圍填海生態(tài)環(huán)境整治和修復(fù)方案研究

高 琰 葉林安 俞夢男 張玉順 金余娣

一、引言

生態(tài)修復(fù)是一個橫跨各個學(xué)科需要多個部門協(xié)同合作的龐大系統(tǒng)性工程。生態(tài)修復(fù)是指根據(jù)受到自然或人為干擾已經(jīng)退化、受損的生態(tài)系統(tǒng)的具體情況，采取多種工程技術(shù)的手段，使得生態(tài)系統(tǒng)重新具有一定的功能[1]?，F(xiàn)有的生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要包括生物技術(shù)與工程修復(fù)技術(shù)等。生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)是通過采取一些物理、生物等生態(tài)修復(fù)的措施，使已經(jīng)退化、受損、變形的生態(tài)系統(tǒng)重新恢復(fù)其良性循環(huán)與功能，并重新具有為社會提供一些服務(wù)與產(chǎn)品的能力。

對于生態(tài)修復(fù)，國內(nèi)外已有相關(guān)研究[2～8]，彭少麟等[9]從離島植被與生態(tài)恢復(fù)的工作歷史出發(fā)，分析了離島的生態(tài)情況與生態(tài)恢復(fù)的相關(guān)措施與效果，并對離島植被恢復(fù)與生態(tài)重建的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評估，對未來離島生態(tài)恢復(fù)的發(fā)展作出了展望。廖連招等[10]人闡述了無居民海島植被對于脆弱的海島生態(tài)系統(tǒng)的重要意義，分析了當(dāng)前廈門市無居民海島植被現(xiàn)狀，總結(jié)了具體問題，提出三種針對不同海島情況的具體生態(tài)保護(hù)方案來進(jìn)行海島生態(tài)保護(hù)與修復(fù)，并得到了當(dāng)?shù)卣杉{。劉強(qiáng)等[11]闡述了海南島東海岸砂礦開采區(qū)的生態(tài)環(huán)境情況并通過分析生態(tài)退化的原因提出了生態(tài)修復(fù)的一些措施。生態(tài)修復(fù)具有巨大的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會方面的效益，因此國外在20世紀(jì)就開始對生態(tài)修復(fù)進(jìn)行研究，我國目前研究較多的是關(guān)于海島植被、廢棄礦區(qū)、海岸線等方面的修復(fù)，對基于生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)研究還較少。本研究以洋山深水港區(qū)圍填海所在地小洋山島為生態(tài)系統(tǒng)研究對象，結(jié)合目前現(xiàn)有的整治和修復(fù)技術(shù)，提出生態(tài)環(huán)境整治和修復(fù)方案，以期為相關(guān)生態(tài)環(huán)境管理部門提供參考依據(jù)。

二、生態(tài)環(huán)境整治修復(fù)方法

(一)自然岸線整治修復(fù)。將洋山深水港區(qū)圍填海項(xiàng)目作為研究對象，發(fā)現(xiàn)其實(shí)施后周邊的一些自然岸線不同程度上受到施工的影響，并且對圍填海項(xiàng)目運(yùn)營后存在一定的安全隱患。所以，在圍填海項(xiàng)目附近存在安全隱患的海堤進(jìn)行新建和修復(fù)工作，配套建設(shè)堤頂?shù)缆?，并且對海岸帶周邊環(huán)境進(jìn)行整治，布置沿岸綠化帶，建立防護(hù)林，進(jìn)行廢石、廢磚、垃圾清理工作，滿足景觀和防災(zāi)要求。同時，可以在圍填海后的人工岸線上架設(shè)由環(huán)保材料搭建的平臺，在不影響景觀和防災(zāi)要求的前提下深入海面，增加從陸地到大海的層次，增強(qiáng)人與海洋的交互。

(二)海島植物修復(fù)。海島相較于大陸生態(tài)系統(tǒng)較為獨(dú)立，因此也較為脆弱，而海島的水分循環(huán)與平衡過程對于維持海島陸域生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)十分重要。參照生態(tài)修復(fù)的規(guī)律進(jìn)行人為干預(yù)，恢復(fù)海島植被，增加海島的植被覆蓋率可以改善區(qū)域氣候，維持生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。由于工程建設(shè)等需要，大烏龜島等山體進(jìn)行了開山取石。經(jīng)過實(shí)地考察，提出以下措施進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)：對工程導(dǎo)致山體破壞而出現(xiàn)山體滑坡的部分，采用生態(tài)石籠護(hù)坡技術(shù)并掛網(wǎng)加固讓山坡坡體穩(wěn)定，緩和山形降低工程后的影響，穩(wěn)定后采取混合噴播技術(shù)實(shí)施三級綠化山體邊緣植以灌木進(jìn)行護(hù)坡工作，防止山體的滑坡和表層土壤的流失，以此達(dá)到植被恢復(fù)、防止水土流失以及穩(wěn)定山坡坡體的作用。對于垂直石壁，整體應(yīng)采用喬灌草復(fù)合覆蓋的方式，采取復(fù)合技術(shù)手段進(jìn)行垂直綠化。

1.坡地處理。大烏龜島兩側(cè)部分山體由于工程需要進(jìn)行了開山取石，山體結(jié)構(gòu)遭到一定破壞，自身穩(wěn)定性較差，可能會出現(xiàn)山體滑坡等情況。因此植物修復(fù)需要首先穩(wěn)定坡體結(jié)構(gòu)，具體方案如下。

(1)生態(tài)石籠護(hù)坡技術(shù)。主體結(jié)構(gòu)由高強(qiáng)度、抗蝕耐磨合金組成鋼絲網(wǎng)，并照實(shí)際需求編織成不同規(guī)格的籠子，在籠子內(nèi)填充石料，六角網(wǎng)結(jié)構(gòu)在受力后會變形達(dá)到新的平衡，具有穩(wěn)定坡體的效果。上覆環(huán)保土工布，能夠分散應(yīng)力起到加固、防護(hù)與排水等功效。泥土?xí)饾u填補(bǔ)石塊縫隙，植物會扎根于石塊縫隙之間的泥土，增強(qiáng)坡面的強(qiáng)度，維護(hù)生態(tài)鏈的完整，同時又能夠有效減少因?yàn)樗鳑_刷導(dǎo)致的水土流失，具有環(huán)保高效的優(yōu)點(diǎn)。

(2)邊坡掛網(wǎng)技術(shù)。首先對邊坡進(jìn)行測量，大烏龜島兩側(cè)部分山體現(xiàn)場上邊坡角度為50°～70°，弱風(fēng)化巖石坡面與山土混合坡面組成了邊坡主體段，又因?yàn)槿藶殚_山取石導(dǎo)致巖石坡面較為脆弱，因此需用鋼筋網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)或高強(qiáng)塑料三維網(wǎng)掛在弱風(fēng)化巖石坡面錨固坡體。

(3)混合噴播技術(shù)。工程上經(jīng)常與邊坡掛網(wǎng)聯(lián)用，在邊坡上錨固三維網(wǎng)后，根據(jù)邊坡情況進(jìn)行測量清理，噴播客土?xí)r要注意坡面情況，均勻噴播使土層厚度在8～10厘米，利用壓縮空氣機(jī)將提前混合均勻含有草灌種子、土壤穩(wěn)定劑、肥料、水的混合泥土料噴射送至坡面。植被在坡面生長后發(fā)達(dá)的根系會和網(wǎng)體結(jié)合對邊坡達(dá)到防護(hù)的效果并減少水土流失。

2.石壁處理。經(jīng)過人為工程開采后的部分開采面陡峭程度高，土壤無法附著，植物幾乎無法生長?？梢砸虻刂埔死镁坝^修復(fù)技術(shù)將陡峭的石壁進(jìn)行改造成人工棧道,提升景觀旅游價值的同時降低坡度，也采用爬藤綠化的方式提高植被覆蓋率。

3.植被恢復(fù)。由于海島自然條件惡劣，土層貧瘠，且易受風(fēng)暴潮侵襲，需要綜合考慮能夠適應(yīng)海島環(huán)境較快形成人工植物群落的植被。根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件，羅列了以下樹種作為植被恢復(fù)的基調(diào)樹種，常綠喬木：油松、黑松；落葉喬木：麻櫟、銀杏、石榴等；常綠灌木：黃楊；落葉灌木：紫葉李、榆葉；藤本植物：紫藤、爬山虎等；草本植物應(yīng)混播如高羊茅和早熟禾的混播組合，具有粗細(xì)互補(bǔ)、適應(yīng)性互補(bǔ)、復(fù)綠效果快等優(yōu)點(diǎn)。

(三)潮間帶生態(tài)修復(fù)。潮間帶是因?yàn)槌毕饔糜绊懜哂谄骄统蔽坏陀谄骄叱蔽坏暮０恫糠?。潮間帶中處于陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)的過渡區(qū)域，有種類繁多的生物在此生活，易受到人類活動的影響。在潮間帶生態(tài)修復(fù)中，首先要恢復(fù)其物種多樣性，并加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于洋山深水港圍填海工程的施工對所在海域的潮間帶直接占用，導(dǎo)致失去了全部潮間帶，并且施工場地也可能占用周邊潮間帶。但是，圍填海后形成的人工岸線會隨著時間的推移形成新的潮灘。因此，通過采用人工方法恢復(fù)和重建小洋山圍填海工程及其新的人工岸線附近濕地是海岸帶生態(tài)恢復(fù)的重要措施。

1.底播生物。底播養(yǎng)殖沙蠶、青蛤、毛蚶、雜色蛤等，提高生物物種多樣性和生物資源量，改變當(dāng)前灘涂區(qū)生物結(jié)構(gòu)單一、生態(tài)系統(tǒng)脆弱的問題。

2.設(shè)置人工魚礁。在淺海區(qū)域選擇人工魚礁、梯狀濕地技術(shù)等技術(shù)。為海洋生物提供棲息地，凈化水質(zhì)，也可以減弱海浪對海灘的沖擊。

3.構(gòu)建人工海藻場。通過移植珊瑚礁、構(gòu)建人工海藻場等技術(shù)增加生物總量，促進(jìn)生物沉積從而達(dá)到修復(fù)潮間帶生態(tài)系統(tǒng)的目標(biāo)。

(四)周邊水域生態(tài)修復(fù)。洋山水域位于杭州灣灣口的大小洋山島島鏈附近，自然水深大。長江入?？诘膬?yōu)越位置使洋山水域營養(yǎng)鹽含量較高，因此多種經(jīng)濟(jì)魚類在此產(chǎn)卵和索餌。因此海洋生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)也應(yīng)該維持漁業(yè)環(huán)境。在施工完成后營運(yùn)過程中污水排放受到嚴(yán)格控制，實(shí)際上對漁場水質(zhì)環(huán)境影響較小。但是在橋樁鉆孔、海管鋪設(shè)、航道疏浚等施工過程中對底棲動物產(chǎn)生了毀滅性的影響，恢復(fù)情況遠(yuǎn)不樂觀。這部分的生態(tài)恢復(fù)，應(yīng)該是未來漁場環(huán)境恢復(fù)的工作重點(diǎn)之一。針對圍填海工程的特點(diǎn)，主要采用增殖放流和投放人工魚礁生物技術(shù)方法等進(jìn)行水域生態(tài)修復(fù)。

1.增殖放流。洋山深水港圍填海工程疏浚施工對漁業(yè)資源造成一定的影響，采取人工增殖放流方式進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和補(bǔ)償。增殖放流品種為工程附近海域常見種類，放流的品種主要為黑鯛、日本對蝦、梭子蟹、鋸緣青蟹、青蛤和菲律賓蛤、大黃魚、海蜇、縊蟶、日本黃姑魚、曼氏無針烏賊受精卵等。以熒光色素、貼牌、飄帶、掛牌等方式標(biāo)志放流，放流工作在施工完成后每年的休漁期進(jìn)行，放流品種由于多為經(jīng)濟(jì)品種，不應(yīng)該在洋山，而應(yīng)在餌料生物相對豐富的舟山海域。同時對漁業(yè)資源進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整放流的種類和規(guī)模,以獲得良好的放流效果。

同時在增殖放流過程中，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，摸清水環(huán)境的變化規(guī)律，如鹽度和水質(zhì)的變化，魚類資源數(shù)量的變動，漁場的變化，漁汛的形成時間等，進(jìn)行重要經(jīng)濟(jì)魚類的種苗開發(fā)和利用，以為有計(jì)劃進(jìn)行合理捕撈和增殖資源提供科學(xué)依據(jù)。同時規(guī)定禁漁區(qū)和禁漁期。

2.人工魚礁生物恢復(fù)。人工魚礁是人為設(shè)置在海中由鋼筋混凝土、玻璃等制成的具有多孔結(jié)構(gòu)的固定設(shè)施。人工魚礁技術(shù)被國際廣泛應(yīng)用于改善海域生態(tài)環(huán)境中，人工魚礁能夠改變周圍水流的流速流態(tài)，為魚類等生物提供索餌、避害、產(chǎn)卵、發(fā)育的場所。人工礁體的表面會在投放后一段時間內(nèi)完全被生物覆蓋，增加底棲生物總量，間接起到凈化水質(zhì)、防止赤潮的效果。建設(shè)人工魚礁能夠修復(fù)海洋生態(tài)環(huán)境，保持海洋生物多樣性，促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。洋山深水港區(qū)周圍海域?qū)儆谥凵綕O場區(qū)域，考慮圍填海對漁業(yè)資源的影響，同時洋山水域基本上是沖淤平衡，海底沙勢穩(wěn)定，具有建立人工魚礁的客觀條件，可采用投放人工魚礁的方式來改善漁場環(huán)境，增加海洋生物多樣性。人工魚礁的投放結(jié)合游釣業(yè)和旅游業(yè)的發(fā)展，在東海大橋、未來海洋公園、風(fēng)景保護(hù)區(qū)、旅游景點(diǎn)等處進(jìn)行人工魚礁投放。

(五)生態(tài)景觀資源的整治修復(fù)及保護(hù)。小洋山系嵊泗列島國家級風(fēng)景名勝區(qū)洋山景區(qū)的一部分，海岸曲折，灘地類型復(fù)雜，岬角礁巖眾多，青秀山色，花崗巖地貌發(fā)育，林木茂密，其獨(dú)特的自然風(fēng)光歷來被喻為“海外仙山”，目前有的景區(qū)為石龍景觀、幻石靈礁群、姐妹對峙等。對于已經(jīng)建立的景觀處，根據(jù)生態(tài)多樣性特點(diǎn)，進(jìn)行物種多樣性培育等工作。對于填海工程附近未進(jìn)行保護(hù)的卻又有珍稀瀕危動、植物的區(qū)域，可以考慮設(shè)定保護(hù)區(qū)加以保護(hù)。同時，結(jié)合潮間帶生態(tài)修復(fù)，保護(hù)濕地生物，建立生態(tài)濕地公園，配套廣場、游步道等建設(shè)。通過整治修復(fù)及保護(hù)具有海島特色的生態(tài)景觀資源，全面建設(shè)海島的生態(tài)文化、特色文化，提升人民幸福指數(shù)。

三、結(jié)語

圍填海生態(tài)環(huán)境整治和修復(fù)方案主要為陸域整治和生態(tài)修復(fù)，包括自然岸線整治工程、海島植物修復(fù)工程、潮間帶生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復(fù)工程、周邊水域生態(tài)修復(fù)工程、生態(tài)景觀資源的整治修復(fù)及保護(hù)等工程，通過具體整治和修復(fù)方案以降低對圍填海工程后生態(tài)環(huán)境的影響，全面保護(hù)圍填海工程附近區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。