国家十一五重点流域水污染防治战略规划

实施太湖流域综合治理与管理 改善流域水环境叶建春（水利部太湖流域管理局）摘 要：太湖流域河湖水体污染和水环境恶化导致水源地水质问题十分突出。太湖蓝藻暴发导致周边城市供水危机。本文在分析太湖蓝藻暴发成因的基础上，提出改善流域水环境的根本措施是实施流域综合治理和管理。关键词：太湖 富营养化 综合治理 流域管理摘 要：太湖流域河湖水体污染和水环境恶化导致水源地水质问题十分突出。太湖蓝藻暴发导致周边城市供水危机。本文在分析太湖蓝藻暴发成因的基础上，提出改善流域水环境的根本措施是实施流域综合治理和管理。关键词：太湖 富营养化 综合治理 流域管理太湖流域地处长江三角洲核心区域，流域面积3.69万km2，行政区划分属江苏、浙江、上海二省一市，是我国经济最为发达的地区之一。经济快速发展的背后，流域社会却面临严重的水污染。2005年，在流域内2700 km评价河长中，全年期水质劣于类的河长占89.3%，劣于类的达61.3%；流域86个一级水功能区整体达标率仅为18.6%，86.8%的太湖水体处于富营养化水平。流域河湖水体污染和水环境恶化导致水源地水质问题十分突出。2005年参评的47个地表饮用水水源地中，水质劣于类的共16个，占34%。从地区分布来看，无锡市、嘉兴市、上海市等城市水源地水质问题较为突出。无锡市由于梅梁湖水源地水质较差，夏季常受蓝藻暴发影响；嘉兴市因河网水污染严重，使得嘉兴境内已很难找到符合水质要求的饮用水水源地，目前水源地原水水质全部不合格，需从区外另辟新的饮用水水源地；上海市黄浦江上游集中式水源地常受支流和下游污水回荡影响，水质状况不容乐观。1 2007年初夏太湖蓝藻暴发引发无锡供水危机1.1 无锡市城市供水危机2007年4月底，太湖西北部湖湾梅梁湖等出现蓝藻大规模暴发。根据水利部太湖流域管理局对小湾里水厂、锡东水厂、贡湖水厂水源地（见图1）的监测，5月6日梅梁湖小湾里水厂水源地叶绿素a含量达到259g/L，位于贡湖湾和梅梁湖交界的贡湖水厂达到139g/L，贡湖湾锡东水厂水源地达到53g/L，叶绿素a在太湖西北部湖湾全部超过40g/L的蓝藻暴发界定值。到5月中旬，太湖梅梁湖等湖湾的蓝藻进一步聚集，蓝藻分布的范围和程度均在扩大和加重。5月16日太湖梅梁湖犊山口水质变黑，漫延并波及小湾里水厂，致使小湾里水厂于22日停止供水，现场监测发现，小湾里水厂水源地附近蓝藻大量死亡，水质发黑发臭，并逐步向梅梁湖湾口蔓延；28日据无锡市报告，贡湖水厂水源恶臭、水质发黑，氨氮指标上升到5 mg/L，溶解氧下降到近0 mg/L；导致无锡市居民自来水臭味严重，由此引发无锡市饮用水源地供水危机。31日贡湖水厂水源地监测数据表明，氨氮浓度仍高达6.55 mg/L，溶解氧为0.33 mg/L。沙渚水质自动监测站望虞河口水质自动监测实验站图1 太湖北部湖区水厂位置图图2 太湖沙渚水质自动站5月10日6月10日主要指标变化图1.2 无锡供水危机中流域机构采取的应对措施1、深入现场、及时应对5月31日，太湖局立即启动流域片重要饮用水水源地突发性水污染事件应急预案，并进入一级响应状态。相关部门按照职责和会商意见做好工作，24小时值班，对水厂水源地监测频次加密到每1小时1次。并派员多次深入现场调度、巡查和指挥，进一步加强对流域水雨情和水量水质情况的掌握。2、沟通协调、多方联动6月1日上午，水利部部长陈雷专程到太湖流域管理局召开引江济太应急调度会商会，对做好应对无锡供水危机作出了明确要求和具体部署。5月31日，太湖局参加江苏省省委李源潮书记主持的无锡市太湖水源地水体污染情况现场办公会。太湖局多次组织召开引江济太协调会，积极与江苏省水利厅、环保厅及地方政府就当前应急调水工作进行沟通会商，并督促江苏省做好相关调水工程的控制运用工作；与气象部门加强联系和会商，及时掌握流域气象变化信息；组织有关单位对望虞河沿线、环太湖口门等进行每天两次的巡查，并加强入河排污口督查。3、强化监测、精细调度5月6日始，我局组织有关单位对望虞河两岸、环太湖主要口门进行了水量水质同步监测，加强太湖水体水质监测，并及时启用望虞河常熟枢纽、望亭立交、太湖贡湖湾水质自动监测站。5月31日，我局按照水利部文件的要求，进一步加强以无锡市供水水源地为重点的太湖水质应急监测工作，对水源地进行实时监测和分析预测，每日及时上报。根据引水沿线和周边地区水位、水量及水质的监测结果，太湖局适时调整调度方案，确保长江好水入湖，常熟枢纽全力开机引水，引水流量从160m3/s增加到240m3/s，望亭水利枢纽入湖流量从100 m3/s增加到200 m3/s。与此同时，协调相关省市水利部门及时采取精细调度措施，关闭望虞河东岸引水口门，严格控制环湖口门运行，适时减少太浦闸泄量至15 m3/s，并及时启用梅梁湖泵站。 截止8月31日，通过望虞河常熟枢纽，抽引长江水18亿立方米入太湖流域，由望虞河直接入太湖11亿立方米，相当于整个太湖现有蓄水量的1/5，引江入湖水质一直稳定在III类水标准；其余7亿立方米补充补充望虞河两岸地区河网水系；同时通过梅梁湖泵站抽引梅梁湖水3.36亿立方米进入大运河，相当于梅梁湖的现有库容。1.3 应对措施采取后的水质改善效果1、调水引流加快了太湖水体流动自引江济太应急调水以来，太湖水位总体呈上涨趋势。5月6日至8月31日，太湖水位维持在3.003.40 m之间，水位较为适宜。引江济太的实施，再加以梅梁湖泵站的引流作用，加快了贡湖和梅梁湖等水域的水体流动。由于实施引江济太调水，2007年5-8月总入湖水量增加到38.6亿立方米，总出湖水量23.4亿立方米，净增蓄水量15.2亿立方米，比2006年同期增加调蓄水量10.4亿立方米，相当于提高太湖水位0.5米，不仅大大促进了水体交换，而且提高了太湖的环境容量，抑制了蓝藻生长。2、入湖清水改善了水源地水质根据监测，调水期间望虞河入太湖水质基本保持在-类，太湖贡湖湾水质始终保持良好。无锡锡东水厂和苏州金墅湾水厂距望虞河入湖口较近（分别为2 km和6 km），直接受到引江济太入湖清水的影响，其水源地水质良好稳定，明显好于距望虞河入湖口20 km的贡湖水厂水源地水质（见图3），贡湖水厂水源地水质又好于位于梅梁湖湾的小湾里水厂水源地水质。图3 主要水源地水质指标变化图监测数据表明，本次水质恶化过程始于梅梁湖犊山口，蔓延至梅梁湖湾小湾里水厂，最终影响到梅梁湖与贡湖交界处的贡湖水厂水源地，引发无锡供水危机。而引江济太水质改善的路径正好与水质恶化路径相反，长江清水使贡湖湾锡东水厂和苏州金墅湾水厂水源地水质首先得到改善，然后使贡湖水厂水源地水质得到改善。结合梅梁湖泵站的启用，小湾里水厂水质也得到一定改善。因此，引江济太是缓解本次无锡市水源地供水危机的一项有效措施。2 太湖蓝藻暴发及富营养化问题分析太湖的蓝藻暴发与水体的富营养化密切相关。在1990年67月、1994年7月曾有过太湖蓝藻大规模暴发的记录，主要区域为太湖西北部湖区。21世纪以来，太湖西北部湖区年年暴发蓝藻水华。据监测，20002005年期间太湖整体均属于富营养水平，太湖高锰酸盐指数全湖平均浓度为5.05mg/l，总磷平均浓度为0.078mg/l，总氮平均浓度为2.48mg/l。2005年仅东太湖和南部沿岸区为中营养水平，占太湖水面86.8%的其它湖区均为富营养水平，其中梅梁湖等北部湖湾富营养化程度十分严重。2007年太湖蓝藻暴发的重灾区梅梁湖，其水质污染是太湖最严重的区域之一，尤其是蓝藻生长需要的总磷、总氮浓度（“十五”以来平均浓度总磷0.1mg/l，总氮4mg/l）已远超过国际公认的富营养化标准（总磷0.02mg/l，总氮0.2mg/l），已完全具备蓝藻暴发的营养条件,一旦其它利于蓝藻生长的条件具备,蓝藻必然暴发。我们认为造成太湖富营养化的主要因素有：2.1 水体污染严重，污染物经河网入湖随着经济社会的快速发展，太湖流域工业、生活点源废污水已从1987年的36亿吨增加到2005年的60亿吨，其中化学需氧量（COD）达116万吨，氨氮（NH3-N）达10万吨/年。太湖流域COD入河量为84.8万吨/年 ，NH3-N入河量6.27万吨/年，已远超过流域水域纳污能力（COD 54万吨/年，NH3-N 3.7万吨/年）。而目前太湖流域城镇污水处理率尚低于50%，加之部分处理污水没有达标排放，污水处理能力明显不足。农业中的蔬菜、花卉等高经济作物种植面积大幅增加，有机肥用量减少，化肥、农药和除草剂过量施用，淹灌、漫灌等不合理灌溉方式加剧了肥水流失。90年代后，流域内规模养殖业迅速发展，这些畜禽饲养场依河傍湖而建，畜禽粪便和废水直接排放入水体。这些污染物通过各种渠道进入河网，最终进入太湖，给太湖水体造成污染。19982006年入湖河流年均进入太湖的污染物：COD 18.7万吨，TP 1600吨，TN 3.93万吨，而太湖湖体水功能区COD、TP、TN的纳污能力分别为11.3万吨/年、514吨/年、0.85万吨/年，入湖污染物量也已远超过太湖纳污能力。2.2 局部湖区底泥污染严重，围网养殖加剧湖体氮磷污染近五年经太湖局对太湖底泥的系统调查研究表明，太湖底泥已经受到一定的氮磷污染，其中竺山湖、梅梁湖、贡湖和东太湖等湖区及入湖河口污染较为严重，其底泥中有机质、总磷和总氮最大值约为全湖平均值的78倍。在夏季高温或水质改善的条件下，底泥污染严重的北部湖区将出现较明显的氮磷内源释放，为蓝藻生长提供营养物质。据测算，太湖底泥中氮的内源贡献量约占全湖氮总负荷量的22.5%，磷的贡献量约占全湖总负荷量的25.1%。此外，湖泊内大量发展围网养殖，仅东太湖围网养殖面积就超过十万亩，各种鱼蟹饵料大量投放水体，过剩饵料直接进入湖体污染水质和底质，加速了湖泊富营养化的进程。围湖造田（养殖）、超规模水产养殖等引发湖泊萎缩、水质恶化、湿地退化等一系列生态问题。上世纪九十年代以来，由于水污染等人为因素，梅梁湖、竺山湖等湖区已很难见到成片的水生高等植物，梅梁湖等湖区已成为蓝藻暴发的重灾区。2.3 水体置换周期长，易进入富营养化状态太湖作为一个典型的平原浅水型湖泊，正常水位下容积44.3亿m3，水体交换速度较慢，吞吐流作用不明显，换水周期达309天。与国内一些湖泊比较（见表1），太湖湖水换水周期相对较长，水体较易进入富营养化状态。表1 湖泊换水周期比较表湖泊太湖洞庭湖鄱阳湖洪泽湖巢湖滇池换水周期309天20天57天35天168天2.5年太湖西部梅梁湖等湖湾地区，水体较为封闭，与大太湖的水体交换性差，水流缓慢，换水周期更长。历史上梅梁湖与竺山湖是相通的，上世纪70年代马山圩的围垦建设，使梅梁湖与竺山湖湖面不直接相连，湖区水体流动更为不畅，为蓝藻生长提供了稳定的生长环境。2.4 流域水资源管理体制不顺，综合管理相对薄弱目前流域水资源管理体制不顺，水资源的开发、利用和保护难以实施有效管理和协调，水法确定的流域管理和行政区域管理相结合的水资源管理体制还有待完善。主要表现在：流域管理与行政区域管理之间的事权不够清晰；流域与区域之间、区域与区域之间、部门和部门之间缺乏统一的协商平台和协调机制；水资源保护措施难以落实；流域机构缺乏有效的管理手段，依法行政的管理职责难以到位；规范太湖综合管理的法规尚未健全，这些都不利于对太湖水资源的有效保护。3 实施太湖流域综合治理和管理的对策6月30日，温家宝总理在无锡召开的太湖、巢湖、滇池（三湖）治理工作座谈会上指出，把三湖治理好是中国环境建设带有标志性的工程，太湖的水污染整治目标是力争用5年时间使湖体富营养化加重趋势得到遏制，水质有所改善；再用1020年时间，逐步恢复太湖地区山清水秀的自然风貌，努力形成流域生态良性循环、人与自然和谐相处的宜居环境。可以看出，太湖蓝藻暴发和富营养化综合治理的时间紧、任务重，首先需要采取各种控源截污措施从源头严格控制进入太湖水体的氮磷等营养物质量，尤其是磷的污染负荷；再进一步新辟引江入湖通道，扩大引江济太调水规模，搞活水流，提高湖水的置换速度，改善水质；同时要抓紧流域饮用水水源地布局调整，开展太湖污染底泥疏浚和水体生态修复等工程，减少内源污染，提高水体自净能力；另外，还要进一步健全流域管理与区域管理相协调的水资源管理体制和机制，加强对太湖水资源的保护。具体对策建议如下：3.1 实施污染物总量控制，加大污染治理力度根据国家“十一五”发展规划，流域各省市“十一五”期间COD排放总量要求在2005年的基础上减少15%。与现状调查的污染物排放量相比，根据太湖流域限制排污总量意见，要实现水功能区全面达标，流域CODCr排放量削减率为49%；NH3-N排放量削减率为51%，总体削减任务十分艰巨。温家宝总理在三湖治理工作座谈会上指出，“在三湖地区要制定比国家标准更严格的环保标准，特别要加强对氮磷排放的控制”。建议各省（市）以水域纳污能力为依据，按照流域限制排污总量意见的要求，制订更加严格的污废水排放标准，实施污染物总量控制。各省市应进一步加强污染源治理，提高城镇污水处理率，并加强对污水的脱磷脱氮处理。3.2 推进流域综合治理工程建设，提高水资源调控能力经水利部审查后的太湖流域防洪规划在防御100年一遇洪水设计标准的基础上，结合水资源利用、水资源保护、航运等需求，提出了太湖流域二轮治理骨干工程，主要包括：环湖大堤后续工程、望虞河后续工程、太浦河后续工程、新孟河延伸拓浚工程、扩大杭嘉湖南排工程、新沟河延伸拓浚工程、东太湖疏浚整治工程、吴淞江行洪工程、东西苕溪防洪后续工程、大泖港及金汇港河道治理工程。其中望虞河后续工程可扩大流域外排洪水能力和引江能力，增加入太湖水资源量，改善入湖水质，加快水体置换速度；新孟河和新沟河延伸拓浚工程可为流域新辟引江通道，可引长江水入太湖，增加流域水资源量，又可外排区域洪涝水；太浦河后续工程可增加流域洪水下泄能力，改善流域下游地区供水条件；东太湖综合整治工程可提高流域防洪、供水能力，恢复东太湖综合功能。针对太湖目前的实际情况，尤其是太湖富营养化的状况，在强化水污染防治的同时，要加快建设能改善太湖和河网水环境的水利工程，近期应重点实施以扩大引江济太能力、加快太湖流域水循环、改善水源地供水条件的工程，包括新孟河延伸拓浚工程、新沟河延伸拓浚工程、望虞河后续工程（含走马塘延伸拓浚工程）、环湖溇港综合整治工程、太浦河水源地供水安全工程、东太湖综合整治工程等。3.3 实施引江济太，提高流域水资源和水环境的承载能力曾培炎副总理在6月11日的太湖水污染防治座谈会上指出，“水利部门针对今年太湖蓝藻灾害严重的情况，5月初实施引江济太调水，充分发挥作用，取得好的效果。要继续搞好引江济太调水工作，增加入湖水量，做好引流工作，增加水体自净能力”。太湖局将认真总结近年来引江济太调水工作中的经验，建立和强化流域与区域协作联动机制，加快流域与区域供水保障体系的整合，不断提高流域水资源调控能力。以流域调度与区域调度相结合、区域调度服从流域调度为原则，加强流域水资源统一调度，修改完善引江济太水资源调度方案，建立符合流域实际的引江济太长效运行机制，推进引江济太常态运行。3.4 加快流域饮用水水源地布局调整根据流域饮用水水源地安全保障规划及各省市城镇规划供水格局，流域饮用水水源地总体布局是，逐步将饮用水水源调整到水量充分、水质相对较好的长江、钱塘江、太湖、太浦河黄浦江上游、山区水库。江苏省镇江、常州市要在现有水源地基础上扩大供水规模；无锡市新辟长江水源地和油车水库水源地；苏州市增加太湖水源地供水规模和太浦河水源地。浙江省杭州市基本保持以钱塘江和苕溪为水源地的供水格局，并扩大供水规模；嘉兴市调整现状水源地格局，新辟太湖胡溇水源地和太浦河水源地；湖州市新辟老虎潭水库、合溪水库水源地。上海市新建长江青草沙水源地、长江引水三期工程，论证实施太浦河水源水库工程。城市备用水源、应急水源建设。地下水非超采区新建的地下水源地、超采区的保留井及封而未填的深井、将需要关停的地表水水源地可作为备用水源也是饮用水源地建设的内容。近期应抓紧实施无锡、嘉兴和上海等存在水源水质问题的新水源地供水工程，包括无锡市长江第二水源建设工程（供水规模为80万m3/d），嘉兴市太湖、太浦河取水工程（分为东、西两片，东片为太浦河取水工程，取水点为太浦河丁栅段，规模为65万m3/d；西片为太湖取水工程，取水点设在湖州市胡溇附近，供水规模为146万m3/d），上海市长江青草沙第二水源工程（青草沙水库库区面积70 km2，设计有效库容4.35亿m3，供水规模为719万m3/d，该工程上海市已启动实施）。3.5 加强流域水资源保护及水生态修复目前，太湖流域苏、浙、沪两省一市政府已批复各省市水功能区划，建议严格加强水功能区划管理，严格执行入河排污口设置同意制度，制定颁布水功能区管理实施细则，加强水功能区监测，加强对超标排放企业的监督。针对太湖流域农业面源污染问题突出、太湖围网养殖面积严重超过国家批准的范围，应加强农村居民污水、农业化肥污染、畜禽养殖污染治理工作，抓紧实施退渔还湖规划。抓紧编制太湖流域水生态修复规划，实施太湖及入湖河道水生态修复试验工程，比选合理可行的技术手段、方法，因地制宜地实施修复和保护；开展太湖污染底泥生态疏浚，抓紧开展梅梁湖、贡湖及重点入湖河口局部区域底泥生态疏浚试验工程，并进一步组织底泥疏浚工程的全面实施。3.6 加强湖泊治理的科技攻关工作开展湖泊富营养化与蓝藻治理，需运用先进的工程、信息、管理决策等技术，整合社会资源，强化科技攻关。近期需要开展以下三方面工作：1、组织开展“太湖蓝藻预警预报系统”研制研究建立“太湖水环境分析模型”，开展对太湖蓝藻个体生长、繁殖、死亡各因素的微观机理开展研究，并结合气象生态学、遥感等技术手段研发太湖蓝藻预警预报系统，预报蓝藻暴发的时间及区域，以便提前通过水利工程调控改变湖泊水文要素等进行预防，减轻因蓝藻暴发所造成的损失和带来的危害。2、组织开展“太湖富营养化发展及影响因子研究”收集和分析太湖进出湖河道和湖体的水文气象条件和水质、水生态的历史和现状数据，对太湖蓝藻爆发期间的蓝藻数量、种类的时间、空间分布进行跟踪调查监测，评价太湖富营养化发展的过程和趋势，研究分析富营养化的主要影响因素，为太湖综合治理工作服务。3、加强“太湖流域河网水体有序流动的调控对策研究”利用流域水利工程，通过优化工程调度，促进河网水体有序流动，加快湖泊水体置换速度，提高水体自净能力。同时研究清污分流的流域引排水格局，减少污水对水源地及骨干输水河道的影响。3.7 建立流域管理与区域管理的协调机制，加快立法进度，加强对流域水资源的统一管理为促进流域治理与水资源管理、保护，亟需在太湖流域构筑更高层次的协商平台，建立权威、高效、民主的流域管理与区域管理相结合的协调机制。建议成立由水利部等中央部委、太湖流域各省市政府及有关部门和用水户代表参