新形勢下對太湖流域水環境治理的思考

謝　飛 ,吳俊鋒,任曉鳴

(1.江蘇省環境科學研究院,江蘇 南京　210036; 2.江蘇省環境工程重點實驗室,江蘇 南京　210036)

新形勢下對太湖流域水環境治理的思考

謝飛1,2,吳俊鋒1,2,任曉鳴1,2

(1.江蘇省環境科學研究院,江蘇 南京210036; 2.江蘇省環境工程重點實驗室,江蘇 南京210036)

摘要：針對太湖流域目前面臨的湖體水質持續改善壓力增大、水生態系統脆弱等問題,2012—2013年對太湖流域87個點位豐、平、枯水期進行生態調查。結果表明:底棲生物53%的點位、浮游植物65%的點位和浮游動物35%的點位Shannon-Wiener指數評價等級為貧乏;其次是面源污染日益突出,面源對太湖的污染貢獻中COD、NH3-N、TP、TN分別占到總量的53%、46%、68%和45%;再次是工程缺乏長效運行管理機制,出現“重工程建設、輕運行管理”的現象。提出治理措施:①建立水生態功能分區,恢復生態系統完整性;②加大面源及農村黑臭河道治理力度;③制定嚴格的污染物排放標準;④提高治理工程運行管理水平。

關鍵詞：太湖流域;水環境治理;生態調查

太湖流域地跨蘇、浙、滬兩省一市,是長江三角洲的核心區域,總面積達36 900 km2,歷來是我國工農業生產最發達、人口密度最大和人均收入增長幅度最快的地區之一[1],流域人口約占全國的4.3%,GDP占全國的10.8%,人均GDP為全國平均水平的2.5倍,地理位置見圖1。

圖1　太湖流域地理位置

自2007年5月太湖藍藻污染事件暴發以來,黨中央、國務院高度重視，社會各界廣泛關注,太湖流域水環境質量問題被擺在了尤為突出的位置。國務院批復并實施了《太湖流域水環境綜合治理總體方案》,為太湖流域水環境質量的改善打下了堅實的基礎,經過近6年“鐵腕治污”,太湖流域水質得到逐步改善。但隨著十八大“生態文明建設”的提出,建設“環境美”已成為時代強音。在這種新的形勢下,太湖流域水環境質量改善不應停留在水質的改善,而是全方位的水生態建設,“碧波蕩漾、魚蝦成群”才是太湖流域建設“環境美”的內在要求。筆者梳理近年來太湖治理成果,發現太湖流域工業點源得到控制，產業結構調整取得突破，大量治理工程投入建設,但是水生態系統退化、生物多樣性減少問題依然嚴峻。另外太湖流域污染源類型也發生了轉變,已從點源污染型過渡到面源污染型,以往只注重環境治理工程建設,忽視長效運行管理制度建設。筆者剖析這些問題,從“生態文明建設”要求出發,提出應對措施和建議,旨在為太湖流域水環境治理提供參考。

表1　太湖主要水質指標年均濃度及綜合營養狀態指數

注:數據來源《江蘇省環境狀況公報》。

1太湖流域水環境現狀分析

1.1太湖湖體水質及富營養狀況

2013年,太湖湖體CODMn達到Ⅲ類水質標準(GB 3838—2002《地表水環境質量標準》，下同),NH3-N年均濃度均達到Ⅱ類水質標準,TP年均濃度符合Ⅳ類標準,TN年均濃度劣于Ⅴ類標準。與2007年相比,湖體TN年均濃度下降16.4%;NH3-N年均下降63.7%;TP年均下降22.8%;CODMn濃度年均下降4.4%。2013年湖體綜合營養狀態指數為57.6,比2007年下降4.1,總體處于輕度富營養狀態(表1)。

從表1可知,TN年均濃度仍處于劣于Ⅴ類,且改善幅度越來越小。筆者認為這與太湖流域污染源類型發生轉變有關。自2007年《江蘇省太湖水污染防治條例》實施以來,工業點源廢水排放不能新增氮磷污染物排放總量,因此,面源污染沒有得到有效控制可能是造成太湖湖體TN濃度改善緩慢的一個重要原因。

1.2河網水質

近年來,入湖河道水質明顯改善。與2007年相比,2012年湖西來水(常州和宜興)入湖水質CODMn、NH3-N、TP、TN濃度分別降低了20.5%、37.0%、1.1%和19.6%。蘇州來水水質CODMn、NH3-N、TP、TN濃度分別降低了10.6%、5.9%、23.1%、6.9%(表2)。

1.3太湖流域水生態狀況

2012—2013年太湖流域87個點位豐、平、枯水期生態調查結果表明:底棲生物53%的點位Shannon-Wiener指數評價等級為貧乏;37%的點位Shannon-Wiener指數評價等級為一般,僅10%的點位Shannon-Wiener指數評價等級為較豐富,浮游植物65%的點位Shannon-Wiener指數評價等級為貧乏,27.5%的點位Shannon-Wiener指數評價等級為一般,7.5%的點位Shannon-Wiener指數評價等級為較豐富,浮游動物35%的點位Shannon-Wiener指數評價等級為貧乏,65%的點位Shannon-Wiener指數評價等級為一般。

表2　環湖河流主要水質指標平均入湖濃度

注:①數據來源:水利部太湖流域管理局;②蘇州來水中包括引江濟太入湖水量;③水質濃度為按各巡測站段入湖水量進行加權得到的平均濃度。

通過上述分析可知,在《太湖流域水環境綜合治理總體方案》指導下,經過近6年“鐵腕治理”,從水質監測數據來看,太湖流域不管是湖體還是河網,水質都得到較大改善,應該說目前工業點源得到了控制，產業結構調整取得了突破,但是從2012—2013年太湖流域87個點位豐、平、枯水期生態調查來看,太湖流域生物多樣性減少、水生態系統退化依然嚴重,不容樂觀。

2太湖流域水環境面臨新問題分析

2.1湖體水質持續改善壓力增大,水生態系統脆弱

從表1可知,太湖湖體TN濃度仍然較高,仍處于劣Ⅴ類,且改善幅度越來越小,已成為太湖湖體水質持續改善的制約因子。另外,太湖流域水生態系統退化依然嚴峻,太湖湖體藻型生境已經形成,在適當的氣象、水文條件下,太湖藍藻大規模暴發也不是不可能。因此,恢復健康水生態系統任重道遠。

2.2流域面源污染突顯

隨著太湖流域紡織染整、化工、造紙、鋼鐵、電鍍、食品制造等6大重點行業全面整治以及集中污水處理設施提標改造,點源污染比重逐步下降,但相關研究表明,面源對太湖的污染貢獻中COD、NH3-N、TP、TN分別占到總量的53%、46%、68%和45%,面源污染逐步突顯,已成為太湖治理的主要矛盾。一方面,以往面源污染治理項目相對較少;另一方面面源污染面廣、量大,而且治理技術及運行管理不夠成熟,缺乏有效的組織保障和政策支持。

2.3治理工程運行管理水平較低

“重工程建設、輕運行管理”的現象較為突出,長效運行管理機制亟待加強。部分城鎮污水處理廠管理能力欠缺、運行負荷低;部分農村生活污水處理設施未能得到有效維護和運行,污水處理設施未能發揮相應的環境效益;部分濕地、資源化利用等工程項目運營管理主體不明確、責任未落實,運行管理水平較低。

3治理太湖流域水環境對策及建議

目前,太湖流域面臨的這些新問題,治理思路必須與時俱進,筆者提出建設水生態功能分區管理制度,突破以往單一水質管理模式；其次,重新審視太湖流域污染結構,提出太湖流域污染治理側重點要從點源污染向面源污染轉變的思路,進一步削減污染物排放量的新途徑:城鎮集中式污水處理廠提標改造和對電子、光伏、生物醫藥等新興產業制定地方排放標準。工程運行管理水平的高低直接影響太湖流域水環境治理效果,勢必改變以往流于形式的做法。因此,筆者提出建立后評價制度和第三方企業負責制等新策略。

3.1建立水生態功能分區,恢復生態系統完整性

按照自然屬性、保護物種類別以及服務功能,建立太湖流域水生態功能分區,統籌化學目標和生物目標,恢復生態系統多樣性、完整性。具體可以分為兩步:①將太湖流域科學合理地劃分為不同生態功能區,確定保護目標;②建立太湖流域水生態管理制度,實行“水環境-水生態-水景觀-水文化”四維一體管理模式。

3.2加大面源及農村黑臭河道治理力度

在太湖流域以行政村為控制基本單元,從農村生活污水收集處理、控制種植業化肥使用量及流失量、生態養殖、疏通支浜河道以及生態修復工程方面進行綜合治理。

a. 控制種植業化肥使用量以及流失量。①鼓勵農民多使用生物有機肥和復合肥、合理輪作、間作和秸稈還田。②改造農田排水溝渠,構建農田尾水和農田地表徑流生態攔截屏障以及尾水回用工程,達到污染物的有效控制及養分高效利用[2-3]。

b. 生態養殖。推行“種植業-養殖業”循環模式。種植業為養殖業提供飼料,養殖業產生的糞便還于種植業,實現糞污零排放。

c. 農村生活污水合理處置。農村分散式生活污水處理方式主要有地埋式微動力氧化溝、厭氧濾池-氧化塘-植物生態渠、厭氧池-跌水充氧接觸氧化-人工濕地、厭氧池-滴濾池-人工濕地等技術[4-6],根據當地的自然、經濟和社會條件,因地制宜地選擇適合處理技術。

d. 疏通支浜河道,增強水動力。農村支浜河道多淤積嚴重,多數成斷頭浜,俗話講“流水不腐”,農村支浜河道水動力不足是發生“黑臭”現象的重要原因。因此,必須實施支浜河道清淤和基底改造,保障水動力條件。

e. 河流生態系統修復。通過坡岸生態治理、水生態植物群落重構、魚類放養等措施,重建河流生態系統[7-8]。

3.3制定嚴格的污染物排放標準

隨著太湖流域近年來“鐵腕治污”的實施,水環境污染已基本遏制,但是太湖流域是我國經濟最發達、投資增長最具活力的地區,污染物排放量必然還會增加,減排壓力將持續增大。因此,除了實施太湖流域執行國家污染物排放標準外,還可以從以下兩個方面進一步削減污染物排放量:①提高太湖流域城鎮集中式污水處理廠排放標準,推行城鎮集中式污水處理廠排放標準達地表水質量Ⅳ～Ⅴ類標準。②太湖流域除紡織染整、化工、造紙、鋼鐵、電鍍、食品制造等6大行業外,電子、光伏、生物醫藥等新興行業也日益蓬勃發展,其污染負荷在各污染源的排放中所占比重不容忽視,目前關于電子、光伏等新興行業的國家排放標準已不能滿足太湖流域水環境管理要求,因此,可制定電子、光伏、生物醫藥等新興產業地方排放標準。

3.4提高治理工程運行管理水平

a. 構建項目監管長效機制,實現工程項目事前、事中和事后全過程監督。建立項目后評價制度,形成建設—評估—反饋的良性循環。

b. 探索農村面源及生態修復等工程長效管護新模式,推廣各地成熟的管理經驗,對已建成運行的污染治理設施或公益性生態濕地工程,實行公開招標,由環保第三方企業負責具體管護工作,有關部門監督實施,地方安排相應資金給予支持。探索形成一套責任明確、獎懲到位的項目監管新機制。

參考文獻：

[1] 秦伯強,胡維平,陳偉民,等.太湖水環境演化過程與機理[M].北京:科學出版社,2004: 1-28.

[2] 方淑榮,劉正庫.論農業面源污染及其防治對策[J].農業科技管理,2006,25(3):22-23. (FANG Shurong, LIU Zhengku. The discussion of agricultural non-point source pollution and countermeasures[J]. Agricultural Science and Technology Management, 2006,25(3):22-23.(in Chinese))

[3] 宋家永,李英濤,宋宇,等.農業面源污染的研究進展[J].中國農學通報,2010,26(11):362-365. (SONG Jiayong, LI Yingtao,SONG Yu,et al. Research progress of agricultural non-point source pollution[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010,26(11):362-365.(in Chinese))

[4] 孫興旺,馬友華,王桂苓,等,中國重點流域農村生活污水處理現狀及其技術研究[J].中國農學通報, 2010,26(18):384-388. (SUN Xingwang, MA Youhua,WANG Guiling,et al. Research on current treatment status and technologies of rural domestic wastewater in China major basins [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010,26(18):384-388.(in Chinese))

[5] 蘇東輝,鄭正,王勇,等.農村生活污水處理技術探討[J].環境科學與技術,2005,28(1):79.(SU Donghui, ZHEN Zheng,WANG Yong,et al. Discussion on treatment technology of rural domestic sewage [J]. Environmental Science & Technology, 2005,28(1):79.(in Chinese))

[6] 阮曉卿,蔣嵐嵐,陳豪,等.江蘇不同地區典型農村生活污水處理適用技術[J]. 中國給水排水,2012,28(18):44-47.(RUAN Xiaoqing, JIANG Lanlan, CHEN Hao, et al.Typical technologies applicable for rural domestic sewage treatment in different areas in Jiangsu Province [J].China Water & Wastewater, 2012,28(18):44-47.(in Chinese))

[7] 陳荷生,宋祥甫,鄒國燕.太湖流域水環境綜合整治與生態修復[J].水利水電科技進展,2008,28(3):76-79. (CHEN Hesheng,SONG Xiangfu,ZOU Guoyan. Comprehensive improvement of water environment and ecological restoration in Taihu Lake Basin [J].Advances in Science and Technology of Water Resources, 2008,28(3):76-79.(in Chinese))

[8] 董哲仁.生態水工學探索[M].北京:中國水利水電出版社,2007:225-255.

Thoughts on water environmental management in Taihu Basin under new conditions

XIE Fei1, 2, WU Junfeng1, 2, REN Xiaoming1, 2

(1.JiangsuProvincialAcademyofEnvironmentalScience,Nanjing210036,China;2.JiangsuKeyLabofEnvironmentalEngineering,Nanjing210036,China)

Abstract：The Taihu Basin is facing problems such as the increasing difficulties in continuously improving the lake’s water quality and an ineffective aquatic ecological system. To solve these problems, an ecological investigation was conducted at 87 sites in the Taihu Basin in wet, normal, and dry seasons from 2012 to 2013. The results show that benthic organisms at 53% of the sites, phytoplankton at 65% of the sites, and zooplankton at 35% of the sites were at low levels as evaluated by the Shannon-Wiener index. Non-point source pollution has become increasingly prominent, with COD, NH3-N, TP, and TN accounting for 53%, 46%, 68%, and 45%, respectively, of the total amount of pollutants in the lake. The project lacked a long-term operation and management mechanism, with less focus placed on the operation management and more focus placed on the project construction. Several countermeasures are put forward: (1) establishing aquatic ecological function regionalization and restoring the integrity of the ecosystem, (2) strengthening the control and management of non-point source pollution and rural black and malodorous rivers, (3) setting strict standards for the discharge of pollutants, and (4) improving the operational management of the project.

Key words：Taihu Basin; water environmental management; ecological investigation

DOI：10.3880/j.issn.1004-6933.2016.03.029

基金項目:國家水體污染控制與治理科技重大專項(2012ZX07506-001)

作者簡介:謝飛(1982—),男,工程師,碩士,主要從事水環境規劃與管理工作。 E-mail:xiefei82@163.com

中圖分類號：X524

文獻標志碼：A

文章編號：1004-6933(2016)03-0153-04

(收稿日期：2015-05-28編輯：徐娟)