南方圩区生态排水河道建设进展研究

凡胜豪　韩冰

摘要 为加强南方圩区水环境的修复，降低农田排水中氮磷对水体的污染，结合南方圩区河道特点，并综合运用生态学原理，对作为农田排水主要承泄通道的圩区河道进行生态整治，从河道护坡工程建设、植被重建、景观构建、生态管理等方面着手，构建符合流域及地域生态特征的河道水生态系统和河岸生态系统，将圩区河道建设为生態、高效、功能健全的排水处理系统，从而实现防治农业面源污染和改善水环境的目标。

关键词 圩区；农业面源污染；植被修复；景观构建

中图分类号 S26；TV854 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）08-02406-02

The Progress in the Construction of the Southern Polder Ecological Drainage River

FAN Shenghao et al

（Soil and Water Conservation Bureau of Liaoning Province， Shengyang， Liaoning 110003）

Abstract To reinforce the repairing of water environment in southern polder area and reduce the nitrogen and phosphorus pollution towards water in farm drainage， combining with the characteristic of southern polder area and comprehensively applying the principle of ecology， the paper takes ecological renovating towards the river as main discharge channel of farm drainage in polder area. The paper establishes river water ecosystem and riparian ecosystem according with basin and regional ecological characteristics， setting about aspects of establishing slope protection， reconstructing vegetation， constructing landscape and ecological management， which will develop a water drainage treatment system that is ecological， efficient and perfect， to achieve the goal of improving the water environment， preventing and curing surface source pollution of agriculture.

Key words Polder area； Surface source pollution of agriculture； Vegetation reconstruction； Landscape construction

日益严重的农业面源污染已经成为水体富营养化和水环境恶化的主要原因。2010 年我国公布的《第一次全国污染源普查公报》显示，2007年农业污染源中总氮、总磷排放量分别为270.46 t和28.47 t，分别占总量的57.2%和67.4%，已经成为氮磷排放的主要来源。农田排水是农业面源污染的重要来源，由于不合理的灌排管理和施肥，氮磷等大量污染物随农田排水直接进入水系，导致水污染问题加剧。南方圩区河网密布，圩区内与圩区边际分布有众多大小河流，圩区河道作为农田排水的主要承泄通道，面临严重的水环境恶化和水体富营养化问题[1-2]。

1 生态排水河道建设

结合南方圩区特点，综合运用生态学原理，对圩区河道进行生态整治，从河道护坡工程建设、植被重建、景观构建、生态管理等方面着手，构建符合流域及地域生态特征的河道水生态系统和河岸生态系统，创造适宜河道内水生生物生存的生态环境，形成物种丰富、结构合理、功能健全的河道水生态系统。

1.1 生态型河道护坡工程建设

生态护岸是现代河道治理的发展趋势，是融现代水利工程学、生物科学、环境学和美学等学科于一体的水运工程，主要是利用植物或者植物与土木工程相结合的一种新型护岸形式，十分有助于河流水质的改善。生态护坡包含护坡和生态两方面，其具体内涵为：在满足行洪排涝要求的基础上，保证岸坡稳定，防止水土流失；它是一个开放式的平衡系统，不断与周围生态系统进行物质交换；它是一个动力式的系统，水流对岸坡有冲刷作用，岸坡对水流有阻滞作用，岸坡生态系统是地表水与地下水交换的媒介；生态护坡是整个河道生态系统的一个子系统，与其他生态系统之间是互相协调、协同发展的，其生态功能好坏直接影响其他生态子系统功能的发挥。

农业面源污染除了因为农业生产的无序发展、缺少排污管网等基础设施等因素以外，一个重要的原因是农业生产流域的河流生态系统缺乏管理，在河流水体与农业生产区之间缺失良好的植被缓冲带，导致河岸带土壤侵蚀严重、河滨生境多样性丧失、面源污染易直接入河等生态问题。已有研究表明，河岸植被缓冲区在防治农业面源污染、保持水土、保护和改善河流生境方面有着极其重要的作用。实践证明，河流生态护坡技术对构建河岸植被缓冲带尤为重要。以往人们在河道护岸建设过程中往往只考虑护岸工程的安全性及耐久性，故多采用干砌石、浆砌石、混凝土、预制块等材料修筑硬质护岸，隔断了水生生态系统和陆地生态系统之间的联系，导致河流失去原本完整的结构和作为生态廊道的功能，进而影响到整个生态系统的稳定，不利于生态环境的保护和水土保持[1]。因此，做好河道的生态护岸工程对于保护河流生态环境、控制面源污染和营造良好的景观生态均具有十分重要的意义。

根据河流功能分区，结合当地实际需求，选用合适的护坡形式，且选型要与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响最小。在一些长期未靠水的工程前，建设乔木、灌木、草皮相结合的生态防护体系，可阻止大水时对坡脚的冲刷。对于水流流速较快、冲淤演变剧烈的河段，可采用石笼结构护坡技术，如格宾石笼等，代替已有的浆砌石护坡、混凝土护坡。对于已硬化的坡面（如混凝土、砌石护岸），可采用在其上覆土植被的方法达到生态治理的效果。若硬化堤坡较陡，在覆土时应将堤坡放缓，以适于植被生存。对堤防防洪来说，安全作用还要依靠覆土下面的护岸来发挥，覆土只起到恢复生态系统连续性的作用[2]。

1.2 生态型河道植被重建

湿地植物配置应遵循植物多样性原则，可选择观赏性好，并且有一定净化功能的水生植物，营造不同梯度的水生植物带，丰富水景。

不同的湿地植物具有不同的生理功能与生长速度，对污染物的吸收转化能力和对不同污染物的适应能力不同，具有不同的泌氧功能，导致不同的净化能力。根据农田面源污染物去除特点，对比不同植物对污染物的降解能力，从中筛选净化能力强、抗逆性好的植物，为工程应用提供参考，如表1所示[3]。

在植物种类的选择上，要充分考虑所选植物的氮磷吸收能力，尽量选择适宜本地区气候环境的物种，同时不造成外来物种入侵。为了增强河道植物的污染物净化能力和景观效果，且有利于植物的快速生长，一般选择一种或几种植物作为优势搭配栽种。根据环境条件和植物群落的特征，按一定比例在空间分布和时间分布方面进行安排，使整个生态系统高效运转，最终形成稳定可持续利用的生态系统工程。

水际边缘地带要选择抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强的植物，比如香根草、百喜草等。人工污染较严重的河段或者郊区无污水管网的河段，要选择环保效果好，能有效地消除氮磷、油污、有毒化学物质的植物种类，以达到生态治河的目的，比如伊乐藻、狐尾藻、金鱼藻、浮萍、美人蕉等。有種植槽或湿地的地方，可以根据水生植物适应水深的情况配置多种水生植物，重构水生植物、鱼类、鸟类、两栖类、昆虫类动物的良好栖息场所，比如芦苇、荷花等。

1.3 生态型河道景观构建

结合河道断面形式和水流特征，将河道断面分为常水位线以下、常水位至洪水位的区域和洪水位以上三部分，每部分按照自身特点和功能要求合理配置适宜的水生植物[2]。

在常水位线以下且水流平缓的地方，种植生态美观的水生植物，其功能主要是净化水质，为水生动物提供栖息场所。根据河道特点选择合适的沉水植物、浮水植物和挺水植物，并按其生态习性科学配置，实行混合种植和块状种植相结合的形式。

常水位至洪水位的区域是河道水土保持的重点，其上植物的功能有固堤、保土和美化河岸作用，河坡部分以湿生植物为主，河滩部分选择能耐短时间水淹的植物，河道植物的配置应考虑群落化，物种间应生态位互补，上下有层次，左右相连接，根系深浅相错落，以多年生草本和灌木为主体，在不影响行洪排涝的前提下，可种植少量乔木树种。

洪水位以上是河道水土保持植物绿化的亮点，是河道景观营造的主要区段，结合小型滨水广场、亲水木栈道和生态驳岸的构建，打造现代化的生态型景观。植物群落的构建应选择以当地能自然形成片林景观的树种为主，物种应丰富多彩、类型多样，可适当增加常绿植物比例，以弥补洪水位以下植物群落景观在冬季萧条的缺陷。这样，水生植物与河边的灌乔木呼应配合，就形成了有层次的植物生态景观[4]。

1.4 生态型河道管理

生态河道管理坚持生态至上的理念，加强对河道中水生植物的管理与培育，及时防治病虫害。但由于河道植物系统最主要的功能是农田排水达到无害化、资源化，所以在防治病虫害的过程中不可引入新的污染源，如农药等化学药剂[3]。其作物的病虫害控制模式可参考农作物的绿色病虫害防治方法：①清除害虫的非作物寄主（即所谓中间寄主）。②色板诱杀或驱避害虫。③应用昆虫生长调节剂等，使害虫不能正常生长发育，如影响幼虫脱皮、延期或提早化蛹、蛹畸形、成虫小型、卵不孵化等。④应用害虫性外激素防治害虫。⑤应用生物防治害虫。保护利用益虫等有益动物以及应用病毒制剂等微生物农药防治害虫。⑥应用植物性农药（植物抽提物）防治（趋避作用、拒食、毒杀）害虫。

河道水生植物应适时收割，河岸带植物枯落物应在24 h以内及时清除，特别是优先清除对污染物释放率大的植物。入冬后，及时清理人工湿地上的残留植物碎屑，防止因植物残留而造成出水去除效率降低，甚至污染物的浓度升高，在进入冬季冰冻期前切实做好河道水生植物的保温措施[4]。

2 结论与展望

圩区河道作为农田排水的主要承泄通道，同时也是排水的处理场所，面临严重的水环境恶化和水体富营养化问题。从河道护坡工程建设、植被重建、景观构建、生态管理等方面着手，加强生态型河道建设，对修复河道生态系统，防治农业面源污染，保持水土等有极其重要的作用。

（1）适用于圩区河道的护坡形式多样，每种形式根据自身特点和功能的不同适用于不同类型的河道。在生态排水河道护坡工程建设时要注意与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响达到最小。

（2）在植物种类的选择上，要充分考虑所选植物的氮磷吸收能力，尽量选择适宜本地区气候环境的物种，同时不造成外来物种入侵。为了增强河道植物的污染物净化能力和景观效果，一般选择一种或几种植物作为优势搭配栽种。

（3）结合河道断面形式和水流特征，将河道断面分为常水位线以下、常水位至洪水位的区域和洪水位以上三部分，每部分按照自身特点和功能要求合理配置适宜的水生植物。

（4）圩区水环境建设要将工程措施与非工程措施有机结合，将工程建设与养护密切联系。河道管理坚持生态至上的