我國湖泊富營養化及保護治理需求

王圣瑞 段彪

我國是一個多湖泊國家，天然湖泊遍布全國，湖泊在我國社會經濟發展中占據了十分重要的地位。但目前我國多個大中型湖泊不僅水質惡化，其生態系統也發生了明顯退化，有毒藍藻水華暴發頻繁，飲用水源安全受到嚴重威脅，部分湖泊不僅喪失了其作為飲用水源的功能，其他生態服務功能，如魚類產卵場、生物棲息地、游泳和娛樂等功能也處于已經喪失或正在喪失過程中，我國已成為全球湖泊環境問題最為突出的國家之一。

一、我國湖泊保護治理回顧

從社會屬性的角度來講，由于我國正處于經濟社會快速發展的特殊階段，我國湖泊富營養化也具有社會經濟發展的階段性特點，即經濟社會高速發展與環境保護相關措施及設施等較為落后間的矛盾突出。如長江中下游地區開發歷史久遠，人類活動強度大，且江湖河湖關系較特殊;云貴高原湖泊多為斷陷形成，具有典型壩區經濟特點，狹小壩區的人地矛盾突出。由于快速城市（鎮）化及農業等產業快速發展，導致長江中下游和云貴高原湖泊水污染及富營養化問題較為嚴重。

自上世紀70年代起，我國開始關注湖泊保護治理問題，至今大致經歷了四個階段，其中“六五”到“七五”期間，主要任務是摸清家底，標志性工作是開展了我國湖泊富營養化調查。“八五”到“九五”期間為探索治理階段，以杭州西湖、南京玄武湖等小型湖泊為重點，探索了湖泊富營養化治理問題：以太湖、滇池、巢湖等為重點，開展了重點流域水污染治理與富營養化控制的技術研究、工程示范及應用等，標志性工作是形成了我國湖泊富營養化治理的“一湖三國”理論與技術方法。2000年到2010年，為控源治污階段，遵循控源和生態修復相結合的技術思路，以控源、治河與生態修復為主要技術手段。2010年以來，為山水林田湖一體化保護的流域綜合調控階段，以保護優先和流域綜合整治為技術思路。

經過多年努力，雖然部分湖泊或部分水域水環境質量有所改善，但我國湖泊水污染與富營養化的總體形勢依然嚴峻。一方面與我國水資源、人口及產業等資源稟賦特征有關，像青藏高原、黃土高原、熔巖、沙漠地區等，生態環境本身就很脆弱：而人類活動和經濟社會開發相對集中的東部地區，人口密集，水系河網復雜，且開發歷史久遠，人類活動對水環境干擾強度大。另一方面，我國經過改革開放40年的發展，走過了發達國家近百年的歷程，各種環境問題集中出現;同時，我國環境基礎設施建設相對滯后，即污染速度遠超環境治理速度，導致目前我國水污染物排放總量遠超水環境容量。未來一段時間，經濟和人口依然將持續增長，必然會給湖泊流域帶來持續壓力，我國湖泊水環境依舊面臨嚴峻挑戰。

而我國現有水環境解決方案明顯不足以支撐流域水環境質量改善。其一是污水排放標準問題。按現有污水排放標準，很多企業可以做到達標排放，而現實的水污染狀況卻在加重，究其原因，與我國現行排放標準有關。目前，我國污廢水排放標準并沒有與水環境容量掛鉤，尤其未考慮目前流域城市的“高密度”布局特征。另外，也與違法成本較低、缺乏激勵機制等有關。其二是污水處理效率同發達國家相比還有很大差距。我國污水處理廠建設與運營監管薄弱，管網不健全，污水處理設施運行不到位，污泥處置提升空間較大。其三是污染總量控制缺乏系統設計，質量目標與環境監管脫節，總量控制與濃度控制脫節，水污染控制與水生態保護脫節，以行政區為基礎的環境功能區劃與流域水污染調控脫節，缺乏與污染物排放標準、地表水質量標準等相適應的水環境容量核定與分配技術方法等。

二、對我國湖泊富營養化問題的幾點認識

湖泊富營養化的本質是湖泊與流域間氮磷生物地球化學循環過程失衡，即過多氮磷等營養物湖內累積，導致湖泊營養物代謝失衡。就湖泊富營養化研究來講，多年來更多關注了總氮、總磷與無機氮磷等，其實有機氮磷，特別是溶解性有機氮磷在湖泊生態系統中也占有重要比重：部分污染嚴重湖泊，沉積物溶解性有機氮磷釋放可達到氮磷釋放總量的30%以上，且具有較高的生物有效性，即如果忽略有機氮磷的作用，會在一定程度上低估湖泊富營養化風險。同時，我國湖泊大多為淺水湖泊，污染較嚴重，氮磷等污染物長期累積，在湖內形成了一定規模的內負荷，在外源負荷逐步得到控制后，內負荷較長時間內仍然是影響湖泊水質改善的重要因素。這可能是我國湖泊水環境質量改善難度較大的原因之一。

另外，改革開放40年來，流域人類活動對我國湖泊產生了巨大影響。如長江流域大型水利工程建設導致江湖關系變化，由此導致湖泊枯水期沉積物出露時間提前，且時間延長，將引起沉積物表層環境由厭氧轉為好氧，溶解氧升高，反硝化作用減弱，好氧微生物固氮作用增強;同時，蒸發作用促使更多水溶性氮磷向沉積物表層遷移，導致表層沉積物氮磷蓄積量增大，且沉積物高程越高，出露時間越長，表層沉積物氮磷含量越高，來年水位升高會對湖泊水質產生一定影響。再如，修建巢湖閘和裕溪閘，切斷了長江與巢湖間聯系，大幅提升了巢湖水位，惡化了水生植物生存條件，導致沉水植物大量消失，進而加重了巢湖富營養化。江湖、河湖及人湖關系間的相互變化表明，新時期我國湖泊治理任務有加重趨勢。

三、洱海水環境特征及保護治理建議

洱海作為典型的高原湖泊，壩區經濟特點明顯，流域生態環境較脆弱。近10年來，在國家重大水專項的支持下，在云南省及大理州政府努力下，洱海保護治理取得了一定成效，在流域經濟高速增長情況下，與“十一五”相比，“十二五”洱海II類水的月份數有所增加，但主要水質指標氮磷濃度等卻呈增加趨勢，特別是2014年、2015年、2016年，洱海II類水質月份數連續下降。基于此，云南省啟動了洱海搶救模式，持續改善湖泊水質，防控規模藻類水華。

自1990年以來，洱海水質總體呈下降趨勢，自2003年由II類下降到III類：近年來水體氮濃度增加幅度大于化學需氧量大于總磷，且藻類生物量增加幅度較總氮大：2017年洱海水質與2015、2016年總體持平。多年來，洱海水生植被退化明顯，雖近幾年面積稍有增加（2017年增加到32平方千米，處于近15年來最好水平），但依然較低，尚不能對藻類形成競爭優勢;洱海魚類群落表現為外來種增加，特有種消失，土著種減少，雜型化嚴重，兇猛掠食性魚類比例偏低，銀魚占有一定比重，魚類結構不合理，生態控藻力差;洱海藻類密度高，水華風險加重，且趨于常態;特別是近幾年，藻類密度年末較高，即未來洱海藻類水華風險較高，且持續時間可能較長。

流域經濟社會快速發展等導致入湖污染負荷較高是洱海水質下降的重要原因。近年來，流域經濟社會逐步向洱海周邊發展，旅游人口等向壩區聚集，城鎮用地與農村居民點對徑流水質有重要影響，來自大蒜和蔬菜地為主的面源污染及沿湖生活污染問題突出：城鎮污染存量大，旅游污染快速增加，由此導致洱海入湖河流水質提升任務艱巨，湖泊對污染負荷的緩沖能力下降。經過搶救性保護行動，與2016年相比，2017年洱海入湖河流水質有所改善，主要是西部河流水質改善明顯：但入湖溝渠仍有污水直排，污染嚴重。

洱海“兩污”治理及藻類水華應急控制等措施成效顯著。雖然2017年流域入湖污染負荷依然較高，但城鎮溢流污水及雨季污染負荷集中入湖得到一定控制，“七大行動”基本遏制了入湖污染負荷快速增加的勢頭。沿湖截污、關停客棧及藻類水華應急控制等措施對2017年洱海水質保持和藻類水華防控發揮了重要作用，近岸水域藻類水華得到一定控制，水體感觀改善效果明顯。尤其是污染源結構發生了明顯變化：與2016年相比，2017年洱海氨氮、化學需氧量、總磷和總氮入湖負荷分別降低約20%、12%、12%和3%;其中，環湖旅游污染大幅下降，城鎮截污工程開始發揮效益，農村生活污染雖有控制，但負荷總量依然較高，農田面源污染持續增加。

流域發展變化是影響洱海水質的根本所在，重視流域保護與治理才是洱海保護治理的關鍵。必須重視流域保護與生態建設，特別是要重視湖濱緩沖區的保護與建設。洱海保護治理雖已取得一定成效，但藻類水華風險較大，扭轉水質下降的總體趨勢尚需時日;入湖污染負荷較高，湖泊氮磷濃度處于高位，治理工程發揮效益具有一定的滯后性，且治理工程的整體效益發揮尚需時間。預測今后相當一段時間，洱海水質改善任務艱巨，亟需提高保護治理的針對性，提高保護治理效率。洱海保護治理尚處在初級階段，亟需建立和完善洱海保護治理三大體系，即保護與治理工程體系、績效評估體系和監管考核指標體系。鑒于流域污染來源變化較大，洱海水質變化不確定性增加，近期需突出重點，解決洱海保護治理首要問題，即保持湖泊水質，防控規模水華發生。

基于對洱海水環境特征及流域發展演變等認識，初步提出近期保護治理建議。

首先是要控制負荷，改善水質。要點是精準治污、持續停污、系統減污、防控重點、修復增容、分區控制，并防控水華。應持續加強農田面源及養殖污染控制，提升入湖河流水質：充分發揮濕地及庫塘系統的水質凈化等作用，解決生態庫塘及湖濱濕地運行技術支撐不到位、運行效果不穩定、進水不暢、濃度較低及水生植物缺乏管理等問題：加強餐飲客棧監管與監測，保障處理設施穩定達標運行：提升城鎮污水處理廠運行效率，完善村落污水處理設施，著重解決水量不足、出水水質不穩定及管理不規范等問題：加強運行監管，解決學校、農村客事辦理場所污水處理設施油污堵塞等問題：加強片區污染綜合治理，有效控制入湖溝渠污染問題，持續開展水華藍藻控制與應急處置績效評估，優化藍藻控制與應急處置設施、設備工藝及運行條件等，保障洱海藻類水華防控效果長期穩定。

其二是修復生境，優化湖泊生態系統。目前洱海緩沖區正在實施的工程包括環湖截污一期工程、環湖截污二期工程、河道綜合治理工程、湖濱緩沖帶濕地建設工程與海西高效節水減排工程等，如何發揮工程的綜合功能及協同作用是近期洱海保護治理的重點任務之一。應做好緩沖區功能定位，開展湖濱緩沖區建設與生態修復工程，在緩沖區內統一協調相關工程，充分發揮工程的綜合聯動效益。另外，洱海沉積物氮磷含量較高，全湖沉積物氮磷釋放通量總體雖然較小，但釋放風險較大，對局部水域水質在關鍵時期（夏秋季）影響較大;如環境條件變化，沉積物氮磷釋放量將會大幅增加，可能明顯影響水質。應開展洱海沉積物污染調查及治理研究，定量沉積物氮磷污染及釋放特征;開展洱海污染沉積物工程勘測，定量不同時間不同水域沉積物氮磷釋放對洱海水污染貢獻及藻類水華影響;在控制外源污染的同時，部分重要敏感區域，結合藍藻水華防控與生態修復等，實施沉積物污染控制工程。

其三是加強監控，防控規模藻類水華。洱海防控藻類水華的關鍵措施是防治沖擊負荷，關鍵時間是每年8月到9月，其中重點工作是要做好水華藻類打撈、監控與水華預警等;建設并充分發揮塘庫系統功效，防治雨季沖擊負荷，控制臨湖區村落和農田污染，有效控制城鎮區域溢流污染;適時適度低運行水位，以利于水生植物恢復，增加生態系統凈化和抑藻能力，以利于改善湖體水動力條件，有效改善局部水域水質，以利于局部水域藻類外排和水質改善。

其四是堅持不懈，持續推進洱海保護治理。應形成基于節約資源和保護環境的空間格局、產業結構與生產方式;加強洱海富營養化機理、氮磷等污染控制、藻類生長規律與生態修復等科學問題研究：強化技術分析與行政決策融合，充分發揮科學研究和專家團隊作用，健全并完善洱海保護專家聯席會議和數據分析及報送制度，對洱海水資源和水環境狀況進行定期監測評價，提出相應對策措施;加強洱海藍藻監測、巡查力度，增加投入，提高應急處置能力：加強污染來源研究，有效控制氮磷濃度，重點控制海西海北農田面源，持續改善水質。

湖泊富營養化是經濟社會發展的產物，也必須在經濟社會發展中解決，即必須把湖泊保護治理納入經濟社會發展的整體計劃中考慮。就我國湖泊保護治理而言，國家重點治理的太湖、巢湖、滇池等湖泊氮磷濃度開始下降，治理效果初步顯現：而洱海氮磷濃度依然處于高位，保護治理處于艱難的攻堅階段，治理任務艱巨。湖泊保護治理沒有靈丹妙藥，應基于對湖泊的科學認知，建立科學的決策機制，切忌出現治理的短期行為和破碎化問題。我們要堅持不懈長期努力，統一思想，下定狠心，科學診斷，高效落實。