水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)方法分析

趙 迎，王 睿

（山東省環(huán)科院環(huán)境工程有限公司，山東 濟(jì)南 250013）

綠水青山就是金山銀山。在新的發(fā)展時(shí)期必須加大環(huán)境治理力度與生態(tài)保護(hù)力度，要結(jié)合實(shí)際情況，開展水生態(tài)治理工作，在科學(xué)開發(fā)利用水資源的基礎(chǔ)上，實(shí)施水生態(tài)修復(fù)與治理，加快創(chuàng)建起水生態(tài)文明[1]。

水生態(tài)是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，水生環(huán)境是許多珍稀候鳥與蝦、魚等的重要生存環(huán)境。自改革開放以來，我國各地以發(fā)展經(jīng)濟(jì)為主，對(duì)許多生態(tài)資源采取了破壞性開發(fā)與掠奪性開采，導(dǎo)致包括水生態(tài)在內(nèi)的多方面生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，水生態(tài)質(zhì)量大大下降，生物棲息地縮減，生物種類也不斷減少。在此情況下，必須調(diào)整發(fā)展思想與發(fā)展戰(zhàn)略，及時(shí)開展生態(tài)修復(fù)與保護(hù)工作，重新改善包括水生態(tài)在內(nèi)的多方面生態(tài)環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展及人類文明的持續(xù)發(fā)展。

1 水生態(tài)環(huán)境問題分析

1.1 水資源緊缺

我國屬于水資源稀缺的國家，淡水資源人均占有量較少，水資源是限制許多地區(qū)經(jīng)濟(jì)、科技及文化發(fā)展的重要因素。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國許多地區(qū)的供水高度依賴地下水，焦作、太原、蘭州等城市的地下水開采強(qiáng)度不斷增加，地下水資源開發(fā)利用強(qiáng)度多年來居高不下。高強(qiáng)度開采地下水不僅會(huì)導(dǎo)致水資源枯竭速度加劇，而且還會(huì)在水資源開采區(qū)形成超大地下漏斗區(qū)，對(duì)當(dāng)?shù)氐叵滤鷳B(tài)環(huán)境造成極大破壞，也給當(dāng)?shù)亓粝潞艽蟮陌踩[患[2]。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在淡水資源如此緊缺的情況下，許多地區(qū)的水資源利用率仍處于較低水平。一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)不夠先進(jìn)，仍采用傳統(tǒng)漫灌技術(shù)，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。對(duì)中水的回收利用率，目前許多城市的排水系統(tǒng)、污水治理系統(tǒng)仍不夠完善，污水分流管網(wǎng)未建立起來，家庭廚房污水、廁所污水等河流排放，一些具有二次利用價(jià)值的水資源沒有得到充分利用。

1.2 水污染排放問題比較嚴(yán)重

盡管近幾年我國在加大力度治理污水排放問題，且取得了一定成果，但污水排放量大、污水來源復(fù)雜、污水未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就偷偷排放等問題依然存在。根據(jù)調(diào)查分析可知，工業(yè)廢水是我國主要的水污染污染源。改革開放后，我國大力發(fā)展工業(yè)，各地以發(fā)展工業(yè)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)為重心，忽視了環(huán)境保護(hù)問題。工業(yè)發(fā)展起來后，工業(yè)廢水產(chǎn)量大大增加，水生態(tài)受到工業(yè)廢水的嚴(yán)重污染，綠藻、海水富營養(yǎng)等一系列生態(tài)問題相繼產(chǎn)生[3]。

除工業(yè)廢水產(chǎn)量大外，農(nóng)業(yè)污水也對(duì)水生態(tài)造成了污染與破壞，造成水生環(huán)境質(zhì)量不斷下降。近些年，化肥、農(nóng)藥在田間大量使用，這些農(nóng)用產(chǎn)品雖能在一定程度上減少草害與蟲害，提高作物產(chǎn)量，但也會(huì)對(duì)土壤及水生環(huán)境造成污染，使水體中的重金屬污染物含量增加。研究表明，一些農(nóng)藥中含有大量的Cd、Pb、Hg等重金屬物質(zhì)，長期向土地施加這類農(nóng)藥就會(huì)導(dǎo)致土壤中的重金屬污染物不斷積累，土壤中累積的重金屬污染物在雨水與灌溉水的沖刷下進(jìn)入周邊河流，對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生破壞。

生活污水在未經(jīng)科學(xué)處理的情況下隨意排放，同樣會(huì)導(dǎo)致水體環(huán)境受到污染，使水生態(tài)質(zhì)量大大下降。生活污水中富含二氯乙烷、銅、堿、酸、氧化劑及乙二醇等有機(jī)毒物，這些有毒有害物質(zhì)隨著生活污水大量進(jìn)入河流、海洋，使水體環(huán)境受到破壞，水生生物的生存受到威脅，水質(zhì)進(jìn)一步惡化[4]。

2 水生態(tài)保護(hù)措施

2.1 做好水資源的開發(fā)與利用

水是人類賴以生存的重要資源，人們的生活、生產(chǎn)都離不開水。大力保護(hù)水環(huán)境，大力發(fā)展水生態(tài)，并不是指完全限制水資源的開發(fā)，并非只保不用，而是強(qiáng)調(diào)開發(fā)與保護(hù)并重，在開發(fā)與利用的過程中，按照水資源保護(hù)與水生態(tài)保護(hù)要求，依據(jù)環(huán)保思路與理念，調(diào)整開發(fā)利用策略，優(yōu)化開發(fā)利用方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)水生態(tài)的有效保護(hù)。

科學(xué)開發(fā)與合理利用水資源的第一步，就是對(duì)區(qū)域水資源承載能力進(jìn)行計(jì)算。有關(guān)部門可基于水資源承載能力雙指針計(jì)算模型，對(duì)不同水資源可利用量情景下該城市或地區(qū)的水資源承載能力做出計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果制定水資源開發(fā)利用方案?？茖W(xué)開發(fā)與合理利用水資源的第二步，就是優(yōu)化水資源配置。在當(dāng)前背景下，要促進(jìn)區(qū)域供水由以地下水為主向多水源共濟(jì)轉(zhuǎn)變，建設(shè)“蓄引結(jié)合、多源聯(lián)調(diào)”供水保障體系，保證正常的生活生產(chǎn)之需，在此基礎(chǔ)上提高水資源利用率。為降低缺水風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)水生態(tài)的有效保護(hù)，可根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況，適當(dāng)建設(shè)一定數(shù)量的蓄水工程、提水工程與引水工程，充分發(fā)揮新建工程作用調(diào)整當(dāng)?shù)氐墓┧Y(jié)構(gòu)，逐漸減少對(duì)地下水的開發(fā)，逐漸增加對(duì)地表水的利用[5]。

2.2 做好節(jié)約用水工作

①在農(nóng)業(yè)用水方面，對(duì)灌區(qū)用水管理計(jì)劃與方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，根據(jù)灌區(qū)實(shí)際的用水需求與四季水儲(chǔ)量變化，按照夏、冬灌自上而下，春、秋灌自下而上的原則制定合理準(zhǔn)確的灌區(qū)用水計(jì)劃，并采用以畝定量、定額灌溉、配水到戶、計(jì)量到斗、總量控制的用水管理方法推進(jìn)節(jié)水灌溉工程順利發(fā)展，有效提高水資源利用率。此外應(yīng)盡快實(shí)行用水總量控制和定額管理制度，超計(jì)劃、超定額用水征收累進(jìn)水價(jià)。強(qiáng)化對(duì)水費(fèi)征收管理，嚴(yán)格按計(jì)量收費(fèi)，依靠價(jià)格杠桿促進(jìn)節(jié)水。積極推廣應(yīng)用噴灌技術(shù)、膜下滴灌技術(shù)、微灌技術(shù)等高效節(jié)水灌溉技術(shù)來提高水資源利用率。噴灌技術(shù)通過給水泵施加一定的壓力將水噴灑到空中，高壓噴射出的水在空中形成細(xì)小的水滴落下來后均勻?yàn)⒌教镩g，讓作物對(duì)水分的需求得到滿足，也讓水資源利用率顯著提高。膜下滴灌技術(shù)是于覆蓋作物的地膜下面鋪設(shè)滴灌帶，然后通過滴灌帶將水輸送到作物根部（目前景電一期灌區(qū)條山農(nóng)場已發(fā)展膜下滴灌3.3萬畝）。水到達(dá)作物根部后能被作物根系充分吸收，同時(shí)因?yàn)橛械啬さ母采w，水分的蒸發(fā)速度會(huì)大大減緩，因而水的有效利用率將大大提高。除此之外灌區(qū)也可采用溝灌、土地復(fù)平等技術(shù)來達(dá)到高效節(jié)水灌溉目標(biāo)[6]。

②在生活用水方面，為提高水資源利用率，于住宅建筑嘗試應(yīng)用分流排水系統(tǒng)，通過對(duì)污水分類回收、對(duì)中水回收利用等措施提高資源利用率，減少水資源的損耗與浪費(fèi)。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前一些住宅建筑的給排水系統(tǒng)存在水壓過大的情況，當(dāng)水壓過大時(shí)，建筑低層住戶打開水龍頭，水流會(huì)噴射嚴(yán)重，不僅給居民造成不便，而且還使水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。因此必須加快解決低層用水點(diǎn)靜水壓過大問題，可使用豎向分區(qū)的方法，建筑低區(qū)的用水需求直接利用市政給水管網(wǎng)壓力進(jìn)行滿足，對(duì)建筑中、高區(qū)使用水泵+水箱聯(lián)合加壓供水的方式。通過這樣的優(yōu)化改造減少水資源浪費(fèi)，提高水資源利用率。此外可城鎮(zhèn)及農(nóng)村全面推廣節(jié)水型生活器具，推廣使用新型水龍頭，有效提高水資源利用率。加大對(duì)建筑中水、雨水、再生水等的利用，實(shí)施分質(zhì)供水方案，積極利用電視、報(bào)紙、廣播及短視頻平臺(tái)等向群眾宣傳節(jié)水知識(shí)與節(jié)水思想，引導(dǎo)公眾樹立起節(jié)約用水的意識(shí)，從而提高全社會(huì)的節(jié)水水平[7]。

③在工業(yè)用水方面，通過以下措施實(shí)現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)：立足實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展低用水、高附加值產(chǎn)業(yè)。在工業(yè)領(lǐng)域推廣節(jié)水技術(shù)，推進(jìn)電力、化工、造紙及冶金等產(chǎn)業(yè)發(fā)展節(jié)水技術(shù)，開展節(jié)水改造工作，以此提高水資源利用率。

2.3 加強(qiáng)水環(huán)境污染應(yīng)急監(jiān)測

近些年，我國工業(yè)化水平不斷提高，但生態(tài)環(huán)境問題也日益嚴(yán)重，水環(huán)境污染程度不斷加劇，全社會(huì)范圍內(nèi)突發(fā)性水體環(huán)境污染事故不斷增多。水環(huán)境是生態(tài)環(huán)境中的重要組成部分，水環(huán)境的安全穩(wěn)定對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)以及人類社會(huì)都有重要作用。因此，有關(guān)部門必須提高對(duì)水體環(huán)境污染應(yīng)急監(jiān)測的重視程度，根據(jù)實(shí)際需求加大水環(huán)境污染應(yīng)急監(jiān)測力度。

突發(fā)性水體環(huán)境污染事故具有極大的危險(xiǎn)性與危害性，該類事故會(huì)嚴(yán)重污染河流與土壤，造成水資源浪費(fèi)與群眾身體健康受損，甚至引起區(qū)域內(nèi)的用水短缺問題，給水生環(huán)境及人們的生產(chǎn)生活帶來巨大負(fù)面影響。對(duì)于突發(fā)性水體環(huán)境污染，只有做好應(yīng)急監(jiān)測，通過應(yīng)急監(jiān)測污染事故的治理爭取更多的寶貴時(shí)間，使環(huán)境監(jiān)測人員能在最短時(shí)間內(nèi)查明污染原因，確定污染范圍與污染種類、污染程度等，進(jìn)而迅速制定治理方案，采取有效措施對(duì)事故進(jìn)行治理，將事故影響、由事故帶來的損失降到最低。

在我國突發(fā)性水環(huán)境污染應(yīng)急監(jiān)測中，使用較多的是快速檢測管，快速檢測管有優(yōu)勢，如使用方便，但也有缺陷，如所測定污染物的濃度有限。在當(dāng)前背景下要豐富應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備類型，于監(jiān)測工作中使用便攜式GC，便攜式GC/MS等，還可在監(jiān)測過程中使用無人機(jī)、走航監(jiān)測設(shè)備等新型、高端設(shè)備，有效提高監(jiān)測速度與監(jiān)測結(jié)果的精準(zhǔn)性。開展應(yīng)急監(jiān)測時(shí)，操作無人機(jī)進(jìn)入事故現(xiàn)場拍攝現(xiàn)場圖片，傳回現(xiàn)場影像資料等，然后工作人員根據(jù)各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)與現(xiàn)場信息制定處理方案。在目前的技術(shù)條件下，水環(huán)境污染應(yīng)急監(jiān)測也可采用實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)、定位技術(shù)、視頻識(shí)別技術(shù)等，能對(duì)現(xiàn)場情況進(jìn)行捕捉記錄，將事發(fā)現(xiàn)場精準(zhǔn)確定下來，從而提高監(jiān)測效率與監(jiān)測精度。在當(dāng)前背景下需加強(qiáng)綜合分析能力，通過污染變化過程分析、排查等確定污染源頭、提出污染控制措施，解決污染現(xiàn)象[8]。

3 水生態(tài)修復(fù)方法

3.1 水源涵養(yǎng)區(qū)修復(fù)

對(duì)一個(gè)地區(qū)的河流上游、水源涵養(yǎng)區(qū)要加大修復(fù)，確保上游水源涵養(yǎng)區(qū)良好的涵養(yǎng)功能及生態(tài)功能，防止流域內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失問題。組織人員清理上游垃圾，加大對(duì)河流及周邊的巡查力度，嚴(yán)辦亂丟垃圾、亂排廢水等問題。根據(jù)區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況，適當(dāng)引進(jìn)植物種群與動(dòng)物種群，利用生物的新陳代謝作用降解河流區(qū)域內(nèi)的污染物質(zhì)，逐漸提高水質(zhì)，改善水生態(tài)。

3.2 建設(shè)生態(tài)廊道

要想提升水生態(tài)修復(fù)效果，就需著手建設(shè)濱河（湖）帶的生態(tài)，在區(qū)域內(nèi)建設(shè)生態(tài)廊道（見圖1），讓生態(tài)廊道成為周邊用地與水體之間緩沖空間，從而減少水體直接受到的污染與破壞。同時(shí)利用生態(tài)廊道的功能作用帶動(dòng)當(dāng)?shù)匚⑸鷳B(tài)改善，增強(qiáng)流域內(nèi)的生態(tài)功能。在建設(shè)生態(tài)廊道時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)當(dāng)?shù)赝寥?、氣候、水質(zhì)等自然環(huán)境條件的調(diào)查與分析，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，引進(jìn)適合在當(dāng)?shù)厣嫔L的動(dòng)植物，以保證生態(tài)廊道的建設(shè)與應(yīng)用效果。

圖1 沿黃河生態(tài)廊道建設(shè)效果圖

3.3 采用生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)包含微生物修復(fù)與植物修復(fù)這兩種具體的修復(fù)方法。應(yīng)用微生物修復(fù)法時(shí)，是利用微生物的生命活動(dòng)、新陳代謝來吸收、降解或溶解水體中的污染物，將各類污染物對(duì)水體的毒害作用降到最低。應(yīng)用植物修復(fù)法時(shí)，是借助水生植物的代謝物來改變水體中各類污染物質(zhì)的生物可利用性與流動(dòng)性，進(jìn)而降低污染物的危害作用，促進(jìn)水體凈化與水質(zhì)改善。另外植物在生長的過程中有新陳代謝運(yùn)動(dòng)，可利用植物持續(xù)的新陳代謝運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換水體中的Se、Hg等重金屬物，最終使重金屬物質(zhì)與水體脫離，達(dá)到凈化水質(zhì)，修復(fù)水生態(tài)的目的。研究與實(shí)踐證明，生物修復(fù)法安全環(huán)保且清潔無污染，非常值得推廣應(yīng)用。

4 結(jié)語

綜上所述，水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作關(guān)系到我國環(huán)境質(zhì)量與公眾健康，也影響我國經(jīng)濟(jì)、文化、科技等多領(lǐng)域的發(fā)展。因此在當(dāng)前背景下，必須按照國家相關(guān)指示與要求，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況科學(xué)制定水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)方案，合理應(yīng)用水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)方法，全面提高水生態(tài)健康水平。