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生态修复视角下的长春新立城水库生态环境研究

2021-01-22张鹏浩

四川水泥 2021年1期
关键词:水库生态

杨 彧 张鹏浩

Energy conservation and environmental protection 节能环保

生态修复视角下的长春新立城水库生态环境研究

杨 彧 张鹏浩

(吉林建筑大学,长春 130118)

为保证长春市饮用水水源地之一的新立城水库永续健康供水,通过浅析新立城水库水源在保护和发展过程中存在的问题,提出运用生态学的手段和措施,以达到净化水体、优化水质,保障水库水源供水安全的任务,促进地区经济发展最终目标。

水库水源地;新立城水库;生态修复;经济发展

0 前言

随着城市化进程的加快、人口数量和规模的迅速扩张,自然生态系统也遭受着前所未有的挑战,生态退化、生态破坏、物种多样性减少、自然灾害等现象也逐年加剧,自然资源与经济发展之间的矛盾逐渐显露。

十八大以来,习总书记提出的山水林田湖草生命共同体的重要口号,十九大也明确提出统筹生态治理任务。生态问题已经成为全球关注的热点,生态恢复、生态综合整治也成为人们研究的重点话题。

山水林田湖草命运共同体中,水资源水环境治理,尤其是饮用水水源地环境治理,更是生态治理的重中之重。在面对水库周边自然、社会环境复杂,工业污染、化学农药等多方位污染源的背景下,投放水源净化剂的生物药剂治水的方式虽然能够起到明显的净化作用,但是很容易出现污染反弹、二次污染等问题。随着生态治水的理念和技术的逐渐成熟,采用生态修复手段治理水环境污染,能够在净化水体的同时,对防治水土流失、丰富周边物种多样性等方面都起到积极作用。

本文通过对长春市新立城水库及水库上游伊通河现状的分析,指出发展过程中存在的环境问题,并以生态修复的角度提出水库治理思路与未来发展建议。

1 生态修复的相关概念

生态:指生物圈以及其周边自然生态环境的统称。生态系统是由不同物种之间相互关联、相互影响,共同构筑起来的复杂生物网。

生态修复:加入一定程度人工措施,加速对已被破坏生态系统功能的恢复。生态修复不同于生态恢复,其更强调自然与人工对生态系统恢复过程的影响作用,强调以自然恢复为主,人工引导为辅,通过人为干预加速生态系统正常运转,阻止被破坏生态系统进一步恶化。

2 生态修复的主要措施

结合国内生态修复的实践经验,在修复方式和手段上主要有三个方面。一是退耕还林还草;二是封山禁牧;三是生态综合环境整治与绿色产业结构调整;

退耕还林还草:我国从1999年启动退耕还林还草工程以来,全国已累计实施退耕还林还草面积超5亿亩,为实现国土生态绿化贡献了巨大力量。退耕还林还草工程,一方面确保了非适宜建设区的退耕复林,另一方面也使得土地高质高效产出,提高了群众基本收入。退耕还林还草工程,是国土绿化的第一步,也是开展自然生态修复的重要一步,是恢复地区生态系统的重要突破口。

封山禁牧:通过减少人类社会对自然生态系统的影响,保护与恢复乔灌草木等植被正常生长。吉林省自2014年就颁布了《吉林省封山禁牧管理办法》,明确指出针对公益林地、未成林造林地、幼龄地、草场退化严重等地区实行禁牧封育、轮牧和休牧措施,以实现生态系统健康可持续发展。

生态综合环境整治:巩固已恢复的生态系统平稳持续发展,以整个区域生态圈为背景,通过水土保持综合治理、产业结构调整、农村生态移民等具体有效措施,从生态环境、生产环境、生活环境多角度改善区域环境,确保粮食增产、群众增收、村牧民致富,才是生态修复的重要目标和根本措施。

3 河流水库生态修复的基本原则

河流水库作为自然界中一个基本单元,承担了水源涵养、能量物质运输、温度调节、生物孕育等多种功能,同时,影响河流水库生态环境的因素也众多。在研究河流水库生态修复的基本原则时,也包含了生态学、系统学、社会经济学等多学科多领域内容。如生态学的食物链与食物网原则;系统学的整体性原则;社会经济学的无害化原则以及可持续发展原则等。

食物链和食物网原则:食物链和食物网是生态系统基本营养成分。不同种群之间,通过捕食与被捕食,完成体内能量流动,形成食物链。不同食物链共同组成食物网。在河流水库环境修复过程中,要准确定位食物链和食物网中遗失或遭到破坏的一环,同时对其上下关系网络实施人为干涉控制,保证食物链食物网的完整性。

整体性原则:自然界各个单体都是单独的要素,多个要素之间相互制约,相互依存。在河流水库生态系统中,河流、周边环境、水库、生态林地以及人类生存的村落,各元素之间共同构成了有机整体。

无害化原则:是指矿山、医药、重工业等产业废弃物进行的无害化处理。具体处理方法有两种,常用的是去毒法,以化学或生物手段将废弃物中有毒成分筛选去除。第二种是隔离法,如化工、塑料厂产生的废弃物,应做好收集、运输、隔离等集中处理工作。以人为手段措施避免废弃物中有害物质对周边环境造成渗透、破坏,减少人类活动对自然生态系统的影响。

4 新立城水库概况

新立城水库位于长春市东南部区域,距离长春市中心16公里,水库集水面积1970平方千米,总库容达5.92*108m3,设计供水量8.88*107m3,水库四周长达3000公顷的水源涵养区成为长春市南部城区一道绿色保护屏障。

新立城水库是伊通河的一条支流汇聚而成。伊通河属于黑龙江饮马河水系,其发源于吉林哈达岭伊通县,流经磐石、伊通、长春、农安和德惠五个县市。

新立城水库是一座集长春市居民日常生活用水供水、农业灌溉、养殖与旅游的多功能大型水库。新立城水库以其浓厚的历史色彩与优美的自然山水风光成为长春市著名旅游风景区之一。同时庞大的库容量和供水量也滋生了水产养殖、果蔬生产加工、生态养生等一系列相关产业,带动了地区经济发展。

5 水库开发利用现存在问题及生态现状

(1)生态环境恶化。根据资料表明,20世纪60年代,新立城水库及上游周边森林树木茂盛,森林覆盖率达46%。但是随着城市发展进程的推进,水库及流域周边的自然生态遭受到不可逆转的破坏,大面积的森林被砍伐,水土流失严重,生态环境恶化。在2003年、2016年,水库水源被多次检测出氮磷等微量元素超标,以及水质富营养化情况。不仅影响了长春市数百万人的饮水安全,也是水库及周边生态系统自平衡能力减弱的预警信号。

(2)产业无序发展。新立城水库及流域主要污染来自周边污染严重的工业企业,如塑料制品厂、水泥管厂。未经有效处理的工业垃圾中包含大量的苯、甲醛等有机物,对土壤及地下水的污染极其严重;水库上游乐山镇部分违建采沙场,无节制的采砂挖沙,大面积河床遭到破坏,水土流失现象明显,严重影响库区植被和库岸安全,存在潜在防洪安全隐患。同时生态优势带来的巨大经济效益,各类风景区,旅游区无节制的建设开发,随之带来的各类生活垃圾、旅游餐饮垃圾。无序的产业发展与人类活动影响着自然生态系统的正常运转与平衡。

(3)生活区污染物排放。2008年起,吉林省水利厅就下达了关于新立城水库水源地治理工作,但受到各方面的影响,保护区周边仍存在不同规模村屯及违建建筑。由于村屯多布局分散,居民环保意识浅薄,生活垃圾污水多沿路随意排放,加上居民农耕施用的富含氮磷元素的化学农药又随着地表径流渗入地下,对水库以及地下水造成二次污染。种种潜在污染源都成为新立城水库水源地治理中不可忽略的一环。

(4)水库流域跨地区,面积大,难以协调管理。伊通河流经长春、德惠等地区,各地区各部门之间沟通协调不易,各类因素都为伊通河及新立城水库环境治理增加了难度。

6 治理总体思路

坚持可持续发展观、坚持绿色治水、生态治水的理念,贯彻落实中央新时代治水方针,围绕生态修复理论中“自然恢复为主、人工干预为辅”的基本原则,以改善流域水体环境质量、恢复水域自然生态平衡为目标,以水库水资源保护,生态环境修复为重点,转变经济发展模式,优化产业结构调整。按照统一协调、统一规划、统一管理的模式,推动区域经济,实现社会经济与自然生态全面协调可持续发展。

7 主要措施

(1)库区产业优化

规范上游采砂采矿产业布局,针对无证采砂、随意堆砂弃砂等行为实行专项整治,期限整改,严格处罚。对采砂行业企业实行统一登记管理,统一规划布局,建立严格监管、处罚机制,改善库区周边生态环境。

对新立城水库周边度假旅游业,需按照相关部门的控制法规,根据规模配建污水处理设施,包括污水管线、沟渠、污水净化处理、污水排放检测等设备。严格把控污水达标排放,同时考虑生活区垃圾以及餐饮厨卫垃圾的收集、转运、处理工作。

(2)生态环境治理与保护

针对伊通河流域跨度大,不同区段污染情况不同的问题,可考虑在沿岸分区分段布局生态园、湿地公园。结合实际土地利用类型,局部集中成片栽培乔木、灌木等植被,为周边居民提供休闲场所的同时,还能够净化水体,减少水土流失,巩固堤岸安全。

对生态环境损坏严重的河床河道,可在水库两岸种植乔灌木等植被,沿岸搭建框格植被护坡网等措施,形成生态护堤,以达到过滤河水,净化水质,减少水面漂、悬浮物的作用,同时对保护地区物种多样性有积极影响。

在库中央或水系污染严重地区,也可通过种植浮萍、芦苇、蒲菜等水生植物,构建绿岛或浮岛,通过植物根系的吸附能力,吸收水中氮磷等有害元素,达到净化水质,过滤有毒有害元素的目的。

(3)水土保持与生态修复

健全自然生态资源相关法规,做到依法修山复林治水。结合新立城周边生态保育林内耕地的不同情况,有规模的植树造林。可在坡度较大区域种植景观林,低缓坡面修建梯田、景观田。对于大面积荒草空地可种植经济类果木,达到水土保持的同时,兼顾经济效率。

对于水土流失严重或受人类活动影响较大的区域,需采取封山育林、退耕还林等措施的,可根据实际情况采取轮封、分时段分季节封山封林,在封禁的基础之上,还需补种乡土树种,乔灌草林多类型综合种植,以保持土地物种多样性,维持生态平衡。

(4)周边农村环境整治

对库区周边村庄内养殖牲畜、家畜进行规范管控。调整部分集中养殖厂的布局,对养殖场周边设置绿化隔离带,综合考虑养殖场产生废弃物的收集、转运、处理工作,可根据实际情况,建设沼气池、小型污水净化设备,对污水、废弃物进行集中处理。

重视周边村庄农耕化肥农药的使用,应采用新型有机肥取代化学氮磷肥,采用生物控制、治理虫灾病害的方法以取代传统喷洒高强度农药治虫,从源头上严防人畜排放废弃物、化肥、农药随地表径流污染水库水源。土地应适当轮更休耕,农作物产区适当草田轮作,减少对土地过分依赖,恢复自然生态系统韧度与弹性。

(5)跨区域行政协调

实施以水库及伊通河流域为整体的统一管理体系,建立市、县跨区域协调机制,建立生态补偿体系,通过政策性鼓励补贴,协调解决重点区域治理、保护与补偿难题。协调不同地区之间,不同部门之间,达到统一编制,统一规划,统一管控的目标。

8 总结

新立城水库水源地保护是一件长期且艰巨的任务,需要我们不断的探索与调整,针对存在的环境恶化问题,水质污染问题,产业发展与环境保护之间取舍等一系列问题,需要我们结合实际,从可持续发展的角度,实现社会经济与生态环境之间的均衡发展。

[1]卓志宇.“过度开发、保护不足”的水库水管径生态治理修复措施[J].湖北水利水电,2018.01.20

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[3]赵清,吕艳.浅谈新立城水库的水源保护问题[J].吉林水利,2005,11:24-26

[4]叶建锋,操家顺.生态修复技术在保护水库水源地中的应用[J].环境科学与技术,2004.03

[5]杨爱民,刘孝盈,李跃辉.水土保持生态修复的概念、分类与技术方法[J].中国水土保持,2005.01

[6]张健全.生态修复技术在是水库土保持中的应用[J].资源与环境:2011.06

杨彧(1973- ),女,吉林长春人,汉族,教授,博士,吉林建筑大学,主要研究方向:城乡规划与设计;

张鹏浩(1995- ),男,河南郑州人,汉族,硕士,吉林建筑大学,主要研究方向:城乡规划学。

K928

A

1007-6344(2021)01-0087-02

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