洞庭湖內湖水質變化趨勢及其成因簡析

摘 要：為探究洞庭湖內湖水質變化情況及其存在的主要環境問題、服務于洞庭湖總磷污染控制與削減攻堅，基于2016—2021年洞庭湖內湖水質監測數據，分析了44個典型內湖的水質類別、總磷濃度及綜合營養狀態指數變化趨勢。結果表明：①千龍湖、柳葉湖和后江湖水質相對較好，華容東湖、大通湖和北民湖水質相對較差；②總磷是洞庭湖內湖水質的決定性因子；③近年來持續的污染防治工作促使洞庭湖內湖總磷濃度不斷下降，綜合營養狀態指數穩中向好，內湖水質總體改善明顯。分析了華容東湖、大通湖和黃蓋湖等內湖污染的主要原因，提出控源降磷、暢通河湖、恢復水域、修復生態等對策建議。

關鍵詞：洞庭湖內湖；水質；總磷；生態環境問題

中圖分類號：X824 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9655（2024）06-00-06

0 引言

洞庭湖是我國第二大淡水湖，湖體呈近似“U”字形，多年平均入湖徑流量3018億m3，現有天然湖面約2691 km2[1]。由于歷史演變和泥沙淤積，洞庭湖現已分割為東洞庭湖、南洞庭湖和西洞庭湖三部分，還有很多的湖域尾汊被圍墾堤垸“肢解”，形成大大小小1000多個內湖，總面積1500多km2[2，3]。在旱季，洞庭湖內湖與堤垸外的湖泊（俗稱洞庭湖外湖）無自然的直接水文聯系，但是在雨季則與洞庭湖外湖直接聯通。因此，洞庭湖的外湖和內湖仍然是一個有機的整體，在維持洞庭湖區域生物多樣性、調蓄水量等功能上扮演著重要角色[4]。

湖南省各級部門高度重視洞庭湖水環境監測與保護工作。從2016年起，湖南省生態環境部門將水域面積＞10 km2及影響較大的20個洞庭湖內湖納入湖南省水環境監測網絡，每月開展21項水質指標及富營養化指標監測。“十三五”期間將其中8個內湖納入考核評價，12個內湖設為趨勢科研斷面。從“十四五”初起，將水域面積＞5 km2及影響較大的44個洞庭湖內湖納入湖南省水環境監測網絡，納入考核的內湖數量增加到17個，另外27個內湖每月開展專項監測。目前，關注洞庭湖內湖生態環境問題或水質特征的研究較少[5，6]。2021年的湖南省生態環境部門的監測結果表明，湖南省河流斷面水質優良率在99%以上，湘資沅澧“四水”及長江干流湖南段監測斷面水質已連續兩年達到或優于Ⅱ類；但是，湖庫斷面（點位）水質優良率低于50%，尤其是洞庭湖內湖總磷污染較嚴重，富營養化現象較為嚴重[7]。深入推進洞庭湖總磷污染控制與削減攻堅已列為2023年湖南省政府的重點工作之一[8]，也是“十四五”湖南省污染防治攻堅戰不可回避的熱點和難點。因此，深入分析洞庭湖內湖的水質狀況，闡明其變化趨勢及存在的水環境問題，提出針對性的工作建議，是充分發揮環境監測“支撐引領服務”作用的具體實踐，能有效助力湖南省洞庭湖及內湖水環境污染治理攻堅。

1 研究方法

（1）數據來源：基于2016—2021年洞庭湖內湖斷面（點位）每月開展的水溫、pH值、溶解氧、電導率、透明度、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、鉻（六價）、鉛、氰化物、揮發酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物和葉綠素a監測數據。

（2）水質類別及超標倍數評價：依據《地表水環境質量評價辦法（試行）》（環辦[2011]22號），采用單因子評價法對各內湖斷面（點位）進行水質類別評價。評價指標為《GB 3838—2002地表水環境質量標準》表1中除水溫、總氮、糞大腸菌群以外的21項指標；超標倍數的計算采用《GB 3838—2002地表水環境質量標準》中Ⅲ類水質標準。

（3）營養狀態評價：富營養化狀況評價方法采用綜合營養狀態指數法[9]，評價指標包括葉綠素a、

總磷、總氮、透明度、高錳酸鹽指數。采用中國環境監測總站編印的《湖泊（水庫）富營養化評價方法及分級技術規定》（總站生字[2001]090號）綜合營養狀態指數（TLI（Σ））分級標準。

TLI（Σ）＜30 貧營養

30≤TLI（Σ）≤50 中營養

TLI（Σ）＞50 富營養

50＜TLI（Σ） ≤60 輕度富營養

60＜TLI（Σ）≤70 中度富營養

TLI（Σ）＞70 重度富營養

2 結果與討論

2.1 2021年洞庭湖內湖水質情況

2.1.1 水質狀況

2021年，湖南省生態環境部門對44個洞庭湖內湖每月開展了水質手工監測，44個洞庭湖內湖監測斷面（點位）分布如圖1所示。

監測結果表明：除總磷外，2021年44個洞庭湖內湖其余評價指標的年均濃度均能達到

《GB 3838—2002地表水環境質量標準》中Ⅲ類水質標準限值要求。17個納入考核的內湖中，Ⅲ類水質內湖9個（千龍湖、柳葉湖、后江湖、西毛里湖、

芭蕉湖、黃家湖、南湖、三仙湖和冶湖），占比52.9%；Ⅳ類水質內湖7個（安民湖、胭脂湖、沖天湖、黃蓋湖、珊珀湖、北民湖和大通湖），占比41.2%；Ⅴ類水質內湖1個（華容東湖），占比5.9%；主要污染物均為總磷。27個專項監測內湖中，水質達到或優于Ⅲ類的9個，占比33.3%；Ⅳ類水質12個，占比44.4%；Ⅴ類水質5個，占比18.5%；劣V類1個，占比3.7%。主要污染物均為總磷。

（a：納入考核的內湖；b：專項監測內湖）

圖2 2021年洞庭湖內湖水質類別占比情況

由于總磷是各內湖水質類別的決定性因子，故下文主要分析總磷的污染特征及變化趨勢。根據2021年總磷濃度大小，對內湖進行排序，結果見圖3和圖4。

圖3 2021年17個考核監測洞庭湖內湖總磷濃度排序

從圖3可見，17個納入考核監測的內湖中，2021年水質較好的3個內湖是長沙望城千龍湖、常德柳葉湖、益陽沅江后江湖；水質最差的3個內湖是岳陽華容東湖（V類）、益陽大通湖（Ⅳ類）、常德澧縣北民湖（Ⅳ類）。

由圖4可知，27個專項監測內湖中，2021年水質較好的前3個內湖分別是長沙望城團頭湖、常德漢壽西湖、常德漢壽龍池湖；水質最差的3個內湖是常德安鄉黃田湖（劣V類）、岳陽華容西湖

（V類）、岳陽華容塌西湖（V類）。

圖4 2021年27個專項監測內湖總磷濃度排序

2.1.2 營養狀態

2021年，17個納入考核的洞庭湖內湖的綜合營養狀態指數在40.16～56.59。

由圖5可知，后江湖、胭脂湖、黃家湖、柳葉湖、西毛里湖、千龍湖、三仙湖、冶湖和珊珀湖9個內湖的綜合營養狀態指數在40～50，均為中營養，占比52.9%；芭蕉湖、安民湖、北民湖、沖天湖、華容東湖、南湖、黃蓋湖和大通湖8個內湖的綜合營養狀態指數在50～60，均為輕度富營養，占比47.1%。

圖5 2021年17個考核監測內湖的綜合營養狀態指數比較

27個專項監測內湖的綜合營養狀態指數比較見圖6。由圖6可知，上瓊湖、蓼葉湖、爛泥湖、榨南湖、石磯湖、下瓊湖等6個內湖的綜合營養狀態指數均＜30，即營養狀態均為貧營養，占比22.2%；團頭湖、西湖、龍池湖和坪橋湖等4個內湖的綜合營養狀態指數均在45左右，即營養狀態均為中營養，占比14.8%；團湖、東風湖、鶴龍湖、白泥湖、松楊湖、湘陰東湖、牛浪湖、吉家湖、牛屎湖、太白湖、白芷湖、大小西湖、大明外湖、塌西湖和華容西湖等16個內湖的綜合營養狀態指數均在50～60，即營養狀態均為輕度富營養，占比59.3%；1個內湖（黃田湖）的綜合營養狀態指數＞60，其營養狀態為中度富營養，占比3.7%。

圖6 2021年27個專項監測內湖的綜合營養狀態指數比較

2.2 洞庭湖內湖水質變化分析

2.2.1 內湖水質年際變化

由于2020年安樂湖、胭脂湖和北民湖未納入考核監測，故2021年與2020年可比的考核內湖為14個。與2020年相比，2021年有11個考核內湖水質類別保持不變，3個內湖的水質類別發生變化，即：岳陽南湖水質由Ⅳ類好轉為Ⅲ類，華容東湖水質由劣V類好轉為V類，臨湘黃蓋湖水質由Ⅲ類下降為Ⅳ類。說明近年各地通過大力實施內湖污染治理和生態修復措施，洞庭湖內湖水質總體穩中趨好。

2016—2021年開展了連續監測的20個內湖的總磷濃度變化比較見圖7。

圖7 2016—2021年洞庭湖內湖的總磷濃度變化比較

由圖7可見，2016—2021年20個內湖中，除水質相對較好的千龍湖、黃蓋湖、冶湖、西毛里湖和柳葉湖外，其余內湖總磷濃度總體上均有大幅下降，尤其是污染相對較重的華容東湖、大通湖、珊珀湖、沖天湖總磷濃度下降非常顯著，以上4個內湖2021年的總磷濃度分別比2016年降低了60.41%、60.82%、73.58%和65.70%，大通湖和珊珀湖水質均由2016 年的劣V類好轉為2021年的

Ⅳ類，華容東湖水質由劣V類好轉為V類，沖天湖水質由V類好轉為Ⅳ類。由此可見，內湖水質總體上有明顯改善，但是，黃蓋湖和冶湖的總磷濃度呈明顯的升高趨勢，值得生態環境管理部門高度關注。

2.2.2 營養狀態變化

2016—2021年，開展了連續監測的20個內湖的綜合營養狀態指數變化比較見圖8。

圖8表明，2016—2021年20個洞庭湖內湖的綜合營養狀態指數總體上變化不大，營養狀態總體保持穩定。2016—2021年，千龍湖、西毛里湖、柳葉湖和后江湖等4個內湖均為中營養，東風湖、南湖、松陽湖、芭蕉湖、鶴龍湖、沖天湖等6個內湖均處于輕度富營養狀態；從變化上看，芭蕉湖、柳葉湖綜合營養狀態指數持續降低，水體富營養化程度持續減輕；黃蓋湖富營養化程度總體加重。

2.3 內湖主要問題

2.3.1 黃蓋湖2021年水質未達考核目標，入湖的源潭河和坦渡河污染貢獻較大

黃蓋湖2021年水質為Ⅳ類，未達到國家考核目標（Ⅲ類），且近幾年水質呈下降趨勢，總磷年均濃度由2020年的0.037 mg/L上升至2021年

的0.062 mg/L，升幅達67.6%。主要入湖河流源潭河和坦渡河2021年各月總磷濃度變化見圖9。

圖9表明，源潭河總磷濃度相對較高，尤以枯水期的1—3月為甚；坦渡河則在8—9月和12月總磷濃度相對較高。源潭河和坦渡河下游監控斷面2021年

總磷年均濃度分別為0.110 mg/L和0.069 mg/L，

超出黃蓋湖總磷年均濃度值。調查表明，源潭河和坦渡河兩岸農業種植和養殖面積大，受農業面源污染和沿岸的江南、聶市等7個鎮（街道）養殖尾水影響，總磷濃度一直維持在較高水平，是黃蓋湖總磷污染的重要來源。

圖9 2021年源潭河、坦渡河、黃蓋湖總磷濃度月度變化

2.3.2 華容東湖水質與國家考核目標差距較大

近幾年華容東湖總磷濃度有較大幅度下降，2021年水質分別由上年的劣V類好轉為V類，但總磷濃度仍處于較高水平，2021年均值為0.156 mg/L，

與2025年的總磷考核目標 0.075 mg/L存在較大差距。主要原因是湖體水產投肥養殖規模大時間長，湖底沉積淤泥含磷濃度高，水生態系統失衡，水體含磷濃度會持續較高，短期內治理達標難度大[5]。

2.3.3 部分內湖水質波動較大，少雨高溫月份水質明顯惡化

2021年各月華容東湖、黃蓋湖和大通湖的總磷濃度變化情況見圖10。

圖10 2021 年華容東湖、黃蓋湖和大通湖總磷濃度月度變化

由圖10可見，以上3個內湖各月總磷濃度變化較大。華容東湖總磷濃度維持在較高位，10—11月

總磷濃度出現高峰，最大值均達0.20 mg/L，水質為V類；大通湖、黃蓋湖分別在1、2月出現總磷最大值，這主要是由于這個時段正處于枯水時期，湖體水量最少，水體自凈能力較差；大通湖總磷濃度在7—8月出現一個次高峰，主要是由于周邊大量漁業養殖、農業種植尾水排放影響[10]。

3 結論與建議

3.1 結論

2021年44個洞庭湖內湖水質監測數據分析表明：除總磷外，其余評價指標的年均濃度均能達到《GB 3838—2002地表水環境質量標準》中Ⅲ類水質標準限值要求。其中，水質達到或優于Ⅲ類

的內湖18個，占比40.9%；Ⅳ類水質內湖19個，占比43.2%；Ⅴ類水質6個，占比13.6%；劣V類

1個，占比2.3%；主要污染物均為總磷。千龍湖、柳葉湖和后江湖水質相對較好，華容東湖、大通湖和北民湖水質相對較差。營養狀態處于貧營養的內湖6個，占比13.6%；處于中營養的內湖

13個，占比29.5%；處于輕度富營養的內湖24個，占比54.5%；中度富營養的內湖1個，占比2.3%。與2016年相比，2021年洞庭湖內湖總磷濃度總體上明顯下降，尤其是污染相對較重的華容東湖、大通湖、珊珀湖、沖天湖總磷濃度降幅分別為60.41%、60.82%、73.58%和65.70%，內湖水質總體上有明顯改善。但是黃蓋湖和冶湖等內湖總磷污染有加重趨勢。

3.2 建議

（1）控源降磷。洞庭湖內湖水質監測指標中主要是總磷存在超標，因此改善內湖水質、控源截污、減少總磷入湖是最重要的優先步驟[6，11，12]。要著力加強畜禽糞污處理及資源化利用、推進水產養殖尾水處理、防治種植業面源污染、推進農村生活污水治理、提升城鎮污水收集處理能力、推動城鎮污水處理廠出水深度凈化與資源化利用、深化重點涉磷企業整治，從源頭減少進入內湖的總磷污染負荷。

（2）暢通河湖。水系之間的連通性關系到水體的交換能力，暢通水體能增強污染物遷移轉化能力，提高水生態修復能力[13]。通過河湖水系連通，實施撇洪河、內湖清淤整治及堤防加固，河湖連通渠閘建設等工程措施，增強河湖水體流動性，改善垸內水系水質，恢復河湖生態功能，改善內湖水生態環境[14]。

（3）恢復水域。由于人類長期不合理的開發利用，特別圍湖造田等一系列人類活動影響，洞庭湖及內湖水域面積不斷萎縮，水生態環境功能不斷下降。因此，要全面實施內湖的退田還湖，恢復或擴大內湖的水域面積[15]，要圍繞引水、蓄水、活水等目標，積極推動洞庭湖內湖生態復蘇工程[16]。

（4）修復生態。要因地制宜劃定湖濱生態緩沖帶，加強湖濱緩沖帶建設[17]。在重要入湖、入河口等位置，因地制宜利用廢棄堰塘或河灘濕地等建設生態前置庫及功能濕地，通過平壟填溝、微地形改造、植被控制等技術措施，新建一批入湖、入河口生態攔截與凈化設施，加強入河湖污染物生態攔截與凈化，截留與削減入湖污染負荷[18]，綜合提升內湖水生態[19]。

參考文獻：

[1] 黃群，姜加虎.近50年來洞庭湖區的內湖變化[J].湖泊科學，2005（3）：202-206.

[2] 高耶，謝永宏，鄒冬生，等.近40年洞庭湖區內湖水面面積變化及其驅動因素[J].湖泊科學， 2019，31（3）：755-765.

[3] 余姝辰，李長安，張永忠，等.近百年來洞庭湖區垸內湖泊時空演變分析[J].遙感學報，2021，25（9）：1989-2003.

[4] 孫占東，黃群，姜加虎.洞庭湖主要生態環境問題變化分析[J].長江流域資源與環境，2011，20 （9）：1108-1113.

[5] 歐伏平，黃艷芳，田琪，等.洞庭湖區內湖生態環境現狀及修復對策[J].內陸水產， 2003（12）：36-38.

[6] 陳韜，許友澤，趙媛媛.洞庭湖區內湖水環境現狀及變化特征[J].廣東化工，2023，50（3）： 166-169.

[7] 湖南省生態環境廳.2021年湖南省生態環境質量報告書[R].長沙：湖南省生態環境廳，2022.

[8] 湖南省人民政府.2023年湖南省政府工作報告[R].www.hunan.gov.cn ，2023.

[9] 中國環境監測總站.湖泊、水庫富營養化評價標準與方法[M].北京：中國環境出版社，2000.

[10] 吳文暉，樊娟，鄒輝，等.大通湖主要污染物濃度空間分布及其污染來源解析[J].環境監控與預警，2018，10（6）：62-67.

[11] 崔同昆，夏權斌，張躍，等.杞麓湖外源污染物入湖途徑及其污染負荷調查研究[J].四川環境， 2023，42（3）：152-159.

[12] 李辰，汪炎，王本洋.巢湖富營養化問題分析及磷削減研究[J].安徽化工，2021，47（6）： 131-134．

[13] 劉伯娟，鄧秋良，鄒朝望.河湖水系連通工程必要性研究[J].人民長江，2014，45（16）：5-6．

[14] 趙夢霞，趙梓言，張彬，等.河湖水系連通工程的必要性[J].河南水利與南水北調，2018， 47（3）：12-13.

[15]] 聶芳容.退田還湖是治理洞庭湖之良策[J].人民長江，2003

（11）：10-11.

[16] 田石強，楊弋，盧少勇.洞庭湖區主要水環境問題及綜合治理對策[J].科技導報，2016，34 （18）：144-148.

[17] 鄧正苗，謝永宏，陳心勝，等.洞庭湖流域濕地生態修復技術與模式[J].農業現代化研究， 2018，39（6）：994-1008.

[18] 楊勝蘇，劉衛柏.基于恢復生態學的洞庭湖區“山水林田湖草”生態修復研究[J].生態學報， 2021，41（16）：6430-6439.

[19] 王朝，柴夏，萬陸軍，等.興隆湖水生態修復工程對水質影響的研究[J].四川環境，2023，42（3）： 128-134.

Trends of Water Quality and Major Environmental Problems of the Inner Lakes of the Dongting Lake District

LI Qing1， WANG Dan2， XU Ling3

（1.Yiyang Ecological Monitoring Center， Yiyang Hunan 413000， China）

Abstract： To investigate the changes of the water quality of Dongting Lake's inner lakes and their major environmental problems serving for the total phosphorus pollution control in Dongting Lake， the water quality type， total phosphorus mass concentration and trends of comprehensive eutrophication state index of 44 typical inner lakes in Dongting Lake district were analyzed based on the water quality monitoring data of inner lake from 2016 to 2021. The results showed that the water quality of Qianlong Lake， Liuye Lake and Houjiang Lake was relatively good， while the water quality of Huarong East Lake， Datong Lake and Beimin Lake was relatively poor. Total phosphorus is the decisive factor of the water quality of the inner lake in Dongting district. In recent years， the continuous pollution prevention and control work has led to the continuous decline of the total phosphorus concentration in the inner lake of Dongting district， the comprehensive eutrophication state index was stable and improving， and the overall water quality of the inner lake has improved significantly. The main causes of pollution in inner lakes such as Huarong East Lake， Datong Lake and Huanggai Lake were examined. Suggestions were put forward to control sources and reduce phosphorus， unblock rivers and lakes， restore water areas， and restore ecology.

Key words： inner lakes in Dongting Lake district; water quality; total phosphorus; environmental problem

收稿日期：2024-01-09

基金項目：湖南省益陽市科技應用基礎研究與軟科學研究計劃（益財教指[2023]102號）。

作者簡介：李清 （1966- ），男，高級工程師，研究方向為環境影響評價和環境質量監測。

通信作者：徐玲（1980- ），女，講師，研究方向為環境影響評價及環境監測。