国外水体富营养化治理的经验及对我国的政策建议-周景博.pdf.doc

此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除earphone n. 耳机the Vatican City Sate 梵蒂冈城国sickness n. 疾病；恶心uncomfortable adj. 不舒服的；不安的；section n. 部分；节横道tissue n. （生物）组织；薄的织物；手巾纸informal adj. 非正式的stem n. 茎；干quake n. 地震DOI: 10. 14026 /j . cnki . 0253 -9705. 2003. 09. 015n te rn a t, o n a l C o o p e 旧 t ,o n a n d Ex C h a n g e 国际合作与交流国外水体富营养化治理的经脸a 对我国的政策慈议F o r e ig n Ex P e r ie n e e s in E u t ro P h ie a t io n C o n t r o l a n d R e f e re n e e fo r C h in a周 景博 ( 中国人 民 大学环境学院 , 北 京 10 78 )2摘 要 本文在总结 美国、 欧盟 、 日本、 瑞典 、 荷兰 、 加拿大 、 澳大利亚等多个 国家 ( 地 区 ) 水体 富营养化治理经验 的 基础上 , 提出我国治理水体富营养化的政策建议。关键词 水体 富营养化 治理 政策措施仅供学习与交流根 据 2 0 1 年中国环境状 况公报 , 02 10 年太湖和 滇池外海的营养状态指数分别为 6.0 39 和 6 6 . 21 , 属中度富营养状态 , 巢湖的营养状态指数为 5 .8 3 1 , 属轻 度富营养状态 , 可见 , 在我国湖泊富营养化仍是一个突出的问题。 除我国外 , 世 界上许多其他国家也都 面 临同样 的挑战。 当然 , 不 同国家水体富营养化 的成 因 不同 , 国情不同 , 因而所采取的治理措施也有差异。国外水体富营养化治理的政策措施为公众提供健康 的水环境、 维护生态系统平衡是 政府的责任。 为摆脱水体富营养化问题的困扰 , 各国 政府采取了各种政策措施 。 政策措施往往是政府治理 水体富营养化时的主导思 想的集中体现 , 考察表明 , 在多年与水体富营养化 的斗争中 , 各 国政府普遍逐步形 成了 一种从 生 态角度考 虑问题 的、 长期 的、 整体的 、 分阶段的并且科学的治理政策体系。, . , 以保护生态作为制定政策的出发点生态观点表现为对水体生态环境特 征的尊重与重视 , 在各国的富营养化治理中占有突出地位。 河流与环境之间的多维度关系造成了生态群落组成的巨 大差异 , 实际的水生群落可以认为是生物整体对现有生物和 非生物压力响应的结果。 因此 , 可以 采用生物评估 观点来 测定河流的生物和 生态状态 , 以确定河流的 自 然类型 , 在不 同的河流生态系统采取不 同的治理策略。 欧盟的大部分成员 国 , 如奥地利、 捷克共和 国、 荷兰 等 , 都制定了常规地表水生物监测规程 , 进行污染指 示生物的调查 , 以对水质进行分类 , 从而对症下药。美 国在水体富营养化治理中所采用的生态区概念也反映了对生态观点的重视。 生态 区概念基 于对水体生态特征的关注 , 即在 同一个生态 区 内 , 水体在 营养物、 底泥 、 有机质和生 物群 落等特征上一 般 比 较 相似 , 但在一个小区域内 , 水体的形态特征 、 水力特点也常有很大差异。 因此 , 虽 然说对每一个 生态区 内富 营养化湖泊 的恢复都是可 能 的 , 但 由于 生 态特征不同 , 所采取的策略也应有所不 同 ; 而且 , 因为各生态区的营养本底值不一致 , 因此最后水 体经过恢复所能达 到的营养水平也是不一样的。 生态区 概念有助于了解 水体富营养程度的类型 与差别 , 并据此制定富营养 化治理政策的优先顺序及具体策略选 择 , 避免投人的 偏差和低效率。 例如 , 美国俄亥俄州水质最坏的一个 超富营养化湖泊所属 的生态 区 为腐殖 质土壤 , 其营养 本底值本来就很高 , 尽管可 以采取措施使湖泊状态改善 , 但所能 够达到的营养状态与现在不会 有太 大差 异 , 而且效果也不会长久 , 如果不考虑这些 因素就把 这个湖列为最先需 要恢复 的 , 就 有可能浪费恢复基金 , 而影响处于其他营养本底值较低 的湖泊利用这笔基金恢复达到一个更好的营养状态的机会。1. 2 整体的政策措施生态观点所激发 的是整体的治理政策措 施 。 生态 系统是一个完整不可分割 的整体 , 因此 , 从生态观点出 发的富营养化治理政策必然表现出整体性 。欧 盟的集水地整体管理模式体现了整体观点 。 在过去 , 对水体 的管理往往主要考 虑水 力学方面的问 题 , 但新的水生生态系统概念表明河流具有完整 的生 态功能需 要保护 , 所以一种更加全面的 、 广泛涉及水力学 、 水文学 、 水质的水体管理方式 , 将水生生态 系 统作为一个功能整体来加 以保护的政策措施逐步被采 纳 , 欧盟用 “ 集水地整体管理模式 ” 的概念来表述这一思想 , 这种思想贯彻于包括水体富营养化的监测与评估在内的所有水质管理中。 整体性还表现在流域内 各地 方政府、 机构行动 上的协 调统一 。 澳 大利亚墨 累一 达令河富营养化治 理过程 中采用了整体流域开发环境保护 20 .3 , 团国 际合作与交流 In t e r n a t .o n a l C o o p e r a t ,o n a n d E X C h a n g e和管理模式 , 其决策不是 以 各个州的需求 , 而是 以 整 个流域的总体利益为基础 , 流域内的联邦、 州和社区 共同享有技术和资源 , 全流域采取一种整体的流域规 划和管理方法 。 整体流域开发和管理模式在墨累一达令 河流域 or 年的探索和所显示的成效证明了整体的水体 富营养化治理的成功潜力 。1 . 3 长期治理的政策措 施富 营养化 的治理是一个长期 的过程 , 因为非生物环 境的改变需要数年 , 而生态环 境的恢复还 需更长时间 , 不可能在短期 内就看到消除富营养化计 划的结果 ,必须 长期治理 、 长期监控 。 如荷兰 N a a r d e mr e r 自然保护区 内的浅湖曾经产生富营养化 问题 , 采用输人不含 磷的艾瑟尔湖水的方法治理后的前 3 年中 , 水质并没有得 到明显改善 , 5 年后才 发现轮藻科种群 的恢复 。 有些政 策措施从短期看对治理水体富营养化没有什么 成效 , 但从长远来看 , 却是解决问题的关键。 美国制 订和实施了 许多土地使用管理措施 , 如减少耕地、 轮 作、 肥 料的使用及储存管理、 沿湖区新开发项 目的延 缓或限制、 开发带的限定等 , 以减少土壤侵蚀 , 防止 农业或城区土壤中的营养物流失 。, . 4 分阶段治理的政策措施长 期的富营养化治理不可能一跳而就 , 外源和内 源的清除和削减以 及生态恢复 的工作 只能按部就班地 一步一步来做 , 因此 , 制定分阶段的目标 可能是 必要的 ; 而且 , 培养环境友好 的行 为模式 , 巩 固富营养 化 的治理 成果更是长期行为 。 如 澳大利亚的治理政 策可 分成短期措施和 长期策略 , 短期措施主要考虑污 水脱氮除磷处理工程的运行和管理 ; 长期策略则是以 氮磷 等营养物质的减少 、 流域的管理、 民 众的教育、 富营 养化的研究和监测 为主要内容。 荷兰 治理措施也是分 阶段进行 的。 先是减少点 源的磷排放 ; 继之是减少来 自农业的扩散污染 , 像控制食物链 , 清淤 和使淤泥中 磷失活等。 部分湖泊从严重的富营养化状态 中的恢复 说明了措施的有效性。, . 5 科学的政策制定政策制定的科学化与程式化可 以保证政策措施的 成效。 在这方面 , 澳大利亚的流 域管理支持系统( C ta e h m e n t M an 鳍e m e n t s 即砂rt Sy s te m , e M s s ) 有其特 色。 C M Ss 是由国家科学 工业研究组织开发的一 种简 单的决策支持系统。 管理者用 它分析土地使用情况和 土地管理政策对 流域营养物状 态的可能冲击负荷 , 以 便准备营养物管理计划和评估政策效果 。 目前它被澳 大利亚绝大多数流域管理小组所采用 , 并获得成功。困 环境保护 02 30. ,2 国外水体富营养化治理的法律手段法律手段的强制性相对于政策手段的指导性更易 产生直接的效果。 在 加拿大 , 水体富营养化治理纳人 了法制轨道 。 联邦政府和其 下属省都有相关 立法 , 如 为了 有效地控制五大湖流域内的点源磷排放 , 以使磷 控制对策能够顺利实施 , 加拿大政府制订了 联邦法 律 规定洗涤剂中的磷含量。 美国的伊利诺斯州、 印第安那 州和密执安州也制订 了 相应法律限制洗涤剂中磷 的含 量。 在荷 兰 , 为了 减少因肥料 的营养 物质引起的问题 , 政府对每公顷动物肥料量 、 总的家畜数量以 及农 场扩建的时间等实施 了 日益严格 的限制 , 成效显著。3 国外水体富营养化治理的经济手段强 制性的法律手段相 对缺少弹性 , 因此在 富营养 化的治理中 , 经济激励或限制等调控手段被广泛采用。补贴是常用的经济刺激手段。 美国对城市污水处 理厂建设的处理体现了补贴的经 济激励作用 。 美国水 污染控制法 195 6 年修正 案 规定联邦政府要支付 城市污水处理厂建设投资的 5 % ; 联邦水污染控制 法 , 19 7 2 规定联邦政府要支付 75 % 的城市 污水处理 厂建设 投资 ; 城市 污水处理 厂建设资金补 助法案 198 1 年修 正 案 将联邦政府 的支 付 比 例定为 5 % ;水质法 (19 78 ) 将联邦政府的补贴转为州政府贷款 。 从联邦补贴的效果来看 , 具有二级处理能力的污 水处 理厂的 比例从 19 60 年的 4 % 上升到 了 19 08 年的 37 % 和19 8 8 年的 8 4% , 说 明补贴 的激励是有效的。荷 兰的税 收与矿 物计算 系统的联合应用构造了很富 弹性 的经济调控 手段 。 矿物计算 系统要求准确记 录 所有的氮磷排放 , 目的是将农场的过剩物最小化到免 征税水平 。 如果超 过了这个 值 , 要为超 出部分纳税 , 其优点在于 给农场主机会以 便采取最适合农场主个人的 手段来满 足环 境的要求 , 这要 比采用一般性政策措 施要求每一位农场主满足要求更具有弹性。4 国外水体富营养化治理的技术措施在 多年 的治理中 , 各 国在技术措施方面的经验积累 与研究探索的成果最为丰富。 这里将遵循治理富营 养化的阶段来概括各国的技术经验 : 治理水体富营养化首先需要评价富营养化程度 , 然后根据水体富营养 化成因和程度的不 同选择降低水体 中营养物质浓度的 技术 , 或者削减外源 , 或者消除内源 , 在此之后 , 还 需进行水体的生态恢复。4 . , 水体富营养化的评价技术水体富营养化程度的评价不仅是制定治理措施、 选择治理技术 的前提 , 也是建立富营养化预警系统的 需要 , 是评价政策和技术 的实施效果的依据 。 对各 国 的考察 显示 , 生 物评估技术将发挥 日益重要 的作用。其中 , 瑞典发展的生态学指数和 欧盟各国普遍开展的生物监测在评价水体富营养化程度上取得 了良好进展。.4 2 削减外源来自各种污染源 的营养负荷的增加会使水中的 营养物质浓度急剧增 高 , 导致藻类爆发 、 溶氧耗尽 等富 营养化症状 , 因此 , 外源的削减与控制是治理水体富 营养化的先决条件。 削减营养负荷的技术有 以下几种 : 废水分流以减少营养物质的人湖量 ; 生产无磷洗涤剂 以降低磷的人湖负荷 ; 使用化学方法或生物技术进 行 废水脱磷 ; 利用稳定塘、 人工或自然湿地等进行非点 源营养物质的截流 ; 湖水稀释 ; 应用生态技术改变常 规农业种植方法。.4 3 消除内源 在一些水体 , 只削减外源就 可使水体恢复到 以前的状态 , 但在富营养 化程度严重的情 况下 , 由于 整个 湖的情况已 经发生了变化 , 只控制外源还不能从根本 上治理富营养化 , 内源足以 延缓甚至阻止湖泊停 止外 源输人后的恢复进程 , 因 此还需采用湖内恢 复技术消 除内源。 国外在消除内源方面做了很多探索 : 向湖中 投加铝盐使磷惰化 , 从 而减少内源磷 的释放率 ; 底泥疏浚 ; 底泥氧化 ; 均温层曝气 ; 选择性地去除均温层的水 以降低均温层 的体积 , 减少水体的营养物质浓度 ; 降低水位使一些或者全部的底部沉淀物暴露于大气 中。.4 4 生态恢复 控制外源和 内源 的技术会使营养物浓度长期的减少 , 但对于 恢复水体的生态功能往往还不够。 各国经过长期 的和大规模 的研究 , 发明了许多技术用于富营 养化水体的恢复 : 生 物控制 , 有针对性地选择鱼或浮 游动物等有机体来控制藻类或其他食物链 中的组成部分的生长 ; 通过人工循环使湖水达到和维持等温状态 ;通过毒性效应来控制藻类 。5 国外水体富营养化治理的研究工作各 国在水体富营养化治 理中所取得的成效 是与研 究工作分不开的 , 可 以说 , 任何有效的治理措施某种 意义上都是研究工作 的成果。 研究 的不 断深人 , 是探 索水体富营养化成因 、 发展趋势 , 进而 寻求解 决 良方的必经途径。 a ,no tnea ln C to o p e r a t , o n a n d E x e h a n g e 国际合作与交流.5 , 研究的方法分散的研究会导致研究力量和经 费的分散 , 也不 利于研究成果的交流 。 澳大利亚典型 流域的研究方法克服了这些不利 因素 , 促进 了 研究者 、 管理者和社区 居民之间的相互交流 , 也为富营养化管理提供典型 范 例。 在研究课题的选择上也应采取集中的方式 , 以 将 科研力量汇聚到共同的研究方向上。 澳大利亚的国家 富营养化管理计划就挑选 了 6 个与澳大利亚的富营养 化问题密切相关的课题进行集中的计划研究。.5 2 研究的立 足点 不同地区 水体富营养 化的成因也可 能不同 , 只有对症下药 , 才能有效地 解决问题 , 因而 , 立足本土的 研究就显得特别重要 。 澳大利亚原来对富营养化问题 有所忽视 , 使得其本土关 于富营养化 问题的知识数据 库的 内容比较少 , 而对国外的知识和 管理经验依赖程 度高。 在实践过程中 , 他们认识到澳 大利亚独特的环 境特征下富营养化问题的独特性 , 展开了 生机勃勃的 本土富营养化的研究。 这些研究在营养物的迁移过程 和藻类的生态功能上 已有新发现 , 对制定 针对性的管 理政策有积极的意义 。.5 3 研究中的生态倾向水体富营养化治理的最终目标是恢复水体的生态 环境 , 使之成为一个稳定 和谐的生态系 统 , 其中 , 生 物多样性 是一个非常重要的评 价指标 。 因此 , 国外对富 营养化 的监 测与评估及治 理措施 中 , 生态 目的、 生物 指标占有越来越重要的位置 。 这一方面是富营养化 的研究推动所致 , 反过来 , 又 进一步促进了研究中的生态倾向。 欧盟的生物评估 、 瑞典 的生物监测都反映 了这一倾向。6 宣传教育与公众参与人 的思想与行为与水体富营养化的治理密切相关。 在水体富营养化的成 因中 , 人的行为因素占有更重要地 位。 因此 , 只有改变人的思想模式 , 培养环境友好的公 众意识 , 才能形成环境友好的行为模式 , 也才能从根本 上克服水体富营养化中的人为因素。 澳大利亚的实践表 明 , 对于分散磷源加强管理 , 与土地所有者采取自愿和 合作的形式要比单独制定规章并强迫人们执行的形式要有效得多 , 因此 , 民众的参与 、 教育和认知的提高成为 澳大利亚解决富营养化战略的一个重要组成部分。 在限 制高含磷量洗涤剂的过程中 , 澳大利亚还开展了城镇社 区运动号召民众减少含磷洗涤剂的使用 , 对降低污水中 和河流中的磷含量起到了很大的作用。 日本在琵琶湖富环境保护 2 03 . , 国国 际合作与交流 In t e r n a t .o n a 一e o o p e r a t . o n a n d o x e o a n g e营养化的治理过程 中 , 一个关键的转折点在于综合开发 政策向综合保护政策的转变 , 而这一政策转变也是在公 众的呼吁、 参与和促进中完成的。7 促进我国水体富营养化治理的政策建议在 总结 了各 国和 地区 在治理水体富营养化过程中 所积累的政策、 法律、 经济、 技术、 宣 教等方面 的经 验的基础上 , 本文提出 以下 促进我 国水体富营养化治 理的政策建议 。7 . 1 树立 长期 、 持续治理的指导思想鉴 于水体富营养化状 况的复杂性与艰 巨性 , 水体富营养化治理的指导思想必须具有战略性、 长期性和持 续性 。 各国的经验 表明 , 水体富营养化 的治理 不可急 于求成 , 特别是农业 面源的治理 、 水体生态的恢复等 , 决非短期内就可 以 奏效 , 只有实事求是地通 过全面 考察来确定水体污染治理的阶段性目标 , 拿出切实 可行的措施 , 水体富营养治理才可望取得成效 。7. 2 加强 治理的系 统性、 整体性 和配套性水 体富营养化治理应从生态系统整体、 从流域整 体着眼 , 保证治理的系统性、 整体性和配套性 , 才能保证治理的有 效性。 一方面 , 水生系统是复杂的多功 能的生态统丫体 , 其分析也应该是生态角 度的 、 整 体 性的。 另一方面 , 水体富营养化的治理是一项涉及多 部门 、 多行业 、 多层次和 跨地 区 的复杂 的系统工程 , 必须用全局的观点统筹考虑 , 综合管理 , 统一治理 。.7 3 健全和 完善法律防止富营养化趋 势发展 , 必 须以 防为主 , 采取综 合防治措施 , 因地制宜 , 要加强 管理 , 特别使要加强 水系环境监测力量 , 加大执法力度 , 建立起一整套行之有效 的管理体 系。 同时 , 完善有关富营养化 的法规 体系 , 以保证各项管理工作能够做到 有法可依。 在执 行法规 的过程中 , 要做到执法必严 、 违法必究 。.7 4 建立 有效 的经济调控 机制在水体富营养化 的治理 中应充分利用经济手段 , 特别是在城镇污水处理和农业面源污染防治领域 , 合 理制定和 调整水价 、 污水处理 费、 限制化肥和农药 的 过量使用等经济杠杆 的使用 可有效改变城镇 居民 和农 民的生产生活模式 , 也可体现 “ 污染者付费” 原则。7. 5 借鉴国外的适宜技 术在 治理技术的选择上 , 不 仅要借鉴削减外源和 消除 内源的技术 , 还须借鉴生态恢复的技术。 技术借鉴不能盲 目寻求最佳技术 , 而是应根据水体富营养化程度和 实际经济能力选择最适技术。 具体包括 : 推广清洁生产技术控制工业点源污染 、 城镇污水除磷 、 合成洗涤剂禁 磷和限磷、 非点源营养物质截流 、 发展生态农业控制农 村面源污染、 稀释、 底泥疏浚、 生物控制等等。7 6.积极开展本土研 究工作富营养化的形成与发展变化的机理非 常复杂 , 往 往是多种自然因 素与人为因素交互作用 的结果 , 因此 , 虽然我们 可 以在政策 、 技术 、 管理等方 面借鉴 国外 的 先进经验 , 但在 富营养化的成因研究领域 , 必须注重 本土研究工作。 本土研究工作应集中、 有组织 、 有重 点地进行 , 应成立专门机构 , 开展水质调查和专家咨询 , 把来自不 同专业领域的研究力量 组织在一 起 , 对一些典型 的富营养化水体进行多方位 、 多角度 的研究 探索 , 汇集成果 , 相互校验 , 以推进富营养化问题的 多学科和综合性研究。 水体富营养化的治理 , 目前急 需的是建立研究成果交流机制。7. 7 加强环境教 育与公众参与 社会对 于优雅环境 的向往是 环境问题 解决的基本条件 , 因此 , 在治理富营养化的过程中 , 应重视宣传 教育工作 , 提高公众环境意识 , 促进公众参与。 要 增 强全 民特别是要强化各级领导干部对水体富营养化危 害性的认识 , 以保证符合长远利益的经济与环境建设 政策的制定和顺利实施。 应利用各种 媒介宣传普及环 境保护知识 , 实行公众有奖举报制度 , 对超标排污等 违反环境法律法规的行为进行舆论监督。 可建立网络信 息系统 , 向流域的技术人员和农民提供富营养化信息 、 技术咨询和指导。参考文 献1 J .R ie h a r d D va i s ,e tal.hT e e x P e ri e n e e Ofu s i n g a d e e is i o ns u p -p ort s y s t e m ofrn u itre ntm a n a g em e n t i nA us t r ali a , W at er s eie cn ena d t e e h n o l o yg ,1 9 9 8 ,37 3( ) ,20 9 一2 162 T .H . D o n n e ily ,e t al .A lag l bl oo m s i ntheD iarn g 一 B awro nrVi e r,A u s t r a