白洋淀生態(tài)環(huán)境修復(fù)保護(hù)路徑研究

佟霽坤 趙建國(guó) 董 麗 劉存歧

（1 白洋淀流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 河北保定 071051 2 河北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院 河北石家莊 050000 3 河北省水環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室 河北石家莊 050000 4 河北大學(xué) 河北保定 071002）

引言

白洋淀生態(tài)修復(fù)和保護(hù)分為3 個(gè)階段。第一階段，保水質(zhì)，精準(zhǔn)治理和管控污染源；第二階段，系統(tǒng)治淀攻堅(jiān)階段，提升生物多樣性和系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高白洋淀生態(tài)系統(tǒng)健康水平；第三階段，發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)功能，提供優(yōu)良生態(tài)產(chǎn)品，為申請(qǐng)建立國(guó)家公園做準(zhǔn)備。目前，第一階段已經(jīng)完成，經(jīng)過(guò)上下游的協(xié)同，白洋淀生態(tài)環(huán)境修復(fù)取得階段性成功，水質(zhì)從劣Ⅴ類提升到全域地表水Ⅲ類?，F(xiàn)階段，白洋淀正處于從污染治理為主向污染治理與生態(tài)恢復(fù)并重轉(zhuǎn)化，邁入生態(tài)修復(fù)為主的新階段。

1 白洋淀流域水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及問(wèn)題

1.1 水污染形勢(shì)依然嚴(yán)峻

1.1.1 水質(zhì)依舊存在不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的隱患

2018 年以來(lái)，隨著入淀河流治理、村落環(huán)境整治、旅游污染控制等治污措施的逐步推進(jìn)，白洋淀水環(huán)境質(zhì)量實(shí)現(xiàn)跨越式改善，取得階段性成功。結(jié)合白洋淀實(shí)際情況分析，由于夏季底泥釋放速率高、水生植物衰敗釋放、藻類爆發(fā)和防汛降水等因素耦合疊加，造成夏季水質(zhì)處于全年最差水平，化學(xué)需氧量和總磷為淀區(qū)最具挑戰(zhàn)性的考核指標(biāo)。淀區(qū)水質(zhì)污染程度在空間上呈西高東低，鴣丁淀-藻苲淀、關(guān)城-端村等區(qū)域污染較重；年內(nèi)呈季節(jié)性變化，夏秋季水質(zhì)相對(duì)較差，春冬季水質(zhì)較好。

1.1.2 面源污染與汛期水質(zhì)惡化現(xiàn)象普遍

隨著白洋淀流域污染管理、治理水平的提升，點(diǎn)源污染問(wèn)題已得到有效控制，但面源污染問(wèn)題逐漸凸顯，汛期暴雨徑流導(dǎo)致的面源污染已經(jīng)成為白洋淀流域水環(huán)境污染的重要原因。由于水量較大、污染物濃度較高且時(shí)間較為集中，汛期城市面源對(duì)淀區(qū)生態(tài)脈沖影響較大。白洋淀汛期面源主要為保定市城市面源，主要污染物為總磷，較易造成水環(huán)境污染[1]。外源磷進(jìn)入淀區(qū)造成局部水域藻密度增加，夏季COD 濃度上升。

1.1.3 點(diǎn)源精準(zhǔn)管控內(nèi)源占比突出

未開(kāi)展白洋淀系統(tǒng)化綜合治理前，外源為主要污染源。隨著白洋淀生態(tài)修復(fù)和保護(hù)進(jìn)入第二階段，工業(yè)污水全部集中處置，污水處理廠貢獻(xiàn)率雖然依舊占比較大，但已經(jīng)達(dá)到《大清河流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，內(nèi)源貢獻(xiàn)率上升。據(jù)河北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院編制的《2022 年白洋淀流域高分辨率污染源清單報(bào)告》顯示，COD 淀內(nèi)污染源與淀外污染源污染負(fù)荷基本持平，最主要的污染源為污水處理廠，污染負(fù)荷占總污染負(fù)荷的37.57%；總氮淀內(nèi)污染源與淀外污染源污染負(fù)荷占比約為6:4，底泥釋放污染負(fù)荷最大，占總污染負(fù)荷的29.56%；總磷淀外污染源污染負(fù)荷略高于淀內(nèi)污染源，污水處理廠為主要污染源，污染負(fù)荷占總污染負(fù)荷的33.06%。

1.2 水生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重

1.2.1 生態(tài)系統(tǒng)退化呈亞健康水平

水生植物在水質(zhì)凈化、食物鏈構(gòu)建、維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。受人為干擾影響，白洋淀水生植物種類降低，底棲生態(tài)環(huán)境不穩(wěn)定，食物鏈不完整。隨著白洋淀治理力度加大，生態(tài)系統(tǒng)得到一定修復(fù)，但沉水植物物種豐富度低、生物量小，且以耐污種為主，底棲生態(tài)環(huán)境仍很脆弱。依據(jù)《河北省河湖健康評(píng)價(jià)技術(shù)大綱（試行）》對(duì)白洋淀進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)，顯示呈亞健康水平。部分區(qū)域沉水植物生物量低，物種單一且為耐污種。沉水植物覆蓋度降低，造成污染物沉積作用減弱，底泥釋放增加，藻密度升高、透明度降低、溶解氧波動(dòng)大，水質(zhì)自凈能力差。

1.2.2 白洋淀生態(tài)系統(tǒng)總轉(zhuǎn)化率低

白洋淀的生態(tài)類型為典型北方淺水草型湖泊濕地，初級(jí)生產(chǎn)力較高，但食物網(wǎng)簡(jiǎn)單，食物鏈較短，能量循環(huán)和雜食性指數(shù)較低。白洋淀部分區(qū)域生物量高達(dá)40990 g/m2。經(jīng)ECOPATH 模型核算，草型淀區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的總轉(zhuǎn)化效率為7.587%，低于太湖、千島湖總轉(zhuǎn)化效率。通過(guò)碎屑鏈和牧食鏈傳遞的系統(tǒng)總能流分別為46%和54%。初級(jí)生產(chǎn)量?jī)H9.185%被攝食，碎屑僅6.837%被利用，其剩余能量因礦化沉積脫離系統(tǒng)。白洋淀草型生態(tài)系統(tǒng)成熟度指數(shù)生產(chǎn)量和呼吸比值（TPP/TR）為1.51:1，沒(méi)有達(dá)到成熟生態(tài)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

1.2.3 生物多樣性較低

以1958 年作為白洋淀最接近自然的參照狀態(tài)。1958～2018 年，白洋淀魚類、大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物、水生維管束植物和浮游植物等群落物種數(shù)均呈現(xiàn)急速下降趨勢(shì)，2018 年前后出現(xiàn)拐點(diǎn)，物種數(shù)量開(kāi)始上升，這可能與雄安新區(qū)建設(shè)后，系統(tǒng)、科學(xué)地對(duì)白洋淀進(jìn)行整治有關(guān)，詳見(jiàn)圖1。白洋淀冬季冰下沉水植物種類過(guò)于單一，僅菹草1 種，缺少競(jìng)爭(zhēng)，冰下菹草株高達(dá)1m，春季冰面開(kāi)化后，迅速生長(zhǎng)至2～3m，形成優(yōu)勢(shì)極高的單一種群，生物量極高。根據(jù)資料和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)來(lái)看，白洋淀共有土著魚類54 種，經(jīng)調(diào)查2021 年白洋淀共有魚類44 種，消失的主要為洄游性和大型魚類，白洋淀魚類出現(xiàn)小型化、雜魚化趨勢(shì)。

圖1 白洋淀部分生物物種數(shù)變化

白洋淀浮游動(dòng)物生物量低的情況極為突出。與同類型湖泊相比，烏梁素海浮游動(dòng)物物種數(shù)為109，平均豐度為2.17×104ind/L[3]；太湖浮游動(dòng)物物種數(shù)為122，平均豐度為8.2×104ind/L[4]；而白洋淀浮游動(dòng)物物種數(shù)為44[5]，平均豐度為1.70×103ind/L[6]。白洋淀浮游動(dòng)物的種類數(shù)和生物量明顯少于其它淺水草型湖泊，浮游動(dòng)物生物量較低，直接造成水中浮游植物生物量較高。

1.2.4 白洋淀特有水生生物保護(hù)形勢(shì)嚴(yán)峻

《白洋淀生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)規(guī)劃（2018—2035 年）》指出，中華鳑鲏為白洋淀特色水生動(dòng)物且為生態(tài)質(zhì)量?jī)?yōu)良的指示種。經(jīng)2018～2012 年連續(xù)4a 生物多樣性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前中華鳑鲏、鱖魚在白洋淀的生物量較低。中華鳑鲏（Rhodeussinensis）屬鯉形目（Cypriniformes）鯉科（Cyprinidae）縮亞科 （Acheibgnathinae）鳑鲏屬 （Rhodeus），是一種小型底棲性魚類，每年的4～7 月份為其產(chǎn)卵旺季[7]。中華鳑鲏繁殖時(shí)，將卵產(chǎn)于河蚌的外套腔里，最合適的河蚌為5～8cm 寬的背角無(wú)齒蚌或圓頂珠蚌[8]。經(jīng)調(diào)查，白洋淀中背角無(wú)齒蚌為偶見(jiàn)種，由于白洋淀主要的淤泥底質(zhì)不是蚌類喜愛(ài)的砂礫底質(zhì)生境，因此其生物量不大，從而造成中華鳑鲏生物量不高。鱖魚為白洋淀特色水生動(dòng)物，肉食性魚類，白洋淀食物鏈頂級(jí)，經(jīng)調(diào)查為偶見(jiàn)種。

2 白洋淀流域水生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施

2.1 管理舉措與時(shí)俱進(jìn)持續(xù)開(kāi)展生態(tài)修復(fù)

以《白洋淀生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)規(guī)劃（2018—2035 年）》為指導(dǎo)，繼續(xù)推進(jìn)相關(guān)管理工作，出臺(tái)生態(tài)修復(fù)落地措施和執(zhí)行辦法，圍繞鞏固白洋淀Ⅲ類水質(zhì)攻堅(jiān)成果和修復(fù)白洋淀生態(tài)系統(tǒng)的管理需求，踐行生態(tài)文明理念，統(tǒng)籌城水林田淀系統(tǒng)治理，除傳統(tǒng)的控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)補(bǔ)水、河道管理等系統(tǒng)治理和協(xié)同治理格局外，還要?jiǎng)?chuàng)新、量化新階段的生態(tài)修復(fù)具體措施。

2.2 加強(qiáng)系統(tǒng)修復(fù)推動(dòng)水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

目前，白洋淀水環(huán)境管理處于水質(zhì)目標(biāo)管理階段，水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)主要依據(jù)化學(xué)指標(biāo)，因此水質(zhì)達(dá)標(biāo)并不能表示水生態(tài)系統(tǒng)健康。以單一水質(zhì)為核心的環(huán)境質(zhì)量狀況評(píng)價(jià)已經(jīng)不能準(zhǔn)確反映復(fù)雜的水環(huán)境健康變化趨勢(shì)。白洋淀不同于深水湖泊、河流等生態(tài)屬性，其具有獨(dú)特的北方草型湖泊濕地的生態(tài)屬性。為客觀反應(yīng)白洋淀水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況及變化趨勢(shì)，應(yīng)盡快建立一套白洋淀專用的，包括生物指標(biāo)、水質(zhì)指標(biāo)、生境指標(biāo)和干擾指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)體系，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)白洋淀水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)從水質(zhì)目標(biāo)管理向水生態(tài)目標(biāo)管理的轉(zhuǎn)變。

2.3 加快生態(tài)清淤實(shí)施次生裸地生態(tài)修復(fù)

在對(duì)白洋淀底泥進(jìn)行修復(fù)時(shí)，對(duì)污染較輕的底泥采用原位修復(fù)或自然恢復(fù)的方式，逐步改善底泥質(zhì)量；對(duì)污染較重的底泥開(kāi)展生態(tài)清淤試點(diǎn)后，進(jìn)行精準(zhǔn)清淤。鑒于目前生態(tài)清淤產(chǎn)生的較大輿情，因而應(yīng)科學(xué)確定清淤范圍、方式及時(shí)序，實(shí)現(xiàn)智能精準(zhǔn)控制，確保清淤過(guò)程生態(tài)化，減少對(duì)水環(huán)境的污染效應(yīng)，降低對(duì)底棲生態(tài)環(huán)境的影響。

清淤工程完成后，造成的大面積次生裸地應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工程，采取有效手段提高水體透明度，種植多樣水生植物先鋒種或建群種、優(yōu)勢(shì)種，提高水中溶解氧濃度，營(yíng)造適宜底棲動(dòng)物、魚類等生存的生態(tài)環(huán)境后，與周邊水體融合，進(jìn)行自然修復(fù)。

2.4 實(shí)施人工干預(yù)提高生物多樣性

首先，增加水生植物生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)。通過(guò)人工干擾，恢復(fù)淀區(qū)本土水生植物，增加水生植物多樣性，尤其是冬季沉水植物的多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。其次，強(qiáng)化增殖放流和生態(tài)補(bǔ)水?；謴?fù)白洋淀魚類多樣性，提高淀區(qū)優(yōu)良生態(tài)環(huán)境，同時(shí)針對(duì)部分洄游性魚類繁殖問(wèn)題，除考慮水質(zhì)外，還要在增殖放流和魚類繁殖期保證上游河流流速與水量，在魚類繁殖期提高入淀河流水動(dòng)力，創(chuàng)造洄游性魚類繁殖條件，從而提高洄游性魚類種類和生物量。最后，增殖放流大型魚類和肉性魚類，延長(zhǎng)食物鏈長(zhǎng)度，使食物網(wǎng)復(fù)雜化。

2.5 增加淀區(qū)連通性縮短換水周期

除保留少量的營(yíng)造生態(tài)環(huán)境隔埝外，還應(yīng)加快清除淀區(qū)影響水體連通的圍堤隔埝，恢復(fù)淀區(qū)水體連通性，改善水動(dòng)力條件，增加魚類棲息地空間，塑造更加多樣化的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)魚類多樣性的恢復(fù)，推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改善及功能的提升。

完善常態(tài)化補(bǔ)水機(jī)制，保證白洋淀入湖合理的水量，縮短換水周期，系統(tǒng)推進(jìn)入淀河流補(bǔ)水綠色生態(tài)廊道的完善，增加入淀水量。建立水源調(diào)度動(dòng)態(tài)管理機(jī)制，進(jìn)一步強(qiáng)化王快水庫(kù)、西大洋水庫(kù)、安格莊水庫(kù)等大型水庫(kù)調(diào)水水源保障，統(tǒng)籌調(diào)度流域區(qū)域內(nèi)水庫(kù)水、雨洪水、再生水等水資源，充分利用南水北調(diào)中線近期富余水量，促進(jìn)流域內(nèi)重點(diǎn)城鎮(zhèn)的污水深度處理，形成白洋淀及入淀河流生態(tài)流量保障體系，縮短淀區(qū)水動(dòng)力較弱區(qū)域的換水周期。

2.6 發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)功能提供優(yōu)良的生態(tài)產(chǎn)品

白洋淀濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分為生產(chǎn)服務(wù)功能、生態(tài)服務(wù)功能和生活服務(wù)功能3 大類。其中，生產(chǎn)服務(wù)功能主要為漁業(yè)生產(chǎn)；生態(tài)服務(wù)功能由氣候調(diào)節(jié)、水量調(diào)節(jié)、污染凈化和提供棲息地組成；生活服務(wù)功能包括休閑娛樂(lè)和教育科研2 類[9]。

《白洋淀生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)條例》表明，在白洋淀內(nèi)及淀邊、入淀河流沿岸規(guī)定范圍內(nèi)，禁止從事水產(chǎn)、畜禽等養(yǎng)殖活動(dòng)。因此，可弱化漁業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)服務(wù)功能，但可提供更加綠色健康的其它產(chǎn)品。同時(shí)，在提高白洋淀生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性后，提升氣候調(diào)節(jié)、水量調(diào)節(jié)、污染凈化和提供棲息地等生態(tài)服務(wù)功能，如規(guī)劃建設(shè)白洋淀遠(yuǎn)景國(guó)家公園[10]。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)科學(xué)管理、水生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)、清淤后次生裸地生態(tài)修復(fù)、提高生物多樣性、增加淀區(qū)連通性、縮短換水周期、提供優(yōu)良的生態(tài)產(chǎn)品等多項(xiàng)治理措施，增加淀區(qū)環(huán)境容量和生態(tài)環(huán)境承載能力，不僅能提升淀區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)，也可不斷改善白洋淀淀區(qū)水生態(tài)環(huán)境。