利用陸基高光譜遙感捕捉太湖藍(lán)藻水華日內(nèi)快速變化過(guò)程*

張運(yùn)林，張毅博，李 娜,2，孫 曉,2，王瑋佳,2，秦伯強(qiáng),3，朱廣偉,3

(1:中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所湖泊與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210008)(2:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)(3:南京中科深瞳科技研究院有限公司，南京 210031)

過(guò)去40年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)也遭遇持續(xù)不斷的污染困擾，人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的大量氮磷污染物排放進(jìn)入河流和湖庫(kù)，引發(fā)長(zhǎng)江中下游及東部沿海地區(qū)許多湖庫(kù)都面臨富營(yíng)養(yǎng)化與藍(lán)藻水華問(wèn)題，嚴(yán)重威脅湖庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)健康和飲用水安全[1-3]. 而全球氣候變化與營(yíng)養(yǎng)鹽富集的協(xié)同放大效應(yīng)進(jìn)一步加劇了湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化及藍(lán)藻水華暴發(fā)程度，導(dǎo)致近年來(lái)通過(guò)大規(guī)模流域控源截污以防止湖庫(kù)藻類(lèi)水華也難奏效[4-5]，使得湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化治理與藻類(lèi)水華控制成為一項(xiàng)長(zhǎng)期而又艱巨的任務(wù). 2007年太湖藍(lán)藻水華事件曾造成無(wú)錫自來(lái)水被污染，數(shù)百萬(wàn)居民自來(lái)水供應(yīng)中斷一周[2]. 之后的十多年高強(qiáng)度治理顯示，太湖總氮濃度持續(xù)下降，但作為浮游植物生長(zhǎng)和藍(lán)藻水華發(fā)生關(guān)鍵限制因子的總磷濃度則先降后升，并且在2017-2019年居高不下、高位波動(dòng)，藍(lán)藻水華頻繁暴發(fā)甚至發(fā)生小規(guī)模“湖泛”事件的威脅依然存在[6-8]. 據(jù)中國(guó)科學(xué)院太湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)研究站(簡(jiǎn)稱(chēng)太湖站)全湖32個(gè)站點(diǎn)季度長(zhǎng)期定位觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2019年太湖水體總氮濃度已由2007年的3.37 mg/L降到2.03 mg/L，但總磷濃度只由0.122 mg/L變?yōu)?.118 mg/L. 相伴隨的是2017年發(fā)生了有記錄以來(lái)最嚴(yán)重的藍(lán)藻水華，最大水華面積達(dá)1582 km2[4]，2018年雖略有減輕……