黄浦江水源地溯源:考量城市幸福感
21世纪经济报道
胡欣欣
水是城市的生命之源。“可饮用的、安全的水已经不仅是生命的延续,而是一种我们幸福感的东西。”上海交通大学环境科学与工程学院教授张振家说。
5月22日,“蓝思众享气候变化观察团”(以下简称“蓝思观察团”)2013年的首战行动在上海启动,考察内容聚焦到上海——这座中国最大城市的水源地。按照张振家的说法,这其实是一次对城市幸福感的考量。
蓝思观察团由《21世纪经济报道》主办、上海大众汽车全程战略支持组建,由专家、媒体、社会志愿者构成的团队。在过去的观察行程中,观察团主要对遍布中国大陆的主要生态敏感点进行舆论聚焦。此前,观察团曾对漓江、长白山、青海湖、北大仓、鄱阳湖等多地展开过实地的科研式考察。
2013年,蓝思观察团将目光转向了城市。随着中国未来城镇化战略的实施,环境欠账已经成为在城市生活,和那些将伴随城镇化即将到城市中生活的人危机感的源头。
无论是遭受工业布局、农业污染的城市饮用水源,还是逐渐围城的城市垃圾,抑或是成为大城市难题的空气质量,这些由环境带来的压力已经向城市发出警告。
上海处在长江、太湖两大流域的下游,被许多研究者认为是一个水质型缺水城市。虽然由于位于长江口的青草沙已经于2011年6月通水,黄浦江为上海供应饮用水源的比重有所下降,但是维护黄浦江水源地的水质对保持上海供水安全仍具战略意义。而今年以来发生的黄浦江“死猪”事件,再次让黄浦江作为城市水源地为公众所关注。
此次蓝思观察团上海站的考察5月22日开始,24日结束,沿黄浦江向其上游溯源,除了考察黄浦江上游主要水源地的淀山湖水域,还根据黄浦江开放式水源的特点,观察范围向上延伸至浙江嘉兴市的河网水系,观察黄浦江上游来水所面临的挑战。最后回到上海,考察团将与研究者一道梳理城市水系危机的生态解决之道。
水源地浦江溯源
在许多上海人心中,黄浦江扮演的是母亲河的角色,衍生出上海这座城市。
上海人浦东、浦西的地域划分,也是以黄浦江为界。而上海最具代表性的人文景区——外滩即是在黄浦江两岸。如今,这里一边摩天大楼林立,一边仍保存有老上海滩的建筑,在这里可以看到上海的过去、现在和未来。
资料显示,黄浦江流域是太湖流域最主要的下游水系,地跨苏、浙、沪两省一市,流域面积5193平方公里,对上海全境的覆盖率达81.9%。
梳理有关黄浦江的文献,大部分学者认为黄浦江起始于上海市青浦区朱家角镇淀峰的淀山湖,自西向东流,在上海市闵行区来了一个90度大转弯之后改为自南向北流,最后在吴淞口注入长江,全长133.4公里,
而黄浦江也是长江入海之前最后一条支流。自淀峰到吴淞口,黄浦江全长133.4公里。
作为一个开放式的河流,有多条支流汇入黄浦江,黄浦江上游则分为三条主要的支流:西有太浦河直接连接东太湖[斜塘——泖河(接太浦河)——拦路港——淀山湖],西北有拦路港连接阳澄淀泖地区[圆泄径——大蒸塘(接浙江省红旗塘)],西南有圆泄泾和大泖港连接杭嘉湖地区[大泖港,下分为泖港——秀州塘和掘石港——胥浦塘(接浙江省上海塘)]。
这三条支流承接着太湖、江苏淀泖地区和浙江杭嘉湖地区的大部分来水,在米市渡汇合成为黄浦江干流。
而被上海人称为“母亲河”的重要原因,在于黄浦江所发挥的多种功能。除了航运、排洪、灌溉、渔业、旅游、调节气候等功能以外,黄浦江更重要的使命在于其承担上海居民生活用水和工业用水水源的重任。
作为最早书写现代供水史的城市,上海在1883年于黄浦江畔建立了中国第一座自来水厂——杨树浦水厂。1911年,苏州河畔的闸北水厂建成,其水源地选址在苏州河恒丰路桥附近。而1928年,由于苏州河水源地环境污染,闸北老水厂关闭,水源地迁至黄浦江军工路段(位于黄浦江下游)。
进入20世纪80年代,由于水质仍然恶化,1987年,取水口上移至黄浦江上游的临江河段,1998年,取水口进一步上移至黄浦江上游的松浦大桥河段。
根据《上海资源环境发展报告(2013)》显示,取自黄浦江上游的开放式、流动性原水,大多属Ⅲ至Ⅳ类水,仍然存在一定的安全隐患。为了保证自来水的质量,水厂不得不采用重氯消毒杀菌。
“许多人对上海的第二印象恐怕就是水了。”张振家说,“第一印象是上海是个繁华的大都市,第二印象就是上海水里面的气味。”
因此,当时上海开始将水量丰沛、水质良好的长江确定为第二水源。2011年,长江口青草沙水库开始全面供水,约占上海全市原水供应的70%左右。
事实上,上海百年来饮用水源的变迁一直被学者认为是上海水质性缺水的典型案例。上述《报告》中对水质性缺水的定义是指有可资利用的水资源,但这些水资源由于受到各种污染,致使水质恶化不能使用而缺水。
2011年水源地转到青草沙似乎对上海水质性缺水的状况有所缓解,但是不可否认的是,上海饮用水安全的风险仍然存在。2012年初,上海市政协委员在提案中就提出由于长江氮、磷含量依然偏高,建议水务部门加强青草沙水源地保护区的生态建设,采取有效措施,防止水库富营养化,避免产生蓝藻。
除此之外,尽管长江是中国水量最丰富的河流,但长江沿岸的化工布局以及长江口面临的咸潮入侵的风险也让上海处在风险之中。
“因此,尽管目前黄浦江对上海的供水量的占比有所下降,但是其水源地的保护对于未来上海的饮水安全仍具有战略意义。”世界自然基金会(WWF)上海项目办公室项目经理杨爱辉接受本报采访时说。
开放式水源面临的问题
黄浦江的源头主要来自于太湖、淀山湖、元荡湖等湖泊,而不是来自地下水和水源涵养林。从地图上看,从太湖往东就是密密麻麻的河道和大大小小的湖泊,相互联通,形成网状。
由于黄浦江本身也是太湖主要的泄水道,所以黄浦江流域的水质也与太湖水质关系密切。而联通这些湖源与黄浦江的河道纵横、水网密布。小河道由于河道窄、水流速度慢,水体更换周期长,水质明显差于大的河道。
“我们把江南水网称为广义的‘湿地’,”杨爱辉说,“河道相互连通,实际上也为水源地的保护带来了很大的困难。”
“如果不能保证上游来水水质质量,即使有效地控制黄浦江水源地点
源、面源污染,水源水质仍难以保证。”上海当地一位学者在对黄浦江上游来水与黄浦江水源水质的内在关联进行研究后得出上述结论。
5月23日,蓝思观察团抵达嘉兴,对嘉兴河网中一些河道中的水进行取样,并使用简易的测量工具对化学需氧量(COD)、总磷、氨氮、PH等水质的关键指标进行测定。
“COD是有机物相对含量的综合指标之一,一定程度上可以反映水体受到工业污染的程度,而氮磷的含量则可以反映水体富营养化的程度。”观察团成员马季解释说,“COD、氨氮和总磷的检测工具使用了日本共立水质快速检测药包,PH值的检测则应用了德国MN的试纸”。
京杭古运河(嘉兴段)是江南水网的一部分,与黄浦江来水的支流通过河网相通连。观察团在古运河沿岸的穆湖森林公园采集的水样中,COD、总磷、氨氮等三个水质关键指标都低于国家地表水Ⅴ类水标准。
查询中国水污染地图,观察团发现,在古运河旁边分布着许多化工、印染企业。“COD严重超标的水样取自嘉兴京杭古运河旁边的一个暗管附近,”观察团志愿者杨雪蕾说,“可以初步判断这是工业排放污水造成的结果”。
观察团前往的穆湖公园是嘉兴新建的一个河滨公园,一位在古运河旁垂钓的人士告诉观察团,在观察团取样的前一天,古运河刚刚开闸放水。“古运河每月会有比较固定的时间开闸,我们都是选择开闸后一天过来钓鱼,”上述人士说,“放水前的水看上去要更黑一些。”
如果说古运河与黄浦江有着间接关系,那么与大泖港相接的上海塘的水质情况则可以较为直接地反映黄浦江来水的情况。观察团在与上海塘一桥之隔的嘉兴东湖采取的水样中,COD的含量约为90mg/L(对照比色卡读值),而在其上游,则密布着化工、造纸等工厂。
新丰镇的两难选择
除了来自工业的点源污染,农业生产和农村生活造成的面源污染也成为黄浦江上游河网不可回避的现实。
在今年3月由于黄浦江死猪漂浮事件成为社会焦点的嘉兴市新丰镇河道中的取样,显示总磷、氨氮指标劣于地表水五类水标准。“这两项值飙高意味着水中的富营养化程度较高。”观察团志愿者、上海交通大学环境科学与工程学院博士生多佳说。
而在新丰镇的河道中,观察团还发现了大量的红虫。当地居民表示,红虫是近两年才发现的,在不知是何物的情况下,居民对其也保持着警惕的态度。“不知道这东西对人有没有伤害。”一位居民说。
“红虫的出现也是水富营养化的另外一个佐证。”多佳说。对于喜欢钓鱼的人来说,红虫是其非常熟悉的生物。这种红色的浮游生物是鱼类的优良饵料。但红虫的一个重要食物则是动物的粪便。
“2007年之后,养猪的人开始增多,当时很多人把猪粪丢到河道里面。”一位新丰镇当地居民说,“而今年进行了治理,不再允许把猪粪扔到河里。”
事实上,富营养化对黄浦江的威胁在近年已经较为明显。2009年以来,黄浦江上游几乎每年都有绿萍爆发,而其元凶则是水体的富营养化。
上述居民所说的治理,是指黄浦江死猪事件发生后,新丰镇的很多地区已经被政府划为禁养区和限养区,并希望能够引导当地居民种植生姜或养殖蜗牛。如今,考察团员走在竹林村,没看到活猪,但还能闻到猪圈的味道,四处也能看到饲料店。
“一边关乎百姓增收,一边关乎环境提升,站在十字路口的新丰镇,未来该如何继续往前走?”观察团成员周一妍在结束了对新丰镇的走访后提出了这个问题。
改善水源地
事实上,这也是水源地处于流域下游的地区所面临的问题——上游要发展经济、建设城市,往河流中排污,而下游需要清洁、可靠的饮用水来维系城市安全。如何破题,成为了水源地面临的问题。
“上海处于长江流域和黄浦江流域的下游,地域面积又不大,谈及水源地保护,其实离不开跨流域治理。”上海当地一位人大代表在接受本报采访时说,“但让上游不再污染的动力在哪里?”
而多位环保专家在接受记者采访时都表示,解决动力问题的方案在于下游对上游进行生态补偿。但目前跨省流域的生态补偿的试点并不多,仅在新安江、渭河等流域开了头,并且黄浦江上游河网密布,水质监测以及补偿标准判定也有一定难度。
但学者普遍认为,目前在技术上已经可以对补偿标准进行计算,“重要的是跨界的生态合作需要尽快启动”。
除了针对跨省界的污染通过生态补偿机制以缓解,对于另一个给黄浦江带来威胁的面源污染,杨爱辉认为,可以通过生态修复进行水源地的保护。
5月22日,观察团在位于黄浦江上游水源水域核心位置的大莲湖见到了WWF所进行的湿地修复项目。
大莲湖位于青浦西部,涉及金泽和朱家角2个镇的9个自然村落。杨爱辉介绍,在2008年修复治理启动之前,由于渔业和农业污染,大莲湖水质富营养化及其严重。“相较于工业的点源污染,面源污染更难管理和约束。”
WWF在625亩的优先区开展150亩的“退渔还湿”、“退耕还湿”。在这块面积并不算大的核心区,进行湿地修复的试验。
“先通过月牙形的湾堰使流经湿地的湖水滞缓,使湖水流动的周期增长,从而增加水质净化的效果。”杨爱辉介绍说。而用于水质净化的,是一个被成为“神奇肾岛”的小岛。
“这个小岛由湖泊底泥堆砌而成,内中含有丰富的氮、磷物质,我们通过煤渣等材料的吸附作用及‘滤膜’的渗透作用,把逐渐释放出来的营养物质加以利用,当湖水流过小岛,湖水中的污染物质被小岛的吸附材料取出,营养物质责备小岛的植物吸收利用,从而使水质得到净化。”杨爱辉说。
这个修复项目自2008年启动,仅一年的时间,区域内水质就从劣五类改善到了二类水质,并一直得以维持。
湿地作为湖泊、河流富营养化治理最为有效的手段,其投入成本之高也是推广有难度的原因之一。“所以我们先从一个示范项目开始,让政府和企业能够看到效果,最终能用少量的资金撬动更多对湿地项目的投入。”杨爱辉说。
WWF在此项目上引入了来自企业270万的投资,而在示范效应下,使得当地政府投入2.7亿将湿地修复的范围扩大到整个淀山湖,未来还将扩展到东太湖。“扩展过程中,我们还尝试企业认养湿地的方式解决湿地修复的投入问题。”杨爱辉说,“目前已经有3家跨国公司认养了黄浦江水源地核心区域的湿地。”
对于较大的湖泊水源可以采用湿地修复的方式,而目前黄浦江流域水网中也密布着城镇,许多河道已经被水泥硬化,这使得利用湿地修复的方式无法在这样的河道中得以应用。
吴国华提出了一个解决方案——重建水生植物的生态系统。吴国华是南洋模范中学的教师,对硬质岸坡河道的生态系统修复是他多年来研究的兴趣。
“我们研究发现,水草是提高水体自净能力最关键的生态因子。”吴国华说。因此他尝试先使用透光浮床把沉水植物作为先锋物种,利用阳光、微生物和植物的协同作用构成浮床作用,对上海多条汇入黄浦江的河道进行生态修复。
“这与此前的河道治理相比,已经大大的降低了成本。”吴国华说。但由于沉水植物需要定期整理,维护成本还需要政府进行投入。
“事实上,生态修复也不能单单依靠政府。”杨爱辉说,在大莲湖修复工程的实践中他们发现,社区参与是保证修复工程能够顺利进行的重要因素,“当地居民认可符合生态发展的农业和渔业生活、生产方式,并且能从中增加收入是湿地修复工程能够获得成功的一个原因。”
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