早春的南太湖，清冽的湖水在陽光下泛著粼粼波光，浩渺的湖面被霧氣籠罩，不時有幾只白鷺展翅飛過，正如那首老歌所唱——太湖美，太湖美，美就美在太湖水。作為我國第三大淡水湖，太湖是長三角地區的核心區域，人口數量、經濟發展水平在江蘇省乃至全國發展大局中都占有舉足輕重的地位。但在多年前，一場突如其來的水污染危機，讓這顆“明珠”蒙塵失色。2007年，太湖藍藻大面積暴發，近百萬無錫市民因此用水告急，純凈水被搶購一空，很多人至今仍記憶猶新。太湖治理攻堅戰由此拉開大幕。

10年間，江蘇省動員五市30多縣區上萬人，投入超過1000億元對太湖進行治理，取得了一定成效，藍藻大面積湖泛和沿湖城市飲用水的安全問題未再發生。經過10年努力，太湖水質穩中向好，但治理工作卻進入了一個瓶頸期，氮磷污染物濃度下降趨勢震蕩趨緩，藍藻水華暴發趨勢也有所反彈，整體水質還未達到理想狀態。

就在幾年前，太湖還是污染嚴重的“重災區”，造紙廠、水泥廠等重污染工廠建在湖邊，污水直排入湖;漁民的生活垃圾也直接拋入湖中，湖水又臟又臭……治理好太湖成為了必須要打贏的攻堅戰。生態環境部部長李干杰指出，水環境治理要圍繞水環境質量改善的目標，堅持“減排”“擴容”兩手發力。因此，太湖治理應適時調整流域控源減排和生態修復的策略，通過“科學治太”以實現太湖流域生態環境根本好轉的目標。為了貫徹落實生態環境部工作部署，以科技支撐太湖流域治理工作，國家重大專項水專項設立了“太湖流域水環境改善技術整裝集成與綜合治理方案”課題，在太湖流域水環境質量調查與評估和治理工程實施調查與績效評估基礎上，構建了太湖流域水污染防治三維矩陣整裝集成技術體系;提出了太湖流域治理“控磷為主，協同控氮”“生境改善，生態修復”的減排擴容戰略，為新時期流域水環境綜合整治和精準治理提供了技術方案。

課題研究成果支撐了《太湖流域水環境綜合治理總體方案(2013修編)》《江蘇省“十三五”太湖流域水環境綜合治理行動方案》和《水質較好湖泊生態環境保護規劃(2013~2020)》的編制和實施，形成的三項重大科技建議，對太湖流域“十二五”和“十三五”乃至遠期水環境治理規劃提供重要的技術支持，相關成果應用于原環境保護部水質較好湖泊生態環境保護和污染物總量減排工作中，為我國湖泊流域生態環境保護和污染物減排提供重要技術支撐，也對地方的環境治理規劃與治理實踐提供了有益的技術指導。

10年治太成效顯著 水專項科技支撐助力治污效率再提升

2017年，江蘇省太湖辦在無錫市向全國媒體通報宣布：經過10年的治理，太湖水質總體上已好于1997年以前的水平，并保持了穩中向好的態勢。在這個進展背后，自2008年太湖總體方案實施以來，2007年～2016年10年間流域城鎮人口從2236.4萬增長到了2803.4萬人。如果按照城鎮人口和農村人口每天分別排放300L和100L生活污水，生活污水濃度總氮、總磷40mg/L和4mg/L計算，近10年流域每年生活污水總氮排放量增加2.1萬噸，總磷增加0.21萬噸，增幅達到17.8%。不僅如此，這10年間太湖流域GDP增長率達到164%，其中工業產值增加了107%。假設10年中沒有大幅調整流域產業結構，污染物處理率也沒提升，那么污染物的排放量也將翻倍，即10年間總氮總磷排放量將分別增加1.55萬噸和0.07萬噸，由此將給流域水環境治理帶來巨大壓力。

10年治太工程的實施，促進了產業結構的調整，第三產業比例逐年提高，工業內部行業結構中重污染行業比例下降;城鎮生活污水處理率顯著提高，并完成一級A提標改造。以上工程措施不但消除了流域人口經濟增長帶來的污染物排放增量，而且實現了入湖總量的大幅降低，總氮和總磷入湖負荷分別削減32.2%和29.1%，很大程度上緩解了太湖水環境的壓力。

《總體方案》實施10年來，流域主要污染物排放量大幅減少，進入流域河網的總氮和總磷分別減少了5.69萬噸和0.48萬噸。15條主要入湖河流，2007年有9條為劣Ⅴ類，至2016年已全部消滅劣Ⅴ類，其中有12條符合Ⅲ類標準。太湖湖體的污染物濃度也有顯著下降，總氮和總磷分別降低32.3%和22.9%，到2014年全湖平均水質已經消滅劣Ⅴ類，流域水環境質量明顯改善。不過，近幾年來湖體總磷濃度有反彈的趨勢，而藍藻水華常態化特征也未發生根本轉變。2017年盡管總氮已處于近10年來最低的濃度水平，太湖卻暴發了嚴重的水華，這與近期湖體總磷濃度升高密切相關，總磷仍是太湖富營養化控制的瓶頸。

這個課題對2008年實施《總體方案》的11大類的6000余個項目資金來源與使用、項目運行管理、目標實現情況開展了調查評估，收回實施情況調查表近4000份，現場考察項目2000多個。截至2015年底，江蘇、浙江兩省太湖專項資金補助項目6627個，總投資約2620億元。治太工程績效評估表明總體效果明顯，但污染治理和生態修復工程效率、工程布局以及運行管理等還存在一定問題，需要在進一步治太工程部署中解決。

首先，污水管網建設與城鎮生活污水接管率需進一步提升與優化，污水處理廠雖然執行一級A排放標準，但出水總氮和總磷的入河量占流域入河總量比例超過10%，出水水質標準，尤其流域上游區域仍需進一步提高;其次，流域農村生活污水處理設施覆蓋率不足20%，部分地區建設與管理不到位導致設施的運行率低，“兩低”問題是今后治污工程布局的重點;再次，種植業面源污染治理項目較少，且完成率僅有50%，已修建的氮磷攔截工程治理面積約70.15萬畝，僅占流域種植面積的3.59%，項目缺乏針對性的政策支持和考核機制。第四，生態修復項目已實施209個，只占工程項目總數的3.2%，投資僅占3.3%。工程布局零散，缺乏流域整體構思、未體現上游區域的緊迫性與優先性，缺乏適宜流域不同生態圈層特征的修復技術及長效管護機制。

既要“減排” 也要“擴容”

為何在耗費了大量人力、財力的情況下，太湖的“湖病”始終久治不愈?甚至還從“急性病”變成了“慢性病”了呢?這與太湖特殊的自然環境有著密切的關系。

據了解，太湖屬于典型的平原淺水型湖泊，平均水深不到兩米，且在200多年前就已經達到了中度營養水平，可謂“先天不足”。雖然經過多年治理，到2014年太湖年平均水質摘掉了劣Ⅴ類的帽子，但是藍藻水華暴發依然“常態化”，富營養化治理邊際效應已經出現。

進一步“控氮”難度大。太湖流域高氮背景，大氣沉降總氮背景值已高于2.0 mg/L的限值，進一步削減潛力有限。此外，農田化肥氮含量高且氮的流失率高于磷，湖內浮游植物還具有固氮功能，總氮不可控因素居多。與20世紀90年代初太湖氮磷濃度和水華狀態相比，總氮已基本持平。

“控磷”更有利于藍藻水華的控制。在當前湖體氮磷水平下(1.76 mg /L和0.067 mg/ L，源于2016年太湖17個國控斷面平均值)，氮磷比處于高位(58∶1，原子比)，葉綠素a濃度表現為總磷限制特征，流域調查表明流域水體葉綠素a含量與總磷濃度有顯著響應關系。

流域磷累積程度高于氮，其潛在風險更高。流域內河流、支浜、湖蕩等流域水體總氮濃度是湖體的2.3倍，而總磷濃度(0.32 ± 0.25 mg /L)為湖體的4.8倍(2016年)。

正因如此，在治理太湖時必須實施“控磷為主，協同控氮”“減排”策略，重點區域為上游西北部小流域，重要抓手是污水處理廠截留率，再提標改造，強化一級保護區農村面源治理。

2015年太湖流域總磷入河總量0.59萬噸，入湖總量0.12萬噸，而太湖上游包括宜興、常州和無錫等市在內的西北部重點小流域入湖量占全流域的83.1%，主要通過武進港以南(含武進港)到苕溪以北(含苕溪)的入湖河道進入太湖，常州和宜興兩市超過入湖總量的1/2，是流域控磷的重點區域。溯源分析表明總磷入湖量的主要來源分別為生活源42%(其中城鎮生活源18%、農村生活源24%)和種植業面源22%，合計貢獻率超過60%。生活污染源和種植業面源對太湖水質影響的貢獻率較大，生活污染源是流域控磷的重點，而種植業污染源是控磷的難點。此外，近年來引江濟太水量增加，且長江水質總磷2016年在0.11 mg/L左右，顯著高于太湖湖體同期的0.064 mg/L水平，所帶來的入湖負荷已不容忽視。

《總體方案》修編提出的太湖湖體水質遠期(2020年)總磷目標為0.05mg/L，模型計算表明總磷入湖量在2015年的基礎上需削減約20%～30%。總磷削減潛力分析表明，提高西北部重點區域城鎮污水處理廠排放標準，由一級A提高到地表水(湖、庫)Ⅴ類，可削減入湖總量的7.3%;而將重點區域的城鎮生活污水的接管率由現狀的85%提高到95%，則可削減入湖總量的6.2%;將農村生活污水處理設施覆蓋率提升至60%，可削減入湖總量的5%;提升種植業化肥減施10%水平，同時推廣氮磷攔截工程，可削減入湖總量的5%;提升畜禽養殖集約化率至95%，糞便資源化利用率至100%，取締一級保護區內的畜禽養殖，可削減入湖總量的5.4%。充分利用引江濟太輸水通道的河網、湖蕩濕地，提高氮磷凈化能力，預計可削減入湖總量的2%。上述措施總磷入湖量削減最終可達31%。因此，推進污水處理廠“除磷”深度處理，提升對面源的治理力度，是流域“控磷”的有力措施。

除了要“減排”，課題組還提出，治理太湖必須實施“生境改善，生態修復”的流域“擴容”戰略。通過流域生態環境綜合調查研究，課題組提出了包括“水源涵養林—湖蕩濕地—河流水網—湖濱緩沖帶—太湖湖體”在內的 “一湖四圈”流域生態圈層“生境改善與生態修復”理念。研究提出各生態圈層核心指標的中長期修復目標：水源涵養林林相結構2020年恢復至40%，中長期恢復至60%;湖蕩濕地植被覆蓋率2020年恢復至15%，中長期恢復至30%以上;河岸帶植被覆蓋率2020年恢復至30%，中長期恢復至70%;湖濱帶挺水植被覆蓋率2020年恢復至20%，中長期恢復至50%;太湖湖體沉水植被蓋度2020年恢復至20%，中長期恢復至40%。“一湖四圈”生態改善與生態修復通過長期持續努力，可使流域生態系統逐步達到健康狀態。

通過提升涵養林覆蓋率和林相結構、湖蕩濕地植被覆蓋率、河湖濱帶挺水植被和沉水植被覆蓋率的綜合措施，可在近中期全流域的湖蕩河網中增加水生植物蓋度20%～50%不等，充分發揮湖蕩河網濕地的水質凈化功能，自凈能力“擴容”潛力提升可攔截總磷1100噸和總氮8000噸，同時可提升濕地生態系統健康水平，增加濕地生態系統多樣性和服務價值。

以太湖為樣本 為各地湖泊治理提供參考

據了解，目前課題組研究成果除了為太湖流域水環境治理規劃提供重要技術支撐之外，還被廣泛應用于生態環境部(原環境保護部)水質較好湖泊的生態環境保護和污染物總量減排工作中。

課題組在太湖課題研究中形成了三項重大科技建議，對太湖流域“十二五”、“十三五”乃至遠期水環境治理規劃提供重要的技術支持。這三項成果分別為《關于〈太湖流域水環境綜合治理總體方案〉“十二五”時期修編工作的建議》《太湖流域“十二五”污染控制策略的建議》和《關于太湖流域水環境綜合治理“十三五”重點方向的建議》。這些研究成果報送了生態環境部及地方政府相關部門并被采納。課題組提出的“太湖流域水環境綜合治理新思路”得到了江蘇省委書記的批示，并應用于《江蘇省“十三五”太湖流域水環境綜合治理行動方案》的編制中。上述研究成果為太湖流域“十二五”、“十三五”乃至遠期流域水環境治理提供了重要技術支持。也為流域各地市環境治理提供了有益的技術指導。

不僅如此，課題組研究成果已應用在了生態環境部水質較好湖泊生態環境保護和污染物總量減排工作中。在總結水專項成果的基礎上，課題組編制完成的《全國水質較好湖泊生態環境保護規劃(2013～2020)》獲得國務院批準實施;課題組編制完成的《江河湖泊生態環境保護系列技術指南》由原環境保護部頒布實施，對我國100多個水質較好湖泊生態環境保護工作提供了重要的技術支撐。此外，課題組參與編制的《主要水污染物總量減排核算細則》，為推進國家減排工作實施，確保“十三五”主要水污染物總量減排目標順利完成起到了有力的支撐作用。