基于生态位视角的环巢湖美丽乡村建设中的水环境防治初探*

2020-08-13刘向阳戴三妹杨世河

九江学院学报(自然科学版) 2020年2期

刘向阳戴三妹杨世河

(1 合肥财经职业学院；2 合肥职业技术学院安徽合肥 250000)

据国家环境保护部2014年全国环境统计公报显示，中国城镇污水排放形势严峻，仅2014年城镇工业总排放量已达到205.3亿吨，同时生活污水排放总量也达到510.3亿吨。农村水体污染乱象更为严重，大量垃圾不经处理直接进入水体，中国农村平均每年产生生活垃圾大约有2.8亿吨，农村化肥的大量使用也大大加剧农村水环境的恶化，现在农村平均每年使用化肥总量已经超过4 000万吨，且利用率仅为30%。另外农村农药使用率极低，仅为5%，每年农药使用率已多达120万吨，农膜大量使用增加了农村水环境自净的负担，而且其残膜率高达42%。工业、农业产生的废水通过各种途径进入当地水体，严重影响水环境。

水环境作为人居环境中重要组成部分，是美丽农村建设一项重要的检验标准。加强对农村水环境的关注和研究，是未来很长一段时间的研究重点方向，也是创建美丽乡村的必经之路[1]。

1生态位概念

定义Fi为区域i的水环境生态位宽度(即水环境生态位域)，它表示区域对更高级区域水环境生态系统中个水污染物因子的占有的量度，即一个区域所占有系统中各种水污染物的总比例，是对水环境受到污染的多样化程度极其深度表征。根据生物学中Levins的生态位宽度公式，推导出区域水环境生态位宽度公式：

(1)

式(1)中，Fi为区域i的水环境生态位宽度，Pi为区域所受到的水污染物种类及相应各量的和，Pij为区域i在第j种水污染因子中受到污染的量度，Pn为各类各种水污染物因子的量的总和，i为区域水环境的区域序号。

作者认为特定时间特定区域的已发现的水污染群定义为该区域水环境系统的“水环境因子域”。如环巢湖水系区域内已发现的水污染物就是环巢湖区域水环境因子域，即E=( Ⅰ1，Ⅰ2，Ⅰ3，…，Ⅰi，Ⅰn)，其中Ⅰi表示区域的第i个水污染物因子在该系统中的范围值，Ⅰi=[ai，bi][2]。

2环巢湖水环境现状

巢湖形似鸟巢，地处安徽省中部区域，是中国五大淡水湖泊之一，湖泊常年污染严重，于1996年被列入全国“三河三湖”重点治理名单。

2.1水系构成

文章涉及的“巢湖及周边地区”为环巢湖地区，包括巢湖、巢湖岸线5km以内以及流域河流两岸10km范围以内的相关城镇。环巢湖地区共涉及6个县(区)和27个乡镇(街道)，其中蜀山区1个、包河区4个、肥东县3个、肥西县3个、庐江县3个、巢湖市13个，总面积2 131.32km2。

2.2污染现状

巢湖的水污染可以从点、面污染源着手分析，其中重点是面源污染，体现在生活污水、农业污水等方面，农村种植业及养殖业发展迅速，农村污水处理率却远远跟不上。另外几大入湖河流都有存在大量点源污染，比如南淝河、派河、十五里河、裕溪河流域等，钢铁和能源化工行业是重点点源污染源，占总工业污染物的60%。总体来说，巢湖水域中西半湖水质明显优于东半湖，在TN、TP 指标方面表现尤为突出。巢湖沿岸地区，近年来加快的城乡建设步伐也对巢湖流域水质造成一定影响。巢湖地区矿物质磷的含量较高，部分区域湖底自身磷含量高达44%，存在极高富营养化的危险[3]。

根据2018年安徽省环保厅监测数据显示，巢湖平均水质为Ⅴ类，属于中度污染；其中，东半湖水质为Ⅳ类，属于轻度污染；西半湖水质为Ⅴ类，属于中度污染。

经检测环巢湖河流总体水质为轻度污染，依据安徽省环保厅监测数据，入湖21条河流选取33个断面中，水质优良断面占69.7%，即为Ⅱ～Ⅲ水质；重度污染断面占15.2%，即劣Ⅴ 水质。21条河流中，水质为优的有3条，水质良好有10条，水质轻度污染有2条，中度污染有2条，重度污染有4条[4]，详见表1 。

表1 2018年巢湖环湖河流水质状况

文章选取巢湖流域的入湖河流的几条代表性河流，分别是店埠河、南淝河、裕溪河、塘西河和丰乐河，受数据来源限制和污染因素影响，选取溶解氧、高锰酸钾指数、氨氮和pH四个指标，按环保要求pH值在6～9、溶解氧≥5、氨氮≤1、高锰酸钾指数≤6，将数据标准化后，依据公式计算得到2019年5条入湖河流的生态位宽度分别是：F1=0.22，F2=0.19，F3=0.33，F4=0.15，F5=0.11。

3结果及分析

3.1结论

经过计算得到各流域生态位宽度，丰乐河的生态位宽度最小(0.11)，其次是塘西河(0.15)，然后是南淝河(0.19)，再后是店埠河(0.22)，最差是裕溪河(0.33)。各片区的生态位宽度出现差异化的原因主要体现在以下几个方面:①丰乐河附近企业较少，排入河流的工业废水较少，同时丰乐河沿线居民也较为分散，所以生活污水排放量也不多。②塘西河为西北-东南走向，流经合肥市经济开发区和滨湖新区，于义城镇附近入湖，河流上游企业集中，滨湖新区人口高度集中，生活污水排放量大，且缺乏水源补给，致使塘西河水域水质较差，常年呈劣ⅴ类；但其水体中溶解氧含量常年>9，故总体来说目前塘西河流域生态位宽度较小。③南淝河是合肥的母亲河，支流众多，文章选取污染数据来源于铜陵路段，位于合肥市北部，流经合肥市老城区，工业、生活污水排放集中，特别是高锰酸钾浓度较大，生态位宽度为0.19。④店埠河流经合肥市东北部注入巢湖，沿线途径肥东县，属于南淝河最大支流，而店埠镇属于工业强镇，包含污染较强的纺织业，农业方面大力发展畜禽养殖导致农业污染比较明显等。⑤裕溪河是巢湖连接长江的重要渠道，流经无为、含山、和县，河流中氨氮物质含量高达3.22mg/L，生态位宽度为0.33，为文章所选5条入湖河流最高。

从生态位的角度看来，该研究中丰乐河水质环境最为优越，也就意味着丰乐河流域的水环境承载力尚未饱和，在未来进一步规划中可以适当增加该流域人口、农业和工业分布，而店埠河和南淝河的生态位宽度位于中间水平，可以保持相对稳定状态。裕溪河流域最为饱和，未来规划中不能再增加人口数量，特别是不能增加工业分布。

3.2原因分析

3.2.1自然地理环境影响巢湖流域常年降雨量丰富，水体较多，丘陵地貌，地势高低起伏。流域内富含矿物质磷，经流水冲刷极易随水流流入巢湖。另外，部分河流在地势的影响下直接流入已开采的磷矿区，从而大量磷元素随河流流入巢湖。

3.2.2农业工业污染严重巢湖流域工农业发展和城镇建设速度较快，大量工业废水排入巢湖，巢湖接废水量为中国五大湖之首，特别是部分工业废水未经处理直接处理就排入流域水体中；加之农业农药化肥的大量使用，总污染物排放量已经超过水环境承载力，水环境系统自净能力明显降低，而环保速度并未跟上。

3.2.3监管不足环保设施滞后，甚至部分企业为了节约成本未安装污水处理装置，更有甚者还有夜晚偷偷排污现象，究其原因还是相关部分监管力度不够，责任分工不明确。

3.2.4全民环保意识差相较于国家对于环保的重视，全民环保意识尚欠缺，农村地区则更为明显，垃圾随手丢、污水随手倒、废气随处排现象依然显著。

4防治对策

治理巢湖流域水环境要从源头开始，科学的污水处理、严谨的监管体制双管齐下系统管理，切实做到管控源头、治理污水、科学建厂、排放达标，着眼于长远谋划推进生态补水，恢复巢湖流域湖区及河流生态修复系统，让河流水清岸绿，全方位入手，达到以河保湖的目的[4]。

借鉴其他河湖治理经验，遵循流域内统筹管理、综合治理、河湖兼顾的基本原则，提出以下几点措施。

4.1加大治理力度，构建流域内水环境保护系统

治理水环境必须从根源入手，逐渐扩大范围，由点到面展开。巢湖流域水环境保护系统可以巢湖为中心点，入湖河流为关键线路的框架形势进行构建，根据2017年省政府印发的《关于公布巢湖流域水环境保护区范围的通知》中的相关范围界定，建立环巢湖湖体、入湖河道生态线管理系统。对巢湖湖体和环巢湖环线生态保护区划不同湖区施行承包责任管理，采取湖区就近行政单位负责制，相关湖再进行二级片区责任分配，三级湖区分配到相关管理工作人员个人负责，市、县、区三级湖长制度。对于入湖河道及沿线两岸生态保护区同样可以构建三级保护制度，施行省、市、县、乡四级河长制度，河长由当地相关党政领导担任。各分片区之间埋设界碑辅助责任划分。

4.2恢复流域内原有自然生态系统，保持健康可持续发展

在快速城镇化和大力发展工业的背景下，流域内水环境生态系统在近年来遭遇到很大程度的破坏，流域内湿地面积和森林覆盖率大大减少，对于水环境系统来说，湿地和植被是其重要保护屏障。

对湖区来说，加大湖区湿地保护和修复力度，严禁一切以保护之名进行的开发行为，加大惩处力度。例如湖区沿线加快推进槐林省级湿地公园、巢湖半岛国家湿地公园、柘皋河省级湿地公园三大公园的建设，巢湖市计划2019年-2020年新建水源涵养林1 247亩，退养还湿3 760亩，退耕还湿7 630亩，河道水体面积1 400亩。