入湖泊中,导致丰水期湖泊水体中污染物负荷升高;其次,大气降水增加了入湖河流的径流量,增强了河道的冲刷和运输能力,使部分河道及流域土壤中的部分营养物质进入河流,增加了氮磷负荷量[8]。湖心点位各水期之间叶绿素a浓度之间无显著差异(见图4(f));尖山点位丰水期的叶绿素a浓度显著低于枯水期,其他两两水期之间均无显著差异;路居点位仅丰水期的叶绿素a浓度极显著低于枯水期;哨嘴点位丰水期的叶绿素a浓度极显著低于枯水期和平水期。叶绿素a浓度的这种差异是因为枯水期(2~5月)湖泊水体水量降低,交换能力降低,环境条件更利于藻类的生长,而丰水期水量较大,水力交换增强,风速、水文和气象条件等可能不利于藻类的生长。

整体分析发现,各点位不同水期之间综合营养状态指数均未存在显著的差异(见图5),表明抚仙湖整体营养状态较好,水期的变化并不会显著影响湖体的营养状态。

2.3水质与环境因子之间的关系

主要分析了水温、溶解氧这2个环境因子对6个主要水质指标以及综合营养状态指数的影响(见图6)。结果表明:4个点位的高锰酸盐指数均与水温呈显著的正相关关系,这与高伟等[12]通过灰色关联分析发现抚仙湖1980~2011年间高锰酸盐指数与水温具有强正相关的结果一致。这可能是因为抚仙湖区域水温与降雨量密切相关,降雨驱动流域面源污染物经入湖支流及降雨径流进入湖体[12],从而导致水体高锰酸盐指数也随之升高。路居点位氨氮浓度也与水温显著正相关,这与该点位丰水期时氨氮显著高于枯水期结果相符合。路居和哨嘴点位的透明度与水温呈显著负相关,温度较高时,抚仙湖基本上处于丰水期,可能是因为湖滨带泥沙和污染物经入湖支流及降雨径流进入湖体,导致透明度降低。很多研究发现叶绿素a与水温呈正相关[10,15],但这种关系是在一定温度范围内存在的,特别是在西南高原湖泊中,水温变化较小常年适宜浮游植物生长,且磷常常成为生长的限制因子,而非温度[16]。因此,叶绿素a也可能与水温无相关性,甚至呈负相关[17]。路居和哨嘴点位叶绿素a浓度与水温显著负相关,与李玉照等[17]关于抚仙湖的研究结果相符。

研究表明,好氧条件有利于磷从水层向底质中沉积,溶解氧的升高可能会导致水体中磷浓度降低[18]。因此,总磷浓度变化较大的湖心点位中总磷与溶解氧呈显著的负相关关系。溶解氧是藻类繁殖的一个重要条件,藻类的光合作用会释放氧气;因此,叶绿素a浓度与溶解氧具有正相关关系(见图6(a))。同时,藻类的生长会使得水体的透明度下降(见图6(b)、(c)、(d)),从而使透明度与溶解氧呈现负相关性。

综合营养状态指数与水温、溶解氧并未表现出显著的相关关系,但该指标是通过5个主要水质指标计算得出,所以和主要水质指标之间具有很强的相关关系。

2.4近10 a治理成效及保护对策

2.4.1治理措施及成效

抚仙湖是中国西南地区战略水资源储备库与川滇生态安全屏障的重要组成部分,具有重要的战略地位,但其特殊的自然地理条件和社会经济结构,也导致了其生态系统的脆弱性。已有研究表明,1980~2011年,抚仙湖高锰酸盐指数、叶绿素a、透明度和浮游植物密度变化显著,30 a来水质呈现不断恶化的趋势,2011年营养状态指数约为1980年的3倍,抚仙湖局部区域临近Ⅱ类水质[12]。为保护抚仙湖,近10 a来云南省在抚仙湖流域开展了多项保护治理工程。从本研究的结果可以看出:虽然近10 a来抚仙湖整体水质呈现变差趋势(主要是2011~2018年),局部湖区出现偶有总氮、总磷等指标超过Ⅰ类限值的现象,但整体水质依然保持在Ⅰ类水质。这说明抚仙湖保护和治理工程取得了明显的成效,特别是2019年后水质改善明显,但长期保持Ⅰ类水质的目标存在一定的压力,治理思路和方案依然有待改进和加强。

“十二五”期间启动了城镇污水处理设施建设、农业面源污染治理及农村环境综合整治等项目,很好的控制了入湖污染物的输入,总体将抚仙湖水质维持在Ⅰ类水质目标;但区域水环境综合整治等项目内容不够具体,农村环境综合整治等项目未能全面落地和考核,流域生态建设体系亦不够完善。“十三五”期间规划实施了流域产业结构调整与减排方案、污染源控制、入湖河流清水产流机制修复、生态系统修复、综合监管体系建设五大类40余项项目(抚仙湖流域水环境保护治理规划报告)。在这些项目的实施过程中前期水质改善不显著,但在“十三五”后期的2019年和2020年抚仙湖的水质得到明显改善。

2.4.2水质变化原因分析

抚仙湖近10 a实施了大量工程项目,但污染输入仍在持续,加上部分工程项目效果不明显,导致水质总体仍呈下降趋势。分析原因,抚仙湖近10 a水质变差可能与流域降雨量减少、面源污染、入湖河流污染物输入和湖泊生态系统的破坏等因素有关。21世纪10年代与21世纪00年代相比,降水量继续降低,抚仙湖中部和南部降水大幅度减少,最大年降水量降幅达150 mm[7]。抚仙湖流域农业种植多且距离湖泊较近,污染负荷较重的北岸农田化肥污染尚未开展综合治理;城镇污水收集率较低,尚未完全实现雨污分流。研究表明:随地表径流迁移进入抚仙湖的总磷每年可达7.27 t,磷矿开采是抚仙湖的长期污染源,推动了抚仙湖营养指数的上升[19]。抚仙湖入湖河流总氮的年负荷量为397.12 t/a,总磷的年负荷量为35.83 t/a,且丰水期占比在85%以上[8]。近10 a间,入湖河流中东大河、路居河、马料河、隔河、山冲河等水质长期处于Ⅴ类~Ⅳ类之间,路居河和马料河2011~2015年多个月份水质在劣Ⅴ类,马房中沟、马房西沟和窑泥沟2017年水质均为劣Ⅴ类,这将直接影响到抚仙湖的水质[20]。抚仙湖地处高原地区,主要靠降雨及径流补水,理论换水周期长达167 a,高原湖泊封闭性很强,对环境变化或干扰通常很敏感。生境的破坏、外来种的引入以及过度捕捞已经严重威胁到抚仙湖水生土著种,生物多样性显著降低[21]。近年来,抚仙湖生物群落組成发生了明显变化,特别是浮游植物群落结构变化显著,水体生态系统功能有下降趋势[15]。抚仙湖的营养收支严重失衡,深水湖泊生态系统相对封闭脆弱,一旦污染将很难治理[3,22],因此需加强抚仙湖水生态保护工作。

目前,流域东部、西南部水土流失区域与石漠化区域全面系统的治理与修复工作还有待开展;抚仙湖土著鱼种增殖与保护工程项目还需进行后期系统调控及跟踪评估,同时还应考虑其他生态系统恢复措施,例如沉水植物管理与维护,以实现对抚仙湖生态系统的优化。纵观这些工程项目,虽然取得了一定的效果,但抚仙湖流域仍受“多龙治水”和“多头治理”的管理模式制约,存在规划项目综合统筹管控不足、后期跟踪评估与考核机制不健全、流域系统性治理有待加强等问题。

2.4.3治理与保护对策及建议

为减轻抚仙湖保持Ⅰ类水质的压力,更好地保护和改善抚仙湖流域的生态环境,应该明确以“山水林田湖草是一个生命共同体”为重要理念指导开展生态保护修复工作,在生态环境受损区、重要生态功能区、生态脆弱区及生态敏感区对国土空间实施整体保护、系统修复、综合治理[23];在实施生态保护修复时兼顾其整体性和系统性,以系统治理为抚仙湖流域生態保护修复的核心。

基于以上分析,建议今后对抚仙湖的保护和治理要“系统治理,协同推进”。要避免将单一的水的治理、鱼的放殖、林地保护等要素简单叠加,而应将流域作为陆地生态系统的基本单元,围绕“修山-调田-扩林-保水-治湖-护草-控污”的总体思路实施可落地、可考核的生态修复治理工程。

其次,抚仙湖的治理需进行“空间管控,分区治理”。目前,抚仙湖水质已形成“北部一片、南部一点、沿岸一线”的Ⅱ类水质区域,且水污染呈现自北向南、由沿岸向湖心不断推进的现象。抚仙湖主要超标因子为TN与TP,从污染负荷区域分布分析,北部坝区、东北部磷矿区、南部坝区是污染负荷的重点贡献区域[24],具体建议如下:

(1) 加强抚仙湖北岸入湖河流氮、磷等污染物控制。抚仙湖前期的富营养化研究多集中在湖泊本身,对入湖支流的研究相对较少。常规监测的9条入湖河流中,东大河、梁王河、尖山河、山冲河贡献值较大[25]。Ⅴ类和劣Ⅴ类的14条河流中大多位于抚仙湖北岸,北岸入湖径流量占整个流域的50%以上,入湖污染负荷占整个流域的70%,北岸沿湖村落众多、人口集中、农田地规模大,是抚仙湖北部水体水质污染的主要贡献者。因此北岸的生态环境整治和保护是关键。由于抚仙湖为温带高原湖泊,沉积物内源磷释放的风险较大[2],而磷是抚仙湖藻类生长的主要限制因子,需进一步加强入湖河流农业面源总磷、总氮的控制,强化入湖河流的生态保护和整治,以降低随入湖河流输入的污染物总量。

(2) 加强抚仙湖东北部磷矿开采的整顿工作。抚仙湖流域磷矿开采及磷矿废弃地主要分布在代村河和东大河流域。磷矿开采不仅导致输入湖泊的磷负荷增加,也造成了水土流失等。因此,需加强东北部矿山环境整治与生态修复工作,强化磷石膏堆场废水管理与处置。

(3) 加强抚仙湖东岸水土流失治理。抚仙湖东岸的3条入湖河流水质常年为Ⅴ类和劣Ⅴ类,受东岸水土流失的影响,雨季土壤侵蚀较为严重,水土流失携带大量泥沙、可溶态氮和颗粒态磷入湖,对抚仙湖水体氮、磷的贡献不容忽视。因此,建议加强东岸水土保持和水土流失治理。

(4) 加强流域土著鱼类恢复和沉水植物管控等提高生态系统的稳定性。抚仙湖生态环境相对脆弱,应加强抚仙湖生态修复、着力湖滨湿地提质增效,全面提升湖滨区生态功能。目前抚仙湖沉水植物群落处于生物量、分布面积和多样性较高的阶段,但沉水植物丰富度较低,外来物种快速发展和丝状附着藻增殖的态势,将会引起群落结构的不稳定[26]。近年来,浮游植物群落结构也发生了显著改变,藻密度显著升高[15]。“十三五”以来,抚仙湖浮游动物和底栖动物耐污种数量增加。因此,建议加强水生态修复,在实施土著鱼类恢复的同时应加强对沉水植物的管控,同时加强岸带、缓冲带的林草修复,加强对水生生物的监测、保护与研究,增强整个生态系统的抵抗力和恢复力。

(5) 完善流域城镇管网建设。抚仙湖环湖截污还不彻底,污水收集管网不健全,村落污水收集率低、处理设施运行效率低。需推动抚仙湖流域城镇污水处理厂改扩建,加快完善城镇、农村污水处理设施及配套管网,加大雨污分流改造以及次干管、支管网建设,构建完善流域截污治污体系,减少点源和面源的入湖污染物负荷。

(6) 优化产业结构。抚仙湖流域历来是玉溪市农业主产区,农业面源污染依然突出。建议将传统的第一、第二产业为主的社会经济结构转变为以生态旅游业为代表的第三产业,在流域内发展绿色产业。重点调整磷化工产业、牲畜养殖等重污染产业,将部分环境承载力转移到第三产业和低污染工业中。此外,要做好抚仙湖旅游业排污、产业开发的优化管理,以降低旅游产业发展对湖泊水体的影响。

3结 论

(1) 近10 a来,抚仙湖长期保持Ⅰ类水质目标存在一定的压力,虽然整体保持Ⅰ类水质,但总氮、总磷等个别指标偶有达Ⅱ类水质标准,整体呈现水质缓慢下降趋势,综合营养状态指数呈上升趋势。10 a中,2018年水质较差,近2 a明显有所改善。

(2) 空间分布上,抚仙湖湖心点位水质要略优于尖山、路居和哨嘴点位;水期变化上看,抚仙湖不同水期之间的水质指标存在一定的差异,丰水期高锰酸盐指数显著高于枯水期和平水期,而枯水期的叶绿素a浓度则显著高于丰水期(湖心点位除外)。

(3) 抚仙湖水体高锰酸盐指数和透明度受环境因子影响显著,高锰酸盐指数与水温呈显著的正相关关系,透明度与温度呈负相关性。

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(编辑:谢玲娴)

Abstract:In order to evaluate the variation of water quality of Fuxian Lake in the past decade,the water quality parameters from 2010 to 2020 were analyzed based on the water quality monitoring data of four state and province-controlled sections that is middle lake,Jianshan,Luju,and Shaozui section in Fuxian Lake.Combining with the implementation of protection and governance projects in the past decade,we summarized the experiences and lessons of existing governance,and put forward corresponding measures and suggestions.The results showed that the overall water quality of Fuxian Lake belonged to Class I water quality standard,but the water quality had a trend of deterioration in the past decade.Both chlorophyll a concentration and comprehensive nutritional status index increased obviously,while transparency decreased slightly,the total nitrogen and total phosphorus in the local lake area were close to the Class Ⅱ water quality standard.From the perspective of spatial variation,the water quality at the middle lake section was better than the other three nearshore points.From the change of water period,the permanganate index at the four points was significantly higher in wet season than that in dry season,and the chlorophyll a concentration at other three points except the middle lake section was significantly higher in dry season than that in wet season.The permanganate index and transparency were significantly affected by environmental factors.The research results can provide a reference for long-term planning of watershed water ecological protection to protect the best freshwater resources in southwest China.

Key words: water quality;total nitrogen;total phosphorus;comprehensive nutritional status index;water quality governance projects;Fuxian Lake;Yunnan Province

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