趙立冬 傅 正
濕地,與森林、海洋并列為全球三大生態(tài)系統(tǒng)類型。濕地是分布于陸地系統(tǒng)和水體系統(tǒng)之間的、由陸地系統(tǒng)和水體系統(tǒng)相互作用形成的綜合體,具有重大的生態(tài)、環(huán)境功能,并具有季節(jié)或常年積水、生長(zhǎng)或棲息喜濕動(dòng)植物等基本特征,是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生存環(huán)境之一。
濕地是可為全球提供可觀的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境利益的極為重要的生態(tài)系統(tǒng);我國(guó)是世界上濕地面積較大和濕地種類最為多樣的國(guó)家之一,自然濕地(沼澤地、泥炭地、江河、湖泊、海岸濕地等)和人工濕地(水田、溝渠、池塘等)廣泛分布,約占世界濕地面積的10%,類型多樣。受水、土壤、植被這三個(gè)決定性因素的影響和制約,濕地功能大致可分為四個(gè)方面:調(diào)節(jié)、提供生境、生產(chǎn)和凈化。濕地被人們譽(yù)為“大地之腎”,它能夠分解凈化污染物,起到“排毒”“解毒”的功能,人類排放的許多污染物在江河湖泊及沼澤的自凈作用下,被分解為無(wú)害的物質(zhì);濕地可以調(diào)節(jié)氣候,使氣候溫和濕潤(rùn);濕地源源不斷地補(bǔ)充著地下水,因?yàn)闈竦乇旧砭褪撬妮d體;濕地能夠抵御和減輕自然災(zāi)害,如江河湖泊、水庫(kù)、沼澤能夠抗?jié)撤篮?,洪峰?lái)時(shí)它們吸納大量的水,枯水期時(shí)再將水釋放;通過(guò)濕地自然過(guò)程研究,了解濕地功能,促進(jìn)濕地生物多樣性保護(hù)及可持續(xù)利用,實(shí)現(xiàn)宜居宜業(yè)的生態(tài)環(huán)境。
為了及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地了解和掌握水體環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),為城市水生態(tài)文明建設(shè)、水生態(tài)修復(fù)、水污染防治、生態(tài)預(yù)警等提供科學(xué)依據(jù),棗莊市水文局選擇薛城蟠龍河濕地作為試點(diǎn),開(kāi)展河流、濕地水生態(tài)狀況調(diào)查與監(jiān)測(cè),探索監(jiān)測(cè)可行的監(jiān)測(cè)方案和技術(shù)路線,為下一步在全市各濕地全面開(kāi)展監(jiān)測(cè)提供經(jīng)驗(yàn)和參考。
水生態(tài)系統(tǒng)包含了無(wú)機(jī)環(huán)境(水、土、光、氣等)、生物的生產(chǎn)者(綠色植物)、消費(fèi)者(食草動(dòng)物、雜食動(dòng)物和肉食動(dòng)物)、分解者(腐生微生物)4個(gè)基本組成成分。它們形成了生物鏈(食物鏈或食物網(wǎng)),并通過(guò)生物鏈的作用,使大自然的生態(tài)得到平衡。水生態(tài)監(jiān)測(cè)的目的是為了解、分析、評(píng)價(jià)水體的生態(tài)狀況和功能。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:水位、流速、泥沙含量等水文監(jiān)測(cè);魚類、底棲動(dòng)物、浮游生物、水生植物等水生生物監(jiān)測(cè);水體理化指標(biāo)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。
2014年10月~2015年8月,棗莊市水文局對(duì)薛城蟠龍河濕地進(jìn)行了水文要素和生物要素的綜合監(jiān)測(cè),其中分別對(duì)上中下游的水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)斷面分別為上游曲柏站、中游薛城站、下游彭口閘站,監(jiān)測(cè)時(shí)間分別為2014年10月10日、2015年1月7日、2015年4月7日、2015年7月8日。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,年均COD的去除率為17.3%,氨氮的去除率為84.8%,總磷的去除率為60.0%,總氮的去除率為66.0%,水生生物對(duì)有機(jī)質(zhì)及水體富營(yíng)養(yǎng)化污染物的凈化作用十分明顯(監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1)。砷、汞、鎘、六價(jià)鉻、鉛等重金屬離子上中下游均未檢出,無(wú)法計(jì)算去除率。
表1 薛城沙河上中下游水質(zhì)監(jiān)測(cè)成果表(單位:mg/L)
圖1 不同植物對(duì)景觀水環(huán)境中總氮、總磷的影響圖(帶泥底)
“出淤泥而不染,濯清漣而不妖”。不僅贊美荷花品質(zhì)高潔,也說(shuō)明荷花特別是非食用的觀賞型荷花能夠在有機(jī)質(zhì)污染及富營(yíng)養(yǎng)化的環(huán)境中很好地生存。同時(shí),凈化作用是荷花的四大功能之一,與其他水生植物一起,對(duì)環(huán)境水體及底泥有較強(qiáng)的凈化作用。
現(xiàn)在,國(guó)內(nèi)外有關(guān)水生動(dòng)植物對(duì)水體水質(zhì)影響的研究很多,查閱有關(guān)荷花凈化水質(zhì)的文獻(xiàn)資料,類似的試驗(yàn)研究也很多。李磊、侯文華在《荷花和睡蓮種植水對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)的抑制作用研究》中指出,荷花種植水對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)也有較明顯的抑制作用,使藻細(xì)胞基本失去了進(jìn)行正常光合作用的能力;華東師范大學(xué)黃勤超在《利用睡蓮、荷花對(duì)黑臭河道底泥中PAHs和重金屬的修復(fù)研究》中指出,荷花對(duì)底泥中PAHs和重金屬均有去除效果,經(jīng)176d的修復(fù)后,荷花對(duì)PAHs的去除率為32.4%,對(duì)重金屬的去除率為20.42%。荷花種植前,底泥生物毒性均為中等毒性,經(jīng)荷花修復(fù)后底泥的毒性降低為無(wú)毒性,荷花對(duì)底泥的解毒效果較睡蓮好;章志琴、方弟安等在《荷花和睡蓮對(duì)景觀水凈化的效果研究》中,通過(guò)室內(nèi)模擬生態(tài)濕地法對(duì)景觀水的凈化效果進(jìn)行研究。結(jié)果表明:20d后除DO外均顯著低于對(duì)照組,DO濃度顯著高于對(duì)照組;種植荷花對(duì)靜態(tài)水的中 TN,NH3-N,NO3-N,TP 和 COD去除率分別為 46%、47%、44%、32%、30%、35%;蘇春宏、李春亭在《水生植物對(duì)景觀水環(huán)境影響分析》中,經(jīng)過(guò)21d的實(shí)驗(yàn)顯示,對(duì)總氮吸收效果排序?yàn)椋核彛军S菖蒲>水蔥>蘆葦>鳳眼蓮>荷花(見(jiàn)圖1)。
(1)荷花種植對(duì)水中銅綠微囊藻的生長(zhǎng)也有較明顯的抑制作用,對(duì)底泥中PAHs和重金屬均有去除效果,對(duì)靜態(tài)水的中 TN,NH3-N,NO3-N,TP 和 COD 去除效果明顯。
(2)景觀荷花種植不僅可以美化環(huán)境、增加旅游資源、帶動(dòng)旅游業(yè)發(fā)展,還能夠凈化底泥及水體環(huán)境、改善水質(zhì),具有巨大的生態(tài)環(huán)境效益。對(duì)治理城市黑臭河流底泥污染污染、凈化城市再生水體,并使其資源化利用具有重大意義■