郑秀亮 张瑞
湖水清澈见底,水中茂密的水草随着水波摇曳着柔软的身姿,鱼儿欢快畅游其间;湖面上,几株睡莲静卧水面,野鸭子欢腾着身子在水中觅食。湖边,老大爷老大妈伴随着轻松的舞曲,扭起了欢快的舞步;年轻的情侣依偎在林荫树下,细语呢喃;年轻的家长们推着婴儿车,带着小宝宝沿着湖边漫步……经过多年的整治与养护,惠州西湖南南湖水清湖美、人水和谐的美景给每一个到访的游人都留下了深刻的印象。这些美景的重现,与惠州市近年来正在大力推进的西湖生态修复工作息息相关。
净化水质 水清湖美
惠州西湖,水域面积达1.467平方公里,由平湖、丰湖、南湖、菱湖、鳄湖五个大小不等的子湖组成。
旧时,由于有横槎水、水帘水、新村水三大水源的补充,西湖水质长期良好。上世纪80年代以后,由于社会经济发展,三大水源要么断流要么绕道,致使西湖水域全靠集雨,还有相当一部分来自工业、医院、学校和住宅排放的废水,水质一度处于富营养化状态。1984年省市拨资对西湖进行整治,水质有所好转,然而由于缺乏活水补充,只能够靠红花湖放水或东江抽水换补,西湖水环境改善任务依然十分艰巨。
“2002年,我们开展了西湖水体富营养化研究,对水质、底泥和生态情况进行调查,结果发现部分水体仍处于中度、重度富营养化。”惠州市环境科学研究所(以下简称环科所)所长彭俊杰提到。鉴于调查的情况,环保部门向惠州市政府提出建议,对西湖开展综合整治,构建稳定的生态系统,提高水体的生态自净功能。
2004年,在与中国科学院地理湖泊研究所、暨南大学等国内多位湖泊生态环保专家和技术人员讨论后,在惠州市政府支持下,环科所与合作单位开始将生态修复的概念引入西湖治理,将生态措施和工程措施相结合,在实施环湖截污、清淤、引清等工程措施的基础上,种植水生高等植物,结合鱼类、底栖动物调控,逐步恢复西湖的生态系统。
“2004年,首期示范工程在元妙观前、北平湖1.1万平方米的湖区开展。”彭俊杰表示,仅仅6个月时间,示范区水质就出现明显改善,水体透明度从0.3米提升到1米左右。“结合清淤、截污工程,配合生态系统的构建,示范区水质最终由劣Ⅴ类转变为地表水Ⅲ类标准,并且长期保持稳定。”
在示范工程的成功基础上,环保部门又向市政府建议,将这套生态修复技术推广运用到南南湖12万平方米的湖区中,2007年又开展了生态修复中试工程。
试验很快取得了效果,南南湖水体逐渐变清,水质稳定达到国家地表水Ⅲ类,气候条件好的时候能够达到Ⅱ类标准,常年清澈见底,水草茂盛。“在试验期间,发生过多次暴雨成灾地面污水直接冲入湖的情况,但试验区都能在一个周内通过自净功能,使水质很快恢复到清澈见底的状态,说明生态系统比较稳定,能进行自我修复。”项目施工单位负责人、广东千秋伟业环境服务有限公司总经理齐东升举例说,即使是2014年经历惠州市几十年一遇的暴雨天气时,南南湖也在一周之内就能恢复清澈。
“北平湖、南南湖的实验,是科研人员从实验室走向室外,然后将试验田由小变大的过程。”彭俊杰称,在试验成功基础上,2015年12月10日,惠州开始南丰湖生态修复工程,这既是惠州西湖生态修复工程的首期工程,也是再试点,目标是最后一举拿下西湖最大湖区平湖的生态修复,全面修复西湖五个湖区的水生态系统。
记者近期走访南丰湖发现,湖底已经完成了沉水植物和浮叶植物的种植,湖水水质正在逐步的改善过程中。据惠州市环保局总工程师翁炜介绍,南丰湖“水变清”项目总投资723万元,计划修复湖区面积约15万平方米。南丰湖完成生态修复现场施工后,经过半年到一年的培育和养护,水质透明度将提高到150厘米左右、主要水生生物(高等植物、鱼类、浮游动物等)多样性增加50%以上。
“南丰湖项目实施后,将逐湖隔断抽水施工。”翁炜介绍,根据《惠州西湖水环境综合治理工作方案》,惠州西湖将通过环湖截污、清淤及驳岸治理、引清、生态修复四方面工程对水环境进行综合治理,在湖内建立起完整的生态系统,到2018年主要水质指标达到国家地表Ⅲ类水标准,即达到可以游泳的标准。
生态修复 养出好水
惠州西湖水质生态修复,将西湖当作生物系统来看待,恢复水中生态链,通过清理污泥、种植水草、放养底栖动物和鱼类、生物培育和养护等方式,解决水体富营养化的问题,以此达到水清湖美的效果。国内、国际湖沼学界多次在惠州西湖召开现场研讨会交流湖泊污水治理经验,专家学者大都认为,重建水生植被为主的生态修复手段是抑制浮游植物发展和改善湖泊水环境的有效途径。
“简单地说,这项技术就是重建一个完整的生态链,恢复水体的自净能力。”彭俊杰说,道理很简单,但是这其中却大有学问。“曾经有单位参观南南湖之后,回去就依葫芦画瓢,买了一些水生植物跟鱼类,搞起了修复工程,可是维持不到两个月,系统就崩溃了。”齐东升说,种植的植物虽然看起来都很简单,就是苦草、黑藻、睡莲、狐尾藻、浮萍等,但是只有经过科学的组合,才能产生化腐朽为神奇的功效,“这里面大有乾坤。”
通常来说,湖中首先要种植沉水植物,常见的有轮叶黑藻、金鱼藻、狐尾藻、马来眼子菜、苦草等,这些植物的根系深入水下的土壤中。“这些植物我们都是从野外采集,然后经过驯化,使其适应内湖的生态环境。”齐东升说,经过驯化之后,这些沉水植物还附着很多的微生菌,“沉水植物主要吸收水中的有机污染物,加入微生菌之后可以提升这种吸收净化的能力。”
沉水植物吸收有机物之后不断生长,每年要收割一次,“这样才不会影响湖面美观,同时也是把有机污染物带出水体。”齐东升说,“另外一部分沉水植物则可以作为水中鱼类的食物,所以鱼类也是这个生态系统的重要组成部分。”
当然,鱼类不是随便放养,也要有合理的搭配。彭俊杰就提到,为了达到合理的生态循环,要增加肉食性鱼类,如放养鳜鱼、大口鲶、乌鳢等肉食性鱼类,以捕食罗非鱼等杂食性鱼类,降低鱼类的总密度,从而减少鱼类活动对沉积物的扰动和营养盐释放以及对浮游动物等的影响。
湖底则放养螺、三角帆蚌、河岘等底栖动物,构建底栖动物群落。螺类可以生活在底泥表层,以有机质等为食,起到“清道夫”的作用。而且螺类的分泌物可使水体颗粒絮凝沉降,并对水质有较好的快速改善效果。而贝类属于滤食收集者,它们通过鳃与纤毛的过滤作用从水中滤食食物,贝类的这种“生物过滤器”对水质的净化与保护具有重要意义。
此外,配合种上浮游植物(如睡莲等)、以及挺水植物(如荷花、芦苇等),就形成了一个大型水生植物群落,通过生物链之间的物质循环转化等原理,让水中污染物不断被削减,减少了水中营养盐的浓度,解决水体富营养化带来的发黄发臭现象,使得水体透明度提高,TN、TP等指标下降,水质得到改善,而且水生植物的生长又提升了湖泊的美观景象。
技术先进 经济可行
“这种治理模式,类似于中医治病。”彭俊杰说,这种生态修复用自然生态的方式修复重建富营养化水体的生态系统,不会引入新的污染物,而且修复后的生态系统恢复健康状态,具有较强的自净能力,干扰小、见效快、投资小、维护费用低。
“这套技术主要是在湖区清淤、截污工程完成之后,重建湖区的生态系统。”齐东升提到,工程的费用主要源于对湖底进行一些简单清理工作,然后就是各种水生动植物的购买、种植、放养,费用为80~150元/平方米。“目前,经过探索,我们能在不清淤、不降低水位等最小干扰湖泊的情况下施工,避免了在施工期降低湖泊的生态功能和社会功能。当然,这种工程实施起来成本就比较高,而且见效相对要久一点。”
“生态修复就像中医治病一样,病治好了并不是就一劳永逸,如果作息不健康、饮食不注意,一样还会生病。”齐东升笑称,现在他们就是西湖的“私人医生”,因为修复好的西湖还需要不断维护,就像人需要不断调理一样。
不过,后期的维护相对简单一些,主要就是打捞湖区的垃圾以及枯死的水草,每年定期对水草进行收割,对鱼类进行捕捞调整结构等。“目前市政府每平米给我们的维护成本是5元,刚刚够用,没有钱挣。”齐东升算了一笔账,以惠州西湖已完成生态修复的湖区为例,总维护费用65万元/年(包括惠州西湖元妙观湖区和南南湖湖区,共13.1万平方米),其中管理、维护人员6人需费用30万元;维护工具船、捕鱼工具购买及维护、湖面垃圾清运、鱼苗补充及洪水应急等费用35万元。
修复好的湖泊,还能够带来经济效益与社会效益的双丰收。以完成生态修复的南南湖为例,南南湖水质变清,生态系统改善后,鱼类种类由原来的野杂鱼变为名贵鱼类如桂花鱼,每年增收7.5万元,每年螺类等底栖动物增收约2.5万元;收获沉水植物作种苗出售可增收20万元。而且湖区也成为市民休闲的好去处,“我在这湖边住了二十多年了,真正见证了湖水的变化,以前脏的时候,都不想来,现在治理之后,每天都过来跑步。”家住南南湖边的张小姐评价说,政府真是做了件大好事。
更为难得的是,修复后的湖泊不容易出现反复。目前,北平湖与南南湖都经历了近十年的考验,修复后湖泊能够长期自我维持生态平衡,重度富营养化的湖泊也能恢复到中营养状态,主要水质指标长期达到Ⅱ~Ⅲ类,湖区基本清澈见底,鱼戏其间,各种挺水植物、浮叶植物和沉水植物搭配相宜,初步实现了水生态系统的良性循环。