大纵湖富营养化成因及退渔还湖之我见

摘要：本文从工业、生活、农业面源、上游河道入湖、降水入湖、内源释放、网围养殖携入等营养物质输入和经河道出湖、捕鱼带出湖、其它带出等营养物质输出平衡角度分析，得出，网围养殖带入的营养盐量是湖体水质富营养化的主要原因。设想退渔还湖三种方案并进行比选，提出退渔还湖的方式和建议。

关键词：围网养殖 富营养化 退渔还湖

大纵湖位于江苏省盐城市盐都区，在南宋时期形成，由古泻湖演变而来，距今已有800多年历史。在盐城市下河腹部地区，大纵湖是重要的湖荡湿地之一，为盐城市区及周边百万居民提供生产和生活用水。另外，大纵湖还具有水产养殖、防汛等功能。作为生物多样性的集中地和生产力较高的地域，大纵湖湿地拥有丰富的生物资源，在该区域发挥着保护生物多样性和维持生态平衡的作用。同时在拦截、净化外来污水和调节生态环境方面，大纵湖湿地同样具有强悍能力。然而，近几年例行监测结果表明，大纵湖总氮、总磷、氟化物均超过《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准，水质呈现富营养化状态，大纵湖周边及盐城市区居民饮用水安全受到威胁。

根据以上情况，本文从营养物质输入输出平衡角度分析大纵湖水质下降的成因，并初步提出退渔还湖方案设想。

1 大纵湖的营养物质输入

根据污染源普查数据及2010年现状资料收集，对于大纵湖来说，其输入的营养物质来自：

1.1 工业和生活污染源

有近20余家的工矿企业遍布在大纵湖的四周，大纵湖镇人口约2.3万，由工业污水和生活污水组成的污水每天排入大纵湖的量高达1.48×106m3。治理周边点源COD从1999年以来虽然取得一定的成效，但是，TN、TP的削减量与预期效果相比还有较大的差距，湖水中TN、TP、叶绿素a、CODMn的含量呈现上升趋势。

1.1.1 工业污染源 根据盐城市盐都区2010年的环境质量报告显示，2010年大纵湖镇工业用水总量达到5.452万吨，其中新鲜用水量占到9.099万吨，工业用水重复利用率83.31%。在工业废水排放总量方面，2010年大纵湖镇高达4.38万吨，其中4.38万吨的属于达标排放水量，达标率100%。在各个行业中，在工业废水排放方面，排在首位的是食品及食品制造业，在全部污水中占49.9%，机械、化工等行业分布位居第二、三位，分别占13.5%、10.8%。行业污水的排放量，通过上述进行分析，可知占到74.2%。如表1所示，列出了工业用水和工业废水排放情况。在1985年，对于大纵湖全镇来说，全镇只有农机行业和机械行业，新鲜用水总量和工业废水排放总量分别为0.79万吨和0.52万吨。

对于全镇排放的工业废水来说，其污染类型主要以有机污染为主。2010年全镇排放的化学需氧量为73.76吨、占98.32%，氨氮11.9563吨、占1.59%，挥发酚0.0001吨、占0.01%，总磷0.2112吨、占0.03%，砷0.4吨、占0.05%。通过将化学需氧量和氨氮进行加总，可知这两类污染占99.91%，构成主要的污染物。对于氰化物、六价铬、汞、镉等有毒类污染物的污染负荷为0。

与此相比，全镇1985年排放的化学需氧量为7.9吨、氨氮为1.02吨、总磷为0.011吨。氰化物、六价铬、汞、镉、砷、挥发酚等污染物的污染负荷为0，不存在污染。

通过上述分析，有毒污染物（氰化物、六价铬、汞、镉等）没有增加，其中，增加比较严重的属于有机污染物，并且在一定程度上都流入大纵湖中。对于工业废水的排放虽然在2010年已经达标，但是与1985年相对比，排入大纵湖的污染物总量方面，2010年甚至是1985年的10倍。

1.1.2 生活污染源 据统计，在1985年、2012年大纵湖全镇人口分别为0.3万人和2.3万人。对于生活用水的排放指标，根据《环境工程防治手册》的相关规定为120升/人日、200升/人日。对于生活污水污染物排放量，可以通过下列公式进行计算：M=C×Q×10-6

式中：M――生活污水污染物排放量（吨/年）

C――生活污水中污染物浓度（mg/L）

对于污染物的浓度，在《环境工程防治手册》中有明确的规定，其中集镇生活污水氨氮为40mg/L，总磷为0.5mg/L。

预测结果如表3所示：

通过对比表2和表3，我们可以看出，构成大纵湖的污染物，已经由工业污染型转变成生活污染型。

1.2 面源

面源污染的危害性近年来受到社会的高度关注。水量充沛的季节，污染物以面源的形式进入大纵湖，进而在一定程度上导致TP、TN负荷量超过点源。

通常情况下，降水降尘、上游水污染和农业面源等构成大纵湖的面源污染物，其中，上游水污染和农业面源形成的氮磷污染物，在氮磷面源污染物总量中超过70%。对于水源来说，有5条河流注入大纵湖，但是仅有蟒蛇河一条出水口。河流的封闭性在一定程度上增加了解决大纵湖的富营养化的难度，流入大纵湖的营养物质，没有经过输出之前在湖底沉积，进而在一定程度上导致湖区内源污染物量的增加。

1.2.1 上游河道入湖氮磷量 沙沟河和宝应河是注入大纵湖的主要河道，通过对2010年冬、春、夏、秋季对入湖水量的河道进行统计。根据2010年1月、3月、5月和11月对氮、磷浓度进行监测，分别代表冬、春、夏、秋的平均浓度。2010年度通过对大纵湖河道的入湖氮、磷量进行计算，如表4所示。

通过对大纵湖降水量进行统计，降水量平均为1140mm。其水域面积26.67平方公里。因此，直接进入湖泊的降水总量为3.04×107m3。

1.2.2 农业面源 通常情况下，大纵湖周围旱田和水田是主要的农业面源，这些农业面源通过各种渠道排入氮磷，在2010年，通过旱田和水田输入大纵湖的氮磷量，根据盐都区农林局的调查，分别为101.2吨、24.6吨。

1.3 内源

通过对大纵湖进行整体分析，大纵湖的内源释放营养物主要是磷、氮。每年入湖磷氮营养盐据盐城市盐都区环境监测站的测定约有70%沉入湖底。对于大纵湖来说，由于容纳了大量的污水，在一定程度上导致底泥中磷氮的含量比较高，处在1～2×10-3mg/g之间，受集镇区的影响和制约，大纵湖北部底泥中磷氮的含量在1.5～3.0×10-3mg/g之间，是全湖的最高水平。受点源影响，个别监测点的磷氮含量甚至更高。

1.4 渔业养殖污染

随着渔业生产水平的不断提高，在大纵湖养殖中，渔业机械和驯化养鱼技术得到广泛的使用，进而在一定程度上增加了池塘的负载力，同时提高了单位面积的产量，其产量由1996年的200kg/亩，提高到2010年的1000kg/亩。但是，由于鱼群密度的增大，大量的饲料、鱼的代解物等，在一定程度上增加了有机污染程度，进一步导致大纵湖的水质富营养化。

对于大纵湖来说，其水体富营养化是自身衰老的一种现象，由于积累了大量的氮、磷以及有机物等，在一定程度上促使水生藻类植物和浮游动物的大量繁殖，增加了对水体的生物负载压力，同时排泄物中的氨、氮、盐度、二氧化碳等，在一定程度上会影响鱼类的生长和发育，甚至产生毒害作用，进一步引发暴发性的鱼病。另外，在养殖过程中，随着药物使用量的增加，进而在一定程度上破坏了湖水中的生态平衡，进而导致营养盐富集。

2 出湖营养盐量

2.1 经河道出湖氮磷量

对于大纵湖来说，其出湖水途径主要是蟒蛇河。对于蟒蛇河出湖水量据盐都区水务局的流量统计为73.93×106m3。大纵湖经河道出湖氮、磷量，结合盐都区环境监测站实测出湖心水中氮磷浓度，通过计算可知为129.16吨7.02吨。

2.2 捕鱼带出湖氮磷量

大纵湖水产品总量2010年度为8932吨，捕鱼带出湖氮磷量，根据测定，鱼体中含氮磷量分别为25.9g/kg和6.7g/kg，通过计算可知分别231.3吨、29.8吨。

2.3 其它带出氮磷量

2010年度，通过对大纵湖进行捞草以及周边鱼塘取水进行带走的氮磷，根据大纵湖农林站的统计资料显示分别为 114吨和8.9吨。

通过上述分析，2010年度滞留在湖体中的氮、磷量分别为203.1吨和48.3吨。（表5）

根据调查，2010年度通过对大纵湖氮磷入湖量扣除出湖量进行统计和计算，湖体中氮和磷的滞留量分别为203.1吨和48.3吨。湖体氮磷因网围养殖而增加103.4吨和25.9吨，在湖体中，占滞留氮磷总量的50.91%和53.62%。进而逐渐成为湖体水质富营养化的主要原因。

大纵湖镇起初以农为主，以渔为副，原有渔民较少，入湖捕鱼补贴家用只是在闲暇农闲时进行。近几十年来经过两次大规模的围垦开发，大纵湖的面积大大缩小。第一次是上世纪60年代，在当时政策和“三江平原的开发”的影响，当地居民开始进行大规模的围湖造田，使得湖区面积下降至31.56km2；第二次是上世纪80年代末，为了做大做强经济，周边乡镇承包湖面，进行养殖，鼓励居民积极发展养殖业，围湖养殖的局面开始出现，一方面湖面被丝网划成众多方块，另一方面居民在湖边近岸地带通过筑坝进行围垦养殖，湖面积缩减到当前的25.60km2，流量锐减到20%，汛期洪涝灾害程度进一步加剧。目前，整个大纵湖除风景区保留有成片自由水面外，其余已均被围垦和围网覆盖。

3 退渔还湖方案分析

根据相关规划的要求和盐都区大纵湖周边乡镇发展现状，作为退渔还湖的首次工程，本文设想采用三种退渔还湖方案进行比较分析，即方案一：将规划确定的滞涝水面和第一批滞涝圩区域范围内的围网和围埂全部退出；方案二：将规划确定的滞涝水面和第一批滞涝圩区中属滨湖街道区域范围内的围网和围埂退出；方案三：将规划确定的滞涝水面和第一批滞涝圩区中属滨湖街道的围网和围埂推出，并在湖区中心划出一部分区域，有组织地进行围网养殖，以保证部分专业渔民的生计。

3.1 方案比选

方案一：将盐都区境内的滞涝水面和第一批滞涝圩区域范围内的围网和围埂全部退出。共需退出围网养殖6407亩、围埂养殖7257亩。涉及渔民253户，其中专业渔民159户。该方案实施后，湖区滞涝面积得到充分扩展，防洪效益明显。但涉及渔民多，且涉及的渔民、特别是专业渔民需另谋生路，社会影响大。

方案二：将盐都区境内滞涝水面和第一批滞涝圩区中属滨湖街道区域范围内的围网和围埂退出。该方案的提出主要考虑到义丰镇的围埂时间相对较早，开发利用程度相对较深，专业渔民比重相对较高（涉及56户，其中45户为专业渔民，约占80%），故采取分批逐步实施退田（圩）还湖的办法，近期只考虑滨湖街道区域范围内围网和围埂的退出。该方案共需退出围网养殖6407亩、围埂养殖4445亩，涉及渔民197户，其中专业渔民114户。方案实施后，湖区滞涝面积得到较大扩展，防洪效益较为明显。但涉及的渔民、特别是专业渔民需另谋生路，社会影响较大。

方案三：将滨湖街道境内滞涝水面和第一批滞涝圩区中属滨湖街道的围网和围埂推出，并在湖区中心划出一部分区域，有组织地进行围网养殖。该方案的提出主要从社会影响角度考虑，在湖区中心划出一部分水面，有组织地开展围网养殖，主要保证滨湖街道专业渔民的经济来源；通过组织引导、加强管理、应急防备等措施保障湖区行洪安全；同时随着区内旅游服务业发展，通过就业培训、介绍岗位等措施逐步引导这些渔民退出渔业养殖，从事其他生产经营活动。该方案共需退出围网养殖6704亩、围埂养殖4445亩，组织围网养殖3500亩，短期涉及渔民197户，围网调整后只涉及兼业渔民83户。

3.2 方案确定

通过对三种方案的利弊和得失进行综合比较，选择滞涝面积扩展、容积增加、防洪效益、对已有设施影响、圩塘土方费用、退圩安置补偿、社会影响等因素，综合比选结果，认为在大纵湖首次实施退渔还湖的背景下选择方案三可能较为适宜。因此本次工程暂按方案三实施退圩还湖，远期可考虑方案二。

3.3 退塘还湖方式

根据国内的相关研究，结合大纵湖生态湿地功能的恢复需求，可考虑将大纵湖沿岸的圩塘按不同方式来退出。在实际工程中，将结合使用以下两种方式：

3.3.1 退还为大水体。该方法是将圩塘区圩堤清除，堤基平至或接近塘底高程，使圩塘区水面直接与大纵湖主水体连为一体，扩张（或归还原有）湖泊水域面积。

3.3.2 改造为湿地。对于塘底高程较高，规划将退的圩塘，可考虑将其改造为湿地，按照建造构造湿地的要求进行退圩，一方面所退圩区面积将直接增大纵湖水面，另一方面也为大纵湖生态湿地恢复创造良好生境。

4 建议

4.1 开展退渔还湖和养殖模式调整工作

为进一步改善大纵湖湖区水环境质量，在实施退渔还湖工程后，地方政府及有关部门应采取积极有效措施引导渔民向水产品精深加工、休闲渔业和非渔产业转移，调整地区产业结构布局，促进区域可持续发展。

4.2 加强与周边地区的协作，共同保护大纵湖生态环境

为协调大纵湖综合开发利用与环境保护的关系，控制湖滨带开发对大纵湖水环境和生态环境的影响，充分发挥本工程环境效益。

4.3 加强沿湖开发保护

建议大纵湖及周边200-500m范围为沿湖开发保护区，实施生态保护带建设，主要发展生态农业、河岸道路绿化。积极鼓励、引导沿湖当地居民优化农作物布局，全面落实节水灌溉模式，采用科普宣传、技术指导、价格机制、加强管理等综合性措施，全面普及水稻浅水灌、湿润灌等节水灌溉技术，减少化肥和农药流失。推广有机栽培，提高有机食品、绿色食品和无公害农产品的种植面积。环大纵湖1km范围内农业生产要突出生态保护功能，发展用肥量少的作物类型，严格控制化学氮肥和化学农药施用量，大力建设氮磷流失生态拦截系统，实施生产河沟生态化改造。

4.4 开展湖区外来入侵物种的控制

大纵湖现状有外来入侵物种凤眼莲、水花生，这两种物种繁殖速度极快，生长时会消耗大量溶解氧，几乎成了“污染”的代名词。在工程实施前和实施过程中应加强湖区现有凤眼莲、水花生的控制，避免对后续水生植被恢复、种植产生不利影响。

参考文献：

[1]左长清.实施生态修复几个问题的探讨[J].水土保持研究， 2002（12）.

[2]觉居仁.生态修复的要点与思考[J].水土保持研究，2003（2）.

[3]陈玉成.污染环境生物修复工程[M].北京：化学工业出版社，2003.

[4]章营军，孙从军.浅谈污染河道水体治理[J].造船工业建设，2001（4）：34-39.

[5]尹澄清，兰智文，晏维金.白洋淀水陆交错带对陆源营养物质的截留作用初步研究[J].应用生态学报，1995，6（1）：76-80.