太湖蓝藻暴发治理存在的问题与治理思路

“双增”主要通过加大生态调水力度,增加环境容量和水体自净能力。在实施望虞河调水入太湖和梅梁湖调水出湖联合运行的同时,加快新沟河和新孟河“引江济太”调水新通道建设,使入太湖水量增加15亿m3,同时修复生物系统,以增加水体自净能力和相对增加环境容量。

2.2.2 “双除藻”措施

“双除藻”是指打捞蓝藻和抑藻杀藻,前者是目前常规除藻措施,后者包括生物种间竞争,创造不利于蓝藻生长繁殖的生境,直接杀藻除藻等。

建议分水域打捞清除蓝藻。可将太湖分成若干片相对封闭又具有水力联系的水域,在水域的边界处建设形式和材质适宜的隔断、围隔系统,其中如梅梁湖、贡湖、竺山湖与太湖湖心水域的分隔边界可采用钢丝石笼透水坝或比较坚固的隔断,允许水流在边界二侧适量流动。每片较大水域又可分为若干片小水域,如梅梁湖可分为5~10片小水域,应用技术集成创新措施进行治理。

分片后可采用物理、生物等技术,深度彻底清除水面、水中和水底蓝藻。可采用的技术包括:1)改性黏土除藻[6],使蓝藻沉于水底并予以固定,同时通过生态修复去除蓝藻,或采用天然矿物质净化剂除藻[7];2)混凝气浮法,将藻水分离等技术[4]直接用于太湖水体,使蓝藻浮于水面,再打捞清除和处置;3)固定和移动式高压除藻[8],通过高压处理,改变原来蓝藻生长的低压、常温的生境,使蓝藻严重受损或死亡,也可使用推流曝气、超声波、电催化等方法抑藻除藻;4)金刚石碳纳米电子技术除藻[9],装置加电压后释放电子,在阳光下产生光电效应、光催化作用,破坏蓝藻的细胞壁和细胞内部物质,消除水面、水中、水底的蓝藻;5)生物种间竞争除藻,如沉水植物、紫根水葫芦[3]等在吸取氮、磷的同时可产生化感物质抑藻除藻,或直接采用植物化感物质制剂除藻[10],也可利用鲢鳙鱼和贝类等滤食蓝藻(鱼密度要达到40 g∕m3)[11];6)安全高效微生物[12]、固载微生物[13]等及其制剂或其他生物制剂除藻抑藻,生物制剂除藻具有巨大潜力,但需解决太湖禁用微生物制剂的矛盾;7)生态调水带走蓝藻,清淤清除蓝藻种源等方法。

在湖泊某大小适当的水域以上述一种或几种除藻技术为主,配合其他若干技术措施,达到较好去除蓝藻暴发的效果。每片水域在进行综合除藻规划时究竟采用上述哪一类或多类除藻技术,可根据该水域的富营养化程度、蓝藻暴发状况、自然地理特征和实际需要及治理目标制定实施方案。

2.2.3 “双恢复”措施

“双恢复”是恢复湿地和生物多样性,同时起到净化水体和抑藻、除藻等功能。“十一五”“十二五”期间在太湖实施了不少生态修复(示范)工程[3],如东太湖37 km2芦苇湿地修复工程,宜兴太湖沿岸生态修复工程等,但相当部分水域的湿地修复规模较小,部分湿地由于后续的运行机制和管理不善等原因在建成若干年后未能良好发挥作用。由于太湖西部、北部建设环湖大堤,围湖造田(鱼池)及水污染、蓝藻暴发和提高冬春季水位等因素,使太湖湖滨湿地大面积减少,如太湖西部沿岸建设环太湖大堤使湖滨湿地面积减少了70 km2,因此新增湿地可以太湖西部和北部的湖湾、沿岸水域为主。

修复太湖湿地主要措施:1)在确保防洪安全的前提下,拆除太湖西部等环湖的部分大堤或恢复原有芦苇滩地30~40 km2;2)太湖100多公里的沿岸水域,采取人工修复促进自然修复手段,分片修复500~1 000 m或更宽的芦苇湿地,湿地外围设置能挡风浪和透水的钢丝石笼坝或其他形式的隔断;3)为保证湿地的良好修复,可适当降低太湖冬末春初水位,经计算,若降低水位0.5 m,则可增加湖滨湿地14 km2;4)对修复的湿地加强管理,如于冬季收割芦苇湿地,妥善处理芦苇与蓝藻共存产生的环境问题。

3 分片(水域)治理措施

太湖各片(水域)的生境及蓝藻暴发情况不同,生态修复和除藻须分片进行。可把太湖分为东太湖、蠡湖、梅梁湖、贡湖、竺山湖、湖心等片,又可把各片分成若干片小水域。各片根据具体情况采用上述治理技术中的若干作为主要技术集成措施。

3.1 梅梁湖

梅梁湖为太湖北部的大型湖湾,面积为124 km2,现每年蓝藻严重暴发,水质为Ⅴ类[2]。梅梁湖具有有利的自然地理条件和较好的治理蓝藻暴发的基础,可作为太湖治理首选湖湾。主要治理措施:在与太湖湖心交界处设置钢丝石笼透水坝或其他形式的隔断,阻挡太湖湖心漂来的大量蓝藻及减小风浪影响;在湖湾沿岸水域分片修复芦苇、沉水植物湿地,并修复湖湾中间部分水域的沉水植物湿地;分片深度彻底清除水面、水中和水底蓝藻。

3.2 贡湖

贡湖为太湖北部的大型湖湾,位于梅梁湖以东,面积为147 km2,现每年蓝藻轻度暴发,水质为Ⅳ~Ⅴ类[2]。其主要治理措施类似梅梁湖,其中可充分利用望虞河“引江济太”调水以改善水质和消除蓝藻暴发,全面恢复沿岸水域和湖湾中心水域湿地[5]。

3.3 竺山湖

竺山湖为太湖西北部的湖湾,面积为58 km2,现每年蓝藻严重暴发,水质为劣Ⅴ类,常发生小规模“湖泛”[2]。主要治理措施:控源截污,严格控制入湖河道武进港污染;加快新沟河、新孟河“引江济太”通道建设,建成后持续调水入湖10亿~15亿m3,换水超过15次∕a,加快消除蓝藻暴发的速度[6];分水域修复沿岸芦苇湿地;局部水域采用综合措施除藻。

3.4 西部宜兴沿岸水域

西部宜兴沿岸水域现每年均发生较严重蓝藻暴发,水质为劣Ⅴ类[2]。主要治理措施:严格控制污染,大幅度削减入湖河道污染负荷,全面严控工业、城镇生活和规模集中畜禽养殖等点源负荷,加大污水处理力度和提高污水处理标准,大幅度减少污水处理厂尾水的污染负荷;严格控制各类农田等面源污染;大规模修复沿岸芦苇湿地,拆除部分环湖大堤以恢复原来的芦苇湿地,并作为部分河道入湖污染负荷的前置库和生态净化池;配合适合的技术措施除藻。

3.5 东太湖

东太湖为太湖东部的湖湾,面积为135 km2,现蓝藻基本不暴发,水质为Ⅳ类[2]。主要治理措施:在已修复37 km芦苇湿地、控源截污等治理措施取得显著成效的基础上[2,3],进一步加强太湖上下游控源和湿地的修复和管理,采取综合措施治理生态环境,使尽快达到Ⅱ~Ⅲ类水功能区水质目标[5]和大幅度降低藻密度。

3.6 蠡湖

蠡湖(五里湖),为太湖北部的小湖湾,面积为8.5 km2。现基本消除蓝藻暴发,水质为Ⅳ类[2]。主要治理措施:继续全面治理断头浜,削减污染;控制鱼类扰动底泥,提高透明度;适当降低水位,提高湖底光照强度;全面修复以沉水植物为主的湿地,使植被覆盖率达到70%~80%。

3.7 其他水域

包括太湖湖心水域和其他沿岸水域,这些水域水质多为Ⅳ类[2],其中太湖湖心西部的局部水域每年蓝藻轻度暴发。采取相应的综合技术集成措施消除蓝藻暴发,其他蓝藻未暴发水域以保护恢复生态、增加湿地面积为主,严格控制东洞庭山和西洞庭山旅游和生活污染,以保持蓝藻不暴发状态。

4 太湖蓝藻暴发控制对策建议

4.1 再次修编《太湖流域水环境综合治理总体方案》[14,15]

再次修编《太湖流域水环境综合治理总体方案》,将消除蓝藻暴发目标及相应消除蓝藻暴发的治理集成技术列入其中,或由权威部门、机构提出消除蓝藻暴发的意见、方案;在全国学术界开展消除蓝藻暴发的讨论,提高认识,排除阻力。

4.2 加强太湖系统、科学治理的研究

组建多学科联合研究团队,推进科技成果转化和推广应用,研究推广适用、低价、长效、安全技术;科研机构加强研究蓝藻死亡的生境、规律,研究创新消除蓝藻暴发的技术集成综合措施,为太湖及其各水域编制“一湖一策”治理方案奠定基础;联合关心治理太湖的民间组织、企业和个人参与太湖治理;制定政策,调动各方面积极性,多方筹集太湖治理及科研资金;建议公开太湖水质、蓝藻等方面的监测数据,通过数据共享推进太湖治理。

4.3 对梅梁湖、竺山湖进行综合除藻研究

梅梁湖是太湖的主要风景旅游区,也是太湖蓝藻暴发最早、最严重的水域,该水域适合建设相对封闭的污染控制设施,以阻止外水域大水面蓝藻漂进。该水域具有多年打捞蓝藻的经验和设施,可作为太湖综合除藻的示范水域。竺山湖是新沟河“引江济太”输水通道经过的水域,在新沟河“引江济太”建成后,可把竺山湖列为调水改善水生态环境及综合措施消除蓝藻暴发的试验示范水域。

4.4 科学制定全面修复太湖湿地专项规划方案

在总结以往修复湿地经验基础上,建议开展全面修复太湖湿地专项规划方案的制定。包括建设太湖沿岸水域和湖湾中间水域的新增湿地,恢复太湖西部等被围垦湿地,适当降低太湖冬春季水位恢复湿地等。

5 太湖治理保障措施

5.1 深入推进河长制,全面实施湖长制

建议太湖流域全部入湖河流及与其相连的支流在实行河长制、制定“一河一策”方案时,使入湖河流达到水功能区的水质目标,即Ⅲ~Ⅳ类,使TN入湖量得到大幅削减。太湖及其湖湾均实行湖长制,以蓝藻暴发治理为导向,提出“一湖湾(水域)一策”方案,达到各水域水功能区水质目标,明确各水域消除蓝藻暴发的目标并制定达标时间。

5.2 全流域高标准统一规划

在入湖污染负荷总量控制,污染负荷削减量,污水高标准处理,工业污染、规模集中畜禽养殖和农业、农村污染治理等方面统一规划,确保入湖污染负荷量能被有效控制在太湖水环境容量之内,每个区域与流域规划密切配合,采取适合各区域、水域的技术集成措施,积极协调治理污染和控制蓝藻暴发。

5.3 加大科技和资金投入

开展政产学研合作,推进太湖治理科技成果的转化和推广应用,研究推广适用、低价、长效、安全技术,研究创新治理太湖和消除蓝藻暴发的集成技术。

6 结语

自1998年12月31日“零点行动”以来,太湖治理取得显著成效,减轻了富营养化程度,但每年仍大面积暴发蓝藻水华。应认真解析其中原因,从政府层面确立消除蓝藻暴发的目标,通过采取相应的综合技术集成措施,努力实现消除太湖蓝藻暴发,以实现《水污染防治行动计划》中提出的“到2049年生态环境质量全面改善”的目标。