江阴桐岐河流整治及水系连通工程生态风险评价

俞文虎，袁海江，陈伯进

（江阴市青阳水利农机管理服务站，江苏 江阴 214400）

0 引言

城市河水污染、连通性差是我国目前城市水系常见的情况。针对这种情况，有较多的城市已经采取相关的水系连通工程建设，取得了较好的环境、经济、社会效益[1～5]。目前，关于水系连通工程的研究主要集中在水动力条件、水质、水生生物等的变化上。张馨予等[6]采用MIKE21 软件对水系连通工程进行模拟分析，对水系连通工程进行优化设计；曹宇弛[7]以湖南资兴市为例，认为水系连通工程建设可明显改善项目所在区域水质条件；韩毅等[8]结合新乡市水系连通工程规划实例，对城市水系改造设计及效益进行分析。然而，水系连通工程在一定程度上也是对现有河道生态环境的改造，针对生态风险评价的研究较少。因此，结合桐岐区河道整治改造工程，对水系连通工程生态风险进行评价。

1 工程概况

桐岐项目区内现有县乡河道57 条，河道总长55 km，河网密度2.33 km/km2。现状河道治理任务重，加上城镇建设的侵扰、水系保护意识不强等因素，造成县乡河道功能衰减、水环境差等问题难以适应经济社会高速发展的要求，无法满足江阴市率先实现水利现代化的目标。主要存在以下问题：（1）区域水情、工情的变化造成外排出路受阻，防洪形势严峻；（2）河道两侧垦植现象普遍，现状岸坡大部分缺少防护，造成岸坡坍塌现象严重；（3）河道淤积严重；（4）水环境状况差；（5）河道管护有待进一步完善。针对河道现状，拟采用的整治措施见表1。

表1 桐岐项目河道整治及水系连通措施

图1 工程总体规划图

2 桐岐项目区风险评价

2.1 风险评价方法

RRM法是在1997 年由Landis 等首次提出[9]。该方法利用系统分级对区域内的各种风险源等级进行评级，再通过风险源和区域生境之间的关系确定区域内生态风险等级的定量评价结果。使用RRM方法获取的生态风险等级是一个相对结果，可用于各区域之间生态风险等级的比较。目前，RRM方法在各个等级水域生态风险评价中已经得到较为广泛的使用，评价结果较为合理、可靠[10～12]。

采用RRM方法获取区域相对风险值首先需要获取区域内压力源的风险密度S、暴露系数X、受体对生境响应系数E 以及生境丰度H 等参数。针对不同的主体可将生态风险评价分为两种类型。其中针对风险小区的生态风险相对值RSi计算方法如下：

针对不同风险源的生态风险相对值RSj 计算方法如下：

式中：i 表示风险区；j 表示风险源；m 表示风险受体；l 表示生境丰度等级。

通过文献搜集并结合桐岐项目区现场调查结果，确定区域内风险源类型以及受体和生境响应规律，见图2。

图2 河道整治与水系连通工程生态风险关系

2.2 风险评价结果

2.2.1 生态风险过程量化分析

生态风险量化主要是对风险源的量化。桐岐项目区缺乏底泥悬浮的相关信息，因此，本文假设各个风险区内河湖沉积物中的污染物含量相同。通过水域面积与容积比确定底泥污染物的风险密度。各风险区的风险密度相对值为该区风险密度值与最大风险密度值的比值。同理，区域内水系变动的风险密度相对值也采用上述方法获取。区域内，部分河道淤泥严重，采用清淤处理后与已采取治理措施的河道进行连接，已治理的河道水质将明显优于未治理的河道水质；引水水质风险密度区最优水质与各风险区的水质的比值。由于是在桐岐项目区内进行水系连通工程处理，各河道内生物种类几乎一致，因此，本文不考虑外来物种入侵的生态风险。

桐岐项目区按照河道划分生态风险区，各区域风险源风险密度见表2。

表2 各区域风险源风险密度

桐岐项目区生态风险暴露系数见表3。

表3 各区域生态风险暴露系数

桐岐项目区生态风险响应系数见表4。

表4 各区域生态风险响应系数

2.2.2 生态风险结果

通过现场取样，新安河、潘芦塘河、中心河、张塘浜、团结河、胜天河、七里浜、里新河、锡澄运河的生物多样性值为：2.14、2.03、2.22、2.34、2.56、3.07、3.45、4.18、4.20；结合浮游生物计算生境丰度，因此，各区域生境丰度为：0.51、0.48、0.53、0.56、0.61、0.73、0.82、0.99、1.00。采取式（1）、（2）计算桐岐项目区进行河道整治和水系连通工程治理后，各河道风险区不同风险源的相对风险结果，见图3。从图3 可知，各个风险分区不同类型风险源相对风险值之和大小如下：胜天河＞里新河＞锡澄运河＞七里浜＞七里浜＞潘芦塘河＞团结河＞新安河，可知，采取河道整治和水系连通工程后对已采取工程治理的河道形成的生态风险威胁最大，在工程建设过程中应当采取相关防范措施。

图3 各区域相对风险值

2.2.3 生态风险防止措施建议

可从风险源角度采取相关措施防控工程建设过程中的生态风险。（1）进行河道疏浚工程时，应当将河床污染性底泥永久性去除，采取疏浚工程时，必须加强试验确定合理施工方案，避免施工不当加重工程污染。（2）尽快恢复水体生态功能，桐岐项目区内水环境质量时空分布差异性较大，为避免良好水质被污染，对污染较为严重的水源应进行专项治理。（3）优化水工结构物布置，避免外来物种入侵。

3 结论

河道整治和水系连通工程建设对水环境改善具有重要意义。结合江阴桐岐项目区河道整治工程实例，将工程区分为8 个风险区，获取各个分区的生态环境风险参数，计算相对风险值如下：胜天河＞里新河＞锡澄运河＞七里浜＞七里浜＞潘芦塘河＞团结河＞新安河。水系连通工程修建对已有河道的生态环境威胁较大，应采取相关措施降低工程生态风险。