建议人：马荣华 江苏省地理学会常务理事，中科院南京地理与湖泊研究所研究员
报送单位：江苏省地理学会
太湖蓝藻危害极大，闻名中外的2007年无锡太湖“水危机”事件的主因就是蓝藻水华。江苏省委省政府高度重视太湖水环境的治理工作，于2009年专门成了“江苏太湖水污染防治办公室”。太湖水华历史悠久，20世纪50-60年代就见于在太湖五里湖；70-80年代，西北湖区的局部水域偶发蓝藻水华；80年代末期，全年可见；但主要集中于夏季；进入21世纪，藻华覆盖面积进一步扩大，持续时间延长，生物量也明显增加。卫星遥感具有快速、大范围、周期性的特点，已广泛应用于太湖蓝藻水华监测。
太湖蓝藻水华变化主要表现为面积和生物量的时空扩张。面积主要来源于卫星遥感监测，随着卫星影像数据时间分辨率的提高，太湖蓝藻监测可以达到每天两次甚至八次的频度；但遥感影像的定量提取算法较多，算法的差异会造成蓝藻水华面积的明显差异。
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太湖蓝藻水华暴发的初始时间逐渐提前
在全球变化的背景下，太湖区域气温呈显著增加趋势，温度增加使得水华蓝藻生长初始时间提前，促进了春季蓝藻水华更早的形成和更频繁的发生。1987-1997年间，蓝藻水华初始发生时间逐年延后，平均每年延后5天；1997-2009年间，初始发生时间逐年提前，平均每年提前约10天；2009年以后，初始发生时间基本维持在4月初。2005年以后，水华蓝藻从进入生长期到蓝藻水华首次发生所需的时间明显短于2005年以前；特别是2006年后，从复苏到首次发生，仅隔9天。蓝藻水华的持续时间显著增加，1998年以前太湖蓝藻水华主要集中发生在6-8月；1998年以后，蓝藻水华发生的月份开始增加；2005年以后，蓝藻水华每年持续8-10个月；2009-2011年间，全年可见，即使在冬季。
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太湖蓝藻水华暴发的空间区域持续扩张、面积逐渐增大
20世纪50年代，仅见于五里湖；60年代中期，鼋头渚附近水域开始出现；70年代中期，在焦山附近有大片水华；80年代初期，五里湖和梅梁湾约有2/5湖区每年夏季出现水华；80年代末期，梅梁湾的3/5水域可见蓝藻水华发生，同时出现在西部湖区；90年代中期，几乎覆盖整个梅梁湾，竺山湾、西部湖区和北部湖心区亦有发生；2000年初，西北湖区、梅梁湾、竺山湾、贡湖湾和西部湖区频繁发生，藻华覆盖区域占太湖面积的2/5；2010年以后，进一步向湖心和东部湖区扩张；2017年，最大面积已占全湖面积的一半左右。可见，太湖蓝藻水华在空间上的扩张经历了一个从北部湖区的梅梁湾和竺山湾逐渐扩展到西部湖区和湖心区，并逐步向东部湖区蔓延的过程。
太湖蓝藻水华大面积爆发始于1987年6月，面积约为62 km2；之后一直到2000年，水华覆盖面积都基本维持在这一水平；2004年以后，藻华面积迅速扩张。2004年最大面积为197 km2，2005年为317 km2，2006年为806 km2，2007年979 km2。2007年以后太湖蓝藻水华面积有所下降；但相比2006年以前，仍处于较高水平，中间个别年份仍会有大面积水华发生，如：2013年最大面积约989 km2，2016年为702 km2，2017年1150 km2。2003-2013年太湖年平均水华面积从115.91增加到167.77 km2。
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太湖蓝藻水华卫星遥感监测目前存在的主要问题
近年来，一系列水利工程显著改变了太湖原有的流场状况，如2002年开始实施的引江济太工程、近年来实施的苕溪水系截水工程、东太湖引水工程等，部分水域水质确实逐渐呈现好转，但蓝藻水华平均监测面积却呈增大趋势。藻华面积是一个因藻华覆盖而变化的量，随风速、风向和气温而迅速变化，如：（1）上下午（2007年12月8日）变化高达2.5倍（图1：261.1→323.3 km2、图2：62.4→158.3 km2）；（2）前后天（2017年5月16、17和18日）差异高达3.9倍（图3：1209.4→891.9→307.4 km2）；最重要的是：（3）监测方法难以固定，水华的提取阈值因人而变，提取的面积差异很大，如2005年10月17日（图4），用不同的方法，提取的藻华面积相差近200km2（单波段法（475.5km2）→NDVI法（450.5km2）→EVI法（363.8km2）→FAI法（275.3km2））。不同单位和人员，上报差异如此大的数据，会给领导决策带来很大困难。实际上，藻颗粒具有伪空泡，随周围环境自动调节，在垂向上自由浮动，因此具有显著的垂向分布特征；藻华面积仅反映了水体表层的蓝藻分布和聚集情况，不能客观反映水柱内的藻颗粒状况（图5）。
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太湖蓝藻水华监测建议
藻总量（单位体积的藻总量/蓝藻柱浓度）在一定时间范围内更稳定，可以更客观地描述蓝藻多寡、生长与消失等自然变化过程。因此建议：以后的太湖蓝藻水华监测中采用藻总量这个更客观的指标；同时启动相关基础研究工作。  
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