淀山湖底泥污染物特性及分布研究
淀山湖底泥污染物特性及分布研究
石 磊
上海市水环境监测中心青浦分中心，上海 201700
摘要 为全面了解淀山湖底泥中污染物特性，采集了淀山湖12个点位底泥，分析研究淀山湖底泥中有机质、总磷、总氮的空间分布特征。结果表明：底泥中有机质含量多12.0~27.6 g/kg，总氮含量为678~2 376 mg/kg；总磷含量为481~1072 mg/kg，其空间分布均为湖区北部、西南部，入湖河口区域较高，湖区南部、出湖河口区域较低。综合污染指数与有机质污染指数表明，淀山湖底泥环境质量整体较好，污染指数随深度增加呈降低趋势，湖区北部及西南部氮磷污染较严重，主要受入湖河道外源污染影响。
关键词 淀山湖；底泥；总磷；总氮；有机质
中图分类号：X524 文献标识码：A 文章编号：2095–3305(2020)07–0151–02
DOI:10.hyj.2020.07.064
淀山湖是太湖流域第二大省际湖泊，横跨上海市青浦区和江苏省昆山市，地处太湖下游，黄浦江上游，属阳澄淀泖区，吞吐型弱感潮平原浅水湖泊，水域面积59.2 km2，平均水深1.94 m。长期以来其治理与
保护一直是上海和江苏两省市湖泊治理的工作重点之一，近年来，淀山湖及其主要入湖河道水质状况正逐步改善，总磷、总氮、氨氮等指标浓度下降趋势明显，但总氮浓度依然较高，水质类别基本维持在劣Ⅴ类，湖泊富营养化问题依然突出。
湖泊底泥是生态系统的重要组成部分，是水土界面物质交替带，是水土界面各类物质的缓冲载体，是营养物质的聚集库，不仅能反映水体的污染情况，而且底泥在外界因素的影响下能够向上水释放营养成分，影响湖体水质。
在淀山湖选取12个采样点，研究底泥中有机质、总磷、总氮含量及其空间分布特征，从而分析底泥中污染物的分布状况，对了解淀山湖水环境质量具有重要意义。
1 综合污染指数法评价
采用综合污染指数法，综合考虑
氮、磷共同对沉积物的影响，评价淀山
湖底泥污染程度[1]。单项污染指数计算
公式为：
S i=C i/C s （1）
2
max
2
2F
F
F
F+
=（2）
式中，S i为单项评价指数或标准指
数，S i大于1表示含量超过标准值；C i为
评价因子i的实测值；C S为评价因子i的
标准值，根据文献资料；C S(TN)=0.55 g/
Kg，C S(TP)=0.60 g/Kg；F为n项污染物污
染指数的平均值；F max为最大单项污染
指数；FF为综合污染指数[2]。
根据监测点底泥综合污染指数评
价结果显示，监测区域表层底泥污染
程度较高，全湖整体评价达到4级。从
空间分布来看12个监测点位中，6#、
8#、12#综合污染指数较高，且这3
个点位在主要入湖河口位置，受外源污
染物影响较大。而位于出湖河口位置的
3#、4#点综合污染指数最小，污染相
对较轻，湖区北部高于湖区中部、南部
（图1、表1）。
垂直方向上，监测区域基本表现为
底泥综合污染指数随深度增加而降低。
在0~10 cm及10~20 cm垂直方向上，
Characteristics and
Distribution of Pollutants
in Sediment of Dianshan
Lake
SHI Lei (Qingpu sub center of Shanghai
water environment monitoring center,
Shanghai 201700)
Abstract In order to fully understand the
characteristics of pollutants in the sediments
of Dianshan Lake, the sediments at 12
locations of Dianshan Lake were collected,
and the spatial distribution characteristics
of organic matter, total phosphorus and
total nitrogen in the sediments of Dianshan
Lake were analyzed and studied. The results
show that the organic matter content in the
bottom mud is 12.0-27.6 g/kg more, the total
nitrogen content is 678-2 376 mg/kg; the
total phosphorus content is 481-1072 mg/
kg, and its spatial distribution is in the north
and southwest of the lake area. The estuary
area of the lake is higher, and the southern
part of the lake area and the estuary area
of the lake are lower. The comprehensive
pollution index and organic pollution index
show that the overall environmental quality
of the sediments of Dianshan Lake is good,
and the pollution index shows a decreasing
trend with increasing depth. The northern
and southwestern parts of the lake area have
serious nitrogen and phosphorus pollution,
which is mainly affected by external pollution
from the river into the lake.
Key words Dianshan Lake; Sediment;
Total phosphorus; Total nitrogen; The organic
matter淀
作者简介  石磊（1986–），男，安徽无为人，工程师，主要从事水环境监测、分析与评价工作。
收稿日期  2020–09–13
农业灾害研究2020，10（7）：151-152，155
151
152
底泥综合污染指数数值基本不变；在20~30 cm 的深度上，污染指数有所降低。淀山湖南部区域在0~10 cm 的深度上为Ⅲ级，在10~30 cm 的深度上污染等级降低为Ⅱ级，污染情况相对较轻。2 有机质污染指数评价
淀山湖沉积物富营养化最主要的原因是有机物、氮和磷的含量较高，采用有机质污染指数法对淀山湖沉积物污染状况进一步评价，此方法充分考虑有机质和有机氮，充分体现淀山湖底泥中的有机污染现状。有机质污染指数法的公式如下：
OI =OC (%)×ON （%） （3）ON =TN (%)×0.95 （4）OC =OM (%)/1.724
（5）
式中：
OC 为有机碳；ON 为有机氮；有机指数OI 评价标准（表2）。
表2 底泥有机指数评价标准项目
等级OI ＜0.05I 0.05≤OI ＜0.20II 0.20≤OI ＜0.50
III OI ≥0.5
IV
评价结果显示（图2、表3），淀山湖全湖底泥有机污染指数为Ⅱ级，淀山湖北部（12#），西北部（11#）以及西南部（6#）区域有机质污染评价等级为Ⅲ级，污染较重；其他地区污染等级均为Ⅱ级，有机质污染程度较低。有机质污染指数评价结果与综合污染指数评价结果一致，均显示淀山湖北部及西南部入湖河口区域污染较为严重。从监测底泥深度来看，监测区域底泥有机质污染指数基本表现为随深度增加而降低趋势。在0~20 cm 底泥深度中，淀山湖北部12#、1#和6#有机质污染评价等
级为Ⅲ级；在10~20 cm 底泥深度中，这些区域有机质污染评价等级为Ⅲ级；在20~50 cm 底泥深度中，各监测点有机质污染情况均有所好转，评价等级均等于或优于Ⅱ级。
3 结论与建议
根据本次底泥调查获取的大量翔实可靠的监测数据，得出以下分析成果：
（1）淀山湖北部及西南部区域综合污染较严重，主要污染物在河流入湖口区域沉积较为明显，污染物含量较高，淀山湖南部污染情况相对较轻，污染程度小于入湖和湖心位置。初步分析，与
其处于入湖河口位置受到大量的外源污染物有关。
（2）底泥中各营养物质指标分布规律基本一致，表现为湖区南部区域指标含量相对较低，有机质污染程度较轻；湖区北部及西南部区域指标含量相对较高，有机质污染较严重，也与大量的外源污染有关。
值得注意的是，淀山湖的底泥基本处于还原状态（氧化还原电位呈负值），研究表明，当底泥—水界面呈还原状态时，底泥中的氮磷等元素具备向水体释放的可能，底泥的释放可能是淀山湖水体富营养化的内源之一。在本次采样监测中发现，淀山湖水生植物分布较少，采样区域基本未发现
沉水植物。有研究表明，沉水植物覆盖
区域氧气可以渗透至沉积物（底泥）表层20 mm 处，而无沉水植物则仅能渗透4 mm。在缺氧环境下，底泥呈还原性状态，氮磷等营养物质易释放到水体中，成为内源因素之一。沉水植物作为初级生产者在水生态系统中起重要作用，建议在淀山湖湖区选取适合的
（下转第155页）
表1 淀山湖沉积物综合污染评价
点位
S TN 等级S TP 等级FF 等级1  2.324  1.082  2.0342  2.314  1.362  2.0843  1.3420.801  1.2124  1.2320.981  1.1725  2.524  1.563  2.2946  2.844  1.182  2.4647  2.044  1.152  1.8338  3.094  1.322  2.6849  2.154  1.052  1.89310  1.853  1.252  1.70311  2.774  1.392  2.45412
4.32
4
1.79
3
3.74
4
表3 表层底泥有机质污染评价表监测点位
深度/cm OI 等级10~100.152Ⅱ20~100.134Ⅱ30~100.051Ⅱ40~100.084Ⅱ50~100.172Ⅱ60~100.209Ⅲ70~100.121Ⅱ80~100.195Ⅱ90~100.130Ⅱ100~100.119Ⅱ110~100.210Ⅲ12
0~10
0.380
Ⅲ
图1 
淀山湖底泥综合污染指数空间分布
图2 监测区域有机质污染指数分布示意图
Journal of Agricultural Catastropholgy 2020，Vol 10，No 7:151-152，155
物层片，主要有苔藓组成；（2）杂草类植物层片，主要有牛鞭草狗牙根（Cynodon dactylon）、野地瓜藤（Ficus tikoua）、尼泊尔蓼（Polygonum nepalense）、水花生（Alternanthera philoxeroides）、百喜草（Paspalum Notatum）、香根草（Vetiveria zizanioides）、苏丹草（Sorghum sudanense）、鸭跖草（Commelina communis）等；（3）小灌木层片，主要有“建种”中华蚊母树组成；（4）乔木层片：常绿阔叶小高位芽植物层片和落叶阔叶小、中高位芽植物层片居多，杜鹃花科，樟科、壳斗科等科的植物占有很大比重。
3 保护策略
中华蚊母树主要沿河岸带生长，带状呈线性分布在水面线上的陡峭山坡上和裸露岩石缝隙里，其带状分布的面宽1~10 m，根系发达，是河岸带固土护岸的良好树种，对石灰岩溶山地防止水土流失、植被恢复、生态重建和维持落的生物多样性具有重要意义。
3.1 开展生态保护和建设
以保护自然生态为重点，积极采取天然林保护、珍稀名木古树保护等措施。调查中发现，由于黔江区、酉阳县等天然林保护工程和退耕还林政策的大力实施，调查区内293 m高程以上林地面积有所增加。
3.2 开展生态治理和修复
积极推进小流域的治理及工程区生态修复，以恢复自然生态为重点，依托阿蓬江、细沙河等生态流域，积极采取水土流失治理、石漠化综合整治、湿地修复建设等措施，努力遏制生态恶化趋势，改善生态环境质量，不断增强生态环境承载能力。
3.3 严格生态红线划定和管控
以现有生态环境敏感区和脆弱区为重点，划定对维护生态安全具有重要意义的区域为生态保护红线区域，严守生态底线，以生态保护为重点，在生态敏感
和脆弱区、大中型水库库岸带、阿蓬江干
流及主要一级支流河岸带等区域，严禁
有损主导生态功能的开发建设活动。
3.4 推进产业绿化转型和发展
在推进阿蓬江流域旅游开发时，
要严格执行环境准入等制度，将资源承
载能力、生态环境容量作为承接产业转
移和布局的重要依据，合理开发旅游资
源，以生态环境承载力确定开发强度，
减少旅游活动对生态环境的影响。
3.5 加强环境防护和治理
坚持绿发展，以人居环境整治、
面源污染治理和山水林田湖（库）草系
统治理为主攻方向，着力改善生产、生
活、生态环境，加快建设山清水秀美丽
之地的进程。通过有效的保护和开发措
施，不仅可以保护中华蚊母树资源，
防止种灭绝，而且能够绿化、美化环
境，也可以修复生态，对生态建设有极
其重要的意义，进而创造更高的生态价
值和经济效益。
4 结语
阿蓬江流域中华蚊母分布密度最
大的区域为：重庆市黔江区箱子岩水电
站向下游2 km范围、阿蓬江镇到神龟
峡区段、酉阳县大河口水电站到宋家之
间区段，阿蓬江支流细沙河两岸中华蚊
母分布广泛，仅在水田坡处因小型水电
站形成回水湾而无分布，舟白镇仅有零
星分布，阿蓬江上游湖北省咸丰县境内
河段无分布。
阿蓬江流域中华蚊母落的成片
结构片层明显，中华蚊母树作为优势
树种，外观较整齐，季节变化不明显，
四季常绿，高度平均1~6 m。中华蚊母
落中原生境维管植物以蕨类植物和
被子植物为主，按照吴征镒关于中国
种子植物科分布区类型的划分，阿蓬
江流域中华蚊母落植物29科可分为
5个分布区类型。该植物区系中，世界
分布占6属；热带分布20属，占总属数
的41.67%；温带分布22属，占总属数的
45.83%。
中华蚊母数量变化主要由于工程
建设影响，根据现场调查，水电站蓄水
后导致了沿江部分河段中华蚊母淹
没消失，其他河段还分布有中华蚊母种
。虽然工程蓄水导致了区域内中华蚊
母落数量降低，但并未导致种消
失，对区域植被类型多样性没有造成明
显的不利影响。
由于中华蚊母树及其伴生种的植物
种类生长动态主要由季节性水淹情况决
定，其种动态与流域水文变化相关，
流域流经变化可以对物种进行生长调
节，中华蚊母树在洪水期季节变化不太
明显，特别是对水位回落时耐干旱、耐
土壤瘦瘠，并且水位回升后能赖长期淹
没的植物。季节水淹的频繁干扰导致大
部分其他植物种类因其不适应水淹而
逐渐消亡，但中华蚊母可以持续生长、
繁衍，落外观较整齐，落外貌基本
保持不变。而在水文变化不大的流域区
域，以中华蚊母为主要物种的落会向
其他旱生物种为主的植物落演化。但
流域内水电站的修建对中华蚊母的数量
造成了直接影响，工程蓄水导致了流域
植物数量降低，因此，中华蚊母树生长
环境内人类活动与各种工程建设将成为
未来种发展的重要影响因素之一。
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落土壤种子库动态初探[J].植物生态学
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责任编辑：黄艳飞
（上接第152页）
区域，开展重建沉水植物落结构修复富营养化水体的研究。参考文献
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[2]  耿琳瑛，卜献卫.六横大香附近海域环境
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责任编辑：黄艳飞
农业灾害研究2020，10（7）：153-155
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