水库水生态保护及修复的新思路
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水库水生态保护及修复的新思路
发表时间:2018-10-18T10:41:30.763Z 来源:《防护工程》2018年第12期作者:郭永研[导读] 由于在水利工程建设过程中,往往会对生态环境造成较大的不利影响,生态环境的恶化严重影响了我国社会和经济的发展。尽管现阶段水利工程建设是利国利民的必要措施,但是对于社会和经济的生态可持续发展的破坏也不容忽视。郭永研
广西壮族自治区梧州水利电力设计院广西梧州 543000摘要:随着我国水利事业的不断发展,我国的水资源问题也得到了较大的改善,但是由于在水利工程建设过程中,往往会对生态环境造成较大的不利影响,生态环境的恶化严重影响了我国社会和经济的发展。尽管现阶段水利工程建设是利国利民的必要措施,但是对于社会和经济的生态可持续发展的破坏也不容忽视。关键词:水库水生态;保护;修复
引言
我国的水资源比较短缺,兴建水库巨大地推动了经济发展。在水库发挥防洪、发电、灌溉、航运等功能的同时,加强水库的水生态保护及修复是落实绿色发展理念、推进生态文明建设的必然要求。水库的生态环境状况在一定程度上反映了上游及库区的社会经济发展以及环境保护水平,水库水生态的保护及修复工作不应仅限于库区管理范围,应当从水库流域进行综合治理。 1水库修建的生态破坏问题
1.1水库生态环境改变
水库的修建改变了库区的生态环境,由原来的河流—陆地生态变为水域—消落带—陆地的生态结构。拦河筑坝使单一的河流生境分化为河流区域、过渡区域和坝前的敞水区域。泥沙在坝前沉积,导致下游河床下切严重,水生栖息地面积减小。整个水库流域范围内的生态环境也会因河川径流特征、泥沙输送形式的改变受到不同程度的影响。
1.2生物群落结构改变
修筑闸坝切断了河流的连续性,洄游性鱼类难以通过,降低了物种的生存能力。水库的出现导致河流的水流条件、混浊度、温度分布规律和矿物质营养来源改变,使原生物群落中部分物种消失,破坏了食物链的完整性,种群结构中优胜劣汰,新的生物群落结构产生。同时,在农业、林业、渔业等发展的过程中,不恰当的引进新物种,造成物种入侵,破坏了生物的多样性。
1.3建设及运行期对生态系统的影响
水库在建设期间破坏植被,造成一定程度的水土流失。建筑垃圾的不合理堆放、土石方工程产生的粉尘、混凝土系统产生的碱性废水、生活污水等都不可避免对生态系统产生破坏;水库运行期间,水库蓄水调节,出于兴利目的的水力发电造成河流水量季节性交替消失,枯水期下游生态需水量难以保障。 2水库的环境污染问题
2.1水库外源污染
降雨是河流径流的重要来源。降雨在补充河流水源的同时也将大气中的污染物质,如:SOX、NOX、有机化合物、卤化物等带入水体。工业废水、城市生活污水等是点源污染的重要来源。工业废水中有害成分复杂,包含可自然降解和不能降解的物质,未经处理的乱排乱放将严重影响水体的质量。城市地表径流以及农业面源污染,促使水体中氮、磷、农药及其他有机或无机污染物质增多。根据区域产流、汇流的特征,超出水体自净能力的污染物质最终都将到达库区。
2.2水库内源污染
外源污染是水库产生内源污染的重要因素,外来污染物质在水库不断累积、叠加,有可能使水库成为新的污染源。水库底部的淤泥在缺氧条件下,将使氮磷类营养物、铁锰类重金属向水体溶解,即使在无外源污染的水库中,这种叠加作用也可能造成水质恶化、富营养问题。水库内的浮游生物、动物以及各种微生物的尸体也是内源污染的一种来源。不规范的库区渔业发展,进一步导致了水库污染加剧。 3水库水生态保护及修复的新思路 3.1沿河生态修复技术
我国现阶段水库建设选址除坝址占用河道外,施工营地、管理房及料场等往往是在河流沿岸或者是河流周边。建设过程中对河流沿河周边生态造成一定程度的破坏,后期需进行水土保持治理。沿河生态修复技术的主要目的就是通过生态修复减轻水库建设对河流生态环境造成的破坏,实现河流沿岸生态系统的可持续发展。在实际的建设过程中,通过季节性河道方式进行河道生态修复,在河道两岸种植各类植物,以此形成一个生物隔离带,这样一来,既可以治理河道污染,还可以保证生态环境的多样性,对于水库建设过程中水土保持生态修复有着重要的意义。
3.2调整上游及库区的产业结构
上游及库区应当发展即节约资源消耗又生态环保的产业。依法取消高污染、低产出的企业,合理淘汰过剩产能,减少“三废”排放。集中农村散乱的养殖业,设置无害化处理设施,改变粗放式管理,发展生态种植模式。作为重要水源地的水库还要进行禁渔管理。努力做到区域范围内绿色、可持续发展。
3.3加强污染控制
3.3.1控制点源污染
加强城镇生活污水和重点排污口治理工作,封闭违规建设的排污设施,大力发展污水处理行业,对高污染企业的污染处理设备运行情况进行严查;控制城镇人口规模,提高居民的环保意识,禁止向河内倒垃圾,从而控制排入水库的污染物质总量。解决垃圾问题首先就是选择合理的垃圾处理技术,其主要有四种:卫生填埋、堆肥(好氧发酵)、沼气(厌氧发酵)与焚烧。适用于地区的固体废弃物处理技术见表1。表1固体废弃物处理技术特征及适用范围
3.3.2减少面源污染
面源污染的治理遵循“源头控制、过程截流”的原则。城市建设生态和景观相融合的水系,增大水环境容量,达到拦蓄雨洪及纳污净化的作用;村镇设置吸水路面以及简易的处理前池等,减少源头的污染。农业施肥应做到减量增效和按需施肥,可采用新的轮作模式(例如,作物-绿肥或作物-休闲)来控制肥料的使用量。改进灌溉技术,尽量做到水肥同施。优先采用生物技术,减少农药的使用频率和使用量,通过改善田间生物多样性,达到防虫治病的目的。设立集中的农业养殖基地,并对废弃物进行无害化处理。减少生活垃圾堆放,探索清洁利用技术。在面源污染严重的下游采取截污纳污的措施,如:吸附和处理污染的湿地、梯田等。
3.3.3治理内源污染
建立完善的水环境监测系统,研究库区水质变化机理。根据水库内源污染的污染来源、类型和污染程度,寻找科学和高效的治理途径。目前较为通用的内源污染治理措施有原位覆盖、底泥清淤、扬水曝气及适度调水等。另外也可以采用生物手段进行内源污染治理,不过应加强生物工程措施的可行性研究,避免引起物种入侵的生态问题。
3.4加强物种的保护及恢复
在库区及上游区域设立水源涵养区,充分利用土著乔木灌木增加植被覆盖率。在河道左右岸划定生态保护区域,建立沿河生态保护带。在河流枯水时期的浅水区和岸滩种植本地浅水植物,促进河道内部微生态环境的恢复。农村河道采用工程、生态相结合的生态护岸技术,恢复河岸群落植被和控制农村面源污染。污染较为严重的城市河道应在河道两侧设置缓冲湿地,经过缓冲湿地中生物的吸收和转化,降低其污染程度。处理好水库消落带的生态重建工作,选择水陆两栖的土著物种,运用景观生态学和生态水力学的原理,建立水土保持区、截污纳污区和景观生态区。对于有洄游性鱼类及珍稀特有物种保护要求的水库,设置鱼道以及自然保护区。下游下切严重的河道中设置人工阶梯—深潭系统,创造复杂的水生栖息地环境,防止河床下切的同时增加生物群落的多样性。水库运行做到生态调度,在发挥兴利功能的同时,改善库区水环境,保证下游生态环境的水量需求。
结语
水库的生态保护及修复包含水环境破坏和水环境污染两个方面的保护与修复,应当采用既能互相补充又有各自针对性的治理模式。水库的生态问题是长期的环境破坏与污染造成的,生态系统的恢复也需要一定的时间,水生态保护及修复的实施方案应当是长期的,设立近期和远期目标,并根据生态系统恢复的状况不断优化调整。全面推行河长制,采取流域机构与地方政府相结合的管理方式,破解了“多龙治水”的难题,对于实施水库的生态保护及修复具有重要的意义。参考文献[1]何智娟,黄锦辉,潘轶敏,等.黄河流域生态系统特征及下游生态修复实践[J].环境与可持续发展,2010,14(10):9-13.收稿日期:2017-10-17.
[2]刘自琳.水利工程水土保持生态修复技术的应用分析[A].中国水利学会.中国水利学会2014学术年会论文集(下册)[C].北京:中国水利学会,2014.5.