作者：汪雯 黄岁木梁 张胜红 林超 刘德文 车洪军

摘　要: 由于水量不足、水质恶化及河流天然形态遭到破坏, 海河流域大多数平原河流生态健康受到相当程度破坏。因而, 对它们进行生态修复, 需要建立相应生态修复模式体系对其进行指导。文中总结了现有河流生态修复技术, 从中筛选出13 种适宜于海河流域的修复技术。依据功能不同, 将其分为水量调整技术、水质净化技术和生境改善技术3类。在此基础上, 从影响海河流域平原河流生态健康的关键因素——水量入手, 综合考虑河流水质与生境现状, 提出海河流域平原河流生态修复模式体系。该体系包括4种修复类型(即管理保护、直接修复、补水修复和生态系统替代)和9种修复模式。

关键词: 海河流域; 平原河流; 生态修复; 水环境; 生态环境

中图分类号: x171.1　　　　文献标识码: b　　　　文章编号: 1000-0860 (2009) 04-0014-06

study on eco-restora tion modes for pla in r ivers in ha ihe river ba sin i: eco-restora tion mode

wangwen1 , huang sui-liang1 , zhang sheng-hong2 , l in chao2 , l iu de-wen3 , che hong-jun3

(1. college of environmental science and engineering, nankaiuniversity, tianjin　300071, china;

2.water resources protection bureau, haihe riverwater conservation commission, mwr, tianjin　300170, china;

3. institute ofwater resources protection, haihe riverwater conservation commission, mwr, tianjin　300170, china)

abstract: the eco2health of the most of the rivers on the plain of haihe river basin are considerably damaged due to the water shortage, deterioration of water quality and destruction of the natural pattern; forwhich the relevant eco2restoration mode systems are therefore necessary to be established for guiding the eco-restoration therein1 d on the summarization of the existed eco-restoration techniques, 13 restoration techniques suitable to haihe river basin are screened out and divided into three kinds,i.e. water amount regulation, water purification and habitat imp rovement relied on their functions. on the basis of this, an eco-restoration system for the rivers on the p lain is put forward d on the study startingwith the key factor—water amount that impacting the eco-health of the rivers therein under a comp rehensive consideration on the water qualities and habitat status of the rivers. the system consists of 4 types of restorations, i.e. management and p rotection, direct restoration, restoration with water supp lement and rep lacement of eco2system as well as 9 restoration modes concerned.

key words: haihe river basin; p lain river; eco2restoration; water environment; eco-environment

1 　海河流域平原河流生态概况

海河流域人口众多而水资源极其短缺, 人均水资源量305 m3 , 仅为全国平均值1 /6。随着社会经济发展及一系列为保证防洪和供水安全的大规模水利工程兴建, 流域内河流生态系统受到越来越大的压力, 出现河道断流、湿地萎缩、地下水位下降、水污染及河口生态恶化等一系列生态环境问题。

海河流域平原河流普遍断流干涸, 部分河段沙化严重。据统计, 2000～2005年, 流域内23条主要平原河流, 年均断流216 d, 年均断流天数大于300 d的河流有11条; 3 883 km的总河长中, 河道年均干涸长度1 721 km, 占总河长的44%。长期干涸使平原河流(段)逐步沙化, 沙化趋势明显的有永定河、大清河及子牙河水系、滏阳河及漳河。由于河漫滩部分被开垦和人为采砂活动进一步破坏河漫滩植被, 加剧河道沙化, 造成河流自身的生态系统发生退化且成为区域风沙源。

由于流量匮乏和大量污水排入, 海河流域平原河流水污染极其严重, 大部分河段水质为劣v 类, 部分河流或河段已经成为或退化成为城镇排污河流。据2005年水质调查, 主要平原河流27 个代表断面中,21个断面水质为劣v类, 仅有滦河下游、永定河卢沟桥段和南拒马河张坊段3个断面水质达到Ⅲ类。主要的超标项目有氨氮、cod、bod5、挥发酚和总磷,部分河段氟化物、镉、汞、铅等超标。

由于防洪减灾和水资源开发利用, 海河流域河流人工化严重, 河流天然形态遭到破坏, 自然水文节律逐步消失。水库和供水渠道的修建使进入下游平原河道的流量逐步减少; 流域内2 846 座闸坝多处于平原地区, 河流被分割截断, 部分河段蓄水形成静止水面; 城市河流渠道化严重; 中东部子牙新河、永定新河等一系列人工减河的开挖改变海河流域原有的汇流入海自然流势, 中西部平原区天然河道也由于防洪堤防的加固失去大水泛滥、小水归槽的天然河道特性。

由于以上三方面共同影响, 海河流域平原河流生态健康恶化。河道内水生生态系统和河岸生态系统均遭到破坏, 生物多样性降低, 生物量锐减。为修复受损河流生态系统, 改善流域水环境现状, 必须对其进行生态修复。根据海河流域现状, 建立一套针对性的平原河流生态修复模式体系, 能够为下一步的生态修复实践工作提供必要的指导和支持。

2 　河流生态修复主要技术

河流生态系统是一个复合系统, 由河岸生态系统、水生态系统、湿地及沼泽生态系统等子系统组成, 其生态健康受水文、地形、动力等诸多因素影响[ 1 ] 。向河道内排放污废水、过量用水、挤占河滩地、砍伐森林、引入外来物种以及大规模筑坝、修建水库、渠道化等水利工程措施, 都会破坏河流生态系统健康[ 2 ] 。过量用水和排污造成水量严重不足或水质恶化使大部分水生生物难以生存, 将导致河流生态系统崩溃; 外来物种入侵破坏河流生态系统的食物链与营养级平衡; 各种水利工程改变河流天然的地貌特征以及水文、水力条件, 从而减弱河流的自我恢复能力。

河流生态修复是指使河流生态系统恢复到未被破坏前的近似状态, 且能够自我维持动态均衡的复杂过程[ 3 ] 。因此, 河流生态修复技术广义而言即为“河流修复技术”。对破坏的河流生态系统进行生态修复,首先要停止引起河流生态系统继续恶化的活动, 再根据河流的具体情况, 采取适宜的修复技术, 恢复与加强河流的自净能力, 创造出良好的生境条件, 最终达到恢复与重建河流生态系统的目的。本节在简述河流受损成因的基础上, 根据修复的原理, 将河流修复技术分为物理修复、化学修复和生物—生态修复技术加以简单讨论。

2.1　物理修复技术

河道补水技术[ 4 ]主要通过水利设施(闸门、泵站等)的调控, 引入上游或者附近水源, 补充河道水量并稀释污染物质、向河流充氧促进污染物降解。

生态防渗技术主要用于河床渗漏严重而导致生态水量不足的河流。通过衬砌等方法改善河床或河岸的透水特性, 减少下渗引起的水资源损失, 保证河道内具有充足的流量; 同时维持河道内生态系统的完整性, 创造出适宜水生生物生长的环境。如植生型防渗砌块就是生态防渗技术的一种[ 5 ] 。

底泥疏浚与物理覆盖技术可以较大程度的消减污染底泥对上覆水体的污染贡献率, 进而解决内源释放而造成的二次污染[ 6 ] , 并为后续的生物技术介入创造出良好的条件[ 7 ] 。但这种方法的工程量大, 费用高, 且为避免对底质生