江蘇省平原區(qū)生態(tài)清潔小流域發(fā)展模式探索

尹強華，王良杰，劉 霞，初 磊，宋媛媛，湯建熙，吳 芳

(1.南京林業(yè)大學 南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；2.南京林業(yè)大學 江蘇省水土保持與生態(tài)修復重點實驗室，江蘇 南京 210037；3.江蘇省水利廳 農村水利處，江蘇 南京 210029；4.江蘇省水文水資源勘測局，江蘇 南京 210029)

2004年，北京市在傳統(tǒng)水土保持“山、水、田、林、路”統(tǒng)一規(guī)劃與“攔、蓄、排、灌、節(jié)”綜合治理的基礎上，率先提出了以水源保護為中心，構建“生態(tài)修復、生態(tài)治理、生態(tài)保護”三道防線的生態(tài)清潔小流域建設新模式[1]。到2014年底，全國已有30個省份的335個縣開展了生態(tài)清潔小流域建設，實施小流域約800條[2]。

北京市以山丘區(qū)為研究對象，對生態(tài)清潔小流域的建設措施、清潔程度分級和建設技術等進行了深入研究。卜振軍等[3]根據小流域的不同特點，提出6種生態(tài)清潔小流域建設模式，細化了生態(tài)清潔小流域的發(fā)展模式。而在建設手段方面則嘗試利用國外技術，如歐盟的水框架指南標準等，為生態(tài)清潔小流域建設提供了新的方向[4]。此外，浙江省在小流域綜合治理的基礎上，結合自身特點及需求，建立了生態(tài)清潔小流域建設措施體系[5]；黑龍江省著重強調對水環(huán)境的監(jiān)測，通過動植物、工程等措施構建健康的水體生態(tài)系統(tǒng)，表明“水體健康”在生態(tài)清潔小流域建設當中的重要性[6]。

此后，吳敬東等[7]對北京平原地區(qū)的生態(tài)清潔小流域建設展開了探索，參照“三道防線”理論將小流域劃分為三區(qū)，并主張按照污水、垃圾、廁所、溝渠、環(huán)境五同步治理思路分區(qū)防治；而原翠萍[8]則根據平原區(qū)小流域土地利用條件、水土資源狀況、地形條件等因素，提出了“兩區(qū)一網”(農林生態(tài)保護區(qū)、人居生態(tài)治理區(qū)，水系生態(tài)修復網)防治體系，強調利用多種治理措施進行生態(tài)環(huán)境建設，保護水土資源。此種治理體系進一步深化了生態(tài)清潔小流域系統(tǒng)性的治理原則，但缺乏對平原區(qū)水網、道路及其景觀帶建設的關注。

近年來，江蘇省為達到農村“河暢、水清、岸綠、景美”的目標，加大了對“水美鄉(xiāng)村、美麗鄉(xiāng)村”的建設力度，取得了一定的成果，但農村衛(wèi)生環(huán)境差、農業(yè)面源污染嚴重等問題未得到根本性解決。因此，從水土保持角度出發(fā)，利用生態(tài)清潔小流域建設理念，探索出一種體系化治理模式，對江蘇省平原區(qū)而言顯得極為迫切。

1 江蘇省平原區(qū)概況

江蘇省地處中國東部沿海地區(qū)(30°45′～35°08′N，116°21′～121°56′E)，是長江三角洲地區(qū)的重要組成部分。境內平原區(qū)面積約占全省總面積的68.8%，湖泊眾多，水網密布，具有豐富的水資源，水生態(tài)條件良好。

2 江蘇省平原區(qū)生態(tài)清潔小流域建設面臨的問題

2.1 建設布局不太合理

江蘇省自2005年以來，結合環(huán)境治理、河道整治，興建了一批具有示范效應的生態(tài)清潔小流域，如石塘小流域、環(huán)山河區(qū)域、“國際慢城”區(qū)域等被水利部命名為“國家水土保持生態(tài)文明清潔小流域”。這些生態(tài)清潔小流域集中在城市周邊的丘陵區(qū)域，雖質量較高，但數(shù)量太少、輻射面積小、受眾較少。

2.2 農村衛(wèi)生環(huán)境較差

據于洋等[9-10]調查，2013年江蘇省平原區(qū)對于垃圾的收集以統(tǒng)一回收為主，主要采用填埋方式處理(表1)，2014—2016年被調查行政村與企業(yè)(村內工業(yè)/養(yǎng)殖業(yè)企業(yè))中垃圾填埋處理的比例雖然在逐年降低，但仍然是主要的處理方式之一。垃圾填埋后殘留著大量的細菌、病毒，并有可能造成潛伏沼氣、重金屬污染等安全隱患，垃圾滲漏液還會長久地污染地下水資源。如果在水系發(fā)達的平原區(qū)進行不合理的垃圾處理，不僅會危及飲用水、糧食生產安全，甚至會危及居民的生存與發(fā)展。

對平原區(qū)生活污水排放情況及排放地點的調查發(fā)現(xiàn)，江蘇省平原區(qū)生活污水主要通過暗溝、管道排放，經濟發(fā)展相對較慢的地區(qū)存在隨意排放與明溝排放情況，排放地點主要為河流、坑塘，僅少數(shù)發(fā)達地區(qū)對污水進行處理(表2)。有研究顯示，太湖地區(qū)生活污水的排放對湖水中Cl-的濃度存在明顯影響[11]。

表1 江蘇省平原區(qū)部分農村生活垃圾收集、處理方式

注：數(shù)據來源于2013年江蘇省農村環(huán)境衛(wèi)生調查。

表2 江蘇省平原區(qū)部分農村生活污水排放方式與排放地點

注：數(shù)據來源于2013年江蘇省農村環(huán)境衛(wèi)生調查。

2.3 農業(yè)面源污染嚴重

江蘇農業(yè)生產水平高，各類農藥、化肥等農用化學品施用強度大、頻率高、易流失，過量施用氮肥、復混肥，撒施、表施肥料的現(xiàn)象較為普遍，對水體、土壤造成了一定污染。2008年江蘇省化肥施用強度為453.7 kg/hm2，遠高于全國平均水平335.3 kg/hm2，而江蘇環(huán)太湖部分縣市，化肥施用量在500 kg/hm2以上，是國家防治化肥污染標準(225 kg/hm2)的2倍多[12]。江蘇省農藥施用強度遠高于全國平均水平，部分地區(qū)甚至達全國平均水平的3.57倍[13]。太湖流域農作物以水稻、小麥和油菜為主，秸稈年產生量為450萬～550萬t，以5%的秸稈進入水體計算，太湖流域秸稈排入水體的氮約為1 687 t/a、磷約為568 t/a[14]。

3 江蘇省平原區(qū)生態(tài)清潔小流域發(fā)展模式

依據平原區(qū)的土地利用現(xiàn)狀和村莊(居住區(qū))、農林分布區(qū)、道路、水系的分布，可將小流域劃分為“人居生態(tài)區(qū)、農林生態(tài)區(qū)，水系生態(tài)景觀網，道路生態(tài)景觀帶”，即“兩區(qū)一網一帶”。其治理的核心思想是構建生態(tài)與景觀并行的水網與路帶，并通過二者將兩區(qū)系統(tǒng)有機地聯(lián)系在一起，按照整體化、集約化、模塊化思路建設。

3.1 人居生態(tài)區(qū)

人居生態(tài)區(qū)位于居民生產生活較為集中的區(qū)域。本區(qū)重點關注人居環(huán)境現(xiàn)有的垃圾、污水處理問題，以及美化、綠化周圍生存空間。主要通過垃圾處理、污水處理、糞便處理及村莊美化等工程，解決村莊垃圾亂堆亂棄、生活污水未經處理肆意排放等問題，為居民營造一個舒適、優(yōu)美的生活環(huán)境。

(1)垃圾處理工程。江蘇省平原地區(qū)人口眾多且集中，垃圾的不當處理極易引起水體污染。該地區(qū)垃圾處理工程應采用分類回收、分類處理的方法，以小流域或者鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元設立小型混合垃圾處理設施，建立完善的垃圾清運體系、管理機制與處理標準，禁止在本區(qū)域使用填埋與焚燒等手段處理垃圾。

(2)污水處理工程。江蘇省平原區(qū)水系縱橫交錯，如果對于污水的肆意排放不加以管制，本區(qū)域河道及下游區(qū)域由水體污染帶來的經濟損失、生態(tài)環(huán)境損失將無法估量。污水處理工程至關重要，具體處理措施可分為兩種類型：在人口密度較低、居民居住分散的情況下，可采用一體化污水處理設備，選擇多段厭氧好氧的工藝技術，通過分戶或戶聯(lián)的方式就地處理、就地回用，在治污的同時，實現(xiàn)資源化利用；在人口密度較高、住戶較為集中的地區(qū)，可通過建設污水收集管網及污水處理廠集中統(tǒng)一處理污水。

(3)糞便處理工程。江蘇省平原區(qū)人口分布密集、養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達、人畜糞便量大。有研究[15]表明，糞便對于土壤、大氣、水體的污染影響巨大，是農村點源污染發(fā)展到面源污染的重要來源。糞便也是一種資源，不僅可為植物提供其生長所必需的營養(yǎng)，而且可以用作發(fā)電的基礎物質。如果對糞便不加以合理處理，不僅易造成環(huán)境污染，更易造成資源的浪費。對糞便處理可從兩個方面進行：其一，個體家庭糞便可采用化糞池的形式處理，處理后可以當作肥料來使用。其二，規(guī)模化養(yǎng)殖場糞便的處理一般分為能源化利用和肥料化利用兩種方式。畜禽糞便的能源化利用主要以沼氣發(fā)酵為主，以畜禽糞便、秸稈等農業(yè)廢物為原料經厭氧發(fā)酵可開發(fā)出沼氣等再生能源，沼氣可以作為燃料，沼液可以直接肥田，沼渣可以用來養(yǎng)魚，如此綜合利用可形成養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)和漁業(yè)緊密結合的物質循環(huán)生態(tài)模式；畜禽糞便的肥料化利用是因為畜禽糞便中含有大量的有機物及豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質，經適當處理可加工成高效生物有機肥。

(4)村莊美化工程。村莊美化工程是提升人居環(huán)境的重要舉措，在村莊周邊植樹造林，在房前屋后種植具有觀賞價值或經濟價值的樹種營造舒適、“彩色”居住環(huán)境，可實現(xiàn)村莊周圍森林化、村民庭院花果化、村內集中綠地人性化。

3.2 農林生態(tài)區(qū)

農林生態(tài)區(qū)位于農林生產區(qū)。為了解決農業(yè)面源污染問題，主要是加強對農藥、化肥過量甚至違規(guī)使用的監(jiān)管，并通過節(jié)水灌溉等新型技術的推廣使用，達到節(jié)約水資源，使有限的水資源功能最大化的效果。本區(qū)應通過建設生態(tài)農業(yè)示范工程、節(jié)水灌溉工程、農業(yè)面源污染防治工程等，在解決農業(yè)面源污染的同時，提高水資源利用效率，以達到發(fā)展集體經濟、解放勞動力、增加農民收入的目的。

(1)生態(tài)農業(yè)示范工程。建設“生態(tài)種植”與“循環(huán)利用”相結合的生態(tài)農業(yè)示范工程，大力發(fā)展農業(yè)集約化經營和農業(yè)龍頭企業(yè)。生態(tài)種植包括土壤綜合培肥技術、病蟲害綠色防控技術、特色林果標準化栽培技術，提倡測土配方施肥技術等；循環(huán)利用強調畜禽糞便利用、生態(tài)養(yǎng)殖、秸稈還田等可持續(xù)發(fā)展理念。

(2)節(jié)水灌溉工程。節(jié)水灌溉是指根據作物需水規(guī)律和當?shù)毓┧畻l件，高效利用降水和灌溉水，取得農業(yè)最佳經濟效益、生態(tài)效益及社會效益的綜合措施[16]，包括噴灌微灌技術、低壓管道輸水灌溉技術、渠道防滲技術、畦灌技術、溝灌技術和水稻節(jié)水灌溉技術、耕作保墑技術、坡地截水技術、覆蓋保墑技術、培肥改土技術、抗旱品種選育技術、化學控制節(jié)水技術等。根據特定的環(huán)境，因地制宜選擇一種或多種技術，以達到節(jié)約水資源、充分利用水資源的目標。

(3)農業(yè)面源污染防治工程。農業(yè)面源污染是造成農業(yè)污染、地表水與地下水呈富營養(yǎng)化狀態(tài)的主要原因，且具有分散性、隱蔽性、隨機性、不確定性、廣泛性及不易檢測性等特點[17]，也是影響生態(tài)環(huán)境的重要因素。農業(yè)面源污染需要成體系地系統(tǒng)防治。首先要科學施肥，合理使用農藥，從源頭上減少污染物質的排出。其次是減少污染的擴散，通過提高排水口高度及在田埂上種植植物等措施，減緩或者阻斷徑流，達到吸附、降解污染物的目的，進而防止面源污染擴散。當然也包括對進入水體污染物的治理，具體防治措施歸入水系生態(tài)景觀網的建設范圍。

3.3 水系生態(tài)景觀網

水系生態(tài)景觀網是指小流域內縱橫交錯的水網，包括河道兩側的護坡和防護林工程。主要建設措施有河道疏浚、治污工程和護坡工程及景觀工程等。重點是在滿足河道通暢、防洪排澇安全的前提下，保證水體凈化并兼顧景觀建設，打造人水和諧的新面貌。總體應遵循“保持河道自然風貌、保護水域生態(tài)環(huán)境、恢復河流生態(tài)功能”的開發(fā)原則[18]，最終目標是使河道成為集防洪排澇、綠化、景觀、休閑等多功能為一體的復合生態(tài)系統(tǒng)。

(1)基礎建設。一般通過河道疏浚、治污、護坡工程恢復或增強水體自凈功能。 ①河道疏浚。以清理河底的淤泥為主，保證水系暢通，確保行洪安全。②治污工程。主要包括截污工程與治理工程兩部分，前者因為工程浩大、投資巨大、工期漫長而很難大面積推廣。首選措施是加大上游監(jiān)測力度、增強中下游河水自凈能力，具體包括水生植物技術、生物增效技術、微生物制劑技術、人工浮島技術等；其次是設立固定與流動河水檢測站，動態(tài)監(jiān)測河水質量，做好清理維護工作。③護坡工程。通過護坡工程增強岸坡穩(wěn)定性，滿足河流防洪排澇需求，防治水土流失。

(2)景觀工程。在條件成熟的區(qū)域，或者是人口集中的居住區(qū)配置景觀工程設施，主要包括建設游步道、親水廊道、親水平臺和種植觀賞植物等。游步道、親水平臺或濱水空間建設,能使人們充分體驗親水樂趣；觀賞植物種植可結合河道基礎工程的治污工程、護坡措施進行，應選擇根系發(fā)達的耐水濕植物及水生植物，這樣既能發(fā)揮水土保持景觀植物固土凈水、防治河水侵蝕岸基的基礎功能，又能滿足生態(tài)環(huán)保的建設要求，還能在此基礎上進行相應的景觀再造。

3.4 道路生態(tài)景觀帶

道路生態(tài)景觀帶指小流域內各級道路及其兩側景觀帶。研究內容主要包括[19]：①道路對周邊環(huán)境的影響及其控制技術，包括道路雨水流動特性、雨水侵蝕和沉淀物控制、道路化學污染物的來源和擴散特性、污染物質的管理和控制、交通干擾和噪聲等。②道路對周邊生境，尤其是水生生態(tài)系統(tǒng)的影響。③道路景觀的生態(tài)美和游賞價值的體現(xiàn)方式。④如何尊重地域環(huán)境特點和文化特征，體現(xiàn)地方特色和文化內涵的多樣性。

圍繞上述4個方面展開道路生態(tài)景觀帶的建設，如：設置植草溝來承接來自路面的地表徑流，防治道路兩側水土流失；選擇桂花、櫸樹、銀杏等合適的鄉(xiāng)土樹種，并通過合理規(guī)劃種植來控制化學物質污染與噪聲，降低道路體系對水生生態(tài)系統(tǒng)的負面影響等，可兼顧生態(tài)美與地域環(huán)境特點，體現(xiàn)游賞價值與文化特點。

4 結論與建議

本研究在北京市生態(tài)清潔小流域建設的基礎上，以“斑塊-廊道-基質”為理論依據，分析江蘇省平原區(qū)生態(tài)清潔小流域建設面臨的突出問題，探索了具有區(qū)域特點的發(fā)展模式，并賦予了“三道防線”理論新的內涵，提出了江蘇省平原區(qū)“兩區(qū)一網一帶”生態(tài)清潔小流域建設新思路。

生態(tài)清潔小流域建設具有長期性、綜合性、復雜性等特點，隨著經濟社會的發(fā)展，即使是在當下，其建設過程中也有很多需要完善和提高的空間，如：針對江蘇省不同地理區(qū)域特點制定相應的生態(tài)清潔小流域建設評價指標體系與評價標準；根據不同的區(qū)域特點，進一步細化生態(tài)清潔小流域建設類型；制定生態(tài)清潔小流域建設的管理辦法與條例；小流域管理辦法如何與河長制等現(xiàn)有制度有機結合等。