東太湖水生態(tài)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀與實(shí)踐路徑研究

過(guò)美超 談 敏 汪德樓

（1 浙江新境生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰?浙江杭州 310000 2 浙江德睿環(huán)境科技有限公司 浙江杭州310000 3 中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江杭州 310000）

引言

東太湖位于太湖東南部東山半島東側(cè)，是一個(gè)狹長(zhǎng)的湖灣，地跨吳中區(qū)、吳江區(qū)2 地。在整個(gè)太湖流域，東太湖發(fā)揮著生態(tài)保護(hù)、交通航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、抗?jié)撤篮档榷嘀毓δ?。由于過(guò)度開(kāi)發(fā)影響，東太湖面臨著過(guò)度養(yǎng)殖、污泥淤積等問(wèn)題，水生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。蘇州市作為江蘇省轄地級(jí)市，以及上海大都市圈和蘇錫常都市圈重要城市，其吳江區(qū)的東太湖生態(tài)旅游度假區(qū)，是太湖流域重要的生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)。近年來(lái)，蘇州市對(duì)東太湖水生態(tài)環(huán)境的整治力度不斷加大，將東太湖水生態(tài)環(huán)境作為重點(diǎn)治理對(duì)象，開(kāi)展東太湖綜合治理工程，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐后東太湖水生態(tài)環(huán)境顯著改善，在目前的整個(gè)太湖流域中東太湖的水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最高。

1 工程概況

東太湖綜合整治工程中，水生態(tài)環(huán)境治理工程涉及內(nèi)容眾多，包括30.8km 行洪供水通道、22.99km2生態(tài)清淤、69.9km 生態(tài)岸線、0.37 萬(wàn)hm2退圩環(huán)湖，工程淤積清退超過(guò)1.33 萬(wàn)hm2以上圍墾區(qū)，整個(gè)整治工程旨在提高東太湖流域的水資源配置能力與防洪能力，提高東太湖的蓄洪容積，有效控制東太湖的內(nèi)源污染，緩解東太湖沼澤化的趨勢(shì)。東太湖水生態(tài)環(huán)境治理工程的實(shí)施，對(duì)東太湖流域的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益提供了有力保障。

2 東太湖水生態(tài)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀

2.1 水質(zhì)總體情況

從2007 年開(kāi)始，自蘇州市開(kāi)始實(shí)施東太湖綜合治理工程以來(lái)，東太湖的水質(zhì)狀況總體呈現(xiàn)改善趨勢(shì)、各水環(huán)境指標(biāo)基本呈現(xiàn)明顯改善趨勢(shì)，詳見(jiàn)表1。東太湖與整個(gè)太湖流域的水質(zhì)改善情況相比，東太湖各水質(zhì)指標(biāo)的改善情況顯著低于太湖流域平均值。在眾多水質(zhì)指標(biāo)中，高錳酸鉀指數(shù)、氨氮的改善幅度與太湖流域平均值接近，總氮改善幅度遠(yuǎn)低于太湖平均值，總磷濃度比太湖平均值高出42.33%。

2007～2018 年，東太湖氨氮由0.18mg/L（Ⅲ類）降低至0.06mg/L（Ⅰ類）；高錳酸鉀指數(shù)從4.57mg/L（Ⅲ類）降低至3.73mg/L（Ⅱ類）；總氮由1.32mg/L（Ⅳ類）降低至1.14mg/L（Ⅳ類）；總磷濃度從0.039mg/L（Ⅲ類）上升到了0.051mg/L（Ⅳ類）[1]，并呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。東太湖和太湖平均值相比，pH 值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，東太湖弱堿性略低于太湖流域平均值。太湖流域湖體的透明度呈現(xiàn)改善趨勢(shì)，從最初的0.37m 上升到了0.42m，上漲13.5%，但東太湖的湖體透明度呈下降趨勢(shì)，從最初的0.59m 下降到了0.3m[2]，從原本太湖流域水生態(tài)環(huán)境最優(yōu)質(zhì)的區(qū)域，下降到了低于太湖流域平均值的情況，這也說(shuō)明對(duì)東太湖實(shí)施水生態(tài)環(huán)境的必要性和迫切性，調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表2。

2.2 水質(zhì)變化情況

2.2.1 藍(lán)藻

葉綠素a 的濃度是衡量藍(lán)藻生物量的重要指標(biāo)，2016 年與2017 年受強(qiáng)降雨影響，大量污染物進(jìn)入東太湖的湖區(qū)，導(dǎo)致藍(lán)藻生物量異常升高。除了這一時(shí)段外，全太湖流域藍(lán)藻生物量呈現(xiàn)穩(wěn)定趨勢(shì)，葉綠素a 濃度從最初的29.5ug/L 上升至31.3ug/L，上升趨勢(shì)不顯著。但東太湖近年來(lái)的藍(lán)藻生物量上升幅度較大，其葉綠素a 濃度從最早的10.3ug/L 上升到了目前的23ug/L[3]，上漲幅度超過(guò)12.3%，已經(jīng)接近太湖平均水平，因此在東太湖水生態(tài)環(huán)境治理中，要將控制葉綠素a濃度、抑制藍(lán)藻生物量上升作為關(guān)注重點(diǎn)。

2.2.2 水生植物

2013 年以來(lái)，東太湖流域水生植物分布波動(dòng)較大，2015 年水生植物分布面積呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，2016 年?yáng)|太湖沉水植物分布面積呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，2018 年5 月和8 月，太湖沉水植物分布面積分別為336hm2、297hm2，主要分布在東太湖、貢湖、東部沿岸區(qū)[4]。東太湖受2016 年、2017 年強(qiáng)降雨影響，湖區(qū)水草呈現(xiàn)快速減少的趨勢(shì)，隨后蘇州市加強(qiáng)了對(duì)東太湖水位的控制以及東太湖整體管控，但東太湖水草恢復(fù)速度相對(duì)緩慢，部分水域由于浚深較大，水草的恢復(fù)情況還不理想,目前還未達(dá)到2016 年之前的水平，且水草恢復(fù)區(qū)也存在種群?jiǎn)我弧⑷郝洳环€(wěn)定等情況，因此在水生態(tài)環(huán)境治理中，還要加強(qiáng)對(duì)水草的管理。

2.2.3 湖底淤泥

東太湖的位置特殊，地形條件復(fù)雜，在整個(gè)太湖流域，東太湖一直是淤泥淤積最嚴(yán)重的區(qū)域之一。據(jù)江蘇省水利廳調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，東太湖0.5m以上的淤泥量超過(guò)1.5 億m3，0.3～0.5m 深的淤泥量大概在900 萬(wàn)m3，表層底泥有機(jī)質(zhì)平均含量2.77%，超過(guò)太湖平均值89.7%[5]。因此，在東太湖水生態(tài)環(huán)境治理中，清淤是一項(xiàng)重要工程項(xiàng)目。

2.2.4 水文條件

近年來(lái)，太湖流域的防洪標(biāo)準(zhǔn)在逐年上升，尤其是在地方經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，當(dāng)?shù)貙?duì)太湖水資源的需求量呈現(xiàn)大幅上漲趨勢(shì)，促使太湖流域平均水位與最低水位調(diào)控不斷攀升。尤其是上海市對(duì)太湖飲用水的需求量持續(xù)增加，使得東太湖下游大浦閘出水量呈現(xiàn)逐年攀升趨勢(shì)。因此，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的要求，東太湖水生態(tài)環(huán)境治理對(duì)湖區(qū)水源涵養(yǎng)能力提出了更高要求，也從側(cè)面說(shuō)明做好太湖流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的重要性。

2.3 結(jié)果分析

從東太湖水質(zhì)總體情況以及水質(zhì)變化情況來(lái)看，近年來(lái)東太湖水生態(tài)環(huán)境保護(hù)狀況不容樂(lè)觀。相比于太湖流域平均水平，東太湖總氮濃度、湖底淤泥、藍(lán)藻生物量等都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；東太湖水生植物面積、體量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，湖區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，決定了東太湖涵養(yǎng)水源的能力減弱，難以滿足當(dāng)?shù)貙?duì)太湖水資源提出的需求。太湖流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)過(guò)程中，需將東太湖水生態(tài)環(huán)境治理作為重點(diǎn)內(nèi)容，結(jié)合東太湖水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，以需求為導(dǎo)向、以問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，采取針對(duì)性治理措施，以便在水生態(tài)環(huán)境治理工程實(shí)施過(guò)程中，全面改善東太湖水生態(tài)環(huán)境，維持東太湖湖區(qū)生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢(shì)。

從太湖流域水生態(tài)環(huán)境總體情況來(lái)看，東太湖過(guò)去的水生態(tài)環(huán)境顯著優(yōu)于其他湖區(qū)，但在經(jīng)過(guò)2007～2018 年的保護(hù)與治理后，東太湖水生態(tài)環(huán)境與太湖流域平均水平的差值拉近，東太湖部分水質(zhì)指標(biāo)已經(jīng)低于太湖平均值，尤其是總磷濃度持續(xù)攀升，因而需將總磷作為重點(diǎn)治理對(duì)象。由于東太湖不存在外源輸入的問(wèn)題，因此水生態(tài)環(huán)境治理工程主要集中在湖區(qū)內(nèi)部，應(yīng)采取保護(hù)為主、修復(fù)為輔的治理措施，不斷加大內(nèi)源治理力度，多措并舉促進(jìn)東太湖良好水生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)。

3 東太湖水生態(tài)環(huán)境治理工程的實(shí)施建議

3.1 優(yōu)化水利工程調(diào)度滿足湖區(qū)生態(tài)恢復(fù)對(duì)水力條件的需求

東太湖水生態(tài)環(huán)境治理工程中，相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)湖區(qū)水質(zhì)環(huán)境的調(diào)查。在整個(gè)太湖流域，東太湖的水質(zhì)環(huán)境較高，主要原因是東太湖水源從太湖西北部上游流向東太湖時(shí)，大量污染物會(huì)發(fā)生沉淀、降解，同時(shí)大量水生生物對(duì)污染物還具有吸附的作用。太湖上游氮磷濃度較高的湖區(qū)，目前主要采用縮短水力停留時(shí)間的方式，避免藻類聚集繁衍，影響太湖水質(zhì)等問(wèn)題。根據(jù)東太湖所處的流域、設(shè)計(jì)工程、湖水停留時(shí)間，促進(jìn)水中各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解消耗，避免湖水出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化，通過(guò)這種方式達(dá)到降低東太湖總氮、總磷等污染物濃度的目標(biāo)。

在水生態(tài)環(huán)境治理工程中，一方面可以對(duì)東太湖下泄口門(mén)以及時(shí)間控制進(jìn)行優(yōu)化，并以降低太浦閘泄水量為目標(biāo)，對(duì)太浦閘現(xiàn)有的調(diào)度方案實(shí)施優(yōu)化，同時(shí)適當(dāng)對(duì)多水利工程聯(lián)合泄水的調(diào)度方案實(shí)施優(yōu)化，可采用太浦河、新溝河、虞河等水利工程分擔(dān)太浦閘泄水壓力。另一方面，相關(guān)部門(mén)也可對(duì)水利工程的調(diào)度機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化，在不同季節(jié)控制好東太湖的水位，為水生植物在各季節(jié)的生長(zhǎng)提供標(biāo)準(zhǔn)水深，于促進(jìn)水生植物生長(zhǎng)的同時(shí)，強(qiáng)化水生植物對(duì)上游污染物的吸附效果，改善東太湖進(jìn)水水質(zhì)。如，每年冬季和春季要盡量降低東太湖水位，改善水生植物萌發(fā)環(huán)境，為水生植物提供最適宜的水下光環(huán)境，通過(guò)這種方式滿足水生植物生長(zhǎng)的要求，保護(hù)并促進(jìn)水生植物生長(zhǎng)。

3.2 建設(shè)生態(tài)濕地加強(qiáng)湖底淤泥清理

湖濱濕地有利于維持太湖水生態(tài)系統(tǒng)平衡，能發(fā)揮較強(qiáng)的污染物凈化和防外部沖擊等效果，能在太湖水生態(tài)環(huán)境外建構(gòu)一道生態(tài)屏障，因此在東太湖水生態(tài)環(huán)境治理中要將湖濱濕地的修復(fù)和保護(hù)作為工程重點(diǎn)，將其作為提高東太湖水生生物多樣性的一項(xiàng)舉措。工程實(shí)施過(guò)程中，可同時(shí)開(kāi)展生態(tài)清淤工作，將其作為防治內(nèi)源污染的一項(xiàng)手段，并適當(dāng)將生態(tài)清淤和生態(tài)濕地建設(shè)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)建設(shè)生態(tài)濕地解決湖底淤泥處理的問(wèn)題。另外，為了保證湖濱濕地建設(shè)能滿足清淤工程中淤泥清理的要求，在東太湖水生態(tài)環(huán)境治理工程實(shí)施過(guò)程中，相關(guān)單位要合理對(duì)湖濱濕地進(jìn)行規(guī)劃布局，確保能提高濕地內(nèi)的生物多樣性，在促進(jìn)水生態(tài)環(huán)境污染修復(fù)的同時(shí)，加強(qiáng)濕地系統(tǒng)促進(jìn)水生態(tài)環(huán)境恢復(fù)、涵養(yǎng)水源、提高生物多樣性等作用。

3.3 建設(shè)人工輔助消浪設(shè)施降低風(fēng)浪對(duì)淤泥的影響

東太湖湖底存在嚴(yán)重的淤泥問(wèn)題，由于湖區(qū)內(nèi)部的風(fēng)浪較大，尤其是在圍網(wǎng)拆除后，風(fēng)浪對(duì)湖底的淤泥會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)作用，導(dǎo)致大量淤泥懸浮在水體環(huán)境中，使水體氮磷濃度上升、水質(zhì)下降，不利于水草等水生植物生長(zhǎng)。因此，為了最大限度提高東太湖水質(zhì)，促進(jìn)水生態(tài)環(huán)境修復(fù)，在治理工程中相關(guān)單位要加大力度研究治理方法，并采用人工投放生態(tài)網(wǎng)的方式替代傳統(tǒng)圍網(wǎng)，有效防范風(fēng)浪對(duì)湖底淤泥造成的擾動(dòng)；開(kāi)展聯(lián)合清淤工程提高東太湖水體透明度，為沉水植物營(yíng)造良好生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)各類水生植物生長(zhǎng)，發(fā)揮水生植物對(duì)湖底淤泥的加固作用。但在東太湖水生態(tài)環(huán)境治理工程中，考慮到風(fēng)浪對(duì)湖底淤泥的擾動(dòng)難以避免，人工消浪需要與清淤工程同時(shí)開(kāi)展，最大限度降低湖底淤泥對(duì)東太湖水質(zhì)造成的影響，在凈化東太湖水體環(huán)境的同時(shí)，并保證后續(xù)階段水質(zhì)的穩(wěn)定性。

4 東太湖綜合治理的效益

4.1 生態(tài)效益

經(jīng)過(guò)生態(tài)環(huán)境治理，東太湖內(nèi)源污染顯著下降。首先，水利工程調(diào)度的優(yōu)化，流域上游水力停留時(shí)間延長(zhǎng)，從源頭上降低了東太湖氨氮含量，且水生生物對(duì)污染物的吸附能力增強(qiáng)，大量污染物開(kāi)始沉積。其次，盡管水生態(tài)環(huán)境治理工程實(shí)施時(shí)間尚短，對(duì)東太湖水質(zhì)中的總磷濃度和藍(lán)藻生物量控制的效果還未充分顯現(xiàn)，但從2016 ～2018 年驟然上升的趨勢(shì)來(lái)看，水生態(tài)環(huán)境治理對(duì)總磷濃度、藍(lán)藻生物量等污染控制有著較為顯著的作用，且短期內(nèi)東太湖總磷濃度與藍(lán)藻密度都趨于平緩，見(jiàn)圖1[6]。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

東太湖水系是太湖水系的重要組成部分，周邊水利工程調(diào)度優(yōu)化后，能提高東太湖防汛與過(guò)流能力，避免不良?xì)夂蚪o城市和居民造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。因此，東太湖水生態(tài)環(huán)境治理后，不僅進(jìn)一步完善了水資源調(diào)度體系，也營(yíng)造了親水型水環(huán)境，保障了周邊地區(qū)人民群眾的生活質(zhì)量，存在較高潛在經(jīng)濟(jì)效益。如，東太湖水生態(tài)環(huán)境治理工程的實(shí)施，保留了流域的自然形態(tài)，大幅提高了太湖流域生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化和自我調(diào)節(jié)功能；通過(guò)水利工程調(diào)度優(yōu)化，滿足了城市各季度對(duì)太湖水資源的需求，工程實(shí)施后東太湖地區(qū)不僅防汛排澇功能得到加強(qiáng)，周?chē)匀画h(huán)境景觀等也得到改進(jìn)，良好的自然環(huán)境提升了居民居住質(zhì)量，也推動(dòng)了旅游業(yè)等經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4.3 社會(huì)效益

東太湖水生態(tài)環(huán)境治理，直接促進(jìn)了區(qū)域防洪排澇水平提升，有利于改善當(dāng)?shù)氐目諝馔ǖ?，同時(shí)還能降低空氣污染、城市熱島效應(yīng)；水生態(tài)環(huán)境治理還能改善周邊居民的居住環(huán)境，提高土地價(jià)值，改善當(dāng)?shù)赝顿Y環(huán)境，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有利于提高周邊城市的區(qū)域等級(jí)與核心競(jìng)爭(zhēng)力，東太湖水生態(tài)環(huán)境治理工程實(shí)施具有顯著社會(huì)效益。如，東太湖水生態(tài)環(huán)境治理，能夠改善區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量，有利于改善河流水質(zhì)、優(yōu)化水資源調(diào)度；湖濱濕地建設(shè)起到的生態(tài)效應(yīng)，能夠改善兩岸綠化，充分體現(xiàn)太湖流域和現(xiàn)代生態(tài)城市相容的特色，營(yíng)造人與自然和諧共處的水生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)太湖流域水生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)，改善當(dāng)?shù)赝顿Y環(huán)境、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展[7]。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在分析了東太湖的水生態(tài)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀后，發(fā)現(xiàn)東太湖水生態(tài)環(huán)境保護(hù)面臨的主要問(wèn)題包括藍(lán)藻、水生植物減少、上下游水力調(diào)節(jié)失衡、湖底淤泥堆積等，因此建議在開(kāi)展水生態(tài)環(huán)境治理工程時(shí)要遵循保護(hù)為主、修復(fù)為輔的理念，并針對(duì)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)問(wèn)題，采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，促進(jìn)東太湖水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)恢復(fù)和優(yōu)化，以及通過(guò)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)充分提高東太湖的綜合效益。