枣庄市河流水生态监测探讨

2015-01-26 22:02尚春林
治淮 2015年3期
关键词:水文河流水质

韩 梅 尚春林

枣庄市河流水生态监测探讨

韩 梅 尚春林

水生态监测是为合理开发利用和保护水土资源,提供系统水文水环境资料的一项重要基础工作,是水生态、水资源、水安全科学管理和保护的基础。通过对河流进行水生态监测,及时、准确、全面地反映水体环境质量现状及发展趋势,为水生态文明建设、水生态修复、水资源规划、水污染防治、生态预警等提供科学依据。

一、水生态监测的目的和意义

水生态的全称是水生态系统,可以理解为河流、湖泊、海洋中的生物群落及其以水为主的有机环境相互作用的自然系统。与水相关的生物群落(包括动物、植物和微生物)同水体为主的无机环境共存,相互依存、相互作用,形成了江河、湖泊和海洋的生物链。像任何一个生态系统一样,水生态系统同样包含了无机环境(水、土、光、气等)、生物的生产者(绿色植物)、消费者(食草动物、杂食动物和肉食动物)、分解者(腐生微生物)4个基本组成成分。它们形成了生物链(食物链或食物网),并通过生物链的作用,使大自然的生态得到平衡。

水生态监测是指运用科学的方法对环境水因子进行监控、测量、分析以及预警等的一个复杂而全面的系统工程,通过对水文、水生生物、水质等水生态要素的监测和数据收集,分析评价水生态的现状和变化,为水生态系统保护与修复提供依据。水生态监测的目标是为了解、分析、评价水体的生态状况和功能。

二、枣庄市河流水生态监测现状

1.河流基本情况

枣庄市属淮河流域运河水系,水资源总量为10.7亿m3。全市境内共有河道25条,其中主要河道13条,分别是中运河、峄城大沙河、十字河、陶沟河、薛城大沙河、城河、漷河、荆河、北沙河、界河、伊家河、周营沙河、运北支流和新沟河。全市河流水系按区域分布分别流入微山县境内的南四湖、本市境内的韩庄运河和苍山县境内的西伽河。滕州市的全部和山亭区、薛城区的大部分流入南四湖,主要河流有城河、漷河、十字河、薛城大沙河、北沙河、界河等;峄城、台儿庄区的全部河流,市中区的大部,薛城区、山亭区的小部流入韩庄运河,主要河流有峄城大沙河、陶沟河等;山亭区和薛城区的小部流入西伽河。除韩庄运河、伊家河之外,境内其他中小型河流多为老年性季节河道,雨季河水汹涌,陡涨陡落;旱季流水潺缓,甚至干涸。

2.水生态监测现状

目前,枣庄市河流水生态监测开展不够全面,主要开展了水文监测和水质监测,水生生物监测受条件限制未能开展。水文监测依托现有河道上的水文站对中运河、峄城大沙河、十字河、薛城大沙河、城河、北沙河、界河开展了监测,布控站点也较合理;水质监测则是对全市11处水功能区进行监测评价,计算达标率,也能满足河流生态监测的要求;但河流水生生物监测受监测能力制约一直未开展,连试点监测都没有,这也阻碍了对河流水生生物情况的掌握。

3.存在的问题

(1)监测缺少技术支撑

锅炉运行期间,会产生大量的循环冷却水和高温炉渣。为了利用这部分余热,可通过冷渣器和热泵回收这部分热能用来供热。热泵用于集中供热,由于常温热泵压缩机的限制,虽然供热回水有一定的温升,但不能满足热用户的需求[11]。供热水继续在冷渣器中加热,回收高温炉渣的余热。由于排渣量的限制不能将供热水加热到所需温度,因此还需从汽轮机抽汽加热供热水,供热系统如图1所示。

水生态监测现代化水平相对较低,监测、信息、评价、咨询的手段比较落后。国内还没有成熟的水生态监测相关的技术规范或标准,水生态监测指标还没有普及,尚处于调查研究阶段。即使对水上浮游植物,如藻类的监测,也没有建立常规性的动态监测体系。

(2)监测能力建设不足

水生态监测是政府行使职能的社会公益事业,与此不相适应的是,经费渠道不畅通,无法使用高科技现代化的手段进行监测,基础设备建设投资不能满足职能开展的需要,仅能维持基本工作。

三、河流水生态监测内容

一般来说,水生态监测涵盖了水文、水质监测和生态(生物)监测,包括以下监测内容:水位、流速、泥沙含量等水文监测;鱼类、底栖动物、浮游生物、水生植物等水生生物监测;水体理化指标的水质监测。

1.水文监测

水文监测主要监测全市河流水文形态要素,为研究分析整个流域内“四水”(大气水、地表水、土壤水、地下水)的转化规律、开展水土保持、水系生态环境的科学研究和综合分析提供数据支撑。主要包括:水文状况,主要指水位、流量监测;形态情况,主要指河流的深度与宽度的变化、河床结构与底层、以及河岸地带的结构等。

2.水生生物监测

水体生物监测项目包括浮游动植物、着生生物、底栖动物、水生维管束植物、鱼类、微生物,是地表水、地下水、污水监测重要组成部分,也为该流域开展水土保持、水系生态环境的研究和分析提供数据支持。河流水生生物指标主要包括:①浮游动植物组成与数量;②着生生物的种类与数量;③底栖无脊椎动物的组成与数量;④水生维管束植物种类与数量;⑤鱼类的构成、数量与年龄结构;⑥微生物的种类与数量。

3.水质监测

河流水质监测对象主要包括:①总体情况,主要指热状况、氧化状况、盐度、酸化状况、营养状态等;②特定污染物,主要指由排入水体中的所有重点物质造成的污染,以及由大量排入水体中的其他物质造成的污染等。水质的监测指标有:水温、pH值、氯化物(Cl-)、硫酸根离子(SO42-)、硝酸根(NO3-)、化学需氧量(CODcr)、溶解氧(DO)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮、氟化物、硒、砷、汞、铜、铅、锌、镉、锰、挥发酚、氰化物、总氮(TN)、总磷(TP)、硫化物、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群等26项。

4.水生态评价内容

根据枣庄市河流的水生态系统特点、水生态保护目标分布及敏感生态问题,选取水资源开发利用程度、流量变异程度、水功能区水质达标率、纵向连通性、重要湿地保留率、景观保护程度等指标进行河流水生态评价。

四、效果评价

1.社会效益

河流水生态监测项目的开展和延续,将积累可靠和科学的监测数据、预报模型,为相关研究和技术开发以及管理决策提供可靠的数据支撑。一方面,通过监测区域状况,及时发布水生态监测公告,评价和预测河流水生态变化趋势,建成数据库,利用即将建成的水利信息化平台,向全社会提供不同尺度的水生态状况和翔实的基础数据,支持相关行业的科学研究、技术开发、科技推广和管理决策,促进监测信息的共享。另一方面,通过水生态监测积累水文水资源数据,不仅为各级政府防汛抗旱、落实最严格水资源管理制度提供了可靠支撑,也为能源、交通、市政、环保等基础设施建设以及城乡经济社会发展和保障用水安全提供了科学依据。

2.经济效益

通过在全市范围内实施长期的河流水生态环境动态监测,了解和掌握地下水变化规律、洪水演变规律及水质变化规律,对水灾害易发区域及时采取一定的防治措施,可以避免洪涝灾害、水土流失灾害和水污染灾害的发生或降低其发生机率,减免灾害造成的经济损失。减免的经济损失主要包括:直接减免的农、林、牧、渔业损失,基础设施损失,城镇和居民财产损失,城乡企、事业财产及停产停业损失、骨干运输线中断的营运损失以及其他经济损失等;减免因灾害造成的直接损失给受灾区内、外带来影响而间接造成的经济损失。

3.生态效益

水生态监测是水环境监测的重要补充,通过在全市范围内开展水生态监测,将有效提升水利防洪除涝、供水调度和生态保护等方面支撑能力。一方面,水生态监测为开展河湖健康评估、水生态环境保护和修复提供了基础技术支撑,同时也为推进水源涵养区和湿地的保护工作奠定了基础;另一方面,通过水生态监测,科学核定水域纳污能力,能够为开展水污染防治和污染减排工作提供参考依据;以监测数据为基础,确定河流合理流量和湖泊、水库以及地下水的合理水位,有利于保障生态用水基本需求。

4.安全效益

通过长期的河流水系生态监测,依据准确、可靠的监测成果,及时提出河流预警等级,有利于维持河流合理生态流量,维持湖泊、水库和地下水的合理水位,防治水源枯竭和水体污染,有效避免水灾害的发生或降低其发生机率;通过监测突发事件和环境急剧变化所影响区域的水环境状况,并进行准确、快捷的评估,一旦超过警戒标准,在规定的期限内向有关部门报告,启动工作预案,有利于提高全社会抵御突发水灾害的能力,保障人民生命财产安全。

五、结语

河流应适时开展水生态监测,在分析河流水生态监测现状及存在问题的基础上,积极探讨当前水生态监测的内容及其所产生的效益。同时加强河流水生态健康评估研究,开展监测试点和创建工作,探索水生态文明监测与评价经验,发挥示范带动效应,也是当前水利部门推进水生态建设的重要任务

(作者单位:山东省枣庄市水文局277800 淮河流域水资源保护局233001)

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