江陰桐岐河流整治及水系連通工程生態(tài)風險評價

俞文虎，袁海江，陳伯進

（江陰市青陽水利農(nóng)機管理服務站，江蘇 江陰 214400）

0 引言

城市河水污染、連通性差是我國目前城市水系常見的情況。針對這種情況，有較多的城市已經(jīng)采取相關的水系連通工程建設，取得了較好的環(huán)境、經(jīng)濟、社會效益[1～5]。目前，關于水系連通工程的研究主要集中在水動力條件、水質(zhì)、水生生物等的變化上。張馨予等[6]采用MIKE21 軟件對水系連通工程進行模擬分析，對水系連通工程進行優(yōu)化設計；曹宇弛[7]以湖南資興市為例，認為水系連通工程建設可明顯改善項目所在區(qū)域水質(zhì)條件；韓毅等[8]結合新鄉(xiāng)市水系連通工程規(guī)劃實例，對城市水系改造設計及效益進行分析。然而，水系連通工程在一定程度上也是對現(xiàn)有河道生態(tài)環(huán)境的改造，針對生態(tài)風險評價的研究較少。因此，結合桐岐區(qū)河道整治改造工程，對水系連通工程生態(tài)風險進行評價。

1 工程概況

桐岐項目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有縣鄉(xiāng)河道57 條，河道總長55 km，河網(wǎng)密度2.33 km/km2?，F(xiàn)狀河道治理任務重，加上城鎮(zhèn)建設的侵擾、水系保護意識不強等因素，造成縣鄉(xiāng)河道功能衰減、水環(huán)境差等問題難以適應經(jīng)濟社會高速發(fā)展的要求，無法滿足江陰市率先實現(xiàn)水利現(xiàn)代化的目標。主要存在以下問題：（1）區(qū)域水情、工情的變化造成外排出路受阻，防洪形勢嚴峻；（2）河道兩側墾植現(xiàn)象普遍，現(xiàn)狀岸坡大部分缺少防護，造成岸坡坍塌現(xiàn)象嚴重；（3）河道淤積嚴重；（4）水環(huán)境狀況差；（5）河道管護有待進一步完善。針對河道現(xiàn)狀，擬采用的整治措施見表1。

表1 桐岐項目河道整治及水系連通措施

圖1 工程總體規(guī)劃圖

2 桐岐項目區(qū)風險評價

2.1 風險評價方法

RRM法是在1997 年由Landis 等首次提出[9]。該方法利用系統(tǒng)分級對區(qū)域內(nèi)的各種風險源等級進行評級，再通過風險源和區(qū)域生境之間的關系確定區(qū)域內(nèi)生態(tài)風險等級的定量評價結果。使用RRM方法獲取的生態(tài)風險等級是一個相對結果，可用于各區(qū)域之間生態(tài)風險等級的比較。目前，RRM方法在各個等級水域生態(tài)風險評價中已經(jīng)得到較為廣泛的使用，評價結果較為合理、可靠[10～12]。

采用RRM方法獲取區(qū)域相對風險值首先需要獲取區(qū)域內(nèi)壓力源的風險密度S、暴露系數(shù)X、受體對生境響應系數(shù)E 以及生境豐度H 等參數(shù)。針對不同的主體可將生態(tài)風險評價分為兩種類型。其中針對風險小區(qū)的生態(tài)風險相對值RSi計算方法如下：

針對不同風險源的生態(tài)風險相對值RSj 計算方法如下：

式中：i 表示風險區(qū)；j 表示風險源；m 表示風險受體；l 表示生境豐度等級。

通過文獻搜集并結合桐岐項目區(qū)現(xiàn)場調(diào)查結果，確定區(qū)域內(nèi)風險源類型以及受體和生境響應規(guī)律，見圖2。

圖2 河道整治與水系連通工程生態(tài)風險關系

2.2 風險評價結果

2.2.1 生態(tài)風險過程量化分析

生態(tài)風險量化主要是對風險源的量化。桐岐項目區(qū)缺乏底泥懸浮的相關信息，因此，本文假設各個風險區(qū)內(nèi)河湖沉積物中的污染物含量相同。通過水域面積與容積比確定底泥污染物的風險密度。各風險區(qū)的風險密度相對值為該區(qū)風險密度值與最大風險密度值的比值。同理，區(qū)域內(nèi)水系變動的風險密度相對值也采用上述方法獲取。區(qū)域內(nèi)，部分河道淤泥嚴重，采用清淤處理后與已采取治理措施的河道進行連接，已治理的河道水質(zhì)將明顯優(yōu)于未治理的河道水質(zhì)；引水水質(zhì)風險密度區(qū)最優(yōu)水質(zhì)與各風險區(qū)的水質(zhì)的比值。由于是在桐岐項目區(qū)內(nèi)進行水系連通工程處理，各河道內(nèi)生物種類幾乎一致，因此，本文不考慮外來物種入侵的生態(tài)風險。

桐岐項目區(qū)按照河道劃分生態(tài)風險區(qū)，各區(qū)域風險源風險密度見表2。

表2 各區(qū)域風險源風險密度

桐岐項目區(qū)生態(tài)風險暴露系數(shù)見表3。

表3 各區(qū)域生態(tài)風險暴露系數(shù)

桐岐項目區(qū)生態(tài)風險響應系數(shù)見表4。

表4 各區(qū)域生態(tài)風險響應系數(shù)

2.2.2 生態(tài)風險結果

通過現(xiàn)場取樣，新安河、潘蘆塘河、中心河、張?zhí)龄?、團結河、勝天河、七里浜、里新河、錫澄運河的生物多樣性值為：2.14、2.03、2.22、2.34、2.56、3.07、3.45、4.18、4.20；結合浮游生物計算生境豐度，因此，各區(qū)域生境豐度為：0.51、0.48、0.53、0.56、0.61、0.73、0.82、0.99、1.00。采取式（1）、（2）計算桐岐項目區(qū)進行河道整治和水系連通工程治理后，各河道風險區(qū)不同風險源的相對風險結果，見圖3。從圖3 可知，各個風險分區(qū)不同類型風險源相對風險值之和大小如下：勝天河＞里新河＞錫澄運河＞七里浜＞七里浜＞潘蘆塘河＞團結河＞新安河，可知，采取河道整治和水系連通工程后對已采取工程治理的河道形成的生態(tài)風險威脅最大，在工程建設過程中應當采取相關防范措施。

圖3 各區(qū)域相對風險值

2.2.3 生態(tài)風險防止措施建議

可從風險源角度采取相關措施防控工程建設過程中的生態(tài)風險。（1）進行河道疏浚工程時，應當將河床污染性底泥永久性去除，采取疏浚工程時，必須加強試驗確定合理施工方案，避免施工不當加重工程污染。（2）盡快恢復水體生態(tài)功能，桐岐項目區(qū)內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量時空分布差異性較大，為避免良好水質(zhì)被污染，對污染較為嚴重的水源應進行專項治理。（3）優(yōu)化水工結構物布置，避免外來物種入侵。

3 結論

河道整治和水系連通工程建設對水環(huán)境改善具有重要意義。結合江陰桐岐項目區(qū)河道整治工程實例，將工程區(qū)分為8 個風險區(qū)，獲取各個分區(qū)的生態(tài)環(huán)境風險參數(shù)，計算相對風險值如下：勝天河＞里新河＞錫澄運河＞七里浜＞七里浜＞潘蘆塘河＞團結河＞新安河。水系連通工程修建對已有河道的生態(tài)環(huán)境威脅較大，應采取相關措施降低工程生態(tài)風險。