張小光 朝陽市凌河保護區管理局,遼寧朝陽 122000
遼河流域生態環境綜合評價
張小光 朝陽市凌河保護區管理局,遼寧朝陽 122000
遼河流域是我國七大流域之一,也是我國環境保護重點工程之一。流域位于我國經濟較發達地區,隨著地區經濟及城市群的快速發展,不合理地開發利用自然資源及城市化和工農業等的高度發展所引起的污染等都是導致遼河流域生態環境嚴重惡化的根源。本文將從遼河流域的水生態環境、土壤生態環境和植物生態環境方面對遼河流域的生態環境進行綜合評價,提出生態環境防治對策,以期為遼河流域的生態治理提供參考。
遼河流域; 生態環境現狀;生態評價;防治對策
遼河流域位于我國東北地區的西南部,包括遼河和渾太河兩大水系,流經河北、內蒙古、吉林、遼寧四省,流域面積21.96萬km2,遼河全長1345km。
遼河流域與松花江、鴨綠江流域為鄰,西接大興安嶺南端,與內蒙古高原大、小雞林河及公吉爾河流域相鄰,南以七老圖山、努魯兒虎山及醫巫閭山與灤河、大小凌河流域為界,瀕臨渤海,北以松遼分水嶺與松花江流域相接[1]。遼河流域地勢大體自北向南、自東西兩側向中部傾斜,形成中部遼河平原。遼河中游為沖積平原,海拔200m以下,下游平原海拔在50m以下,地勢低平易澇。遼河西部上游主要山脈海拔500~1500m,自西向東逐漸下降為丘陵和沙丘平原;上游為風沙草原和土石山區,西遼河中下游多為黃土沙丘,水土流失嚴重。遼河東部的山地丘陵為長白山脈的西南延續部分,山地森林植被較好,土壤侵蝕輕微。遼河流域總面積中,山區占48.2%,丘陵占21.5%,平原占24.3%,沙丘占6%[2]。
1.1 遼河流域水生態環境污染現狀
遼河流域是我國經濟較發達的地區,中部城市群的工業污水和城市生活污水以及農業的面源污染,使河流水質污染嚴重,水生態系統嚴重退化。特別是遼寧省近年來以能源、冶金、機械、建材為主的重工業的快速發展,為推動我國的城市和工業化進程做出了歷史性重大貢獻。但是,經濟的快速發展卻給環境帶來了巨大的沖擊,經濟的增長對水資源的需求量大大超過了生態系統的更新量[3],造成了遼河流域水體的嚴重污染是必然的結果,遼河流域已有70%以上的河流斷面為ⅴ類~劣ⅴ類水質,可見遼河流域的水體污染狀況十分嚴重。
據2000年調查顯示,遼河流域地表水的開發利用程度已經達到了77%,經濟用水擠占生態用水的矛盾十分突出。大量的污染物排向遼河,直接造成了地表水質的嚴重惡化,并在一定程度上污染了地下水。日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能,還進一步加劇了水資源短缺的矛盾,并嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康生活。
1.1.1 地表水環境
據2003年對遼河流域的6條主要河流的36個干流監測斷面的調查顯示,其中77.8%的斷面為ⅴ類~劣ⅴ類水質,5.5%的斷面為Ⅳ類水質,16.7%的斷面為Ⅱ~Ⅲ類水質,并且遼河干流的監測斷面100%都為劣ⅴ類水質,屬重度污染河流,遼河水系80%的支流為劣ⅴ類水質,大遼河水系ⅴ類~劣ⅴ類水質占83.3%,東遼河水系的有機污染物全部超過地表水Ⅲ類水標準[4]。遼河流域主要的水庫二龍山水庫常年平均為Ⅳ~V類水質,個別時段為劣V類,已基本失去了飲用水供水的功能。渾河、蘇子河的總磷、總氮污染問題造成了大伙房水庫水質的超標[5]??梢?,遼河流域的水生態環境狀況不容樂觀。
1.1.2 地下水環境
據調查,對遼河流域10個城市219個站點地下水質進行分析,遼河流域地下水的主要污染因子是總硬度、高錳酸鹽指數、氨氮、鐵、錳等。營口、錦州、沈陽等城市,地下水硬度超Ⅲ類水標準都均在1倍以上;遼陽、沈陽、鐵嶺和鞍山等城市的高錳酸鹽超標;80%的城市氨氮濃度都嚴重超標;80 %的城市鐵離子濃度嚴重超標;70 %的城市錳離子濃度超標[6]。
渾太河沿岸地下水單項指標水質都在Ⅳ~V類之間,并且地下水污染亦呈現離河越近污染越重的特點[7],而且受已污染地表水補水的影響,沈陽、遼陽部分地下公用水源和鐵嶺、鞍山農村部分居民地下飲用水源也受到不同程度的污染。
1.2 遼河流域土壤生態環境污染現狀
遼河流域位于我國東北地區的西南部,是東北地區重要的工礦區業經濟區,在我國國民經濟中占有重要的地位[8]。然而,工農業生產活動產生的大量有機污染物卻使遼河流域土壤受到嚴重的污染。
由于工農業生產活動的增加,會產生大量的不完全燃燒產物、工業廢水和石油污染等,而這些工業廢氣物中往往會含有大量的多環芳烴污染物,這類化合物具有疏水性和難降解性,會在土壤環境中會長期滯留,并且很多種類的多環芳烴具有致癌、致畸、致突變性,對生物和人類的生存和健康會構成威脅[9-10]。工業發達國家的研究表明,近100~150年來,土壤中(尤其是城市地區土壤中)的多環芳烴濃度在不斷增加[11-12]。宋雪英,孫麗娜,楊曉波等[13]對遼河流域表層土壤多環芳烴污染現狀的研究發現,遼河流域表層土壤生態環境的污染主要是由農工業生產產生的燃燒污染和交通污染造成的,這些污染嚴重破壞了土壤的生態環境。
遼河流域土壤中除多環芳烴污染物外,土壤養分分布也極不平衡,據調查顯示,遼河流域土壤總體表現為富甲,磷氮相對缺乏[14]。流域內的水土流失現象也較為嚴重,特別是坡耕地的流失,是富含養分的有效土層隨徑流大量流失,這些土層很難再生恢復,土壤地力也大大減退,干旱威脅也隨之增加,這些都嚴重的威脅了遼河流域土壤的可持續發展。
1.3 遼河流域植被生態環境
隨著國民經濟的迅速發展,人口、資源、環境的矛盾日益突出,由于人為造成的生態環境破壞現象日益凸顯:在山坡、溝頭等亂開荒,坡耕地墾殖指數增高;森林、防護林被亂砍亂伐,降低了蓄水保土能力,加速了土壤侵蝕;加上過度放牧,造成草場沙化和退化。
評價生態環境狀況的方法很多,有統計處理法、隨機分析法、動態系統分析法等。本文將采用常規的綜合分析法對遼河流域的生態環境進行簡單的評價。
基于以上對遼河流域水生態環境、土壤生態環境和植被生態環境的現狀分析可知,目前,遼河流域的生態環境處于極度惡化狀態。大量的農工業生產造成的水體污染,不僅影響了遼河流域居民的健康生活,還造成了水資源的嚴重短缺,這給人民的生活和生存帶來了不可想象的威脅;生產活動的增加,工業廢棄物的不斷排放,加速了土壤養分平衡分布的破壞,造成土壤地力的嚴重減退;由于人為的亂砍濫伐活動的增加,流域內植被的數量和質量受到空前的破壞,這些都加速了流域內生態環境的惡化。
3.1 保證生態需水,發展現代農業
一定的水量是使河流系統保持環境容量、具有水體自凈功能的必要條件。因此,在加強對污染物控制的同時還要保證河道的生態需水。從遼河流域的實際情況出發,遼河干流由于長期的水資源短缺的累計效應,在短期內靠自身的水資源解決經濟用水與生態用水的矛盾以及滿足河道內生態需水的要求的可能性不大。因此,考慮從外流域調水、以滿足遼河河道生態用水量,增加水環境容量,緩解經濟用水與生態用水之間的矛盾顯得十分重要。
根據遼河流域農業生產的污染狀況分析,要大力發展現代農業生產,加強非點源污染治理必須調整農業生產結構、適當控制水田面積的增長,鼓勵噴灌、滴灌等節水灌溉方式,以提高灌溉用水效率[15]。同時,要采取相應的政策限制農藥、化肥施用量,特別是氮肥和有機氯農藥的施用量,鼓勵農民積極實現廢水的資源化,鼓勵將家禽養殖排泄物、農家肥作為肥源,限制其隨雨水排入河流。
3.2 加速流域水生態修復工程建設
針對遼河流域已經造成的嚴重的地表水污染情況,單純的源頭治理已經不可能至少不可能在短期內改善河道水質污染的現狀,所以必須采取工程技術措施進行水生態的修復。可采取河濱濕地建設、底泥開挖、懸浮物攔截和人工復氧等技術措施,適當地進行河道水生植物(如:水蘆葦) 的種植;在河岸兩側可建立濕地系統,進一步削減進入河道的污染物量;在懸浮物較多的河段建設截污設施;在河水較深、污染嚴重的河段要安裝曝氣機進行鼓風曝氣或純氧曝氣等。對于遼河干流面源污染突出的特征,應該充分利用天然水壩的跌水、水閘泄流等設施進行人工增氧,并且建設以人工增氧為主的梯級復氧[16]來改善水環境質量,在適當的地方設置凈化湖,用來處理初雨和面源污染[17]。在渾太河的重點河段,建議實施底泥疏浚工程,將河底泥直接挖出,防止因底泥厭氧發酵造成的水體發黑,減少底泥中污染物向水體中的解析擴散,控制藻類的生長。
3.3 利用植物修復技術對污染土壤進行修復
植物修復包括利用植物根系控制污染擴散和恢復生態功能的植物穩定修復[18]、利用植物代謝功能的植物降解修復[19]和利用植物根系吸附的植物過濾修復[20]等技術。可被植物修復的污染物有重金屬、農藥和持久性有機污染物[21]等。其中對于重金屬以及多環芳烴復合污染土壤的修復技術已在國內外得到了廣泛的研究。針對遼河流域的地理環境和氣候特點,可在流域內栽植苜蓿等植物修復多環芳烴等化合污染物[22],平衡土壤養分、修復土壤地力。
3.4 加強植被建設,恢復流域生態
為防治遼河流域土地退化和草場沙化現象的加劇,應加強流域內的植被建設,在流域內廣泛種植喬木、灌木、水生植物等,用于保持水土;在河中種植蒲草、蘆葦等草本能植物,實行生物治理,凈化水體;在灘地上種植矮灌木,以保持水土,防止揚塵。加強對流域內植被環境多樣性的建設,逐步恢復流域的自然生態環境發展。
通過對遼河流域的水生態環境、土壤生態環境和植被生態環境現狀的分析,利用綜合分析法對遼河流域的生態環境進行了綜合評價,突出了遼河流域生態環境的惡化之處,針對其破壞之處提出幾項防治對策,以便為遼河流域的生態環境建設提供參考。
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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.018
張小光(1969.4-),女,籍貫河北灤縣人,大學本科學歷,工程師,研究方向為水利工程及水土保持。