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水库水生态系统保护与修复试验

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摘要:为有效改善漳泽水库的水质,丰富水库的景观景色,在分析水库现状的基础上,采用植物浮床+湖口表流湿地修复+生物操纵技术的生态修复工艺方案来改善水库水质,经过工程的实施发现对于大水面水库更适合应用湖口表流湿地修复和大库放养鱼类的方法治理及净化水质。

关键词:水生态系统;保护与修复;工艺方案

0引言

漳泽水库位于长治市郊,是浊漳南源上一座以工业、城市供水、灌溉、防洪为主,兼顾养殖和旅游等综合利用的大(Ⅱ)型多年调节水库。近几年,因为工农业建设、城镇发展等原因,上游的工业废水和生活污水排放量逐渐增多,超标现象严重,以致于加重了河水污染,使其自净能力越来越弱,生态系统遭到了损坏,因此在漳泽水库建设水生态系统保护与修复工程迫在眉睫。根据漳泽水库的气候、水质、水量现状,结合考虑修复技术的生态安全性、经济可行性、效果持久性和景观性,在技术稳定、经济可行、具有景观效果、管理简便的基础上,确定的治理漳泽水库富营养化的生态修复工艺方案为:植物浮床+湖口表流湿地修复+生物操纵技术(生态网箱养殖先锋鱼种匙吻鲟、大库放养鱼类)。

1漳泽水库水生态修复与保护项目工程区现状

1.1水生植物现状

工程区大概有70几种水生植物,主要植物种类有轮叶黑藻、金鱼藻、菹草、荇菜、芦苇、菰、芡、菱及光叶、微齿、篦齿、马来眼子菜等。主要的挺水植物为芦苇、香蒲;主要的浮叶沉水植物为菹草、金鱼藻、眼子菜;湿生植物主要为蓼、李氏禾和芦苇。

1.2水体污染现状

从目前浊漳南源及绛河上游流域的水环境现状来看漳泽水库主要面临以下几方面的污染:1)工业污染,由于上游工业的迅速发展,大量未经处理或处理不达标的污水不断地排入上游河道,恶化了水库水质。2)城市污水污染,上游沿线排水设施不完善,城区部分生活污水直接排入绛河沿线与浊漳南源河道,污染严重。3)污水处理厂出水水质按《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002),但该标准较之流域水质目标值来说,污染负荷仍然较高,排入到漳泽水库,对水库水质依然有较大影响,不能达到综合治理规划的要求。

2水库水生态修复与保护工程建设的必要性和可行性

2.1水库水生态修复与保护工程建设的必要性

漳泽水库水污染治理工作迫切需要水生态修复与保护工程建设。漳泽水库是浊漳河流域最大的控制性工程,受历史因素制约,浊漳河流域内工业基础相对薄弱,达标排放仍为粗放型,严重威胁着水库水质。水库水质近年来水体富营养化状况严重,如果污染河水继续直接进入漳泽水库,水库水质将进一步恶化,漳泽水库水生态保护与修复工程位于漳泽水库的入湖口及库区内,采用人工的方式建设湿地及采取生物调控工程。该工程的建设将有效降解水体中的氨氮,有效改善漳泽水库污染状况,减轻水系水体污染。随着山西省漳泽湖国家水利风景区的建设,工程项目在入库口及库区范围内种植大面积的水生植物,能给库区景观带来巨大改善。

2.2水库水生态修复与保护工程建设的可行性

人工湿地经过近年来的发展,湿地污水处理能力和过程的研究已比较成熟,其建设和运行费用较低,越来越多的国家建造人工湿地作为污水处理设施。早在2006年,山东沙河水库采用橡胶坝+生态滞留塘+多级表面流人工湿地方案建设了人工湿地水质净化示范工程,不仅使出水水质达到地表水Ⅳ类标准,而且种植的芦竹、芦苇、莲藕也取得了一定的经济价值。另外,北京、大连和晋城等北方城市也先后建设了人工湿地工程,说明在地处华北的漳泽水库建设水生态修复工程在技术上是可行的。

3工程建设后的创新点

3.1工程建成后能发挥其环境效益

生态保护及修复工程最主要是为了水库的环境,通过工程的实施,湿地系统可通过过滤截留及沉淀入库水的污染物,水生植物吸收过量的氮与磷,这样可在一定程度上使上游来水污染物减少;设置植物浮床,浮床上的水生植物生长过程中吸收水中的富营养化物质将其转化为植物体,通过收割植物残骸将水中的氮磷等富营养化物质搬离了水体;通过生态网箱养殖先锋鱼种、大库放养鱼类吃食水生浮游生物,等幼鱼长成到一定规格后进行捕捞等,以上方案都一定程度上达到了净化水质的目的,保障了漳泽水库水质的安全。

3.2工程建成后同时具有的生态及景观效益

漳泽水库水生态保护与修复工程通过对芦苇、黄花鸢尾、千屈菜及睡莲等进行优化配置,设置生态浮床,投加先锋鱼种,大库放养不同鱼类,实现了水污染治理,建立了生物多样性和稳定性的生态系统。该生态系统不仅可以为水生动物提供提供栖息繁殖所需的空间,还能带来丰富的食物来源。另外,该工程的建成,也使漳泽水库的景观得到了巨大的改善。成片的芦苇荡,入库口形成别致水岸线的朵朵盛开的睡莲,红黄相间、高低错落的千屈菜及黄花鸢尾,将成为水库新的风景地。

4水库水生态修复与保护工程建设的工艺方案

水库水生态修复工程主要利用自然界中物质循环转化规律,应用水生植物、动物等在生长更替中吸收水中的富营养化物质,最终通过将植物、动物残骸搬离水体,使水体得以净化,即生态学原理,通过利用生态修复可达到用较少的花费防治环境污染的目的。水库根据当地所处实际环境及库区周边情况,综合考虑技术、经济、景观效果、管理等方面的因素。

5结论与建议

在漳泽水库水生态保护与修复工程的建设和运行的基础上,水库水质有望逐渐得到提高。而且库区景观的形成,也将为水库国家级水利风景区的规划添砖加瓦。但是因为在北方如此大的库面建立生态修复工程的案例还很少,工程实施过程中遇到很多问题,2015年6月份开始植物浮床具体实施,实施前考虑水库风浪大、冬季冰推现象严重,采用了在种植床四周加固竹板的方法,但经过夏季水面的大风,证实浮床受风浪影响大,损坏严重,改为在种植床四周用钢板固定,但2015年冬季的极端寒冷气候、大风大浪,特别是冰推,对经钢板加固的浮床损坏也较严重,因此在水库大水面设置生态浮床容易受气候、风浪、冬季冰推挤压影响,目前的技术还不能达到要求。匙吻鲟主要食用浮游生物,对净化水质有显著的作用,设置生态网箱养殖匙吻鲟可起到一定净化水质的作用,但冬季长治地区最低能达零下十几度,试验的一批匙吻鲟因冬季气温低冻死现象严重,因此生态网箱养殖匙吻鲟净化水质技术还不成熟。从目前情况来看,漳泽水库这种大水面平原水库不适于大面积设置生态浮床、不适于设置生态网箱养殖先锋鱼种匙吻鲟来净化水质,更适合应用湖口表流湿地修复和大库放养鱼类的方法起到生态治理及净化水质的功效。

作者:王旭艳 单位:山西省漳泽水库管理局

水库水生态系统保护与修复试验责任编辑:张雨    阅读:人次