张文杰
(山西省水利水电勘测设计研究院,山西 太原 030024)
十九大报告明确要求,加大生态系统保护力度,实施重要生态系统保护和修复工程,优化生态安全屏障体系,构建生态廊道和生物多样性保护网络,提升生态系统质量和稳定性。为了贯彻落实十九大精神,形成“流动的河、绿色的河、清洁的河、安全的河”,全国各地积极开展保护母亲河、恢复“望得见山,看的见水,记的住乡愁”式的河流生态修复工作。
一些地区为了追求河流水域、景观效果,集中修建了蓄水工程;另外一些地区追求河道筑坝材料的生态性,拆除现有工程改用生态材料修筑,忽略了恢复生态系统及环境的本质。片面地认为河道有水、使用生态材料修筑工程就是生态修复。为了避免走先建设后拆除的弯路,河流生态修复应因地制宜,以生态修复为主线,工程措施为方法,多借鉴成果经验,结合实际工程功能,尊重自然规律,科学规划、科学施工。
河流生态修复工程涉及生态学、环境学、水文学、河流动力学、治河工程学等多种学科[1]。河流的生态修复更是在此基础上融合了物理、化学、水文、形态等多个学科的内容[2]。在河流生态修复的研究和实践过程中,人们从各自的研究方向给出了河流生态修复的定义。
徐菲等认为:河流生态修复是在河流接近自然化的基础上,满足人类生产、生活要求为目标,通过人工手段改变河流的受损状态,并监测和评价效果的过程[2]。董哲仁认为:是在充分发挥生态系统自修复功能,采取工程和非工程措施,改善生态完整性和可持续性的生态保护行动。
不同学者对河流生态修复的理解虽有不同,但总体思路和目标是一致的,就是通过工程和非工程措施,恢复河流的自然特征,达到自我调节、水体自净,实现植物化、生命化,满足生物多样化的要求,最终实现人与自然的和谐共生。
综上所述,河流生态修复应从恢复河道的物理特性、恢复相关的生态系统和保护生态环境方面入手,修复被人工改造、甚至被污染、破坏的河道系统。
天然河流是自然形成的,在自然演变中,形成其独一无二的形态、走势以及生态系统。河流生态修复是针对受损河流进行的,修复要顺应自然规律、遵照现有河流形态;首先要保护未损河流、保护自然,通过一系列生态修复措施,恢复其生态结构,达到生态功能恢复。
兼顾防洪需求和工程功能需求,采取生态措施,满足河流与周边的天然联系和互通。水体在空间上的联系,利于生态系统的循环,既有河流对地下水的补充,地下水对河流的补给,更有利于水体微生物、水生动植物的过渡、连续及交换。
河流生态修复不能千篇一律,更不能标准化。要根据河流形态、自然环境特点采用不同的思路,使河流在空间延续、上下游过渡中体现差异。在河流经过的城镇,融入当地人文风情,结合特色小镇建设,开发河流系统赋予的文化。
清污分流是将被污染的水和未污染的分开,分质处理,减少污染物外排量。对有污染的水修建专门的排水管,结合当前排污口治理,限制河道直接排污,通过工程措施把污水、工业废水等集中到污水处理厂,利用物理方法、生态-生物方法等手段,尽可能少采用或不采用化学方法,处理达标后,循环利用或排入河道,改善现有受污河道水质。
由于过渡开发,导致河流丧失损了自我修复能力,必须通过人工干预进行前期修复。河流生态修复方法可归结为物理修复、化学修复、生物修复及综合修复,工程修复措施有以下几种。
首先,增强环保意识,提高环保执法力度。对排污企业加强环保监督,严格执法,在环保合格的前提下排污。其次,分级控制污染源,建立不同等级和规模的污水处理厂,提高污水处理能力。最后,调整产业结构,发展高新技术产业,积极推行清洁生产,提高水的利用率,减少污水排放。
河道综合治理,对河道两岸进行植树造林,既可以有效防止两岸水土流失、减少雨季泥土冲刷,开辟补水水源、改善水动力条件、修复水生态系统,达到净化水质、保持水土、调蓄水量、增加绿色、亮化河道、打造景观、有效地改善区域的温度、湿度与舒适度等作用,还可以提升水体自然净化能力。通过建设两岸生态观光水系和林带,形成绿色景观长廊,把每条河道打造成各具特色的观光休闲景点,提升生态建设水平和市民绿色生活质量。
在河滩种植草种和灌木,既可以减少水土流失、涵养水源,又可以建成生物生存场所、提供必要的营养成分,逐步形成复杂的食物网,逐步改善失衡的生态系统,提高生态系统的稳定性,最终改善河流环境物理特性。
修复河流生态系统,在河流沿岸进行湿地建设。有“陆地天然水库”之称的湿地,具有调蓄水量、削减洪峰、调节气候的功能,在改善局地环境的湿度和温度等方面起着积极的作用,还可以净化水体,减缓环境污染,吸收、分解、利用污染物。此外,湿地还有保持生物多样性、防止土壤侵蚀等作用,为野生动植物提供生长和栖息的良好场所。
水生植物俗称水草,有浮游、挺水、沉生等类型。水草有供应氧气、消耗水中废物等作用。在光合作用下,水草持续地将氧气灌入水中,为水生动物提供必备的生存条件,又可作为水生动物的食物;动物新陈代谢产生大量有机物质,为水生植物提供了必要的养料。种植水草是河流生态修复、改善水体生态系统十分重要的措施。水草茂盛的水体,水质一般很好。
传统的河道建筑物不仅改变了河流的自然特性和生态条件,在空间上也阻隔了河流水体与地下水纵横向的联系,破坏了动植物、微生物之间的相互联系与延续,进而破坏了生态系统。为了改变这种状况、修复河流生态,除了拆除功能失效的河道建筑物,采用植树造林、种植水草、修建湿地等生态工程措施外,还可以采用生态工程材料修建护岸工程。采用生态工程材料与种植水草、修建湿地是有益的相互补充。采用生态工程材料,不仅可以达到传统建材的要求,满足护岸等建筑物的功能要求;还可以改进传统建材的不足,满足河道生态系统与周围的联系,保证食物链不被破坏,保障空间上的连续。
我国作为一个水利大国,在经历了深刻反思之后,治水思路也发生了巨大的转变[3]。随着探索自然的深入,人们越来越认识到生态系统对人类的巨大作用,尤其是河流生态系统,修复受损河流的生态系统已成为当今的主流治水思路。更重要的是,在以后人类利用自然时要在尊重自然、保持河流自然特性的基础上进行,把可持续发展的理念深入工程,最终实现永续发展。通过我们共同努力,不单是河流生态的恢复,更是实现整个自然生态的恢复,实现天更蓝、山更绿、水更清、环境更优美的生态文明新时代将不再遥远。