潼湖濕地水體水質(zhì)生態(tài)修復(fù)的可行性措施探討

徐瑾 黃金玲 李希琳 陳夏斐

摘要：對潼湖濕地水體水質(zhì)生態(tài)修復(fù)提出了一套包括退田/塘還湖、重塑湖底、控制和攔截污染源、修復(fù)底泥、清除風(fēng)眼藍(lán)Eichhornia crasszpes、凈化水體和重建水體內(nèi)外循環(huán)等步驟的可行性措施，旨在為改善潼湖地表水的水質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：濕地；生態(tài)修復(fù)；水體水質(zhì)；生態(tài)環(huán)境；技術(shù)措施

中圖分類號：TU986

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1671-2641（2015）06-0041-03

收稿日期：2015-02-26

修回日期：2015-04-27

潼湖濕地位于廣東省惠州市西端，范圍涉及廣州軍區(qū)潼湖生產(chǎn)基地、潼湖鎮(zhèn)、潼僑鎮(zhèn)、陳江鎮(zhèn)和瀝林鎮(zhèn)。天然濕地范圍寬廣，在調(diào)控洪水、調(diào)節(jié)河川徑流等方面功能巨大。作為珠三角地區(qū)較大型的內(nèi)陸淡水濕地，潼湖濕地?fù)碛休^豐富的生物資源，是珠三角東岸最具生態(tài)價值的城市綠環(huán)節(jié)點(diǎn)之一和“自然之腎”。

1 生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

20世紀(jì)60年代以來，隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程，潼湖地區(qū)人口密度增加，地表資源受到不同程度的人為干擾，主要表現(xiàn)如下。

1）潼湖面積萎縮。歷史上潼湖長度約22km，平均寬約7km，面積達(dá)15km?。上世紀(jì)50年代，隨著潼湖一期和二期的整治、觀洞水庫的建成，治理水患的同時也使其面積萎縮為66km?。1966年，部隊進(jìn)駐潼湖，開始對積水洼地進(jìn)行圍塘造田，湖面逐漸演變成為現(xiàn)在的小型湖泊、魚塘和水田相間的格局，濕地面積已嚴(yán)重萎縮、退化，不足當(dāng)年的1/5。

2）水體污染嚴(yán)重。上世紀(jì)90年代開始，潼湖地區(qū)建造了大量的磚窯廠和養(yǎng)豬場，煙囪高聳入云，未經(jīng)處理的污水排入魚塘，水質(zhì)和空氣遭到嚴(yán)重破壞。盡管在2005年后，有關(guān)部門加強(qiáng)了對環(huán)境的管理，嚴(yán)拆了非法養(yǎng)殖場和磚窯廠，并規(guī)劃建設(shè)了污水處理廠，但是潼湖濕地的環(huán)境狀況仍不容樂觀。潼湖濕地現(xiàn)狀水體污染嚴(yán)重，水質(zhì)極端惡化，濕地地表水目前的總體水質(zhì)為V類。污染物主要為氮（N）、磷（P）等有機(jī)質(zhì)，導(dǎo)致水生植被如風(fēng)眼藍(lán)Eichhornia crassipes等瘋狂生長，大量消耗水中溶解氧，幾乎沒有沉水植物，水體惡臭、魚蝦死亡。

3）生物多樣性較低。潼湖濕地湖面縮小、水質(zhì)惡化等問題已經(jīng)影響到了沉水植物、魚類、鳥類等物種的生物多樣性。由于缺少潼湖生態(tài)環(huán)境變化前生物種類的相關(guān)數(shù)據(jù)，選擇同樣在惠州境內(nèi)、數(shù)據(jù)完備且具有部分相似地貌類型的惠州象頭山國家級自然保護(hù)區(qū)（區(qū)內(nèi)擁有溪流40多條，水庫10座）進(jìn)行比較，潼湖地區(qū)的生物種類數(shù)量僅占對方生物種數(shù)的16.7%（動植物種類總數(shù)：潼湖濕地337種；惠州象頭山國家級自然保護(hù)區(qū)2014種），生物多樣性相對較低。

目前，潼湖地區(qū)所在的4鎮(zhèn)1地（潼湖鎮(zhèn)、潼僑鎮(zhèn)、瀝林鎮(zhèn)和陳江街道辦以及廣州軍區(qū)潼湖生產(chǎn)基地）人口約2000人，現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)構(gòu)成中以種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)為主的第一產(chǎn)業(yè)占據(jù)較大比例，其次是正在清理整頓的各類磚廠。因此，實現(xiàn)潼湖濕地的生態(tài)修復(fù)，不僅有利于充分發(fā)揮潼湖濕地在調(diào)蓄洪水、提高生物多樣性、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、降解污染物等方面的生態(tài)效益，而且有利于推動惠州地區(qū)旅游業(yè)和周邊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對帶動地方經(jīng)濟(jì)、實現(xiàn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化均具有積極意義。

2 生態(tài)修復(fù)目標(biāo)

潼湖濕地生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)在于逐步恢復(fù)其退化的濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，使能達(dá)到自我持續(xù)狀態(tài)。本文主要針對現(xiàn)狀中的關(guān)鍵問題——潼湖濕地水體水質(zhì)生態(tài)修復(fù)提出可行性的措施，旨在通過適當(dāng)?shù)娜藶榇胧└深A(yù)，恢復(fù)潼湖濕地生態(tài)系統(tǒng)天然具備的自凈和自我恢復(fù)能力以及水陸生態(tài)系統(tǒng)相兼的過渡性分布規(guī)律，使潼湖濕地地表水水質(zhì)在5年左右達(dá)到Ⅲ類（枯水季）～I(xiàn)I類水（雨季）。

3 水體水質(zhì)生態(tài)修復(fù)的可行性措施

潼湖水體水質(zhì)的生態(tài)修復(fù)主要采用退田/塘還湖、重塑湖底、控制和攔截污染源、修復(fù)底泥、清除鳳眼藍(lán)、重建水體凈化和水體內(nèi)外循環(huán)等措施實現(xiàn)。

3.1 退田/塘還湖

為了維持濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康與安全，必須保持濕地尤其是自然濕地面積的穩(wěn)定性。因此，應(yīng)積極地進(jìn)行退田/塘還湖，將一些海拔較低的低產(chǎn)田地魚塘退出，改造成連續(xù)的水面，重現(xiàn)潼湖歷史上“千頃湖面”的盛景?？梢?961年潼湖洪泛區(qū)域面積為主要依據(jù)，優(yōu)先考慮其中相對土壤濕度較高的田地和魚塘，圍繞現(xiàn)有的湖泊濕地主體，向外擴(kuò)張以確定濕地恢復(fù)區(qū)域范圍，營建時使湖岸線呈現(xiàn)自然的曲折多彎，形成灣、岬、泮、半島、離島等湖泊濕地景觀。

3.2 湖底的重塑

為了實現(xiàn)潼湖濕地生態(tài)功能，滿足不同生態(tài)類型魚類的生活需求，需對湖底進(jìn)行清淤和地形塑造，使湖水面積在50%以上，水深在1.5m以上，使潼湖水深在總體上呈現(xiàn)由湖中心向湖岸逐漸變淺，并保持由湖底到湖岸平緩過渡的原生湖底地貌形態(tài)，留有適當(dāng)?shù)臏\水區(qū)面積?？砂呆~類、水生植物的生境要求設(shè)計為：深水區(qū)（帶）（水深1.6～2.4m）、中水區(qū)（帶）（水深0.6～1.2m）、淺水區(qū)（帶）（水深0.2～0.4m）。此外，還需在局部區(qū)域為喜歡冷水的魚類規(guī)劃超深水區(qū)（水深5m左右），為其在夏季水溫升高時提供避難所。建議可將湖底塑造與底泥修復(fù)結(jié)合進(jìn)行，并利用疏挖的底泥來塑造湖中島嶼和周邊微地形，因底泥富含N、P等有機(jī)物質(zhì)，可以考慮在其堆放位置營建森林，豐富周邊區(qū)域森林植被的覆蓋率，并營建成濕地野生動物的棲息地。

3.3 污染源的控制和攔截

污染源的控制和攔截主要通過采用雨污分流技術(shù)和設(shè)置截污管（溝）線、生態(tài)攔截和人工濕地一穩(wěn)定塘的組合系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)。

3.3.1 雨污分流技術(shù)和設(shè)置截污管（溝）線

雨污分流的排水體制允許雨水直接排入潼湖，加快污水的收集率，提高污水的處理率，避免污水對濕地水體造成污染。與此同時，在潼湖主水體岸線規(guī)劃建設(shè)生活污水和工業(yè)廢水截流溝、截污管道。如有必要，甚至可以在潼湖主水體周邊建立小型的污水處理廠，對污水進(jìn)行集中處理后排入潼湖水體。

3.3.2 生態(tài)攔截

在潼湖和相連河道岸沿線以及潼湖的各個入水口安置生物膜，如土壤、卵石、碎石、砂等基質(zhì)表面都具有巨大的生物膜，并種植池杉Taxodium distichum var. imbricatum、落羽杉Taxodium distichum、 水石榕Elaeocaipus hainanensis、

垂 柳Salix babylonica等濕生喬木，構(gòu)建以慈姑Sagittaria trifolia var. sinensis、菖蒲Acorus calamus、 蘆葦Phragmitesaustralis等為主的挺水植物帶，并種植如睡蓮Nymphaea tetragona、菱Trapa natans等部分吸收污染物較強(qiáng)的浮水、漂浮類水生植物，形成喬、灌、草相結(jié)合的立體緩沖帶。通過植物的截留和納污等功能，建立生態(tài)屏障，割斷或減少污染源輸入。建議植被緩沖帶的營建與生態(tài)駁岸的營建共同進(jìn)行。

3.3.3 人工濕地一穩(wěn)定塘的組合系統(tǒng)技術(shù)

穩(wěn)定塘和人工濕地工藝作為污水生態(tài)處理技術(shù)，具有處理效果好、投資少、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、能夠改善局部生態(tài)環(huán)境等特點(diǎn)；二者的組合不僅可用于污水的常規(guī)二級處理，也可用于二級處理出水的深度處理、回收及回用。因而建議在對城市污水進(jìn)行截流處理的同時，對河道進(jìn)行整治（尤其是對污染嚴(yán)重又是潼湖最寬入水口的三河涌），建立人工濕地——穩(wěn)定塘組合系統(tǒng)，對污水進(jìn)行生態(tài)深度處理后方可進(jìn)入潼湖。

3.4 底泥的修復(fù)

底泥的修復(fù)主要采用底泥疏浚的方式完成。底泥疏浚是解決水體水質(zhì)內(nèi)源污染的重要措施，通過底泥的疏挖去除沉積物中的營養(yǎng)鹽和其他污染物，減少對水體的釋放。底泥疏浚的缺點(diǎn)在于工程量較大，效果難以持久，并有可能破壞原有的底棲生物群落，且挖出的污泥易造成二次污染。根據(jù)前期調(diào)查結(jié)果，除潼湖中部及西部外，其余地區(qū)底泥中銅（Cu）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、鉛（Pb）、砷（As）、汞（Hg）含量均未超出標(biāo)準(zhǔn)，確保了這些區(qū)域疏浚的底泥作為改良劑施入土壤的安全性，建議該措施的實行可結(jié)合湖底的重塑進(jìn)行。

3.5 清除鳳眼藍(lán)

清除鳳眼藍(lán)可采用濾網(wǎng)攔截和機(jī)械打撈的方式進(jìn)行。

3.5.1 濾網(wǎng)攔截

設(shè)置水上過濾網(wǎng)或采用圍欄圈養(yǎng)的方式將肆意生長泛濫成災(zāi)的鳳眼藍(lán)圈定在一定的范圍內(nèi)，防止其蔓延。

3.5.2 機(jī)械打撈

利用打撈船等機(jī)械設(shè)備捕撈水面上的鳳眼藍(lán)，間接去除水體N、P營養(yǎng)鹽。機(jī)械除鳳眼藍(lán)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速應(yīng)付鳳眼藍(lán)的大面積爆發(fā)，操作簡單，沒有負(fù)面效應(yīng)，但只能作為一種應(yīng)急補(bǔ)救措施。捕撈的鳳眼藍(lán)可以用作飼料，或用其堆制有機(jī)肥及生產(chǎn)沼氣，也可直接利用其干粉或?qū)⑷紵蟮幕曳肿鳛榉柿匣蛲寥栏牧紕┦褂谩?/p>

3.6 水體的凈化

水體的凈化可采用引水換水、生長床一沉水植物移植技術(shù)和微生物凈化技術(shù)實現(xiàn)。

3.6.1 引水換水

通過周期性從東江引水、換水，稀釋水中營養(yǎng)鹽和有機(jī)物濃度，防止藻類瘋長，改善水質(zhì)。此方法宜在潼湖的枯水季進(jìn)行，若換除的水水質(zhì)過差，還需經(jīng)過污水處理廠的處理方可排入東江。使用時需綜合考慮從東江周期性引水換水的成本和現(xiàn)有污水處理廠的處理能力。

3.6.2 生長床一沉水植物移植技術(shù)

運(yùn)用沉水植物生長床為沉水植物的生長創(chuàng)造條件，從而擺脫由于受污染水體的透光度低而使沉水植被難以恢復(fù)的限制。沉水植物的存活能夠為水體提供更高的氧含量，并由此提高其他水生植物存活的概率，從而進(jìn)一步凈化水體。沉水植物生長床的構(gòu)造可詳見發(fā)明專利CN101356881A。

3.6.3 微生物凈化技術(shù)

人工選育培養(yǎng)出的光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌等復(fù)合高效微生物，如日本研制的EM菌劑、美國的Clear-Flo系列菌劑，均能夠有效去除N、P營養(yǎng)元素和有機(jī)污染物，抑制藻類生長，增加水體溶解氧，改善水質(zhì)。

3.7 水體內(nèi)外循環(huán)的重建

3.7.1 潼湖濕地水體的外循環(huán)

潼湖現(xiàn)修建有東岸、建塘、潼湖等水閘，其中東岸涌分別經(jīng)過東岸水閘和建塘水閘連通了東江和東引運(yùn)河，謝崗涌經(jīng)潼湖水閘連通石馬河。這三個水閘為潼湖水賦予人工調(diào)控的特征，河水去向和水流方向隨季節(jié)及人工調(diào)控方式，大致有3種情況：1）在干枯水期，為保證潼湖流域農(nóng)業(yè)和景觀用水，下游閘門關(guān)閉，河水不外排，河水基本不流動，個別時候向東倒流；2）在一般雨季，開啟潼湖水閘，河水經(jīng)謝崗涌進(jìn)入石馬河，東岸涌河水向東倒流；或開啟建塘閘門，河水引入東引運(yùn)河，謝崗涌水向東倒流；3）在特大暴雨后泄洪期，潼湖水閘、建塘水閘、東岸水閘同時開啟，河水分別流入石馬河、東引運(yùn)河和東江干流。

3.7.2 潼湖濕地水體的內(nèi)循環(huán)

潼湖濕地內(nèi)循環(huán)的過程涉及大氣降水、植被蒸騰、水面蒸發(fā)、河流徑流、地表徑流、地下徑流等多個過程。鑒于潼湖現(xiàn)狀，建議增加潼湖濕地的水體面積和周邊植被（尤其是森林植被）面積，建議周邊修建的道路和廣場鋪裝多用新型的透水材料（如排水性瀝青），促進(jìn)潼湖水體內(nèi)循環(huán)的正常進(jìn)行。此外，還應(yīng)該結(jié)合水域以及陸地的具體情況，考慮水流速度和流量以及周邊地質(zhì)條件和土壤狀況來營建生態(tài)駁岸，以充分保證駁岸與潼湖濕地之間的水分交換和調(diào)節(jié)，并且有助于提高岸棲生物的豐富度，形成較為自然的景觀。生態(tài)駁岸的形式可采用自然原型駁岸、自然型駁岸和臺階式人工自然駁岸等。

4 水體水質(zhì)生態(tài)修復(fù)的分期、分區(qū)實行方案

潼湖濕地水體水質(zhì)的生態(tài)修復(fù)在實行過程中建議以以下方案分期、分區(qū)進(jìn)行：

1）準(zhǔn)備期（約3個月）：利用水閘切斷潼湖與各個河流的水體交換；針對現(xiàn)有潼湖主體水域區(qū)域集中打撈鳳眼藍(lán)。

2）改造期（約18個月）：在擬退田/塘還湖區(qū)域通過修壩等措施分區(qū)放空已有水體，疏浚底泥，改造地形，整體完工后去除分區(qū)間的堤壩；在潼湖主體水域通過堤壩進(jìn)行分區(qū)，并在各分區(qū)間設(shè)立閘門，首先放空緊挨擬退田/塘還湖區(qū)域分區(qū)的水體，轉(zhuǎn)移入擬退田/塘還湖區(qū)域，若有條件，可利用污水處理廠或人工濕地一穩(wěn)定塘的組合系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行適度處理后再轉(zhuǎn)移污染水體，對放空分區(qū)進(jìn)行底泥疏浚和地形改造，臨岸區(qū)域同時進(jìn)行生態(tài)駁岸的塑造；以此類推，完成潼湖主體水域的湖底重塑。與此同時，在潼湖周邊完善雨污分流和截污管（溝）線的設(shè)置，并在潼湖的各個入水口修建生態(tài)攔截或人工濕地一穩(wěn)定塘的組合系統(tǒng)。

3）調(diào)整期（約39個月）：去除潼湖主體水域分區(qū)間的堤壩，打通主體水域與各個河流和擬退田/塘還湖區(qū)域的聯(lián)系；若有條件，引東江水灌注，降低潼湖水體富營養(yǎng)物質(zhì)的含量；引入生長床一沉水植物移植技術(shù)或局部采用微生物凈化技術(shù)凈化水體；在潼湖水體各個區(qū)域設(shè)置水體水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)，關(guān)注水體水質(zhì)的變化。

5 結(jié)語和展望

近年來，廣東省、惠州市、仲愷開發(fā)區(qū)以及周邊鎮(zhèn)（街道）和軍墾部隊等高度關(guān)注潼湖濕地的生態(tài)環(huán)境，曾多次組織相關(guān)部門展開調(diào)研工作。2014年底，惠州市已正式啟動了潼湖濕地公園的總體規(guī)劃，力將潼湖濕地打造成濕地生態(tài)保護(hù)與城市可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調(diào)的中國濕地生態(tài)示范區(qū)。相信在不遠(yuǎn)的將來，潼湖濕地將以嶄新的面貌呈現(xiàn)在世人眼前。