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雄安新区白洋淀水质安全长效保障对策建议

2021-04-03赵彦伟李春晖麻晓梅李传哲崔英杰

中国水利 2021年15期
关键词:白洋淀补水新区

赵彦伟 ,李春晖 ,麻晓梅 ,李传哲 ,崔英杰

(1.北京师范大学环境学院,100875,北京;2.中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室,100038,北京)

白洋淀是华北平原最大的湿地生态系统,也是大清河水系中重要的蓄水枢纽,具有防洪、滞涝和灌溉等重要功能,对华北地区气候调节和生态平衡维持具有不可替代的作用,在区域生态安全体系构建中具有重要战略地位。

设立雄安新区是以习近平同志为核心的党中央深入推进京津冀协同发展作出的一项重大决策部署,是千年大计、国家大事。 根据《河北雄安新区规划纲要》, 雄安新区的建设目标是成为绿色生态宜居新城区、新时代的生态文明典范城市,充分体现生态文明建设要求。 白洋淀是雄安新区的生态腹地,作为雄安新区生态资源的承载体和环境负荷的消纳体,其水环境状况直接关系雄安新区生态安全。 高起点规划、高标准建设的雄安新区,对白洋淀湿地生态环境提出新要求和挑战。

由于高强度人类活动影响,部分入淀河流污染较重,入淀水量明显减少,生态用水保障不足,水质安全问题已成为制约白洋淀湿地生态环境可持续发展的瓶颈之一。 因此,科学可行的水质安全长效保障综合管理对策建议, 对保障白洋淀湿地安全、推动雄安新区绿色发展与生态建设具有重要意义。

一、白洋淀水质安全存在的主要问题

1.白洋淀水污染问题持续存在

雄安新区成立后, 相关部门采取水污染治理与管控、 生态补水、围堤围埝拆除、 人工湿地生态修复等措施,水环境质量显著改善,部分点位水质可维持在Ⅲ类水平。 但受多年污染累积影响, 白洋淀水污染问题仍然存在,尤其夏季更为突出。入淀河流是白洋淀主要外部污染来源,COD、总氮、总磷、氨氮等为主要污染物。 淀内农业种植、水村和淀边村等生产生活造成的污染及内源释放,也是影响白洋淀水质的一个原因。

2.雄安新区水污染治理体系不完善

雄安新区由雄县、容城县、安新县及周边部分区域组成,受制于原有县区规划与建设,现有污水管网体系未对初期雨水进行收集,这种合流制排水管网难以将雨水、 污水分开,污水收集率和集中处理率不高。 雄安新区现有污水处理规模有限,处理深度不足,排放标准较低,难以达到雄安新区水城共融的高标准要求,水污染治理体系有待完善。

3.白洋淀生态需水难以稳定保障

白洋淀是雄安新区和大清河流域缓洪滞沥的重要平原洼淀。 近年,随着白洋淀上游流域工农业及居民生活用水不断增加,再加上气候干旱影响,原入淀的9 条河流中,现仅有府河和孝义河常年有水汇入淀区,其余河流均存在不同程度的断流,萍河、漕河、唐河已基本呈现常年干涸状态,天然入淀水量逐年减少。 目前,仅有引黄入淀生态补水建立常态机制,但现有补水多为短时性补水或季节性补水,补水持续时间较短,白洋淀生态需水难以稳定保障。

4.淀区水系连通性有待提升

白洋淀的淀边村、 淀中村众多,村民以淀为生,靠淀生活,对白洋淀水体进行了不同程度的改造, 修建了大量的围堤围堰、 鱼塘藕塘等从事养殖活动,建设了许多道路、桥梁等方便出行,围垦了大量耕地、台地和村庄建设用地。 这些人为改造将淀区分割为许多大小不一的水体,导致淀区破碎化程度较高。入淀河流的河道和河床遭受到不同程度的侵占、阻隔, 淀区与河流之间也建有水闸、水坝、阻水土堼等设施,严重滞缓了入淀河流水流通过能力, 阻碍了淀区内主要水道的畅通, 水系连通性弱,水体交换作用受损,破坏了白洋淀水动力条件, 制约水环境与水生态改善。

二、白洋淀水质安全长效保障管理措施与建议

1.优化区域生态补水调配

一是建立多水源补水机制。 在保障引黄济淀生态补水常态化运行的同时,统筹考虑王快水库、西大洋水库、 安各庄水库等上游水库补水水源、 南水北调等跨流域调水水源、保定市区和高阳县等城市再生水水源;综合考虑多水源在水量、水质、来水时段等方面的差异,面向白洋淀生态需水过程,实施统一协调,使白洋淀湿地正常水位保持在6.5~7.0 m。

二是优化生态补水调配格局。 白沟引河承接来自北易水河、南拒马河以及白沟的来水,有一定流量;引黄济淀来水水量大, 补水时间稳定连续,补水水质最优。 可考虑充分利用白沟引河上游、引黄济淀等来水稳定且水质较好的水源, 综合考虑地形、水动力、 水质和水环境等多方面要素,逐步实施白沟引河来水向萍河分流, 引黄济淀来水向西部潴龙河、孝义河、唐河,甚至府河分流,形成以西部通道为主体的白洋淀生态补水大格局,扭转逆地势自东向西补水易造成局域壅水的不利情况,全面改善淀区水动力条件,重新恢复九河入淀的历史盛景。

2.提升入淀河流水质

模型模拟结果表明,在现有生态补水调配情景下,为保障淀区水质达到IV 类,应要求引黄济淀补水的TN、TP、NH3-N、COD 等主要污染物浓度全年达Ш 类标准,府河、瀑河、孝义河、 白沟引河等各入淀河流COD、NH3-N 浓度全年达到 V 类标准,且TN 浓度 1—3 月、TP 浓度 8—9 月要达到IV 类,其他时段可略为放宽,达到V 类标准。 为保障淀区水质达到Ⅲ类标准,应要求引黄济淀补水的TN、TP、NH3-N、COD 浓度全年达Ⅲ类,府河、瀑河、孝义河、白沟引河等各入淀河流的NH3-N 浓度全年要达到IV 类水,COD 浓度 6—8 月、TN 浓度 1—3和 7—9 月、TP 浓度 8—9 月要达到Ⅲ类,其他时段可略放宽,达到IV 类标准。 采取本文提出的优化补水调配情景下,府河、瀑河、孝义河、白沟引河等入淀河流的水质可有所放宽,流域污染治理的压力明显减轻。

3.加强淀内外污染协同控制

一是控制淀内污染排放。 针对目前淀中村污水处理难以稳定达标的现状, 应加快建设尾水导排工程,将不能达到排放限值要求的污水导排至淀外,实施生态湿地净化;对淀中村生活垃圾进行统一收集、 集中处理,禁止直接倾倒入淀,加强农村生活垃圾治理。 大力发展节水农业、有机农业, 推广测土配方施肥技术,推广病虫综合防治技术, 减少化肥、农药施用量,因地制宜建设台地农田污染物生态拦截工程,有效拦截流失的氮磷养分。 结合淀区规划,科学适度发展旅游业, 控制旅游开发活动强度, 加强旅游景点与船舶污染防治,推动生态绿色旅游。

二是控制内源释放污染。 加强白洋淀沼泽湿地底泥污染释放机理研究,在局部区域适度开展底泥环境疏浚, 将受污染的底泥从水体中去除,疏浚底泥进行无害化处理和资源化利用,避免二次污染。 采用水体曝气等物理修复方法,投加除藻剂、底泥封闭技术等化学修复方法,以及植物净化技术、生物膜技术等生物修复方法,进一步控制底泥污染,减轻内源污染。

三是强化流域水污染治理。 对流域老旧污水处理厂实施提标升级改造,增加处理浓度,确保达到《大清河流域水污染物排放标准》(DB13/2795—2018)相关标准要求。 加快容东、容西、雄东和雄安站枢纽片区高标准污水处理厂建设, 严格实施雨污分流, 实现建成区雨水系统全覆盖,开展初期雨水收集、调蓄设施建设, 保障初期雨水与污水得到全面处理。 同步加快流域及淀区周边产业转型升级,加快工业结构调整,推行循环经济与清洁生产, 促进结构减排。

4.开展白洋淀水生态治理与修复

一是加强水域生态修复。 坚持“自然修复为主, 自然与人工修复相结合”原则,结合白洋淀实际,研究分析芦苇、香蒲、荷花、轮藻和篦齿眼子菜等不同植物群落配置组合形式的水环境效应,研究不同种植密度的水环境净化效果,科学合理调整水生植被分布格局。 加强水域挺水、漂浮与沉水植被重建,部分深水区可加强水下森林建设,提升水质净化能力。 充分考虑不同水生生物的食物链网关系,在部分易发生藻华水域,加强鲢鱼与贝类放养, 实施水域生物操纵,控制藻类增殖,提升水质安全。 同时,结合白洋淀湿地自然保护区的保护与管理,加强生物栖息地建设,维护生物多样性。

二是大力建设入淀口湿地净化系统。 针对府河与孝义河入淀河流的污染来源和污染物特征,在入淀口建设湿地净化系统, 加强系统运营维护,保障持续发挥效果。 对府河来水,采用“前置沉淀生态塘+潜流湿地+水生植物塘”的水质净化工艺,在藻苲淀建设人工湿地,保障进水水质稳定达到IV 类标准要求。 对孝义河来水,采用“前置沉淀生态塘+潜流湿地+表流湿地+沉水植物塘” 的水质净化工艺,加强受污染河水的生态净化与处理,提升主要入淀河流水质。

5.加强水系连通建设

在前期试验性围堤围埝拆除的基础上, 科学实施白洋淀湿地微地形改造,对白沟引河、瀑河、府河、孝义河等主要入淀河流河道进行生态疏通,有序清除淀内阻水构筑物、土堼和围堤围堰,加快“百淀连通”工程规划设计与实施,恢复和提升入淀河流水文连通性,恢复淀内主要水道过水能力,结合生态补水实施,促进主要淀泊与沟渠之间的连通性,提升淀区流路与流线丰富度, 增加水网密度与水面面积, 改善淀区水动力状况。

6.提升水污染事故风险防控能力

建立健全区域水污染风险应急部门联动机制, 加强自然资源与安监、消防、交通运输等部门协同联动,建立风险防控目标责任制,构建水污染风险管理体系,形成制度保障。 落实政府、企业、个人等主体责任,建立风险防控和应急处置工作程序,根据白洋淀污染防控态势变化,修订完善形成风险应急预案,完善技术指引与保障。 加强应急物资和装备储备,合理优化应急物资布局,建立完备的风险应急处置队伍,提高应急人员业务水平,加强风险常态化管理,日常监控中加强日常风险应急演练工作,建立预警响应机制,全面提升风险应急处理能力。

三、结 论

白洋淀是雄安新区的重要生态依托, 对推进京津冀生态一体化和生态安全具有重要战略意义。 根据水质安全存在的问题, 从优化生态补水调配、提升入淀河流水质、淀内外污染协同控制、 水生态治理与修复、加强水系连通性建设、提升水污染事故风险防控能力6 个方面,提出水质安全长效保障建议和对策,为雄安新区生态文明建设提供决策依据。

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