楊 彧 張鵬浩
Energy conservation and environmental protection 節能環保
生態修復視角下的長春新立城水庫生態環境研究
楊 彧 張鵬浩
(吉林建筑大學,長春 130118)
為保證長春市飲用水水源地之一的新立城水庫永續健康供水,通過淺析新立城水庫水源在保護和發展過程中存在的問題,提出運用生態學的手段和措施,以達到凈化水體、優化水質,保障水庫水源供水安全的任務,促進地區經濟發展最終目標。
水庫水源地;新立城水庫;生態修復;經濟發展
隨著城市化進程的加快、人口數量和規模的迅速擴張,自然生態系統也遭受著前所未有的挑戰,生態退化、生態破壞、物種多樣性減少、自然災害等現象也逐年加劇,自然資源與經濟發展之間的矛盾逐漸顯露。
十八大以來,習總書記提出的山水林田湖草生命共同體的重要口號,十九大也明確提出統籌生態治理任務。生態問題已經成為全球關注的熱點,生態恢復、生態綜合整治也成為人們研究的重點話題。
山水林田湖草命運共同體中,水資源水環境治理,尤其是飲用水水源地環境治理,更是生態治理的重中之重。在面對水庫周邊自然、社會環境復雜,工業污染、化學農藥等多方位污染源的背景下,投放水源凈化劑的生物藥劑治水的方式雖然能夠起到明顯的凈化作用,但是很容易出現污染反彈、二次污染等問題。隨著生態治水的理念和技術的逐漸成熟,采用生態修復手段治理水環境污染,能夠在凈化水體的同時,對防治水土流失、豐富周邊物種多樣性等方面都起到積極作用。
本文通過對長春市新立城水庫及水庫上游伊通河現狀的分析,指出發展過程中存在的環境問題,并以生態修復的角度提出水庫治理思路與未來發展建議。
生態:指生物圈以及其周邊自然生態環境的統稱。生態系統是由不同物種之間相互關聯、相互影響,共同構筑起來的復雜生物網。
生態修復:加入一定程度人工措施,加速對已被破壞生態系統功能的恢復。生態修復不同于生態恢復,其更強調自然與人工對生態系統恢復過程的影響作用,強調以自然恢復為主,人工引導為輔,通過人為干預加速生態系統正常運轉,阻止被破壞生態系統進一步惡化。
結合國內生態修復的實踐經驗,在修復方式和手段上主要有三個方面。一是退耕還林還草;二是封山禁牧;三是生態綜合環境整治與綠色產業結構調整;
退耕還林還草:我國從1999年啟動退耕還林還草工程以來,全國已累計實施退耕還林還草面積超5億畝,為實現國土生態綠化貢獻了巨大力量。退耕還林還草工程,一方面確保了非適宜建設區的退耕復林,另一方面也使得土地高質高效產出,提高了群眾基本收入。退耕還林還草工程,是國土綠化的第一步,也是開展自然生態修復的重要一步,是恢復地區生態系統的重要突破口。
封山禁牧:通過減少人類社會對自然生態系統的影響,保護與恢復喬灌草木等植被正常生長。吉林省自2014年就頒布了《吉林省封山禁牧管理辦法》,明確指出針對公益林地、未成林造林地、幼齡地、草場退化嚴重等地區實行禁牧封育、輪牧和休牧措施,以實現生態系統健康可持續發展。
生態綜合環境整治:鞏固已恢復的生態系統平穩持續發展,以整個區域生態圈為背景,通過水土保持綜合治理、產業結構調整、農村生態移民等具體有效措施,從生態環境、生產環境、生活環境多角度改善區域環境,確保糧食增產、群眾增收、村牧民致富,才是生態修復的重要目標和根本措施。
河流水庫作為自然界中一個基本單元,承擔了水源涵養、能量物質運輸、溫度調節、生物孕育等多種功能,同時,影響河流水庫生態環境的因素也眾多。在研究河流水庫生態修復的基本原則時,也包含了生態學、系統學、社會經濟學等多學科多領域內容。如生態學的食物鏈與食物網原則;系統學的整體性原則;社會經濟學的無害化原則以及可持續發展原則等。
食物鏈和食物網原則:食物鏈和食物網是生態系統基本營養成分。不同種群之間,通過捕食與被捕食,完成體內能量流動,形成食物鏈。不同食物鏈共同組成食物網。在河流水庫環境修復過程中,要準確定位食物鏈和食物網中遺失或遭到破壞的一環,同時對其上下關系網絡實施人為干涉控制,保證食物鏈食物網的完整性。
整體性原則:自然界各個單體都是單獨的要素,多個要素之間相互制約,相互依存。在河流水庫生態系統中,河流、周邊環境、水庫、生態林地以及人類生存的村落,各元素之間共同構成了有機整體。
無害化原則:是指礦山、醫藥、重工業等產業廢棄物進行的無害化處理。具體處理方法有兩種,常用的是去毒法,以化學或生物手段將廢棄物中有毒成分篩選去除。第二種是隔離法,如化工、塑料廠產生的廢棄物,應做好收集、運輸、隔離等集中處理工作。以人為手段措施避免廢棄物中有害物質對周邊環境造成滲透、破壞,減少人類活動對自然生態系統的影響。
新立城水庫位于長春市東南部區域,距離長春市中心16公里,水庫集水面積1970平方千米,總庫容達5.92*108m3,設計供水量8.88*107m3,水庫四周長達3000公頃的水源涵養區成為長春市南部城區一道綠色保護屏障。
新立城水庫是伊通河的一條支流匯聚而成。伊通河屬于黑龍江飲馬河水系,其發源于吉林哈達嶺伊通縣,流經磐石、伊通、長春、農安和德惠五個縣市。
新立城水庫是一座集長春市居民日常生活用水供水、農業灌溉、養殖與旅游的多功能大型水庫。新立城水庫以其濃厚的歷史色彩與優美的自然山水風光成為長春市著名旅游風景區之一。同時龐大的庫容量和供水量也滋生了水產養殖、果蔬生產加工、生態養生等一系列相關產業,帶動了地區經濟發展。
(1)生態環境惡化。根據資料表明,20世紀60年代,新立城水庫及上游周邊森林樹木茂盛,森林覆蓋率達46%。但是隨著城市發展進程的推進,水庫及流域周邊的自然生態遭受到不可逆轉的破壞,大面積的森林被砍伐,水土流失嚴重,生態環境惡化。在2003年、2016年,水庫水源被多次檢測出氮磷等微量元素超標,以及水質富營養化情況。不僅影響了長春市數百萬人的飲水安全,也是水庫及周邊生態系統自平衡能力減弱的預警信號。
(2)產業無序發展。新立城水庫及流域主要污染來自周邊污染嚴重的工業企業,如塑料制品廠、水泥管廠。未經有效處理的工業垃圾中包含大量的苯、甲醛等有機物,對土壤及地下水的污染極其嚴重;水庫上游樂山鎮部分違建采沙場,無節制的采砂挖沙,大面積河床遭到破壞,水土流失現象明顯,嚴重影響庫區植被和庫岸安全,存在潛在防洪安全隱患。同時生態優勢帶來的巨大經濟效益,各類風景區,旅游區無節制的建設開發,隨之帶來的各類生活垃圾、旅游餐飲垃圾。無序的產業發展與人類活動影響著自然生態系統的正常運轉與平衡。
(3)生活區污染物排放。2008年起,吉林省水利廳就下達了關于新立城水庫水源地治理工作,但受到各方面的影響,保護區周邊仍存在不同規模村屯及違建建筑。由于村屯多布局分散,居民環保意識淺薄,生活垃圾污水多沿路隨意排放,加上居民農耕施用的富含氮磷元素的化學農藥又隨著地表徑流滲入地下,對水庫以及地下水造成二次污染。種種潛在污染源都成為新立城水庫水源地治理中不可忽略的一環。
(4)水庫流域跨地區,面積大,難以協調管理。伊通河流經長春、德惠等地區,各地區各部門之間溝通協調不易,各類因素都為伊通河及新立城水庫環境治理增加了難度。
堅持可持續發展觀、堅持綠色治水、生態治水的理念,貫徹落實中央新時代治水方針,圍繞生態修復理論中“自然恢復為主、人工干預為輔”的基本原則,以改善流域水體環境質量、恢復水域自然生態平衡為目標,以水庫水資源保護,生態環境修復為重點,轉變經濟發展模式,優化產業結構調整。按照統一協調、統一規劃、統一管理的模式,推動區域經濟,實現社會經濟與自然生態全面協調可持續發展。
規范上游采砂采礦產業布局,針對無證采砂、隨意堆砂棄砂等行為實行專項整治,期限整改,嚴格處罰。對采砂行業企業實行統一登記管理,統一規劃布局,建立嚴格監管、處罰機制,改善庫區周邊生態環境。
對新立城水庫周邊度假旅游業,需按照相關部門的控制法規,根據規模配建污水處理設施,包括污水管線、溝渠、污水凈化處理、污水排放檢測等設備。嚴格把控污水達標排放,同時考慮生活區垃圾以及餐飲廚衛垃圾的收集、轉運、處理工作。
針對伊通河流域跨度大,不同區段污染情況不同的問題,可考慮在沿岸分區分段布局生態園、濕地公園。結合實際土地利用類型,局部集中成片栽培喬木、灌木等植被,為周邊居民提供休閑場所的同時,還能夠凈化水體,減少水土流失,鞏固堤岸安全。
對生態環境損壞嚴重的河床河道,可在水庫兩岸種植喬灌木等植被,沿岸搭建框格植被護坡網等措施,形成生態護堤,以達到過濾河水,凈化水質,減少水面漂、懸浮物的作用,同時對保護地區物種多樣性有積極影響。
在庫中央或水系污染嚴重地區,也可通過種植浮萍、蘆葦、蒲菜等水生植物,構建綠島或浮島,通過植物根系的吸附能力,吸收水中氮磷等有害元素,達到凈化水質,過濾有毒有害元素的目的。
健全自然生態資源相關法規,做到依法修山復林治水。結合新立城周邊生態保育林內耕地的不同情況,有規模的植樹造林。可在坡度較大區域種植景觀林,低緩坡面修建梯田、景觀田。對于大面積荒草空地可種植經濟類果木,達到水土保持的同時,兼顧經濟效率。
對于水土流失嚴重或受人類活動影響較大的區域,需采取封山育林、退耕還林等措施的,可根據實際情況采取輪封、分時段分季節封山封林,在封禁的基礎之上,還需補種鄉土樹種,喬灌草林多類型綜合種植,以保持土地物種多樣性,維持生態平衡。
對庫區周邊村莊內養殖牲畜、家畜進行規范管控。調整部分集中養殖廠的布局,對養殖場周邊設置綠化隔離帶,綜合考慮養殖場產生廢棄物的收集、轉運、處理工作,可根據實際情況,建設沼氣池、小型污水凈化設備,對污水、廢棄物進行集中處理。
重視周邊村莊農耕化肥農藥的使用,應采用新型有機肥取代化學氮磷肥,采用生物控制、治理蟲災病害的方法以取代傳統噴灑高強度農藥治蟲,從源頭上嚴防人畜排放廢棄物、化肥、農藥隨地表徑流污染水庫水源。土地應適當輪更休耕,農作物產區適當草田輪作,減少對土地過分依賴,恢復自然生態系統韌度與彈性。
實施以水庫及伊通河流域為整體的統一管理體系,建立市、縣跨區域協調機制,建立生態補償體系,通過政策性鼓勵補貼,協調解決重點區域治理、保護與補償難題。協調不同地區之間,不同部門之間,達到統一編制,統一規劃,統一管控的目標。
新立城水庫水源地保護是一件長期且艱巨的任務,需要我們不斷的探索與調整,針對存在的環境惡化問題,水質污染問題,產業發展與環境保護之間取舍等一系列問題,需要我們結合實際,從可持續發展的角度,實現社會經濟與生態環境之間的均衡發展。
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楊彧(1973- ),女,吉林長春人,漢族,教授,博士,吉林建筑大學,主要研究方向:城鄉規劃與設計;
張鵬浩(1995- ),男,河南鄭州人,漢族,碩士,吉林建筑大學,主要研究方向:城鄉規劃學。
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