第四节 严重“湖泛”

一、“湖泛”的含义发生条件和分类

“湖泛”是几十年来，太湖边人们对浅水型湖泊在高温缺氧状态下，受到不同程度污染的底泥发生厌氧反应，湖水产生程度不等的混浊和异味甚至产生黑水臭气现象的一个俗称。“湖泛”是一种自然现象，有轻有重，轻微的“湖泛”危害很轻，而严重“湖泛”（或称规模“湖泛”）则危害很大。下面叙述的“湖泛”除说明者外均为严重“湖泛”。

严重“湖泛”的主要特征：水体呈浆褐色（似酱油汤，颜色深浅不等）；冒气泡；鱼虾浮出水面，大量死亡；其溶解氧很低甚至降为“零”，NH₃—N可能升高至8～12mg/L，且有较多H₂S、CH₄溢出，具有刺鼻气味。

“湖泛”的概念自2007年7月朱喜在《太湖蓝藻大爆发的警示和启发》一文中正式提出后，其理论得到广大科学家的完善和验证。特别是中国科学院南京地理与湖泊研究所范成新主任研究员领导的课题组用试验验证了“湖泛”这一自然现象^[5]。

二、“湖泛”现状

严重“湖泛”仅在我国少数平原浅水型湖泊中存在。太湖是中国在2007年前发生多次规模“湖泛”的唯一有记录的浅水湖泊，其他浅水湖泊发生规模“湖泛”与否尚无资料记载。

20世纪80年代及以前少而轻。太湖“湖泛”在20世纪80年代及以前发生次数少、程度较轻、发生面积小、影响范围小，基本无危害或虽有轻微危害，一般不影响人们的生活，所以往往不被人们注意或重视。那时“湖泛”仅表现为：湖水有些混浊、略有些异味，鱼群因为缺氧而浮于水面。因为20世纪五六十年代广大农村通过河湖罱泥作为农田有机肥，湖泊底泥淤积少；人粪尿均用作农肥，工业污染少，当时产生入水污染负荷少，底泥受污染轻；太湖中也有藻类、蓝藻，但藻密度不高，藻类及其残体进入底泥的数量也很少。

20世纪90年代起多而重。太湖“湖泛”在20世纪90年代起，发生几率高、规模较大和程度重。原因是：河湖罱泥作为农田有机肥的现象已不存在，使底泥沉积大幅增多；大量生活、工业污水进入，及地面径流污染等因素，底泥受N P和有机污染程度很重。至今严重“湖泛”发生8次，影响范围较大，发生程度相当严重，臭味很强烈，“湖泛”发生水域鱼类和底栖动物都不能生存，几乎全部死光，沉水植物也大多死亡，就是耐污染的蓝藻几乎都不能生存。

如2007年5月底至6月初影响200万～300万人饮用水的太湖供水危机即是规模型严重“湖泛”，此类严重“湖泛”发生时，目前任何常用制水工艺均不能制出合格的自来水。

造成太湖2007年供水危机的“湖泛”。2007年供水危机发生在贡湖（太湖北部的湖湾）北部水域的贡湖自来水厂取水口附近，是由于2007年5月大规模蓝藻暴发，致使大量蓝藻聚集堆积和死亡沉入贡湖北部水底，蓝藻在死亡时大量消耗水中氧气，并此时底层水体基本呈静止或相对静止状态，在水温较高时（一般≥22℃），积聚在底泥表层含有大量有机物的蓝藻残体和底泥表层原有的有机质在厌氧状态下，共同发生强烈的厌氧生化反应，最终生成大量H₂S、CH₄、NH₃—N，产生大量臭气黑水，形成大规模的严重的强烈的“湖泛”。此次发生严重“湖泛”的水面积有4km²，事后也有专家分析此次“湖泛”的总面积有20km²。

梅梁湖“湖泛”严重。梅梁湖（太湖北部的湖湾）污染严重，自1990年首次蓝藻大暴发至今，共引发6次程度不等的蓝藻暴发型规模“湖泛”的突发性水污染事件，严重影响小湾里水厂或梅园水厂的供水安全，致使自来水厂停产或大幅度减产，经济损失数十亿元。

竺山湖“湖泛”严重。竺山湖（太湖西北部的湖湾）污染严重，自21世纪初起也发生多次规模“湖泛”，规模大时有近10km²，占竺山湖全部水域57km²的1/6左右，而且“湖泛”一年可发生多次。现经积极治理，“湖泛”面积已大幅度减少至2011年的1km²。

三、“湖泛”的分类和影响因素

1.“湖泛”分类

“湖泛”一般分三类：①主要由大规模蓝藻暴发、死亡沉入水底造成水体严重缺氧和大量增加底泥有机质而引起；②主要由于大量有机污染物进入水体引起，即非蓝藻暴发引起；③上述两者兼有而引起。

如太湖北部梅梁湖、贡湖等湖湾20世纪90年代起规模“湖泛”多发主要与蓝藻暴发有关。竺山湖“湖泛”成因主要是高浓度污水大量入湖造成，高浓度污水中的溶解氧很低，一般在0.5以下或接近于“零”，此高浓度污水推进到湖泊一定范围时，并满足“湖泛”发生的基本条件，就会发生“湖泛”；也有污水大量入湖与蓝藻暴发共同造成的情况。

2.发生“湖泛”必要条件

发生严重“湖泛”的必要条件。①底泥污染严重。主要污染物是有机质和C、N，也有P、S、Fe等元素；②上覆水体静止，包括水体呈静止或相对静止状态，水流流速很慢或接近零；③水温较高，太湖在夏天才能发生“湖泛”；④上覆水体缺氧，一般溶解氧DO≤0.5或接近零；⑤水深较浅，一般水深不超过3m，因为水深后水体底层温度较低；⑥厌氧菌存在，一定数量的多种厌氧菌存在。

有些情况不会发生“湖泛”。若蓝藻暴发聚集、大量死亡水域的底层呈非厌氧状态，如水的下层有一定流速的水在流动等，则不会形成规模“湖泛”。1990年以来20年发生的蓝藻大暴发中，形成“湖泛”的几率只有1/3～1/4，因为有些年份的蓝藻大暴发不能够满足规模“湖泛”的全部条件，所以不是每次蓝藻大暴发均形成规模“湖泛”。也不是水底缺氧状态均会造成规模“湖泛”，如高密度种植浮叶植物的水域，在无风浪和水体不流动的某个时段（如晚上、阴天），溶解氧也可能存在较低的情况，但此水域水质可能是很好或较好及透明度很高，不会产生“湖泛”。所以必须满足全部条件，才会发生“湖泛”。

四、“湖泛”危害

严重影响水质。2007年5月底至6月初太湖的贡湖发生严重“湖泛”，其所在水域水质大幅度劣Ⅴ类，其中NH₃—N达到12mg/L，水体又臭又黑。

自来水厂无法供水。如2007年5月底至6月初发生太湖供水危机时，由于自来水厂的水源地发生严重“湖泛”，经自来水厂处理后所供应的自来水仍是臭的，影响300万人（含外来人口）的生活。

严重影响水环境和社会经济发展环境。包括严重影响风景旅游、投资、居民生活等。