复苏河湖生态环境实施路径探讨
——以白洋淀为例
2023-02-14张芸
张 芸
(河北省水文勘测研究中心,河北 石家庄 050031)
1 生态环境现状与变化趋势
1.1 水量
白洋淀是华北地区最大的内陆淡水湖泊,总面积约366 km2,上游有唐河、瀑河、漕河、潴龙河等9条河流,有“九河下梢”之称。其水面蒸发量很大,对维护生态平衡、调节河北平原及京津地区气候、改善温湿状况、补充地下水及保护生物多样性和珍稀物种资源发挥着重要作用。
历史上,白洋淀渔、苇、粮、航四业兴旺。自20世纪60年代开始,白洋淀入淀径流和淀内蓄水都发生了根本变化,蓄水越来越少,甚至在1983—1988年出现了连续5 a的干淀。20世纪90年代后,通过引黄入冀补淀、引岳济淀等人工调控,较好地解决了干淀问题。1980—2000年白洋淀入淀水量为2.30万m³,2001—2016年入淀水量则高达3 189万m³,且出淀水量远远小于入淀水量,使白洋淀在20世纪80年代以后蓄水量维持在一个较稳定水平。但是,由于白洋淀是一个浅碟形平原区淡水湖,位于人口稠密、半干旱的季风气候区,强烈的蒸发、渗漏及日益增长的工农业和生活用水量使白洋淀水位仍然下降了0.14 m,淀区水量由1 260万m³减至1 100万m³,淀域面积也减少了15 km2。2017年,随着雄安新区的成立,白洋淀水生态修复得到了各级政府的重视,多方寻找水源,每年对白洋淀实施多次生态补水,白洋淀的蓄水量有所回升,2020年累计完成入淀水量5.56亿m³,淀区水位保持在6.75 m以上,年末蓄水4.53亿m³,年均水位7.28 m。
1.2 水质
在自然和人为活动的双重压力下,白洋淀水环境曾一度恶化,营养化程度加剧。近几年来,随着人们环保意识的提高和污染治理力度的增强,水质状况逐步好转。2020年,白洋淀评价面积221.4 km2,水质评价为Ⅳ类,主要超标项目为五日生化需氧量、总磷、高锰酸盐指数;富营养化程度评价为轻度富营养状态,营养评分为54.4。
白洋淀水质属有机污染,采用2010—2020年监测资料,选取高锰酸盐指数、氨氮、总磷为分析参数,运用季节性肯德尔检验方法分析其年际变化趋势。结果表明,高锰酸盐指数、氨氮、总磷浓度总体呈下降趋势,高锰酸盐指数浓度2010—2015年监测值较高,2016年后开始显著下降;氨氮浓度自2010—2015年出现上下波动,2016年后呈现明显下降趋势,2018年降至最低0.73 mg/L;总磷浓度呈现小幅度波动,2020年最低0.10 mg/L,整体为下降趋势。白洋淀代表项目2010—2020年变化趋势,如图1所示。
图1 白洋淀代表项目2010—2020年变化趋势
1.3 地下水开采
河北省是全国地下水开采利用强度最大的省份之一,也是水资源管理最严格的省份之一。白洋淀处于平原区,是雄安新区的重要水域,雄安新区生态功能保护和修复离不开周围区域的发展和治理。因此,以地下水开采社会关注度较高的雄安新区为代表,采用水位动态法分析2020年地下水水位现状,并与2019年同期进行比较,分析地下水水位变化情况。雄安新区浅层地下水位平均埋深全年在16.26~19.42 m,最大值在6月,与2020年同期相比,上升的8个,下降的4个;深层地下水位平均埋深在19.14~26.73 m,年内变化两头小中间大,最大值同样在6月,与2020年同期相比,上升的2个,下降的10个。雄安新区地下水位平均埋深变幅统计,详见表1。
表1 雄安新区地下水位平均埋深变幅统计 m
1.4 水土流失
水土流失调查和动态观测以雄安新区及其上游区域为代表。2020年,雄安新区水土流失面积0.62 km2,全部为轻度,与2019年相比减少0.04 km2;雄安新区上游包括行唐、阜平、曲阳、唐县、顺平、涞源、易县、涞水、灵寿、涿鹿、蔚县部分区域和满城区,水土流失面积5 545.08 km2,其中轻度5 531.57 km2,占总流失面积的99.7%,与2019年相比减少85.69 km2。雄安新区及上游区域水土流失面积及其变化情况统计,详见表2。
表2 水土流失面积及其变化情况统计 km2
2 主要生态问题
2.1 缺水严重,面积减少
白洋淀是一个靠人工维系的湿地,水资源缺乏,没有稳定的供水水源保障,一旦无水可调,将会出现干淀。另外,由于人口和土地资源的增加不成比例,上游及周边地区工农业生产和居民生活等对水资源的需求量不断增加,导致白洋淀水域面积不断萎缩。
2.2 水质有机污染
随着治理力度的提升,白洋淀水质状况趋于好转,但有机污染依然存在。这是因为,社会经济的飞速发展导致工业废水和城市生活污水排放量不断增加,保定市区每天产生生活和工业污水约25万t,现有城市污水处理厂规模较小,污水处理能力明显不足,加之一些地区农药、化肥的不合理使用,水质仍受到影响。
2.3 地下水位不稳
雄安新区为一般超采区,地下水位年内、年际变化幅度不大,每年6月为最低水位,这是因为春灌用水量大、水位下降,而受季风气候等因素的影响,全年的降水量和河川径流量基本集中在7、8两个月,但深层地下水位埋深2020年12个月与2019年同期相比,下降次数高于上升次数,地下水位下降问题依然要重视。
2.4 生物多样性减少
白洋淀处于半湿润半干旱地区,属暖温带和温带大陆性季风气候,四季分明,植物种类比较丰富,绝大部分为草本植物,同时鸟类和鱼类资源也较丰富。雄安新区及其上游区域水土流失以轻度为主,强烈、极强烈、剧烈占1.6%,但由于近年来降水减少、人口增长、工业废水和城镇生活污水排放量增加,加之无害化处理能力的局限、农药化肥的不合理使用,淀区及周边环境受到一定影响,水生态系统受到破坏,导致生物物种、景观、生态功能下降,一些生物种类正在减少。
3 复苏河湖生态环境路径
3.1 实施流域性生态补水,保证河湖生态环境用水
水量保障是河湖生态复苏的基础,生态流量的保障将为水质净化、水域空间保护提供基础支撑。河北省水资源短缺,几处湖泊、湿地均靠外调水源维持,一旦干涸,周边群众的生产、生活及生态环境都将受到严重影响。为此,保持必要的生态环境用水十分必要。要满足这一用水要求,全省水资源在生活、工业、农业、生态等行业配置的同时,首先要考虑外调水源。在生态建设过程中,合理确定河湖生态流量目标,制定河湖生态与环境用水保障体制,建设调水、补水长效机制,是维护河湖湿地面积稳定、复苏河湖生态环境的关键一步。
3.2 加强河湖生态保护治理,提升水生态系统质量
防止水质恶化,维护河湖结构多样、功能完整性,且以满足水体功能和水生生物需求为核心,是复苏河湖生态环境的重要环节。
(1)对河湖周边进行治理,加强入河排污口监督管理,严格控制入河排污口的设置和污染物排放,对已设置排污口的企业开展水质、水量监测,逐步建立完整的水质、水量监测数据档案。科学合理施用化肥,采用有机肥,实施农田氮磷流失生态拦截工程,推广农作物病虫害绿色防控技术,以减轻化肥农药和杀虫剂对水体的污染。沿河各乡镇根据自身实际人口规模和自然村分布情况,采取乡镇生活垃圾和生活污水的处理措施,严禁规划区内养殖场废弃物向周围环境随意排放。
(2)做好水质监测工作,合理布设水质监测站网。为保证及时监测河湖水质状况,对有代表性的区域设立自动监测站,使水环境监测工作真正成为水资源保护工作的先行者,达到水污染预警预报目的。
(3)采取清除底泥、对水生植物定期收割、放养对植物消耗量较大的水生生物等方法,抑制水生植物过度生长,防止湖库朝着富营养化方向发展。
另外,制定对突发污染事件及水华等水质异常现象进行应急监测的建设方案,加强针对突发污染事件及水华等水质异常现象的应急监测能力建设,配备现场监测所需的便携式监测设备,增强藻类监测能力,增加相应设备和人员培训,确保在预警和突发事件发生时具备加密监测和增加监测项目的应急监测能力。
3.3 采取综合有效措施,加快地下水超采综合治理
地表水和地下水是自然水循环过程中不可分割的两部分,二者之间的相互补给是维持各自健康状态的重要因子。地下水水位下降,易出现地裂缝、发生断流、海水入侵等损害事件,地下水超采综合治理必须以恢复地下水至适宜水位作为河湖生态环境复苏的前提。因此,需加强对地下水水量、水位的监测,掌握地下水动态变化情况,进一步巩固、调整、充实现有地下水观测井网,对地下水的水量(开采量)进行同步监测。此外,地下水开采一定要科学合理、避免过量,在确定地下水取用水量水位控制指标基础上,通过节水、农业结构调整等压减地下水超采量,多渠道增加水源补给,用好当地水和增供外调水,逐步置换地下水源,实施河湖地下水回补,加快实现采补平衡。
3.4 强化重点地区,推进水土流失综合治理
保持水土,调节气候,流域生态系统健康稳定运行是开展河湖生态复苏的必要因素。
(1)强化重点地区水土流失治理。因地制宜推进坡耕地、淤地坝、侵蚀沟治理等工程,提升治理效益。目前,河北省革命老区项目、坡耕地水土流失综合治理工程、京津风沙源治理工程已取得一定成效。
(2)因地制宜打造生态清洁小流域。在密云水库和白洋淀等重要水源地上游,继续开展生态清洁小流域建设。
(3)水利、国土等行政管理部门必须加强河湖上游及周边的绿化工作,大力营造生态保护林和水源涵养林,实行退耕还林、还草。可采取排浑蓄清的运行方式,在湖内低水位时定期施测引水口附近湖底高程变化及泥沙淤积位置的变化情况,并进行淤积变化分析,及时采取排沙措施,减少淤积。
近几年,河北省在保护河湖生态环境方面做了大量工作,并取得了一定成效,但离幸福河湖总体目标还有一定差距。水利部部长李国英指出,水利工作的主题是推动高质量发展,水利高质量发展以共享为根本目的,在发展中解决人民群众最关心最直接最现实的涉水问题。河湖健康与人民的生存、繁衍、发展息息相关,它不仅具有调蓄洪涝、引水灌溉、饮用水源供给、交通运输、发电、水产养殖、景观旅游的功能,还具有调节气候、维持生态系统平衡、保持生物多样性等特殊功能。因此,我们要增强责任感和使命感,建立健全河湖休养生息的长效机制,复苏河湖生态环境,实现人水和谐共生。