黃柏河流域水生態(tài)現(xiàn)狀及對(duì)策

方禎 夏小明

【摘? 要】隨著工業(yè)化信息化以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)河道的生態(tài)系統(tǒng)健康狀況造成了嚴(yán)重影響，河流生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與修復(fù)引起了人們的高度重視。近年來(lái)，在黃柏河流域的綜合治理上，各級(jí)政府以及職能部門(mén)均采取了較有效的措施和手段，取得了較好的效果。隨著治水思路的轉(zhuǎn)變，提出了生態(tài)治水的新理念，尊重河湖系統(tǒng)的自然規(guī)律，注重對(duì)自然生態(tài)和自然環(huán)境的修復(fù)與保護(hù)，強(qiáng)化河湖的自?xún)裟芰?，是科學(xué)治水的新思路。通過(guò)對(duì)黃柏河流域水生態(tài)的周期性監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，在充分了解其生態(tài)功能以及生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)有效的修復(fù)措施，為促進(jìn)流域的快速高效治理提供技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】黃柏河，水生態(tài)，調(diào)查，修復(fù)。

1.流域基本概況

黃柏河是宜昌市境內(nèi)長(zhǎng)江中游左岸的一級(jí)支流，全長(zhǎng)162公里，流域面積1923平方公里，屬典型的峽谷河流。黃柏河分東、西兩支。東支發(fā)源于樟村坪鎮(zhèn)黑良山的倉(cāng)屋埡，長(zhǎng)130.4公里，流域面積1164.8平方公里，流入尚家河水庫(kù)。西支發(fā)源于樟村坪鎮(zhèn)曹家山的武當(dāng)寨，長(zhǎng)77.5公里，流域面積582.8平方公里。東、西兩支在黃花鎮(zhèn)兩河口匯合成干流在小溪塔城區(qū)石牌灘匯入葛洲壩庫(kù)區(qū)消落區(qū)，長(zhǎng)31.6公里，區(qū)間流域面積171.3平方公里。黃柏河流域水利工程多。在夷陵區(qū)境內(nèi)，有東風(fēng)渠和宜昌運(yùn)河，還有4座水庫(kù)、23座電站。東風(fēng)渠從黃柏河?xùn)|支的尚家河水庫(kù)引水，年引水量3.39億立方米，為區(qū)域200萬(wàn)人口提供生活用水，為東風(fēng)渠沿線(xiàn)100多萬(wàn)畝農(nóng)田提供灌溉，為5個(gè)工業(yè)園提供工業(yè)用水。黃柏河干流經(jīng)宜昌運(yùn)河引水（年引水量約5億立方米），供宜昌市東山寺水電站發(fā)電。夷陵區(qū)境內(nèi)的湯渡河、尚家河、西北口和官莊4座水庫(kù)，以及西北口、尚家河、蜘蛛洞和杜家河4座電站。

2.流域環(huán)境現(xiàn)狀

流域內(nèi)磷礦資源豐富，礦山開(kāi)采企業(yè)多、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)修復(fù)、地礦矛盾等遺留問(wèn)題處理難度大。流域上游部分采礦企業(yè)不規(guī)范開(kāi)采，廢水排放不達(dá)標(biāo)和棄渣傾倒隨意化造成源頭河道污染，廢棄的硫鐵礦出口和石材加工企業(yè)廢水導(dǎo)致水質(zhì)污染。二是居民生活污染。流域沿岸部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)集鎮(zhèn)的居民點(diǎn)未建污水處理廠(chǎng)和達(dá)標(biāo)的垃圾處理場(chǎng)，由于沒(méi)有完全實(shí)行雨污分流，導(dǎo)致較多未經(jīng)處理的生活污水直排入河。三是農(nóng)業(yè)面源污染。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化肥、農(nóng)藥被大量使用，畜禽糞便直接排放，造成河道污染。

推行天然林保護(hù)工程和退耕還林工程，流域內(nèi)的林地面積雖然大幅增加，森林覆蓋率得到提升，但部分森林涵養(yǎng)水源的功能依然較衰弱。另外，流域內(nèi)開(kāi)山炸石現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，因此加劇了水土的流失。

內(nèi)部分礦山企業(yè)礦權(quán)布局不太合理，存在少量存在無(wú)序開(kāi)采、超量開(kāi)采、亂采濫挖，造成地下水源被破壞的現(xiàn)象，因而造成了河床水位的改善難度較大。中下游主河道雖然采砂采石得到有效控制，但河床遭到了破壞，水位下降，在上游來(lái)水減少的情況下，河水會(huì)發(fā)生斷流，水質(zhì)自我凈化功能不足，生態(tài)補(bǔ)水困難。另一方面，尚家河水庫(kù)經(jīng)東風(fēng)渠引水發(fā)電，湯渡河水庫(kù)經(jīng)宜昌運(yùn)河引水發(fā)電，導(dǎo)致水庫(kù)水位下降。再加上眾多小水電站梯級(jí)截水發(fā)電，保證水生態(tài)平衡所需的生態(tài)下泄量不足，加劇了下游污染情況。

3.生態(tài)監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)

3.1布設(shè)原則

監(jiān)測(cè)斷面的選擇在充分滿(mǎn)足代表性、連續(xù)性、全面性、多功能性原則的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)結(jié)合黃柏流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)特點(diǎn)，考慮到水生態(tài)分區(qū)和不同水生態(tài)功能分區(qū)交界設(shè)置斷面，使監(jiān)測(cè)要素能夠較好地代表不同區(qū)域（分區(qū)）的水環(huán)境特性。

3.2布設(shè)方案

通過(guò)對(duì)黃柏河流域各水功能區(qū)進(jìn)行周期性監(jiān)測(cè)，初步明確了“環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子”的基本種類(lèi)和分布規(guī)律。結(jié)合黃柏河流域的環(huán)境特性，將其劃分的礦山開(kāi)采影響區(qū)、水電開(kāi)發(fā)影響區(qū)以及綜合影響區(qū)。在每個(gè)分區(qū)內(nèi)分別選取有代表性的監(jiān)測(cè)斷面共11個(gè)：

（1）礦山開(kāi)采影響區(qū)（3個(gè)）：楊樹(shù)口電站取水壩、夷陵遠(yuǎn)安交界處（盤(pán)龍陽(yáng)關(guān)橋）、曬旗河入河口。

（2）水電開(kāi)發(fā)影響區(qū)（7個(gè)）：玄廟觀水庫(kù)庫(kù)尾、玄廟觀水庫(kù)庫(kù)首、天福廟水庫(kù)庫(kù)尾、天福廟水庫(kù)庫(kù)首、天福廟水庫(kù)下游、西北口水庫(kù)庫(kù)尾、西北口水庫(kù)庫(kù)首。

（3）綜合影響區(qū)斷面（1個(gè)）：小溪塔水文站。

3.3生態(tài)評(píng)價(jià)的方法采用

基于黃柏河流域水功能現(xiàn)狀，通過(guò)構(gòu)建水生態(tài)功能分區(qū)不同“環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子”的研究，基于水生態(tài)功能分區(qū)的流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)理論，應(yīng)用 “熵權(quán)法”計(jì)算出斷面不同指標(biāo)的熵和權(quán)重，選用綜合健康指數(shù)法對(duì)黃柏河流域生態(tài)系統(tǒng)健康程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

隨著環(huán)境條件與管理需求的變化，當(dāng)原來(lái)布控的監(jiān)測(cè)斷面不能夠代表所在水體的水生態(tài)狀況時(shí)，根據(jù)水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整，形成例行機(jī)制，以確保水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)客觀反映地表水環(huán)境質(zhì)量狀況，更科學(xué)地指導(dǎo)生態(tài)修復(fù)和環(huán)境管理工作。

3.4監(jiān)測(cè)指標(biāo)的選擇

依據(jù)黃柏河水環(huán)境特征及生態(tài)環(huán)境的主要驅(qū)動(dòng)因子，分別選取如下指標(biāo)：

（1）水文要素2項(xiàng)：水位、日降雨量

（2）水體物理要素3項(xiàng)：水溫、濁度、電導(dǎo)率

（3）水體化學(xué)要素8項(xiàng)：pH值、溶解氧、總磷、總氮、硝酸鹽氮、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量（BOD）;

（4）水生態(tài)要素2項(xiàng)：葉綠素a濃度、浮游植物種類(lèi)（定性、定量）、浮游動(dòng)物種類(lèi)（定性、定量）;

（5）生物調(diào)查1項(xiàng)：底棲生物（定性、定量）。

4.生態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)論

4.1評(píng)價(jià)方法

一般認(rèn)為，健康的河流生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)具有結(jié)構(gòu)完整性（即化學(xué)、物理、生物三方面的完整性）和功能完整性（生態(tài)學(xué)進(jìn)程），具體表現(xiàn)為：河流生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性和可持續(xù)性，即在時(shí)間上具有維持其組織結(jié)構(gòu)、自我調(diào)節(jié)和對(duì)脅迫的恢復(fù)能力和抗干擾能力，以及維持自身發(fā)展和進(jìn)化的能力。

采用多指標(biāo)評(píng)價(jià)法，并引入信息熵理論確定指標(biāo)權(quán)重，選用綜合健康指數(shù)法對(duì)黃柏河生態(tài)系統(tǒng)健康程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。河流生態(tài)系統(tǒng)健康主要表現(xiàn)為物理、化學(xué)和生物三者的完整性，鑒于物理完整性指標(biāo)較難量化，本研究從化學(xué)完整性和生物完整性?xún)煞矫嫣接懞恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)健康狀況，針對(duì)水質(zhì)指標(biāo)、營(yíng)養(yǎng)鹽指標(biāo)分別計(jì)算其各自得分值，最后進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本報(bào)告選用熵權(quán)綜合健康指數(shù)法對(duì)黃柏河生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4.2評(píng)價(jià)結(jié)論

（1） 綜合健康指數(shù)

為了定量的評(píng)價(jià)和描述生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)，需要建立一個(gè)綜合健康指數(shù)，在0～1之間取值，其值為0時(shí)，代表健康狀態(tài)最差，為1時(shí)，代表健康狀態(tài)最好。將CHI值劃分為5個(gè)區(qū)間以便更清楚的描述健康狀態(tài)，詳見(jiàn)下表4.2-1：

綜合健康指數(shù)計(jì)算公式如下：

5.結(jié)論與建議

5.1主要結(jié)論

（1）根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）所列標(biāo)準(zhǔn)限值，采用單因子類(lèi)別評(píng)價(jià)法定性評(píng)價(jià)，2018年度監(jiān)測(cè)水功能區(qū)平均達(dá)標(biāo)率75.7%。低于湖北省辦公廳印發(fā)的《湖北省實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核辦法（試行）達(dá)標(biāo)率80%的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）2018年度監(jiān)測(cè)，除極個(gè)別水庫(kù)為輕度營(yíng)養(yǎng)狀況外，其余均為中營(yíng)養(yǎng)狀況。

（3）宜昌河流健康整體呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀況。綜合健康指數(shù)高于0.8，只有楊樹(shù)口電站取水壩1個(gè)斷面;綜合健康指數(shù)高于0.7，只有天福廟水庫(kù)庫(kù)尾、曉溪塔2個(gè)斷面;綜合健康指數(shù)為0.6-0.7的有祥云礦業(yè)、玄廟觀水庫(kù)庫(kù)尾、玄廟觀水庫(kù)庫(kù)首、天福廟水庫(kù)庫(kù)首、天福廟二級(jí)站下游、西北口水庫(kù)庫(kù)首6個(gè)斷面;綜合健康指數(shù)低于0.6的有西北口水庫(kù)庫(kù)尾1個(gè)斷面。

5.2建議

黃柏河是宜昌人民的母親河，全面加強(qiáng)對(duì)黃柏河流域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)，必須正確處理生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，科學(xué)制訂黃柏河流域產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，做到既推進(jìn)黃柏河流域的生態(tài)保護(hù)工作，又滿(mǎn)足流域所在地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。在新一輪的流域綜合整治過(guò)程中，要在“控源”的同時(shí)，注重生態(tài)修復(fù)，大力實(shí)施河流生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。

（1）提高認(rèn)識(shí)，全面制定黃柏河水生態(tài)修復(fù)實(shí)施規(guī)劃。

要全面落實(shí)習(xí)總書(shū)記“保護(hù)生態(tài)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力，改善生態(tài)環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力”的治理理念，積極對(duì)黃柏河流域開(kāi)展生態(tài)治理，有效保護(hù)了黃柏河流域的生態(tài)環(huán)境。要充分認(rèn)識(shí)到實(shí)施水生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，要從促進(jìn)人水和諧、樹(shù)立和落實(shí)科學(xué)的發(fā)展觀、生態(tài)文明建設(shè)的高度來(lái)提高對(duì)生態(tài)修復(fù)的認(rèn)識(shí)。要轉(zhuǎn)變觀念，樹(shù)立生態(tài)治水的理念，要按照“水清、岸綠、流暢、景美、宜居”的目標(biāo)，結(jié)合黃柏河流域的功能特征和河道現(xiàn)狀，科學(xué)地制定水生態(tài)修復(fù)建設(shè)規(guī)劃。

（2）統(tǒng)籌部署，將水生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)同治理與管護(hù)有機(jī)結(jié)合。

堅(jiān)持按照“政府統(tǒng)籌、屬地管理、部門(mén)聯(lián)動(dòng)、全民參與、注重實(shí)效”原則，對(duì)黃柏河流域統(tǒng)籌實(shí)施“源頭養(yǎng)水、全域治水、科學(xué)用水、依法管水、全民護(hù)水”綜合治理措施，有效探索河道治理與管護(hù)的新模式。積極抓住實(shí)施長(zhǎng)江大保護(hù)的戰(zhàn)略機(jī)遇，借鑒國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的水生態(tài)修復(fù)理論和方法，在已實(shí)施和即將實(shí)施的水庫(kù)和河道治理的工程上同步推進(jìn)水生態(tài)修復(fù)建設(shè)。

（3）因地制宜，合理采用先進(jìn)的水生態(tài)修復(fù)技術(shù)和方法。

黃柏河流域集水面積較大，河道長(zhǎng)度長(zhǎng)，沿程的水利工程分布種類(lèi)較多，原來(lái)在治理上分別采用的模式是“截污、駁坎、浚、引水、綠化、管護(hù)”等，在治理理念上僅限于“防洪、排澇、灌溉、養(yǎng)殖”等功能，忽視了河道的生態(tài)功能，要因地制宜，有機(jī)地結(jié)合黃柏河流域的不同的功能區(qū)，合理采用修復(fù)措施和辦法。目前主要的修復(fù)辦法主要有：兩岸造樹(shù)林、河坡植草坪（或灌木）、墻上攀綠藤、水邊栽植物、水流多樣化、水中建濕地、水面養(yǎng)萍草、水下種水草、水里養(yǎng)魚(yú)蝦、曝氧放細(xì)菌、水底爬螺蚌、管理經(jīng)?；?。

（4）強(qiáng)化責(zé)任，全面落實(shí)水生態(tài)補(bǔ)償制度和經(jīng)費(fèi)。

積極建立起“齊抓共管、齊治共享”的有效機(jī)制，充分厘清黃柏河流域生態(tài)破壞者、保護(hù)者與資源受益者之間的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)，形成破壞者出資、受益者付費(fèi)、保護(hù)者得償?shù)倪\(yùn)行機(jī)制。一是嚴(yán)格限制污染物的排放;二是設(shè)立飲用水源保護(hù)區(qū)生態(tài)補(bǔ)償基金;三是探索多元化生態(tài)補(bǔ)償。

（5）科學(xué)監(jiān)測(cè)，適時(shí)掌握水生態(tài)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。

水生態(tài)的變化是一個(gè)動(dòng)態(tài)較為復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，要通過(guò)長(zhǎng)期、周期性的科學(xué)監(jiān)測(cè)，適時(shí)掌控水生態(tài)變化過(guò)程和趨勢(shì)。在不同功能區(qū)監(jiān)測(cè)參數(shù)（因子）的選擇上要做到全面、合理、有代表性，在評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)方法上要有針對(duì)性。要通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果，適時(shí)進(jìn)行跟蹤、及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、制定科學(xué)有效的管理措施，精準(zhǔn)施策，確保修復(fù)的效果和可持續(xù)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉輝，何爭(zhēng)妍.利用水生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理杭州河道水質(zhì)的對(duì)策與建議[J].杭州農(nóng)業(yè)與科技，2009：13-15.

[2] 黃柏河流域生態(tài)保護(hù)專(zhuān)題調(diào)研組.夷陵區(qū)黃柏河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)情況調(diào)研報(bào)告[R].2017.

[3]尹煒.長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水生態(tài)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀與對(duì)策研究[J].三峽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2018，3（03）：2-7+95.