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千島湖是國家一級(jí)飲用水水源地，2019年開始為杭州市等地1000萬人供應(yīng)飲用水。千島湖水域面積有100個(gè)西湖那么大，一眼望不到對岸；千島湖亦是5A級(jí)旅游風(fēng)景區(qū)，沒有大門邊界也沒有售票口；周邊生活著40多萬人，每年還有幾百萬游客到訪。千島湖是人與水和諧共處之地，千島湖亦面臨著潛在的挑戰(zhàn)！

千島湖，國家級(jí)一級(jí)飲用水源地。攝影：方立貴

自2018年千島湖水基金成立以來，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)一直扎根在這兒開展水源保護(hù)工作，我們想與每一位關(guān)注水資源保護(hù)的伙伴，分享千島湖水基金背后的保護(hù)理念和行動(dòng)策略。

01

守護(hù)城市飲用水安全，

從農(nóng)業(yè)面源污染治理開始

飲水思源

飲用水的品質(zhì)主要取決于水源。2016年，由大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）與世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）、北京師范大學(xué)等聯(lián)合發(fā)布的《中國城市水藍(lán)圖》報(bào)告表明：包括長三角地區(qū)的主要城市在內(nèi)，報(bào)告研究了30個(gè)城市的135個(gè)地表水水源，其中73%面臨“面源污染”風(fēng)險(xiǎn)。（這里的面源污染指的是因?yàn)?strong>農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行為產(chǎn)生的污染物，比如化肥、除草劑和殺蟲劑進(jìn)入水體后產(chǎn)生的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，以及耕作帶來的泥沙。）

受污染的水源集水區(qū)和生物多樣性優(yōu)先保護(hù)區(qū)域分布。來源：《中國城市水藍(lán)圖》2016

我們希望探索出一條路徑，以應(yīng)對水源地共同面臨的問題，為中國城市水源地的長效治理提供解決方案。為此，我們選擇了對所在區(qū)域有重要性且具代表性的水源地——千島湖，開始了探索旅程。

千島湖：

長三角千萬人的“大水缸”

千島湖原名新安江水庫，位于浙江杭州西南部淳安縣和建德市境內(nèi)，庫區(qū)面積約580k㎡，相當(dāng)于100個(gè)西湖，庫容178億m³，最大蓄水量可以裝滿3000多個(gè)西湖，建設(shè)之初定位為“發(fā)電為主，兼顧防洪、航運(yùn)等”，目前，千島湖成為了長三角地區(qū)最重要的戰(zhàn)略飲用水源地之一。自2019年起，千島湖開始為杭州市等地1000多萬人供水。

新安江（千島湖）流域圖。來源：TNC

重要水源地，

污染威脅在哪里？

在水保護(hù)方面，當(dāng)?shù)厥∈姓畵碛惺愕那罢靶裕?strong>為了保護(hù)一湖秀水，千島湖率先完成了工業(yè)污染的整治、生活污水的截污納管，有效解決了工業(yè)和生活等點(diǎn)源污染。然而更大的挑戰(zhàn)還在后面，相比點(diǎn)源污染，更復(fù)雜而艱巨的是面源污染問題。千島湖周邊活躍著20萬從事農(nóng)業(yè)活動(dòng)的人口，農(nóng)業(yè)面源污染治理便成為了護(hù)水探索的主要方向。

什么是“面源污染”呢？面源污染相對于點(diǎn)源污染，是污染物從非特定的地點(diǎn)，由降水沖刷，隨徑流匯入水體，而造成富營養(yǎng)化的污染。其中來自農(nóng)業(yè)的面源污染是分布最廣泛、對水環(huán)境威脅最大的部分，主要來源有：畜禽養(yǎng)殖、種植業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村生活。未被植物和土壤吸收的肥料及農(nóng)藥，通過水土流失或者雨水進(jìn)入到水體中，最終成為污染水質(zhì)的元兇。農(nóng)業(yè)面源污染具有隨機(jī)性強(qiáng)、污染物的排放點(diǎn)不固定等特點(diǎn)，使得監(jiān)測與管理更加困難，也因此成為當(dāng)今各國環(huán)境污染治理中的棘手難題之一。

02

科學(xué)保護(hù)策略

面對世界范圍內(nèi)都具有普遍性的農(nóng)業(yè)面源污染，千島湖水基金提出以“基于自然的解決方案”（NbS, Nature-based Solutions）為主要探索路徑的保護(hù)策略。NbS是對自然和人工生態(tài)系統(tǒng)開展保護(hù)、修復(fù)和可持續(xù)管理，在應(yīng)對多種社會(huì)挑戰(zhàn)的同時(shí)，提升人類福祉和生物多樣性。

具體做法是：在河流的源頭及入湖口建立保護(hù)示范區(qū)，以兩種路徑（即“源頭削減”和“過程攔截”）來減少面源污染，同時(shí)對保護(hù)示范區(qū)進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測，總結(jié)出能夠平衡生產(chǎn)和污染減量的最佳管理實(shí)踐（BMP, Best Management Practices）。

第一步

流域分析及保護(hù)行動(dòng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

2016年，世界銀行聯(lián)合TNC，對千島湖流域（包括安徽及浙江杭州所轄淳安及建德部分區(qū)域）進(jìn)行深入的調(diào)查研究，結(jié)果顯示：水土流失及養(yǎng)分流失是造成面源污染的直接原因，根本原因則是農(nóng)業(yè)種植過程中的耕作方式，以及農(nóng)藥、化肥的過度使用。流域分析識(shí)別出的主要土地類型是旱地、水稻田、茶園、果園等。

千島湖因?yàn)樾藿ㄈ斯に畮?，形?strong>“八山一水一分田”的樣貌，30萬畝良田因建壩蓄水而長沉湖底，坡地便成為了可供農(nóng)耕的主要選擇。經(jīng)過項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)半年的調(diào)研，千島湖的農(nóng)業(yè)作物以山核桃、茶園和水果（柑橘為代表）為主，均種植在陡峭的山坡上，且坡度往往大于25度。這迫使千島湖均齡60歲以上的務(wù)農(nóng)主力軍，使用化肥和除草劑等更為省時(shí)省力的方式，在陡峭的山坡上開展耕作。

具有典型性的茶葉種植。來源：千島湖水基金

因此，針對山核桃、茶園和水果（柑橘）三種千島湖種植面積最大、總產(chǎn)值較高的典型農(nóng)作物，如何平衡農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和水源保護(hù)之間的關(guān)系，是團(tuán)隊(duì)需要充分考量的問題。在實(shí)地走訪的基礎(chǔ)上，千島湖水基金和科學(xué)顧問團(tuán)隊(duì)查閱了上百篇文獻(xiàn)，咨詢了十?dāng)?shù)所科研院校，制定了“源頭削減+過程攔截”兩種路徑，不是禁止化肥、農(nóng)藥的使用，而是通過生態(tài)措施，提高自然生態(tài)的功能，將污染物攔截在進(jìn)入庫區(qū)之前并在自然過程中分解。

千島湖水基金針對南方主要糧食代表物種水稻田的最佳管理實(shí)踐（BMP）示范基地，位于淳安縣安陽鄉(xiāng)下棲梧村。來源：千島湖水基金

第二步

建立水源保護(hù)示范區(qū)

路徑一：源頭削減——農(nóng)業(yè)用地

源頭削減的意思是減少千島湖流域中因農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)生的污染物進(jìn)入主要水體。為此，千島湖水基金聯(lián)合當(dāng)?shù)卣鴥?nèi)著名高校和科研機(jī)構(gòu)，針對山核桃、茶園和水果（柑橘）當(dāng)?shù)厝N典型農(nóng)作物，建設(shè)保護(hù)示范區(qū)并進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測，以驗(yàn)證BMP的有效性和成本，為后期的規(guī)?；茝V進(jìn)行試點(diǎn)。接下來我們以果樹（柑橘）為例，來介紹這一過程。

我們在傳統(tǒng)種植的柑橘園里，建設(shè)監(jiān)測小區(qū)（小區(qū)的設(shè)置是為了能夠在小區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行水質(zhì)、水量、水土流失等監(jiān)測而免于周圍的影響），并設(shè)置不同的BMP措施，如植物籬、覆蓋作物等。

柑橘示范小區(qū)設(shè)置示意圖。來源：千島湖水基金

下面的例子可以解釋哪些BMP是我們認(rèn)為有可行性的，并正在開展驗(yàn)證：

小區(qū)④采用傳統(tǒng)措施，使用除草劑除草作為對照，這里的監(jiān)測主要是提供研究基線。

在小區(qū)⑤使用覆蓋作物的草種配比，讓地表形成一層“保水毯”和農(nóng)業(yè)污染吸收體系，減少水土流失、吸收過量化肥并避免惡性雜草的產(chǎn)生（圖為覆蓋作物示意）。

在小區(qū)①使用植物籬措施，利用小灌木香根草的致密根系在坡底攔截流失的水土和吸收過量的面源污染（主要是化肥）。

滑動(dòng)查看建成后的柑橘示范區(qū)。來源：千島湖水基金

對于山核桃和茶等作物，我們會(huì)進(jìn)行類似的探索實(shí)驗(yàn)，以尋找成本最低、污染防治效率最好的方法。

路徑二：過程攔截——湖口濕地

為減少入湖污染、改善千島湖水質(zhì)，我們需要在流入千島湖的河流入湖口開展?jié)竦厣鷳B(tài)修復(fù)。濕地生態(tài)系統(tǒng)功能獨(dú)特，不僅具有凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)氣候、固碳儲(chǔ)碳、涵養(yǎng)水源、提供生物棲息場所等生態(tài)功能，還具有蓄洪防旱、補(bǔ)充地下水、提供豐富的動(dòng)植物產(chǎn)品、豐富旅游和野外科學(xué)場所、傳承文化等重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能。

濕地的作用。來源：TNC

在河流進(jìn)入庫區(qū)之前，建立一道生態(tài)濕地屏障，通過土壤、植物的作用，將河流的水質(zhì)凈化提升。我們在千島湖的入湖口濕地，遵循基于自然的解決方案，開展近自然修復(fù)（模擬自然的演化，恢復(fù)消失的濕地）以提升濕地涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)的生態(tài)功能。

濕地凈化水質(zhì)示意圖。來源：TNC

首先通過工程性措施改變濕地水文，減緩進(jìn)入濕地的水體流速并盡可能延長停留時(shí)間。其次，優(yōu)化濕地植物群落，采用鄉(xiāng)土水生植物，包括沉水植物、挺水植物和陸生植物，重構(gòu)近自然植物群落。當(dāng)水流經(jīng)過植物群落時(shí)，水流中荷載的營養(yǎng)物質(zhì)（農(nóng)業(yè)污染中主要的氮磷）便可以被水生植物系統(tǒng)吸收，泥沙等水土流失沉淀在濕地中。讓流經(jīng)濕地，匯集到千島湖庫區(qū)的水變得更加清澈干凈。

同時(shí)，我們將對水質(zhì)、水流、生物多樣性等核心指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，科學(xué)評(píng)估濕地對于水源保護(hù)的效力。

第三步

最佳管理實(shí)踐總結(jié)和提質(zhì)擴(kuò)面

經(jīng)過一個(gè)監(jiān)測周期（半年至1年）的數(shù)據(jù)收集和分析，我們進(jìn)一步驗(yàn)證并總結(jié)出湖口濕地恢復(fù)方法和農(nóng)作物最佳管理措施（BMP），挑選污染防治效力最高和成本最低的方法，形成可落地的操作指導(dǎo)手冊和工具包（用以協(xié)助相關(guān)組織開展水源保護(hù)活動(dòng)），為政府制定保護(hù)政策、保護(hù)項(xiàng)目推廣提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)方法。

以南方糧食主要作物水稻為例。2018-2020年，千島湖水基金在淳安縣安陽鄉(xiāng)上梧溪子流域，建立起水稻生態(tài)種植示范區(qū)，經(jīng)過第三方機(jī)構(gòu)浙江農(nóng)林大學(xué)的監(jiān)測，我們驗(yàn)證了：

水稻田中的生態(tài)島（生態(tài)濕地，用以處理農(nóng)業(yè)尾水）措施通過植物再利用，能有效減少總氮（0.65kg/h㎡）、總磷（1.03kg/h㎡），削減率為23.94%、45.09%；

綠肥替代10%化肥，能有效減少30%-40%的氮磷進(jìn)入水體，實(shí)現(xiàn)稻谷增產(chǎn)11.8%。

注：總氮和總磷是農(nóng)業(yè)污染中重要的兩個(gè)污染指標(biāo)

采用綠肥（紫云英）植物來替代化肥（紫云英是豆科植物，可以增加土壤中農(nóng)作物生長必須的氮元素）。來源：千島湖水基金

無論是源頭削減還是過程攔截，我們通過示范區(qū)探索總結(jié)出的最佳管理實(shí)踐，為探索“市場化生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制”提供數(shù)據(jù)支持，連接下游社會(huì)資源參與上游的保護(hù)項(xiàng)目，為搭建上下游協(xié)作，開展受益者付費(fèi)，探索市場化、多元化的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供重要基礎(chǔ)。

水基金是連接上下游的重要手段之一。來源：TNC

關(guān)于千島湖水基金

2018年，阿里巴巴公益基金會(huì)和民生通惠公益基金會(huì)共同發(fā)起“千島湖水基金”，是目前國內(nèi)規(guī)模最大的水基金。項(xiàng)目委托大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）作為科學(xué)顧問開展生態(tài)保護(hù)工作，萬向信托擔(dān)任受托人進(jìn)行資金及事務(wù)管理，致力于探索城市水源地的可持續(xù)保護(hù)模式。千島湖水基金是阿里巴巴公益基金會(huì)和民生通惠公益基金會(huì)共同發(fā)起的“中國水源地保護(hù)慈善信托”首個(gè)落地項(xiàng)目。