浙江粵西濕地水質(zhì)狀況評價及生物-生態(tài)治理對策

浙江粵西濕地水質(zhì)狀況評價及生物-生態(tài)治理對策

西溪濕地位于杭州西部，面積10.08公里。濕地自然生長，有集中的村莊，分散的房屋和森林。這是中國乃至世界上罕見的城市濕地。但近千年來的強度開發(fā)利用,城市規(guī)模的不斷擴張和人類生產(chǎn)、生活活動的影響,使得濕地面積不斷縮減,功能逐步退化,部分區(qū)域小生境惡化,環(huán)境保護難度較大。因此,對西溪濕地進行綜合保護、恢復(fù)濕地生態(tài)特征的任務(wù)已迫在眉睫。濕地水體富營養(yǎng)化問題“西溪之勝獨于水”。水不僅是西溪的靈魂和命脈,更是西溪濕地生態(tài)恢復(fù)和建設(shè)的基礎(chǔ),是提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的前提,是進行旅游開發(fā)成果可持續(xù)利用的關(guān)鍵。然而,目前西溪濕地水體富營養(yǎng)化問題較為嚴重。如果不采取一定的污染防治措施,將對保護區(qū)域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。向北滲透的河流西溪水網(wǎng)屬于運河水系。地域內(nèi)主要河流由西向東為西溪、嚴家港,由南向北為五常港、蔣村港、紫金港,這些河流最終向北匯入余杭塘河。同時,區(qū)內(nèi)河網(wǎng)密布,池塘眾多,水面率高達50%,河流總長約100km,大小水塘1.1萬多個,水網(wǎng)密度高達25km·km-2,地表水總量約500萬m3,地下淺層水也十分豐富,具有典型的江南水鄉(xiāng)和濕地特征。濕地區(qū)域水體污染現(xiàn)狀幾十年來,由于工業(yè)、生活污水直排,種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)面源污染淋洗進入水體,從而使西溪濕地的水體環(huán)境質(zhì)量水平大大下降,溶解氧嚴重偏低,高錳酸鹽指數(shù)偏高,非離子氮含量較高,富營養(yǎng)化嚴重,自凈和更新能力極差,濕地功能已大大退化。據(jù)浙江省環(huán)境保護科學(xué)設(shè)計研究院2004年對其水環(huán)境監(jiān)測結(jié)果表明,西溪濕地區(qū)域內(nèi)水體污染嚴重,各個斷面均有指標(biāo)超出Ⅴ類水體標(biāo)準(zhǔn),其中秋雪庵和朝天莫港水質(zhì)相對最優(yōu),上游沿山河和下游余杭塘河的水質(zhì)相對最差,總體水環(huán)境質(zhì)量超Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),就水質(zhì)指標(biāo)而言,超標(biāo)項目主要集中在石油類、總磷、總氮和氨氮(圖1)。2006年7月,為調(diào)查西溪濕地水環(huán)境污染現(xiàn)狀,對西溪濕地一期保護區(qū)域內(nèi)的上游、下游及魚塘水體進行了檢測分析(表1)。由表1可知,保護區(qū)域內(nèi)的水污染以有機物為主,氨氮、總磷、總氮嚴重超標(biāo),BOD5、CODMn不同程度污染,按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,大部分檢測值屬劣Ⅴ類水質(zhì)。表明西溪濕地經(jīng)規(guī)劃保護后,通過縮減人口、截污納管等措施的環(huán)境綜合治理,水質(zhì)有所改善,但仍呈重度富營養(yǎng)化狀態(tài),與規(guī)劃要求全部水體按Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行尚有較大差距。濕地生態(tài)恢復(fù)服務(wù)的相關(guān)規(guī)定西溪濕地水體污染的防治,需要從整體上統(tǒng)籌考慮、綜合配置。在加強設(shè)施建設(shè)、排污納管工作,制定相關(guān)法律,加大宣傳教育、監(jiān)督管理力度的基礎(chǔ)上,根據(jù)生態(tài)學(xué)原理,采用水體生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)來提高濕地自身水質(zhì)凈化能力,促進濕地生態(tài)恢復(fù)和建設(shè)進程,才能從根本上治理其水環(huán)境污染,并積極發(fā)揮城市濕地生態(tài)服務(wù)功能。水體凈化技術(shù)生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)是指利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動,對水中污染物進行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解,從而使水體得到凈化的技術(shù),主要包括生物膜法處理技術(shù)、人工濕地處理技術(shù)、土地處理技術(shù)、生態(tài)浮島處理技術(shù)等。而依據(jù)西溪濕地的環(huán)境條件、水文狀況及污染特征可選擇人工濕地、生態(tài)浮島及健康養(yǎng)殖為凈化處理的主要技術(shù),對西溪濕地的污染水體進行綜合有效的生態(tài)治理。生態(tài)浮島及濕地措施2007年1月,為了分析生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)對西溪濕地水體的凈化作用,選擇其望蘆橋西北側(cè)的4個魚塘作為水體生態(tài)治理的試驗示范區(qū)域,面積12414.1m2,(其中位于望蘆橋東南側(cè)的1個魚塘作為對照塘)。在連通塘間水系、加強塘岸綠化的基礎(chǔ)上,對其水體進行生物-生態(tài)凈化處理,包括:(1)生態(tài)養(yǎng)殖———適量放養(yǎng)花鰱、白鰱、螺螄、河蚌、青蝦;(2)人工浮島———布置以PVC管為框架的生態(tài)浮島500m2,并栽植觀賞性強的蔬菜、花卉等植物;(3)人工濕地———建造以袋裝沸石為下層填料、散鋪煤渣為上層填料,并栽植蘆葦?shù)臐摿餍腿斯竦?90m2,待整個系統(tǒng)構(gòu)建完成并運行穩(wěn)定后,于2007年7月17日開始,每隔15d定期進行水質(zhì)檢測。從監(jiān)測結(jié)果分析,與同一檢測日期的對照塘水體相比,處理塘的各個水質(zhì)指標(biāo)都有不同程度的提高,尤其是隨著生態(tài)治理時間的延長,差異更加顯著;同時還發(fā)現(xiàn),對照塘的水質(zhì)也有一定程度的改善,但其凈化進程緩慢且易反復(fù),大部分檢測指標(biāo)仍屬Ⅳ、Ⅴ類地表水標(biāo)準(zhǔn)閾值;相反,雖然由于氣溫變化、采樣操作等原因,處理塘的水質(zhì)指標(biāo)偶有反彈變劣現(xiàn)象,但其總體凈化作用快速而較穩(wěn)定,大部分檢測指標(biāo)均有明顯的改良,其中CODMn、BOD5、氨氮的檢測值已達到Ⅱ、Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),BOD5指標(biāo)在2007年8月30日、9月15日2次檢測時均達到Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn),說明水體生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)成效良好(圖2)。水體生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)西溪濕地經(jīng)過規(guī)劃整治、生態(tài)恢復(fù),雖然水環(huán)境質(zhì)量已有所提高,但因其本身水污染的嚴重程度及相鄰污染源的存在,水質(zhì)污染治理任務(wù)仍顯艱巨。如果僅僅憑借濕地公園環(huán)境保護及生態(tài)系統(tǒng)自然恢復(fù),很難在規(guī)劃期限內(nèi)達到退化湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)重建的要求和目標(biāo)。本文借鑒西溪濕地水質(zhì)監(jiān)測資料及水體凈化相關(guān)文獻報道,提出了在加強各類配套設(shè)施建設(shè)、加大宣傳教育力度的基礎(chǔ)上,依據(jù)其水體污染特征及濕地功能屬性,采用水體生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)以提高其水質(zhì)的凈化效果和速度。同時,在西溪濕地區(qū)域的相應(yīng)試驗亦取得了良好的示范效果,如果得以推廣應(yīng)用,不但可有效提高其水環(huán)境質(zhì)量,更可因提高觀賞程度及產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品而取得可觀的經(jīng)濟效益,真正實現(xiàn)生態(tài)、社會、經(jīng)濟效益俱佳的目標(biāo)。(1)要利用池塘來改造更成等駁岸來維護濕地外環(huán)境環(huán)境人工濕地具有建造成本較低、運行費用很低、出水水質(zhì)良好、操作過程簡便、周邊環(huán)境美化等特點?？衫梦飨獫竦噩F(xiàn)有池塘,并輔以水流調(diào)節(jié)裝置改建而成,主要用于強化面源污染治理功能,如魚塘水凈化。景觀效果可根據(jù)需要種植觀賞植物或魚草飼料植物,也可生長自然鄉(xiāng)土植物,用于保護生物多樣性。(2)是用和重要意義生態(tài)養(yǎng)殖是漁業(yè)發(fā)展的必然趨勢,對防治魚類病害、提高水產(chǎn)品質(zhì)量、凈化池塘水質(zhì)均有積極作用和重要意義。應(yīng)根據(jù)西溪濕地水體污染特征及凈化功能適量放養(yǎng)本地濾食性魚類、攝食底棲動物的魚類、刮食有機碎屑與固著藻類的魚類及螺、蚌等軟體動物,在基本封閉的水環(huán)境中布置一定的動物種群,形成復(fù)合立體化養(yǎng)殖,在有利于平衡的生態(tài)系統(tǒng)中進行養(yǎng)殖,降低水體污染程度。(3)水生植物系統(tǒng)優(yōu)化人工浮島因具有凈化水質(zhì)、創(chuàng)造生物的生息空間、改善景