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一块特殊的“人工湿地”

2019-05-22应琛

新民周刊 2019年18期
关键词:人工湿地宝钢原水

应琛

上海滩既有鳞次栉比的高楼大厦、熙来攘往的都市交响曲,又有蒹葭苍苍的芦滩苇塘、燕语莺啼的自然乐章。

位于宝山区罗泾镇的陈行-宝钢水库,在上海市绿容局等7个部门公布的第一批市级重要湿地名录里榜上有名。车行宝山,一路向北,“一级饮用水源保护区”的标识牌赫然映入眼帘。很快,记者便来到了位于罗泾镇的长江原水厂,一探究竟。

重要的民间水库

长江原水厂这里有两座江心式取水泵站、一座大型民用水库——陈行水库、两座输水泵站、一座增压泵站,以及27台水泵机组。

陈行水库是上海第一座长江水源水库,也是上海第一个民用水库。

其中,陈行水库位于长江口附近南支南港河段,东傍新川沙河口,西连宝钢水库,是上海市主要取水口之一。

华东师范大学河口海岸科学研究院副教授童春富在接受《新民周刊》采访时介绍,根据《湿地公约》的定义,湿地包括河流、湖泊、沼泽、近海与海岸等自然湿地,以及水库、稻田等人工湿地。

作为城市之肺,上海的人工湿地主要为库塘湿地,主要分布于长江南支南岸,是指为灌溉、水电、防洪等目的而建造的人工蓄水设施。而陈行-宝钢水库便是市区用水和宝钢工业用水的库塘湿地。

据长江原水厂副厂长裘一鸣介绍,陈行水库是上海第一座长江水源水库,也是上海第一个民用水库。水库呈矩形,最大库容是956万立方米,最高水位能蓄到8米左右,日常水位在五六米之间,“这里的日供水量在170万立方米左右,最大日供水量可达近200万立方米”。

上海市地处长江、太湖流域下游,东海之滨,南濒杭州湾,北靠长江口,西接太湖流域苏浙两省的浏河、淀山湖、太浦河等平原河网,长江、黄浦江、吴淞江(苏州河)等骨干江河穿境而过。其境内虽然河湖水系发达,但上海却是典型的水质型缺水城市。

上世纪70年代,苏州河水质迅速恶化,出现严重黑臭。上海地表水中就只有黄浦江作为上海城市供水的主要水源,市区先后建设的十二座自来水厂,其中有10座是在水厂所在位置直接从黄浦江中下游河道取水。

上海的人工湿地主要为库塘湿地,主要分布于长江南支南岸,是指为灌溉、水电、防洪等目的而建造的人工蓄水设施。而陈行-宝钢水库便是市区用水和宝钢工业用水的库塘湿地。

随着经济的發展,黄浦江中下游水体也开始发生水质恶化,水厂的取水口只好向上转移。长江口虽然水量丰沛,水质良好,占上海过境水资源总量的98.8%,但因潮汐之故,每年枯季、长江枯水年常受咸潮入侵影响,水中含氯度高于饮用水及工业用水要求。再加上城市供水需求不断增长,寻找新的城市供水水源成为上海迫切要解决的大问题。

上世纪80年代,规划建设第二水源的工作逐步开展。1986年起,上海市自来水公司组织有关单位对长江沿岸徐六泾、白茆沙和宝钢水库等地进行持续三年、共70项监测项目的水质物理、化学、生物学调查。

借助氯度遥测系统准确预报咸潮入侵时间和影响天数,严格确保出厂水氯化物浓度严格控制在250ppm以下。

1987 年,列为市重点科研项目的《长江—上海城市供水第二水源规划方案研究》由上海市科学技术委员会和上海市建设委员会联合主持,由上海市自来水公司承担,上海勘测设计研究院、同济大学、华东师范大学、交通部上海航道局设计研究所、上海市环境保护科学研究所、上海市卫生防疫站等单位参与开展研究,课题包括咸水入侵规律、2000年及2020年从长江取水量预测和取水方式与技术经济论证等10项子课题,其重点是明确水源水质、推荐合适的取水点。

研究成果表明长江原水水质达国家地面水Ⅱ级标准,适宜作为饮用水水源,就此确定长江为上海城市供水地表水第二水源,选定在长江南支宝山罗泾建设陈行水库作为上海第二水源地,此后规划设计工作由上海院承担。

上世纪90年代初,陈行水库的建成结束了上海以黄浦江作为唯一水源的历史,让一部分上海市区居民从此喝上了长江水,保证了这部分上海市区居民的日常安全饮水供应。

“它的建成是上海市开发利用长江口饮用水水源地的重要里程碑,是‘两江并举,多源互补供水格局中的重要一源。”裘一鸣告诉《新民周刊》,20多年来,长江原水厂已累计供水近100亿立方米,惠及嘉定、月浦、泰和、闸北、吴淞和凌桥六家自来水厂供应区域的300多万用户。

合力应对史上最长咸潮

由于陈行水库地处长江口,每年冬季11月至次年4月,长江枯水期,极易受到南支咸潮直接入侵和北支咸潮倒灌间接入侵。

“我们借助氯度遥测系统准确预报咸潮入侵时间和影响天数,陈行水库提前蓄水,‘避咸蓄淡,严格确保出厂水氯化物浓度严格控制在250ppm以下。”裘一鸣表示,一般陈行水库应对咸潮的能力在7天左右,“必要时,我们还可以快速开启宝钢翻水泵向宝钢水库借水,并通过公司调度确保水量供应”。

但发生在2014年的史上最长咸潮来袭,一度使上海部分地区的自来水供应出现紧张。那次咸潮入侵历时20多天,是1993年以来时间最长的一次咸潮,之前最长的一次咸潮发生在2004年2月,历时9天19小时。

裘一鸣回忆道,陈行水库大约是从当年的2月3日傍晚开始受其影响。2月12日,陈行水库致电宝钢请求支援。接到请求后,宝钢股份能源环保部制水分厂迅速响应,6台抽水泵同时开工,优质原水以每小时1.2万立方米的流量快速输向陈行水库。

资料显示,宝钢水库是宝钢生产服务的配套水库,水质较清澈,水中氯离子浓度等各项指标优异。投用之初,宝钢水库并没有为上海市供水的功能。而从2004年2月起,宝钢水库便增添了一项新的社会职能:避咸蓄淡,于长江咸潮来袭之际,向陈行水库供应优质原水,协助保障上海市民用水。

向上海人民提供安全、优质的原水是我们最核心的要求和根本的出发点,降低原水水质风险,提高陈行水库的出厂水质是我们提升服务质量的集中体现。

当年的史上最长咸潮,打乱了宝钢水库原有的取水存水节奏。为多从长江口吸取优质原水,支撑陈行水库供应市民用水,宝钢股份能源环保部快速行动,部署和调整了应对长江咸潮工作措施和运行方式:水质监控分析频度从一小时缩短为半小时一次,只要检测水源合格,立即启动水泵从水源吸水;做好设备检修,确保设备正常运行;关键岗位负责人24小时值班;做好长江原水氯离子和电导力报表和趋势分析图。

当时,宝钢水库密切关注咸潮动态,抓住契机积极取水,尽量抬高水库水位,与陈行水库加强沟通,发挥应急联动机制,有力缓解了咸潮对上海市民用水的影响。

此外,由于陈行水库位于苏州太仓浏河闸下游,面临上游排污的水质风险。“我们通过与苏州防汛办信息互通联络机制,提前获取浏河闸排水信息,加强对取水口的水质监测,科学合理调控水库水位,‘避污蓄清,出厂水氨氮值严格控制在0.3ppm以下。”裘一鸣表示,而面对长江通行船舶所带来的油污染、化学品泄漏等水质风险,“我们与海事、水务、航运部门建立信息联络机制,并开展联合模拟演练,利用吸油围栏快速地去除前池的油污染”。

“向上海人民提供安全、优质的原水是我们最核心的要求和根本的出发点,降低原水水质风险,提高陈行水库的出厂水质是我们提升服务质量的集中体现。”裘一鸣强调道。

只为水质净化生态稳定

另一方面,陈行水库因水体富营养化面临微囊藻水华的风险,而微囊藻水华会向水体释放毒素。

“通常,我们会通过合理的水位调节,从根本上破坏藻类生长环境。同时,还通过投放食藻性鱼类等生态治理措施,减少藻类数量。”裘一鸣进一步介绍,根据研究分析和实践,水库鱼苗投放一般在每年12月底至次年3月初之间进行,此时段水温、气温均较低,以保障鱼苗成活率。

鱼苗投放是水质净化和生态稳定的一个措施,投放的鱼苗种类以滤食性的鲢鱼、鳙鱼为主。而投放的鱼苗资源总量、比例等参数依照对水库水体水质、生态等监测情况进行动态调整,投放规格依照水库水体流动特性和生态结构而定。除了投放鲢鱼和鳙鱼,还常常会请出另一“清道夫”细鳞斜颌鲴,负责在水域中下层的“战区”。

陈行水库与海事、水务、航运部门建立信息联络机制,利用吸油圍栏快速地去除前池的油污染,来面对长江通行船舶所带来的油污染、化学品泄漏等水质风险。

裘一鸣说,近年来,陈行水库从未发生微囊藻水华,保证了出厂水水质的合格、安全。

众所周知,很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地,因此湿地被称为“鸟类的乐园”。

去年,上海野保站工作人员便在宝钢水库进行水鸟监测时发现3只国家Ⅱ级保护动物角(Podiceps auritus),当时这3只角混群于凤头潜鸭群中。

角在北半球北部均有繁殖,国内繁殖于新疆西北部。由于此物种受水产养殖等人为活动的干扰而导致繁殖地质量下降,在2015年被IUCN红色名录列为易危物种,此前一直因数据缺乏而没有被加以关注。

角在上海属于偶见冬候鸟,每年仅有零星的越冬记录,在越冬时栖息于开阔水域或库塘,不甚畏人,会游至水域边缘近岸处,在南汇滴水湖、宝钢水库等处记录相对较多。

然而,由于人类活动及天气问题对湿地和湿地鸟类的生存造成了巨大影响,比如气候变化、工厂建设,捕鸟网,排放废水废料。湿地环境造受破坏的同时,也导致很多湿地鸟类无家可归,失去了它们曾经赖以生存的美好家园。

而出于安全考虑,陈行水库和宝钢水库多年前就开始全封闭管理,禁止外人入内。因此,毗邻而居的两大水库成了冬季观赏水鸟的绝佳地点。

“这里已记录的鸟类种类有120多种,其中以潜鸭最具特色。”裘一鸣告诉记者,常见的水鸟有白鹭、斑嘴鸭、绿翅鸭、红头潜鸭、凤头潜鸭、黑水鸡、骨顶鸡,以及鹬类等40余种,“此次入选了市级重要湿地名录,接下来,我们也一定会配合有关部门,积极做好湿地保护的各项工作”。

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