天津市水生态与湿地恢复的可行性探讨
2010-12-13梁伟天津市环境监测中心天津300191
梁伟 (天津市环境监测中心 天津300191)
天津市水生态与湿地恢复的可行性探讨
梁伟 (天津市环境监测中心 天津300191)
通过分析水生态的国内外研究现状,提出典型水域水环境与水生态及湿地三者的关联性指标体系;另一方面通过确定水生态环境特征进行水生态区划以确定不同分区的水环境、水生态的修复任务,指出科学、合理可行的修复路线,制定天津市水生态与湿地恢复规划。
水生态 水环境 湿地 恢复
1 水生态的国内外研究现状
1.1 水生态
本文所涉及的水生态不包括陆生生态,是指水体中生物和赖以生存的水环境的统称,属于“水生态学”研究领域。
1.2 研究现状
基于人为干扰引发的河流功能丧失、湿地缩减、入海淡水减少与河、湖、海富营养化现状,目前国际上对水生态恢复的研究日益增多。美国农业部1998年首发、2001年修订的自然资源保护国家工程师手册《河流廊道恢复》就是基于“美国联邦河道修复工作组”在总结近年美国河道走廊恢复研究成果的基础上,汇总的修复活动方法和可选择的修复框架与路线。
水生态与湿地恢复是一个复杂的研究,目前国际该研究领域普遍认为水生态与湿地恢复首要的关键是尽可能停止或阻止引起水生态系统退化和影响自我恢复的干扰活动,而恢复活动本身又有主动恢复和被动恢复之区别。
被动恢复指去除或减轻干扰活动,使水生态得到不干涉、不干扰的自然恢复。此类方法多运用于水生态有很好的自我恢复能力的水体,在此采用主动恢复往往是不必要、甚至是有害的。主动恢复是运用人为措施来修复被破坏的水生态系统结构,达到水生态恢复。主动恢复又分为半干涉协助性修复/恢复和实质干涉控制性修复/恢复。半干涉协助性修复/恢复多应用于可以自我恢复但恢复速度慢的水体水生态。实质干涉控制性修复/恢复应用于自然水生态系统已无法自我恢复或已消失了水生态功能的地方(水体),需要人为主动积极地修复措施才能达到恢复水体水生态的目的。
截至目前为止国内外针对区域性的水生态恢复规划都未进行过,也没有基于水生态修复和恢复的水生态分区,因此这方面研究与规划也只能是探索性的。
2 研究的目的、意义与步骤
2.1 目的、意义
本项研究面对海河流域、渤海之滨的天津地区研究编制水生态恢复规划,目的在于提高水环境自净能力,保持有限的水资源的可持续利用。
2.2 研究程序与路线(见图1)
图1 程序与路线示意图
一方面通过天津市区域的水资源变迁、水环境现状分析得出区域生态环境特点,以划分水生态分区,进而确立水生态修复的目标与任务;另一方面通过饮用水源水域主要河道及景观水体水域、自然湿地水域和河口海区水域等典型水体的水生态现状与演变,剖析、分析典型水域水环境与水生态及湿地的关系以建立水生态修复三位一体的分区指标体系,用于修复措施的指标建立和修复后的效果检验。
3 天津市水生态与湿地调查与剖析
3.1 天津市水生态总趋势
水资源变迁使非污染水生态受损(20世纪70年代),20世纪80年代以后几乎全部断流。
入境水量急骤减少,且向汛期集中(见表1)。
表1天津市入境水量时段变化趋势 亿m3
入海水量急骤减少、亦向汛期集中。入海水量从150亿m3(20世纪60年代以前)降至几亿m3(20世纪70年代以后),见表2。
表2 入海径流变化 亿m3
河道断流与干涸,见表3。
水资源时空分布变迁与天津地区水生态系统的亟度受损,导致陆域、海域非污染水生态影响均呈现物种、生物量特别是大型经济鱼类亟度减少与枯竭。
3.2 水环境污染与富营养化加剧(20世纪70年代以后)
主要河道水质以V类、劣V类为主。主要湖、库以V类水体和富营养化为主要特征,境内湖库除饮用水水库外,蓄水水质均为V类水质且均达到富营养化水平。近岸海域自20世纪50年代已经历了4个时期致使水生态资源枯竭。
纵观天津地区水资源水环境地域特征,北部为水源地、中南部为市区建成区与规划市区发展区,在市域南北各分布一条湿地连绵带成为市域两侧两条水生态屏障,陆海通道保证了天津市生态系统的稳定性,东部则为近岸海区,是流域与天津地区的最终受纳水体,其水生态质量又直接决定着作为沿海城市的天津市的“生态位”(指中科院王如松教授于80年代指出的生态位概念)。
表3 天津市主要河道干涸、断流情况统计
4 天津市湿地调查与剖析
湿地萎缩与干涸(见图2)。
5 水生态分区研究
5.1 水生态分区划分的意义
水生态分区是基于水功能区划、水环境区划的更加宏观、更加完整的区划,有别于北美以保护为目的的区划,是为了针对不同的分区建立的更加准确的水生态修复/恢复目标,其最终目的是为了保护和提高水体多样性和自净能力,从而达到加强和提高水资源可持续利用能力和承载力的目的。
5.2 水生态功能区区划依据
以水生态环境现状为基础,以相关规划为依托,与水功能区划相结合,与防洪规划相协调。
图2 天津市中南部地区湿地分布与演变
5.3 水生态功能区划与分区修复/保护任务
5.3.1 北部饮用水源地水生态功能区 降低/停止人为干扰达到自然恢复,制定合理、可行的保护维护规划。
5.3.2 中部七里海~大黄堡洼地水生态功能区和南部团泊洼~北大港湿地水生态功能区 克服断流、干涸和人为侵占,保证水资源,恢复水环境,促进水生态自然恢复。
5.3.3 海河干流-市区河湖水系水域水生态功能区 主要河流,市区湖库水资源、水环境、水生态均重度受损,治理黑臭无生命水域是首要任务,雨污分流是首要手段,抑制干扰达到水生态修复。
5.3.4 近岸海域海产保护与增殖水生态功能区 重污染、富营养化,盐度升高,赤潮频发,水生态严重受损,以减污增流、增殖放流和人工强制水生态建设达到水生态修复重建,是长期任务。
6 水生态与湿地修复任务与条件
6.1 水生态与湿地修复分期目标及指标体系(见表4)
以饮用水功能区为例列出修复指标体系,见表5。
表4 水生态修复分期目标
表5 2010年饮用水功能区修复指标
6.2 水生态修复水资源需求(见表6)
表6 天津市主要水域规划水平年的水生态需水量 亿m3
6.3 水生态修复的水环境治理任务
消除劣V类水体,功能区水质达标,要求也相应满足了消除无生命水体和水生态功能区水生态修复/恢复/保护的水质低目标要求。
7 结语
区域性水生态规划还属首次,本文所涉及的理论与概述亦属探索性的,但本项研究进行的全过程均得到了国际、国内咨询专家的技术咨询与具体帮助,同时接受了世行检查团的全过程检查和督促。■
[1]天津市环境保护科学研究院.海河(市区段)污染控制技术的研究[R].1995.
[2]天津市环境保护科学研究院.于桥水库富营养化防治研究[R].1990.
[3]天津市水利勘测设计院.海河流域水污染防治天津市饮用水源保护工程可行性研究报告[R].2000.
[4]天津市水文水资源勘测管理中心,引滦工程管理处,于桥水库管理处.于桥水库污染源调查及防治措施研究[R].2003.
[5]天津市水利局.海河流域天津市生态环境修复水资源保障规划[R].2003.
[6]水科部海河水利委员会.海河流域生态环境恢复水资源保障规划[R].2005.
[7]中国环境科学研究院,天津大学环境科学与工程研究院.渤海水资源与水环境综合管理战略研究[R].2007.
注:本文为世界银行环境基金(GEF)资助项目。
2010-11-09