望虞河西岸水生態系統協同效應評價

摘要：

水生態系統統籌治理是新時期水生態環境保護領域的重點與難點，水生態系統作用機制復雜，各子系統間存在緊密的影響與反饋關系，厘清水生態環境各子系統間協同作用機制十分重要。為此，以望虞河西岸水生態環境功能分區（簡稱分區）為評價單元，以水環境、沉積物、水生態3個子系統為研究對象，利用2019年豐、枯水期的實測數據，通過建立協同效應模型量化評價單元中研究對象間的協同效應，探究其時空差異性，識別其主要限制因素。結果表明：① 豐水期環境條件更利于浮游動物的生長繁殖和水中污染物稀釋，協同效應較枯水期更為強烈。② 中協同和強協同的區域分布在太湖濱湖和望虞河沿岸處，說明分區水生態環境治理、修復工程舉措初見成效，3個子系統耦合較好；弱協同或不協同的分區聚集在錫澄運河以東、長江以南的“三角區”。依據研究結果實施分區分類精細化管控，有利于提升望虞河西岸地區污染防治和生態修復措施的實施效率。

關" 鍵" 詞：

水生態環境功能區; 協同效應； 時空分布特征； 望虞河

中圖法分類號： X826;X323

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.07.005

收稿日期：

2023-12-18；接受日期：

2024-04-03

基金項目：

國家水體污染控制與治理科技重大專項（2018ZX07208004-02）；江蘇省環保集團科技項目計劃（JSEP-TZ-2021-1005-RE）

作者簡介：

常聞捷，男，高級工程師，博士，研究方向為生態修復及環境管理。E-mail：changwenjie@jsep.com

Editorial Office of Yangtze River. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.

文章編號：1001-4179（2024） 07-0035-09

引用本文：

常聞捷，劉媛，逄勇，等.

望虞河西岸水生態系統協同效應評價

［J］.人民長江，2024，55（7）：35-43.

0" 引 言

“十四五”時期，中國著力構建水生態環境保護新格局，推進由水環境質量控制向水資源、水生態、水環境多要素協同治理轉變［1］。在水生態環境系統性框架下各子系統之間交互影響程度頗深，水環境和沉積物是水生生物的棲境，每項水生態指標的變化都是水生生物的生理特性和水環境、沉積物理化特性疊加產生的結果，氮磷等營養鹽含量過高會抑制水生生物的生命活動［2］，重金屬對水生生物也存在毒害作用［3］，所以水環境和沉積物治理措施的實施會提升水生生物棲息環境，間接增強水生生物的生長繁殖速率，產生協同效應。轉變期內，各地在實操過程中往往為統籌考慮、分項整治，但流域整治工程并沒有厘清協同作用，未實現真正意義上的協同治理，因此亟需進行水生態子系統間的協同效應量化評價，厘清各子系統間的協同系數和影響因素，提高污染防治和生態修復措施的實施效率。

協同效應的概念起源于社會經濟領域，指兩項政策或經濟舉措產生“1+1gt;2”效果的現象，多用來評估投資盈利能力［4］、政策創新效應［5］等。隨著研究領域的擴展，開始有學者研究生態環境與社會經濟間［6］以及生態環境治理主體之間的協同性［7］；隨后協同效應相關研究在大氣環境領域迅速發展，聯合國政府間氣候變化專門委員會將其定義為“某項污染物減排措施實施的同時還產生了其他環境效益的現象”［8］，多用于減污降碳協同效應評價，學者已針對不同部門、不同研究區域、不同研究方法對減污降碳的協同效應進行了深入探討［9-12］。總體來看，現有學者在政策及投資分析、大氣環境減污降碳等方面的協同效應展開了豐富的研究，但尚缺少水生態環境協同效應的有關研究，該領域協同效應未有統一的定義，其量化評價方法及時空特征分析方法還不明確。

為此，本次研究借鑒大氣環境領域對于協同效應的定義和研究方法，將水生態環境領域的協同效應定義為“水環境或沉積物子系統的改善也可促進水生態子系統向好發展的效應”，以望虞河西岸地區為研究區域，該區域屬于三大產業聚集、河流水生態系統功能脆弱的敏感區，依據《江蘇省太湖流域水生態環境功能區劃（試行）》［13］，以水生態環境功能分區（以下簡稱分區）為評價單元，以水環境子系統、沉積物子系統、水生態子系統為研究對象，引入協同效應模型量化評價單元中研究對象間協同效應，分析協同效應的時空差異性，分類識別主要限制因素，提出差異化治理思路。希望通過該研究提升望虞河西岸區域的水生態環境質量，恢復流域水生態系統功能，保證長江和太湖水生態安全，也為其他地區探究流域要素協同治理路徑提供參考。

1" 材料與方法

1.1" 樣品采集

1.1.1" 采樣點

研究區域位于望虞河西岸地區，具體指望虞河以西、錫澄運河以東、北至長江、南至太湖的區域，涉及蘇州張家港市、常熟市以及無錫江陰市、錫山區、新吳區和梁溪區［14］，是連接長江和太湖兩大重要水體的紐帶區域。《江蘇省太湖流域水生態環境功能區劃（試行）》顯示研究區域內共有12個分區（表1）。其中Ⅲ級分區（Ⅲ級區）位于望虞河沿岸和鄰太湖區域，Ⅳ級分區（Ⅳ級區）位于錫澄運河沿岸和沿江區。充分考慮代表性、系統性和差異性原則，在研究區域布設38個河流采樣點位，分區及采樣點位分布見圖1。

1.1.2" 采樣時間

按照設置的采樣點位（圖1），分別在枯水期（2019年3月）和豐水期（2019年8月）進行現場監測及樣品采集工作，樣品包括常規水樣、沉積物及水生動物樣品。水樣測試指標為高錳酸鹽指數（CODMn）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）、總氮（TN）和葉綠素a（Chl.a），沉積物指標為銅（Cu）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、砷（As）、鉛（Pb）和汞（Hg）共7種重金屬，水生動物指標包括浮游動物的密度和生物量、底棲動物的密度和生物量。

1.1.3" 樣品分析處理和質量控制

水樣、水生生物及沉積物按照各自對應的標準、指南及規范進行采集、處理和測試，樣品采集后經妥善處理，送至實驗室檢測。詳細樣品采集、處理以及測試方法見圖2。抽取10%的樣品作為質控樣，保證樣品采集、處理和檢測質量。

1.2" 研究方法

1.2.1" 水環境子系統評價方法

水環境子系統參照內梅羅綜合污染指數法進行評價，該方法兼顧水質均值和最值的影響評價水質優劣，是運用較廣泛的綜合性多因子評價方法，計算公式［15］如下：

Fi=Ci/Si

（1）

IWQ=F2i平均值+F2i最大值2

（2）

式中：IWQ為水環境子系統值，即內梅羅綜合污染指數；

Fi為水環境子系統中第i種指標的單項指數，指標包括高錳酸鹽指數、氨氮、TP、TN和Chl.a；

Ci為水環境子系統第i種指標監測值，mg/L；

Si為第i種指標地表水標準值，mg/L。依據DB 32/T 3871-2020《太湖流域水生態環境功能區質量評估技術規范》，設2.0 mg/L為TN標準值，參考《太湖流域（江蘇）水生態功能分區與標準管理工程建設課題》，設定64 μg/L為Chl.a標準值，其余水環境子系統指標均執行GB 3838-2002《地表水環境質量標準》中Ⅲ類標準；

Fi平均值為各單項指數的平均值；

Fi最大值為各單項指數的最大值。水環境子系統狀況分級標準［15］為：IWQlt;1.0為清潔，1.0≤IWQlt;2.0為輕污染，IWQ≥2.0為污染。

1.2.2" 沉積物子系統評價方法

分區沉積物子系統參照重金屬潛在生態風險指數進行評價，計算公式［16］如下：

Ei=Ti×Di/Bi（3）

IR=7i=1Ei（4）

式中：Ei為沉積物中重金屬元素i的潛在生態風險系數；

Ti表示沉積物子系統第i種重金屬元素的毒性系數（Cu、Cd、Cr、Zn、As、Pb和Hg的毒性系數分別為5，30，2，1，10，5，40［17］）；

Di表示沉積物子系統第i種元素含量實測值，mg/kg；

Bi表示沉積物子系統第i種元素土壤元素背景值，mg/kg；

IR為沉積物子系統值，即沉積物重金屬潛在生態風險指數。采用調整后的IR分級標準［18］：IRlt;70污染程度為輕度，70≤IRlt;140為中等，140≤IRlt;280為較強，IR≥280為很強。

1.2.3" 水生態子系統評價方法

分區生態子系統現狀采用Shannon-wiener多樣性指數進行評價，其是表征生物多樣性的常用指數之一。計算公式［19］如下：

Yj=-（nij/Nj）×ln（nij/Nj）

（5）

式中：Yj為浮游動物Shannon-wiener多樣性指數（Y1）或底棲動物Shannon-wiener多樣性指數（Y2）；

nij表示采樣點第i種浮游動物或底棲動物的豐度，ind/L或ind/m2；

Nj表示采樣點浮游動物或底棲動物的總密度，ind/L或ind/m2。

水生態子系統值（Y）表示浮游動物和底棲動物的總體多樣性現狀，采用浮游動物Shannon-wiener多樣性指數（Y1）和底棲動物Shannon-wiener多樣性指數（Y2）的加權和，底棲生物在河道中相對固定，參考DB11/T 1722-2020《水生態健康評價技術規范》的指標賦權結果，設浮游動物、底棲動物Shannon-wiener多樣性指數權重分別為1/3和2/3。

1.2.4" 協同效應分析方法

借鑒王淑佳等［20］修正過的耦合協調模型評價水環境子系統、沉積物子系統以及水生態子系統間的協同效應。為消除量綱和正逆性的影響，各子系統值需采用極差標準化法進行處理［20］，I′WQ、I′R、Y′分別為IWQ、IR、Y極差標準化后的值。模型計算方法如下：

K=（1-U3-U1 +U2-U1 +|U3-U2 |3×U1×U2U3

（6）

A=a1U1+a2U2+a3U3

（7）

M=K×A

（8）

式中：Ui分別表示I′WQ、I′R、Y′，i=1，2，3，maxUi=U3；K表示子系統間耦合度；A表示子系統間綜合協調指數；a1、a2、a3表示待定系數，a1+a2+a3=1，該研究認為各子系統同等重要，即a1=a2=a3=1/3；M表示協同系數，即子系統間耦合協調度。

M范圍為［0，1］，M值越接近于1表明協同效應越強。M等級劃分標準在王淑佳等［20］的研究基礎上根據研究區域情況進行合并修訂，Mlt;0.5為不協同，0.5≤Mlt;0.6為弱協同，0.6≤Mlt;0.7為中協同，M≥0.7為強協同。

1.2.5" 數據分析方法

監測數據整理后分別進行IWQ、IR、Y、M的計算，分區值等于該分區內采樣點的平均值。使用Origin 2022軟件繪制IWQ、IR分布圖，運用ArcGIS 10.6軟件繪制Y、枯水期M、豐水期M以及年均M的空間分布圖。

2" 結果與討論

2.1" 分區子系統時空分布特征

2.1.1" 水環境子系統時空分布特征

由圖3可知，各分區水環境子系統年均IWQ為0.59～1.03，83%的分區水質處于清潔狀態。從時間上看，各分區枯水期IWQ普遍高于豐水期，豐水期IWQ較枯水期最大降幅達38%，這可能是因為區域河道基本采用閘控措施，枯水期河道水量小且流動緩慢，自凈能力較弱，豐水期開閘泄洪水量增大起到了稀釋作用［21］。從空間上看，Ⅳ級區水質明顯劣于Ⅲ級區，Ⅳ級區工業企業密布，而Ⅲ級區靠近“引江濟太”重要通道望虞河及太湖沿岸，具有相對嚴格的管理體制，排污能得到一定控制，因此水質相對稍好。Ⅳ-07的IWQ顯著高于其他分區，時間上也呈現較為顯著的相反趨勢，這是由于該分區涉及江陰經濟發達的華士鎮、周莊鎮、新橋鎮等鄉鎮，根據《江陰統計年鑒（2020年）》，2019年城鎮人口及國內生產總值（GDP）均較高，以紡織、鋼鐵、金屬、電子等行業為主的企業眾多，單位面積污染物入河量相較于其他分區較大［22］。時間上的相反趨勢可能是因豐水期初期雨水沖刷效應顯著［23-24］，而當地的雨污管道收納有限，產生雨水倒灌現象，導致污水溢出。

2.1.2" 沉積物子系統時空分布特征

分區沉積物子系統平均IR為163.62，處于較強生態風險等級。由圖4可見，豐水期IR普遍高于枯水期，這可能是由于豐水期水體擾動強度較大加速了沉積物中重金屬釋放過程［25］；空間維度上，由于Ⅳ級區工業企業更為密集，Ⅳ級區沉積物重金屬污染遠高于Ⅲ級區。其中Ⅳ-07年均IR高達286.28，處于很強生態風險等級，結合《江陰統計年鑒（2020年）》和《江陰年鑒（2020年）》，Ⅳ-07沉積物重金屬污染可能與該分區涉重工業較為發達有關，Ⅳ-07涉及的周莊鎮、華士鎮、新橋鎮工業增加值在研究區域內名列前茅，均在85億元以上，重點工業行業有鋼鐵、紡織和金屬制品等，初期雨水、生產過程、污染治理等環節可能導致重金屬通過遷移轉化逐漸富集至沉積物中。

2.1.3" 水生態子系統時空分布特征

研究區域水生態子系統年均Y為0.76，參照浮游動物和底棲動物多樣性指數水質評價標準［26-27］，所有分區均處于重污染狀態，優勢種群為中華窄腹劍水蚤、象鼻溞、霍甫水絲蚓、銅銹環棱螺等，均為耐污種類。底棲動物活動范圍小［28］，在河道中相對穩定，因此Y值大小主要取決于浮游動物。Y在豐水期相對較優（圖5），可能原因為高水溫環境更適于絕大多數浮游生物的生長繁殖［26］，浮游植物作為飼料也會間接增加浮游動物多樣性。空間上，Y呈現出“Ⅲ級區高Ⅳ級區低”的分布規律，Ⅲ-13、Ⅲ-15、Ⅲ-19、Ⅳ-06水生態子系統狀況良好。生境異質性是導致水生態子系統分區分布差異的重要因素：Ⅲ級區部分河流鄰近太湖，湖泊在維持生態系統能量轉移中具有特殊的生態作用［29］，故而Ⅲ級區具有一定生態延伸優勢，水生植物種類和數量豐富，棲息空間更具多樣化；城鎮、工業擴張造成Ⅳ級區底質不佳、棲境單一。同時Ⅳ級區受航運、疏浚、閘控影響較重，沉積物重金屬含量較高，水體擾動產生的懸浮顆粒會阻礙光照從而削弱水體初級生產力，導致水生動物食物同化率［30］降低，沉積物重金屬毒性效應也會抑制水生動物的生長繁殖［31］，導致浮游動物和底棲動物趨向單一化。

2.2" 水生態協同效應時空分布特征及成因分析

2.2.1" 水生態子系統時空分布特征

時間維度上，研究區域豐水期各系統間協同系數M均值為枯水期的1.10倍，圖6（a）、（b）顯示：除Ⅲ-13、Ⅳ-08外，其余分區的協同效應均在豐水期有不同程度的提高，豐水期M增長率在1%～37%之間，Ⅳ-09增幅最大。Ⅲ-13、Ⅳ-08在豐水期有所下降，其中Ⅲ-13在枯、豐兩水期均處于強協同等級，豐水期M下降率為4%；Ⅳ-08的豐水期M下降率21%，協同等級從枯水期的強協同降至弱協同。空間維度上，根據圖6（c）分析可知，67%的分區年均協同系數大于0.6，處于中協同水平，Ⅲ級區平均協同效應更強，水生態環境各子系統間呈良性循環。依據協同效應評價結果，各分區協同類型可分為兩種：① 協同效應處于中協同及以上等級的分區，包括Ⅲ-13、Ⅲ-14、Ⅲ-15、Ⅲ-16、Ⅲ-19、Ⅳ-06、Ⅳ-08、Ⅳ-09，主要分布在濱湖和望虞河沿岸的“倒C區”。② 協同效應處于弱協同或不協同等級的分區，包含Ⅳ-03、Ⅳ-04、Ⅳ-05、Ⅳ-07，主要聚集在錫澄運河以東、長江以南的“三角區”。

2.2.2" 成因分析

結合望虞河西岸地區枯水期、豐水期I′WQ、I′R、Y′值（表2）分析可知，整體時間變化上，除Ⅲ-13、Ⅳ-08外，其余分區的協同效應均在豐水期增強，這可能因為該水期河道水量增大、水溫升高，稀釋作用增強，水質狀況良好。適宜的生境使得多數浮游動物形成了結構穩定的群落［28］，一定程度弱化了水流沖擊，且底棲動物受水期更替影響較小，總體水生生物多樣性更為豐富。同時，受極值標準化影響，沉積物中重金屬污染限制效應水期變化不顯著，因此子系統間協同效應相對更強。

Ⅳ-08在豐水期協同性下降是因水環境與水生態兩個子系統變化方向相反且差異明顯。Ⅳ-08范圍內涉及張家港沿江段、十一圩港沿江段，均是太湖流域武澄錫虞區的骨干排水河道，根據太湖流域管理局水文局的水位站實測數據，或受豐水采樣期望虞河常熟水利樞紐向長江排水影響，分區內沿江口門（十一圩港閘、張家港閘）水位抬升明顯，分區水位增幅居首。此時該分區水質因河道水力沖刷而改善，但水位的大幅增加卻使河底溶氧稀少、光照變弱，大部分底棲動物生長受到抑制，溶解氧不足的環境也會增加沉積物中硫化物含量從而增強對底棲動物的潛在毒性［32］。同時，分區水量豐沛、流速較急的特點破壞了底質棲境的穩定性，底棲動物檢出物種數銳減，造成協同效應的減弱。

Ⅲ-13在兩水期均為強協同等級，這與其在研究區域內具有最重要的地理區位和治理戰略地位息息相關。地理區位上，該分區與太湖相鄰，是河流與湖泊間

能量流動、物質交換過程強烈的過渡區域，具有“生態

服務功能輻射效應”［33］，表征浮游植物［34-35］的高含量Chl.a會促進浮游動物趨于多樣化［36］。同時，該分區臨湖水位低，入湖閘門長時間關閉，可形成較為穩定的底質形態，適宜底棲動物生長繁殖。治理戰略地位上，Ⅲ-13包括太湖（無錫市區）重要保護區、惠山國家森林公園等7個生態紅線管控區，是研究區域內生態紅線管控區占比最高的分區，作為太湖流域水生態修復的重點區域之一［37］，近年來河岸生態化改造、河道底質原位修復等水生態修復措施力度不斷加大，區域生境得到持續恢復且逐漸穩固，水生棲境類型趨于多樣化，分區水生態系統穩中趨好。因此，Ⅲ-13的水生態功能發揮良好，水生態系統整體處于健康、和諧狀態，協同效應顯著且穩定。

整體空間變化上，協同效應處于中協同及以上等級的分區主要分布在濱湖區和望虞河沿岸的“倒C區”。此區域涉及太湖保護區和望虞河“引江濟太”重要通道，是環境治理和生態修復工程建設的先導區。無錫新吳區、錫山區、蘇州相城區與常熟市均長期致力于該區域污染負荷削減、水生態修復和河道空間管控工作，采取了一系列岸線資源及岸坡植被恢復、底質生境改良、排口原位凈化及兩岸濱水河流生態廊道建設等措施。這些分區較好的協同效應從側面說明了工程舉措初見成效。

協同效應處于弱協同或不協同等級的分區，主要聚集在錫澄運河以東、長江以南“三角區”。它們的特征主要分為以下3種情況：

（1） 水環境、沉積物子系統均較好但水生態子系統較差。Ⅳ-03在豐水期就屬于這一類型，該分區沉積物重金屬污染較少但底棲動物物種較為單一，結合實際污染排放情況推測可能存在未監測的障礙因子。分區范圍內錫澄運河沿岸的江陰市青陽鎮存在部分水產養殖，污染累加效應會導致底質氮磷富集，底棲動物繁衍或許因此受限，阻礙了水生態子系統的向好發展。

（2） 分區水環境、沉積物子系統其中之一處于較優狀態，水生態子系統主要受其中不良的子系統影響，為Ⅳ-04、Ⅳ-05。以Ⅳ-04為例，該區域位于江陰市主城區澄江街道，人口密集，部分城鎮污水未得到有效收集處理，直排或溢流入錫澄運河、東橫河，枯水期河道自凈能力減弱，城鎮生活污染影響了水生動物的繁衍［38］；分區內江陰高新技術產業開發區內新材料、精密機械、電子信息、半導體等產業發達，豐水期沉積物重金屬對底棲動物產生抑制乃至毒害作用［39］，水生態子系統嚴重受損。

（3） 3個子系統發展方向一致但現狀均較差，為Ⅳ-07。Ⅳ-07的IWQ、IR均是區域最差，生態子系統也處于中下水平。該分區涵蓋江陰市工業發達的周莊鎮、華士鎮、新橋鎮，分布有各類鄉鎮工業集聚區，涉及鋼鐵、紡織和金屬制品等行業。Ⅳ-07較差的協同效應是由其優越的經濟條件與惡劣的水生態環境之間的矛盾所導致。

2.3" 基于協同效應分布特征的精細化管控思路

研究區域具有中協同或強協同效應的分區，可視為其生態功能發揮較好，水生態子系統協同向好發展趨勢，在實施生境治理和水生態修復措施時，二者相輔相成，可達到更好的環境效益。

而對于協同效應較弱的分區，其水生態系統受到一定破壞，不能較好地發揮生態功能，系統內各子系統失去了原本的平衡性、和諧性。分區作為水質目標管理向水生態健康管理拓展的基礎管理單元［40］，有助于針對具有相似屬性的區域開展研究并實施精細化管理措施。因此需制定分區分類管控計劃，以改善分區水生態系統不良狀態。

（1） 水環境子系統、沉積物子系統均處于較優水平，但水生態子系統狀況較差導致協同效應較弱的（如Ⅳ-03），需增補分析沉積物中氮磷污染物生態風險，加強對水生生物的觀測頻次，進一步明確水生生物多樣性發展的制約因素后，制定后續治理/修復計劃，同步調控生態水位，確保水生生物的棲息不受影響。

（2） 水環境子系統、沉積物子系統其中之一處于較優狀態，生態子系統主要受其中不良的子系統影響導致協同效應較弱的（如Ⅳ-04、Ⅳ-05），依據不同水期污染特征，對水環境、沉積物中情況較差的子系統進行針對性治理，水環境方面應提升污水收集處理能力，根據污水溢流情況的不同采取相應的污染控制策略，沉積物方面應進行底質修復與改造，因地制宜種植水生植物［41］，吸附去除Cd、Cu等重金屬。

（3） 3個子系統發展方向一致但現狀均較差導致協同效應較弱的（如Ⅳ-07），這類區域已形成不良的水生態子系統結構和影響體系，需先行采取水質、沉積物重金屬污染的整治措施，持續改善生境，待水環境子系統和分區沉積物子系統情況均有明顯好轉且水生生物種群結構穩定一段時間后，再行采取水生態修復措施。

3" 結 論

（1） 時間上，豐水期水生態子系統間協同效應較枯水期更為強烈，這是由于豐水期河道水量豐沛、水溫升高，水質狀況良好，適宜的生境使多數浮游動物形成了結構穩定的群落，弱化了水流沖擊，底棲動物則受水期更替影響較小，水生生物多樣性更豐富。

（2） 空間上，Ⅲ級區協同效應顯著。中協同及以上等級的分區主要分布在太湖濱湖和望虞河沿岸處，分區水環境治理和水生態修復工程舉措初見成效，3個子系統呈現耦合向好趨勢。弱協同或不協同等級的分區聚集于錫澄運河以東、長江以南的 “三角區”，由污染類型不同可分為3種情況：① 分區環境、沉積物子系統較優但生態子系統較差；② 分區環境、分區沉積物子系統中一優一差，生態子系統較差；③ 3個子系統發展方向一致但現狀均較差。

（3） 具有中協同或強協同效應的分區，其生態功能發揮較好，在實施生境治理和水生態修復措施時可達到更好的環境效益；而對于協同效應不強的分區，需制定分區分類管控計劃，以改善分區水生態系統不良狀態。

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（編輯：劉 媛）

Synergistic effect evaluation on water ecosystem in western area of Wangyu River

CHANG Wenjie1，2，3，LIU Yuan1，2，PANG Yong3，SHU Ruiqi1，2，XU Ruichen3

（1.Jiangsu Environmental Engineering Technology Co.，Ltd.，Nanjing 210019，China；" 2.Jiangsu Province Engineering Research Center of Standardized Construction and Intelligent Management of Industrial Parks，Nanjing 210019，China；" 3.College of Environment，Hohai University，Nanjing 210024，China）

Abstract：

The overall management of the water ecosystem is the key and difficult point in water ecological environment protection in the new era.The mechanism of the water ecosystem is complex，and each subsystem has a close influence and feedback relationship.It is very important to clarify the synergy mechanism among water ecosystem subsystems.Therefore，the water ecological environment functional zoning （zoning for short） on the west bank of Wangyu River was taken as the evaluation unit，and the three subsystems of water environment，sediment，and water ecology were taken as the research objects.Based on the measured data of the high-flow and low-flow seasons in 2019，a synergistic effect model was established to quantify the synergistic effect among the research objects in the evaluation unit，explore its spatial and temporal differences，and identify its main limiting factors.The results demonstrated that： ① The environmental condition in the high-flow season was more conducive to the growth of zooplankton and the dilution of pollutants in the water，then the synergistic effect was stronger than that in the low-flow season.② The sub-regions with moderate synergy and strong synergy were distributed in the shore area of Taihu Lake and Wangyu River，which showed that the water ecological environment management and restoration projects in these sub-regions had achieved initial results，and the coupling of the three subsystems tended to be good.The sub-regions with light synergy and non-synergy were clustered in the \"triangle area\" which was in the east of the Xicheng Canal and south of the Changjiang River.Referring to the evaluation results to take precise actions based on different functional zones and classifications can improve the implementation efficiency of pollution prevention and control as well as ecological restoration measures in the western area of Wangyu River.

Key words：

water ecological and environment functional zone； synergistic effect； spatial and temporal distribution characteristics； Wangyu River