水體生態修復模式在黃河流域蘭州段的應用研究＊

崔永峰，趙培強，瓦桃莉 ，王 振

（1.甘肅省環境監測中心站 甘肅 蘭州 730020；2.甘肅省生態環境科學設計研究院，甘肅 蘭州 730020）

1 概述

水體生態修復是生態工程與水利工程結合形成的一個分支，是采用各種技術方法修復受損的水體生態系統，以構建健康的水生生態系統，修復和強化水體生態系統的重要手段和方法[1-3]。其基本原則是以治為主，多種技術手段綜合運用，建立統籌治理機制，通過污染源控制，在自凈的前提下，利用人工措施，達到治理目標[4]。水體生態修復的主要功能是維護河流的生物多樣性，保護河流的自然生態環境，并進一步保護活水源頭、促進水資源的可持續發展、提高人民生活品質[5-7]。

發源于青藏高原，青海省巴顏喀拉山脈的黃河，全長5464km，是中國第二長河，其中有近152km穿越蘭州市，是蘭州市唯一一條穿城而過的“母親河”，黃河肩負著蘭州市生態屏障構建和社會經濟發展，其生態功能十分重要，是蘭州人民賴以生存的“生命之河”。近年來，隨著蘭州市社會經濟的發展，黃河流域蘭州段水體生態環境承載力逐漸下降，河道污染事件時有發生，生物多樣性減少、水體生態環境不斷惡化，生態功能退化較為明顯。為保護黃河“母親河”，蘭州市各級政府和管理部門不斷強化黃河水體生態修復和治理工作，但由于黃河水環境污染歷史欠賬較多，管理制度不夠完善，治理技術相對落后，資金投入有限，因此，黃河流域蘭州段水環境綜合治理沒有達到預期的目標。本研究通過資料收集，現場調研、結合流域水環境治理目標，提出有效的，適合蘭州市水環境綜合治理的生態修復模式，為蘭州市政府及管理部門供技術參考。

2 常見的水體生態修復模式及有缺點

2.1 常見的水體生態修復模式

國內外水體生態修復的技術方法很多，通過分析歸納，總體可以分四種類型，分別是物理法、化學法、生物法、生態法[8]。

1）物理法。物理修復法是通過機械工程的手段，將水體中的淤泥、藻類及雜質清除的一種方法，水體生態修復物理方法很多，常見的方法有機械除藻、稀釋沖刷、控制污染源、疏浚底泥、深層排水等。

2）化學法。化學法是根據河流污染物的理化性質，向水中投放各類藥劑（如氧化劑、脫硝劑、除藻劑等），使其污染物與藥劑發生絮凝、沉淀、分解等化學反應，以降低污染物的濃度或清除污染物。化學修復法常見的技術是殺藻技術和沉淀鈍化法。

3）生物法。生物修復技術是當前國內外發展起來的新型環境清潔方法，其主要是特效微生物對水污染物進行吸收、轉化、降解，降低污染物在水體中的濃度，達到清除污染物目的，以恢復生態功能。常見的植物修復、微生物修復等。

4）生態法。生態法是利用水中生物體的相互作用，增加水環境的適應能力、組織效果及調節功能，加快水環境的恢復。生態修復技術方法很多，其中生態景觀比較常用的修復方法有生態護岸法，水質凈化比較常用的修復方法有人工濕地和人工綠地法。

2.2 各類修復方法的優缺點

目前國內外各種水體生態修復法在實踐中得到應用，實踐表明，各類生態修復方法均存在一定的優缺點，具體分析見表1。

表1 水體生態修復優缺點一覽表

3 黃河流域（蘭州段）水體生態修復模式

參考國內外河流水體生態修復模式成功的經驗，結合黃河流域蘭州段水體生態現狀和水體生態恢復目標，研究建議地方政府和管理部門分三個階段構建黃河流域蘭州段水體生態修復模式。

3.1 水體生態現狀調查與分析評估階段

只有前期對黃河流域蘭州段水體生態現狀開展調查與分析評估，才能選擇科學合理的、有針對性的水體生態修復模式。此階段包括生態現狀調查和分析評估兩方面工作

1）生態現狀調查。調查階段主要是通過現場調研、座談取證、資料收集等多種途徑了解黃河流域蘭州段自然環境概況、社會環境概況、流域污染源及治理狀況、流域生態系統狀。

2）分析評估。分析評估階段主要是在前期調查的基礎上，結合國家及地方法律法規、各類發展規劃，分析水體生態現狀、分析存在的環境問題及與保護目標的差距，制定可行的水體生態修復方案。

3.2 水體生態修復階段

黃河流域蘭州段支流較多，水體生態現狀復雜，既有受農業面源污染和污水污染的黑臭水體，也有水質相對良好，但水生生物多樣性比較單一，水體抗污能力較差的河道，因此在生態修復治理方法的選擇上，要因地制宜，多種生態修復模式嵌套進行，才可取得良好的生態效益。參考國內外河道劃分的相關技術方法，根據水質標識指數評價體系法和水體恢復治理的訴求，將黃河流域蘭州段水體生態恢復治理劃分為黑臭治理類水體、水質改善類水體、生態功能恢復類水體、景觀美化類水體和水資源恢復類水體。

1）黑臭水體的生態修復模式。對于黑臭水體的恢復治理，先要對污染源進行消除或截斷，加強排污綜合治理，再就參考成功的經驗，運用各種綜合的治理模式，可取得較好的成效。黃河流域蘭州段的黑臭水體，建議采用多種修復技術相結合的修復模式。

2）改善水質生態恢復模式。對于改善類型河流，污染程度較黑臭型河流低，水中沉積物氮、磷含量較高，TOC和營養物質的含量稍低，沉積物表面缺氧情況較輕。對此類河流治理，水體污染會加重，有轉化為黑臭型河流的風險。這類水體主要是污染物（內源和外源）的排放，因此，水體恢復的重中之重是嚴控污染源，同時以生物-生態方法進行綜合治理。

3）功能恢復治理模式。黃河支流的水體治理，水質達標后，要重點關注水體的生態功能，使其發揮自身的生態作用。建議在水質達標后采用生態植物、浮游動物、底棲動物、魚類投放及生物多樣性建立等方法進行水體治理。

4）景觀恢復美化模式。景觀恢復美化首先要堅持保護優先的原則，在確保生態原貌，功能不變的前提下，進行恢復治理。其次，景觀恢復美化要堅持統籌原則，將河道當成一個有機整體進行謀劃，各支流要無縫銜接、體現特色，形成整體。對于景觀恢復美化，還要根據流域氣候和動植物習性，將各類特征性生物進行等有效搭配，達到景觀有序協調的效果。

5）水資源恢復治理模式。目前，國內外對于水資源的恢復多從宏觀調控和節約用水的角度進行治理，通過水量調配，工業、農業節約用水，市場化管理等多種手段加強水資源的恢復。對于黃河流域蘭州段水資源保護與管理，建議地方政府及各級管理部門要加強優化水資源配置，不斷完善水利執法體系和用水法規體系，完善節水管理體系，大力推廣灌區農業節約用水，強化城鎮節水和工業節水措施。

3.3 維護管理階段

要實現水體生態修復的最終目標，后期維護和管理是關鍵。對于河道，水體生態修復工程完成后，必須要保證水體生態修復的成效，因此，必須做好如下四方面；

1）對于水資源的生態恢復，具體的措施就是堅持不懈的嚴格貫徹執行習近平總書記 “節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的治水方針。

2）對于水質恢復性河道，后期的維護工作是維護和管理水質恢復工程相關設施，定期不斷進行巡檢，確保工程設施的正常運轉。對于管理工作就是要切斷新的污染源，加強監督和管理工作，確保河道水質不在收到新的污染。

3）對于水生生態系統后期維護管理工作，主要是維護和管理水生生態系統恢復工程的相關設施，定期不斷進行巡檢，確保工程設施的正常運轉。同時，要加強水生生物的定期檢測工作，加強水生生物的生境保護，提供良好的水生生物生存環境。

4）對于景觀恢復性河道，后期要結合河道水資源發展規劃，后期制定合理的規劃方案，不斷的美好河道，確保河道景觀逐步恢復，同時要加強河道監督和管理，確保不受外界各種污染因素的干擾。

4 結語

快速高效地開展水體生態環境恢復治理是水環境綜合治理的主要工作，各級政府及管理部門要切合自身實際情況，根據水體環境保護的目標和要求，在調查的基礎上選擇科學合理的水體生態恢復治理模式，快速開展水體生態恢復治理工作，并加強后期管理工作，從而完成水體生態環境恢復治理目標。