湖泊营养物基准技术报告-中东部湖区（总磷、总氮、叶绿素a）（2020年版）

1 概述

      湖泊富营养化是全球水环境面临的严峻问题之一，湖泊营养物基准是对湖泊富营养化进行评估、预防和治理的科学基础。氮、磷等营养物是引起湖泊富营养化的最主要因素，许多国家和国际组织将其纳入水体基本监测指标，总磷（TP）、总氮（TN）是我国《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）的基本项目。湖泊营养物基准是指对湖泊产生的生态效应（藻类生长）不危及其水体功能或用途的最大营养物浓度。我国湖泊营养物基准按中东部湖区、云贵湖区、东北湖区、内蒙湖区、新疆湖区、青藏湖区和东南湖区 7 个分区制定。

      《湖泊营养物基准—中东部湖区（总磷、总氮、叶绿素 a）》（2020 年版）依据《湖泊营养物基准制定技术指南》（HJ 838-2017）制定。中东部湖区位于长江及黄河中下游、淮河流域及海河部分流域，面积 1.0 km² 以上的湖泊 638 个，总面积 21 200.9 km²，占全国湖泊

      总面积的 26.04%；其中面积 10 km² 以上的湖泊 142 个，总面积 20 546.2 km²，占中东部湖区湖泊面积的 96.91%[1]。基准推导过程中，共收集到中东部湖区 207 个湖泊（面积 1.0~10 km2 的湖泊 93 个，面积 10 km² 以上的湖泊 114 个）的水质监测数据。经数据筛选及质量评价后，得到面积 10 km² 以上 114 个湖泊的 720 个监测点位 20 余年的逐年 4～9 月 TP、TN和叶绿素 a（Chl a）浓度算术平均值，共计 2 397 组数据，用于营养物基准推导，以上数据涵盖了太湖、鄱阳湖、洞庭湖、洪泽湖、巢湖、白洋淀和南四湖等重要湖泊。

      对湖泊受人为活动扰动强度评估后，基于分类回归树模型法和非参数拐点分析法，推导得到中东部湖区 TP 基准值，保留到小数点后三位，单位 mg/L；TN 基准值，保留到小数点后两位，单位 mg/L；Chl a 基准值，保留到小数点后一位，单位μg/L。中东部湖区营养物基准值适用于该湖区全部天然湖泊，水库等人工湖泊可以参照使用；在数据量充足的条件下， 可以根据相关指南制定单个湖泊（水库）营养物基准。

2 国内外研究进展

      欧美等国家已出台针对富营养化防治的湖泊营养物基准制定技术指南和基于技术指南 制定的营养物基准，在控制湖泊富营养化、恢复湖泊水生态系统健康方面发挥了重要作用。

      表 1 对比了国内外湖泊营养物基准研究进展情况。美国是最早开展营养物基准研究的国家，1998 年制定了区域营养物基准国家战略[2]，先后完成了湖泊、河流、河口海岸和湿地的营养物基准制定技术指南，并依据相关技术指南发布了 14 个湖泊一级生态区的营养物基准值。欧盟 2000 年颁布的《水框架指令》（Water Framework Directive, WFD）提出了采用营养物基准对地表水生态状态进行评价的相关要求[3]，并在参考美国营养物基准制定方法的基础上，于 2007 年开始陆续制定欧洲湖泊生态区营养物基准值。我国湖泊营养物基准研究始于2007 年，经过十多年的系统研究，在参考美国湖泊营养物基准制定技术方法的基础上，根据我国生态区特征建立了湖泊营养物基准制定技术方法。

      虽然研究发现与湖泊富营养化相关的指标很多，但 TP、TN、Chl a 和透明度（SD）是普遍认为能够较好反映富营养化程度的指标。考虑湖泊营养物自然本底和生态效应的区域差异性，以及各国各地区基础数据的积累情况，不同国家和地区、同一国家在不同区域制定的湖泊营养物基准所选取的指标和基准值也存在较大差异。表 2 显示，美国湖泊营养物基准采用了TP、TN、Chl a 和 SD 四个指标；欧洲则采用了 TP 和Chl a 两个指标；美国 14 个湖泊营养物一级生态区TP 基准值在 8～60 μg/L；欧洲TP 基准值在 4.0～18.8 μg/L。我国地域辽阔，湖泊数量众多且分布广泛，在地理、气候、水热条件、营养物本底和生态效应等方面均存在明显的区域差异，应根据我国国情和区域特征，筛选指标并制定我国分区湖泊营养物基准。

表1 国内外湖泊营养物基准研究进展

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