冉圣宏 杜鵬飛 曾思育 陳吉寧
（清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，環(huán)境模擬與污染控制國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，北京100084）
王志石，鄧宇華
（澳門(mén)大學(xué)科技學(xué)院，澳門(mén)）

　　摘要：南灣湖是澳門(mén)本島的一個(gè)人工湖，未來(lái)幾年它將成為澳門(mén)的一個(gè)旅游觀光熱點(diǎn)，但目前該湖已經(jīng)面臨湖泊水質(zhì)變差、富營(yíng)養(yǎng)化等一系列問(wèn)題。對(duì)南灣湖水質(zhì)污染物的來(lái)源及其污染機(jī)理的分析表明，底泥中污染物的重新釋放是影響南灣湖水質(zhì)的一個(gè)重要因素：歷史上南灣湖是一個(gè)海灣，澳門(mén)本島的污水長(zhǎng)期排放到這里，這些污染物中一部分已經(jīng)降解，而另一部分沉積到底泥中，在適當(dāng)?shù)臈l件下可能會(huì)溶出而重新進(jìn)。水體，使得水體一該污染物的濃度偏高，如總磷濃度。因此對(duì)南灣湖的底泥進(jìn)行評(píng)價(jià)是提出南灣湖生態(tài)環(huán)境綜合整治措施的基礎(chǔ)之一。
　　關(guān)鍵詞：南灣湖，底泥污染，富營(yíng)養(yǎng)化

　　對(duì)南灣湖水質(zhì)污染物的來(lái)源及其污染機(jī)理的分析表明，底泥中污染物的重新釋放是影響南灣湖水質(zhì)的一個(gè)重要因素：歷史上南灣湖是一個(gè)海灣，澳門(mén)本島的污水長(zhǎng)期排放到這里，這些污染物中一部分已經(jīng)降解，而另一部分沉積到底泥中，在適當(dāng)?shù)臈l件下可能會(huì)溶出而重新進(jìn)入水體、使得水體中該污染物的濃度偏高，如總磷濃度。因此對(duì)南灣湖的底泥進(jìn)行評(píng)價(jià)是提出南灣湖生態(tài)環(huán)境綜合整治措施的基礎(chǔ)之一。

1.底泥評(píng)價(jià)的依據(jù)與方法

　　為了準(zhǔn)確地對(duì)南灣湖底泥污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，必須有恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。但目前國(guó)家頒布的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中尚無(wú)湖泊底泥類標(biāo)準(zhǔn)，較常用的評(píng)價(jià)方法是以當(dāng)?shù)睾^(qū)土壤中相應(yīng)污染物的自然含量（或背景值）加上兩倍標(biāo)準(zhǔn)差作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。也有一些研究將國(guó)家地表水III類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂后作為底泥評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，或經(jīng)過(guò)毒理實(shí)驗(yàn)確定相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。由于各種原因本文沒(méi)有對(duì)澳門(mén)南灣湖底泥元素進(jìn)行毒理實(shí)驗(yàn)，僅對(duì)南灣湖底泥質(zhì)量作一定性分析 并對(duì)其時(shí)間與空間的分異情況進(jìn)行分析。在評(píng)價(jià)過(guò)程中的主要依據(jù)是：
　　● 《中國(guó)士壤元素背景值》
　　●《中國(guó)土壤》
　　●《中國(guó)土壤肥力》
　　●《廣東土壤》
　　●《海洋沿岸底質(zhì)污染物標(biāo)準(zhǔn)》
　　●《土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》

2.底泥評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)來(lái)源及評(píng)價(jià)依據(jù)

　　為了對(duì)雨灣湖水質(zhì)及其底泥進(jìn)行評(píng)價(jià)，澳門(mén)市政廳專門(mén)組織了幾次監(jiān)測(cè)，于2000年2月對(duì)南灣湖表層底泥進(jìn)行了分析，2000年4月-2000年7月對(duì)南灣湖水體水質(zhì)的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，2000年12月又委托中科院地球化學(xué)研究所（廣州）分別對(duì)I湖（東）和II湖（西）的底泥取柱樣進(jìn)行了分析，本文就是在上述工作的基礎(chǔ)上對(duì)南灣湖底泥的污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)的。
　　根據(jù)《中國(guó)土壤》、《中國(guó)土壤元素背景值》以及《廣東土壤》等從土壤類型、行政分區(qū)等角度所做的廣泛調(diào)查，廣東省北緯21°35′～24°31′之間主要分布赤紅壤類花崗巖赤紅壤亞類土壤、鹽漬水稻士以及濱海鹽士類濱海沼澤鹽士亞類等，廣東珠江三角洲和澳門(mén)就屬于該地區(qū)，對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，可知廣東珠江三角洲地區(qū)土壤的主要理化性質(zhì)，見(jiàn)表3-J。澳門(mén)南灣湖土壤中各元素的背景值即以此為主要依據(jù)。

表1 廣東省珠江三角洲土壤中錳元素和有機(jī)質(zhì)的背景值
土層深度（cm） 有機(jī)質(zhì)（％） 全氮（％） 全磷（％） 速效磷（PPm） 錳（mg/kg） 0～16 2.63～3.73 0.146～0.164 0.042～0.186 5.3～18 855（1135）

3.南灣湖底泥總體評(píng)價(jià)結(jié)論

3.1.總體評(píng)價(jià)
　　表3-2列出了南灣湖底泥2000年2月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有監(jiān)測(cè)全氮指標(biāo)（而是氨氮指標(biāo)），因此用2000年12月10日監(jiān)測(cè)的全氮指標(biāo)代替。表中最后兩行是M01、M02兩個(gè)柱樣的分析數(shù)據(jù)，列在這里是用來(lái)與其他數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，說(shuō)明兩次監(jiān)測(cè)方法的差別。

表3－2南灣湖底泥監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
編號(hào) pH 總磷P2O5，mg／kg） 總錳（Mn，mg／kg） 全氮（g／kg，干重） 總氮
（NH3－N，mg／kg） 有機(jī)物（％） M1-1 6.4 2070 583 2.183(M22-1) 10 2.1 M1-2 7.4 919 760 2.258(M51-1) 11 1.3 M1-3 7.7 1660 684 1.659(M17-1) 10 0.8 M1-4 7.5 2080 569 2.134(M18-1) 14 1.2 M2-1 7 2250 633 2.616(M25-1) 14 1.9 M2-2 7.6 1330 598 2.189(M52-1) 4.2 0.18 M2-4 7.4 2250 417 1.585(M53-1) 5.9 1.1 M2-6～M2-7 7.5 1670 621 1.502(M61-1) 8.5 0.78 M01柱樣 1230 4.788 M02柱樣 917 3.343

注：
　　l.全氮指標(biāo)是2000年12月10日的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，該列括弧中列出的是監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置，與2000年2月的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位有一定差別。
　　2.兩個(gè)柱樣分別取自 2000年 12月 10和 2000年 12月 11日，M01位于 I湖東北部，M02位于 II湖中心。
　　從以上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，底泥中總磷的污染相當(dāng)嚴(yán)重，平均值達(dá)到 1778.6mg／kg，極大 值為 225　0mg／kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其背景值 700mg/kg；全氮含量的平均值達(dá)到 2.016g／kg，極大值為4.788 g／kg，也已超過(guò)了其背景值 1.46～1.64 g／kg的范圍，但污染程度比總磷略輕；錳的含量與土壤背景值（約500～1000mg／kg）相當(dāng)，初步認(rèn)為南灣湖底泥中的錳含量受人類活動(dòng)的影響不大。
　　有機(jī)質(zhì)含量也沒(méi)有明顯異常，與一般底泥中有機(jī)質(zhì)的背景含量 10g／kg （1.0 ％）相當(dāng)，但從僅有的8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)來(lái)看，它具有一定的空間分異規(guī)律，南灣湖西部（II湖）的幾個(gè)測(cè)點(diǎn)略高，可能受到了人為活動(dòng)的影響。
3.2.底泥中氮磷含量的空間分布
　　2000年12月10日對(duì)南灣湖底泥的表層進(jìn)行了多個(gè)采樣，并對(duì)樣本中的全氮、全磷以及速效氮的含量進(jìn)行了分析，如圖1。從圖中可以看出，無(wú)論是總磷還是總氮，最大值與最小值的差別均在 1倍左右，由于湖泊的總面積不到 0.6Km²，在這樣小的區(qū)域范圍內(nèi)其總磷和總氮含量的差別如此之大，應(yīng)認(rèn)為南灣湖總磷和總氮的污染有明顯的空間變化。

3.3.底泥中氮磷含量的時(shí)間分布
　　根據(jù)對(duì)2000年12月 10日和 11日分別采取的兩個(gè)柱樣不同深度的氮磷含量進(jìn)行分析，可以得到它們的時(shí)間變化趨勢(shì)，并可據(jù)此進(jìn)一步分析人為活動(dòng)對(duì)湖泊底泥的影響。
　　從對(duì)M01柱樣不同深度全氮含量的分析可以看出，全氮在50年代以前基本穩(wěn)定在Zg／kg左右，此后雖有較大的波動(dòng)，上升趨勢(shì)明顯，目前已達(dá)到4.7889／kg；在M02柱樣中，出現(xiàn)異常值21.706g／kg（60年代），全氮含量在近年也有明顯提高，為全氮背景值的300倍左右，表明近年來(lái)有含氮污染物排入。

　　對(duì)底泥全磷含量的分析表明，M01柱樣表明南灣湖底泥中全磷的含量在90年代中后期有較快的增長(zhǎng)，目前全磷含量已達(dá)到 1.2g／kg；M02柱樣則顯示自 30年代起底泥中全磷含量即開(kāi)始波動(dòng)上升，目前基本穩(wěn)定在0.8g／kg左右，是全磷含量背景值的200～600倍，底泥中磷的污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。

　　對(duì)兩個(gè)柱樣中速效氮含量的分析也表明它們?cè)诮暧兴仙黠@受到人為活動(dòng)的影響，但上升趨勢(shì)不如全氮和全磷明顯，這與排入南灣湖的污染物的組成成分有關(guān)。

4.初步結(jié)論

　　以上分析表明，南灣湖在開(kāi)發(fā)初期污染嚴(yán)重，近幾年仍有上升趨勢(shì)，表明人類活動(dòng)對(duì)底泥的影響較大。從總磷與總氮的時(shí)間變化趨勢(shì)可以看出，人類活動(dòng)對(duì)南灣湖的影響在近幾年尤為明顯，兩個(gè)柱樣的分析結(jié)果都表明總磷與總氮在90年代都有明顯的增長(zhǎng)；從總磷與總氮污染的空間差異也可以看出，湖泊的不同位置受到的影響不完全相同，總磷和總氮都在M25-l監(jiān)測(cè)點(diǎn)達(dá)到最大值，最小值分別在點(diǎn)M53-l（該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的總氮濃度僅略大于M61-1監(jiān)測(cè)點(diǎn)）和M6l-1取得，這種空間差異可能是由監(jiān)測(cè)點(diǎn)位與排污口距離不同引起，再次表明人類活動(dòng)的影響明顯。