時間:2011-12-25來源:張勇 祁德超 高之棟
生態(tài)修復是一項復雜的系統(tǒng)工程,目的是依靠大自然的自我修復能力,并輔以適當?shù)娜斯ご胧铀俦黄茐牡纳鷳B(tài)系統(tǒng)的功能恢復。河道生態(tài)系統(tǒng)是流域生態(tài)系統(tǒng)的一部分,人類在水利方面對河流的研究和開發(fā)利用已達到相當高的水平,但從生態(tài)角度研’究河道生態(tài)修復課題是近年才開始的。日本和西方一些發(fā)達國家起步較早,致力于消除人類活動對河流系統(tǒng)的不利影響,為修復河道生態(tài)系統(tǒng)做了大量的研究工作。在實踐的基礎(chǔ)上總結(jié)出了河道生態(tài)修復的八項措施:即恢復緩沖帶;重建植被;修復馬蹄形濕地;降低邊坡;重塑彎曲河谷;修復淺灘和深塘;修復水邊濕地;修復河塘等。
目前,我國已有少數(shù)地區(qū)進行河道生態(tài)修復方面的研究探索,歸納起來為兩類:一是單純利用植物護岸技術(shù),二是植物與工程措施相結(jié)合的護岸技術(shù)。但都還處于初級階段,缺少全方位的多層次生態(tài)修復研究,更沒有系統(tǒng)的理論指導研究。贛榆縣境內(nèi)有河流15條,其中沭河、朱吉河、沙汪河、龍王河污染較嚴重。特別是沙汪河、龍王河水質(zhì)已達到無法灌溉農(nóng)田的程度,河道內(nèi)幾乎寸草不生,各種生物絕跡。近年來,我省正在全面開展河道清淤整治工作,利用這個有利契機,開展河道生態(tài)修復技術(shù)的研究,探索在河道整治過程中應采取哪些工程、生物等技術(shù)措施,才能保護河堤岸坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,改善水體質(zhì)量,增加河道生物種群,提高河道本身的自凈功能,建立一個與周圍環(huán)境相互協(xié)調(diào)、協(xié)同發(fā)展,保持社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)系統(tǒng)。筆者以青口河為載體分析河道生態(tài)修復技術(shù)措施。
1 工程概況
青口河是贛榆縣代表性河流,全長
2 河道生態(tài)系統(tǒng)修復原則
2.1自然原則
使河道完全恢復受人類干擾前的原始狀態(tài)幾乎是不可能的。河道的生態(tài)修復趨向于運用自然材料,如使用木樁、拋石、沉石進行護坡護岸,河堤采用喬、灌、草立體防護。在河道內(nèi)營造適宜的生物棲息環(huán)境,增設過魚通道,調(diào)整河道結(jié)構(gòu),宜寬則寬,宜彎則彎,恢復淺灘與沙洲等,模擬自然狀態(tài),創(chuàng)造良好自然環(huán)境與景觀,促進自然生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。
2.2 生態(tài)原則
因地制宜發(fā)展穩(wěn)定塘、人工濕地及生物柵、生物浮島等處理技術(shù),重視河岸植被建設,構(gòu)建河流生態(tài)走廊,治理與控制河堤水土流失,在水域內(nèi),種植各種喜水、耐水植物,發(fā)展水生動物,提高水域生物凈化功能。既可降低費用,嘆可實現(xiàn)對污水處理工程難以處理或處理費用較高的污染物的有效控制,既具有景觀效應,又可改善局域氣候,提高生物多樣性保護等生態(tài)功能。
2.3 整體景觀原則
生態(tài)修復要從三維空間考慮,統(tǒng)籌進行上下游、左右岸,由河底至堤岸多層次立體修復,社會經(jīng)濟發(fā)展模式優(yōu)化與河流各要素恢復相結(jié)合,統(tǒng)籌考慮沿岸的土地利用、水土保持、水資源利用等多方面的整體要求。
河流生態(tài)修復工程設計中應考慮景觀美學要求,合理規(guī)劃河岸帶寬度,控制污染,突出景觀設計,盡顯回歸自然,將河道景觀與周圍社區(qū)環(huán)境有機地融為一體,滿足居民的休閑娛樂與親水需求,將治理、凈化、修復與環(huán)境景觀美化有機統(tǒng)一,營造人水和諧的生態(tài)空間。
2.4預防控制污染、保護水源原則
據(jù)調(diào)查目前對河道生態(tài)環(huán)境造成污染威脅的因素主要來自農(nóng)業(yè)面源污染、畜禽糞便污染、生活垃圾污染、工業(yè)污染和船舶污染。
對于農(nóng)業(yè)面源污染問題:應由農(nóng)林技術(shù)部門結(jié)合每年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導管理工作,在確保農(nóng)業(yè)高產(chǎn)豐收的前提下,對農(nóng)藥、肥料的使用數(shù)量、品種、次數(shù)和質(zhì)量上從嚴掌握,特別對于農(nóng)藥要盡可能采用高效低毒品種。同時要盡可能結(jié)合水利部門正在大力推廣的節(jié)水灌溉技術(shù)及農(nóng)作物灌溉定額,引導廣大農(nóng)民自覺采用節(jié)水灌溉技術(shù),堅決杜絕跑馬水,確保藥肥不隨灌溉水溢出田塊而成為污染源。
對于畜禽糞便污染問題:要加強對畜禽業(yè)的日常業(yè)務指導,在大戶集中養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)大力推廣畜禽水產(chǎn)生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖,利用畜禽糞便發(fā)展沼氣,對于面上農(nóng)戶個體養(yǎng)殖產(chǎn)生的畜禽糞便也要采取措施處理,盡可能減少畜禽糞便污水直接排入河道。
對于居民生活垃圾污染:可緊密結(jié)合當前新農(nóng)村建設工作,將生活垃圾集中后統(tǒng)一送往處理場所。另外目前正在全省建立的河道管理長效機制,同樣有利于減少面上產(chǎn)生的垃圾。
對于工業(yè)污染:可由環(huán)保部門根據(jù)相關(guān)法律法規(guī),嚴格控制污染企業(yè)的建設,同時利用目前工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的良機,對原有污染企業(yè)進行關(guān)停或轉(zhuǎn)產(chǎn),逐步向無污染工業(yè)過渡。
對于船舶污染:可由水利、交通和港口管理部門加強對船舶的日常管理,提高船民的環(huán)保意識,減少生活垃圾及油污對河道水質(zhì)的污染。
3 生態(tài)修復技術(shù)措施淺析
3.1 基本思路
根據(jù)青口河的地理位置及特點,對該河道進行生態(tài)修復必須從以下幾方面考慮,一是進行河道生態(tài)修復后,不能影響整個河道的行洪能力,即在不破壞原坡面的情況下進行生態(tài)修復;二是對河堤及灘面進行修復時,應選擇快速覆蓋,根系發(fā)達、抗沖刷能力強,適應本地區(qū)的喬、灌、草種;三是岸坡消落帶的生態(tài)修復應考慮到防水浪沖刷及魚巢設置的功能,同時對消落帶植物的選擇要重點考慮;四是對河道整體結(jié)構(gòu)的調(diào)整要回歸自然,宜寬則寬,宜彎則彎,恢復淺灘和深塘,修復河邊濕地;五是在不同河段內(nèi)放養(yǎng)水生動物和微生物,種植水生植物,以分解吸收水體中的營養(yǎng)液,達到凈化水體的功能;六是對沿線的污水口截流分流,使污水雨水分流,杜絕污水入河。
在物種的選擇上要注意選擇適宜本地區(qū)氣候環(huán)境,根據(jù)不同河段土壤成分不同,同時不造成外來種入侵。盡量選擇抗逆性好,管理可以粗放,植物根系發(fā)達,固土能力強,環(huán)保效果好,能有效地消除油污、煙塵和有毒化學物質(zhì)的植物種類,而且立體景觀效果好,植物生長后構(gòu)成的景觀層分明。因此選擇的喬木樹種為:銀杏(Ginkgo biloba)、香樟(Cinnamomum camphora)、垂柳(Salix babylonica)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、苦楝(Melia azedarach、香花槐(Cla- drastis wilsonii)、板栗(Castanea mollissma);灌木樹種為:紫薇(Bignoniaceae)、紅葉小檗(Berberis amuren- sis)、金葉女貞(Ligustrum lucidum)、瓜子黃楊、月季花等;草種為:中華結(jié)縷草(Zoysia sinica)、狗牙根(Cyn- odon dactylon)、畫眉草、紅花草、菖蒲、毛莨、水蔥、扁桿草、蝦草、睡蓮等。
3.2 生態(tài)修復技術(shù)
首先,結(jié)合青口河清淤整治工程制定修復計劃,分段制定科學的調(diào)整河流結(jié)構(gòu)修復方案,按照宜彎則彎,宜寬則寬,入水相親,和諧自然的思路。在保證水利工程作用的前提下修復河道結(jié)構(gòu),恢復河道生態(tài)功能,使退化的河道生態(tài)系統(tǒng)修復到與其原有能保持自然潛能狀態(tài)極相近的狀態(tài)。
3.3 管護措施
4 結(jié)語
河道生態(tài)修復應是一個完整的生態(tài)系統(tǒng),它不僅包括植物,還包括動物及微生物,系統(tǒng)內(nèi)部之間以及系統(tǒng)與相鄰系統(tǒng)間均發(fā)生著物質(zhì)能量和信息的交換,具有很強的動態(tài)性。真正意義上的生態(tài)修復應該是在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,以營造邊坡及河道內(nèi)生物多樣性為目標。在水一土一生物之間,形成物質(zhì)、信息和能量循環(huán)體系,通過良性循環(huán),進行自我組織和自我修復,使生態(tài)修復不僅具有景觀效果,還能修復受污染的河流水體,提高河流的自凈能力,從而為整條河流生態(tài)系統(tǒng)的健康提供保障。
該河道生態(tài)修復技術(shù)僅從植被措施的角度考慮,這些技術(shù)還不是真正意義上的生態(tài)修復。要重建一個健康的河道生態(tài)系統(tǒng),除采取工程和植被措施外,還必須有選擇地放養(yǎng)水生動物及微生物,恢復生物的多樣性,重建生物生態(tài)鏈。河道生態(tài)修復是目前國內(nèi)外水環(huán)境修復研究的一個熱點和難點。對于通過人工干預修復后的水環(huán)境難以保持長期的穩(wěn)定性,因此,河道生態(tài)修復后水生系統(tǒng)的穩(wěn)定性管理技術(shù)有待于更進一步研究探討。