趙智，丁建國

(江蘇省水文水資源勘測(cè)局揚(yáng)州分局，225002)

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水、生活污水大量排入湖泊、河流，導(dǎo)致湖泊、河道水質(zhì)污染湖泊富營養(yǎng)化問題日益突出，已經(jīng)嚴(yán)重影響人民生產(chǎn)生活。為了解高郵湖水質(zhì)情況，分析其成因，本文在收集了大量水文、水質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，通過水文量質(zhì)同步的優(yōu)勢(shì)條件，完成了高郵湖湖區(qū)水質(zhì)、主要出入湖河道水質(zhì)與水量狀況的分析研究，對(duì)各條河道出入高郵湖污染物通量進(jìn)行了計(jì)算分析，掌握了河道污染物通量分布變化情況，對(duì)湖泊水環(huán)境治理提供了有力依據(jù)，使區(qū)域水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高郵湖；污染物通量；量質(zhì)同步

Water quality and pollutants flux of Gaoyou Lake

Zhao Zhi&Ding Jianguo

(Hydrology and Water Resources Survey Bureau, Jiangsu Province, Yangzhou Branch)

Abstract:Pollution and Eutrophication of lakes and rivers are becoming serious due to the input of sewage and wastewater from industry and agriculture with development of society and economy, which have affected the quality of people’s life. To illustrate the status of water quality and its reasons in Gaoyou Lake, hydrological and synchronous water quality data were collected and used to analyze the water quality in the lake water and main rivers. Furthermore, the pollutants flux of Gaoyou Lake and the contribution of different input rivers to the flux were also calculated according to these data. Our results provide basal data for the management of Gaoyou Lake, guarantee the sustainable usage of water resource during the development of society and economy.

Keywords: Gaoyou Lake; pollutants flux; water quality

1、 湖泊概況

高郵湖地處蘇皖交界，北與洪澤湖水系相連接，南與長江水系相連通，東臨江蘇高郵，西接安徽天長，位于天長市東北邊境，跨安徽省天長市和江蘇省高郵市、寶應(yīng)縣、金湖縣，湖區(qū)主屬江蘇省，是中國江蘇省第三大湖，水域總面積為760.67平方千米。高郵湖屬淺水型湖泊，為淮河入江水道重要組成部分。高郵湖、邵伯湖以新民灘控制線為界，以上為高郵湖，以下為邵伯湖，行洪期間兩湖連為一片，行洪后期利用控制線上的漫水閘控制蓄水。

高郵湖的入湖河道屬于淮河入江水道水系，淮河大部分上游來水經(jīng)三河閘，過入江水道進(jìn)入高郵湖。高郵湖區(qū)間來水，主要來源于安徽省天長縣境內(nèi)，其余來源于淮安、揚(yáng)州境內(nèi)。高郵湖入湖主要河道有上游入江水道、利農(nóng)河、涂溝河、銅龍河、老白塔河、白塔河、王橋河、秦欄河。

高郵湖的主要出湖河道新民灘控制線，斷面寬約7km ,行洪時(shí)，高郵湖湖水經(jīng)新民灘下泄入邵伯湖，兩湖連為一片，行洪后期利用控制線上的湖濱閘、莊臺(tái)河閘、新王港閘、老王港閘、新港閘、毛港閘、楊莊閘等漫水閘控制蓄水。高郵湖、主要出入湖河道及相關(guān)監(jiān)測(cè)斷面詳見圖1。

圖1    高郵湖、主要出入湖河道及相關(guān)監(jiān)測(cè)斷面位置示意圖

2、湖體水質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)江蘇省水文水資源勘測(cè)局揚(yáng)州分局以及江蘇省水文水資源勘測(cè)局淮安分局2009年對(duì)高郵湖的水質(zhì)監(jiān)測(cè)成果，對(duì)各月監(jiān)測(cè)均值進(jìn)行評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)出全年12個(gè)月高郵湖水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)為Ⅲ~Ⅴ類，其中6月和10月水質(zhì)為Ⅲ類，8月和11月水質(zhì)為Ⅴ類，其余月份水質(zhì)均為Ⅳ類。超標(biāo)項(xiàng)目主要為總磷和總氮，溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)和氨氮?jiǎng)t全部達(dá)標(biāo)。

根據(jù)2003~2009年湖體各單項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)年均值成果，經(jīng)對(duì)各單項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)含量多年變化對(duì)比分析，湖體溶解氧呈緩慢上升趨勢(shì)；高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮均呈下降趨勢(shì)，其中總磷和總氮下降趨勢(shì)最為明顯。湖體綜合水質(zhì)類別為Ⅳ～劣Ⅴ類，主要為總氮和總磷超標(biāo)，具體為溶解氧為Ⅰ類，高錳酸鹽指數(shù)除2004年為Ⅲ類外均為Ⅱ類，氨氮均為Ⅱ類，總磷為Ⅲ～Ⅴ類，總氮為Ⅲ～劣Ⅴ類。

3、湖體營養(yǎng)化評(píng)價(jià)

2009年高郵湖營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為59.9，屬輕度富營養(yǎng)；全湖逐月營養(yǎng)化指數(shù)介于49.4~65.9之間，其中10月份湖體營養(yǎng)狀態(tài)為最低的中營養(yǎng)，3、8、11月份湖體營養(yǎng)狀態(tài)為中度富營養(yǎng)，其余各月營養(yǎng)狀態(tài)均為輕度富營養(yǎng)。高郵湖為淮河入江水道行洪通道，非正常狀況的封閉型湖泊，由于湖水較淺且湖體的流動(dòng)性較大使得水體較為渾濁，從而造成湖體透明度較低影響其富營養(yǎng)化指標(biāo)評(píng)價(jià)。若透明度不參評(píng)，則2009年各月營養(yǎng)狀態(tài)均為中營養(yǎng)和輕度富營養(yǎng)。

2003~2009年湖區(qū)營養(yǎng)化指數(shù)介于53.8~62.6之間，由于2007年開始監(jiān)測(cè)湖區(qū)的透明度值，而高郵湖區(qū)透明度對(duì)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)貢獻(xiàn)較大，因此2007年湖區(qū)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)相對(duì)于2006年明顯變大，其余各年際間變化較小，湖區(qū)營養(yǎng)狀態(tài)除2007年和2008年為中度富營養(yǎng)外其余均為輕度富營養(yǎng)。若2007~2009年透明度不參評(píng)，則高郵湖區(qū)2003~2009營養(yǎng)狀態(tài)年均為輕度富營養(yǎng)且湖區(qū)營養(yǎng)化指數(shù)呈明顯下降趨勢(shì)。

4、水文分析與計(jì)算

高郵湖出入湖河道較多，目前有4個(gè)流量監(jiān)測(cè)斷面，其中三河閘、石港抽水站、寶應(yīng)湖退水閘為入湖水量監(jiān)測(cè)斷面，新民灘控制線為出湖河道水量監(jiān)測(cè)斷面。其它河道均沒有水量資料，需通過水量平衡進(jìn)行推算。

計(jì)算方法：首先根據(jù)已有出入湖水量監(jiān)測(cè)資料，統(tǒng)計(jì)其逐月水量；其次，根據(jù)高郵湖庫容曲線，由水量平衡方程推得其它河道的總?cè)牒�水量；最后，按各河的匯流面積進(jìn)行比例分配。

通過計(jì)算2003～2009年多年平均各河入高郵湖水量共為265.68億m³，月最大入湖水量為7月的95.09億m³，占年入湖水量的35.8%，月最小入湖水量為2月的0.92億m³。2009年各河入高郵湖水量為34.04億m³，是入高郵湖多年平均（2003～2009年）水量的12.8%。月最大入湖水量為8月的10.89億m³、占年入湖水量的32.0%，月最小入湖水量為1月的0億m³。

2009年入湖水量中，入江水道、石港抽水站引河、寶應(yīng)湖退水閘、利農(nóng)河、銅龍河、老白塔河、白塔河、王橋河、秦欄河分別為27.47、0、2.96、0.38、0.69、0.51、0.60、0.55、0.86億m3，分別占總?cè)牒�水量�?/span>80.7%、0%、8.7%、1.1%、2.1%、1.5%、1.8%、1.6%、2.5%。其中入江水道是淮水行洪通道，入湖水量最大。

出湖水量中，只有新民灘控制線出水。多年平均各河出高郵湖水量共254.60億m³，月最大出湖水量為8月的86.16億m³、占年出湖水量的33.8%，月最小出湖水量為5月的0.34億m³。2009年出高郵湖水量為25.52億m³，是出高郵湖多年平均（2003～2009年）水量的10.0%。月最大出湖水量為9月的8.42億m³，占年出湖水量的33.0%，月最小出湖水量為2月的0億m³。

5、入湖河道水質(zhì)分析

根據(jù)2003年省政府批復(fù)的《江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃》，高郵湖主要入湖河道為江蘇省揚(yáng)州市的寶應(yīng)湖、江蘇省淮安市的入江水道改道段和利農(nóng)河以及安徽省天長縣的銅龍河、老白塔河、白塔河、王橋河和秦欄河；主要出湖河道即為江蘇省揚(yáng)州市邵伯湖。其中邵伯湖2010年和2020年水質(zhì)目標(biāo)均為Ⅱ類，寶應(yīng)湖和入江水道改道段2010年和2020年水質(zhì)目標(biāo)均為Ⅲ類，利農(nóng)河2010年和2020年水質(zhì)目標(biāo)均為Ⅳ類，根據(jù)安徽省水文水資源勘測(cè)局提供的資料，老白塔河的2010年和2020年水質(zhì)目標(biāo)均為Ⅲ類，白塔河2010年和2020年水質(zhì)目標(biāo)分別為Ⅲ～Ⅳ類和Ⅲ類，其余三條河未設(shè)功能區(qū)。

根據(jù)2009年高郵湖主要出入湖河道（入江水道改道段、白塔河、寶應(yīng)湖、利農(nóng)河、邵伯湖）實(shí)測(cè)成果月均值，分別進(jìn)行單項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)，匯總各河道單項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)結(jié)果，作為2009年高郵湖出入湖河道水質(zhì)指標(biāo)的總體達(dá)標(biāo)率。結(jié)果表明，2009年高郵湖主要出入湖河道高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮（參照湖、庫Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)）的總體達(dá)標(biāo)率分別為：90.0％、90.0％、73.3％、26.1％，出入湖河道總氮對(duì)河道水質(zhì)影響顯著。

高郵湖主要出入湖河道水質(zhì)類別除寶應(yīng)湖基本維持Ⅲ類外以 Ⅴ～>Ⅴ類為主，按2010年水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)總體達(dá)標(biāo)率較低，為28.3%。各河道在不同水期達(dá)標(biāo)率基本相近，其中寶應(yīng)湖、入江水道改道段和白塔河達(dá)標(biāo)率相對(duì)較高，邵伯湖和利農(nóng)河則因?yàn)榭偟�超�?biāo)而全部未能達(dá)標(biāo)。

2003～2009年入江水道改道段水質(zhì)類別以Ⅳ～劣Ⅴ類水為主，共占總測(cè)次的82.8%。利農(nóng)河水質(zhì)類別無明顯變化趨勢(shì)，以劣Ⅴ類水為主，共占總測(cè)次的67.1%。白塔河水質(zhì)類別無明顯變化趨勢(shì)，以Ⅲ～劣Ⅴ類水為主。

6、出入湖污染量分析

根據(jù)江蘇省水文水資源勘測(cè)局入高郵湖河道斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料成果，本次計(jì)算出入湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮的量。在計(jì)算出入高郵湖的河道中，寶應(yīng)湖、入江水道、利農(nóng)河、白塔河和邵伯湖2003～2009年各年均有水質(zhì)監(jiān)測(cè)成果。出入湖污染物量的計(jì)算，以河道月水質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測(cè)濃度的平均值和月入湖水量值的乘積計(jì)算。

多年平均（2003～2009年）入高郵湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量分別是33.8萬噸、8601噸、2236噸、4.40萬噸。2003～2009年入高郵湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量均有明顯的下降趨勢(shì)，其年均下降率分別為19.6%、17.6%、12.6%、21.6%。

2009年入高郵湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量分別是4.88萬噸、1220噸、199.6噸、3792噸，為多年平均（2003～2009年）相應(yīng)入高郵湖污染物量的0.14倍 、0.14倍、0.09倍、0.09倍；各入湖污染物量月最大值除總磷出現(xiàn)在九月外其余項(xiàng)目均出現(xiàn)在八月。

2009年入江水道改道段入高郵湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量分別是3.77萬噸、693.5噸、134.1噸、3458噸，分別占入高郵湖各污染物量的77.3%、56.9%、67.2%、91.2%；各入湖污染物量月最大值除總磷出現(xiàn)在九月外其余項(xiàng)目均出現(xiàn)在八月。可見入江水道改道段是高郵湖入湖的最大污染量來源。

2009年安徽省天長縣的銅龍河、老白塔河、白塔河、王橋河和秦欄河入高郵湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷污染物量分別是0.63萬噸、466.1噸、49.6噸，分別占入高郵湖各污染物量的13.0%、38.2%、24.8%；化學(xué)需氧量入湖量月最大值出現(xiàn)在七月，氨氮和總磷入湖量月最大值均出現(xiàn)在二月。

2009年寶應(yīng)湖入高郵湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量分別是4039噸、35.8噸、10.8噸、260噸，分別占入高郵湖各污染物量的8.28%、2.93%、5.43%、6.84%；各入湖污染物量月最大值化學(xué)需氧量和氨氮出現(xiàn)在八月，總磷出現(xiàn)在七月，總氮?jiǎng)t出現(xiàn)在九月。

2009年利農(nóng)河入高郵湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量分別是709噸、24.4噸、5.07噸、73.9噸，分別占入高郵湖各污染物量的1.45%、2.00%、2.54%、1.95%；各入湖污染物量月最大值均出現(xiàn)在七月、約占全年量的40%左右。

高郵湖多年平均（2003～2009年）出湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量分別是30.0萬噸、5926噸、2811噸、3.71萬噸。各污染物多年平均出湖量月間變化較大，最大值一般出現(xiàn)在7月或8月。2003～2009年高郵湖出湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量也均有明顯的下降趨勢(shì)，其年均下降率均超過20%。

2009年出高郵湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量分別是2.64萬噸、307.0噸、222.4噸、2487噸，為多年平均（2003～2009年）相應(yīng)出高郵湖污染物量的0.09倍 、0.05倍、0.08倍、0.07倍；各出湖污染物量月最大值化學(xué)需氧量、總磷出現(xiàn)在八月，氨氮月最大值出現(xiàn)在十二月，總氮出湖量月最大值出現(xiàn)在九月。

高郵湖2009年及多年平均（2003～2009年）化學(xué)需氧量、氨氮、總氮的入湖污染物量均多于出湖污染物量，而總磷的出湖污染物量多于入湖污染物量。

高郵湖為淮河入江水道行洪通道，由于各年的上游來水量差異較大造成了污染物通量的年際差異較大，同時(shí)因每年淮河行洪主要集中在汛期又造成每年的污染物通量的月際差異較大。

由于高郵湖最主要的入湖河道入江水道和出湖口的多年各水質(zhì)參數(shù)濃度變化值較小，因此2003～2009年高郵湖各年出入湖污染物通量及多年平均出入湖污染物通量均與其相對(duì)應(yīng)的出入湖水量呈較為明顯的正相關(guān)關(guān)系。

7、結(jié)論

（1）高郵湖為淮河入江水道行洪通道，高郵湖各年出入湖污染物通量及多年平均出入湖污染物通量均與相對(duì)應(yīng)的出入湖水量呈較為明顯的正相關(guān)關(guān)系。

（2）2003～2009年高郵湖湖體水質(zhì)類別、污染物濃度以及營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)均呈逐步好轉(zhuǎn)的態(tài)勢(shì)。2003～2009年高郵湖各出入湖河道水質(zhì)情況在經(jīng)歷短期下降后，從2008年初以來好轉(zhuǎn)趨勢(shì)較為明顯。

（3）多年平均（2003～2009年）入湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量分別是33.8萬噸、8601噸、2236噸、4.40萬噸；多年平均（2003～2009年）出湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量分別是30.0萬噸、5926噸、2811噸、3.71萬噸。2003～2009年高郵湖出入湖的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮污染物量也均有明顯的下降趨勢(shì)。

（4）2003～2009年高郵湖水質(zhì)未現(xiàn)惡化趨勢(shì)，控制農(nóng)業(yè)面源污染和漁業(yè)養(yǎng)殖污染是保障高郵湖水質(zhì)的關(guān)鍵所在。