興凱湖水質保護治理模式研究

孫盛輝，俞太建，趙曉龍

(1.密山市青年灌區水利水保總站和平分站，黑龍江密山158300;2.密山市富密灌區水利水保總站，黑龍江密山158303)

1 基本概況

1.1 概況

興凱湖位于黑龍江省東南部的密山市境內，距密山市區31 km，地理坐標為 E131°58＇30″～E133°07＇30″，N45°01＇00″～ N45°34＇30″。由大、小興凱湖組成，中間隔著一條10 m左右高的沙崗，兩湖以湖崗上的第一、二泄洪閘和新開流水道相通。小興凱湖東西長35km，南北最寬處5km，總面積170 km2，平均水深1.8 m，最深 3.5 m，蓄水量3×108m3。大興凱湖為中國—俄羅斯界湖，南北長130 km，東西寬80 km，總面積 4 380 km2，我國境內1 240 km2，平均水深3.5 m，最深10 m，總容量153×108m3。

興凱湖主要有兩大水系匯入，即穆棱河水系和興凱湖水系。穆棱河發源于長白山脈的穆棱縣，流經雞西市、雞東縣和密山市，經東地河進入東北泡子，通過百米閘流入小興凱湖，徑流量14.5億m3/a;直接流入小興凱湖的河流有5條，流入大興凱湖的河流有9條。

1.2 興凱湖水體水質

根據雞西市環境監測站對大、小興凱湖水質的監測，大興凱湖水質良好，基本未受污染。小興凱湖水質有輕度污染，在明水期局部水域短期內受水田除草劑等農業污染水質略有下降。

對興凱湖水體構成污染的主要原因:①汛期穆棱河流域及沿湖地區含有化肥、農藥的地表水匯入大、小興凱湖，對湖水造成一定程度的污染;②沿湖居民和旅游景點產生的污水未經處理，直接排入湖內，使近岸部分水域有機物、懸浮物濃度升高。

但是由于兩湖水體巨大，加之周邊濕地的凈化作用，湖區水質基本保持相對穩定。

2 保護治理模式的總體思路

根據國內湖泊治理保護實踐經驗和興凱湖流域來水、社會經濟、流域內工農業生產、水資源開發利用、河流特征等具體情況分析，興凱湖保護治理應以興凱湖流域水循環和伴生的水化學、水生態與水砂整體模式與調控為基本支撐。

從污染源產生入手，根據自然水循環和社會水循環中污染源的遷移轉化機理，結合防止污染物入湖的阻斷措施和水體的水利調度調控措施，形成以水循環為基礎的興凱湖保護治理的基本模式。即興凱湖保護治理以流域來水和人工水利調度控制兩個水循環系統為基礎，研究污染物的遷移轉化機理，系統考慮污染物的控制，入湖污染物的阻斷和水利調度控制系統，形成相關保障措施。

3 治理模式的運行

3.1 流域來水循環系統的水質保護治理

3.1.1 流域污染物控制

流域污染物控制主要包括3個方面的內容:

1)排污量預測。主要對點源污染物和面源污染物進行預測，點源污染物預測要重點考慮穆棱河沿岸的工業、城鎮生活污水排放和區域產業結構情況;面源污染物預測重點考慮穆棱河水系和興凱湖水系農業生產的化肥和農藥施用量、區域土地利用、土壤類型、人口分布和畜禽養殖的特點等。

2)確定水環境保護目標和環境容量。根據興凱湖供水、濕地、生態等功能需求，確定環境保護目標;通過構建興凱湖水體的水動力與水質模型，計算興凱湖在水環境保護目標下的環境容量。

3)興凱湖來水區域內的污染物防治。根據興凱湖來水兩個水系不同的水污染物特點，采取不同的防治措施。穆棱河水系的點污染，可以采取加大污水處理力度，限量排放、達標排放來降低對穆棱河的污染;穆棱河和興凱湖水系以農業生產的化肥、農藥為主的面污染物，可以采取控制農藥、化肥施用量，科學配置水土保持措施，欄蓄地表徑流，提高土壤和植物的凈化能力，減少殘留的化肥、農藥對水體的有機物污染;東北泡子、小興凱湖等水體內的污染物可以采取水生生物和植物分解吸收的方法，凈化水質。

3.1.2 入湖污染物的阻斷

興凱湖的水污染主要來自入湖河流挾帶的污染物和周邊的農業生產。

1)河流污染物的阻斷。穆棱河是興凱湖最大的河流污染源，枯水期局部河段水質為Ⅴ類。東北泡子是穆棱河進入小興凱湖前的承泄區(滯留區)，應充分利用東北泡子前置庫(穩定塘)形式的水域，增加水量的滯留時間，優化水生植物，發展水產養殖，沉淀、分解、吸收污染物質，凈化穆棱河入湖前的水質。其它直接排入大、小興凱湖的河流，可以在河流末端建設人工濕地，將河水放入人工濕地，利用人工濕地形成的穩定塘原理和技術，通過在塘中種植(或自然生長)水生植物和進行水產、水禽養殖，形成人工生態系統，在太陽能(日光輻射提供能量)作為初始能量的推動下，通過穩定塘中多條食物鏈的物質遷移、轉化和能量的逐級傳遞、轉化，將進入塘中污水的有機污染物進行降解和轉化，凈化后排入興凱湖。目前已完成興凱湖總排干人工濕地建設，通過2 a多的運行，凈化水質效果非常明顯。

2)面流污染物的阻斷。結合興凱湖自然保護區已劃定的核心區、緩沖區、實驗區劃定興凱湖的水質保護控制范圍，確定興凱湖的水域保護線、濕地(綠化)控制線和外圍控制線。

水域保護線以內的水域和灘地不得隨意侵占，不得減少水面面積;濕地控制線至湖崗1～2 km，全部退耕還濕或造林，建成水質凈化帶和防護帶，凈化坡面匯流形式通過小型溝渠直接進入大、小興凱湖的排水污染物，并將濕地、綠化、美化、景觀建設有機結合，達到改善興凱湖水環境，減少水土流失，降低污染物入湖的目的;外圍控制線至濕地控制線之間區域為減少人為活動對興凱湖水體的污染，保護興凱湖生態環境設置的緩沖帶。

2012年，我省啟動的興凱湖水質保護項目在距湖崗500 m以內已退耕還濕112 hm2，興凱湖近岸水域水質有明顯的改善。

3.2 人工水利調度控制的治理保護

人工水利調度控制對湖泊的水污染治理和湖泊保護有著重要的意義，也是湖泊保護的重要技術手段。興凱湖人工水利調度控制主要以調控、調度與大、小興凱湖相關聯的水體運動。東北泡子、小興凱湖和大興凱湖是3個相對獨立的串聯水體。穆棱河水先進入東北泡子，由百米閘泄入小興凱湖，經大、小興凱湖湖崗上的第一、第二泄洪閘和新開流泄入大興凱湖。

三個水體相互影響較大，科學調度控制3個水體的循環對興凱湖水污染防治保護有重要作用:

1)保持東北泡子蓄水量。東北泡子面積156.54 km2，最大容量1.6×108m3，屬沼澤性濕地，適宜沼澤型植被、水生性植被生長和水生動物生長。保持東北泡子蓄水量，充分利用東北泡子生物凈化功能和水體自凈功能凈化水體，將凈化后靠近小興凱湖的水質合格的水量放入小興凱湖。汛期超東北泡子容量的低污染水量可通過東北泡子東側的泄洪設施分洪。

2)控制小興凱湖的水體運動和換水周期。根據小興凱湖水體的納污能力和水資源開發利用量，調控進入水量和泄出水量水質標準，既要滿足農業生產水量需求，又要使水體在小興凱湖中得到凈化，再將凈化后符合向大興凱湖排放水質標準的水量排入大興凱湖。

4 結論

興凱湖水質保護治理應從流域來水循環系統和人工水利調度控制系統兩個方面進行，以控制岸上污染源，實施河流水質凈化為基礎，全面實行污水處理廠、截污工程、雨污分離、人工濕地等工程措施建設，湖濱防護帶、水生生物和低棲動物的養殖等生物措施建設，法律法規、管理制度等非工程措施建設，將對保護治理興凱湖水質，改善興凱湖地區的水環境和生態環境取得良好的效果。

［1］王浩，嚴登華，肖偉華.我國淡水湖泊保護治理模式探討［D］.上海:中國科學院上海冶金研究所，2000.

［2］黑龍江省林業設計研究院.黑龍江省興凱湖國家級自然保護區總體規劃［R］.哈爾濱:黑龍江省林業設計研究院，2008.

［3］劉玉勇，周緒申，侯炳江.鏡泊湖浮游植物多樣性現狀分析［J］. 黑龍江大學工程學報，2012，02(03):20-24.