湖泊營(yíng)養物基準技術(shù)報告-中東部湖區（總磷、總氮、葉綠素a）（2020年版）

1 概述

      湖泊富營(yíng)養化是全球水環(huán)境面臨的嚴峻問(wèn)題之一，湖泊營(yíng)養物基準是對湖泊富營(yíng)養化進(jìn)行評估、預防和治理的科學(xué)基礎。氮、磷等營(yíng)養物是引起湖泊富營(yíng)養化的最主要因素，許多國家和國際組織將其納入水體基本監測指標，總磷（TP）、總氮（TN）是我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838-2002）的基本項目。湖泊營(yíng)養物基準是指對湖泊產(chǎn)生的生態(tài)效應（藻類(lèi)生長(cháng)）不危及其水體功能或用途的最大營(yíng)養物濃度。我國湖泊營(yíng)養物基準按中東部湖區、云貴湖區、東北湖區、內蒙湖區、新疆湖區、青藏湖區和東南湖區 7 個(gè)分區制定。

      《湖泊營(yíng)養物基準—中東部湖區（總磷、總氮、葉綠素 a）》（2020 年版）依據《湖泊營(yíng)養物基準制定技術(shù)指南》（HJ 838-2017）制定。中東部湖區位于長(cháng)江及黃河中下游、淮河流域及海河部分流域，面積 1.0 km² 以上的湖泊 638 個(gè)，總面積 21 200.9 km²，占全國湖泊

      總面積的 26.04%；其中面積 10 km² 以上的湖泊 142 個(gè)，總面積 20 546.2 km²，占中東部湖區湖泊面積的 96.91%[1]?；鶞释茖н^(guò)程中，共收集到中東部湖區 207 個(gè)湖泊（面積 1.0~10 km2 的湖泊 93 個(gè)，面積 10 km² 以上的湖泊 114 個(gè)）的水質(zhì)監測數據。經(jīng)數據篩選及質(zhì)量評價(jià)后，得到面積 10 km² 以上 114 個(gè)湖泊的 720 個(gè)監測點(diǎn)位 20 余年的逐年 4～9 月 TP、TN和葉綠素 a（Chl a）濃度算術(shù)平均值，共計 2 397 組數據，用于營(yíng)養物基準推導，以上數據涵蓋了太湖、鄱陽(yáng)湖、洞庭湖、洪澤湖、巢湖、白洋淀和南四湖等重要湖泊。

      對湖泊受人為活動(dòng)擾動(dòng)強度評估后，基于分類(lèi)回歸樹(shù)模型法和非參數拐點(diǎn)分析法，推導得到中東部湖區 TP 基準值，保留到小數點(diǎn)后三位，單位 mg/L；TN 基準值，保留到小數點(diǎn)后兩位，單位 mg/L；Chl a 基準值，保留到小數點(diǎn)后一位，單位μg/L。中東部湖區營(yíng)養物基準值適用于該湖區全部天然湖泊，水庫等人工湖泊可以參照使用；在數據量充足的條件下， 可以根據相關(guān)指南制定單個(gè)湖泊（水庫）營(yíng)養物基準。

2 國內外研究進(jìn)展

      歐美等國家已出臺針對富營(yíng)養化防治的湖泊營(yíng)養物基準制定技術(shù)指南和基于技術(shù)指南 制定的營(yíng)養物基準，在控制湖泊富營(yíng)養化、恢復湖泊水生態(tài)系統健康方面發(fā)揮了重要作用。

      表 1 對比了國內外湖泊營(yíng)養物基準研究進(jìn)展情況。美國是最早開(kāi)展營(yíng)養物基準研究的國家，1998 年制定了區域營(yíng)養物基準國家戰略[2]，先后完成了湖泊、河流、河口海岸和濕地的營(yíng)養物基準制定技術(shù)指南，并依據相關(guān)技術(shù)指南發(fā)布了 14 個(gè)湖泊一級生態(tài)區的營(yíng)養物基準值。歐盟 2000 年頒布的《水框架指令》（Water Framework Directive, WFD）提出了采用營(yíng)養物基準對地表水生態(tài)狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)的相關(guān)要求[3]，并在參考美國營(yíng)養物基準制定方法的基礎上，于 2007 年開(kāi)始陸續制定歐洲湖泊生態(tài)區營(yíng)養物基準值。我國湖泊營(yíng)養物基準研究始于2007 年，經(jīng)過(guò)十多年的系統研究，在參考美國湖泊營(yíng)養物基準制定技術(shù)方法的基礎上，根據我國生態(tài)區特征建立了湖泊營(yíng)養物基準制定技術(shù)方法。

      雖然研究發(fā)現與湖泊富營(yíng)養化相關(guān)的指標很多，但 TP、TN、Chl a 和透明度（SD）是普遍認為能夠較好反映富營(yíng)養化程度的指標?？紤]湖泊營(yíng)養物自然本底和生態(tài)效應的區域差異性，以及各國各地區基礎數據的積累情況，不同國家和地區、同一國家在不同區域制定的湖泊營(yíng)養物基準所選取的指標和基準值也存在較大差異。表 2 顯示，美國湖泊營(yíng)養物基準采用了TP、TN、Chl a 和 SD 四個(gè)指標；歐洲則采用了 TP 和Chl a 兩個(gè)指標；美國 14 個(gè)湖泊營(yíng)養物一級生態(tài)區TP 基準值在 8～60 μg/L；歐洲TP 基準值在 4.0～18.8 μg/L。我國地域遼闊，湖泊數量眾多且分布廣泛，在地理、氣候、水熱條件、營(yíng)養物本底和生態(tài)效應等方面均存在明顯的區域差異，應根據我國國情和區域特征，篩選指標并制定我國分區湖泊營(yíng)養物基準。

表1 國內外湖泊營(yíng)養物基準研究進(jìn)展

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