从污染治理到生态修复,这套组合拳为太湖“擦亮眼”

2020-05-20 09:11:29 来源: 科技日报 作者: 金凤

金凤

5月中旬,细雨微蒙的江南初夏,在太湖梅梁湾湾口的中国科学院太湖湖泊生态系统研究站中,湖中一座不起眼的浮标下,一个智慧大脑网络正每隔几十分钟,将气象水文实时数据,回传到研究站的一楼大厅。

在太湖,这样的蓝藻水华及湖泛高频无线自动监测点,共有3个,分布在蓝藻水华入侵的北太湖区域。

在空中,遥感卫星一天两次为太湖“拍照”,研究人员们当晚就能收到数据,给太湖“体检”。哪里有蓝藻水华了,哪里可能会出现高风险区,他们可以提前预警。

太湖,全国第三大淡水湖,地跨江苏、浙江、上海。江苏有8个水源地在太湖,年取水量占全省的22.2%,上海有约三分之一的人口饮用太湖水,浙江湖州也从太湖取水。

这座生命之湖,地处长江三角洲洪泛平原,随着周边的人口密度加大、人类活动加剧,自上世纪90年代起,富营养化日益严重、水质下降,渐渐失去江南水乡的神采。2007年爆发的太湖蓝藻危机,为太湖的水环境治理和生态修复按下“快进键”。

此后的12年,从水中到岸上,城乡污水处理、工农业污染源治理、小流域综合治理和生态修复以及太湖蓝藻水华监测预警等举措,渐渐为太湖擦亮“眼睛”。如今,太湖已经连续12年实现“确保饮用水安全,确保不发生大面积湖泛” 。

蠡湖生态修复区与对照区水质对比,水清处是实施生态修复的区域,张运林供图

水质监控预测预警“安装”智慧大脑

2020年的太湖安全度夏防控,比以往来得都早了些,目前预警期已从原来的4月1日提前至3月1日。

江苏省生态环境厅太湖水污染防治处相关负责人表示,去冬今春以来,太湖气象、水文条件非常有利于蓝藻的生长和暴发,去冬和今春,太湖地区平均气温分别为7.6℃和12.5℃,均达到了同期以来的最高值,有利于蓝藻越冬和繁殖;另据气象部门预报,今夏太湖地区的气温也将比常年偏高约0-1℃。今夏太湖蓝藻仍将延续冬春季早发、高发的态势,太湖安全度夏面临着很大压力。

“最近蓝藻水华预警预测在高频运转,我们在污染源可能来临的北面湖区,设立了3个高频无线自动监测站,每10-30分钟就能将监测的气象水文数据回传回来,例如水温、蓝绿藻、pH值、叶绿素、溶解氧等数据。”中国科学院太湖湖泊生态系统国家野外站站长秦伯强告诉科技日报记者,这套测试的指标体系,是在多年的探索中确认下来的,例如藻细胞数反映藻类密度,溶解氧反映水质好坏。厌氧低于2毫克/升,很多鱼便会死掉。他们通过这些数据,及时为太湖做“体检”。

太湖蓝藻水华及湖泛监测预警平台,自2017年5月至2019年10月,向相关部门报送《太湖蓝藻水华及湖泛监测预警半周/周报》125期,成功预测了10余次微型湖泛事件。

在太湖流域,这样的智能大脑随处可见。江苏省环境监测中心主任程炜介绍,如今,江苏建有太湖流域水环境自动监控系统,其中的水质自动监控系统站网,包含115个水质自动站和21个浮标站,覆盖了太湖流域主要省市交界断面、国控断面、出入湖主要河流、饮用水源地等重要位置。

“系统可以严密监控流域水质波动,实时捕获异常数据,并自动向监控人员发送预警短信。经过核实确认为水质异常后,第一时间编制预警快报报送省生态环境厅、相关区域生态环境局,便于组织开展现场污染排查和溯源分析。”程炜说,系统可以实时监控太湖湖体和水源地的蓝藻密度和叶绿素a,为蓝藻监测预警提供数据支撑。每年处理年处理数据量300余万条,各类遥感影像600景,发送监测信息1700余条,向地方生态部门提供监测预警信息服务,推送各类信息900余条。

控源截污,入湖河流水质持续改善

太湖流域是江苏人口最密集、城镇化程度最高、产业最集中、经济最发达的地区,以占全省23%的国土面积,承载了全省42%的人口,创造了全省58%的经济总量和63%的一般公共预算收入。

在太湖西山岛长大的秦伯强记得,童年时的太湖,湖水澄澈,水草丰美,沿岸居民的生活方式也亲近自然。“冬天时,人们会挖出河泥,晾晒在岸边,等河泥板结后 ,给杨梅、桃子等树木施肥。”

不过,当他于90年代来到太湖站工作时,却发现太湖有点脏了。“湖水开始出现富营养化,越来越浑浊。”秦伯强说。

在全国五大淡水湖中,太湖流域经济总量大,单位国土面积污染负荷最重,污染成因最为复杂,治理难度也最大。由于太湖是大型浅水湖泊,风浪扰动比较频繁,水体透明度低,特别是北面的梅梁湾、湖心和西南部开敞区等藻型湖区,水体透明度更低。“一盆泥塘水,一笔糊涂账”曾是困扰太湖生态的真实写照。

“太湖的治理走过一段弯路,最初治理讲生态修复,水质良好的湖泊,水草丰茂,只要种活了水草、恢复了水中的植被不就净化了水质吗?但这实际上是本末倒置的,经过一段时间的研究摸索,我们提出了富营养化湖泊治理 ‘控源截污-环境改善-生态修复’的策略。”秦伯强说。

近年来,太湖流域各市,为太湖污染的源头防控不遗余力。苏州的太湖面积约占全湖的72%,苏州市生态环境局(太湖办)相关负责人表示,近年来,苏州开展“散乱污”企业专项整治及“回头看”,截至2019年底,累计整治5.22万家企业,其中涉水企业占比为41%,腾出发展空间7.35万亩。高标准压减整治化工企业,关停化工企业457家,化工企业入园率达65%。实施污水处理厂和六大行业提标改造,推进重点行业清洁生产审计和清洁化改造,倒逼企业切实履行治污主体责任。

在无锡,推进农村生活污水治理,持续提高农村生活污水设施覆盖率也取得成效。无锡宜兴周铁镇中准村前年为村民铺设了污水管道,生活污水统一接入城镇污水管网集中处理。胡埭镇马鞍村蔡巷则利用“净化槽+生物滤床”技术,在村里建立了多个生活污水点源处理装置,有效解决了农村生活污水管网铺设难的问题。

2019年,太湖湖体总体水质处于Ⅳ类,15条主要入湖河流年平均水质全部达到或优于Ⅲ类,列入省政府目标考核的太湖流域124个重点断面水质达标率为97.5%,太湖4.5万亩和滆湖2.3万亩网围养殖实现清零。

综合治理正爬坡过坎

因范蠡而闻名的的无锡蠡湖,曾因围湖造田、围湖养鱼,生态环境急剧恶化,曾一度是太湖水污染的重灾区,水质常年处于劣V类。2002年,无锡市对蠡湖先后实施了生态清淤、污水截流、退渔还湖、动力换水、生态修复、湖岸整治和环湖林带建设“六大工程”。

“现在,蠡湖东北角40万平方米范围内,水草覆盖度在60-70%。”中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员张运林介绍,在蠡湖的外源污染控制住,营养盐降低到一定阈值后,依托水体污染控制与治理科技重大专项,他们从2018年开始在蠡湖东北角的1.34 平方公里水域实施蠡湖生态修复和良性生态系统重构。

“这块修复区域曾有很多杂食性鱼类,会大量牧食水草,同时搅动底泥,造成水体浑浊、透明度低、下层水体可利用光辐射不足,遏制水生植物特别是沉水植物生长。我们把杂食-底栖鱼类赶走的同时,又投放螺、蚌,让他们过滤湖里的悬浮颗粒物提高水体透明度,人工种植苦草、狐尾草等水生植物固定底泥。”张运林说,此举可以有效恢复湖湾水生植被。而蠡湖生态修复的经验,将为今后太湖的生态修复提供经验。

“在看到成绩的同时,我们也清醒地认识到,当前太湖治理已进入爬坡过坎的攻坚阶段。”江苏省生态环境厅太湖水污染防治处相关负责人表示,太湖地区产业转型升级是一个艰苦的过程。目前的太湖沿岸还有不少“散乱污”企业;环境基础设施还有欠账,污水直排、雨污水管网错接混接等问题依然存在;一些农村生活污水处理设施没有正常运行,农业面源污染治理的有效手段还不够多……

4月13日,江苏省委书记娄勤俭对治理太湖工作作出批示,要以“减磷控氮”为重点、“两个确保”为底线,科学系统推进水污染治理、水资源调配、水生态修复的各项工作,积极探索生态清淤、聚泥成岛的创新举措。

江苏省生态环境厅相关负责人表示,今年,江苏已确定了80条支浜整治任务,将新建城镇污水管网200公里,完成168座城镇污水处理厂、23座工业园区污水处理厂和70家工业行业重点企业污水处理设施提标改造;将推动传统产业绿色化发展,深入开展化工、印染、电镀等重点行业专项整治,依法依规淘汰落后产能。

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责任编辑:陈小柒

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