湖泊环境污染现状及对策探究

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摘要：洞庭湖是我国第二大淡水湖泊，洞庭湖的生态环境质量在我国生态文明建设中占有举足轻重的地位。近几十年来，工业和农业的发展在一定程度上对洞庭湖的生态环境造成了污染，作为湖南省的母亲湖，洞庭湖的生态修复迫在眉睫。该文综述了洞庭湖的环境污染现状和污染防治方法，以期为洞庭湖生态修复以及我国生态文明建设提供参考。

关键词：生态文明；富营养化；重金属；生态修复；污染防治

生态环境问题既是中国特色社会主义发展面临的重大问题，也是全球性的重大问题。现阶段，我国生态文明建设步伐正在加快，这对于环境质量状况的改善提出了更高的要求。由于工业和农业在近几十年的快速发展，大量污染物被扩散，并进入到农田、湖泊、湿地和森林等生态系统，从而对生态安全造成威胁［1-2］。洞庭湖是长江中下游重要的通江湖，其承纳湘江、资江、沅江、澧水（简称“四水”）和长江松滋口、太平口、藕池口（简称“三口”）入湖水量的汇入，经湖泊调蓄后，由城陵矶注入长江，形成了错综复杂的江湖、河湖关系［3］。作为我国第二大淡水湖泊，洞庭湖不仅是重要的商品粮和水产品基地，同时因其丰富的物种多样性，也是我国重要的湿地保护区，1994年经国务院批准，成立东洞庭湖国家级自然保护区。洞庭湖区毗连岳阳市，具有城镇集聚、土地垦殖率高、工农业发达的特点［4］。近年来，洞庭湖周边化肥和农药污染严重，日益增多的生活污水、工业废水排放，使入湖的营养物质（如氮、磷）输入量增加［5］，重金属污染被扩散和蔓延［1］，洞庭湖水环境呈日益恶化趋势。

1洞庭湖环境污染现状

改善洞庭湖生态环境质量的前提是摸清洞庭湖的污染现状。通过对文献的调研，结果显示，目前对洞庭湖流域污染的研究集中在水质评价［6-8］、土壤重金属污染［9-10］、富营养化［11-12］和血吸虫［13-14］等方面。目前，在政府主导和各部门的协作下，洞庭湖的血吸虫病防治工作已经取得了巨大的成功［15］。近10年来，洞庭湖发生过2次因水体富营养化而造成的大面积水华现象，这是洞庭湖氮、磷污染的主要表现形式。前人研究表明，洞庭湖湖体氮、磷超标的主要原因是农业污染［16］和生活污水的排放［17］。郭晶等［18］认为畜禽养殖是氮、磷污染物的主要来源。“四水三口”的入湖污染物中，氮和磷污染占洞庭湖总污染的比例分别超过90%、75%［18］，其中，沅江和湘江是洞庭湖磷污染负荷的主要贡献者，而氮污染主要来自湘江［16，19］。可见，湘江作为湖南省的最大河流，其流域内人口密集，工业发展和人口生活水平提高非常迅速，在洞庭湖的污染来源和防治研究中，应该被投入更多的关注。此外，湖区污水排放也不容忽视，其中氮污染占总氮来源的10%，磷污染占总磷来源的25%［18］。除水体富营养化以外，重金属污染也是洞庭湖面临的另一重大生态问题。因土壤中的重金属常被植物吸收和富集，并随食物链进入人体，从而影响人类食用安全［2］，重金属污染已成为近期生态恢复研究的热点问题。在洞庭湖区域，湖底沉积物和湿地周围土壤都存在不同程度的重金属污染，沉积物中镉、铅、铜、锌等元素含量均超过安全标准，镉元素在表层沉积物和周围土壤中污染都达到重度水平［20，10］。

2洞庭湖生态污染研究进展

氮、磷污染的生态危害主要体现在改变食物网结构。吴可方等［21］在洞庭湖不同区域对氮、磷营养盐结构及其造成的浮游植物群落结构进行了分析，研究结果显示，氮污染在主洪道最严重，磷污染在主湖体最严重，已形成轻度富营养化，这也造成主洪道和主湖体的藻类密度较高，作者预测主湖体暴发蓝藻水华的风险较大。王佳［22］在洞庭湖不同区域进行对水质和食物网的空间特征进行了研究，值得注意的是，洞庭湖的食物网空间特征具有区域异质性，鱼类的营养级具有区域特异性和季节变化的特点，这从侧面反映了因污染造成的水质变化，从而影响了食物网的能量流动。这些研究结果表明，洞庭湖的富营养化问题仍然严重，在未来仍将面临水华暴发的严峻形势。重金属污染的主要表现为通过在有机体内沉积而最终影响人体健康。植物作为食物链的第一级营养，最先积累重金属。莲藕是沿洞庭湖区域的重要农产品，王婧文等［23］在洞庭湖的多个莲藕种植区进行土壤重金属含量分析，研究发现诸多地区镉元素含量已达极重度生态风险级，并分析湘江流域的水体污染和沿洞庭湖的农药化肥是造成污染的主要原因。土壤的重金属污染将直接造成食品安全隐患，罗满等［9］研究发现，洞庭湖周边所种植的莲藕几乎全部出现镉和铅元素超标严重的现象，作者分析了不同区域污染形成的原因，并提出了在重度污染区开展生态修复的建议。孙笑川等［24］对洞庭湖乌鳢和鳜鱼体内的镉和铅元素含量进行测定，此2种鱼类是洞庭湖区域的重要经济产品，它们均已受到了不同程度的镉和铅等重金属污染。研究结果显示，该重金属元素已经影响了鱼类的生长状况（如体长和重量等），并将通过食物链直接威胁食品安全。

3洞庭湖污染防治对策研究

洞庭湖是湖南省的母亲湖，其生态系统在我国生态文明建设中具有举足轻重的地位。在已采取的洞庭湖污染防治措施中，既产生过显著成效，也面临着许多需要改进的策略。自20世纪50年代以来，洞庭湖区通过以灭钉螺为主的方式防治血吸虫病，截至2015年，已取得了显著进展，达到了传播控制标准［25］。然而，到目前为止，血吸虫病并未实现完全控制，易平等［26］指出了洞庭湖区血吸虫病防治的缺陷和不足，并提出坚持综合治理和常规防治并行的防治策略。在生活污水和畜禽粪类污染治理方面，湖南省和岳阳市各级部门在资金和技术方面都做出了重要贡献，主要措施包括生活污水的净化、畜禽退养等［27］。2016年，湖南省人民政府出台《洞庭湖区养殖环境整治专项行动实施方案》，为加快推进洞庭湖区养殖环境整理提供了政策依据，此后，岳阳市人民政府制定《岳阳市洞庭湖生态环境专项整治三年行动实施方案（2018—2020年）》，不仅全面启动对洞庭湖沿线畜禽退养工作，还对农药化肥使用、船舶污染防治等提出了具体要求。郭晶等［18］研究显示，规模化处理畜禽粪污和实现资源化利用将成为解决洞庭湖畜禽粪类污染的主要手段。对于重金属污染的治理，植物修复是目前备受推崇的一种生态治理方法，洞庭湖湿地野生植物资源丰富，很多种类具有潜在的重金属富集功能。董萌等［28］对洞庭湖的8种潜在重金属富集植物进行了研究，结果显示，蒌蒿和南艾蒿对镉元素污染具有较好的修复效果，可作为洞庭湖湿地及周边土壤镉污染修复的备选材料；芦苇和南荻植株的根部对镉的积累量较高，且两者地上部分生物量大，能被连续刈割，对土壤镉污染治理将起到一定的促进作用。然而，洞庭湖污染防治不能舍本逐末，与鄱阳湖环境污染和防治相似，除了湖区的防治工作，还应追溯水体污染的“源”［29］。“四水三口”河湖区域的造纸、皮革和化工工业应成为重点监管对象，在“四水”流域统筹城市建设，完善居民生活污水和生活垃圾等的收集和处理，同样不容忽视。

4展望

洞庭湖的主要环境问题来源于湖区及“四水三口”流域的工农业废水和生活污水，当污染超过生态环境的自我修复能力时，洞庭湖的生态环境即被破坏。不得不提的是，三峡工程运行后，洞庭湖的生态自我修复能力受损，因为长江“三口”来源的水量和泥沙量明显减小，洞庭湖水位下降，延长了湖体换水周期，湖泊水体交换不畅，这不仅削弱了湖泊水体对污染物的净化能力［30］，而水体透明度的增大，也促进了藻类光合作用，将加快藻类生长繁殖［11］。因此，洞庭湖的生态环境问题是复杂的，形势是严峻的，环境治理和生态修复也应该是全方位的。2020年，岳阳市水利局对洞庭湖多个断面取样的水质监测报告显示，大部分区域水质已达到地表水Ⅱ类标准，这表明，在完成对岳阳“守护好一江碧水”的嘱托的道路上，洞庭湖污染防治工作已经取得了可观的成绩。然页，洞庭湖污染治理和生态修复仍任重道远，为了促进自然生态系统的良性循环，未来需要进一步加强研究，并以科学的手段实现洞庭湖生态修复。

作者:彭熙 盛世红 单位:岳阳县生态环境监测站 岳阳市林业科学研究所