浦口區(qū)三岔水庫(kù)水源地水生態(tài)修復(fù)探究,水資源論文

浦口區(qū)三岔水庫(kù)水源地水生態(tài)修復(fù)探究,水資源論文隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，水體環(huán)境受人類(lèi)活動(dòng)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(jì)，我們國(guó)家超過(guò)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(jià)值，還影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。三岔水庫(kù)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(jì)的發(fā)展，水庫(kù)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(kù)水源地水生態(tài)修復(fù)，對(duì)凈化水體，構(gòu)成良好的水生態(tài)環(huán)境對(duì)保證當(dāng)?shù)厝罕婏嬎踩岣邊^(qū)域寓居環(huán)境和原生態(tài)環(huán)境，建設(shè)水生態(tài)文明具有重要意義。1水庫(kù)大概情況及存在問(wèn)題1.1水庫(kù)大概情況三岔水庫(kù)位于南京市浦口區(qū)橋林街道，水庫(kù)集水面積13.5km2,總庫(kù)容778104m3,興利庫(kù)容610104m3,汛限庫(kù)水位▽22.8m.三岔水庫(kù)水源地當(dāng)前已建成一座水廠，凈水廠規(guī)模2.0104m3/d,實(shí)際供水能力3.3104m3/d,供水人口7.6萬(wàn)人。水庫(kù)蓄水缺乏以知足三岔水廠供水，需通過(guò)6km長(zhǎng)引駟干渠從駟馬山河翻水補(bǔ)庫(kù)。現(xiàn)在狀況水質(zhì)基本知足III類(lèi)水體要求，但尚未到達(dá)規(guī)劃的II類(lèi)水質(zhì)目的要求。1.2存在問(wèn)題1〕水庫(kù)污染物增加。水庫(kù)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(guò)降雨徑流進(jìn)入三岔水庫(kù)，農(nóng)業(yè)太多使用化肥、農(nóng)藥導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染加劇。另一方面，水庫(kù)通過(guò)引駟干渠引水入庫(kù)進(jìn)行補(bǔ)充，引水線(xiàn)路較長(zhǎng)，受沿線(xiàn)生活、農(nóng)業(yè)點(diǎn)源污染。三岔水庫(kù)污染主要是周邊農(nóng)業(yè)面源污染以及調(diào)水水質(zhì)點(diǎn)源污染。2〕水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程加快。由于沿庫(kù)圍墾、圍圩養(yǎng)殖等開(kāi)發(fā)使用，大大降低了水庫(kù)水體對(duì)污染物的凈化能力，污染加重，加劇了水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化。另一方面，水庫(kù)枯水季較長(zhǎng)，庫(kù)區(qū)周邊水位下降，庫(kù)底裸露，水草生物等腐爛，水體自?xún)裟芰ο陆?，進(jìn)一步加劇水體污染。2水生態(tài)修復(fù)措施水生態(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(dòng)，對(duì)水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化和降解，凈化水質(zhì)，改善、修復(fù)水生物生存環(huán)境[2].根據(jù)水庫(kù)基本情況、污染來(lái)源、場(chǎng)地條件等因素，結(jié)合區(qū)域自然景觀要求及生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)條件，采用植物群落修復(fù)、生態(tài)護(hù)坡、生態(tài)浮床三大措施對(duì)水體進(jìn)行修復(fù)與保衛(wèi)。2.1淺灘區(qū)植物群落修復(fù)三岔水庫(kù)西南側(cè)淺灘，地形較為開(kāi)闊，局部有小樹(shù)叢，水庫(kù)水位高時(shí)，淺灘會(huì)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(chǔ)上，在水庫(kù)西南部96600m2淺灘區(qū)域重建植物群落，修復(fù)水庫(kù)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(fù)。挺水植物群落恢復(fù)區(qū)域主要位于庫(kù)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(yú)草、水蔥、花葉蘆竹、再力花等對(duì)水質(zhì)有凈化功能的挺水植物。浮水植物群落恢復(fù)位于挺水植物外側(cè)，物種主要選擇荷花。2〕消落帶植物群落修復(fù)。水庫(kù)消落帶區(qū)域主要種植耐水濕喬木或喜濕潤(rùn)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(fù)。在高程23.0m以上區(qū)域，在周邊地區(qū)的已有生長(zhǎng)較好的林木中點(diǎn)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(gòu)成水下帶植物-消落帶植物-水上帶植物群落系列構(gòu)成的水生植被帶，使過(guò)濾庫(kù)區(qū)面源、凈化水質(zhì)、提高生物多樣性及改善水庫(kù)自然生態(tài)景觀等多種生態(tài)功能得到恢復(fù)。2.2土壤生物護(hù)坡土壤生物護(hù)坡采用邊坡生物防護(hù)工程技術(shù)，利用有生命力的植物根、莖〔桿〕或完好的植物體作為構(gòu)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(zhǎng)經(jīng)過(guò)中實(shí)現(xiàn)加固和穩(wěn)定邊坡，控制水土流失和生態(tài)修復(fù).土壤生物工程不同于普通的植草種樹(shù)之類(lèi)的邊坡生物防護(hù)工程技術(shù)，它具有生物量大、養(yǎng)護(hù)要求低、生境恢復(fù)快、施工簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉、近似自然等特征。選擇水庫(kù)東側(cè)岸線(xiàn)400m進(jìn)行修復(fù)，采用灌叢墊的形式，將存活的灌木枝條覆蓋整個(gè)坡岸外表，并加以固定，灌木枝條重新生根發(fā)芽，構(gòu)成新的坡岸植被系統(tǒng)，同時(shí)起到穩(wěn)定坡體和保衛(wèi)坡面的作用。詳細(xì)設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(jiàn)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(yíng)養(yǎng)化水體的水面，通過(guò)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(jī)物質(zhì)，進(jìn)而到達(dá)凈化水質(zhì)的效果。在有限區(qū)域重建并恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)，并通過(guò)收獲植物的方式方法將其搬離水體，到達(dá)水質(zhì)改善、水體變清的目的。通過(guò)生態(tài)浮島設(shè)計(jì)解決水庫(kù)近2m高水位落差情況下，水生植物的生長(zhǎng)問(wèn)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(dá)、根莖繁衍能力強(qiáng)的浮床植物，主要有千屈菜、旱傘草、鳶尾、美人蕉、菖蒲、梭魚(yú)草，構(gòu)成水面植物浮島，利用植物及植物根系棲息的水生動(dòng)物和微生物群落的綜合作用，實(shí)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(kù)口，用于點(diǎn)源污染消減和改善水庫(kù)自然生態(tài)景觀。3水生態(tài)修復(fù)工程內(nèi)容3.1工程布局根據(jù)三岔水庫(kù)流域情況，工程布局4個(gè)區(qū)域。針對(duì)流域匯水帶來(lái)的的面源污染，建設(shè)水庫(kù)西南側(cè)淺灘區(qū)生態(tài)修復(fù)工程；針對(duì)引駟干渠引水帶來(lái)的沿線(xiàn)點(diǎn)源污染，建設(shè)引駟干渠物理和生物隔離工程；針對(duì)引駟干渠引水入庫(kù)不達(dá)標(biāo)，建設(shè)入庫(kù)口生態(tài)浮島凈化工程；針對(duì)庫(kù)區(qū)水位落差引起的內(nèi)源污染，建設(shè)入庫(kù)口東側(cè)土壤生態(tài)護(hù)坡試點(diǎn)工程。3.2植物的配置水生植物在水生態(tài)修復(fù)中的作用方式主要包括物理經(jīng)過(guò)、吸收作用、協(xié)同作用和化感作用，整個(gè)生態(tài)修復(fù)經(jīng)過(guò)與光照、溫度和營(yíng)養(yǎng)鹽濃度等環(huán)境因素密切相關(guān).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(lèi)，它們?cè)谒鷳B(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(yíng)養(yǎng)鹽和污染物濃度、抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)、凈化和穩(wěn)定水質(zhì)、為動(dòng)物提供餌料和棲息場(chǎng)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(gòu)成一個(gè)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(guò)國(guó)內(nèi)外植物凈化研究分析，結(jié)合本地常見(jiàn)的水生植物種類(lèi),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(kù)的氣候、土壤條件，結(jié)合當(dāng)?shù)刂参锓N類(lèi)及水庫(kù)水位落差大的特性，采用存活能力強(qiáng)，并具有一定觀賞價(jià)值的植物。同時(shí)，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(jié)合進(jìn)行綠化配置，點(diǎn)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(shí)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(fù)、重建及優(yōu)化為主要手段，將水上帶、消落帶和水下帶結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行庫(kù)區(qū)生態(tài)修復(fù)，到達(dá)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(qiáng)水體的自?xún)裟芰?，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(jié)束語(yǔ)及建議4.1結(jié)束語(yǔ)水生態(tài)修復(fù)技術(shù)是指人為利用一定的植物、動(dòng)物或微生物，在其生命活動(dòng)時(shí)對(duì)水中污染物進(jìn)行處理，進(jìn)而凈化水質(zhì)，并改善及修復(fù)水生物生存環(huán)境，具有治污效果好、工程造價(jià)相對(duì)較低、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn).植物群落的恢復(fù)，水上通過(guò)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(lái)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(kù)淤塞以及保衛(wèi)可飲用水水源的作用.水下通過(guò)水生植物的吸附、降解，構(gòu)成一個(gè)獨(dú)特的植物、微生物生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水體進(jìn)行處理，改善水質(zhì)。土壤生物護(hù)坡，利用植物根系在生長(zhǎng)經(jīng)過(guò)中抓地的特性，實(shí)現(xiàn)加固和穩(wěn)定邊坡，控制庫(kù)區(qū)水土流失，覆蓋裸露地表，防止水流沖刷岸坡，修復(fù)良好岸坡生態(tài)環(huán)境。生態(tài)浮島通過(guò)植物根系吸收水體中污染物質(zhì)〔主要是富營(yíng)養(yǎng)化水體中的營(yíng)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(shí)，利用浮島漂浮于水面的特性，解決庫(kù)區(qū)高水位落差的問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水體修復(fù)的目的。本研究根據(jù)三岔水庫(kù)庫(kù)區(qū)的特點(diǎn)，提出了以上三大水生態(tài)修復(fù)措施，在系統(tǒng)運(yùn)行一定時(shí)期之后，將使庫(kù)區(qū)水質(zhì)得到改善。但一般生態(tài)的修復(fù)措施見(jiàn)效期長(zhǎng)，且需要后期的維護(hù)與養(yǎng)護(hù)。4.2建議1〕水庫(kù)引水干渠采用明渠形式，沿線(xiàn)較長(zhǎng)，且周邊零星分布居民區(qū)，嚴(yán)重威脅到水源安全，對(duì)引水干渠進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的同時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行隔離保衛(wèi)。2〕庫(kù)區(qū)植物的恢復(fù)，喬灌木落葉和水生植物季節(jié)性殘敗，對(duì)水質(zhì)凈化及水體景觀有影響，在秋冬季節(jié)，需加強(qiáng)管理，對(duì)再力花、蘆葦?shù)人参镞M(jìn)行定期收割，飄入水中的喬灌木落葉也應(yīng)及時(shí)撈除，維護(hù)庫(kù)區(qū)水環(huán)境。3〕生態(tài)浮島依靠于人工維護(hù)，人力財(cái)力消耗較大，應(yīng)增設(shè)專(zhuān)門(mén)的管理維護(hù)人員，負(fù)責(zé)浮島植物的養(yǎng)護(hù)與季節(jié)性更換，構(gòu)成長(zhǎng)期維護(hù)與養(yǎng)護(hù)。以下為參考文獻(xiàn)：[1]林匡飛。近距離感悟：水生態(tài)修復(fù)[J].園林，2018〔8〕：8-11.[2]劉婷婷，水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河道