博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖，位于新疆焉耆盆地最低处，是沙漠绿洲中的一颗明珠，有着丰富的动植物资源，博斯腾湖湿地列入了《亚洲湿地词典》。60年代以来由于大规模工农业开发活动、自然环境的变迁以及焉耆盆地人口数量的剧增，加之水资源的不合理开发利用，导致了博斯腾湖及其湖滨地区生态环境急剧恶化，表现在湿地退化、湖水矿化度升高，部分水域出现了污染加速、栖息地破坏引起了某些珍稀动物（如新疆大头鱼）的灭绝等。博斯腾湖生态保护得到了各级政府的重视，博斯腾湖生态保护问题被列入了《中国21世纪议程》的优先行动计划。 本文围绕博斯腾湖环境保护和管理中迫切需要了解的湖泊水环境状况，针对博斯腾湖的湖水、污染源、沉积物环境和水生生物等环境要素进行了较为系统的研究，并从流域管理的角度制定了博斯腾湖的环境管理和科学研究体系。主要研究结果如下： 1、博斯腾湖湖水的环境质量、污染物总量及分布研究 对博斯腾湖湖水的物理、化学指标进行了监测，分析了矿化度变化的历史过程和影响因素，计算了博斯腾湖出、入河道污染物负荷，并对博斯腾湖流域污水和污染物发生量进行了预测，主要结论为： ①最近3年的水质分析结果表明，博斯腾湖作为我国最大的内陆淡水湖已经名不副实。目前水化学类型为［S］Na Ⅰ型，湖水矿化度介于1.15－1.22g/L之间，为微成水水质，硬度24－28°d，属于硬水，pH平均为8.5，平均水质为III类。 ②博斯腾湖湖水最突出的问题是矿化度高。地理、气候、非地带性因素和人类活动是造成矿化度高的原因。 ③出、入河道污染物负荷量研究表明，通过农田排水渠道进入博斯腾湖的污染物量最大。通过孔雀河排出污染物的量相对较小，大部分污染物在湖体中累积。 ④对流域工业废水和生活污水排放量和污染物浓度预测结果表明，2017年焉耆盆地废水排放量将达到40866.9×10<4>t/a，废水组成将以工业废水为主。 2、博斯腾湖沉积物环境化学研究 监测分析了博斯腾湖沉积物的基本理化参数、沉积物中的色素组成和含量， 粒度组成和沉积速率，腐殖质的提取和表征，重点研究了沉积物中营养物质的释放速率，沉积物中磷的分布规律、形态赋存特征，金属的含量分布和金属形态，对沉积物中的酸可挥发性硫化物进行了系统研究。主要结论是： ①博斯腾湖表层沉积物为强还原性沉积环境。全湖平均（C／N比为40.0，属高碳低氮类型，盐类营养物的释放速度为：总氮O.205mg／（m〈,2〉·d）、氨氮O.189rag／（m〈,2〉·d）、总磷0.0026mg／（m〈,2〉-d）、可溶磷0.0012mg／（m〈,2〉·d）。 ②沉积物中不同形态的磷含量与沉积物中细颗粒含量关系密切，大部分采样点表现出沉积物粒径越小，各形态磷含量也越高的特征。受人类活动和自然环境条件的共同作用，钙磷P〈ca〉和铝磷P〈Al〉是沉积物中磷的主要存在形态。近农田干渠排水口和入湖口处可交换磷P〈s-a〉、其它溶解磷P〈sol〉的含量明显高于非排污口处。 ③博斯腾湖沉积物金属中除Ca、Ba和Cu高于当地土壤元素背景值，其它元素都接近并低于相应的背景值。金属形态研究结果表明，Cu和Pb两种金属各形态含量规律性一致，顺序为：残渣态>有机态>Fe-Mn氧化物态>碳酸盐结合态>可交换态，而Mn为：残渣态>碳酸盐结合态>Fe-Mn氧化物态>有机态>可交換态，Zn为：残渣态>Fe-Mn氧化物态>有机态、碳酸盐结合态>可交换态。 ④博斯腾湖表层沉积物酸挥发性硫化物（Acid Volatile Sulfide）AVS和同步提取金属（Simultaneous Extracted Metal）SEM的对比研究表明，AVS含量高于太湖五里湖区，而SEM低于太湖五里湖区。AVS含量随着深度的增加逐渐降低；SEM的变化规律不甚明显，AVS的含量、分布与表层沉积物上层水体的水质有明显关系，且受沿岸人类活动和入湖河道来水的影响大。博斯腾湖各采样点的SEM与AVS含量比值SEM／AVS<1，表明沉积物中的重金属生物毒性低。 3、博斯腾湖主要水生生物群落 研究调查了博斯腾湖挺水植物、沉水植物、浮叶植物的种类、组成和数量分布，对浮游植物、浮游动物和底栖动物进行了重点研究，主要结果是： ①博斯腾湖浮游植物种类共有7门126种属，其中硅藻门最多，为43种，占34.13％；绿藻门次之，为40种，占31.75％；蓝藻门33种属，占26.19％；其它为甲藻门3种，占2.38％；裸藻门3种，占2.38％；金藻门2种，占1.59％；黄藻门2种，占1.59％。浮游植物的优势种为：微囊藻、颤藻，绿藻门中的衣藻、纤维藻，小环藻、脆杆藻、舟形藻、桥弯藻、菱形藻，钟翠藻，多甲藻，羽纹藻、月形藻、栅列藻、转板藻、尖镰形纤维藻、镰形纤维藻、四角藻、盘星藻、腔球藻、平列藻、尖头藻、鱼腥藻、水花铜绿微囊藻、铜绿微囊藻出现率较高，上述 种类构成调查水域。自1977－2003年主要属的数量百分比变化不大，绿藻变化波动较小，蓝藻略有增加，硅属数百分比呈减少趋势。博斯腾湖的优势种群及在组成中占较大比重的种类，多为α-中污带和β-中污带水域指示种类，但多污带种类（如席藻、裸藻和角甲藻等）也略有增加。利用Hutchinson和Wetzel提出的不同营养类型湖泊的藻类群落优势种群，对湖水特征、优势藻类和其它常见藻类综合分析后得出，大湖区总体上为贫一中营养型，小湖区为中营养类型。 ②博斯腾湖浮游动物种类共有4门68属111种，其中轮虫最多，为51种，原生动物34种，枝角类19种，桡足类7种，螺形龟甲轮虫、裂痕龟纹轮虫、针簇多肢轮虫，秀体蚤、象鼻蚤、虱形大眼蚤，剑水蚤为优势种。根据指示不同水质的优势种类综合考虑可以得出博斯腾湖全湖处在β-ms乙型-中污生物带水平，只是小湖区污染程度稍大一些。 ③博斯腾湖底栖动物共有水丝蚓（Limnodrilus）、尾鳃蚓（Branchiura）、摇蚊幼虫（Tendipes）3种，其主要种类有水生寡毛类2种，占66.6％；水生昆虫1种，占33.3％。大湖区底栖动物的数量很少，生物量月变化不大，以摇蚊幼虫（Tendipes）为主，7月份生物量平均为1.50g/m<2>，生物密度平均为15.29个/m<2>。小湖区底栖动物的数量较大湖多，以水丝蚓（Limnodrilus）为主，生物量平均为4.0g/m<2>，生物密度平均为54.3个/m<2>，这与水深和沉积环境有一定的关系。 4、博斯腾湖富营养化研究 采用相关加权营养状态指数法对博斯腾湖全湖和各功能区进行了系统的富营养化评价和分析，并对博斯腾湖的富营养化进行了预测，主要结论： ①对博斯腾湖富营养化评价，2001年全湖平均营养状态是中营养，而2002年和2003年为贫一中营养状态。相对于2001年的分析结果，2002年和2003年博斯腾湖的富营养化指标明显偏低，原因是在全球变暖的背景下，天山的雪线上移，冰山融水增加，2002年博斯腾湖来水量达到历史最高水平，大量的淡水进入博斯腾湖，富营养化指标TLI（∑）显著降低。 ②以综合营养度指数作为营养状态变量，以流域人口密度与湖泊单位面积半日旅游人数的和作为湖泊人口压力指数，并以水深的0.5次方作为湖泊形态参数，以2002年的数据为起始年，预测由人口压力增大造成的对博斯腾湖的富营养化指标变化，结果表明，当人口压力综合变量值达到27.68时，即人口增长至166.87 万，湖泊进入富营养化状态。 5、博斯腾湖环境管理及污染防治对策 对博斯腾湖主要环境问题及其演变过程的分析，认为应该开展博斯腾湖湖泊一流域环境管理和研究，主要是： ①焉耆盆地非点源污染控制对策。博斯腾湖流域的非点源污染主要是农业非点源，农田土壤中氮磷元素主要来源于农业生产中化学肥料的大量施用，施用方法的不合理以及耕作制度和栽种措施等的原因，使农田中氮磷营养物质的流失日益严重。所以控制博斯腾湖地区农业非点源氮磷对水体的污染，只能从改进农业生产中的耕作布局、合理灌溉、控制化肥施用量和投入方法等诸多方面着手来减少氮磷素和土壤颗粒随水流失的数量，有效的降低农业非点源污染负荷量。 ②焉耆盆地北四县水污染源控制方法。要本着保护好博斯腾湖水源这一中心，进行博斯腾湖地区的城乡宏观环境规划和综合整治。盆地中城镇污水和废物须进行科学处理和利用。逐步停止含磷洗涤剂的使用。论文对目前国内广泛应用的A<2>/O处理工艺的除磷技术进行了研究，提出了可行的工艺运行控制参数。 ③加强、完善和充分利用博斯腾湖的芦苇湿地，改善博斯腾湖的入湖水质。恢复芦苇湿地，保护博斯腾湖流域生态环境，促进区域经济发展，特别是巴州造纸工业的健康持续发展；在恢复博斯腾湖湖滨湿地生态环境的同时，合理开发利用还可以发展人工育苇、改良盐土、保护塔里木河下游绿色走廊、利用湿地促进教育、科研和博斯腾湖旅游开发。 综上所述，通过对博斯腾湖湖水、沉积物、水生生物等环境要素的研究，取得了博斯腾湖湖水化学特征、水环境质量、富营养化状况及流域的水污染现状，为博斯腾湖流域水资源的规划、开发利用和水功能区域的划分、环境管理提供基础数据和科学依据，同时对博斯腾湖整体生态环境的保护、促进博斯腾湖生态系统的艮性循环有重要的科学价值，而且为博斯腾湖的环境管理提供科学的依据，为实现数字化管理的目标奠定基础。