水體生態(tài)修復(fù)模式在黃河流域蘭州段的應(yīng)用研究＊

崔永峰，趙培強，瓦桃莉 ，王 振

（1.甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站 甘肅 蘭州 730020；2.甘肅省生態(tài)環(huán)境科學(xué)設(shè)計研究院，甘肅 蘭州 730020）

1 概述

水體生態(tài)修復(fù)是生態(tài)工程與水利工程結(jié)合形成的一個分支，是采用各種技術(shù)方法修復(fù)受損的水體生態(tài)系統(tǒng)，以構(gòu)建健康的水生生態(tài)系統(tǒng)，修復(fù)和強化水體生態(tài)系統(tǒng)的重要手段和方法[1-3]。其基本原則是以治為主，多種技術(shù)手段綜合運用，建立統(tǒng)籌治理機(jī)制，通過污染源控制，在自凈的前提下，利用人工措施，達(dá)到治理目標(biāo)[4]。水體生態(tài)修復(fù)的主要功能是維護(hù)河流的生物多樣性，保護(hù)河流的自然生態(tài)環(huán)境，并進(jìn)一步保護(hù)活水源頭、促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展、提高人民生活品質(zhì)[5-7]。

發(fā)源于青藏高原，青海省巴顏喀拉山脈的黃河，全長5464km，是中國第二長河，其中有近152km穿越蘭州市，是蘭州市唯一一條穿城而過的“母親河”，黃河肩負(fù)著蘭州市生態(tài)屏障構(gòu)建和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，其生態(tài)功能十分重要，是蘭州人民賴以生存的“生命之河”。近年來，隨著蘭州市社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，黃河流域蘭州段水體生態(tài)環(huán)境承載力逐漸下降，河道污染事件時有發(fā)生，生物多樣性減少、水體生態(tài)環(huán)境不斷惡化，生態(tài)功能退化較為明顯。為保護(hù)黃河“母親河”，蘭州市各級政府和管理部門不斷強化黃河水體生態(tài)修復(fù)和治理工作，但由于黃河水環(huán)境污染歷史欠賬較多，管理制度不夠完善，治理技術(shù)相對落后，資金投入有限，因此，黃河流域蘭州段水環(huán)境綜合治理沒有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。本研究通過資料收集，現(xiàn)場調(diào)研、結(jié)合流域水環(huán)境治理目標(biāo)，提出有效的，適合蘭州市水環(huán)境綜合治理的生態(tài)修復(fù)模式，為蘭州市政府及管理部門供技術(shù)參考。

2 常見的水體生態(tài)修復(fù)模式及有缺點

2.1 常見的水體生態(tài)修復(fù)模式

國內(nèi)外水體生態(tài)修復(fù)的技術(shù)方法很多，通過分析歸納，總體可以分四種類型，分別是物理法、化學(xué)法、生物法、生態(tài)法[8]。

1）物理法。物理修復(fù)法是通過機(jī)械工程的手段，將水體中的淤泥、藻類及雜質(zhì)清除的一種方法，水體生態(tài)修復(fù)物理方法很多，常見的方法有機(jī)械除藻、稀釋沖刷、控制污染源、疏浚底泥、深層排水等。

2）化學(xué)法?；瘜W(xué)法是根據(jù)河流污染物的理化性質(zhì)，向水中投放各類藥劑（如氧化劑、脫硝劑、除藻劑等），使其污染物與藥劑發(fā)生絮凝、沉淀、分解等化學(xué)反應(yīng)，以降低污染物的濃度或清除污染物?；瘜W(xué)修復(fù)法常見的技術(shù)是殺藻技術(shù)和沉淀鈍化法。

3）生物法。生物修復(fù)技術(shù)是當(dāng)前國內(nèi)外發(fā)展起來的新型環(huán)境清潔方法，其主要是特效微生物對水污染物進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化、降解，降低污染物在水體中的濃度，達(dá)到清除污染物目的，以恢復(fù)生態(tài)功能。常見的植物修復(fù)、微生物修復(fù)等。

4）生態(tài)法。生態(tài)法是利用水中生物體的相互作用，增加水環(huán)境的適應(yīng)能力、組織效果及調(diào)節(jié)功能，加快水環(huán)境的恢復(fù)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)方法很多，其中生態(tài)景觀比較常用的修復(fù)方法有生態(tài)護(hù)岸法，水質(zhì)凈化比較常用的修復(fù)方法有人工濕地和人工綠地法。

2.2 各類修復(fù)方法的優(yōu)缺點

目前國內(nèi)外各種水體生態(tài)修復(fù)法在實踐中得到應(yīng)用，實踐表明，各類生態(tài)修復(fù)方法均存在一定的優(yōu)缺點，具體分析見表1。

表1 水體生態(tài)修復(fù)優(yōu)缺點一覽表

3 黃河流域（蘭州段）水體生態(tài)修復(fù)模式

參考國內(nèi)外河流水體生態(tài)修復(fù)模式成功的經(jīng)驗，結(jié)合黃河流域蘭州段水體生態(tài)現(xiàn)狀和水體生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)，研究建議地方政府和管理部門分三個階段構(gòu)建黃河流域蘭州段水體生態(tài)修復(fù)模式。

3.1 水體生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查與分析評估階段

只有前期對黃河流域蘭州段水體生態(tài)現(xiàn)狀開展調(diào)查與分析評估，才能選擇科學(xué)合理的、有針對性的水體生態(tài)修復(fù)模式。此階段包括生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查和分析評估兩方面工作

1）生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查。調(diào)查階段主要是通過現(xiàn)場調(diào)研、座談取證、資料收集等多種途徑了解黃河流域蘭州段自然環(huán)境概況、社會環(huán)境概況、流域污染源及治理狀況、流域生態(tài)系統(tǒng)狀。

2）分析評估。分析評估階段主要是在前期調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合國家及地方法律法規(guī)、各類發(fā)展規(guī)劃，分析水體生態(tài)現(xiàn)狀、分析存在的環(huán)境問題及與保護(hù)目標(biāo)的差距，制定可行的水體生態(tài)修復(fù)方案。

3.2 水體生態(tài)修復(fù)階段

黃河流域蘭州段支流較多，水體生態(tài)現(xiàn)狀復(fù)雜，既有受農(nóng)業(yè)面源污染和污水污染的黑臭水體，也有水質(zhì)相對良好，但水生生物多樣性比較單一，水體抗污能力較差的河道，因此在生態(tài)修復(fù)治理方法的選擇上，要因地制宜，多種生態(tài)修復(fù)模式嵌套進(jìn)行，才可取得良好的生態(tài)效益。參考國內(nèi)外河道劃分的相關(guān)技術(shù)方法，根據(jù)水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)評價體系法和水體恢復(fù)治理的訴求，將黃河流域蘭州段水體生態(tài)恢復(fù)治理劃分為黑臭治理類水體、水質(zhì)改善類水體、生態(tài)功能恢復(fù)類水體、景觀美化類水體和水資源恢復(fù)類水體。

1）黑臭水體的生態(tài)修復(fù)模式。對于黑臭水體的恢復(fù)治理，先要對污染源進(jìn)行消除或截斷，加強排污綜合治理，再就參考成功的經(jīng)驗，運用各種綜合的治理模式，可取得較好的成效。黃河流域蘭州段的黑臭水體，建議采用多種修復(fù)技術(shù)相結(jié)合的修復(fù)模式。

2）改善水質(zhì)生態(tài)恢復(fù)模式。對于改善類型河流，污染程度較黑臭型河流低，水中沉積物氮、磷含量較高，TOC和營養(yǎng)物質(zhì)的含量稍低，沉積物表面缺氧情況較輕。對此類河流治理，水體污染會加重，有轉(zhuǎn)化為黑臭型河流的風(fēng)險。這類水體主要是污染物（內(nèi)源和外源）的排放，因此，水體恢復(fù)的重中之重是嚴(yán)控污染源，同時以生物-生態(tài)方法進(jìn)行綜合治理。

3）功能恢復(fù)治理模式。黃河支流的水體治理，水質(zhì)達(dá)標(biāo)后，要重點關(guān)注水體的生態(tài)功能，使其發(fā)揮自身的生態(tài)作用。建議在水質(zhì)達(dá)標(biāo)后采用生態(tài)植物、浮游動物、底棲動物、魚類投放及生物多樣性建立等方法進(jìn)行水體治理。

4）景觀恢復(fù)美化模式。景觀恢復(fù)美化首先要堅持保護(hù)優(yōu)先的原則，在確保生態(tài)原貌，功能不變的前提下，進(jìn)行恢復(fù)治理。其次，景觀恢復(fù)美化要堅持統(tǒng)籌原則，將河道當(dāng)成一個有機(jī)整體進(jìn)行謀劃，各支流要無縫銜接、體現(xiàn)特色，形成整體。對于景觀恢復(fù)美化，還要根據(jù)流域氣候和動植物習(xí)性，將各類特征性生物進(jìn)行等有效搭配，達(dá)到景觀有序協(xié)調(diào)的效果。

5）水資源恢復(fù)治理模式。目前，國內(nèi)外對于水資源的恢復(fù)多從宏觀調(diào)控和節(jié)約用水的角度進(jìn)行治理，通過水量調(diào)配，工業(yè)、農(nóng)業(yè)節(jié)約用水，市場化管理等多種手段加強水資源的恢復(fù)。對于黃河流域蘭州段水資源保護(hù)與管理，建議地方政府及各級管理部門要加強優(yōu)化水資源配置，不斷完善水利執(zhí)法體系和用水法規(guī)體系，完善節(jié)水管理體系，大力推廣灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)約用水，強化城鎮(zhèn)節(jié)水和工業(yè)節(jié)水措施。

3.3 維護(hù)管理階段

要實現(xiàn)水體生態(tài)修復(fù)的最終目標(biāo)，后期維護(hù)和管理是關(guān)鍵。對于河道，水體生態(tài)修復(fù)工程完成后，必須要保證水體生態(tài)修復(fù)的成效，因此，必須做好如下四方面；

1）對于水資源的生態(tài)恢復(fù)，具體的措施就是堅持不懈的嚴(yán)格貫徹執(zhí)行習(xí)近平總書記 “節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水方針。

2）對于水質(zhì)恢復(fù)性河道，后期的維護(hù)工作是維護(hù)和管理水質(zhì)恢復(fù)工程相關(guān)設(shè)施，定期不斷進(jìn)行巡檢，確保工程設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)。對于管理工作就是要切斷新的污染源，加強監(jiān)督和管理工作，確保河道水質(zhì)不在收到新的污染。

3）對于水生生態(tài)系統(tǒng)后期維護(hù)管理工作，主要是維護(hù)和管理水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程的相關(guān)設(shè)施，定期不斷進(jìn)行巡檢，確保工程設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)。同時，要加強水生生物的定期檢測工作，加強水生生物的生境保護(hù)，提供良好的水生生物生存環(huán)境。

4）對于景觀恢復(fù)性河道，后期要結(jié)合河道水資源發(fā)展規(guī)劃，后期制定合理的規(guī)劃方案，不斷的美好河道，確保河道景觀逐步恢復(fù)，同時要加強河道監(jiān)督和管理，確保不受外界各種污染因素的干擾。

4 結(jié)語

快速高效地開展水體生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理是水環(huán)境綜合治理的主要工作，各級政府及管理部門要切合自身實際情況，根據(jù)水體環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)和要求，在調(diào)查的基礎(chǔ)上選擇科學(xué)合理的水體生態(tài)恢復(fù)治理模式，快速開展水體生態(tài)恢復(fù)治理工作，并加強后期管理工作，從而完成水體生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理目標(biāo)。