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七招修复海河流域水生态

发布时间:2018-06-05 10:12:54   来源:    浏览次数:306

◎单保庆 (中国科学院生态环境研究中心研究员)

【海河流域水污染问题十分严重,整个流域劣五类水质断面比例超过40%,“有河皆干,有水皆污”已成为该流域的一个突出问题,是生态环境部重点关注与督治的对象。要想修复海河流域河流生态完整性,需要多措并举。】

中国科学院生态环境研究中心研究员 单保庆


海河流域由九大水系构成

海河流域位于东经112至120度,北纬35至43度之间,东临渤海,南界黄河,西靠云中、太岳山,北依蒙古高原,流域面积约31.8万平方公里。海河流域气候属温带半干旱、半湿润季风气候区,年平均气温0至14摄氏度,多年平均降水量547毫米,75%至85%集中在6至8月。

1998至2010年,流域年均地表水资源量为118亿立方米,水资源严重匮乏。海河水系从南到北呈扇形分布,具有水系分散、河系复杂、支流众多、过渡带短、源短流急的特点。

海河流域由滦河、北三河、永定河、大清河、海河干流、子牙河、黑龙港运东、漳卫河以及徒骇河-马颊河九大水系构成。流域内人口密集,大中城市众多,包含首都北京、直辖市天津和石家庄、唐山、秦皇岛等20多座城市,还是国家级新区——雄安新区所在地,是我国经济最发达的地区之一。

海河流域河流水系结构和生态状况

劣五类水质断面超四成

海河流域在国家社会经济发展过程中具有重要战略地位,其中的京津冀都市圈是我国的政治文化中心和经济发达地区。然而,海河流域水污染问题十分严重,整个流域劣五类水质断面比例超过40%。

“十一五”期间,国家水体污染控制与治理科技重大专项-河流主题-海河项目的成功实施和国家在城市污水处理设施上的大量投入,河流COD(化学需氧量)污染加重趋势得到初步遏制,氨氮成为目前流域水污染的首要污染因子,这为河流生态恢复提供了可能。在非常规水源主导补给背景下,如何恢复河流生态完整性,关系到海河流域区域经济能否持续发展,对京津冀都市圈的经济和社会发展显得更为重要。

滦河水系生态状况较好

“十二五”期间,《海河流域河流生态完整性影响机制与恢复途径研究》课题组从物理、化学和生物完整性入手,系统研究了海河流域生态完整性影响机制与恢复途径。

生态完整性,即生态系统结构和功能的完整性,是生态系统维持各生态因子相互关系并达到最佳状态的自然特性。系统的河流生态评估是河流生态完整性恢复的前提,而我们尚未建立一套适合本土流域的生态评估方法。

该课题研究团队以海河流域水生态分区为基础,运用预测模型法思想,以大型底栖动物为指示生物,建立了生物和河流生境两大核心指标集,并确立在现有条件下受人为干扰最小的样点为参照样点,通过计算底栖动物群落物种出现概率的观测值和期望值的比值,进行分段表征河流生态状况,最终建立了一套适用于海河流域的河流生态评估方法。

通过全流域系统的生态调查,运用已构建的生态评估方法,对海河流域九大水系进行了全面的生态评估。评估结果表明,海河流域半数以上河流生态状况较差,其中上游山区段状况较好,中部平原段和下游滨海段较差。在九大水系中,河流生态状况最好的是滦河水系,“优”和“良”的河段比例高达53%,而子牙河水系的生态状况最差,“优”和“良”的河段比例仅约15%(见上图)。

河流生态退化的主要症状

总体来看,海河流域河流生态退化的主要症状包括:

1.河流流动体系紊乱,呈高度间断性,连续性差;

2.环境流量严重不足,河流动力学弱化,甚至消失,平原河流水文节律单一化;

3.河流生物群落结构异化,水生生物物种贫化,生物多样性低;

4.河流生境退化严重,类型减少,呈现单一化。

该生态评估方法已在白洋淀等流域成功应用,为区域河流生态修复提供了理论与技术基础。

基于海河流域河流水生态问题的总体诊断,分析得出流域驱动机制包括:

1.以防洪与水资源开发利用为目的的水利工程建设,是海河流域水系统格局演变的主要动力;

2.平原区域农业集约化与大型引、供、灌、排水渠系网络建设,是海河流域中部河流断流的根本因素;

3.流域水资源总量、利用方式和生态用水结构性失衡,导致河流环境流量难以保障,河流稀释纳污能力不足,是海河流域河流水生态退化的根本原因;

4.工业产业化、快速城市化、农业集约化污染排放的空间效应叠加,水污染结构性特点突出,远超河流水环境承载能力,是海河流域河流水生态退化的主要原因。

修复河流生态要靠这七招

河流水生态问题具有多样性和复杂性的特点,海河流域河流生态完整性修复不可能一蹴而就,故提出海河流域河流生态完整性修复重大策略如下:

1.建设流域尺度的河流水生态环境监测体系;

2.生态化利用流域的非常规水源;

3.恢复海河流域中部平原退化的湿地;

4.恢复海河流域河流水生态空间;

5.实施海河流域河流闸坝生态调控;

6.逐步改善海河流域河流水环境质量;

7.重建河流重要水生物种与功能群。

《海河流域河流生态完整性影响机制与恢复途径研究课题》说清楚了海河流域河流水生态问题,明确了河流生态完整性修复路径,及其重点任务和技术,将有效支撑国家河流水生态修复战略的形成和京津冀地区高度缺水区域的水生态文明建设,推动海河治理谱写新的篇章。

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责编:郑挺颖

网编:吴燕芳