2008-2022年我国湖泊有机质相关指标时空演变特征

作者：付蕊; 刘沙沙^*; 索诚宇; 任艺; 吴丰昌

来源：中国环境科学, 2023, 1-11.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20231127.011

• 湖泊
• 有机质
• 营养水平
• 时空变化
• 相关分析
• 主成分分析

湖泊生态系统在维持地球生态平衡及促进生物地球化学循环等方面发挥着重要作用。由于治理力度不断加大，我国湖泊氮、磷污染状况得到有效缓解，但局部湖泊化学需氧量(COD-Cr)超标现象仍然凸显，制约着我国湖泊水环境的总体改善。为了解我国湖泊有机质的时空演变特征，基于2008—2022年中国湖泊长时间序列水质数据，采用Mann—Kendall 检验(M-K检验)、Pearson相关分析以及主成分分析(PCA)等对有机质及相关营养指标在长时间序列上的变化规律、空间异质性特征及指标之间的相关关系进行了研究。结果表明：2008—2022年，全国湖泊溶解氧(DO)浓度以0.19 mg/(L·a-1)速度增加(P<0.001)，从2008年的7.09 mg/L增加至2022年的10.04 mg/L，高锰酸盐指数(COD-Mn)浓度从5.86 mg/L下降至3.17 mg/L，表明我国湖泊水环境质量整体改善。然而，COD-Cr、COD-Mn、生化需氧量(BOD5)等近年来出现波动性变化且有增加趋势。相关性分析结果表明，COD-Mn与总磷(TP)、氨氮(NH3-N)以及叶绿素(Chla)均呈现显著正相关性(r>0.50， P<0.05)；BOD5与TP呈现显著正相关性(r=0.61， P<0.05)；COD-Cr与TP(r=0.80， P<0.05)以及Chla(r=0.61， P<0.05)显著正相关，表明TP浓度和叶绿素浓度可能是影响我国湖泊有机质变化的关键因素。在空间尺度上，COD-Cr、COD-Mn与BOD5等有机质相关指标为影响全国湖泊水质空间异质性特征的主要因素，且有机质浓度较高的湖泊地理分布较为明显，主要集中于蒙新湖区和云贵高原湖区。本研究可为我国湖泊水质差异化评价、管理及地表水环境质量标准修订提供重要参考。

• 单位
  北京科技大学; 中国环境科学研究院