汪彭生,邵欣,章環境
(1.雅礱江流域水電開發有限公司,成都 610051;2.成都理工大學工程技術學院,四川 樂山 614000)
人類的生存和發展不能脫離于自然生態系統,更離不開干凈健康的河流,古往今來人們總是樂于在河流附近開展建設,發展經濟,在發展的同時,人們也在時刻影響著河流的健康,改變了河流的生態系統和自然狀態,引起了生態環境的惡化,包括河流水質污染,魚類無法生存,水生生態系統遭到破壞,河流的自然景觀逐漸消失等[1]。這些關于河流的變化又在時時刻刻影響著人類的生存和發展,因此對河流進行生態修復是非常重要的,本文主要就河流生態修復的基本思想、原則對策等進行闡述。
河流生態修復是指運用流域生態理論,采用綜合方法,使河流恢復因人類活動的干擾而喪失或退化的自然功能,使河流重新回到健康狀態。河流生態修復的任務包括:水文條件的改善,河流地貌學特征的改善[2]。目的是改善河流生態系統的結構與功能,標志則是生物群落多樣化的提高。方法主要就是從河流的自然特性入手,目的就是要維持和保護河流的自然特點。
大自然的水是時刻都在通過降水、徑流、蒸發下滲等進行著水循環,河流屬于水文循環當中的一部分,自然原則就是利用自然的循環特點制定修復方法,是河流生態修復的最基本的原則。利用河流生態系統的自我調節能力,結合具體的河流狀態采取適當的工程和非工程措施,使河流生態系統自我修復,向著自然和健康的方向發展。
河流有諸多使用功能,在進行生態修復的時候應該首先保證其使用功能不被破壞,同時也要保證其主要功能優先的原則,即有的時候不能完全恢復其全部使用功能的情況下,要首先恢復其主要功能,當然我們也要做到河流的各項功能相互協調,各項功能和指標能夠相互協調,比如我們可以利用優化函數的方法來進行,建立目標函數,包含河流的各項功能指標,建立函數,確定邊界條件,最終得出符合目標的最優化的修復參數,這也是從更科學和理性的角度來看待河流的生態修復。
河流生態修復的其他原則還包括分時段考慮原則,分河段細化原則,生物多樣性原則,景觀美化原則,綜合效益最大化原則,利益相關者有效參與原則等。在不同的時間尺度或不同時段、不同河段均需要統籌考慮。同時要遵循生物多樣性,引進本土生物,適當考慮景觀生態學原理,并從流域系統出發進行整體分析,將短期利益與長遠利益相結合等,確定相應指標,及各項指標之間相互關系。
河流從縱向上分為五個部分,即河源、上游、中游、下游、河口這五個部分,河流的下游的水會延續上游的水質,因此從河源入手會得到根本的治理效果,河源通常位于山區,現如今山區的人員逐漸轉移至城市,山區人口在逐年減少,這是對河源進行改善的大好機會,現在已經進行的工作有封山育林,將農村人口集中安排居住,退耕還林等政策,這些措施都可以有效緩解水源地的水質,同時也有利于河流的上下游形成一個縱向的連續體,有利于河流的循環發展和促進動植物的生態平衡。
河道上的水利工程包括護岸、河堤、水庫、水閘等,護岸和河堤會阻礙河流與兩岸的連接循環,水庫和水閘會破壞河流上下游的連接與流通,大型水利工程的修建通常會對河流帶來非常大的影響,比如埃及尼羅河上的阿斯旺水壩的修建,在給埃及人民帶來巨大效益的同時,也嚴重影響當地的生態環境。現階段我們所追求的是生態水利,在利用水庫取得利益的同時,也要最大程度上保證生態系統的完整和健康。比如在修建水庫之后要修復水中生物的生存和繁殖條件,保證水庫下游的生態用水量。
工業和生活污水絕大多數都要排放到河流中去,僅憑河流本身的凈化能力不能解決河水污染的問題,因此必須進行人工干預,對污染源進行治理勢在必行,當然我們已經這樣做了,比如對農村人口的聚集及農村城鎮化的改造,集中興建一些污水處理設施,對工業及生活用水規定排放指標,另一個方面就是要增加河流內部本身的自凈能力,保持河流的橫向和縱向的連續性,保證河流生物的多樣性,這些都是有助于對河水污染進行治理的。
我國是農業大國,農業用水比重很大,隨著我國經濟的發展,城市化現象明顯,城市用水需求越來越大,水資源數量有限,可利用水資源也在逐年減少。積極開展農業節水技術,提高灌溉水利用率是非常有必要的,提高水資源的重復利用率,現在我們也采用了一些措施來節約水資源和進行水資源的合理化配置,比如大型的南水北調工程,小型的節水灌溉設施都已經在現代農業的生產中使用。
河流的生態修復是一個漫長的過程,需要從河流的時間延續的特性上來衡量生態修復的成果,河流生態修復的主要技術方法包括緩沖區恢復、植被恢復、河道補水、生物強化人工河道、生態溝渠及生態護岸等。其中,生物生態修復方面是目前河流生態修復的重要方法,生物生態修復方面包括對河流的植被情況進行修復,人工濕地修復等。現分別將常用的幾個修復方法做一個簡單說明。
植物在河道系統中的作用非常重要,植物的根系可以固結土壤,避免水土流失,有防洪減災的作用,同時也給人們提供了優美的環境,自然的休閑游樂的場所,當然也給小動物提供了生存場所,促進生態系統平衡穩定,植被的修復就是結合當地河流的實際情況,恢復河道兩岸的植被系統,包括草叢、灌木等。
人工濕地的作用對河流的健康穩定也是非常重要的,濕地含有大量的動植物,能夠有效控制水中的鹽類和有機物的含量,同時濕地在防洪方面作用非常明顯,濕地可以儲存大量的水,起到削減洪峰,延遲主峰的作用。從長遠來看,濕地中孕育著大量的動植物,豐富了自然生態系統,這些動植物也會明顯地改善水環境,改善水質,也能減少水中的含沙量。
另外還有生態環保護岸方面,河流有過洪要求,河岸又有對兩岸的保護作用,因此以前的很多護岸為了提高其抗沖刷能力都采取了混凝土面板護岸,這種護岸防洪效果很好,但是破壞了河流橫向上與兩岸的聯系,會影響很多動植物的生長和繁殖,因此現在多采取生態護岸,比如可以采用多孔環保混凝土用作護岸的材料。
對河流的生態修復主要應注意的問題有:首先必須了解河流的基本特性,其次要遵循河流生態修復的基本原則,最后就是要采用合適的措施和對策。我們在對河流進行利用和開發的同時一定要避免先開發后治理的模式,這種方式只會導致河流的生態環境越來越差,甚至會造成不可逆轉的后果,因此我們的利用和開發一定要在盡量不破壞河流生態環境的前提下進行。同時還應注意修復必須從各個方面進行完善,加強宣傳,讓河流生態修復意識深入人心。在不斷探索河流生態修復技術手段的同時,也應該特別注意要對河流進行維護和管理,河流的生態修復不是一次性的,而是長久的,是大家時時刻刻都要進行的事業,只有這樣才能實現河流生態系統的長期健康和穩定。