太湖流域十二五科技需求与目标任务的建议.doc

国家水体污染控制与治理科技重大专项国家水体污染控制与治理科技重大专项 太湖流域太湖流域 十二五十二五 科技需求科技需求 与目标任务的建议与目标任务的建议 草稿 草稿 1 01 0 版 版 太湖流域实施方案编制组太湖流域实施方案编制组 二二 一一 年一月年一月 I 149 目目 录录 概述概述 1 一 太湖流域水生态环境污染现状及主要环境问题一 太湖流域水生态环境污染现状及主要环境问题 2 一 太湖流域背景 2 二 太湖流域水生态环境污染现状及发展趋势 6 三 存在的主要问题与原因分析 21 二 二 十一五十一五 太湖流域水专项执行状况太湖流域水专项执行状况 37 一 十一五 太湖流域水专项的主要目标与研究内容 37 二 十一五 太湖流域水专项的主要进展及标志性成果 51 三 三 十二五十二五 太湖流域水污染治理技术需求太湖流域水污染治理技术需求 76 一 太湖流域污染源系统治理 控源减负技术需求 76 二 太湖流域城镇饮用水安全保障成套技术 78 三 十二五 太湖流域水资源优化调度的技术需求 79 四 太湖流域监控预警与环境管理技术 80 四 四 十二五十二五 太湖流域的目标 技术路线 科学问题与预期成果太湖流域的目标 技术路线 科学问题与预期成果 83 一 编制依据 83 二 十二五总体目标 84 三 总体思路与技术路线 85 1 总体思路 85 2 技术路线 87 3 项目设置 87 四 主要科学问题与科技创新的主要方向 88 1 主要科学问题 88 2 科学创新的主要方向 91 五 示范区选择 92 六 十二五 预期成果 92 1 关键技术突破 92 2 预期主要成果 94 3 十二五 考核指标 94 项目 1 流域产业结构调整与清洁流域建设技术研究与示范 97 1 目标 97 2 重点任务 97 3 关键技术及其科学问题 98 4 示范工程 依托工程及配套条件 99 5 预期成果与技术经济指标 99 1 目标 99 2 重点任务 100 3 关键技术及其科学问题 102 4 示范工程 依托工程及配套条件 102 II 149 5 预期成果与技术经济指标 103 项目 2 太湖流域城镇水污染控制技术与重点工业源控制技术与示范 104 1 目标 104 2 重点任务 104 3 关键技术与科学问题 105 4 预期成果和技术经济指标 105 5 示范工程 依托工程及配套条件 105 项目 3 流域面源污染综合治理技术集成研究与规模化示范 105 1 目标 105 2 重点任务 105 3 关键技术与科学问题 108 4 预期成果和技术经济指标 108 5 示范工程 依托工程及配套条件 109 项目 4 太湖区域饮用水源风险管理与安全保障技术集成与科技工程示范 109 1 目标 109 2 重点任务 110 3 关键技术及其科学问题 111 4 示范工程 依托工程及配套条件 112 5 预期成果与技术经济指标 114 项目 5 全流域水资源优化调度技术研究与示范 115 1 目标 115 2 重点任务 115 3 关键技术及其科学问题 117 4 示范工程 依托工程及配套条件 117 5 预期成果与技术经济指标 117 项目 6 太湖水污染防治与富营养化综合治理集成技术与综合示范 117 1 目标 117 2 重点任务 118 3 关键技术及其科学问题 120 4 示范工程 依托工程及配套条件 121 5 预期成果与技术经济指标 121 项目 7 太湖流域重点污染湖区及流域水质改善技术集成与科技工程示范 122 1 目标 122 2 重点任务 122 3 关键技术及其科学问题 123 4 示范工程 依托工程及配套条件 124 5 预期成果与技术经济指标 124 项目 8 太湖流域管理综合技术体系 政策和平台建设 124 1 目标 124 2 重点任务 125 3 关键技术及其科学问题 129 4 示范工程 依托工程及配套条件 130 5 预期成果与技术经济指标 130 项目 9 太湖流域 减负修复 核心技术及产品研发及产业化平台 131 III 149 1 目标 131 2 重点任务 131 3 关键技术及其科学问题 132 4 示范工程 依托工程及配套条件 133 5 预期成果与技术经济指标 133 六 支撑与关联行动六 支撑与关联行动 134 一 能力条件建设 134 1 技术体系建设 134 2 研究平台与基地建设 135 3 管理机制与体系建设 135 5 专业人才培养与队伍建设 136 二 项目的关联行动 136 1 国家及国务院各部委的相关规划 136 2 地方 十一五 规划及其实施方案 136 3 国家各类科研计划 136 4 地方各类科研计划 137 5 各地正在实施的重大工程项目 137 七 组织实施的效益 风险分析七 组织实施的效益 风险分析 138 一 技术市场分析 138 二 效益分析 139 1 经济效益 139 2 社会效益 140 三 环境效益 141 四 风险分析 142 1 技术的风险分析与对策 142 2 市场风险 142 3 管理风险分析与对策 143 4 推广应用前景及产业化可行性 143 1 149 概述概述 太湖流域地跨苏 浙 皖 沪三省一市 是长江三角洲的核心区域 也是我国人口密度最大 工农业生产发达 国民经济产值和人均收入增 长幅度最快的地区之一 近年来 由于流域经济的快速发展和不合理的 开发利用导致水体水质急剧恶化 饮用水安全受到严重威胁 本方案以 调查研究 科学问题凝练 关键技术自主创新 工程示范 为设计思路 紧密结合国家经济社会发展战略 环境污染控制目标和地方政府需求 依据 全流域控制与湖泊治理相结合 控源与生态修复相结合 治理与 管理相结合 的原则 在流域水环境承载力研究的基础上 通过对流域 产业结构调整 污染源系统治理与流域生态建设等研究 科学制定产业 结构调整与清洁利用建设方案与关键技术研发 并选择太湖重污染区水 域开展水质改善为目标的技术集成研究和规模化科技工程示范与建设 选择流域典型区域饮用水源开展以饮用水安全保障与风险管理为目标的 技术集成与科技工程示范 建立太湖流域环境监控预警与生态综合管理 平台 综合运用法律 经济 技术和必要的行政等手段解决湖泊水污染 问题 以市场为导向 通过太湖流域 减负修复 核心技术研发和技术 示范区的建设 形成产业化研发基地与大型流域治理的企业联盟 从而 形成以太湖流域为代表的我国长江中下游大型浅水湖泊水体污染防治理 念 技术路线和管理体制及机制 为 十三五 的工作提供基础 为解 决其他流域的水污染治理 饮用水安全与富营养化控制提供可借鉴的理 念 思路和技术支撑 2 149 H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H 河 浦 太 江 淞 吴 江 浦 黄 导 河 运 古 杭 京 河 虞 望 河 南 河 漕 宜 武 运 流 塘 铁 盐 溪 苕 东 溪 苕 东 溪 苕 东 苕 溪 西 河 运 杭 京 河 运 杭 京 河 杭 京 河 漕 溧 金 丹 港 家 张 頔 塘 塘 林 杨 江 娄 塘 和 元 江 胥 河 运 光 浒 港 兜 长 港 钱大 塘林 双 河 浦 淀 浜 藻 蕴 河 州 苏 河 运 东 浦 河 杨 川 港 路 拦 港 渎 伯 河 济 通 河 担 扁 河 津 孟 港 村 殷 港 渎 湛 河 溪 南 港 湖 直 港 进 武 河 运 隔 太 河 运 澄 锡 港 圩 一 十 塘 山 福 河 浒 常 塘 茆 白 塘 浦 七 河 治 大 港 汇 金 河 西 溪 南 溪 运 南 浦 港 蒸 大 塘 旗 红 六 里 塘 塘 湖 平 塘 盐 海 河 山 长 河 下 官 盐 河 塘 上 溪 英 余 溪 苕 北 溪 苕 中 溪 苕 南 溪 埭 河 里 九 河 清 东 河 河 斜 河 上 海 塘 港 屈 白 套 横 横 河 西 港 澡 河 胜 德 河 孟 新 河 曲 九 塘 泖 河 草 香 简 渎 河 溪 安 泗 溪 安 泗 港新溪 合 溪合 港 墩 油 河 塘 横 中 河 溪 北 河 里 湟 溪 河 夏 口 浦 大 浦 灯 千 河 泾 张 泾 石 紫 塘 墟 芦 河 四 干 圩 字 太 港 圩 东 朝 河 干 一 河 干 六 港 竹 南 塘 谢 叶 泾 潦横 泾 泄园 河 头 台 南 河 运 北 锡 河 运 河 雪落漾 祝 青 河 天 应 河 沟 新 瓜 泾 港 港 芦 团 溪 递 龙 溪 港 泥 浑 塘汇俞 港 竹 北 塘 波 通 港 盈 大 西 塘 波 通 新 河 祁 练 河 溪 屋 溧 戴 河 赵 村 河 北 河干中 河 干 南 河 干 北 河 溪 鹤 港 山 三 河塘 横 河 塘 北 金鸡湖 傀儡湖 太 湖 淀山湖 滆 湖 洮 湖 阳 澄 湖 澄 湖 大溪水库 青山水库 横山水库 对河口水库 老石坎水库 沙河水库 赋石水库 仑山水库 昆承湖 独墅湖 北麻漾 东氿 西氿 泗安水库 前宋水库 凌塘水库 元荡 汾湖 长白荡 秦 河淮 赤山湖 方便水库 石 臼 湖 固城湖 南漪湖 郎 川 河 郎 河 溪 津 东 河 天 目 溪 旦 溪 钱 塘 江 杭洲 湾 东海 口 江 长 黄 海 江 长 长 江 南 横 引 河 通启运 河 通 吕 运 河 通 杨 运 河 如 泰 运 河 界 河 马 河 拉 江江 苏苏 省省江江 苏苏 省省 浙浙 江江 省省浙浙 江江 省省 上上上上 海海海海 市市市市 安安安安 徽徽徽徽 省省省省 安徽省郎溪县 郎溪县 江苏省高淳县 安徽省广德县 无锡市 苏州市 常州市 南通市 镇江市 嘉兴市 湖州市 上上海海市市 杭杭州州市市 萧山区 扬中市 金山区 平湖市 余杭区 桐乡市 启东市 海门市 吴江市 宜兴市 通州市 宝山区 嘉定区 长兴县 溧阳市 南汇区 松江区 太仓市 常熟市 临安市 郎溪县 丹阳市 泰兴市 海盐县 崇明县 江阴市 安吉县 广德县 青浦区 德清县 靖江市 奉贤区 嘉善县 昆山市 慈溪市 海宁市 闵行区 金坛市 武进市 句容市 张家港市 太 湖 流 域 行 政 分 区 与 地 形 图 图 例 省级行政中心 地级行政中心 H县级行政中心 省 直辖市界 地市级界 太湖流域界 1 1 500 000比例尺 地图投影 Lambert Conformal Conic 中央经线 120度 010205Miles 县市级界 铁 路 河 流 湖泊 水库 0 2 5 10 50 200 500 1000 1500 m 高 度 表 一 太湖流域水生态环境污染现状及主要环境问题一 太湖流域水生态环境污染现状及主要环境问题 一 太湖流域背景一 太湖流域背景 1 1 太湖流域概况 太湖流域概况 太湖流域地处长江三角洲 位于长江下游河口段的南侧 北滨长江 东部及东南临海 西部与西南部以茅山山脉为界岭 和秦淮河 水阳江 钱塘江流域相邻 地跨江浙沪三省一市 流域总面积达 36895km2 见图 1 1 是我国经济最发达的地区之一 在全国占有举足轻重的地位 图图 1 1 太湖流域图太湖流域图 太湖湖泊面积 2338km2 南北长 68 5km 东西平均宽 56km 湖岸 线长 405km 湖泊平均水深 1 89m 最大水深 2 6m 湖泊容积 4 76km3 是流域内 4300 万人赖以生存的宝贵资源 3 149 2 2 太湖流域地形地貌和气象 太湖流域地形地貌和气象 太湖流域西部山丘区面积 7338 平方公里 中部平原区面积 19350 平 方公里 沿江滨海平原区面积 7015 平方公里 平原区河网交织 水流流 速缓慢 太湖流域属亚热带季风气候区 四季分明 雨水丰沛 夏季炎热 流域年平均气温 14 9 16 2 平均年日照时数 1870 2225 小时 平均 年降水总量 1010 1400 毫米 多年平均水面蒸发量 822 毫米 3 3 太湖流域平原水系特征与水资源状况 太湖流域平原水系特征与水资源状况 太湖湖体及其上游流域湖荡星罗棋布 河网如织 湖泊星罗棋布 水面总面积约 5551 平方公里 面积大于 0 5 平方公里的湖泊有 189 个 总面积约 3159 平方公里 湖泊面积 40 平方公里以上的 6 个 太湖是流 域内最大的湖泊 本区库容超过 1 亿立方米的大型水库有 7 座 总库容 10 48 亿立方米 太湖流域平原河网纵横 江平流缓 境内河道纵横交错 总长度有 12 万公里 平均每平方公里河道长度 3 2 公里 在广大平原区构成网络 状 称为 江南水网 平原区地势平坦河道水面平缓 流速缓慢 尾闾 受潮汐影响 流向往复不定 一遇暴雨 涝水通过河网扩散 平时污染 物也经河网蔓延 扩散 出入太湖河流 228 条流域内河道水系以太湖为 中心分成上游和下游两片 上游片主要为发源于天目山南北麓的苕溪水 系以及发源于茅山的南河水系 洮滆水系 下游片主要为平原河网水系 其中 北部是以连通长江的浏河 望虞河 锡澄运河 德胜河 九曲河 等主要河道组成的沿江水系 该水系兼具引 排双重功能 洪水期排水 入长江 枯水期可引江水入太湖流域 东部是以淀山湖 澄湖 元荡 独墅湖等大中型湖泊 吴淞江 太浦河等太湖东部出水河道 斜塘 园 泄泾 大泖港等黄浦江上游支流以及黄浦江组成的黄浦江水系 南部是 4 149 以连通杭州湾的长山河 海盐塘 盐官下河 上塘河等河道组成的沿杭 州湾水系 京杭大运河自谏壁至杭州 纵贯流域北部和东南部 连通了 流域下游各主要水系 也是流域重要航道 太湖流域多年平均水资源总量 177 4 亿立方米 人均 亩均水资源 占有量分别为 398 立方米和 727 立方米 长江多年平均过境水量 9334 亿 立方米 2005 年沿长江口门引水量 81 亿立方米 太湖全年的入湖水量为 80 11 108 立方米 出湖水量为 96 67 108 立方米 主要通过西部河网以及西苕溪 望虞河等河流汇入太湖 其中 西部河网的入湖量占总入湖量的 60 出湖水量主要通过太浦河 东苕 溪以及东部河网汇出太湖 其中太浦河的出湖量占 47 4 4 太湖流域土地利用特征 太湖流域土地利用特征 流域内有耕地 2266 万亩 比 1985 年减少 384 万亩 主要用于建设 用地 其中水田 1856 万亩 旱地 410 万亩 流域用地状况 耕地占 41 水域 15 建设用地 18 其他用地 26 流域内由于人口高 度稠密 平均每人仅占有土地 1 68 亩 土地利用率达到很高程度 垦殖 指数达到 48 6 耕地 园地和精养鱼池等集约型农业用地约占 55 耕地复种指数为 210 湖荡众多 河网密布 水域面积达 1030 万亩 占土地总面积 18 9 且以湖荡水体为主 流域人口的急剧增长 工业 化与城市化的迅速发展 以及农业结构的调整是太湖流域土地利用类型 变化的直接原因 5 5 太湖流域社会经济特征 太湖流域社会经济特征 太湖流域是我国城镇密集 区域城市化水平较高的地区 也是我国 最发达 经济发展最快的地区之一 太湖流域行政区划包括江苏省苏南 地区 浙江省的嘉兴 湖州二市及杭州市的一部分 上海市的大部分 5 149 共有 30 县 市 面积为 36895 平方公里 其中江苏省占 53 浙江 省占 33 4 上海市 13 5 安徽省占 0 1 据统计 2007 年人口约 4359 万人 约占全国 3 常住人口密度高达 1181 人 平方公里 而同 期全国人口密度仅为 130 人 平方公里 2005 年太湖城市化率高达 66 5 流域以占全国不到 0 4 的土地面积 3 的人口 创造了占全国 13 的国内生产总值 19 的财政收入 2007 年 太湖流域地区 GDP 为 16474 66 亿元 占全国的 6 68 其中 第一产业 GDP 为 496 71 亿元 第二产业 GDP 为 9538 84 亿元 第三产业 GDP 为 6439 11 亿元 第二产业所占比重最大 约占 GDP 总 量的 58 表 1 1 2007 年太湖流域社会经济状况 土地面积人口人口密度 GDP 人均 GDP 分区名称 km2 万人 人 km2亿元万元 人 湖西重污染控制区 8663 446 90 516 1749 09 3 91 北部重污染控制区 6341 775 85 1224 6795 24 8 76 1650 235 31 1426 2295 29 9 75 865 67 98 786 1151 80 16 94 1093 79 32 726 618 00 7 79 东部污染控制区 620 46 38 748 440 27 9 49 东部污染控制区 4228 428 99 1015 4505 36 10 50 南部太浦污染控制区 3915 336 818601584 35 4 70 浙西污染控制区 8334610 46 732 493498 48 5 73 6 149 表 1 2 2007 年太湖流域三产情况 第一产值第二产值第三产值 分区名称 亿元 亿元 亿元 比重 一产 二产 三产 湖西重污染控制区 103 71 1020 87 624 51 0 06 0 58 0 36 北部重污染控制区 99 26 4067 74 2628 24 0 01 0 60 0 39 东部污染控制区 64 89 2780 92 1659 55 0 01 0 62 0 37 南部太浦污染控制区 20 46 219 25 164 78 0 050 540 41 南部太浦污染控制区 97 07 949 39 537 89 0 060 600 34 浙西污染控制区 133 07 1626 83 1738 58 0 040 470 49 二 太湖流域水生态环境污染现状及发展趋势 二 太湖流域水生态环境污染现状及发展趋势 近二十多年来 随着流域经济快速发展和人口的高度集聚 造成流 域污染负荷不断增加 加快了流域水环境恶化和湖泊富营养化 2007 2008年太湖水质为劣 类 处于中度富营养化水平 总氮尤其是氨氨超 标严重 湖泊生态安全正处于明显恶化的过程 生态安全综合评价结果 已处于 不安全 状态 水质污染与水生态环境恶化使太湖蓝藻暴发频 繁 影响到饮用水水源 并直接影响到流域城市的安全供水 湖泊受到 污染其根源在流域 流域城镇化的快速发展和扩张 而环境基础设施功 效不足 城镇联片 使工业和城市点源污染控制后的控源截污问题尤为 突出 加上城市建设中雨污不分的排水系统 使得大量的城市生活污水 直接排入城市河道中 苏州 无锡 常州等地区城市水环境污染突出 以农业面源污染和农村生活污染为主的面源污染严重 也逐渐成为太湖 水污染防治的重点之一 整个流域尚未形成与太湖水环境功能区划相适 应的绿色流域 7 149 1 1 太湖流域水生态环境污染现状及发展趋势 太湖流域水生态环境污染现状及发展趋势 1 1 太湖流域主要污染物产生量 入河量 太湖流域主要污染物产生量 入河量 太湖流域主要污染源分类为工业源 城镇生活源 农村生活源 农 田径流源 畜禽养殖源及其他源六大类 太湖流域分为五大污染控制区 北部重污染控制区 湖西重污染控制区 浙西污染控制区 南部太浦污 染控制区及东部污染控制区 污染源调查覆盖流域面积2 97万平方公里 其中涵盖了31个县级行政区 319个镇 215个街道 流域主要污染物产生量流域主要污染物产生量 流域研究范围内 COD 氨氮 TN 及 TP 年产生量分别为 236 万 吨 23 万吨 42 万吨及 6 万吨 其中 COD 工业污染源约占 21 城镇生活源占 29 农村生活源占 18 农田径流源占 6 畜禽养殖占 26 氨氮工业污染源占 13 城镇生活源占 37 农村生活源占 14 农田径流源占 13 畜禽养殖占 23 C CO OD D 29 6 26 18 21 氨氨氮氮 13 37 13 23 14 工业 城镇生活 农村生活 农田径流 畜禽养殖 图图 1 2 流域主要污染物产生量流域主要污染物产生量 流域主要污染物产生量的区域分布有显著不同 以COD为例 年产生 量主要以北部重污染控制区为重 占年产生量的32 东部污染控制区和 8 149 浙西污染控制区次之 分别占25 和24 湖西污染控制区及南部太浦污 染控制区分别为11 和8 C CO OD D 3 32 2 1 11 1 2 24 4 8 8 2 25 5 北部重污染控制区 湖西重污染控制区 浙西污染控制区 南部太浦污染控制区 东部污染控制区 图图 1 3 流域流域 COD 产生量的区域分布产生量的区域分布 流域主要污染物入河量流域主要污染物入河量 主要污染物入河量是对流域水体直接产生影响的部分 流域研究范 围内 COD 氨氮 TN 及 TP 年入河量分别为 73 万吨 7 万吨 15 万 吨及 1 3 万吨 其中 COD 工业污染源入河量约占 27 城镇生活源占 32 农村生活 源占 21 农田径流源占 2 畜禽养殖占 12 其他污染源占 12 氨氮工业污染源入河量占9 城镇生活源占44 农村生活源占 25 农田径流源占13 畜禽养殖占7 其他污染源占2 TN工业污染源入河量占14 城镇生活源占32 农村生活源占18 农田径流源占22 畜禽养殖占10 其他污染源占4 TP工业污染源入河量占11 城镇生活源占26 农村生活源占19 农田径流源占19 畜禽养殖占22 其他污染源占3 9 149 C CO OD D入入河河量量 2 27 7 2 21 1 2 2 1 12 2 6 6 3 32 2 氨氨氮氮入入河河量量 9 9 2 25 5 1 13 3 7 7 2 2 4 44 4 工工业业 城城镇镇生生活活 农农村村生生活活 农农田田径径流流 畜畜禽禽养养殖殖 其其他他 T TN N入入河河量量 2 22 2 1 10 0 4 4 1 14 4 3 32 2 1 18 8 T TP P入入河河量量 2 26 6 3 3 1 11 1 2 22 2 1 19 9 1 19 9 工工业业 城城镇镇生生活活 农农村村生生活活 农农田田径径流流 畜畜禽禽养养殖殖 其其他他 图图 1 4 流域主要污染物六大污染源入河量流域主要污染物六大污染源入河量 2 2 流域出入湖河流污染现状 主要污染物入湖总量 流域出入湖河流污染现状 主要污染物入湖总量 环湖河流污染状况环湖河流污染状况 2000 2007年 出入湖水系的水质类别以 类和劣 类为主 2008 2009年 水质略有好转 劣于 类的河流占总24 且均属于 太湖西北入湖河流 表明入湖河流的污染问题依然严峻 太湖出湖河流 水质明显好于入湖河流 总体水质以 类为主 10 149 0 20 40 60 80 100 2000200120022003200420052006200720082009 劣劣 类类 类类 类类 类类 图图 1 5 太湖流域主要出入湖河流水质历史变化太湖流域主要出入湖河流水质历史变化 主要污染物入湖总量主要污染物入湖总量 经过对环太湖河流进出湖水量 污染物浓度 降水蒸发量 水资源 利用量等监测数据进行统计和收支平衡分析 2007年环太湖入湖总水量 为88 85亿m3 出湖总水量85 57亿m3 高锰酸盐指数 氨氮 总氮和总 磷的年入湖总量分别达到6 73万吨 2 46万吨 4 40万吨和0 21万吨 3 3 太湖水环境承载力及其入湖污染负荷 太湖水环境承载力及其入湖污染负荷 根据江苏省政府批准实施的 江苏省地表水 环境 功能区划 近 期 2010年 目标水质 按照污染带面积与排污量响应关系曲线可得排 污口污染带面积控制在1 3 km2时的排污量 太湖岸线总长为405km 根 据混合带总长度小于太湖岸线长度的10 的原则 考虑不同风向风速频率 组合 计算得到太湖湖体主要污染物水环境容量分别为COD 13 3万 t a TN 7700 t a TP 545 t a 与2007年太湖主要污染物入湖总量对比可以发现 COD入湖总量为21 5 11 149 万t a 是其容量的1 6倍 TN入湖总量为44000 t a 为其容量的5 7倍 TP入湖总量为2100 t a 为其容量的3 9倍 太湖主要污染物入湖总量均 远超过其水环境承载能力 4 4 流域主要生态环境现状 流域主要生态环境现状 1 湖荡湿地面积锐减 水质恶化 水生植物衰退 污染物拦截与净化能 湖荡湿地面积锐减 水质恶化 水生植物衰退 污染物拦截与净化能 力下降力下降 由于太湖上游地区水系发达 湖荡湿地密布 对太湖流域污染物拦 截和水质净化具有重要作用 但由于流域湖荡生态系统功能退化 对污 染物净化和拦截能力下降 受太湖城市化 水体高密度养殖 污染排放 增加等影响 湖荡水体生态退化严重 水生生物多样性全面衰退 湖荡 生态系统的退化势必会削弱和降低其污染物转化和拦截功能 目前 太 湖湖荡湿地面积 1300 多 km2 苏锡常三市辖区分布最为密集 东部污染 控制区的湖荡湿地所占比例最大 超过 50 其次为湖西重污染控制区 北部重污染控制区 浙西污染控制区以及南部太浦污染控制区 重污染的区域主要集中在流域西北部 即常州和无锡辖区 湖荡湿 地水质富营养化污染状况大致可划分为 4 大类 其中 1 类是水质污染最 为严重的湖荡 高锰酸钾指数和氨氮严重超标的样点 地理上主要分布 于太湖流域西北部 2 类是水质污染次严重的湖荡 部分指标严重超标 地理上主要也分布于太湖流域西北部 3 类是污染相对较轻的湖荡 主 要分布于太湖流域东南部 第 4 类是污染最轻的湖荡 主要分布于太湖 流域东南部 2 蓄水位以上岸滩生态系统几乎均被破坏 湖滨带生态环境结构破坏严 蓄水位以上岸滩生态系统几乎均被破坏 湖滨带生态环境结构破坏严 12 149 重重 由于太湖水域面积宽广 湖周湖岸线距离长 历年少有针对整个太 湖湖滨带的大规模调查 对太湖湖滨带水生植物群落的调查多以东太湖 西太湖以及梅粱湾等局部区域开展 本节收集整理了以往不同湖区所开 展的调查数据 从零散资料中分析不同湖区湖滨带水生植物群落的历史 演变趋势 整体来看 全太湖自上世纪 80 年代末以来 由于污染物排放 不断增加 水体已处于重富营养化状态 造成藻类竞争优势扩大而沉水 植物面积和种类大幅度缩减 大部分沿岸已仅剩下零星的芦苇丛 目前 除沿岸生长有芦苇和少量湿生植物外 距岸 40m 之外 水体中已无任何 大型水生植物生长 上世纪 90 年代太湖大堤工程的建设 使太湖滨岸区 的湿地生态系统受到破坏 筑堤和围垦改变了湖滨湿地的水文过程和浅 滩环境 不仅使湖滨带景观破碎 湿生植物群落萎缩 而且也破坏了适 合大型水生植物生长的环境条件 造成滨岸区的水生植物群落类型较为 单一 覆盖度较低 生物量大幅下降 水生植被优势种发生一定的变化 适应富营养化的种类逐步成为优势种 生存空间逐步向东部湖区扩展 东太湖水体营养水平在不断提高 水生植物生物量迅速增加 加剧了湖 底的淤积 致使东太湖湖底抬高 沼泽化趋势已经十分明显 太湖水体 富营养化程度不断加重 水生生态系统严重退化 太湖的水生生态系统 健康状况整体呈下降趋势 近几十年来 太湖流域经济不断快速发展 湖滨带挺水植物分布面积不断缩小 如下图 3 3 17 所示 上世纪 80 年 代初湖滨带挺水植物面积为 64 6km2 上世纪 90 年代下降趋势较快 到 2008 年 挺水植物面积相对上世纪 80 年代缩小了 90 在东太湖 挺 13 149 水植物面积缩小尤为剧烈 上世纪 90 年代中期东太湖挺水植物面积为 40 5 km2 之后面积迅速减少 到 2008 年仅为 90 年代中期的 0 2 在生物量变化上 由于挺水植物分布面积的大量减少 挺水植物总 生物量也不断缩小 上世纪 80 年代初的总生物量达到 34 8 万吨 后不 断减少 2008 年下降至 4 8 万吨 仅为 1981 年的 14 东太湖挺水植 物生物量下降也很快 特别是九十年代后期 到 2002 年为 4 33 万吨 相比上世纪 80 年代初减少了 84 到 2008 年 挺水植物生物量仅为 0 07 万吨 3 水华暴发面积大 内源负荷严重 生物多样性下降 食物网功能部分 水华暴发面积大 内源负荷严重 生物多样性下降 食物网功能部分 丧失丧失 按照地表水环境质量标准 GB3838 2002 评价 2000 年太湖受总氮 总磷污染影响总体水质为 类 2001 2007 年 太湖总体受总氮影响 水质均劣于 类 2000 2007 年的综合污染指数变化呈波动式下降 2001 年 太湖的综合污染指数由 2000 年的 5 88 上升为 5 92 而后 呈 下降趋势 2003 年综合污染指数降至最低 为 5 08 2003 年 2006 年 水域综合污染指数逐年上升 2006 年升至 5 59 2007 年 水体污染状况 略有好转 综合污染指数略有下降 为 5 17 2000 年 太湖湖体总氮浓 度为 1 86 毫克 升 超过 类标准 总磷浓度为 0 11 毫克 升 也超过 类标准 图 2001 2007 总氮年均浓度均高于 2 0 毫克 升 超过 类 标准 总磷的年均浓度均高于 0 05 毫克 升 超过 类标准 2007 年太 湖受总氮污染影响 总体水质劣于 类标准 除湖心区水质为 类外 其余湖区水质均劣于 类 其中 西部沿岸区和梅梁湖水域污染最为严 14 149 重 综合污染指数 分别高达 9 03 和 8 52 其次为梅梁湖 综合污染指 数为 7 29 湖心区和东部沿岸区水质相对较好 太湖湖体水质呈波动变 化 2003 2006 年 富营养化指数呈上升趋势 太湖全湖由轻度富营养 化变为中度富营养化 2006 年之后 富营养化指数又逐年下降 水质呈 好转趋势 这主要是太湖流域实施了严格的排污标准 又进行了生态恢 复工程 这些措施发挥了重要的作用 使得太湖水质转好 太湖蓝藻暴发区集中在竺山湖 梅梁湾 贡湖 大太湖及西部沿岸 并有不断扩大化的趋势 此外 暴发频次和持续时间近年来不断增加 6 月 10 月是蓝藻水华高暴发次数集中月份 太湖淤泥总蓄积量约为 19 亿 m3 淤泥区面积可占到太湖湖区面积 66 主要分布在梅梁湖区 贡湖 西湖心区 南湖心区 竺山湖南部和北湖心区北端等湖湾及入湖 河口 底泥类型主要为有机污染型 有机质 总磷和总氮含量最大值可 达到全湖平均值的 7 8 倍 且上层底泥较下层底泥具有更高的内源污染 物释放风险 局部湖区沉水植被衰退极为严重 如梅梁湖 竺山湖和贡湖的沉水 植退化 大部分区域已成次生裸地 2002 2003 年对太湖鱼类学调查仅 发现鱼类 48 种 相比于上世纪 50 至 70 年代调查的 103 种骤减 55 种 多为洄游性鱼类 鱼类洄游通道阻隔和沉水植物大面积消失是太湖鱼类 种类大幅度减少的主要原因 太湖鱼类组成的变化表现为仅湖鲚产量和 组成比例总体呈较快的上升趋势 鲤 鲫鱼除近几年略有上升外基本保 持稳定 而其余鱼类均呈下降趋势 15 149 0 00 0 02 0 04 0 06 0 08 0 10 0 12 0 14 0 16 0 18 0 20 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 总磷 mg L 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 总氮 mg L 总磷总氮 图图 1 6 太湖水体太湖水体 TN 及及 TP 的历史变迁的历史变迁 5 5 流域生态安全现状处于不安全状态 流域生态安全现状处于不安全状态 2008 年太湖生态安全调查评价结果表明 1980 年代太湖生态安全水 平尚处于 一般 水平 90 年代中期降为 不安全 2003 年以后 太湖生 态安全水平逐渐降低 2007 年太湖生态已经处于 不安全 并接近于 很不安全 边缘 目前太湖富营养程度比较严重 生态系统不完整 湖 中藻类占主要优势 流域社会经济影响超出太湖生态承载力 生态服务 功能削弱或部分消失 饮用水源地水质部分不达标 局部有大面积水华 持续发生 资料表明 20 世纪 80 年代末期至 90 年代初期 太湖水体水 质由以 类水体为主降至以 类水体为主 90 年代中期至今 水质开始 不断恶化 1998 年至今 水质恶化的趋势相当明显 特别是 2008 年上 半年 太湖绝大部分水体为 类或劣 类 太湖流域污染物排放现状显 示 太湖流域污染物排放量特别是氮磷排放量远超过环境容量 平均超 过容量的 1 2 1 7 倍 现有污染治理措施仍不能满足污染物削减的需要 16 149 如不提出调控方案 污染物排放量将在现有基础上继续增加 从 2004 年 2007 年各湖区蓝藻水华暴发次数及暴发面积呈增加趋势 2008 年有所 下降 随着太湖流域人口 经济总量持续高速增长 用水总量也将不断 增加 若无相应的工程措施和管理措施 进一步提升引江及水资源调控 能力 流域水资源供需矛盾将更趋突出 流域供水安全和生态安全将受 到严重威胁 生态系统各类群物种多样性将不断下降 系统稳定性持续 降低 如果不加以调控 太湖水质继续下降 水生态恶化趋势及水资源 供需矛盾将导致太湖富营养继续加重 生态服务功能部分消失且服务价 值大量损失 饮用水源地水质部分不达标并威胁饮用水源的持续供应 局部或全湖持续大面积水华 太湖生态安全水平将进一步下降 从 不安 全 状态向 很不安全 状态转变 2 2 太湖流域饮用水安全现状及发展趋势 太湖流域饮用水安全现状及发展趋势 1 1 饮用水源地水质安全受到威胁 饮用水源地水质安全受到威胁 太湖是其流域是水资源调蓄的中枢 是流域人民的生命湖 太湖流 域社会经济快速发展和区域供水的质与量密切相关 因此确保区域供水 质量和数量的水源地的建设一直为流域关注的重点之一 截至2005年 太湖流域主要饮用水水源地共有53个 图1 1 总供水人口约为3017万人 在总53个水源地中 地表水水源地有49个 其中水库型水源地7个 湖泊 型水源地8个 河道型水源地34个 地下水水源地4个 全部取用深层地 下水 太湖水源地共4个 分别为无锡太湖贡湖水源地 无锡太湖梅梁湖 水源地 苏州太湖湖东水源地 吴江太湖庙港水源地 黄浦江及太浦河 水源地各1个 均为上海市供水水源地 这两个水源地水源主要为东太湖 17 149 下泄水体 目前从太湖直接取水的规模水厂有12个 总日取水量为326万吨 日 相当于38 m3 s 年取水量为11 9亿m3 主要承担环湖地区城市的生活用 水 约占流域生活用水量的31 另外 上海 嘉兴等下游地区也间接 从太湖取水 图图 1 7 太湖流域水源地分布图太湖流域水源地分布图 但是随着流域社会经济快速发展 人类活动对流域生态环境的压力 与日俱增 造成太湖水体受到严重污染 水体富营养化的程度逐年加剧 藻类水华面积不断增大 出现频次不断增加 危害不断增大 2007年5月 中下旬至6月上旬太湖蓝藻在一夜之间让无锡数百万群众的生活受到严重 干扰 再次敲响了太湖流域水危机的警钟 使得太湖水源地 尤其太湖 东部水源地污染控制和水质改善及生态修复成为当前迫切需要解决的关 键问题 虽然2009年太湖水华爆发面积与程度均有所缓减 但饮用水源 18 149 地的水质保障问题仍是太湖流域的重大问题 2 2 城镇饮用水安全保障需求迫切 城镇饮用水安全保障需求迫切 太湖流域水源污染突出表现为太湖蓝藻暴发频繁 氨氮含量严重超 标 有机污染 尤其是有毒有害物质 严重的特征 尽管近年来建立了 不少水源保护区 但历年来饮用水水源水质持续下降 各饮用水源保护 区面临着土地高强度开发 高环境风险源分布 浅层地下水源受污染 咸潮入侵等一种或多种的水质污染问题 针对饮用水源的上述问题 使 城镇饮用水源安全保障问题愈为突出 3 3 太湖流域城镇污染现状及发展趋势 太湖流域城镇污染现状及发展趋势 1 1 流域城镇现状 流域城镇现状 太湖流域内分布有特大城市上海市 江苏省的苏州 无锡 常州 镇江4个地级市 浙江省的杭州 嘉兴 湖州3个地级市 共有30县 市 有500万人口以上特大城市1座 100 500万人口的大城市1座 50 100 万人口城市3座 20 50万人口城市9座 2007年统计结果流域内共有人 口城镇人口非农业人口1767万人 人口密度1000人 km2 城市化率达 49 陆上交通有沪宁 沪杭 宣杭铁路 有沪宁及沪杭高速公路和5条 国道 内河通航里程12000公里 分属3 6级航道 部分为6级以下乡间 航道 有上海 浙江 张家港 太仓港 乍浦港等出海港口 2 2 流域城镇生活污染 流域城镇生活污染变化趋势变化趋势 由于城市人口的不断增多以及随着人均收入的提高个人和家庭消费 不断增多 产生了更多的生活污水 经过调查分析 流域各市城镇生活 19 149 污水中废水排放量 CODcr NH3 N TN TP五个指标都有逐年递增的趋势 从整个太湖流域来看 江苏地区四个滨湖带城市苏锡常和镇江 丹阳 的城镇生活污水各指标也是呈逐年递增的趋势 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 19751980198519901995200020052010 年 排放量万t a 太湖流域 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 19751980198519901995200020052010 年 排放量万t a 常州市 苏州市 无锡市 镇江市 图图 1 8 太湖流域城镇生活污水历史排放量太湖流域城镇生活污水历史排放量 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 19701980199020002010年 NH3 N TN TP 60000 65000 70000 75000 80000 85000 90000 95000 100000 105000 110000 19701980199020002010年 排放量t a CODcr 图 2 23 常州市城镇生活污水各污染物历史排放量 3 3 流域城镇工业污染 流域城镇工业污染变化趋势变化趋势 经济发展及不合理的产业结构造成太湖流域工业污水废水排放量指 标呈上升趋势 根据2006年的流域统计调查数据 在已统计的四项主要 水污染物中 COD排放总量为178830 39吨 处理量为115986 84吨 处理 率为65 氨氮排放量排放总量为8736 86吨 处理量为2412 89吨 处理 率为27 62 总磷排放量为404 86吨 处理量为212 85吨 处理率为 52 58 无论从整个太湖流域还是无锡市来看 从1991年到2007年工业 废水排放量均呈整体上升趋势 尤其在2000年后 上升趋势更为明显 图图 1 9 常州市城镇生活污水各污染物历史排放量常州市城镇生活污水各污染物历史排放量 20 149 工业污水废水排放量指标也有不同程度的上升 0 50000 100000 150000 200000 250000 199019921994199619982000200220042006年 废水排放量万t a 太湖流域 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 199019921994199619982000200220042006年 废水排放量万t a 无锡市 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 20002001200220032004200520062007年 污染物排放量t a CODcr NH3 N 图图 1 10 工业污水及其污染物排放历史变化情况工业污水及其污染物排放历史变化情况 4 4 太湖流域监控预警和管理现状 太湖流域监控预警和管理现状 从1997年开始 国家加大了环境监测投入 环境监测能力建设取得 了积极进展 国家和地方分别对太湖流域监测网的成员单位以及重点断 面水质自动监测系统 对污染事故应急监测系统 对遥感解析系统等方 面进行了监测能力建设投资 但目前太湖流域环境 污染源 城镇及生 态综合监控管理总体层次较低 主要依据流域水环境质量监测和污染源 监督监测结果 太湖的流域管理机构目前有两类 第一类是水利部所属 的流域水行政管理机构 为水利部的派出机构 代表水利部行使所在流 域的水行政主管职能 第二类是国家环境保护总局和水利部共同管理的 流域水资源保护机构 管理范围与上述水利部直属流域机构相同 而目 前流域的环境管理实际上由各地的环境保护部门承担辖区内具体的环境 无锡市 21 149 监测与管理职责 在行业机构上 苏州等五市设有水文分局 对市区水量实施统一监 测 并建有水质实验分析中心 同时太湖流域管理局亦有监测机构 建 设系统 水务系统还有水质分析中心 江浙沪大专院校和科研院所的相 应研究机构也开展对太湖不同程度的研究监测 三 存在的主要问题与原因分析 三 存在的主要问题与原因分析 1 1 存在的主要环境问题 存在的主要环境问题 1 1 太湖流域水生态环境主要问题 太湖流域水生态环境主要问题 1 1 氮磷污染物排放量远超水环境容量 治污能力仍然不够 氮磷污染物排放量远超水环境容量 治污能力仍然不够 太湖流域污染物排放现状 COD为53 00万吨 氨氮为5 53万吨 总 氮为11 43万吨 总磷为9556吨 氮磷超标较为严重 氨氮平均超过容量 的0 5倍 总氮 总磷平均超过容量的1 2 1 7倍 不同区域超过容量的 程度存在差异 浙江地区超过容量的倍数较大 其总磷已超过容量的4倍 COD排放量最大的为工业源 比重达48 氨氮 总氮和总磷排放量最大 的均为面源 其比重分别为46 48 和65 现状排污总量远超环境容量 使得太湖流域的水环境治理难度相当大 随着社会经济的发展 实现太 湖流域水环境改善到达标 直至达到太湖生态安全需要较长时间的治理 与恢复过程 现有污染治理工作还不能达到太湖流域治理要求 需进一步加强 现有污染治理工作还不能达到太湖流域治理要求 需进一步加强 现有污染治理工作中仍存在一些问题 尚未达到太湖流域治理的要 求 需进一步加强 1 工业企业不能做到稳定达标排放 企业超标排 放等违法行为还时有发生 环境 守法成本高 违法成本低 的问题还没 得到有效解决 2 污水处理厂建设规模未充分考虑人口迅速增加 城 22 149 镇规模扩大等因素 污水收集管网建设总体滞后 厂区管网不配套现象 比较普遍 已建污水处理厂还未充分发挥应有的处理能力 生活污水收 集效率不高 雨污未分流等因素导致污水处理效率偏低 3 流域农业 集约化程度较高 但污染治理尚处于起步阶段 农药化肥减施效果不显 着 村落生活污水治理还没有全面推广 太湖及滆湖 长荡湖等的围网 养殖规模控制未达到国家和有关规划的压缩要求 污染控制技术不足以支撑太湖流域治理要求 需依靠科技手段提升 污染控制技术不足以支撑太湖流域治理要求 需依靠科技手段提升 流域治污能力 流域治污能力 现有污染控制技术不足以支撑太湖流域污染治理