治理東湖拉上長江武漢嘗試“一統江湖”
近50年來,我國近3000個天然湖泊減少了約1/3;近40年來,全國湖泊富營養化面積激增了約60倍。近6年來,國家累計投入資金910億元、涉及8200余個項目治理“三河三湖”,雖取得一定成效,但整體水質仍然堪憂。
這兩組數據表明:我國湖泊生態十分嚴峻,仍然危機四伏。
已經啟動的武漢大東湖生態水網建設將逆轉江湖隔絕的現狀,使大東湖水系與長江重新連通,再配合截污、清淤、生態修復等措施,力圖再現東湖昔日風貌。作為長江流域中部湖泊水系的重要組成部分,武漢大東湖生態水網能否通過引江濟湖、江湖連通重現生機、還清水質、恢復生態尚需論證,但其對中國湖泊治理的示范意義毋庸置疑。
今年5月4日,國家發改委批復《湖北省武漢市“大東湖”生態水網構建總體方案》,明確大東湖生態水網建設工程主要包括污染控制、水網連通、生態修復“三大工程”和建立監測評估研究平臺,總投資158.78億元。
大東湖生態水網的核心是“引江濟湖”,即將東湖、沙湖、楊春湖、嚴西湖、嚴東湖、北湖等6個主要湖泊,以及青潭湖、竹子湖等5個子湖與長江連通,通過生態修復,使大東湖水系重現自然生態。
7月,東湖、沙湖連通工程和沙湖大橋開工,標志著大東湖生態水網構建工程正式啟動。
在11月召開的第十三屆世界湖泊大會上,武漢市政府進一步提出,大東湖生態水網面積達436平方公里,將建成全國水網的范本工程。
武漢欲“一統”大東湖水網中的六湖并與長江連通,對此專家存有質疑。水網早已存在,湖湖阻隔只是近幾十年才形成,似乎并不構成大東湖現狀的主因。湖水連通,是否也是湖湖污染的開始,江湖連通難免遇到種種風險,對此,強調科學論證的聲音不絕于耳。
重估歷史治湖績效
追溯“大東湖”水系的歷史演變過程,三國、唐宋、明清以至民國時期,大東湖水系一直與長江緊密相連。以東湖為例,上世紀60年代以前與長江通連,東湖湖水清澈見底、水草豐茂、游魚可見。
在中科院水生生物研究所研究員王洪鑄撰寫的《大東湖生態系統現狀與監測體系構建》的報告中,對東湖生態退化史進行了如下描述:上世紀60年代為江湖阻隔的年代;70年代為草魚“開荒”年代,1973~1975年,東湖平均每年放養體重在25克以上的草魚251萬尾,草魚放養量過大導致植物減少甚至毀滅;80年代至今為水華頻發年代,1979~1982年間,藍藻水華曾大量暴發。
中國科學院院士、中國水利水電科學研究院水資源所所長王浩告訴《科學時報》記者,大東湖水環境惡化與城市化、工業化進程的加快密不可分。在此過程中,大東湖水網的大部分湖泊由Ⅲ類水體變為Ⅴ類或劣Ⅴ類水體,水生態系統嚴重退化;東湖歷史上是武昌地區重要的飲用水源地,現因水質污染,也失去了水源地功能。
此前,武漢市曾啟動了漢陽地區的龍陽湖、三角湖等與漢江連通的“六湖連通”工程,并配套實施了“清水入湖”截污工程。至2006年,漢陽工程成功進行了調水試驗,初步形成動態水網。在此基礎上,武漢市提出更為龐大的與長江連通的大東湖生態水網工程。
從漢陽“六湖連通”到建設大東湖生態水網,武漢的治湖理念已經發生重大的變化。
王浩認為,漢陽“六湖連通”是積極的探索,并逐步走向示范,對武漢湖泊治理思路的轉變產生了重要影響。但當時的探索比較零散,系統性差,整體效果也不顯著,沒有形成長效機制。
現在的大東湖生態水網建設,在理念上逐漸成熟,“三大工程、一個平臺”的措施很明確,資金投入、建設規模遠超過漢陽“六湖連通”,具有不可估量的生態環境效益。
“武漢治湖理念正從單一的湖區治理轉變到湖泊流域綜合治理,嘗試打破地理界限、部門職權、行政區劃的分割;從側重水量的調控轉變為面向生態的水質水量綜合調控。”王浩說,這也表明其治湖過程已從探索、試驗示范逐步走向系統實施的階段,從單一水體修復走向控污、生態修復與重構、恢復江湖的動態聯系。
武漢大學教授伍新木在接受《科學時報》記者采訪時表示,武漢以前強調單個湖泊的治理,現在則擴展為系列湖泊的治理,從前是單個湖泊的自我清潔,現在則改成引入江水清潔,從工程性措施轉變為引入新的理念和體制,這些都是可喜的變化。很明顯,流水不腐,水要流動水質才能改善。
從上世紀80年代開始,東湖截污的相關工作即已啟動,經過近20年的努力,初步建立了湖泊控污體系,遏制了水質惡化趨勢,但總體效果仍然有限。
歷經近20年的東湖截污工程至今尚未完成。今年,武漢市又提出到年底實現中心湖泊全面截污,任務依然艱巨。
世界自然基金會(WWF)高級項目官員朱江博士告訴《科學時報》記者,上世紀80年代,東湖曾暴發較大的藍綠藻,90年代至今,暴發的規模和頻率都大大減少了。這在某種程度上證明了東湖的截污工作富有一定的成效。
但另一方面,東湖的生物多樣性遠不如過去了。過去,東湖內的水草、螺絲蚌殼、魚類比較豐富,現在湖泊內則很難看到水草,魚的種類也趨向單一。“這種現象被學者稱為‘水域的荒漠化’,也就是說湖泊的生物資源已經非常稀少了。”他解釋道。
王浩認為,截污治污難與征地拆遷困難、資金短缺以及排水體系亟待改造等原因有關。例如武漢的城市排水系統,由于歷史、地勢等原因,至今仍為雨污合流,旱季污水全部由泵站抽入污水處理廠處理后排江,由于污水截流倍數較小,每遇暴雨期,該地區的生活污水和初期雨水將直排入湖,造成湖泊水質惡化。
他同時表示,大東湖生態水網建設工程涉及的污染控制工程實施后,入湖點源、面源及內源雖然能夠得到較大的削減,但改善湖泊水質的速度及恢復良性生態平衡的進程不會太快,需要30~50年時間才能達到目標。
治湖舉措質疑仍不斷
作為湖泊治理主要手段的引江濟湖、湖湖連通,目前已得到各方專家的基本肯定。
“湖湖連通是遵循自然規律的必要舉措。”王浩說,恢復歷史上長江與湖泊的自然聯系,將長江優質的生態元素向內湖虧空區域輸入,讓人工化的城市水生態系統重新參與到自然生態系統的循環過程中,有利于湖泊生態系統的改善和豐富,增加了湖泊的承載能力,更對長江流域的水資源保護、漁業經濟和濕地產業的可持續發展帶來積極影響。
但建設引江濟湖的動態水網,此過程中難免遇到諸多生態風險。有專家將這些風險歸為洪澇災害、血吸蟲病、污染遷移、泥沙輸入等。
這其中,水利部門關注防洪排澇,環保部門關注水質、污染物的轉移,衛生部門關注血吸蟲病的傳播,漁業部門關注水生資源保護和漁業經濟,林業部門關注濕地保護等。
朱江說:“這其實也表明江湖連通涉及的問題非常復雜。”
王浩則強調,在引江濟湖過程中要特別注意規避釘螺、泥沙及防洪等風險。這些問題在項目前期論證中專門進行了系統研究和論證,并采取了相應的工程措施。
例如引水口設計采取中層有壓取水,并設置了具有沉螺池功能的沉沙池,可有效阻斷釘螺進入內湖的途徑;同時建立長效監測機制,設立防控預警系統及固定監測點,定期抽樣監測。
今年7月,大東湖生態水網工程的東湖、沙湖連通工程率先啟動,該工程將修建一條1700米長的城市道路和一條連通沙湖與東湖的渠。目前,沙湖的清淤工作已基本完成。由于沙湖清淤后將引入東湖的水,外界質疑是否會造成新的污染。此外,針對該工程采用的“閘引泵排”為主的方式(因為沙湖地勢高,需泵站抽水),是否設計足夠的排水能力,公眾也有許多不解。
朱江認為,沙湖的清淤工作主要是結合長江過江隧道的跨湖大橋工程(即沙湖大橋)而進行的。沙湖的淤泥深、水質差,單純通過清淤可能會得不償失。東湖的水質相比沙湖要好,東湖、沙湖連通后應該有助于沙湖水質的改善。
王浩分析,水網調度遵循“由小到大、先通后暢、跟蹤監測、漸進實施”的原則,按照多級引水流量的模式,水量是可調控的,不會對排水造成影響。沙湖區域目前現有新生路泵站(流量Q=40m3/s)、羅家路泵站(Q=30m3/s),后期建設將對現有泵站進行擴建,羅家路泵站經改造排漬能力將達Q=85m3/s,抽排能力將得到很大提高。
他同時指出,引水路線是從東湖到沙湖,將東湖較好的水質引向沙湖,不會對沙湖水質造成再次污染,還有利于提高沙湖水環境容量,改善沙湖水質狀況。
“一湖一策”與流域統籌
總結國內外湖泊治理經驗不難發現,僅靠單一的技術措施并不能從根本上解決問題。
WWF在武漢啟動的大東湖江湖連通與湖泊生態修復示范項目中,提出截污、清淤、生態修復、江湖連通4項措施,以期在城市湖泊治理上摸索切實可行的模式。
朱江告訴記者,上述4項措施是整個工程不可或缺的部分,如果只采取其中一種工程手段而擯棄其他措施,在水生態系統環境改善和生態修復上必將存在風險。另外,某種工程措施的生態與環境修復效果也不可能立竿見影,需要全面、系統的項目規劃和工程穩步推進。
王浩分析指出,當前東湖治理最迫切的問題和最直接的解決方法應包括以下5個方面。
一是轉變經濟發展模式,需要結合新農村建設,調整漁業養殖結構,優化工業行業結構與布局;二是截污治理,該區域雖已建立污水處理廠,但配套污水管網嚴重缺乏,東湖排污口也有待徹底截斷;三是區域雨污分流和面源污染控制是下一步工作的重點;四是對污染嚴重的湖泊水域實施清淤工程,降低湖泊內源污染;五是要實現水網連通,以達到長效、根本的改善湖泊水質的目的。
伍新木認為,當前最迫切的問題是把污水出口堵死,要在截污后實施必要的工程性措施。同時,解決面源污染要有新的思維,治理機構不能老是依靠政府。
針對湖泊治理中的一些關鍵性矛盾,朱江特別重申了前述專家提及的市政管網改造的問題。他認為,武漢正在進行大規模的截污行動,能否將市政管網的雨污分流改造盡早納入,目前還不明朗,因為這將牽涉大量的資金投入。所以,問題雖然迫切,但短期內似乎難以徹底解決。
目前,政府、學界在湖泊治理理念上越來越趨于一致。根據湖泊承載極限等因素,實行一湖一功能的定位,并采取相應的治理措施,這正是“一湖一策”的湖泊治理的內容。然而“一湖一策”的理念在實踐過程中并不理想。
王浩分析,造成“一湖一策”實踐不理想的因素很多,如對策設計欠佳、資金投入不足等。然而理論和實踐都已表明,以湖泊流域為單元,綜合考慮流域水循環及其伴隨的水環境與水生態過程,實行湖泊流域綜合治理,是世界范圍內水資源、水環境與經濟社會協調發展的重要途徑。“一湖一策”是湖泊流域綜合治理的具體應用。
“‘一湖一策’需要針對特定的‘一湖’,既統籌湖泊流域水循環及其伴隨過程,又結合該湖的自然地理與社會經濟特色,充分考慮技術經濟的可行性和有效性,因地制宜地提出湖泊治理的‘一策’。”王浩說。
他強調,湖泊治理關鍵是在技術、管理和機制三個層面上進行創新,同時要保證工程規劃、實施的科學性,資金的有效利用,并在工程實施過程中保護百姓的權益,讓全體市民享受到“兩型社會”建設的成果。
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