作為我國第三大淡水湖，太湖是長三角地區重要的水資源調配中心，是上海、蘇州、無錫、湖州等城市的主要飲用水水源地，年供水量約12億m3。2005-2020年間，太湖地理環境、營養狀態、生態系統結構和演化趨勢等方面發生了什么樣的變化？近日，中國科學院南京地理與湖泊研究所發布《中國湖泊生態環境研究報告》系列，以數據可視化、敘述科普化的方式，呈現中國重要湖泊的現狀，診斷生態環境狀況和發展趨勢，提出湖泊及其流域在生態環境保護、治理和修復方面的對策與建議。

    年供水量達12億m3，太湖之水哺育長三角

    太湖是我國第三大淡水湖，面積（含島嶼）達2427.8k㎡，其中水面面積2338.1k㎡，在長江中下游地區年均水面面積最大。太湖平均水深1.9m，最大水深（年均）不超過3m，屬于典型的大型淺水湖泊。湖泊岸線全長393.2km，流域總面積36895k㎡，行政區劃隸屬江蘇、浙江、安徽和上海。

    太湖流域是我國人口密度最高、社會經濟最發達的地區之一。2020年流域內常駐人口達6755萬，較2007年增長了36%；國民生產總值近10萬億元，是2007年的3.5倍，占長江三角洲經濟總量的40.8%，占全國經濟總量的9.8%。

    太湖的水資源水環境矛盾突出，問題極具代表性。太湖流域高強度的人類社會經濟活動導致污染物排放量居高不下，水體富營養化程度較高，藍藻水華頻發，東部湖區草型生境退化。引調水工程雖然在一定程度上緩解了水資源的供需矛盾，但也改變了湖泊的水文節律和湖體水動力結構，對水生態環境帶來諸多不確定性挑戰。

    水位抬升、平均水溫升高、平均風速下降

    15年間，太湖物理環境變化顯著。其中水位變化方面，2005——2020年間，太湖日均水位在2.63——4.79m波動，日均水量在3.08×10?~8.22×10?m3波動。2007年以后水位抬升明顯，其中2016年和2020年發生了流域性大洪水，引起兩次明顯的高水位過程；平均水溫變化方面，2010年以來，太湖水溫呈現明顯的升高趨勢，年均升高約0.05℃，冬季水溫及夏季高溫熱浪強度均呈現增高趨勢；平均風速變化方面，2005——2020年太湖平均風速呈現顯著下降趨勢，年均下降約0.04m/s。風速下降加劇了藍藻水華的上浮與集聚，增加了水體底層缺氧風險。

    湖泊就像人一樣，也需要良好的營養狀態。2005——2020年，太湖平均總氮濃度在1.24——4.68mg/L之間波動，總體呈現出降低趨勢，冬春季顯著高于夏秋季?？臻g上各湖區總氮濃度差異顯著，由西北向東南逐漸降低2005——2020年太湖水體表、中、底三層混合樣中，平均總磷濃度在0.075——0.190mg/L之間波動。受水華過程影響，峰值多出現在春夏兩季，空間上由西北向東南逐漸降低；2005-2020年太湖葉綠素a年均值變化上，年平均葉綠素a濃度呈增高趨勢，月均值在4.56——71.14μg/L之間波動，高峰主要在春夏季?？臻g上呈西降東升趨勢，東部湖區有藻型化風險。

    總的來看，2007-2020年太湖營養狀態指數呈現下降的趨勢，2020年太湖平均營養指數為59.3，整體處于輕度富營養狀態。在空間上，北部灣區和西部湖區富營養化程度顯著高于東部湖區。

    同時，太湖生態系統結構與演化趨勢也變化明顯。在浮游植物方面，2005-2020年太湖浮游植物年均生物量波動大，月均生物量在0.25——23.51mg/L，2017年為峰值年。群落結構上，藍藻門占絕對優勢，優勢屬為微囊藻。2015年以后長孢藻比例有所增加，2020年浮游植物多樣性明顯增加；在浮游動物方面，2007——2020年太湖浮游動物年均生物量在1.25——18.28mg/L，2008年最高，2014年最低。枝角類和橈足類的生物量占比較高，而輪蟲和原生動物的數量占比較高。

    營養水平偏高等問題突出，太湖也有“病痛”

    近三年，太湖湖泊生態系統研究站監測數據顯示，太湖氮磷濃度持續下降，藍藻水華面積有所下降，魚類生物量明顯增高，生態系統持續改善中。近20年來，太湖高強度實施了污水廠及管網建設、底泥疏浚、藍藻打撈等治理工程，生態環境開始改善，總氮濃度下降明顯，生物多樣性有所提高，未發生大規模湖泛災害。

    但由于太湖生態系統的復雜性和高強度的人類活動影響，目前太湖整體仍處于亞健康狀態。營養水平依舊偏高，藍藻水華尚未得到根本遏制；水生植被退化，生態系統完整性受損；魚類小型化趨勢明顯，群落結構失衡。

    大型淺水湖泊的富營養化治理極其艱巨。湖泊富營養化問題得以根治的重要前提是生態系統結構發生根本變化。太湖面積巨大，使得“藻型”生態系統發生全面改變的難度更大；水深很淺，風浪擾動頻發攪動底泥，使得作為流域磷“匯”的湖體磷濃度很難持續維持較低水平；出入湖河道多，流域人類活動強烈，使得外源污染控制的管理成本和技術成本都很高。

    同時，流域經濟的高速發展為太湖治理提出了更高要求。太湖流域是我國經濟發展熱點地區。2007——2020年，太湖流域主要城市的GDP增加了3倍多；在環境治理持續投入的背景下，通過調水補給等措施，太湖水資源供給量增加30%，導致水力停留時間下降約30%，營養鹽入湖負荷增加，凈化負擔加重，影響了太湖水環境治理效果。

    另外，氣候變化抵消了營養鹽削減的抑藻效應。2012——2020年，太湖流域的氣候朝著不利于藍藻水華控制的方向變化。冬春季氣溫升高，年均風速下降，暴雨事件增加，高溫熱浪事件增加。這導致適宜太湖藍藻生長的物候增加了近一個月，藍藻的上浮機會增大，外源和內源脈沖式補給強度加大，抵消了氮磷外源負荷削減的抑藻效應。

    “病癥在湖里，病根在岸上”，亟需“良藥”治太湖

    專家建議，要強化科技支撐，實施湖泊-流域相協調的水質目標管理。強化太湖生態系統監測和演變規律研究，開展“十年禁漁”“引江濟太”“長三角一體化戰略”等對太湖生態系統影響的專題研究，建立長期系統的生態環境本底數據庫，為太湖生態修復和治理保護提供科學決策依據。扭轉以總量達標為目標的管理模式，建立以水質達標為目標的流域水質管理模式，并最終過渡到以流域河流、湖泊生態安全為目標的管理模式。

    湖泊富營養化“病癥在湖里，病根在岸上”，改善和保護湖泊必須以流域整體為對象進行綜合評估和管理。注重河湖協同治理，從流域湖泊一體化視角制定生態修復策略。強化流域外源負荷控制，削減入湖污染。科學管控內源負荷，防止局部水域災變。加強草型生態系統恢復，提升自凈能力?？茖W實施魚類調控，促進生態系統健康。

    同時，提升生態風險防范意識，提高生態災害預測預警與主動防控能力。針對我國重點湖庫在藍藻水華監測和飲用水安全保障管理方面的迫切需求，亟須形成藍藻水華及湖泛監測預警標準規范，切實加強藍藻水華及湖泛預測預警系統在太湖藍藻水華及生態災害的監測、防控和應急處置中的信息支撐功能，保障太湖生態系統健康和飲用水安全保障。