大運河天津段水質調查與生態修復

李瑩

摘 要：大運河天津段作為重要的河流生態廊道，其生態環境質量對天津市整體生態環境有著重要影響。該文從實際出發，對大運河天津段重要的生態戰略點及功能點進行了詳細調研，通過水質檢測分析，分析各地污染物產生的可能性，尋求適宜的生態修復方法，改善運河的水環境質量，對運河的保護規劃進行思考。

關鍵詞：天津 大運河 水環境 生態修復

中圖分類號：X82 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）06（a）-0054-02

中國快速的城市化進程給中國大地帶來了前所未有的生態壓力，區域可持續發展問題突出，生態環境問題層出不窮，嚴重威脅著中國東部區域的可持續發展前景。京杭大運河是中國東部溝通南北的重要水系，其本身在長期參與和影響河域的生態演化進程的情況下，已經成為中國東部區域生態基礎設施的重要組成部分，保護運河的生態環境，對城市整體生態基礎設施建設有重要的現實意義。

天津境內的大運河是京杭大運河的重要組成部分，總長約174 km，包括北運河和南運河兩個區段。天津境內北運河長度為87.8 km，南運河長度為86.3 km。中心城區（外環以內）27 km，其余147 km，涉及武清、北辰、西青、靜海4個區縣。

結合天津市城市總體規劃（2005—2020年）的“一軸兩帶、南北生態”的定位，大運河位于西部城鎮發展帶和城市發展主軸上，有著十分重要的地位。大運河途經中國東部人口最密集、城市化程度最高、經濟最發達的地區。經過20多年的快速城市建設，沿運城市及周邊的水網已經受到不同程度的破壞，環境污染嚴重，開放空間缺乏，與此同時，城市居民對良好環境和休憩空間的要求將不斷提高。大運河因此將成為連接城市和區域生態網絡、改善城市生態環境和建立市民休憩空間的戰略性資源。

1 運河生態安全格局分析

生態安全格局被認為是實現區域或城市生態安全的基本保障和重要途徑，因為它維護著區域或城市生態系統結構和過程的健康與完整，維護著區域與城市生態安全，是城市及其居民持續地獲得綜合生態系統服務的基本保障。

京杭大運河是天津市西部地區重要的生態廊道，通過生態源及生態廊道的判讀及現狀研究，大運河天津段沿線的土門樓、筐兒港、武清縣城、屈家店、三岔河口、楊柳青中北鎮、獨流減河、靜海城南、九宣閘這9處點位作為主要生態廊道交匯且生態資源較好的點，應劃為生態戰略點，采取相應的生態措施進行重點修復及保護。

2 水質調研分析

課題組進行了多次調研，選取重要的生態戰略點及重點功能區對運河9個點進行水質取樣分析，并對取樣點的化學需氧量、總磷、總氮、汞、六價鉻、鉛、鎘、砷離子進行了檢測。根據檢測結果，發現取樣點的化學需氧量、總磷、總氮嚴重超標；除九宣閘飲用水源區外，檢測點水質指標均超出Ⅳ類水標準，甚至為劣Ⅴ類水體。其他的重金屬離子均低于檢出限，說明運河沒有此類污染。

3 運河水質評價

南運河九宣閘段是飲用水源保護區，應達到二類水標準，調研發現總氮超過IV類水標準。由于目前農村面源污染無法得到有效治理，導致作為農村飲用水源的地下水、池塘、水庫等長期遭受污染，危及農村的飲用水安全；同時，農村地區往往是下游城鎮的飲用水源地，城鎮地區的飲用水安全也受到嚴重威脅。

獨流減河取樣點處有大清河、子牙河、南運河匯集，COD超標嚴重，其污染來源復雜；從南運河上游土地布局看，村莊緊鄰南運河兩側，其生活污水污染運河的可能性極大；同時分布多處農田，有機污染嚴重。

西青段除楊柳青城區段外水質都比較差，沿岸植被較為豐茂，人為破壞較少。中北鎮段處于發展建設區，現狀是該河段生態環境良好，但水質較差，河流兩側護岸為土坡，需要植被緩沖帶進行污染物截留與水土保持。

三岔河口市區段污染源主要來源于工業企業污水的排放，亟待整治。

北運河各個點位的水質表明，北運河目前最突出的問題是：水量減少，部分河段具有季節性干涸的特征，部分城區河段為維持水位需靠橡膠壩等水利設施蓄水；水質惡化，氮、磷污染非常嚴重，支流污染重于干流，為劣Ⅴ類水標準，除了含有少量的汞以外基本無重金屬污染。北運河污染源包括工業廢水、城鎮生活污水、畜禽糞便和農田化肥流失等，尤其是流域內許多小型排污溝對北運河污染貢獻較大。

對于郊區而言，河流的生態環境受周邊農田、村鎮及工業區的布局關系的影響較大。農村面源污染成分主要包括農村居民生活污水、畜禽養殖廢水、水產養殖廢水、農田排水、化肥農藥沉降、垃圾沖刷污水等，往往難以分開處理，而且各種污水的水質、水量變化極大。

4 生態修復策略技術要點

生態修復的主要特點是消除污染與生態重建，根據不同學者的長期研究發現，防止污染的河流生態廊道寬度在30 m左右。因此建議運河兩側至少保留30 m的生態廊道，其農田、村莊盡可能退后分布，同時根據污染物的不同在適宜的區段采用植被緩沖帶、雨水花園、生物滯留塘、生態浮島、濕地凈化、微生物處理等方式改善運河水質。減少硬制護岸，盡量采用自然護岸，加強河流與動植物的交流。

在市郊土地資源豐富地帶修建潛流式人工濕地對運河河流水質進行改善，通過基質吸附、植物吸收去除水中氮、磷等污染物。在潛流式人工濕地系統中，污水在濕地床的內部流動，一方面可充分利用基質表面生長的生物膜、豐富的根系及表層土和基質的截留等作用，以提高其處理效果和處理能力；另一方面則由于水流在地表下流動，故具有保溫性能好、處理效果受氣候影響小、衛生條件較好等優點，是目前研究和應用較多的一種人工濕地處理系統。

市內土地資源緊缺的地方采用河岸植被緩沖帶凈化由徑流帶來的面源污染。河岸植被緩沖帶通過滯緩徑流、沉降泥沙、強化過濾和增強吸附等過程來實現其凈化水質的功能，為動植物的生存創造棲息空間，提高河流生物與河流景觀的多樣性，達到保土保水的功能和自然生態群落的形成，并能作為臨水開敞空間，是市民休閑娛樂、游憩健身、認識自然、感受自然的理想場所。

除此之外，需要加強對運河的保護與管理，嚴禁農田侵占河灘地，嚴格控制污染源，調整用地布局等。

5 結語

運河作為天津市重要的生態走廊，其周邊土地利用布局對其自身的環境有重要響應，改善運河水環境質量對維護運河生態系統廊道有重要的生態效益和社會意義。

文章旨在通過對運河的實地調研取樣，分析其污染物濃度與土地利用布局及周邊環境的相互關系，在城市規劃中考慮生態廊道在土地布局中的重要性，在河流的保護規劃中能夠考慮其周邊用地對河流的作用關系。環境是一個復雜的巨系統，環境污染的因素有很多，用地布局僅僅是一方面。下一步希望能夠獲取運河區域生態網絡長期的歷史資料，研究其用地布局的變化與環境質量的相互耦合關系，同時進行多因素的統籌考慮，尋找運河保護發展的最佳途徑。

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