沈阳市北沙河河道水系现状调查及河道生态修复研究

刘智

摘 要：河道污染是区域人口、经济、社会发展到一定阶段后造成的，污染治理的根本性措施是污染源的治理。因此，世界各国均把污水截流、废水达标排放和控制排污总量作为河道整治的首要措施。然而，由于难以根除的面源污染及内源污染，即使在污水排放得到有效控制的情况下，河道污染及其富营养化问题仍然十分突出。为此，各地在河道治理中，把污染源治理和強化水体的自净能力同时作为河道修复的重要目标。

关键词：河道；水系；生态修复

1 北沙河概况

北沙河为太子河的支流，其为双源河流，两个源头发源于本溪市的朝仙岭和抚顺市的班猫岭。主河道全长为117km，流域面积为1534km2。20世纪80年代初的北沙河，河水清澈，鱼虾等水生物丰富，河岸植被繁茂，沿河没有污染排放的企业，河水没有污染。后来，由于认识到农田土地的重要性，农民开始开荒耕种，田间地头，5°～10°以上坡地遭受垦殖，破坏了原有生态，造成水土流失，使河水变色。再加上各种选矿厂的不规范生产，向河内排污，水生物已很少见，水质为Ⅴ类以下。

2 北沙河流域存在的问题

2.1 水质波动较大

由于近年来沈阳市加大了对沈阳市各河道流域的整治力度，各条河流的水质状况有了明显提高，城市段可达到Ⅲ类地表水体标准，其余水体达到或优于Ⅳ类水标准。但目前北沙河的水质随季节以及监测地点的不同变化较大，从水体监测指标变化规律来看，遇有雨雪天气，地面径流会将城市或支流水体中的垃圾、污染物带入水体，由于没有缓冲或稀释系统，导致河流水质瞬时波动较大。另外，当河流水体的理化条件、动力学条件、污染物浓度梯度发生变化时，沉积在河流底泥中的污染物可能在河流水体的冲刷下，随同悬浮物质的再悬浮而重新释放至河流水体中，并对河流水质造成一定影响，尤其是在影响河流水质的污染源得到有效控制的条件下，这种影响表现的尤为突出。

2.2 河道水生态系统脆弱

为了自身的防洪安全和经济发展需要，多年来人们对各河道流域进行了大量的人工改造，并进行了大规模的开发利用，兴建了防洪、除涝、引水、通航、灌溉、景观绿化、挖沙等多方面的工程措施，这些工程措施在产生巨大的社会效益、经济效益的同时，也对河流域的生态系统产生了不同程度的胁迫效应，造成淡水生态系统退化、生物群落多样性降低、自然河流非连续化、滩地和洪泛区生态功能退化等负面影响。

2.2.1 生物多样性丧失。河道流域的生物多样性丧失主要是受到人类活动和自然环境改变所致。主要表现为：

环境污染造成某些水域水生生物锐减，局部河段水生生物绝迹或水体富营养化。大量施用农药化肥，含磷洗涤剂，使某些水生生物种类灭绝。非法捕捞、挖沙，使水生物种类逐渐减少，使遗传资源大量消失。绿化及景观建设过程中大面积单一种植植物品种导致土著植物种群消失，引进植物品种适应性较差，生态系统脆弱，生物链断裂。

2.2.2 生境多样性破坏严重。由于工程措施大量在河道流域上进行应用，导致河道流域的生境多样性破坏严重，自然界的河流大多数都是蜿蜒曲折的，河道也是处在不断演变之中的，弯曲与自然裁弯取直交替发生。河流的这种蜿蜒性使得河流形成主流、支流、河湾、心滩等丰富多样的生境，由此形成了丰富的河滨植被、河流植被，可为鱼类、鸟类和两栖动物等提供繁衍栖息的场所，但由于拦河筑坝、削坡建渠、填河挖沙等工程措施导致生境多样性严重破坏，最终造成大量生物迁移或灭绝。

3 北沙河河道生态修复方案

河道水体修复技术是利用现有污水处理技术与生态技术相结合的方式，达到强化水体生态自净能力的目的。通过我们对北沙河苏家屯段的湿地调查，确定可在五处公路桥附近河道平缓、植被丰富、面积较大的区域开展河道修复技术的应用。

由于各地块位置、地形、面积、水深、土壤条件、植被覆盖等差别很大，所以在设计的过程中应因地制宜，根据不同地块的基础条件，尽量用最简单的工程措施，进行滨河湿地系统的建设，主要建设系统包括稳定塘系统、功能表流湿地系统、生态护岸系统、辅助设施。

3.1 稳定塘系统

稳定塘是一种利用天然净化能力对水体进行净化的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，依靠塘内生长的微生物、植物等来净化水体。由于浑河、北沙河、金沙河周边有许多挖沙后遗留的沙坑，有些已经改造成鱼塘或闲置，可利用这些沙坑进行适当休整建成稳定塘系统，根据沙坑水深的不同，可设置不同类型的稳定塘。

3.1.1 滞留塘湿地。为使湿地系统的河水水质均匀稳定，并给整个湿地系统的鱼类在冬季提供存活的空间，设计滞留塘湿地，平均水深为2.0m，采用自由表面流湿地形式。在滞留塘湿地周边水深小于1.0m处种植挺水湿地植物菖蒲、芦苇等。

3.1.2 生态稳定塘湿地。为使滨河湿地生态系统稳定，设计生态稳定塘，平均水深为1.2m，采用自由表面流湿地形式。在稳定塘湿地周边水深小于0.6m处种植挺水湿地植物菖蒲、芦苇等，在水深大于1.0m处种植浮水植物荷花、荇菜等。

3.2 功能表流人工湿地系统

对河道地块中面积比较大的滩地进行一定的工程措施干预，并合理配置种植多种水生植物，形成功能表流人工湿地。

3.2.1 湿地地形修整。功能表流湿地系统的营建其首要任务就是要通过工程措施平整局部地势、削低过陡地形、规整水面形状，改善和营造湿地植被和水鸟的生存环境，增加湿地生境的异质性和稳定性，完善河道流域的湿地生态系统结构，恢复湿地生态系统功能。具体包括陡坡整理、浅滩湿地营建、生境岛营建以及小型水面规整等方式。

3.2.2 湿地植物选择。湿地植物是湿地系统的核心，通过湿地植物的生长不但可以增加湿地植物种类和面积，同时还能绿化土地，改善区域气候，促进生态环境的良性循环，吸引、繁衍多种湿地动植物，增加湿地系统的生物多样性，本工程针对北方地区湿地的特点，从北方湿地植物的生长状况，环境适应性，抗病虫害能力以及群落配置、合理布局与景观美学等方面选择适宜的湿地植物种类。

3.2.3 湿地植物的配置。合理优化的物种选择与群落配置是增强湿地系统稳定性和提高景观效果的关键因素。

根据环境条件和群落特性对先锋物种与其它本土物种的分布进行调控，配置多种、多层、高效、稳定的植物群落，形成稳定可持续利用的生态系统的目的。

首先根据适应性、本土性、可操作性的原则，可选择选择芦苇、茭白、菖蒲、香蒲等作为先锋物种。搭配多种其它湿地植物与旱生植物，另外，湿地植物种植密度的确定也是十分重要的，种植密度过低植株易受到其它物种的竞争影响正常生长，而过密容易引起营养供应不足，植株矮小，抗病虫害能力下降。

4 结束语

在河道水体的修复净化技术中，传统的引流冲污、底泥疏浚等技术控制相对复杂，投资较大。而生态修复技术具有投资少，运行方便，能耗低，适应性强、抗负荷能力强等特点，在对河道进行生态修复的同时，还会形成自然的滨河生态景观，以成为目前城市河道修复的热点。