大庆湿地的主要类型及其污染物降解功能价值估算

2011-07-11 00:49思冲晓蕾丽娜明明
湿地科学与管理 2011年3期
关键词:大庆市大庆净化

杨..思冲.晓蕾.丽娜.明明

(黑龙江省高校地理资源与环境遥感重点实验室,哈尔滨师范大学,哈尔滨 150080)

大庆湿地(作者供图)

大庆地区地处黑龙江省西部、松嫩平原腹地,位于北纬45°23′~47°28′,东经123°45′~125°47′之间,全市共5区4县70个乡镇,根据行政区划把大庆市分为萨尔图、让胡路、龙凤、红岗、大同5区和杜尔伯特、林甸、肇州和肇源4县,总面积为212.19hm2,占全省土地面积的4.7%(于兵等,2010)。

大庆市地势低平,湿地范围广阔,是黑龙江省集中分布区之一,拥有湿地64.13万hm2,约占大庆土地总面积的30.22%(李文发,2008),占全国已知湿地总面积的3.12%。大庆湿地发育的环境基础为流速缓慢的河溪、淡水湖泊及相邻的沼泽地,没有天然的河道,史称安达闭流区。闭流区内流水不畅,排水无出处,因而湿地广泛分布(张思冲,2004),其中低平原的大部分地区属于嫩江、松花江、乌裕尔河和明水县、青岗县坡地来水的洪泛区,由于区内微地形复杂,因降水而形成的径流被地面储存,形成了许多封闭的洼地,洼地积水形成许多常年的或季节性的泡沼湿地。

据统计,大庆地区早期泡沼多达208个,其中156个在市区(张国发等,2009),现面积较大的20多个(吴国权等,2003),从行政区划来看,湿地在各区县的分布也不均匀,在大庆萨尔图、让胡路、龙凤、红岗、大同5个区,湿地面积分别为1.04万hm2、1.52万hm2、1.12万hm2、2.23万hm2、7.49万hm2,杜尔伯特、林甸、肇州和肇源4个县湿地面积分别为23.35万hm2、6.36万hm2、4.15万hm2、16.86万hm2。

1.庆湿地类型

由于大庆油田开发、城市建设以及湿地地区的居民生产生活和社区发展,原来大面积湿地已被分割,全市湿地景观成斑块分布,泡沼星罗棋布。从资料的易得性和区域的可代表性方面考虑,本文确定以大庆市区(不包括四县)境内所有类型湿地为研究区域,将其呈分散分布的湖泊和沼泽视为一个整体的湿地生态系统进行研究。

大庆湿地类型较多,盐沼、人工湿地占有较大比例。本文参考国内外有代表性的湿地分类系统,应用大庆地区2004年LANDSAT TM遥感图形解译数据和实地调查数据,采用地理信息系统技术(GIS),结合实地调查数据,将研究区湿地划分为7个湿地类、9个湿地型。截止到2004年底,研究区大庆城区泡沼湿地总面积为134970.9hm2,其中自然湿地共有111252.2hm2,约占研究区内总湿地面积的82.4%,人工湿地共有23718.7hm2,约占研究区内总湿地面积的17.6%。

1.1.然湿地

自然湿地是指目前没有受到或很少受到人类活动干扰的湿地,主要包括盐沼湿地、湖泊湿地和沼泽湿地。其中研究区自然湿地以盐沼湿地为主,面积最大62320.98 hm2,占湿地面积的46.17%;湖泊湿地面积24622.04hm2,占湿地面积的18.24%;沼泽湿地面积24309.16 hm2,占湿地面积的18.01%,见表1。

表1.庆市自然湿地类型及面积统计表

1.2.工湿地

人工湿地是指已受到人类活动强烈影响或直接经人类改造形成的湿地类型。人工湿地包括坑塘湿地、水库湿地、沟渠湿地、虾蟹盐田湿地和稻田湿地等。其中,库塘湿地面积最大16576.75hm2,占湿地面积的12.28%;水渠湿地面积7036.48 hm2,占湿地面积的5.21%;稻田湿地面积最小,为105.5hm2,占湿地面积的0.08%(表2)。

表2.庆市人工湿地类型及面积

2.染物降解功能及价值估算研究

2.1.解污染物功能

在大庆石油开发过程中,油田地区湿地污染面积已达5000km2,涉及170余个湖泊(杨晓辉等,2007;张思冲等,2007),污染面积达总面积的60%以上。在大庆市的208个天然湖泊中,有55个纳污湖泊,接纳大庆市的大量工业废水,目前,大庆市区的20个湖泊,除水源地东湖外,其他湖泊水质均受到较严重污染(邵强等,2009);并有60多个泡沼用管线或明渠连通,形成了覆盖整个油田区的排水网络,由于突发性事故和作业等原因向湖泡排放含油污水(米伟,2006)。大庆城区湿地的污染还来自于处理率低的生活污水、封存的化工污水部分外排、个别企业无污水处理设施等,以及农业生产中残留的化肥、农药随地表径流进入水体,造成面源污染等(张国发等,2009)。因此,大庆地区的污染物类型是以有机物污染为主,生物净化十分重要。

大庆地区的泡沼辽阔繁多,充足的阳光,丰富的绿色植物群落、水生生物及细菌、藻类是自然净化环境得力的清洁工。泡沼湿地作为一个生态系统,不断地对环境给予的污染负荷进行物理的、化学的、生物的处理和净化过程,当含有害物质和杂质(农药、生活污水和工业排放物)的水流经湿地时,由于水流速的减慢,较强的缓冲能力,以及一些湿地植物如芦苇对N、P等营养物质有一定的储存和滞留作用(Ewel,1997),能将有毒物质及杂质沉淀和吸附,并累积在湿地泥层之中,从而达到净化水质的作用。降解污染物功能主要是自然湿地所具有的功能,其次是人工湿地中的稻田湿地(张晓慧,2007)。在这里,选取研究区自然湿地和稻田湿地对此项功能进行估算。

2.2.染物降解功能价值估算

2.2.1.算方法 降解污染物价值的估算常用替代法,根据污水处理厂净化主要污染物总花费和湿地主要污染物的去除率来计算。根据大庆市有关资料统计,在市区20多个主要泡沼中,纳污泡沼主要有陈家大院泡、东风泡、赵家屯泡、贴不贴泡、周瞎子泡及北二十里泡等,每年接纳周边地区的污水量达3479.7×104m3,但主要污染源的排放量无法统计,所以本文在计算研究区水质净化价值是采用谢高地等人(2003)的研究成果,即中国陆地湿地生态系统废物处理功能的单位面积价值为16086.6元/(hm2·a)。

2.2.2.算过程及结果 研究区自然湿地总面积111252.2hm2,稻田湿地面积105.5hm2。

研究区大庆湿地降解污染物功能的价值为:

自然湿地降解污染物价值=16086.6元/(hm2·a) ×111252.2 hm2=17.90亿元

人工湿地降解污染物价值=16086.6 元/(hm2·a)×105.5 hm2=0.017亿元

降解污染物价值=16086.6元/(hm2·a)×11.14×104hm2=17.92亿元。

3.地保护对策

湿地净化能力的降低,主要受人类活动的影响,如油田开发及农业开发过程。湿地虽然具有降解污染物、净化水质的能力,但这种能力是有限的,忽视暂时的污染会导致湿地水体自净能力的降低甚至丧失,成为制约区域经济发展的主要因素(郑华等,2003)。

1)加强对自然湿地的保护,充分发挥自然湿地的生态价值。从大庆城区湿地的类型构成和污染物降解功能价值进行估算的结果来看,自然湿地的生态系统服务价值量远远大于人工湿地,所以应协调好人工湿地与自然的关系,充分利用好现有自然湿地资源的同时,保护好现有的自然湿地生态系统,使自然湿地生态系统的价值充分发挥。

2)加强环境监测和水污染综合防治。对于石油污染和城市分散性生活污水污染而导致污染的湖泊湿地(如东风泡、贴不贴泡),应在恢复生态学原理的指导下,采取相应工程技术措施,培育具有净化功能与观赏价值的水生植物,将石油开发对湿地的不利影响降到最低程度。

3)建立完善湿地资源保护活动的政策体系,协调湿地保护与区域经济发展的关系。以《环境保护法》、《城市规划法》等法律为指导,按照大庆市湿地保护规划近期目标和远期目标,采取切实行动,有步骤地落实各项规划工程的实施计划。

4.题与展望

国内对湿地价值的评价刚刚起步不久,本文对大庆城区湿地生态系统净化功能服务价值的估算也仅仅是一个研究起点,由于基础数据的准确性、评估方法的选取及对湿地价值的认识等方面的因素影响,使得估算结果与真实价值之间难免存在偏差。因此,大庆城区湿地生态系统服务的价值估算应在对湿地功能进行充分了解和分析的基础上,逐步建立更为准确的估算体系,对生态净化功能进行动态监测,掌握湿地服务功能的变化,及时调整估算结果,从而为决策提供更为科学的依据。

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