水生態(tài)修復：樸素而自然的回歸

2022-08-06 15:23:31 0 雙良環(huán)境

　　兩江交匯、河湖密布、山水交融，武漢市具有全國獨有的自然資源稟賦和城市空間格局。

　　“富營養(yǎng)化湖泊治理是公認的世界難題。經過近20年的摸索實踐，我們在湖泊生態(tài)治理技術上取得了長足進步。”中科院南京地理與環(huán)境研究所環(huán)境科學專業(yè)湖泊與生態(tài)方向博士、武漢智悅水生態(tài)科技有限責任公司技術總監(jiān)甄偉介紹，湖泊修復的工作方興未已，水城相融將是未來城市發(fā)展的重要的發(fā)展方向。

　　快速工業(yè)化與城市化擠占了湖泊空間，帶來了凸出的富營養(yǎng)化問題。在國家號召的生態(tài)文明建設大背景下，近年來，我國學術界對水污染治理關注度持續(xù)上升。在全球學術信息重要數(shù)據(jù)庫“Web of Science”中以關鍵詞“Lake restoration(湖泊修復)”進行檢索，十年內中國論文的發(fā)表數(shù)量居世界第三位，僅次于美國和荷蘭。這“一方面表明國內學界對水污染問題的持續(xù)重視和探究;另一方面從側面反映出國內水環(huán)境的污染情況不容樂觀，各地域水生態(tài)修復與治理的需求非常強烈。”“水污染給人類帶來的不僅是環(huán)境破壞，更關系到我們每個人的安全與健康。我們改善水污染的首要動因是改善飲用水的質量，不論是天然湖泊還是人工水庫，往往是各地主要的飲用水水源地。”猶記2007年太湖藍藻爆發(fā)，造成無錫全城自來水污染，生活用水和飲用水嚴重短缺，超市桶裝水被搶購一空。清潔的水環(huán)境除了保障公眾身體健康，還對城市發(fā)展有重要的帶動作用。豐富的水生態(tài)將營造優(yōu)質的自然景觀和人文環(huán)境，同時帶來旅游、商業(yè)、娛樂等綜合業(yè)態(tài)的提升。一個關鍵性的問題，什么樣的水環(huán)境才是好的?甄偉介紹，《歐盟水框架指令》已被實踐證明為管理和保護水資源的重要典范。它以科學的生態(tài)質量系數(shù)、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)作為評估水環(huán)境質量的關鍵指標，而非以單純的物理、化學參數(shù)值來對評價水質。水生態(tài)系統(tǒng)的變化有其專業(yè)指征，但依然可以被普通公眾所觀察到。甄偉舉例說: “水體富營養(yǎng)化導致的明顯變化之一就是水域中肉食性魚類減少，因為許多肉食性魚類‘視距性’的捕食習性，在渾濁的水中，這些魚會因為看不清獵物而餓死。”以水生態(tài)為標準考量水環(huán)境，就彷如將一片水域重新歸放到的大自然中去觀察它。“最好的水質應該是清澈的，沒有受到人為影響和污染的，是這個珍貴藍色星球上最天然、最純樸的水。”

　　在歷經高速發(fā)展之后，重新恢復城市湖水的潔凈與澄澈，是所有人的共同心愿，而這條道路是漫長且充滿探索的。湖泊治理至今仍是學界公認的世界難題。甄偉出具的一張曲線圖表明(附圖)，湖泊生態(tài)系統(tǒng)本身具有一定的穩(wěn)定性，少量的外源污染并不會對水體產生大的影響，直到外源污染持續(xù)輸入較長時間以后，湖泊開始出現(xiàn)富營養(yǎng)化并閾值隨之提高。遺憾的是，此刻再停止輸入外源污染，也會在相當長時間內看不到治理效果。“湖泊水質的改善和生態(tài)系統(tǒng)的恢復，具有嚴重的遲滯效應，國外湖泊治理的實踐經驗顯示，即使外源污染負荷降低，生態(tài)系統(tǒng)的恢復也異常緩慢，或許要10年以上的時間。這或許與沉積在底泥中的磷元素長期釋放有關。”

　　盡管如此，控源截污依然是任何水體修復的前提條件。“不能有效控制點源和面源污染對水體的排放，修復工作往往是低效甚至徒勞的。”甄偉介紹，在控制外源污染后，可以再通過物理化學方法和生物方法進行湖泊內部修復。就淺水湖泊而言，物理化學方法主要包括底泥疏浚、引清濟污和底泥鈍化等。生物方法主要包括生物操控、濾食性貝類投放，沉水植被恢復等。

　　“實際操作中，要通過以上多種方法結合，健全湖泊生態(tài)結構、調整湖泊生態(tài)功能。”甄偉認為，湖泊是生態(tài)系統(tǒng)的一部分，治理湖泊，歸根結底要應用生態(tài)系統(tǒng)的方法。國內已經有理想的修復先例。2004年，中科院南京地理與湖泊研究所研究員、暨南大學教授劉正文負責的惠州西湖生態(tài)修復示范項目，通過魚類調控沉水植被恢復等方式，并加以長期的維護管理，15年來，原本重度富營養(yǎng)化的渾濁湖泊始終如湛藍寶石般清澈見底。

　　也有一些投入巨大的水質修復工作，最終成效不甚理想。究其原因，甄偉認為一是外源污染控制力度不足，二是沉水植被恢復不佳，沉積物再懸浮，導致內源污染的嚴重釋放。“湖泊系統(tǒng)的修復，不是單純的施工工程，而是涉及到豐富的水下生態(tài)系統(tǒng)、食物鏈的環(huán)環(huán)相扣，以及整個生命科學領域的知識架構。有一些錯誤的認識也曾經被廣泛宣傳，例如，添加微生物進行水污染治理，如今已經被證明是短視而收效甚微的。”好消息是，2019年武漢市水務局發(fā)布的《2018年武漢市水資源公報》顯示，此前一年武漢市湖泊水環(huán)境質量總體保持穩(wěn)定：全市162個納入監(jiān)測的湖泊，與2017年相比，鯇子湖、竹葉海、斧頭湖、野湖、柴泊湖等36個湖泊水質好轉，中心城區(qū)中，黃家湖、青菱湖消除劣Ⅴ類;全市91個湖泊水質保持穩(wěn)定。

　　甄偉總結了科學前沿的湖泊治理方法：鑒于生態(tài)系統(tǒng)的龐雜性，首先應對污染湖泊進行全面的前期調研包括岸上雨污水系統(tǒng)、流域用地分析、甚至一年以上的水生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)檢測。在掌握詳實嚴謹資料的基礎上，治理工作中的每一項步驟都應該嚴格的控制。每一處湖泊的深度、水質、植被、形態(tài)、生物種群數(shù)量都不盡相同，在持續(xù)長期監(jiān)測的基礎上，堅持一湖一策的指導思想，并做到長期的科學維護和管理。同時積極探索湖泊生態(tài)保護和其它功能開發(fā)結合的相關技術，做到真正意義上的城市湖泊保護可持續(xù)健康發(fā)展。