黃 雄，鄭志強

（長江水利委員會陸水樞紐管理局，湖北 赤壁 437302）

陸水河流經(jīng)通城、崇陽、赤壁、嘉魚四縣市，陸水水庫主要位于下游的赤壁市境內(nèi)，受上游河道和周邊頻繁的人文活動影響，目前陸水水庫水質(zhì)總體呈Ⅲ類，主要超標(biāo)指標(biāo)為總氮、總磷，水體營養(yǎng)程度為中營養(yǎng)狀態(tài)。

生態(tài)修復(fù)是指對生態(tài)系統(tǒng)停止人為干擾，以減輕負(fù)荷壓力，依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力與自組織能力使其向有序的方向進行演化，或者利用生態(tài)系統(tǒng)的這種自我恢復(fù)能力，輔以人工措施，使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)或使生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)方向發(fā)展。

常見的生態(tài)修復(fù)措施有如下幾種：生態(tài)混凝土工程、生態(tài)滾水堰工程、前置庫工程、河岸生態(tài)防護工程、湖庫周邊生態(tài)修復(fù)與保護工程、生態(tài)修復(fù)工程、生物凈化工程措施等［1］。目前，國內(nèi)外的生態(tài)修復(fù)的案例較多，筆者參考王錦旗等人編寫的《城市小型湖泊生態(tài)修復(fù)方式探討》［2］，根據(jù)陸水水庫實際情況，提出將陸水水庫劃分成不同的修復(fù)單元，因地制宜地根據(jù)個單元的特征采取合適措施來進行水體生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)。

1 修復(fù)單元劃分

陸水水庫的污染狀況與上游及庫周污染源有著密切關(guān)系，要治理水庫污染，首要任務(wù)是調(diào)查陸水流域狀況和污染源組成，從而為后期修復(fù)措施的制定提供決策依據(jù)。陸水水庫為河湖型水庫，上游為陸水河，在崇陽縣與赤壁市交界處形成水庫。陸水水庫周邊有村莊14座，人口約13 000人，陸水水庫蓄水以來，周邊經(jīng)濟迅速發(fā)展，但由于環(huán)保措施相對滯后，造成水庫水質(zhì)下降。

根據(jù)陸水水庫現(xiàn)狀，可按如下規(guī)律將陸水水庫劃分為3個修復(fù)單元：

（1）部分居民的生活廢水通過東流港、六米橋及紅旗橋等處的支流進入水庫，此類廢水中污染因子以有機物、總磷總氮等營養(yǎng)物質(zhì)為主，此類支流與水庫連接處，地勢平坦，水流緩慢，水位低，且經(jīng)過長時間的沉淀，底泥營養(yǎng)物質(zhì)豐厚，可按照入庫口修復(fù)方式進行修復(fù)，從源頭凈化來水水質(zhì)及入庫口處底泥。

（2）陸水水庫水體中總磷、總氮有所超標(biāo)，尤其是8＃副壩至主壩之間的水域，多次發(fā)生“水華”現(xiàn)象，此類區(qū)域水域開闊，水位高，流速慢，水生生物活躍，可按照庫區(qū)修復(fù)方式進行修復(fù)。

（3）陸水水庫兩岸為丘陵地貌，沿庫村莊較多，房屋臨庫而建，赤壁市至通城縣公路洪下段沿庫而行，生活垃圾、枯枝爛葉等污染物極易進入水庫，對水質(zhì)造成污染，此類區(qū)域可按照岸邊帶修復(fù)方式進行修復(fù)。

2 不同修復(fù)單元的修復(fù)方式

2.1 入庫口修復(fù)方式

入庫口是連接入庫渠道與庫區(qū)的重要水域，一般水深較淺，長期接受外源污染較重，庫底的淤泥深厚。故對入庫口的生態(tài)修復(fù)注重通過底泥污染狀況的改善來提高水體自凈能力。

2.1.1 溢流壩

溢流壩一般由混凝土或漿砌石筑成，入庫口的修復(fù)方式一般為在入庫口布置潛水型溢流壩，在壩內(nèi)區(qū)域布置人工濕地（見圖1）。入庫口一般呈扇形，比如崇陽縣洪下村附近的三眼橋，可在扇形區(qū)域較窄處布置潛水型溢流壩，降低入庫水體的流速。溢流壩以內(nèi)區(qū)域布置人工濕地，濕地填充基質(zhì)可選用本地的礦渣或工業(yè)廢棄材料（煤渣、鋼渣等），這些廢棄物為水體中微生物的生長和繁殖提供穩(wěn)定且多孔隙良好附著載體，同時可起到物理吸附、生物吸附、過濾等作用。在基質(zhì)上布局以挺水植物為主的植物群落，可考慮選擇適應(yīng)能力及去污能力均較強的水芹、水蔥、茭白、蘆葦?shù)取?/p>

圖1 入庫口修復(fù)示意圖

有研究者在江蘇省水環(huán)境試驗平臺建立的人工濕地中以風(fēng)車草、石菖蒲、菱、金魚藻、輪葉黑藻、苦草組成水生植物群落，并以不種植水生植物的人工濕地作為對照進行去污能力研究。結(jié)果表明，在進水流量為2.5m3／h、換水率達到75%的條件下，種植水生植物的人工濕地對進水中挾帶的泥沙有很好的過濾作用，且同時能起到較好的氮、磷去除效果，當(dāng)水力停留時間為8、12h時，種植水生植物組對總氮的去除率分別為11.9%、21.5%，而對照組為5.3%、20.7%；在水力停留時間為12h時，種植水生植物組對總磷的去除率可達34.8%，對照組為28.2%［3］。

2.1.2 前置庫工程

在支流口建設(shè)前置庫，一方面可以減緩水流，沉淀泥沙，同時去除顆粒態(tài)的營養(yǎng)物質(zhì)和污染物質(zhì)；另一方面通過構(gòu)建前置庫良性生態(tài)系統(tǒng)，降解和吸收水體和底泥中的污染物質(zhì)，改善水質(zhì)。例如赤壁六米橋處入庫口設(shè)置了氧化塘，通過生物作用，使得入庫水源中的污染物濃度降低，從而降低了入庫污染物負(fù)荷，而荊泉河入庫口處地理條件與六米橋相似，且沿河村莊多，河流污染負(fù)荷重，可選擇前置庫工程對入庫水體進行凈化。

前置庫工程中攔河堰的堰址和堰高的選擇，既要滿足防洪的需要，又要盡可能控制較大的匯流面積，保持足夠的庫容滿足蓄渾放清、改善水質(zhì)的要求。前置庫生態(tài)系統(tǒng)一般包括沿岸濕生植物帶、挺水和浮水植物帶、沉水植物帶、底棲動物帶等，布置前置庫生物措施應(yīng)因地制宜，以適應(yīng)性、高效性和經(jīng)濟性為原則，選擇合適的生物物種。

2.1.3 生態(tài)混凝土工程

生態(tài)混凝土是一種具有特殊結(jié)構(gòu)與表面特性的混凝土，放置于河流中，通過物理、化學(xué)和生化作用降解水中的污染物，達到凈化水質(zhì)的目的。生態(tài)混凝土處理技術(shù)具有工程費用低、規(guī)模靈活、建設(shè)場地適應(yīng)性強、便于施工等優(yōu)點。一般布置在支流下游地形相對平緩的河段，這是因為下游河段水質(zhì)相對較差，污染物濃度相對較高，有利于發(fā)揮生態(tài)混凝土的凈化作用；同時，相對平緩的地形有利于擴大容積，增加水流的停留時間。

芳世灣段位于水庫由河道型向湖庫型轉(zhuǎn)變的河段，水體流速減緩，上游的污染物容易在此處沉淀，可以在不影響防洪安全的前提下，在芳世灣下游設(shè)置生態(tài)混凝土，凈化上游來水水質(zhì)。

2.2 庫區(qū)修復(fù)方式

庫區(qū)水體修復(fù)的最終目的是逐步恢復(fù)以沉水植物為優(yōu)勢的水生植被群落，改善水體生態(tài)功能。水生植物是水體生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，恢復(fù)水生植物群落是構(gòu)建健康水體生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和必要條件。可在水庫內(nèi)種植適宜的水生植物（包括浮水植物、挺水植物、沉水植物等）、放養(yǎng)合適的水生動物（包括底棲息動物、魚類等），形成完整的食物鏈網(wǎng)，完善水庫內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使之逐步成為一個可自我維護、實現(xiàn)良性循環(huán)、具有旺盛生命力的水生生態(tài)系統(tǒng)，利用水生植物及其共生的微環(huán)境來去除水體污染物，降低水體懸浮物濃度，提高水體透明度及DO含量，從而為其他水生生物提供良好的生存環(huán)境，最終提高水體生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，見圖2。

圖2 生態(tài)修復(fù)工程示意圖

王文林等［4］在南京師范大學(xué)月亮灣水體生態(tài)修復(fù)試驗區(qū)引種了幾種不同種的水生植物，分別種植于2個獨立的水質(zhì)相同的圍格中，經(jīng)不同種水生植物凈化后，水體中TN、TP、NH3－N以及葉綠素a含量均有所下降（見表1），但由4種植物構(gòu)建的群落的水質(zhì)凈化效果顯著高于由2種植物構(gòu)建的群落。

表1 月亮灣水體生態(tài)修復(fù)實驗區(qū)2組水生植物群落的水質(zhì)改善效果（去除率%）

赤壁市自來水廠、陸管局水廠的取水口都位于主壩前，平時水體幾乎靜止，可在此引入不同種和數(shù)量的水生植物，構(gòu)建擁有挺水、浮葉、沉水、漂浮植物，能隨季節(jié)自我更替的完善的水生植物組合，既能提高水體自凈能力，又能強化水生植物的去污能力以凈化飲用水水源。

但是在種植水生植物時應(yīng)根據(jù)其生命周期適時適度地進行收割調(diào)控，在將一些營養(yǎng)元素輸出的同時，也可減少由植物自然凋落腐爛分解而引起的二次污染。且盡量選擇本土物種，防止外來物種的入侵。

圖3 河岸生態(tài)防護工程示意圖

2.3 岸邊帶修復(fù)方式

作為水庫的一個組成部分，岸邊帶是水庫面源污染的重要來源。可通過對上游河岸及庫岸的整治、基底修復(fù)，種植適宜的水生、陸生植物，構(gòu)成綠化隔離帶，維護河流良性生態(tài)系統(tǒng)，見圖3。

將上游河岸水泥混凝土護堤恢復(fù)成為水體、土壤、植物等相互結(jié)合的自然生態(tài)護岸，是水庫生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)。盡量利用天然材料作為庫岸帶保護的素材，例如赤壁市方式灣村、水滸城村，均緊鄰水庫，人文活動多，但水庫邊坡均為自然土壤，可在近岸帶構(gòu)建以蘆葦、水柳等植物主要組成部分的自然綠地作為污染過濾屏障。

3 結(jié) 語

在進行生態(tài)修復(fù)時，可將陸水水庫劃分成適當(dāng)?shù)男迯?fù)單元，再根據(jù)各單元的特征選擇不同的生態(tài)修復(fù)方式，既突出重點，又兼顧綜合效果。