潘媛媛
(南京煦科環(huán)境科技有限公司 江蘇南京 210000)
本文主要講述的是長江的各個流域,其作為我國的第一大河流,包含著民族的全部期望,內(nèi)部水資源生產(chǎn)出的糧食數(shù)量超過了總體的33%,養(yǎng)育著國內(nèi)的三分之一的人口,還擁有國內(nèi)的超過一半的內(nèi)河航運里程。所以其水資源的現(xiàn)狀與生態(tài)保護(hù)工作,成為了人民較為關(guān)注的話題。近幾十年內(nèi),雖然在保護(hù)工作上取得了一定的成效,一部分的江河流域與少數(shù)的江段污染情況還是較為嚴(yán)重。
在我國的長江流域內(nèi)部,水的總體質(zhì)量較為優(yōu)秀,但是部分支流與城市較為接近的江段附近情況卻很差,甚至還有少數(shù)區(qū)域內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的富營養(yǎng)化。幾年前政府所頒布的報告中表述,根據(jù)國家的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》來對其進(jìn)行評價,在長江的58500 千米的河道中,比三類優(yōu)秀的流域有88%,能夠達(dá)到社會發(fā)展使用的水量。在其中涉及到有60多個關(guān)鍵的湖泊,比三類較好一些的只有9%,大約還有74%內(nèi)的質(zhì)量仍是存于四類水,還有將近88%的是處于富營養(yǎng)化的狀態(tài),其中包括了滇池、巢湖等區(qū)域在內(nèi)。在進(jìn)行評價的360 多個水庫中86%能夠長期保持在三類水以上,13%的處在營養(yǎng)化的狀態(tài)。在其中涉及到的545 個飲用水源地中,合格的有85%左右,部分還存在著重金屬的污染狀況。
長江流域作為國內(nèi)水資源的關(guān)鍵中心,對社會發(fā)展起到了非常重要的作用,促進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展的實施。在當(dāng)前所進(jìn)行的“南水北調(diào)”工程中,惠及的人數(shù)已經(jīng)達(dá)到上億。其作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為活躍的區(qū)域,具有非常關(guān)鍵的地位,對其進(jìn)行科學(xué)的保護(hù),能推動經(jīng)濟(jì)社會進(jìn)步。在幾年前,國家頒布了與其相關(guān)的指導(dǎo)意見文書,涉及到了上海、江蘇、江西、湖南、四川等十多個城市,總體面積達(dá)到了204 萬平方公里,其中長江流域便占據(jù)了總面積的71%。指導(dǎo)意見中表述需要將長江發(fā)展成具有國際影響力的內(nèi)河經(jīng)濟(jì)帶,東、中、西部協(xié)作的發(fā)展帶,文明建設(shè)的示范帶等多種形式。
其中提及了七項重點的發(fā)展任務(wù)。一,提升黃金水道的能力水平;二,成立多角度的立體交通走廊;三,通過方式創(chuàng)新的方法,促使產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型;四,全面實施城鎮(zhèn)化;五,培養(yǎng)自身多方面對外的優(yōu)勢特征;六,組建綠色的生態(tài)長廊;七,對區(qū)域內(nèi)部的發(fā)展趨勢進(jìn)行改革創(chuàng)新。
隨著社會經(jīng)濟(jì)力量的不斷進(jìn)步,長江流域所接收到的污水排放數(shù)量也有所增長,幾年前的年排放總量已經(jīng)達(dá)到了300 多億噸。隨著生態(tài)政策的實施,排放的數(shù)量正在不斷縮減,但是在生活中所產(chǎn)生出的污水依舊在增加數(shù)量與提高速度。工業(yè)與生活的污水?dāng)?shù)量比例為由以往的7:3,調(diào)節(jié)至5:5,面對這樣的問題需要倡導(dǎo)公眾節(jié)約用水,加強(qiáng)水資源保護(hù)工作與對其進(jìn)行合理的管控[1]。
為了能夠促進(jìn)長江附近經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,提出了促進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)發(fā)展,要在長遠(yuǎn)利益的角度上進(jìn)行考慮,選用生態(tài)優(yōu)先、走綠色環(huán)保的發(fā)展之路,使其能夠產(chǎn)生更大的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會的效益,并長期保持著活力。要將修復(fù)長江生態(tài)環(huán)境工作列為重點,不能對其進(jìn)行大開發(fā),而是要開展大保護(hù)。同時,還提出了在保護(hù)工作中要使用“快思維”,如果在水資源的合理使用、產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化,統(tǒng)籌港口資源等工作具有疑問,便要使用做減法的思路。
金沙河流域作為長江上游的一部分,其占地總體面積為50.2 萬平方千米,干流總體的長度為3482千米,支流的數(shù)量非常多,水能的儲量較多,其內(nèi)部還具有體積最大的混聯(lián)式梯級電站群,并且該區(qū)域的水庫還在防洪、發(fā)電等多方面領(lǐng)域有著巨大的綜合效益,為經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
1.3.1 總?cè)芙鈿怏w飽和
在金沙河流域建造的高壩與超高水壩的運行會產(chǎn)生出TDG,在其過度飽和時,就會引發(fā)較為嚴(yán)重的環(huán)境問題。總?cè)芙鈿怏w的過度飽和,會使水域內(nèi)生長的魚類出現(xiàn)氣泡病,嚴(yán)重還會產(chǎn)生大面積死亡。在水庫群進(jìn)行共同作業(yè)時,還會使有害時間不斷增加,對該域內(nèi)的水生物造成一定傷害。例如:在前幾年的某大壩,下游水域中出現(xiàn)TDG 過度飽和的狀態(tài),導(dǎo)致內(nèi)部生存的部分魚類死亡。
目前,我國在該方面的管控工作上取得了一定成就,主要的方式有:在河道之中加入曝氣裝置、調(diào)改水電站的工作模式、運行優(yōu)化等方法。但當(dāng)前金沙江對于魚類過度飽和的耐受數(shù)值仍未精準(zhǔn)確定,并且同樣沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。金沙江高壩的分布密集型、聯(lián)合作業(yè)的頻率數(shù)值等特征,對水庫群的泄洪結(jié)構(gòu)與控制間隔進(jìn)行了改善,使其成為了總?cè)跉怏w過于飽和的最佳解決方法。
1.3.2 梯級電站的阻隔
在金沙河的流域之內(nèi),生活著亞種的魚類有210多種,能夠?qū)⑵浞譃? 目、16 科、90 屬,其中國家保護(hù)的魚類有3 種,二級保護(hù)的有2 種,瀕危動物15種,省級保護(hù)魚類有25 種。在該區(qū)域進(jìn)行梯級開發(fā)工程,會使內(nèi)部原有的生態(tài)環(huán)境遭到破壞,出現(xiàn)魚群種類減少的情況。例如:某地的一水電站,在工程結(jié)束并正式運行后,經(jīng)過專業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)水生物種的數(shù)量有所下降。當(dāng)前,如何將水電開發(fā)與保護(hù)生物多樣性的工作共同完成,已經(jīng)成為了國家當(dāng)前最為關(guān)注的內(nèi)容。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查結(jié)果與數(shù)據(jù)分析,主要的措施有:
(1)修建魚道、魚閘、升魚機(jī)、集運漁船等多種過魚設(shè)施。例如:國內(nèi)某水電站建立的魚類增殖放流站與集漁船等設(shè)施。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化是在滿足剛度、強(qiáng)度、可制造性、穩(wěn)定性等性能要求下,通過對結(jié)構(gòu)的尺寸、形狀或者拓?fù)溥M(jìn)行優(yōu)化,從而實現(xiàn)質(zhì)量最輕、造價最低等目標(biāo)的最優(yōu)[3].從國內(nèi)外研究可以看出,現(xiàn)階段CAD、CAE和CAM貫穿優(yōu)化設(shè)計,首先利用CAD軟件進(jìn)行三維幾何模型的建立(常用的CAD軟件有CATIA、UG、Pro-E、Solidworks等),然后將已得到的三維模型導(dǎo)入CAE軟件(Hypermesh、Ansys等),對輕量化設(shè)計的車身進(jìn)行靜強(qiáng)度、疲勞和碰撞分析[4],然后根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化.結(jié)構(gòu)優(yōu)化的流程如圖1所示.
(2)建立相關(guān)保護(hù)區(qū)與人工的產(chǎn)卵場所。當(dāng)前,在金沙河流域具有2 個魚類的自然保護(hù)區(qū),與5 個國家級的水產(chǎn)資源的相關(guān)區(qū)域。在人工設(shè)施建立之后,檢測到生物在此處產(chǎn)卵總共有13 批,一共是12億粒左右。
(3)水庫生態(tài)調(diào)整。在幾年前首次開展的“三庫”的共同生態(tài)調(diào)改工作中,超越了以往的魚類產(chǎn)卵記錄,并且開創(chuàng)了新的高度。
(4)生境替代。如果將金沙江左岸邊的黑水河,作為水電站內(nèi)魚類的替代生活環(huán)境進(jìn)行保護(hù),并且依據(jù)梯級電站對其的阻隔影響,將保護(hù)措施進(jìn)行綜合化的發(fā)展,使魚類能夠逆流產(chǎn)卵-成功孵化-魚仔順流游回發(fā)育地的長廊內(nèi),讓綠色水電站與生物保護(hù)進(jìn)行結(jié)合[2]。
隨著人民對魚類的過度捕撈,以及水利工程的建立,使得干支流的生物生存環(huán)境逐漸惡化。主要體現(xiàn)如下:
(1)水文環(huán)境發(fā)生大幅改變、流動速度不斷降低、水文分層發(fā)生明顯變化。
(2)阻隔效應(yīng),溯河回游與降河洄游的阻隔。使得保護(hù)區(qū)域內(nèi)部生存的魚類在進(jìn)食、繁殖、成長等多方面都受到了一定的影響,讓區(qū)域范圍內(nèi)的生物種類數(shù)量大幅降低。在前幾年的調(diào)查結(jié)果中對30 多個產(chǎn)卵場所進(jìn)行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)功能已經(jīng)受到嚴(yán)重退化的場地已經(jīng)高達(dá)61%左右。
為了解決這樣的狀況,便有了長江“十年漁禁”政策的出臺與施行,再將其與人工魚巢建設(shè)工作、增殖放流、替代生境等方式的集合,使得區(qū)域內(nèi)魚類的生存環(huán)境得到了一定改善。
在對長江流域進(jìn)行保護(hù)工作改善時,需要從水量保護(hù)工作上進(jìn)行開展。該工作主要包括總量與生態(tài)需求兩個方面開始進(jìn)行。在進(jìn)行總量保護(hù)過程中,便需要使用國家法律、技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)、相應(yīng)工程來開展,對河流之中的水資源進(jìn)行管控,使其能夠滿足生態(tài)環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重要求。當(dāng)前,最為嚴(yán)格的管理制度只是規(guī)定了使用的數(shù)量,通過將每個縣級作為一單元,為每年使用的數(shù)量劃定標(biāo)準(zhǔn),不能超過規(guī)定的數(shù)值,再將其分到每個河流之中。但是在進(jìn)行跨區(qū)域的調(diào)取水源時,卻沒有明確的規(guī)定數(shù)量,這同樣是需要進(jìn)行重點關(guān)注的問題。
通過深入到流域本身,去進(jìn)行調(diào)查其生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展兩方面的需求內(nèi)容,給其設(shè)定明確的標(biāo)準(zhǔn),主要是將維護(hù)河流內(nèi)部生態(tài)與社會發(fā)展的需求為基礎(chǔ),進(jìn)行相關(guān)計算,從而得出還有多少的資源可以進(jìn)行使用,甚至有專家表示水資源開發(fā)工作中,必須要從當(dāng)前城市用水中扣除60%左右,用于維持生態(tài)環(huán)境的正常運轉(zhuǎn)。如果依據(jù)以上提出的標(biāo)準(zhǔn),我國大多數(shù)的河流開發(fā)工作已經(jīng)達(dá)到了極限,甚至?xí)屍渖鷳B(tài)環(huán)境遭到破壞。河流生態(tài)的保護(hù)與管理是非常重要的,在開展工作的過程中,必須要進(jìn)行強(qiáng)制性政策施行,依據(jù)相關(guān)規(guī)定對工程改造或是調(diào)整,從而完成生態(tài)上的調(diào)整,實現(xiàn)真正意義上的水資源的管理與控制[3]。
在長江的水流域中,環(huán)境的狀況相對較為良好,但是在途經(jīng)過農(nóng)村的小微水體中,出現(xiàn)了嚴(yán)重的污染情況,這對整體的水域情況產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。造成該情況的主要原因是并未掌控住工作中的重點內(nèi)容,即對各個點、面污染情況的治理控制。在面對點污染情況時,經(jīng)過幾十年的長期治理工作,已經(jīng)產(chǎn)生了良好的效果,尤其是對工程、城市廢水的排放管控逐漸嚴(yán)格,其不僅在法律上具備一定的合理性,還對允許排放的污水產(chǎn)生了明確標(biāo)準(zhǔn),但是當(dāng)前的主要問題是監(jiān)管不到位、存在偷排放污水的情況,以及只是重視總量是否超標(biāo),忽視了對濃度、種類、總量的管控。大多數(shù)的城鎮(zhèn)污水在處理工作上,都存在管網(wǎng)不配套的情況,以及污水收集工作長期不能達(dá)到相應(yīng)規(guī)模,促使整體產(chǎn)生了嚴(yán)重的浪費;還有部分地區(qū)不能夠針對性地開展工作,只是形式化地追求處理廠整體規(guī)模,促使出現(xiàn)集中建設(shè)、設(shè)備長期限制,以及資金不充足的問題,讓處理廠不能正常的運行。為此,便需要對處理廠的建設(shè)工作進(jìn)行加大重視,注重農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的處理方法。對以上問題進(jìn)行合理的解決,便是具備充足的運行資金,并將其歸入到地方的各級政府預(yù)算中,不能僅是依靠市場來處理。
(1)需要將因地制宜的優(yōu)勢展現(xiàn)出來,并依據(jù)靈活多變的污水處理設(shè)施,來對低成本、生態(tài)化的處理技術(shù)進(jìn)行推廣。在農(nóng)村地區(qū)的污水處理時,可以依據(jù)此資源化轉(zhuǎn)變的方式來解決,并將其作為有機(jī)肥料,以此來良好解決不排放的問題,實現(xiàn)綠色發(fā)展。
(2)強(qiáng)化污水處理廠的運行監(jiān)控力度,對出現(xiàn)的亂排放情況加大懲處力度,增加違法成本。
(3)出臺相應(yīng)政策內(nèi)容,鼓勵中水回用,這樣不僅能夠減少排放的總量,還節(jié)省了企業(yè)的成本。
在進(jìn)行水生態(tài)的保護(hù)工作時,關(guān)鍵內(nèi)容是系統(tǒng)適宜的環(huán)境,其主要涉及了水體總量、水質(zhì)情況、水生態(tài)系統(tǒng)存在的河流湖泊底床,與岸帶產(chǎn)生的河彎、急流、汊道,以及相匹配的水流、營養(yǎng)物質(zhì)條件等。但是在社會發(fā)展的過程中,由于相應(yīng)的需求,促使河流開發(fā)工程非常熱烈,除赤水河附近不存在大壩阻隔外,幾乎都被進(jìn)行了梯級開發(fā),創(chuàng)建出大量的水利水電工程,對上下流的物質(zhì)交換工作產(chǎn)生了阻擋,還有一部分的河流逐漸被航運工作渠道化。為此,便要對該措施進(jìn)行重新的審視、評估,以及了解其對天然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。在河流開發(fā)的工程中,要注重河流的河岸帶、河床等位置產(chǎn)生的自然變化,并在水內(nèi)生態(tài)修復(fù)、保護(hù)的過程中,重點關(guān)注河流、河渠的變化程度,從而為水內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造出良好的生存環(huán)境。
從以上文章中可以看出,本文使用長江作為流域水的講解案例。水作為生物生存的關(guān)鍵要素,無論是什么生物都不能與其脫離并進(jìn)行獨立生存,所以對其的保護(hù)工作是非常重要的,在日常之中對各種人為原因造成的水體污染與生物死亡加以重視,并注重對水量的保護(hù),從而創(chuàng)造出多樣化的世界,提升國家的經(jīng)濟(jì)力量。