大庆湿地生态安全评价指标体系的构建

徐太海，张国发，崔志强

(1.大庆师范学院，黑龙江大庆163712;2.黑龙江环境工程评估中心，哈尔滨150001)

大庆湿地类型复杂多样而且蕴藏着极为丰富的生物资源，是大庆生态安全体系的重要组成部分和经济社会可持续发展的重要基础[1].全市泡沼星罗棋布，湿地景观成斑块分布，景观类型复杂多样[2].大庆油田开发以来，脱出的含油污水不断增加，加之石油生产涉及面广，如落地油进入水环境，石油化工厂及炼油厂附近大量工业废水和生活污水排入湖泡干渠，油田生产事故状态下产生污水外排，这都使污染物质积累于水体环境之中.同时，大庆地区纳污湖泡众多，排污干渠纵横，形成了较大的面源污染.大庆湿地类型多样，不同类型湿地的生态环境保护重点有所不同，因此，构建大庆不同类型湿地生态环境保障体系，解决影响大庆湿地环境及保障安全方面的问题是十分必要的.

湿地类型多样，不同学者也开展了多方面的研究.美国开发了如LDI、HGM和IBI等的湿地健康评价方法[3]并应用这些方法对湿地健康进行了评价[4－6].有些学者对三江平原湿地生态安全格局进行设计[7]，进行景观规划与生态建设[8].高兴国等采用压力－状态－响应模型，选取能充分反映亚高山沼泽湿地生态安全的21项指标，构建了大山包湿地生态安全评价指标体系[9].杨艳丽利用层次分析法理论建立了人工湿地生态安全评价指标体系[10].王一涵等选取多样性、稀有性、自然性、稳定性、人类威胁五大类指标建立洪河湿地生态评价层次结构，从生态学和景观生态学角度实现对洪河湿地生态环境进行定量评价研究[11]，也有学者对自然保护区的法制和管理制度方面进行了研究[12].安静等指出对于受损湿地的恢复与重建要在实践中结合湿地本身制订相应的恢复策略[13]，范中桥等提出要采取一系列生态措施和工程措施修复大庆受损湿地[14].关于纳污湿地的研究主要有关于土壤和重金属污染方面的研究[15－17].文波龙等对大庆市排水干渠水质的研究结果表明，排水干渠的水质达到中度污染水平[18]，韩洪晶对油田开发区排水渠的有机污染物的研究结果表明，大庆的四条排水干渠中，有机污染物可以大致分为石油类、化工类、生活类和农药类四类，有机污染物含量受点污染源的影响较大[19].本文将根据大庆市的不同湿地类型的特点，采用P－S－R模型和AHP法对不同类型湿地的生态安全评价指标体系进行构建.

1 大庆地区主要湿地类型及分布

1.1 保护区湿地

包括扎龙湿地、龙凤湿地、黑鱼泡湿地、肇源沿江湿地、龙虎泡、大庆水库、红旗水库、东城水库等自然保护区和水源地，这些湿地对水质及生态环境保护要求比较高.

1.2 油田受损湿地

油田湖泡湿地群的主要特征是湖泡数量较多、面积较小、湖水较浅，主油田区湖泡面积均在1×107m2以下.这样的湿地生态系统稳定性较差，受到自然干扰或人为干扰时，极易发生变动[20].大庆油田开发建设50多年来，该区的人地关系愈加复杂，人类活动作用程度愈加强烈，对湿地自然生态系统的干扰愈加严重.

1.3 纳污泡沼湿地

大庆市内泡沼众多，且功能明显，除水源地和功能区泡沼外，与青肯泡功能相似的一部分泡沼主要用于石化企业纳污.“十一五“期间，该类水体水质污染情况较为严重，以《地表水环境质量标准》衡量均超过Ⅴ类标准，为劣Ⅴ类水体.

1.4 排水干渠湿地

大庆市排水系统主要以“三排一河”为主体，“一河”为安肇新河，是大庆地区的主要防洪排水工程.从王花泡泄洪闸出口起，途经北二十里泡、中内泡、库里泡，至古恰闸口止，全长108.1 km.“三排”为东二排干、中央排干和西排干，是大庆市区的四条主要排水干渠.“十一五”期末，东二排干、中央排干、西排干和安肇新河主要节点中内泡水质较差，以《地表水环境质量标准》衡量，均为劣Ⅴ类水体，主要超标污染物指标为化学需氧量、生化需氧量、氨氮和总磷等.大庆市主要排水系统水质变化相对稳定，从排干和水体功能来看，其主要以接纳城市污水和工业企业废水为主.虽然接纳水体均经过处理后达标排放，但也只是满足城镇污水和工业企业排放标准，以地表水环境质量标准对各水体进行衡量，各水体污染情况依然不容乐观.

2 指标体系构建的参考依据

2.1 补给水及排水特点分析

大庆地区的饮用水主要通过引水干渠从嫩江引水，储存于几大水源地，并不向下游地区排放，至使大庆地区地表水缺乏上游清洁水补充.丰水期上游水量较大，通过安肇新河、库里泡排除上游双阳河来水及明青地面坡水.大庆地区人工修建的排水渠道改变了闭流区的一些特点，这些渠道兼起防洪和排水的双重功效.在枯水期和平水期起排污河道的作用，将污水汇集在泡沼中不向外排放;在丰水期当上游来水量超过泡沼蓄水量时，开始向区域外松花江排水，此时排水渠道主要起着防洪作用.因此大庆地区排水属于冬储夏排型，排水具有明显的季节特性.

大庆地区冬季漫长寒冷，这一段时期为枯水期.平水期各排水渠道主要起着排污河道的作用，将污水由分散的小型纳污集水泡沼向下游大型泡沼输送，这一阶段排水渠道中流量基本等同于污水流量.丰水期各排水渠道中流量较大.

一般来说工厂企业的污染源多为点源形式排放，但在大庆地区，很多大型企业污染源以面源污染的形式排放.例如大庆油公司下属的有十几个采油厂，这些采油厂对大庆及其周边地区进行了完整的地域分割，每个采油厂占地面积数百平方公里不等，虽然油公司在管理方面投入了很大的精力，取得了一定的成效，但仍然存在着面源污染，污染物随着地表径流进入泡沼，对泡沼造成污染，大庆地区浅地层主要为粉质黏土、粉砂、砂粒岩、砂质泥岩、泥岩等，浅层地下水层到地下饮用水含水层之间存在总厚度约为70 m的黏土层，渗透系数很小，可起到良好的隔水作用，减少对深层地下水的影响.但在地表水受到污染的同时，地下水也存在着一定的污染隐患.

2.2 生态安全影响因素分析

2.2.1 水源地受上游水质影响较大

大庆市主要地表水源均依赖于嫩江引水供给，各水源地虽然封闭性良好，保护设施健全，受周边环境影响较小，但其水质直接受上游嫩江水质的影响，五年中引水干渠的水质波动和主要污染物的上升趋势直接在水源地水质中得以体现.

2.2.2 水域功能区缺乏环境用水

各功能区水体虽然均满足相应的水体功能，但由于缺乏清洁水的长期补给加之自净能力不强，“十一五”期间各功能区水体主要污染物指标大多接近其功能标准的上限，处于水质恶化的临界点.

2.2.3 面源污染影响较大

随着科技的进步，农业生产中各种化肥、农药用量逐步增加，农田残留的农药、化肥等随地表径流进入地面水体，部分渗入地下，对水环境质量构成威胁;同时由于油田生产和建设的需要，市区156个泡沼中的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.油田的联合站、注水井和地面污水处理站等由于突发性事故和作业等原因向泡沼排放含油污水.因此对油田区水环境质量影响较大.

2.2.4 排水系统水质较差

大庆市区东部的安肇新河全长108 km，自王花泡滞洪区至肇源古恰闸进入松花江，中途有西排干、中央排干、东二排干等排水干渠汇入.安肇新河及排水干渠既承担防洪排水任务，又承担市区排污任务.主要接纳是工业、生活等污水，虽然污水均为处理后达标排放，但由于执行标准的差异，其所带来的污染物还是远远高于地表水环境的容纳能力，加之大庆地区蒸发量远远大于降雨量的气候特点，使得这部分水体换水效率和流动性均较差，水质污染严重，这些原因也造成了出境断面入江系数较低且水质很难满足出境断面的水质要求.

2.3 湿地面临的问题

2.3.1 水质污染

大庆市地表水主要污染为有机污染，主要污染物为化学需氧量、生化需氧量、高锰酸盐指数与总磷.污染来源主要是生产、生活污水及面源污染.水源地水质较好，富营养化状况均属贫营养状态.饮用水源地以外的其他地表水体在不同水期水质污染情况变化较大，总体表现为丰水期水质好于平水期，主要是因为丰水期随自然降水的进入，各排水干渠和泡沼水量增大，对主要污染物起到了稀释作用.而平水期各水体水的更换速度较慢，水量也较小，水质较差.

大庆市地处中纬度欧亚大陆东岸，属中温带半湿润、半干旱季风气候区.处于全省水面蒸发量的高值区.虽然境内江、河、湖、泡众多，但水资源相对缺乏，且地域分配不均，腹地缺水，呈现明显的闭流区特征.受气候和引水条件影响，丰枯水期变化较大，蓄水能力有限.水体大多为冬储夏排，流动性较差，这就给氮、磷引起的水体富营养创造了条件.

大庆市外来水源有两类，一类是引嫩工程引来的清洁嫩江水，另一类是大庆区域的入境水体，分别是王花泡泄洪水、安达市兴隆排干和先锋排干的污水.引嫩来水水质较好，但在满足城市生活、工业和农业用水的前提下，没有富余水量用于环境用水，该类水体对水环境的改善效果明显，但有局限性.入境水体与市域内排干水质相似，主要接纳城市污水、工业企业达标废水、雨涝水和雨洪水，其水质较差，该类水体的加入增加了大庆市排水系统的污染负荷，增大了水环境改善的难度.

随着大庆经济的快速发展，城市化建设的快速推进，经济活动的高度集聚，促使大量的物质和能量在城市生态系统中循环和流动，给城市水环境带来了压力依然巨大.

2.3.2 湿地萎缩

大庆地区蒸发量大，降水量较小，造成了部分小型湿地缺水严重，呈干旱或半干旱状况.从而使湿地面积减少，严重的部分湿地土壤出现了荒漠化或半沙漠化现象.在大庆城市化发展过程中，由于人口的增多，城市发展的需要，居民住区、修路等建设项目缺乏全局性规划，占用湿地现象严重，使湿地面积缩小.

2.3.3 植被破坏

湿地周边居民占用湿地搭建帐篷、过度放牧、刈草等行为，严重破坏了湿地植被，植被恢复困难;加之湿地周边农民盲目开垦耕地，引水灌溉，致使湿地蓄水量减少，致使湿地生态状况损坏严重.

3 不同类型湿地生态安全评价指标体系构建

基于压力－状态－响应模型(Pressure－State－Response Model，PSR 模型)，选取评价指标，构建不同类型湿地生态安全评价指标体系[9，10，21].采用层次分析法(AHP)对不同类型湿地生态安全保障体系中的指标权重进行确定[22－27].见表1.

表1 基于PSR模型的湿地生态安全评价指标体系及其权重值

根据计算结果可知，对保护区湿地生态安全影响较大的因素是湿地管理水平、湿地管理法规的贯彻力度和人口密度等因素，对油田受损湿地影响较大的因素是水量调控、湿地水质达标率和人口密度等因素，对纳污泡沼营销较大的因素是污水处理率、环保治理投资占GDP比例和污水排放密度等因素，对排水干渠影响较大的因素是污水处理率、污水排放密度和水量调控等因素.

4 大庆湿地生态环境的改善对策

大庆市是区域开放强度较大的地区，在压力－状态－响应模型中，以指标层中与“压力”和“响应”相关的指标为依据，提出几点大庆湿地的改善对策.

1)加大资金投入力度，建立湿地研究中心，培养湿地保护人才.大庆市湿地众多并且对于大庆市的生态状况有着不可替代的作用.然而湿地生物多样性保护工作在我国开始较晚，缺乏懂得湿地保护方面有效的措施和人才.因此我们要重视湿地的管理与研究型人才的培养，并且与外界的湿地保护组织与机构开展湿地保护的合作与交流.

2)调整产业结构，推行清洁生产，加强安全生产管理，应加大产业结构调整力度，大力发展节水型的高新产业和服务业;对石油化工、造纸、酿造等重污染行业加大推行清洁生产和安全生产的力度，控制企业排放量;严格执法，对违法排放污染的企业进行处罚，对造成严重事故的企业进行严格处理和处罚.

3)推行循环经济，走可持续发展路线，实行节水优先，治理为辅的原则，通过控制用水总量，推行“节水、减污”为中心的清洁生产，建设节水防污型城市.

4)加快城市污水处理厂建设，并且保证建成的废水处理厂的正常运行;通过一定的政策手段和技术支持，大力推行污水资源化，缓解水资源短缺，并减轻水污染.

5)重视对微量有机物和有毒有害污染物的防治，特别是饮用水源地及其上游水体中的微量有机物和有毒有害污染物的调查，实行控制为本的原则;通过产业格局合理化、生产工艺改革、源头控制、末端治理等方法，逐步实现有毒、有害污染物的零排放.

然而随着大庆地区经济的高速发展，城市开发与湿地保护的矛盾也与日俱增已经凸显出来.面对存在的问题，我们要处理好经济发展与环境保护的关系，综合运用经济、法律、政策等手段，使大庆市的经济发展与湿地保护和谐发展，把大庆市建设生态宜居型城市.

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