武汉市城市湖泊水生态修复及生态补偿机制探讨

李瑞清，刘贤才，姚晓敏，王 越

（湖北省水利水电规划勘测设计院，430064，武汉）

湖北向来有“千湖之省”的美称，武汉更是有“百湖之市”的美誉，但随着城市化进展，改革开放以来粗放型经济增长模式的发展，湖泊成为了液态垃圾收容站。武汉市湖泊正面临着水环境、水生态深度恶化的威胁和影响，进而威胁到水安全的供给，特别是中心城区湖泊水体质量恶化，将武汉市置于“优于水而忧于水”的境地。随着城市的不断发展进步，人们不仅提出了水安全的需求，还陆续提出了水生态、水环境、水景观、水文化的需求。湖泊作为城市文化与景观名片，更应该引起重视。因此，要吸收国内外先进治水理念和技术，进一步了解湖泊系统各单元之间的相互关系，了解湖泊的特性及特点，通过资源的合理配置和生态系统的修复，实现河流湖泊生态系统的良性循环，打造健康湖泊生态系统。

一、武汉市湖泊面临的严峻问题

随着2009年官桥湖蓝藻暴发，武汉市湖泊水生态系统暴露出了较为严重的问题，污染严重、水环境恶化、湖泊萎缩和水量锐减、湖泊生态系统破坏等常规性的湖泊问题摩肩接踵。

1.水资源配置模式亟须改进

长期以来我国粗放型经济发展模式下的水资源配置，造成水资源浪费严重。作为重工业城市之一的武汉，粗放型经济发展模式以及水资源配置的不合理，水资源污染严重，湖泊水体富营养化及水质恶化进一步加剧。

2.污水处理系统不运转

目前许多污染较为严重的工矿企业，虽然建设了污水处理设施，但是设施耗能大，完全成了应付检查的工具，出现了上级检查时运转，平时不运转而污水直接入湖的现象。

3.排污口众多，污染严重

汉阳月湖水域面积仅为0.66 km2，周边排污口多达22个；东湖目前水体已经局部发臭，每年出现死鱼现象；南湖水体表层漂浮一层油渍，水体不透明，与文明城市的景观湖泊标准相去甚远。

4.湖泊萎缩和水量锐减

20世纪50年代，武汉市区有湖泊127个，全市范围内的湖泊共有218个，总面积达879 km2，到90年代，武汉7个中心城区的湖泊只剩下35个，现在更是只有27个，10年净减少湖泊面积5 000多亩 （333 hm2），湖泊正在萎缩，“百湖之都”已名不副实。这其中除了一部分是经过审批成为城市建设用地之外，一些部门为了局部利益擅自填占湖泊或扩大批准的填湖范围导致大量湖面被填。

5.湖泊生态系统破坏

最近几十年来，城市湖泊调蓄容量急剧减少，江湖连通的格局遭到完全的破坏，原有的物质、能量循环和信息交流模式受到阻隔，影响水分蒸发、降水、湿度等气象学因子，诱发或加剧城市“热岛效应”。所有这些直接破坏和改变湖泊原有的自然属性的行为，加速了湖群的消亡。城市湖泊面临的另一个严峻问题是滩涂、湿地的消亡，湖泊边坡硬质化、直立化，形成了一个大水塘，没有植被吸收氮、磷等营养化物质，没有微生物的分解作用，不能进行持续的更新净化功能，导致水质和生态系统的逐步退化，湖泊正逐渐演变为“死湖”。

二、湖泊的水生态修复及补偿机制探讨

武汉市湖泊生态修复是一项集生态效益、社会效益、经济效益、环境效益于一体的综合性系统工程，涉及面广，生态系统脆弱，治理难度大，人为干扰性较强。为此，进行湖泊保护与生态修复，应综合采取以下措施：

1.完善政策法规，全面截污，优化水资源配置

保护湖泊，截污是前提。近年随着工业化进程的加快，工业企业污水暗管排放是引起湖泊生态系统恶化的主要原因之一。根据“治水不如护水”的理念，必须加大截污力度，全面杜绝污水直接入湖。其次，必须完善工业企业的污水处理设施和城市污水管网体系建设，同时实现水体分类排放的目标。再次，加强沿湖农业面源污染防治，加大对规模化养殖业、畜牧业的污染治理力度，积极发展节水农业和生态农业。

在截污过程中，杜绝污水直接入湖，需要政府部门下大力气解决，形成有效的监管体系，防止暗管排放；完善污水管网体系建设，生活污水必须进行处理才能进行排放；在沿湖农业面源污染防治中，对于农业生产，可以通过控制氮肥施用量平衡氮、磷、钾的比例，有机肥还田，发展“微生物菌肥”和农业农田灌溉节水等方式加以控制；在政策方面，应该建立起一套完整的法律体系，让湖泊保护有法可依，明确职能部门的责任和义务，规范公众对于湖泊保护的参与方式，调动公众护湖的积极性，加大排污的惩治力度，全面杜绝污水排放。

为了合理高效地利用水资源，必须对水资源进行经济合理的配置和长期规划，建立健全合理的水资源初始分配和再分配制度以及水权水市场。对高水耗、高污染的行业，用水分配加以限制并采取污水处理达标后排放，坚决杜绝湖泊的纳污暗管，实现用水多少、治理多少，达标多少、排放多少的监管检查体系，实现水资源配置进一步量化优化。

2.富营养化治理

根据湖泊的属性及特点，湖泊水体交替缓慢，水质分布存在垂直差异性，湖泊经常会发生水华现象。根据太湖水华治理经验，引入水葫芦以毒攻毒治理不可取，较为可靠的方式是污染源的控制和底泥清淤。另外，在湖泊边坡种植一些吸收氮、磷等营养成分的植被，有助于减轻水体富营养化程度。湖泊边坡植被与湖泊水体构成一个有机整体，增强了湖泊生态系统的自净能力，可通过稀释、吸附、过滤、扩散、氧化还原等一系列物理化学反应起到改善水环境的作用。特别是一些搭配的水生植物，不仅可以吸收利用水体中的氮、磷等，而且还为各种水生微生物提供栖息地，这些微生物为分解、净化水体起到极其重要的作用。

为控制水体富营养化，可以采取植物操纵技术、湿地处理技术、底泥清淤、藻类打捞等措施来降低湖泊水体营养物质。植物操纵技术是利用生态系统食物链摄取原理和生物的相生相克关系，通过改变水体的生物群落结构来达到改善水质、恢复生态平衡的目的。经典的生物操纵理论是调整鱼群结构，保护和发展大型牧食性浮游动物，从而抑制藻类的过量生长。湿地处理技术是利用湖滨湿地和入湖河道堤岸湿地拦截非点源污染物，改变氮、磷入湖途径。随着风浪作用，表面漂浮物被湿地植物根、茎拦截，进而被湿地微生物等分解，实现营养成分的降解。湿地净化系统包括湿地生物和基质。湿地生物包括湿生植物、水生及两栖动物、微生物，组成了一个互生的系统，系统间相互组合发挥效用，净化水质。底泥清淤与藻类打捞措施均属于物理方法，代价较大，并且治标不治本。

3.河湖连通性

河湖本身处于一种相互补给的动态平衡当中，由于人类的干扰，河湖出现淤塞、阻隔，河湖之间的关系纽带遭到严重的破坏，河湖之间相互能量、物质、信息交流的隔断，导致了较为完整的水生生态湿地的消亡。从环境演化的角度，李长安等提出以“山、河、湖、海互动为核心的流域环境系统”，湖泊作为河流系统的组成部分，作为河道水体的天然调蓄水库，承担着河道水量的调蓄功能，而河道水体为湖泊系统注入新的活力。山、河、湖、海相互联系，构成了复杂的水域系统，保持河湖连通，是保持湖泊活力的源泉，也是湖泊水体交换更新的动力。湖泊与湖泊之间相互联系，湖泊与河流相互串联，对外要能排能灌，内外进行物质的交流和输送，以便湖泊中生命物质的交流和繁衍。

针对目前湖泊污染现状，采用水力调度、沟渠连通等工程手段恢复江湖水力联系，形成动态水网，改善湖泊水质，恢复昔日江湖互通的格局。经研究发现，部分藻类适宜在静水中生长繁殖，在一定的水流流速条件下不适宜生长，因此，采用水力调度的手段亦是解决湖泊污染的途径之一。太湖的引江济太工程，即通过太湖主要的泄洪道望虞河从长江向太湖调水，一方面给太湖补给较清洁的长江水，另一方面加速太湖水的交换速度，通过“输液”的方式治理太湖污染。

4.进行湿地修复，促进湖泊水体自身净化

良好的生态系统是具备物种多样性的动态平衡系统，湖泊既有水生生态系统，又有水陆交错带的边坡生态系统。在平面上，湖泊往往与一些河流、渠道、池塘等构成复杂的动态水生态系统。因此，要从流域的层面上，进行湿地修复规划。划定湖泊“三线”，为保护湖泊逐步奠定基础。湖泊应当按照湖泊保护条例要求，划定各湖泊保护控制范围，对中心城区湖泊划定“三线”，即“蓝线”——水域控制线，“绿线”——绿化控制线，“灰线”——建筑控制线，根据“三线”标准进行湖泊湿地生态建设。

在湖泊生态湿地建设过程中，湖滨带作为水陆交错地带，在水生态修复过程中承担着举足轻重的作用，宜按照复式断面进行设置。湖滨带是湖泊生态系统中物质及能量循环最为活跃的区域，湖滨生态系统修复也是湖泊生态系统修复的关键。在湖滨生态修复中，了解湖滨带在湖泊生态系统中的功能，分析湖滨带植物退化机理、湖泊内负荷形成机制、藻类控制机制与底泥污染控制基础以及近岸带生境恢复原理等均应视为湖泊湖滨带生态系统中的关键科学问题。

首先，根据湖泊特有鱼类生活特性，保护好现有栖息地，划定重点物种保护区，特别保护湖泊珍稀、濒危、特有水生生物的产卵场和栖息地。在此基础上，逐步改善现有不良水生生物栖息地，使栖息地的环境质量有所提高或者超过原有环境质量。其次，建立环湖湿地保护带，从迁移、转化途径控制陆域地表径流营养物入湖；恢复和重建湖泊滨岸水生植被，通过物理阻滞作用促使污染物沉积并大量吸收营养盐；改造入湖河口生态与环境，充分发挥入湖河口自然净化作用。

注意区分湿地修复植被与景观绿化植被的区别。由于片面认识湿地恢复的概念和目的，湿地修复与湿地景观建设混为一谈的现象普遍存在。修复植被的选取在湿地修复中的作用举足轻重，只有综合考虑湖泊的水文、地貌、地质、生物类别以及土壤条件和土壤改善需求等自然条件，科学选取有利于湿地修复的沉水、浮叶、挺水、沼生、湿生等植物，营造一个含植物、动物、微生物于一体的群落，才能达到湿地修复的目的。实际操作中，部分湖泊片面的追求“景观速成”的视觉效果，大量种植湿地修复功能不强的园林景观绿化植被，甚至种植一些生活习性不适应的物种，造成生态修复意义上的失败。

5.建立健全湖泊生态系统监测网络体系与生态补偿机制

建立健全湖泊水域水生态监测网络体系，将各项建设与经营活动对湖泊水质、水生态、水环境的影响纳入监测范围，实时监测和分析湖泊水文水资源、环境质量及水生态系统的状态和变化过程。在此基础上，建立湖泊水生态系统数据库，建设水资源控导工程，逐步实现湖泊水资源、水生态动态调控，保障沿湖经济、社会、水生态系统的协调持续发展。在湖泊富营养化治理的基础上，开展湖泊生态修复基础研究和应用研究，通过对不同湖泊特征的比较分析及动态过程研究，为湖泊治理与生态修复提供决策支持及评估依据。在此基础上研究建立基于物理、化学和生态机理的湖泊生态治理模式，研究湖泊的治理。

在大规模开展湖泊健康评估工作条件尚不成熟的情况下，要积极开展试点，总结规律、积累经验，建立湖泊健康评估的基本方法、技术标准体系和工作机制，最终实施对所有重要湖泊的“定期体检”。完善湖泊水量、水质和水生态系统监测计量系统建设，加强对湖泊水文水资源、物理、化学以及生物特性的监测，为开展湖泊动态管理保护奠定坚实基础。

坚持改革创新，建立健全湖泊生态补偿机制。积极开展水生态补偿机制重大课题研究，深入调研和掌握国内外水生态补偿实践情况，落实严格的湖泊水资源管理制度，推进湖泊水生态系统保护与修复。分级制定湖泊保护名录，建立政府负责、分级管理的湖泊管理保护责任体系，实行湖泊管理保护绩效目标管理。健全湖泊管理保护投入机制，加大政府投入力度，充分发挥公共财政投入的引导作用，积极探索湖泊治理保护生态补偿机制。

[1]汪常青，吴永红，刘建彤.武汉城市湖泊水环境现状及综合治理途径[J].长江流域资源与环境，2004（5）.

[2]戴小琳，傅铁.湖泊湿地修复工程应注意的问题及对策措施[J].人民长江，2011（15）.

[3]王越，丁艳荣，徐建华.长江中下游湿地生态修复现状与探讨 [J].中国水利，2012（6）.