湖泊绿色流域防治行动与制度创新研究

湖泊绿色流域防治行动与制度创新研究

湖泊作为重要的国土资源，其生态健康和安全是中国社会经济发展的重要保障。目前，中国有5000公里的湖泊已经完全建成。经过“五个阶段”的处理，主要湖泊（如太湖、云南湖泊、巢湖等）的富营养化程度有所增加，但总体情况仍然严峻。例如，2009年，太湖水质一般低于五级，低于（tn），处于中度和富裕营养水平。巢湖水质一般低于五级，低于微养水平。云南池塘的水质一般低于五级，整个湖泊的富营养化程度很高。红泽湖水质一般低于五级，tn（异常）严重，轻度富营养化。随着天鹅湖和洞庭湖湿地面积的减少，生态环境质量下降。根据目前湖泊污染的发展速度，我国湖泊的富营养化程度也将同步增加，建设规模14万人，拥有丰富的瓜氨酸和高氮h3-n等突出问题。因此，在“五一”期间，中国湖泊的富营养化管理任务仍然艰巨，需要采取重要的管理措施。该文针对我国湖泊富营养化现状及特点,从流域出发,在近20多年来我国湖泊保护与治理实践的基础上,从湖泊生态安全保障的理念与系统控制论思想出发,将湖泊水污染防治与全流域的社会经济发展、流域生态系统建设及人们文明生产生活行为融为一体,明确提出了系统控制论思想;结合云南洱海的水污染治理工作实践,提出以“湖泊绿色流域建设”和“六大体系构建”为主要内容的湖泊富营养化防治的系统思路.1湖泊绿色流域的概念“湖泊绿色流域建设”的概念与内涵见图1.湖泊的水污染与富营养化状态,实际上是其流域整体污染水平的一种客观反映,流域社会经济发展状况、环境的污染程度与生态水平直接影响到湖泊的水质与富营养化状态及趋势.因此在湖泊治理中,必须从整个流域经济、社会和环境的关系出发,建设一个与湖泊水环境保护目标相匹配,社会、经济、环境和谐发展的绿色流域,这是湖泊环境保护与水污染防治的关键之所在.建设湖泊绿色流域,就是要协调好流域社会经济发展与湖泊保护之间的关系,使流域社会经济发展模式与湖泊的水环境保护目标相适应,使流域污染物的入湖量与湖泊水环境承载力相适应,在实现流域经济可持续发展的同时让湖泊休养生息.湖泊绿色流域的建设,要立足于流域层面,开展统筹规划和治理.流域产业政策与结构调整控污减排是“湖泊绿色流域建设”的基础,主要思路是对流域各产业布局进行优化调整,形成流域低污染、循环发展的生态经济模式,从源头上减少污染物排放量.污染源控制和治理是“湖泊绿色流域建设”的重要内容,在结构调整减排的基础上,开展农村生活污染治理、农田面源污染控制、农村畜禽养殖污染控制、水土流失污染控制等工程.流域系统管理与生态文明建设是“湖泊绿色流域建设”的重要保障,主要包括流域监管体系的建设、宣传教育能力建设、生态文明道德文化与观念建设等内容.2湖泊绿色流域的治理思路和目标湖泊绿色流域的建设,应立足于流域层面,通过“污染源系统控制—清水产流机制修复—湖泊水体生境修复—流域系统管理与生态文明建设”的思路开展治理工作.基于抚仙湖、星云湖、杞麓湖和洱海等湖泊的治理经验,通过梳理和凝练,笔者提出湖泊绿色流域的建设应围绕六大体系(见图2)的构建来开展:(1)社会经济布局及产业结构调整控污减排体系;(2)污染源工程治理与控制体系;(3)低污染水处理与净化体系;(4)入湖河流污染治理与清水产流机制修复体系;(5)湖泊水体生境改善体系;(6)系统管理与生态文明建设体系.2.1流域产业结构调整减排通过优化社会经济发展模式,尤其是调整产业结构的布局,从源头上调整各类污染源分布和组成,从流域角度实现整个流域污染物排放总量削减.产业结构的调整减排是发展流域生态经济、促进社会经济可持续发展、建设湖泊绿色流域的重要基础.产业结构调整减排应以湖泊水质保护目标和水环境承载力为依据进行.2.2污染源治理在流域产业结构调整的基础上,针对流域污染源实施经济可行的工程措施,对湖泊流域重点污染源,包括乡镇与村落的生活污染、农田面源污染、畜禽养殖污染、旅游宾馆饭店污染和工业点源污染等进行治理,形成涵盖重点区域、互相衔接的工程控源系统体系,使流域污染源达标排放或根据总量目标实现有效削减.这是减少流域污染物排放量,降低污染物入湖负荷极为重要、最直接且见效最快的措施和手段.2.3低污染水处理与净化体系建设经流域污染源工程治理后达标排放的尾水,其水质虽符合国家有关标准,但其污染负荷仍可能高于湖泊流域的水质要求,属于低污染水.低污染水如果不能得到有效净化,将对流域水环境造成影响,湖泊水质保护目标就无法实现.因此,应在污染源工程治理达标排放的基础上,通过建设湿地、塘坝和生态河道等,形成互相关联、共同作用、逐级削减的低污染水处理与净化体系.2.4提供充足的清水量清水产流机制是湖泊流域清水量平衡和污染物平衡相互作用的庞大体系,是由清水产流区、清水养护区及湖滨带与缓冲带区这3个区域组成的有机整体.其中清水产流区是清水产生的源头,为流域提供充足的清水量;清水养护区是流域污染物净化的重点区域和重要的清水输送通道,其山前平原的多塘、湿地等可拦截净化低污染水,保证清水入湖;湖滨带与缓冲区是净化地表漫流的低污染水、保障清水入湖的重要生态屏障.入湖河流是清水的主要输送通道,清水产流机制主要以入湖河流小流域为主体进行运作,围绕入湖河流实施3个区域清水产流机制修复,构建系统的保障体系,维持机制的健康运行,对保证入湖河流水体的优良水质、保护湖泊良好的生态系统与水质健康至关重要.2.5水体生境改善与水生态系统恢复在流域陆域一系列水污染治理与生态修复工程措施实施的同时,针对湖泊水体中泥源性与藻源性内负荷积累、水生植被退化、水生态系统稳定性下降的特征,通过实施泥源与藻源“内负荷”去除、水生态系统的修复、湖泊生态养鱼等工程措施,促进水体生境改善与水生态系统的恢复.水体生境改善与水生态系统的修复有利于增加湖泊自净能力,对于减少湖泊内源污染、促进水体中污染物去除及加快湖泊水质改善起到重要作用.2.6流域生态环境的高效能流域管理与生态文明建设是一项系统工程,是由相关政策法律完善、机构组织建设、公众意识提高、智能监控监测等多方面组成的有机整体,涉及到流域生态环境的各个方面,是“湖泊绿色流域建设”的重要组成部分.通过全流域环境在线监测、监控与信息管理、生态环境研究基地与环境教育基地和环境执法体系等的建设,形成工程措施与非工程措施双管齐下的协同效应,有效保障水环境治理工程措施的顺利进行和流域水环境的改善,构建绿色、生态、文明的湖泊流域.3用“社会绿色流域建设”和六大体系来构建沿海地区水污染防治的体系染防治中的应用以“湖泊绿色流域建设”为主要内容的湖泊富营养化防治的系统思路是在长期以来湖泊治理经验积累的基础上提炼和总结出来的.笔者在洱海水污染防治中长期规划工作中,针对洱海的营养阶段特征与湖泊流域问题,将“湖泊绿色流域建设”和六大体系构建的思路贯穿于其中.以“湖泊绿色流域建设”为基础和核心,以“让湖泊休养生息”为指导思想,融入“生态文明”的理念,构建了洱海流域水污染防治的六大体系,为洱海水污染防治提供了坚实的基础.3.1实验设计与治理定洱海水体营养盐含量处于中等水平,水质优良;初级生产力以藻类、低等植物和维管束类高等水生植物为主;水生态系统退化,“草藻”共生,自净能力降低.洱海的治理应当在现场调查研究与历史演变分析的基础上,对湖泊的流域特征、污染源强度与排放规律、水化学变化与生态系统的演替等进行全面剖析.形成一套独立的防治思路、理念与技术,不能生搬硬套其他湖泊的治理方式,否则治理效果会适得其反.研究组通过调查与分析,对洱海水污染防治定位为“富营养化初期湖泊”的治理.3.2符合区域特点的发展规划从流域治理的高度综合考虑,针对洱海“富营养化初期湖泊”的特征,经过20a的治理,完成绿色流域及其六大体系的建设,主要入湖河流水质均达到地方规划要求(Ⅲ类),形成保障Ⅱ类水质湖泊的绿色流域,确保洱海水质稳定保持在Ⅱ类水质状态与健康水生态系统.针对洱海自然环境特征和目前所面临的主要环境问题,对洱海流域水污染防治与水体富营养化控制开展整体规划,分期、分区实施综合防治.其技术路线见图3.3.3化融合,构建结构体系洱海水污染防治,在以“让湖泊休养生息”和“湖泊绿色流域建设”的思想与理念指导下,本着“以防为主、防治结合、截流减负、生态修复、管理辅助”的思想和原则,坚持以“产业结构调整控污减排为基础、以污染源工程治理与控制为主要手段、以清水产流机制修复和水体生境改善为重要保障,以流域强化管理和生态文明构建为辅助手段”为治理的主导思路,构建洱海绿色流域建设的六大体系(见图4).3.4这六个系统的主要内容3.4.1产业结构调整在洱海湖泊水环境承载力计算和区域分配的基础上,以主要污染物的排放量与入湖总量分配为核心,开展洱海流域产业结构调整控污减排体系建设.主要内容包括流域农业产业宏观调整、流域工业产业宏观调整和流域旅游业产业宏观调整.3.4.2污染源治理农业与农村面源是洱海流域的主要污染源,在流域产业结构调整的基础上,对洱海重点污染源进行治理,使其达标排放.主要包括城镇和农村生活污染(两污)控制工程、农田面源污染控制工程、畜禽养殖污染治理及粪便资源化工程、旅游宾馆饭店污染控制工程、水土流失防治与生态修复工程和乡镇企业废水处理与控制工程等内容.3.4.3低污染水净化与处理体系规划污染源处理达标排放后的低污染水是当前洱海入湖河流与湖泊水体污染防治的难点与瓶颈,针对洱海流域低污染水的分布和水量,从全流域的高度进行流域低污染水净化与处理体系规划.主要包括茈碧湖与东湖和西湖湿地修复、塘坝保护与生态修复、沿河低污染水处理系统布局与规划、城镇及其他集中污水处理厂低污染水处理系统与布局.3.4.4地表径流生态修复方案在洱海绿色流域建设的基础上,通过陆地生态系统恢复→流域内塘坝与自然湿地净化作用发挥→入湖河流污染控制与水质改善→缓冲带自然体系构建,使流域内产生的地表径流依次经过这4个层面的净化,实现地表径流“清水”入湖.主要包括北部“三江”水污染控制与清水产流机制修复方案、南部入湖河流(波罗江)水污染控制与清水产流机制修复方案、西部苍山十八溪水污染控制与清水产流机制修复方案及缓冲带生态构建方案.3.4.5水体生境与生态恢复方案在绿色流域建设和流域清水产流机制修复的基础上,针对洱海水生态结构和功能退化特征,开展湖泊水体生境修复改善,使湖泊生态系统逐渐恢复.主要包括洱海湖滨带生态系统修复与完善方案、污染底泥疏浚与处理处置及资源化方案、引水入洱及周边水资源优化配置方案、湖泊渔业资源管理与水生态系统保育方案和湖泊蓝藻水华暴发应急方案等内容.3.4.6水污染防治方案在洱海全流域实施生态环境管理,构建生态文明,全面保障水污染防治各项措施顺利实施和湖泊水质有效改善.包括洱海流域生态环境管理方案、流域生态文明建设方案和饮用水水源保障应急方案等内容.4水体富营养化防治的系统思路多基于其复a.我国湖泊水污染防治和富营养化治理的任务依然严峻,应立足于流域层面进行统筹规划和治理,建设与湖泊水环境保护目标相适应的