太湖水环境管理与生态修复策略探讨

刘金根　朱文婷

摘要在总结前人研究成果的基础上，结合前期太湖水环境治理研究与实践成果，对太湖水环境现状问题进行深入分析，并从政策管理措施和治理技术方法2个维度提出太湖水环境综合治理的建议，为提高太湖水环境综合治理效果及当地政府决策提供参考。

关键词太湖；水环境问题；对策

中图分类号S181文献标识码

A文章编号0517-6611（2018）08-0070-03

Discussion on Strategies for Aquatic Environment Management and Ecological Remediation in Tai Lake

LIU Jingen，ZHU Wenting（Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture，Suzhou，Jiangsu 215008）

AbstractOn the basis of previous research results，combined with the Tai Lake water environment management research and practice，the current situation of water environment in Tai Lake was analyzed，and suggestions for the comprehensive management of water environment in Tai Lake were put forward from 2 dimensions of policy management measures and technical methods，so as to provide references for improving the comprehensive treatment effect of Tai Lakes water environment and local government′s decisionmaking.

Key wordsTai Lake；Aquatic environment problem；Strategy

基金项目苏州农业职业技术学院特色专业建设工程资助项目；苏州市科技计划项目（SNG2017059）；太湖水污染治理专项资金（第七期）技术示范类科研项目（JSZC-G2013-191）。

作者简介刘金根（1969—），男，江苏建湖人，高级工程师，博士，从事生态恢复、环境修复方面的教学与科研工作。

收稿日期2017-12-19；修回日期2018-01-05

太湖是我国第三大淡水湖泊，水体面积约2 338 km2，平均水深1.9 m，最大水深约3.4 m，是长江流域下游三角洲地区的重要水体，也是整个流域水调节和水生态系统的中心，具有水产养殖、农田灌溉、航运、旅游等多种功能与用途，是苏州、无锡两市的主要饮水源，也是上海与浙东地区的水源补给地，对长江下游地区的经济发展起着举足轻重的作用[1-4]。然而，自20世纪60年代以来，太湖流域上下游区域产生的工业、农业、生活污水等污染物未经达标净化处理便直接汇聚进入太湖，导致太湖流域水体质量明显下降。根据长期定位监测结果，20世纪80年代前水质虽受一定的污染，但水质总体良好，很少有蓝藻暴发现象。根据1981年调查结果，太湖水域69%的面积为Ⅱ类水，30%为Ⅲ类水，只有1%为Ⅳ类水；83%的面积为中营养状态，只有16.9%为富营养状态。但是自20世纪80年代，特别是80年代后期，太湖北部的梅梁湾开始频繁暴发蓝藻水华，并逐渐扩大到整个太湖西北部。基于无锡市环境监测中心站的监测数据，近30年（1985—2015年）太湖总氮（TN）浓度年均值在1.79～3.63 mg/L，30年平均值为（2.62±0.03） mg/L。总磷（TP）浓度年均值在0.04～0.15 mg/L，30年平均值為（0.086±0.001）mg/L。80年代中后期至90年代，TN在Ⅴ类至劣Ⅴ类之间波动，TP由Ⅲ类向Ⅳ类转变。自1994年开始全湖氮、磷浓度迅速升高，1996年全太湖TN（3.84 mg/L）和TP（0.15 mg/L）浓度年均值达历史峰值；1997—2006年TN处于劣Ⅴ类，TP在Ⅳ类至Ⅴ类波动；2007—2017年氮、磷浓度持续下降，但TN仍处于劣Ⅴ类，TP 处于Ⅳ类水平[1]。这种水质性水资源危机不但危及城乡居民的日常生活，制约区域社会经济的可持续发展，更直接影响到以上海为龙头的长江三角洲和长江经济开发带发展战略目标的实现。

太湖水体环境恶化的事实在20世纪80年代就引起科研工作者的关注，并陆续开展了相关研究与实践[2，5-8]。但是，由于流域内经济高速发展和湖泊资源的过度开发利用，以及人们在认识发展与环境保护关系上的误区，水体污染防治研究与实践相对滞后，导致太湖流域经济发展和资源环境之间的矛盾逐渐凸显且愈发尖锐，水环境恶化对太湖流域工农业生产和城乡居民生活造成了严重影响。因此，保护和改善太湖水质一直是全流域经济发展的关键和全社会关注的焦点之一。特别是从20世纪90年代后期太湖治理更是得到了高度重视，1998年底对重点污染工业实施的“零点达标行动”使流域污染物的输入得到一定控制，但由于“零点达标行动”等措施属于应对性措施，缺乏长期的治污战略统筹，2003—2008年太湖并未进入明显的水质恢复期，反而呈现一定程度的恶化趋势，更于2007年5月29日因太湖局部蓝藻暴发而酿成震惊中外的“无锡供水危机”事件[2]。该事件给环湖各地敲响了警钟，引起各级政府高度重视，由此开启了“铁腕治污，科学治太、依法治太”之路。太湖水体氮、磷浓度自2008年开始下降，太湖地表水质呈好转趋势，但水污染状况仍不容乐观。根据《中国环境状况公报（2015年）》，2015年太湖水体平均水质为Ⅳ类。在20个国控点位中，Ⅲ类水质点位占20%，Ⅳ类占75%，Ⅴ类占5%。由此可见，太湖仍处于亚健康状态，存在富营养化和蓝藻暴发的风险，故江苏省“263”专项行动中仍将太湖水环境治理列为工作重点，太湖水环境保护工作仍然任重道远。

1水环境问题分析

1.1水体污染的历史性包袱较重

太湖水环境污染影响因素复杂，但入湖河道输入的外源污染是造成太湖水质污染的主要原因[9-12]。自改革开放以来，以乡镇企业为主的“苏南模式”出现，极大地推动了流域内工业化的发展，化工、纺织印染、黑色冶金等重点污染企业的快速发展和布局的分散性、经营方式的多变性及其粗加工带来的污染物，使工业污染迅速成为主要的污染因素之一，曾使太湖流域水体污染严重。据统计，太湖流域所覆盖的各行政区内受污染的河流占水系总长的比例均在80%左右，如上海为87%～92%，江苏省为82%～87%，浙江省为72%～79%[5]。

1.2生产、生活方式变化导致面源污染问题突出

研究显示，太湖水污染问题的本质不在于水体本身，其根源在陆地[10]。随着点源污染逐渐得到控制和治理，太湖水体污染状况并未得到明显改善，这表明造成太湖水环境问题的污染物不仅来自于工业点源污染，农业面源污染及生活污染在太湖外源污染中也占据相当比重[13-14]。有研究结果显示，农业面源污染TN的贡献率34%～52%，TP的贡献率17%～54%[5]。值得一提的是，太湖流域经济发展迅速，城镇化率高，居民生活方式和消费方式发生明显变化。尤其是随着城乡饮用水联网集中统一供水后，河水不再作为农村生活用水，生活垃圾和农业废弃物被随意排入河道水体的现象不再罕见。目前，太湖流域水污染不仅具有西方发达国家水污染第1阶段的特征，还具有其第2阶段以氮、磷为主要污染物引发水体富营养化的特征，更具有以微量毒害有机物为主要污染物的第3阶段的特征。

1.3土地利用方式急剧变化，恶化流域水生态环境

太湖流域河道密集、河网交错，西部径流汇入太湖后，再主要经太湖调蓄后从东部流出，流域河网以太湖为中心，形成统一的河网湖泊系统，水生态系统功能相对稳定、健全。然而，改革开放以来，我国特别是长三角地区社会经济高速发展，城市化、工业化进程加快，人口不断增长，加剧了太湖流域土地利用与水环境保护之间矛盾，太湖流域水生态系统生物多样性受到破坏，流域水资源承载力和环境承载力不断下降 [2，15]。尤其是工业化、城市化过程中，大量基础设施建设破坏了水系原有的自然通路，水体自净能力下降，而且建设中水土流失导致河道淤积，大量土壤颗粒夹带着营养物质进入水体，成为水体富营养化的重要来源，致使水生态环境进一步恶化，太湖水生态环境保护压力持续加大。

1.4水体治理中存在“重技术、轻管理”倾向

与其他流域水环境治理一样，太湖流域以往的水环境治理主要集中在技术层面上，轻视政策层面的调控措施。然而，解决太湖流域水环境问题却需要有效的跨行政区、跨部门的综合管理。造成太湖水污染的因素很多，但核心问题是水环境保护体制存在一定缺陷，政府管理部门多头管理，缺乏有效的协调政策措施。此外，习惯于“问题”后的“运动”式应急治理措施，缺少一套着眼于根本解决问题的长效维护与保障机制。

1.5水体交换不畅，自净能力先天不足

太湖流域水网复杂、密集，环湖河道纵横交错，且流向顺逆不定，许多河道既是入湖河道，又是出湖河道，入湖河道水质污染严重是太湖水环境恶化的根本原因。太湖环湖进出河道200余条，受潮汐影响大部分为吞吐流，然而相对于太湖2 338 km2的水体面积、44.8亿m3的蓄水量，环湖吞吐流对整体湖流运动的影响较小，湖流运动主要受风生流的影响较多，1年内随着不同季节主导风向的变化，受风场影响的湖泊环流也呈现不同环流方向和形式[2，4，10]。目前，太湖水污染的重要问题是水流缓慢、动力掺混能力弱、水流交换不畅、水体自净能力差、纳污能力小、入湖污染负荷量大，且远超部分湖湾的纳污能力，水体修复往往只有借助于外力作用才能成功。

1.6水体内源性污染嚴重

水产养殖是导致太湖胥口湾和东太湖水体恶化的重要原因。此外，湖泊底泥的内源释放也是氮素污染的一个重要原因[2]。富营养化治理通常是高强度消减营养负荷，但对太湖来说，即使在彻底控制外营养源的情况下，底泥和生物营养库中营养物质不断释放，湖水营养水平下降也很缓慢。

2对策与建议

水是基础性自然资源，也是太湖流域经济发展和社会进步的生命之源。近年来，太湖流域内各级政府坚持把太湖水环境综合治理作为经济社会发展和生态文明建设的重中之重，深入实施太湖治理国家总体方案和省级实施方案，扎实推进太湖治理应急防控各项工作，促进了太湖水质的持续改善。但是也应清醒地看到，太湖蓝藻暴发的生境条件尚未得到根本改变，湖体水质仍不稳定，主要入湖河道水质状况不容乐观，整个流域产业结构仍然偏重，入湖污染负荷较高。尽管自从2007年蓝藻大暴发以后，再未出现严重问题，但是太湖生态系统仍很脆弱，稍有不慎就会重遭覆辙[7]。因此，在汲取前人研究成果的基础上，结合太湖流域经济社会发展现状，从制度管理和治理技术手段2方面提出切实可行的保护与修复措施，为太湖水环境治理提供有益参考。

2.1完善管理制度，强化机制创新

2.1.1完善法律法规体系，加大政策保障力度。

坚持“技术治理措施与管理措施相结合”原则，围绕水体保护积极开展立法调研，制定与完善管理制度，颁布政策法规，提高污染控制效率和效果。首先，扩大环境影响评价制度覆盖面。按照相关环评法律、法规，对于计划建设项目和规划引进严格的环评准入制度，确保从源头上预防新污染源的出现。其次，严格产业准入与退出机制。定期发布鼓励和淘汰产业目录，提高产业准入门槛，对于污染治理无望的劣质产业项目进行有序关、停、并、转。对于重点污染源点位，应设置在线监测系统，逐步实现流域水环境在线监测全覆盖。另外，健全生态补偿机制，提高政策执行效率。尽管江苏省率先在太湖流域建立了污染排放监测考核和生态补偿机制[7]，但生态补偿标准计量方法仍然相对粗放，有待进一步科学细化。

2.1.2协调流域行政管理关系，明确职能部门责权界限。

太湖属于跨省界水体，但流域水生态系统却是不可分割的统一整体。因此，必须在流域层面上构思太湖的管理体制，彻底改变太湖流域水体多头管理的混乱格局。一方面，协调不同地区的执法关系，同时也要理顺同一地区不同部门之间的执法权限，防止污染事故处理时相互推倭责任。另一方面，全力推进新一轮太湖治理工作，对于入湖河流应借鉴“河长制”等管理工作机制，开展定期检查和逐级年度考核，强化责任追究。

2.1.3加强农业面源污染全程监管，落实污染源头控制与治理。

太湖治理措施主要体现在湖外和湖内2部分。太湖水环境治理的关键是控源治污，故应坚持“源头控制与湖泊水体生态修复相结合”原则，重视源头治理，将污染治理过程前移。因地制宜地推进农业生产规模化经营，推广农业清洁生产新技术，鼓励发展生态循环农业、有机农业。加强环太湖流域农区的农田林网建设，发挥林业和农区众多沟塘湿地在净化农业面源污染物方面的作用。此外，加快推进畜禽养殖业园区化集中生产步伐，方便畜禽废弃物的资源化利用，减轻污染物控制难度。

2.1.4合理规划与布局产业。

太湖水环境问题在水中，根源却在岸上，因此产业改造、提升或者转型至关重要。按照“铁腕治污、科学治太”的总体要求，科学分析环湖地区各地的生态资源、环境、历史文化与风俗习惯等因素，明确各自的功能定位，优化产业布局。以生态要求作为产业空间规划布局的主要依据，大力发展低碳经济，改变居民的从业方式。在环太湖湖滨区大力发展观光休闲农林业和度假旅游业、会展中心、影视基地等环境友好型产业，加强环湖地区生态林建设力度，建立国家或省级森林公园、生物多样性教育基地，形成别具一格的区域经济格局，提升环太湖地区产业品味与档次。

2.1.5探索水环境治理企业化运作模式。

合理运营机制是环太湖生态建设与管理有效运行的必要条件。由于环太湖各地存在较大的复杂性和差异性。政府在环太湖生态建设和管理中要充分发挥市场机制的作用，创新运作模式与机制。例如，可以借鉴林权改革的成功经验，在目前“河长制”的基础上遵循“统一规划、分散经营”原则，将企业化运营模式引入环太湖农村河道治理与后期长期管护环节，秉持“保护中生产、生产中保护”理念，允许管理人利用河道进行约束性生产，有效化解现实水体管理困境，促进水生态系统健康、可持续发展。

2.2加强生态治理技术应用，重视集成技术研发

2.2.1推行农业清洁生产技术，强化面源污染治理技术研发。

环太湖农区不科学的农业生产方式是太湖水体污染的一个重要原因，但是对于面广量大的农业面源污染问题，依靠传统的点源工业污染防治方法难以奏效。因此，应坚持“点源治理与面源治理相结合”原则，努力推进农业生产方式革新，在源头上加强对农业生产中污染物的控制，减少营养物流失[16]。重点加强农作物秸秆还田利用、测土配方施肥、科学灌溉等农业环保实用技术的研究与推广应用。对于环境容量耗损严重、生态系统发生质变、依靠自然恢复困难的特殊水体，应坚持“自净修复与外力干预相结合”原则，酌情设置工程控制手段作为应急措施，逐步改善水生态系统自净条件，实现水体污染标本兼治，确保流域水生态系统可持续发展。

2.2.2加强环太湖湖滨岸带的生态防护林建设研究与实践。

除加强流入太湖的沟、河污染物调控与管理外，太湖湖体生态修复和富营养化治理已成为当务之急。理論上，耐水（湿）植物均可有效净化水体污染物，尤其是沉水植物是河道、湖泊等水体生态系统有效恢复的关键。因此，沿湖岸带推广生态种植模式，利用植物吸收污染物和美化环境[17-20]。优化植物修复技术方案，引种或选育优良水（湿）生植物，提高湖滨林带和生物浮床吸收水体中营养物质的效率，特别是在适宜区域优先选择耐湿乔、灌木，减轻后期维护成本，破除水体植物修复技术产业化制约瓶颈。

2.2.3重视水生动物在太湖治理中的作用。

太湖水深1.5～2.0 m，水生植物丰富，水动力条件稳定，适宜于鱼类和水生动物生活[1，3，21]。但迄今为止，太湖水体修复技术多集中于草本植物材料，因植物凋（落）谢物进入水体形成的二次污染问题突出，采用人工收集会增加修复成本。目前，国内外许多学者和研究人员正致力于利用水生动物对水体中有机和无机物质的吸收和利用来净化污水[21]。尤其是利用湖泊生态系统食物链中的蚌、螺、草食性浮游动物和鱼类，直接吸收营养盐类、有机碎屑和浮游植物，取得明显效果。因此，在现实中应加大打击电捕鱼等违法犯罪活动力度，加强对水生动物在水体修复中的研究与实践，科学塑造一个近自然的水生态系统食物链。但需要指出的是生物操纵法存在两面性，需要关注水生态系统的稳定性和安全性问题。

2.2.4深化太湖水文规律的研究，提高水体自净能力。

近年来，采取“引清调水”措施治理湖泊水体污染应用广泛，短期内效果明显[22]。然而，成本高，对水生态系统产生扰动也是问题，因此仅作为突发事件时的应急措施。太湖位于流域中部，水体相对封闭，与外界换水周期长。且周围河流入湖容易，出流通道少，湖面宽阔，湖泊内部生态系统处于较为稳定的动态平衡状态[4]。但湖体具有较大的环境容量和生态自稳性作用，其内部生态结构在一定范围内仍具有很强的缓冲性。因此，在短期内外营力对于太湖水体的作用有限，其内部水生态系统在一定时间和范围内仍起主导作用。故应加强太湖水文规律研究，尽可能利用湖流自身动力学规律，提高太湖水体净化能力。

2.2.5科学安排湖底淤泥清理，提高内源污染物治理效果。太湖底泥中富含的营养物是湖体的内污染源，也是造成太湖水体富营养化和藻类暴发的营养盐来源之一[23]。因此，实践中应根据太湖水体氮、磷环境容量和系统氮、磷库总体平衡要求确定淤泥清理计划，科学疏浚湖底淤泥。不仅可以减轻内源污染，同时还能扩大库容，增强该地区抵御水、旱灾的能力。但湖泊底泥清淤的工程投资大，清淤底泥余水处理、二次污染的防范等工程技术问题复杂，还要特别关注清淤措施对底栖动物和其他物种造成的负面影响，防止出现“湖底沙漠”现象。

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