洪澤湖富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及防治對策

朱正偉

(南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210093)

1 概況

中國湖泊數(shù)量眾多，共有湖泊24800多個，面積在1平方公里以上的天然湖泊就有2800多個，湖泊總貯水量超過7000億M3。中國的湖泊流域通常是人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，占全國工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的30%左右，城鎮(zhèn)集中式飲用水源有約50%來自湖泊或湖泊支流河流，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

洪澤湖位于江蘇省西北部，地跨淮安和宿遷兩個地級市，水域面積1597平方公里，是我國第四大淡水湖，水環(huán)境功能區(qū)劃Ⅲ類。洪澤湖流域規(guī)劃區(qū)域面積14456平方公里，人口約800萬人，人口密度560人/平方公里，流域范圍內(nèi)耕地面積約920萬畝。洪澤湖的多年平均降水量925.5mm，主要入湖河流有淮河、懷洪新河、濉河、徐洪河等，占總?cè)牒康?5%以上。[1]

富營養(yǎng)化(Eutrophication)是指湖泊水體在自然因素或人類活動的影響下，大量營養(yǎng)鹽輸入湖泊水體，使得湖泊逐漸由生產(chǎn)力水平較低的貧營養(yǎng)狀態(tài)向生產(chǎn)力水平較高的富營養(yǎng)狀態(tài)變化的一種現(xiàn)象。[2]

2 富營養(yǎng)化評價方法及標(biāo)準(zhǔn)

湖泊富營養(yǎng)化實際上是氮、磷等生源要素增加、積累的過程。[3]本文以綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)對湖泊的富營養(yǎng)化狀態(tài)進(jìn)行評價，計算公式為：

TLI(∑)=∑Wj·TLI(j)

式中：TLI(∑)表示綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；Wj為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重；TLI(j)代表第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

以葉綠素a(chla)作為基準(zhǔn)參數(shù)，第j種參數(shù)的歸一化的相關(guān)權(quán)重計算公式為：

式中：rij為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)chla的相關(guān)系數(shù)，m為評價參數(shù)的個數(shù)。

中國湖泊(水庫)的chla與其它參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系rij及rij2見表1：

表1 國湖泊(水庫)的chla與其它參數(shù)關(guān)系

營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計算式為：

⑴TLI(chl)=10(2.5+1.086lnchl)

⑵TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)

⑶TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN)

⑷TLI(SD)=10(5.118-1.94lnSD)

⑸TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCOD)

式中：葉綠素a chla單位為mg/m3，透明度SD單位為m；其它指標(biāo)單位均為mg/L。

采用0～100的一系列連續(xù)數(shù)字對湖泊(水庫)營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級，詳細(xì)分級見表2：

表2 湖泊(水庫)營養(yǎng)狀態(tài)分級表

3 洪澤湖富營養(yǎng)化現(xiàn)狀

在洪澤湖設(shè)置9個監(jiān)測點(diǎn)位，分別為蔣壩鎮(zhèn)、成河鄉(xiāng)中、臨淮鄉(xiāng)、老山鄉(xiāng)、高澗鎮(zhèn)、龍集鄉(xiāng)北、成河鄉(xiāng)東、成河鄉(xiāng)西、成河鄉(xiāng)北，監(jiān)測頻次2013年每月一次。采取綜合營養(yǎng)狀態(tài)法對各監(jiān)測點(diǎn)位月度及全年富營養(yǎng)化狀態(tài)評價，得出具體數(shù)據(jù)如表3：

表3 洪澤湖監(jiān)測點(diǎn)位月度及全年富營養(yǎng)化狀態(tài)

對9個點(diǎn)位的不同月份綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化趨勢進(jìn)行分析，見圖1：

圖1 2013年洪澤湖監(jiān)測點(diǎn)位綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化趨勢

從上圖可以看出，2013年度洪澤湖9個監(jiān)測點(diǎn)位的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)從1月份開始逐步升高，最高值均出現(xiàn)在9月份，之后又呈下降趨勢。全年月度綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)最大值出現(xiàn)在臨淮鄉(xiāng)9月份64.42，最小值為蔣壩鎮(zhèn)2月份57.07。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)最大值出現(xiàn)在9月份的原因，主要有三個方面的因素：一是因為每年的7、8、9月份是洪澤湖的豐水期，流域內(nèi)降雨集中，淮河等匯入河流水位上升，涵閘放水行洪，枯水期積蓄的污水等匯入洪澤湖，導(dǎo)致水質(zhì)惡化；二是水稻種植產(chǎn)生的農(nóng)田退水隨著地表徑流等排入洪澤湖，隨之帶入大量的氮、磷等營養(yǎng)鹽，進(jìn)一步加深了洪澤湖的富營養(yǎng)化；三是夏季氣溫較高，藻類生長速度快。

對洪澤湖9個監(jiān)測點(diǎn)位的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)比較，具體見圖2：

9個監(jiān)測點(diǎn)位中，年度綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)最高的是臨淮鄉(xiāng)61.05，最低的是蔣壩鎮(zhèn)58.58，最高值與最低值相差2.47。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)超過60的五個監(jiān)測點(diǎn)位，均位于洪澤湖的西部或北部區(qū)域，也是入湖河流匯入洪澤湖的區(qū)域，其中最高的臨淮鄉(xiāng)是淮河與老卞河匯入?yún)^(qū)域。而綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)低于60的四個監(jiān)測點(diǎn)位，均位于洪澤湖的南部或東部區(qū)域，也是出湖河流匯出區(qū)域，其中最低的蔣壩鎮(zhèn)位于入江水道匯出區(qū)域。

圖2 2013年洪澤湖監(jiān)測點(diǎn)位綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)

進(jìn)一步計算得出，2013年洪澤湖綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)59.82，屬于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)，但距中度富營養(yǎng)化的下限標(biāo)準(zhǔn)60已十分接近，且在全湖9個監(jiān)測點(diǎn)位中，已有5個點(diǎn)位綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)超過60，達(dá)到中度富營養(yǎng)狀態(tài)，這5個點(diǎn)位分別是臨淮鄉(xiāng)、龍集鄉(xiāng)北、成河鄉(xiāng)東、成河鄉(xiāng)西、成河鄉(xiāng)北。即使在輕度富營養(yǎng)化的4個點(diǎn)位中，也均有綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)超過60的月份。

在全國來說，洪澤湖富營養(yǎng)化水平已列國控重點(diǎn)湖泊(水庫)第三位，僅次于滇池、淀山湖，高于太湖、巢湖。[4]

4 對策

洪澤湖的富營養(yǎng)化防治對策必須針對存在的問題與不足，充分借鑒其他湖泊的成功做法，統(tǒng)籌安排，區(qū)別對待，有序推進(jìn)，力爭將洪澤的富營養(yǎng)化趨勢控制在合理的范圍內(nèi)。

4.1 開展農(nóng)村面源污染治理

消減農(nóng)業(yè)面源污染，控制氮、磷肥使用及排放量。推廣測土配方，減少化肥使用量，提高化肥的使用效率。發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)，建設(shè)有機(jī)農(nóng)業(yè)生態(tài)圈，構(gòu)建生態(tài)屏障。治理規(guī)模化養(yǎng)殖污染。按照“減量化、無害化、資源化、生態(tài)化”要求，進(jìn)一步提高畜禽養(yǎng)殖污染治理的技術(shù)水平，對養(yǎng)殖廢水、牲畜糞便等實施有效處理。大力開展農(nóng)村環(huán)境綜合整治，開展鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理廠建設(shè)，完善鎮(zhèn)區(qū)雨污管網(wǎng)，提高污水集中處理率；對不具備接管條件的農(nóng)村地區(qū)，推廣生物治理、沼氣池等簡易污水處理方法。

4.2 強(qiáng)化工業(yè)污染源管控

提高項目準(zhǔn)入門檻，推動產(chǎn)品升級，優(yōu)化流域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評價法，污染高、能耗大、治理難的項目一律不予審批，堅決制止從發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移重污染項目，推進(jìn)區(qū)域內(nèi)落后產(chǎn)能的淘汰。加大環(huán)境執(zhí)法力度，開展重污染企業(yè)專項整治，對偷排、直排超標(biāo)廢水的嚴(yán)重違法行為，依法予以處罰，對污染嚴(yán)重、不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的企業(yè)停產(chǎn)治理。推進(jìn)工業(yè)項目入園進(jìn)區(qū)，進(jìn)一步完善環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施，加強(qiáng)管網(wǎng)建設(shè)，鼓勵園區(qū)建設(shè)專門污水處理廠。提高工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平，全面實行強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核，提高企業(yè)環(huán)境環(huán)境保護(hù)管理水平。

4.3 提高城市生活污水處理率

加快城鎮(zhèn)生活污水處理廠建設(shè)，在污水處理廠超負(fù)荷運(yùn)行的地區(qū)，新增或擴(kuò)建污水處理能力，確保轄區(qū)內(nèi)的污水處理能力滿足要求。廠網(wǎng)并重，利用舊城改造、拆遷整治等，進(jìn)一步建設(shè)、完善配套管網(wǎng)，重點(diǎn)推進(jìn)城市二、三級污水管網(wǎng)建設(shè)，提高配套管網(wǎng)覆蓋率和污水收集率。引導(dǎo)城市污水處理廠轉(zhuǎn)變運(yùn)營機(jī)制，推廣BOT、BT運(yùn)行模式，鼓勵中水回用。

4.4 實施生態(tài)環(huán)境修復(fù)

通過對洪澤湖流域的生態(tài)修復(fù)，逐步恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)平衡，提高洪澤湖自身的抗富營養(yǎng)化能力。加快退耕還湖工程，加大沿湖地區(qū)綠化，在淺水區(qū)種植水生植物、集中投放魚苗、生物多樣性保護(hù)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，逐步恢復(fù)湖區(qū)原有生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。嚴(yán)格執(zhí)行生態(tài)保護(hù)紅線，實行強(qiáng)制性保護(hù)，嚴(yán)禁不符合區(qū)域功能定位的開發(fā)建設(shè)活動和人為破壞活動。充分利用現(xiàn)有水利設(shè)施，蓄泄并重，合理調(diào)度，使水位趨于穩(wěn)定，為洪澤湖生態(tài)環(huán)境的修復(fù)創(chuàng)造良好的水環(huán)境。在南水北調(diào)期間，通過入江水道，將清潔的長江水調(diào)入洪澤湖，補(bǔ)充清潔水源，稀釋營養(yǎng)鹽濃度，降低湖體富營養(yǎng)化水平。

[1]葛廣緒，王國祥，洪澤湖生態(tài)環(huán)境調(diào)查及改善對策研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，135(18)：5537-5539.

[2]王明翠，劉雪芹，張建輝，湖泊富營養(yǎng)化評價方法及分級標(biāo)準(zhǔn)[J].中國環(huán)境監(jiān)測，第18卷第5期，47-50.

[3]秦伯強(qiáng)，楊柳燕，陳非洲，朱廣偉，張路，陳宜瑜，湖泊富營養(yǎng)化發(fā)生機(jī)制與控制技術(shù)及其應(yīng)用[J].科學(xué)通報，第51卷第16期，1857-1866.

[4]環(huán)保部，2013年中國環(huán)境狀況公報，2014年6月.