太湖水环境问题与治理环境科学1.太湖的简介1.1地理位置太湖，中国五大淡水湖之一，位于江苏省南部，长江三角洲的南部；全部水域在江苏省境内，湖水南部与浙江省相连。

是华东最大湖泊，也是中国第三大淡水湖，是中国著名的环太湖风景名胜区。

古代太湖有“一湖跨三州”之说，即东吴(苏州)、中吴(常州)、西吴(湖州)这三个地方，太湖横跨苏州吴中、无锡滨湖、常州武进、宜兴，分别由苏州、无锡、常州管辖。

今太湖三分之二水域在苏州行政区划之内。

正常水位3公尺时湖面积2250平方公里，平均水深1.94公尺，蓄水27.2亿立方米。

主要水源有二︰一为来自浙江省天目山的苕溪，在湖州市以下分为70多条漊港注入；另一来自江苏宜溧山地北麓的荆溪，分由太浦、百渎等60多条港渎入湖。

太湖水由北东两面70多条河港下泄长江，以娄江(下游称浏河)、吴淞江(下游称苏州河)、黄浦江为主（“三江”）。

黄浦江为最大泄水河道，约占总出水量的80%。

其余诸河港流量较小，每因海潮顶托或江水上涨而倒流。

整个太湖水系共有大小湖泊180多个，连同进出湖泊的大小河道组成一个密如蛛网的水系。

对航运、灌溉和调节河湖水位都十分有利。

江南运河是京杭大运河的组成部分，它自镇江谏壁口引长江水南流，穿过太湖水系众多的河流和湖荡，吞吐江湖，调节水量，成为这个水网的重要干流。

湖中现存岛屿40多个，以西洞庭山最大。

东岸、北岸有洞庭东山、灵岩山、惠山、马迹山等低丘，山水相连，风景秀丽，为著名游览区。

沿湖丘陵和湖中岛山盛产茶叶、桑蚕以及亚热带果品杨梅、枇杷、板栗、柑橘等。

太湖平原旧河网大都河道浅窄多曲、排灌系统紊乱，洪渍仍是潜在威胁。

现已进行统一规划，禁止盲目围垦，并整修河道，增加排洪能力，提高引灌效益。

太湖的景色秀丽，尤以无锡的鼋头渚公园为代表，我国著名文人郭沫若先生诗句“太湖佳绝处,毕竟在鼋头”对鼋头渚的风光赞不绝口。

此外，太湖沿线比较著名的景点还有苏州东山、西山、苏州太湖国家旅游度假区；无锡太湖国家旅游度假区、灵山大佛、鼋头渚风景区、蠡园；常州武进太湖湾旅游度假区、环球动漫嬉戏谷、中华孝道园等。

太湖湾湖山结合完美，坐北朝南，平山远水，风景秀丽，腹地缓坡，“山不高而清秀，水不深而旷远”。

沿湖岸线长约7公里，共有山头19座，山坞11个，大小水库8个，临湖有7个山湾，湖中还有吴文化历史名岛：焦山岛和小焦山岛。

1.2气候特征全年最高水温出现在7、8月，年最低水温出现在12月下旬～2月上旬，历年最高水温达38℃，最低水温0℃，水温年变幅介于29.5和38.0℃之间，历年平均变幅34℃左右，历年平均水温为17.1℃。

太湖历年平均水温较陆上气温高1.3℃且各月平均水温均高于气温，属于亚热带季风性气候。

1.3经济发展太湖流域虽然其只占全国总面积的0.4％，人口占全国的3％，却创造了全国11.6％的GDP和16.7%的财政收入。

太湖地区城市化水平居全国之首，乡镇工业发达，粮食产量占全国的3%，淡水鱼业产值也占有较高比重。

太湖是我国重要的商品粮基地和三大桑蚕基地之一，素以“鱼米之乡”而闻名。

1.4生态现状太湖富营养化明显，磷、氮营养过剩，20世纪80年代末主要污染物总磷、总氮属严重超标，局部汞化物和COD含量超标；年最高水温出现时间在7、8月，年最低水温出现时间在12月下旬～2月上旬，历年最高水温达38℃，最低水温0℃，水温年变幅介于29.5—38.0℃之间，历年平均变幅34℃左右，历年平均水温为17．1℃，太湖历年平均水温较陆上气温高1.3℃且二者月平均值年过程相应、最高、最低值分别出现时间在7、8月份和1月份，历年各月平均水温均高于气温；太湖现有鱼类107种，隶属14目25科73属。

由于受自然环境的改变以及人类经济活动的干扰，致使洄游和半洄游性鱼类及沿岸带产卵的定居性鱼类资源数量减少，而湖泊敞水性低龄鱼种群数量在人为繁殖保护措施下逐步增加，形成以刀齐鱼、银鱼等为主体和年变幅较大的太湖鱼类资源格局。

2.太湖的水环境问题——水体富营养化2.1太湖污染问题20世纪80年代前，太湖水质良好，以II类、中营养-中富营养为主，符合饮用水源地的水质要求。

据1981年调查，太湖水域69%的面积为II类水，30%的面积为III类水，只有1%的面积为IV类水；83%的面积为中营养，只有16.9%为中富营养。

到90年代，太湖水质下降，特别是西北部五里湖、梅梁湖、竺山湖等湖湾，水质基本劣于V类；全湖富营养化水平也上升到以富营养为主。

目前太湖富营养化及其所导致的蓝藻爆发已经成为太湖主要水环境问题。

太湖的污染主要是氮磷污染，氮磷污染导致了太湖水体富营养化，进而引发蓝藻问题。

污染源包括内源污染和外源污染，大气沉降、工业污染源、农业污染源、生活污染源等。

内源污染：底泥、沉积物中氮磷营养盐向水中释放，在动力作用下营养盐再悬浮造成，由于湖水的水动力因素，部分地区水流速过慢，水龄较长，导致有机营养物质的富集；外援污染：大气沉降，大气中的氮磷输入太湖水体中，周边城市的生活废水，工业废水，养殖废水，农业废水径流等。

这些因素都是造成太湖水污染严重的原因，并且将长期造成太湖的水质污染，治理难度很大。

2.2太湖湖区底泥分布太湖总水面积为2349.0 km2，有底泥区面积1546.8 km2，占66％；无底泥区面积802.2 km2，占34％。

太湖有底泥区面积1546. 8km2，占整个湖区面积的66%；底泥总蓄量为2064. 96m3，其中淤泥占88%，流泥12%。

梅梁湖、竺山湖、贡湖和东太湖几个湖湾淤积较重。

同时，太湖还存在3个明显的底泥蓄积带：一是自大浦口、茭渎港向东北至金墅港底泥蓄积带；二是自新渎港沿西部沿岸往南至长兴分港底泥蓄积带；三是自沉渎港向东北至漫山湖底泥蓄积带。

这三条底泥蓄积带底泥深一般超过1m，泥量占到总底泥量的三分之二。

太湖各湖区底泥量及分布情况表3－12.3底泥物理特征太湖底泥有60%粒径范围在0.005～0.05毫米之间，为粉质亚砂、粉质亚粘土。

底泥新鲜样品含水率全湖平均58.65%，最大为80.96%，最小为39.86%，其中有63%的测点含水率大于55%，淤泥的含水率为55%～85%，太湖底泥总体处于淤泥含水率范围以内。

底泥湿密度都在1.3～1.7克/立方厘米范围内。

淤泥的湿密度平均为1.6 克/立方厘米，变化范围在1.51～1.70克/立方厘米；流泥的湿密度平均为1.39克/立方厘米，变化范围在1.3～1.43克/立方厘米。

2.4太湖水质情况20世纪80年代初，太湖水质良好，以Ⅱ类、中营养一中富营养水体为主，符合饮用水源地的水质要求。

据1981年调查，太湖水域属Ⅱ类水的面积占 6 9 ％，Ⅲ类水的30％，Ⅳ类水的占1％；中营养状态的面积占83％，中富营养状态的占16.9％。

从20世纪80年代初期至90年代初期，太湖平均水体水质由以Ⅱ类水为主下降到以Ⅲ类水为主；从90年代中期至2007年，全湖平均水质下降为劣Ⅴ类。

高锰酸钾指数:1998—2006年间总体呈上升趋势。

全湖高锰酸盐指数自2003年以后增加较快，变化范围4.05~5.80mg/L。

图2.4.1高锰酸钾指数总磷指标:1998—2006年均超过Ⅲ水质标准。

1998—2002年，呈下降趋势，其中受入湖水量偏小的影响，2000年总磷指标浓度变大；全湖总磷自2002年以后明显增加，年均值范围为0.064~0.104mg/L。

图2.4.2总磷指数总氮指标:1998—2006年一直高于Ⅲ水质标准，甚至高于Ⅴ水质标准且总氮量自2001年开始均为上升趋势，全湖总氮年均值范围为1.71~2.79mg/L总体上升趋势。

说明总氮是太湖首要污染指标，必须从严控制。

图2.4.3总氮指数3.太湖污染物问题的原因和治理3.1太湖污染来源太湖流域的主要污染来源于工业污染，生活污染和农业污染三个主要方面，另外是水体自身由于水动力和自然环境演变所导致的的自净能力下降问题。

（1）工业污染源：环太湖地区经济发展，纺织印染、化工、电子设备制造、黑色冶金等是重点污染行业。

由于乡镇企业的快速发展和布局的分散性、经营方式的多变性及其初级粗加工，造成的污染严重。

其中苏州市和无锡市是主要的污染城市，废水排放量占到了50%，总氮排放量占49%，总磷排放量占55%，氨氮排放量占53%，其次是无锡，废水排放量占33%，总氮排放量占30%，总磷排放量占32%，氨氮排放量占30%。

（2）农业污染源：种植业、畜禽养殖业、水产养殖业产生的农药、肥料、粪便等通过河流进入太湖。

其中种植业氨氮的排放量占46.7%，总氮排放量占44.6%，总磷的排放量占16.8%；畜禽养殖业氨氮的排放量占29.8%，总氮排放量占39.8%，总磷的排放量占64.7%；水产养殖业的氨氮的排放量占23.5%，总氮排放量占15.5%，总磷的排放量占18.5%。

由此可知，种植业的氨氮和总氮的排放量总大，畜禽养殖业的总磷排放量最大。

这是造成水体富营养化的重要原因。

（3）生活污染源：太湖地区随着工业化、城市化进程的加快，区域内人口剧增，产生的生活污水量较之以前迅速增大。

与此同时，排污管道铺设不健全、处理没施跟不上城市化进程的步伐，致使污水未经处理或只经过简单的处理，就排入到太湖中去，污水中含有大量的N、P元素物质。

其中苏州市和无锡市是主要的生活污染来源，总氮的排放量合计占80%，总磷的排放量占81%，氨氮的排放量占82%。

3.2太湖水体富营养化问题水体营养条件主要是NP，NP因素；水体的生物主要有藻类、动物、植物和微生物等，期间不同程度存在对蓝藻的种间竞争，人类目前可在有限的范围内利用种间竞争去影响蓝藻爆发程度。

太湖富营养化的危害在目前的表现主要是：蓝藻爆发问题；蓝藻爆发危害主要在：蓝藻爆发生长和大量死亡期；蓝藻爆发表现：藻毒素、严重遮阳、可能造成“湖泛”，严重影响水源地安全、生态和环境安全等，所以必须要尽快治理太湖。

蓝藻(藻类)具有富集水体中N P的功能，以及部分蓝藻具有固N作用，所以若不积极清除蓝藻，则太湖NP浓度就会升高，蓝藻种源种群数量就增多，蓝藻爆发程度越来越严重。

3.4太湖水体富营养化原因归根到底，造成越治越污的局面无外乎如下原因：经济快速发展带来的负面影响；当地政府对环境的保护和治理不力有关；江苏的乡镇企业太多了，守法成本高，违法成本低，企业又没有强烈的环保意识。

太湖水难以按计划“变清”，原因错综复杂。

但最根本的一点，就是治理措施跟不上长三角地区迅猛的社会经济发展。

也就是说，水消耗量越来越多，而对工农业和居民生活所排放的污水、废水，治理措施和治理标准严重滞后。

另一重要原因，就是政府治理标准不严，太湖达标排放的标准定得很低，从工厂排污口和污水处理厂出来的，仍然是劣于五类的污水。

3.5太湖蓝藻治理措施治理蓝藻的方法：常用的治理方法分为生物方法、物理方法和化学方法。