雄安新區(qū)河流健康評(píng)價(jià)

鮑艷磊,田 冰,張 瑜,渠開躍,李 煒,錢金平

1 河北師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,石家莊 050024 2 河北省環(huán)境演變與生態(tài)建設(shè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,石家莊 050024 3 河北省環(huán)境變化遙感識(shí)別技術(shù)創(chuàng)新中心,石家莊 050024 4 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系,石家莊 050091 5 河北地質(zhì)大學(xué)土地資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院,石家莊 050031 6 河北水利電力學(xué)院水利工程學(xué)院,滄州 061001

河流生態(tài)系統(tǒng)是河流生物與環(huán)境相互作用的統(tǒng)一體,具有動(dòng)態(tài)、開放、連續(xù)等特點(diǎn)[1],提供著供水、輸沙、防洪、涵養(yǎng)水源等多種生態(tài)服務(wù)功能,不僅以其自然功能推動(dòng)人類的發(fā)展,同時(shí)還具備經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境價(jià)值。近年來(lái),河流生態(tài)普遍退化嚴(yán)重[2-3],影響了河流的自然和社會(huì)功能,失去了其自身價(jià)值,也危及了河流健康,因此河流健康評(píng)價(jià)引起了廣泛的研究和重視。

河流健康評(píng)價(jià)是進(jìn)行河流生態(tài)整治改善、水資源保護(hù)和管理的基本前提[4],需要明確河流水文、水質(zhì)和棲息地質(zhì)量,同時(shí)還要因地制宜地為河流建立河流健康評(píng)價(jià)體系[5]。澳大利亞、美國(guó)、英國(guó)、南非等許多國(guó)家地區(qū)對(duì)于河流健康評(píng)價(jià),建立了相對(duì)成熟的調(diào)查方法與評(píng)價(jià)體系[6-7],我國(guó)也于2010年提出了《河流健康評(píng)估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法(試點(diǎn)工作用)》,用于指導(dǎo)全國(guó)河流健康評(píng)價(jià)試點(diǎn)工作,為我國(guó)河流健康評(píng)價(jià)提供了重要參考。在此基礎(chǔ)上,近年來(lái)學(xué)者針對(duì)不同流域情況開展了大量河流健康評(píng)價(jià)實(shí)證研究,韓春華[8]從河流的自然生態(tài)功能角度出發(fā),建立包含河流水文、水質(zhì)等在內(nèi)的20項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系對(duì)沙潁河典型斷面的健康評(píng)價(jià)。而陳歆等[9]綜合了考慮拉薩河的自然生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì),基于拉薩河生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)建立多層次多指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系,為拉薩河流域管理、保護(hù)工作提供參考。通過(guò)總結(jié)不同學(xué)者利用不同指標(biāo)要素建立的河流健康評(píng)價(jià)體系,可以看出學(xué)者對(duì)指標(biāo)的選擇更側(cè)重于維持河流河道正常生態(tài)功能以及河流周邊環(huán)境方面,并且多是研究大型河流的健康評(píng)價(jià)體系[10-12],對(duì)于中小型河流的研究較少。雄安新區(qū)由于上游水庫(kù)攔蓄及巨大地下水漏斗的存在,在氣候變化和人類活動(dòng)的雙重影響下,無(wú)論是白洋淀區(qū)還是區(qū)域內(nèi)河流健康都受損嚴(yán)重。淀是生態(tài)恢復(fù)的核心,河是生態(tài)恢復(fù)的紐帶,白洋淀8條呈樹狀分布的入淀河流的生態(tài)健康問(wèn)題直接關(guān)系著淀區(qū)的生態(tài)健康,研究入淀河流的健康問(wèn)題對(duì)于整個(gè)新區(qū)的生態(tài)修復(fù)及功能提升具有重要意義。因此,本文以雄安新區(qū)河流水體狀況為基礎(chǔ),建立包含水文水資源狀況、河流水質(zhì)、底泥、生物、河流生境以及社會(huì)服務(wù)6個(gè)方面的河流健康評(píng)價(jià)體系,并利用綜合健康指數(shù)法對(duì)現(xiàn)階段新區(qū)河流進(jìn)行健康評(píng)價(jià),以期為后期生態(tài)需水及其整個(gè)新區(qū)的生態(tài)修復(fù)和功能提升提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

雄安新區(qū)地處大清河流域腹地,規(guī)劃范圍涵蓋河北省雄縣、容城、安新3個(gè)縣及周邊部分區(qū)域,區(qū)內(nèi)有華北最大天然湖泊白洋淀,接納府河、瀑河、唐河、漕河、潴龍河、白溝引河和孝義河等河流來(lái)水,總體呈現(xiàn)西北高東南低。雄安新區(qū)為季風(fēng)氣候,全年最高月與最低月平均氣溫為 26℃、-4.9℃,年降水量 550 mm 左右。為全面研究河流生態(tài)的健康情況,本研究于2019年7月對(duì)雄安新區(qū)4條常年有水的入淀河流白溝引河、瀑河、府河和孝義河進(jìn)行了實(shí)地采樣調(diào)查,按照河流沿岸土地利用類型的不同選取了19個(gè)采樣點(diǎn),孝義河4個(gè)點(diǎn)(X1—X4)、瀑河4個(gè)點(diǎn)(B5—B8)、府河7個(gè)點(diǎn)(F9—F15)和白溝引河4個(gè)點(diǎn)(G16—G19),采樣點(diǎn)位置如圖1所示。

2 研究方法

2.1 河流健康評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

2.1.1河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建原則

河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)遵循科學(xué)性、層次性、系統(tǒng)性、全面性和普遍適用性的原則,從多角度綜合考慮河流健康的影響因素,因地制宜地建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系。

基于上述原則,雄安新區(qū)河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建步驟為：(1)進(jìn)行相關(guān)參考文獻(xiàn)的閱讀,掌握目前進(jìn)行河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建的方法、指標(biāo)量化方法以及指標(biāo)的權(quán)重的確定方法；(2)實(shí)地調(diào)研,采集數(shù)據(jù),并咨詢相關(guān)專家對(duì)新區(qū)4條有水河流的自然和社會(huì)要素信息進(jìn)行實(shí)地調(diào)研與分析,明確評(píng)價(jià)體系應(yīng)具備的幾個(gè)方面；(3)綜合考慮目前國(guó)內(nèi)外采用的指標(biāo)體系,結(jié)合新區(qū)河流生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征,以及數(shù)據(jù)的可獲取性篩選評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。(4)就能夠得到的數(shù)據(jù)咨詢相關(guān)專家,不斷改善評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的指標(biāo)構(gòu)成,最終建立適合新區(qū)河流的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。

2.1.2河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用生境多樣性指標(biāo)、水質(zhì)指標(biāo)、底泥指標(biāo)、河口徑流指標(biāo)、森林覆蓋率指標(biāo)、地下水超采率、河流縱向連續(xù)性指標(biāo)、河岸帶、水生生物、景觀環(huán)境、棲息地等指標(biāo)用以建立河流生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系[13-23]。根據(jù)雄安新區(qū)河流特征,更多考慮維持河流河道自身的生態(tài)功能的指標(biāo),從河流河道生態(tài),生境和社會(huì)服務(wù)功能等方面建立體現(xiàn)河流水量,河流水質(zhì),河流水環(huán)境,河流生境和社會(huì)服務(wù)功能的健康評(píng)價(jià)體系。雄安新區(qū)河流健康評(píng)價(jià)體系包含了水文水資源、河流水質(zhì)、河流底泥、河流生物、河流生境以及社會(huì)服務(wù)功能6個(gè)準(zhǔn)則層16個(gè)指標(biāo),各指標(biāo)要素見下表1。

表1 河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定方法

權(quán)重是以一個(gè)數(shù)值大小來(lái)表示眾多因素相對(duì)重要程度的量值,在對(duì)多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估時(shí),各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重的確定是重要的也是困難的。層次分析法操作相對(duì)簡(jiǎn)單但是主觀性較強(qiáng),隨意性大；熵權(quán)法可以考慮到指標(biāo)實(shí)際信息對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響,更貼合客觀實(shí)際。為降低隨機(jī)性,提高科學(xué)性,本文采用層次分析法和熵值法兩種方法分別計(jì)算權(quán)重,進(jìn)而通過(guò)主客觀賦值法得到綜合權(quán)重值。

(1)層次分析法

1)構(gòu)造成對(duì)比矩陣。

2)計(jì)算權(quán)向量并做一致性檢驗(yàn)。

3)計(jì)算組合權(quán)向量并做組合一致性檢驗(yàn)。計(jì)算最下層對(duì)目標(biāo)的組合權(quán)向量,并做組合一致性檢驗(yàn)。

(1)

(2)

式中,λmax為最大特征根,A為對(duì)比矩陣,αi為權(quán)重向量,R.I.為判斷矩陣的隨機(jī)一致性指標(biāo)。當(dāng)C.R.<0.1時(shí),認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的。

(2)熵值法

1)選取樣本和指標(biāo),定義為i個(gè)樣本、j個(gè)指標(biāo)；

2)指標(biāo)的歸一化處理：異質(zhì)指標(biāo)同質(zhì)化得到Xij；

3)計(jì)算指標(biāo)的比重Yij:

(3)

4)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值:

(4)

5)計(jì)算信息熵冗余度:

dj=1-ej

(5)

6)計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)值：

(6)

式中,Xij表示第i個(gè)年份第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸一化數(shù)值,n為指標(biāo)數(shù)。

(3)綜合權(quán)重的確定

綜合權(quán)重的確定運(yùn)用了加法集成法,由主客觀賦值法得到的的綜合權(quán)重向量進(jìn)行計(jì)算,公式為：

w=αp+βq

(7)

式中,α、β為待定系數(shù),關(guān)于α、β的確定,主要采用差異系數(shù)法,計(jì)算公式如下：

(8)

式中,T為主觀權(quán)重q的各分量的差異系數(shù), 有：

(9)

式中,p1,p2,....,pn是主觀權(quán)重向量中各分量從小到大的重新排列。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合評(píng)分與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)用所有采樣點(diǎn)位的河流健康綜合指數(shù)值,建立新區(qū)河流健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。具體方法是以所有樣點(diǎn)綜合健康指數(shù)的95%分位數(shù)對(duì)應(yīng)的值作為標(biāo)準(zhǔn),大于此值的健康等級(jí)為I級(jí)(自然狀態(tài)),將小于該值至最小值的分布范圍四等分。分值從大到小依次分別代表河流健康等級(jí)為Ⅱ級(jí)(健康)、Ⅲ級(jí)(亞健康)、Ⅳ級(jí)(不健康)和V級(jí)(病態(tài)),并對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦分,單項(xiàng)要素分值標(biāo)準(zhǔn)為0、2、4、6、8,因此最高值為8,16個(gè)要素總分值為128。據(jù)此將新區(qū)河流健康情況劃分為5個(gè)等級(jí)。

綜合健康指數(shù)計(jì)算公式：

(10)

式中,Sij為各采樣點(diǎn)的綜合健康指數(shù),Wij為評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值,Xij為標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化后的各采樣點(diǎn)各項(xiàng)指標(biāo)值。

3 結(jié)果與分析

3.1 河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

根據(jù)層次分析法和熵值法,在Matlab 2016a中計(jì)算得到兩種方法的各指標(biāo)的權(quán)重值,再進(jìn)行綜合權(quán)重的計(jì)算,結(jié)果如表2所示。準(zhǔn)則層中的水文水資源、河流水質(zhì)、河流底泥、河流生物、河流生境和社會(huì)服務(wù)的綜合權(quán)重值分別為0.161、0.167、0.082、0.144、0.178和0.268。指標(biāo)層指標(biāo)的取值范圍為0.017—0.139,其中,生態(tài)基流保障度和防洪工程的權(quán)重值較大,河流水質(zhì)中的其他污染指數(shù)和水文水資源中的地下水高程的權(quán)重值較小。

表2 河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

3.2 河流健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)通過(guò)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系6個(gè)準(zhǔn)則層16個(gè)指標(biāo)要素計(jì)算得到的綜合健康指數(shù)對(duì)河流健康情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)如表3所示。

表3 河流健康評(píng)價(jià)等級(jí)劃分

3.3 河流健康評(píng)價(jià)分析

3.3.1準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)分析

通過(guò)公式(10)計(jì)算,得到新區(qū)4條河流6項(xiàng)單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)健康指數(shù),結(jié)果如表4所示。從表中可以看出,不同河流的準(zhǔn)則層指標(biāo)差別較大,其中水文水資源、河流底泥和社會(huì)服務(wù)的健康指數(shù)差值較大,河流水質(zhì)、河流生物和河流生境的健康指數(shù)差值較小。水文水資源方面,綜合健康指數(shù)的范圍為0.008—0.153,瀑河的水文條件最差,府河的最好；河流底泥的綜合健康指數(shù)的范圍為0.013—0.082,孝義河的底泥污染嚴(yán)重,白溝引河的污染較輕；河流生物綜合健康指數(shù)的取值范圍為0.003—0.078,最好的是府河和白溝引河,瀑河最差；白溝引河的社會(huì)服務(wù)最好,其次是瀑河和府河,孝義河的最差。河流水質(zhì)、河流生境的綜合健康指數(shù)最大差值分別為0.041、0.052。

表4 河流單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)健康指數(shù)

新區(qū)4條河流中,白溝引河有多項(xiàng)準(zhǔn)則層的健康指數(shù)較高,其次是府河,孝義河和瀑河的健康情況較差。情況最好的白溝引河也存在綜合健康指數(shù)較低的指標(biāo),白溝引河的水文水資源健康指數(shù)為0.015,與府河相差了90.20%,說(shuō)明白溝引河在此方面健康情況差距明顯；府河在水文水資源和河流生物方面達(dá)到了4條河流的最優(yōu),在河流水質(zhì)、河流底泥、河流生境和社會(huì)服務(wù)方面與最高的健康指數(shù)分別相差0.025、0.041、0.029和0.202,差異程度分別達(dá)到21.37%、50.00%、25.44%和85.23%,在河流底泥、社會(huì)服務(wù)方面與白溝引河差距明顯；孝義河和瀑河在多個(gè)準(zhǔn)則層指標(biāo)的綜合健康指數(shù)明顯均較低,孝義河健康情況最好的是河流水質(zhì)和河流生境,但河流生境仍與白溝引河差異程度達(dá)到34.21%；瀑河的河流底泥和社會(huì)服務(wù)情況除白溝引河外的3條河流中最好,但是其社會(huì)服務(wù)綜合健康指數(shù)仍與白溝引河的差異程度達(dá)到74.26%,差別明顯。

3.3.2綜合評(píng)價(jià)分析

經(jīng)公式(10)計(jì)算,得到新區(qū)河流的綜合指數(shù)、綜合得分以及健康等級(jí)結(jié)果,19個(gè)采樣點(diǎn)中有1個(gè)采樣點(diǎn)處于自然狀態(tài),占比5.26%,采樣點(diǎn)來(lái)自于白溝引河中下游河段；有3個(gè)點(diǎn)處于健康狀態(tài),占比15.78%,均為白溝引河的的采樣點(diǎn)；6個(gè)采樣點(diǎn)處于亞健康狀態(tài),占比31.58%,均為府河的采樣點(diǎn)；瀑河和府河分別有1個(gè)采樣點(diǎn)處于不健康狀態(tài),占比10.53%,瀑河不健康狀態(tài)點(diǎn)位為臨近淀區(qū)位置；孝義河4個(gè),瀑河3個(gè)采樣點(diǎn)均處于病態(tài),占比36.85%。由圖2各采樣點(diǎn)的綜合健康指數(shù)等級(jí)結(jié)果可知,不同河流以及同一河流的不同點(diǎn)位甚至不同河段的河流健康情況均存在一定的空間異質(zhì)性。府河和白溝引河的健康狀態(tài)明顯好于孝義河和瀑河；同時(shí)除孝義河不同采樣點(diǎn)的健康情況沒(méi)有差別,府河、瀑河和白溝引河三條河流不同采樣點(diǎn)之間的健康狀況存在一定的差別。孝義河的四個(gè)采樣點(diǎn)均處于病態(tài)狀態(tài)；瀑河在臨近淀區(qū)的B8采樣點(diǎn)健康狀況發(fā)生了改變,其他三個(gè)采樣點(diǎn)均處于病態(tài),臨近淀區(qū)的采樣點(diǎn)B8處于不健康狀態(tài)；府河同樣有一個(gè)采樣點(diǎn)的健康狀態(tài)與其他采樣點(diǎn)不同,其他六個(gè)采樣點(diǎn)均處于亞健康狀態(tài),F11采樣點(diǎn)綜合健康情況較差,處于不健康狀態(tài)；白溝引河G18采樣點(diǎn)的健康狀態(tài)最好,為自然狀態(tài),健康情況優(yōu)于其他三個(gè)處于健康狀態(tài)的采樣點(diǎn)。

如表5所示,白溝引河的綜合健康指數(shù)為0.640,綜合得分為81.920,處于健康狀態(tài)；府河綜合健康指數(shù)為0.484,處于亞健康狀態(tài)；瀑河和孝義河的綜合健康指數(shù)分別為0.228和0.269,均處于病態(tài)。府河雖然處于亞健康狀態(tài),但是其綜合健康指數(shù)只比區(qū)間最低值高0.057,白溝引河的綜合健康指數(shù)與處于健康狀態(tài)的區(qū)間最大值還相差0.049,因此新區(qū)河流不同河流均存在不同程度的健康問(wèn)題。

表5 河流綜合指數(shù)、綜合得分以及健康等級(jí)結(jié)果

4 討論

4.1 水文及其影響因素

氣候是影響水文條件的一個(gè)因素,統(tǒng)計(jì)1974—2018年雄縣、容城縣、安新縣、高陽(yáng)縣、任丘市的多年平均降水量分別為498.96、494.81、500.13、472.61 mm和503.93 mm,年內(nèi)變化和年際變化趨勢(shì)基本一致；汛期降水占全年總降水量的78%—81%,年際降雨量較少。降雨量影響地表徑流,同時(shí)全球氣候變暖,氣溫的升高增加了地表蒸散和植被蒸騰作用,也導(dǎo)致地表徑流降低,對(duì)保障河流的生態(tài)需水有著直接影響。

河流水文受到水利樞紐的影響[30]。新區(qū)白溝引河有新蓋房水利樞紐,可用于灌溉和分洪。大清河的灌溉閘是在下游需進(jìn)行灌溉時(shí)才進(jìn)行輸水,灌溉用水一般在春秋兩季,這與“蓄洪補(bǔ)枯”在時(shí)間上存在一定的差別,在一定程度上影響著白溝引河的河流自身水文條件。

4.2 河流水質(zhì)、底泥和生物及其影響因素

河流水質(zhì)、底泥和生物相互影響并共同影響著河流的生態(tài)系統(tǒng)[31]。河流底泥污染是水體中污染物沉淀或被顆粒物吸附而使得底泥受到污染,沉積物中營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化,重金屬的釋放則影響水生生物。

入河水源是造成河流污染物輸入的一個(gè)不可忽視的原因。孝義河長(zhǎng)期接納蠡吾鎮(zhèn)、辛興鎮(zhèn)等制革工業(yè)的排污水,水質(zhì)長(zhǎng)期處于劣Ⅴ類[32]。新區(qū)建立后,對(duì)入河污水進(jìn)行管控,根據(jù)采集的數(shù)據(jù)得到孝義河溶解氧含量較好,數(shù)值在7.50—8.00 mg/L之間；但河流中營(yíng)養(yǎng)鹽污染指數(shù)在6.30—6.43之間,耗氧有機(jī)物污染指數(shù)除臨近淀區(qū)河段,污染指數(shù)均高于5.50,水質(zhì)劣于Ⅳ類。

河流臨近居民點(diǎn)是造成水質(zhì)較差的原因,在樣品采集過(guò)程中和檢測(cè)分析結(jié)果均可發(fā)現(xiàn)越靠近村莊水質(zhì)就越差,沿岸生活污水和垃圾會(huì)造成河流水體污染。瀑河的DO含量在淀區(qū)上游和臨近淀區(qū)河段,數(shù)值達(dá)到7.20—8.10 mg/L；在流經(jīng)村莊的河流中游段,DO含量則低于5.00 mg/L；除臨近淀區(qū)的B8采樣點(diǎn),其他采樣點(diǎn)的耗氧有機(jī)物污染指數(shù)的數(shù)值均高于4.00,河流水質(zhì)均無(wú)法達(dá)到Ⅳ類水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)。

工業(yè)廢水是導(dǎo)致河流中有機(jī)物污染和重金屬污染嚴(yán)重的原因。白洋淀流域近年來(lái)降水量減少、泥沙淤積,直接導(dǎo)致水體污染物不斷累積沉淀[33]。印染工業(yè)廢水會(huì)排入孝義河,污染物沉積,孝義河X2和X4采樣點(diǎn)的N、P含量高,有機(jī)污染指數(shù)分別達(dá)到3.58、2.73,屬于重度污染；同時(shí)Pb、Co及Sn元素在孝義河沉積物中含量最高,尤其是Pb數(shù)值高達(dá)389.51 mg/kg,是全國(guó)背景值的16.60倍。另外來(lái)自于保定市的生活污水造成府河的氮污染[34],府河的有機(jī)物污染綜合污染指數(shù)為1.49,4個(gè)采樣點(diǎn)處于中度污染；同時(shí)底泥中重金屬污染程度大,Zn、Cd含量為全國(guó)背景值的4.70、13.80倍。保定市工業(yè)廢水、生活污水及府河沿岸金屬冶煉企業(yè)很可能是造成府河沉積物中重金屬污染的原因。

具有低耐用能力的底棲動(dòng)物及浮游生物能很好的適應(yīng)水體環(huán)境[35]。節(jié)肢動(dòng)物搖蚊幼蟲、輪蟲因耐污能力強(qiáng)普遍存在于四條河流中,但是對(duì)環(huán)境較敏感的無(wú)齒蚌則在水體環(huán)境較好的白溝引河中存在較多。同時(shí)汛期水體中的TP和DO濃度直接影響到浮游植物種類組成、密度及多樣性,府河中的DO含量范圍為3.50—5.30 mg/L,浮游植物生物量高。因此水體環(huán)境直接造成不同河流的生物量的差距。

4.3 生態(tài)修復(fù)建議

本文通過(guò)結(jié)合當(dāng)前河流存在的健康問(wèn)題,遵循“流域統(tǒng)籌、系統(tǒng)治理、遠(yuǎn)近兼顧、建管并重”的總體原則,以“山、水、林、田、湖生命共同體”為生態(tài)修復(fù)核心理念,為達(dá)到改善河流的生態(tài)系統(tǒng),提供更好的自然功能與社會(huì)功能的目標(biāo),對(duì)不同健康情況的河流給予不同的修復(fù)建議。

對(duì)處于病態(tài)的孝義河和瀑河,建議從以下幾個(gè)方面進(jìn)行修復(fù)：

(1)提升補(bǔ)水能力,改善水資源條件

考慮氣候原因,合理規(guī)劃種植結(jié)構(gòu)；并考慮跨區(qū)調(diào)水,根據(jù)《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》、《華北地區(qū)地下水超采綜合治理行動(dòng)方案》等要求,確保河流水流量。

(2)改善河岸帶穩(wěn)定性,提升生物棲息地環(huán)境質(zhì)量

改善河流河岸帶覆蓋植被類型單一的現(xiàn)狀,可采用喬灌草結(jié)合,在河道設(shè)置生態(tài)景觀帶、生態(tài)綠帶；并調(diào)整河岸的坡度與高度,提高河岸的穩(wěn)定性。

(3)提升治污能力,改善河流水質(zhì)、底泥和生物

與相關(guān)部門建議建立適量的污水處理廠,嚴(yán)格規(guī)定污水排放標(biāo)準(zhǔn)；在后期修復(fù)工程中可以在一定河段放置生態(tài)浮床,在其中種植合適植物,在凈化河水的同時(shí)為河流生物及鳥類提供水中棲息地；建立底泥沉降工程,將底泥沉降過(guò)濾后再返回河流；同時(shí)可以在水流、水深、餌料相宜的地方進(jìn)行放置魚類和水生生物,提高河流的生物多樣性。

(4)建設(shè)防洪堤壩

對(duì)河流進(jìn)行河流的清淤,以還原自然河道狀態(tài)；另外新區(qū)地勢(shì)低,強(qiáng)降水年份可能會(huì)帶來(lái)水患,需要在新區(qū)主要河流建設(shè)行洪水道和防洪堤壩。

對(duì)處于亞健康狀態(tài)的府河,則需要著重改善河岸穩(wěn)定性、提升生物棲息地環(huán)境質(zhì)量；并凈化河流水質(zhì)、底泥；建設(shè)符合防洪要求的堤壩。對(duì)健康狀態(tài)較好的白溝引河也需要改善水資源條件,提高河岸帶植被多樣性和河流生物多樣性。

5 結(jié)論

(1)在選取的新區(qū)河流體系中的19個(gè)樣點(diǎn)中,有1個(gè)點(diǎn)處于自然狀態(tài),3個(gè)點(diǎn)處于健康狀態(tài),6個(gè)點(diǎn)處于亞健康狀態(tài),2個(gè)點(diǎn)處于不健康狀態(tài),7個(gè)點(diǎn)處于病態(tài)。不同河流的準(zhǔn)則層指標(biāo)的健康指數(shù)和河流綜合健康指數(shù)存在差異性,計(jì)算得到白溝引河綜合健康指數(shù)為0.640,處于健康狀態(tài)；府河的綜合健康指數(shù)為0.484,處于亞健康狀態(tài)；瀑河和孝義河均處于病態(tài),綜合健康指數(shù)為0.269和0.228。

(2)新區(qū)河流水系同一河流的不同河段以及不同河流的健康狀況呈現(xiàn)出明顯的空間異質(zhì)性。整體呈現(xiàn)河流入淀處健康狀況比中游健康狀況好。

(3)隨著雄安新區(qū)的建設(shè),對(duì)河流濕地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。應(yīng)對(duì)入河水源的水質(zhì)和河流底泥的清潔程度予以控制,并適當(dāng)放置河流生物；提高河岸帶的林草覆蓋度、調(diào)整土地利用類型；在臨近河流地帶建立綠化帶；做到節(jié)水環(huán)保,跨區(qū)域調(diào)水保障河流的生態(tài)需水；并構(gòu)建符合標(biāo)準(zhǔn)的防洪工程。