水庫生態修復方法與建議

趙祺

摘?要：通過對水庫生態修復的重要性、水庫生態修復的定義和要求進行系統地闡釋，以源頭控輸入、四周固生態和庫內強管理的思路，具體論述了庫區水體修復的幾種相關方法，并在此基礎上，針對水庫水質出現的問題提出相應的合理化建議。

關鍵詞：水庫;生態修復;方法;建議

1?水庫生態修復的重要性

我國湖庫眾多，據相關資料統計，我國水庫約為8萬余座，庫容量為4.3×1011 m3[1]。水庫在供水、防洪、航運、漁業和發電等方面潛力巨大，同時，在維持生態系統方面也有非常重要的作用。習總書記說過，綠水青山就是金山銀山，但隨著經濟快速發展，城鎮化、工業化和農業現代化的進一步推進，致使生活污水和工農業廢水的排放量逐漸增加，導致水質資源惡化，影響水庫水質，對水庫水域生態系統構成了嚴重威脅，同時也影響了人們的正常生活，因而當務之急就是開展水庫生態修復，改善水庫水質。

2?生態修復的內涵

2.1?生態修復方法的定義

生態修復即對生態系統停止人為干擾，以減輕負荷壓力，依靠生態系統的自我調節能力與自組織能力使其向有序的方向進行演化，或者利用生態系統的這種自我恢復能力，輔以人工措施，使遭到破壞的生態系統逐步恢復，或使生態系統向良性循環方向發展;主要指致力于那些在自然突變和人類活動影響下受到破壞的自然生態系統的恢復與重建工作，恢復生態系統原本的面貌[2]。

2.2?生態修復的要求

生態修復要利用水庫容量大、水位可調節等特點，采用適當的方式，促進水庫水環境的自我調節、自我修復，保證水質質量。同時，水庫具有多種功能，在修復過程中，我們既要保證其主要功能的正常運行，又要做到水庫功能與修復的協調性。在進行生態修復時，由于不同時間、不同流域存在差異，因此我們要統籌考慮，根據生態學原理，遵循生物多樣性原則，在不破壞生境和引起物種入侵的情況下，培育本土生物，適當引進其他生物，做到短期利益和長期利益相統一，經濟效益、社會效益和生態效益相協調。

3?生態修復方法

3.1?控制水庫源頭

水庫污染的主要原因之一為水庫上游的來水污染物超標。由于上游工業企業廢水的排放，農業上農藥化肥過度施用，致使殘留的、未被利用的農藥化肥隨雨水等各種方式的流入，還有生活污水的排入，導致水庫上游水質中總氮、總磷和高錳酸鉀指數等相關理化指標上升，水質惡化，由此從水庫源頭入手成為關鍵。

水庫主管部門應與環保部門加強合作，密切關注水質的變化，從而為應對水質污染采取相應措施提供保障。定期檢測水庫水質指標，觀察水質變化趨勢。當庫區水質受到污染，水庫管理部門可以考慮實施截流或者停止相關水域流入水庫。

當前最典型的方法為前置庫技術。前置庫技術即污水入庫前，憑借前置庫延長污水停留時間，促使污染物質通過沉淀、降解和水體的自凈能力從而使水質污染降到較低水平。

在工業方面，環保部門可以對工業企業進行監督管理，要求工業企業更新處理工藝及設備，提高污水處理能力，強化和穩定其運營效率及效果[3]。工業企業可利用微生物將廢水中的污染物降解轉化為某種不易分解的化合物。通過向土著菌群中投加具有特殊降解作用的微生物可以有效地改善難降解有機物的生物處理效果和污水處理設施在極端環境條件如低溫條件下的運行穩定性[4]。鄒東雷通過實驗，將預處理后廢水經稀釋后分別用厭氧ABR反應器與好氧循環流化床反應器進行聯合處理后，出水CODcr小于100 mg/L，達到了國家規定的排放標準[5]。

在農業方面，要加大科技投入，在庫區上游要推廣生態農業、有機農業。根據土地情況，減少化肥、農藥的施用;建設廢水池收集廢水，采用過濾、沉淀、曝氣、絮凝、絡合及微生物降解等物理、化學和生物手段，減少農業廢水和污染物排入水庫，減輕水庫污染壓力。同時可借鑒和利用循環水系統等先進技術手段，既有利于節水減排，又有利于減少農業污水流入水庫，防止水質惡化。

在生活方面，要推進污水處理廠的建設，把城市和農村的污水集中處理，減輕污水對水庫生境的影響。通過理化方法減少污水對庫區水質的不利影響。通過絮凝、過濾等技術手段去除雜質和懸浮物，然后運用微生態制劑，在無氧或有氧狀態下相互轉化，降低水中污染物含量。王曙光等人對深圳4條河水進行絮凝沉淀脫磷脫氮實驗，結果表明通過相關技術的處理，河水水質達國家地表Ⅱ類水質標準[6]。

3.2?加強庫區周圍生態環境建設

要加強在水庫周圍進行植樹造林工作，增加當地植被覆蓋率，這樣不僅有利于水土的保持，而且還對水質修復也具有重要的作用。植被的擴大，可以吸收土地中的氮磷元素，促進植被的生長。植被吸收氮磷后、可以減少地表中的氮磷元素通過降水或其他形式流入庫區中，抑制總氮、氨氮等含氮物質和總磷、磷酸鹽濃度的升高，保證水質的清潔。不僅如此，擴大庫區林地面積，在周邊形成有規模的植被，可以形成水質保護一道天然屏障[3]。這樣可以減少懸浮物進入水體，增強光的穿透力和促進水體的自凈作用。

3.3?庫區內水質凈化

3.3.1?水生植物對水質的凈化?水生植物在生態修復中扮演著重要的角色。水生植物可以遏制沉積物的動力懸浮過程，同時可以吸收水體與沉積物中的營養鹽.降低營養鹽負荷[7]。水生植物通過根莖等部分吸收水中營養元素，促進自身生長，當水生植物被移出水生生態系統時，被吸收的營養物質和過量元素隨之從水體中輸出，從而實現了水體環境凈化、水生生態修復的目的[8]。此外，水生植物可以減少營養元素的溶出，并且可以促使庫區中懸浮物的沉積，降低水體濁度，提高透光率。光合作用也是水生植物必不可少的作用之一。水生植物可以在光照的基礎上，吸收水中的二氧化碳，增加水中的溶解氧。溶解氧的增加，更好地作用于好氧生物，它們通過分解有機物，更好地促進庫區水質質量的提高。戚科美在趙牛河人工濕地通過設置人工水草，實驗結果發現2016年人工水草對COD、氨氮和總氮的平均去除率比2015年分別增加了8.1%、9.3%和 11.9%，DO平均濃度提高了21.3%[9]。

水生植物修復技術由于費用低，對周圍環境影響小等優點在近年來得到迅速發展[10]。

3.3.2?微生態制劑對水質的凈化?庫區水體中原本存在一定數量的菌群，維持原有的菌群平衡。當人為施用微生態制劑，培養新的優勢種群，并促使其發揮應有的功效，改變原有的群落狀態，形成新的菌群平衡系統，改善水質生態系統。目前微生態制劑主要分為兩大類：一類為異養菌中的腐生菌，主要作用為分解水中有機物;另一類為自養型細菌，主要作用為將氨、硫化氫等有毒物質轉化為無毒物質[11]。兩大類菌類可有效改善水質，降低水中有害物質毒性。微生態制劑可將水中有害物質轉化為一些營養鹽，促進水生植物或者其他水生生物的利用，構成一個良性、穩定的水質生態環境。蓋建軍等人選取四種微生態制劑對養殖水質的影響進行研究，結果表明：幾種微生態制劑對不同水質指標具有良好調控效果[12]。

3.3.3?水生動物對水質的凈化?首先要對水庫進行水生生物資源調查，根據浮游生物的生物量計算水庫漁業生產力，然后據水庫水體生態情況，依照“以漁保水，以水養魚”的原則，按比例、按規格投放不同種類的水生動物。水生動物對水質的凈化，主要是以食物鏈（網）的形式出現。根據水體實際情況，并借鑒其他地方的養護經驗，篩選出需要養護的水生生物，如濾食性魚類可以濾食水中浮游生物，保證浮游生物在合理范圍，提高水體透明度。雜食性魚類可以攝食有機物和碎屑，保證底部水質的穩定。肉食性魚類，可以攝食水體中的病魚死魚，防止水質惡化和病菌的擴散。

通常淡水水質凈化的魚類主要為鰱和鳙。鰱攝食浮游植物，鳙則攝食枝角類和橈足類等浮游動物。這種搭配不僅促進魚類的生長，還可以有效控制水中浮游生物的數量，防止水體富營養化。同時，鰱、鳙等濾食性魚類的糞便可以作為肥料肥水，不僅實現了水體中物質內循環，還可以促進氮磷元素的互相轉化利用，保證了水質的穩定。

柴方營等的研究結果顯示，2010年西泉眼水庫共捕撈濾食性魚類50萬kg，相當于每年清除流域內面源污染的氮肥6 000 t，磷肥4 200 t，從大氣中吸收二氧化碳20 500 t。而且每年魚產量在不斷增長，污染物去除效果十分明顯[13]。李元鵬等的研究發現，在3∶1的投放比例下，鰱、鳙對水中的CODMn、NH3-N、TN、TP等有一定的去除效果，且投放的魚類密度越大，去除的效果越好[14]。

4?建議

4.1?栽植水生植物，發揮凈水作用

水生植物對水質凈化具有重要作用。水生植物可以減緩庫區水流流速，減少懸浮物含量，還可以吸收水中氮磷等營養鹽，促進自身的生長。在光合作用下，向水體中釋放氧氣，減少二氧化碳含量。

水生植物不同種類對不同水體污染程度的治污能力各異[15]，由此要做到因水制宜。在水生植物的選擇上，水庫主管單位要根據庫區水體特點，選擇適合庫區溫度、水深的品種。蘆葦為最常見的水生植物，價格低廉，可考慮作為水庫的凈水植物。水溫是影響水生植物的存活和清污能力的重要因素。夏秋季節水生植物生長旺盛，水質凈化能力較強，而冬春季節則因氣溫較低，許多水生植物會因低溫而死亡，失去凈水能力。有研究證明，氮去除的最適宜溫度為20～25 ℃[16]。與此同時，要防止枯死的水生植物對水質造成不良影響。在日常管理上，要做到及時巡檢，將干枯、死亡的水生植物及時打撈上岸，防止敗壞庫區水質。

通過載種庫區適宜的水生植物，充分調動水生植物的凈水能力，保證庫區水質的穩定。

4.2?合理利用微生態制劑，改善水質

微生態制劑種類繁多，主要有EM菌、光合細菌、硝化細菌、枯草芽孢桿菌等。這些微生態制劑通過硝化作用、反硝化用、氨化固氮等作用，將水生動物的代謝產物快速分解，將水中氨氮、亞硝態氮轉化為硝態氮等物質，為浮游動物提供營養。在施用微生態制劑時，要根據水庫具體情況合理施用，確保庫區水體菌相平衡。

在投放微生態制劑時，要考慮投放的種類，不同的微生態制劑作用機理不同，效果上也各有千秋，因此在投放前選擇適宜的微生態制劑。投放時，要注意微生態制劑中益生菌的含量及活性。含量高，活性強，不僅節省成本，而且對庫區水質產生積極的影響，達到事半功倍的效果。同時，也要注意，微生態制劑里的益生菌本質上也是一種含氮物質，因此在施用時要按說明嚴格投放，防止益生菌因各種因素導致失活，影響庫區水質。

4.3?合理增放水生動物，發揮水庫資源優勢

水庫要根據水質和相關生態情況，按種類、比例和規格投放不同的水生動物。這樣有利于充分利用天然餌料，發揮魚類之間的互利作用，以減少餌料投放，改善水質[17]。在水庫中，魚類是終極消費者，對食物鏈起著決定性的作用，因此如何搭配魚種、如何確定數量則成為至關重要的一步。水庫作為一個相對獨立的生態單元，可以通過物質內循環的方式改善水質。水庫中有大量的浮游生物，可以將其轉化為魚類特別是濾食性魚類的餌料，通過生物鏈（網）將水中的營養元素移出，從而降低庫區水質中的營養鹽。這在保證水庫漁業經濟發展的同時，更有利于庫區保持良好的水質，避免水質惡化，做到了經濟效益、生態效益與社會效益的統一，促進水庫水質資源的可持續發展。

5?小結

水庫水質狀況對周邊水質安全及整個庫區生態環境具有重要影響。通過生態修復技術改善庫區水質，確保水質的良好，維護庫區及周邊生態環境穩定，促進水庫的健康有序發展。

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（收稿日期：2020-05-27）