浦口區(qū)三岔水庫水源地水生態(tài)修復探究,水資源論文

浦口區(qū)三岔水庫水源地水生態(tài)修復探究,水資源論文隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，水體環(huán)境受人類活動影響顯著，河流、湖泊、地下水都遭到不同程度的污染。據(jù)統(tǒng)計，我們國家超過75%的湖泊、90%的城市河流和50%的地下水都遭到不同程度的污染[1]。水體污染狀況不僅使其失去了景觀價值，還影響當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。三岔水庫作為浦口區(qū)重要的農(nóng)村集中式飲用水源地，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，水庫生態(tài)資源遭到毀壞，水體受農(nóng)業(yè)面源污染及周邊生活污染影響，水質(zhì)安全遭到威脅。因而，施行三岔水庫水源地水生態(tài)修復，對凈化水體，構成良好的水生態(tài)環(huán)境對保證當?shù)厝罕婏嬎踩?，提高區(qū)域寓居環(huán)境和原生態(tài)環(huán)境，建設水生態(tài)文明具有重要意義。1水庫大概情況及存在問題1.1水庫大概情況三岔水庫位于南京市浦口區(qū)橋林街道，水庫集水面積13.5km2,總庫容778104m3,興利庫容610104m3,汛限庫水位▽22.8m.三岔水庫水源地當前已建成一座水廠，凈水廠規(guī)模2.0104m3/d,實際供水能力3.3104m3/d,供水人口7.6萬人。水庫蓄水缺乏以知足三岔水廠供水，需通過6km長引駟干渠從駟馬山河翻水補庫。現(xiàn)在狀況水質(zhì)基本知足III類水體要求，但尚未到達規(guī)劃的II類水質(zhì)目的要求。1.2存在問題1〕水庫污染物增加。水庫周邊以農(nóng)田、耕地為主，農(nóng)業(yè)污染物及流失的水土通過降雨徑流進入三岔水庫，農(nóng)業(yè)太多使用化肥、農(nóng)藥導致農(nóng)業(yè)面源污染加劇。另一方面，水庫通過引駟干渠引水入庫進行補充，引水線路較長，受沿線生活、農(nóng)業(yè)點源污染。三岔水庫污染主要是周邊農(nóng)業(yè)面源污染以及調(diào)水水質(zhì)點源污染。2〕水庫富營養(yǎng)化進程加快。由于沿庫圍墾、圍圩養(yǎng)殖等開發(fā)使用，大大降低了水庫水體對污染物的凈化能力，污染加重，加劇了水庫富營養(yǎng)化。另一方面，水庫枯水季較長，庫區(qū)周邊水位下降，庫底裸露，水草生物等腐爛，水體自凈能力下降，進一步加劇水體污染。2水生態(tài)修復措施水生態(tài)修復技術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移、轉化和降解，凈化水質(zhì)，改善、修復水生物生存環(huán)境[2].根據(jù)水庫基本情況、污染來源、場地條件等因素，結合區(qū)域自然景觀要求及生態(tài)環(huán)境基礎條件，采用植物群落修復、生態(tài)護坡、生態(tài)浮床三大措施對水體進行修復與保衛(wèi)。2.1淺灘區(qū)植物群落修復三岔水庫西南側淺灘，地形較為開闊，局部有小樹叢，水庫水位高時，淺灘會有少量積水，呈現(xiàn)天然濕地狀態(tài)。利用原有地形地貌，在現(xiàn)有一定覆蓋度的植被基礎上，在水庫西南部96600m2淺灘區(qū)域重建植物群落，修復水庫生態(tài)系統(tǒng)，塑造富有野趣的自然濕地景觀。1〕水下帶植物群落恢復。挺水植物群落恢復區(qū)域主要位于庫區(qū)水深小于1.5m的漫流濕地沿岸帶，物種主要選擇水生美人蕉、蘆葦、鳶尾、梭魚草、水蔥、花葉蘆竹、再力花等對水質(zhì)有凈化功能的挺水植物。浮水植物群落恢復位于挺水植物外側，物種主要選擇荷花。2〕消落帶植物群落修復。水庫消落帶區(qū)域主要種植耐水濕喬木或喜濕潤的喬木，主要選擇墨西哥落羽杉、池杉、濕地松、楓楊、垂柳。3〕水上帶植物群落修復。在高程23.0m以上區(qū)域，在周邊地區(qū)的已有生長較好的林木中點綴碧桃、海棠、紫荊、紫葉李、紅葉石楠等觀花賞葉的小喬木，搭配植物品種，豐富植被景觀。淺灘區(qū)構成水下帶植物-消落帶植物-水上帶植物群落系列構成的水生植被帶，使過濾庫區(qū)面源、凈化水質(zhì)、提高生物多樣性及改善水庫自然生態(tài)景觀等多種生態(tài)功能得到恢復。2.2土壤生物護坡土壤生物護坡采用邊坡生物防護工程技術，利用有生命力的植物根、莖〔桿〕或完好的植物體作為構造的主要元素，按一定的方式、方向和序列，將它們扦插、種植或掩埋在邊坡的不同位置，在植物生長經(jīng)過中實現(xiàn)加固和穩(wěn)定邊坡，控制水土流失和生態(tài)修復.土壤生物工程不同于普通的植草種樹之類的邊坡生物防護工程技術，它具有生物量大、養(yǎng)護要求低、生境恢復快、施工簡單、費用低廉、近似自然等特征。選擇水庫東側岸線400m進行修復，采用灌叢墊的形式，將存活的灌木枝條覆蓋整個坡岸外表，并加以固定，灌木枝條重新生根發(fā)芽，構成新的坡岸植被系統(tǒng)，同時起到穩(wěn)定坡體和保衛(wèi)坡面的作用。詳細設計為灌叢墊坡頂種植竹柳；從坡頂至常水位的坡面上均勻鋪植杞柳枝，單株枝條長1.5~2m,枝條鋪植厚度控制在10cm,每隔0.8m壓入較粗的木樁；常水位21.8m附近附近放置一排柴籠，d=30cm;柴籠下面拋石，并種植菖蒲、野茭白；向下種植苦草、菹草等沉水植物。見圖1.2.3生態(tài)浮島生態(tài)浮島就是利用高等水生植物，以浮床作為載體，種植到富營養(yǎng)化水體的水面，通過植物根部的吸收和吸附作用，削減富集水體中的氮、磷及有機物質(zhì)，進而到達凈化水質(zhì)的效果。在有限區(qū)域重建并恢復水生態(tài)系統(tǒng)，并通過收獲植物的方式方法將其搬離水體，到達水質(zhì)改善、水體變清的目的。通過生態(tài)浮島設計解決水庫近2m高水位落差情況下，水生植物的生長問題，發(fā)揮水生植物凈化水質(zhì)的作用。采用濕式浮床，即植物和水接觸的浮床形式。根據(jù)氣候、水質(zhì)條件，培育成活率高、根系發(fā)達、根莖繁衍能力強的浮床植物，主要有千屈菜、旱傘草、鳶尾、美人蕉、菖蒲、梭魚草，構成水面植物浮島，利用植物及植物根系棲息的水生動物和微生物群落的綜合作用，實現(xiàn)其凈化水體、提高生物多樣性及改善自然生態(tài)景觀等生態(tài)功能[4].主要布置于入庫口，用于點源污染消減和改善水庫自然生態(tài)景觀。3水生態(tài)修復工程內(nèi)容3.1工程布局根據(jù)三岔水庫流域情況，工程布局4個區(qū)域。針對流域匯水帶來的的面源污染，建設水庫西南側淺灘區(qū)生態(tài)修復工程；針對引駟干渠引水帶來的沿線點源污染，建設引駟干渠物理和生物隔離工程；針對引駟干渠引水入庫不達標，建設入庫口生態(tài)浮島凈化工程；針對庫區(qū)水位落差引起的內(nèi)源污染，建設入庫口東側土壤生態(tài)護坡試點工程。3.2植物的配置水生植物在水生態(tài)修復中的作用方式主要包括物理經(jīng)過、吸收作用、協(xié)同作用和化感作用，整個生態(tài)修復經(jīng)過與光照、溫度和營養(yǎng)鹽濃度等環(huán)境因素密切相關.水生植物在生活型上分為挺水、浮水〔包括漂浮和根生浮葉〕和沉水3類，它們在水生態(tài)系統(tǒng)中扮演著不可替代的重要角色，具有固化底質(zhì)、降低水體營養(yǎng)鹽和污染物濃度、抑制藻類生長、凈化和穩(wěn)定水質(zhì)、為動物提供餌料和棲息場所〔繁衍和隱藏等〕、維持高的生物多樣性、美化景觀等重要功能，是構成一個能夠自我維持的良性循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的重要一環(huán).通過國內(nèi)外植物凈化研究分析，結合本地常見的水生植物種類,挺水植物主要選擇了石菖蒲、再力花、蘆竹、蘆葦、千屈菜、水蔥等，浮水植物有睡蓮等。沉水植物選擇了苦草、菹草等。陸生植物遵循適地適種原則，根據(jù)三岔水庫的氣候、土壤條件，結合當?shù)刂参锓N類及水庫水位落差大的特性，采用存活能力強，并具有一定觀賞價值的植物。同時，考慮植物群落演替規(guī)律，使得淺灘內(nèi)一年四季均有植物覆蓋，突顯生態(tài)野趣景觀。植物布置以喬木、灌木相結合進行綠化配置，點綴碧桃、海棠、紫荊、紫葉李、紅葉石楠等觀花賞葉的小喬木，盡力具體表現(xiàn)出植物的多樣性，四季景色因時而異，野趣天成。3.3工程效益從區(qū)域生態(tài)功能出發(fā)，充分利用原有生態(tài)環(huán)境，以植被修復、重建及優(yōu)化為主要手段，將水上帶、消落帶和水下帶結合起來，進行庫區(qū)生態(tài)修復，到達截留和凈化污染物、保衛(wèi)生物多樣性、內(nèi)涵修養(yǎng)水源、防止水土流失、生境景觀優(yōu)化的目的，加強水體的自凈能力，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使其具有較高的生態(tài)效益和環(huán)境效益。4結束語及建議4.1結束語水生態(tài)修復技術是指人為利用一定的植物、動物或微生物，在其生命活動時對水中污染物進行處理，進而凈化水質(zhì)，并改善及修復水生物生存環(huán)境，具有治污效果好、工程造價相對較低、運行成本低等優(yōu)點.植物群落的恢復，水上通過林木或灌木林的林冠截留、枯枝落葉層的截持和林地土壤的調(diào)節(jié)來發(fā)揮內(nèi)涵修養(yǎng)水源、改善水文狀況、調(diào)節(jié)區(qū)域水分循環(huán)、防止土壤侵蝕，防治河流、湖泊和水庫淤塞以及保衛(wèi)可飲用水水源的作用.水下通過水生植物的吸附、降解，構成一個獨特的植物、微生物生態(tài)系統(tǒng)對水體進行處理，改善水質(zhì)。土壤生物護坡，利用植物根系在生長經(jīng)過中抓地的特性，實現(xiàn)加固和穩(wěn)定邊坡，控制庫區(qū)水土流失，覆蓋裸露地表，防止水流沖刷岸坡，修復良好岸坡生態(tài)環(huán)境。生態(tài)浮島通過植物根系吸收水體中污染物質(zhì)〔主要是富營養(yǎng)化水體中的營養(yǎng)物質(zhì)〕，附著在植物根系的微生物可以以降解水體中污染物.同時，利用浮島漂浮于水面的特性，解決庫區(qū)高水位落差的問題，進而實現(xiàn)水體修復的目的。本研究根據(jù)三岔水庫庫區(qū)的特點，提出了以上三大水生態(tài)修復措施，在系統(tǒng)運行一定時期之后，將使庫區(qū)水質(zhì)得到改善。但一般生態(tài)的修復措施見效期長，且需要后期的維護與養(yǎng)護。4.2建議1〕水庫引水干渠采用明渠形式，沿線較長，且周邊零星分布居民區(qū)，嚴重威脅到水源安全，對引水干渠進行生態(tài)修復的同時，應重點進行隔離保衛(wèi)。2〕庫區(qū)植物的恢復，喬灌木落葉和水生植物季節(jié)性殘敗，對水質(zhì)凈化及水體景觀有影響，在秋冬季節(jié)，需加強管理，對再力花、蘆葦?shù)人参镞M行定期收割，飄入水中的喬灌木落葉也應及時撈除，維護庫區(qū)水環(huán)境。3〕生態(tài)浮島依靠于人工維護，人力財力消耗較大，應增設專門的管理維護人員，負責浮島植物的養(yǎng)護與季節(jié)性更換，構成長期維護與養(yǎng)護。以下為參考文獻：[1]林匡飛。近距離感悟：水生態(tài)修復[J].園林，2018〔8〕：8-11.[2]劉婷婷，水生態(tài)修復技術在河道