沈陽(yáng)市北沙河河道水系現(xiàn)狀調(diào)查及河道生態(tài)修復(fù)研究

劉智

摘 要：河道污染是區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展到一定階段后造成的，污染治理的根本性措施是污染源的治理。因此，世界各國(guó)均把污水截流、廢水達(dá)標(biāo)排放和控制排污總量作為河道整治的首要措施。然而，由于難以根除的面源污染及內(nèi)源污染，即使在污水排放得到有效控制的情況下，河道污染及其富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題仍然十分突出。為此，各地在河道治理中，把污染源治理和強(qiáng)化水體的自?xún)裟芰ν瑫r(shí)作為河道修復(fù)的重要目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：河道；水系；生態(tài)修復(fù)

1 北沙河概況

北沙河為太子河的支流，其為雙源河流，兩個(gè)源頭發(fā)源于本溪市的朝仙嶺和撫順市的班貓嶺。主河道全長(zhǎng)為117km，流域面積為1534km2。20世紀(jì)80年代初的北沙河，河水清澈，魚(yú)蝦等水生物豐富，河岸植被繁茂，沿河沒(méi)有污染排放的企業(yè)，河水沒(méi)有污染。后來(lái)，由于認(rèn)識(shí)到農(nóng)田土地的重要性，農(nóng)民開(kāi)始開(kāi)荒耕種，田間地頭，5°～10°以上坡地遭受墾殖，破壞了原有生態(tài)，造成水土流失，使河水變色。再加上各種選礦廠的不規(guī)范生產(chǎn)，向河內(nèi)排污，水生物已很少見(jiàn)，水質(zhì)為Ⅴ類(lèi)以下。

2 北沙河流域存在的問(wèn)題

2.1 水質(zhì)波動(dòng)較大

由于近年來(lái)沈陽(yáng)市加大了對(duì)沈陽(yáng)市各河道流域的整治力度，各條河流的水質(zhì)狀況有了明顯提高，城市段可達(dá)到Ⅲ類(lèi)地表水體標(biāo)準(zhǔn)，其余水體達(dá)到或優(yōu)于Ⅳ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。但目前北沙河的水質(zhì)隨季節(jié)以及監(jiān)測(cè)地點(diǎn)的不同變化較大，從水體監(jiān)測(cè)指標(biāo)變化規(guī)律來(lái)看，遇有雨雪天氣，地面徑流會(huì)將城市或支流水體中的垃圾、污染物帶入水體，由于沒(méi)有緩沖或稀釋系統(tǒng)，導(dǎo)致河流水質(zhì)瞬時(shí)波動(dòng)較大。另外，當(dāng)河流水體的理化條件、動(dòng)力學(xué)條件、污染物濃度梯度發(fā)生變化時(shí)，沉積在河流底泥中的污染物可能在河流水體的沖刷下，隨同懸浮物質(zhì)的再懸浮而重新釋放至河流水體中，并對(duì)河流水質(zhì)造成一定影響，尤其是在影響河流水質(zhì)的污染源得到有效控制的條件下，這種影響表現(xiàn)的尤為突出。

2.2 河道水生態(tài)系統(tǒng)脆弱

為了自身的防洪安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，多年來(lái)人們對(duì)各河道流域進(jìn)行了大量的人工改造，并進(jìn)行了大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用，興建了防洪、除澇、引水、通航、灌溉、景觀綠化、挖沙等多方面的工程措施，這些工程措施在產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對(duì)河流域的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了不同程度的脅迫效應(yīng)，造成淡水生態(tài)系統(tǒng)退化、生物群落多樣性降低、自然河流非連續(xù)化、灘地和洪泛區(qū)生態(tài)功能退化等負(fù)面影響。

2.2.1 生物多樣性喪失。河道流域的生物多樣性喪失主要是受到人類(lèi)活動(dòng)和自然環(huán)境改變所致。主要表現(xiàn)為：

環(huán)境污染造成某些水域水生生物銳減，局部河段水生生物絕跡或水體富營(yíng)養(yǎng)化。大量施用農(nóng)藥化肥，含磷洗滌劑，使某些水生生物種類(lèi)滅絕。非法捕撈、挖沙，使水生物種類(lèi)逐漸減少，使遺傳資源大量消失。綠化及景觀建設(shè)過(guò)程中大面積單一種植植物品種導(dǎo)致土著植物種群消失，引進(jìn)植物品種適應(yīng)性較差，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，生物鏈斷裂。

2.2.2 生境多樣性破壞嚴(yán)重。由于工程措施大量在河道流域上進(jìn)行應(yīng)用，導(dǎo)致河道流域的生境多樣性破壞嚴(yán)重，自然界的河流大多數(shù)都是蜿蜒曲折的，河道也是處在不斷演變之中的，彎曲與自然裁彎取直交替發(fā)生。河流的這種蜿蜒性使得河流形成主流、支流、河灣、心灘等豐富多樣的生境，由此形成了豐富的河濱植被、河流植被，可為魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和兩棲動(dòng)物等提供繁衍棲息的場(chǎng)所，但由于攔河筑壩、削坡建渠、填河挖沙等工程措施導(dǎo)致生境多樣性嚴(yán)重破壞，最終造成大量生物遷移或滅絕。

3 北沙河河道生態(tài)修復(fù)方案

河道水體修復(fù)技術(shù)是利用現(xiàn)有污水處理技術(shù)與生態(tài)技術(shù)相結(jié)合的方式，達(dá)到強(qiáng)化水體生態(tài)自?xún)裟芰Φ哪康?。通過(guò)我們對(duì)北沙河蘇家屯段的濕地調(diào)查，確定可在五處公路橋附近河道平緩、植被豐富、面積較大的區(qū)域開(kāi)展河道修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用。

由于各地塊位置、地形、面積、水深、土壤條件、植被覆蓋等差別很大，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)因地制宜，根據(jù)不同地塊的基礎(chǔ)條件，盡量用最簡(jiǎn)單的工程措施，進(jìn)行濱河濕地系統(tǒng)的建設(shè)，主要建設(shè)系統(tǒng)包括穩(wěn)定塘系統(tǒng)、功能表流濕地系統(tǒng)、生態(tài)護(hù)岸系統(tǒng)、輔助設(shè)施。

3.1 穩(wěn)定塘系統(tǒng)

穩(wěn)定塘是一種利用天然凈化能力對(duì)水體進(jìn)行凈化的構(gòu)筑物的總稱(chēng)。其凈化過(guò)程與自然水體的自?xún)暨^(guò)程相似。通常是將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚?，建成池塘，依靠塘?nèi)生長(zhǎng)的微生物、植物等來(lái)凈化水體。由于渾河、北沙河、金沙河周邊有許多挖沙后遺留的沙坑，有些已經(jīng)改造成魚(yú)塘或閑置，可利用這些沙坑進(jìn)行適當(dāng)休整建成穩(wěn)定塘系統(tǒng)，根據(jù)沙坑水深的不同，可設(shè)置不同類(lèi)型的穩(wěn)定塘。

3.1.1 滯留塘濕地。為使?jié)竦叵到y(tǒng)的河水水質(zhì)均勻穩(wěn)定，并給整個(gè)濕地系統(tǒng)的魚(yú)類(lèi)在冬季提供存活的空間，設(shè)計(jì)滯留塘濕地，平均水深為2.0m，采用自由表面流濕地形式。在滯留塘濕地周邊水深小于1.0m處種植挺水濕地植物菖蒲、蘆葦?shù)取?/p>

3.1.2 生態(tài)穩(wěn)定塘濕地。為使濱河濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，設(shè)計(jì)生態(tài)穩(wěn)定塘，平均水深為1.2m，采用自由表面流濕地形式。在穩(wěn)定塘濕地周邊水深小于0.6m處種植挺水濕地植物菖蒲、蘆葦?shù)龋谒畲笥?.0m處種植浮水植物荷花、荇菜等。

3.2 功能表流人工濕地系統(tǒng)

對(duì)河道地塊中面積比較大的灘地進(jìn)行一定的工程措施干預(yù)，并合理配置種植多種水生植物，形成功能表流人工濕地。

3.2.1 濕地地形修整。功能表流濕地系統(tǒng)的營(yíng)建其首要任務(wù)就是要通過(guò)工程措施平整局部地勢(shì)、削低過(guò)陡地形、規(guī)整水面形狀，改善和營(yíng)造濕地植被和水鳥(niǎo)的生存環(huán)境，增加濕地生境的異質(zhì)性和穩(wěn)定性，完善河道流域的濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)功能。具體包括陡坡整理、淺灘濕地營(yíng)建、生境島營(yíng)建以及小型水面規(guī)整等方式。

3.2.2 濕地植物選擇。濕地植物是濕地系統(tǒng)的核心，通過(guò)濕地植物的生長(zhǎng)不但可以增加濕地植物種類(lèi)和面積，同時(shí)還能綠化土地，改善區(qū)域氣候，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，吸引、繁衍多種濕地動(dòng)植物，增加濕地系統(tǒng)的生物多樣性，本工程針對(duì)北方地區(qū)濕地的特點(diǎn)，從北方濕地植物的生長(zhǎng)狀況，環(huán)境適應(yīng)性，抗病蟲(chóng)害能力以及群落配置、合理布局與景觀美學(xué)等方面選擇適宜的濕地植物種類(lèi)。

3.2.3 濕地植物的配置。合理優(yōu)化的物種選擇與群落配置是增強(qiáng)濕地系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高景觀效果的關(guān)鍵因素。

根據(jù)環(huán)境條件和群落特性對(duì)先鋒物種與其它本土物種的分布進(jìn)行調(diào)控，配置多種、多層、高效、穩(wěn)定的植物群落，形成穩(wěn)定可持續(xù)利用的生態(tài)系統(tǒng)的目的。

首先根據(jù)適應(yīng)性、本土性、可操作性的原則，可選擇選擇蘆葦、茭白、菖蒲、香蒲等作為先鋒物種。搭配多種其它濕地植物與旱生植物，另外，濕地植物種植密度的確定也是十分重要的，種植密度過(guò)低植株易受到其它物種的競(jìng)爭(zhēng)影響正常生長(zhǎng)，而過(guò)密容易引起營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足，植株矮小，抗病蟲(chóng)害能力下降。

4 結(jié)束語(yǔ)

在河道水體的修復(fù)凈化技術(shù)中，傳統(tǒng)的引流沖污、底泥疏浚等技術(shù)控制相對(duì)復(fù)雜，投資較大。而生態(tài)修復(fù)技術(shù)具有投資少，運(yùn)行方便，能耗低，適應(yīng)性強(qiáng)、抗負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在對(duì)河道進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的同時(shí)，還會(huì)形成自然的濱河生態(tài)景觀，以成為目前城市河道修復(fù)的熱點(diǎn)。