張文杰
(山西省水利水電勘測設計研究院,山西 太原 030024)
十九大報告明確要求,加大生態系統保護力度,實施重要生態系統保護和修復工程,優化生態安全屏障體系,構建生態廊道和生物多樣性保護網絡,提升生態系統質量和穩定性。為了貫徹落實十九大精神,形成“流動的河、綠色的河、清潔的河、安全的河”,全國各地積極開展保護母親河、恢復“望得見山,看的見水,記的住鄉愁”式的河流生態修復工作。
一些地區為了追求河流水域、景觀效果,集中修建了蓄水工程;另外一些地區追求河道筑壩材料的生態性,拆除現有工程改用生態材料修筑,忽略了恢復生態系統及環境的本質。片面地認為河道有水、使用生態材料修筑工程就是生態修復。為了避免走先建設后拆除的彎路,河流生態修復應因地制宜,以生態修復為主線,工程措施為方法,多借鑒成果經驗,結合實際工程功能,尊重自然規律,科學規劃、科學施工。
河流生態修復工程涉及生態學、環境學、水文學、河流動力學、治河工程學等多種學科[1]。河流的生態修復更是在此基礎上融合了物理、化學、水文、形態等多個學科的內容[2]。在河流生態修復的研究和實踐過程中,人們從各自的研究方向給出了河流生態修復的定義。
徐菲等認為:河流生態修復是在河流接近自然化的基礎上,滿足人類生產、生活要求為目標,通過人工手段改變河流的受損狀態,并監測和評價效果的過程[2]。董哲仁認為:是在充分發揮生態系統自修復功能,采取工程和非工程措施,改善生態完整性和可持續性的生態保護行動。
不同學者對河流生態修復的理解雖有不同,但總體思路和目標是一致的,就是通過工程和非工程措施,恢復河流的自然特征,達到自我調節、水體自凈,實現植物化、生命化,滿足生物多樣化的要求,最終實現人與自然的和諧共生。
綜上所述,河流生態修復應從恢復河道的物理特性、恢復相關的生態系統和保護生態環境方面入手,修復被人工改造、甚至被污染、破壞的河道系統。
天然河流是自然形成的,在自然演變中,形成其獨一無二的形態、走勢以及生態系統。河流生態修復是針對受損河流進行的,修復要順應自然規律、遵照現有河流形態;首先要保護未損河流、保護自然,通過一系列生態修復措施,恢復其生態結構,達到生態功能恢復。
兼顧防洪需求和工程功能需求,采取生態措施,滿足河流與周邊的天然聯系和互通。水體在空間上的聯系,利于生態系統的循環,既有河流對地下水的補充,地下水對河流的補給,更有利于水體微生物、水生動植物的過渡、連續及交換。
河流生態修復不能千篇一律,更不能標準化。要根據河流形態、自然環境特點采用不同的思路,使河流在空間延續、上下游過渡中體現差異。在河流經過的城鎮,融入當地人文風情,結合特色小鎮建設,開發河流系統賦予的文化。
清污分流是將被污染的水和未污染的分開,分質處理,減少污染物外排量。對有污染的水修建專門的排水管,結合當前排污口治理,限制河道直接排污,通過工程措施把污水、工業廢水等集中到污水處理廠,利用物理方法、生態-生物方法等手段,盡可能少采用或不采用化學方法,處理達標后,循環利用或排入河道,改善現有受污河道水質。
由于過渡開發,導致河流喪失損了自我修復能力,必須通過人工干預進行前期修復。河流生態修復方法可歸結為物理修復、化學修復、生物修復及綜合修復,工程修復措施有以下幾種。
首先,增強環保意識,提高環保執法力度。對排污企業加強環保監督,嚴格執法,在環保合格的前提下排污。其次,分級控制污染源,建立不同等級和規模的污水處理廠,提高污水處理能力。最后,調整產業結構,發展高新技術產業,積極推行清潔生產,提高水的利用率,減少污水排放。
河道綜合治理,對河道兩岸進行植樹造林,既可以有效防止兩岸水土流失、減少雨季泥土沖刷,開辟補水水源、改善水動力條件、修復水生態系統,達到凈化水質、保持水土、調蓄水量、增加綠色、亮化河道、打造景觀、有效地改善區域的溫度、濕度與舒適度等作用,還可以提升水體自然凈化能力。通過建設兩岸生態觀光水系和林帶,形成綠色景觀長廊,把每條河道打造成各具特色的觀光休閑景點,提升生態建設水平和市民綠色生活質量。
在河灘種植草種和灌木,既可以減少水土流失、涵養水源,又可以建成生物生存場所、提供必要的營養成分,逐步形成復雜的食物網,逐步改善失衡的生態系統,提高生態系統的穩定性,最終改善河流環境物理特性。
修復河流生態系統,在河流沿岸進行濕地建設。有“陸地天然水庫”之稱的濕地,具有調蓄水量、削減洪峰、調節氣候的功能,在改善局地環境的濕度和溫度等方面起著積極的作用,還可以凈化水體,減緩環境污染,吸收、分解、利用污染物。此外,濕地還有保持生物多樣性、防止土壤侵蝕等作用,為野生動植物提供生長和棲息的良好場所。
水生植物俗稱水草,有浮游、挺水、沉生等類型。水草有供應氧氣、消耗水中廢物等作用。在光合作用下,水草持續地將氧氣灌入水中,為水生動物提供必備的生存條件,又可作為水生動物的食物;動物新陳代謝產生大量有機物質,為水生植物提供了必要的養料。種植水草是河流生態修復、改善水體生態系統十分重要的措施。水草茂盛的水體,水質一般很好。
傳統的河道建筑物不僅改變了河流的自然特性和生態條件,在空間上也阻隔了河流水體與地下水縱橫向的聯系,破壞了動植物、微生物之間的相互聯系與延續,進而破壞了生態系統。為了改變這種狀況、修復河流生態,除了拆除功能失效的河道建筑物,采用植樹造林、種植水草、修建濕地等生態工程措施外,還可以采用生態工程材料修建護岸工程。采用生態工程材料與種植水草、修建濕地是有益的相互補充。采用生態工程材料,不僅可以達到傳統建材的要求,滿足護岸等建筑物的功能要求;還可以改進傳統建材的不足,滿足河道生態系統與周圍的聯系,保證食物鏈不被破壞,保障空間上的連續。
我國作為一個水利大國,在經歷了深刻反思之后,治水思路也發生了巨大的轉變[3]。隨著探索自然的深入,人們越來越認識到生態系統對人類的巨大作用,尤其是河流生態系統,修復受損河流的生態系統已成為當今的主流治水思路。更重要的是,在以后人類利用自然時要在尊重自然、保持河流自然特性的基礎上進行,把可持續發展的理念深入工程,最終實現永續發展。通過我們共同努力,不單是河流生態的恢復,更是實現整個自然生態的恢復,實現天更藍、山更綠、水更清、環境更優美的生態文明新時代將不再遙遠。