基于生態(tài)服務(wù)效能提升的吳江區(qū)河湖生態(tài)修復(fù)研究

吳小靖

(江蘇省太湖水利規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，江蘇 蘇州 215000)

蘇州市吳江區(qū)是我國長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)中水域面積最大的示范區(qū)，具有水域分布廣、水質(zhì)不良等特點，亟須對區(qū)域水生態(tài)進行整體優(yōu)化提升[1-4]。

目前，我國針對河湖水生態(tài)修復(fù)的研究已經(jīng)全面展開。吳競[5]通過資料查閱和現(xiàn)場調(diào)查深入研究了灤河流域水資源時空分布現(xiàn)狀，并指出了該流域存在的水環(huán)境及水生態(tài)問題，最后結(jié)合水資源管理和保護要求，提出區(qū)域的水生態(tài)修復(fù)目標和修復(fù)方案。石維等[6]基于水質(zhì)狀況分析、水功能分析和水體富營養(yǎng)化分析3個角度系統(tǒng)評估了近年來永定河流域的水質(zhì)變化情況，指出了該流域存在的水環(huán)境、水生態(tài)問題，并提出提升永定河治理生態(tài)流域環(huán)境的措施和建議。杜春雷等[7]提出一種“酶+環(huán)保植物酵素”修復(fù)技術(shù)并將其應(yīng)用于青格達湖浮萍治理問題中。研究發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)能夠有效降低湖面浮萍數(shù)量，且能夠改善湖底土壤、促進生物多樣性，是一種具有明顯優(yōu)勢的環(huán)境綜合整治方法。

但現(xiàn)有研究多是通過技術(shù)措施改善區(qū)域水質(zhì)，而缺乏基于生態(tài)服務(wù)效能提升的流域生態(tài)修復(fù)方面的研究。本文立足吳江區(qū)河湖特點，提出通過入河污染控減、良性水循環(huán)體系構(gòu)建、受損自然生境修復(fù)、景觀服務(wù)能力提升和長效管護綜合施策，提升區(qū)域生態(tài)服務(wù)效能，并在小片區(qū)展開研究，效果良好，可為經(jīng)濟發(fā)達水網(wǎng)地區(qū)生態(tài)修復(fù)、生態(tài)服務(wù)效能提升提供一定的借鑒作用。

1 研究區(qū)域概況

吳江是典型的“江南水鄉(xiāng)”，河湖水域占據(jù)國土空間的四分之一，吳江全域是長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)，且在示范區(qū)三地中水域面積最大，現(xiàn)有河道2600多條，湖泊320多個。然而，區(qū)域河湖碎片化程度較高，物理連通性不足，綱目欠合理，集約化、組團化的高效河湖生態(tài)功能沒有凸顯。此外，由于工業(yè)化發(fā)展迅速，水生態(tài)環(huán)境受到一定的影響，區(qū)域河湖水質(zhì)下降、水生物數(shù)量與多樣性減少。因此，亟須對區(qū)域水生態(tài)進行整體優(yōu)化提升，建立起高標準的水生態(tài)環(huán)境友好型示范區(qū)。一方面改善河道連通狀況，恢復(fù)河道生態(tài)流量，放大重點河湖凈水、清水、蓄水等生態(tài)功能，徹底解決黑臭水體問題，實現(xiàn)等量河湖產(chǎn)品供給的最優(yōu)生態(tài)效能；另一方面實現(xiàn)水岸同步、高效優(yōu)化國土空間，一體貫通、提升岸線景觀品質(zhì)，為一體化發(fā)展賦予新的空間和動能。

2 吳江區(qū)河流生態(tài)服務(wù)效能提升策略

基于蘇州市吳江區(qū)河湖現(xiàn)狀分析結(jié)果，地區(qū)水域水體生態(tài)修復(fù)主要有以下難點：?入河湖污染量大，污水收集處理能力有待加強；?河湖眾多但碎片化程度高，水體交互不足；?岸坡硬質(zhì)化程度高，自然水陸交換通道受阻；?河湖水生態(tài)系統(tǒng)受損，河湖自凈能力不足，水生物多樣性下降。基于上述問題，研究提出水岸同治、工程措施和非工程措施相結(jié)合的綜合治理措施用于提升區(qū)域水體質(zhì)量和水生態(tài)環(huán)境。

2.1 控減污染入河

河湖是各種污水排放的承載體?？卦唇匚?，最大程度減少污水入河是水生態(tài)環(huán)境改善的前提。吳江地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，印染紡織是吳江傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，也是典型的高能耗、高水耗、高污染排放行業(yè)，給吳江特別是南部盛澤地區(qū)水環(huán)境造成嚴重影響，亟須全面落實生態(tài)文明理念，探索生態(tài)友好型發(fā)展新模式，淘汰污染企業(yè)，發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)。全域開展工業(yè)點源污染治理，逐步完善工業(yè)園區(qū)建設(shè)，加快工業(yè)廢水集中收集和處理。將污水處理作為改善城鎮(zhèn)水生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，新建盛澤南部工業(yè)區(qū)污水廠，擴建城南等生活污水廠，共新增污水日處理能力28.25萬t；按照蘇州特別排限值對全域污水廠尾水進行提標改造，進一步減少污染排放；對全域70余座污水提升泵站實施標準化改造，同時擴大污水管網(wǎng)覆蓋度，實現(xiàn)污水應(yīng)收全收，并推動相鄰污水廠管網(wǎng)互聯(lián)互通，提升污水應(yīng)急輸送處理能力；進一步強化入河排污口整治，全面消除沿河污水直排口300余處，規(guī)范陽臺排水，先行開展城區(qū)近200個小區(qū)陽臺污水收集處理整治工程。深入推進全區(qū)農(nóng)村生活污水治理，規(guī)范排水戶接納管理，鄰近城外鎮(zhèn)有條件接入市政污水管網(wǎng)的村莊就近接入市政管網(wǎng)，遠離市政管網(wǎng)的地區(qū)全面建設(shè)生活污水治理系統(tǒng)。對于農(nóng)業(yè)面源污染，通過化肥農(nóng)藥減施、畜禽糞污治理、生態(tài)養(yǎng)殖、濕地建設(shè)等措施進行控減。

2.2 構(gòu)建良性水循環(huán)

構(gòu)建良好的水循環(huán)體系是保障區(qū)域水資源質(zhì)量的重要手段。綱目并舉、協(xié)調(diào)配套的水網(wǎng)格局是形成水循環(huán)體系的基礎(chǔ)，需要通過河湖空間頂層設(shè)計，協(xié)調(diào)水域空間和經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)系，優(yōu)化水系網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建安全生態(tài)綠色水網(wǎng)。首先促進河湖之間的水量交換大循環(huán)，吳江區(qū)在流域、區(qū)域河湖脈絡(luò)下，需強化內(nèi)部骨干河道整治，加強水系連通。浦北運東地區(qū)的八蕩河現(xiàn)狀，雖由自然河湖串接初具河形，但湖蕩連接段斷面較窄，河湖連通不足、暢通不夠，骨干引排通道、生態(tài)廊道的功能難以發(fā)揮，通過局部新開連接河段、拓浚束水段，在尊重河湖串接自然特性基礎(chǔ)上疏理打造區(qū)域東西向骨干通道，提升片區(qū)利用太湖、太浦河優(yōu)質(zhì)水資源服務(wù)本區(qū)生態(tài)環(huán)境的能力。其次，結(jié)合示范區(qū)開發(fā)建設(shè)情況，加強片區(qū)面上河湖水系調(diào)整和溝通，新開連接河道打通斷頭浜，繼續(xù)發(fā)揮好跨省聯(lián)合河長制平臺作用，加強北廳港、張清蕩、南尤家漾等邊界河湖治理，加大歷史壩頭的拆除力度，恢復(fù)水體自然流通，促進河湖良性水循環(huán)構(gòu)建。

2.3 修復(fù)受損生境

加強受損自然生境修復(fù)，是水生態(tài)修復(fù)的重要任務(wù)。對具備條件的涉水工程實施生態(tài)化改造，恢復(fù)自然岸坡，有條件區(qū)域構(gòu)建多層次、復(fù)合型的生態(tài)護岸，重構(gòu)水土自然交換界面和生物通道。針對區(qū)域內(nèi)湖泊眾多特點，科學(xué)開展湖泊生態(tài)清淤，減少內(nèi)源污染，統(tǒng)籌淤泥出路和濱岸帶生態(tài)修復(fù)需求，在環(huán)湖近岸區(qū)域營造生態(tài)濕地帶，起到凈化水體作用，也為水生動物提供棲息空間，利于生長繁殖，形成穩(wěn)定的生物系統(tǒng)。加強環(huán)湖生態(tài)河道建設(shè)，構(gòu)建入湖緩沖帶，過濾面源污染，調(diào)節(jié)和凈化入湖水質(zhì)。在呈富營養(yǎng)化趨勢的水域科學(xué)實施增殖放流，投放能夠凈化水質(zhì)的魚類，如鰱魚、鳙魚等，并加強增殖放流效果跟蹤評估，確保放流效果和質(zhì)量，促進區(qū)域河湖水生生物資源恢復(fù)和水域生態(tài)環(huán)境改善。全域以生態(tài)美麗河湖建設(shè)為抓手，分片區(qū)開展生態(tài)湖泊群綜合治理，連片打造北麻漾湖群、長漾湖群、元蕩湖群、長畸蕩湖群、同里湖群、長蕩湖群，復(fù)蘇河湖生態(tài)、提升河湖面貌，夯實吳江“百湖之城”綠色本底，打造最美河湖畫卷。

2.4 提升景觀服務(wù)能力

景觀能夠滿足人的視覺、心理、文化等不同需求，并影響人的行為。在進行河湖生態(tài)修復(fù)基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于生態(tài)服務(wù)效能提升的景觀文化服務(wù)體系是實現(xiàn)生態(tài)產(chǎn)品全社會共享、激發(fā)全社會愛水護水意識、促進水資源有效保護的有效動能。將地域人文歷史元素與城市濱水休閑景觀、美麗鄉(xiāng)村生態(tài)岸坡打造相結(jié)合，布置人文設(shè)施，為居民提供具有文化氣息的宜居環(huán)境；深挖塘、浦、溇港特色文化，打造以水埠、橋、井、長廊為主題的涉水景觀；結(jié)合濱水公園建設(shè)，構(gòu)建集生態(tài)性、美觀性、親水性于一體的水上森林，打造人水和諧共生的生態(tài)空間。元蕩位于吳江東南角，是與上海省際交界的湖泊，也是長三角生態(tài)綠色一體化示范區(qū)重要生態(tài)綠心，更是未來老百姓感知、體驗江南水鄉(xiāng)文化的重要場所。該規(guī)劃以元蕩為核心，圍繞“醉美鄉(xiāng)野，田園綠道”自然生態(tài)風光的定位要求，融合環(huán)湖區(qū)域不同功能布局，構(gòu)建元蕩包括水上森林、濱岸濕地景觀、環(huán)湖慢行道等“一環(huán)四灣十景”的人文景觀，元蕩生態(tài)修復(fù)及周邊景觀效果見圖1。

圖1 元蕩生態(tài)修復(fù)及周邊景觀

2.5 長效管護機制

以河湖長制為抓手，強化河湖監(jiān)管。加強部門聯(lián)合執(zhí)法，減少污水偷排入河。實行河道輪浚，采取一體化生態(tài)清淤及淤泥無害化處理，消除黑臭底泥，進一步提升水體透明度。加強雨水管道養(yǎng)護，每年安排專項資金，對雨水管道進行清洗，減少道路面源污染通過雨水管道進入河道。加強日常保潔，按照機械化、自動化要求升級保潔裝備，落實監(jiān)控信息管理，精細化實施河道保潔。

3 水生態(tài)修復(fù)效果分析

基于上述吳江區(qū)河湖水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能提升策略，擬對吳江區(qū)全面開展水生態(tài)修復(fù)工作。本次生態(tài)服務(wù)效能提升工作首先在吳江區(qū)小范圍內(nèi)進行了試點。為研究河湖水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能提升工作對水生態(tài)修復(fù)的影響，每月10日在試點區(qū)域內(nèi)不同地點取水樣開展溶氧量檢測和總氮量檢測，并對區(qū)域生態(tài)服務(wù)價值量展開評估。

3.1 水體溶氧量

對試點區(qū)域不同監(jiān)測點所取水樣的溶氧量進行檢測，得到區(qū)域平均水體溶氧量隨修復(fù)時間而變化的趨勢，見圖2。由圖2可知，河湖水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能提升工作有效提高了水中氧氣含量，有效改善了河湖水質(zhì)和水生生物的生存條件。在開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能提升工作前，試點區(qū)域的水體平均含氧量僅達到2.2mg/L，當修復(fù)時間達到9個月時，水體含氧量已提升至6.1mg/L，是修復(fù)前的2.77倍。進一步觀察到，水體含氧量隨修復(fù)時間增長而逐漸增大，但增大速率逐漸減緩。分析認為，這是由于當水體中生物及各種元素達到平衡時，水體含氧量趨近飽和，生態(tài)提升服務(wù)效能提升對水質(zhì)改善的影響逐漸弱化，因此水體含氧量的提升速度逐漸變慢。

圖2 水體溶氧量隨修復(fù)時間變化

3.2 水體氮含量

進一步對試點區(qū)域不同監(jiān)測點所取水樣的總氮含量進行檢測，得到區(qū)域平均總氮含量隨修復(fù)時間而變化的趨勢，見圖3。由圖3可知，總氮含量顯著降低，有效改善了水體富營養(yǎng)化問題和黑臭水體問題。在開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能提升工作前，試點區(qū)域的水體平均含氮量達到了3.02mg/L，當修復(fù)時間達到9個月時，水體總氮含量僅有1.20mg/L，降低了60.27%。進一步觀察到，水體總氮含量隨修復(fù)時間增長而逐漸降低，但降低速率逐漸減緩。

圖3 水體總氮量隨修復(fù)時間變化

3.3 生物多樣性

通過工程和非工程措施綜合施策，水域、岸上系統(tǒng)治理，試點區(qū)域河湖水質(zhì)明顯改善，水體透明度從0.3m左右提高至0.8～1.0m，岸邊淺水區(qū)可清晰見到水草、魚蝦、螺螄，甚至早期幾乎絕跡的穿條魚重回水面。分析認為，由于河湖水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量顯著提升，為逐步恢復(fù)生物多樣性創(chuàng)造了良好條件。

3.4 水生態(tài)服務(wù)價值

水生態(tài)服務(wù)功能分為社會經(jīng)濟層面和自然層面兩類。熊文等[8]提出將城市水體生態(tài)服務(wù)功能價值利用水資源供給、調(diào)蓄洪水、氣候調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化、固碳、休閑娛樂、科研教育和生態(tài)多樣性保護8個指標，分別通過市場價值法、替代工程法、成果參照法等進行系統(tǒng)評價。利用該方法，針對試點區(qū)社會經(jīng)濟和水域特點，主要在水質(zhì)凈化、固碳釋氧、休閑娛樂、生物多樣性保護4方面進行評價，得到了試點區(qū)域生態(tài)服務(wù)效能提升前后系統(tǒng)服務(wù)價值對比結(jié)果，見表1。由表1可知，試點區(qū)域的供水量、水質(zhì)、固碳、休閑、科教及生物等功能均得到了明顯改善，區(qū)域生態(tài)服務(wù)效能提升前后系統(tǒng)服務(wù)價值增量總計達258.45萬元，提升效果明顯。其中，固碳功能對區(qū)域的生態(tài)環(huán)境服務(wù)價值增量貢獻最大，達到187.90萬元，達總增量的72.72%。

表1 試點區(qū)域生態(tài)服務(wù)效能提升前后系統(tǒng)服務(wù)價值對比

4 結(jié) 語

吳江是一座泊在水上的城市，發(fā)揮河湖生態(tài)優(yōu)勢，實現(xiàn)水生態(tài)產(chǎn)品最優(yōu)供給，對推動吳江世界級湖區(qū)高質(zhì)量發(fā)展快上新臺階至關(guān)重要。針對區(qū)域內(nèi)河湖水生態(tài)系統(tǒng)受損、水生物多樣性下降、水環(huán)境面貌不佳等問題，本文以生態(tài)服務(wù)效能提升優(yōu)化為目標，研究提出工程措施和非工程措施相結(jié)合的河湖系統(tǒng)性生態(tài)修復(fù)策略，通過入河污染控減、良性水循環(huán)體系構(gòu)建、受損自然生境修復(fù)、景觀服務(wù)能力提升和長效管護綜合施策，標本兼治，系統(tǒng)改善河湖水生態(tài)環(huán)境。通過對試點區(qū)域系統(tǒng)治理前后水質(zhì)改善和水生態(tài)修復(fù)效果進行系統(tǒng)分析，對水質(zhì)凈化、固碳釋氧、休閑娛樂、生物多樣性保護4方面進行評價。結(jié)果表明，綜合提升策略效果明顯，區(qū)域生態(tài)服務(wù)價值增量顯著，可為經(jīng)濟發(fā)達水網(wǎng)地區(qū)生態(tài)修復(fù)、生態(tài)服務(wù)效能提升提供一定的借鑒作用。