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中图分类号 TV697 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)14-103-02
大石埠水库位于江苏省东海县西部丘陵地区的高流河支流桃林河上游,距东海县城30km,水库设计以防洪和灌溉为主,结合水产养殖等进行综合利用。另外,通过龙良河为东海县的贺庄水库、昌黎水库、西双湖水库等中、小水库提供水源,对解决东海县西部水源问题有着重要意义。根据最近几年的水质监测评价结果,大石埠水库水质不稳定,局部时段出现了总磷、总氮较严重超标现象,水质达到了中营养――轻度富营养化程度,存在着一定的安全隐患。
保护水生态系统是水利事业的新课题,也是环境水利的重要体现。在当前“实行最严格水资源管理”制度的形势下,为扼守“三条红线”,特别是第三条红线提出的“加强水生态系统的保护与修复”的目标任务,保证人民群众的用水安全,改善水库库区的生态环境,保持良好的水质,对大石埠水库进行水生态修复显得极其迫切和重要。本文结合最近几年对大石埠水库的实地勘查,对大石埠水库的水生态修复措施进行初步的探讨。
1 应遵循的原则
在编制水生态修复方案工作中,应遵循如下原则:
1.1 改善水库水质的原则 水库库区生态修复措施及工程措施实施以后,能够有效减少入库污染物总量,使水质得到逐步改善。
1.2 建立生物隔离带和湿地相结合的原则 利用防护隔离带的拦截作用,防止农田的地表径流所携带的污染物进入水库水体,防护隔离带的植物的根系能固土护岸,减少水土流失。通过库区及河口湿地建设,增加生物的多样性,充分发挥湿地的自然净化功能。通过土壤和植物的吸附、截流及交替氧化还原和微生物降解等措施,使水质逐步净化。
1.3 结合实际的原则 在生态修复方案中,对湿地、林地和水库库区水生植物的选择,既要考虑对当地气候及地理、地型条件的适应能力,也要考虑其吸收净化污染物的能力,还要考虑维持整体的生态平衡和注重景观美化效果。
1.4 充分发挥经济效益的原则 在隔离带和湿地建设中,要充分利用本地的原有物种和经过改良后的引进物种,布局有较好经济价值的植物,为库区的老百姓创造经济效益。坚持以项目维护和经费投入最小化的运作方式,努力做到经济效益的最大化。
1.5 分步实施推进的原则 水库的水生态修复工程量较大,生态修复项目的实施,可采取近期与远期相结合的方法,科学规划和制定实施方案,分期、分批实施项目。
2 大石埠水库水环境现状及原因分析
2.1 大石埠水库水质状况 通过收集整理大石埠水库近4a的水质监测资料,并按照《地表水环境质量标准》进行类别分析,按照《地表水资源质量评价技术规程》进行营养状态评价,结果表明:在近4a的50次水质监测中,Ⅱ类水15次,占评价总测次的30%,Ⅲ类水25次,占评价总测次的50%,Ⅳ类水10次,占评价总测次的20%;水库水体一直处于中营养至轻度富营养状态。自2009年起,大石埠水库曾连续出现中度富营养状态,富营养状态频次增加较为明显,水库水质富营养化程度日趋严重。
2.2 存在问题的原因分析 (1)大石埠水库的总体水环境质量尚好,但是水体的富营养程度相对较高,已经达到了中度富营养化水平。(2)通过近几年的实地调查,大石埠水库存在网栏养殖问题,特别是在入库径流河口地段的网栏养殖。由于养殖饵料的投放,造成水库水体的内污染源较重,而这些内污染源对水生态环境的影响,无法通过具体的工程措施进行有效的修复。(3)水库上游及周边是桃林镇政府所在地及附近村庄。由于人们的日常生产及生活,使入库支流产生各类污染物,特别是在汛期,这些污染物流入水库库区,对水库的水质安全造成了一定的影响。(4)库区上游地带的大量土地被开发成为农田,并种植农作物和经济作物,由于目前农药和化肥的广泛应用,农田的面源污染给水库的水质带来隐患。(5)大石埠水库是山地形水库,水库的岸线较长,水库的形状为狭长型,由于水库的防护带有缺失现象,特别是水库靠马陵山地段缺失较多,造成水土流失现象较为严重,以致形成的径流直接入库,从而影响了水库的水体水质。(6)大石埠水库在水流力学作用下,造成了一定程度的库岸淘刷现象,有的易造成塌岸,因而影响了水库库区周围的生态环境和防洪安全。(7)由于水库上游是马陵山的丘陵地带,大量的灌木和原有的林地被附近的村民开发种植,原有的生态体系被破坏的现象较为严重。虽然近年来政府有关部门提出了调整产业结构,但是短时间内很难恢复原有的生态系统,从而也对大石埠的生态稳定带来影响。
3 大石埠水库水生态修复措施
3.1 总体思路和具体目标 根据大石埠水库的实际情况,从发挥区域生态功能出发,充分利用水陆植物的生态作用,以植物修复、重建和优化调整为重要手段,实行水库的上游地带、淹没地带、消落区域和水下区域的有效结合,进行库区生态修复建设。通过截留和净化污染物,保护生物物种的多样性,涵养水源,防止水土流失,建设生物景观等措施,推动库区社会经济的发展,增加库区农民的经济收入,同时也兼顾库区的生态效益。
具体的目标是:减少水库周围不必要的人为干扰因素,降低入库的污染物数量。依靠生态系统的自然调节能力,辅助以人工措施和工程措施,使遭到破坏的水库生态系统逐步得到恢复,并向良性循环方向发展,逐步将其建设成为优质的水源地。
3.2 大石埠水库水生态修复的具体措施
3.2.1 防护带修复 建设3条防护带,种植乔木、灌木和果树。即在水库西10km左右,靠马陵山山体顶部,种植耐干旱和贫瘠的马尾松等,种植长度3km;在山体的坡耕地种植苹果、板栗等果树。
3.2.2 建设隔离带 利用土地整理开发和小流域综合治理等工程,在水库周围建设隔离带。通过工程措施的配套和乡村河塘的综合整治,以及村容村貌和村庄环境建设,特别是周边村庄生态环境的优化,为水库的生态修复起到了较大的促进作用。
3.2.3 建造生态浮床 采用木棍和钢丝固定一块水面,其中种植芦苇和荻草等。每个浮床大约为10m×3m。建浮床地点,一是在大石埠水库西岸的小桃林村附近,建造放置10个浮床;二是在水库西岸靠彭才村附近水面建造投放10个浮床;三是在水库东岸靠关汪村附近建造投放10个生态浮床;四是在水库东岸军民翻水站附近建造投放10个生态浮床。
3.2.4 恢复与扩建湿地 恢复原黑龙潭水库到大石埠水库的湿地,协调处理历史留下的圈圩,进一步扩大湿地面积,拟扩建湿地30hm2。
3.2.5 生态护坡 利用生态混凝土和生态砖种植芦苇和香蒲等。具体的生态护坡地段为,库区上游靠小桃林村两岸约6km,库区西岸靠彭才村约2km,库区东岸靠关汪村及军民翻水站约2km,水库管理所至西石埠村地段和道埝翻水站约2.5km。
3.2.6 河道整治 对大石埠水库的入库河道桃林河进行河道整治工作。具体措施为打捞水花生和水葫芦,对河道进行浅表清淤。整治河道的长度约3km。
关键词:生态修复 水环境
课题:秦皇岛市社科联项目
201206167 秦皇岛生态城市指标体系构建、评价与生态城市建设对策研究 201206166 秦皇岛生态城市建设现状与对策研究
秦皇岛市科技局项目
2012025A128秦皇岛市北戴河及相邻地区近岸海域环境综合整治保障机制研究
一、生态恢复技术在环境科学中的应用现状
生态修复技术应用在环境科学中的应用主要是用于各种受损生态系统如河流、湖泊、水库、海洋等水生生态系统、草原、森林、矿区等陆地生态系统的恢复重建过程中。[6-8]
目前广泛应用的污染水体整治工作如驳岸景观、河床硬化、综合调水及引流冲污等方法都难以解决水体生态系统重建与水体功能的再现问题。 因此,从 20 世纪 70 年代后开始采取水污染治理与生态修复相结合的方法,强调水环境生态系统的修复逐渐成为受污水体治理的主导思路。
二、生态恢复主要技术与方法
(一)生态修复技术概念
生态修复的概念
所谓环境生态修复,是指使受损生态系统的结构和功能恢复到被破坏前的自然状况,强调在不断减少污染源的前提下,采用生态方法改善环境质量,提升环境自净能力,还原生态系统的结构,恢复生态系统在区域的结构功能[19]。
(二)生态修复技术与方法
1、污染水体生态恢复的工程技术
(1)植物修复技术
植物修复技术是以植物(如水草、水生花卉等)忍耐和超量积累某种或某些化学物质的理论为基础,利用植物及其共生生物体系清除水体中的污染物的环境污染治理技术。
①植物萃取技术
利用金属积累植物或超积累植物将水体中的金属萃取出来,富集并运输到植物可收割部分。
②根际过滤技术
利用超积累植物或耐重金属植物从污水中吸收、沉淀和富集有毒金属。
③植物固化技术
利用耐重金属植物或超积累植物降低重金属的活性,从而减少因重金属扩散而进一步污染环境的可能性。
(2)动物与微生物修复技术
水生动物群落的恢复是水体生态系统恢复的重要内容,同时亦是维持重建水生植物群落结构和功能稳定的重要机制。
①采用CBS水体修复技术
CBS是Central Biological System(集中式生物系统)的简称,由美国CBS公司的科学家开发研制,并得到广泛成功应用,是一种高科技的生物修复水体的方法,是利用微生物生命过程中的代谢机理,将废水中的有机物分解为简单的无机物,从而去除有机污染物的过程。
②采用EM技术进行水体修复
EM为高效复合微生物菌群的简称,是一种由酵母菌、放线菌、乳酸菌、光合菌等多种有益微生物经特殊方法培育而成的高效复合微生物菌群。EM技术时日本琉球大学教授比嘉照夫先生于20世纪80年代初开发成功的一项微生物技术。EM菌群是由5科10属80多种对人类有益的微生物复合培养而成的多功能微生物菌群。其物理性状为棕褐色液体,包含有光合细菌、醋酸杆酶、放线菌、乳酸菌和酵母菌5大类微生物。EM菌群在其生长过程中能迅速分解污水中的有机物,同时依靠相互间共生增殖及协同作用,代谢出抗氧化物质,生成稳定而复杂的生态系统,抑制有害微生物的生长繁殖,激活水中具有净化水功能的原生动物、微生物及水生植物,通过这些生物的综合效应从而达到净化与修复水体的目的。
2、富营养化湖泊的生态修复技术[14-19]
(1)恢复水生植被
控制营养物的生物措施包括扩大天然营养物汇点对营养物的滞留,削减营养物向营养生成带的再循环和内负荷,外源负荷的削减必须与湖泊内过程相吻合,即将营养物保持为初级生产者所不能利用的化学形态或滞留于湖内不能利用的位点。控制外源营养负荷,除利用和恢复水陆交错带的湿地和湖泊沿岸带的大型植物和微生物的作用,发展费用较低的半天然的人工湿地也是一种可行途径。对于水质明显恶化的水体沉水植被不易恢复,即使恢复也难以维持。因此我们必须通过根际系统的净化,控制面源污染,或是通过生物量的收获消除内负荷,美化环境。重建以沉水植物为主的水生植被对以武汉东湖为代表的长江中下游富营养化浅水湖泊的恢复至关重要。因此必须将工程措施与生态措施结合起来。在重建水生植被的早期,也必须根据湖泊水生植被自身的演替规律和水生植物的生理生态特征选择耐污性强的r-选择型植物作为先锋种类,然后逐步对水生植被的结构加以优化。
(2)优化水产养殖结构,恢复生态系统平衡
一般说来,湖泊退化的表征有藻类过度增长、水生植被衰退、污染输入超过水体自净能力及净化能力下降、水质恶化、食物链丧失等。对于这些问题,必须采取相应的人为措施促进湖泊的恢复,防止水体的进一步污染,降低富营养化水平。大型枝角类及植食性鱼类虽然可以降低藻类现存量,提高水体透明度,但在长期尺度上不能根本解决问题,必须进行湖泊生态系统的整体优化,提高和恢复生物多样性,进而提高系统的稳定性。在湖泊富营养化的过程中,水生植物群落本身也发生演替变化,以适应不同的营养水平和水环境条件。
在水体富营养水平高,透明度低,加上水华大量发生,草食性鱼类摄食等因素的作用下,沉水植物损失,湖泊进入浮游植物占优势的状态,我国称之为藻型湖泊,表现为湖水浑浊、生物多样性降低,湖泊的利用价值、美学价值和野生生物保护价值也随之下降。但并非每一个湖泊都符合这一模式顺序发展。由上述演替过程分析,对于长江流域富营养化浅水湖泊的生态恢复必须以沉水植物为主的水生植物重建为重点,将工程措施和生态调控措施结合起来。对外源与内源污染负荷的削减是有效的生态调控措施的前提。在重建水生植被的早期必须根据湖泊水生植被自身的演替规律和水生植物的生理生态特征,选择耐污性强的,选择型植物作为先锋种类,然后逐步对水生植被的结构加以优化。
3、海洋生态修复---海藻的应用
海藻是海洋生态环境的生态修复者,大力发展海藻养殖,可以减少海洋富营养化,修复已遭到破坏的海洋生态系统,保护海洋生物资源。
海藻通过从海洋环境中不断吸收氮和磷,当生长到一定大小,可以被人们很容易地从海区收获到陆地,这种收获本身就是把大量吸收和储存在海藻中的氮和磷从海洋中除去。这种除氮和磷的方式必须存在两大前提:其一是该种海藻具有较高经济价值,而且经济价值越高越容易被栽培和收获。其二该种海藻可大规模栽培生产且收割方便。海洋微藻也能从海洋中吸收氮和磷,但由于其个体小难以收获,因此难以充当现代海洋生态修复者,只能作为生态平衡成分之一。
参考文献
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[4] 叶建锋,操家顺.生态修复技术在保护水库水源地中的应用[J].环境科学与技术,2004 ,27(2):61~63.
由于现展进程的领先,很多的发达国家早在20世纪70、80年代便已经开始了相应的水生态环境保护工作,采取了诸如蓄水管理、节水等措施。而到了20世纪90年代,这些发达国家又进一步提升了用水管理的生态性,这就对水生态环境起到了非常大的保护作用。而在当前,全球的一些国家都已经进入了实际的生态用水管理层面。而我国从建国到20世纪80年代,在水生态、水资源的管理方面都处于单向、简单的初级阶段,将开发水资源发展农业、根治海河等工作作为了重点,这主要是由于当时我国对于经济发展的迫切需求。而从20世纪80年代到90年代末,我国的社会经济迎来了高速发展的阶段,社会生产、人民生活使得对水资源的用量需求不断提高。此时,我国部分地区的水生态环境与人们的对水需求矛盾开始凸现出来,尤其是干旱的北方地区,使得我国开始认识到水利工程并非解决“用水难”的最佳唯一途径,还必须依靠其他方面的管理措施,来对用水需求过度的情况进行压缩。就在此时,我国的南方地区也发生了一些水质性缺水的现象,于是又有相应的措施出台,来对水资源的使用进行调节。进入到21世纪以来,随着水生态环境的进一步恶化、可用水资源的进一步减少,水生态环境保护的问题越来越突出,在思想意识的提升下,人们对问题的严重性认识开始越来越科学、越来越客观。人们已经知道,要想保障后代有水可用,使人类的延续不受阻碍与维修,实现可持续发展,就必须要保护好水生态环境。而在可续的发展观下,水生态环境保护工作的科学性、合理性能够得到提升,其有效性也就能得到相应的保障,也就是说在当前的谁生态环境保护工作中落实科学发展观,是延续人类生息繁衍、实现社会可持续发展大计的重要途径,其重要意义不言而喻。
二、在现代水生态环境保护中落实科学发展观的对策建议
主要有以下8个方面的内容:
1.对于社会的生态用水需求予以保障建立水资源开发利用控制红线、用水效率控制红线和水功能区限制纳污红线,严格实行用水总量控制,坚决遏制用水浪费,严格控制人河排污总量。加快制定重要江河湖泊水量分配方案,健全调度机制和手段,优化水资源配置,协调好生活、生产和生态环境用水。加强水资源保护与河湖生态修复,重视生态用水调度,开发利用水资源应维持河流合理的生态流量和湖泊、水库以及地下水的合理水位,保障河湖基本生态环境用水。加强水功能区监督管理,建立和完善水功能区水质达标评价体系和监测预警监督制度。
2.加大力度、提升速度治理污染严重的江河湖泊在全面提高城镇废污水处理程度和水平、严格实行工业废水达标排放、治理农业面源污染等措施的基础上,加强水资源保护和污染严重河湖的综合治理。依据水功能区划,从严核定水域纳污容量,提出限制排污总量意见,作为水污染防治和污染减排工作的重要依据。严格执行入河湖排污口登记和审批制度,加强人河排污口的整治与监督管理,严格控制入河排污总量。科学编制重点流域“十二五”水污染防治规划,推进太湖、滇池、巢湖和淮河、海河、辽河等重点流域的水环境综合治理。加大城乡饮用水水源地、南水北调沿线、三峡库区等重点区域水资源保护力度。加强对产业结构的调控,继续大力实施节能减排,减少污染排放,减轻对生态系统的影响。
3.采取水生态环境综合治理措施继续推进生态脆弱河流湖泊和湿地水生态修复,根据流域和区域水资源条件,通过合理控制水土资源开发规模、优化调整产业结构、全面强化节水和适度调水等措施,实施生态脆弱河湖的综合治理,提高生态脆弱地区的水资源承载能力。继续实施塔里木河、黑河、石羊河等流域综合治理;开展敦煌、艾比湖、海河等重点地区与河湖的水生态修复治理。进一步扩大水生态系统保护与修复试点,综合运用截污治污、江湖连通、河湖清淤、生物控制等措施,对不同类型生态脆弱河流和地区水生态系统以及主要入湖河道、河口、湿地等实施保护与修复,不断探索水生态保护的工作机制。
4.修复治理地下水超采区对于地下水的开采必须要给予足够的重视力度,尤其是对于开采过量的地下水区域,要加强修复与治理力度,是地下水资源能够得到保护,对于还为没有出现超采情况的区域也要严格控制,避免出现新的超采区。启动南水北调东、中线受水区,地面沉降区,滨海海水入侵区,石羊河流域等重点地区的地下水压采计划。同时加强对地下水资源的替代水源建设与开发,减小地下水资源压力,最大限度保护地下水资源;再者就是构建以地下水为主的储备资源,以应对不时的用水之需,提高应对干旱期的抗旱能力;最后,还要进一步发展水生态环境方面的可续技术,比如加强地下水库建设,通过回灌措施,增加地下水资源的储备量。
5.健全水资源与河湖水生态保障体系应当从科学的角度出发,构建相应的指标体系,对河湖生态状况、生态用水状况进行明确,并根据指标得分制定全国范围内宏观的水生态环保护战略计划。所以要给予河湖环境的特殊性,分别构建一套具有操作性的生态管理制度,对国内的生态河湖进行健康状态体检,然后根据真实的考核评价结果,来制定对应的保护挫力措施,使水生态环境保护可以处于有计划、有依据的条件下,切实有效保证谁生态环境保护工作的有效性。
6.加大对农村水生态环境的保护力度抓新农村建设是我国现阶段的一项重要工作内容,而要建设新农村不只是发展经济与物质条件,还要加大水生态环境保护力度,防止农村在发展过程中,出现与城市发展而导致的水生态环境破坏的覆辙。在总体上,应当坚持“河畅水清、岸绿景美、功能健全、人水和谐”的基本指导要求,在具体的实施细节上,要通过河道疏浚、岸坡整治、水系连通、生态修复等措施,来在农村进行生态清洁小流域建设,保障农村水环境的健康,使我国农村在经济与物质条件的发展过程当中,可以进一步对水生态环境保护工作作出一定的贡献。
7.建立水生态补偿机制要积极推动建立流域水生态补偿财政转移支付制度,加大对重要江河源头区、水源涵养区、水源地及其保护区、水土流失预防保护区、蓄滞洪区等禁止和限制开发区域的财政转移支付力度。明确水生态环境保护治理的责任和目标,探索建设流域上下游不同区域的水生态环境保护和协作机制。完善和落实与水有关的生态环境保护收费制度。
8.落实水生态保护工作各项保障措施水生态保护工作是一项任重而道远的工作,具有非常强的综合性与复杂性,需要来自各个部门,各个领域的人员支持,这样才能真正有效的保障水生态环境保护的质量。
所以,应当借鉴国外水生态环境保护的成功经验,吸取国际水生态环境保护先进理念,对我国的水生态环境保护体系进行完善,加强各个政府部门,公益机构的协调与合作。
同时还要广向社会加强宣传,使更多的人明白水生态环境保护的重要性,争取到所有人的支持与配合,并向社会企业进行大力的教育,一方面使他们在生产过程当中,采取科学的措施处理废水,另一方面争取到他们的资金支持,丰富水生态环境保护物质基础。
三、结语
水生态环境保护工作在当前已经势在必行、刻不容缓,因为它关系到了我们整个人类社会的生产与发展,尤其在我国,以科学的发展观为指导,搞好水生态环境保护工作更是尤为关键。
【关键词】水生态环境保护与修复 南阳市
中图分类号:S891+.5文献标识码:A 文章编号:
一、区域概况
南阳市地处河南省西南部,跨长江、淮河两大流域,其中长江流域总面积23782km2,分属丹江水系和唐白河水系;淮河流域总面积2727km2,涉及桐柏县大部和方城县东部,其中桐柏县为淮河源头。全市流域面积在10km2以上的河流81条,其中1000 km2以上的有12条[1]。全市水域面积198.83千hm2,多年平均径流量67亿m3,水资源总量68.43 m3。
二、水生态环境现状
(一)水生态
南阳市水生资源丰富,天然鱼类共采集鉴定记述36种,隶属七目十科,此外还有大鲵、虾、蟹、龟、螺、蚌、鳖类等水生动物资源。珍贵的水生动物主要有大鲵。
水生经济植物分为纤维性、饲料性和食用性3类,主要有灯芯草、芦苇、蒲、荻、水花生、水浮莲、水葫芦、绿萍等。水生饵料生物是鱼类和其它水生动物赖以生存和生长的物质基础,包括浮游植物、浮游动物、底栖动物以及维管束植物。浮游植物共鉴定出7门72种(属),浮游动物共鉴定出57种(属);底栖动物共鉴定出20多种(属)[1]。
(二)湿地
南阳市共有河口湿地64027hm2,河流湿地61775hm2,沼泽湿地1270hm2,人工湿地61943hm2。其中丹江口湿地自然保护区为国家级重要湿地,内乡湍河湿地自然保护区为省级重要湿地,白河湿地公园为风景名胜区。
(三)涉水风景名胜区及自然保护区
南阳市共有涉水风景名胜区29处,总面积895km2。其中国家级涉水景观4处,分别为方城望花湖水利风景区、西峡石门湖水利风景区、西峡灌河漂流、内乡宝天曼漂流。省级涉水景观7处,分别为南召久龙湖风景旅游区、辛庄水库水利风景区、镇平杏花湖旅游区、玉雕湾、九龙湾水利风景区、内乡斩龙岗水库风景区、桐柏县淮源水利风景区。
南阳市目前有自然保护区8个,其中国家级4个,省级4个。在自然保护区中,涉水自然保护区有3个,其中包括为保护水生生物资源而建立的西峡县大鲵自然保护区,为保护湿地资源而建立的内乡湍河湿地自然保护区和丹江口湿地自然保护区。
三、存在主要问题
随着经济社会的快速发展和人类活动的加剧及对水资源的需求不断增加,水生态环境的压力不断增大,保护与修复水生态环境已经成为保障水资源可持续利用和经济社会可持续发展的战略问题。
目前主要存在以下问题:一是生物多样性下降。近年来,由于人类活动的干扰,导致了水生生物赖以栖息的环境改变,进而影响水生生物的繁衍与增殖,水生生物的多样性有明显下降趋势,如鱼类面临种群数量萎缩、种质资源退化等问题;
二是水环境恶化。全市除白土岗、鸭河口、西峡、内乡、唐河、郭滩河段水质较好外,其它河段都受到不同程度的污染。其中南阳、新甸铺、汲滩河段污染较为严重,污染源主要为城市生活污水和工业废水。污水和污染物进入水体首先是破坏了水边和水体的生物链,一旦生物链遭到破坏,水体就丧失了自净能力[2]。
四、水生态环境保护与修复规划目标
维护水生态系统健康、实现人与水和谐共存是水生态系统保护与修复的根本目标[3]。南阳市水生态环境保护与修复规划目标分为近期目标(到2020年)与远期目标(到2030年)。近期目标是使水生态环境系统退化趋势得到遏制,一般河流水质有明显改善,满足重要河流的生态基流要求;加强生物物种资源保护与资源养护,使部分珍惜濒危物种种群得到恢复和保存,保护珍稀特有水生生物生境,重要鱼类三场不受水资源开发利用破坏;保护流域水生态系统的完整;初步完善涉水自然保护区与风景名胜区的监督管理。
远期目标是使水生态环境呈良性发展,维持合理的流量,满足生态环境需水;使大多数珍惜濒危物种种群得到恢复和增殖,针对不同开发活动的生态修复措施能够有效实施,确保流域水生生物的多样性和完整性;保护流域内复杂、独特的水生态环境,实现水资源利用、保护和水生态系统的良性循环,不同类型的生境得到有效保护;完善涉水自然保护区与风景名胜区的监督管理。
五、水生态环境保护与修复措施
(一)加强河流的综合治理,改善水质
加强主要河流污染的综合治理,并划定水功能保护区,完善水功能区水质和入河排污量的监测体系,加强对区域内主要河流的监督性巡检;加强污染源控制,将污染物入河量控制在水功能区纳污能力范围以内;实施地表水水污染综合整治工程,以进一步改善水质和水生态系统,维护河流健康。
(二)保障生态环境需水,开展生态用水调度
要通过合理配置流域水资源、建设生态用水保护工程及调整现有水利工程调度,逐步改善河湖生态环境用水状况。生态用水调度对象是流域内的大型水库和部分中型水库等可以起到拦蓄作用的大型闸坝。生态用水调度目标是保障最小生态用水,使关键的生物物种免于消亡的危险,在基本满足经济社会用水之后,通过调度使河道流量尽可能地接近适宜生态流量,使河流处于生态安全状态,维持水资源可持续利用与河道健康,促进经济社会与环境和谐发展。
为满足河道内生态用水要求,要充分发挥水利工程在保护生态环境中的作用。对于已建的水利水电工程,要加强科学调度,保证下游生态环境需水;对于拟建的水利水电工程,应考虑生态用水功能,保障下游生态环境用水要求。根据地方规划,在近期开展南阳市中心城区内河补水工程、斩龙岗水库等水库补水工程等主要生态补水工程。
(三)加强物种保护与生物资源养护
在物种保护方面,建立救护快速反应体系,对于误捕、受伤、搁浅、罚没的水生野生动物及时进行救治、暂养和放生;要开展人工增殖放流等保护鱼类种质资源和物种的活动。
在生物资源保护方面,要加强渔业资源重点保护,实行捕捞管理;对于大鲵等国家重点保护的水生野生动物,要建立重点保护规划,保存种质资源;同时要建立水生野生动物人工流放制度,同时对放流效果进行跟踪和评价。
(四)湿地保护修复及涉水自然保护区建设
湿地不仅为人类提供多种可直接利用的资源,还在防洪抗旱、调节河流径流、补充地下水、降解污染、调节气候、控制水土流失、维持生物多用性方面有着巨大的生态功能。营造河流、湖泊中的湿地,是修复水生态系统的一项重要手段[4]。因此要大力开展河流、水库及湖泊岸边的湿地修复重建,对在河流、水库及湖泊岸边开垦农用地而破坏岸边湿地,或因山洪、危岩、滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害而使岸边湿地退化的,应进行湿地的生态修复。加强区域内国家级、省级重要湿地的保护力度。重点加大对丹江口湿地自然保护区的保护力度,做好南水北调中线工程水源地生态环境保护;对内乡湍河湿地、对桐柏县淮河流域湿地、桐柏县长江流域湿地进行保护与修复;做好白河湿地公园、卧龙区龙王沟风景区的建设保护工作。
要加强水利水电工程建设和水生态环境保护区域保护的协调。在国家及有关省已有自然保护区、风景名胜区法规和规章的基础上,逐步建立健全涉水自然保护区管理法律法规体系,加强对已建涉水自然保护区、风景名胜区的监督检查。结合实际逐步建立完善各类涉水自然保护区。
参考文献
1.南阳市水利局.《南阳水利志》[R] . 河南:南阳市水利局,2009.
2.汪松年.《水生态修复的理论与实践上》[J] .《上海建设科技》2006,第2期:20-22,33.
3.王浩,唐克旺,杨爱民等.《水生态系统保护与修复理论和实践》[M] . 北京:中国水利水电出版社,2010.
【关键词】景观水;富营养;技术;生态治理
1.景观水体的现状
随着社会的快速发展,人们对居住质量和居住环境的要求也越来越高,对城市生活区内的景观水面、河道的清洁提出了更高的要求。但由于城市河湖等景观水体多为静止或流动性很差的封闭缓流水体,水域面积小、水生态系统简单、水环境容量小、自净能力差,加上外来物质的污染,极易造成水体出现不同程度的富营养化问题。水体富营养化不仅使水体丧失观赏功能,对周围环境造成污染,而且暴发的蓝绿藻会释放藻毒素,影响居民的身体健康。因此,对景观水体采取一定的治理维护措施来保证优美良好的水体环境,成为了社会发展的必然方向。
2.景观水体富营养化生态治理措施
2.1曝气增氧技术
2.1.1工艺原理
溶解氧的含量是反映水体污染状态的一个重要指标,水体的自净能力受水中溶解氧浓度的影响。当水体中污染物浓度较高,耗氧过度时,单靠自然的大气复氧和水生植物光合作用复氧不再能满足水体耗氧。这时可用人工曝气增氧技术增氧,提高水体溶解氧含量、强化水体对有机污染物的好氧分解,减少水中污染物浓度,为水体中水生动植物的生长提供好的生长环境,给好氧微生物的大量繁衍提供氧源。使水体恢复洁净好氧水生生态系统,强化其自净功能。同时,曝气产生的气流带动水体的紊动,使形成的藻类不易集聚,从而防止水华的大面积暴发。
2.1.2曝气的类型
目前曝气的种类较多,有跌水曝气、提水曝气、推流曝气、微孔曝气、水车式曝气、倒伞曝气、转盘/转刷曝气、空气扬水筒等。
2.2生态浮床控藻技术
2.2.1生态浮床工艺原理
生态浮床技术是按照自然界自身规律,人工把高等水生植物或改良的陆生植物种植到污染水域水面上,通过浮床基质、浮床植物的过滤吸收、吸附作用、生物降解等作用去除污染物,达到净化水质、抑制水体中藻类的生长、防止水体富营养化、提高水体自净能力的目的,并起到美化景观的作用。其控藻、净化机理表现在两大方面。
首先,发达的植物根系可吸附大量悬浮物,并逐渐在植物根系表面形成一种生物膜,通过生物膜中微生物,吞噬和降解水中的污染物,使其变为简单的营养物质提供给水生植物,人们通过收割浮床上的植物和捕获鱼虾,减少水中营养物质。
其次,生态浮床通过遮挡阳光抑制藻类进行光合作用,减少浮游植物生长量,这样可有效防止"水华"发生,提高水的透明度。在浮床的净化过程中,藻类的附着、沉降以及浮床的遮光作用有时比植物本身的吸收净化作用更为显著。
2.2.2生态浮床功能效果
生态浮床处理工艺主要有以下4个功能:
(1)水质净化功能:通过基质和植物吸收水体营养盐、生物脱氮。
(2)生态功能:抑制“藻华”,提供水生动物、鸟类、昆虫的栖息场所。
(3)景观功能:陆生和湿生景观作物。
(4)消浪功能:对湖岸和河岸的侵蚀起保护作用。
2.3生态填料技术
生态填料具有很高的生物附着表面积,除了能起到较强的吸附作用,还能为水中微生物和有益藻类等的生长、繁殖提供巨大的生物附着表面,使大量微生物在材料表面能迅速附着并形成生物膜,以有机污染物为能量来源,通过自身的新陈代谢作用降解水体中的有机污染物。在生态填料上,已发现的物种数量多达3000~5000种,有细菌类就藻类和真菌类等。这是其它载体所无法实现的。
利用生态填料一方面可以充分利用微生物群落吸收和降解水体和底泥中的营养物质;另一方面填料可以为水生生物营造栖息环境,从而恢复或建立健康的生态水环境。
生态填料的制造使用百分百的生物惰性材质,在水中不会分解,不会产生二次污染。另外生态填料治理维护系统所需的工程投资低,运行费用为零,实施极其简单。
2.4底泥疏浚与资源化利用技术
2.4.1底泥疏浚
底泥中含有大量微生物、底栖动物、藻类和水生植物等,在好氧状态下,这些生物能利用吸收水体中的营养盐,对有机物进行降解。但在富营养化的水体中,底泥中往往富含过量的营养盐,这些营养盐会重新释放到水体中,造成二次污染。因此,在严重富营养化的水体中,就需要进行底泥疏浚消除内源污染。利用专用的底泥疏浚设备清除腐败的底泥,可以疏通河道,降低底泥污染,增大水体透明度,为水生生态系统的恢复创造条件。
2.4.2污染底泥资源化利用
采用快速干燥措施处理疏挖底泥。快速干燥,干化后的底泥,可结合湖岸景观绿地建设,用作景观绿化用土、生产肥料、制作建筑材料等。
2.5水下生态修复技术
水下生态修复技术是基于水生态系统构建的综合技术,通过对水体生态链的调控,实现水下生态系统中生产者(水生植被)、消费者(水生动物)、分解者(有益微生物菌群)三者的有机统一,构建水域生态系统实现水域的自净。
采用水下生态修复工艺对沉水植被、挺水植被和浮叶植被进行合理分布,对水生动物进行放养,适时适量投放有益微生物,可改善水生物种群结构,促进生物的多样化,不仅能恢复稳定的水生态系统,有效治理水体富营养化,为水生动植物提供赖以生存的自然生态环境,而且能给人们打造水清、水美的优美生态水景,使水体充分发挥其生态效益和社会效益。
3.总结
目前景观水体富营养化问题已经成为人们必须解决的一个难题。利用单一的物理、化学方法,如机械过滤、化学泼洒药剂等方法很难从根本上解决景观水体的富营养化问题。景观水体的富营养化治理,需要从生态的角度去考虑,利用各种技术措施,增加水体中的溶氧、增加水体中水生动植物、有益微生物等种群,构建完整的水生态系统。利用水生态系统的自净能力,从根本上解决水体富营养化问题的发生。 [科]
【参考文献】
[1]陈荷生,宋样甫,邹国燕.利用生态浮床技术治理污染水体,中国水利,2005.5.
[2]王治国.关于生态修复若干概念与问题的讨论(续).中国水土保持,2003,11:20~21.