程南寧
(1.上??睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院,200434,上海;2.長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院上海分院,200439,上海)
太湖流域在治理開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,保護(hù)與開(kāi)發(fā)始終是一對(duì)矛盾。處理得當(dāng),矛盾的雙方就會(huì)得到統(tǒng)一;處理失當(dāng),矛盾的雙方就會(huì)走向?qū)?。解決這對(duì)矛盾既不能離開(kāi)中國(guó)國(guó)情,也不能離開(kāi)流域?qū)嶋H。隨著流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速增長(zhǎng),太湖治理開(kāi)發(fā)和保護(hù)已進(jìn)入新的發(fā)展階段。如何更為科學(xué)有效地管理、治理和利用太湖,延長(zhǎng)湖泊使用壽命,實(shí)現(xiàn)人水和諧,保持一個(gè)具有“變化—適應(yīng)—修復(fù)—再變化”循環(huán)過(guò)程的自適應(yīng)和自修復(fù)能力的太湖,是當(dāng)前流域管理部門(mén)關(guān)注和思考的焦點(diǎn)。在此背景下,水利部太湖流域管理局提出了 “健康太湖”的管理理念。在對(duì)太湖湖泊現(xiàn)狀進(jìn)行全面分析診斷的基礎(chǔ)上,對(duì)“健康太湖”理念的概念內(nèi)涵進(jìn)行了分析闡述,以期為太湖管理實(shí)踐提供參考。
太湖為大型淺水湖泊,現(xiàn)狀水面面積 2 338 km2,南北長(zhǎng) 68.5 km,東西平均寬34 km,湖岸線(xiàn)總長(zhǎng)405 km,北與東側(cè)湖岸線(xiàn)曲折,多岬角與湖灣。湖底地形極為平坦,湖底平均高程1.1 m(鎮(zhèn)江吳淞高程系),平均坡度僅為19.66″,72.3%的湖區(qū)水深1.5~2.5m,是典型的淺水碟形湖泊。湖中無(wú)深槽深洼,也無(wú)大片灘地,1 m等深線(xiàn)靠近湖岸,湖岸較陡,不少湖岸浪蝕塌退。湖底表層沉積以淤泥和流泥為主,沉積速率在0.6~3.6 mm/a之間,多年平均為2.16mm/a。
環(huán)湖水系以太湖為中心分為上游水系和下游水系,上游主要為西部山丘區(qū)的獨(dú)立水系,主要入湖河道有苕溪、長(zhǎng)兜港、大浦港、城東港、洪巷港、殷村港、太滆運(yùn)河、武進(jìn)港、直湖港等;下游主要為東部黃浦江水系、北部沿江水系和南部沿杭州灣水系等平原河網(wǎng)水系,主要出湖河道有望虞河、太浦河、胥江、吳淞江、滸光運(yùn)河、梁溪河等。環(huán)湖出入湖河道在明代曾多達(dá)320條,至1991年環(huán)湖大堤建設(shè)前出入湖河道口門(mén)尚余225個(gè),環(huán)湖大堤建設(shè)封堵了54處,剩余171處口門(mén)中僅45條入湖河道口門(mén)敞開(kāi),其余均建閘進(jìn)行人工控制。部分河道并港建閘??陂T(mén)的阻斷嚴(yán)重影響了太湖與河網(wǎng)的水系溝通。
受?chē)鷫ê蛧W(wǎng)等人類(lèi)活動(dòng)影響,太湖水面面積萎縮嚴(yán)重。湖區(qū)水面積由20世紀(jì)50年代初的2 498 km2萎縮至2000年的2 338 km2,平均萎縮速率為3.20km2/a。圍墾在降低湖泊蓄泄能力的同時(shí)也對(duì)湖泊水動(dòng)力條件產(chǎn)生一定影響。20世紀(jì)70年代馬山圩的圍墾建設(shè)使得梅梁湖與竺山湖失去了直接溝通通道,完全改變了梅梁湖和竺山湖的水動(dòng)力條件,影響湖灣水體正常交換。其中東太湖湖區(qū)面積由1916年的265 km2萎縮為20世紀(jì)50年代初的188 km2,再至2008年的120km2,湖泊沼澤化趨勢(shì)明顯,嚴(yán)重影響了湖泊行洪能力的發(fā)揮。2008年年底開(kāi)始,江蘇省在東太湖開(kāi)始開(kāi)展退漁還湖工程和東太湖綜合整治工程,但是部分圍墾湖面已成陸地,已不可能完全退地還湖。
太湖水環(huán)境面臨的最主要問(wèn)題就是太湖湖體水質(zhì)較差,水體污染嚴(yán)重。20世紀(jì)60年代太湖水質(zhì)良好,80年代初仍以Ⅱ類(lèi)水為主。80年代以后受人類(lèi)活動(dòng)影響環(huán)湖入湖污染加劇,導(dǎo)致入湖污染負(fù)荷不斷增加,加之局部湖區(qū)底泥內(nèi)源污染,導(dǎo)致湖區(qū)水質(zhì)逐步下降,平均每10年下降一個(gè)類(lèi)別。90年代初期全湖水質(zhì)仍以Ⅲ類(lèi)水為主;2000年后全湖水質(zhì)逐步下降為劣Ⅴ類(lèi)并在2006年達(dá)到最高點(diǎn),特別是北部的梅梁湖、竺山湖等湖灣水體水質(zhì)長(zhǎng)年為劣Ⅴ類(lèi)。太湖水質(zhì)污染主 要 以 TN、TP、CODMn、NH3-N、BOD5等有機(jī)污染為主,酚、氰和重金屬污染不明顯,基本為未檢出或達(dá)到Ⅰ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。
太湖水質(zhì)惡化使得湖區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化程度不斷加劇,全湖富營(yíng)養(yǎng)化水平已由10年前的輕度富營(yíng)養(yǎng)化水平升至中度富營(yíng)養(yǎng)化水平。中度富營(yíng)養(yǎng)化面積在1998—2005年間增加近1 600 km2。
2007年《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》實(shí)施后,基本控制了入湖工業(yè)點(diǎn)源污染,湖區(qū)總體水質(zhì)狀況略有改善,但農(nóng)業(yè)面源和生活污染仍不容樂(lè)觀。太湖水質(zhì)惡化嚴(yán)重威脅了以太湖為飲用水水源地的無(wú)錫、蘇州等城市的供水安全。
歷史上太湖水生植被豐富,水生生態(tài)系統(tǒng)良好。近40多年來(lái),隨著人類(lèi)活動(dòng)影響和水質(zhì)污染的加劇,太湖湖泊水生生態(tài)環(huán)境發(fā)生了巨大的變化,最為顯著的是水生植被急劇減少。20世紀(jì)50年代水生植物在湖內(nèi)廣泛分布;到70年代五里湖幾乎無(wú)水生植被,進(jìn)入90年代竺山湖生長(zhǎng)旺盛的沉水植物亦近絕跡,目前太湖的高等水生植物僅分布在東太湖、貢湖和胥湖一帶。竺山湖、西部沿岸以及南太湖湖濱大量分布的蘆葦帶也由400~500 m寬逐步退化為現(xiàn)在的20~50m寬。
太湖水生植被的退化使得部分湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)多樣性和穩(wěn)定性下降,加之N、P等有機(jī)污染不斷增加,全湖浮游植物種群數(shù)不斷減少,部分優(yōu)勢(shì)種類(lèi)數(shù)量劇增,藻類(lèi)小型化趨勢(shì)日益明顯;浮游動(dòng)物種類(lèi)特別是大型浮游動(dòng)物種類(lèi)明顯減少,耐污染種類(lèi)逐漸增加,底棲動(dòng)物生態(tài)環(huán)境條件逐漸惡化,種類(lèi)不斷減少,耐污種明顯增加,清潔種逐漸消失,且個(gè)體趨于小型化;魚(yú)類(lèi)適宜餌料減少,魚(yú)類(lèi)自然資源下降,群體趨于小型化。
受太湖水生植物、浮游生物等演變的影響,太湖大部分湖區(qū)已經(jīng)或正在逐步由草型湖泊演變?yōu)樵逍秃?。湖區(qū)葉綠素含量逐年上升,10年間全湖均值增長(zhǎng)了137%。這種湖泊生態(tài)系統(tǒng)的根本轉(zhuǎn)變使得湖區(qū)藍(lán)藻水華頻發(fā)。早在20世紀(jì)80年代末,以銅綠微囊藻為主要優(yōu)勢(shì)種的藍(lán)藻水華就在太湖北部湖區(qū)頻頻暴發(fā)。90年代中葉后已成為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種群的藍(lán)藻呈現(xiàn)向其他湖區(qū)擴(kuò)散的趨勢(shì)。水生生態(tài)環(huán)境惡化帶來(lái)的累積效應(yīng)使得西北部湖區(qū)水華暴發(fā)成為常態(tài),并多次局部出現(xiàn)“湖泛”“黑水團(tuán)”現(xiàn)象,對(duì)城市供水安全和湖泊生態(tài)形成嚴(yán)重威脅。
太湖具有防洪、供水、生態(tài)、養(yǎng)殖、旅游、航運(yùn)等多重功能。太湖作為流域的調(diào)蓄中心,汛期能夠蓄滯洪水,調(diào)蓄雨洪資源,減輕流域防洪壓力;非汛期和干旱期可通過(guò)望虞河等連通長(zhǎng)江的河道,實(shí)施水資源生態(tài)調(diào)度,滿(mǎn)足流域內(nèi)用水要求。太湖還是流域內(nèi)重要水源地,除直接供給蘇、錫等環(huán)湖城市供水外,還通過(guò)溇港和河道向環(huán)湖和下游地區(qū)間接供水滿(mǎn)足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。在一定條件下,太湖還利用其巨大的庫(kù)容吸納入湖污染,改善水質(zhì),發(fā)揮較為顯著的生態(tài)調(diào)節(jié)功能。此外,太湖廣闊的水面還為水產(chǎn)養(yǎng)殖、航運(yùn)、旅游等提供了良好的基礎(chǔ)。
隨著流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展,人類(lèi)社會(huì)對(duì)太湖的服務(wù)功能需求愈加明顯和多樣化。但是,不合理的圍墾和圍網(wǎng)活動(dòng)導(dǎo)致湖泊水面萎縮嚴(yán)重,嚴(yán)重削弱了湖泊的洪水滯蓄能力。同時(shí),受水質(zhì)下降和藍(lán)藻水華暴發(fā)的影響,湖區(qū)飲用水水源地水質(zhì)受到嚴(yán)重威脅,對(duì)環(huán)湖周邊無(wú)錫、蘇州等城市供水造成了顯著影響。此外,1991年太湖洪水后建設(shè)的環(huán)湖大堤工程在發(fā)揮顯著防洪效益的同時(shí),其對(duì)水系連通和自然生態(tài)的阻隔影響也在逐漸顯現(xiàn)。
湖泊是由湖岸、湖盆、湖水以及水中物質(zhì)組成的自然綜合體。湖泊一旦形成,就有其發(fā)生、發(fā)展與消亡的自然過(guò)程,這是湖泊自然屬性決定的結(jié)果。在此過(guò)程中單就生態(tài)系統(tǒng)本身而言很難說(shuō)哪種狀態(tài)更健康。但人類(lèi)希望湖泊的生命過(guò)程一直延續(xù),希望其自然結(jié)構(gòu)和功能保持穩(wěn)定,并具備可持續(xù)利用和自我完善的能力,從而滿(mǎn)足人類(lèi)基于自身需要提出的各種利用需求。因此,湖泊健康程度實(shí)際上反映的是人類(lèi)與湖泊的協(xié)調(diào)程度。另一方面,湖泊不僅是自然的湖泊,更是社會(huì)的湖泊。人類(lèi)對(duì)于湖泊管理的目標(biāo)是充分發(fā)揮湖泊的各項(xiàng)功能并為人類(lèi)所用。因此,對(duì)于太湖健康概念而言應(yīng)能體現(xiàn)太湖對(duì)于人類(lèi)社會(huì)服務(wù)功能的價(jià)值判斷。而且,由于太湖的健康問(wèn)題是人類(lèi)活動(dòng)所導(dǎo)致的,所以其健康的概念中也應(yīng)該包含公眾對(duì)湖泊的環(huán)境期望,不可能存在于人類(lèi)價(jià)值的判斷之外。為此,界定太湖湖泊健康的內(nèi)涵,重要的是抓住人類(lèi)活動(dòng)影響這個(gè)因素,從自然屬性和社會(huì)屬性?xún)蓚€(gè)方面進(jìn)行決策因素判定。
(1)自然屬性決策因素判定
對(duì)于太湖而言,人類(lèi)對(duì)于其自然屬性的健康需求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先,太湖目前存在湖面萎縮嚴(yán)重、湖盆取土問(wèn)題突出、岸線(xiàn)開(kāi)發(fā)無(wú)序、河湖水系連通性差、局部湖區(qū)沼澤化趨勢(shì)明顯等問(wèn)題,人類(lèi)為了能夠可持續(xù)利用太湖,需要太湖的自然形態(tài)能夠保持相對(duì)穩(wěn)定以滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)利用需求。其次,環(huán)湖入湖污染和底泥內(nèi)源污染的累積影響使得太湖的內(nèi)外源污染加劇,加之水動(dòng)力條件不佳,湖泊自?xún)裟芰档?,使得太湖水質(zhì)和富營(yíng)養(yǎng)化程度日益惡化,對(duì)飲用水水源地供水安全造成威脅。實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)太湖的可持續(xù)利用和開(kāi)發(fā),保持太湖水體質(zhì)量?jī)?yōu)良是一個(gè)基本的前提。第三,太湖環(huán)湖沿湖帶濕地面積減少、湖區(qū)生物多樣性下降、藍(lán)藻水華頻繁暴發(fā),湖泊生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱。人類(lèi)希望太湖能具備緩沖和自我平衡功能,對(duì)人類(lèi)的合理開(kāi)發(fā)利用具有一定的抗干擾能力,不影響人類(lèi)對(duì)太湖的永續(xù)利用。因此,在自然屬性方面,湖泊自然形態(tài)、水質(zhì)狀況和湖泊生態(tài)環(huán)境可作為太湖自然屬性方面的主要決策因素。
(2)社會(huì)屬性決策因素的判定
人類(lèi)對(duì)于湖泊管理的目標(biāo)是充分發(fā)揮湖泊的各項(xiàng)功能并為人類(lèi)所用。因此,對(duì)于太湖健康概念而言應(yīng)能體現(xiàn)太湖對(duì)于人類(lèi)社會(huì)服務(wù)功能的價(jià)值判斷。太湖具有防洪、供水、生態(tài)、養(yǎng)殖、旅游、航運(yùn)等多重功能。其中,防洪和供水是太湖應(yīng)具備的最主要功能。人類(lèi)管理太湖的基本目標(biāo)就是在滿(mǎn)足太湖防洪、供水兩大基本功能要求前提下,保持和發(fā)展太湖其他多重功能的發(fā)揮。目前,太湖的防洪任務(wù)重,供水水質(zhì)問(wèn)題突出,生態(tài)調(diào)節(jié)功能逐步喪失,圍湖過(guò)度,這都需要人類(lèi)在發(fā)揮太湖多重服務(wù)功能的同時(shí)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮,使得太湖各項(xiàng)功能能夠得到可持續(xù)的發(fā)揮。
影響太湖健康包括自然屬性和社會(huì)屬性?xún)蓚€(gè)方面的諸多因素。從維持湖泊基本特性的自然屬性方面考慮,健康的太湖應(yīng)該是自然形態(tài)穩(wěn)定、水體質(zhì)量?jī)?yōu)良、生態(tài)系統(tǒng)平衡的太湖,自然生態(tài)的完整性有助于自然生態(tài)系統(tǒng)具備一定的自我維持和自我恢復(fù)能力;從服務(wù)人類(lèi)社會(huì)的社會(huì)屬性考慮,服務(wù)功能的發(fā)揮是湖泊管理的主要目標(biāo),健康的太湖還應(yīng)該是服務(wù)功能健全的太湖,能夠提供防洪、供水、生態(tài)等多重利用功能。兩者的有機(jī)統(tǒng)一有助于實(shí)現(xiàn)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)與服務(wù)的持續(xù)供應(yīng),促進(jìn)人與自然的和諧。簡(jiǎn)言之,太湖湖泊的健康就是湖泊自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)服務(wù)功能兩方面的互適和平衡發(fā)展。
為此,為健康太湖給出如下的概念和內(nèi)涵界定:
健康太湖是在人類(lèi)的開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)協(xié)調(diào)下,在湖泊自身對(duì)干擾的長(zhǎng)期效應(yīng)和恢復(fù)力的共同作用下,太湖能保持自然形態(tài)穩(wěn)定、水體質(zhì)量?jī)?yōu)良、生態(tài)系統(tǒng)平衡的自然結(jié)構(gòu)狀態(tài),具備健全的社會(huì)服務(wù)功能,滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展需求,最終形成人類(lèi)對(duì)湖泊的開(kāi)發(fā)和保護(hù)維持良性循環(huán)的一種平衡狀態(tài)。
根據(jù)健康太湖的概念內(nèi)涵分析,在進(jìn)行湖泊健康管理時(shí)可以將健康太湖概括成四個(gè)方面,即健康太湖應(yīng)是自然形態(tài)穩(wěn)定、水體質(zhì)量?jī)?yōu)良、生態(tài)系統(tǒng)平衡、服務(wù)功能健全的太湖。這四個(gè)方面也有著各自的含義,其中:
自然形態(tài)穩(wěn)定主要指太湖自然形態(tài)方面應(yīng)具備湖盆和湖岸形態(tài)穩(wěn)定,泥沙淤積和沼澤化狀況穩(wěn)定,沿湖帶下墊面狀況良好,湖泊與出入湖河流連接通暢,具有自然適宜的湖流和水體置換速度等特征。
水體質(zhì)量?jī)?yōu)良主要指太湖水體質(zhì)量方面應(yīng)能滿(mǎn)足水體自?xún)裟芰Ψ€(wěn)定,具備一定的緩沖能力,水質(zhì)良好,能滿(mǎn)足水功能區(qū)水質(zhì)要求,能夠滿(mǎn)足生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水的需求,富營(yíng)養(yǎng)化程度得到抑制等要求。
生態(tài)系統(tǒng)平衡主要指太湖的生態(tài)系統(tǒng)需要滿(mǎn)足生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定,生物多樣性豐富,在外部脅迫的狀態(tài)下具備一定的自我維持和自我恢復(fù)能力。
服務(wù)功能健全主要指太湖應(yīng)具有足夠的調(diào)蓄能力,可滿(mǎn)足防洪安全和保障飲用水安全的需要,具備一定的生態(tài)調(diào)節(jié)能力,在統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和優(yōu)化配置水資源開(kāi)發(fā)利用的情況下能保持和發(fā)展?jié)O業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)等諸多為人類(lèi)服務(wù)的功能的需求。
[1]孫順才,黃猗平.太湖[M].北京:海洋出版社,1993.
[2]水利部太湖流域管理局.太湖污染底泥疏浚規(guī)劃總報(bào)告[R].2007.
[3]張碩輔.基于健康理論的洞庭湖生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和重建技術(shù)[D].湖南大學(xué)博士論文,長(zhǎng)沙:湖南大學(xué),2007.