南湖蕩水體富營養(yǎng)化防治對策探討

許惠良

（常熟市水利局，江蘇 蘇州 215500）

0 引言

水體富營養(yǎng)化是指在人類活動的影響下，氮、磷等營養(yǎng)物質大量進入湖泊、水庫、海灣等緩流水體，引起澡類及其它浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧含量下降，水質惡化，魚類及其它生物大量死亡的現象。

南湖蕩位于常熟市西南部陽澄片區(qū)，是常熟市第三大自然湖泊，目前水域面積2.3 km2，湖岸線長34.3 km，外圍圍墾魚塘面積近4 km2。湖面最寬處約500 m，最窄處僅10 m左右。由于湖邊農田使用化肥農藥，附近有化工小區(qū)和垃圾填埋場，湖面大量圍網高密度水產養(yǎng)殖，再加上湖區(qū)水體交換速度慢，滯留時間長，因而容易產生水體富營養(yǎng)化問題。

1 現狀評價

南湖蕩的重要功能是水產養(yǎng)殖、涵養(yǎng)水源以及水質凈化。作為城鄉(xiāng)結合部的天然濕地，南湖蕩同時具備水生植物生產、調洪削峰、土壤形成與保護、生物棲息地和文化娛樂等功能。

1.1 水產養(yǎng)殖功能

很長一段時間，水產養(yǎng)殖功能被認為是南湖蕩區(qū)域的唯一功能。水產養(yǎng)殖作為一種比較直接的物質生產，由于能夠為人們提供直接的物質產品和經濟來源，歷來極受重視。

1.2 調蓄功能

南湖蕩屬于圩區(qū)控制，常年控制水位為2.1～2.3 m（吳淞標高），較外圍水位要低1.0 m，目前僅有與望虞河相連的南湖套閘、與元和塘相連的啟南套閘及一座排澇泵站在使用，調蓄功能較弱。

1.3 水質凈化功能

南湖蕩濕地生態(tài)系統(tǒng)因為多年的圍墾養(yǎng)殖，造成湖面和濕地面積急劇減少，加上南湖蕩受周邊惡劣環(huán)境影響，現今僅存的幾處零星濕地，生長著以蘆葦為主的植物，生物多樣性單一，導致蕩區(qū)只能維持有限的自身水質凈化功能。

2 富營養(yǎng)化成因分析

總的來說，各類污染源的污染程度加重和水體自凈能力的退化是水體富營養(yǎng)化形成的主要原因。而造成水體富營養(yǎng)化的污染源分為外源和內源，水體自凈能力退化主要為自凈面積和生物多樣性降低。

2.1 外源污染

南湖蕩周邊化工企業(yè)排放的廢水中氮磷的含量較高。蕩區(qū)東南建有垃圾焚燒填埋場，填埋垃圾污水滲漏及垃圾焚燒產生的氮氧化物廢氣均不同程度影響著南湖蕩的水質和周邊環(huán)境。

我國農業(yè)生產中對化肥的利用率僅為30%～50%，南湖蕩周圍約有133 hm2耕地，大量的氮磷元素隨著農田徑流進入蕩區(qū)水體。同時，快速發(fā)展的蓄禽養(yǎng)殖和高密度的水產養(yǎng)殖加速了南湖蕩水體的富營養(yǎng)化進程。

2.2 內源污染

內源污染底泥是江河湖庫的沉積物，是自然水域的重要組成部分。當水體外界污染物的排放減少或停止后，一定條件下，底泥不再作為污染物的“匯”，而成為“源”。此時底泥中的污染物釋放出來，對水體造成二次污染，成為內源污染并加速水體的富營養(yǎng)化。由于南湖蕩長期受到各類污染物污染，其底泥對氮磷營養(yǎng)物質吸附及固定能力基本達到極限，不僅無法達到削減水體氮磷的作用，反而成為污染源之一。

2.3 自凈能力退化

自凈能力是保持湖泊健康的重要方式。自20 世紀60年代開始，由于血防工作的需要而圍墾筑圩，蕩區(qū)水位降低，湖灘小島墾種成田，原有的濕地生態(tài)結構被破壞；湖邊建辦窯廠，取土燒磚，土坑則變成魚塘，在湖邊隨意堆放廢棄物擠占了湖蕩空間；漁民實施圍網高密度養(yǎng)殖，大大減弱了水體的流動性，使水體交換能力下降。無序的圍墾、取土、開挖、占用，導致湖面不斷縮小，大量生物失去生存空間，生物多樣性受到嚴重破壞，湖蕩單位面積自凈能力下降嚴重。

3 對策與措施

湖泊富營養(yǎng)化的治理是一項復雜的工程，任何單一措施都難以達到徹底根治的目的。針對南湖蕩水域、水質特征、污染源分布特點，應從多方面入手，有重點、有步驟、分部門落實各項治理措施。治理措施應堅持預防為主，防治結合；外源治理與內源治理并舉；集中治理為主，分散治理為輔；工程措施、生態(tài)措施、管理措施并舉的原則。

3.1 工程措施

3.1.1 外源治理

一是集中治理。對南湖蕩周邊化工企業(yè)的廢水排放進行排查，并設置相應的廢水處理設施集中處理，做到達標排放；垃圾填埋場做好防滲和截污渠道，防止污水滲溢；垃圾焚燒廠加大脫硝設施工程的建設力度，減少氮氧化物排放，有效緩解工業(yè)生產對南湖蕩造成的環(huán)境壓力。

二是分散處理。研究表明，建設氮磷流失生態(tài)攔截工程，可以有效攔截農田地表徑流中氮磷等營養(yǎng)物質排入水體。充分利用氮磷攔截技術對蕩區(qū)周圍的農禽廢水、生活廢水進行分散治理，保證農業(yè)及生活源中氮磷削減效率。同時，積極將周圍耕地改造為現代農業(yè)基地，實施節(jié)水灌溉，集約化管理，有效控制化肥、農藥的使用量，提高其利用率。

3.1.2 內源治理

（1）底泥清理。底泥是湖泊營養(yǎng)鹽的重要蓄積庫，在入湖營養(yǎng)鹽負荷減少或完全截污后，底泥中的營養(yǎng)鹽會逐步釋放出來，成為湖泊富營養(yǎng)化內源的主導因子。因此，在外源負荷得到控制后，實施底泥疏浚工程是治理湖泊富營養(yǎng)的方法之一。將南湖蕩約227 hm2富含營養(yǎng)鹽、有毒化學品及毒素細菌的表層沉積物適當去除，可以改善湖泊水體環(huán)境質量，促進水生態(tài)系統(tǒng)恢復。

（2）拆圍工程。高密度養(yǎng)殖致使水體的流動性降低，且大量餌料和魚藥的投放，也引入了大量營養(yǎng)物質。因此，必須拆除整個南湖蕩區(qū)域的圍網，有效提高水域面積，擴展水體容積，增加湖泊水環(huán)境承載力，增強污染物的擴散與湖泊自凈能力。

（3）生態(tài)引水。生態(tài)引水工程是利用水利工程來改善湖泊富營養(yǎng)化程度的新方法，通過合理配置水資源、恢復河湖相聯體系來充分發(fā)揮水體自然凈化能力，從而改善湖泊水體環(huán)境。南湖蕩西入口為望虞河，望虞河作為“引江濟太”的清水通道，水質優(yōu)良，保證了南湖蕩的引水條件，是較好的補水水源。同時，常熟已成功實施了昆承湖生態(tài)修復，其北側大壩有效地隔離了張家港河污水對湖水的影響，保障了昆承湖水環(huán)境質量，但其補水水源亦被阻隔。南湖蕩距昆承湖僅5 km，兩湖相連，在空間上完全可以實現。這樣兩湖的生態(tài)互補既滿足了昆承湖補水的要求，又能解決南湖蕩換水問題，可同時提高兩湖的自凈能力。

3.2 生態(tài)措施

研究表明，重度富營養(yǎng)化的湖泊需要采取多重技術手段進行治理。因此，以降低水體營養(yǎng)鹽為目標的截污、疏浚和引水等工程措施難以徹底治理富營養(yǎng)化。利用生態(tài)修復，構建完善生態(tài)系統(tǒng)，恢復湖泊的內在活力是治理湖泊富營養(yǎng)化的關鍵。生態(tài)修復雖不像截污工程對控制外源性營養(yǎng)物質那樣明顯、直接，但它是治污工程不可替代的一項去除內源性營養(yǎng)物質的有效措施。通過生態(tài)修復，可以增加南湖蕩生物多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高水體的自凈能力。并且生態(tài)工程不會造成二次污染，可以保持湖泊的生態(tài)持續(xù)健康。

目前，南湖蕩區(qū)域優(yōu)勢水生植物主要為水花生、水葫蘆、綠萍等漂浮植物，沉水植物較少，水生植物群落不完整。根據生態(tài)學原理與方法，應加強生態(tài)工程措施，重建湖泊生態(tài)系統(tǒng)的關鍵群落——高等水生植物群落，逐步完善湖泊生態(tài)系統(tǒng)的結構，恢復其應有的生態(tài)功能，維持生態(tài)系統(tǒng)平衡，改善和維護湖泊水環(huán)境質量。水生植被的恢復與重建是南湖蕩湖泊生態(tài)環(huán)境質量改善的核心與關鍵，構建以水生高等植物為優(yōu)勢群落的湖泊生態(tài)環(huán)境，不僅是優(yōu)良水質的保障，也是建設優(yōu)美景觀、維持生物多樣性的基礎。南湖蕩未來的功能定位對水質要求較高，為了強化生態(tài)修復對南湖蕩水質的凈化效果，應分別在望虞河入口處、北岸蘇虞張公路兩側、垃圾填埋場外圍及東部化工區(qū)修建四處生態(tài)濕地。在有效控制外源性污染的情況下，以人工濕地生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學和生物方式共同作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等來實現對入湖面源污染的凈化。

在南湖蕩投放適當的水生動物，實施自然散養(yǎng)。水生動物的生長可有效去除水體中的有機物質和懸浮物質，并控制浮游植物生長。如：底棲動物、濾食性魚類均可有效去除水體中的澡類，使水體透明度增加。利用不同類型的水生生物鏈接食物網的各個環(huán)節(jié)，完善生態(tài)系統(tǒng)結構，使南湖蕩成為一個自我維持、良性循環(huán)、具有生命力的生態(tài)系統(tǒng)。利用在建的9 km環(huán)湖路建設景觀帶，沿岸種植水生植物及池杉、垂柳等喜水性植物，能在保持水土的同時吸附土壤和水體中的氮、磷及重金屬等物質，有效防止水體富營養(yǎng)的發(fā)生。

3.3 管理措施

人類的各項活動是決定南湖蕩富營養(yǎng)化水平的重要因素，加強流域內環(huán)境管理對防治水體惡化和逐步改善水環(huán)境起著關鍵作用。結合國內外治理研究和經驗，南湖蕩的環(huán)境管理可以從5 個方面著手。

（1）健全法律法規(guī)

不斷完善《常熟市南湖蕩保護規(guī)劃》，加快推進南湖蕩生態(tài)修復進程。逐步規(guī)范日常管理，盡快將水資源管理納入到法制化軌道上來。

（2）建立統(tǒng)一的管理機構

建立以水利部門為主導的多部門協作機制，按照各級領導的生態(tài)環(huán)境任期目標，各部門充分發(fā)揮自己的專業(yè)特長，分工協作。

（3）建立南湖蕩水環(huán)境監(jiān)測中心

有針對性地進行一些后續(xù)試驗研究，對南湖蕩水文、水質、水生生物條件等進行定期監(jiān)測。

（4）加快產業(yè)結構調整

加快南湖蕩區(qū)域鄉(xiāng)村旅游、生態(tài)旅游的發(fā)展，加快發(fā)展周邊節(jié)水型生態(tài)農業(yè)，杜絕污染企業(yè)發(fā)展，取締湖邊蓄禽養(yǎng)殖。

（5）加大宣傳教育

通過各類媒體廣泛宣傳水法、環(huán)境保護法，提高居民的水環(huán)境意識，做好南湖蕩的監(jiān)督管理。