近50年来,我国近3000个天然湖泊减少了约1/3;近40年来,全国湖泊富营养化面积激增了约60倍。近6年来,国家累计投入资金910亿元、涉及8200余个项目治理“三河三湖”,虽取得一定成效,但整体水质仍然堪忧。
已经启动的武汉大东湖生态水网建设将逆转江湖隔绝的现状,使大东湖水系与长江重新连通,再配合截污、清淤、生态修复等措施,力图再现东湖昔日风貌。作为长江流域中部湖泊水系的重要组成部分,武汉大东湖生态水网能否通过引江济湖、江湖连通重现生机、还清水质、恢复生态尚需论证,但其对中国湖泊治理的示范意义毋庸置疑。
图为WWF与中科院武汉植物园进行湖泊生态修复示范与宣传教育基地建设现场。
今年5月4日,国家发改委批复《湖北省武汉市“大东湖”生态水网构建总体方案》,明确大东湖生态水网建设工程最重要的包含污染控制、水网连通、生态修复“三大工程”和建立监测评估研究平台,总投资158.78亿元。
大东湖生态水网的核心是“引江济湖”,即将东湖、沙湖、杨春湖、严西湖、严东湖、北湖等6个主要湖泊,以及青潭湖、竹子湖等5个子湖与长江连通,通过生态修复,使大东湖水系重现自然生态。
7月,东湖、沙湖连通工程和沙湖大桥开工,标志着大东湖生态水网构建工程正式启动。
在11月召开的第十三届世界湖泊大会上,武汉市政府进一步提出,大东湖生态水网面积达436平方公里,将建成全国水网的范本工程。
武汉欲“一统”大东湖水网中的六湖并与长江连通,对此专家存有质疑。水网早已存在,湖湖阻隔只是近几十年才形成,似乎并不构成大东湖现状的主因。湖水连通,是否也是湖湖污染的开始,江湖连通难免遇到种种风险,对此,强调科学论证的声音不绝于耳。
追溯“大东湖”水系的历史演变过程,三国、唐宋、明清以至民国时期,大东湖水系一直与长江紧密相连。以东湖为例,上世纪60年代以前与长江通连,东湖湖水清澈见底、水草丰茂、游鱼可见。
在中科院水生生物研究所研究员王洪铸撰写的《大东湖ECO现状与监测体系构建》的报告中,对东湖生态退化史进行了如下描述:上世纪60年代为江湖阻隔的年代;70年代为草鱼“开荒”年代,1973~1975年,东湖平均每年放养体重在25克以上的草鱼251万尾,草鱼放养量过大导致植物减少甚至毁灭;80年代至今为水华频发年代,1979~1982年间,蓝藻水华曾大量暴发。
中国工程院院士、中国水利水电科学研究院水资源所所长王浩告诉《科学时报》记者,大东湖水环境恶化与城市化、工业化进程的加快密不可分。在此过程中,大东湖水网的大部分湖泊由Ⅲ类水体变为Ⅴ类或劣Ⅴ类水体,水生态系统严重退化;东湖历史上是武昌地区重要的饮用水源地,现因水质污染,也失去了水源地功能。
此前,武汉市曾启动了汉阳地区的龙阳湖、三角湖等与汉江连通的“六湖连通”工程,并配套实施了“清水入湖”截污工程。至2006年,汉阳工程成功进行了调水试验,初步形成动态水网。在此基础上,武汉市提出更为庞大的与长江连通的大东湖生态水网工程。
从汉阳“六湖连通”到建设大东湖生态水网,武汉的治湖理念已发生重大的变化。
王浩认为,汉阳“六湖连通”是积极的探索,并逐步走向示范,对武汉湖泊治理思路的转变产生了重要影响。但当时的探索比较零散,系统性差,整体效果也不显著,没形成长效机制。
现在的大东湖生态水网建设,在理念上逐渐成熟,“三大工程、一个平台”的措施很明确,资产金额的投入、建设规模远超过汉阳“六湖连通”,具有不可估量的生态环境效益。
“武汉治湖理念正从单一的湖区治理转变到湖泊流域综合治理,尝试打破地理界限、部门职权、行政区划的分割;从侧重水量的调控转变为面向生态的水质水量综合调控。”王浩说,这也表明其治湖过程已从探索、试验示范逐步走向系统实施的阶段,从单一水体修复走向控污、生态修复与重构、恢复江湖的动态联系。
武汉大学教授伍新木在接受《科学时报》记者正常采访时表示,武汉以前强调单个湖泊的治理,现在则扩展为系列湖泊的治理,从前是单个湖泊的自我清洁,现在则改成引入江水清洁,从工程性措施转变为引入新的理念和体制,这些都是可喜的变化。很明显,流水不腐,水要流动水质才能改善。
从上世纪80年代开始,东湖截污的相关工作即已启动,经过近20年的努力,初步建立了湖泊控污体系,遏制了水质恶化趋势,但总体效果仍然有限。
历经近20年的东湖截污工程至今还没完成。今年,武汉市又提出到年底实现中心湖泊全面截污,任务依然艰巨。
世界自然基金会(WWF)高级项目官员朱江博士告诉《科学时报》记者,上世纪80年代,东湖曾暴发较大的蓝绿藻,90年代至今,暴发的规模和频率都大幅度减少了。这在某一些程度上证明了东湖的截污工作富有一定的成效。
但另一方面,东湖的生物多样性远不如过去了。过去,东湖内的水草、螺丝蚌壳、鱼类比较丰富,现在湖泊内则特别难看到水草,鱼的种类也趋向单一。“这种现象被学者称为水域的荒漠化,也就是说湖泊的生物资源已经很稀少了。”他解释道。
王浩认为,截污治污难与征地拆迁困难、以及排水体系亟待改造等原因有关。例如武汉的城市排水系统,由于历史、地势等原因,至今仍为雨污合流,旱季污水全部由泵站抽入污水处理厂处理后排江,由于污水截流倍数较小,每遇暴雨期,该地区的生活垃圾污水和初期雨水将直排入湖,造成湖泊水质恶化。
他同时表示,大东湖生态水网建设工程涉及的污染控制工程实施后,入湖点源、面源及内源虽然能获得较大的削减,但改善湖泊水质的速度及恢复良性生态平衡的进程不会太快,需要30~50年时间才可以做到目标。
作为湖泊治理主要手段的引江济湖、湖湖连通,目前已得到各方专家的基本肯定。
“湖湖连通是遵循自然规律的必要举措。”王浩说,恢复历史上长江与湖泊的自然联系,将长江优质的生态元素向内湖亏空区域输入,让人工化的城市水ECO重新参与到自然ECO的循环过程中,有利于湖泊生态系统的改善和丰富,增加了湖泊的承载能力,更对长江流域的水资源保护、渔业经济和湿地产业的可持续发展带来积极影响。
但建设引江济湖的动态水网,此过程中难免遇到诸多生态风险。有专家将这些风险归为洪涝灾害、血吸虫病、污染迁移、泥沙输入等。
这其中,水利部门关注防洪排涝,环保部门关注水质、污染物的转移,卫生部门关注血吸虫病的传播,渔业部门关注水生资源保护和渔业经济,林业部门关注湿地保护等。
王浩则强调,在引江济湖过程中要格外的注意规避钉螺、泥沙及防洪等风险。这样一些问题在项目前期论证中专门进行了系统研究和论证,并采取了相应的工程措施。
例如引水口设计采取中层有压取水,并设置了具有沉螺池功能的沉沙池,可有效阻断钉螺进入内湖的途径;同时建立长效监测机制,设立防控预警系统及固定监测点,定期抽样监测。
今年7月,大东湖生态水网工程的东湖、沙湖连通工程率先启动,该工程将修建一条1700米长的城市道路和一条连通沙湖与东湖的渠。目前,沙湖的清淤工作已基本完成。由于沙湖清淤后将引入东湖的水,外界质疑是否会造成新的污染。此外,针对该工程采用的“闸引泵排”为主的方式(因为沙湖地势高,需泵站抽水),是否设计足够的排水能力,公众也有许多不解。
朱江认为,沙湖的清淤工作主要是结合长江过江隧道的跨湖大桥工程(即沙湖大桥)而进行的。沙湖的淤泥深、水质差,单纯通过清淤可能会得不偿失。东湖的水质相比沙湖要好,东湖、沙湖连通后应该有助于沙湖水质的改善。
王浩分析,水网调度遵循“由小到大、先通后畅、跟踪监测、渐进实施”的原则,按照多级引水流量的模式,水量是可调控的,不会对排水造成影响。沙湖区域目前现有新生路泵站(流量Q=40m3/s)、罗家路泵站(Q=30m3/s),后期建设将对现有泵站进行扩建,罗家路泵站经改造排渍能力将达Q=85 m3/s,抽排能力将得到很大提高。
他同时指出,引水路线是从东湖到沙湖,将东湖较好的水质引向沙湖,不会对沙湖水质造成再次污染,还有利于提高沙湖水环境容量,改善沙湖水质状况。
总结国内外湖泊治理经验显而易见,仅靠单一的技术措施并不能从根本上解决问题。
WWF在武汉启动的大东湖江湖连通与湖泊生态修复示范项目中,提出截污、清淤、生态修复、江湖连通4项措施,以期在城市湖泊治理上摸索切实可行的模式。
朱江和记者说,上述4项措施是整个工程不可或缺的部分,如果只采取其中一种工程手段而摈弃其他措施,在水ECO环境改善和生态修复上必将存在风险。另外,某种工程措施的生态与环境修复效果也不可能立竿见影,需要全面、系统的项目规划和工程稳步推进。
王浩分析指出,当前东湖治理最迫切的问题和最直接的解决办法应包括以下5个方面。
一是转变经济发展模式,需要结合新农村建设,调整渔业养殖结构,优化工业行业结构与布局;二是截污治理,该区域虽已建立污水处理厂,但配套污水管网严重缺乏,东湖排污口也有待彻底截断;三是区域雨污分流和面源污染控制是下一步工作的重点;四是对污染严重的湖泊水域实施清淤工程,降低湖泊内源污染;五是要实现水网连通,以达到长效、根本的改善湖泊水质的目的。
伍新木认为,当前最迫切的问题是把污水出口堵死,要在截污后实施必要的工程性措施。同时,解决面源污染要有新的思维,治理机构不能老是依靠政府。
针对湖泊治理中的一些关键性矛盾,朱江特别重申了前述专家提及的市政管网改造的问题。他认为,武汉正在进行大规模的截污行动,能否将市政管网的雨污分流改造尽早纳入,目前还不明朗,因为这将牵涉大量的资产金额的投入。所以,问题虽迫切,但短期内似乎难以彻底解决。
目前,政府、学界在湖泊治理理念上越来越趋于一致。根据湖泊承载极限等因素,实行一湖一功能的定位,并采取对应的治理措施,这正是“一湖一策”的湖泊治理的内容。然而“一湖一策”的理念在实践过程中并不理想。
王浩分析,造成“一湖一策”实践不理想的因素很多,如对策设计欠佳、资产金额的投入不足等。然而理论和实践都已表明,以湖泊流域为单元,考虑流域水循环及其伴随的水环境与水生态过程,实行湖泊流域综合治理,是全球范围内水资源、水环境与经济社会协调发展的重要方法。“一湖一策”是湖泊流域综合治理的具体应用。
“一湖一策需要针对特定的一湖,既统筹湖泊流域水循环及其伴随过程,又结合该湖的自然地理与社会经济特色,最大限度地考虑技术经济的可行性和有效性,因地制宜地提出湖泊治理的一策。”王浩说。
他强调,湖泊治理关键是在技术、管理和机制三个层面上进行创新,同时要保证工程规划、实施的科学性,资金的有效利用,并在工程实施过程中保护百姓的权益,让全体市民享受到“两型社会”建设的成果。