太湖污染及防治

太湖污染及防治摘要：太湖的富营养化问题严重，已经成为制约当地经济发展的因素，严重影响了当地居民的生活水平，因此得到了全社会的广泛关注。本文主要追溯太湖污染成因以及治理方式。关键字：太湖污染成因治理方式随着我国工农业的迅速发展和城市化进程，工业废水和生活污水排放量日益增加，湖泊流域开发活动加剧，加之一个时期以来，人们环境意识淡薄，将湖泊用作工业废水、生活污水纳污和农业灌溉退水的场所，一些不合理的人为开发活动，如：围湖造田、森林砍伐、网箱养鱼以及湖滨带破坏等，给诸多湖泊环境造成了不良影响。全国性的湖泊富营养化、干旱地区湖泊水质咸化、湖泊淤积或萎缩、湖泊生态破坏以及水质恶化等环境问题不断出现和发生，致使我国许多湖泊生态系统出现故障，给湖区的人民生产和生活造成了巨大损失。因此富营养化已成为我国湖泊当今重大环境问题。水体富营养化是指生物所需的氮(N)、磷(P)等无机营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等相对封闭或水流缓慢的水体,在适宜的外界环境(水域的物理化学环境)因素综合作用下,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其它水生生物大量死亡的现象。太湖的富营养化是一个很典型的例子，近年来也一直很吸引人们的注意，其严重程度有目共睹。一、太湖概况太湖流域地跨江苏、浙江、安徽和上海三省一市，流域面积36500km2，总人口约3400万人,人口平均密度为每平方公里9200人,是中国人口最密集地区之一,同时太湖流域工农业总产值占全国工农业总产值的13%以上,是我国经济发达、工业化与城市化程度较高的地区之一。太湖是苏、浙、沪地区重要的战略水源地，在太湖流域的经济和社会发展中有着不可替代的作用。江苏省经济发达的苏、锡、常三市都在太湖流域内。太湖水源是整个太湖流域国民经济和社会发展的命脉，其水质优劣直接关系这个地区乃至江苏省可持续发展战略目标的实现。二、太湖污染状况太湖流域用她温润的气候和优美的景色孕育了湖区人民的优越的物质生活和精神享受，一曲《太湖美》足可以说明一切。但自20世纪60年代以来,由于工农业的发展和人口密集,太湖流域内每年废污水排放总量近40×108t,平均每日排放1090×104t,太湖地区排放河湖水体的工业、生活污水每年都有着不同程度的增加,人们不合理的、无规则的排放废污水,引起了太湖水质严重恶化,表现为每10年左右下降一个级别,目前太湖流域河流水质全年综合评价超标河长为84%,大部分为V类和劣V类,特别是总磷(TP),污染十分严重。太湖水环境严重恶化影响了饮用水安全和湖区人民的生活，已成为制约区域经济和社会发展的重要因素。太湖水质的日益恶化引起了广泛的关注，尤其是在07年太湖蓝藻暴发，无锡水源遭到污染之后，太湖的污染情况得到了更高的重视和更多的研究。1.太湖污染源太湖的污染源主要有以下几种类型：一、工业污染源，包括县属以上企业和乡镇企业污染源；二、生活污染源，主要为城镇生活污水；三、农业面污染源，由农田施用的化肥、农村居民和畜禽粪肥的流失形成；四、集约化畜禽养殖场，畜禽粪肥在农田施用时流失造成污染；五、水产养殖污染源，包括鱼塘养殖和湖内围养，由投饵和鱼类排泄物造成污染；六、水土流失，农田以外的非耕地由于水土流失形成的污染源；七、湖滨带生活污染源，主要是湖滨带的风景点、游览点、宾馆、饭店、疗养所、度假村等产生的污染物；八、船舶污染源，捕捞、运输、游览等各种入湖船舶污染源；九、湖面区降水、降尘。2.污染物进入太湖的方式污染物入湖途径主要有3种：河流输入、沿湖区直接输入(湖滨带生活污染物和网箱养鱼、投饵输入)、湖面区直接输入(船舶生活污染物、降水、降尘输入)。据初步统计，1995年江苏省太湖上游及沿岸地区输入太湖的污染物量为COD74581t、总氮21141t、总磷1148t。河流是污染物入湖的最重要途径，江苏境内河流输入太湖的COD、总氮、总磷分别占此类污染物入湖量的99.4%、97.5%、91%。3.太湖持续污染的原因工业(尤其是乡镇工业)的迅速发展以及产业布局和产业结构调整迟缓，使污染物产生量和排放量不断增加，加之废水处理能力不足且现有设施运转率较低，造成工业废水成为太湖有机污染的最重要来源。流域内城市化进程加快、生活污水排放量及含磷洗涤剂使用量大幅度增加、污水处理设施建设严重滞后，使城镇生活污染染成为太湖富营养物质——磷的最主要来源，并在有机污染物的排放量中占较大比重。农业面源污染不断加重。由于化肥施用大量增加且施肥结构和方法未得到有效改进，使农田化肥、人畜粪肥流失严重，成为太湖富营养物质——氮的最主要来源。湖区水产养殖、旅游服务、交通运输等事业迅速发展，污染防治能力相对不足，使这些行业排人太湖的污染物不断增加。太湖资源开发利用与保护工作不协调、大量围湖造田和不断加剧的水产捕捞等活动，使水生生态遭到严重破坏、湖体自净能力减弱，加速了污染发展。河底、湖底淤泥长期淤积而不加清除，成为太湖水体污染物的重要补给源(内源)。根据近期监测资科估算，太湖淤泥中已积累总氮约3.5万t、总磷约2.26万t、有机质(以COD计)约4万t。因为太湖为浅水湖泊，风浪作用以及捕捞等人为活动极易加重湖底淤泥对水体的污染。三、太湖污染治理方式如此重要的水域，如此严重的污染。治理太湖污染刻不容缓。如何治理太湖污染，已经成为摆在各级政府面前的一个重大课题。近年来，党中央、国务院和江苏省委、省政府针对太湖污染问题给予了足够的重视，并且做了大量的工作。1.资源化脱氮除磷从源头上加大污染物的治理和循环利用，减少污染物的排放是彻底解决太湖污染问题的关键。资源化脱氦脱磷是治理太湖污染的一个很重要的途径。所谓资源化脱氮脱磷，就是把太湖里的氮、磷物质作为资源加以开发利用，通过打造环保产业，推动脱磷脱氮工作的开展，从而使太湖水体得到净化。⑴开发利用太湖氮磷资源①蓝藻的处理太湖水体富营养化，使得蓝藻疯狂生长和繁殖，蓝藻并不可怕，但蓝藻在死亡腐烂过程中大量释放的有机物和有毒有害物质——藻毒素，却是自然界自然合成的毒素中，毒性仅次于二噁英的第二大有毒物质，其毒性作用是纯砒霜的数百倍，就是说手指头这么大一丁点藻毒素将能毒死一万人。所以对蓝藻的处置成为太湖污染治理的一个很重要的方面。蓝藻是天然的固氮微生物，能够固定水体中大量的氮、磷等营养物质，通过打捞富集了大量营养的蓝藻，就可以减少水体里的氮、磷等营养物质，一旦打捞达到了一定的量，其效果就会显现出来。所以说，打捞蓝藻既是治标(蓝藻是生物体，通过打捞可减少种源)，也是治本，对富营养化水体进行脱氮、脱磷的过程。由于蓝藻是利用太阳光能进行光合作用的，产物中富集了巨大的能量。试验表明，用蓝藻发酵沼气，1t蓝藻可产15m3沼气，含甲烷60％～70.蓝藻干物质含氮量接近10％左右，含磷量也近1％，将之制成优质生物肥料，可很好地取代化肥。通过提高蓝藻利用的附加值，努力推进蓝藻打捞工作的市场化、商品化，使打捞成为社会逐利的场所，并逐步发展成一个环保产业，太湖蓝藻自然就会退下去，富营养化水平也就会降下来。②水草种植除了打涝蓝藻直接降低水体富营养化程度外，还可以种植水浮莲、水葫芦等水生植物，吸收和降解水体中的氮、磷等营养物质。虽然这些水生植物曾经泛滥成灾，是人们千方百计绞灭的对象，但只要能做到控制性养殖、机械化捕捞、综合性利用，是能够让这些水生植物在太湖综合治理中发挥作用的。水浮莲、水葫芦对水体中的氮、磷等营养物质的吸收能力特别强。据试验，在肥沃的水中，1亩水葫芦一天能从水体中吸收氮2．93kg、磷1．13kg、钾3．00kg；将含氮量为1．4ppm的灌溉水，流经水浮莲田，1小时后在出水口取样分析，水含氮量下降到0．1ppm。而且水浮莲、水葫芦还是吸附重金属的能手，也是很好的饲料和肥料，捕捞起来比蓝藻容易多了。这样在蓝藻发生不稳定的情况下，可为环保产业提供稳定的原料。⑵湖泊清淤资源化利用冬春时节打捞河流及湖泊浅滩上的污泥，也是很好的脱氮脱磷方法。湖底淤泥富集有大量的氮、磷和有机物质，同时冬春时节，大量蓝藻沉入湖底越冬，是湖泊的主要内源污染。以五里湖(太湖流域治理的重点湖泊之一)为例，目前，淤泥平均厚度为0．6～0．8m，有机质含量达到40．37g／kg，总磷为2．61g／kg，总氮为1．19g／kg。湖底淤泥成为氮、磷有机物的聚集地和储存仓库，不断向水体释放营养物质和污染物质。国内外湖泊治理经验表明，在外源污染得到控制后，内源污染治理就将成为改善湖泊水环境的决定性因素。应采用生态清淤方法治理太湖及周边湖泊的淤泥污染，同时将生态清淤与交通(筑路)、绿化和生态农业建设有机结合起来，合理利用清出的淤泥，提高生态清淤的综合效益。⑶源头氮、磷排放控制太湖治理是一个系统工程，必须切实处理好源头氮、磷排放控制与富营养水体脱氮、脱磷工作之间的关系。2.太湖底泥疏浚⑴太湖底泥污染目前太湖流域富营养化加剧，全湖69.83%的面积为污染淤泥所覆盖，厚度最大处达5m以上，淤泥总蓄积量为19.15×10m3；全湖平均泥厚0.82m，近8O％的底泥在2m厚度以内。湖泊底泥是太湖生态系统的重要组成部分，是湖泊营养物质循环的中心环节，也是水土界面物质(物理的、化学的、生物的)积极交替带。湖泊底泥不仅可以间接地反映湖泊水体的污染情况、湖泊水动力状态，而且底泥在外界水动力因素制约下向上覆水体释放营养成分，影响了湖体水质和富营养化过程。它是水土界面种类物质的特殊缓冲载体，是营养物质的聚集库，也是太湖这一浅水性湖泊生态系统的个性特征之一。污染底泥是湖泊潜在的污染源，在湖泊环境发生变化时，底泥中的营养盐可能会重新释放出来进入水体。在湖外污染源得到控制后，底泥可能成为首要污染源，其季节性的营养盐释放可使富营养化状态维持数十年。在湖泊污染治理过程中，底泥污染与整治一直是主要的难点之一。湖泊底泥中累积了大量的有毒、有害有机和无机污染物，通过与上覆水体间的物理、化学和生物交换作用，底泥中的污染物在适当条件下会重新释放，成为影响和制约上覆水质的主要二次污染源。由于太湖是一宽浅型的湖底，沉积年代较久远，底泥的二次污染是不容忽视的重要污染源。因此，太湖底泥污染的研究和治理，是太湖污染综合整治的重要内容，是从根本上解决太湖污染问题的重要途径之一。据国务院《太湖流域水污染防治“十五”计划》，太湖底泥疏浚是改善太湖水质的重要工作之一。⑵底泥疏浚太湖底泥生态疏浚属于水生态治理措施，目的在于清除沉积物表层的氮磷，有机质的富集层。其实质是切断湖体内营养盐物质循环锁链的技术措施，将富含营养盐的物质移出湖体，属生态工程范畴。环境生态疏浚的技术路线中，必须注意到生态平衡、物质循环的概念，以达费省效宏，投入和产出行动的平衡。实施的技术路线、方法、设备、作业方式、清除最佳作业期等都有特殊要求，疏浚淤泥处理应注意二次污染。生态疏浚为两层物质的清除：(1)淤泥表层沉积物的清除。有机营养盐富集层主要在0～25cm左右，考虑到沉积区微地形不均匀影响，淤泥疏浚深度以4O～50cm为宜。(2)在底泥沉积层界面一水土界面，有2～7cm左右半悬浮的类胶体状有机物质，这部分物质除一部分藻类活体、浮游动植物外，还有死亡的藻类和动植物残骸。更重要的是在水土界面特定的生化环境条件下形成的半悬浮状的类胶体物质，这部分物质营养盐含量很高，务必予以清除。3.太湖污染治理管理层面除了技术上的工作外，管理也要跟得上，加大对排污单位的监管力度，从源头上减少污染物进入太湖。加大环境执法力度，严格执行国家有关环境保护、水污染防治的法律、法规和江苏省人大颁布的《江苏省环境保护条例》、《江苏省太湖水污染防治条例》等地方性法规，做到违法必究。强化环境管理，认真落实环境影响评价、“三同时”、限期治理、排污许可证等各项环境管理翻度和措施，推行太湖污染治理目标责任制。在社会各界的努力下，太湖污染已经得到了一定的改善，然而治理太湖污染，任重而道远。全社会都要行动起来，把原本属于太湖的美还给她。参考文献1.黄国胜,营峰峻.太湖污染忧思，中国社会导刊,27-29.2.阚灵佳,万红友,武燕杰.太湖富营养化的外源污染及其控制对策[J].江苏环境科技20（2