太湖生態(tài)清淤工程中需重視與研究的幾個問題

冉光興，陳 琴

（上海勘測設計研究院，200434，上海）

一、太湖水環(huán)境概況及生態(tài)清淤的必要性

太湖水域面積2338 km2，居全國淡水湖泊的第三位，是鑲嵌在江南的一顆璀璨明珠。但自20世紀80年代以來，伴隨流域經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，各種污染排放大量增加，太湖水質(zhì)不斷下降。20世紀80年代初期太湖水質(zhì)平均以Ⅱ類為主，90年代降至Ⅲ～Ⅳ類，2000年至今進一步下降為Ⅴ～劣Ⅴ類。2007年5月太湖藍藻大暴發(fā)，嚴重影響人民群眾正常生產(chǎn)和生活，給流域供水與生態(tài)安全、經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展敲響了警鐘。

太湖的水污染治理和水環(huán)境保護一直受到國家和地方各級政府的高度重視，自1996年起，國家將太湖列入“三河三湖”重點治理項目。太湖藍藻水污染影響事件后，2008年國務院批復了《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》，要求把太湖的治理作為國家生態(tài)環(huán)境建設的標志性工程，全面開展太湖水環(huán)境治理工作。

太湖污染底泥是對水體環(huán)境產(chǎn)生影響的重要污染內(nèi)源。有關研究表明：底泥中積蓄的污染物質(zhì)在風浪、湖流、溫度、人為活動攪動等外部因子作用下，會向上覆水體釋放，對湖泊水質(zhì)和富營養(yǎng)化過程產(chǎn)生影響。為控制和削減湖泊內(nèi)源污染，促進水生態(tài)環(huán)境恢復和改善，在《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》《太湖水污染防治“十五”計劃》《江蘇省太湖水污染治理工作方案》《太湖污染底泥疏浚規(guī)劃報告》等政策和技術與規(guī)劃文件中，把生態(tài)清淤作為太湖水環(huán)境綜合治理的重要措施之一，明確要求對太湖湖底清淤進行進一步論證，提出計劃并組織實施。

二、太湖生態(tài)清淤規(guī)劃及工程實施情況

1.生態(tài)清淤規(guī)劃情況

根據(jù)國家對太湖水污染治理的總體要求，太湖流域各級政府和職能部門開展了大量的調(diào)查研究、規(guī)劃治理工作。為整體把握太湖底泥污染狀況及成因，明確生態(tài)清淤的重點，水利部太湖流域管理局從2002年開始，組織開展了太湖底泥生態(tài)清淤規(guī)劃論證，通過太湖底泥與污染情況調(diào)查、太湖湖面開發(fā)利用情況調(diào)查、重點湖區(qū)污染底泥釋放試驗、底泥生態(tài)疏浚分區(qū)和疏浚專項規(guī)劃等一系列的調(diào)查和規(guī)劃研究工作，2006年年底編制完成了《太湖污染底泥疏浚規(guī)劃總報告》。經(jīng)技術評審后，2007年水利部批復同意了該規(guī)劃報告。太湖污染底泥疏浚規(guī)劃的主要結論為：規(guī)劃疏?？偯娣e為93.6 km2，疏浚工程量總規(guī)模為2512萬～3448萬m3，主要分布在竺山湖、梅梁湖、貢湖、東太湖等4個湖灣。

在太湖污染底泥疏浚規(guī)劃上述成果基礎上，江蘇省結合本省太湖水污染治理具體情況，提出了《關于加快實施太湖生態(tài)清淤工程意見的通知》，進一步明確在2008—2012年的5年時間內(nèi)，江蘇省太湖生態(tài)清淤面積為97.51 km2，清淤土方量 3541 萬 m3，并對沿太湖有關市縣承擔生態(tài)清淤工程的具體任務和時間節(jié)點作出了要求。

2.生態(tài)清淤工程實施情況

太湖生態(tài)清淤起步于2003年實施的太湖五里湖綜合整治工程，該工程生態(tài)清淤面積約5.4 km2，清淤工程量約240萬m3。通過生態(tài)清淤、退漁還湖、沿湖截污、岸線景觀改造等綜合治理，五里湖水環(huán)境收到了明顯改善的效果。

近年，根據(jù)太湖水環(huán)境綜合治理總體方案要求，太湖生態(tài)清淤工程實施進度明顯加快。截至2009年年初統(tǒng)計，江蘇省已經(jīng)完成和正在實施的生態(tài)清淤工程近10項，已經(jīng)完成和正在實施工程合計清淤量達到1074萬m3，占該省太湖生態(tài)清淤計劃總量3541萬m3的近1/3。其中，已完成工程的清淤量為602萬m3，主要項目有：梅梁湖（犢山閘入梅梁湖口、梅園水廠取水口、小灣里水廠取水口）生態(tài)清淤，貢湖無錫市水源地應急生態(tài)清淤一期和二期，貢湖蘇州市水源地應急生態(tài)清淤一期等；正在實施工程的清淤量約472萬m3，主要項目有：竺山湖及西沿岸區(qū)北段“湖泛”區(qū)應急清淤試驗工程，梅梁湖（犢山水利樞紐至黿頭渚）景觀水域生態(tài)清淤，竺山湖常州市武進區(qū)一期生態(tài)清淤，竺山湖及西沿岸區(qū)北段宜興市一期生態(tài)清淤等。其余未實施的部分，按照計劃將在2010—2012年陸續(xù)施工。目前，太湖生態(tài)清淤工程已經(jīng)進入了全面和大規(guī)模的實施階段。

三、生態(tài)清淤工程取得的成效和需重視與研究的問題

1.生態(tài)清淤工程取得的成效

生態(tài)清淤工程不同于傳統(tǒng)工程疏浚，它不追求挖除土方的數(shù)量，而是以去除底泥中污染物質(zhì)、改善水生態(tài)環(huán)境為宗旨，以水生態(tài)環(huán)境治理為目的的新型疏浚技術；目前，國內(nèi)沒有相應的規(guī)程規(guī)范，尤其是像太湖這類大型淺水湖泊的生態(tài)清淤，在國外沒有可直接借鑒的經(jīng)驗。在規(guī)程規(guī)范和可借鑒經(jīng)驗缺少的情況下，太湖生態(tài)清淤通過幾年的實踐與探索，取得了生態(tài)清淤區(qū)域水環(huán)境逐步改善，并積累了寶貴的技術經(jīng)驗。主要的成效有：

（1）清淤區(qū)域水環(huán)境逐步改善，主要污染物濃度不同程度下降

根據(jù)太湖流域水資源保護部門監(jiān)測，經(jīng)過流域水環(huán)境綜合治理，2008—2009年太湖水質(zhì)出現(xiàn)好轉趨勢，主要污染物指標濃度呈不同程度下降（高錳酸鹽指數(shù)為4.41 mg/L和3.98 mg/L，氨氮為0.39 mg/L和0.32 mg/L，總磷為0.072 mg/L和0.062 mg/L，總氮為2.42 mg/L和2.26 mg/L），尤其是實施了生態(tài)清淤治理的五里湖、竺山湖湖泛生態(tài)清淤試驗區(qū)等，由于直接清除了湖體的內(nèi)源污染，底泥中污染物含量和釋放強度均大幅度降低。

（2）探索掌握了適宜太湖特點的生態(tài)清淤設備和施工技術方法

目前太湖生態(tài)清淤已經(jīng)拋棄了老式的干法開挖、抓斗式疏浚等對湖泊生態(tài)系統(tǒng)有不利影響的清淤方法，普遍采用了以清除表層嚴重污染淤泥為主、清淤深度控制精度高、施工擾動擴散對水體污染范圍小的環(huán)保絞吸式清淤技術。

（3）積累了清淤底泥處置的相關技術和經(jīng)驗

在生態(tài)清淤底泥處理方面，探索出了廢棄洼地魚塘處置、利用淤泥填塘固基、湖濱帶景觀林帶綠地基土、化學固化處理后作建設地基填方等多種清淤底泥處置和利用方式，取得了清淤底泥資源化利用和緩解排泥場缺乏矛盾的初步經(jīng)驗。

（4）基本掌握了疏浚余水處理的技術方法

針對排放余水的大流量高濁度特點，太湖生態(tài)清淤工程余水處理廣泛采用了物理沉淀+化學混凝處理組合技術，有效避免了排泥場沉淀方法難以去除細顆粒懸浮物和吹泥后期余水超標排放造成太湖水體二次污染問題，提高了生態(tài)清淤工程的清潔生產(chǎn)水平。

（5）初步形成了生態(tài)清淤工程質(zhì)量控制與驗收標準

通過實踐摸索，目前江蘇省太湖生態(tài)清淤已經(jīng)總結了一套從建設程序、工程設計、工程質(zhì)量、施工管理、清淤土方量、清淤區(qū)湖底高程、淤泥固化土方量、第三方檢測等生態(tài)清淤工程的質(zhì)量驗收標準和相關規(guī)定，保證了生態(tài)清淤工程的基本規(guī)范和有序進行。

2.有待解決的主要問題

太湖生態(tài)清淤規(guī)劃清淤面積近百平方公里，清淤量3000多萬m3，是一項大規(guī)模湖體內(nèi)源污染治理工程。雖然已實施的太湖生態(tài)清淤工程通過先行實踐，取得了一定成效并積累了一些技術經(jīng)驗，但是從生態(tài)清淤工程本身發(fā)展和滿足實際要求分析，太湖生態(tài)清淤尚存在不少關鍵技術難題。目前亟待解決的幾個突出問題是：

（1）生態(tài)清淤對水環(huán)境改善的效果評價與研究問題

太湖生態(tài)清淤作為水環(huán)境治理的重要措施，其作用和效果問題一直是工程決策和公眾關注的焦點。雖然生態(tài)清淤工程的正面效果得到普遍肯定和認可，但是對清淤工程的正面作用與效果及其生態(tài)負面影響，卻無法給出較準確和可量化的評判。根據(jù)對太湖生態(tài)清淤工程的調(diào)研，因其分散成多項工程實施、單項工程規(guī)模有限，前期工作和施工時間比較倉促等原因，已經(jīng)實施的清淤工程，大多數(shù)僅對施工擾動對水質(zhì)的影響、疏浚余水水質(zhì)等進行了少量監(jiān)測，對實施前的環(huán)境本底、施工中和施工后的環(huán)境跟蹤監(jiān)測及分析評估工作很少或基本沒有開展，基礎資料缺乏。這是太湖生態(tài)清淤已經(jīng)實施和正在實施的工程存在的不足之處。

（2）生態(tài)清淤規(guī)模及方案論證問題

生態(tài)清淤工程規(guī)模及方案論證（確定清淤范圍、清淤深度），直接關系到清淤工程效果和環(huán)境經(jīng)濟綜合效益。目前在生態(tài)清淤規(guī)模及方案論證中，對底泥的污染情況比較關注，主要依據(jù)的指標是底泥的物理和化學成分，包括底泥厚度、顏色、粒徑、密度、含水率，總磷、總氮、有機質(zhì)、重金屬以及底泥釋放速率等。這雖然抓住了問題的關鍵，具有一定的合理性，但是從生態(tài)系統(tǒng)角度看尚不夠全面和完善，忽視了底泥、水生生物及其上覆水體之間的生態(tài)聯(lián)系。底泥是湖泊水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是入湖泥沙、有機質(zhì)、營養(yǎng)鹽、污染物等的積蓄庫，底泥與相關環(huán)境因素保持著復雜的動態(tài)關系。目前生態(tài)清淤規(guī)模及方案論證中對底泥相關的水生植物、底棲動物及生態(tài)環(huán)境調(diào)查相對較少，清淤對生態(tài)可能產(chǎn)生的負面影響也沒有深入研究，尤其是對東太湖這類草型湖泊的生態(tài)清淤及綜合整治，其生態(tài)影響與原有的生物多樣性保護問題等，應該更加重視和調(diào)查研究論證，以使生態(tài)清淤治理方案更具有準確性和科學性。

（3）清淤底泥處置和資源化利用的問題

生態(tài)清淤是將湖體內(nèi)污染底泥轉移至湖泊水體之外的異位處理。若不妥善處置和利用好清淤底泥，不僅會造成污染的二次轉移，而且會占壓大量的土地資源。太湖地處經(jīng)濟發(fā)達的長三角核心地區(qū)，人口密集，人多地少，土地資源緊缺是本地區(qū)的基本特征。目前已經(jīng)實施的清淤工程雖然嘗試多種處理和利用底泥的方法，但是傳統(tǒng)的魚塘、低洼地堆放仍然是主要的處理方式，造成了大量土地占壓；化學固化淤泥因為摻加了水泥、煤灰等材料，不僅成本相對較高，而且在資源化利用上受到一定限制。隨著可利用的魚塘、低洼地越來越少，后續(xù)大規(guī)模的清淤底泥處置將遇到無地可堆放的困境。因此，迫切需要研究探索清淤底泥處置和資源化利用的新技術和新方法，如對資源化利用沒有限制的低位真空預壓、低位真空預壓+電滲聯(lián)合、機械壓濾等物理處理方法，以及結合太湖湖濱濕地和生態(tài)帶恢復建設消納部分清淤底泥，進一步擴大清淤底泥的處置和資源化利用途徑，以較小的土地資源代價解決大量清淤底泥的處理問題。

四、建 議

目前太湖生態(tài)清淤正處于全面大規(guī)模實施的關鍵階段，根據(jù)已經(jīng)實施清淤工程的現(xiàn)狀和存在的主要問題分析，本文提出如下幾點建議：

（1）對太湖生態(tài)清淤中的重點與難點問題認真梳理，開展生態(tài)清淤試驗工程深入研究

以水環(huán)境治理為目標的生態(tài)清淤工程，目前在國內(nèi)外尚處在發(fā)展探索階段，沒有相應的技術規(guī)程與規(guī)范作為指導，對生態(tài)清淤效果、生態(tài)影響、淤泥的處理方式，甚至清淤的必要性等問題，存在不同的看法和爭議。加之太湖生態(tài)疏浚工程規(guī)模較大，涉及面廣，技術問題較為復雜，對生態(tài)清淤工程中存在的問題，不集中一定的研究力量將難以取得問題的解決和突破。建議對太湖生態(tài)清淤中的重點與難點問題在認真梳理的基礎上，通過生態(tài)清淤試驗工程開展深入研究，為全面開展太湖底泥疏浚提供技術支撐。

（2）重視對清淤及相關區(qū)域水生態(tài)環(huán)境狀況的調(diào)查監(jiān)測工作

已經(jīng)實施的生態(tài)清淤工程，對水生態(tài)環(huán)境狀況的調(diào)查監(jiān)測工作重視不夠。目前太湖生態(tài)清淤雖然已經(jīng)完成了一定的規(guī)模，但清淤及相關區(qū)域水生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀、變化情況等調(diào)查監(jiān)測資料很少，這給生態(tài)清淤效果評估和不利影響補救措施制定帶來很大困難。因此建議，對尚未實施的后續(xù)生態(tài)清淤工程，在施工前必須制定較為完善和系統(tǒng)的監(jiān)測方案，對生態(tài)清淤工程及相關區(qū)域的水生態(tài)環(huán)境進行全面、系統(tǒng)的本底情況與動態(tài)跟蹤監(jiān)測，掌握第一手科學數(shù)據(jù)，為開展生態(tài)清淤工程評價研究提供扎實的基礎資料支撐。

（3）加強生態(tài)清淤工程與其他綜合治理措施關系的研究

生態(tài)清淤作為太湖水環(huán)境綜合治理措施的重要組成部分之一，在什么情況下實施最合適，效果更好，如何使生態(tài)清淤發(fā)揮較長久的作用，涉及外源污染輸入對生態(tài)清淤效果的影響，生態(tài)清淤與外源污染治理、湖泊生態(tài)恢復、水利工程等其他治理措施的相互配合協(xié)調(diào)問題。然而目前在這方面的研究還較少。從太湖水環(huán)境治理效果全局的角度看，開展此項工作具有重要意義。因此建議，應加強生態(tài)清淤工程與其他綜合治理措施關系配合的研究，科學把握生態(tài)清淤的時機、條件，生態(tài)清淤投入與其他如外源治污投入、生態(tài)修復投入等的關系，在明白可控的基礎上，積極審慎地推進太湖生態(tài)清淤工程，以科學合理的投入，獲得全太湖水生態(tài)環(huán)境治理綜合效益，促進太湖水生態(tài)環(huán)境治理目標的早日實現(xiàn)。

[1]上?？睖y設計研究院.太湖污染底泥疏浚試驗工程可行性研究報告[R].2009.

[2]上?？睖y設計研究院.江蘇省太湖生態(tài)清淤工程項目建議書[R].2009.

[3]水利部太湖流域管理局，等.太湖健康狀況報告[R].2009.