张小光 朝阳市凌河保护区管理局,辽宁朝阳 122000
辽河流域生态环境综合评价
张小光 朝阳市凌河保护区管理局,辽宁朝阳 122000
辽河流域是我国七大流域之一,也是我国环境保护重点工程之一。流域位于我国经济较发达地区,随着地区经济及城市群的快速发展,不合理地开发利用自然资源及城市化和工农业等的高度发展所引起的污染等都是导致辽河流域生态环境严重恶化的根源。本文将从辽河流域的水生态环境、土壤生态环境和植物生态环境方面对辽河流域的生态环境进行综合评价,提出生态环境防治对策,以期为辽河流域的生态治理提供参考。
辽河流域; 生态环境现状;生态评价;防治对策
辽河流域位于我国东北地区的西南部,包括辽河和浑太河两大水系,流经河北、内蒙古、吉林、辽宁四省,流域面积21.96万km2,辽河全长1345km。
辽河流域与松花江、鸭绿江流域为邻,西接大兴安岭南端,与内蒙古高原大、小鸡林河及公吉尔河流域相邻,南以七老图山、努鲁儿虎山及医巫闾山与滦河、大小凌河流域为界,濒临渤海,北以松辽分水岭与松花江流域相接[1]。辽河流域地势大体自北向南、自东西两侧向中部倾斜,形成中部辽河平原。辽河中游为冲积平原,海拔200m以下,下游平原海拔在50m以下,地势低平易涝。辽河西部上游主要山脉海拔500~1500m,自西向东逐渐下降为丘陵和沙丘平原;上游为风沙草原和土石山区,西辽河中下游多为黄土沙丘,水土流失严重。辽河东部的山地丘陵为长白山脉的西南延续部分,山地森林植被较好,土壤侵蚀轻微。辽河流域总面积中,山区占48.2%,丘陵占21.5%,平原占24.3%,沙丘占6%[2]。
1.1 辽河流域水生态环境污染现状
辽河流域是我国经济较发达的地区,中部城市群的工业污水和城市生活污水以及农业的面源污染,使河流水质污染严重,水生态系统严重退化。特别是辽宁省近年来以能源、冶金、机械、建材为主的重工业的快速发展,为推动我国的城市和工业化进程做出了历史性重大贡献。但是,经济的快速发展却给环境带来了巨大的冲击,经济的增长对水资源的需求量大大超过了生态系统的更新量[3],造成了辽河流域水体的严重污染是必然的结果,辽河流域已有70%以上的河流断面为ⅴ类~劣ⅴ类水质,可见辽河流域的水体污染状况十分严重。
据2000年调查显示,辽河流域地表水的开发利用程度已经达到了77%,经济用水挤占生态用水的矛盾十分突出。大量的污染物排向辽河,直接造成了地表水质的严重恶化,并在一定程度上污染了地下水。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,还进一步加剧了水资源短缺的矛盾,并严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康生活。
1.1.1 地表水环境
据2003年对辽河流域的6条主要河流的36个干流监测断面的调查显示,其中77.8%的断面为ⅴ类~劣ⅴ类水质,5.5%的断面为Ⅳ类水质,16.7%的断面为Ⅱ~Ⅲ类水质,并且辽河干流的监测断面100%都为劣ⅴ类水质,属重度污染河流,辽河水系80%的支流为劣ⅴ类水质,大辽河水系ⅴ类~劣ⅴ类水质占83.3%,东辽河水系的有机污染物全部超过地表水Ⅲ类水标准[4]。辽河流域主要的水库二龙山水库常年平均为Ⅳ~V类水质,个别时段为劣V类,已基本失去了饮用水供水的功能。浑河、苏子河的总磷、总氮污染问题造成了大伙房水库水质的超标[5]。可见,辽河流域的水生态环境状况不容乐观。
1.1.2 地下水环境
据调查,对辽河流域10个城市219个站点地下水质进行分析,辽河流域地下水的主要污染因子是总硬度、高锰酸盐指数、氨氮、铁、锰等。营口、锦州、沈阳等城市,地下水硬度超Ⅲ类水标准都均在1倍以上;辽阳、沈阳、铁岭和鞍山等城市的高锰酸盐超标;80%的城市氨氮浓度都严重超标;80 %的城市铁离子浓度严重超标;70 %的城市锰离子浓度超标[6]。
浑太河沿岸地下水单项指标水质都在Ⅳ~V类之间,并且地下水污染亦呈现离河越近污染越重的特点[7],而且受已污染地表水补水的影响,沈阳、辽阳部分地下公用水源和铁岭、鞍山农村部分居民地下饮用水源也受到不同程度的污染。
1.2 辽河流域土壤生态环境污染现状
辽河流域位于我国东北地区的西南部,是东北地区重要的工矿区业经济区,在我国国民经济中占有重要的地位[8]。然而,工农业生产活动产生的大量有机污染物却使辽河流域土壤受到严重的污染。
由于工农业生产活动的增加,会产生大量的不完全燃烧产物、工业废水和石油污染等,而这些工业废气物中往往会含有大量的多环芳烃污染物,这类化合物具有疏水性和难降解性,会在土壤环境中会长期滞留,并且很多种类的多环芳烃具有致癌、致畸、致突变性,对生物和人类的生存和健康会构成威胁[9-10]。工业发达国家的研究表明,近100~150年来,土壤中(尤其是城市地区土壤中)的多环芳烃浓度在不断增加[11-12]。宋雪英,孙丽娜,杨晓波等[13]对辽河流域表层土壤多环芳烃污染现状的研究发现,辽河流域表层土壤生态环境的污染主要是由农工业生产产生的燃烧污染和交通污染造成的,这些污染严重破坏了土壤的生态环境。
辽河流域土壤中除多环芳烃污染物外,土壤养分分布也极不平衡,据调查显示,辽河流域土壤总体表现为富甲,磷氮相对缺乏[14]。流域内的水土流失现象也较为严重,特别是坡耕地的流失,是富含养分的有效土层随径流大量流失,这些土层很难再生恢复,土壤地力也大大减退,干旱威胁也随之增加,这些都严重的威胁了辽河流域土壤的可持续发展。
1.3 辽河流域植被生态环境
随着国民经济的迅速发展,人口、资源、环境的矛盾日益突出,由于人为造成的生态环境破坏现象日益凸显:在山坡、沟头等乱开荒,坡耕地垦殖指数增高;森林、防护林被乱砍乱伐,降低了蓄水保土能力,加速了土壤侵蚀;加上过度放牧,造成草场沙化和退化。
评价生态环境状况的方法很多,有统计处理法、随机分析法、动态系统分析法等。本文将采用常规的综合分析法对辽河流域的生态环境进行简单的评价。
基于以上对辽河流域水生态环境、土壤生态环境和植被生态环境的现状分析可知,目前,辽河流域的生态环境处于极度恶化状态。大量的农工业生产造成的水体污染,不仅影响了辽河流域居民的健康生活,还造成了水资源的严重短缺,这给人民的生活和生存带来了不可想象的威胁;生产活动的增加,工业废弃物的不断排放,加速了土壤养分平衡分布的破坏,造成土壤地力的严重减退;由于人为的乱砍滥伐活动的增加,流域内植被的数量和质量受到空前的破坏,这些都加速了流域内生态环境的恶化。
3.1 保证生态需水,发展现代农业
一定的水量是使河流系统保持环境容量、具有水体自净功能的必要条件。因此,在加强对污染物控制的同时还要保证河道的生态需水。从辽河流域的实际情况出发,辽河干流由于长期的水资源短缺的累计效应,在短期内靠自身的水资源解决经济用水与生态用水的矛盾以及满足河道内生态需水的要求的可能性不大。因此,考虑从外流域调水、以满足辽河河道生态用水量,增加水环境容量,缓解经济用水与生态用水之间的矛盾显得十分重要。
根据辽河流域农业生产的污染状况分析,要大力发展现代农业生产,加强非点源污染治理必须调整农业生产结构、适当控制水田面积的增长,鼓励喷灌、滴灌等节水灌溉方式,以提高灌溉用水效率[15]。同时,要采取相应的政策限制农药、化肥施用量,特别是氮肥和有机氯农药的施用量,鼓励农民积极实现废水的资源化,鼓励将家禽养殖排泄物、农家肥作为肥源,限制其随雨水排入河流。
3.2 加速流域水生态修复工程建设
针对辽河流域已经造成的严重的地表水污染情况,单纯的源头治理已经不可能至少不可能在短期内改善河道水质污染的现状,所以必须采取工程技术措施进行水生态的修复。可采取河滨湿地建设、底泥开挖、悬浮物拦截和人工复氧等技术措施,适当地进行河道水生植物(如:水芦苇) 的种植;在河岸两侧可建立湿地系统,进一步削减进入河道的污染物量;在悬浮物较多的河段建设截污设施;在河水较深、污染严重的河段要安装曝气机进行鼓风曝气或纯氧曝气等。对于辽河干流面源污染突出的特征,应该充分利用天然水坝的跌水、水闸泄流等设施进行人工增氧,并且建设以人工增氧为主的梯级复氧[16]来改善水环境质量,在适当的地方设置净化湖,用来处理初雨和面源污染[17]。在浑太河的重点河段,建议实施底泥疏浚工程,将河底泥直接挖出,防止因底泥厌氧发酵造成的水体发黑,减少底泥中污染物向水体中的解析扩散,控制藻类的生长。
3.3 利用植物修复技术对污染土壤进行修复
植物修复包括利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复[18]、利用植物代谢功能的植物降解修复[19]和利用植物根系吸附的植物过滤修复[20]等技术。可被植物修复的污染物有重金属、农药和持久性有机污染物[21]等。其中对于重金属以及多环芳烃复合污染土壤的修复技术已在国内外得到了广泛的研究。针对辽河流域的地理环境和气候特点,可在流域内栽植苜蓿等植物修复多环芳烃等化合污染物[22],平衡土壤养分、修复土壤地力。
3.4 加强植被建设,恢复流域生态
为防治辽河流域土地退化和草场沙化现象的加剧,应加强流域内的植被建设,在流域内广泛种植乔木、灌木、水生植物等,用于保持水土;在河中种植蒲草、芦苇等草本能植物,实行生物治理,净化水体;在滩地上种植矮灌木,以保持水土,防止扬尘。加强对流域内植被环境多样性的建设,逐步恢复流域的自然生态环境发展。
通过对辽河流域的水生态环境、土壤生态环境和植被生态环境现状的分析,利用综合分析法对辽河流域的生态环境进行了综合评价,突出了辽河流域生态环境的恶化之处,针对其破坏之处提出几项防治对策,以便为辽河流域的生态环境建设提供参考。
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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.018
张小光(1969.4-),女,籍贯河北滦县人,大学本科学历,工程师,研究方向为水利工程及水土保持。