富营养化、植被退化双重挑战,湖泊减污降碳协同治理该如何破局?

2025-12-24 09:38 来源: 中国环境 |作者: 洪蕾 倪妍妍 肖启涛

协同推进降碳、减污、扩绿、增长是我国推动绿色转型和实现高质量发展的重要战略路径。2025年5月,《美丽河湖保护与建设行动方案(2025—2027年)》正式实施,推动水生态环境从单一水质改善向“水资源、水环境、水生态”全面统筹跃升。湖泊生态系统碳沉积通量显著,固碳能力突出,是潜在的重要碳汇。强化湖泊减污降碳有助于推进我国污染治理与生态固碳协同增效,持续提升湖泊生态系统的气候韧性和碳汇功能,为保护与建设美丽河湖、落实国家“双碳”战略目标提供坚实支撑。

湖泊减污降碳协同治理面临的挑战

氮磷污染物虽然被削减,但湖泊富营养化、藻华现象未根本缓解。受气候变化等因素持续影响,全球湖泊藻华暴发频率的年增长率在2015年之后显著加速。我国部分大型湖泊在暖湿化气候条件下最大藻华面积、总磷污染等仍处于高位。2024年监测显示,全国210个重要湖泊(水库)中,Ⅰ类—Ⅲ类水质湖泊(水库)比率比2023年提升2.5%,总氮、总磷、氨氮和高锰酸盐指数等指标稳步下降,但富营养状态湖泊(水库)比率比2023年上升2.7%。巢湖总磷平均浓度同比下降3.0%,但仍为主要超标指标;滇池Ⅱ类水质断面比率同比下降8.4%,化学需氧量、总磷等指标超标,滇池全湖、滇池草海和滇池外海均为中度富营养状态;太湖最大藻华发生面积比率为22%,较2023年有所扩大。虽然全国大力开展污染防治,实施营养盐管控措施,但氮磷削减未能完全扭转我国湖泊富营养化以及有害藻华风险的上升趋势。

水生植被退化明显,湖泊生态系统碳汇能力面临衰减风险。目前,全球83%的湖泊处于持续脱氧状态,且脱氧速率高于海洋和河流水体,多数湖泊面临普遍的退化压力。我国是全球沉水植被面积减少的主要地区,全国浅水湖泊呈现出以沉水植被退化为主、浮叶及挺水植被局部缓慢扩张的趋势。东部地区浅水湖泊中,沉水植被呈现“少—多—少”的单峰演化模式。至2024年,长江中下游湖泊水生植被覆盖面积年均萎缩1.4平方公里,其中阻隔型湖泊水生植被退化速度为通江型湖泊的3倍。由于沉水植被具有净化水质、为水生生物提供栖息地等重要功能,而浮叶、挺水植被冠层遮阴效应显著,易引发栖息地结构单一化、水体缺氧与厌氧环境加剧等风险,因此沉水植被的衰退叠加湖泊快速脱氧,将严重削弱湖泊固碳能力,导致湖泊生物多样性和物种丰富度锐减。

目前存在的短板

气候变化驱动湖泊快速变暖,现有污染控制措施强度难以抵消增温风险。一是全球变暖与极端气候事件直接削弱氮磷营养盐控制的有害藻华抑制效果,湖泊热浪的发生率显著增加,促进藻类增殖并加剧湖泊快速脱氧,导致沉水植被退化迅速,驱动湖泊从“碳汇”到“碳源”的循环逆转。二是现有污染控制措施难以覆盖所有入湖污染源,湖泊污染治理仍面临大气沉降、含化肥农药残留的地下水等面源污染输入挑战,且此类污染缺乏有效阻断手段,治理难度大。三是传统的机械工程清淤、化学除藻等技术手段存在碳足迹偏高、资源循环利用率低等问题,而湿地营建、植被恢复等基于自然解决方案(NbS)的生态修复技术应用不足,治理措施难以长效应对污染控制与气候增温的协同挑战。

协同治理机制不完善,湖泊减污降碳协同治理体系有待建立。一是湖泊生态治理尚未将污染物与二氧化碳、甲烷等温室气体协同减排,湖泊碳汇能力巩固提升以及资源循环利用等纳入统一框架。缺乏针对湖泊尺度减污降碳协同增效的中长期战略规划与专项行动方案。二是现行湖泊水质标准体系主要侧重于污染控制目标,对水生生物、水环境质量以及水生态系统健康的系统性评价存在不足。在碳汇功能方面,缺乏碳通量、碳埋藏速率等核心指标,难以全面、科学评估湖泊生态系统的整体状况。三是部分湖泊水生态保护空间划定未充分考虑湖泊生态功能、生物多样性保护等需求,治理规划多侧重局部问题,忽视上下游、左右岸的协同治理,割裂湖泊生态环境保护的系统性和全局性,湖泊生态系统脆弱性未得到充分重视。

水生态监测与评估能力不足,重点湖泊固碳增汇潜力未充分发挥。一是湖泊碳循环监测体系尚不健全,湖滨带、浅水湿地、水生植被区等生态敏感和物质交换活跃区的监测覆盖范围仍显不足。先进技术的业务化应用程度仍较低,监测数据的实时性与准确性尚难以支撑水生态精细化管控与科学决策需求。二是湖泊生态系统碳分布与储存关键机理研究薄弱,水体、生物及沉积物界面碳迁移转化与驱动机制不明,影响湖泊有机碳的动态量化与精准评估,制约了湖泊减污降碳协同治理目标的设定与落实。三是湖泊碳汇开发利用缺乏规模化、可复制的技术模式与示范工程,市场化交易机制与多元化补偿机制尚不健全。受长期围垦、污染和富营养化影响,我国部分重点湖泊碳汇资源开发滞后,碳汇潜力尚未充分挖掘。

采取积极举措,加快推进湖泊减污降碳协同治理

为加快推进我国湖泊减污降碳协同治理,提升流域生态环境系统保护水平,以高水平生态环境保护支撑高质量发展,笔者提出以下对策建议。

筑牢湖泊生态系统气候韧性根基,积极参与应对全球气候变化挑战。一是推进以沉水植被恢复为核心的生态修复,实施湿地生态岛等措施,增强应对洪涝灾害等极端气候变化的韧性。持续开展湖体热浪实时监控,引入温度阈值预警机制,设定不同气候带差异化控藻标准,阻断湖泊内、外污染源的“气候放大效应”。二是持续推进水环境治理的协同控制,加强农业面源等污染综合整治,积极推广生物农药与精准施肥等生态农业技术,有序构建农田—湿地缓冲带,有效削减入湖污染负荷。同步加强地下水、大气沉降等污染管控,全面提升多污染源协同防控能力。三是系统推进湿地修复、植被缓冲带等基于NbS在湖泊治理中的规模化应用,严格限制化学除藻剂等高碳足迹技术,强调湖泊治理与生态修复中的降碳目标协同。稳步扩大“水下森林”等低碳技术试点示范,积极推广蓝藻资源化利用等技术与模式,促进污染物资源化与闭环处理。

深化协同治理机制,推进湖泊减污降碳协同治理体系建立。一是平衡湖泊沉积物固碳的正面效应与二氧化碳、甲烷等温室气体排放的负面风险,实施湖泊减污降碳协同增效中长期规划试点方案编制。建立湖泊减污降碳分阶推进机制,明确污染治理、碳汇提升与资源循环利用等短期部署与中长期战略目标。二是进一步增强湖泊综合评估能力,推动水生生物、水环境质量、水生态系统健康状态纳入湖泊标准体系。推进碳通量、沉积物碳埋藏速率等核心指标纳入评价框架,系统性提升碳汇潜力评估的规范性和可比性,促进水质标准、生态保护以及应对气候变化目标之间的深度融合。三是遵循山水林田湖草沙是生命共同体理念,强化生产、生活、生态“三生空间”的统筹协调,科学划定湖泊及其周边的生态空间。加强湖泊生态空间的分区保护与管理,强化湖泊上下游、左右岸的协同治理,促进湖泊治理模式从短期人工干预修复向生态系统长效自我维持转变。

强化水生态监测评估能力,充分发挥湖泊固碳增汇潜力。一是推动湖泊碳汇与温室气体排放监测评估体系的建立。加强对湖滨带、浅水湿地、水生植被等关键生态区域的系统性监测覆盖,积极推进湖泊碳循环监测、多源数据融合与自适应算法等先进技术的研发与示范应用,完善数据整合与共享机制。二是推动多学科交叉融合研究,鼓励生态学、湖沼学、气候学、环境科学等多学科联合攻关,关注气候变化和人类活动对湖泊碳库及碳通量的长期影响,加快建立湖泊碳汇能力评估标准与技术规范,夯实湖泊碳汇功能评估的科学基础。三是针对不同类型湖泊的共性与个性问题,设立优先示范区,推动治理措施落地,鼓励太湖、洞庭湖、鄱阳湖等重点湖泊开展碳汇潜力开发。加快建立健全湖泊碳汇市场机制与多元化补偿政策体系,拓展生态产品价值实现路径。

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