中国太湖和日本琵琶湖水质修复措施对比分析

2019-12-02 06:29福英泰南京大学
节能与环保 2019年10期
关键词:太湖湖泊水质

文_福英泰 南京大学

太湖是中国第三大内陆湖泊,而琵琶湖是日本最大的内陆湖泊,也是世界的三大古湖之一。两湖在两国历史上都被称为“鱼米之乡”,其流域所在地水源充足,土地肥沃,是农业灌溉、大小城镇、旅游景点的发展之地。随着经济发展,两湖及周边也成为了两国重要的建设地区,也是两国大都市不可替代的水源地之一。

两湖很多方面相似,历程也类似。但是太湖还存在普遍环保意识不高、治理集体不协调等基础问题。琵琶湖流域的产业相对比较结合、普遍环保意识高、环保政策周到,所以有值得借鉴的方面。

比较两湖2007年到2017年的自然条件、水生物、面源污染处理设备,公共参与、水环境治理等方面,了解近期水环境修复状况。自2010年,太湖和琵琶湖实施了不少新规划,比如中国的“十二五”“十三五”规划,琵琶湖的《母亲湖规划》第二期,水质从而得到了改善。从两湖近期发展状况的比较出发,总结琵琶湖治理修复的经验,为目前的太湖修复工作提供新的思路和建议,以便提高修复成效。

1 水质对比

氮和磷主要来自于生活和农业废水,在水里容易造成富营养化。因此它们的浓度能反映湖泊的水质。两湖2007~2016年氮磷浓度的变化,和湖边主要城市的人口变化如图1所示。

虽然琵琶湖2015~2016年的TP、TN增加了,但是2007~2016年总体还是有下降的趋势。之所以2015~2016年有增加,是因为琵琶湖在2007~2016年北部的TP有极少的上升。地方政府认为这与水草过量繁殖和本地鱼类多样化减少有关系。两个湖泊的省份人口都有所增长。

图1 日本琵琶湖和中国太湖2007年~2016年的总氨总磷浓度和人口变化

日本全国的污水处理标准是低于中国的。日本大量的污染物被排到海洋,因此大部分的水处理设施无除氮脱磷要求。但是琵琶湖是内陆湖泊,《母亲湖规划》规定流域的污水处理厂的脱氮除磷标准要高于全国的。此外滋贺县的处理厂覆盖率超过95%,高于日本平均78%。日本根据2006年修订的《净化槽法》中以统一建造标准在琵琶湖流域以及全国农村排放源建造污水处理厂,2015年地方政府开始在赤野井湾建设合并化粪池,以处理源于家庭的废水。设施分布均匀,每年又定时检查、维修,失灵的处理厂极少,于是日本生活污水治理高效,可持续。

2 水质修复措施

自1999年年初开始,大量高污染企业被关闭或者强行搬移,不过这些产业在2000年没有完全被消除,反而出现在太湖流域的其他的地点。据2017年太湖状况报告,2012年的7条劣V类水质的入湖河流在2015年被消除,而且太湖2011~2015年的TN也有所减少。2000年水华灾害之后有项目和工程是在短期内高效治理水质,但是效果没有持续性。2001年的“引江挤太”水利工程起了很好的作用,1999年元旦的“凌晨行动”同样提高了太湖湖边的产业的达标率,但是被关闭的产业在2000年又渐渐地出现,又一次影响了太湖流域修复。最后2002~2007年,太湖的水质一直呈下降趋势。

在治理琵琶湖水质方面,滋贺县组织居民和在校学生参加湖岸打捞义工活动。这些方式深化了民间对琵琶湖的关心和意识。此外,地方政府每年举办至少一次琵琶湖的论坛活动,参加者是社会中各种层面:有政府人员、研究学者、企业家、学生。这个论坛给居民了解琵琶湖,与其他主体沟通和分享信息的机会,最终也对琵琶湖修复工作起了良好作用。

3 水生生物状况

两国研究积累了多年湖泊植物群落的变动及外来植物的数据。滋贺县将数据记录在《红色数据书》,将稀少生物分为不同的“稀有”分类。滋贺县研究者根据调研的地点在电脑上制作了GPS地图以记录植物群落所在的位置,而且在每个地点记载了入侵植物与本地植物的名称以及数量。《红色数据书》在生物信息方面给后续的芦苇群落种植和内湖重建工作建设坚实的基础。

江苏省在1990~2000年制定的专门保护太湖稀有生物的法规极少。据统计,1981年太湖的水生物有45种,2014年仅有36种;1981年的湿生植物有16种,2014年仅有3种,并且3种是外来物种,包括一种耐污性高的生物,说明太湖水生植物减少与水质很有可能相关。稀少生物方面的研究和关注有待进步。

滋贺县的植物种类调查明确区分了不同稀少程度的生物。中国国务院1989年出版的《国家重点保护野生动物名录》和世界保护联盟1998年的《中国危机动物红皮书》总结了全国的水生物。《中国植物志》的植物名录十分全面,但其调查尚未根据生物的稀少程度进行分类,还是缺乏深度。有此信息利于调整、优化太湖渔业的养殖和生产模式。琵琶湖和太湖2006~2016年的鱼捕捞产量如图2所示。

图2 琵琶湖和太湖2006~2016年的鱼捕捞产量

生态学家和渔业管理部门已经意识到,关注鱼类对太湖生态系统的浮游生物和水质调节的重要性,合理的鱼类结构及其发挥的功能对湖泊生态系统的健康也起着关键作用。

除了鱼类以外,植物也发挥着维护生态平衡的作用,有些植物种类能吸收底泥中营养盐和重金属。戴秀丽,等在广东暨南大学校园的南湖进行过实验:在南湖种植了沉水植物(苦草为主要的植物之一),这些植物将活性磷吸入到体内, 能降低外界扰动引起的底泥悬浮,也提高水的透明度和底层生物的丰富度。因为此项目,暨南大学南湖和北湖的水质有很大的差异,南湖水质明显好于北湖。

总之,建议太湖地方政府调整渔业产业模式,采取措施调整农药使用量,考虑在乡下鱼塘实行养殖濒危鱼类、植物。教育方面亟待加强关于物种灭绝的风险、生态价值方面的教育。当地政府也应设立更长远的生物恢复目标,对破坏环境的渔业行为进行严惩(如加大罚款等),并且给保护环境的渔业行为进行相应奖励。

4 废水处理设施

近10年,面源污染是太湖难以对付的大问题。目前太湖尚未实现大规模、可持续的治理措施。农村污染径流面积较大,而且针对一些农村排放物(如家畜粪便)的限制和指标体系不完善。大部分的负责治理太湖的地方政府位于城市、没有激励与其他各层政府和产业合力。需要政府促使主体之间的共同利益和合作关系才能实现长远可持续性的太湖治理。

滋贺县使用循环农田排水系统:这个系统将雨水贮存在水池,经过沉淀处理等方式,水质达标就会排到水道。因为滋贺湖南边的净化中心能通过在线仪表的数据分析各地水池的污泥浓度,并进行流程的下一个操作,减少了水道污染负荷。每个工艺的在线仪表根据工艺不同的环节检测不同的污染物。

在太湖,虽然目前水处理技术好于2000年,但有些水处理设备因为维护基金短缺而失灵。资金短缺是因为维护设备往往由经济条件不理想的农村或者小镇承担费用。再次,太湖周边的地方政府和产业之间竞争太激烈,缺乏协同机制。据调研,负责农村设备维护的主体和部门内部既缺乏专业人才,又缺乏外部的合作关系和共同目标。如果产业和地方政府之间能更加协调,能更可持续性地管理废水处理设备和治理工程。

在水处理技术方面,滋贺县更为看中技术的质量,而太湖则是更注重技术的数量,太湖地方政府引进许多“新”的工艺技术。而琵琶湖强调的是设备的定时管理和维修、稳定、可靠、高效的设备。因此那边的水处理工艺类型不是多样、新颖、但起了重大作用。

5 结语

琵琶湖和太湖总体水质不同,但是都处于恢复状态,目前太湖存在问题为:①太湖不合理的渔业产业结构造成了过度捕捞;②太湖还存在农场化肥的过度使用的问题;③治理湖泊的主体之间的结合。

以琵琶湖案例为参考,太湖地方政府和国家相关部门需要设立可持续环保理念,调整渔业产业结构并提倡共同利益,增加产业之间的生产差异性,通过湖泊治理义工活动提高社会的环保意识。地方政府要充分利用媒体传递环保信息和理念的重要作用,对引进的水治理技术进行标准化,以便减少设备相关管理和维护人员的培训时间,转而投入更多时间和金钱在已有的设备管理上。

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