賈更華,戴晶晶,吳亞男,徐 彬,邵嫣婷
(水利部太湖流域管理局,200434,上海)
2008年5月,國(guó)務(wù)院批復(fù)《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》(以下簡(jiǎn)稱《總體方案》),開啟了太湖治理與保護(hù)的實(shí)踐?!斑€太湖一盆清水”是太湖流域水環(huán)境綜合治理的總體目標(biāo)。在國(guó)務(wù)院相關(guān)部委和江蘇、浙江、上海地方各級(jí)人民政府的共同努力下,太湖治理取得了顯著成效。2008—2020年,在太湖流域經(jīng)濟(jì)總量增長(zhǎng)近3倍、人口增加1 000多萬(wàn)的背景下,太湖水質(zhì)持續(xù)好轉(zhuǎn),富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)得到遏制,河網(wǎng)水環(huán)境質(zhì)量得到提高,連續(xù)13年實(shí)現(xiàn)確保飲用水安全、確保不發(fā)生大面積水質(zhì)黑臭的“兩個(gè)確?!蹦繕?biāo)。但是,目前治理現(xiàn)狀下的太湖與讓人民滿意的幸福湖之間仍存在較大差距。世界各地諸多湖泊治理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明,湖泊生態(tài)系統(tǒng)一旦受損,治理與修復(fù)將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《長(zhǎng)江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》,明確要繼續(xù)實(shí)施太湖流域水環(huán)境綜合治理。步入新發(fā)展階段,人民群眾對(duì)持久水安全、優(yōu)質(zhì)水資源、健康水生態(tài)、宜居水環(huán)境、先進(jìn)水文化提出了更高的要求,太湖流域也將迎來(lái)新一輪的治理與保護(hù),須堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向,堅(jiān)持以更加精準(zhǔn)務(wù)實(shí)的舉措,解決流域水資源、水環(huán)境、水生態(tài)面臨的問(wèn)題。
2008—2020年,在太湖流域水環(huán)境綜合治理省部際聯(lián)席會(huì)議的統(tǒng)籌安排下,水利部門主要開展的工作有:協(xié)同推進(jìn)流域水環(huán)境治理的工作機(jī)制創(chuàng)新,建立了環(huán)太湖城市水利工作聯(lián)席會(huì)議機(jī)制、太浦河水資源保護(hù)省際協(xié)作機(jī)制、太湖流域省際邊界地區(qū)水葫蘆聯(lián)合防控工作機(jī)制等,并建立我國(guó)首個(gè)跨省湖泊湖長(zhǎng)高層次議事協(xié)調(diào)平臺(tái)——太湖淀山湖湖長(zhǎng)協(xié)商協(xié)作機(jī)制,流域議事溝通和協(xié)作機(jī)制不斷完善;加快構(gòu)建流域綜合治理骨干工程體系,太湖流域防洪減災(zāi)、水資源配置、水環(huán)境改善三位一體的綜合治理格局逐步完善,“引得進(jìn)、蓄得住、排得出、可調(diào)控”的流域綜合治理骨干工程體系基本形成;全面加強(qiáng)依法治水管水,《太湖流域管理?xiàng)l例》于2011年經(jīng)國(guó)務(wù)院頒布施行;引江濟(jì)太有效保障流域供水安全,2008—2020年,通過(guò)望虞河年均引長(zhǎng)江水16.14億m3,引水入湖7.10億m3,有效增加了流域水資源量,加速了太湖及河網(wǎng)水體循環(huán),提高了流域水環(huán)境容量;積極推動(dòng)水生態(tài)修復(fù)和河湖整治,每年打撈藍(lán)藻約170萬(wàn)~190萬(wàn)t;加強(qiáng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè),2007—2020年,太湖流域年用水量逐年下降,萬(wàn)元GDP用水量從130 m3降至35 m3,降幅達(dá)73%;逐步完善太湖流域水資源監(jiān)測(cè)和預(yù)警體系,推進(jìn)涉水信息共享。
在國(guó)務(wù)院相關(guān)部委和流域內(nèi)地方政府的共同努力下,經(jīng)過(guò)污染源治理、水利工程調(diào)控、水生態(tài)修復(fù)、科技創(chuàng)新等涉及多部門的綜合治理后,太湖流域水環(huán)境得到改善,水環(huán)境治理獲得綜合成效。
一是飲用水供水安全保障程度顯著提升。流域水源地布局不斷優(yōu)化,水源地水質(zhì)持續(xù)改善。太湖流域已基本形成以長(zhǎng)江、太湖—太浦河—黃浦江、山丘區(qū)水庫(kù)及錢塘江為主,多源互補(bǔ)互備的供水水源布局,基本實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化供水,太湖流域重要水源地基本做到“水量保障、水質(zhì)合格”。
二是太湖水質(zhì)明顯改善。根據(jù)太湖流域管理局監(jiān)測(cè),2020年太湖水質(zhì)總體評(píng)價(jià)為Ⅳ類,比2007年提升2個(gè)水質(zhì)類別,主要水質(zhì)指標(biāo)高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮平均濃度分別為4.24 mg/L(Ⅲ類)、0.08 mg/L(Ⅰ類)、0.073 mg/L(Ⅳ類)、1.45 mg/L(Ⅳ類),與2007年相比分別下降16.9%、79.5%、1.3%、38.2%。其中,氨氮和總氮已達(dá)到國(guó)家發(fā)展改革委等五部委印發(fā)的《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案(2013年修編)》(以下簡(jiǎn)稱《總體方案(2013年修編)》)中明確的水質(zhì)目標(biāo)。
三是入湖河流及河網(wǎng)水環(huán)境質(zhì)量得到較大改善。22條主要入太湖河道中,2007年水質(zhì)為劣Ⅴ類的河流有12條,2015年降至0條,劣Ⅴ類全面消除。2020年,22個(gè)主要入太湖河道控制斷面中,8個(gè)斷面水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類,12個(gè)為Ⅳ類,2個(gè)為Ⅴ類。34個(gè)省界河流斷面中,18個(gè)斷面水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類,占52.9%,較2007年提高30個(gè)百分點(diǎn)。
消除太湖富營(yíng)養(yǎng)化,總磷和總氮是主要治理對(duì)象,其中總磷是關(guān)鍵的控制指標(biāo)?!犊傮w方案(2013年修編)》中確定的太湖2020年水質(zhì)目標(biāo)中,總磷指標(biāo)是0.05 mg/L,但2020年太湖實(shí)際總磷指標(biāo)比控制目標(biāo)高出46%。在入太湖河道水質(zhì)有所改善的情況下,總磷指標(biāo)仍過(guò)高的主要原因是入湖污染物總量遠(yuǎn)超水體水環(huán)境容量。研究表明,太湖總磷主要來(lái)自徑流輸入,外源比例達(dá)85%?!犊傮w方案》根據(jù)太湖流域水環(huán)境綜合治理的水質(zhì)目標(biāo),明確90%保證率枯水年太湖總磷的水環(huán)境容量是514 t/a。根據(jù)太湖流域管理局對(duì)主要入湖河道水質(zhì)、水量的同步監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析計(jì)算入太湖污染物總量,結(jié)果表明:2007—2019年入湖總磷總負(fù)荷量是2.775萬(wàn)t,年均入湖總磷負(fù)荷2 135 t,是枯水年太湖總磷水環(huán)境容量的4.15倍。長(zhǎng)期超負(fù)荷輸入是太湖總磷居高不下的根本原因。
藍(lán)藻水華即水體中藍(lán)藻驟然大量增殖的現(xiàn)象。太湖藍(lán)藻水華的發(fā)生是太湖水質(zhì)問(wèn)題的直接表象,與水體中氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度直接相關(guān)。目前,太湖氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽過(guò)剩的狀況尚未得到根本扭轉(zhuǎn),藻型生境已經(jīng)形成,只要?dú)鉁?、光照、風(fēng)力等外部條件具備,藍(lán)藻水華就可能大面積暴發(fā)。受東南季風(fēng)影響,太湖西北部湖灣、竺山湖、梅梁湖和湖心區(qū)等是藍(lán)藻水華主要發(fā)生水域,水華出現(xiàn)時(shí)間一般集中在每年5—8月。近10年來(lái),太湖藍(lán)藻水華的分布范圍逐步擴(kuò)展到全湖大部分水域,水華出現(xiàn)的時(shí)間幾乎擴(kuò)展到全年。浮游生物量也出現(xiàn)了跳躍式增長(zhǎng),藍(lán)藻平均密度從2010—2015年的3 214萬(wàn)cells/L升至2016—2020年的9 806萬(wàn)cells/L。藍(lán)藻聚集死亡可能形成“黑水團(tuán)”,導(dǎo)致水體水質(zhì)異常,進(jìn)而增加飲用水安全風(fēng)險(xiǎn)。
氣候變化是影響太湖藍(lán)藻水華發(fā)生面積和強(qiáng)度的重要原因之一。根據(jù)太湖流域管理局在太湖布設(shè)的平臺(tái)山、貢湖和大浦口3個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),太湖2007—2012年冬季(12月—次年3月)平均水溫較2013—2019年上升了1.42℃。一般情況下,冬季水溫上升有利于藍(lán)藻越冬,監(jiān)測(cè)結(jié)果也表明冬季水溫和春季藍(lán)藻水華強(qiáng)度具有較好的正相關(guān)性。另?yè)?jù)太湖平臺(tái)山風(fēng)浪站的數(shù)據(jù),2014—2019年5—10月平均風(fēng)速比2007—2013年同期均值減小0.3 m/s,太湖區(qū)域夏季東南風(fēng)減弱,有利于藍(lán)藻生長(zhǎng)和水華面積擴(kuò)大。另外,藍(lán)藻生長(zhǎng)可增加底泥磷的釋放和有機(jī)磷的轉(zhuǎn)化,加快湖體磷循環(huán),增加水體總磷含量。藍(lán)藻生長(zhǎng)大量消耗水中無(wú)機(jī)磷,通過(guò)分泌堿性磷酸酶加快死亡藻體分解,并將外源得到的有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為可利用的無(wú)機(jī)磷。簡(jiǎn)而言之,水體中總磷升高有利于藍(lán)藻生長(zhǎng),同時(shí)藍(lán)藻水華也能加快湖體磷循環(huán),使水體總磷濃度進(jìn)一步升高,兩者相互促進(jìn),形成惡性循環(huán)。
源頭治理是解決太湖入湖污染總量遠(yuǎn)超水環(huán)境容量問(wèn)題的治本之策。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看,太湖徑流輸入的總磷中75%來(lái)自江蘇湖西區(qū),15%來(lái)自浙江浙西區(qū),其余10%來(lái)自環(huán)湖其他河道。近10年太湖流域廢污水排放量年均值為63.7億t,若全部處理至污水一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn),則污水處理廠尾水年排放總磷約3 185 t。湖西區(qū)占全流域面積的21.4%,若將排放量按面積分?jǐn)偅鲄^(qū)廢污水處理后的尾水年排放總磷約681.6 t,考慮人口和產(chǎn)業(yè)布局,實(shí)際排放量理應(yīng)略低。但近10年從湖西區(qū)排入太湖的總磷量年均高達(dá)1 609.8 t,可見湖西區(qū)有近2/3的入湖總磷來(lái)自非點(diǎn)源,且難以精確統(tǒng)計(jì)。對(duì)控磷的源頭治理對(duì)策討論如下:
(1)強(qiáng)化非點(diǎn)源治理
緊緊抓住約占太湖入湖總磷2/3的非點(diǎn)源治理。太湖流域農(nóng)業(yè)水田大多仍采用粗放低效的漫灌方式灌溉,造成面源污染較嚴(yán)重。在加強(qiáng)監(jiān)測(cè)評(píng)估的同時(shí),需將面源治理作為流域控磷的重點(diǎn)治理方向,重點(diǎn)加強(qiáng)水稻田面源污染治理和灌溉用水管控,嚴(yán)控農(nóng)藥化肥使用量,禁止秸稈直接還田,強(qiáng)化農(nóng)田固氮減磷治理措施,提高農(nóng)業(yè)用水集約化水平。
(2)強(qiáng)化節(jié)水減排
節(jié)約用水的比例和污染物排放減少的比例基本相當(dāng)。須進(jìn)一步加快推進(jìn)太湖上游區(qū)和環(huán)太湖地區(qū)節(jié)水型社會(huì)達(dá)標(biāo)建設(shè),目前該區(qū)域浙江杭嘉湖地區(qū)有縣(市、區(qū))25個(gè),縣域節(jié)水型社會(huì)建設(shè)達(dá)標(biāo)的有11個(gè),占44%;江蘇蘇錫常地區(qū)有縣(市、區(qū))22個(gè),縣域節(jié)水型社會(huì)建設(shè)達(dá)標(biāo)的有6個(gè),占27%。節(jié)水型社會(huì)建設(shè)是幸福河湖建設(shè)的必由之路,也是解決太湖水環(huán)境問(wèn)題的根本性對(duì)策。雖然太湖流域是豐水地區(qū),但減排需求較大,節(jié)水任務(wù)更為緊迫。
(3)加快推進(jìn)流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)
引導(dǎo)和倒逼產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),減少污染物排放和入湖量。目前,太湖流域上游區(qū)污水處理水平基本達(dá)到或超過(guò)一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步提升污水處理水平的難度較大。更為可行的出路是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型,將水資源作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最大剛性約束,落實(shí)以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn),進(jìn)一步減少點(diǎn)源排放量。
(4)強(qiáng)化源頭控制的管理措施
經(jīng)測(cè)算,若2010—2019年22條主要入湖河道的總磷濃度均達(dá)到0.12~0.13 mg/L的治理目標(biāo),則太湖徑流輸入總磷量可在現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上減少36.2%。但是,2020年22條主要入湖河道總磷達(dá)到治理目標(biāo)的只有6條。應(yīng)在斷面濃度控制目標(biāo)全面實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,落實(shí)入湖總量控制目標(biāo)。將入湖總磷量和濃度雙控目標(biāo)分解落實(shí)到每條河流、每個(gè)控制斷面。
在做好源頭控制的前提下,重點(diǎn)實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程,恢復(fù)河湖生態(tài)健康,提高流域水環(huán)境容量。
(1)加快推進(jìn)國(guó)家水網(wǎng)體系建設(shè),科學(xué)實(shí)施引江濟(jì)太
下階段,隨著現(xiàn)代化國(guó)家水網(wǎng)體系的規(guī)劃和建設(shè),太湖流域?qū)⑷嫣嵘篮榕艥场⑺Y源供給和水生態(tài)保護(hù)能力,太湖與長(zhǎng)江、杭州灣的水力聯(lián)系將進(jìn)一步加強(qiáng),利用太湖調(diào)蓄、北向長(zhǎng)江引排、東出黃浦江供排、南排杭州灣的流域綜合治理格局會(huì)得到進(jìn)一步完善。實(shí)踐證明,引江濟(jì)太對(duì)保障太湖水資源、水環(huán)境、水生態(tài)安全,改善河湖水質(zhì),提高水體水環(huán)境容量,提高抗御環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的能力具有重要作用,隨著望虞河后續(xù)工程實(shí)施,引江濟(jì)太的作用將會(huì)有較大幅度提升。新孟河延伸拓浚工程的建成投入運(yùn)行將進(jìn)一步加強(qiáng)太湖與長(zhǎng)江的水量交換,為流域水資源、水環(huán)境、水生態(tài)安全提供更多可調(diào)控的選項(xiàng)。
(2)更好地落實(shí)河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制
履行好河湖健康代言人和守護(hù)者的重要責(zé)任。管好“盛水的盆”,嚴(yán)格河湖水域岸線管理,依法劃定河湖管理保護(hù)范圍,嚴(yán)格水域岸線分區(qū)管理和用途管制,實(shí)現(xiàn)岸線資源節(jié)約集約利用。持續(xù)推進(jìn)河湖“清四亂”,嚴(yán)格規(guī)范涉水活動(dòng),堅(jiān)決整治侵占、破壞河湖行為。護(hù)好“盆里的水”,進(jìn)一步加強(qiáng)河湖水資源保護(hù),強(qiáng)化水資源消耗總量和強(qiáng)度指標(biāo)控制,規(guī)范取用水行為。深入研究太湖生態(tài)敏感水位,開展太湖健康評(píng)價(jià),推進(jìn)河湖生態(tài)綜合治理,打造美麗太湖。
(3)提升湖泊生態(tài)功能
找準(zhǔn)太湖水生植被退化的主要原因,因地制宜、科學(xué)規(guī)劃,依法、依規(guī)、科學(xué)開展湖泊生態(tài)修復(fù),著力恢復(fù)和擴(kuò)大太湖水生植被覆蓋范圍,構(gòu)建太湖岸線蘆葦帶,輔助恢復(fù)東部湖區(qū)水生植被,最大程度恢復(fù)湖蕩濕地,恢復(fù)提升湖泊生態(tài)功能。
(4)加強(qiáng)藍(lán)藻打撈、科學(xué)收割水草
在飲用水水源地或其他重點(diǎn)水域,加強(qiáng)藍(lán)藻打撈,避免藍(lán)藻過(guò)量聚集死亡形成“黑水團(tuán)”。避免水草過(guò)度生長(zhǎng)區(qū)域水草枯死后形成“茭黃水”,采取科學(xué)的管控措施,對(duì)水草進(jìn)行適度收割,既避免水草死亡腐爛對(duì)水質(zhì)造成不良后果,又不影響來(lái)年水草的生長(zhǎng)。
當(dāng)前有不少觀點(diǎn)認(rèn)為底泥疏浚是太湖治理的當(dāng)務(wù)之急、太湖藍(lán)藻治理的治本之策。從上述對(duì)太湖總磷及藍(lán)藻水華分析中可以看出,太湖底泥雖在太湖總磷維持高濃度、藍(lán)藻水華發(fā)生的過(guò)程中均有參與,但都不是直接的或主要的控制性因素。
每年太湖入湖泥沙量約40萬(wàn)~60萬(wàn)t,隨水流出湖的泥沙量約10萬(wàn)~20萬(wàn)t,剩余約30萬(wàn)~40萬(wàn)t則沉積于太湖。每年沉積于太湖的泥沙量約占太湖常水位下容積的0.3?~0.6?,可見太湖的沉積速率十分緩慢。從太湖污染物通量平衡角度看,現(xiàn)階段,太湖底泥對(duì)污染物的沉積、吸附作用大于釋放作用,對(duì)太湖水質(zhì)起凈化作用。太湖水體自凈過(guò)程中,湖體中的氮磷元素大部分沉積在湖底或吸附在底泥中,在波浪、湖流、生物擾動(dòng)以及適宜的溫度下,可能發(fā)生再懸浮而進(jìn)入湖水中,成為“內(nèi)源”。
據(jù)太湖局測(cè)算,太湖底泥釋放的總磷、總氮量分別為入湖污染物總量的15%和11%左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于外源輸入。太湖底泥對(duì)磷的貢獻(xiàn)率很難通過(guò)監(jiān)測(cè)獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。長(zhǎng)時(shí)期看太湖磷循環(huán)是平衡的,即太湖磷的輸入量等于沉積量加輸出量。目前通過(guò)徑流輸入和輸出的磷有比較精確的長(zhǎng)時(shí)間系列的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),可據(jù)此測(cè)算磷在底泥中的沉積量:太湖2010—2019年年均徑流輸入磷為2 154.6 t,年均徑流輸出磷為634.9 t,湖內(nèi)直接取水帶出磷為117.4 t,也就是說(shuō),近10年平均每年有1 402.3 t磷凈輸入太湖,這些磷會(huì)沉積或吸附在太湖底泥中。
若經(jīng)過(guò)充分的外源治理,底泥對(duì)磷的釋放作用大于沉積吸附作用,則清淤疏浚就十分必要?,F(xiàn)階段,底泥疏浚還不是當(dāng)前太湖治理中需要解決的主要矛盾,局部湖區(qū)的清淤疏浚不能解決太湖總磷高的問(wèn)題,也不能解決太湖藍(lán)藻水華多發(fā)頻發(fā)問(wèn)題。
通過(guò)對(duì)太湖水環(huán)境問(wèn)題的討論,可得出以下結(jié)論:當(dāng)前太湖總磷長(zhǎng)期居高不下的主要原因是入湖污染物總量遠(yuǎn)超水體環(huán)境容量。氣候變化等因素驅(qū)動(dòng)太湖藍(lán)藻水華多發(fā)頻發(fā)。針對(duì)當(dāng)前太湖治理與保護(hù)最關(guān)鍵的問(wèn)題是控磷,而控磷的關(guān)鍵在于源頭控制和水環(huán)境擴(kuò)容。建議加強(qiáng)非點(diǎn)源治理、節(jié)水減排、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí),推進(jìn)以望虞河后續(xù)工程等骨干工程構(gòu)成的國(guó)家水網(wǎng)體系建設(shè),更好地落實(shí)河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制,加強(qiáng)太湖水生植被恢復(fù),加強(qiáng)對(duì)入湖污染物濃度和總量雙控等技術(shù)和管理手段的應(yīng)用。■