湖泊富营养化治理——控磷还是控氮？

浅水湖泊经历长期的污染过程，湖泊底泥积累了大量的污染负荷，尤其是大型浅水湖泊，由于水力停留时间长，污染物截留比例高，底泥污染更为严重。积蓄在底泥中的磷在藻类生长季节很容易从底泥释放出来，供藻类吸收利用。同时水体内藻类的生长-死亡过程也加速了磷的循环速率，持续支持水华发生，形成藻类生长-死亡-再生长的循环过程。因此，单独控制外源磷短期内无法使湖内磷浓度及蓝藻水华发生程度明显降低。

氮的循环与磷不同，湖泊内截留的氮素可以通过反硝化作用从湖体脱除，使湖内氮浓度和氮负荷降低，驱使湖泊呈现氮限制状态。对于浅水湖泊，由于水体与底泥的接触面积大，水土比小，水体的氮更容易进入沉积物，更有利于底泥反硝化作用的发生。同时富营化湖泊，蓝藻水华的发生固定了大量的碳，藻类死亡分解释放大量有机碳进入水体为反硝化作用提供碳源，可以促进反硝化作用的发生，加速氮素的脱除，使湖泊向氮限制转变。因此控磷的同时，结合控氮可以更快地降低藻类生物量，加快湖泊富营养化治理的进程。

国际环境领域顶级学术期刊《Environ. Sci. Technol》2016年发表了一篇重要文章，题目是：“跳探戈需要两个人：何时何地需要氮磷同时控制来保护湖泊和下游生态系”，文章给出在美国，加拿大、瑞典，挪威等国家开展的20个全湖实验结果，证明富营养化治理采取氮磷同时控制的效果最好。

文章显示，很多湖泊通过氮磷同时控制或者单独控氮都取得了成功。

文章最后提出湖泊治理，就像两个人密切配合跳探戈一样，氮磷需要同时控制。

地处亚热带的长江中下游洪泛平原地区浅水湖泊的磷本底高，湖底底泥富含磷，湖泊生产力高，给该地区湖泊富营养化控制带来了极大的挑战。因此，从区域地理本底、湖泊基本特征来看，太湖等长江中下游地区浅水湖泊的蓝藻水华风险高，磷控制难度大。太湖流域水环境综合治理十一年来，流域水环境得到明显改善，河网水环境质量得到提高，太湖氮浓度明显降低，但总磷浓度则呈现波动上升趋势，也说明了磷控制的复杂性和艰巨性。

基于长期实验湖沼学研究，科研人员发现太湖的浮游植物生长在冬春季主要受磷限制，夏秋季主要受氮限制，提出太湖富营养化治理需要采取氮磷同时控制的策略。