大通湖位于湖南省益阳市,东经112°15′28″- 112°42′02″,北纬29°01′19″- 29°19′16″,是维系南洞庭生态安全的重要水体和天然屏障,被当地老百姓亲切的称呼为“大湖”。然而,自2008年当地人民政府将12.4万亩的湖面承包经营权有偿转让给私营企业后,湖体水质出现逐年恶化的趋势,尤其是在2013年,承包企业受经济利益的驱使,在湖内加装了118公里的围栏,分隔近百个“精养鱼池”,实行高密度养殖,将湖体“伤”得体无完肤。到了2015年,湖体水质下降到劣V类,并被中央环保督察点名批评,也倒逼当地人民政府启动了湖水污染治理的艰辛历程。经过持续的努力,截止2019年10月,大通湖水质连续12个月退出劣Ⅴ类,取得了阶段性成果,目前正按治理计划进一步巩固、提高。

一、大通湖的基本概况

大通湖是洞庭湖流域内的四个较大湖泊之一,毗邻益阳市大通湖区、南县和沅江市三个县(市、区),详见图1 。湖泊总容积2.32亿立方米,素有“洞庭之心” 之称,也是湖南省最大的内陆养殖湖泊,水产资源丰富,流域内主要出产稻米、棉花、 四大家鱼、虾、蟹、 莲、 菱角等。湖水主要依靠湖面降水和地表径流补给,入湖河流由北部注滋河节制闸经5条灌渠入湖,泄水经南部2条灌渠下注草尾河。

图1 大通湖的地理位置示意图

二、大通湖水质治理的基本阶段

2015年,当地水文和环保部门分别出具水质监测报告,表明大通湖水质已恶化到劣Ⅴ类,从而引起了当地人民政府的警觉。2016年,地表水国控断面水质监测结果再次让地方人民政府感到了空前的压力,水质必须变好的决心促使各有关部门积极探索有效的治理措施。

1.艰难起步阶段。2016年,对大通湖水环境的治理提出了“控投肥、控投饵、控投苗”的三控措施和“禁、减、清、换、治、保”六字方针,试图通过控制养殖规模、投放药剂和清除底泥等手段减少污染。尽管也取得了一定的成效,但离水质达标仍有很大差距。2017年,仅有两个月退出了劣Ⅴ类水质。

2.顺利转向阶段。2018年1月,当地人民政府与企业依法解除了《大通湖大湖养殖使用权等资产转让合同书》及其补充协议,正式收回 “大通湖”牌注册商标权证和大通湖经营权,至此,大通湖彻底恢复“自由身”,也有利于全面开展从里至外的生态修复工作。与此同时,组织有关人员编制了《大通湖水质达标方案》,提出“停止清淤,清除围网,捕捞食草性鱼类,种植水草,河湖连通”的综合治理方案。经过努力,当年的水质监测指标除总磷外,其它指标的年均值都达Ⅲ类以上标准,总磷指标2018年也有7个月检测结果退出劣Ⅴ类,小块区域出现Ⅲ类、IV类水体,由此掌握了治理工作的主动权。

3.水质巩固提高阶段。在这个阶段,综合施策,形成了“退养、疏浚、种草、活水”的稳定思路,使大通湖的水环境治理实现了从“独角戏”到“合唱团”的转变。在全流域开展截污、垃圾回收、大型养殖退出、清淤清废、禁捕、农业面源污染防治、生态修复七大攻坚战,要求涉水企业污水处理设施全覆盖,湖体周边乡镇都建设污水处理厂和垃圾中转站,清退临湖1000米范围内的畜禽、珍珠养殖,对入湖的38条沟渠河道进行清淤增蓄,有计划开展湖体换水工作,建设老三运河和五七运河等主要入湖口湿地等,成效比较明显。2018年10月至2019年10月,大通湖水质连续12个月退出劣Ⅴ类,标志着首战告捷。2020年1-3月,大通湖水质继续保持了Ⅴ类。

三、主要治理措施分析

大通湖水质呈现稳中向好的趋势,表明目前所采取的治理措施是科学可行的,主要包括以下内容:

1.湖面湖岸全面退养政策

    过去,在湖面高密度养殖,大量投肥投饵,氨氮严重超标,特别是加装围栏导致水体失活,自净能力进一步丧失,而沿湖畜禽和珍珠养殖废水的流入,更使湖体不堪重负。与企业解除养殖合同后,实行“人放天养”,禁止人工投肥投饵,同时清退沿湖1000米范围内的零散养殖户,控制湖岸外源养殖废水流入,这样从源头截污,防止了湖体水质继续恶化。

2.湖底湖口生态修复

   对局部淤积严重的湖底做吸泥处理,从而将N、P等营养物质物理迁移出湖体。大量捕捞草鱼、鲤鱼等食草性鱼类,同时分区域种植苦草、轮叶黑藻等水生植物,使其覆盖湖底,从而控制营养物质的内源性释放。在重要的入湖口建设生态湿地,以此拦截外源污染物进入湖体,发挥生态过滤作用。

3.河道湖岸清淤清废

对入湖的38条沟渠、河道清淤并清除水葫芦等水生植物和杂物,防止其迁移到湖体,同时增加河道的蓄水功能,改善河道水质。此外,要求沿湖的8个乡镇建设垃圾中转站,集中转运至益阳市处理,从而杜绝垃圾入湖,腐烂分解后降低湖体水质。

4.流域区域性减排截污

大通湖就像是一个“盆底”,流域内排放的污染物最后都汇入大湖水体。为此,要扩大污染防治范围,督促沿湖涉水企业建设污水处理厂,并要求沿湖乡镇建设污水处理厂,确保污水处理达标后外排,以此控制入湖营养物质的增量,防止“边治理边污染”的现象。

5.积极引导科学种养

由于大通湖特殊的洼地性质,农业面源污染物通过雨水冲刷进沟渠、河道,最后汇入湖体。据此,要求流域内的化肥农药零增长,并推广测土配方施肥和稻虾综合种养等科学种养技术,有效降低流域范围内52万亩农田产生的总氮和总磷污染。

6.河湖联通清水补给

“五七运河”是可以给大通湖换水的一条重要河流,主要从澧水引水。建设该引水工程计划投资6000多万元,一旦洁净的澧水引入,实现河湖联通,则大通湖的水交换周期缩短,有利于维持较好的水质。

四、治理过程中遇到的瓶颈问题

在大通湖流域坚持“生态优先、绿色低碳”的发展理念日渐清晰,但在转型过程中,依然遇到了一些瓶颈问题,尤其是湖水中的总磷含量会影响达到Ⅳ类、Ⅲ类标准的进度。

1.入湖污染物底数不清。大通湖流域水系复杂,至今未能区分清楚入湖河流和引水河流,也没有深入调查每条入湖河流的水质状况,更没有全面排查污染源,导致精准施策难以落地。

2.生态修复未能全覆盖。湖底种草有一个过程,内源释放仍是N、P等营养物质的重要来源;入湖口生态修复需要持续推进,并进一步筛选适宜的水生植物,从而提高生态修复的效率。

3.换水效果不明显。“五七运河”是大通湖换水的重要通道,但流域内存在大量水产养殖、农业种植以及生活污水排放,最终也流入了大通湖。此外,引入水的总磷含量比较高,对控制湖体总磷污染作用不大。

4.面源污染控制难度大。流域内规模化养殖企业粪污处理升级改造不彻底,部分区域退养进展缓慢;流域内稻虾养殖面积大,将近37万亩;投肥和水质要求等缺乏统一规范;农村卫生改厕进展缓慢,阶段目标完成差距大;城镇污水处理设施运行不正常或效率低;流域内污水收集率低,污水处理厂进水浓度低,部分污水处理厂雨天超负荷;人工湿地堵塞;有的垃圾中转站渗滤液未妥善处置。

总体而言,对大通湖水污染的防治分为“控输入、降内源、强生态”三个方面。其中,控输入的涉及面广、难度最大,但也只有保证新的污染物不下湖,才能从根本上改善湖体水质;内源性治理主要是换新水,防止底泥中的N、P再释放等;生态修复则是综合性的提高,特别是建设环湖湿地、景观带等。对这样大面积的湖水污染治理,在确定方向后,没有捷径可走,必须逐项落实,积小胜为大胜,久久为功。

五、突破大通湖的总磷污染治理难点

大通湖曾经出现过石油类、化学需氧量和氨氮等指标的超标现象,经过治理后,先后都达标了,目前的主要生态环境问题是总磷污染。一方面,湖水中的总磷含量高;另一方面,周围可调入地表水的总磷含量也高,这意味着无法通过活水来稀释降低湖水中的总磷,成为治理的难点和堵点。

1.大湖水体中的总磷浓度变化情况

2016年至2019年,通过采取一系列综合治理措施,大通湖水的总磷污染逐步得到控制,尤其是2019年后降幅明显增加,但总含量依然较高。结果详见表1。

表1 大通湖总磷的年均浓度变化情况(对照地表水Ⅲ类水质标准)

一年内,各月的总磷浓度变化较大,一般每年1月、8月、9月和10月浓度较高,超标倍数2.5倍以上;11月和12月浓度较低,超标倍数0.2倍,接近标准值。最高值出现在1月份,而最低值出现在11和12月份,详见图2。

  

图2  2019年各月大通湖的总磷浓度变化情况(mg/L)

2.总磷治理的难度分析

大通湖水容量大,虽然总磷浓度高,但湖水清澈,尤其湖体的透明度高,无水华现象。但由于磷的总量大,而通过种植水草等生物吸收去除的周期长。此外,周边入湖河流哪怕执行0.2毫克/升的Ⅲ类水质标准,相对于河流已经很清洁了,但入湖就变为0.05毫克/升的湖泊Ⅲ类水质标准,没有缓冲手段,因而通过调引周边河流的新水也难以达到降低总磷的目标。由此看来,降低大通湖水体中总磷浓度的挑战很大,需要内外结合,综合施策,各计其功。

令人欣喜的是,大通湖水体中的总磷浓度逐年稳定下降,这表明目前当地人民政府所采取的措施是正确的,必须长期坚持。与此同时,应不断开展回顾性分析,找准矛盾的主要方面,推广具有比较优势的除磷技术,尽快实现水质的全面达标。

              作者单位:湖南省生态环境事务中心

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曾一度高密度网围养殖,大通湖湖体水质加速恶化。