渾河健康評價及保護對策分析

吳　寧

(遼寧省水利廳，沈陽 110003)

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渾河健康評價及保護對策分析

吳寧

(遼寧省水利廳，沈陽 110003)

摘要：渾河發(fā)源于撫順市清原滿族自治縣灣甸子鎮(zhèn)滾馬嶺，于營口市西炮臺注入遼東灣。目前，渾河水生態(tài)系統(tǒng)遭遇了很嚴重的破壞。通過對渾河健康問題調(diào)查和河流監(jiān)測及分析與評價，得出了該河流是亞健康水平。同時根據(jù)評價結(jié)果，提出了要嚴格控制水體污染，改善水質(zhì)，提高水功能區(qū)達標(biāo)率；加強河岸帶保護與管理，控制河岸帶不合理的人為活動的保護性措施及建議。

關(guān)鍵詞：渾河；河流健康；問題分析；保護對策

0引言

渾河發(fā)源于撫順市清原滿族自治縣灣甸子鎮(zhèn)滾馬嶺，于營口市西炮臺注入遼東灣。渾河全長495 km，平均比降0.42‰，流域面積28 260 km2。渾河流域地貌特征上游為山區(qū)，以構(gòu)造侵蝕地貌為主，東北部為低山丘陵區(qū)，至撫順市附近地形較緩，為丘陵地帶，流域西南部沈陽以下進入平原區(qū)，地貌以堆積地形為主。

渾河流經(jīng)遼寧中部城市群，這里傳統(tǒng)的重工業(yè)相對發(fā)達、人口稠密，渾河基本上成為沿岸城市廢水排放的主要渠道，經(jīng)過渾河沿岸的各市及企業(yè)的幾年共同努力，渾河水質(zhì)不斷改善。

對于渾河防洪，近幾年，多為豐水年，降水量較大，汛期可能產(chǎn)生集中強降雨，導(dǎo)致發(fā)生的洪水依然嚴重重威脅著區(qū)域的安全[1]。

1健康評價指標(biāo)體系與生物指標(biāo)評價標(biāo)準

1.1　健康評價指標(biāo)體系

結(jié)合遼寧省河流特點，分別提出了河流健康評價指標(biāo)體系，本次對渾河健康評價指標(biāo)體系采取分目標(biāo)層、亞目標(biāo)層、準則層、指標(biāo)層進行評價，并采用加權(quán)法進行綜合評價，詳細評價指標(biāo)體系如表1所示。

表1　渾河干流健康評價指標(biāo)體系表

1.2　生物指標(biāo)評價標(biāo)準

1.2.1底棲生物完整性指數(shù)

生態(tài)完整性體現(xiàn)在各生物群落和種群的完整性中，如魚類、底棲動物、藻類和浮游動物完整性等。底棲動物目前已被廣泛應(yīng)用于生態(tài)監(jiān)測評估中，通過構(gòu)建底棲動物完整性指數(shù)(B—IBI)可以對河湖的水生態(tài)現(xiàn)狀進行較為全面和科學(xué)的評估。水質(zhì)法是以水質(zhì)等級為標(biāo)準進行河流健康評價的方法，棲境法是以生物棲息地質(zhì)量為標(biāo)準進行河流健康的評價方法，而綜合法是融合了水質(zhì)法與棲境法的一種比較全面的評價方法[2]。

參照點與受損點篩選。在開展棲息地質(zhì)量評價時，主要從棲息地生境異質(zhì)性和多樣性角度考慮，選擇10項指標(biāo)對棲境質(zhì)量狀況進行半定量評價，分別是底質(zhì)類型、棲境復(fù)雜性、水深～流速結(jié)合情況、堤岸穩(wěn)定性、河道變化、河水水量狀況、植被多樣性、水質(zhì)狀況、河岸帶人類活動強度和土地利用類型，總分為200分。具體劃分見表2。

表2　參照點與受損點篩選方法表

綜合棲息地質(zhì)量及水質(zhì)情況評定標(biāo)準，原定參照區(qū)域為渾太流域源頭區(qū)(圖1)，包括TZ01～TZ05樣點，渾河源頭H01～H06樣點，但經(jīng)過參照點生境質(zhì)量評分，最后僅保留TZ02、TZ03、TZ04、TZ05為參照樣點見圖2。

圖1　擬定參照點與受損點篩選區(qū)域圖

原定受損點區(qū)域為渾太流域下游區(qū)見圖1，包括海城河下游樣點，渾太流域下游樣點，經(jīng)過生境質(zhì)量評分，最后僅保留H11、H12、H16為受損樣點，見圖2。

圖2　參照點與受損點篩選區(qū)域圖

指標(biāo)體系構(gòu)建。依據(jù)EPA適用的大型底棲動物B-IBI因子選擇28項大型底棲動物生物參數(shù)作為構(gòu)建生物完整性評價的備選指標(biāo)。最后篩選出10個核心指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上進行IBI值計算，10個核心指標(biāo)值分布范圍及最佳期望值見表3。

表3　核心指標(biāo)值分布范圍及最佳期望值表　%

IBI值賦分。將各評估參數(shù)的分值進行加和，得到IBI指數(shù)值。以參照系樣點IBI值由高到低排序，選取25%分位值作為最佳期望值，對IBI指數(shù)進行賦分得到IBIr分值，范圍為0～100。

1.2.2魚類損失指數(shù)

選用1980年代作為歷史基點。調(diào)查評估河流流域魚類歷史調(diào)查數(shù)據(jù)或文獻。基于歷史調(diào)查數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計評估河流的魚類種類數(shù)，在此基礎(chǔ)上，依據(jù)不同魚類自然分布特征，在不同河段確定魚類分布名錄，并開展專家咨詢調(diào)查，確定各評估河流所分布的魚類歷史背景狀況，確定魚類指標(biāo)調(diào)查評估預(yù)期值[3]。

2河流調(diào)查與監(jiān)測

2.1　劃分評價河段

根據(jù)河流上水利工程、水文特征、河床及河岸帶形態(tài)、水質(zhì)狀況、水生生物特征以及流域經(jīng)濟社會發(fā)展特征等因素，將渾河流域評價范圍內(nèi)劃分為3個評價河段。

2.2　評價指標(biāo)調(diào)查與監(jiān)測

2.2.1水文水資源

2.2.1.1流量過程變異程度

選擇大伙房水庫、沈陽站、邢家窩棚站為代表站，對各水文站2009—2013年逐月實測流量、徑流還原量進行整理，計算出渾河各河段流量變異程度指標(biāo)賦分FDr，根據(jù)各河段河長進行加權(quán)計算，得到渾河干流全河段各年FDr值。取5年平均值作為渾河水文水資源最后分值，為33.1分。

2.2.1.2生態(tài)流量保障程度

收集和整理各水文站2009—2013年4—9月、10—3月期間日最小流量、多年平均還原量，渾河各河段及全河段計算成果見表4。渾河生態(tài)流量保障程度指標(biāo)EFr賦分30.1分。

流量變異程度指標(biāo)權(quán)重0.3、生態(tài)流量滿保障程度指標(biāo)權(quán)重0.7，根據(jù)公式計算得到水文水資源完整性HDr賦分31分。

2.2.2物理結(jié)構(gòu)

2.2.2.1河岸帶狀況

2014年6月，對渾河河岸帶狀況展開了現(xiàn)場查勘及計算分析。根據(jù)所劃分的評價河段，共選取了16個斷面。根據(jù)指標(biāo)的賦分情況以及指標(biāo)權(quán)重，經(jīng)計算得到渾河河岸帶狀況賦分為77.5分，屬于健康水平。

2.2.2.2河流連通阻隔狀況

綜合河岸帶狀況、河流連通阻隔狀況2個指標(biāo)得分及權(quán)重，渾河全河段的物理結(jié)構(gòu)準則層賦分為76.7分，屬于健康水平。

2.2.3水質(zhì)方面

水質(zhì)監(jiān)測時間為2013年9月至2014年8月，每月1次，共12次。水質(zhì)監(jiān)測點位共7個斷面，水質(zhì)監(jiān)測項目包括pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、總磷(以P計)、銅、鋅、氟化物(以F-計)、硒、砷、汞、鎘、鉻(六價)、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物等24項。根據(jù)賦分與河段河長權(quán)重，渾河水質(zhì)準則層最后分值為57.9分。

2.2.4生物方面

水生生物指標(biāo)全年監(jiān)測2次，春季調(diào)查監(jiān)測時間為2014年5～6月，秋季調(diào)查監(jiān)測時間為2014年8～9月，分別進行了魚類資源調(diào)查和底棲生物取樣監(jiān)測。渾河共設(shè)定12個監(jiān)測點位。

2.2.4.1底棲動物完整性指數(shù)

綜合春季和秋季底棲動物數(shù)據(jù)，渾河所采集底棲動物總個體數(shù)為3815個，隸屬4門，7綱，15目，33科，37屬，37種。根據(jù)各評價河段賦分與河段河長權(quán)重，計算評價整條河流的賦分。渾河干流底棲動物完整性指數(shù)賦分67分。

2.2.4.2魚類生物損失指數(shù)

綜合春季和秋季的調(diào)查結(jié)果，渾河共采集到魚類34種，樣本數(shù)量3015尾，分屬2綱7目11科30屬。優(yōu)勢種為拉氏鱥、北方條鰍和寬鰭鱲，相對多度分別為18.91%、17.08%和11.67%?；诖杭竞颓锛緶喓恿饔?2個樣點調(diào)查數(shù)據(jù)，綜合每個樣點河流大型底棲動物完整性指數(shù)得分(IBIr)和魚類生物損失指數(shù)得分(FOEr)，根據(jù)各指標(biāo)權(quán)重，魚類生物損失指數(shù)權(quán)重0.6、底棲動物完整性指數(shù)權(quán)重0.4，計算得到渾河干流生物準則層賦分40.6分。評價結(jié)果表明，總體上渾河流域生物完整性狀況為亞健康。

2.2.5社會服務(wù)功能

2.2.5.1水功能區(qū)達標(biāo)率

本次渾河共劃分水功能區(qū)數(shù)量18個，參與評估的水功能區(qū)18個，2013年9月—2014年8月達標(biāo)頻率超過80%的水功能區(qū)數(shù)量為1個，達標(biāo)率為5.6%，賦分5.6分。

2.2.5.2水資源開發(fā)利用率

2011年渾河地表水資源開發(fā)量為18 852.8 萬 m3，地表水資源開發(fā)利用率為73.5%，其中大伙房以上地表水資源開發(fā)量為1 165.8 萬 m3，地表水資源開發(fā)利用率為7.2%。2011年大遼河(含渾太)地表水資源開發(fā)利用率為65.6%。渾河賦分為0分，處于病態(tài)狀態(tài)。

2.2.5.3防洪指標(biāo)

結(jié)合《遼河等4條大江大河行洪能力分析與防汛特征水位確定》(渾河部分、大遼河部分)及遼寧省第一次水利普查成果，并通過與地方河道處部門專家咨詢、現(xiàn)場走訪等，對渾河堤防數(shù)據(jù)進行了調(diào)查與校核。根據(jù)防洪指標(biāo)賦分標(biāo)準，渾河防洪指標(biāo)最后得分為73分。

2.2.5.4公眾滿意度

通過開展公眾滿意度問卷調(diào)查，共調(diào)查收集了45份有效問卷。其中沿河居民16人，河道管理者19人，河道周邊從事生產(chǎn)活動人員5人，經(jīng)常來河道旅游者5人，綜合賦分83.71分，說明民眾對渾河現(xiàn)狀總體處于滿意狀態(tài)[4]。

3健康分析與評價

渾河健康評價賦分為46.8分，處于亞健康狀況。其中生態(tài)狀況賦分49.4分，為亞健康，社會服務(wù)功能賦分為40.58分，為亞健康。

3.1　河流生態(tài)狀況評價

渾河生態(tài)狀況賦分49.4分，為亞健康。其中，源頭～大伙房水庫出口段，生態(tài)狀況得分最高，賦分63.1分，為健康水平，水質(zhì)、物理結(jié)構(gòu)均達到理想狀況，生物為亞健康，水文水資源為不健康。大伙房水庫出口～三岔河口段，生態(tài)狀況賦分43.4分，為亞健康水平，與大伙房水庫上游相比，賦分相差很大，物理結(jié)構(gòu)達到健康水平，水質(zhì)、生物、水文水資源均為不健康。三岔河口～入海口段，生態(tài)狀況賦分43.4分，為亞健康水平，物理結(jié)構(gòu)、生物、水質(zhì)、水文水資源健康水平與大伙房水庫出口～三岔河口段健康狀況基本一致[5]。

3.2　河流社會服務(wù)功能狀況評價

渾河以水功能區(qū)達標(biāo)率、水資源開發(fā)利用率、防洪指標(biāo)及公眾滿意度為評價指標(biāo)對社會服務(wù)功能狀況進行了評價，渾河社會服務(wù)功能賦分為40.58分，總體評價為亞健康。

3.3　河流健康狀況評價

通過綜合分析，渾河干流健康指數(shù)賦分為46.8分，綜合評價為亞健康。

4健康問題及對策

4.1　健康問題

渾河健康評估結(jié)果表明，渾河的健康問題主要包括以下方面：

1)水文水資源方面，根據(jù)水文水資源完整性賦分結(jié)果，渾河流量變異程度賦分為33.1分，為不健康，實際地表徑流與天然徑流還原差異較大，致使流量變異程度大，從分段成果看，各段水文水資源健康狀況均為不健康水平。

2)物理結(jié)構(gòu)方面，渾河物理結(jié)構(gòu)準則層賦分為76.7分，屬于健康水平。渾河中游地區(qū)城市工業(yè)發(fā)達，人口分布密集，人類活動較為頻繁，對河岸的干擾程度也比較嚴重，渾河下游河岸帶上的農(nóng)業(yè)耕種和河岸帶臨近陸域的農(nóng)業(yè)耕種活動比較普遍，對河流兩岸的河流物理結(jié)構(gòu)健康造成明顯干擾；渾河河中下游監(jiān)測斷面的兩岸植被覆蓋度相對較低，導(dǎo)致河岸帶狀況相對較差；水利工程對下游河流的水質(zhì)健康、水生生物多樣性和河岸帶狀況產(chǎn)生綜合性影響。

3)水質(zhì)方面，從渾河流域整體來看，大伙房水庫以上河段水質(zhì)狀況呈理想狀態(tài)，大伙房水庫下游水質(zhì)狀況處于不健康狀態(tài)?；瘜W(xué)完整性評價體系各項指標(biāo)中耗氧有機污染物指標(biāo)層賦分最低。

4)水生生物方面，渾河流域內(nèi)，河流生物完整性整體狀況較差，在上下游間存在較大差異。渾河源頭區(qū)域生物完整性相對較好，沈陽市上游河段樣點生物完整性得分普遍高于下游區(qū)域，渾河下游干流近?？趨^(qū)域生物完整性最差。

由于流域開發(fā)程度較高，魚類種類下降較為嚴重，經(jīng)兩期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，河流魚類損失程度較高，完整性較低。渾河流域內(nèi)耕地是面源污染的重要來源，是河流水體污染、河流底質(zhì)質(zhì)量下降的重要影響因素。

渾河下游平原地區(qū)耕地為主要的土地利用類型，對下游河道生物棲息地質(zhì)量產(chǎn)生了重要的負面影響，是下游河段底棲動物和魚類種類下降的重要影響因素。渾河從進入撫順市區(qū)到出境沿途匯入十幾條主要支流的水量，渾河除了接納撫順市、沈陽市區(qū)及其周邊大小城鎮(zhèn)的生活污水外,支流河道兩側(cè)固體生活垃圾堆積嚴重，遇到雨水沖刷最后都匯入渾河之中。此外，渾河沿岸還布有若干個生活污水排污口，偷排漏排現(xiàn)象時有發(fā)生，這些都會加劇渾河水質(zhì)的污染程度受到城鎮(zhèn)生活污水及企業(yè)排污影響，從而破壞河道內(nèi)生物棲息地。渾太河流域部分河段受挖沙、采石活動的影響，挖沙首先直接影響了河流水生生物的棲息地，大量的懸浮物漂浮在水中隨河流向下游擴散，覆蓋卵石底質(zhì)，造成下游河道內(nèi)的水生生物也受到影響。

通過擾動河道底質(zhì)、組成及穩(wěn)定性、河岸植被及河岸穩(wěn)定性等產(chǎn)生了極大的破壞，從而導(dǎo)致了河流魚類、大型底棲動物、兩棲類、河岸帶植被等生物多樣性明顯下降。

在渾河中、上游建成的大中小型水庫數(shù)座和近年來在渾河(撫順)市區(qū)段建成的橡膠壩及整個流域的大小閘門，水壩眾多。這些庫堤等阻隔了上下游水生生物活動區(qū)域，改變了生物生存生境，一些水生物不適于該水域生存而消失是水生物生物多樣性增、減和改變的又一因素[6]。

5)社會服務(wù)功能方面，流域內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達，水資源量過度開發(fā)，工農(nóng)業(yè)用水量已超過或基本達到國際上水資源開發(fā)利用60%的上限，渾河2011年地表水實際開發(fā)利用率達73.53%，這導(dǎo)致水資源開發(fā)利用指標(biāo)處于病態(tài)水平；渾河撫順段有多處城市排污口，城市污水直接排進渾河，導(dǎo)致下游水質(zhì)持續(xù)惡化，水質(zhì)較差，水功能區(qū)達標(biāo)情況非常不理想，渾河全河段共劃分18個水功能區(qū)，本次評估僅達標(biāo)1個；部分防洪標(biāo)準有待提高，渾河上游清原段，受2013年“8·16”洪水影響，多處堤段不達標(biāo)，目前還未來得及整修，其次大遼河段險工較多，雖經(jīng)多年治理，但仍存在諸多問題。

導(dǎo)致渾河健康問題的主要原因包括以下2個方面：

1)渾河中下游工農(nóng)業(yè)和生活用水量大，水資源處于過度開發(fā)狀態(tài)。

2)渾太流域中下游人類活動密集，社會經(jīng)濟快速發(fā)展，工業(yè)生活廢污水排放增加，直接影響渾河中下游水質(zhì)，進而影響水生態(tài)系統(tǒng)。

4.2　保護性對策

基于以上分析，為了保障渾河流域的健康狀況，提出以下幾個方面措施建議：

1)保障生態(tài)基流，合理開發(fā)利用水資源。

統(tǒng)籌協(xié)調(diào)河道內(nèi)與河道外用水，優(yōu)化水利工程調(diào)度，加強水資源保護與管理及河流生態(tài)建設(shè)。

2)積極組織開展河流物理結(jié)構(gòu)的保護與治理工作。

加強河岸帶保護與管理，控制河岸帶不合理的人為活動，普及宣傳河流生態(tài)健康知識，提高生態(tài)環(huán)境保護方面的意識。對植被覆蓋度較低的河段進行河岸帶植被修復(fù)，恢復(fù)其緩沖帶功能。充分發(fā)揮水利工程的綜合作用，在滿足防洪、供水、排澇、灌溉的前提下，開展閘壩生態(tài)調(diào)度，通過該河流上的閘壩的聯(lián)合調(diào)度，制定不同的調(diào)度方案，起到改善水質(zhì)、改善河道物理結(jié)構(gòu)、恢復(fù)河岸帶及濕地、恢復(fù)生物多樣性的作用。通過維護河流生命健康，實現(xiàn)人與河流的和諧發(fā)展。

3)嚴格控制水體污染，改善水質(zhì)，提高水功能區(qū)達標(biāo)率。

渾河上游水質(zhì)良好，中下游水質(zhì)普遍變差，應(yīng)嚴格控制中下游污水排放，阻斷一切污染源，應(yīng)加強重點源廢水達標(biāo)排放工作，確保廢水能夠達標(biāo)排放，制定市政排污口污染治理方案，削減這些支流及主要市政排污口主要污染物入河量，進一步加強工業(yè)點源達標(biāo)治理的力度，引導(dǎo)渾河流域區(qū)工業(yè)向低能耗、輕污染、無污染的方向發(fā)展，并采用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，減少污染物的排放。

在大力促進城鄉(xiāng)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的同時，盡量減少高污染與高消耗的企業(yè)向農(nóng)村轉(zhuǎn)移。與此同時，加快農(nóng)業(yè)面源生態(tài)治理工程以及科技成果的轉(zhuǎn)化。要控制有機質(zhì)、水土的流失以及農(nóng)田的污染，大力推廣綠色農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)，科學(xué)、合理的使用化肥和農(nóng)藥，降低化肥和農(nóng)藥的使用量，采取措施防治農(nóng)村環(huán)境污染。

4)加強水生生物多樣性的監(jiān)測管理。

開展流域水生生物多樣性的綜合調(diào)查，加強野外定位監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)站點的建設(shè)，進行水生生物種分類與編目，建立水生生物多樣性數(shù)據(jù)庫和水體污染指示種，水生生物多樣性生態(tài)群落結(jié)構(gòu)特征系統(tǒng)，為本流域水生生物多樣性的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

5)加快水毀工程建設(shè)及險工險段治理，盡快落實工程投資，完成河道防洪工程的建設(shè)，提高整體防洪狀況，造福百姓。

5結(jié)語

通過對渾河的健康評價分析可以看出牤牛河健康指數(shù)賦分為46.8分，綜合評價為亞健康水平。為此，我們應(yīng)該嚴格控制水體污染，改善水質(zhì)，提高水功能區(qū)達標(biāo)率；加強河岸帶保護與管理，控制河岸帶不合理的人為活動的破壞，確保牤牛河河流的健康指數(shù)達標(biāo)，恢復(fù)河流生態(tài)環(huán)境，打造“山青、水凈、河暢、湖美、岸綠的水環(huán)境”。

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[作者簡介]吳寧(1967-)，女，遼寧沈陽人，工程師，從事水利工程建設(shè)管理等。

[收稿日期]2015-06-28

中圖分類號：TV213.4

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1007-7596(2015)08-0191-05