國(guó)內(nèi)外湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的研究進(jìn)展解讀_第1頁(yè)
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1、國(guó)內(nèi)外湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的研究進(jìn)展陳波(同濟(jì)大學(xué)污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海200092)摘要:制定可行的湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)是制定我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽控制標(biāo)準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)和重要依據(jù),但我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的研究還沒(méi)有深入系統(tǒng)的展開(kāi)。本文詳細(xì)介紹了國(guó)內(nèi)外湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的研究進(jìn)展,分析了我國(guó)富營(yíng)養(yǎng)基準(zhǔn)研究中存在的問(wèn)題,并針對(duì)我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)狀和湖泊流域的自然特征,提出我國(guó)制定湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的建議。最后提出我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化基準(zhǔn)的研究展望。關(guān)鍵詞:湖泊、富營(yíng)養(yǎng)鹽、基準(zhǔn)、營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)、參照狀態(tài)1.前言湖泊及其流域是最適宜人類(lèi)繁衍生息和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要場(chǎng)所和水源地,具有航運(yùn)、灌溉、調(diào)節(jié)洪水和旅游

2、等多種功能。隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),我國(guó)湖泊流域內(nèi)的工農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展,人民生活水平不斷提高。但是片面的追求經(jīng)濟(jì)利益、不合理的開(kāi)發(fā)利用的行為,導(dǎo)致污水的排放量逐年增加,使得水體中氮磷的濃度也隨之增加,湖泊水環(huán)境惡化,生態(tài)功能?chē)?yán)重退化。根據(jù)對(duì)我國(guó)131個(gè)主要湖泊的調(diào)查顯示,N、P營(yíng)養(yǎng)鹽嚴(yán)重超標(biāo)的湖泊有67個(gè),占調(diào)查湖泊的51.2%1,表明我國(guó)湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題突出,已成為流域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的障礙,政府部門(mén)應(yīng)加大對(duì)富營(yíng)養(yǎng)湖泊的治理力度。營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)是指以保護(hù)人類(lèi)健康和生態(tài)平衡為目的,用可信的科學(xué)數(shù)據(jù)表示水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的允許濃度或者間接表示水中營(yíng)養(yǎng)物濃度的相關(guān)理化和生物指標(biāo)的數(shù)值2。湖泊富營(yíng)

3、養(yǎng)鹽基準(zhǔn)是湖泊富營(yíng)養(yǎng)化控制標(biāo)準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù),而制訂湖泊營(yíng)養(yǎng)鹽標(biāo)準(zhǔn)的目的是為了對(duì)湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià),以便根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)論采取合理的治理措施,防治湖泊營(yíng)養(yǎng)化程度的加深3。本文將系統(tǒng)介紹國(guó)內(nèi)外湖泊營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的研究進(jìn)展,并針對(duì)我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的具體情況,提出制定我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的建議,以期為分區(qū)制定我國(guó)湖泊營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)提供方法借鑒。2. 湖泊營(yíng)養(yǎng)鹽標(biāo)準(zhǔn)的研究進(jìn)展湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)是湖泊富營(yíng)養(yǎng)化控制標(biāo)準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù),一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)制定或正在制定地表水的營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)。湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)研究主要是在揭示區(qū)域湖泊水環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化特征,闡述湖泊富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程、機(jī)理及生態(tài)毒理效應(yīng),強(qiáng)調(diào)在營(yíng)養(yǎng)鹽的物理、化學(xué)

4、和生物過(guò)程及其生態(tài)健康影響機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,建立區(qū)域湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的理論、技術(shù)和方法4。2.1國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展近年來(lái),我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化事件頻發(fā),在應(yīng)對(duì)這些重大湖泊污染事件時(shí),已明顯暴露出我國(guó)對(duì)湖泊環(huán)境質(zhì)量特征與過(guò)程方面認(rèn)識(shí)的不足,在污染物生態(tài)與健康效應(yīng)等方面的基礎(chǔ)儲(chǔ)備不夠。湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)是對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行評(píng)估、預(yù)防、控制和管理的科學(xué)基礎(chǔ)。但是我國(guó)至今還沒(méi)有針對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化特點(diǎn)的富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)。近幾十年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者們圍繞湖泊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)分布特征、理化因子與初級(jí)生產(chǎn)力關(guān)系、營(yíng)養(yǎng)鹽生態(tài)動(dòng)力學(xué)過(guò)程等方面開(kāi)展了大量的研究工作,為了解富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生過(guò)程提供了重要的理論基礎(chǔ)5-9。然而如何吸收利用相關(guān)研

5、究成果,從營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)制訂的角度分析相關(guān)的科學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題,提出有效的操作方式和方法,對(duì)此國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界的關(guān)注和系統(tǒng)研究顯然不夠。同時(shí),學(xué)術(shù)方面尚存的差異、復(fù)雜的湖泊富營(yíng)養(yǎng)化機(jī)制、地理區(qū)域和自然特征的差異以及不同定位(學(xué)術(shù)和管理)的研究需求和手段差異,亦使我國(guó)湖泊營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的制訂難度加大。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)水質(zhì)基準(zhǔn)特別是湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)研究極為薄弱,主要參考國(guó)外的相關(guān)基準(zhǔn)值,但由于水生生物區(qū)系具有地域性,代表性物種不同,其它國(guó)家的水質(zhì)基準(zhǔn)不能夠完全反映中國(guó)的水生生物保護(hù)的要求,所以如果參考其它國(guó)家的水質(zhì)基準(zhǔn)來(lái)制定我國(guó)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),將會(huì)降低我國(guó)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性,導(dǎo)致保護(hù)不夠或過(guò)分保護(hù)的可能性10。湖泊富營(yíng)養(yǎng)

6、鹽基準(zhǔn)的確定過(guò)程包括環(huán)境暴露、效應(yīng)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),而污染過(guò)程與機(jī)理、污染物的生態(tài)和健康毒理效應(yīng)、及生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是確定過(guò)程中的三個(gè)重要方面。在污染機(jī)理和過(guò)程方面,我國(guó)已有科學(xué)家就湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)作了有益的探索11-13;在污染物的生態(tài)和健康毒理效應(yīng),湖泊富營(yíng)養(yǎng)化條件下(高氮磷營(yíng)養(yǎng)水平、有機(jī)物和生物質(zhì))的復(fù)合污染過(guò)程及生態(tài)與健康效應(yīng)研究基礎(chǔ)薄弱,目前難以準(zhǔn)確評(píng)估中國(guó)大面積富營(yíng)養(yǎng)化湖泊或水體的污染程度及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康的影響,盡管復(fù)合污染的表征研究已有較多的進(jìn)展,但考慮到中國(guó)富營(yíng)養(yǎng)化水體的普遍性,不同營(yíng)養(yǎng)水平湖泊污染過(guò)程與機(jī)理,水生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)與健康效應(yīng)的響應(yīng)機(jī)理尚缺乏系統(tǒng)研究

7、14;在生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面,我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程復(fù)雜,污染過(guò)程和生態(tài)與健康效應(yīng)不清,重點(diǎn)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化條件下的生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還沒(méi)有系統(tǒng)深入的研究,此課題應(yīng)成為湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)研究的關(guān)鍵或者前沿領(lǐng)域方向4??傮w來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)關(guān)于湖泊營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的研究仍然比較零散,至今還沒(méi)有國(guó)家主管部門(mén)頒布的湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)規(guī)范。因此,開(kāi)展湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)研究是保護(hù)湖泊水生態(tài)系統(tǒng)、完善和健全水環(huán)境基準(zhǔn)體系的要求。2.2國(guó)外研究進(jìn)展美國(guó)1998年制定了區(qū)域營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的國(guó)家戰(zhàn)略,此后八年先后編制完成了湖泊/水庫(kù)(2000年4月)、河口海岸(2001年10月)、河流(2006年7月)和濕地(2006年12月草案)的營(yíng)養(yǎng)

8、物基準(zhǔn)技術(shù)指南,并首先制定一級(jí)分區(qū)湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn),各州根據(jù)營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)技術(shù)指南陸續(xù)制定本州的營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)15。歐洲各國(guó)也在分別制定湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)。美國(guó)在制定湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)中,首先建立區(qū)域技術(shù)協(xié)作組,創(chuàng)建合適的數(shù)據(jù)庫(kù),劃分營(yíng)養(yǎng)物生態(tài)分區(qū),同時(shí)對(duì)湖泊進(jìn)行分類(lèi)(含地理性與非地理性分類(lèi))然后對(duì)各生態(tài)分區(qū)及湖泊/水庫(kù)類(lèi)型篩選候選變量、確定指標(biāo),建立參照狀態(tài),最后通過(guò)專(zhuān)家評(píng)價(jià)和考慮保護(hù)特定用途與對(duì)下游的影響等因素確定分區(qū)的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)15。湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)制定過(guò)程中最為核心的內(nèi)容是確定生態(tài)分區(qū)的營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)和參照狀態(tài)。以下是國(guó)外湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)制定過(guò)程中指標(biāo)的選取和參照狀態(tài)的確定方法。2.2.1營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)的選取湖

9、泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)主要包括營(yíng)養(yǎng)物變量(磷、氮)、生物學(xué)變量(有機(jī)碳、葉綠素a、透明度、溶解氧、大型植物、生物群落結(jié)構(gòu)和流域特征(土地利用)等。能夠反映湖泊富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的變量很多,但只有部分指標(biāo)可用于評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),不同的國(guó)家和地區(qū)所選取的指標(biāo)也不同16。美國(guó)環(huán)保局(2000)推薦采用原因變量(TP、TN)和反應(yīng)變量(Chl-a、SD),但允許州或部落也可根據(jù)適用性對(duì)信息進(jìn)行篩選,將其他變量增加到基準(zhǔn)指標(biāo)變量中15。湖泊中磷含量的常規(guī)分析中采用總磷(TP)表示,包含所有有機(jī)的、無(wú)機(jī)的、可濾過(guò)的和顆粒狀的磷17。在許多磷限制的湖泊中,總磷和葉綠素水平通常呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。湖泊水體的氮含量主要以總氮(TN

10、)表示,總氮包括了所有硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮和總有機(jī)氮。美國(guó)明尼蘇達(dá)州考慮州內(nèi)大部分湖泊均為磷限制,只制定了總磷濃度、葉綠素a和塞氏透明度的基準(zhǔn),而無(wú)氮的基準(zhǔn)"I。氮磷比是影響湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要因素之一。日本湖泊學(xué)家板本曾研究指出,當(dāng)湖水的總氮和總磷濃度的比值在10:125:1的范圍時(shí),藻類(lèi)生長(zhǎng)與氮、磷濃度存在著直線相關(guān)關(guān)系18。丹麥著名生態(tài)學(xué)家Jorgensen早在1983年便指出浮游藻類(lèi)的生長(zhǎng)是富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵過(guò)程。葉綠素a是植物光合作用中的主要色素,能很好地反應(yīng)環(huán)境對(duì)營(yíng)養(yǎng)富集的敏感程度,最常用作藻類(lèi)生物量的評(píng)價(jià)指標(biāo)19。Smeltzer等(1989)發(fā)現(xiàn)透明度是從統(tǒng)計(jì)學(xué)角

11、度確定營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)明顯趨勢(shì)的最好變量,因?yàn)樗蓸宇l率高且費(fèi)用較少。EPA建議采用夏季透明度來(lái)評(píng)估富營(yíng)養(yǎng)化,并明確指出用塞氏透明度指示湖庫(kù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),但是不適用于著色或者有機(jī)懸浮性固體的水體15。Ludovisi與Poletti提出,熱力學(xué)指標(biāo)可作為湖泊生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r的生態(tài)指示。對(duì)意大利Trasimeno湖的研究表明,小型淺水湖的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)與CarlsonTSI指標(biāo)、基于磷負(fù)荷的Vollenweider富營(yíng)養(yǎng)化模型及HillbrichIlkowska方法得到的結(jié)果均一致,并發(fā)現(xiàn)湖泊平均水深在決定營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的變化上充當(dāng)重要的角色20-21。另外一些研究發(fā)現(xiàn)COD與富營(yíng)養(yǎng)化存在較好的相關(guān)性,但關(guān)系尚

12、不明確,DO在富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生過(guò)程中一直發(fā)生動(dòng)態(tài)變化,也很難作為預(yù)警性指標(biāo)22。綜上所述,湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的確定應(yīng)遵循以下原則:所選擇的指標(biāo)應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定,不受其他指標(biāo)的影響;分區(qū)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化控制的關(guān)鍵指標(biāo),應(yīng)該因地制宜,不同分區(qū)的富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)可以不同;指標(biāo)應(yīng)于藻類(lèi)生長(zhǎng)具有明顯的相關(guān)關(guān)系;所選擇的指標(biāo)應(yīng)具有湖泊發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的早期預(yù)警功能。2.2.2確定湖泊參照狀態(tài)的方法參照狀態(tài)是指“受影響最小的狀態(tài)或認(rèn)為可達(dá)到的最佳狀態(tài)”,提供著決定隨時(shí)間推移由人類(lèi)引起的湖泊變化的基線,若沒(méi)有分區(qū)湖泊的參照狀態(tài),則很難得出湖泊現(xiàn)狀及未來(lái)潛在變化受人類(lèi)影響的程度23。美國(guó)和歐洲在確定湖泊參照狀態(tài)的方法基本類(lèi)似,主要包括

13、調(diào)查數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、模型預(yù)測(cè)和推斷、古湖沼學(xué)重建和專(zhuān)家判斷15,24-25。(1)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法U.S.EPA指南中首推統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,即利用生態(tài)分區(qū)內(nèi)收集到的湖泊歷史和現(xiàn)狀的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析確定營(yíng)養(yǎng)物參照狀態(tài)。該方法分為參照湖泊法(referencelakeapproach)和湖泊群體分布法(lakepopulationdistributionapproach)兩類(lèi)15。參照湖泊法是利用生態(tài)分區(qū)中的參照湖泊基準(zhǔn)指標(biāo)的中值(也有采用平均值)的頻率分布的上25%點(diǎn)為該分區(qū)湖泊的參照狀態(tài),因?yàn)檫@個(gè)水平最大地保護(hù)區(qū)域自然營(yíng)養(yǎng)湖泊類(lèi)型的多樣性15。群體分布法是當(dāng)參照湖泊數(shù)量不足時(shí),選擇區(qū)域內(nèi)全體

14、湖泊最好的四分之一(即頻率分布的下25%)作為營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)參照狀態(tài)。U.S.EPA指南(2000)指明兩種方法確定的基準(zhǔn)值結(jié)果相近。美國(guó)在確定全國(guó)14個(gè)一級(jí)分區(qū)的參照狀態(tài)時(shí)將兩種結(jié)合起來(lái)使用。然而,歐洲REFCOND指南不支持該方法,但認(rèn)為在農(nóng)業(yè)地區(qū)的低地可能不失為一種實(shí)用的方法。利用湖泊監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)來(lái)建立參照狀態(tài)最為合適,但是許多湖泊的歷史監(jiān)測(cè)資料不齊全或無(wú)法獲得,為參照狀態(tài)的確定帶來(lái)極大困難,因此需要運(yùn)用多種方法來(lái)確定參照狀態(tài)。在美國(guó)各州及歐洲各國(guó)建立參照狀態(tài)制定基準(zhǔn)時(shí),普遍將數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)與模型回歸相結(jié)合17,24。Dodds與0akes提出通過(guò)協(xié)方差分析量化區(qū)域變化的方法來(lái)確定營(yíng)養(yǎng)物參照

15、濃度,然后建立多重線性回歸模型26。(2)模型預(yù)測(cè)與推斷雖然U.S.EPA推薦采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法,但是各州在具體建立參照狀態(tài)時(shí),幾乎都涉及和借助了回歸模型方法17,27。U.S.EPA推薦兩種模型方法:一是土壤形態(tài)指數(shù)法(MEI),即湖深一溶解性固體指數(shù),是指湖水中總可溶性固體與湖泊平均深度之比,用于預(yù)測(cè)參照狀態(tài)下的磷濃度,但是需要用參照湖泊數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)證;二是總量平衡模型法,雖然該模型本身不能建立參照狀態(tài),但可利用進(jìn)入湖泊的負(fù)荷和湖泊的水文條件來(lái)估測(cè)營(yíng)養(yǎng)物的濃度,從而用于估計(jì)水體在受人類(lèi)干擾前可能的狀態(tài)15。Paul和Gerritsen等利用佛羅里達(dá)州所有可用的湖泊數(shù)據(jù),對(duì)TP、TN與湖泊

16、營(yíng)養(yǎng)條件指標(biāo)TLCI30(logSD與logChl-a的組合)進(jìn)行了局部回歸,得到的參照湖泊化學(xué)指標(biāo)值比統(tǒng)計(jì)學(xué)分布直接得出的值偏高(除了堿性色深湖TP濃度偏低),可能是因?yàn)椴煌礌I(yíng)養(yǎng)物的生物響應(yīng)各異。同時(shí)發(fā)現(xiàn)葉綠素和透明度的多重線性回歸模型可以用于預(yù)測(cè)葉綠素的參照狀態(tài),和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法直接得到的參照湖泊葉綠素和透明度的參照狀態(tài)相似,營(yíng)養(yǎng)鹽和葉綠素的等高線圖預(yù)測(cè)的參照湖泊葉綠素濃度范圍與觀測(cè)的中值或均值相等27。模型推斷法對(duì)生態(tài)分區(qū)湖泊的環(huán)境條件要求不高,因此可用于流域受人類(lèi)影響較嚴(yán)重的湖泊的參照狀態(tài)確定。(3) 古湖沼學(xué)重建古湖沼學(xué)重建法主要根據(jù)從沉積物泥芯的考查中得到的如硅藻或搖蚊等化石殘骸和

17、水質(zhì)(主要為總磷、pH和溫度)之間較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系推斷過(guò)去狀態(tài)24。目前,古湖沼學(xué)方法定義湖泊參照狀態(tài)的研究還不夠系統(tǒng),只能在部分地區(qū)使用。(4) 專(zhuān)家判斷專(zhuān)家判斷結(jié)合了歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)今的結(jié)構(gòu)與功能,但由于專(zhuān)家判斷常常是對(duì)參照狀態(tài)敘述性的表達(dá),可能會(huì)引入主觀性或偏見(jiàn),確定的值也常常是靜態(tài)的,不包含動(dòng)力學(xué)和與自然生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)在可變性。因此該法不能單獨(dú)使用,但與其他方法結(jié)合使用時(shí)可以得出滿(mǎn)意的結(jié)果24,25。2.2.3湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)值的確定湖泊富營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的最終確定是根據(jù)營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)各變量的參照狀態(tài)以及富營(yíng)養(yǎng)化暴發(fā)的營(yíng)養(yǎng)物閾值水平,通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法和模型推斷法確定不同湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)值范圍或最大上

18、限,綜合水體和參照狀態(tài)的反降級(jí)政策、湖泊的特定用途、保護(hù)瀕危物種以及對(duì)下游的影響確定16,28。具體的基準(zhǔn)值可以是數(shù)字型的,也可以是敘述型的,也可以是兩者的結(jié)合。美國(guó)大部分州和歐盟采用數(shù)字型和敘述型相結(jié)合的基準(zhǔn)。3. 我國(guó)制定湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的建議我國(guó)尚未系統(tǒng)深入的開(kāi)展湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的制定工作,但其重要性和必要性已經(jīng)凸顯:第一,我國(guó)大部分主要湖泊已經(jīng)受到不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化污染,急需提高我國(guó)湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)物的監(jiān)測(cè)、評(píng)估和管理水平;第二,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中涉及營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)的地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(38382002)是參考國(guó)外的研究成果制定的,是否適用于我國(guó)的湖泊水體還值得商榷;第三,由于各湖泊流域水文、氣象等

19、自然特征各異,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的單一營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)值理論上無(wú)法適用于所以湖泊流域;第四,作為水質(zhì)管理的科學(xué)依據(jù),水質(zhì)基準(zhǔn)在我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系中仍屬欠缺,往往以水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)代替29,因此基準(zhǔn)研究對(duì)于完善我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系具有重要意義。由此,研究和制定我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)、加強(qiáng)我國(guó)湖泊營(yíng)養(yǎng)物監(jiān)測(cè)和管理十分必要,其不僅可以有利于環(huán)境保護(hù),也有利于流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。結(jié)合當(dāng)前研究基礎(chǔ)和管理需求,為我國(guó)制定適合我國(guó)湖泊特點(diǎn)的營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)提出以下建議:(1) 建立湖泊環(huán)境特征基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。建議完善湖泊營(yíng)養(yǎng)鹽監(jiān)測(cè)體系,分區(qū)、分步地開(kāi)展我國(guó)主要湖泊流域的生態(tài)調(diào)查,整合現(xiàn)有數(shù)據(jù)基礎(chǔ),逐步構(gòu)建國(guó)家湖泊流域環(huán)境特征基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。(2) 研究制定我

20、國(guó)湖泊副營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)技術(shù)指南。借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn),嘗試性地開(kāi)展全國(guó)湖泊分區(qū)研究,選擇部分研究基礎(chǔ)較好的、富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題突出的湖泊,率先開(kāi)展湖泊富營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的研究,為制定我國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)技術(shù)指南打下基礎(chǔ)。(3) 建立基于生態(tài)系統(tǒng)健康的湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)體系。湖泊的生態(tài)系統(tǒng)健康是湖泊營(yíng)養(yǎng)物管理的目標(biāo),應(yīng)加快探索建立基于生態(tài)系統(tǒng)健康的湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)。4.研究展望國(guó)外湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的研究經(jīng)驗(yàn),對(duì)建立適合我國(guó)湖泊特點(diǎn)的富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)具有重要的借鑒意義,但是不能照搬。我國(guó)大部分湖泊富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重,不同分區(qū)的湖泊的污染狀況差異顯著,而且不同分區(qū)的湖泊水文、氣象等自然特征差異顯著,因此國(guó)外的湖泊富營(yíng)養(yǎng)鹽基準(zhǔn)的制

21、定方法難以適用于我國(guó),但我們可以對(duì)國(guó)外的研究方法加以?xún)?yōu)化改進(jìn)。根據(jù)不同分區(qū)湖泊的總體污染現(xiàn)狀,采用不同的方法,也可研究采用幾種方法的組合。總之,我國(guó)的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的制定是一項(xiàng)系統(tǒng)而長(zhǎng)久的工程,需要政府的支持,投入足夠的人力和財(cái)力,建立起完善的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)體系,為我國(guó)的湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的治理提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和管理支撐。參考文獻(xiàn)1. 黃文鈺,吳延根,舒金華.中國(guó)主要湖泊水庫(kù)的水環(huán)境問(wèn)題與防治建議(J).湖泊科學(xué),1998,10(3):8388.2. 鄭丙輝,許秋瑾,周保華等.水體營(yíng)養(yǎng)物及其響應(yīng)指標(biāo)基準(zhǔn)制定過(guò)程中建立參照狀態(tài)的方法以典型淺水湖泊太湖為例(J).湖泊科學(xué),2009,21(1):212

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