第一节　博斯腾湖水环境质量现状及中长期变化趋势

一、水环境区划

博斯腾湖的水域功能包括饮用、渔业、工农业及景观功能。为了满足上述功能，根据《新疆水环境功能区划》，将水质目标定为Ⅱ类或Ⅲ类水，矿化度宜趋近于1g/L。

根据博斯腾湖入湖河流分布特征、污染源特征和流场状况（见表2-1），当地环保部门将大湖区分为4个区，即大河口区（Ⅰ区）、黑水湾区（Ⅱ区）、黄水沟区（Ⅲ区）、湖心区（Ⅳ区），见图2-1。

二、水环境质量评价方法

1.数据来源

监测数据来源于巴州博斯腾湖研究所及巴州监测站。采样点位及坐标见图2-1和表2-2（2009年、2010年监测点为17个，2008年之前为14个）。

2.评价方法

按照国家环保部《地表水环境质量评价办法（试行）》，《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中Ⅲ类标准值对博斯腾湖流域水质进行评价。水质评价方法采用单项因子污染指数法进行，营养状态评价采用综合营养状态指数法[TLI（Σ）]和修正的卡森指数法。

三、水质现状评价

1.总体评价

根据2010年的水质资料，依照《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）规定的 Ⅲ 类水标准，评价2010年博斯腾湖大湖区17个监测点位的水质类别。各指标均符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中 Ⅲ 类标准，其中挥发酚、六价铬、氰化物、汞、砷、硒、铅、镉、铜、锌、阳离子表面活性剂、石油类12项指标均未检测出浓度。

2.水质评价

根据博斯腾湖湖水的水质资料，选取影响水质的主要项目指标，分别根据全湖各项目指标浓度平均值和各湖区的各项目指标浓度平均值对博斯腾湖湖水进行水质评价。根据博斯腾湖2010年的水质资料，选取8个主要项目指标的全湖平均值进行大湖区现状水质评价，见表2-3。

通过对博斯腾湖2010年的水质参数进行的评价可以看出：pH值、CODMn、TN 3项指标虽然符合水质Ⅲ类标准，但均接近Ⅲ类标准值的上限。其中，pH值的平均值为8.64，博斯腾湖呈弱碱性。博斯腾湖大湖区水质类别为《国家地面水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅲ类，水质状况为轻度污染。

按照水质分区对博斯腾湖水质进行评价，评价结果见表2-4。

通过不同湖区主要污染物浓度的对比，可以看出，Ⅲ区水质最差，因为此湖区最靠近黄水沟，此处是主要工业生活及农排污水的入湖处；Ⅰ区水质最好，因为此湖区临近开都河的入湖口，有大量的淡水由此汇入，并且博斯腾湖的出口东西泵站均在此区域，水体交换能力较强。

3.营养状态评价

本研究根据《地表水环境质量评价办法（试行）》规定的评价办法即综合营养状态指数法和修正的卡森指数法对博斯腾湖富营养化进行对比评价。

根据2010年营养状态相关参数值，运用综合营养状态指数法评价博斯腾湖营养状态等级为中营养，综合营养状态指数为36.99。湖区存在有机污染问题，主要超标污染指数是CODMn，全湖平均浓度为5.5mg/L，最高为7.6mg/L，最低为2.6mg/L。影响营养状态的主要因子是TN，整个大湖区平均浓度为0.91mg/L，评价结果见表2-5。运用修正卡森指数法评价博斯腾湖营养状态等级为中营养，评价结果见表2-6，与综合营养状态指数法评价结果一致。

分别运用综合营养状态指数法和修正的卡森指数法对博斯腾湖不同湖区的营养状态进行评价的结果表明：虽然4个湖区的营养水平均为中营养，但不同湖区间的营养状态还是存在一定的差异。2种方法评价结果一致，评价结果分别见表2-7和表2-8。

从全湖各区营养水平分布看，大湖湖心区营养水平最低。原因可能是由于大湖湖心区面积较大，水深较小，受风力和水体密度差的影响水质容易混合均匀，同时在没有直接接受污染的情况下，自净能力较强。而其余各区（大河口区、黄水沟区和黑水湾区）营养状态指数评价值偏高，一方面是由于受到焉耆盆地工业、生活排放的污废水和农田排水的直接影响；另一方面，4个湖区的水深不一样，其中大河口区水位最低，透明度无法反映水质的真实情况，从而导致综合营养状态指数和修正的卡森指数均偏高。

四、水质变化趋势

1.总体状况

根据1996～2010年水质资料分析，博斯腾湖的总体水质稳定。2006～2010年影响水质的主要污染因子是TN，1996～2010年TN浓度趋于上升，其中2006年和2009年达到Ⅳ类水标准，其余年份均符合Ⅲ类水标准。

2.水质变化趋势

按照《地表水环境质量评价办法（试行）》中规定的单因子浓度比较方法，比较博斯腾湖水质的评价指标浓度值，评价在不同时段的水质变化。图2-2～图2-8反映了博斯腾湖水质主要评价指标的年度变化趋势。

1996年至今，博斯腾湖pH值变化不大。表征水体中有机物等需氧性污染物的污染指标BOD5值虽有波动，但其值均较低并可满足Ⅰ类标准，表明水体中可以被微生物分解的有机物占比较低，水体中有机物大部分是难以生物分解的有机物。CO浓度总体呈现逐渐增加的趋势，但与同样是表征水中还原性污染物质的CODCr的浓度变化规律并不完全一致，其原因可能与水体中的还原性污染物质的组成差异有关。在2005～2010年间，TN浓度与CODMn浓度的总体变化趋势一致，但氨氮却呈现出与TN浓度不一致的变化趋势，说明TN中无机氮的比例在年份之间存在一定的差异。TP浓度总体变化为上升趋势，但是年份间波动较大。

3.富营养化状态变化趋势

选用修正的卡森指数（Carlson index）法和《地表水环境质量标准》规定使用的综合营养状态指数2种方法进行对比评价。2种方法评价博斯腾湖历年营养状态评价结果存在一定的差异。根据博斯腾湖历年营养状态综合指数的年份变化趋势可见，博斯腾湖1996～1998年营养化程度较低，处于贫营养状态；2000年开始成为中营养状态，并持续至2010年（见图2-9）。

从污染指数变化的趋势来看，“九五”、“十五”、“十一五”期间的富营养化综合指数呈现明显的上升趋势。但富营养化指数的变化呈现出与矿化度、CO明显不同的趋势，显示了其成因的复杂性。由修正的卡森指数法的历年变化趋势可见，博斯腾湖在1996～2010年均处于中营养状态（见图2-10），虽然其评价的营养状态与综合营养状态指数法评价的结果略有差异，但2种方法评价的营养状态变化趋势基本一致。

4.氮、磷对博斯腾湖富营养化的影响

1996～2010年，博斯腾湖湖水TN/TP变化曲线如图2-11所示。

从图2-11可知，TN/TP最小值为15，最大值达到97。通常认为，TN/TP>15的湖泊，磷是藻类生长的限制性因子，因此磷可能是博斯腾湖富营养化的限制性营养盐。但是，分析1996～2010年TN/TP的变化趋势，TN/TP总体趋势降低，其中TP的浓度上升趋势较为明显，TN和TP的变化趋势在1996～2002年之前趋势线规律一致，2002年至今呈现明显的差异（见图2-12）。

5.叶绿素a与氮、磷浓度的相关分析

叶绿素a是浮游植物现存量的重要指标，氮和磷则是浮游植物生长所必需的营养元素，三者之间的相互关系对于确定湖泊富营养化的限制性因子具有重要意义。因此，通过对比叶绿素a、TN、TP三者浓度年度变化趋势（见图2-13）分析叶绿素a与TN、TP的关系。

从整体看，博斯腾湖的TN浓度年度变化不明显，叶绿素a和TP浓度有明显上升趋势。虽然博斯腾湖的TN浓度变化幅度不大，但是TN的浓度相对于TP的浓度一直偏高，氮含量比较充足。从叶绿素a、TP浓度的变化规律可知，TP与叶绿素a变化趋势基本一致，TP有滞后表现，这与营养物质吸收的特性相一致。一般，当TP浓度高时，浮游植物会大量生长，从而导致TP浓度下降，当浮游植物大量死亡时，释放大量营养盐，使TP浓度上升，因此两者之间存在一定的时滞。