兴凯湖水质保护治理模式研究

孙盛辉，俞太建，赵晓龙

(1.密山市青年灌区水利水保总站和平分站，黑龙江密山158300;2.密山市富密灌区水利水保总站，黑龙江密山158303)

1 基本概况

1.1 概况

兴凯湖位于黑龙江省东南部的密山市境内，距密山市区31 km，地理坐标为 E131°58＇30″～E133°07＇30″，N45°01＇00″～ N45°34＇30″。由大、小兴凯湖组成，中间隔着一条10 m左右高的沙岗，两湖以湖岗上的第一、二泄洪闸和新开流水道相通。小兴凯湖东西长35km，南北最宽处5km，总面积170 km2，平均水深1.8 m，最深 3.5 m，蓄水量3×108m3。大兴凯湖为中国—俄罗斯界湖，南北长130 km，东西宽80 km，总面积 4 380 km2，我国境内1 240 km2，平均水深3.5 m，最深10 m，总容量153×108m3。

兴凯湖主要有两大水系汇入，即穆棱河水系和兴凯湖水系。穆棱河发源于长白山脉的穆棱县，流经鸡西市、鸡东县和密山市，经东地河进入东北泡子，通过百米闸流入小兴凯湖，径流量14.5亿m3/a;直接流入小兴凯湖的河流有5条，流入大兴凯湖的河流有9条。

1.2 兴凯湖水体水质

根据鸡西市环境监测站对大、小兴凯湖水质的监测，大兴凯湖水质良好，基本未受污染。小兴凯湖水质有轻度污染，在明水期局部水域短期内受水田除草剂等农业污染水质略有下降。

对兴凯湖水体构成污染的主要原因:①汛期穆棱河流域及沿湖地区含有化肥、农药的地表水汇入大、小兴凯湖，对湖水造成一定程度的污染;②沿湖居民和旅游景点产生的污水未经处理，直接排入湖内，使近岸部分水域有机物、悬浮物浓度升高。

但是由于两湖水体巨大，加之周边湿地的净化作用，湖区水质基本保持相对稳定。

2 保护治理模式的总体思路

根据国内湖泊治理保护实践经验和兴凯湖流域来水、社会经济、流域内工农业生产、水资源开发利用、河流特征等具体情况分析，兴凯湖保护治理应以兴凯湖流域水循环和伴生的水化学、水生态与水砂整体模式与调控为基本支撑。

从污染源产生入手，根据自然水循环和社会水循环中污染源的迁移转化机理，结合防止污染物入湖的阻断措施和水体的水利调度调控措施，形成以水循环为基础的兴凯湖保护治理的基本模式。即兴凯湖保护治理以流域来水和人工水利调度控制两个水循环系统为基础，研究污染物的迁移转化机理，系统考虑污染物的控制，入湖污染物的阻断和水利调度控制系统，形成相关保障措施。

3 治理模式的运行

3.1 流域来水循环系统的水质保护治理

3.1.1 流域污染物控制

流域污染物控制主要包括3个方面的内容:

1)排污量预测。主要对点源污染物和面源污染物进行预测，点源污染物预测要重点考虑穆棱河沿岸的工业、城镇生活污水排放和区域产业结构情况;面源污染物预测重点考虑穆棱河水系和兴凯湖水系农业生产的化肥和农药施用量、区域土地利用、土壤类型、人口分布和畜禽养殖的特点等。

2)确定水环境保护目标和环境容量。根据兴凯湖供水、湿地、生态等功能需求，确定环境保护目标;通过构建兴凯湖水体的水动力与水质模型，计算兴凯湖在水环境保护目标下的环境容量。

3)兴凯湖来水区域内的污染物防治。根据兴凯湖来水两个水系不同的水污染物特点，采取不同的防治措施。穆棱河水系的点污染，可以采取加大污水处理力度，限量排放、达标排放来降低对穆棱河的污染;穆棱河和兴凯湖水系以农业生产的化肥、农药为主的面污染物，可以采取控制农药、化肥施用量，科学配置水土保持措施，栏蓄地表径流，提高土壤和植物的净化能力，减少残留的化肥、农药对水体的有机物污染;东北泡子、小兴凯湖等水体内的污染物可以采取水生生物和植物分解吸收的方法，净化水质。

3.1.2 入湖污染物的阻断

兴凯湖的水污染主要来自入湖河流挟带的污染物和周边的农业生产。

1)河流污染物的阻断。穆棱河是兴凯湖最大的河流污染源，枯水期局部河段水质为Ⅴ类。东北泡子是穆棱河进入小兴凯湖前的承泄区(滞留区)，应充分利用东北泡子前置库(稳定塘)形式的水域，增加水量的滞留时间，优化水生植物，发展水产养殖，沉淀、分解、吸收污染物质，净化穆棱河入湖前的水质。其它直接排入大、小兴凯湖的河流，可以在河流末端建设人工湿地，将河水放入人工湿地，利用人工湿地形成的稳定塘原理和技术，通过在塘中种植(或自然生长)水生植物和进行水产、水禽养殖，形成人工生态系统，在太阳能(日光辐射提供能量)作为初始能量的推动下，通过稳定塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化，净化后排入兴凯湖。目前已完成兴凯湖总排干人工湿地建设，通过2 a多的运行，净化水质效果非常明显。

2)面流污染物的阻断。结合兴凯湖自然保护区已划定的核心区、缓冲区、实验区划定兴凯湖的水质保护控制范围，确定兴凯湖的水域保护线、湿地(绿化)控制线和外围控制线。

水域保护线以内的水域和滩地不得随意侵占，不得减少水面面积;湿地控制线至湖岗1～2 km，全部退耕还湿或造林，建成水质净化带和防护带，净化坡面汇流形式通过小型沟渠直接进入大、小兴凯湖的排水污染物，并将湿地、绿化、美化、景观建设有机结合，达到改善兴凯湖水环境，减少水土流失，降低污染物入湖的目的;外围控制线至湿地控制线之间区域为减少人为活动对兴凯湖水体的污染，保护兴凯湖生态环境设置的缓冲带。

2012年，我省启动的兴凯湖水质保护项目在距湖岗500 m以内已退耕还湿112 hm2，兴凯湖近岸水域水质有明显的改善。

3.2 人工水利调度控制的治理保护

人工水利调度控制对湖泊的水污染治理和湖泊保护有着重要的意义，也是湖泊保护的重要技术手段。兴凯湖人工水利调度控制主要以调控、调度与大、小兴凯湖相关联的水体运动。东北泡子、小兴凯湖和大兴凯湖是3个相对独立的串联水体。穆棱河水先进入东北泡子，由百米闸泄入小兴凯湖，经大、小兴凯湖湖岗上的第一、第二泄洪闸和新开流泄入大兴凯湖。

三个水体相互影响较大，科学调度控制3个水体的循环对兴凯湖水污染防治保护有重要作用:

1)保持东北泡子蓄水量。东北泡子面积156.54 km2，最大容量1.6×108m3，属沼泽性湿地，适宜沼泽型植被、水生性植被生长和水生动物生长。保持东北泡子蓄水量，充分利用东北泡子生物净化功能和水体自净功能净化水体，将净化后靠近小兴凯湖的水质合格的水量放入小兴凯湖。汛期超东北泡子容量的低污染水量可通过东北泡子东侧的泄洪设施分洪。

2)控制小兴凯湖的水体运动和换水周期。根据小兴凯湖水体的纳污能力和水资源开发利用量，调控进入水量和泄出水量水质标准，既要满足农业生产水量需求，又要使水体在小兴凯湖中得到净化，再将净化后符合向大兴凯湖排放水质标准的水量排入大兴凯湖。

4 结论

兴凯湖水质保护治理应从流域来水循环系统和人工水利调度控制系统两个方面进行，以控制岸上污染源，实施河流水质净化为基础，全面实行污水处理厂、截污工程、雨污分离、人工湿地等工程措施建设，湖滨防护带、水生生物和低栖动物的养殖等生物措施建设，法律法规、管理制度等非工程措施建设，将对保护治理兴凯湖水质，改善兴凯湖地区的水环境和生态环境取得良好的效果。

［1］王浩，严登华，肖伟华.我国淡水湖泊保护治理模式探讨［D］.上海:中国科学院上海冶金研究所，2000.

［2］黑龙江省林业设计研究院.黑龙江省兴凯湖国家级自然保护区总体规划［R］.哈尔滨:黑龙江省林业设计研究院，2008.

［3］刘玉勇，周绪申，侯炳江.镜泊湖浮游植物多样性现状分析［J］. 黑龙江大学工程学报，2012，02(03):20-24.