惠州西湖:“中醫療法”治水



工作人員在清理西湖水。

西湖元妙觀前,一隻水蟲在靜電油煙機租賃水中遊蕩。

修復後的湖水清澈見底。

碧水藍天高樓大廈映射在西湖水中。

工作人員在水中作業。

碧水藍天高樓大廈映射在西湖水中。工作人員在水中作業。

湖水清澈見底,湖面睡蓮花婀娜多姿,水中茂密的水草隨著水波搖曳,一群群大小魚兒悠然穿行水草間……進入6月,醉人的惠州西湖南湖美景,吸引很多遊客和市民流連其間。

令人難以置信的是,在實施生態修復工程以前,西湖南湖水質曾經長期處於黑臭狀態,沉水植物覆蓋度幾乎為零,死魚現象頻繁發生。

一個由中科院、暨南大學、國際湖沼學會水生態專傢組成的技術團隊,從2004年起就在惠州西湖研究水質改善方法。他們成立瞭惠州西湖生態修復研究所,12年來每個季度都對西湖各個湖區進行采樣監測,通過種植水草、放養底棲動物和魚類、生物培育和養護等“純中醫療法”,恢復水中生態鏈,達到水清湖美的效果。

惠州西湖南湖生態修復工程新竹靜電機租賃取得的成效引起國內外的廣泛關註。國內、國際湖沼學界近幾年多次在惠州西湖召開現場研討會交流湖泊污水治理經驗。

在不久前閉幕的第十屆中國(武漢)國際園林博覽會上,惠州園獲得綜合金獎、優秀工程大獎、最佳展園建設獎等10多個大獎,惠州治水技術有望向全國推廣。

污染

5個子湖均處於富營養化狀態

惠州西湖是廣東省面積大於100公頃的永久性淡水湖泊之一,由平湖、豐湖、南湖、菱湖、鱷湖大小不等的五個子湖組成,水域面積達1.467平方公裡。

據惠州市環境科學研究所所長彭俊傑等人介紹,西湖原來有橫槎水、水簾水、新村水三大水源,後由於社會經濟發展,三大水源要麼斷流要麼繞道。在上世紀80年代以後,西湖水域主要靠集雨,還有相當一部分來自工業、醫院、學校和住宅排放廢水,水質長期處於富營養化狀態。

從上個世紀90年代初期開始,惠州開始有計劃地整治西湖,改造湖區景觀,截污、清淤、引清三管齊下改善西湖水質,但由於西湖水體生態環境已遭破壞,難以自我恢復。當時西湖湖岸植被覆蓋率一度接近零,主要以藻類等浮遊植物為主,透明度低,且缺乏水生高等植物、肉食性魚類等重要環節。據監測,當時西湖的5個子湖基本都處於富營養化狀態,其中菱湖最嚴重,水質處於黑臭狀態。

惠州市西湖風景區管理局規劃科相關負責人說,西湖周邊的地表徑流水匯入、鳥糞、清淤未完成等都會影響水質。

南都記者此前走訪發現,西湖周邊至少有油罌口、黃養塘、鱷湖3個泄洪口。鱷湖泄洪口經2011年整治後,如今隻在大雨天會分流一些雨水到西湖;油罌口、黃塘泄洪口,則會排污入西湖。同時,西湖景區內的部分管理用房、公廁、商鋪等產生的生活污水,也因地處島上或管道不完善,未接入市政管網,隻是經簡單處理後排入西湖,造成污染。

中國科學院南京地理與湖泊研究所劉正文教授調研後認為,實施截污工程,切斷點源污染,是改善西湖水質的一項重要措施。但西湖的水環境問題,僅靠切斷點源污染是不能徹底解決的,還必須控制外源污染,增強西湖水的自凈能力,才能更有效地解決西湖的富營養化問題。

修復

“純中醫”手段治愈部分湖區

2004年,在與中國科學院地理湖泊研究所、暨南大學等國內多位湖泊生態環保專傢和技術人員討論後,惠州市環科所與合作單位開始將生態修復的概念引入西湖治理,在加強環湖治理、增大清水補給的基礎上,將生態措施和工程措施相結合,種植水生高等植物,結合魚類、底棲動物調控,逐步恢復西湖的生態系統。

技術人員首先選取元妙觀前、西湖賓館旁一塊水面面積近1.1萬平方米的西湖北平湖湖體為示范區,采取“純中醫”手法進行生態修復,在一年內完成魚類群落結構調控、底棲動物放養、岸帶改造工程、沉水植物工程以及調整維護等。在示范工程的成功基礎上,將這套生態修復技術推廣運用到南湖12萬平方米的湖區中,2007年又開展生態修復中試工程。

“經過修復,示范區內水體透明度由修復前的小於35厘米提高至100厘米以上,湖水清澈見底,多種污染物指標均顯著下降。”彭俊傑介紹稱,這兩個湖區進行的生態修復和水質自凈試驗,均取得顯著效果,實驗區域水質達到國傢地表II-III類,形成動物、植物和微生物組成的良性水生生態系統,常年清澈見底,水草茂盛。

“在試驗期間,發生過多次暴雨成災地面污水直接沖入湖的情況,但試驗區都能在一周內通過自凈功能進行修復,水質很快恢復到清澈見底,說明生態系統比較穩定,能進行自我修復。”項目施工單位負責人、廣東千秋偉業環境服務有限公司總經理齊東升舉例,即使是2014年經歷惠州市幾十年一遇的暴雨天氣,南湖也在一周之內就恢復清澈。

南都記者近日來到惠州西湖南湖的生態修復示范區,看到示范區內湖水清澈,湖中水草茂密,不時有魚兒穿梭其間,各種浮葉植物和沉水植物長勢喜人。而在實施生態修復工程以前,南湖中沉水植物覆蓋度幾乎為零,岸帶僅有少量池杉、陸生植物,死魚現象頻繁發生。

秘訣

重建一個完整的生態鏈

齊東升說,惠州西湖水質生態修復,是將西湖當作生物系統來看待,恢復水中生態鏈,通過清理污泥、種植水草、放養底棲動物和魚類、生物培育和養護等方式,解決水體富營養化的問題,以此達到水清湖美的效果。

“這項技術就是重建一個完整的生態鏈,恢復水體的自凈能力。”齊東升介紹,水草是“天然凈化器”,能吸收、凈化水體中的污染物質,防止湖底淤泥懸浮,抑制藻類生長,顯著提高湖水的透明度和湖泊觀賞價值。同時,通過對西湖魚類的調控,減少魚類活動對沉積物的攪動和營養鹽釋放,構建擁有自凈功能的水下生態系統,以達到生態修復的效果。

齊東升等人稱,種植的植物雖然看起來都很簡單,就是苦草、黑藻、睡蓮、狐尾藻、浮萍等,但隻有經過科學的組合,才能產生化腐朽為神奇的功效。這裡面大有乾坤。曾經有單位參觀南南湖之後,回去依葫蘆畫瓢,買瞭一些水生植物跟魚類,搞起修復工程,可是維持不到兩個月,水生態系統就崩潰瞭。

為達到合理的生態循環,還要增加肉食性魚類,如放養鱖魚、大口鯰、烏鱧等肉食性魚類,以捕食羅非魚等雜食性魚類,降低魚類的總密度,從而減少魚類活動對沉積物的擾動和營養鹽釋放以及對浮遊動物等的影響。

湖底則放養螺、三角帆蚌、河峴等底棲動物,構建底棲動物群落。螺類可以生活在底泥表層,以有機質等為食,起到“清道夫”的作用。而且螺類的分泌物可使水體顆粒絮凝沉降,並對水質有較好的快速改善效果。而貝類屬於濾食收集者,它們通過鰓與纖毛的過濾作用從水中濾食食物,貝類的這種“生物過濾器”對水質的凈化與保護具有重要意義。

水中配合種上浮葉植物(如睡蓮等)以及挺水植物(如荷花、蘆葦等),就形成瞭一個大型水生植物群落,通過生物鏈之間的物質循環轉化等原理,讓水中污染物不斷被削減,減少水中營養鹽的濃度,解決水體富營養化帶來的發黃發臭現象,使得水體透明度提高,TN、TP等指標下降,水質得到改善,而且水生植物的生長又提升瞭湖泊的美觀景象。

齊東升稱,通過純中醫療法打造自凈型的水體生態系統後,西湖將不用每天都從東江引入大量的水來置換就可以保持常年清澈透明,隻用生態補水即可,可省下不菲的費用且能節省水資源。

惠州市西湖景區管理局相關負責人說,目前惠州西湖在積極創建國傢5A級景區,水質優良是本次創建的一大亮點,西湖水生態修復的投入在5A創建的4-5個億投入中占很小的一部分,卻起到“四兩撥千斤”的作用。

維護

每年每平米水域,政府給5元

“這種治理模式,類似於中醫治病。”彭俊傑介紹,這種生態修復用自然生態的方式修復重建富營養化水體的生態系統,不會引入新的污染物,而且修復後的生態系統恢復健康狀態,具有較強的自凈能力,兼具幹擾小、見效快、投資小、維護費用低等優勢。

更為難得的是,修復後的湖泊水質不容易出現反復。至目前,惠州西湖北平湖與南湖都經歷近十年的考驗,修復後湖泊能夠長期自我維持生態平衡,重度富營養化的湖泊也能恢復到中營養狀態,主要水質指標長期達到Ⅱ-Ⅲ類,湖區基本清澈見底,魚戲其間,各種挺水植物、浮葉植物和沉水植物搭配相宜,初步實現水生態系統的良性循環。

修復好的湖泊,還能夠帶來經濟效益與社會效益的雙豐收。以已完成生態修復的南湖為例,南湖水質變清,生態系統改善後,魚類種類由原來的野雜魚變為名貴魚類如桂花魚,每年增收7.5萬元,每年增收如螺類等底棲動物約2.5萬元;收獲沉水植物作種苗出售可增收20萬元。

“生態修復雖然就像中醫治病一樣,但是病治好瞭並不是就一勞永逸,如果作息不健康、飲食不註意,一樣還會生病。”齊東升笑稱,現在他們就是西湖的“私人醫生”,因為修復好的西湖還需要不斷維護,就像人需要不斷調理一樣。

齊東升提到,工程方面的費用主要源於對湖底進行一些簡單清理工作,然後就是各種水生動植物的購買、種植、放養,費用為80-150元/m2。而後期維護則是打撈湖區的垃圾以及枯死的水草,每年定期對水草進行收割,對魚類進行捕撈調整結構等。

“目前市政府給我們的維護成本,是每年每平米5元。”齊東升算瞭一筆賬,以惠州西湖已完成生態修復的湖區為例,總維護費用65萬元/年(包括惠州西湖元妙觀湖區和南南湖湖區,共13.1萬平方米),其中管理、維護人員6人需費用30萬元;維護工具船、捕魚工具購買及維護、湖面垃圾清運、魚苗補充及洪水應急等費用35萬元。

“惠州西湖幾百萬就完成一個區域的水變清,每年每平米5-10元錢的維護成本就能保持常年的水質穩定。”據惠州市環保局總工程師翁煒介紹,在政府推進的各項水環境改善措施中,水體的生態修復是“低成本、高收益”的最為科學的方法,“而有些地方治理河湧湖泊,動輒投入幾億幾十億,但水質沒有得到有效改善。”

計劃

2018年西湖裡可遊泳

為持續改善西湖水質,惠州市政府委托市環保局在南豐湖進行生態修復再試點,修復湖區面積為15萬平方米。2015年12月10日,惠州開始南豐湖生態修復工程。

南都記者近期走訪南豐湖發現,湖底已經完成沉水植物和浮葉植物的種植,湖水水質正在逐步改善中。惠州市環保局總工程師翁煒介紹,南豐湖“水變清”項目總投資723萬元,計劃修復湖區面積約15萬平方米。南豐湖完成生態修復現場施工後,經過半年到一年的培育和養護,水質透明度將提高到150厘米左右、主要水生生物(高等植物、魚類、浮遊動物等)多樣性增加50%以上。

“惠州西湖既是城市的眼睛,也是城市的綠肺。”彭俊傑說,經過多年實踐和各種自然條件的檢驗說明,西湖生態修復示范工程和中試工程的效果比較理想,可以說是國內外城市湖泊生態修復成功的典范,也得到瞭社會各界的關註和認可。目前,南湖示范區內水體透明度已由修復前的小於35厘米轉變為80-90厘米,多種污染物指標均顯著下降,水質凈化效果良好,已達到國傢地表水Ⅲ類、景觀娛樂用水B類標準,與示范區外的西湖主體水質形成瞭鮮明對比。

“這是惠州西湖生態修復工程的首期工程,接下來將全面修復西湖五個湖區的水生態系統。”彭俊傑說。

廣東省微生物研究所從2011年10月-2012年4月曾經對西湖進行過現場水質調查與浮遊生物普查。參與調查的該所助理研究員鐘玉鳴博士介紹,在13個采樣點經過連續4個月4個批次、65個采樣共1544個水質、水生生態指標的監測,初步分析結果顯示,各湖表觀水質差異較大。平湖湖面呈現淺綠色,豐湖呈綠色,鱷湖、菱湖呈灰綠色。西湖大部分水體為Ⅳ類標準,小部分水體如靠近岸邊處於劣Ⅴ類水體,超越湖泊富營養化警戒線,透明度也比歷史數據要低50%以上。

根據惠州市政府去年出臺的《惠州西湖水環境綜合治理工作方案》,西湖將通過環湖截污、清淤及駁岸治理、引清、生態修復四方面工程對水環境進行綜合治理,在湖內建立起完整的生態系統,到2018年主要水質指標要達到國傢地表Ⅲ類水標準,即達到可以遊泳的標準。

“北平湖、南湖的實驗,是科研人員從實驗室走向室外,然後將試驗田由小變大的過程。”彭俊傑介紹稱,近些年,國內、國際湖沼學界多次在惠州西湖召開現場研討會交流湖泊污水治理經驗,認為重建水生植被為主的生態修復手段是抑制浮葉植物發展和改善湖泊水環境的有效途徑。

“進行生態修復可以一舉兩得:改善水質和美化水景。”惠州西湖南湖生態修復中試工程驗收評審會專傢組組長、中國科學院水生生物研究所研究員謝平向記者介紹,該生態修復示范工桃園靜電機租賃程實施至今,惠州西湖南湖的生態系統多樣性大大提高,水體的自我凈化能力顯著增強。

時間軸

惠州西湖生態修復之路

●1995年至2003年

惠州市投入大量資金,采取截污、清淤、引清等多項綜合治理措施,但治理後西湖水質、透明度均不如人意,湖水依然混濁。

●2004年底

惠州選取西湖賓館旁一塊水面面積近1.1萬平方米的西湖北平湖湖體為示范區,采取“純中醫”手法進行生態修復。經過修復,示范區內水體透明度由修復前的小於35厘米提高至100厘米以上,湖水清澈見底,形成動物、植物和微生物組成的良性水生生態系統。

●2007年5月

在南湖啟動面積約12萬平方米水生生態修復工程,投資300萬元,主要工程內容有魚類調控、底棲動物放養、岸帶改造、沉水植物種植和維護等。經過修復,南湖生態系統多樣性提高2-3倍。

●2015年12月

惠州市政府委托市環保局在南豐湖進行生態修復再試點,計劃修復湖區面積約15萬平方米,項目總投資723萬元。

●計劃至2018年12月

全面完成西湖水體生態修復工程,在湖內建立起完整的生態系統,主要水質指標達到國傢地表Ⅲ類水標準。

統籌:柴華

采寫:南都記者黃海林通訊員張瑞

攝影:南都記者田飛

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