湖泊綠色流域防治行動與制度創(chuàng)新研究

湖泊綠色流域防治行動與制度創(chuàng)新研究

湖泊作為重要的國土資源，其生態(tài)健康和安全是中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。目前，中國有5000公里的湖泊已經(jīng)完全建成。經(jīng)過“五個階段”的處理，主要湖泊（如太湖、云南湖泊、巢湖等）的富營養(yǎng)化程度有所增加，但總體情況仍然嚴(yán)峻。例如，2009年，太湖水質(zhì)一般低于五級，低于（tn），處于中度和富裕營養(yǎng)水平。巢湖水質(zhì)一般低于五級，低于微養(yǎng)水平。云南池塘的水質(zhì)一般低于五級，整個湖泊的富營養(yǎng)化程度很高。紅澤湖水質(zhì)一般低于五級，tn（異常）嚴(yán)重，輕度富營養(yǎng)化。隨著天鵝湖和洞庭湖濕地面積的減少，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降。根據(jù)目前湖泊污染的發(fā)展速度，我國湖泊的富營養(yǎng)化程度也將同步增加，建設(shè)規(guī)模14萬人，擁有豐富的瓜氨酸和高氮h3-n等突出問題。因此，在“五一”期間，中國湖泊的富營養(yǎng)化管理任務(wù)仍然艱巨，需要采取重要的管理措施。該文針對我國湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及特點(diǎn),從流域出發(fā),在近20多年來我國湖泊保護(hù)與治理實(shí)踐的基礎(chǔ)上,從湖泊生態(tài)安全保障的理念與系統(tǒng)控制論思想出發(fā),將湖泊水污染防治與全流域的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、流域生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)及人們文明生產(chǎn)生活行為融為一體,明確提出了系統(tǒng)控制論思想;結(jié)合云南洱海的水污染治理工作實(shí)踐,提出以“湖泊綠色流域建設(shè)”和“六大體系構(gòu)建”為主要內(nèi)容的湖泊富營養(yǎng)化防治的系統(tǒng)思路.1湖泊綠色流域的概念“湖泊綠色流域建設(shè)”的概念與內(nèi)涵見圖1.湖泊的水污染與富營養(yǎng)化狀態(tài),實(shí)際上是其流域整體污染水平的一種客觀反映,流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、環(huán)境的污染程度與生態(tài)水平直接影響到湖泊的水質(zhì)與富營養(yǎng)化狀態(tài)及趨勢.因此在湖泊治理中,必須從整個流域經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的關(guān)系出發(fā),建設(shè)一個與湖泊水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)相匹配,社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和諧發(fā)展的綠色流域,這是湖泊環(huán)境保護(hù)與水污染防治的關(guān)鍵之所在.建設(shè)湖泊綠色流域,就是要協(xié)調(diào)好流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與湖泊保護(hù)之間的關(guān)系,使流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式與湖泊的水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)相適應(yīng),使流域污染物的入湖量與湖泊水環(huán)境承載力相適應(yīng),在實(shí)現(xiàn)流域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的同時讓湖泊休養(yǎng)生息.湖泊綠色流域的建設(shè),要立足于流域?qū)用?開展統(tǒng)籌規(guī)劃和治理.流域產(chǎn)業(yè)政策與結(jié)構(gòu)調(diào)整控污減排是“湖泊綠色流域建設(shè)”的基礎(chǔ),主要思路是對流域各產(chǎn)業(yè)布局進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,形成流域低污染、循環(huán)發(fā)展的生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式,從源頭上減少污染物排放量.污染源控制和治理是“湖泊綠色流域建設(shè)”的重要內(nèi)容,在結(jié)構(gòu)調(diào)整減排的基礎(chǔ)上,開展農(nóng)村生活污染治理、農(nóng)田面源污染控制、農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污染控制、水土流失污染控制等工程.流域系統(tǒng)管理與生態(tài)文明建設(shè)是“湖泊綠色流域建設(shè)”的重要保障,主要包括流域監(jiān)管體系的建設(shè)、宣傳教育能力建設(shè)、生態(tài)文明道德文化與觀念建設(shè)等內(nèi)容.2湖泊綠色流域的治理思路和目標(biāo)湖泊綠色流域的建設(shè),應(yīng)立足于流域?qū)用?通過“污染源系統(tǒng)控制—清水產(chǎn)流機(jī)制修復(fù)—湖泊水體生境修復(fù)—流域系統(tǒng)管理與生態(tài)文明建設(shè)”的思路開展治理工作.基于撫仙湖、星云湖、杞麓湖和洱海等湖泊的治理經(jīng)驗(yàn),通過梳理和凝練,筆者提出湖泊綠色流域的建設(shè)應(yīng)圍繞六大體系(見圖2)的構(gòu)建來開展:(1)社會經(jīng)濟(jì)布局及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整控污減排體系;(2)污染源工程治理與控制體系;(3)低污染水處理與凈化體系;(4)入湖河流污染治理與清水產(chǎn)流機(jī)制修復(fù)體系;(5)湖泊水體生境改善體系;(6)系統(tǒng)管理與生態(tài)文明建設(shè)體系.2.1流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整減排通過優(yōu)化社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,尤其是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的布局,從源頭上調(diào)整各類污染源分布和組成,從流域角度實(shí)現(xiàn)整個流域污染物排放總量削減.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整減排是發(fā)展流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)湖泊綠色流域的重要基礎(chǔ).產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整減排應(yīng)以湖泊水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)和水環(huán)境承載力為依據(jù)進(jìn)行.2.2污染源治理在流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的基礎(chǔ)上,針對流域污染源實(shí)施經(jīng)濟(jì)可行的工程措施,對湖泊流域重點(diǎn)污染源,包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)與村落的生活污染、農(nóng)田面源污染、畜禽養(yǎng)殖污染、旅游賓館飯店污染和工業(yè)點(diǎn)源污染等進(jìn)行治理,形成涵蓋重點(diǎn)區(qū)域、互相銜接的工程控源系統(tǒng)體系,使流域污染源達(dá)標(biāo)排放或根據(jù)總量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有效削減.這是減少流域污染物排放量,降低污染物入湖負(fù)荷極為重要、最直接且見效最快的措施和手段.2.3低污染水處理與凈化體系建設(shè)經(jīng)流域污染源工程治理后達(dá)標(biāo)排放的尾水,其水質(zhì)雖符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但其污染負(fù)荷仍可能高于湖泊流域的水質(zhì)要求,屬于低污染水.低污染水如果不能得到有效凈化,將對流域水環(huán)境造成影響,湖泊水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)就無法實(shí)現(xiàn).因此,應(yīng)在污染源工程治理達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上,通過建設(shè)濕地、塘壩和生態(tài)河道等,形成互相關(guān)聯(lián)、共同作用、逐級削減的低污染水處理與凈化體系.2.4提供充足的清水量清水產(chǎn)流機(jī)制是湖泊流域清水量平衡和污染物平衡相互作用的龐大體系,是由清水產(chǎn)流區(qū)、清水養(yǎng)護(hù)區(qū)及湖濱帶與緩沖帶區(qū)這3個區(qū)域組成的有機(jī)整體.其中清水產(chǎn)流區(qū)是清水產(chǎn)生的源頭,為流域提供充足的清水量;清水養(yǎng)護(hù)區(qū)是流域污染物凈化的重點(diǎn)區(qū)域和重要的清水輸送通道,其山前平原的多塘、濕地等可攔截凈化低污染水,保證清水入湖;湖濱帶與緩沖區(qū)是凈化地表漫流的低污染水、保障清水入湖的重要生態(tài)屏障.入湖河流是清水的主要輸送通道,清水產(chǎn)流機(jī)制主要以入湖河流小流域?yàn)橹黧w進(jìn)行運(yùn)作,圍繞入湖河流實(shí)施3個區(qū)域清水產(chǎn)流機(jī)制修復(fù),構(gòu)建系統(tǒng)的保障體系,維持機(jī)制的健康運(yùn)行,對保證入湖河流水體的優(yōu)良水質(zhì)、保護(hù)湖泊良好的生態(tài)系統(tǒng)與水質(zhì)健康至關(guān)重要.2.5水體生境改善與水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)在流域陸域一系列水污染治理與生態(tài)修復(fù)工程措施實(shí)施的同時,針對湖泊水體中泥源性與藻源性內(nèi)負(fù)荷積累、水生植被退化、水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降的特征,通過實(shí)施泥源與藻源“內(nèi)負(fù)荷”去除、水生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)、湖泊生態(tài)養(yǎng)魚等工程措施,促進(jìn)水體生境改善與水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù).水體生境改善與水生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)有利于增加湖泊自凈能力,對于減少湖泊內(nèi)源污染、促進(jìn)水體中污染物去除及加快湖泊水質(zhì)改善起到重要作用.2.6流域生態(tài)環(huán)境的高效能流域管理與生態(tài)文明建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,是由相關(guān)政策法律完善、機(jī)構(gòu)組織建設(shè)、公眾意識提高、智能監(jiān)控監(jiān)測等多方面組成的有機(jī)整體,涉及到流域生態(tài)環(huán)境的各個方面,是“湖泊綠色流域建設(shè)”的重要組成部分.通過全流域環(huán)境在線監(jiān)測、監(jiān)控與信息管理、生態(tài)環(huán)境研究基地與環(huán)境教育基地和環(huán)境執(zhí)法體系等的建設(shè),形成工程措施與非工程措施雙管齊下的協(xié)同效應(yīng),有效保障水環(huán)境治理工程措施的順利進(jìn)行和流域水環(huán)境的改善,構(gòu)建綠色、生態(tài)、文明的湖泊流域.3用“社會綠色流域建設(shè)”和六大體系來構(gòu)建沿海地區(qū)水污染防治的體系染防治中的應(yīng)用以“湖泊綠色流域建設(shè)”為主要內(nèi)容的湖泊富營養(yǎng)化防治的系統(tǒng)思路是在長期以來湖泊治理經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上提煉和總結(jié)出來的.筆者在洱海水污染防治中長期規(guī)劃工作中,針對洱海的營養(yǎng)階段特征與湖泊流域問題,將“湖泊綠色流域建設(shè)”和六大體系構(gòu)建的思路貫穿于其中.以“湖泊綠色流域建設(shè)”為基礎(chǔ)和核心,以“讓湖泊休養(yǎng)生息”為指導(dǎo)思想,融入“生態(tài)文明”的理念,構(gòu)建了洱海流域水污染防治的六大體系,為洱海水污染防治提供了堅實(shí)的基礎(chǔ).3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計與治理定洱海水體營養(yǎng)鹽含量處于中等水平,水質(zhì)優(yōu)良;初級生產(chǎn)力以藻類、低等植物和維管束類高等水生植物為主;水生態(tài)系統(tǒng)退化,“草藻”共生,自凈能力降低.洱海的治理應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)場調(diào)查研究與歷史演變分析的基礎(chǔ)上,對湖泊的流域特征、污染源強(qiáng)度與排放規(guī)律、水化學(xué)變化與生態(tài)系統(tǒng)的演替等進(jìn)行全面剖析.形成一套獨(dú)立的防治思路、理念與技術(shù),不能生搬硬套其他湖泊的治理方式,否則治理效果會適得其反.研究組通過調(diào)查與分析,對洱海水污染防治定位為“富營養(yǎng)化初期湖泊”的治理.3.2符合區(qū)域特點(diǎn)的發(fā)展規(guī)劃從流域治理的高度綜合考慮,針對洱海“富營養(yǎng)化初期湖泊”的特征,經(jīng)過20a的治理,完成綠色流域及其六大體系的建設(shè),主要入湖河流水質(zhì)均達(dá)到地方規(guī)劃要求(Ⅲ類),形成保障Ⅱ類水質(zhì)湖泊的綠色流域,確保洱海水質(zhì)穩(wěn)定保持在Ⅱ類水質(zhì)狀態(tài)與健康水生態(tài)系統(tǒng).針對洱海自然環(huán)境特征和目前所面臨的主要環(huán)境問題,對洱海流域水污染防治與水體富營養(yǎng)化控制開展整體規(guī)劃,分期、分區(qū)實(shí)施綜合防治.其技術(shù)路線見圖3.3.3化融合,構(gòu)建結(jié)構(gòu)體系洱海水污染防治,在以“讓湖泊休養(yǎng)生息”和“湖泊綠色流域建設(shè)”的思想與理念指導(dǎo)下,本著“以防為主、防治結(jié)合、截流減負(fù)、生態(tài)修復(fù)、管理輔助”的思想和原則,堅持以“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整控污減排為基礎(chǔ)、以污染源工程治理與控制為主要手段、以清水產(chǎn)流機(jī)制修復(fù)和水體生境改善為重要保障,以流域強(qiáng)化管理和生態(tài)文明構(gòu)建為輔助手段”為治理的主導(dǎo)思路,構(gòu)建洱海綠色流域建設(shè)的六大體系(見圖4).3.4這六個系統(tǒng)的主要內(nèi)容3.4.1產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整在洱海湖泊水環(huán)境承載力計算和區(qū)域分配的基礎(chǔ)上,以主要污染物的排放量與入湖總量分配為核心,開展洱海流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整控污減排體系建設(shè).主要內(nèi)容包括流域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)宏觀調(diào)整、流域工業(yè)產(chǎn)業(yè)宏觀調(diào)整和流域旅游業(yè)產(chǎn)業(yè)宏觀調(diào)整.3.4.2污染源治理農(nóng)業(yè)與農(nóng)村面源是洱海流域的主要污染源,在流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的基礎(chǔ)上,對洱海重點(diǎn)污染源進(jìn)行治理,使其達(dá)標(biāo)排放.主要包括城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污染(兩污)控制工程、農(nóng)田面源污染控制工程、畜禽養(yǎng)殖污染治理及糞便資源化工程、旅游賓館飯店污染控制工程、水土流失防治與生態(tài)修復(fù)工程和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水處理與控制工程等內(nèi)容.3.4.3低污染水凈化與處理體系規(guī)劃污染源處理達(dá)標(biāo)排放后的低污染水是當(dāng)前洱海入湖河流與湖泊水體污染防治的難點(diǎn)與瓶頸,針對洱海流域低污染水的分布和水量,從全流域的高度進(jìn)行流域低污染水凈化與處理體系規(guī)劃.主要包括茈碧湖與東湖和西湖濕地修復(fù)、塘壩保護(hù)與生態(tài)修復(fù)、沿河低污染水處理系統(tǒng)布局與規(guī)劃、城鎮(zhèn)及其他集中污水處理廠低污染水處理系統(tǒng)與布局.3.4.4地表徑流生態(tài)修復(fù)方案在洱海綠色流域建設(shè)的基礎(chǔ)上,通過陸地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)→流域內(nèi)塘壩與自然濕地凈化作用發(fā)揮→入湖河流污染控制與水質(zhì)改善→緩沖帶自然體系構(gòu)建,使流域內(nèi)產(chǎn)生的地表徑流依次經(jīng)過這4個層面的凈化,實(shí)現(xiàn)地表徑流“清水”入湖.主要包括北部“三江”水污染控制與清水產(chǎn)流機(jī)制修復(fù)方案、南部入湖河流(波羅江)水污染控制與清水產(chǎn)流機(jī)制修復(fù)方案、西部蒼山十八溪水污染控制與清水產(chǎn)流機(jī)制修復(fù)方案及緩沖帶生態(tài)構(gòu)建方案.3.4.5水體生境與生態(tài)恢復(fù)方案在綠色流域建設(shè)和流域清水產(chǎn)流機(jī)制修復(fù)的基礎(chǔ)上,針對洱海水生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能退化特征,開展湖泊水體生境修復(fù)改善,使湖泊生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù).主要包括洱海湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與完善方案、污染底泥疏浚與處理處置及資源化方案、引水入洱及周邊水資源優(yōu)化配置方案、湖泊漁業(yè)資源管理與水生態(tài)系統(tǒng)保育方案和湖泊藍(lán)藻水華暴發(fā)應(yīng)急方案等內(nèi)容.3.4.6水污染防治方案在洱海全流域?qū)嵤┥鷳B(tài)環(huán)境管理,構(gòu)建生態(tài)文明,全面保障水污染防治各項(xiàng)措施順利實(shí)施和湖泊水質(zhì)有效改善.包括洱海流域生態(tài)環(huán)境管理方案、流域生態(tài)文明建設(shè)方案和飲用水水源保障應(yīng)急方案等內(nèi)容.4水體富營養(yǎng)化防治的系統(tǒng)思路多基于其復(fù)a.我國湖泊水污染防治和富營養(yǎng)化治理的任務(wù)依然嚴(yán)峻,應(yīng)立足于流域?qū)用孢M(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和治理,建設(shè)與湖泊水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)相適應(yīng)的