黃智芳
(湖南財政經濟學院,湖南 長沙 410205)
我國的高速公路建設發展迅速,截至2018年年底,全國高速公路總里程已達14.3 萬km。高速公路建設促進社會經濟發展、給人們帶來便利的同時,也給生態環境帶來了一系列負面影響[1]。為了保護“綠水青山”,確保高速公路的可持續性發展,高速公路建設對生態環境的影響已成為人們關注的熱點。目前,國外圍繞高速公路建設項目對動物、植被、水體和沉積物等方面的影響,開展了不同程度的研究。我國高速公路建設的生態環境保護工作主要集中在路域景觀和水土流失方面。本文探討高速公路建設對生態環境的影響因素、評價原則與方法及保護措施。
高速公路建設項目對生態環境的影響包括自然生態環境和社會生態環境兩方面。
1.1.1 對沿線地表植被的影響
高速公路永久用地占用了自然空間,改變了原有土地類型,沿線地表植被受到破壞;施工期間臨時工棚的搭建、人員走動與踩踏、材料運輸與堆積、取棄土場、拆遷建筑物、大型機械碾壓、揚塵等造成地表植被受到損失或影響其光合作用的進行。
1.1.2 對野生動物及其棲息地的影響
高速公路是一條帶形構筑物,其建成后阻隔了兩側野生動物的交流,影響它們的遷徙和覓食,而且隨著建設項目占地、人類活動增加,野生動物的棲息地空間會減少,棲息地功能也會降低。
1.1.3 對沿線水資源的影響
水資源包括地表水和地下水兩種類型。高速公路建設會造成水流集中于某些點,使水流速度加快,改變地表水流的自然狀態,施工過程中產生的建筑垃圾、生活廢水等也會影響下流居民的飲水健康。高速公路施工對地下水資源的影響主要表現為不合理的排水、開挖、爆破等活動引起地下水位的變化,從而引起生態環境的不良變化。
1.1.4 對沿線水土保持的影響
高速公路在施工過程中所進行的開挖路基、架設橋梁、開采石材等活動,破壞了沿線地表植被,原有的土壤性質將改變,土壤的固土能力、保水能力隨之下降,加上雨水的沖刷和風化,極易引起水土流失,甚至造成山體滑坡、邊坡塌方、泥石流等地質災害。
1.1.5 對沿線農業的影響
高速公路本身會占用一部分耕地農田,施工過程中還會對耕地農田造成一定程度的破壞。某些臨時工程設施,如:施工便道、臨時工棚、大型機械停靠、拌料場等會占用耕地或農田,造成耕地或農田土質改變,土壤的通透性和肥力降低,后續生產力下降[2]。
1.2.1 對周邊民眾生活的影響
高速公路建設對路兩側居民的出行產生阻隔,給居民的日常生活帶來不便,建設中有時要拆除或中斷供水、供電設施,給居民生活造成影響。營運過程中的噪聲、揚塵等也會對居民產生負面影響。
1.2.2 對周邊民眾經濟的影響
建設高速公路需要征地拆遷,部分企業或個人的房屋、耕地、業務收入等會暫時或者永久性損失,造成一定的經濟影響。
1.2.3 對周邊民眾心理的影響
高速公路建設還會對周邊民眾造成社會和心理方面的影響。由于征地拆遷,社區或村莊被分割和破壞,居民之間的交往減少,甚至失去聯系,這些影響往往體現在居民的身體健康上,并造成不同程度的心理壓抑。
高速公路對生態環境的影響評價應遵循科學性、針對性、系統性和可持續性等原則,其評價方法包括基于3S技術的評價方法[3]、景觀生態學法[4]、生態足跡分析法[5-6]、生態機理分析法、系統分析法、綜合指標法等。
通過對RS獲取的地理背景信息進行遙感解譯,獲取土地利用類型、高速公路所在區域的景觀生態格局等生態背景信息;利用GIS技術的空間分析功能和建模功能,構建空間分析模型,計算景觀生態學指數,分析高速公路修建前后景觀格局的變化。評價指標主要包括土地利用類型、面積和空間位置關系等,可以配合圖形疊置法使用,通過高速公路網絡與生態背景的疊加分析得到各個指標,用圖的形式表達出來,此方法直觀明了,目前在高速公路選線評價方面得到了廣泛應用。
分析空間結構、功能與穩定性等對生態環境質量的影響狀況,研究內容包括景觀結構、功能和動態等。定量分析高速公路項目建設后的生態系統承載力,研究景觀空間格局演變對生態系統過程和功能的影響,構建景觀格局與生態過程的耦合模型,評估和預測生態系統及其過程和功能的時空變化。該方法既可以用于生態環境現狀評價,也可以用于生境變化預測,目前是國內外生態影響評價學術領域中較先進的方法。
人類活動所引起的消費和污染消納歸結為各種資源的消耗,按照區域的生態生產能力,將資源消耗量折算成具有生態生產力的六類(化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建成地和水域等)生態生產性土地的面積。在此基礎上,根據不同地區之間的差異乘以產量調整因子,進行產量調整。最后乘以一個等價因子,進行等量化處理。該方法目前被廣泛應用于全球不同范圍或領域的生態環境影響評價。
將動植物與其生長環境看作一個有機整體,調查、觀測高速公路項目建設前和建設后環境的變化,預測高速公路建設對動植物個體、種群和群落的影響,并在此基礎上,預測生態系統的演替方向。該方法以定性分析為主,需要比較翔實的生態學知識,有時還需要融合多個學科進行綜合評價,結果才比較客觀。
在研究與分析環境因子性質及變化規律的基礎上,建立評價函數曲線,將環境因子在高速公路項目建設前的現狀值與高速公路項目建設后的預測值轉換成無量綱的環境質量指標,計算出高速公路項目建設前、建設后各因子環境質量指標的變化值;根據各因子的重要性程度賦予權重,再綜合各因子的變化值得出高速公路建設項目對生態環境的綜合影響。
適用于多目標的動態性問題,特別是在高速公路選線方案優選時。適用于生態環境影響評價的具體系統分析法包括模糊綜合評價法、層次分析法、灰色關聯法、專家咨詢法等。
3.1.1 對于植被的保護措施
施工期間,施工人員和車輛在進行各類活動、運送建筑材料和土方時,均應按照現有道路或臨時便道進行,不得隨意踐踏周邊的耕地,避免大面積的破壞植被;合理規劃設計臨時設施,不得隨意修建;運輸易產生揚塵的沙土時,應灑水或覆蓋遮擋物。施工后,及時復墾、恢復原有植被;及時進行邊坡加固、栽植,建立新的植物群落,減少水土流失;綠化工程凸顯當地特色,注重景觀的統一協調。
3.1.2 對于野生動物及其棲息地的保護措施
設置專用的野生動物通道,確保其正常的覓食與遷徙,并設置減速行駛和禁止鳴笛標志,減少噪聲對野生動物的干擾,禁止施工人員和周邊居民捕殺野生動物。采用異地建造和本地改善方式,確保棲息地面積不減少或功能不降低。
3.1.3 對于水資源的保護措施
選擇在枯水期進行施工,土方開挖回填避開雨季,減少對水資源的影響;瀝青、金屬等材料集中堆放,并進行覆蓋,防止降雨沖刷造成水質污染;盡可能安排施工人員在附近居民家住宿,減少生活垃圾對水體環境的污染;生活、施工污水等經過集中降污處理后再進行排放。
3.1.4 對于水土流失的防護措施
設計時,盡量減少高填深挖;建設時搭建臨時設施所挖掘的土應集中堆放,及時回填,恢復原有地貌;臨時生活處應該修建排水溝;采料場應平整采料;雨季開挖路基時,及時設置臨時沉淀池,用于攔截雨水沖刷下來的混砂,待路基建好后,及時填平沉淀池,恢復植被原貌。
3.1.5 對于沿線農業的保護措施
在設計時,盡量避免大范圍的占用耕地;在施工時,應挖排水溝,避免雨水沖刷泥漿、重金屬進入農田,影響土壤肥沃力、引起農作物重金屬污染等;運輸帶有揚塵的泥土時,進行覆蓋,避免農作物表面沾滿灰塵,影響其光合作用,進而影響農作物的產量。
對周邊民眾生活、經濟和心理方面的生態環境保護采取一定的措施:(1)每隔一段距離,在高速公路上方或下方修建人行通道,方便居民的出行與聯系;(2)在居住集中地段,設置防噪屏,減少噪聲的影響;(3)對經濟受損的居民,根據相關政策,給予安置補助、青苗補償等;(4)對心理受到不良影響的居民,做好安撫工作和心理援助。
高速公路在經濟社會發展中發揮著重要作用,然而,高速公路建設對沿線的生態環境造成了一些不容忽視的負面影響。在建設“環境友好型”社會的要求下,我們應該提高高速公路建設的生態環境保護意識,及時分析高速公路建設對生態環境的影響因素,選擇合適的方法評價影響程度,采取切實可行的措施盡可能減少破壞、極大程度地保護生態環境。在滿足交通需求和區域經濟發展的同時,兼顧生態環境保護,真正實現高速公路生態環境系統的協調發展。