本文转自:2013年12月01日,来源:科技日报 

  □ 本报记者 李禾

  滇池是我国的“高原明珠”,也是国家重点治理的“三湖”之一。作为昆明市备用水源地,60年代的滇池还是水清见底、动植物繁茂、生物多样性丰富。但随着近20年的快速城市化,滇池水质、水生态状况逐步恶化。

  “十一五”期间,滇池治理全面提速,同时在国家水体污染控制与治理科技重大专项“滇池流域水污染治理与富营养化综合控制技术与示范”项目的技术支持下,外海已多年稳定为中度富营养化,草海在2011年开始,从多年重度富营养化转变为中度富营养化状态。

  据环境保护部发布的《2012年中国环境状况公报》,滇池水质恶化趋势得到遏制,但改善效果并不十分显著,以蓝藻水华周年性暴发为主要特征的生态退化状态依然严峻。影响水质持续性改善的根本性问题尚未在根本上得到扭转,滇池水质改善和生态恢复尚存在诸多挑战。

  滇池流域水环境容量长期“超载”

  为摸清滇池富营养化物质迁移转化的机理等,滇池项目启动了迄今为止,覆盖面最广、分辨率最高、持续时间最长的全流域、多尺度的系统调查和监测,建构了160个监测点位、可观测从分钟到月等不同时间分别率的观测网络,获取了60多万个基础数据。

  在大调查的基础上,滇池项目对滇池富营养化问题进行了再诊断。项目组发现,近10年,滇池水环境污染类型发生了转变,由有机污染型湖泊转变为富营养型湖泊。滇池水生态系统呈稳定藻型—浊水态,以蓝藻水华周年性暴发为主要特征;环湖湖滨带退化严重,水生态系统稳定性差、自我修复能力弱;滇池高等植物的初级生产力功能下降,水生态系统的基本组成部分向耐污型转变。

  滇池项目负责人、北京大学环境科学与工程学院教授郭怀成说,流域水资源短缺,缺乏生态水补给,滇池位于城市的下游,以及人口与经济增长快速、生产及生活方式的改变是滇池水质改善难的重要原因。

  滇池位于昆明市主城区下游,仅占昆明市18.8%的面积,却承载了昆明54.6%的人口,87.6%的GDP,流域总需水量大于水资源量。根据相关资料测算,在滇池三、四、五类水质的约束条件下,流域环境系统所能承载的人口总数分别为127万、224万和294万。也就是说,即使在五类水质目标下,滇池流域人口仍然超载60万。

  在滇池流域,城镇生活污染排放是流域主要污染源,流域入湖氮、磷负荷长期远高于滇池水环境容量,且入湖的清洁水量严重不足。

  郭怀成说,从1980年代到“十一五”期间,滇池流域总氮产生量与削减量都稳步上升,但减排量赶不上增量;总磷产生量和削减量都有较快的增长,减排量与增量持平。即使从“十一五”中期以来,随着治滇“六大工程”逐步推进,污染物削减量大幅提高,但长期以来,高强度排放在滇池中的污染物累积量,依然巨大。

  大量削减总氮、总磷排放量,现阶段难以实现

  郭怀成说,十年前,滇池水的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总氮和总磷4个指标都是劣五类。经“十一五”期间的污染治理等,滇池外海的部分水质指标已经有明显好转,如外海BOD已达三类,总磷达五类水质标准,叶绿素a的含量也明显下降,滇池蓝藻爆发的面积和频率有所降低。

  郭怀成说,尽管如此,但如果要求滇池达到“水质稳定在Ⅲ类”的目标,滇池的实际入湖总氮、总磷量仍然远超过其允许量。据此,滇池项目提出的“流域—控制单元—污染源”多尺度容量总量控制方案,即在“流域—控制单元”层面,要求滇池流域总氮、总磷要在2009年的基础上大幅削减,外海总氮、总磷最小入湖负荷削减量分别为71%,89%。

  “也就是说,未来在不能新增污染排放量的基础上,滇池流域要在2009年基础上,总氮、总磷分别要削减80%左右,如此大的削减量,现阶段是难以实现的。”郭怀成告诉记者,滇池项目组的研究还发现,即便当水质达到地表水三类水质,在湖体生境状况不变的情况下,滇池仍有可能发生蓝藻水华。“我们不能仅追求一、两个指标的改善,未来滇池治理的思路和战略目标需要发生转换。”郭怀成说。

  “应坚持水质目标和生态目标并重,且生态系统健康应是滇池恢复的重要目标。”郭怀成说,在这一目标的指引下,项目组提出了以实现滇池水质持续性改善和生态系统草型清水稳态为核心的滇池治理中长期路线图,强调从主要依靠流域污染负荷削减转向以污染源治理与有条件的湖泊生态修复并重,实现水质有限改善基础上的生态恢复,以长期持续达到水质目标。

  郭怀成强调,“这是目前对湖泊治理思路的一种新认识,切合滇池和我国湖泊治理的实际”。

  人为干预下,湖泊生态系统可以向良性转变

  郭怀成把蓝藻比作癌症细胞,他说,健康的人体也带有癌细胞,不过癌细胞数量极少;一旦癌细胞增加并占人体“主流”时,这个人就生病了。湖泊生态系统也是如此,沉水、挺水和浮水绿叶植物,浮游植物及水生动物等组成一个完整的生态系统。作为健康生态系统,一定是生物多样性丰富的,且以高等水生动物为优势种、建群种,各种藻类不应成为该系统的优势种。当系统中藻类生物成为优势种,也就表明该系统发生了由良性向恶性,由高等水生植物向低等水生植物,由正向向逆向的演替过程。这个系统的特征,直接体现在湖滨湿地上。湖滨湿地与湖泊“血脉相连”,因此拓展滇池湖滨带湿地的修复,强化湿地对湖泊净化作用和功能,对滇池水体由“藻型—浊水”向“草型—清水”演替是极为关键的环节。

  郭怀成说,滇池项目以实现水质持续性改善、水生态系统草型清水稳态为中长期总体目标,推行分步、分区生态修复。即遵循“南部优先恢复,北部控藻治污,西部自然保护,东部外围突破”的总体方案。滇池项目集成了“湖泊分区生态系统修复—湖滨带建设—湖滨区基底修复”的成套技术。通过这些技术在滇池南部,具有恢复可行的湖区以及草海严重污染的湖区进行工程示范;在滇池外草海西岸湖区成功构建并维持草型清水生态系统,示范区的总氮、总磷分别下降了60%、54%,沉水植被覆盖度达80%,透明度1.5米。水质改善效果明显。

  “在人为干预下,湖泊生态系统完全可以向良性转变,通过草长藻消,从稳定浊水转向清水草型,恢复整个生态系统的健康。”郭怀成说。

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  水专项滇池项目共设六个课题

  国家水体污染控制与治理科技重大专项“滇池流域水污染治理与富营养化综合控制技术与示范”项目共设六个课题:流域社会经济结构调整及水污染综合防治中长期规划研究;滇池北岸重污染区节水控源技术方法体系研究与工程示范;城市型污染河流入湖负荷削减及水环境改善技术与工程示范;滇池流域面源污染调查与系统控制研究及工程示范;湖泊生态系统退化调查与修复途径关键技术研究及工程示范;滇池流域水环境综合管理支撑技术研究与平台建设课题。

(来源:科技日报)