日本在流域環(huán)境治理方面經(jīng)驗豐富，在藍(lán)藻與富營養(yǎng)化研究、流域治理政策立法、國民環(huán)保教育宣傳等多個方面都成效顯著。霞浦湖是日本第二大湖泊，在清華大學(xué)工程博士論壇-流域水環(huán)境綜合治理國際研討會上，徐開欽教授以霞浦湖的綜合治理為例，通過介紹日本在水環(huán)境治理方面的治理思路、成功經(jīng)驗以及彎路教訓(xùn)，為國內(nèi)現(xiàn)階段的水環(huán)境治理工作提供借鑒與參考。
徐開欽先生
日本國立環(huán)境研究所研究員（兼任美國哥倫比亞大學(xué)、中國科學(xué)院高級研究員），主要從事流域水環(huán)境綜合管理領(lǐng)域相關(guān)研究，包括流域水環(huán)境綜合管理、富營養(yǎng)化控制對策、遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)在流域管理的應(yīng)用等。
本次他發(fā)言的題目為《日本流域水環(huán)境綜合治理的思路及對策》。主要內(nèi)容如下：
全球水問題及有毒藻類（藍(lán)綠藻）的生長動態(tài)
藍(lán)藻是全球性關(guān)注的污染問題，從美國、歐洲、澳大利亞、南美到亞洲，包括中國和日本都面臨著類似問題。藻毒素毒性強烈，約為氰化鉀的60倍，80微克即可對老鼠產(chǎn)生致死效應(yīng)。巴西曾發(fā)生嚴(yán)重飲用水安全事故，由于飲用水源中含有藍(lán)藻毒素，導(dǎo)致中毒死亡人數(shù)達(dá)54人。
世界衛(wèi)生組織規(guī)定，飲用水中藻毒素含量需小于1微克每升，而當(dāng)湖泊在藍(lán)藻爆發(fā)期間時，其藻毒素含量遠(yuǎn)超該標(biāo)準(zhǔn)上千倍，無法用于飲用。因此藻毒素是水環(huán)境污染中應(yīng)該引起持續(xù)重視的一個問題。
一日本水環(huán)境管理的歷史變遷及法規(guī)政策動向
日本在戰(zhàn)敗后經(jīng)歷了一段經(jīng)濟(jì)恢復(fù)和高速發(fā)展時期，從1956年到1970年，日本GDP連續(xù)20年增速達(dá)9%，跟國內(nèi)近30年情況非常類似，隨之而來的是爆發(fā)了水環(huán)境、大氣、固廢等全方面的污染。當(dāng)時的日本沒有專門的環(huán)保部門，對相關(guān)問題的研究與治理非常有限。日益嚴(yán)重的環(huán)保問題對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國民生活造成嚴(yán)重沖擊，甚至出現(xiàn)世界知名的幾大公害污染事件，如痛痛病、水俁病等。這種情況下，1970年后日本采取了一系列措施，致力于改善環(huán)境污染問題，如成立環(huán)境國會、頒布《環(huán)境污染防治法》、建立國立公害研究所（后更名為國立環(huán)境研究所）等。以大氣污染為例，日本的PM2.5指數(shù)在污染最嚴(yán)重時超過1300，比現(xiàn)在北京更為嚴(yán)重，但經(jīng)過國立公害研究所20多年的努力，目前已基本解決。
水污染的問題也是同樣，其治理重點及歷史變遷如圖所示：
流域問題往往更集中體現(xiàn)在湖泊和海灣。日本在這方面經(jīng)歷了慘痛的教訓(xùn)，霞浦湖在污染嚴(yán)重時比太湖、滇池有過之而無不及，經(jīng)過幾十年的不懈治理后，才不再爆發(fā)嚴(yán)重藍(lán)藻事件。而中國目前也依舊在走這條道路。
為解決湖泊水質(zhì)問題，日本從1984年開始制訂湖泊治理相關(guān)法規(guī)，法律中特別對氮磷濃度進(jìn)行了規(guī)定。徐教授等通過研究發(fā)現(xiàn)，以藻類增長潛能AGP指標(biāo)來衡量，假設(shè)以僅去除BOD的污水培養(yǎng)一個星期的時間，將能夠產(chǎn)生420mg/L的藻類，而1mg/L藻類事實上相當(dāng)于0.5mg/L的COD。因此，污水廠僅去除有機物、湖泊治理只重視COD削減都是不可行的，只有同時控制氮磷、抑制藻類自身生長，才能更有效地控制湖泊有機物指標(biāo)。
但湖泊治理難度非常大，日本至今也還未解決所有湖泊問題，通過國立環(huán)境研究所對日本11個重點湖泊與水庫的長期跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，雖然河流流域、海域在過去的20年間已有明顯的治理成效，但是湖泊流域環(huán)境達(dá)標(biāo)率仍不足60%。迄今為止，霞浦湖已采取了七個“五年行動”，每五年投資約30億元，但近年其COD濃度在經(jīng)過逐漸下降后現(xiàn)已趨于穩(wěn)定、不再下降，氮磷含量始終未能有明顯改善。
因此自2005年起，日本繼續(xù)對湖泊法進(jìn)行修訂與改進(jìn)，以期繼續(xù)提高整治效果。修訂重點主要包括面源污染控制對策、水產(chǎn)畜牧產(chǎn)業(yè)整治、靈活運用自然凈化功能、重視環(huán)境教育與公眾參與，等等。尤其是公眾環(huán)境意識的教育和宣貫，是水環(huán)境治理的綜合對策中必不可少的環(huán)節(jié)，例如，日本環(huán)保部門量化了日常食物所對應(yīng)的COD污染值，若1杯啤酒匯入湖泊，需要10個浴缸的凈水才能稀釋其至達(dá)標(biāo)狀態(tài)，通過這種方式深入淺出的闡述污染的嚴(yán)重性，從而將民眾的環(huán)保意識深植于日常生活中。徐教授還特別指出，目前國內(nèi)針對湖沼水質(zhì)凈化技術(shù)的研究已經(jīng)占據(jù)國際領(lǐng)先地位。
霞浦湖的治理經(jīng)驗
在霞浦湖的治理過程中，有幾個重點經(jīng)驗值得借鑒。
首先是家畜養(yǎng)殖導(dǎo)致的高負(fù)荷污染不容忽視。霞浦湖沿岸流域生豬養(yǎng)殖規(guī)模約為25萬頭，多集中在北湖，由此導(dǎo)致霞浦湖北湖的COD比西湖高出較多。經(jīng)核算，一頭豬每日產(chǎn)生的COD負(fù)荷是人的10倍，TN負(fù)荷是人的6倍，TP負(fù)荷是人的26.4倍；一頭牛產(chǎn)生的TP負(fù)荷可達(dá)人的108倍。因此，以洱海為例，即使沿岸一百余萬人口全部實現(xiàn)污染零排放，但若周邊約90萬頭家畜的養(yǎng)殖污染不解決，相當(dāng)于約300萬人口當(dāng)量的污染負(fù)荷，對洱海的治理仍將無法達(dá)到預(yù)期效果。
其次，霞浦湖治理中還發(fā)現(xiàn)湖泊流域污染情況與周邊森林比例負(fù)相關(guān)，森林越少污染越嚴(yán)重。這可以解釋為地面被農(nóng)業(yè)或城市占據(jù)，導(dǎo)致更嚴(yán)重的污染入湖。
再次，霞浦湖的治理在公眾教育中有一個非常親民、易于理解的口號，叫做“適宜游泳的霞浦湖”，以此作為治理目標(biāo)，更直觀明晰，更易得到公眾理解與支持。
另外，徐教授也再次強調(diào)營養(yǎng)鹽的控制對湖泊藻類控制非常重要。藻類增長主要依賴于光、氮、磷與水體的低流動性，這些因素里唯一能夠人為控制的就是營養(yǎng)鹽，其他因素存在無法控制或控制代價過大的問題。
徐教授最后總結(jié)指出，流域治理工作并非一朝一夕可以見效，需要持之以恒開展工作。流域管理、政策支持、國民環(huán)境意識的提高等工作與技術(shù)應(yīng)用同樣重要。讓我們共同為改善水環(huán)境而努力！
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