王旭艷
(山西省漳澤水庫管理局 山西長治 046021)
漳澤水庫位于長治市郊,是濁漳南源上一座以工業(yè)、城市供水、灌溉、防洪為主,兼顧養(yǎng)殖和旅游等綜合利用的大(Ⅱ)型多年調(diào)節(jié)水庫。近幾年,因為工農(nóng)業(yè)建設(shè)、城鎮(zhèn)發(fā)展等原因,上游的工業(yè)廢水和生活污水排放量逐漸增多,超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重,以致于加重了河水污染,使其自凈能力越來越弱,生態(tài)系統(tǒng)遭到了損壞,因此在漳澤水庫建設(shè)水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)工程迫在眉睫。根據(jù)漳澤水庫的氣候、水質(zhì)、水量現(xiàn)狀,結(jié)合考慮修復(fù)技術(shù)的生態(tài)安全性、經(jīng)濟可行性、效果持久性和景觀性,在技術(shù)穩(wěn)定、經(jīng)濟可行、具有景觀效果、管理簡便的基礎(chǔ)上,確定的治理漳澤水庫富營養(yǎng)化的生態(tài)修復(fù)工藝方案為:植物浮床+湖口表流濕地修復(fù)+生物操縱技術(shù)(生態(tài)網(wǎng)箱養(yǎng)殖先鋒魚種匙吻鱘、大庫放養(yǎng)魚類)。
工程區(qū)大概有70幾種水生植物,主要植物種類有輪葉黑藻、金魚藻、菹草、荇菜、蘆葦、菰、芡、菱及光葉、微齒、篦齒、馬來眼子菜等。主要的挺水植物為蘆葦、香蒲;主要的浮葉沉水植物為菹草、金魚藻、眼子菜;濕生植物主要為蓼、李氏禾和蘆葦。
從目前濁漳南源及絳河上游流域的水環(huán)境現(xiàn)狀來看漳澤水庫主要面臨以下幾方面的污染:1)工業(yè)污染,由于上游工業(yè)的迅速發(fā)展,大量未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)的污水不斷地排入上游河道,惡化了水庫水質(zhì)。2)城市污水污染,上游沿線排水設(shè)施不完善,城區(qū)部分生活污水直接排入絳河沿線與濁漳南源河道,污染嚴(yán)重。3)污水處理廠出水水質(zhì)按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002),但該標(biāo)準(zhǔn)較之流域水質(zhì)目標(biāo)值來說,污染負(fù)荷仍然較高,排入到漳澤水庫,對水庫水質(zhì)依然有較大影響,不能達(dá)到綜合治理規(guī)劃的要求。
漳澤水庫水污染治理工作迫切需要水生態(tài)修復(fù)與保護(hù)工程建設(shè)。漳澤水庫是濁漳河流域最大的控制性工程,受歷史因素制約,濁漳河流域內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱,達(dá)標(biāo)排放仍為粗放型,嚴(yán)重威脅著水庫水質(zhì)。水庫水質(zhì)近年來水體富營養(yǎng)化狀況嚴(yán)重,如果污染河水繼續(xù)直接進(jìn)入漳澤水庫,水庫水質(zhì)將進(jìn)一步惡化,漳澤水庫水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程位于漳澤水庫的入湖口及庫區(qū)內(nèi),采用人工的方式建設(shè)濕地及采取生物調(diào)控工程。該工程的建設(shè)將有效降解水體中的氨氮,有效改善漳澤水庫污染狀況,減輕水系水體污染。
隨著山西省漳澤湖國家水利風(fēng)景區(qū)的建設(shè),工程項目在入庫口及庫區(qū)范圍內(nèi)種植大面積的水生植物,能給庫區(qū)景觀帶來巨大改善。
人工濕地經(jīng)過近年來的發(fā)展,濕地污水處理能力和過程的研究已比較成熟,其建設(shè)和運行費用較低,越來越多的國家建造人工濕地作為污水處理設(shè)施。早在2006年,山東沙河水庫采用橡膠壩+生態(tài)滯留塘+多級表面流人工濕地方案建設(shè)了人工濕地水質(zhì)凈化示范工程,不僅使出水水質(zhì)達(dá)到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),而且種植的蘆竹、蘆葦、蓮藕也取得了一定的經(jīng)濟價值。另外,北京、大連和晉城等北方城市也先后建設(shè)了人工濕地工程,說明在地處華北的漳澤水庫建設(shè)水生態(tài)修復(fù)工程在技術(shù)上是可行的。
生態(tài)保護(hù)及修復(fù)工程最主要是為了水庫的環(huán)境,通過工程的實施,濕地系統(tǒng)可通過過濾截留及沉淀入庫水的污染物,水生植物吸收過量的氮與磷,這樣可在一定程度上使上游來水污染物減少;設(shè)置植物浮床,浮床上的水生植物生長過程中吸收水中的富營養(yǎng)化物質(zhì)將其轉(zhuǎn)化為植物體,通過收割植物殘骸將水中的氮磷等富營養(yǎng)化物質(zhì)搬離了水體;通過生態(tài)網(wǎng)箱養(yǎng)殖先鋒魚種、大庫放養(yǎng)魚類吃食水生浮游生物,等幼魚長成到一定規(guī)格后進(jìn)行捕撈等,以上方案都一定程度上達(dá)到了凈化水質(zhì)的目的,保障了漳澤水庫水質(zhì)的安全。
漳澤水庫水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程通過對蘆葦、黃花鳶尾、千屈菜及睡蓮等進(jìn)行優(yōu)化配置,設(shè)置生態(tài)浮床,投加先鋒魚種,大庫放養(yǎng)不同魚類,實現(xiàn)了水污染治理,建立了生物多樣性和穩(wěn)定性的生態(tài)系統(tǒng)。該生態(tài)系統(tǒng)不僅可以為水生動物提供提供棲息繁殖所需的空間,還能帶來豐富的食物來源。另外,該工程的建成,也使漳澤水庫的景觀得到了巨大的改善。成片的蘆葦蕩,入庫口形成別致水岸線的朵朵盛開的睡蓮,紅黃相間、高低錯落的千屈菜及黃花鳶尾,將成為水庫新的風(fēng)景地。
水庫水生態(tài)修復(fù)工程主要利用自然界中物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化規(guī)律,應(yīng)用水生植物、動物等在生長更替中吸收水中的富營養(yǎng)化物質(zhì),最終通過將植物、動物殘骸搬離水體,使水體得以凈化,即生態(tài)學(xué)原理,通過利用生態(tài)修復(fù)可達(dá)到用較少的花費防治環(huán)境污染的目的。水庫根據(jù)當(dāng)?shù)厮帉嶋H環(huán)境及庫區(qū)周邊情況,綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、景觀效果、管理等方面的因素,所用生態(tài)學(xué)原理及工藝方案如表1、表2所述。
表1 水庫水生態(tài)修復(fù)主要利用的生態(tài)學(xué)原理及對應(yīng)工程內(nèi)容
表2 水庫水生態(tài)修復(fù)工藝方案
圖1 植物浮床
圖2 水庫植物浮床、人工濕地
在漳澤水庫水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程的建設(shè)和運行的基礎(chǔ)上,水庫水質(zhì)有望逐漸得到提高。而且?guī)靺^(qū)景觀的形成,也將為水庫國家級水利風(fēng)景區(qū)的規(guī)劃添磚加瓦。但是因為在北方如此大的庫面建立生態(tài)修復(fù)工程的案例還很少,工程實施過程中遇到很多問題,2015年6月份開始植物浮床具體實施,實施前考慮水庫風(fēng)浪大、冬季冰推現(xiàn)象嚴(yán)重,采用了在種植床四周加固竹板的方法,但經(jīng)過夏季水面的大風(fēng),證實浮床受風(fēng)浪影響大,損壞嚴(yán)重,改為在種植床四周用鋼板固定,但2015年冬季的極端寒冷氣候、大風(fēng)大浪,特別是冰推,對經(jīng)鋼板加固的浮床損壞也較嚴(yán)重,因此在水庫大水面設(shè)置生態(tài)浮床容易受氣候、風(fēng)浪、冬季冰推擠壓影響,目前的技術(shù)還不能達(dá)到要求。匙吻鱘主要食用浮游生物,對凈化水質(zhì)有顯著的作用,設(shè)置生態(tài)網(wǎng)箱養(yǎng)殖匙吻鱘可起到一定凈化水質(zhì)的作用,但冬季長治地區(qū)最低能達(dá)零下十幾度,試驗的一批匙吻鱘因冬季氣溫低凍死現(xiàn)象嚴(yán)重,因此生態(tài)網(wǎng)箱養(yǎng)殖匙吻鱘凈化水質(zhì)技術(shù)還不成熟。從目前情況來看,漳澤水庫這種大水面平原水庫不適于大面積設(shè)置生態(tài)浮床、不適于設(shè)置生態(tài)網(wǎng)箱養(yǎng)殖先鋒魚種匙吻鱘來凈化水質(zhì),更適合應(yīng)用湖口表流濕地修復(fù)和大庫放養(yǎng)魚類的方法起到生態(tài)治理及凈化水質(zhì)的功效。