武汉的“顽疾”:30年来反复发作,沙湖为何难除“蓝藻病”?
沙湖是位于武汉城市核心区的中小型湖泊,面积为3.1平方公里,位于长江干流和东湖中间,是当地生态修复的重点“照顾对象”。沙湖的面积虽小,但是水质污染堪比东湖,水华频繁爆发,近30年来未见明显起色,给当地部门带来了很大困扰。
我们都知道,东湖的富营养化污染一直是个“老大难”问题,上世纪七十年代便连续多年爆发蓝藻水华,湖水被染绿,水面腥臭难闻,大煞风景。从1985年开始,东湖的水华离奇消失了10多年,但新世纪以来又有抬头之势,2006、2012年、2015年、2021年等年份均爆发过大面积的水华。
东湖蓝藻爆发
沙湖和东湖关系密切,两者通过楚河相连,蓝藻水华可以人工水道传播扩散。令人担忧的是,目前两个湖区都存在富营养化污染,沙湖最严重,东湖(水果湖)紧随其后,只要其中一个湖泊“染病”,另外一个就有可能“感染”,水华爆发的几率相应变大。
治理沙湖,引入江水可行吗?
沙湖和杨春湖、北湖、严西湖、东湖、严东湖等湖泊一样,都是“大东湖水系”的重要组成部分。在历史上,大东湖水网曾与长江水系贯通,湖面水域62.6平方公里,汇水面积更是多达376平方公里。有了长江活水的不断涌入,曾经的大东湖水质相当优良,透明度达2~3米,是鱼类和水鸟的天堂。
但在人为和自然因素的共同作用下,江湖之间逐渐淤塞阻隔,失去了自然联系。湖泊之间缺乏水体交换,自净能力下降,生态问题也越来越突出。直到2009年6月,投资规模高达150亿的《湖北省武汉市大东湖生态水网构建总体方案》正式落地,大东湖6个湖泊终于通过人工水渠、隧道等形式相互贯通,再次与长江相连,实现了河湖一体化。
然而,河湖一体化并没有在根本上解决大东湖的水危机,湖区蓝藻几乎每年都有异常增殖现象。究其原因,主要有以下两个方面:
- 第一,六大湖泊之间的水道过窄,水流动力不足。湖区通过港渠与长江相连,水体交换量少,整体交换率低,无法起到稀释、冲污的效果;
- 第二,周边城区人口有数百万之众,生活废水排放量大,污水未被全部拦截,地表降水引起的面源污染依然存在,导致水质难以稳定改善。
再具体说说沙湖。沙湖与长江之间虽说也有水文联系,但“流向”是单方面的。每年6~7月,大东湖进入梅雨季节,雨情迅猛,河湖水位上涨,急需向长江排涝。此时,东湖–楚河–沙湖一线就成了重要的排水通道(见上图),水体从沙湖经过新生路泵站排到长江,流量可达40m³/s。
沙湖和长江并没有直接相通,湖水通过水泵实现单向转移,其主要目的也不是改善沙湖的水质,而是减轻东湖的防汛压力。因此,引入长江水来净化沙湖的水质目前是走不通的。
蓝藻水和普通水的对比
楚河通水10年,沙湖水质好转了吗?
2011年,大东湖生态水网正式启动,人工开挖的楚河成功连接了东湖与沙湖,这也是半个多世纪以来东、沙两湖重新连接。
楚河生态设计规划图
楚河西起沙湖,向东和东湖的子湖水果湖相连,水域面积5.3公顷,河渠长度为1706米,宽40~70米。楚河的流向是双向型,但一般是从沙湖流向东湖,因此其水质受到了沙湖的直接影响。要知道,外沙湖的水质长期处于劣Ⅴ类状态,几乎成了一个“污染源”,与之相连的楚河也经常处于Ⅳ类水和Ⅴ类水之间。
而在整个东湖中,水果湖的水质也往往最差,近几年常被监测为Ⅴ类水质。由此不难看出,沙湖和东湖相互贯通并没有明显改善沙湖的水质,反而使东湖的水质更差了。如果排污不加强管控,那么微囊藻、束丝藻、曲壳藻等有害藻类很容易出现爆发性增殖,后患无穷。
沙湖的水华在卫星图下都清晰可见
比如在2016年,沙湖的蓝藻水华爆发,水华顺着流水通道一路扩散到了楚河。接到群众反映后,武汉市环保、水务部门随即前往调查,结果在水果湖的茶港水域也发现了水华。而对于突发的蓝藻水华现象,当地采用的方式主要是“打药”。
楚河蓝藻爆发,变成“臭水河”
据周边群众反映,2021年8月份有20多天的时间,大东湖区域内很多湖泊都在治理蓝藻水华,利用无人机低空“打药”,抑制藻类的异常增殖。这种“药物”其实是一种生物抑制剂,对90%以上的有害蓝藻均有抑制效果,溶水性强,可渗透到蓝藻细胞内破坏藻蛋白,抑制细胞代谢,从而起到无害化除藻的效果。
使用生物抑制剂虽然见效快,但是治标不治本,而且成本较高,只能算是一种临时的救急措施。要想从根本上治好沙湖、东湖的“营养病”,还是要从排污上入手。
怎么才能“根治”沙湖水华?
据调查,2017年时沙湖汇水区域的居住人口就超过了26.7万,周边房屋的总建筑量为2250万立方米,环湖地区有72.6%的土地都被开发成了小区和商厦,生态绿地所占面积仅有7%,生态保护压力可想而知。
沙湖的生态状况在武汉市并不是个例。武汉市生态环境局在今年8月底发布的数据显示,2021年上半年武汉市171个受监测的湖泊和水库中,Ⅴ类湖泊有36个,占比21.1%;Ⅳ类湖泊有80个,占比46.8%。也就是说,武汉市水质较差的湖泊、水库共有110多个,占比高达68%!
东湖“水下森林”
城区人口众多,污水排放面源广,排水管网错综复杂,要想全面截污绝非易事。就目前而言,根治沙湖的“营养病”难度相当巨大,污染源难以根除,引入长江活水又不太现实,水质治理可谓是举步维艰。
难道沙湖真的“没救”了吗?事实并非如此!据了解,武汉长江、沙湖水环境提升工程正在实施当中,该项目是我国“长江大保护”战略的重要组成部分,也是武汉市一项巨大的截污工程。
该项目采用的排污管道外径为4.14米,内径为3.5米,地下截污管道总长5780米。项目全面建成后,武昌老城区的污水排放将得以高效控制,截污效率成倍提升,对改善沙湖的水质具有至关重要的意义。
地下截污管道规划图
除了截污之外,湖区的清淤以及生态修复工程也在有条不紊地进行当中。就在2020年年底,楚河河道内的水体被抽干,楚河自挖通以来首次得以封闭清淤。施工人员着手挖除河道底部的淤泥,并沿河栽培了水生植物,改善了河床的底质条件,增强了净化能力。
沙湖的淤泥分布
至于沙湖,淤泥也同样是一个老问题,尤其是在湖区东北部(上图黄色区域),淤泥明显偏厚,局部厚度甚至超过1米。这些被污染的淤泥不断向湖水释放磷元素,导致水体变肥,为蓝藻的爆发提供了温床。近两年沙湖的清淤工作主要通过绞吸船来完成,挖泥效率更高,成效显著。
此外,沙湖还效仿了东湖的“水下森林”工程,开始大面积种植水草。2021年7月9日,武汉晚报刊文称:外沙湖种植的水生植被面积已达到175万㎡,水生植被的覆盖度从之前的1.21%一举提高到了现阶段的60%!“水下森林”工程被认为是沙湖水环境提升的新方案,效果值得期待!
当地居民也反映,沙湖的湖面及湖滨地区被围隔分成了若干片区,形似豆腐状,这些区域其实就是专门种植的水生植被。这些水草能否起到拦污净水的效果,将沙湖打造成水鸟、鱼类的天堂?我们拭目以待!