嘉兴南湖水系水污染特征分析及治理策略*

城市水系作为城市的水源地、污染物质的净化场所、生态调节器及景观旅游绿色廊道，具有调蓄雨水、防洪排涝、调污治污、维持生态平衡等重要作用，是城市空间的重要组成部分[1]。同时，城市水系也是城市中自然要素最为密集、自然过程最为丰富的地域，与人类活动物质流、信息流、能量流等交换过程十分复杂[2]。人类经济社会活动高度依赖区域水系功能，同时又对水系、水环境等产生显著影响[3]，因此，城市水系逐渐成为人们关注的焦点、研究的热点。

最后，引导学生化用传统文化内容，让文章文采飞扬。比如在文章中能恰到好处地应用诗词、典故、名言警句等传统文化，既可丰富文章内容，又可让文章文采飞扬。

南湖位于嘉兴市中心城区，其市域水系中京杭运河北段、长纤塘、平湖塘、海盐塘、长水塘、京杭运河西段、新塍塘7条主干河道以南湖为中心呈辐射状分布，主河道间又由环状河道、支流、湖荡连接贯通。南湖水系纵横交错、河网密布，属于江南平原河网水系，水景特色自古闻名。然而，随着嘉兴工业化、城市化进程的加快，大量未经处理的生产生活污水直接排入南湖河网[4]，水体自净能力降低，水环境质量不断下降，水质型缺水已经成为嘉兴市面临的主要水问题之一[5]，也逐渐成为制约嘉兴市社会经济发展的重要因素之一。为进一步掌握南湖水系水污染状况，本研究通过对嘉兴南湖水系水质现状进行大范围调查和相关历史数据比较分析，阐述了南湖及其水系水污染特征，且针对现状提出了若干治理对策，为南湖及周边水体的综合治理提供依据。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区域概况

嘉兴市位于北纬30°20′～31°02′，东经120°17′～121°16′，市境地势低平。气候属亚热带季风区，气候温和湿润，年平均气温15.9 ℃，嘉兴站年平均雨量1 179 mm，降水大部分集中在3—9月。南湖是杭嘉湖水网的重要组成部分，根据《嘉兴南湖进出水量平衡分析计算报告》，实测南湖换水周期仅为1.99 d，是典型的过水性湖泊。湖泊水域面积58 hm2，水深3～5 m。南湖与周围众多河道连通，且在河网水系中的水域面积与蓄水量较小，分别仅占0.3%水域面积和0.6%区域水量。

1.2 采样点设置

水质调查的对象是南湖和流经或流入南湖的7条主干河道，分别为京杭运河嘉兴北段(苏州塘)、长纤塘、平湖塘、海盐塘、长水塘、京杭运河嘉兴西段(杭州塘)以及新塍塘。在南湖及7条河道各设置3个采样点，共计24个。每条河道的3个采样点分别代表该河道在嘉兴境内的上、中、下游断面，采样断面如图1所示。调查时间为2015年9月23—24日。

1.3 样品采集与分析

在对南湖水系污染特征及主要问题调查分析的基础上，根据国家水环境治理的相关技术指南与规范，结合国内河湖治理的成功案例，提出南湖水系治理策略。

采集各断面水下0.5 m处水样，用U-50多参数水质分析仪(日本Horiba)现场测定pH、水温、浊度、溶解氧(DO)和氧化还原电位(ORP)，用赛式透明度盘测定透明度(SD)，用水深测度仪测定水深。实验室内，测定高锰酸盐指数、总氮(TN)、氨氮、总磷(TP)以及叶绿素a，保存及测定方法均参考文献[6]。

  

1—北虹大桥；2—南虹桥；3—北运桥；4—杨庙大桥；5—长线桥；6—秀水桥；7—白马水泥厂；8—焦山门大桥；9—长征桥；10—尤甪村；11—余北大桥；12—倪家汇；13—二县渔坝；14—百乐桥；15—嘉兴大桥；16—新运桥；17—龙凤桥；18—神龙桥；19—洛东大桥；20—新塍大桥；21—义庄河口；22—南湖北；23—南湖西南；24—南湖东南

 

图1 嘉兴南湖水系及采样断面Fig.1 Sampling sections in the South Lake water system of Jiaxing

1.3.2 浮游植物分析

浮游植物定量分析：用采水器采集表层(水下0.5 m)水样1 L，加入15 mL鲁哥试剂固定，经沉淀、浓缩、定容后，采用目镜视野计数法进行细胞计数与鉴定[7]。

1.3.3 评价方法

南湖水系各监测断面的叶绿素a质量浓度如图2所示。各监测断面的叶绿素a均值为13.67 μg/L，最大值出现在苏州塘南虹桥断面，为38.64 μg/L，最小值出现在杭州塘新运桥断面，为4.40 μg/L。在7条主干河道中，苏州塘叶绿素a均值最大，达到27.25 μg/L，其次是新塍塘，为18.13 μg/L。太湖浮游植物密度相对较高[10]，苏州塘受太湖来水影响较大可能是其浮游植物生物量较高的原因之一。总体而言，南湖水体叶绿素a主要受新塍塘和苏州塘影响。

1.4 数据处理

采用Excel 2013、SPSS 23对实验数据进行分析，采用Origin 9.0制图。

2 结果与分析

2.1 水体理化指标

南湖及7条主干河道的各项理化指标如表1所示。可见，南湖水系DO平均值为6.86 mg/L，最小值出现在苏州塘的北虹大桥断面，为0.60 mg/L，最大值位于长纤塘的洛东大桥断面，达11.00 mg/L，除最小值断面外，水系其余断面水体均处于富氧状态。pH变化幅度较小，在6.48～7.25浮动，大部分断面pH在7.0左右，水体基本呈中性。各断面SD较差，浊度最大值121.0 NTU出现在新塍塘的洛东大桥断面，最小值28.9 NTU出现在苏州塘的北虹大桥断面，浊度变化幅度较大说明各断面水体中颗粒物性状可能存在较大差异。从SD和浊度数据可知，整个嘉兴市境内水体都比较浑浊。各监测断面高锰酸盐指数平均值为9.16 mg/L，最大值出现在新塍塘义庄河口断面，达34.59 mg/L，最小值为海盐塘尤甪村断面，为2.90 mg/L。南湖高锰酸盐指数最低，3个断面平均值为4.31 mg/L。各断面TN平均值为2.53 mg/L，不同断面间TN浓度变化幅度较小，最大值出现在长纤塘长线桥断面，为3.39 mg/L，最小值为平湖塘长征桥断面，为0.17 mg/L。各断面氨氮平均值为0.58 mg/L，最大值出现在长水塘百乐桥断面，为1.10 mg/L，最小值出现在为长纤塘杨庙大桥断面，为0.30 mg/L。

 

表1 南湖及7条主干河道各断面理化参数Table 1 Physical and chemical parameters of each sampling section in South Lake and the 7 main rivers

  

水体断面高锰酸盐指数/(mg·L-1)氨氮/(mg·L-1)TP/(mg·L-1)TN/(mg·L-1)浊度/NTUDO/(mg·L-1)SD/cmpH南湖北3.460.450.132.28 44.86.46306.99 南湖南湖西南5.840.490.122.32 45.07.70307.10 南湖东南3.640.460.112.16 118.07.80307.11 洛东大桥10.060.330.072.37 121.011.00286.90 新塍塘新塍大桥7.090.500.102.42 55.36.00357.19 义庄河口34.590.600.112.63 46.29.35306.90 新运桥5.530.360.122.66 93.08.45307.12 杭州塘龙凤桥10.160.500.162.41 82.38.10257.15 神龙桥5.160.720.152.37 99.85.65256.98 二县渔坝16.690.340.152.89 79.08.30307.09 长水塘百乐桥17.301.100.142.54 91.04.60307.06 嘉兴大桥5.460.370.091.81 93.97.15407.04 尤甪村2.900.400.14 1.78 61.99.40306.87 海盐塘余北大桥13.150.780.112.56 55.38.60307.05 倪家汇5.630.510.123.26 47.95.60407.10 北虹大桥10.531.060.102.06 28.90.60356.48 苏州塘南虹桥13.210.790.072.60 42.64.50306.73 北运桥7.210.350.132.00 46.67.45306.82 杨庙大桥7.720.300.142.64 85.78.40257.24 长纤塘长线桥6.590.910.153.39 103.05.10356.48 秀水桥7.110.840.133.05 40.85.84357.25 白马水泥厂10.890.580.122.61 45.55.50307.17 平湖塘焦山门大桥4.820.650.142.93 67.66.30257.01 长征桥5.240.560.130.17 50.16.80307.02

2.2 生物指标

生态指数计算包括多样性指数和均匀度指数。本研究中，多样性指数选用Shannon-Weiner指数[8]，均匀度指数采用皮诺公式[9]计算，地表水环境质量评价采用单因子指数法，选取对水质污染影响较大的3个指标(高锰酸盐指数、氨氮、TP)，以《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中湖泊、水库水质Ⅲ类水标准进行水质评价。

  

图2 各断面叶绿素a浓度Fig.2 The concentration of chlorophyll-a in each monitoring section

 

表2 各断面多样性指数与均匀度指数Table 2 Diversity index and uniformity index of monitoring sections

  

生态指数南湖北运桥义庄河口神龙桥嘉兴大桥倪家汇长征桥秀水桥多样性指数3.593.113.022.213.413.013.343.29均匀度指数0.770.660.720.490.710.700.770.79

 

表3 南湖水系水质评价结果Table 3 Results of water quality evaluation in South Lake water system

  

水体高锰酸盐指数平均值/(mg·L-1)单因子指数氨氮平均值/(mg·L-1)单因子指数TP平均值/(mg·L-1)单因子指数水质类别南湖4.310.720.470.470.121.67Ⅴ类新塍塘17.252.880.480.480.090.45劣Ⅴ类杭州塘6.891.150.530.530.140.70Ⅳ类长水塘13.152.190.600.600.130.65Ⅴ类海盐塘7.231.210.560.560.120.60Ⅳ类苏州塘10.321.720.740.740.100.50Ⅴ类长纤塘7.141.190.690.690.140.70Ⅳ类平湖塘6.981.160.600.600.130.65Ⅳ类

选取3个有代表性的上游河道监测断面：杭州塘龙凤桥断面、新塍塘义庄河口断面及苏州塘北运桥断面，将入湖河道监测断面水质年变化趋势与南湖水质年变化趋势进行对比，结果如图4所示。

7条主干河道近南湖断面以及南湖断面(3个断面平均值)浮游植物多样性指数与均匀度指数如表2所示。由表2可见，8个断面多样性指数在2.21～3.59，说明各断面生物多样性较好，其中南湖多样性指数最高，反映出南湖的水生态系统优于河道，南湖水质也相对更好。从均匀度指数上看，除神龙桥断面较低(为0.49)外，其他7个断面指数差异不大，浮游植物分布较均匀。

但是编目人员在分类时往往受自己的主观意志（中国情结）的左右，不愿意将华人作家的作品归入外国文学，加之有时信息源上未署明作者国籍，于是许多海外华人文学作品都被放在中国文学下［5］。文学作品还经常会涉及再版，对于再版时作者国籍已产生变化的文学作品，是依照作者改变后的国籍还是原先的国籍分类，也存在分歧。若严格遵守《中图法》的规定，势必会造成同一作品归入到不同国家的文学类目。所以许多编目机构会选择将再版的文学作品按照最初的国别进行分类标引，也就是按初版时著者国籍分类标引。

印尼是“21世纪海上丝绸之路”的重要支点，我国的“一带一路”倡议和印尼的“海洋强国战略”高度契合。投资达瑞铅锌矿项目显示了中色股份积极践行“一带一路”倡议、努力推进两国产业合作，为实现中印互利共赢、促进两国的经济社会发展贡献力量。

高校举办高等学历继续教育必须回归初心，不能以营利为目的，不能搞“菜篮子工程”。高等学历继续教育必须坚持社会主义办学方向，坚持育人为本，为国家重大战略和经济社会发展培养合格的高素质人才。这是办好高等学历继续教育的根本出发点。目的、定位一旦错了，跑得越快越远，危害越严重。高校要站在终身教育、学习型社会建设的高度，将高等学历继续教育纳入学校整体发展规划和人才培养体系。高校举办高等学历继续教育只能是“培养人才”，而不能“贩卖文凭”。因此，一所高校高等学历继续教育的办学层次、类型、结构、规模、质量一定要与学校办学定位、办学条件和社会声誉相适应，不能盲目追求规模，追逐经济效益。

2.3 南湖水系水质评价

依据GB 3838—2002，对南湖水系24个监测断面的水质进行评价，结果见表3。由表3可见，南湖主要受TP影响较大(TP单因子指数1.67)，南湖3个断面均属于Ⅴ类水，TP是影响南湖水质的关键性指标。7条主干河道中有4条为Ⅳ类水，2条为Ⅴ类水，1条为劣Ⅴ类水，氨氮和TP的单因子指数均小于1，而高锰酸盐指数的单因子指数均大于1，其中新塍塘和长水塘的单因子指数在2以上，受高锰酸盐指数影响较为严重，因此在本次调查中影响南湖水系7条主干河道水质的关键指标为高锰酸盐指数。从表3各指标单因子指数总和得出7条河流水质排序为海盐塘>杭州塘>平湖塘>长纤塘>苏州塘>长水塘>新塍塘，新塍塘水质最差，为劣Ⅴ类水。

选取我院2017年1月-2017年12月收治的92例上消化道出血患者参与本次研究,并随机分为对照组和观察组,对照组共42例,其中男24例,女18例,年龄50-71岁,平均(64.1±2.1)岁;观察组共50例,其中男28例,女22例,年龄51-72岁,平均(65.8±1.2)岁。两组患者上述各项资料情况相比,无显著差异,P>0.05,表明本研究资料可比。

3 南湖水系水质变化特征

3.1 南湖水质年变化趋势

根据嘉兴市环境监测站提供的南湖水质历史数据，可以得到南湖2012—2015年(截至2015年9月)主要水质指标的年变化趋势，如图3所示。

4.2.1 控源截污

  

图3 南湖主要水质指标年变化趋势Fig.3 The annual variation trend of the main water quality indexes of South Lake

3.2 入湖河道断面水质年变化趋势

湖区有浮游植物6门42属95种，其中绿藻门出现的种类最多(19属45种)，其次为蓝藻门(8属20种)和硅藻门(8属15种)，裸藻门(3属7种)、隐藻门(2属5种)以及甲藻门(2属3种)种类较少。南湖与主干河道水体中浮游植物种类组成丰富，其中优势种主要有：栅列藻、十字藻、席藻、裂面藻、小环藻以及隐藻。硅藻生物量比重最大，占藻类总体生物量的24.13%，其次分别为绿藻(22.96%)、裸藻(22.48%)和隐藻(21.50%)，而蓝藻(2.99%)占比最小。嘉兴中心城区监测断面的藻类生物量均值为15.37mg/L，其中南湖蓝藻生物量比重最低，仅占南湖藻类生物量的0.6%，而北运桥蓝藻生物量比重最高，为11.5%。

由图4可见，3个河道断面与南湖高锰酸盐指数、氨氮、TN、TP的月变化趋势总体基本一致，高锰酸盐指数仅在7月份义庄河口断面出现较大值，其他月份3个监测断面与南湖相差本不大，3个河道断面与南湖高锰酸盐指数均呈现出夏季高于其他季节，同时又都在7月达到最大值的趋势；3个河道断面氨氮在1—3月相对较高，3月后开始下降，10月又开始缓慢升高，南湖氨氮在2—10月一直处于下降状态，而河道断面氨氮在此期间有小幅波动，4个断面1月氨氮差异最大；TN变化趋势与氨氮相比具有更高的一致性，4个断面TN在3月后都表现为下降趋势，但同时又都在7月有小幅回升，1月断面间的TN差异最大，氨氮和TN在1月不同断面差异性较大可能与部分河道清淤有关；与氨氮和TN相同，4个断面TP也在3月、7月出现峰值，说明在降雨集中的月份，氮磷浓度主要受农业面源污染影响[12]，大量易溶解性氮和磷随地表径流进入水体。

（4）新形势下，医患矛盾突显，关系紧张，医疗纠纷和伤医事件时有发生，医务工作者的精神压力也很大，身心健康问题日益彰显。

3.3 南湖水系水质差异性分析

采用SPSS 23软件对本次调查所得南湖以及7条主干河道的DO、高锰酸盐指数、TN、氨氮、TP、叶绿素a进行差异性分析，结果如表4所示。由表4可见，南湖与7条主干河道之间DO、高锰酸盐指数、氨氮以及TP无显著性差异(P>0.05)，而TN、叶绿素a存在显著性差异(P<0.05)。因此，7条主干河道对南湖TN、叶绿素a的影响最为严重。

南湖处于嘉兴河道水网的中心区域，多条河道汇集于此，作为一个开放式的水体，其水质受到周围水系水质的严重影响。从本次南湖水系水质调查结果来看，相比南湖周边水体的水质，南湖水质要稍好一些，几项主要的水质指标也均低于水系平均值，王中根等[13]研究表明，过水性湖泊骆马湖具有一定的自净能力，而不全是稀释等简单的物理作用。可以推断出过水性湖泊南湖对污染物的稀释和降解能力要高于周围河道水体，具有一定程度自净能力。但从差异性分析和变化趋势来看，南湖水系具有较好的连通性，南湖水质明显受到周围河道水体水质的影响，在水体发生交换均化后，使南湖水质与临近河道水网的水质趋同。

  

图4 3个河道断面与南湖水质指标月变化趋势对比Fig.4 The monthly variation trend of the main water quality indexes between three river sections and the South Lake

 

表4 南湖水系水质差异性分析Table 4 Differences analysis of water quality parameters of South Lake water system

  

水质指标χ2自由度PDO7.40070.388高锰酸盐指数9.33370.230TN17.46170.015氨氮2.73870.908TP11.26970.127叶绿素a14.56070.042

4 水污染原因及治理策略

4.1 水污染原因

基于本次调查分析并综合相关文献资料，南湖水系水污染原因主要有以下几个方面：(1)城市的快速发展导致用水量和排水量猛增，嘉兴城镇生活污水是点源污染的主要来源，生活污水富含氮、磷等营养物质，其大量进入湖泊、河流会引起水体富营养化；(2)畜禽养殖历来是嘉兴的主要产业，畜禽养殖是嘉兴农业面源污染的主要来源，生猪养殖户在养殖过程中最大的污染源来自于生猪的粪便，养殖户出于成本的考虑直接将多余的粪便直接排放，粪便受雨水冲洗进入水体，将可能造成地表水或地下水水质的严重恶化；(3)农田径流污染是嘉兴农业面源污染的第二大来源，农业生产活动中的氮素和磷素等营养物、农药以及其他有机或无机污染物，通过农田地表径流和农田渗漏形成地表和地下水环境污染。因此，城乡居民生活污水、畜禽养殖废水、农田径流是造成南湖水系水污染的主要原因。

4.2 治理策略建议

1.3.1水质分析

从图3可以看出，南湖高锰酸盐指数年变化幅度较小，基本稳定在6 mg/L左右，没有明显的月变化趋势。南湖氨氮有明显的季节性变化规律：在春季(2—3月)氨氮浓度达到峰值，之后整个夏季都呈现下降趋势，进入秋冬季后又开始缓慢上升。南湖TN的年变化趋势与氨氮基本一致，这种趋势反映了水体中氮的季节性变化规律，即夏秋季水体中水生植物吸收利用氮营养元素，导致水体中溶解的无机氮浓度降低，冬季植物死亡腐烂后，在微生物作用下又向水体释放无机氮，使其浓度升高，不断积累后在初春达到最大值。除此之外，水温较高时有利于水体微生物活动，反硝化强度加大，消耗了迁移到水体的无机氮[11]。南湖TP除2012年夏季以及2013年上半年有较大波动外，总体变化幅度较小。南湖自2012年开始，清淤工程持续进行，从历史资料以及本次的水质调查结果来看，清淤取得了良好的成效，南湖水质近几年来有持续改善的趋势，氨氮和TP浓度下降趋势明显。

控源截污是南湖水系水质改善与生态修复的基础和前提。控源包括两部分：(1)外源控制。加快新建并扩建相关流域污水处理厂及配套管网收集措施，使城乡生活污水及养殖废水能够有效处理，是解决南湖水系河道污染治理的关键。(2)内源治理。目前普遍采用底泥疏浚的方法控制内源污染，底泥疏浚能有效去除沉积物中的营养物质，具有改善水质的效果。底泥疏浚在南湖已经得到了应用，并取得了良好的效果。截污强调过程削减，即在城镇河网区域建设乔木、灌木和草地高中低3个层次的绿地为主的河岸生态隔离带和缓冲区，提高截留、净化入河污染物的能力，减少地面径流污染入河。在乡村河网区域，特别是畜牧养殖区域、经济作物集中种植区域，可通过开挖生态渠、生态沟，将农业面源污水进行导流富集，集中处理后再排入河道水网。

4.2.2 生态修复

鉴于南湖换水周期短且受周围河道严重影响，为了提升南湖水系水质，可重点对污染河流相关河段进行河流生态治理，恢复其生态功能。高锰酸盐指数是影响河道水质的关键性指标，针对已严重污染的部分河道高锰酸盐指数超标的情况，建议采用河道曝气、生态浮床等措施，削减河道中有机污染物含量，同时还能长期有效地减轻氮磷污染。曝气可以补充有机污染物降解所需要的氧气，并强化微生物硝化作用。另外，针对南湖水系调查中发现沉水植物规模较小、种类单一的情况，重建与恢复沉水植物是提高水系水体透明度、维系生态系统平衡、削减污染物的重要步骤。现有情况下，沉水植物自然恢复相对较缓慢，建议采取人工方法进行恢复，可大大提高植物恢复效率。研究表明沉水植被恢复后，水体SD提高，DO增加，各主要形式的氮、磷及浮游植物叶绿素a浓度均明显降低，原生动物多样性也显著增加。

4.2.3 其他治理措施

单环刺螠（Urechis unicinctus）隶属于螠虫动物门（Echiuroidea），俗称为海肠、海肠子，因营养成分与海参相似，有“裸体海参”的美誉，主要分布在我国以及日本和朝鲜沿海地区的泥滩或岩石缝中[1]。在我国，山东烟台海域产量最大，“烟台海肠”于2013年4月正式获批中华人民共和国农产品地理标志[2]。

针对短期内无法实现截污纳管的污水排放口，选用适宜的污废水处理装置，对污废水进行就地分散处理，高效去除水体中的污染物，也可用于突发性水体污染的应急处理。无法实现全面截污的重污染养殖废水，可以沿河堤洼地、池塘及沟渠，开展河流旁路净化系统建设，利用天然湖荡湿地或建设人工湿地，引入污染河流水体对其进行净化处理，再回流至河道中。

本文使用密度函数 （核密度估计）来分析中国机械运输设备出口三元边际的动态演进，可以更准确的描述中国机械运输设备的地区分布差异和动态演进特征。图1～3分别刻画了中国机械运输设备出口的扩展边际、数量边际、价格边际的核密度动态演进。

5 结 论

(1) 南湖属于Ⅴ类水， TP是影响南湖水质的关键性指标；7条主干河道中有4条为Ⅳ类水，2条为Ⅴ类水，1条为劣Ⅴ类水，水质优劣顺序为海盐塘>杭州塘>平湖塘>长纤塘>苏州塘>长水塘>新塍塘，高锰酸盐指数是影响主干河道水质的关键性指标。

(2) 2012—2015年，南湖水质持续好转，氨氮和TP浓度总体呈下降趋势。

(3) 南湖水系具有较好的连通性，入湖河道断面水质总体变化趋势与南湖基本一致，南湖与7条主干河道之间DO、高锰酸盐指数、氨氮以及TP无显著性差异，而TN、叶绿素a差异显著。

命题 4.1 如果测度Μ(B,K), 那么μ是界为B的Bessel测度当且仅当定义的算子F*有意义, 线性有界且

(4) 南湖水系的保护与治理方面，首先要加强源头控制与污染物过程削减，同时强化水系河流综合治理，改善周围河道水质，同时重建与修复南湖水系健康生态系统，包括污泥生态疏浚、湿地系统构建、沉水植被修复、生态植物浮床等。

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