七招修復(fù)海河流域水生態(tài)

單保慶

海河流域水污染問題十分嚴(yán)重，整個流域劣五類水質(zhì)斷面比例超過40%，“有河皆干，有水皆污”已成為該流域的一個突出問題，是生態(tài)環(huán)境部重點關(guān)注與督治的對象。要想修復(fù)海河流域河流生態(tài)完整性，需要多措并舉。

海河流域由九大水系構(gòu)成

海河流域位于東經(jīng)112至120度，北緯35至43度之間，東臨渤海，南界黃河，西靠云中、太岳山，北依蒙古高原，流域面積約31.8萬平方公里。海河流域氣候?qū)贉貛О敫珊?、半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫O至14攝氏度，多年平均降水量547毫米，75%至85%集中在6至8月。

1998至2010年，流域年均地表水資源量為118億立方米，水資源嚴(yán)重匱乏。海河水系從南到北呈扇形分布，具有水系分散、河系復(fù)雜、支流眾多、過渡帶短、源短流急的特點。

海河流域由灤河、北三河、永定河、大清河、海河干流、子牙河、黑龍港運東、漳衛(wèi)河以及徒駭河 馬頰河九大水系構(gòu)成。流域內(nèi)人口密集，大中城市眾多，包含首都北京、直轄市天津和石家莊、唐山、秦皇島等20多座城市，還是國家級新區(qū)——雄安新區(qū)所在地，是我國經(jīng)濟最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。

劣五類水質(zhì)斷面超四成

海河流域在國家社會經(jīng)濟發(fā)展過程中具有重要戰(zhàn)略地位，其中的京津冀都市圈是我國的政治文化中心和經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)。然而，海河流域水污染問題十分嚴(yán)重，整個流域劣五類水質(zhì)斷面比例超過40%。

“十一五”期間，國家水體污染控制與治理科技重大專項 河流主題海河項目的成功實施和國家在城市污水處理設(shè)施上的大量投入，河流COD（化學(xué)需氧量）污染加重趨勢得到初步遏制，氨氮成為目前流域水污染的首要污染因子，這為河流生態(tài)恢復(fù)提供了可能。在非常規(guī)水源主導(dǎo)補給背景下，如何恢復(fù)河流生態(tài)完整性，關(guān)系到海河流域區(qū)域經(jīng)濟能否持續(xù)發(fā)展，對京津冀都市圈的經(jīng)濟和社會發(fā)展顯得更為重要。

灤河水系生態(tài)狀況較好

“十二五”期間，《海河流域河流生態(tài)完整性影響機制與恢復(fù)途徑研究》課題組從物理、化學(xué)和生物完整性入手，系統(tǒng)研究了海河流域生態(tài)完整性影響機制與恢復(fù)途徑。

生態(tài)完整性，即生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的完整性，是生態(tài)系統(tǒng)維持各生態(tài)因子相互關(guān)系并達(dá)到最佳狀態(tài)的自然特性。系統(tǒng)的河流生態(tài)評估是河流生態(tài)完整性恢復(fù)的前提，而我們尚未建立一套適合本土流域的生態(tài)評估方法。

該課題研究團隊以海河流域水生態(tài)分區(qū)為基礎(chǔ)，運用預(yù)測模型法思想，以大型底棲動物為指示生物，建立了生物和河流生境兩大核心指標(biāo)集，并確立在現(xiàn)有條件下受人為干擾最小的樣點為參照樣點，通過計算底棲動物群落物種出現(xiàn)概率的觀測值和期望值的比值，進行分段表征河流生態(tài)狀況，最終建立了一套適用于海河流域的河流生態(tài)評估方法。

通過全流域系統(tǒng)的生態(tài)調(diào)查，運用已構(gòu)建的生態(tài)評估方法，對海河流域九大水系進行了全面的生態(tài)評估。評估結(jié)果表明，海河流域半數(shù)以上河流生態(tài)狀況較差，其中上游山區(qū)段狀況較好，中部平原段和下游濱海段較差。在九大水系中，河流生態(tài)狀況最好的是灤河水系，“優(yōu)”和“良”的河段比例高達(dá)53%，而子牙河水系的生態(tài)狀況最差，“優(yōu)”和“良”的河段比例僅約15%（見上圖）。

河流生態(tài)退化的主要癥狀

總體來看，海河流域河流生態(tài)退化的主要癥狀包括：

1.河流流動體系紊亂，呈高度間斷性，連續(xù)性差；

2.環(huán)境流量嚴(yán)重不足，河流動力學(xué)弱化，甚至消失，平原河流水文節(jié)律單一化；

3.河流生物群落結(jié)構(gòu)異化，水生生物物種貧化，生物多樣性低；

4.河流生境退化嚴(yán)重，類型減少，呈現(xiàn)單一化。

該生態(tài)評估方法已在白洋淀等流域成功應(yīng)用，為區(qū)域河流生態(tài)修復(fù)提供了理論與技術(shù)基礎(chǔ)。

基于海河流域河流水生態(tài)問題的總體診斷，分析得出流域驅(qū)動機制包括：

1.以防洪與水資源開發(fā)利用為目的的水利工程建設(shè)，是海河流域水系統(tǒng)格局演變的主要動力；

2.平原區(qū)域農(nóng)業(yè)集約化與大型引、供、灌、排水渠系網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，是海河流域中部河流斷流的根本因素；

3.流域水資源總量、利用方式和生態(tài)用水結(jié)構(gòu)性失衡，導(dǎo)致河流環(huán)境流量難以保障，河流稀釋納污能力不足，是海河流域河流水生態(tài)退化的根本原因；

4.工業(yè)產(chǎn)業(yè)化、快速城市化、農(nóng)業(yè)集約化污染排放的空間效應(yīng)疊加，水污染結(jié)構(gòu)性特點突出，遠(yuǎn)超河流水環(huán)境承載能力，是海河流域河流水生態(tài)退化的主要原因。

修復(fù)河流生態(tài)要靠這七招

河流水生態(tài)問題具有多樣性和復(fù)雜性的特點，海河流域河流生態(tài)完整性修復(fù)不可能一蹴而就，故提出海河流域河流生態(tài)完整性修復(fù)重大策略如下：

1.建設(shè)流域尺度的河流水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系；

2.生態(tài)化利用流域的非常規(guī)水源；

3.恢復(fù)海河流域中部平原退化的濕地；

4.恢復(fù)海河流域河流水生態(tài)空間；

5.實施海河流域河流閘壩生態(tài)調(diào)控；

6.逐步改善海河流域河流水環(huán)境質(zhì)量；

7.重建河流重要水生物種與功能群。

《海河流域河流生態(tài)完整性影響機制與恢復(fù)途徑研究課題》說清楚了海河流域河流水生態(tài)問題，明確了河流生態(tài)完整性修復(fù)路徑，及其重點任務(wù)和技術(shù)，將有效支撐國家河流水生態(tài)修復(fù)戰(zhàn)略的形成和京津冀地區(qū)高度缺水區(qū)域的水生態(tài)文明建設(shè)，推動海河治理譜寫新的篇章。