胡正峰 張 磊 邱 勤 韓 光 李興瓊

摘 要:長江上游重慶段人口密集,由于歷史的原因,環(huán)境方面基礎(chǔ)設(shè)施落后,大量未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、城市生活污水、船舶污染物和大面積的農(nóng)田地表徑流匯入長江及次級(jí)河流。特別是三峽大壩建成蓄水之后,主河道和支流水體流動(dòng)明顯變緩,加之長距離回水,部分次級(jí)河流自2003年起明顯富營養(yǎng)化,并有逐漸加重的趨勢。本文綜合了2002~2009年對長江三峽水庫入庫河流營養(yǎng)狀態(tài)的研究,得出了次級(jí)河流水體綜合營養(yǎng)狀態(tài)的評(píng)價(jià),并結(jié)合三峽庫區(qū)現(xiàn)有污水和垃圾處理設(shè)施處理能力與實(shí)際排放量的分析,對于庫區(qū)支流富營養(yǎng)化趨勢進(jìn)行預(yù)測。最后,通過總結(jié)國內(nèi)外已提出的許多行之有效的富營養(yǎng)化防治措施,對三峽庫區(qū)的富營養(yǎng)化防治提出一些建議。

關(guān)鍵詞:三峽水庫;次級(jí)河流;富營養(yǎng)化;防治措施

中圖分類號(hào):X524 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2009)12-0074-07

富營養(yǎng)化問題是當(dāng)今世界面臨的最主要的水污染問題之一?？v觀全球,幾乎所有湖泊都存在大大小小的富營養(yǎng)化問題[1]。江河流域的富營養(yǎng)化一般不如湖泊、水庫等非流動(dòng)型水體中嚴(yán)重,但也出了問題,阿斯旺大壩建成后的尼羅河、英國泰晤士河[2]等都出現(xiàn)了不同程度的水體富營養(yǎng)化問題。舉世矚目的長江三峽工程完全建成后,庫區(qū)長660 km以上的干流將變成人工水庫,流速大大減緩,水環(huán)境將由典型的河流水體轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃坪淳徚魉w,水的更新周期將大大延長,各支流的河水流速也將減慢,進(jìn)而將導(dǎo)致水中物質(zhì)的擴(kuò)散作用減弱、溶解氧減少,形成新的緩流水體水生生態(tài)系統(tǒng),水體的自凈能力將大大降低[3]。目前,三峽庫區(qū)富營養(yǎng)化水質(zhì)污染現(xiàn)象已顯現(xiàn)。如果不采取有效措施,污染問題將更加突出[4]。

三峽水庫的水環(huán)境保護(hù)一直是國內(nèi)外極其關(guān)注的重大問題,富營養(yǎng)化現(xiàn)象不僅會(huì)給庫區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重影響,并將最終影響到三峽工程預(yù)期各項(xiàng)服務(wù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),因此是一個(gè)極其重要的環(huán)境問題。目前,針對某一條或幾條特定支流庫灣富營養(yǎng)化的研究較多,但對較大尺度上支流庫灣富營養(yǎng)化的研究報(bào)道不多[5]。

鑒于此,本文作者對見諸媒體的有關(guān)三峽水庫庫區(qū)以及主要次級(jí)支流富營養(yǎng)化現(xiàn)狀的資料進(jìn)行了收集和整理,結(jié)合該區(qū)域現(xiàn)有水資源保護(hù)設(shè)施的水處理能力,對主要支流庫灣的水體富營養(yǎng)化程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)和初步分析,并探討了國內(nèi)外控制和減緩富營養(yǎng)化的一些措施,以期為保障三峽水庫水質(zhì)安全及水環(huán)境管理提供理論依據(jù)。

1 三峽庫區(qū)總體概況

三峽水利樞紐工程位于長江三峽之一西陵峽中段的三斗坪鎮(zhèn),距下游已建成的葛洲壩水利樞紐工程約40 km,其設(shè)計(jì)壩頂高程為海拔185 m,最終正常蓄水位海拔175 m,總庫容393×10⁸ m³,回水長度660 km,回水末端抵達(dá)重慶主城區(qū),涉及湖北省及重慶市的25個(gè)區(qū)縣。三峽水利工程于1997年正式開始建設(shè),預(yù)計(jì)2009年完工[6]。三峽大壩采取分期蓄水,1997年11月8日大江截流后,水位提高到海拔75 m,2003和2006年庫區(qū)水位分別提高到海拔139 m和156 m。2008年試驗(yàn)性蓄水任務(wù)已經(jīng)于11月4日完成,三峽工程壩前水位已達(dá)到海拔高程172.3 m。2009年整個(gè)三峽工程竣工后,水位提高到175 m[7]。三峽庫區(qū)總面積約為6×10⁴ km²,其中山地占67.8%,丘陵占29.5%,平地占0.9%,每年>10 mm雨量的降雨日數(shù)約30次。該區(qū)絕大多數(shù)是坡耕地, 占耕地的74.3%,>25°的坡耕地超過25%[8]。耕地面積1 060×10⁴ hm²,人均耕地面積440 m²,僅為全國平均水平的57%。三峽庫區(qū)及其上游區(qū)人口1.54億,其中農(nóng)業(yè)人口超過60%。國內(nèi)生產(chǎn)總值約為5 300億元,人均國民生產(chǎn)總值僅3 441元/人,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均水平。

2 三峽庫區(qū)水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀

三峽水庫蓄水以后,水流運(yùn)動(dòng)速度迅速減緩,加上天然狀況下庫區(qū)江段總磷總氮濃度一直偏高[9],故庫區(qū)水域是否會(huì)發(fā)生富營養(yǎng)化,是三峽水庫水污染綜合防治過程中急需開展研究的重要課題。

2.1 三峽庫區(qū)干流營養(yǎng)狀態(tài)

重慶市環(huán)境科學(xué)研究院對三峽水庫成庫后的7次監(jiān)測結(jié)果顯示,截流后營養(yǎng)鹽濃度、總氮、總磷在各斷面均有所增高[10]。從長江三峽庫區(qū)江段及主要支流水質(zhì)現(xiàn)狀來看,庫區(qū)干流斷面平均總磷濃度達(dá)0.15~0.25 mg/L,總氮濃度在1.5~2.8 mg/L之間[9],已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前國際上公認(rèn)的當(dāng)水體中總磷和總氮的濃度分別達(dá)到0.02 mg/L和0.2 mg/L時(shí),從營養(yǎng)鹽單因子考慮,有可能發(fā)生藻類瘋長的“水華”現(xiàn)象的水體富營養(yǎng)化初始濃度的限制[11]。目前為止之所以沒有出現(xiàn)明顯的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象,主要是其仍然存在的天然河道特性,水體的對流擴(kuò)散和自凈能力仍在一定程度上發(fā)揮作用[12];此外,長江的泥沙含量大,水體透明度較低,泥沙對污染物質(zhì)的吸附也是河流的自凈能力之一[13,14]。因此,長江干流在天然情況下,總磷、總氮超標(biāo)只會(huì)影響到局部水域如兩岸消落帶的水域功能[15],一般不會(huì)發(fā)生富營養(yǎng)化。

2.2 三峽庫區(qū)蓄水后支流庫灣營養(yǎng)狀態(tài)

2.2.1 三峽水庫蓄水后部分次級(jí)支流富營養(yǎng)化問題的出現(xiàn)

三峽水庫蓄水后,整體水質(zhì)較好,基本達(dá)到了Ⅱ類水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[16]。但三峽成庫以后的大小河灣不計(jì)其數(shù),特別是在枯水期,次級(jí)河流河口由于水量較少,受長江的頂托,形成回水,流速明顯降低,泥沙沉降,水體透明度增加,有利于水中藻類的光合作用。近年來的調(diào)查研究表明,三峽庫區(qū)的一些次級(jí)河流,如烏江[17]、神女溪[18]、大溪河[19]和大寧河部分河段[20]、云陽縣的澎溪河部分河段[20]、萬州區(qū)的瀼渡河部分河段[21]、香溪河[22]以及嘉陵江局部河段[23]都出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化現(xiàn)象。其原因主要有以下幾個(gè)方面:

⑴ 從流速上來看,庫區(qū)156 m蓄水后次級(jí)支流的水流流速基本上是小于0.1 m/s,回水段水流停留時(shí)間加長,污染物擴(kuò)散降解速度減緩,營養(yǎng)鹽的富集給藻類生長提供了養(yǎng)料,而緩慢流動(dòng)的水體也有利于藻類的生長與聚集。另外,流速減緩使水體中的泥沙大量沉積,水色變清,減少了太陽光能的損失,給藻類生長提供了能源。

⑵ 庫區(qū)次級(jí)支流的熱量條件也有利于發(fā)生富營養(yǎng)化。6~9月是庫區(qū)的夏季,庫區(qū)水體溫度與平均氣溫接近,適合藻類繁殖生長(15~30℃)。6～9月日照時(shí)數(shù)是全年最多的,達(dá)到700 h以上,占全年日照時(shí)間總數(shù)的45%以上,太陽的總輻射量平均為44.64 kJ/cm²,比冬季高24.71 kJ/cm²,充足的陽光加快了藻類的光合作用速度,促使藻類的生長繁殖。

⑶ 隨著庫區(qū)城市化進(jìn)程的加快,庫區(qū)營養(yǎng)鹽負(fù)荷將會(huì)增加?？梢猿醪脚卸?在不采取一定防治措施的情況下,三峽庫區(qū)主要次級(jí)支流135 m、156 m、175 m回水區(qū)水流、日照、營養(yǎng)鹽負(fù)荷條件只會(huì)更加有利于水體中浮游藻類的生長和繁殖,水體發(fā)生富營養(yǎng)化趨勢將會(huì)日益加重。

2.2.2 三峽庫區(qū)部分次級(jí)支流回水河段富營養(yǎng)化調(diào)查

三峽水庫的格局已經(jīng)基本定型,“三峽庫區(qū)”的概念應(yīng)當(dāng)作適當(dāng)調(diào)整。原則上可劃分為三個(gè)區(qū)段:①庫首段范圍包括三峽工程水庫(壩)區(qū)的湖北省的宜昌縣、興山縣、秭歸縣、巴東縣和宜昌市區(qū),面積1.18×104 km²,占庫區(qū)面積的20.8%,人口214.39萬人,占庫區(qū)人口的14.625%;②庫腹段范圍包括重慶市所轄的巫山縣、巫溪縣、奉節(jié)縣、云陽縣、開縣、涪陵區(qū)、萬州區(qū)、忠縣、石柱縣、豐都縣,面積3.9×104 km²,占庫區(qū)面積的68.7%,人口982.16萬人,占庫區(qū)人口的67%;③庫尾段范圍包括重慶市區(qū)(包括渝中區(qū)、沙坪壩區(qū)、南岸區(qū)、九龍坡區(qū)、大渡口區(qū)、江北區(qū)和北碚區(qū))和所轄的長壽區(qū)、江津區(qū)、巴南區(qū),面積9 100 km²,占庫區(qū)面積的12.2%,人口764.19萬人, 占庫區(qū)人口的18.375%。

多年來,政府和相關(guān)研究單位都在密切地關(guān)注著三峽庫區(qū)的污染情況,現(xiàn)將庫區(qū)主要支流藻類爆發(fā)的現(xiàn)狀、原因及預(yù)測的研究總結(jié)如下:

(1)李崇明等(2004)[24]根據(jù)三峽庫區(qū)江段16條一級(jí)支流及重慶市35座大中型水庫的調(diào)查資料,分析認(rèn)為三峽庫區(qū)江段大部分支流已經(jīng)出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀況,局部水域爆發(fā)“水華”的可能性很大。

(2)張晟等[25]于2002~2003年分別對庫區(qū)15條次級(jí)河流進(jìn)行采樣分析,結(jié)果顯示:次級(jí)河流受到不同程度的污染,水體中氮含量豐富,部分次級(jí)河流富營養(yǎng)化的限制因子為磷。

(3)張晟等(2003)[17]根據(jù)對烏江連續(xù)監(jiān)測,認(rèn)為水溫較低月份(如2月)也能導(dǎo)致富營養(yǎng)化的發(fā)生,且水流流態(tài)可能是影響三峽庫區(qū)水體富營養(yǎng)化的條件之一。

(4)郭平等[26]于2004年3月對三峽庫區(qū)蓄水后3條典型次級(jí)河流回水河段富營養(yǎng)化進(jìn)行監(jiān)測與評(píng)價(jià),認(rèn)為次級(jí)河流回水河段越長、末端來水量越大,對藻類生長聚集越不利,反之亦然。

(5)蒙萬輪等[27]于2004年4月分別對三峽庫區(qū)3條一級(jí)支流回水段水體進(jìn)行了富營養(yǎng)化調(diào)查和監(jiān)測,并運(yùn)用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法(Trophic State Index method,TSIM)法[28,29]對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析,認(rèn)為庫區(qū)支流回水段的營養(yǎng)鹽濃度并不比長江干流高,但庫區(qū)支流回水段的中下游區(qū)域已經(jīng)發(fā)生了富營養(yǎng)化現(xiàn)象。藻類的大量繁殖是由于水文條件改變等因素的綜合影響而導(dǎo)致的。

(6)鄧春光等[30]于2004年通過對三峽庫區(qū)3條典型支流富營養(yǎng)化進(jìn)行預(yù)測,建立富營養(yǎng)化類比分析預(yù)測模型,并用此模型對其它32條次級(jí)支流在2010年三峽水庫蓄水運(yùn)行期間的富營養(yǎng)化的潛勢進(jìn)行了預(yù)測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分次級(jí)河流發(fā)生藻類水華爆發(fā)的可能性肯定是存在的;發(fā)生時(shí)間主要集中在4~9月春夏之交、夏季及夏秋之交;并且越靠近壩首,富營養(yǎng)化越呈現(xiàn)加重趨勢。

(7)周廣杰等[31]于2005年比較了庫區(qū)4條支流春、秋兩季浮游藻類優(yōu)勢種、細(xì)胞密度和生物量等指標(biāo),對支流“水華”成因進(jìn)行了初步分析,認(rèn)為庫區(qū)的水華屬于季節(jié)性水華,可通過控制外源污染和增加水體流速來控制。

同年,蔡慶華等[32]對三峽水庫22條入庫支流庫灣的營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果表明中營養(yǎng)支流庫灣有5條(占22.7%),富營養(yǎng)支流庫灣有17條(占77.3%),其中重度富營養(yǎng)化支流庫灣有10條(占45.5%);但三峽水庫干流水質(zhì)尚好,仍保持中營養(yǎng)狀態(tài)。

(8) 王敏等[18]于2006年3月對爆發(fā)大規(guī)模水華的庫區(qū)一級(jí)支流神女溪進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測和調(diào)查,并結(jié)合當(dāng)?shù)厮?、氣象、污染源調(diào)查等資料進(jìn)行綜合分析,認(rèn)為神女溪此次“水華”是水文和氣象等條件綜合導(dǎo)致的。 周賢杰等[34]于2006年4月從三峽庫區(qū)典型次級(jí)河流梅溪河采集水樣,在室內(nèi)選用L9(34)正交表進(jìn)行藻類培養(yǎng)試驗(yàn),以Chla最大濃度作為指標(biāo)選擇適合藻類生長的適宜條件,結(jié)果得到各因素對藻類生長影響重要程度順序?yàn)樗疁丞兓钚粤姿猁}濃度﹥光照強(qiáng)度﹥?nèi)芙鉄o機(jī)氮濃度。同年,幸治國等[35]通過對庫區(qū)11條受三峽庫區(qū)影響的次級(jí)河流回水段的富營養(yǎng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)的相關(guān)分析,認(rèn)為庫區(qū)次級(jí)河流回水段富營養(yǎng)化的實(shí)質(zhì)仍是一個(gè)水污染問題。除與水流變緩、水色變清等自然環(huán)境變化有關(guān)外,河流沿岸的排污、自然生態(tài)的破壞、農(nóng)田水土流失等是其重要原因。由于次級(jí)河流的富營養(yǎng)化是由多因素共同作用的結(jié)果,因此防御起來相對較難。

(9)黃鈺玲[36]于2006~2007年間對三峽水庫支流香溪河庫灣環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查及富營養(yǎng)化評(píng)價(jià),認(rèn)為其整體水質(zhì)已達(dá)到重富營養(yǎng)化狀態(tài);香溪河庫灣蓄水前后環(huán)境條件如氣溫、光照等變化不大;庫灣暴發(fā)“水華”,除水體水質(zhì)達(dá)重富營養(yǎng)化條件外,另一主要因素應(yīng)是庫灣水動(dòng)力條件(如流速)的改變。

通過綜合2002~2007年間對三峽庫區(qū)32條主要入庫河流營養(yǎng)狀態(tài)的研究[17,24~36],可以得出對各次級(jí)河流水體綜合營養(yǎng)狀態(tài)的評(píng)價(jià)(見表1)。庫首段有6條河流,水體富營養(yǎng)化程度為重度的有4條,占全部統(tǒng)計(jì)河流的12.5%;中—重度富營養(yǎng)化河流有2條,占全部統(tǒng)計(jì)河流的6.25%。庫腹段有20條河流,水體富營養(yǎng)化程度為重度的有4條,占全部統(tǒng)計(jì)河流的12.5%;中—重度富營養(yǎng)化河流有6條,占全部統(tǒng)計(jì)河流的18.75%;中度富營養(yǎng)化河流有8條,占全部統(tǒng)計(jì)河流的25%;輕—中度富營養(yǎng)化河流有2條,占全部統(tǒng)計(jì)河流的6.25%。庫尾段有6條河流,均為中度富營養(yǎng)化河流,占全部統(tǒng)計(jì)河流的18.75%。

綜上所述,庫首和庫腹段的河流富營養(yǎng)化程度相對比較高。三峽水庫Ⅱ期蓄水前后,盡管成庫河段的主要次級(jí)河流的常規(guī)水質(zhì)整體維持穩(wěn)定,但富營養(yǎng)化專項(xiàng)監(jiān)測的結(jié)果表明,幾條典型的次級(jí)河流的部分河段成庫后藻類活動(dòng)旺盛[37],營養(yǎng)狀態(tài)異常,說明由于支流庫灣區(qū)流速減緩,蓄水對水體富營養(yǎng)化已經(jīng)有明顯影響。三峽庫區(qū)支流“水華”屬于季節(jié)性“水華”,各次級(jí)河流總體營養(yǎng)級(jí)別有逐年加重的趨勢。因此三峽水庫蓄水175 m后,將進(jìn)一步增加部分區(qū)域水體特別是三峽水庫支流庫灣區(qū)發(fā)生富營養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。

3 三峽庫區(qū)現(xiàn)有污水和垃圾處理設(shè)施及水體富營養(yǎng)化發(fā)展趨勢預(yù)測

長江三峽庫區(qū)地處我國西部地區(qū),區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平還不高,長期以來庫區(qū)廢水和垃圾處理率低。三峽庫區(qū)的污染負(fù)荷大,是三峽水庫水體富營養(yǎng)化的根源。

3.1 庫區(qū)工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水排放與處理狀況統(tǒng)計(jì)

據(jù)統(tǒng)計(jì)[38],三峽庫區(qū)工業(yè)污染源廢水和城鎮(zhèn)污水處理工程共94處,處理規(guī)模總量每年為2.89×10⁸t。其中湖北庫區(qū)廢污水處理工程有7處,處理規(guī)?？偭棵磕隇?.18×10⁸t;重慶庫區(qū)共計(jì)87處,處理規(guī)?？偭棵磕隇?.71×10⁸t。

根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部2008年“長江三峽工程生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測公報(bào)”中環(huán)境統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示:2007年三峽庫區(qū)工業(yè)污染源廢水和城鎮(zhèn)生活污水排放總量為9.52×10⁸t,其中重慶庫區(qū)為9.21×10⁸t,湖北庫區(qū)為0.31×10⁸t,分別占96.74%和3.26%。三峽庫區(qū)工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水排放量超過可處理總量6.63×10⁸t,污水處理率為31.24%。

3.2 庫區(qū)生活垃圾狀況統(tǒng)計(jì)

據(jù)統(tǒng)計(jì)[38],三峽庫區(qū)城鎮(zhèn)垃圾處理工程共84處,處理規(guī)模總量為152.86×10⁴t/年。其中湖北庫區(qū)垃圾處理工程有11處,處理規(guī)?？偭繛?3.62×10⁴t/年;重慶庫區(qū)垃圾處理工程有73處,處理規(guī)模總量為139.24×10⁴t/年。

根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部2008年“長江三峽工程生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測公報(bào)”中環(huán)境統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示:2007年庫區(qū)城鎮(zhèn)共產(chǎn)生生活垃圾227.80×10⁴t,超過可處理總量74.94×10⁴t,垃圾處理率為67.10%。

可以預(yù)計(jì),隨著人口、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,三峽庫區(qū)環(huán)境污染將呈逐年加劇之勢,三峽庫區(qū)環(huán)境污染治理任務(wù)任重道遠(yuǎn)。就筆者實(shí)地觀察,大量農(nóng)田的淹沒也是“水華”形成的不可忽視的重要原因。三峽二期工程成庫后, 形成了庫容約為123×10⁸ m³巨大水庫,水文、水力條件介于河流與湖泊之間,一般流速比河流小比湖泊大,換水周期因人為需要而改變[39]。在水體營養(yǎng)物質(zhì)濃度不變的條件下,當(dāng)天然河流變成水庫后,水流條件的變化有可能會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的極端表征——“水華”的發(fā)生。三峽庫區(qū)江段有流域面積大于100 km²的支流約40條,大小河灣不計(jì)其數(shù)。受成庫后干流雍水的影響,這些支流的河口和庫灣將形成持續(xù)時(shí)間不等的緩流區(qū)甚至死水區(qū)。加之庫區(qū)冬季氣溫升高、霧日減少、日照增長[40]等,為藻類的生長繁殖提供了有利條件,更增加了在上述區(qū)域爆發(fā)“水華”的可能性。三峽二期蓄水完成后,在大寧河、香溪河、神女溪、蓬溪河等支流河口都出現(xiàn)的不同程度的“水華”現(xiàn)象,說明三峽庫區(qū)的富營養(yǎng)化控制和藻類“水華”防治等問題已經(jīng)迫在眉睫[24]。

4 三峽庫區(qū)富營養(yǎng)化防治措施及深化研究建議

懸掛在聯(lián)合國大廳的世界地圖上,僅僅標(biāo)出了中國4個(gè)城市的名字,其中一個(gè)就是重慶。重慶市常住人口3 235.32萬人,分別達(dá)到北京市和上海市的1.96倍和1.71倍,是中國境內(nèi)以人口計(jì)最大城市。而在特大型城市下游建設(shè)特大型水庫,在世界水利史上還沒有先例。為了確保三峽庫區(qū)水環(huán)境質(zhì)量的安全,必須在大規(guī)模削減現(xiàn)有污染的基礎(chǔ)上,合理控制人口規(guī)模,嚴(yán)格控制不合理的開發(fā)活動(dòng),禁止新建污染嚴(yán)重的企業(yè),加大污染防治和工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,以改善水質(zhì)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

參照國內(nèi)外許多行之有效的富營養(yǎng)化防治措施,筆者認(rèn)為針對長江三峽庫區(qū)的水體污染問題,目前亟需做到以下幾點(diǎn):

4.1 強(qiáng)化污染預(yù)防意識(shí)

美國、法國、加拿大等已經(jīng)制定多種污染綜合預(yù)防措施并推行多年,但在我國目前整體上還沒有充分認(rèn)識(shí)預(yù)防的極端重要性,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的措施偏少、獎(jiǎng)懲力度小,清潔生產(chǎn)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色服務(wù)、廢物資源化進(jìn)展緩慢,污染治理技術(shù)、投融資體制和管理理念還需創(chuàng)新。因此,必須通過行政、教育等手段轉(zhuǎn)變觀念,強(qiáng)化民眾的水體富營養(yǎng)化預(yù)防意識(shí),科學(xué)制定、嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)防措施,盡量從源頭上消減污染負(fù)荷,才能提高治理效率。

4.2 全面調(diào)查

針對三峽水庫富營養(yǎng)化等問題的研究,國內(nèi)外有不少工作已經(jīng)完成或正在開展,并取得了許多階段性成果,但總體而言,尚不能全面把握水華暴發(fā)的時(shí)間、地點(diǎn)、程度、范圍等。因此有必要結(jié)合三峽工程建設(shè)規(guī)劃,適時(shí)開展有針對性的全面調(diào)查,積累資料,為政府決策提供依據(jù)。

4.3 機(jī)理研究

20世紀(jì)60、70年代以來,國際上開展了大量的有關(guān)水體富營養(yǎng)化研究。但由于水域生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,也由于形成原因和影響的復(fù)雜性,特別在人類活動(dòng)嚴(yán)重干擾下,作為自然和人為因素疊加的過程,水體富營養(yǎng)化仍然是一個(gè)因環(huán)境受損而引起的資源、環(huán)境、生態(tài)和社會(huì)發(fā)展的世界性問題。富營養(yǎng)化過程、水華暴發(fā)機(jī)理等仍是因時(shí)因地而異。因此有必要在三峽水庫典型入庫支流庫灣(如香溪河、大寧河、澎溪河等),從氣象、水文、物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、地理等多學(xué)科綜合的角度研究三峽水庫富營養(yǎng)化的形成機(jī)理和調(diào)控對策。

4.4 生態(tài)調(diào)度

目前,國內(nèi)水庫調(diào)度實(shí)際操作中考慮的主要因素仍然集中在防洪、發(fā)電、航運(yùn)等方面,水壩對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響還沒有受到更多地關(guān)注。而在發(fā)達(dá)國家,河流生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境需水量、魚類與野生動(dòng)物保護(hù)都是大型水庫調(diào)度過程中重點(diǎn)考慮的問題。隨著人們對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的日益重視,水庫調(diào)度也應(yīng)該從過去的調(diào)度規(guī)程基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展,實(shí)行多目標(biāo)調(diào)度。

水庫富營養(yǎng)化的主要影響因素可分為營養(yǎng)因子(氮、磷等)、環(huán)境因子(水溫、光照、透明度等)和水文因子三類。研究表明,水庫的面積、容積、水深、岸線系數(shù)、入庫徑流補(bǔ)給系數(shù)、換水周期和水位變幅、出庫徑流、流速等與富營養(yǎng)化關(guān)系密切[41]。因此有必要進(jìn)一步加強(qiáng)水文、氣象等過程對藻類及其它水生生物時(shí)空格局影響的研究,在構(gòu)建水庫流場模型的基礎(chǔ)上,疊加生態(tài)因子場[42],針對三峽水庫及主要庫灣在不同時(shí)段的水文、水生態(tài)特點(diǎn),結(jié)合防洪、發(fā)電、下游航道管理、水庫水環(huán)境保護(hù),合理進(jìn)行基于生態(tài)系統(tǒng)管理的水庫生態(tài)調(diào)度[33],可能是控制或減緩三峽水庫水華暴發(fā)的一種有效手段。

4.5 加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)

加強(qiáng)三峽庫區(qū)及其上游的生態(tài)環(huán)境保護(hù),是確保三峽庫區(qū)水環(huán)境安全的重要任務(wù)。生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)是控制三峽庫區(qū)上游的水土流失,減少入庫的泥沙量。在優(yōu)先實(shí)施國家天然林保護(hù)工程、退耕還林還草工程及水土保持工程的基礎(chǔ)上,庫區(qū)內(nèi)25°以上的坡耕地應(yīng)全部還林還草;建立岸邊生態(tài)保護(hù)帶,嚴(yán)禁在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行任何有礙生態(tài)保護(hù)的活動(dòng)。上游區(qū)以封山育林育草為主,并在水土流失比較嚴(yán)重的區(qū)域建立岸邊生態(tài)保護(hù)帶,嚴(yán)格控制該區(qū)域內(nèi)破環(huán)生態(tài)環(huán)境的活動(dòng)。通過建立自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)示范區(qū)、生態(tài)功能保護(hù)區(qū)和重點(diǎn)資源開發(fā)監(jiān)管區(qū),采用適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?使三峽庫區(qū)及其上游水土流失區(qū)域得到強(qiáng)制性保護(hù),盡快恢復(fù)原有的生態(tài)環(huán)境。

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