对北方河道水环境数据质量状况分析及环境评价

赵文华

（山西省太原市汾河景区管理委员会，山西 太原 030009）

1 我国水资源现状

人类正面临着水污染与水短缺的严峻挑战。我国是世界上13个贫水国之一，目前640个城市有300多个缺水，2.32亿人年均用水量严重不足；我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重。

水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响，已影响到人类的生存。因此，水资源的治理及循环利用成为迫在眉睫的生态工程之一，也给我国水资源治理提出新课题。

2 山西省太原市自然环境概述

太原是山西省的省会城市，地处山西省中部、太原盆地北端，属温带半干旱大陆性季风气候。昼夜温差大，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，年平均降雨量474.9 mm，全市多年平均蒸发量1822 mm，是我国北方最严重的缺水城市之一。

3 汾河太原城区段综合整治建设背景

汾河，源于山西省宁武县，是山西省最大的河流，也是黄河的第二大支流，全长716 km，是贯穿山西省太原市南北的一条重要河流。20世纪70年代后期，随着工业的迅猛发展，汾河太原城区段河道淤积，杂草丛生，地表水断流，地下水位下降，沿岸26条边山支沟日排入污水量达50万m3，两岸居民没有活动场所，汾河蜕变为城市排污沟，沙尘暴的频发地，太原成为全球污染最严重的城市之一，被联合国誉为“最不宜人类居住的城市”之一。

4 汾河太原城区段综合整治概况

汾河景区，即汾河太原城区段治理美化工程，始建于1998年10月，经过近12年的治理建设，形成了北起柴村桥南至长风桥，全长15.4 km的市中心绿色长廊，其中，胜利桥至长风桥8.5 km是蓄水景观工程，胜利桥至柴村桥6.9 km是人工湿地工程。该工程将河道治理、环境保护、城市绿化有机地结合起来，进行环境综合整治，保持了城市滨河良好的自然生态。

5 汾河景区的水体来源、水质情况

5.1 水体来源

汾河景区内3个蓄水池为静水湖，每年平均补水3～4次，蓄水池水源主要来自于已轻度富营养化的汾河二库供水，氮、磷含量较高；每年汛期有2～3次洪水由南沙河、北沙河漫过暗涵，进入汾河景区1#水域和3#水域，成为汾河景区少量的补水来源。

5.2 水质情况

在补水过程中带来了大量的草种（主要是菹草、聚草）沉积到蓄水池中，在生长条件适宜的情况下，大量萌生，几乎覆盖了整个水面，影响了整个景区的景观。

6 采取的措施

建设之初，受条件所限，山西省汾河太原城区段治理美化工程的初期规划设计只注重解决水量与水面的问题，对水质的运行管理考虑不够，因此，水体混浊、水草丛生成为汾河景区夏季要解决的另一道难题。充分利用水生生物改良水体的特性，使其形成良性循环的生态体系，也成为汾河景区近年来摸索的一条成功之路。

（1）适量放养食草性鱼类（团头鲂、草鱼）除草，使水草保留整个水面的1/4，起到净化水质的作用；放养滤食性鱼类（花鲢、白鲢）吞食浮游藻类，改善水体透明度；放养底层鱼类（鲤鱼、鲫鱼）吃食底栖生物，消灭害虫幼（孑孓等）。汾河景区运行十年来，各种鱼类的放养数量，根据水草量、浮游生物量和底栖生物量来确定，以达到科学合理、景观优美的目的。

（2）为维持水生生态系统的相对稳定，尽可能不采用大量换水措施。

（3）对补水水源实施严格监控，尽可能截取放水时中段的水源，尽可能控制污染物流入蓄水池。

（4）汾河景区全开候开放给管理带来了一定难度，游人违规钓鱼导致水域中存在一些脱钩受伤鱼。为了控制诱发鱼病，根据蓄水池中水的清澈度与鱼的状况，泼洒生石灰，保持良好水质和鱼的质量。

7 综合整治后的水环境效益

作为山西省太原市一项重大的环境基础设施建设工程，汾河太原城区段治理美化工程首期工程，与集中供热、汽车尾气治理被列入2000年市政府首选的三大环保工程。

7.1 水质得到明显改善

汾河太原城区段原有水源为上游河道来水，污染严重，污染源来自上游工业及生活污水，主要是煤炭焦化污水，属劣Ⅴ类水，成为城区内水体污染的源头之一。通过有效治理，自2004年以来，山西省太原市汾河景区一直保持水域清澈的状态。近年来太原市环境监测站监测结果表明（部分结果见表1），汾河景区水域水体各项指标均达到景观水域Ⅴ类标准。

表1 汾河景区迎泽桥断面历年来水质检测统计表

7.2 水资源得以循环利用

汾河景区是山西省太原市的行洪主河道，是在原有河道蓄水。在河道内修建蓄水工程势必要抬高水位，改变原来自然状态下的地下水流向，引起周边地下水位的上升。尤其是在城市的中心地带，可能会对城市建筑造成沉陷与裂缝等不良后果。本工程采用先进的高喷防渗技术，为防止蓄水渗漏流失，在清水渠两侧地下做了13万延米高喷防渗墙的垂直防渗处理，以减少蓄水渗漏量。经过多年来的实际运行和对比分析，地下水位没有明显上升，达到了防渗效果。

考虑到管理运行过程中，草坪、树木的灌溉需水与蓄水水域补水需求，建设工程时开凿800 mm口径的大口井，用于收集花管内的渗水与表层地下水，作为管理运行的喷灌水源井和蓄水水域补水井。在不增加投资的情况下，既解决了部分蓄水水域补水问题，又为绿化工程提供可靠水源。河床底部的自然渗漏和两岸的人工补水，可使蓄水池内水体达到自然生物净化的目的。

科学利用有限水资源，使水资源高效节约、循环利用成为汾河太原城区段治理美化工程可持续发展的重要课题。

7.3 为大量生物提供栖息地

汾河景区包括湿地公园在内，两岸大量植树、种草，在河道内保留了大片绿洲、鸟岛、芦苇等动物栖息地，给各种水生生物、动物、鸟类提供了一个适宜生存的环境，增加了闹市中的自然野趣，恢复了河道的自然生态系统。工程建成后，截至2010年的不完全统计，有紫鹭、斑嘴鸭、花凫、翠鸟、高跷行鸟（heng）、白骨顶、红燕鸥、大苇莺等150种鸟类或迁徙或栖息，生活在汾河景区内，而在建设汾河景区之前仅有麻雀、喜鹊等不到10种鸟类。呈现出人与自然和谐共处的景致，为各种生物、鸟类、鱼类及各种植物提供了良好生存环境。

8 滨水区环境评价

汾河太原城区段治理美化工程从1998年首期工程建设到2010年二期景观工程与湿地公园建设后的续建工程，历时12年，共种植树木花卉等各类品种201种，其中，乔木73个品种66300株，灌木45种174102株，藤本16617株，色块23万m3，草坪108万m3，地被植物16905 m2，在改善环境和保护环境方面起到了重要作用。

8.1 调节温度，提高湿度

由于树冠遮挡阳光、减少日光辐射热和本身具有的蒸腾作用，降低了局部区域环境内的气温，提高了空气湿度。据观测，该区域夏季最高气温比其他区域可降低3℃左右，相对湿度提高10%～20%。

8.2 空气质量明显改善

绿色植物作为地球上主要的氧气制造者和二氧化碳的消耗者，为人类提供了生存必需品。据测0.067 hm2林地每天可吸收1 t二氧化碳，释放0.73 t氧气。汾河景区共有绿地170万m2，一年可吸收6.2万t二氧化碳，释放4.5万t氧气，相当于每天吸纳19万人排出的二氧化碳，同时释放可供16万人吸收的氧气。

高大树木、成片的灌木除具有阻滞烟尘、减弱噪声等方面的作用外，针对山西省太原市空气污染成分以可吸入颗粒为主，主要是煤焦工业产生的粉尘等特点，在汾河景区有针对性地种植了大量的垂柳、刺槐、女贞、臭椿、水蜡、卫矛、大叶黄杨、柏树、松树等植物，吸收有毒气体，净化空气，改善环境。太原市在2001年出现了以前罕见的Ⅰ级天气，Ⅱ级以上天气由2000年的45天增加到120天，之后，太原市的Ⅱ级以上天气每年都跨越一个新里程，2009年Ⅱ级以上天气达到296天，见图1。

图1 山西省太原市二级以上空气质量天数统计表

8.3 防风固沙，防止二次扬尘

整治前的汾河，河床内沙土裸露，冬春季节，风沙骤起，遮天蔽日，大风过后，河道两侧的建筑上罩上一层厚厚的沙土。汾河太原城区段在综合整治后，被水面、绿地所覆盖，人行道、游园、广场被绿化、硬化、美化，有效地消除和防止了二次扬尘的污染。

当然，山西省太原市空气质量明显改善，与太原市集中供热、治理汽车尾气、关闭污染企业、减少污染源等有关，但是汾河景区在山西省太原市中心形成贯穿南北15.4 km的绿色长廊，在净化空气、改善人居环境等方面的作用不可替代。

9 结束语

汾河太原城区段首期工程改变了山西省太原市缺水少绿的现状，为太原市“蓝天、碧水、绿地”工程掀开了新的篇章。它的建成，对于提升太原市城市品位，改善人居环境和投资环境，完善城市功能起到了积极而重要的作用，对于北方城市市区河道再造景观作出了有意义的摸索与实践，并成为陕西省宝鸡市、山西省临汾市等一些北方城市治理本地河流借鉴的模式。2007年汾河湿地公园建成后，将“自然、野趣、生态”有机融合，再次让市民为之眼前一亮，游人只能远眺确保生物生息场所的禁止进入区成为鸟类的天堂，游人能够近距离观赏湿地自然景观的限制进入区和游人休闲、娱乐、健身的自由进入区成为人与自然和谐共处的乐园。