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        天津市水生態(tài)與濕地恢復(fù)的可行性探討

        2010-12-13 06:00:28梁偉天津市環(huán)境監(jiān)測中心天津300191
        天津科技 2010年6期
        關(guān)鍵詞:富營養(yǎng)化功能區(qū)水域

        梁偉 (天津市環(huán)境監(jiān)測中心 天津300191)

        天津市水生態(tài)與濕地恢復(fù)的可行性探討

        梁偉 (天津市環(huán)境監(jiān)測中心 天津300191)

        通過分析水生態(tài)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,提出典型水域水環(huán)境與水生態(tài)及濕地三者的關(guān)聯(lián)性指標(biāo)體系;另一方面通過確定水生態(tài)環(huán)境特征進行水生態(tài)區(qū)劃以確定不同分區(qū)的水環(huán)境、水生態(tài)的修復(fù)任務(wù),指出科學(xué)、合理可行的修復(fù)路線,制定天津市水生態(tài)與濕地恢復(fù)規(guī)劃。

        水生態(tài) 水環(huán)境 濕地 恢復(fù)

        1 水生態(tài)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

        1.1 水生態(tài)

        本文所涉及的水生態(tài)不包括陸生生態(tài),是指水體中生物和賴以生存的水環(huán)境的統(tǒng)稱,屬于“水生態(tài)學(xué)”研究領(lǐng)域。

        1.2 研究現(xiàn)狀

        基于人為干擾引發(fā)的河流功能喪失、濕地縮減、入海淡水減少與河、湖、海富營養(yǎng)化現(xiàn)狀,目前國際上對水生態(tài)恢復(fù)的研究日益增多。美國農(nóng)業(yè)部1998年首發(fā)、2001年修訂的自然資源保護國家工程師手冊《河流廊道恢復(fù)》就是基于“美國聯(lián)邦河道修復(fù)工作組”在總結(jié)近年美國河道走廊恢復(fù)研究成果的基礎(chǔ)上,匯總的修復(fù)活動方法和可選擇的修復(fù)框架與路線。

        水生態(tài)與濕地恢復(fù)是一個復(fù)雜的研究,目前國際該研究領(lǐng)域普遍認(rèn)為水生態(tài)與濕地恢復(fù)首要的關(guān)鍵是盡可能停止或阻止引起水生態(tài)系統(tǒng)退化和影響自我恢復(fù)的干擾活動,而恢復(fù)活動本身又有主動恢復(fù)和被動恢復(fù)之區(qū)別。

        被動恢復(fù)指去除或減輕干擾活動,使水生態(tài)得到不干涉、不干擾的自然恢復(fù)。此類方法多運用于水生態(tài)有很好的自我恢復(fù)能力的水體,在此采用主動恢復(fù)往往是不必要、甚至是有害的。主動恢復(fù)是運用人為措施來修復(fù)被破壞的水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),達到水生態(tài)恢復(fù)。主動恢復(fù)又分為半干涉協(xié)助性修復(fù)/恢復(fù)和實質(zhì)干涉控制性修復(fù)/恢復(fù)。半干涉協(xié)助性修復(fù)/恢復(fù)多應(yīng)用于可以自我恢復(fù)但恢復(fù)速度慢的水體水生態(tài)。實質(zhì)干涉控制性修復(fù)/恢復(fù)應(yīng)用于自然水生態(tài)系統(tǒng)已無法自我恢復(fù)或已消失了水生態(tài)功能的地方(水體),需要人為主動積極地修復(fù)措施才能達到恢復(fù)水體水生態(tài)的目的。

        截至目前為止國內(nèi)外針對區(qū)域性的水生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃都未進行過,也沒有基于水生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)的水生態(tài)分區(qū),因此這方面研究與規(guī)劃也只能是探索性的。

        2 研究的目的、意義與步驟

        2.1 目的、意義

        本項研究面對海河流域、渤海之濱的天津地區(qū)研究編制水生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃,目的在于提高水環(huán)境自凈能力,保持有限的水資源的可持續(xù)利用。

        2.2 研究程序與路線(見圖1)

        圖1 程序與路線示意圖

        一方面通過天津市區(qū)域的水資源變遷、水環(huán)境現(xiàn)狀分析得出區(qū)域生態(tài)環(huán)境特點,以劃分水生態(tài)分區(qū),進而確立水生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)與任務(wù);另一方面通過飲用水源水域主要河道及景觀水體水域、自然濕地水域和河口海區(qū)水域等典型水體的水生態(tài)現(xiàn)狀與演變,剖析、分析典型水域水環(huán)境與水生態(tài)及濕地的關(guān)系以建立水生態(tài)修復(fù)三位一體的分區(qū)指標(biāo)體系,用于修復(fù)措施的指標(biāo)建立和修復(fù)后的效果檢驗。

        3 天津市水生態(tài)與濕地調(diào)查與剖析

        3.1 天津市水生態(tài)總趨勢

        水資源變遷使非污染水生態(tài)受損(20世紀(jì)70年代),20世紀(jì)80年代以后幾乎全部斷流。

        入境水量急驟減少,且向汛期集中(見表1)。

        表1天津市入境水量時段變化趨勢 億m3

        入海水量急驟減少、亦向汛期集中。入海水量從150億m3(20世紀(jì)60年代以前)降至幾億m3(20世紀(jì)70年代以后),見表2。

        表2 入海徑流變化 億m3

        河道斷流與干涸,見表3。

        水資源時空分布變遷與天津地區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)的亟度受損,導(dǎo)致陸域、海域非污染水生態(tài)影響均呈現(xiàn)物種、生物量特別是大型經(jīng)濟魚類亟度減少與枯竭。

        3.2 水環(huán)境污染與富營養(yǎng)化加?。?0世紀(jì)70年代以后)

        主要河道水質(zhì)以V類、劣V類為主。主要湖、庫以V類水體和富營養(yǎng)化為主要特征,境內(nèi)湖庫除飲用水水庫外,蓄水水質(zhì)均為V類水質(zhì)且均達到富營養(yǎng)化水平。近岸海域自20世紀(jì)50年代已經(jīng)歷了4個時期致使水生態(tài)資源枯竭。

        縱觀天津地區(qū)水資源水環(huán)境地域特征,北部為水源地、中南部為市區(qū)建成區(qū)與規(guī)劃市區(qū)發(fā)展區(qū),在市域南北各分布一條濕地連綿帶成為市域兩側(cè)兩條水生態(tài)屏障,陸海通道保證了天津市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,東部則為近岸海區(qū),是流域與天津地區(qū)的最終受納水體,其水生態(tài)質(zhì)量又直接決定著作為沿海城市的天津市的“生態(tài)位”(指中科院王如松教授于80年代指出的生態(tài)位概念)。

        表3 天津市主要河道干涸、斷流情況統(tǒng)計

        4 天津市濕地調(diào)查與剖析

        濕地萎縮與干涸(見圖2)。

        5 水生態(tài)分區(qū)研究

        5.1 水生態(tài)分區(qū)劃分的意義

        水生態(tài)分區(qū)是基于水功能區(qū)劃、水環(huán)境區(qū)劃的更加宏觀、更加完整的區(qū)劃,有別于北美以保護為目的的區(qū)劃,是為了針對不同的分區(qū)建立的更加準(zhǔn)確的水生態(tài)修復(fù)/恢復(fù)目標(biāo),其最終目的是為了保護和提高水體多樣性和自凈能力,從而達到加強和提高水資源可持續(xù)利用能力和承載力的目的。

        5.2 水生態(tài)功能區(qū)區(qū)劃依據(jù)

        以水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀為基礎(chǔ),以相關(guān)規(guī)劃為依托,與水功能區(qū)劃相結(jié)合,與防洪規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

        圖2 天津市中南部地區(qū)濕地分布與演變

        5.3 水生態(tài)功能區(qū)劃與分區(qū)修復(fù)/保護任務(wù)

        5.3.1 北部飲用水源地水生態(tài)功能區(qū) 降低/停止人為干擾達到自然恢復(fù),制定合理、可行的保護維護規(guī)劃。

        5.3.2 中部七里海~大黃堡洼地水生態(tài)功能區(qū)和南部團泊洼~北大港濕地水生態(tài)功能區(qū) 克服斷流、干涸和人為侵占,保證水資源,恢復(fù)水環(huán)境,促進水生態(tài)自然恢復(fù)。

        5.3.3 海河干流-市區(qū)河湖水系水域水生態(tài)功能區(qū) 主要河流,市區(qū)湖庫水資源、水環(huán)境、水生態(tài)均重度受損,治理黑臭無生命水域是首要任務(wù),雨污分流是首要手段,抑制干擾達到水生態(tài)修復(fù)。

        5.3.4 近岸海域海產(chǎn)保護與增殖水生態(tài)功能區(qū) 重污染、富營養(yǎng)化,鹽度升高,赤潮頻發(fā),水生態(tài)嚴(yán)重受損,以減污增流、增殖放流和人工強制水生態(tài)建設(shè)達到水生態(tài)修復(fù)重建,是長期任務(wù)。

        6 水生態(tài)與濕地修復(fù)任務(wù)與條件

        6.1 水生態(tài)與濕地修復(fù)分期目標(biāo)及指標(biāo)體系(見表4)

        以飲用水功能區(qū)為例列出修復(fù)指標(biāo)體系,見表5。

        表4 水生態(tài)修復(fù)分期目標(biāo)

        表5 2010年飲用水功能區(qū)修復(fù)指標(biāo)

        6.2 水生態(tài)修復(fù)水資源需求(見表6)

        表6 天津市主要水域規(guī)劃水平年的水生態(tài)需水量 億m3

        6.3 水生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境治理任務(wù)

        消除劣V類水體,功能區(qū)水質(zhì)達標(biāo),要求也相應(yīng)滿足了消除無生命水體和水生態(tài)功能區(qū)水生態(tài)修復(fù)/恢復(fù)/保護的水質(zhì)低目標(biāo)要求。

        7 結(jié)語

        區(qū)域性水生態(tài)規(guī)劃還屬首次,本文所涉及的理論與概述亦屬探索性的,但本項研究進行的全過程均得到了國際、國內(nèi)咨詢專家的技術(shù)咨詢與具體幫助,同時接受了世行檢查團的全過程檢查和督促?!?/p>

        [1]天津市環(huán)境保護科學(xué)研究院.海河(市區(qū)段)污染控制技術(shù)的研究[R].1995.

        [2]天津市環(huán)境保護科學(xué)研究院.于橋水庫富營養(yǎng)化防治研究[R].1990.

        [3]天津市水利勘測設(shè)計院.海河流域水污染防治天津市飲用水源保護工程可行性研究報告[R].2000.

        [4]天津市水文水資源勘測管理中心,引灤工程管理處,于橋水庫管理處.于橋水庫污染源調(diào)查及防治措施研究[R].2003.

        [5]天津市水利局.海河流域天津市生態(tài)環(huán)境修復(fù)水資源保障規(guī)劃[R].2003.

        [6]水科部海河水利委員會.海河流域生態(tài)環(huán)境恢復(fù)水資源保障規(guī)劃[R].2005.

        [7]中國環(huán)境科學(xué)研究院,天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程研究院.渤海水資源與水環(huán)境綜合管理戰(zhàn)略研究[R].2007.

        注:本文為世界銀行環(huán)境基金(GEF)資助項目。

        2010-11-09

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