太湖水環(huán)境問題與治理

1、太湖水環(huán)境問題與治理環(huán)境科學侯翔1014210220太湖的簡介1.1地理位置太湖，中國五大淡水湖之一，位于江蘇省南部，長江三角洲的南部；全部水 域在江蘇省境內，湖水南部與浙江省相連。是華東最大湖泊，也是中國第三大淡 水湖，是中國著名的環(huán)太湖風景名勝區(qū)。古代太湖有一湖跨三州”之說，即東吳 （蘇州）、中吳（常州）、西吳（湖州）這三個地方，太湖橫跨蘇州吳中、無錫濱湖、常 州武進、宜興，分別由蘇州、無錫、常州管轄。今太湖三分之二水域在蘇州行政 區(qū)劃之內。正常水位3公尺時湖面積2250平方公里，平均水深1.94公尺，蓄水 27.2億立方米。主要水源有二：一為來自浙江省天目山的苕溪，在湖州市以下分為70多

2、條 漠港注入；另一來自江蘇宜溧山地北麓的荊溪，分由太浦、百瀆等60多條港瀆 入湖。太湖水由北東兩面70多條河港下泄長江，以婁江（下游稱瀏河）、吳淞江（下 游稱蘇州河）、黃浦江為主（“三江”）。黃浦江為最大泄水河道，約占總出水量的 80%。其余諸河港流量較小，每因海潮頂托或江水上漲而倒流。整個太湖水系共有大小湖泊180多個，連同進出湖泊的大小河道組成一個密 如蛛網(wǎng)的水系。對航運、灌溉和調節(jié)河湖水位都十分有利。江南運河是京杭大運 河的組成部分，它自鎮(zhèn)江諫壁口引長江水南流，穿過太湖水系眾多的河流和湖蕩， 吞吐江湖，調節(jié)水量，成為這個水網(wǎng)的重要十流。湖中現(xiàn)存島嶼40多個，以西 洞庭山最大。東岸、北岸有

3、洞庭東山、靈巖山、惠山、馬跡山等低丘，山水相連， 風景秀麗，為著名游覽區(qū)。沿湖丘陵和湖中島山盛產茶葉、桑蠶以及亞熱帶果品 楊梅、枇杷、板栗、柑橘等。太湖平原舊河網(wǎng)大都河道淺窄多曲、排灌系統(tǒng)紊亂， 洪漬仍是潛在威脅?，F(xiàn)已進行統(tǒng)一規(guī)劃，禁止盲目圍墾，并整修河道，增加排洪 能力，提高引灌效益。太湖的景色秀麗，尤以無錫的黿頭渚公園為代表，我國著名文人郭沫若先生 詩句“太湖佳絕處，畢竟在黿頭”對黿頭渚的風光贊不絕口。此外，太湖沿線比較 著名的景點還有 蘇州東山、西山、蘇州太湖國家旅游度假區(qū)；無錫太湖國家旅 游度假區(qū)、靈山大佛、黿頭渚風景區(qū)、蠡園；常州武進太湖灣旅游度假區(qū)、環(huán)球 動漫嬉戲谷、中華孝道園等。

4、太湖灣湖山結合完美，坐北朝南，平山遠水，風景 秀麗，腹地緩坡，“山不高而清秀，水不深而曠遠”。沿湖岸線長約7公里，共有 山頭19座，山塢11個，大小水庫8個，臨湖有7個山灣，湖中還有吳文化歷史 名島：焦山島和小焦山島。1.2氣候特征全年最高水溫出現(xiàn)在7、8月，年最低水溫出現(xiàn)在12月下旬2月上旬，歷 年最高水溫達38C，最低水溫0C，水溫年變幅介于29.5和38.0C之間，歷年 平均變幅34C左右，歷年平均水溫為17.1C。太湖歷年平均水溫較陸上氣溫高 1.3C且各月平均水溫均高于氣溫，屬于亞熱帶季風性氣候。1.3經(jīng)濟發(fā)展太湖流域雖然其只占全國總面積的0.4%，人口占全國的3%，卻創(chuàng)造了全 國1

5、1.6%的GDP和16.7%的財政收入。太湖地區(qū)城市化水平居全國之首，鄉(xiāng)鎮(zhèn) 工業(yè)發(fā)達，糧食產量占全國的3%，淡水魚業(yè)產值也占有較高比重。太湖是我國 重要的商品糧基地和三大桑蠶基地之一，素以“魚米之鄉(xiāng)”而聞名。1.4生態(tài)現(xiàn)狀太湖富營養(yǎng)化明顯，磷、氮營養(yǎng)過剩，20世紀80年代末主要污染物總磷、 總氮屬嚴重超標，局部汞化物和COD含量超標；年最高水溫出現(xiàn)時間在7、8 月，年最低水溫出現(xiàn)時間在12月下旬2月上旬，歷年最高水溫達38C，最低 水溫0C，水溫年變幅介于29.5-38.0C之間，歷年平均變幅34C左右，歷年平 均水溫為17. 1C，太湖歷年平均水溫較陸上氣溫高1.3C且二者月平均值年過 程相

6、應、最高、最低值分別出現(xiàn)時間在7、8月份和1月份，歷年各月平均水溫 均高于氣溫；太湖現(xiàn)有魚類107種，隸屬14目25科73屬。由于受自然環(huán)境的改變以及人類經(jīng)濟活動的干擾，致使洄游和半洄游性魚類 及沿岸帶產卵的定居性魚類資源數(shù)量減少，而湖泊敞水性低齡魚種群數(shù)量在人為 繁殖保護措施下逐步增加，形成以刀齊魚、銀魚等為主體和年變幅較大的太湖魚 類資源格局。太湖的水環(huán)境問題水體富營養(yǎng)化2.1太湖污染問題20世紀80年代前，太湖水質良好，以II類、中營養(yǎng)-中富營養(yǎng)為主，符合 飲用水源地的水質要求。據(jù)1981年調查，太湖水域69%的面積為II類水，30% 的面積為III類水，只有1%的面積為IV類水；83%

7、的面積為中營養(yǎng)，只有16.9% 為中富營養(yǎng)。到90年代，太湖水質下降，特別是西北部五里湖、梅梁湖、竺山湖等湖灣， 水質基本劣于V類；全湖富營養(yǎng)化水平也上升到以富營養(yǎng)為主。目前太湖富營 養(yǎng)化及其所導致的藍藻爆發(fā)已經(jīng)成為太湖主要水環(huán)境問題。太湖的污染主要是氮 磷污染，氮磷污染導致了太湖水體富營養(yǎng)化，進而引發(fā)藍藻問題。污染源包括內 源污染和外源污染，大氣沉降、工業(yè)污染源、農業(yè)污染源、生活污染源等。內源污染：底泥、沉積物中氮磷營養(yǎng)鹽向水中釋放，在動力作用下營養(yǎng)鹽再 懸浮造成，由于湖水的水動力因素，部分地區(qū)水流速過慢，水齡較長，導致有機 營養(yǎng)物質的富集；外援污染：大氣沉降，大氣中的氮磷輸入太湖水體中，周

8、邊城市的生活廢水， 工業(yè)廢水，養(yǎng)殖廢水，農業(yè)廢水徑流等。這些因素都是造成太湖水污染嚴重的原因，并且將長期造成太湖的水質污 染，治理難度很大。2.2太湖湖區(qū)底泥分布太湖總水面積為2349.0 km2，有底泥區(qū)面積1546.8 km2，占66% ；無底泥 區(qū)面積802.2 km2，占34%。太湖有底泥區(qū)面積1546. 8km2，占整個湖區(qū)面積的 66%；底泥總蓄量為2064. 96m3，其中淤泥占88%，流泥12%。梅梁湖、竺山 湖、貢湖和東太湖幾個湖灣淤積較重。同時，太湖還存在3個明顯的底泥蓄積帶：一是自大浦口、菱瀆港向東北全 金墅港底泥蓄積帶；二是自新瀆港沿西部沿岸往南全長興分港底泥蓄積帶；三

9、是 自沉瀆港向東北至漫山湖底泥蓄積帶。這三條底泥蓄積帶底泥深一般超過1m， 泥量占到總底泥量的三分之二。太湖各湖區(qū)底泥量及分布情況表31聘湖K名稱荷誠兇覦（W J谷J泥1( XlCTm3 J1竺山湖O.OCr-4.3542.9635的.702Ci.tDT.8261.048TT46.203O.OCr-g.TO11.011743. eo4貢湖0.0Cr-.42152.414968.Ki5漫山湖O.OCr-3.3063.913crra.eo6胥湖O.OCr-1.6015.05143TF.807北箭湖Ci. 002.6019.201796. Ki8南箭湖O.OCr-O.238.9683.909東太湖O

10、.OCr-1.2771.773238.90100.00-5.8048.3948CT.00110.00-S.6764.535254.2012西螂尷0.02-4.9040.003627.2013酗嶇0.02-6.25300 3032ES4.5014腳嶇Cl. 007.70167.6318945.3015O.OCr-7.10480.06gT594.40總十全太湖Ci. 00.701546.82191244. 302.3底泥物理特征太湖底泥有60%粒徑范圍在0.0050.05毫米之間，為粉質亞砂、粉質亞粘 土。底泥新鮮樣品含水率全湖平均58.65%，最大為80.96%，最小為39.86%，其 中有63

11、%的測點含水率大于55%，淤泥的含水率為55%85%，太湖底泥總體處 于淤泥含水率范圍以內。底泥濕密度都在1.31.7克/立方厘米范圍內。淤泥的 濕密度平均為1.6克/立方厘米，變化范圍在1.511.70克/立方厘米；流泥的濕 密度平均為1.39克/立方厘米，變化范圍在1.31.43克/立方厘米。2.4太湖水質情況20世紀80年代初，太湖水質良好，以II類、中營養(yǎng)一中富營養(yǎng)水體為主， 符合飲用水源地的水質要求。據(jù)1981年調查，太湖水域屬II類水的面積 占6 9 %，111類水的30%，W類水的占1%；中營養(yǎng)狀態(tài)的面積占83%，中富營養(yǎng) 狀態(tài)的占16.9%。從20世紀80年代初期至90年代初期

12、，太湖平均水體水質由 以II類水為主下降到以I類水為主；從90年代中期至2007年，全湖平均水質下 降為劣V類。高猛酸鉀指數(shù):19982006年間總體呈上升趨勢。全湖高猛酸鹽指數(shù)自2003 年以后增加較快，變化范圍4.055.80mg/L。3.5 -blIElIJI3. 0 1111一19*19 眇 20002001200220032W420Q52006盹同/年圖2.4.1高錳酸鉀指數(shù)總磷指標:19982006年均超過III水質標準。19982002年，呈下降趨勢， 其中受入湖水量偏小的影響，2000年總磷指標濃度變大；全湖總磷自2002年以 后明顯增加，年均值范圍為0.0640.104mg/

13、L。圖2.4.2總磷指數(shù)總氮指標:19982006年一直高于III水質標準，甚至高于V水質標準且總氮 量自2001年開始均為上升趨勢，全湖總氮年均值范圍為1.712.79mg/L總體上 升趨勢。說明總氮是太湖首要污染指標，必須從嚴控制。圖2.4.3總氮指數(shù)太湖污染物問題的原因和治理3.1太湖污染來源太湖流域的主要污染來源于工業(yè)污染，生活污染和農業(yè)污染三個主要方面， 另外是水體自身由于水動力和自然環(huán)境演變所導致的的自凈能力下降問題。（1）工業(yè)污染源：環(huán)太湖地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，紡織印染、化工、電子設備制造、 黑色冶金等是重點污染行業(yè)。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展和布局的分散性、經(jīng)營方 式的多變性及其初級粗加工

14、，造成的污染嚴重。其中蘇州市和無錫市是主要的污 染城市，廢水排放量占到了 50%，總氮排放量占49%，總磷排放量占55%，氨 氮排放量占53%，其次是無錫，廢水排放量占33%，總氮排放量占30%，總磷 排放量占32%，氨氮排放量占30%。（2）農業(yè)污染源：種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產養(yǎng)殖業(yè)產生的農藥、肥料、 糞便等通過河流進入太湖。其中種植業(yè)氨氮的排放量占46.7%，總氮排放量占 44.6%，總磷的排放量占16.8%；畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨氮的排放量占29.8%，總氮排放 量占39.8%，總磷的排放量占64.7%；水產養(yǎng)殖業(yè)的氨氮的排放量占23.5%，總 氮排放量占15.5%，總磷的排放量占18.5%。由此

15、可知，種植業(yè)的氨氮和總氮的 排放量總大，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的總磷排放量最大。這是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因。（3）生活污染源：太湖地區(qū)隨著工業(yè)化、城市化進程的加快，區(qū)域內人口 劇增，產生的生活污水量較之以前迅速增大。與此同時，排污管道鋪設不健全、 處理沒施跟不上城市化進程的步伐，致使污水未經(jīng)處理或只經(jīng)過簡單的處理，就 排入到太湖中去，污水中含有大量的N、P元素物質。其中蘇州市和無錫市是主 要的生活污染來源，總氮的排放量合計占80%，總磷的排放量占81%，氨氮的 排放量占82%。3.2太湖水體富營養(yǎng)化問題水體營養(yǎng)條件主要是NP，NP因素；水體的生物主要有藻類、動物、植物和 微生物等，期間不同程度存在對藍

16、藻的種間競爭，人類目前可在有限的范圍內利 用種間競爭去影響藍藻爆發(fā)程度。太湖富營養(yǎng)化的危害在目前的表現(xiàn)主要是：藍藻爆發(fā)問題；藍藻爆發(fā)危害主 要在：藍藻爆發(fā)生長和大量死亡期；藍藻爆發(fā)表現(xiàn)：藻毒素、嚴重遮陽、可能造 成“湖泛”，嚴重影響水源地安全、生態(tài)和環(huán)境安全等，所以必須要盡快治理太 湖。藍藻（藻類）具有富集水體中N P的功能，以及部分藍藻具有固N作用，所以 若不積極清除藍藻，則太湖NP濃度就會升高，藍藻種源種群數(shù)量就增多，藍藻 爆發(fā)程度越來越嚴重。3.4太湖水體富營養(yǎng)化原因歸根到底，造成越治越污的局面無外乎如下原因：經(jīng)濟快速發(fā)展帶來的負面 影響；當?shù)卣畬Νh(huán)境的保護和治理不力有關；江蘇的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企

17、業(yè)太多了，守法成 本高，違法成本低，企業(yè)又沒有強烈的環(huán)保意識。太湖水難以按計劃“變清”，原因錯綜復雜。但最根本的一點，就是治理措 施跟不上長三角地區(qū)迅猛的社會經(jīng)濟發(fā)展。也就是說，水消耗量越來越多，而對 工農業(yè)和居民生活所排放的污水、廢水，治理措施和治理標準嚴重滯后。另一重要原因，就是政府治理標準不嚴，太湖達標排放的標準定得很低，從 工廠排污口和污水處理廠出來的，仍然是劣于五類的污水。3.5太湖藍藻治理措施治理藍藻的方法：常用的治理方法分為生物方法、物理方法和化學方法。 物理方法耗時長投資大，實施難度大；化學滅殺只是一時解決了問題，但是會帶 來一系列的負面作用，有可能造成二次污染；生物治藻是利用

18、微生物治理、食藻 生物防治和水生植物抑制的三種手段相結合，利用自然生態(tài)的方法抑制藍藻的生 長，效果良好。但是實現(xiàn)時間長，難度大，有可能造成更為嚴重的后果，例如， 生物入侵問題或其他生態(tài)問題。3.6太湖水環(huán)境治理措施控源截污：控源截污減少外源入湖是治理太湖的最基本措施，只有實施 好此措施，其它各項治理措施才能發(fā)揮其最佳作用。控源截污包括控源和截污兩 部分控源即是控制外源，減少其污染負荷產生量和入水量。截污即是截住已經(jīng)排 放的污水和污物，進行處理，削減污染負荷、資源化利用?？卦唇匚凼情L期艱巨 的過程，效果顯示也是一個緩慢過程。削減外源的關鍵是控制西部及南部入湖河道污染；太湖西部河道的入湖 N、P負

19、荷2009年分別占河道入湖總量的75%、77%南部河道入湖分別占20.8%、 14.1%。目前太湖西部沿岸水域和竺山湖(太湖北部湖灣，無錫與常州共有水域， 57km2已成為太湖富營養(yǎng)化最嚴重水域，并導致湖心富營養(yǎng)化加重，所以，控源 關鍵是控制西部及南部河道污染入湖，也要控制其它河道污染入湖。生態(tài)修復：適當改善生境，人工修復與自然修復結合，控制風浪，各類 植物、生物搭配種植、養(yǎng)殖，以本地品種為主，適當建設半封閉水域。大范圍生 態(tài)修復要先試點，再推廣，循序漸進，逐步擴大，不可操。之過急，更要注意長 效管理。生態(tài)修復試驗示范項目，要避免為項目而項目，項目結束后無人管理甚 至致生態(tài)修復區(qū)消失的現(xiàn)象。治

20、理太湖是一個長期過程，需要多方協(xié)同，全力治理。在長期治理過程中， 保障措施(非工程技術措施)是實施治理太湖五類工程技術措施的保障，沒有保障 措施則工程技術措施無法實施或效果不佳。綜合治理措施需要全流域統(tǒng)一規(guī)劃、 實施，加強管理、調度，實行分區(qū)域、分片、分區(qū)逐級負責治理和實行目標考核。 保障措施包括：思想認識、組織機構、法制、機制體制、人才、經(jīng)濟、信息平臺 和科研等方面的保障。工程技術措施和保障措施密切結合，才能有利于各項措施 發(fā)揮最好的效果和加快治理太湖速度。太湖流域水環(huán)境問題相關政策與水資源規(guī)劃2007年夏初太湖爆發(fā)的藍藻事件敲響了太湖環(huán)境保護的警鐘，保護太湖的 工作成為一項緊迫的任務。2007年后政府高度重視太湖治污，采取了一系列措 施，也取得了一定的成效。其實自上世紀九十年代以來，我國就出臺了一系列措 施來整治太湖，但一直收效不明顯，甚至還在不斷惡化。太湖水“變清”確定的治理目標是：1998年底實現(xiàn)全流域