强化太湖综合治理的科技支撑

2024-07-22 00:00:00陈雯江和龙
群众 2024年12期

太湖治理是习近平总书记念兹在兹、反复强调的“国之大者”。太湖不仅是江苏重要的生态资源,更是长三角地区重要的生态支撑。2023年,江苏启动实施《推进新一轮太湖综合治理行动方案》,细化分解100项具体任务,以更大力度、更加精准地开展治太工作,推动太湖生态环境不断向好。太湖流域是我国工业化城镇化程度最高的地区之一,人地胁迫与资源环境承载压力大,水生态环境形势依然严峻,亟须加强科技支撑,充分利用现代科技手段,提高太湖治理的科学性、精准性,唱响新时代人水和谐共生“太湖美”。

明晰太湖流域水治理的关键问题

太湖流域地跨江苏、浙江和上海,是我国人口最密集、经济最发达的地区之一,每年为江浙沪“两省一市”提供超过21亿立方米优质自来水水源。水滋养了一方富饶土地,同时也带来了人水矛盾。太湖流域土地高强度开发,圩田与河网水系变动,小圩与大圩林立,边界排水河道屡屡出现干系“卡脖子河段”,排水不畅常常影响水网连通性和调蓄洪水能力,导致洪涝加剧。

随着工业化城镇化的迅猛发展,太湖流域水环境也不断恶化。太湖的富营养化始自上世纪80年代,蓝藻水华覆盖范围从梅梁湾逐步扩大到整个西北太湖,至2007年前后达到了1000km2以上,接近湖面积的一半。2007年5月,蓝藻水华在饮用水水源地集聚,爆发了无锡的饮用水危机事件,揭开了太湖大规模水污染治理的序幕。江苏省委、省政府贯彻落实党中央、国务院决策部署,始终将太湖综合治理作为全省生态文明建设的标志性工程和重大民生工程,铁腕治污、科学治太,投入了大量财力及管理、科研、工程力量,并推动了太湖流域的产业结构调整。2023年,太湖总磷、总氮浓度同比下降17.5%和9.9%;蓝藻平均面积、最大面积、湖体藻密度同比分别减少45.7%、50.8%和30.3%。但最近几年关键水质指标总磷与浮游植物叶绿素a浓度出现了波动,蓝藻水华有所反弹。这也预示着太湖综合治理是一项长期不懈的工作,需要科学研究、持续跟进。

总体而言,太湖水质在综合治理下明显好转,2013年太湖首次达到良好湖泊标准,其作为江南最大自然调蓄水体作用更加凸显。太湖历史最高水位的总库容超过8×109m3,80%的洪水经东太湖泄出,其余经西太湖各港分泄入长江。除苏州、无锡、常州以太湖为水源地外,上海、湖州、嘉兴等城市也纷纷加大太湖取水量,水资源需求大大增加。这体现了生态环境好转后水资源价值的显现和提升,但也带来了新的科学研究问题,即环太湖城市如何更好地共同保护太湖、协调供水防洪航运等民生需求,这显得十分迫切。

把握太湖综合治理的科技攻关需求

针对太湖水污染治理,江苏高度重视科学研究和技术研发,利用国家水专项科技研发计划、江苏治太专项科研计划以及自然科学基金等资助开展基础研究与技术研发,研究领域包含了流域污染减排、藻类发生及内外源影响机理、水华监测监控预警等,为太湖治理提供了坚实的科技支撑。

太湖综合治理的曲折过程凸显了大型浅水湖泊湖沼学研究的不断深入与发展,未来太湖治理至少需要开展以下几方面的科学研究和技术研发:一是世界级生态湖区的建设范式。江苏正进行新一轮太湖综合治理,力争把太湖打造成世界级生态湖区,这涉及到技术创新、发展理念和发展方式的转变,需要开展世界级生态湖区的建设范式和途径的战略研究。二是太湖生态环境的智慧感知。作为地处经济发达区域的大型浅水湖泊,太湖生态环境受到流域人类活动和气候变化的多重影响。实时感知太湖重要生态环境变化,能为污染精准治理、生态长效修复提供科学基础。三是太湖生态安全和供水能力协同的引江济太科学调度。对望虞河和新孟河调水等引江济太工程的科学调度,在保障生态安全的同时增加入太湖水量,有助于实现水资源、水生态、水环境、水安全的动态和谐。四是太湖污染的精准治理。太湖仍面临流域营养盐和新污染物在湖内累积的复合污染,虽然污染程度有所降低,但治理要求更高、难度更大。对复合污染精准溯源、精准治理,是做好新一轮太湖综合治理的首要任务。五是湖体的近自然修复。太湖治理需要尊重和遵循湖泊生态自然规律,以自然恢复为主,积极探索自然恢复和人工修复深度融合的新路子,维护自然生态系统的原真性、完整性,从而实现人水和谐、生态惠民。六是新技术的研发与推广应用。包括基于光、电、声学基础的湖泊生态环境智慧感知的传感设备,大数据驱动的湖泊生态系统大模型,湖泊污染精准治理的技术、材料及成套装备,水生态系统近自然恢复关键技术与装备等。

科学谋划太湖综合治理的重点任务

推进太湖综合治理是一项系统工程,更是一项长期工程。以科技赋能太湖综合治理,需要开展多学科交叉研究、发挥多层级科学家作用、推动跨区域共治,将“治水”变“智水”,全面筑起太湖生态安全屏障。

加强针对太湖系统性和复杂性的多学科交叉研究。太湖是一个复杂的生态系统,涉及基于湖泊—流域系统的气象水文、生物地球化学和生物生态学等学科交叉。太湖生态环境综合治理和管理,既要注重湖泊与流域相结合,更要重视自然科学和人文科学的有机融合,这样才能真正达到控制太湖富营养化、维护流域水环境安全与社会经济可持续发展的目标。要以太湖流域可持续转型和生态环境根本好转为目标,彻底改变单线突破、各自为战的研究方式,围绕水资源、水生态、水环境、水安全及山水林田湖草沙系统统筹治理,湖泊内源治理与陆域发展方式转型系统协同等,推动不同学科围绕流域共治的重大科技问题开展联合攻关和系统研究,既包括多学科交叉的基础研究,也包括多技术融合的集成应用和示范服务研究,积极探索跨学科协同推进流域综合治理研究新方向。

更好发挥多层级科学家的群体作用。太湖综合治理涉及专业领域广泛,从自然科学到工程到管理,面广系统性强,需要有一群跨专业、善协调、有格局的战略科学家,发挥跨学科、跨领域的组织领导和资源整合能力,为太湖综合治理进行顶层设计,制定太湖综合治理的科技路线图,开展系统性太湖治理科学研究与技术攻关。太湖自然演化及净化有一个较为漫长过程,太湖综合治理的科学研究也是一项较长期的工作,需要建立一支专门从事太湖研究的科研队伍,集合多学科方向,跟踪并预警太湖流域水资源、水生态、水环境、水安全的问题,提出科学的解决方法和路径。此外,促进科学研究、技术研发与太湖治理实施主体(企业)的有效结合,让科学研究和技术研发能够快速有效地转化为太湖治理的硬技术。

推动太湖流域跨区域科学共治。随着水质好转,太湖作为水源地的功能日益凸显。环太湖城市纷纷在太湖及其太浦河支流取水,进一步增加太湖流域环境综合治理的压力,也加大太湖水资源压力。要建立太湖共治与流域生态补偿或水权交易机制,科学探索“生态资源—生态资产—生态资本”的转化途径与太湖流域生态产品价值多元化实现机制,促进形成跨区域多主体的合作共治。以兼收并蓄、海纳百川的姿态,树立流域治理新思维,全面开放流域系统治理市场,构建新型太湖流域系统管理协调体系。

(作者分别系江苏省苏科创新战略研究院理事长、中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员;中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员) 责任编辑:孙秋香