2020, Vol. 32 
(2: 中国科学院大学, 北京 100049)
(3: 贵阳市两湖一库环境保护监测站, 贵阳 551400)
(4: 贵州大学资源与环境工程学院, 贵阳 550025)
(2: University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, P. R. China)
(3: Environmental Protection Monitoring Station of Two Lakes and One Reservoir in Guiyang, Guiyang 551400, P. R. China)
(4: College of Resource and Environmental Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, P. R. China)
湖泊富营养化是指在自然因素和人类活动的影响下，大量营养盐输入湖泊水体，使湖泊逐步由生产力水平较低的贫营养状态转向生产力水平较高的富营养状态的一种现象[1].影响湖泊水质的自然环境包括水文及水动力、流域特征、水生生物、气候变化等[2]，人类活动主要有人口状况、经济发展水平、土地利用结构、生态和水利工程及水资源开发利用状况等[3].人类活动产生的污染物往往不经处理向自然环境排放，这可能是造成水质恶化的一个因素[4].人类活动影响下的水体富营养化、有机污染等是云贵高原湖泊污染的主要驱动因子，其受污染程度与沿岸人民的生产生活强度密切相关[5].湖泊富营养化导致水库老化速率增加、造成下层水体缺氧、改变水体颜色等，通过污染源管理等措施，可减轻湖泊的污染负荷，减少养分输入[6].
红枫湖水库具有供水、发电、养殖、防洪、旅游及调节自然生态环境等多种功能，在贵州省国民经济和社会发展中发挥着重要作用[7]分析红枫湖长时间尺度的水质变化情况及影响因素，对流域污染控制、生态环境保护具有重要意义[8]. 1990s以来，红枫湖水体富营养化逐渐加剧. 1999年实施以削减氮、磷入湖排放量为目的的综合治理一期工程后，红枫湖水体富营养化得到有效控制[9].富营养化导致水体中浮游植物迅速增殖，而水体叶绿素a(Chl.a)浓度是表征浮游植物生物量和指示湖泊富营养化程度的一个重要指标，在富营养化湖泊中，Chl.a浓度直接与浮游植物生物量相对应[10].本文利用贵阳市两湖一库环境保护监测站2009-2018年监测的红枫湖逐月水质数据，分析红枫湖10年来水质变化特征，结合两湖一库环境保护监测站提供的水文气象数据，研究水体Chl.a浓度和营养盐、水文气象条件的关系，以期为红枫湖的水环境治理和水资源开发利用提供数据支撑.
1 材料和方法 1.1 研究区域概况和采样方法红枫湖是贵州省最大的高原人工湖泊之一，位于贵州省清镇市(26°26′~26°35′N, 106°19′~106°28′E)，湖区主要由北湖和南湖组成，上至羊昌河，下到偏山寨[11]，地处贵州中部乌江主要支流猫跳河的上游，流域面积1596 km2，总库容6.01亿m3，平均水深10.15 m[12].红枫湖设计正常高水位1240.00 m，死水位1227.50 m，枯水期(12-2月) 1228 m，涨水期(3-5月) 1237 m，丰水期(6-8月) 1233 m，平水期(9-11月) 1230 m.红枫湖流域属于亚热带季风湿润气候带，年均气温14.4℃ (4.1~22.7℃)，年均降水量1174.7~1386.1 mm，供水量占贵阳市主城区用水量的70 % [8].
贵阳市两湖一库环境保护监测站在红枫湖布设7个采样点(图 1)，分别为来水河流汇合处三岔河(SCH)、后午(HW)、西郊水厂(XJSC)、南湖与北湖交界处花鱼洞(HYD)、大坝(DB)、腰洞(YD)、北湖主要河流入口偏山寨(PSZ). 2009-2018年对上述采样点进行逐月水质监测，监测指标包括总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、氟化物、Chl.a浓度、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、粪大肠菌群、水温、pH、透明度(SD)共11项，均由贵阳市两湖一库环境保护监测站测定.水文气象数据也由贵阳市两湖一库环境保护监测站提供，包括2009-2018年红枫湖逐日水位数据，2010-2015年红枫湖逐日气象数据，包括日照时数、云量、气压、气温、降雨量、风速、风向、湿度、蒸发量共9项.
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图 1 红枫湖监测点分布 Fig.1 Distribution of sampling sites in Lake Hongfeng |
目前我国湖泊富营养化评价指标已形成共识，选择反映水库藻类数量的Chl.a浓度作为主导评价参数，与Chl.a浓度有显著相关关系的TN、TP、CODMn、SD等作为富营养化评价基本因子[13].富营养化评价方法多样，主要有营养状态指数法、修正的营养状态指数、综合营养状态指数(TLI)、营养度指数法和评分法[1].本研究采用综合营养状态指数法进行水质评价，该方法应用广泛，评价结果准确性较高[14].
综合营养状态指数的计算公式为[1]：
| $ TLI(\Sigma ) = \sum\limits_{i = 1}^m {{W_j}} \cdot TLI(j) $ | (1) |
| $ {W_j} = \frac{{r_{ij}^2}}{{\sum\limits_{j = 1}^m {r_{ij}^2} }} $ | (2) |
| $ TLI({\rm{TP}}) = 10 \times [9.436 + 1.624\ln ({\rm{TP}})] $ | (3) |
| $ TLI({\rm{TN}}) = 10 \times [5.453 + 1.694\ln ({\rm{TN}})] $ | (4) |
| $ TLI\left( {{\rm{CO}}{{\rm{D}}_{{\rm{Mn}}}}} \right) = 10 \times \left[ {0.109 + 2.661\ln \left( {{\rm{CO}}{{\rm{D}}_{{\rm{Mn}}}}} \right)} \right] $ | (5) |
| $ TLI({\rm{SD}}) = 10 \times [5.118 - 1.94\ln ({\rm{SD}})] $ | (6) |
| $ TLI({\rm{Chl}}.a) = 10 \times [2.5 + 1.086\ln ({\rm{Chl}}.a)] $ | (7) |
式中，TLI (Σ)代表综合营养状态指数，Wj代表第j 种参数的营养状态指数的相关权重，TLI(j)代表第j种参数的营养状态指数，rij为第j种参数与Chl.a的相关关系(表 1)，m代表参评参数个数；公式(3)~(7)为各项目营养状态指数的计算公式，其中SD的单位m，Chl.a的单位是mg/m3，其余单位均为mg/L.为了说明湖泊富营养状态情况，采用0~100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级(表 2).
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表 1 湖泊水体Chl.a浓度与其他参数之间的相关关系[15] Tab. 1 The correlation between Chl.a concentration and other parameters of lakes |
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表 2 湖泊营养状态分级[13] Tab. 2 Classification for nutrition of lakes |
水质指标采用Excel 2010软件计算出的每月7个采样点监测数据的数学平均值，水文气象因子采用Excel 2010软件计算出的每月监测数据的数学平均值，相关性分析采用SPSS 24软件的Pearson相关系数法完成，图像采用OriginPro 2017软件绘制.
2 结果与讨论 2.1 2009-2018年红枫湖水质变化趋势2009-2018年红枫湖逐月水质变化如图 2所示.红枫湖水体逐月TN浓度波动较大(0.56~2.80 mg/L)，最低值出现在2011年9月，最高值出现在2010年7月. 1-12月红枫湖逐月水体TN浓度均值分别为1.44、1.40、1.47、1.49、1.26、1.45、1.93、1.59、1.18、1.36、1.34和1.21 mg/L，春夏季高于秋冬季，其中又以夏季浓度最高.夏季红枫湖处于丰水期，降雨量增多使地表径流增大，导致地表化肥大量流失，造成TN浓度的增高[16].夏季高温导致沉积物中的氮矿化速率加快，在风浪的扰动下水体中TN浓度升高，冬季水温较低，水体中悬浮颗粒物溶解度下降有利于其沉积，进而水体中TN浓度降低[17].水体TN浓度最高值一般出现在春夏季，其中2010、2012、2014-2018年出现在7月，其余年份出现在3、4月.水体TN浓度最低值一般出现在秋冬季，其中2010、2012、2015、2017年最低值出现在5、6月，在7月均回升到最高值，其余6年出现在秋冬季.十年间红枫湖水体TN浓度年均值呈现双峰值(1.13~1.78 mg/L)，2010年达到峰值后快速下降，2011-2014年连续缓慢上升至第2个峰值(1.63 mg/L)后呈下降趋势，2018年小幅上升到1.28 mg/L，较2010年的峰值下降了28 %.
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图 2 2009-2018年红枫湖主要水质指标变化趋势 Fig.2 The variations of the water quality indexes of Lake Hongfeng from 2009 to 2018 |
红枫湖水体逐月TP浓度波动较大(0.016~0.103 mg/L)，最低值出现在2014年2月，最高值出现在2009年11月. 1-12月红枫湖水体TP浓度均值分别为0.035、0.029、0.028、0.033、0.037、0.040、0.042、0.030、0.030、0.031、0.035和0.036 mg/L，夏季浓度略高于冬季.温度影响微生物活性和藻类的降解，进而影响磷的释放，通常高温下沉积物磷释放量比低温时高[18]，夏季沉积物向上覆水释放磷速率也高于冬季，可能由于在夏季湖水底层的还原环境下沉积物表层的早期成岩作用生成磷酸盐进入孔隙水而促进了沉积物向上覆水体释放磷[19].红枫湖沉积物中磷负荷较高，在短时间内就能累积以活性磷形式存在的磷，随着环境因子的改变，极有可能出现底泥二次污染[20]. 2010年2月开始，TP浓度大幅下降，2011年5月、2013年4-7月有小幅上升，其余时间TP浓度均处于较低水平，总体呈下降趋势.就年均值而言，2009年TP浓度达到峰值0.078 mg/L(Ⅳ类水质)，2013年小幅上升达到0.040 mg/L(Ⅲ类水质)，2014-2018年有小幅波动(0.020~0.026 mg/L)，较2009年的峰值下降67 %.
NH3-N浓度的变化趋势与TP浓度相似，逐月浓度波动较大(0.007~0.710 mg/L)，最低值出现在2018年11、12月，最高值出现在2009年10月. 1-12月红枫湖逐月水体NH3-N浓度均值分别为0.101、0.100、0.134、0.152、0.095、0.095、0.065、0.075、0.084、0.140、0.066和0.070 mg/L，春季＞冬季＞秋季＞夏季.相关研究表明红枫湖水体NH3-N分布呈现出夏季＞冬季＞秋季的规律，主要由于降水量和径流量对氮浓度影响较大[21]，与本文研究存在差异，可能存在其他因素对红枫湖水体NH3-N浓度起作用，需要进一步研究.就年均值而言NH3-N浓度整体呈下降趋势，2009年达到峰值0.25 mg/L (Ⅱ类水质)后快速下降，2013年小幅上升达到0.12 mg/L(Ⅰ类水质)，2014-2018年在较低水平波动(0.024~0.090 mg/L).
红枫湖水体逐月Chl.a浓度波动较大(0.8~38.9 mg/m3)，最低值出现在2010年4月，最高值出现在2011年6月. 1-12月水体Chl.a浓度均值分别为4.96、6.03、5.24、9.94、13.16、18.25、18.31、11.23、12.20、7.94、6.33和6.00 mg/m3，夏季＞春季＞秋季＞冬季.十年间Chl.a浓度最高值均在6、7月出现，年内先上升后下降.春季浮游植物处于快速生长期，营养盐的大量消耗明显抑制其生长，此时Chl.a浓度相对较低.夏季浮游植物生长稳定，营养盐限制得到缓解，浮游植物生物量上升较快，导致水体中Chl.a浓度显著升高.秋季浮游植物处于衰退期，Chl.a浓度逐渐降低[22]，冬季浮游植物处于休眠期，导致Chl.a浓度最低[23].就年均值而言，整体呈下降趋势，2011年达到峰值18.1 mg/m3，2011-2014年急剧下降至6.4 mg/m3，2017年降到10年内最低值4.4 mg/m3，较2011年的峰值下降了76 %，2018年上升到8.9 mg/m3.
詹苏等[24]对2003-2009年红枫湖水体的富营养化特征进行分析，结果表明这7年间水体TP浓度为0.005~3.91 mg/L，TN浓度为0.71~5.99 mg/L，与本文数据相比，2009-2018年红枫湖的TP、TN浓度明显降低. 2003年以来红枫湖水体TP浓度超标主要分两个阶段，第1阶段为羊昌河断面上游的天峰化工厂磷石膏尾矿库覆膜工程结束前，尾矿库露天堆放的400万吨磷石膏经雨水冲刷随地表径流进入羊昌河，羊昌河是红枫湖的最大支流，污染物经焦家桥至观音桥进入红枫湖南湖.第2阶段是2009年10月该工程结束后，红枫湖水体TP浓度逐步下降.红枫湖水体TN浓度变化也与工业污染源有关，红枫湖最大的氮污染源贵州化肥厂(时称为贵州美丰化工厂)排放的污水汇入位于偏山寨与腰洞两条监测垂线之间的北湖. 2007年上半年建成工业污水处理设施后，氮排放大幅削减，2013年左右该厂停产，TN浓度呈波动趋势.总体而言，红枫湖水质有明显改善，与近年来当地政府和环保部门对红枫湖加强监管有关.
2.2 水文气象因子变化为更好研究红枫湖水质和水文气象因子之间的关系，对水位、水温、气温、降雨量等主要水文气象条件进行分析. 2009-2018年贵阳市两湖一库环境保护监测站监测的红枫湖逐月水位变化表明，监测期间最低水位出现在2013年5月，为1232.37 m，最高水位出现在2015年11月，为1239.88 m，最高水位和最低水位之差为7.51 m (图 3).最高水位有6年出现在7、8月(6-8月处于丰水期)，最低水位有6年出现在5月.十年间水位年均值分别为1236.28、1235.93、1235.67、1236.41、1233.96、1236.06、1238.22、1236.39、1235.85和1236.51 m，2014年之前水位缓慢下降，此后明显增高，2015年水位明显高于前几年，2017、2018年水位小幅下降.年内的水位差在一定程度可以反映年内湖体的换水情况[25]，十年间的年内水位差值分别为3.25、4.79、2.09、3.54、2.61、6.63、4.49、3.76、4.56和2.12 m.
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图 3 2009-2018年红枫湖平均库水位变化趋势 Fig.3 The variations of the mean reservoir water level of Lake Hongfeng from 2009 to 2018 |
贵阳市两湖一库环境保护监测站监测的红枫湖水库水温和气温变化趋势相似(图 4). 2009-2018年最高水温出现在2017年8月，为27.8℃，最低水温出现在2012年2月，为5.93℃. 1-12月逐月气温均值为9.34、8.59、11.74、15.54、19.30、21.82、24.73、26.28、25.07、20.67、17.74和13.97℃，1-8月水温逐渐升高，9-12月水温逐渐降低.多数藻类生长的最适温度范围为25~35℃，较高的水温有利于蓝藻成为优势种从而引起水华暴发[26]，红枫湖在8、9月最适宜藻类生长.十年内水温年均值分别为18.28、18.03、17.33、17.41、17.43、17.80、17.78、18.21、18.46和18.27℃，年内温差最大的是2011年(6~27.1℃)，最小的是2015年(8.6~24.5℃). 2010-2015年红枫湖最高气温出现在2011年8月，为23.7℃，最低气温出现在2011年1月，为-0.8℃.六年间气温年均值分别为14.86、14.25、14.04、15.43、15.01和15.25℃，年内气温波动最大的是2011年(-0.8~23.7℃)，最小的是2015年(6~22.1℃)；这和上述水温波动极值年份一致，水温随气温升高而升高，两者关系密切.
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图 4 2009-2018年红枫湖水温和气温变化趋势 Fig.4 The variations of the water temperature and air temperature of Lake Hongfeng from 2009 to 2018 |
2010-2015年年累计降雨量波动较大，2011年年累计降雨量出现最低值(768.7 mm)，2014年年累计降雨量出现最高值(1632.4 mm)(图 5).就月降雨量而言，2014年7月累计降雨量超过400 mm，2010年6月，2012年6月、7月，2013年6月，2015年5、6月月累计降雨量均超过200 mm.六年间春季降雨量均值为325.7 mm，夏季降雨量均值为537.9 mm，秋季降雨量均值为252.7 mm，冬季降雨量均值为56.9 mm，春夏季降水多而秋冬季降水少.
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图 5 2010-2015年红枫湖累计降雨量变化趋势 Fig.5 The variations of the accumulated rainfall of Lake Hongfeng from 2010 to 2015 |
2009-2018年红枫湖水体大多处于中营养状态，少数(11个月)处于轻度富营养状态，且综合营养状态指数整体呈波动式下降，2009年4月为最高值(52.94)，2015年2月为最低值(32.49)(图 6).十年间TLI逐月均值分别为38.71、39.09、39.30、42.26、44.52、47.32、48.48、45.20、44.44、41.59、40.76和39.88，年内TLI先上升后下降，夏季TLI明显高于其他季节.降雨带入大量营养盐的同时还会冲刷地面产生地表径流，其中含有的大量营养物质随之输入湖中[27]，红枫湖夏季降雨量最大，大量外源营养盐随之输入湖中，导致营养状态水平最高. 2003-2009年，红枫湖的营养状态处于中营养型至轻度富营养型之间[24]，2009-2018年间红枫湖富营养化程度有所改善.这可能与2007年以后贵州某些化工公司关停、上游多家企业生活污水处理设施运行等有关[28]，排入红枫湖的废水大幅减少，水体的氮、磷浓度也下降.
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图 6 2009-2018年红枫湖营养状态评价 Fig.6 Trophic state assessment of Lake Hongfeng from 2009 to 2018 |
将红枫湖2009-2018年逐月Chl.a浓度与主要营养盐指标进行相关性分析，结果表明Chl.a浓度与CODMn、NH3-N、TP浓度呈显著正相关，与TN/TP呈显著负相关，与TN浓度无显著相关关系(表 3)，和邓河霞[29]、朱广伟等[25]的研究结果一致.大量研究表明湖泊中氮、磷等营养盐对藻类生长均具有限制作用[30-32]. Chl.a浓度与CODMn呈显著正相关，说明浮游植物是影响CODMn变化的主要原因. Chl.a浓度与TP浓度的相关性，不能表明藻类生物量受到TP浓度的影响，也不能表明水体磷浓度与藻类生长无关[25]. TN/TP常用来判断氮或磷是否为限制性因素，大于16:1，磷被认为是限制性因素；反之，氮通常被认为是限制性因素[33].红枫湖水体10年内逐月TN/TP几乎大于16:1(5个月除外)，可以认为红枫湖为磷限制型湖泊.水体和沉积物中的氮磷比均对藻类生长起很大作用[31]. Chl.a浓度与TN的相关关系比较复杂，前人研究认为呈正、负相关的结论都存在[25, 29].红枫湖水体Chl.a浓度与TN浓度无显著相关关系，可能由于红枫湖为磷限制型湖泊，TN浓度的变化对其影响较小.
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表 3 2009-2018年红枫湖水体Chl.a浓度与营养盐指标的相关矩阵 Tab. 3 Correlation matrix among Chl.a and nutrient in Lake Hongfeng from 2009 to 2018 |
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表 4 2009-2018年红枫湖水体Chl.a浓度与水文条件的相关矩阵 Tab. 4 Correlation matrix among Chl.a concentration and hydrological index in Lake Hongfeng from 2009 to 2018 |
将红枫湖水库2009-2018年逐月Chl.a浓度与水位、水温等水文条件进行相关性分析，结果表明，Chl.a浓度与水温、pH呈显著正相关，与SD呈显著负相关；与水位无显著相关关系(表 4).
陈宇炜等[34]对梅梁湾研究发现，氮、磷与藻类Chl.a浓度无显著相关关系，而水温与藻类Chl.a浓度呈较显著相关，说明氮、磷浓度的变化对梅梁湾藻类的生长没有直接的影响，水文条件可能是更重要的影响因子. SD是评价水库水质最直观的指标，浮游植物生物量或Chl.a浓度是影响水库水体SD的主要因素[35].红枫湖水体Chl.a浓度与SD呈显著负相关，说明Chl.a浓度对SD的影响明显，SD随着Chl.a浓度的增加而降低.水温通过控制浮游植物光合作用与呼吸速率影响Chl.a浓度，温度变化也会引起其他因子的变化，这些因子对浮游植物的生长起到一定作用[29].红枫湖水体Chl.a浓度与水温呈显著正相关，可能是因为适宜的温度有利于浮游植物的生长，合适范围内温度越高浮游植物生长越快.红枫湖水体Chl.a浓度与pH呈显著正相关，研究表明在浮游植物大量繁殖的水体中，光合作用较强，消耗水体中大量CO2，因此蓝藻水华发生伴随CO2浓度降低和pH的上升[36-37].朱广伟等[25]发现太湖水体Chl.a浓度与年均水位呈显著正相关，这与本研究有所差异，可能因为红枫湖属于亚高原深水湖泊，平均水深约10.7 m，与太湖等存在较大差异，影响其水质的因素还需深入研究.
将红枫湖水库2010-2015年水体逐月Chl.a浓度与风速、气温、降雨量等气象条件进行相关性分析，结果表明Chl.a浓度与降雨量、气温、日照时数呈显著正相关，与气压呈显著负相关；与湿度、风速无显著相关关系(表 5).
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表 5 2010-2015年红枫湖水体Chl.a浓度与气象条件的相关矩阵 Tab. 5 Correlation matrix among Chl.a concentration and meteorological index in Lake Hongfeng from 2010 to 2015 |
已有众多学者对浮游植物生长与水文气象因子之间的关系进行研究.郭朝轩等[38]研究表明日照时间过长、气温升高、流入水量减少等可能是引发钱塘江水华的关键因素，内陆富营养化水域的营养盐浓度和水文状况都可能受到极端天气的干扰.施坤等[37]研究表明气温、风速和TN/TP是影响浮游植物物候的重要因素，共同主导着太湖浮游植物的物候过程.余茂蕾等[39]研究表明风场对表层水体蓝藻水华的空间分布具有决定性，能够引起蓝藻水华较高的空间异质性，蓝藻水华物质的空间变化对水体颗粒态N、P、有机质等水质指标产生较大影响.
风速改变湖库垂向扰动速度和物质通量，降雨影响湖库水位和入湖物质负荷，进而影响湖库的生物化学过程[40]. 2010-2015年红枫湖逐月风速均值均＜3 m/s，研究表明风速＜3 m/s有利于蓝藻的集聚从而形成水华，引起Chl.a浓度的升高[41]，此时蓝藻主要在湖面至0.3 m深的湖水中聚集[42].红枫湖水体Chl.a浓度与风速无显著相关关系，可能是由于红枫湖湖体较深，风浪等扰动不易引起表层沉积物的再悬浮[43]，对Chl.a浓度影响很小.大量的外源污染物随着降雨进入湖泊水体，对Chl.a浓度具有显著影响.极端降雨对浮游植物生物量造成损失，恢复速率取决于限制生长的因素，春夏季恢复快，秋冬季恢复慢[44].浮游植物的生长受到温度的强烈控制，与水温和气温呈显著相关，温度是影响浮游植物生物量最重要的因素[35].日照与水温关系密切，一般来说日照时数越长水温越高则越容易引发水华.日照时数是影响浮游植物光合作用的关键因素之一，充足的日照是水华形成的必要条件[45].鲁韦坤等[46]研究发现滇池水华发生频率与日照时数呈显著负相关，与本文结论相反，可能由于滇池紫外辐射强度高，前期日照时数多，蓝藻已积累了足够生物量，在阴天只要其他气象条件合适也会发生水华.有关大气压力对湖泊水华的直接影响目前缺少研究，湿度对湖泊水华的影响也需开展后续研究[42].
通过以上分析，红枫湖水体Chl.a浓度除了与营养盐浓度呈显著相关性，也与部分气象水文因子呈显著相关性，Chl.a浓度的波动很大程度上受水文气象因子的影响.这表明：单纯削减N、P营养物质的输入并不能完全解决藻类水华问题，亟需对人工湖型水源地的水华发生机制及其关键控制因素开展深入研究.
3 结论本研究通过对2009-2018年红枫湖的逐月监测数据进行分析，得到如下结论：
1) 2009-2018年红枫湖水体逐月TN浓度呈波动趋势(0.56~2.80 mg/L)，春夏季高于秋冬季；逐月TP浓度波动较大(0.016~0.103 mg/L)，夏季浓度略高于冬季；逐月NH3-N浓度波动较大(0.007~0.710 mg/L)，春季＞冬季＞秋季＞夏季；逐月Chl.a浓度波动较大(0.8~38.9 mg/m3)，夏季＞春季＞秋季＞冬季.红枫湖夏季处于丰水期，降雨量增多使地表径流增大，大量外源营养盐随之输入湖泊导致营养盐浓度增高；高温条件下营养盐的释放量增多，浮游植物生物量也增加.整体而言TP、NH3-N、Chl.a浓度呈下降趋势，10年间水质有很大改善.
2) 2009-2018年红枫湖水体大多处于中营养状态，少数(11个月)处于轻度富营养状态，且综合营养状态指数呈波动式下降，年内TLI先上升后下降，夏季降雨量最大，大量外源营养盐随之输入湖中，导致营养状态水平最高，夏季TLI明显高于其他季节.
3) 红枫湖水体Chl.a浓度与CODMn、NH3-N、TP呈显著正相关，与TN/TP呈显著负相关，红枫湖为磷限制型湖泊，TN浓度、TN/TP均对藻类生长起很大作用.红枫湖水体Chl.a浓度与水温、pH、降雨量、气温、日照时数呈显著正相关，与SD、气压呈显著负相关，与水位、湿度、风速无显著相关关系.红枫湖水体SD随着Chl.a浓度增加而降低；适宜范围内温度越高浮游植物生长越快；浮游植物大量繁殖导致pH上升；红枫湖湖体较深，风浪扰动对水体Chl.a浓度影响很小；外源污染物随降雨进入湖泊，对水体Chl.a浓度有显著影响；充足的日照是水华形成的必要条件；有关气压和湿度对湖泊水华的影响需开展进一步研究.上述研究表明红枫湖水体Chl.a浓度受营养盐和水文气象条件的双重控制.
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