首頁 > 優(yōu)秀范文 > 水生態(tài)環(huán)境治理
時間：2024-02-20 14:42:48
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇水生態(tài)環(huán)境治理范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
1工程概況
遼寧省葫蘆島市青山水庫工程由青山水庫工程及輸水工程組成。青山水庫壩址位于葫蘆島市綏中縣北頭道河子村上游，壩址以上控制面積1650km2，占六股河流域的54%。青山水庫工程包括主壩、副壩、溢洪道和輸水洞;青山水庫輸水工程線路總長為71.032km。水庫總庫容6.67億m3，為大(2)型水庫，Ⅱ等工程，最大輸水能力為21.05萬t/d。水庫設(shè)計洪水標準為500年一遇，校核洪水標準為5000年一遇。工程的主要任務(wù)是以向葫蘆島市市區(qū)供水、防洪為主，兼顧改善流域下游農(nóng)業(yè)供水條件以及生態(tài)環(huán)境等綜合利用。青山水庫解決葫蘆島市城市工業(yè)與生活用水不足問題，同時提高六股河中下游地區(qū)的防洪標準，改善了六股河流域下游枯水期及葫蘆島市的生態(tài)環(huán)境。
2工程建設(shè)對周邊地區(qū)的環(huán)境影響
2.1對受水區(qū)的水質(zhì)及水資源的影響
本工程運行后，將關(guān)閉遼寧渤海造船廠的稻池鄉(xiāng)老水源，年減少地下水取水量292萬m3;關(guān)閉高塔沿海平原區(qū)自來水公司的11眼井，年減少地下水取水量為296萬m3，并關(guān)閉部分城區(qū)自備水源井，減緩并能夠逐步改善海水入侵危害。本工程將促進葫蘆島市范圍內(nèi)水資源合理開發(fā)利用，使流域經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的協(xié)調(diào)，促進水資源的高效利用，有力地支持區(qū)域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
2.2對下游河流水文情勢的影響
青山水庫樞紐位于六股河中游，調(diào)水水量占壩址處多年平均徑流量的23%。然而，青山水庫壩址處多年平均徑流量僅占流域總徑流量的48%，壩址下游區(qū)間匯入水量達到了2.78億m3，距壩址約10km處的支流黑水河多年平均匯入水量可達0.91億m3，同時青山水庫為多年調(diào)節(jié)，在枯水期仍可以保證多年平均流量的10%下泄。因此，從水量上看，調(diào)水將使得河流上游回水河段和下游河段水位流量發(fā)生變化，下游河段的水位會降低，水量將減少，但工程對河流水文情勢的影響是局部的，主要體現(xiàn)在枯水期。
2.3對項目建設(shè)區(qū)域景觀的影響
由于林地多分布在坡地，水庫淹沒的主要類型為農(nóng)田。水庫蓄水后林地的景觀優(yōu)勢度仍最高。同時水庫蓄水增加了水域面積，水生態(tài)系統(tǒng)具有更高的生產(chǎn)力，因此，在工程正常運行后，區(qū)域景觀仍具有較高的干擾阻抗能力和恢復(fù)能力。
2.4對六股河魚類的影響
由于六股河沒有珍稀、瀕危種類以及洄游性魚類，大壩的阻隔作用不會對魚類產(chǎn)生影響。水庫蓄水后，動水生境轉(zhuǎn)化為靜水生境，庫區(qū)內(nèi)適應(yīng)靜水環(huán)境的魚類種類和數(shù)量將會有所增加。由于淹沒區(qū)上游還有上百公里的河段，壩址下游有黑水河和王寶河兩條較大的支流，河道內(nèi)適應(yīng)動水環(huán)境的魚類仍可以找到適合的棲息地，因此本工程對魚類的影響較小。綜上所述，水庫的建設(shè)對項目建設(shè)區(qū)域的原生沙質(zhì)海岸帶及生物多樣性自然保護區(qū)的影響相對輕微，但對六股河部分河段水環(huán)境、水生態(tài)、河口生態(tài)與水庫淹沒區(qū)和移民安置區(qū)環(huán)境產(chǎn)生一定不利影響，庫區(qū)八家子河流域等礦區(qū)污染存在供水安全隱患。因此，必須采取切實可行的環(huán)境治理措施，以確保青山水庫的水質(zhì)安全和周邊生態(tài)環(huán)境不受影響。
3生態(tài)環(huán)境治理與保護措施
3.1青山水庫水質(zhì)保護措施
(1)為了確保青山水庫的六股河優(yōu)質(zhì)水源不受污染，市政府已劃定了青山水庫水源地保護區(qū)，在保護區(qū)范圍內(nèi)禁止排放對水質(zhì)造成污染的廢水。(2)按照《青山水庫工程上游八家子礦區(qū)污染風(fēng)險控制方案》要求，在水庫初期蓄水前，現(xiàn)已完成八家子鉛鋅礦尾礦庫大壩防滲加固、截洪導(dǎo)流和污染治理廢水回用工程，重點企業(yè)治理與關(guān)閉工程，受污染土壤和河道底泥清理工程以及礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)治理工程。對六股河河源建昌雹神廟錳礦采取停產(chǎn)整頓治理措施，以達到廢水零排放。(3)為了確保青山水庫上游易受礦區(qū)重金屬污染的八家子河河水入庫，根據(jù)中中華人民共和國環(huán)境保護部《關(guān)于遼寧省葫蘆島市青山水庫工程環(huán)境影響報告書的批復(fù)》(環(huán)審［2009］572號)的文件要求，需要在八家子河中游修建八家子河丁家溝攔河導(dǎo)流工程，將八家河河水引到其下游綏中二臺子河內(nèi)。該環(huán)保工程包括導(dǎo)流壩和導(dǎo)流隧洞及部分附屬工程。截至目前，八家子河丁家溝攔河導(dǎo)流工程已施工近半，其工程總投資約3.20億元，預(yù)計2017年底完工。
3.2青山水庫生態(tài)下泄流量保護措施
為確保水庫下泄不低于0.79m3/s的生態(tài)流量，保證下游河道水環(huán)境、河道景觀用水和生態(tài)用水量的要求，水庫建立了生態(tài)流量在線監(jiān)測系統(tǒng)，確保水庫在初期蓄水和運行期的不同來水保證率條件下，從56m蓄水至輸水洞底板高程62.7m期間的生態(tài)下泄流量的排放隨時有監(jiān)控記錄備查。
3.3青山水庫魚類保護措施
為了對項目建設(shè)區(qū)域魚類進行保護，在青山水庫管理區(qū)內(nèi)投資建設(shè)了魚類資源增殖放流站，開展鰱魚、鳙魚、香魚和黃顙魚等魚類野生親本捕撈、運輸、馴養(yǎng)和人工繁殖放流。該工程投資879.74萬元，預(yù)計2017年6月完工。
3.4青山水庫移民安置區(qū)環(huán)境保護措施
青山水庫工程移民涉及興城市、綏中縣、建昌縣三個縣(市)，移民總?cè)丝?7349人，故移民安置的環(huán)保問題尤為重要。移民安置工作由以各縣(市)為主負責(zé)，青山水庫管理局為輔配合完成。目前，三期移民安置區(qū)已全部建完，除第三期移民要在2016年11月末遷入外，其余已全部入住。安置區(qū)和集鎮(zhèn)的水土流失防治、水環(huán)境保護和垃圾處置等問題已全部解決。興城市大部分移民已入住興城市臨海產(chǎn)業(yè)園區(qū)附近的集中安置樓內(nèi)，靠在周邊企業(yè)打工、打漁、經(jīng)商也過上了城里人的生活。
3.5庫區(qū)及其周邊生態(tài)環(huán)境治理與保護
(1)為了加強庫區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境治理，青山水庫在庫區(qū)、庫區(qū)上游周邊、移民后靠安置點開展了水土保持生態(tài)治理工程。在2015年春，水庫周邊栽植了大蒙古櫟、大五角楓、銀杏、云杉、西府海棠等樹木、花灌木、花卉共計64種植物，還有經(jīng)濟林、景觀樹及蘋果、梨、棗等果樹，綠化總面積64hm2。同時，在庫區(qū)上游周邊的興城市三道溝區(qū)、建昌縣八家子區(qū)和綏中寬邦區(qū)三個區(qū)域建設(shè)水保林、經(jīng)濟林、護路林、修建排水溝和作業(yè)路等。在移民后靠安置點建漿砌石擋墻、漿砌石排水溝及綠化工程等。(2)為了避免在庫區(qū)周邊有放牧、打漁、采砂等違禁行為的發(fā)生，保護水庫周邊的生態(tài)環(huán)境不受破壞，下一步要在整個庫區(qū)周邊預(yù)埋混凝土樁1500個，用鐵絲圍欄3000m將整個庫區(qū)圍禁起來，以防止外來人員及牲畜的入侵，便于生態(tài)環(huán)境的保護。
引言
河道為構(gòu)成水環(huán)境系統(tǒng)和城鄉(xiāng)河湖水系的重要載體，在促進人類社會進步和促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著重要地位［1］。經(jīng)濟的不斷發(fā)展使得各行業(yè)用水量急劇增大，各類污染物不斷被排入河流而引起一系列的問題，如水體中有機物、懸浮物、氮磷含量過高造成的水體黑臭、渾濁和發(fā)綠等問題;河流含氧量的降低和各類污染物的排放，嚴重威脅的河流水體安全。所以，河流水系統(tǒng)屬于污染治理和生態(tài)失衡的綜合性復(fù)雜體系［2］。不同區(qū)域的河流受污染特征、類型不同，相應(yīng)的污染源也存在一定差異，由此導(dǎo)致僅僅依賴于生物、化學(xué)或物理修復(fù)措施往往不能達到徹底修復(fù)水環(huán)境的目標［6］。鑒于此，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗和河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)，提出了某兩種或多種技術(shù)集合的多方位生態(tài)修復(fù)體系，然后將其應(yīng)用于贛州市南康區(qū)城市水環(huán)境治理工程，大大提升了河流生態(tài)服務(wù)功能和河道的水環(huán)境恢復(fù)能力。
1多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系
多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系是一種以技術(shù)集成、統(tǒng)籌管理、綜合治理、長效運行為基本原則，通過內(nèi)源控制、人工凈化、外源截留以及自凈強化等一系列治理措施實現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的自然修復(fù)，見表1。
1.1外源污染控制
實踐表明，初期雨水對河流水體的污染程度更大，為改善水質(zhì)狀況無法僅僅依靠點源污染控制。因此，多方位生態(tài)修復(fù)采取了一種工程化雨水處理技術(shù)，即雨水原位自動膜濾設(shè)備，通過采取具有膜過濾和前處理一體化的超低壓膜過濾工藝，對雨水徑流污染物進行高標準的去除。選擇折疊式濾膜作為濾芯，在保障過水能力的同時實現(xiàn)截污的目的。通過設(shè)置水體貯存池，由此可大大降低人工維護的成本和截留污染物的累計，從而延長濾芯的工作年限。該設(shè)備能夠有效降低雨水污染含量，因此通常安裝在雨水管網(wǎng)的入河末端，經(jīng)系統(tǒng)過濾可防止直排河道產(chǎn)生的二次污染［7］。自然河岸的“可滲透性”利用駁岸生態(tài)滯留系統(tǒng)恢復(fù)，由此減少未排入管網(wǎng)系統(tǒng)的雨水流入受納河道的污染負荷和徑流量［8］。水系的水運、防洪等功能為傳統(tǒng)駁岸的最根本的目標，由此對河流生物多樣性、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生一定的破壞。基于自然材料的生態(tài)駁岸可為植被的生長提供了環(huán)境條件，具有增強水岸自然景觀、涵養(yǎng)水源和保護水土等功能。另外，將棲息地和生物走廊等修建于生態(tài)駁岸，可形成具有良好滲透性的水陸交界面，從而提高生態(tài)服務(wù)功能和水體自凈能力。根據(jù)滯留系統(tǒng)能夠?qū)Ⅰg岸、水陸面構(gòu)成一個整體，而能量和物質(zhì)的交換途徑有各種植物間隙、孔洞、空隙等，同時空氣中的氧氣在不同水流速度下被攜帶至水體，有利于水體的凈化。因此，大幅度降低水污染物排放量、恢復(fù)河流濕地及河道的生態(tài)系統(tǒng)、嚴禁新占河道與濕地等為解決河道面臨的生態(tài)問題的主要措施。
1.2內(nèi)源污染控制
城市河流水質(zhì)在很大程度上受外源入河沉淀的影響，即底泥對水體環(huán)境可產(chǎn)生二次污染。氮磷、重金屬等在外源污染有效控制的條件下也會在特定的條件下進入水體，并在河道底部逐漸積累，對河流上部分水體產(chǎn)生影響。對此，可采取機械清淤和生物酶底泥修復(fù)相結(jié)合的內(nèi)源污染控制的有效措施，具有可持續(xù)性好、去除污染率高及減少快等優(yōu)點［9］。機械清淤可在一定程度上改善底泥和河流水體的理化性質(zhì)，但該項措施的投資成本較高，一般適用于污染負荷高的小面積水域修復(fù)。在受污染程度較低、涉及范圍較小的區(qū)域比較適用生物酶底泥修復(fù)技術(shù)，從而顯著提升微生物在自然條件下降解有害有度污染物的能力。另外，底泥理化性質(zhì)的可持續(xù)性在提高微生物活性后得到重要保障［10］。
1.3人工凈化體系
河道水環(huán)境系統(tǒng)在外界污染物迅速進入河道時產(chǎn)生失衡或不穩(wěn)定，通過采用應(yīng)急措施確保河流水系統(tǒng)的完整性。因此，河道抵抗外界干擾的能力可通過人工凈化干預(yù)體系提升［11］。當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)措施為超微凈化水工藝，見圖1。該技術(shù)是采用超高壓氣水混合法形成大量的微小氣泡，由此實現(xiàn)增大水體氧容量和氧化有機物、去除各類污染物的目標，從而大大提升水體能見度，在河流水體凈化方面具有較強有效性。超微凈化水處理技術(shù)可逐個消除河流重金屬污染、含氧量低、水體黑臭、渾濁、發(fā)綠等常見的水質(zhì)問題，具體的凈化過程為:微米級氣泡可迅速去除發(fā)綠水體中的黏附藻類;攜帶正電荷的超微氣泡能夠直接分離、吸附水體中的泥沙和膠體，從而凈化渾濁的水體;水體中的有機物在超微氣泡破裂和沉降過程中產(chǎn)生的自由基、氫氧基作用下發(fā)生分解、氧化，由此可實現(xiàn)治理黑臭水體的目標。
1.4水體自凈化
應(yīng)根據(jù)河道不同的受損和受污染程度，采取相應(yīng)的管理、修復(fù)和治理策略，從而提高工程資金的使用效率和各項治理措施的成效。當(dāng)前，水生態(tài)系統(tǒng)在河道整治中的應(yīng)用越來越廣泛，對于強化水體的自身功能發(fā)揮著重要作用，水體自凈過程見圖2。對生態(tài)系統(tǒng)受損不嚴重、受污染脅迫時間不長且水質(zhì)超標不嚴重的那些河道，采取以減量為主的措施，通過采取有效的治理措施改善水體質(zhì)量，減少入河污染量，發(fā)揮河流生態(tài)系統(tǒng)的自凈化、自組織功能自然修復(fù)。挺水、沉水、浮葉植物為構(gòu)建水生植物群落的主要內(nèi)容，其中挺水及浮葉植物群落發(fā)揮著維持水體環(huán)境和增強景觀效果的作用。在維持生態(tài)多樣性和系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下對水陸系統(tǒng)之間的能量、物質(zhì)交流發(fā)揮著重要作用。通常將水下草皮布置在岸邊較淺水域，如四季常綠矮型枯草等。為提高深水區(qū)景觀度將四季常綠、體形較高的水下森林一般布置在中部較深區(qū)域。群落的構(gòu)建主要考慮如下原則:氮磷等富營養(yǎng)物質(zhì)主要由沉水植物的吸附作用消除;通過有效控制懸浮物，顯著減少氮磷的釋放;通過光合放氧促進鐵、鋁與泥質(zhì)中磷的有效結(jié)合，降低磷含量;充分發(fā)揮沉水植物的功能抑制藻類的繁殖與生長。針對生態(tài)功能結(jié)構(gòu)完全受損退化、水質(zhì)嚴重惡化和長期污染物超負荷輸入的河道，采取養(yǎng)護、修復(fù)、減量相結(jié)合的綜合整治措施加快污染物減量化步伐，如通過實施補水換水、布放人工水草、投加微生物、修建曝氣及清淤池等措施，在條件允許的情況下也可引入旁側(cè)濕地進行強化治污，盡快為河流生物群落營造良好的生存環(huán)境。另外，枝角類浮游動物在實現(xiàn)動物蛋白與有機物、藍綠藻轉(zhuǎn)化的同時，又可作為天然餌料被魚類攝食，從而形成良好的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。此階段的工作重點為如何提高重建生物群落的增殖率、成活率以及確保建成的治污設(shè)施持續(xù)高效的發(fā)揮作用，這也是中小河道生態(tài)整治和環(huán)境修復(fù)易被忽視的環(huán)節(jié)。
2實例應(yīng)用
治理水環(huán)境污染比較常見的方法是通過有效控制污染源的方法達到的，但是這種方法有很多的弊端，受經(jīng)濟社會發(fā)展的影響比較大并且制約作用很明顯。通常情況下是沒有辦法達到預(yù)期目的的，而且治理的效果也不是很好，很多時候還可能出現(xiàn)嚴重的反彈現(xiàn)象。很多研究和實踐的事實表明，水環(huán)境的污染問題就是明顯的生態(tài)環(huán)境問題，所以一定要利用生態(tài)學(xué)的手段和方法去處理這個問題，這樣才能從根本上解決水環(huán)境污染的現(xiàn)狀。
一、生態(tài)修復(fù)技術(shù)原理
生態(tài)修復(fù)是水環(huán)境污染治理比較高的階段和層次，充分利用一些特有生物的特殊功能去吸收相關(guān)的污染物質(zhì)，從而達到凈化水污染，恢復(fù)生態(tài)平衡的目的。生態(tài)修復(fù)技術(shù)能夠改善生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，恢復(fù)受損的物種群體，使水生生態(tài)系統(tǒng)更加的完善，把原來失去的生態(tài)系統(tǒng)功能更加完善的進行修補，從而達到水生生態(tài)系統(tǒng)自我完善和修復(fù)的最終目的。
生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是使用生態(tài)學(xué)技術(shù)和手段，盡可能的去控制和調(diào)節(jié)水的流量和狀態(tài)，改善水污染的現(xiàn)實。重視相關(guān)結(jié)構(gòu)的重建或者改造工作，比如說河岸邊坡的結(jié)構(gòu)類型等，還要重視相關(guān)水域的生物多樣性，使水體擁有完善的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，并且達到生態(tài)平衡。在上世紀80年代，作為一種投資小并且效益高的治理環(huán)境污染技術(shù)，生物修復(fù)技術(shù)開始流行起來，其主要是使用那些特殊的微生物在某些特別的情況下去消除那些污染環(huán)境的物質(zhì)，這樣一來環(huán)境的污染問題一定能夠處理的妥當(dāng)。
生態(tài)修復(fù)技術(shù)能夠很自然的實施下去，而且投資比較少，一般花費僅為化學(xué)法或者物理法修復(fù)一半左右。生態(tài)修復(fù)技術(shù)有很多優(yōu)點，包括安全性、經(jīng)濟性、實用性、系統(tǒng)性等，因此成為治理水污染最重要的技術(shù)手段和方法。生態(tài)修復(fù)技術(shù)充分把握和利用水生系統(tǒng)的自然規(guī)律，利用生態(tài)治水的理念，實現(xiàn)自然生態(tài)的修復(fù)和發(fā)展。
二、生態(tài)修復(fù)主要技術(shù)手段
（一）水生植物修復(fù)技術(shù)
有的水生植物能夠和水中的污染物在微環(huán)境下達到共生，還可以利用生態(tài)系統(tǒng)的競爭關(guān)系控制一方的繁衍，比如說在營養(yǎng)物質(zhì)和水能的利用上，一些水生植物和浮游藻類就是競爭關(guān)系，這樣引進水生植物能夠有效的控制藻類的瘋狂生長。與此同時利用可以將水中營養(yǎng)物質(zhì)吸附的能力，除去污染物質(zhì)并且能夠加速有機物的分解。
水生植物修復(fù)技術(shù)最為常見的就是人工濕地技術(shù)。人工濕地技術(shù)是生態(tài)治理技術(shù)，最近幾年來發(fā)展迅速。在處理各類工業(yè)廢水的污染問題上效果顯著，尤其是在石油化工、重金屬冶煉等方面，在雨水的處理等方面也得到了較大推廣。利用這種方法能夠有效的改善水體的水質(zhì)，充分利用理化生的共同作用來進行污水的凈化，是人工濕地的基本原理。利用濕地表面積大的功能除去水體中的懸浮物，從而達到過濾的目的，這種方法的顯著優(yōu)點是利用水生植物和微生物能夠有效的降解有機物。
但是這種技術(shù)還是有一些弊端，因為水生植物本身的成長速度比較慢，處理的效果只有長期的時候才能顯現(xiàn)出來，受客觀條件影響比較大;面對那些水質(zhì)相當(dāng)差的生存環(huán)境來說，有時候連水生植物都沒辦法生長，這樣也就成了另一種污染物，得不償失。
（二）土地處理技術(shù)
土地處理技術(shù)是一種存在時間比較長效果很好的水處理技術(shù)。利用的最基本材料就是土地，充分發(fā)揮植物和土壤的凈化作用，進而達到自我調(diào)控的目的，在某種程度上實現(xiàn)了水體的凈化。土地處理的類型包括很多種，比如快速和慢速滲濾、地表漫流等。根據(jù)具體的經(jīng)驗表明，在去除有機物方面土地處理的效果比較好。
（三）生物膜法處理技術(shù)
生物膜法處理技術(shù)說的是利用天然材料巨大的表面積為載體，為微生物提供附著的空間，這樣就能夠更好的降解污染物。這種方法降解污染物的效率高，可以在短時間內(nèi)高強度負荷的工作，所占用的有效空間比較小，作用周期短，可以有效的節(jié)約資金。除此之外，運行管理的成本可以更好降低，像那些治理污泥問題就可以有效的避免，而且受外界的影響也比較小。
（四）水生動物修復(fù)技術(shù)，
水生動物的食物種類比較多，像水里的藻類、有機物都可以當(dāng)做水生動物的食物。在提升水體的透明度，減少水中懸浮物等方面作用顯著，水生動物可以把水中的食物鏈進行延長，這樣凈化效果就比較好，再配合比例合理、防止過度的繁殖，除去水體中過度的有機物，調(diào)控水生生態(tài)系統(tǒng)，增加系統(tǒng)的安定性，改善物質(zhì)循環(huán)，這樣下來就一定能夠達到凈化水體的目標。
三、結(jié)束語
把環(huán)境生物學(xué)原理應(yīng)用在生物修復(fù)上，利用微生物的生命周期活動，把水中的污染物進行有效的降解、消除，進而使水體凈化;利用生態(tài)工學(xué)進行生態(tài)修復(fù)，創(chuàng)造生物多樣化的生存環(huán)境，為生態(tài)修復(fù)打造良好的基礎(chǔ)，促進生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，達到水環(huán)境保護的最終目的，形成和諧統(tǒng)一的治理體系。
[中圖分類號]F062.2 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-2426（2016）12-0057-05
中國經(jīng)濟的快速發(fā)展伴隨著嚴重的水環(huán)境污染，反映出當(dāng)前的生產(chǎn)方式破壞了人與自然的和諧關(guān)系，不再適應(yīng)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。長期以來，我國的水資源環(huán)境治理成效甚微，并沒有從根本上扭轉(zhuǎn)水質(zhì)惡化的局面。究其原因，就在于我國的經(jīng)濟發(fā)展方式并未發(fā)生根本轉(zhuǎn)變?；谛鹿诺浣?jīng)濟學(xué)理論，產(chǎn)生水環(huán)境污染問題的原因是外部性，水環(huán)境產(chǎn)權(quán)界定不清的情況下，便會出現(xiàn)私人排污成本外部化。因此，對于水環(huán)境治理，通常的思路是將環(huán)境成本內(nèi)部化。通常有兩種方法：一種是“誰污染，誰治理”，由企業(yè)自行承擔(dān)治污成本；另一種是“誰污染，誰付費”，企業(yè)通過交易將污水交給專業(yè)化的第三方處理，并支付治理費用，此種方法又細分為兩種方法――基于庇古稅理論的排污費征收和基于科斯產(chǎn)權(quán)理論的排污權(quán)交易，前者為行政手段，后者為市場機制。然而，以上方法均是基于末端治理，并未直接解決水環(huán)境惡化的根本問題――產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式，使得水環(huán)境治理具有局限性。因此，水環(huán)境治理的根本出路是推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)化轉(zhuǎn)型，所謂“生態(tài)化”并非等同于“綠色化”、“低碳化”、“循環(huán)化”等具有生態(tài)效益的技術(shù)改良，而是基于生態(tài)經(jīng)濟學(xué)理念的生產(chǎn)方式重構(gòu)。
一、水環(huán)境治理的困境
（一）水環(huán)境治理困難根源在于生產(chǎn)方式落后
水環(huán)境污染，問題在水里，根子在岸上，核心在產(chǎn)業(yè)。落后的生產(chǎn)方式，體現(xiàn)在企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)落后、低水平的競爭策略、分散無序的產(chǎn)業(yè)布局，這些不僅造成了大量的污染源，而且提升了水污染治理的難度與成本，制約了我國水環(huán)境治理的成效。
1.生產(chǎn)技術(shù)落后，資源消耗大利用率低。從工業(yè)化進程看，中國屬于后發(fā)國家，在經(jīng)濟發(fā)展起步階段實施的是比較優(yōu)勢戰(zhàn)略（林毅夫，2005）[1]，由于技術(shù)與資本相對匱乏，中國的比較優(yōu)勢在于低廉的資源和勞動力。因此，中國經(jīng)濟增長主要依靠資源要素的粗放式投入，包括低價格管制下的水電煤等能源資源和低廉的農(nóng)村剩余勞動力。從全球化進程看，中國企業(yè)以委托加工的形式參與國際分工，只嵌入了全球價值鏈的原材料供應(yīng)、初級產(chǎn)品制造、加工組裝等低端環(huán)節(jié)，以生產(chǎn)低端、初級、廉價的初級加工品為主，且面臨“低端鎖定”困境（時磊，2006[2]；盧福財?shù)龋?008[3]），產(chǎn)品檔次低、附加價值小、環(huán)境污染嚴重是中國區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著特征。落后的經(jīng)濟發(fā)展方式對生態(tài)環(huán)境尤其是水環(huán)境造成了嚴重破壞。例如在經(jīng)濟較為發(fā)達的浙江省，印染、化工、畜禽飼養(yǎng)業(yè)等傳統(tǒng)的耗水、排放行業(yè)集聚了大量落后產(chǎn)能，推行水環(huán)境整治前的2013年，紡織、造紙、化工三大產(chǎn)業(yè)增加值占工業(yè)增加值的18.2%，但三大產(chǎn)業(yè)廢水排放量卻占工業(yè)廢水排放量的65%。粗放的經(jīng)濟發(fā)展方式嚴重扭曲了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，使生產(chǎn)擴張與市場需求的矛盾不斷凸顯，資源浪費與環(huán)境破壞的問題日益突出。
2.同質(zhì)化低水平競爭，企業(yè)治污能力與動機雙重缺失。中國的區(qū)域經(jīng)濟呈現(xiàn)出同質(zhì)化低水平競爭的特點，尤以浙江塊狀經(jīng)濟為甚，例如樂清低壓電器、海寧皮革服裝、永康五金制品、諸暨珍珠和大唐襪業(yè)、浦江水晶工藝品等，一個縣域工業(yè)園的年產(chǎn)量能在全國乃至世界市場中占據(jù)半壁江山。在這些塊狀經(jīng)濟中，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都集聚了成百上千的企業(yè)（很多只是家庭作坊），而且初級加工制造品差異性極小，同質(zhì)化特征明顯，企業(yè)只能依靠降低成本來獲利，薄利多銷成為無奈選擇。在低層次過度競爭條件下，企業(yè)既無治污動機，也無治污能力：一方面，競爭逼迫企業(yè)不擇手段降低生產(chǎn)成本，甚至犧牲長期生態(tài)效益，以換取短期經(jīng)濟利潤，從而產(chǎn)生大量水環(huán)境污染；另一方面，小微企業(yè)本就處在微薄利潤或者盈虧平衡點附近，水環(huán)境治理很容易對其造成成本沖擊而破產(chǎn)，導(dǎo)致企業(yè)對治污力不從心。這種“競次策略”又導(dǎo)致政府在環(huán)境規(guī)制中面臨“兩難境地”，為了保持經(jīng)濟增長速度、完成招商引資任務(wù)，地方政府往往會不顧環(huán)保約束而與企業(yè)合謀（袁凱華等，2015）[4]。因此，發(fā)達國家企業(yè)為了躲避本國嚴苛的環(huán)境管制，傾向于將污染密度較高的產(chǎn)業(yè)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家，以節(jié)約治污成本。一旦政府加大環(huán)境治理力度，就會逼走這些企業(yè)，目前已經(jīng)出現(xiàn)國際投資轉(zhuǎn)移至中西部乃至印度、菲律賓等成本更低（包括資源要素成本、環(huán)境成本和勞動力成本）的地區(qū)和國家。
3.產(chǎn)業(yè)布局分散無序，治水陷入“不經(jīng)濟”困境。與大氣污染治理不同，水環(huán)境治理需要依托網(wǎng)絡(luò)型管道基礎(chǔ)設(shè)施，具有較強的規(guī)模經(jīng)濟和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟特性。一方面，污水處理行業(yè)具有明顯的自然壟斷性，被治理的企業(yè)越集中，越能獲得規(guī)模經(jīng)濟；另一方面，循環(huán)經(jīng)濟具有明顯的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟特征，需要以上下游企業(yè)集中生產(chǎn)為前提。因此，區(qū)域范圍內(nèi)的集中生產(chǎn)、集中治污，才能體現(xiàn)出治水的“經(jīng)濟性”。然而，我國諸多地方產(chǎn)業(yè)卻布局分散，管道建設(shè)滯后，治水難度較大。例如浙江省，縣域經(jīng)濟以中小企業(yè)（家庭作坊和個體廠商）分散加工為主，省工商局注冊登記數(shù)據(jù)顯示，截至2015年3月底，全省市場主體達430.4萬戶，其中小微企業(yè)和個體工商戶占97%以上，大量小企業(yè)又分散在各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)?！靶《ⅰ钡钠髽I(yè)格局形成了眾多零星的污染源，阻礙了水環(huán)境的集中治理，增加了治理成本和難度。低成本加工和小規(guī)模經(jīng)營的家庭作坊和個體廠商，在水污染治理領(lǐng)域既缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力，又沒有成本優(yōu)勢。即使是政府或第三方治理，分散的產(chǎn)業(yè)分布也大幅降低了水環(huán)境治理的規(guī)模經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟。因此，大量中小企業(yè)呈分散式分布，既增加了水環(huán)境治理的成本，又不利于企業(yè)與企業(yè)之間形成循環(huán)化生產(chǎn)，使得水環(huán)境治理陷入“不經(jīng)濟”困境。
（三）擺脫“競次策略”，實現(xiàn)價值鏈上的合作共生
產(chǎn)業(yè)生態(tài)化意味著市場機制從惡性競爭、無序競爭向合作競爭轉(zhuǎn)變。在經(jīng)濟起步階段，區(qū)域經(jīng)濟呈現(xiàn)低水平同質(zhì)化競爭，這種分散無序的競爭以追求低成本為手段，忽視環(huán)境保護、破壞生態(tài)環(huán)境、違規(guī)偷排是必然結(jié)果。產(chǎn)業(yè)生態(tài)化所構(gòu)建的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，具有較強的系統(tǒng)性、共生性，企業(yè)之間通過物理交換或能源傳遞，以及知識、人力和技術(shù)的交換而形成長期合作關(guān)系。因此，在共生網(wǎng)絡(luò)中，企業(yè)不再是惡性競爭狀態(tài)，而是在經(jīng)濟價值上共創(chuàng)共享、在利益上互補互惠的企業(yè)耦合，不僅包括企業(yè)之間的廢棄物交換，而且包括技術(shù)創(chuàng)新、知識共享、學(xué)習(xí)機制等全面合作。在生態(tài)化的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中，企業(yè)不再靠資源粗放利用、違規(guī)偷排污染環(huán)境等手段實現(xiàn)自身成本下降，而是通過獲得循環(huán)經(jīng)濟、規(guī)模經(jīng)濟、范圍經(jīng)濟等降低整個工業(yè)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。
三、產(chǎn)業(yè)生態(tài)化轉(zhuǎn)型升級的具體路徑
產(chǎn)業(yè)生態(tài)化轉(zhuǎn)型升級，需要從三個層面推進：其一是微觀層面，推動企業(yè)的技術(shù)升級，實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)；其二是產(chǎn)業(yè)園區(qū)層面，通過循環(huán)化改造，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群的生態(tài)化重構(gòu)；其三是宏觀層面，加強靜脈產(chǎn)業(yè)培育，推動園區(qū)之間、以及社會整體的大循環(huán)。此外還需要構(gòu)建一套有效的倒逼機制和激勵機制，旨在處理并利用好政府與市場的力量。
（一）強化微觀企業(yè)的清潔化生產(chǎn)
清潔生產(chǎn)是末端治理的最早替代方案，基本思路從“末端治理”轉(zhuǎn)向“過程管理”和“源頭削減”，是一種預(yù)防機制。清潔生產(chǎn)有兩個層面，一個是綠色產(chǎn)品設(shè)計，另一個是清潔生產(chǎn)過程管理，要求企業(yè)改善現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品戰(zhàn)略，但核心仍然是生產(chǎn)工藝的提升，因為綠色產(chǎn)品需要以清潔生產(chǎn)技術(shù)為前提，比如采用更易降解的原材料、設(shè)計更加環(huán)保的技術(shù)零部件等。為了實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，政府規(guī)制行為需要從排放標準的制定轉(zhuǎn)向生產(chǎn)技術(shù)標準的制定，對企業(yè)生產(chǎn)的全過程如生產(chǎn)工藝與裝備、廢物回收利用、資源能源利用、污染物產(chǎn)生、產(chǎn)品和環(huán)境管理等指標制定相應(yīng)的標準要求。這是一種倒逼機制，一方面，企業(yè)必須改進生產(chǎn)工藝，達到相應(yīng)標準要求，才可進行生產(chǎn)活動，不達標的企業(yè)將受到懲罰或取締；另一方面，清潔生產(chǎn)的實施將引起企業(yè)生產(chǎn)成本上升，尤其中小企業(yè)會面臨較大的成本沖擊，從而削弱競爭優(yōu)勢，企業(yè)唯有通過技術(shù)引進或自主創(chuàng)新，不斷降低清潔生產(chǎn)技術(shù)成本，才能獲得新的競爭優(yōu)勢，這一過程也推動了企業(yè)從要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動的轉(zhuǎn)變。由此可見，清潔生產(chǎn)有利于先進生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用、產(chǎn)品升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)全要素生產(chǎn)率將產(chǎn)生影響（韓超等，2015）[8]。
（二）推動產(chǎn)業(yè)園區(qū)的循環(huán)化改造
循環(huán)經(jīng)濟是企業(yè)清潔生產(chǎn)以產(chǎn)業(yè)園區(qū)為載體的拓展，從單個企業(yè)的清潔生產(chǎn)轉(zhuǎn)向企業(yè)間共生發(fā)展?；舅悸肥菍ψ匀恍纬傻姆稚⒃诟鬣l(xiāng)鎮(zhèn)的特色產(chǎn)業(yè)集群和工業(yè)園區(qū)進行產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)化重構(gòu)，通過產(chǎn)業(yè)鏈的“補鏈”、“補網(wǎng)”形成相互關(guān)聯(lián)、互利共生的鏈網(wǎng)式結(jié)構(gòu)，構(gòu)建循環(huán)封閉的生產(chǎn)系統(tǒng)。就水污染治理來說，生產(chǎn)污水和廢水的減少與處理要以集中處理為基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)化管道設(shè)施為條件，這都為企業(yè)在園區(qū)內(nèi)集中、互聯(lián)、循環(huán)提供了市場需求與物理條件。然而在現(xiàn)階段的實踐中，存在只注重循環(huán)、不注重經(jīng)濟，陷入“循環(huán)不經(jīng)濟”困境，降低了園區(qū)企業(yè)參與的積極性。究其原因，仍然是初期階段循環(huán)成本偏高，給園區(qū)和企業(yè)帶來較大的成本沖擊。因此，產(chǎn)業(yè)園區(qū)的循環(huán)化改造，一方面要加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高循環(huán)效率，以循環(huán)經(jīng)濟抵消技術(shù)成本沖擊，另一方面要激勵企業(yè)加強技術(shù)創(chuàng)新，降低循環(huán)技術(shù)生產(chǎn)成本。
（三）加強生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈中的靜脈產(chǎn)業(yè)培育
靜脈產(chǎn)業(yè)是一種更高層次的循環(huán)經(jīng)濟模式，我國現(xiàn)階段的循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)并沒有融入獨立的靜脈產(chǎn)業(yè)，而是在動脈部門內(nèi)部進行廢棄物的收集、分類、再利用（張霜等，2013）[9]，例如A工廠的廢水恰好可以供B工廠生產(chǎn)之用，這樣就避免了A廠將廢水直接排出，直到廢水利用到無可利用之時，再經(jīng)過處理后排出到自然界中。也有一些企業(yè)承擔(dān)了靜脈部門的角色，如利用垃圾發(fā)電的生物質(zhì)電廠。靜脈產(chǎn)業(yè)實際上是將循環(huán)經(jīng)濟中廢棄物處理再利用的部門分離出來，形成專業(yè)分工明確、加工分解效率更高、服務(wù)范圍更廣的獨立產(chǎn)業(yè)，它的任務(wù)是將廢棄物再資源化，即把生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物加工分解成新的資源，反饋到工業(yè)生產(chǎn)中，承擔(dān)了人體血液循環(huán)中靜脈的角色，也稱之為再生資源產(chǎn)業(yè)。靜脈產(chǎn)業(yè)有利于經(jīng)濟系統(tǒng)整體的大循環(huán)，促進動脈產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)減量化、資源利用高效化、排放減量化，是企業(yè)“共生”關(guān)系的核心環(huán)節(jié)，也是經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力脫鉤的關(guān)鍵。我國靜脈產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，理論認識上不足，產(chǎn)業(yè)化水平也遠遠不夠，現(xiàn)有的水資源再利用企業(yè)也存在政策扶持不夠、回收網(wǎng)絡(luò)不健全、技術(shù)落后等問題，在靜脈產(chǎn)業(yè)培育過程中，要進一步加強政策扶持，促進靜脈產(chǎn)業(yè)的市場化和產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)動態(tài)產(chǎn)業(yè)與靜態(tài)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。
（四）構(gòu)建有效的倒逼機制與激勵機制
產(chǎn)業(yè)生態(tài)化需要借助與平衡政府與市場兩種力量，建立有效的政府倒逼機制和市場激勵機制。之所以需要倒逼機制，是因為在環(huán)境成本外部化的條件下，企業(yè)沒有治污動力，存在轉(zhuǎn)型升級惰性，即使設(shè)定了排放標準，只要排污罰款成本小于治污成本，就會導(dǎo)致環(huán)保約束軟化。政府的角色就是以法治和規(guī)則為基礎(chǔ)，為經(jīng)濟活動劃定合理的生態(tài)邊界，制定環(huán)保標準、嚴把項目準入、加強環(huán)境監(jiān)測，提供基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)平臺建設(shè)，杜絕企業(yè)的污染尋租行為，對企業(yè)的環(huán)保標準形成硬約束，倒逼企業(yè)在設(shè)計、投資、生產(chǎn)、排放等各環(huán)節(jié)注重生態(tài)效益。但是，行政化手段治水并]有解決治污的內(nèi)在動力問題，目前各地治水也是以政府行政化手段為主，不僅政府負擔(dān)較重，也不具可持續(xù)性。因此，還需要尊重和依靠市場力量，通過市場機制的利益調(diào)整作用，建立和完善市場激勵機制、利益平衡機制，將水環(huán)境治理的成本與收益?zhèn)鬟f給企業(yè)主體，以經(jīng)濟杠桿來引導(dǎo)企業(yè)主體從“倒逼”轉(zhuǎn)型升級變?yōu)椤爸鲃印鞭D(zhuǎn)型升級，從“誰污染誰付費”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢l環(huán)保誰受益”，進而形成水環(huán)境治理的內(nèi)生動力。
參考文獻：
[1]林毅夫.比較優(yōu)勢與中國經(jīng)濟發(fā)展[J].產(chǎn)經(jīng)評論，2005，（11）.
[2]時磊.制造業(yè)技術(shù)“低端鎖定”和升級困境的擺脫――Lucas“人力資本”模型的修正與深化[J].中國經(jīng)濟問題，2006，（5）.
[3]盧福財，波.全球價值網(wǎng)絡(luò)下中國企業(yè)低端鎖定的博弈分析[J].中國工業(yè)經(jīng)濟，2008，（10）.
[4]袁凱華，李后建.政企合謀下的策略減排困境――來自工業(yè)廢氣層面的度量考察[J].中國人口、資源與環(huán)境，2015，（1）.
[5]張宇，蔣殿春.FDI、政府監(jiān)管與中國水污染――基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)進步分解指標的實證檢驗[J].經(jīng)濟學(xué)（季刊），2014，（1）.
[6]劉偉明.環(huán)境污染的治理路徑與可持續(xù)增長？押“末端治理”還是“源頭控制”[J].經(jīng)濟評論，2014，（6）.
中圖分類號： TV 文獻標識碼： A
一、生態(tài)水利的概述及重要性
1.1 生態(tài)水利的概述
傳統(tǒng)的水利工程主要目標在于控制水流來滿足人們的供水、防洪、發(fā)電、航運等要求，但是在水工建筑物發(fā)揮其功能的同時，生態(tài)環(huán)境已經(jīng)一步一步遭受破壞，經(jīng)濟建設(shè)和環(huán)境保護嚴重失衡。而生態(tài)水利指的是在水利工程建設(shè)中兼顧水利樞紐建設(shè)和生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的水利系統(tǒng)，河流成為了這個生態(tài)系統(tǒng)的骨干，既滿足了人們需求又保留了完整的生態(tài)體系，其重要性不言而喻。
1.2 生態(tài)水利的重要性
(1)生態(tài)環(huán)境惡化
當(dāng)前社會面臨的重大全球性問題就是能源和生態(tài)問題。雖然隨著經(jīng)濟建設(shè)的加速，我國在河流治理、水土保持、植樹造林等方面取得了一定的成績，但是人口增長和消費需求增多，造成了許多地區(qū)資源浪費和環(huán)境惡化的問題，水資源短缺和水環(huán)境危機日益凸顯。與此同時，傳統(tǒng)的水利工程過分強調(diào)人類改造自然的能力，忽視了生態(tài)系統(tǒng)的保護和建設(shè)，這更進一步加劇了生態(tài)環(huán)境的惡化。同時由于在我國傳統(tǒng)的水利工程理論中，比較多的受到改造自然、人定勝天思想的影響，沒有把人類作為流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的一部分來加以研究和考察，而是片面強調(diào)滿足人類社會發(fā)展的愿望，以至干擾甚至破壞了流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和均衡。生態(tài)環(huán)境是經(jīng)濟、社會持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。生態(tài)環(huán)境的惡化己成為我國社會經(jīng)濟進一步發(fā)展的重大制約因素，改善和保護生態(tài)環(huán)境，尋求經(jīng)濟、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的途徑，是當(dāng)前十分迫切的任務(wù)。
(2)生態(tài)水利是社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需要
從水利建設(shè)的發(fā)展歷程可以看出：水利工程數(shù)目越來越多，規(guī)模越來越大；水資源的利用趨向綜合性，單向工程逐步發(fā)展成流域系統(tǒng)綜合利用開發(fā)，除了傳統(tǒng)水利具有的功能之外，還與生態(tài)與環(huán)境保護緊密相關(guān)。因為生態(tài)環(huán)境是人們生存發(fā)展的重要基礎(chǔ)自然資源，而傳統(tǒng)的水利工程無法長遠持久的實現(xiàn)人們和環(huán)境的雙贏，它帶來了越來越多的生態(tài)環(huán)境問題，只有穩(wěn)定發(fā)展生態(tài)水利才是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
(3)生態(tài)水利是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的需要
生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)是其健康發(fā)展的重要因素，而保持其動態(tài)平衡的關(guān)鍵就在于控制其關(guān)鍵因素。生態(tài)水利充分考慮生態(tài)系統(tǒng)，在經(jīng)濟建設(shè)的同時維持好生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡，實現(xiàn)良性發(fā)展。
二、河道治理對生態(tài)環(huán)境的影響及其現(xiàn)狀
河道的主要功能是行洪排澇，而現(xiàn)階段人與自然和諧相處是主要特征，不再是為了治河而治河，而是通過綜合整治流域，充分發(fā)揮水系的基本功能和生態(tài)功能，實現(xiàn)流域的可持續(xù)發(fā)展。
2.1 河道治理對于生態(tài)環(huán)境的影響
傳統(tǒng)的河道治理，往往只單獨考慮河道自身的功能，忽略了生態(tài)環(huán)境保護功能．更加忽略了河道與周邊的人文、地理、環(huán)境的協(xié)調(diào)，對原有生態(tài)景觀、人類生存環(huán)境及生態(tài)環(huán)境造成不利影響。具體來說，河道治理工程通常是在天然河道基礎(chǔ)上進行的，這就直接破壞了原有的長期形成生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致了河流局部形態(tài)的單一和非連續(xù)。例如水庫的建設(shè)改變了其水溫水質(zhì)，蓄水后的壩前水溫高于河道水溫，嚴重干擾了魚類繁殖，而河流流速的改變則降低了污染物的遷移擴散能力，降低了其自凈能力。另一方面，河道治理施工勢必破壞大量植被，對陸生動物造成了極大影響，同事施工中排放的污廢水將改變河道理化性質(zhì)，危害周邊生物的生存發(fā)展。
2.2 河道治理現(xiàn)狀
因人們需求和社會經(jīng)濟環(huán)境不同，我國的河道治理主要經(jīng)歷了以下幾個階段：依附自然被動階段，該階段基本是在原有自然條件下進行，河流防洪效益不高；與河爭地的階段，該階段是在國民經(jīng)濟增長的同時修建了提水灌溉、河道治理、堤防建設(shè)等工程，但治理方法落后、單一、不科學(xué)；經(jīng)濟治河階段，主要是利用有限的資金進行河道整治以保護耕地、道路設(shè)施和排放污廢水；和諧治理階段，在我國沿海地區(qū)和中心城市首先在經(jīng)濟建設(shè)的同時，考慮到提高生活品質(zhì)和創(chuàng)造優(yōu)美環(huán)境，河道治理工程保持了河道的社會功能和生態(tài)功能，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
然而坦白說，我國河道治理理念仍相對滯后，導(dǎo)致了我國的河道系統(tǒng)主要面臨以下幾個問題：防洪能力下降、堤防功能單一、基流減少、水質(zhì)污染嚴重、生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞等?？梢?，生態(tài)水利建設(shè)迫在眉睫。
三、生態(tài)水利在河道治理中的應(yīng)用
現(xiàn)實工程之中，河道治理工程當(dāng)中已經(jīng)涉及到一些生態(tài)方法，如構(gòu)建水生植被、構(gòu)建水生動物種群、種植水生花卉和機械除藻等。整體而言，生態(tài)水利在河道治理中的應(yīng)用策略主要在生態(tài)河堤和自然化河流建設(shè)兩個方面。
3.1 生態(tài)河堤建設(shè)
生態(tài)河堤指的是對自然河堤進行人工恢復(fù)的人工護岸，它保持了河床的原有功能，同時兼顧滲透性，充分保障河流與河岸之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能，又具備足夠的抗洪功能。一般生態(tài)河堤有以下幾個類型：(1)自然原型護岸，通常采用植物保護河堤，如柳樹、水楊、蘆葦?shù)龋?2)自然型護岸，相比前者增加了天然材料護底；(3)人工自然型護岸，在前者的基礎(chǔ)增加混凝土等材料增強防洪功能。
一般來說，生態(tài)護岸的設(shè)計有以下幾個原則：經(jīng)濟性原則，即是保證相關(guān)功能的同時降低工程造價；協(xié)調(diào)性原則，為美化工程環(huán)境，應(yīng)盡量減少剛性結(jié)構(gòu)；需要進行準確的水文分析，確定不同區(qū)域下的植被種類和數(shù)量；多孔性構(gòu)造原則；自然性原則，即是盡量采用自然材料，避免二次污染；親水性原則。在實際工程設(shè)計之中，應(yīng)切實考慮岸邊線的布置，因為它的布置直接影響著河流的整體形態(tài)和景觀效果。另一方面，要考慮親水性，如以低護岸制造近水的感覺。最后，相關(guān)材料的選擇應(yīng)充分考慮河流所在區(qū)域的自然條件，注重護岸表面形態(tài)的多樣化，主要有天然材料、疊砌塊石、漿砌塊石和混凝土等，具體做法本文不再贅述。
3.2 自然化河流建設(shè)
自然化河流建設(shè)是指河流治理既要保持、重現(xiàn)及創(chuàng)造河流原始的自然風(fēng)情又要實現(xiàn)其相關(guān)水系功能。它不是簡單的保護自然環(huán)境，而是在采實現(xiàn)防洪抗?jié)车茸饔玫耐瑫r，降低人類對河流環(huán)境的損害，與自然和諧共存。在自然化河流建設(shè)之中，水邊環(huán)境的建設(shè)是重中之重，包括空間環(huán)境、生物環(huán)境和水環(huán)境三部分。
自然化河流建設(shè)的原則主要在于在趨向自然的前提下創(chuàng)造豐富的環(huán)境條件，例如將河岸線設(shè)計成不規(guī)則型，彰顯結(jié)構(gòu)多樣性；盡量順應(yīng)自然，例如分區(qū)域分階段的治理河道，盡量利用自然動力進行治理，宜沖則沖，宜彎則彎；建設(shè)綠化網(wǎng)絡(luò)，河流是較為孤立的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)將水和綠化網(wǎng)絡(luò)化，使豐富和穩(wěn)定生物物種；構(gòu)造簡潔的河流景觀，盡量采用自然的植被石材，讓建設(shè)的河流形態(tài)盡可能的接近原生態(tài)。自然化河流建設(shè)方法有以下兩種：(1)河道治理，河道治理的主要作用在于改善河道流路及河床的物理特性，從而構(gòu)造出最自然狀態(tài)，河流具有有不同的流速帶，河底的沖刷不再那么大，即是河流有淺灘也有深潭，采用多孔化河床，保證水體流動多樣性從而讓生物物種具有多樣性。如植石治理法常常將自然石埋入河床構(gòu)造深溝及淺灘，營造出魚類喜歡的棲息環(huán)境。但是這種植石治理法有一定的限制，適用于河床比降大于1/500，植石帶不易被洪水沖走且不會被沙土堵塞的河道。為了提高抗洪能力，另一種常用方法為浮石帶治理法，它是構(gòu)造混凝土框架用來抵御洪水的同時又為魚類提供巢穴，資源利用率明顯提高；(2)護岸治理，即是選用生態(tài)水利方案構(gòu)造自然型護岸。
結(jié)束語
傳統(tǒng)的河道治理工程將會加重環(huán)境負擔(dān)，影響著我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)水利工程保護和尊重自然環(huán)境，實現(xiàn)了經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的雙重目的。在環(huán)境日益惡化的今天，只有認識到水利河道與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，才能在河道治理中充分的應(yīng)用到生態(tài)水利。
參考文獻：
中圖分類號:X793文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)12-0113-02
污水回用的關(guān)鍵是污水處理技術(shù),按其機理可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物化學(xué)法等。通常污水回用技術(shù)需多種污水處理技術(shù)的合理組合,及各種水處理方法結(jié)合起來深度處理污水,這是因為單一的某種水處理方法二般很難達到回用水水質(zhì)的要求。目前,污水集中處理回用土藝中常用的有好氧生物處理、混凝沉淀、過濾、活性炭吸附、消毒等方法,當(dāng)前流行的污水處理工藝有:AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法等,這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來的,且各有其特點:
一、SBR法
SBR法早在20世紀初已被開發(fā),由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四個或三個池子構(gòu)成一組,輪流運轉(zhuǎn),一池一池地間歇運行,故稱序批式活性污泥法,簡稱SBR?，F(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進水連續(xù)出水的改良性SBR工藝,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單,由于只有一個反應(yīng)池,不需二沉池、回流污泥及設(shè)備,一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池,多數(shù)情況下可省去初沉池,故節(jié)省占地和投資,耐沖擊負荷且運行方式靈活,可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài),實現(xiàn)除磷脫氮的目的。但因每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng),采用潷水器及控制系統(tǒng),間歇排水水頭損失大,池容的利用率不理想,其水處理工藝流程:廢水毛發(fā)截留井調(diào)節(jié)池份提升泵SBR反應(yīng)池潷水器重力式過濾罐消毒中水池回用 (沖廁)。因此,一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠。
二、CASS(Cyclic Activated Sludge System)
工藝是循環(huán)活性污泥技術(shù) (CAST)的一種型式。CASS生物處理法是周期循環(huán)活性污泥法的簡稱,該方法是美國川森維柔廢水處理公司1975年研究成功的,90年代初引入中國,是國際公認的生活污水及工藝廢水處理的先進工藝。LASS工藝的主要原理是:把序批式活性污泥法 (SBR)的反應(yīng)池沿長度方向分為兩部分,前部為預(yù)反應(yīng)區(qū),后部為主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi),微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程,對進水水質(zhì)、水量、pH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑制作用,可有效防止污泥膨脹;在其后主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解過程,完成對污水中有機物質(zhì)的降解。CASS工藝同時能夠比較充分發(fā)揮活性污泥的降解功能,也能夠減輕二沉淀池的負荷,有利于提高二沉池固液分離效果。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水,功能于一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程。而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到去除污染物的作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。
三、AB法(Adsorption Bio oxidation)
該法由德國Bohuke教授首先開發(fā)。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧,A級負荷高,曝氣時間短,產(chǎn)生污泥量大,污泥負荷2.5kgBOD/(kgMLSS?d)以上,池容積負荷6kgBOD/(m3?d)以上;B級負荷低,一污泥齡較長。A級與B級間設(shè)中間沉淀池。二級池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同,形成不同的微生物群體。AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點,但不適合低濃度水質(zhì),A級和B級亦可分期建設(shè)。
四、普通曝氣法及其變法
本工藝出現(xiàn)最早,至今仍有較強的生命力。普曝法處理效果好,經(jīng)驗多,可適應(yīng)大的污水量,對于大廠可集中建污泥消化池,所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普曝法的不足之處是只能作為常規(guī)二級處理,不具備脫氮除磷功能。近幾年在工程實踐中,通過降低普通曝氣池容積負荷,可以達到脫氮的目的。在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū),可以除磷,亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去除BODS,在池型上有多種形式,工程上稱為普通曝氣法的變法,亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。
五、氣浮法在污水處理中的應(yīng)用
氣浮處理法就是將空氣通入污水中,并在污水中產(chǎn)生大量的微小氣泡作為載體,使廢水中微細的疏水性、懸浮顆粒(固態(tài)顆?；蛞簯B(tài)顆粒)粘附在氣泡上,隨氣泡浮升到水面,形成泡沫層,氣、水、顆粒三相混合體,然后用機械方法撇除,從而使污染物得以從廢水中分離的一種處理方法。眾所周知,疏水性的物質(zhì)易氣浮,而親水性的物質(zhì)不易氣浮,為了使親水性的污染物也能氣浮除去,需投加浮選(混凝)劑,改變污染物表面特性,使某些親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷晕镔|(zhì),然后除去,這種氣浮處理法方法也稱為浮選。在污水處理中采用的氣浮法,按氣泡產(chǎn)生的方法可分為:布氣氣浮、溶氣氣浮、電氣浮等。溶氣氣浮:加壓溶氣氣浮是將空氣在一定壓力下溶于水中,并達到飽和狀態(tài),然后突然減壓,過飽和的空氣便以微小氣泡的形式從水中逸出。此方法形成的氣泡粒度小(約80μm左右)、分散度高、量多,而且氣泡與污水的接觸時間可以控制。因而凈化效果高,并可針對不同水質(zhì)進行調(diào)節(jié),適應(yīng)范圍廣,因此在污水處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
隨著氣浮理論的不斷發(fā)展完善,現(xiàn)代氣浮理論認為:部分回流加壓溶氣氣浮節(jié)約能源,能充分利用浮選(混凝)劑、處理效果優(yōu)于全加壓溶氣氣浮流程。而回流比為50%時處理效果最佳,所以部分回流(回流比50%)加壓溶氣氣浮工藝是目前國內(nèi)外最常采用的氣浮法。浮選(池)一般設(shè)置在生物處理單元之前,物理處理單元之后,習(xí)慣上將其歸為物理處理單元。為保證氣浮效果,一般設(shè)為兩級浮選。圖1是其流程圖。為了方便操作、節(jié)約投資、減少占地面積,平面布置時常將一、二級浮選池并列,一、二級浮選池間約有500mm左右的液位差保證污水從一級浮選池流動到二級浮選池,而取消提升泵達到節(jié)能效果。體現(xiàn)在豎向布置上,即在設(shè)計、施工時必須嚴格控制刮渣機拖架(板)、可調(diào)節(jié)堰和除渣槽頂?shù)臉烁?這一點非常重要,是關(guān)鍵因素之一,否則會嚴重影響氣浮效果(泡沫層無法用機械方法撇除),這也正是必須采用可調(diào)節(jié)出水堰的原因所在。因為污水中一般含有毒有害物質(zhì),故浮選池結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮設(shè)防腐層和頂蓋板,有條件時可考慮浮選氣體的有組織排放。
六、膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器是以膜組件作為取代二沉池的泥水分離單元設(shè)備,并與生物反應(yīng)器組合構(gòu)成一種新型的生物處理裝置。污水首先進入反應(yīng)器,反應(yīng)器中的微生物將污水中的污染物進行同化和異化,異化產(chǎn)物多數(shù)成為無害的CO2和H2O,同化物質(zhì)成為微生物的組成物質(zhì)。膜單元部分主要用于截留微生物和過濾出水,微生物固體可有效地被截留在反應(yīng)器中,可以完全地控制微生物在反應(yīng)器中的停留時間(污泥齡)及有效地對處理水進行消毒。如圖1所示:
膜生物反應(yīng)器綜合了膜分離與生物處理技術(shù)的優(yōu)點,不僅可以最大限度地去除懸浮物,同時可以通過膜分離將二沉池?zé)o法截留的游離細菌和大分子有機物阻隔在生物池內(nèi),從而大大提高了反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度,提高了有機物和氮、磷的去除率。由于膜生物反應(yīng)器對污水同時進行降解和消毒,所以其出水的水質(zhì)較高,通常有機污染物(COD或BOD)和懸浮物的去除率可達95%。由于膜的良好的截留作用,在傳統(tǒng)活性污泥工藝中,污泥停留時間和水力停留時間難以協(xié)調(diào)的問題在此得以解決。污泥停留時間和水力停留時間可以有效地分開,這樣可以優(yōu)化生物處理工藝,提高其可行性和靈活性。根據(jù)不同的污水采用不同的工藝參數(shù),以培養(yǎng)不同種類的微生物。對于城市污水來說,膜生物反應(yīng)器中污泥齡的有效控制,可以使得難以生存的生長周期長的硝化細菌得以存在,使得原來需要兩步的碳化和硝化過程,可在膜生物反應(yīng)器的一個設(shè)備中完成。膜單元可以承受比重力式沉淀池更高的污泥負荷,這樣使得膜生物反應(yīng)器與傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比,具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少的優(yōu)點,同時膜可以截留一些大分子有機物,提高了它們在生物反應(yīng)器的停留時間,增大了其生物降解的一可能性。
比起常規(guī)的生物處理方法,膜生物反應(yīng)器具有如下顯著特點:(1)能夠高效地進行固液分離,出水水質(zhì)良好,可完全濾去懸浮物及有關(guān)微生物,出水無需消毒,可直接回用;(2)膜的機械截留避免了微生物的流失,使生物反應(yīng)器內(nèi)保持高的微生物濃度,從而大大提高了容積負荷,降低污泥負荷,減少占地面積;(3)污泥泥齡長,剩余污泥量少,大大降低了污泥處置費用;(4)實現(xiàn)了水力停留時間和污泥停留時間的徹底分離,使設(shè)計與運行簡化;(5)工藝結(jié)構(gòu)緊湊,易于實現(xiàn)自動控制。
七、結(jié)語
眾所周知,我國淡水資源并不豐富,并且時空分布極不均勻,隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展、人口的增加及工業(yè)化和城市化步伐的加快,城市用水量和污水排放量急劇增加,這更加劇了水資源的短缺和水環(huán)境的惡化,同時也帶來許多城市環(huán)境問題,并制約了地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。因此,采用合理的污水處理方式,節(jié)約水資源是我們必須實現(xiàn)的基本目標。
參考文獻
[1]周鋒,吳浩汀,曾蘇.小區(qū)生活污水處理與回用技術(shù)[J].污染防止技術(shù),2003,16(4).
水庫是人類在陸地河流上筑壩而形成的面積、蓄水量各異的集水區(qū)域。人工壩堤攔截大量上游來水和泥沙，在壩前形成以水體為主的景觀足水庫環(huán)境的莆要特征。我們稱處于水庫壩堤 上游平均洪水期淹沒范圍之內(nèi)的自然綜合體為水庫環(huán)境。水體與底質(zhì)是水庫環(huán)境的重要組成部分，是水庫生態(tài)系統(tǒng)賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，并與水庫環(huán)境下的氣候、入庫河流、生物、土壤(水庫漲落帶)、地質(zhì)與地貌以及人類活動等要素息息相關(guān)。水庫環(huán)境變化主要表現(xiàn)為水庫建成后一定時間段或特定時間、不同時間范圍內(nèi)的水質(zhì)變化。
目前水庫主要環(huán)境生態(tài)問題
當(dāng)前，我國水庫環(huán)境面臨的主要問題是水庫淤積、水庫富營養(yǎng)化、水污染及其持續(xù)的環(huán)境效應(yīng)。從空間上看，水庫環(huán)境包括枯水庫容區(qū)、庫區(qū)季節(jié)性水位漲落帶和入庫河道同水變動帶。在入庫河流的河口處，往往形成三角洲形態(tài)的淤積體，是河流攜帶泥沙進入水庫之后快速堆積的結(jié)果。
水庫水質(zhì)逐漸惡化。水庫污染物主要來源于庫區(qū)的工業(yè)廢水、農(nóng)田排水、城鎮(zhèn)污水、大氣降落物以及養(yǎng)殖水體的過量施肥投餌，歸納起來分為點源污染和面源污染兩類。污染物類型有需氧有機物質(zhì)、植物營養(yǎng)物、重金屬、農(nóng)藥、化工物質(zhì)及一般無機鹽類、病原微生物等。排入的污染物超過了水體自凈能力，使水質(zhì)惡化，擾亂了水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及正常功能。而且由于氮、磷等及有機物的大量排入，水體呈富營養(yǎng)化狀態(tài)，藻類大量繁殖甚至產(chǎn)生嚴重水華，完全喪失了水的使用價值，造成水質(zhì)性缺水。
生物多樣性減少。水庫的建立首先阻斷了河流連續(xù)性，阻隔了珍稀洄游性魚類的通道。高壩水庫泄水使壩下河水氣體飽和、水溫結(jié)構(gòu)改變，嚴重影響下游水生生物的繁殖和生長。水體渾濁度和營養(yǎng)鹽等要素的改變，導(dǎo)致土著種類數(shù)量減少和滅絕，造成的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)不完整，生態(tài)過程受阻。所以水庫改變了河流的生態(tài)環(huán)境多樣性，改變生物原有棲息地，導(dǎo)致水生生物多樣性水平下降。生態(tài)系統(tǒng)多樣性的變化，引起優(yōu)勢種替、原有物種消失與新物種侵入。而且營養(yǎng)物質(zhì)在初級生產(chǎn)力水平上過度積累或貧乏等，不利于生態(tài)平衡，影響生物多樣性。
生態(tài)平衡受到影響。由于水庫汛期和非汛期的影響，水庫以及水庫下游的濕地面積會發(fā)生變化，當(dāng)水庫水位下降，水域面積縮小，濕地面積也會相應(yīng)減少。濕地植物群落發(fā)生逆行演替，水生生物的生存也會空間減少，物種構(gòu)成發(fā)生變化，多種水生生物將不復(fù)存在，濕地內(nèi)的珍禽鳥類也因棲息覓食環(huán)境遭到破壞或水域面積縮小而難以生存，一些敏感植物種類和珍稀水禽數(shù)量減少或消失。整個生態(tài)系統(tǒng)向著貧乏、單一方向演變。再次水庫水位降低后，大量灘地出露，大量濕地被開墾為農(nóng)田，破壞了濕地系統(tǒng)中的植被物種，加速生物多樣性減少，嚴重影響了區(qū)域生態(tài)平衡。
污染干擾對水庫水環(huán)境的影響問題
水庫環(huán)境要研究在人為干擾下水庫生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的變化機理、變化規(guī)律和對人類的反效應(yīng)，從而尋求受損的水庫生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、重建和保護對策，研究水質(zhì)監(jiān)測和生態(tài)監(jiān)測方法，并采取物理、化學(xué)、生態(tài)的方法對水庫環(huán)境質(zhì)量進行監(jiān)測，以便科學(xué)準確地對水庫生態(tài)系統(tǒng)受損程度進行判斷。研究利用生物群落各組分對污染影響的應(yīng)答來分析水環(huán)境變化的效應(yīng)程度和范圍，結(jié)合具體目標下的水質(zhì)標準來評價水質(zhì)狀況、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，從而對水庫生態(tài)系統(tǒng)受損狀況進行評判。
水環(huán)境污染問題分析。水庫污染物的主要來源于庫區(qū)的工業(yè)廢水、農(nóng)田排水、城鎮(zhèn)污水、大氣降落物、工業(yè)廢渣、城市垃圾，以及養(yǎng)殖水體的過量施肥投餌。水庫污染物的類型有需氧有機物質(zhì)、植物營養(yǎng)物、重金屬、農(nóng)藥、石油類、酚類、氰化物、熱、酸堿及一般無機鹽類、放射性物質(zhì)、病原微生物和致癌物。水環(huán)境污染總的危害是指由于排入水體的污染物超過了水體自凈能力，從而使水質(zhì)惡化，破壞了水的使用價值，擾亂了水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及正常功能。主要危害是由于營養(yǎng)鹽類(氮、磷等)和有機物質(zhì)的大量排入，使水體呈富營養(yǎng)化狀態(tài)，藻類大量繁殖，甚至產(chǎn)生嚴重水華，引起魚類大量死亡，以致完全喪失了水的使用價值，造成水質(zhì)性缺水，影響人們的飲水安全甚至生命安全。
污染干擾下水庫生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在變化機理。主要指標包括污染物進入水庫后的擴散方式和速率；污染物對水庫浮游植物、浮游動物、底棲生物、水生植物、魚類及其它水生動物的影響；表征水污染的各項主要水質(zhì)指標的變化；水庫自凈作用及機制，包括沉淀、稀釋、混合等物理作用，吸附、凝聚、分解、化合、氧化、還原等化學(xué)和物理化學(xué)作用及生物凈化作用，以及污染性人為干擾后水庫生態(tài)系統(tǒng)自凈作用的變化；營養(yǎng)物含量及其區(qū)域變化與水生生物群落之間的消長關(guān)系及相互作用；氮、磷等營養(yǎng)鹽類循環(huán)特點及與水庫營養(yǎng)水平的關(guān)系；水庫富營養(yǎng)化形成的機理和規(guī)律；水庫富營養(yǎng)化趨勢預(yù)測等。
水庫環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測管理模式。首先研究水庫自凈模式，包括水庫自凈機制、凈化能力、凈化速率以及水庫物理凈化、化學(xué)凈化和和生物凈化模式，以揭示污染物與水庫生態(tài)系統(tǒng)組分之間發(fā)生的各種物理作用、化學(xué)作用、生物作用及生理生化作用、微生物作用的能力與規(guī)律。其次研究建立水庫水質(zhì)數(shù)學(xué)模型，以描述污染物運動變化規(guī)律，揭示水庫水質(zhì)變化規(guī)律。主要研究污染物進入水庫后發(fā)生的種種物理、化學(xué)和生物學(xué)的運動過程以及在這些過程的綜合作用下污染物濃度降低的表達。如稀釋、擴散、沉淀、吸附、凝聚、揮發(fā)等物質(zhì)遷移過程，水解、氧化、分解、化合等化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，碳化、硝化、厭氧、解毒等生物化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，以及描述這些理化、生物和水力學(xué)過程的種種數(shù)學(xué)模擬方程。
水庫主要環(huán)境生態(tài)問題解決方法
目前解決水庫生態(tài)環(huán)境問題的方法，幾乎都是以源頭控制為主的綜合防污減災(zāi)戰(zhàn)略，加強點源、面源和內(nèi)源污染的綜合治理，開展水庫防污減災(zāi)的生態(tài)對策研究，利用生態(tài)學(xué)原理和工程學(xué)手段防治水庫環(huán)境污染。
生物緩沖帶技術(shù)。生物緩沖帶是一項實用工程技術(shù)措施，它豐富的內(nèi)容及其對有害污染物的處理包含了復(fù)雜的生物、物理、化學(xué)等多種過程，能夠產(chǎn)生優(yōu)良的環(huán)境效益。在緩沖帶建設(shè)中，既要考慮生態(tài)效果，又要考慮景觀效果，還要考慮經(jīng)濟效益，使生態(tài)保護和經(jīng)濟發(fā)展能夠很好地結(jié)合。沿水庫周邊建設(shè)有一定縱深的綠色屏障，利用龐大植物根系加固庫岸，減少水浪對庫岸的沖擊，阻擋泥沙和雜物直接進入水庫、使其具有轉(zhuǎn)面源污染物的功能，防治庫外地表徑流沖刷庫岸。在林、草品種上應(yīng)嚴格選擇，在不同樹種、草種和林、草種結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)優(yōu)化，在建設(shè)上進行科學(xué)規(guī)劃和有步驟實施。
流域生態(tài)學(xué)技術(shù)。流域生態(tài)學(xué)是以流域為研究單元，應(yīng)用現(xiàn)代生態(tài)學(xué)理論和系統(tǒng)科學(xué)方法，研究流域內(nèi)高地、沿岸帶、水體等各子系統(tǒng)間的物質(zhì)、能量、信息流動規(guī)律，在研究流域作為一個復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能之基礎(chǔ)上，進一步從中、大尺度上對流域內(nèi)各種資源的開發(fā)利用、環(huán)境保護進行研究，為流域中陸地和水體的合理開發(fā)利用決策提供理論依據(jù)。
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.214
0 引言
我國是一個水資源非常匱乏的國家，并且存在著嚴重的水污染問題，水污染嚴重危害著人們的身體健康和生命安全，因此人們對水污染的治理非常重視。隨著人們環(huán)保意識的增強，生態(tài)型水環(huán)境治理技術(shù)在近年來得到了人們的高度重視，其是一種新型的水環(huán)境治理技術(shù)，尊重自然，在去除污染物質(zhì)的同時，也注重對水體的生態(tài)修復(fù)。
1 水環(huán)境治理的思路
在傳統(tǒng)的水環(huán)境治理中，往往非常注重對水體污染中污染物質(zhì)的去除，但是去忽視了水體的修復(fù)和治理。近年來，由于人們對水環(huán)境治理技術(shù)的研究不斷深入，因此出現(xiàn)了一些新工藝和新技術(shù)，有效緩解了水體污染。
對于水環(huán)境治理來說，不僅僅是將水體中的污染物質(zhì)去除，同時還要從水環(huán)境的整體發(fā)展情況來看。在傳統(tǒng)的水環(huán)境治理中，需要采用各種技術(shù)和手段來修建污水收集系統(tǒng)，然后對水體污染進行集中治理。在這個過程中，就消耗了大量的資金，同時也需要花費很多的人力和物力，水環(huán)境治理的費用非常高。在污水收集的過程中，由于污水往往不是集中在同一個區(qū)域的，往往比較分散，因此對于污水和廢水的收集也不好操作。有的地區(qū)，對地下水的使用非常多，但是卻不注重回灌，最終導(dǎo)致這些地方出現(xiàn)水量不平衡。很多地方采用二級處理技術(shù)來對污染進行治理，但是在這個過程中，并不能有效將污水中的氮和磷等元素去除，會導(dǎo)致水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化?？傊?，在以往的水環(huán)境治理中，并沒有考慮到水環(huán)境的整體發(fā)展，沒有徹底對水環(huán)境的質(zhì)量進行改善。
其次，對于水環(huán)境治理來說，還應(yīng)該注重保持水環(huán)境的良心循環(huán)。水是一種可以循環(huán)利用的資源，水的循環(huán)過程包括社會循環(huán)和自然循環(huán)。如果在使用水資源的過程中，沒有按照水資源的循環(huán)規(guī)律來取水和處理污水，就很容易破壞水的自然循環(huán)。所以在水環(huán)境治理中，一定要遵循水資源的循環(huán)特征，才能讓排放到自然界中的水還能夠為人們所用。
2 生態(tài)型水環(huán)境治理技術(shù)
2.1 人工濕地凈化技術(shù)
人工濕地凈化技術(shù)是一種最常見的生態(tài)型水環(huán)境治理技術(shù)，主要是指模仿天然的濕地來構(gòu)建一個人工濕地，其具有和天然濕地一樣的功能，可以凈化水資源，是一種污水處理的良好方式。在眾多的污水處理技術(shù)中，采用的方法按照污水處理的不同可以分為物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)和生活處理技術(shù)，而人工濕地凈化技術(shù)就是一種綜合技術(shù)，其同時使用了化學(xué)、物理和生物處理技術(shù)，其消耗的資金和各種材質(zhì)非常少，但是污水處理的能力卻很好。利用人工濕地，可以對廢水進行綜合處理。人工濕地凈化系統(tǒng)主要分為填料表面、生物膜等，其中廢水經(jīng)過生物膜，污水中的一些有害物質(zhì)就會被生物膜中的填料或者植物的根系攔截，并且生物膜還會吸收有機污染物，或者通過生物反應(yīng)來將其消除。人工濕地系統(tǒng)中的植物根底可以釋放出一定的氧氣，所以周圍的環(huán)境中，在靠近植物根系的部分，就可以存在好氧菌，在原理的位置，就可以存在厭氧菌，廢水中的氮和磷元素就可以通過微生物的營養(yǎng)吸收和硝化或者反硝化的作用去除。
2.2 生態(tài)護岸技術(shù)
生態(tài)護岸技術(shù)是一種常見的生態(tài)水環(huán)境治理技術(shù)，簡單來說，就是在可以在河邊、湖邊等通過種植植物，來增強土壤的抗沖擊力，畝減少決堤的情況發(fā)生，提高其防洪能力。從實際的情況來看，人們往往通過在河流的岸堤構(gòu)建硬質(zhì)護岸體系來提升岸堤的抗沖擊能力，一般采用的原料為漿砌石料。在這個過程中，雖然一定程度提升了岸堤的抗洪能力，但是與此同時，也會河岸的生態(tài)系統(tǒng)造成了不好的影響。在一般情況下，陸地生態(tài)系統(tǒng)和河流生態(tài)系統(tǒng)是一個整體，但是如果人們?nèi)藶榈貥?gòu)建硬質(zhì)的護岸體系，就將原本為一體的生態(tài)系統(tǒng)隔絕開了，自然就會導(dǎo)致河岸帶的生態(tài)系統(tǒng)功能削弱。因此，從生態(tài)型水環(huán)境治理的角度來看，應(yīng)該尊重自然，不能適用各種硬質(zhì)的護案體系，而是要充分利用生態(tài)護岸體系，利用水運動規(guī)律和介質(zhì)的排列來構(gòu)建生態(tài)護岸體系。生態(tài)護岸的形式有很多種，分別為陡坡型、緩坡型和直立型，通過生態(tài)護岸體系，就可以對河堤的生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，不僅可以發(fā)揮一定的防洪效果，同時還能夠發(fā)揮控制污染的效果，防止水土流失，同時還可以延生生物的生存和活動的空間，將地下水和河水聯(lián)系起來。
2.3 湖濱帶凈化技術(shù)
湖濱帶凈化技術(shù)也是一種生態(tài)型的污水凈化技術(shù)。湖濱帶是指水和陸地生態(tài)交叉的地方，是一種生態(tài)過渡帶，主要存在湖泊流域和陸地生態(tài)系統(tǒng)之間。湖濱帶的生態(tài)性能非常好，可以維持生物的多樣化，同時還可以涵養(yǎng)水分，具有防旱和蓄洪的功能。在湖濱帶的水底，將一些吸附填料和一些酶促填料放置其中，就可以構(gòu)建一個功能多樣的生態(tài)污水凈化系統(tǒng)，可以對污水凈化，并且呈現(xiàn)出來的景觀效果非常好。當(dāng)雨水或者湖水流到湖濱帶時，通過湖濱帶的各種生物和植物的凈化作用，就可以減少各種污染物，然后經(jīng)過凈化之后的水資源進入到湖泊中，就可以保持湖泊水資源的環(huán)保性，可以避免雨水對湖泊的水體造成污染。
3 結(jié)語
目前的水治理技術(shù)普遍存在運行費用高，基建投資大的特點，并且主要集中在點源污染治理上。從生態(tài)型技術(shù)出發(fā)，探討了一些原位型生態(tài)修復(fù)技術(shù)，指出應(yīng)該充分尊重自然，遴選符合水環(huán)境健康循環(huán)的技術(shù)。生態(tài)型水環(huán)境治理技術(shù)必將成為未來的水環(huán)境治理技術(shù)的發(fā)展趨勢生態(tài)型水環(huán)境治理技術(shù)是一種從整體的角度上來對污水進行處理的一種技術(shù)，并且其要求遵循自然規(guī)律來處理水環(huán)境。從目前的情況來看，人工濕地凈化技術(shù)、湖濱帶凈化技術(shù)和生態(tài)護岸技術(shù)是常見的生態(tài)型水環(huán)境治理技術(shù)，在實際中應(yīng)該加強使用和研究。
參考文獻：
[1]冉星彥.淺論城市水環(huán)境的治理[J].北京水利，2001（04）：12-14+46.
中圖分類號：X171．4 文獻標識碼：A 文章編號：0439－8114（2012）05－0865-05
The Status and Bioremediation Technology of Ecological Environment in
Water-level-fluctuating Zone of the Three Gorges Reservoir
WANG Di－you1，DENG Wen－qiang2，YANG Fan2
（1．Changjiang Institute of Survey，Planning，Design and Research，Wuhan 430074，China； 2．Key Laboratory of Aquatic Botany
and Watershed Ecology，Wuhan Botanical Garden，Chinese Academy of Sciences，Wuhan 430074，China）
Abstract： Water－level－fluctuating zone of the Three Gorges Reservoir possesses some specific characters such as long flooding duration， wide－range fluctuation of water level （30 m）， reversed flooding time to winter， large area and complex habitat types and so on． Based on the ecological environmental problems of water－level－fluctuating zone of the Three Gorges Reservoir， the ecological environmental problems and research advances on bioremediation technologies of water－level－fluctuating zone of the reservoir at home and abroad were summarized． The bioremediation strategies for water－level－fluctuating zone of the Three Gorges Reservoir were proposed．
Key words： bioremediation technology； ecological environmental problem； Three Gorges Reservoir； water－level－fluctuating zone
長江三峽工程是開發(fā)和治理長江的關(guān)鍵性骨干工程，具有巨大的防洪、發(fā)電、航運、旅游等綜合經(jīng)濟和社會效益。盡管三峽工程帶來了顯著的社會經(jīng)濟效益，但同時對社會、生態(tài)環(huán)境也造成了一些不可逆的負面影響［1］。消落區(qū)（Water－level－fluctuating zone）是流域內(nèi)水陸生態(tài)系統(tǒng)的自然交錯帶，是相鄰陸生和水生生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量和信息交流的紐帶，是流域生態(tài)系統(tǒng)組成的敏感部分，其特殊生境為物種的演化、發(fā)育和保存提供了有利的條件，具有重要的社會、經(jīng)濟和生態(tài)價值。三峽水庫生態(tài)環(huán)境的變化，尤其是消落區(qū)的生態(tài)問題，已成為流域生態(tài)修復(fù)和研究的中心環(huán)節(jié)［2］。
三峽水庫（29°16′～31°25′N，106°20′～111°50′ E）實行145～175 m “冬季蓄水、夏季泄洪”的人工調(diào)節(jié)水位后，其水位漲落節(jié)律逆反自然枯洪規(guī)律。同時，水庫消落區(qū)具有水淹時間長（可達8個月）、面積大（約350 km2）、消落幅度大（30 m）、生境類型多樣等顯著特點。原來適應(yīng)長江水位節(jié)律性變化的河岸植被難以適應(yīng)三峽水庫水位的反季節(jié)變化，逐步消失或死亡，造成新生濕地植被稀疏散布，群落結(jié)構(gòu)簡單，所形成的濕地生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱［3］。
三峽水庫消落區(qū)生態(tài)環(huán)境問題復(fù)雜多樣而突出，認識和梳理過程仍需要一段時間，諸多目前已認識到的消落區(qū)生態(tài)環(huán)境問題的解決，也沒有可供參考和借鑒的資料。消落區(qū)的生物治理，首先要掌握消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，其次要注重消落區(qū)的生態(tài)效益，另外，還要發(fā)揮消落區(qū)的經(jīng)濟價值。因此，如何采取有效措施，監(jiān)測和了解消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，開展消落區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)，保障三峽工程的生態(tài)安全運行，改善水體質(zhì)量，促進庫區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展是庫區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護的中心環(huán)節(jié)。
1 三峽水庫消落區(qū)所面臨的生態(tài)環(huán)境問題
受水庫水位逆反枯洪規(guī)律人工調(diào)節(jié)的影響，三峽水庫消落區(qū)逐漸演變成一種新生濕地生態(tài)系統(tǒng)，其生態(tài)環(huán)境問題與自然消落區(qū)或一般濕地生態(tài)系統(tǒng)所面臨的生態(tài)環(huán)境問題存在較大差異。三峽工程上馬后，水位從以前的62 m逐漸上升到目前的蓄水水位（145～175 m），造成生境嚴重破碎化［4，5］，Wu等［6］通過數(shù)字高程模型（Digital elevation model，DEM）結(jié)合地理信息系統(tǒng)（Geographic information system，GIS）估算出水位上升到175 m后，將形成47～102個新的島嶼。水位的反季節(jié)變化及生境破碎化造成原來的河岸植被難以生存，植物多樣性急劇下降［3］。王勇等［7］對三峽庫區(qū)自然消落區(qū)植物區(qū)系的研究表明，消落區(qū)分布有維管植物83科、240屬、405種，但2009年劉維等［8］對蓄水后水庫消落區(qū)植物區(qū)系的調(diào)查表明，維管植物只有61科、169屬、231種，其中科、屬、種分別減少了26．51％、29．58％和42．96％。水庫蓄水后，水流速度變慢，水體自凈能力下降，造成營養(yǎng)元素及重金屬沉積；水庫蓄水后，消落區(qū)巖土含水量變?yōu)轱柡?，在暴雨徑流沖刷、庫區(qū)水位變動侵潤、來往船只航行涌波等各種動力的作用下，消落區(qū)內(nèi)水土流失嚴重，加劇了水庫的泥沙沉積［4］。水庫蓄水后，河面變寬，從而通過蒸騰、凈輻射等途徑的改變影響三峽庫區(qū)的微氣候［9］。水位降落后，庫區(qū)居民利用夏季出露的消落區(qū)土地開展短季節(jié)農(nóng)作物的種植、發(fā)展淡水養(yǎng)殖或開展其他多種經(jīng)濟活動。肥料、藥物、餌料殘余、作物殘留物、畜禽糞便形成新的非點源污染［10］。消落區(qū)受水陸交叉污染，易滋生各種相關(guān)的病原體、致病菌，特別是在夏季高溫高濕環(huán)境條件下，污染嚴重的消落區(qū)將成為相關(guān)病菌、寄生蟲的滋生源，有可能導(dǎo)致大規(guī)模疫情的發(fā)生和流行，危害庫區(qū)居民身心健康［11，12］。
2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
三峽水庫消落區(qū)的核心問題是植被退化嚴重，并由此引起一系列其他生態(tài)環(huán)境問題。目前三峽水庫消落區(qū)的研究主要集中在消落區(qū)植被恢復(fù)與重建方面。消落區(qū)植被對水陸生態(tài)系統(tǒng)間的物流、能流、信息流和生物流等發(fā)揮著廊道、過濾器和屏障功能，同時對維護庫岸穩(wěn)定、水庫壽命以及保持生態(tài)景觀、水體凈化等方面具有重要作用［2，3，5］。
近幾年，對三峽水庫消落區(qū)植被的研究較多，如Jiang等［13］對長江三峽干河河岸植被的16種草本及灌木群落的物種組成和物種多樣性進行了分析，結(jié)果表明各群落之間物種多樣性差異不顯著；王勇等［14］對長江三峽庫區(qū)自然消落區(qū)植物群落的研究表明，消落區(qū)主要分布有19種植物群落，4種植被類型，并提出水淹時間和土壤濕度是該區(qū)域植物群落組成和空間分布的主要限制性影響因子。對蓄水后水庫消落區(qū)的植被類型、群落結(jié)構(gòu)的研究主要集中在部分高程或部分地區(qū)，還缺乏系統(tǒng)性研究。如白寶偉等［15］、馮義龍等［16］分別對重慶段庫區(qū)、重慶市主城區(qū)范圍內(nèi)消落區(qū)植被種類組成及群落分布特征進行了研究；楊朝東等［17］對三峽庫區(qū)秭歸太平溪港至巴東楠木園的145～156 m消落帶的植物分布進行了研究，王強等［18］對三峽水庫蓄水后澎溪河消落帶植物群落格局及多樣性進行了研究。他們的研究結(jié)果都表明蓄水后水庫消落區(qū)植被退化嚴重，群落單一，物種豐富度和多樣性降低。造成這種狀況的主要原因是原來適應(yīng)長江水位節(jié)律性變化的植物難以適應(yīng)三峽水庫消落區(qū)的反季節(jié)水位變化，逐步消失或死亡。
受三峽工程淹沒的影響，一些庫區(qū)特有植物如疏花水柏枝（Myricaria laxiflora）、豐都車前（Plantago erosa var． fengdouensis）［19］、宜昌黃楊（Buxus ichangensis）［20，21］及荷葉鐵線蕨（Adiantum reniforme var． sinensis）［4］等的自然棲息地完全或部分消失。但中國科學(xué)院武漢植物園對以上物種進行遷地保護，有效地保存了物種資源。王永吉等［20］還對宜昌黃楊進行了扦插繁殖研究，已取得良好進展。由于三峽水庫消落區(qū)是一種新生的濕地生態(tài)型，其內(nèi)的植被恢復(fù)與重建工作需要時間和經(jīng)驗積累。中國科學(xué)院武漢植物園于2003～2007年在武漢植物園、秭歸庫區(qū)和萬州庫區(qū)水淹試驗基地進行了三峽水庫消落區(qū)植被重建適宜物種的篩選研究，通過水淹時間（3、5、8個月）和水淹深度（1、2、5、15、25 m）的交互試驗，篩選出適宜重建的耐水淹植物7種、種子散播植物8種、帶外攀爬植物12種，為深入開展三峽水庫消漲帶植被重建工作提供了種源基礎(chǔ)。同時還開展人工植被組建、結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置研究和示范，結(jié)果表明：在145～156 m高程，植被恢復(fù)以耐水淹的草本植物為主，如狗牙根（Cynodon dactylon）、雙穗雀稗（Paspalum paspaloides）、頭花蓼（Polygonum capitatum）等；156～175 m高程，可采取灌草、喬灌草相結(jié)合的方式，喬灌木主要定植在170 m以上。同時，構(gòu)建狗牙根＋雙穗雀稗、狗牙根＋秋花柳（Salix variegate）、加楊（Populus canadensis）＋中華蚊母（Distylium chinesis）＋暗綠蒿（Artemisia atrovirens）＋狗牙根等植物群落。目前植被恢復(fù)效果良好，可為三峽水庫消落區(qū)植被重建提供理論指導(dǎo)、技術(shù)基礎(chǔ)和優(yōu)化植被模式。
另外，近年來對庫區(qū)原有植物還開展了水淹脅迫下的生理生態(tài)適應(yīng)研究，如硬稈子草（Capillipedium assimile）、雙穗雀稗、狗牙根［22，23］、香根草（Vetiveria zizanioides）、菖蒲（Acorus calamus）、空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides）［24］、 野古草（Arundinella anomala）［25］、中華蚊母［26］、疏花水柏枝［27］、秋花柳［28］等。研究結(jié)果表明，這些植物都形成了特定的耐水淹機制，可作為三峽水庫消落區(qū)的植被恢復(fù)與重建的適宜物種。如疏花水柏枝利用在夏秋季處于休眠狀態(tài)、停止生長，而在冬春季露出水面，進入生長繁殖期的生活習(xí)性來適應(yīng)夏季洪水淹沒［27］；宜昌黃楊通過皮孔、不定根等形態(tài)特征的變化來適應(yīng)夏季洪水淹沒［21］；秋花柳通過提高酶活性來降低活性氧對細胞膜的傷害以適應(yīng)水淹脅迫［28］。
三峽庫區(qū)陸域污染物主要通過水土流失及地表徑流進入水庫消落區(qū)，經(jīng)滯留積累轉(zhuǎn)化再進入水庫；因此，水庫消落區(qū)在陸水污染物遷移轉(zhuǎn)化中具有“庫”、“源”、“轉(zhuǎn)換傳送站”和“調(diào)節(jié)器”的重要作用。一方面，庫水中的污染物、營養(yǎng)元素、重金屬等通過土壤機械吸收、阻留、膠體的理化吸附、沉淀、生物吸收等過程不斷地在土壤中富集，造成土壤污染［29］。喻菲等［30］對三峽水庫消落區(qū)重慶段5個區(qū)縣的土壤樣品進行分析，結(jié)果表明：Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、As含量均達到國家土壤環(huán)境質(zhì)量2級標準，且沿長江水流方向土壤Cu、Pb、As、Hg含量有降低的趨勢。土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評價結(jié)果表明三峽水庫消落區(qū)土壤處于警戒狀態(tài)，其中豐都和忠縣已受到輕度的Cd和Cu重金屬污染。據(jù)重慶市環(huán)境科學(xué)研究院估算，沿岸農(nóng)田地表徑流入庫污染負荷總量達2 493．6萬t，其中懸浮固體（SS）為2 410．0萬t，化學(xué)需氧量（Chemical oxygen demand，COD）為62．4萬t，生化需氧量（Biochemical oxygen demand，BOD）為7．8萬t，總氮（TN）為12．7萬t，總磷（TP）為0．7萬t。萬縣市淹沒城區(qū)的污染表層土壤中Cd、Cu、Ni、Pb、TN、TP與溶解磷均比淹沒區(qū)農(nóng)田土壤中的含量高2～255倍［29］。另一方面，水庫蓄水后，被淹沒的土壤中有毒有害物質(zhì)被水溶出，可能引起水庫的水質(zhì)下降，水體富營養(yǎng)化。張金洋等［31］對三峽水庫消落區(qū)淹水后土壤性質(zhì)變化的模擬研究發(fā)現(xiàn)，淹水后土壤中的Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量都有一定的降低，表明土壤中的重金屬不同程度地被水溶出，對水質(zhì)影響較大。
在三峽庫區(qū)消落區(qū)面臨的一系列生態(tài)環(huán)境問題中，重要的問題之一是如何保持水庫消落區(qū)庫岸穩(wěn)定、控制消落區(qū)的水土流失、提高消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和景觀效果。要達到這些目的，采用構(gòu)建消落區(qū)植被、提高并恢復(fù)消落區(qū)生態(tài)質(zhì)量、增加居民收入的生物治理措施具有重要意義。國際上采用營造植被的生物措施來穩(wěn)定河流湖泊庫岸和控制水土流失已有較多的研究和實踐，效果明顯。在美國科羅拉多河［32，33］、加利福尼亞州莫哈韋河［34］、 美國的Kingsley大壩形成麥克克拿基湖通過楊樹防護林來穩(wěn)定河流湖泊庫岸和控制水土流失［35］。Fortier等［36］利用楊樹作為護岸植物來控制河岸帶的非點源污染，結(jié)果表明，在加拿大布朗普頓維爾的6年生雜交楊的固碳、N、P吸附的值分別達到了52 t／hm2，770 kg/hm2、82 kg／hm2，有效地改善了水體質(zhì)量，創(chuàng)造了良好的生態(tài)效益。Madejon等［37］利用白楊（Populus alba）作為生物監(jiān)測器來追蹤污染河岸帶土壤中8個元素（As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Fe）的狀況，研究結(jié)果表明白楊葉片對土壤中Cd、Zn、As元素具有較強的吸收能力。孫啟祥等［38］通過灘地楊樹人工林對抑制釘螺滋生的效果進行研究，人工造林后活螺框出現(xiàn)率、活螺密度均呈明顯下降趨勢，且隨林齡的增加，其下降幅度增大。吳立勛等［39，40］研究了楊樹人工林內(nèi)釘螺種群消長的內(nèi)在規(guī)律和環(huán)境因子的偶發(fā)效應(yīng)，結(jié)果顯示了灘地楊樹人工林生態(tài)系統(tǒng)抑螺機制的有效性和持續(xù)性。
3 生物治理初探
3．1 建立生態(tài)環(huán)境監(jiān)察站
保障三峽工程的生態(tài)安全運行和庫區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，都有賴于在水庫運行的條件下，對庫區(qū)包括消落區(qū)在內(nèi)的不同生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)環(huán)境開展長期系統(tǒng)的監(jiān)測與評估。建議建立三峽水庫消落區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，為全面系統(tǒng)地反映消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境變化和實施綜合治理措施提供科學(xué)數(shù)據(jù)和理論指導(dǎo)。監(jiān)測內(nèi)容的設(shè)置，必須充分考慮消落區(qū)所面臨的重大和重點生態(tài)環(huán)境問題。主要監(jiān)測內(nèi)容包括：①消落區(qū)內(nèi)的主要植物物種種類、數(shù)量和分布狀況，群落演替規(guī)律；②土壤理化特性包括土壤的顆粒組成、含水率、容重、pH、有機質(zhì)含量、全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、全磷和速效磷、全鉀和速效鉀、重金屬元素（Cu、Zn、Mn、Pb、Cr、Cd、Hg、As）含量等；③地表滯留水體水環(huán)境內(nèi)容包括水溫、pH、溶解氧、COD、電導(dǎo)率礦化度、銨態(tài)氮，硝態(tài)氮、重金屬元素（Cu、Zn、Mn、Pb、Cr、Cd、Hg、As）、大腸桿菌數(shù)、細菌總數(shù)等內(nèi)容；④生物媒介（鼠類、蚊類、蠅類、釘螺）密度及病原感染情況，土壤主要微生物（好氧和厭氧細菌、放線菌、真菌）的數(shù)量等。消落區(qū)監(jiān)測站將對以上內(nèi)容全面系統(tǒng)地進行全過程的跟蹤監(jiān)測，并圍繞三峽工程的運行，對消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境開展綜合集成分析，預(yù)警和預(yù)報消落區(qū)土壤和水環(huán)境、植物群落和人口健康等相關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題，為消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護與綜合整治、為水庫管理部門的決策和三峽工程的環(huán)境影響評價提供科學(xué)依據(jù)。
3．2 建立生物治理示范基地并開展應(yīng)用研究
如前所述，消落區(qū)植被能有效地保持庫岸穩(wěn)定、控制水土流失、提高消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和景觀效果。消落區(qū)植被恢復(fù)不僅要注重生態(tài)效益，而且應(yīng)發(fā)揮經(jīng)濟效益，促進當(dāng)?shù)卣熬用竦姆e極性。由于消落區(qū)特殊生境及生態(tài)環(huán)境問題，消落區(qū)生態(tài)修復(fù)及生物治理應(yīng)秉承“勤研究，多示范、慎推廣”的原則，因此應(yīng)積極開展典型消落區(qū)生物治理試點示范與應(yīng)用研究。
在示范建設(shè)方面應(yīng)做好以下工作：①在原有工作基礎(chǔ)上，繼續(xù)開展三峽水庫消落區(qū)植被重建適宜物種的篩選研究，尤其是一些具有生態(tài)、經(jīng)濟價值的典型植物，如枸杞、桑樹［41］、楊樹［42，43］等。研究不同植物的耐水淹極限值（水淹時間、水淹深度），從而確定在消落區(qū)的種植范圍；②開展水庫消落區(qū)人工植被組建和群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置的研究，探討適合三峽水庫消落區(qū)生境特點的人工植被優(yōu)化模式，建立消落區(qū)植被重建技術(shù)體系；③開展種子庫萌發(fā)試驗研究，研究消落區(qū)土壤種子庫萌發(fā)數(shù)量特征及動態(tài)變化，掌握消落區(qū)植物種子的擴散方式，從而掌握消落區(qū)物種演替規(guī)律，為消落區(qū)植被群落構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。由于不同種［44］或同一物種的不同生態(tài)型［45］、不同性別［46］的植株對環(huán)境脅迫的持續(xù)時間［47］、脅迫程度［48］的反應(yīng)不同，因此，在應(yīng)用方面建議開展以下工作：①不同品系或不同生態(tài)型對水淹脅迫（水淹時間＋水淹深度）的交互試驗，開展其對消落區(qū)環(huán)境（冬季水淹＋夏季干旱）的適應(yīng)機理研究；②不同適宜植物對土壤理化性質(zhì)的影響，研究不同植物對土壤營養(yǎng)元素及重金屬的影響；③不同適宜植物（特別是食用植物如枸杞）組織內(nèi)的重金屬含量，確定是否還能食用；④不同適宜植物對病原生物的控制效果研究。篩選出“既耐水淹，又耐干旱，還能有效改良土壤環(huán)境并能創(chuàng)造最大經(jīng)濟價值”的適宜物種，從而為消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境修復(fù)、經(jīng)濟發(fā)展做出最大貢獻。
4 小結(jié)
受三峽水庫水位反季節(jié)大幅度漲落的影響，三峽水庫消落區(qū)生態(tài)環(huán)境問題復(fù)雜多樣而突出，認識和梳理過程仍需要相當(dāng)一段時間，因此應(yīng)建立生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，充分掌握消落區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，為三峽水庫消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境補償提供第一手資料，預(yù)警和預(yù)報消落區(qū)植物群落、土壤和水環(huán)境及病原生物等生態(tài)環(huán)境問題，為消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護與綜合整治及三峽工程的環(huán)境影響評價提供科學(xué)依據(jù)。鑒于消落區(qū)植被對維護庫岸穩(wěn)定、控制水土流失及改善水體質(zhì)量等方面的重要性，開展消落區(qū)生物治理試點示范及應(yīng)用研究，為保障三峽工程的生態(tài)安全運行和庫區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)與科學(xué)指導(dǎo)。
參考文獻：
［1］ SHEN G，XIE Z． Three Gorges Project：chance and challenge［J］． Science，2004，304（5671）：681．
［2］ NILSSON C， BERGGREN K． Alterations of riparian ecosystems caused by river regulation［J］． Bioscience，2000，50（9）：783－792．
［3］ NEW T， XIE Z． Impacts of large dams on riparian vegetation： applying global experience to the case of China’s Three Gorges Dam［J］． Biodiversity and Conservation，2008，17（13）：3149－3163．
［4］ STONE R． China’s environmental challenges： Three Gorges Dam： into the unknown［J］． Science，2008，321：628－632．
［5］ WU J，HUANG J，HAN X，et al． Three Gorges Dam――experiment in habitat fragmentation？［J］． Science，2003，300（5623）：1239－1240．
［6］ WU J， HUANG J， HAN X， et al． The Three Gorges Dam： an ecological perspective［J］． Frontiers in Ecology and the Environment，2004，2（5）：241－248．
［7］ 王 勇，厲恩華，吳金清． 三峽庫區(qū)消漲帶維管植物區(qū)系的初步研究［J］． 武漢植物學(xué)研究，2002，20（4）：265－274．
［8］ 劉維，楊 帆，王 杰，等． 三峽水庫干流和庫灣消落區(qū)植被物種動態(tài)分布研究［J］． 植物科學(xué)學(xué)報，2011，29（3）：296－306．
［9］ TULLOS D． Assessing the influence of environmental impact assessments on science and policy： an analysis of the Three Gorges Project［J］． Journal of Environmental Management，2009， 90（3）：S208－S223．
［10］ WANG L，PEI T，HUANG C，et al． Management of municipal solid waste in the Three Gorges region［J］． Waste Management，2009，29（7）：2203－2208．
［11］ 陳小兵，潘仲剛，邱占富． 開縣三峽庫區(qū)傳染病傳播的影響因素分析［J］． 中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2010，7（1）：14－15．
［12］ 肖邦忠，廖文芳，季恒清，等． 三峽庫區(qū)釘螺生長繁殖模擬試驗［J］． 中國血吸蟲病防治雜志，2004，16（1）：65－66．
［13］ JIANG M X， DENG H B， CAI Q H． Characteristics， clssification and ordiantion of riparian plant communities in the Three－Gorges areias［J］． Journal of Forestry Research，2002， 13（2）：111－114．
［14］ 王 勇，吳金清，黃宏文，等．三峽庫區(qū)消漲帶植物群落的數(shù)量分析［J］． 武漢植物學(xué)研究，2004，22（4）：307－314．
［15］ 白寶偉，王海洋，李先源，等． 三峽庫區(qū)淹沒區(qū)與自然消落區(qū)現(xiàn)存植被的比較［J］． 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005，27（5）：684－687．
［16］ 馮義龍，先旭東，王海洋． 重慶市區(qū)消落帶植物群落分布特點及淹水后演替特點預(yù)測［J］． 西南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，32（5）：112－117．
［17］ 楊朝東，張 霞，向家云． 三峽庫區(qū)消落帶植物群落及分布特點的調(diào)查［J］． 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（31）：13795－13796．
［18］ 王 強，劉 紅，袁興中，等． 三峽水庫蓄水后澎溪河消落帶植物群落格局及多樣性［J］． 重慶師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，26（4）：48－54．
［19］ 王 勇，吳金清，陶 勇，等． 三峽庫區(qū)消漲帶特有植物疏花水柏枝（Myricaria laxiflora）的自然分布及遷地保護研究［J］． 武漢植物學(xué)研究，2003，21（5）：415－422．
［20］ 王永吉，徐有明，王 杰，等． 瀕危植物宜昌黃楊的扦插繁殖研究［J］． 北方園藝，2010（2）：123－125．
［21］ 薛艷紅，陳芳清，樊大勇，等． 宜昌黃楊對夏季淹水的生理生態(tài)學(xué)響應(yīng)［J］． 生物多樣性，2007，15（5）：542－547．
［22］ 譚淑端，張守君，張克榮，等． 長期深淹對三峽庫區(qū)三種草本植物的恢復(fù)生長及光合特性的影響［J］． 武漢植物學(xué)研究，2009， 27（4）：391－396．
［23］ TAN S，ZHU M，ZHAN Q． Physiological responses of bermudagrass（Cynodon dactylon）to submergence［J］． Acta Physiologiae Plantarum，2010，32（1）：133－140．
［24］ 王海鋒，曾 波，喬 普，等． 長期水淹條件下香根草（Vetiveria zizanioides）、菖蒲（Acorus calamus）和空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides）的存活及生長響應(yīng)［J］． 生態(tài)學(xué)報，2008， 28（6）：2571－2580．
［25］ 羅芳麗，王 玲，曾 波，等． 三峽庫區(qū)岸生植物野古草（Arundinella anomala Steud．）光合作用對水淹的響應(yīng)［J］． 生態(tài)學(xué)報，2006，26（11）：3602－3609．
［26］ 陳桂芳，蔡孔瑜，李在軍，等． 淹水對中華蚊母樹生長及生理的影響［J］． 西南林學(xué)院學(xué)報，2008，28（5）：42－44．
［27］ CHEN F Q， XIE Z Q． Survival and growth responses of Myricaria laxiflora seedlings to summer flooding［J］． Aquatic Botany，2009，90（4）：333－338．
［28］ 類淑桐，曾 波，徐少君，等． 水淹對三峽庫區(qū)秋華柳抗性生理的影響［J］． 重慶師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，26（3）：30－33．
［29］ 范小華，謝德體， 魏朝富． 三峽水庫消落區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與調(diào)控對策研究［J］． 長江流域資源與環(huán)境，2006，15（4）：495－501．
［30］ 喻 菲，張 成，張 晟，等． 三峽水庫消落區(qū)土壤重金屬含量及分布特征［J］．西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，26（1）：165－168．
［31］ 張金洋，王定勇，石孝洪． 三峽水庫消落區(qū)淹水后土壤性質(zhì)變化的模擬研究［J］．水土保持學(xué)報，2004，18（6）：120－123．
［32］ VANDERSANDE M W， GLENN E P， WALWORTH J L． Tolerance of five riparian plants from the lower Colorado River to salinity drought and inundation［J］． Journal of Arid Environments， 2001， 49（1）：147－159．
［33］ TIEGS S D， ?LEARY J F， POHL M M，et al． Flood disturbance and riparian species diversity on the Colorado River Delta［J］． Biodiversity and Conservation，2005，14（5）：1175－1194．
［34］ SCOT M L， LINES G C， AUBLE G T， et al． Channel incision and patterns of cottonwood stress and mortality channel incision and patterns of cottonwood stress and mortality along the Mojave River， California［J］． Journal of Arid Environments， 2000， 44（4）： 399－414．
［35］ JOHNSON W C． Riparian vegetation diversity along regulated rivers： contribution of novel and relict habitats［J］． Freshwater Biology， 2002， 47（4）：749－759．
［36］ FORTIER J， GAGNON D， TRUAX B， et al． Nutrient accumulation and carbon sequestration in 6－year old hybrid poplars in multiclonal agricultural riparian buffer strips［J］． Agriculture， Ecosystems ＆ Environment，2010，137（3－4）：276－287．
［37］ MADEJON P，MARANON T，MURILLO J，et al． White poplar （Populus alba） as a biomonitor of trace elements in contaminated riparian forests［J］． Environmental Pollution，2004，132（1）：145－155．
［38］ 孫啟祥，張建鋒，吳立勛． 灘地楊樹人工林抑螺效果與碳匯效應(yīng)［J］．中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2008，16（3）：701－706．
［39］ 吳立勛，湯玉喜，吳 敏，等． 洞庭湖灘地楊樹抑螺防病林研究［J］． 濕地科學(xué)與管理，2006，2（4）：14－19．
［40］ 吳立勛，湯玉喜，吳 敏，等． 灘地釘螺種群消長與楊樹人工林關(guān)系的研究［J］． 湖南林業(yè)科技，2004，31（6）：5－9．
［41］ 賀秀斌，謝宗強，南宏偉，等． 三峽庫區(qū)消落帶植被修復(fù)與蠶桑生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展模式［J］． 科技導(dǎo)報，2007，25（23）：59－63．
［42］ 楊 帆，劉維，鄧文強，等． 楊樹用于三峽水庫消落區(qū)生態(tài)防護林建設(shè)的可行性分析［J］． 長江流域資源與環(huán)境，2010，19（S2）：141－146．
［43］ YANG F，XIAO X，ZHANG S，et al． Salt stress responses in Populus cathayana Rehder［J］． Plant Science，2009，176（5）：669－677．
［44］ YANG F， WANG Y， MIAO L． Comparative physiological and proteomic responses to drought stress in two poplar species originating from different altitudes［J］． Physiologia Plantarum， 2010，139（4）：388－400．
［45］ XIAO X，YANG F，ZHANG S，et al． Physiological and proteomic responses of two contrasting Populus cathayana populations to drought stress［J］． Physiologia Plantarum，2009，136（2）：150－168．
中圖分類號： TV213.4 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2017.01.019
酒泉市幅員面積達19.2萬平方公里，占甘肅省面積的42%，其中綠洲面積約合1100萬畝（約7400平方公里），位于甘肅省河西走廊西端，西鄰新疆，南接青海，北與內(nèi)蒙古及蒙古國接壤。酒泉市歸屬內(nèi)陸，受大陸荒漠性氣候的影響，自然條件惡劣，生態(tài)環(huán)境差，常年少雨，氣候干旱，嚴重缺乏水資源。因此，影響酒泉城市的生存和發(fā)展的制約因素之一就是水資源。
1酒泉市水資源狀況
酒泉市水資源分屬于三個水系，即疏勒河、黑河、蘇干湖，包括過境黑河總共有19條河流。城區(qū)可利用的水資源基本上都是天然的水體，以利用深層地下水為主，以來自于雨水、河流、冰川融水的地表水為輔。按全國水資源平均水平衡量，酒泉城區(qū)內(nèi)水資源只有全國平均水平的2/3，水資源十分缺乏，嚴重影響了該區(qū)域的生產(chǎn)性土地的規(guī)?！，F(xiàn)階段從宏觀角度出發(fā)，本區(qū)域的水資源人均占用量及各方面的用水需求基本都能保證，但工業(yè)化進程的快速發(fā)展，不斷增加了經(jīng)濟區(qū)內(nèi)需水量。
2酒泉市水資源利用存在的問題
就對酒泉市水資源利用而言，存在兩個很嚴重的問題。一是水資源嚴重不足；二是水資源的利用率過低，水資源浪費嚴重。水資源在農(nóng)業(yè)方面的利用。目前，按照全區(qū)灌溉面積而言，本區(qū)的田間工程配套面積僅占其中26.8%的灌溉面積，而且田間配套工程的大部分農(nóng)渠還是土渠，只修建了斗渠以上工程，不僅滲漏嚴重，而且用水時大多數(shù)采取的是大水漫灌的方式，造成了水資源的嚴重浪費；生活用水方面。大多數(shù)用戶沒有節(jié)水意識，相關(guān)部門也沒有及時進行節(jié)水措施，因此造成了水資源的浪費，隨著城市的發(fā)展，人均用水量并沒有減少；工業(yè)用水方面，為支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展，由于工業(yè)發(fā)展水平相對較低，用水效率較高，造成水資源的大量浪費。生態(tài)用水方面。酒泉市都是開采地下水進行涵養(yǎng)綠化、澆灑道路。嚴重缺乏管理自備水源井，因此，造成了水資源的大量浪費。
目前，酒泉市的水資源，地下水的儲水量較為充足，地表水的水資源相對匱乏，而本市對水資源的開發(fā)大多數(shù)都是地下水的開發(fā)，對地表水的利用十分有限。^度依賴地下水的開發(fā)，使水資源的開發(fā)極不平衡。因此，從城市發(fā)展的長期穩(wěn)定來看，應(yīng)減少對地下水資源的過度開發(fā)，保護地下水資源，重視地表水的開發(fā)，在城市供水上，提高地表水作為城市供水的比例，平衡水資源的開發(fā)利用。
3酒泉市高效利用水資源
酒泉市水資源相對有效的措施較為缺乏，因此對水資源要實行統(tǒng)一規(guī)劃、配置和管理，提高水資源的利用率。解決城市水資源問題的重點就是要推廣水系統(tǒng)，發(fā)展節(jié)水產(chǎn)業(yè)，加強水資源的調(diào)控。即對地表水資源進行新的開采，盡量減少使用地下水，調(diào)整用水結(jié)構(gòu)。
3.1加強污水及工業(yè)廢水的循環(huán)利用，補充酒泉水資源
城市生產(chǎn)生活污水，可以有效補充城市的水資源。城市生產(chǎn)生活污水，用水量基本不受季節(jié)性影響，而且就近可取，處理成本較低。酒泉市近幾年不斷發(fā)展，城市生活污水量及工業(yè)廢水量也不斷加大，如果將污水及工業(yè)廢水進行深度處理，循環(huán)利用起來用于澆灑市政道路、道路灌溉綠化等，不僅可以有效節(jié)約水資源，補充城市用水，還可以減少城市水體污染的廢水，酒泉市不僅地域?qū)拸V，而且有許多再生潔凈能源，例如風(fēng)能、太陽能等。利用再生潔凈能源進行開發(fā)水處理技術(shù)，不僅發(fā)揮了自身的優(yōu)勢，而且可以潔凈生產(chǎn)。
3.2推行節(jié)水措施 ，減少水資源浪費
目前，酒泉市的農(nóng)業(yè)用水，普遍存在的現(xiàn)象是：用水量大，浪費嚴重。針對這一現(xiàn)象，必須采取一些節(jié)水措施，在農(nóng)業(yè)方面要達到高效用水。農(nóng)戶一般灌溉農(nóng)業(yè)采取的大多數(shù)都是大水漫灌的形式，要杜絕此灌溉形式，將微灌、管灌、滴灌、噴灌等技術(shù)進行大力推廣。同時，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也要實行嚴格把控，對耗水量大、污染強的項目進行限制，不斷調(diào)整完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將耗水量少及科技含量高的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行推廣；工業(yè)方面的用水，可采取優(yōu)惠政策鼓勵企業(yè)對水進行深度處理，循環(huán)利用，將水的利用率提高，促進企業(yè)采取有效措施進行節(jié)水。生活用水方面，利用價格對節(jié)水的杠桿作用進行節(jié)水。例如，可加強輸水干支管網(wǎng)、泵房、井室的維修工作，推廣有效實用的節(jié)水設(shè)備等。因此，無論是在農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水等方面，都應(yīng)該提升水的利用率，提倡全社會節(jié)約用水。
3.3提高水資源利用率，強化水資源保護力度
對水資源的開采，遵循優(yōu)先利用地表水的原則，對打井開采地下水要嚴格把控。關(guān)于酒泉市開采地下水資源，要研究制定出科學(xué)可行的總體規(guī)劃，對要開采區(qū)、禁采區(qū)、超采區(qū)進行明確的劃分，加大對水資源的執(zhí)法力度，不得盲目開采，無序開采，要依法治水、依法用水及依法管水。對農(nóng)業(yè)用水與工業(yè)用水的單位耗水量進行計算，加強農(nóng)業(yè)用水利用率；對工業(yè)用水的污水廢水做好處理，提高工業(yè)水循環(huán)使用率。提高城鄉(xiāng)居民的用水節(jié)水意識。
3.4深化水利改革，統(tǒng)一管理水資源
對水利改革進行深化，形成統(tǒng)一的水資源管理體制。對城鄉(xiāng)水資源工程聯(lián)網(wǎng)調(diào)制，統(tǒng)一對各區(qū)域的水資源進行管理。將用水與節(jié)水，供水與排水，治污與回用進行高效協(xié)調(diào)，使開發(fā)利用水資源，保護水資源達到三個利益的統(tǒng)一，即經(jīng)濟效益、 社會效益和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
相關(guān)部門應(yīng)充分發(fā)揮自身的宏觀調(diào)控職能，將法規(guī)制度進行不斷完善，對水資源的配置要突出以市場為主導(dǎo)，將水資源進行商品化，堅持“超用加價，轉(zhuǎn)讓有償”的原則，建立健全水資源優(yōu)化配置的價格機制。不僅如此，為了達到節(jié)水增效的目的，還要對地下水資源費進行征收，成立農(nóng)民用水者協(xié)會，使用水戶參與水價 、水權(quán)、 水量的分配、管理和監(jiān)督。
參考文獻
中圖分類號：F2文獻標識碼：Adoi：10.19311/ki.16723198.2017.04.009
0引言
長期以來，我國的水資源環(huán)境治理成效甚微，并沒有從根本上扭轉(zhuǎn)水質(zhì)惡化的局面。究其原因，就在于我國的經(jīng)濟發(fā)展方式并未發(fā)生根本轉(zhuǎn)變?；谛鹿诺浣?jīng)濟學(xué)理論，產(chǎn)生水環(huán)境污染問題的原因是外部性。因此，對于水環(huán)境治理，通常的思路是將環(huán)境成本內(nèi)部化。然而，無論是基于庇古傳統(tǒng)的排污費，還是基于科斯傳統(tǒng)的排污權(quán)交易，均屬于末端治理，并未直接解決水環(huán)境惡化的根本問題――產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式，使得水環(huán)境治理具有局限性。因此，水環(huán)境治理的根本出路是推動產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化重構(gòu)。
1傳統(tǒng)“末端治理”模式的弊端
1.1導(dǎo)致污染轉(zhuǎn)移，整體治污效果不顯著
末端治理只是一種局部解決方案，無法提供全面的水污染解決框架。一方面，環(huán)保標準高的地區(qū)，將污染轉(zhuǎn)移到欠發(fā)達地區(qū)，只是污染在更廣范圍的轉(zhuǎn)移。局部外部性的解決導(dǎo)致了更廣范圍的外部性，局部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的結(jié)果以損害其他地區(qū)生態(tài)環(huán)境為代價。另一方面，產(chǎn)品服務(wù)化不可能全面推廣，工業(yè)部門不可能全部轉(zhuǎn)成服務(wù)業(yè)。很多地方通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來達到水環(huán)境治理的目標，將工業(yè)部門服務(wù)化，發(fā)展金融、互聯(lián)網(wǎng)、商業(yè)營銷等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。這種剝離制造環(huán)節(jié)的方式依然屬局部方案，會導(dǎo)致制造環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到欠發(fā)達地區(qū)，仍然是水污染的區(qū)域轉(zhuǎn)移，在總體范圍內(nèi)達不到治水效果。因此，“末端治理”只對局部治水有效，整體效果并不明顯。
1.2治污投入遞增，陷入“效益遞減”困境
隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，污水排放中的污染物種類越來越多，隨著收入水平不斷提高，民眾對生態(tài)訴求也越來越高，排放總量與治理標準同步增長，使得末端治理呈現(xiàn)“投入遞增、效益遞減”的趨勢。一方面，“末端治理”不是徹底治理，而是污染物的轉(zhuǎn)移，并且運行費用巨大（劉偉明，2014），為了達到更加嚴格的排放標準，企業(yè)不得不大幅度提高治理費用，給企業(yè)帶來沉重的經(jīng)濟負擔(dān)。另一方面，對企業(yè)來說，治污投入只有環(huán)境效益而無明顯經(jīng)濟效益，降低了企業(yè)治污的積極性與主動性。許多企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)有限，加工深度不夠，物料流失嚴重，本已造成資源浪費，流失到水體中形成污染，還要投入較高的費用去治理，從而形成資源的雙重浪費。
1.3治污產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造GDP，阻礙技術(shù)進步
經(jīng)濟增長與環(huán)境保護常常呈現(xiàn)“兩難”格局（張紅鳳等，2009），出現(xiàn)“不治理生存困難、治理了經(jīng)濟困難”的悖論（劉偉明，2014）。末端治理造成了短期內(nèi)化解上述矛盾的假象：一方面，末端治理不用直接淘汰現(xiàn)有的落后產(chǎn)能和技術(shù)體系，不會造成GDP的顯著波動，地方政府更易接受；另一方面，末端治理形成治污產(chǎn)業(yè)市場，反而增加了GDP，造成“污染增加國民財富”的假象，這部分GDP不僅不代表經(jīng)濟增長，而且是一種資源浪費。因此，末端治理阻礙了技術(shù)進步和環(huán)境保護，政府和企業(yè)對于淘汰落后產(chǎn)能和更新技術(shù)的內(nèi)在動力不足，結(jié)果就趨向于加強而不是減弱現(xiàn)有的技術(shù)體系。
2水環(huán)境治理的困境在于生產(chǎn)方式落后
2.1生產(chǎn)技術(shù)落后，資源消耗大利用率低
從工業(yè)化進程看，中國屬于后發(fā)國家，在經(jīng)濟發(fā)展起步階段實施的是比較優(yōu)勢戰(zhàn)略，由于技術(shù)與資本相對匱乏，中國經(jīng)濟增長主要依靠資源要素的粗放式投入，包括低價格管制下的水電煤等能源資源和低廉的農(nóng)村剩余勞動力。從全球化進程看，中國企業(yè)以委托加工的形式參與國際分工，只嵌入了全球價值鏈的原材料供應(yīng)、初級產(chǎn)品制造、加工組裝等低端環(huán)節(jié)，且面臨“低端鎖定”困境（時磊，2006；盧福財?shù)龋?008），產(chǎn)品檔次低、附加價值小、環(huán)境污染嚴重是中國地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著特征。落后的經(jīng)濟發(fā)展方式對生態(tài)環(huán)境尤其是水環(huán)境造成了嚴重破壞。
2.2同質(zhì)化低水平競爭，企業(yè)治污能力與動機雙重缺失
中國的區(qū)域經(jīng)濟呈現(xiàn)出同質(zhì)化低水平競爭的特點，尤以浙江塊狀經(jīng)濟為甚，例如海寧皮革服裝、永康五金制品、浦江水晶工藝品等。在這些塊狀經(jīng)濟中，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都集聚了成百上千的企業(yè)（很多只是家庭作坊），初級加工制造品差異性極小，同質(zhì)化特征明顯，企業(yè)只能依靠降低成本來獲利。在低水平競爭下，企業(yè)既無治污動機，也無治污能力：一方面，競爭逼迫企業(yè)不擇手段降低生產(chǎn)成本，甚至犧牲生態(tài)環(huán)境換取經(jīng)濟利潤，產(chǎn)生大量水環(huán)境污染；另一方面，小企業(yè)依靠薄利多銷維持生存，水環(huán)境治理會對其造成成本沖擊而破產(chǎn)，導(dǎo)致企業(yè)對治污力不從心。這種“競次策略”又導(dǎo)致政府在環(huán)境規(guī)制中面臨“兩難境地”，為了保持經(jīng)濟增長速度、完成招商引資任務(wù)，地方政府往往會不顧環(huán)保約束而與企業(yè)合謀（袁凱華等，2015）。
2.3產(chǎn)業(yè)布局分散無序，治水陷入“不經(jīng)濟”困境
與大氣污染治理不同，水環(huán)境治理需要依托網(wǎng)絡(luò)型管道基礎(chǔ)設(shè)施，具有較強的規(guī)模經(jīng)濟和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟特性。一方面，污水處理行業(yè)具有明顯的自然壟斷性，被治理的企業(yè)越集中，越能獲得規(guī)模經(jīng)濟；另一方面，循環(huán)經(jīng)濟具有明顯的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟特征，需要以上下游企業(yè)集中生產(chǎn)為前提。因此，區(qū)域范圍內(nèi)的集中生產(chǎn)、集中治污，才能體現(xiàn)出治水的“經(jīng)濟性”。然而，我國諸多地方產(chǎn)業(yè)卻布局分散，管道建設(shè)滯后，治水難度較大。例如浙江省，縣域經(jīng)濟以中小企業(yè)（家庭作坊和個體廠商）分散加工為主，“小而散”的企業(yè)格局形成了眾多零星的污染源，阻礙了水環(huán)境的集中治理，增加了治理成本和難度，使得水環(huán)境治理陷入“不經(jīng)濟”困境。
3水環(huán)境治理的根本出路是產(chǎn)業(yè)生態(tài)化重構(gòu)
3.1秉持“零增長的發(fā)展”，實現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力脫鉤
產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的目標是要擺脫經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力同步增長的束縛，使得環(huán)境壓力增加的速度小于經(jīng)濟增長速度?；谛鹿诺淇蚣艿沫h(huán)境經(jīng)濟學(xué)主張，只要經(jīng)濟增長的收益超過環(huán)境的代價，生產(chǎn)系統(tǒng)就可以繼續(xù)擴張，其實這是認識誤區(qū)，作為自然系統(tǒng)的子系統(tǒng)，生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模必然不可能持續(xù)增長。產(chǎn)業(yè)生態(tài)化則秉持了不同的發(fā)展理念，主張在經(jīng)濟系統(tǒng)最適規(guī)模下實現(xiàn)“零增長的發(fā)展”。從環(huán)境庫茲涅茲曲線來看，從左端拐點后上升速度放緩開始，經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力便已出現(xiàn)相對脫鉤，到了曲線頂端，經(jīng)濟仍在增長，但環(huán)境壓力進入零增長狀態(tài)，此時經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力出現(xiàn)絕對脫鉤，產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的目標和表現(xiàn)是邁過環(huán)境庫茲涅茲曲線頂端開始下降，這是一種經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力完全脫鉤的可持續(xù)發(fā)展。
3.2優(yōu)化企業(yè)布局，構(gòu)建多層次循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)
傳統(tǒng)生產(chǎn)方式是以“高開發(fā)、低利用、高排放”為特征的“資源―產(chǎn)品―廢棄物”的線性開放系統(tǒng)，這種模式對資源的利用常常是粗放的、一次性的。產(chǎn)業(yè)生態(tài)化要求用生態(tài)學(xué)規(guī)律來指導(dǎo)經(jīng)濟生產(chǎn)活動，參照自然界的物質(zhì)循環(huán)模式，通過將上游產(chǎn)業(yè)的廢棄物或副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)橄掠萎a(chǎn)業(yè)的營養(yǎng)物或原料，在生產(chǎn)和消費過程中形成“資源―產(chǎn)品―再生資源”的物質(zhì)循環(huán)過程，其特征是“低開發(fā)、高利用、低排放”。工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)作為自然生態(tài)的子系統(tǒng)，應(yīng)該構(gòu)建一種系統(tǒng)化、循環(huán)化的企業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)社會經(jīng)濟與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)對自然生態(tài)系統(tǒng)的模仿，要以產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化為前提，只有企業(yè)的相對集中、上下游產(chǎn)業(yè)鏈健全，才能構(gòu)建有效的循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)，提高水環(huán)境治理的經(jīng)濟性。
3.3擺脫“競次策略”，實現(xiàn)價值鏈上的合作共生
產(chǎn)業(yè)生態(tài)化意味著市場機制從惡性競爭、無序競爭向合作競爭轉(zhuǎn)變。在經(jīng)濟起步階段，區(qū)域經(jīng)濟呈現(xiàn)低水平同質(zhì)化競爭，這種分散無序的競爭以追求低成本為手段，忽視環(huán)境保護、破壞生態(tài)環(huán)境、違規(guī)偷排是必然結(jié)果。產(chǎn)業(yè)生態(tài)化所構(gòu)建的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，具有較強的系統(tǒng)性、共生性，企業(yè)之間通過物理交換或能源傳遞，以及知識、人力和技術(shù)的交換而形成長期合作關(guān)系。因此，在共生網(wǎng)絡(luò)中，企業(yè)不再是惡性競狀態(tài)，而是在經(jīng)濟價值上共創(chuàng)共享、在利益上互補互惠的企業(yè)耦合，不僅包括企業(yè)之間的廢棄物交換，而且包括技術(shù)創(chuàng)新、知識共享、學(xué)習(xí)機制等全面合作。在生態(tài)化的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中，企業(yè)不再靠資源粗放利用、違規(guī)偷排污染環(huán)境等手段實現(xiàn)自身成本下降，而是通過獲得循環(huán)經(jīng)濟、規(guī)模經(jīng)濟、范圍經(jīng)濟等降低整個工業(yè)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。
4產(chǎn)業(yè)生態(tài)化重構(gòu)的具體路徑
4.1強化微觀企業(yè)的清潔化生產(chǎn)
清潔生產(chǎn)是末端治理的最早替代方案，基本思路從“末端治理”轉(zhuǎn)向“過程管理”和“源頭削減”。清潔生產(chǎn)有兩個層面，一個是綠色產(chǎn)品設(shè)計，另一個是清潔生產(chǎn)過程管理，要求企業(yè)改善現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品戰(zhàn)略，但核心仍然是生產(chǎn)工藝的提升，因為綠色產(chǎn)品需要以清潔生產(chǎn)技術(shù)為前提。政府規(guī)制行為需要從排放標準的制定轉(zhuǎn)向生產(chǎn)技術(shù)標準的制定，對企業(yè)生產(chǎn)的全過程如生產(chǎn)工藝與裝備、廢物回收利用、資源能源利用、污染物產(chǎn)生、產(chǎn)品和環(huán)境管理等指標制定相應(yīng)的標準要求。這是一種倒逼機制，一方面，企業(yè)必須改進生產(chǎn)工藝，達到相應(yīng)標準要求，才可進行生產(chǎn)活動；另一方面，工藝提升會引起生產(chǎn)成本上升，削弱競爭優(yōu)勢，企業(yè)唯有通過技術(shù)引進或自主創(chuàng)新，不斷降低清潔生產(chǎn)技術(shù)成本，才能獲得新的競爭優(yōu)勢，這一過程也推動了企業(yè)從要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動的轉(zhuǎn)變。
4.2推動產(chǎn)業(yè)園區(qū)的循環(huán)化改造
循環(huán)經(jīng)濟是企業(yè)清潔生產(chǎn)以產(chǎn)業(yè)園區(qū)為載體的拓展，從單個企業(yè)的清潔生產(chǎn)轉(zhuǎn)向企業(yè)間共生發(fā)展?；舅悸肥菍ψ匀恍纬傻姆稚⒃诟鬣l(xiāng)鎮(zhèn)的特色產(chǎn)業(yè)集群和工業(yè)園區(qū)進行產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)化重構(gòu)，通過產(chǎn)業(yè)鏈的“補鏈”、“補網(wǎng)”形成相互關(guān)聯(lián)、互利共生的鏈網(wǎng)式結(jié)構(gòu)，構(gòu)建循環(huán)封閉的生產(chǎn)系統(tǒng)。就水污染治理來說，生產(chǎn)污水和廢水的減少與處理要以集中處理為基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)化管道設(shè)施為條件，這都為企業(yè)在園區(qū)內(nèi)集中、互聯(lián)、循環(huán)提供了市場需求與物理條件。然而在現(xiàn)階段，存在只注重循環(huán)、不注重經(jīng)濟，陷入“循環(huán)不經(jīng)濟”困境，降低了園區(qū)企業(yè)參與的積極性。因此，一方面要加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高循環(huán)效率，以循環(huán)經(jīng)濟抵消技術(shù)成本沖擊，另一方面要激勵企業(yè)加強技術(shù)創(chuàng)新，降低循環(huán)技術(shù)生產(chǎn)成本。
4.3加強生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈中的靜脈產(chǎn)業(yè)培育
靜脈產(chǎn)業(yè)是一種更高層次的循環(huán)經(jīng)濟模式，實際上是將循環(huán)經(jīng)濟中廢棄物處理再利用的部門分離出來，形成專業(yè)分工明確、加工分解效率更高、服務(wù)范圍更廣的獨立產(chǎn)業(yè)，它的任務(wù)是將廢棄物再資源化，即把生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物加工分解成新的資源。靜脈產(chǎn)業(yè)有利于促進動脈產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)減量化、資源利用高效化、排放減量化，是企業(yè)“共生”關(guān)系的核心環(huán)節(jié)。我國靜脈產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，現(xiàn)階段的循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)并沒有融入獨立的靜脈產(chǎn)業(yè)，而是在動脈部門內(nèi)部進行廢棄物的收集、分類、再利用（張霜等，2013）。我國靜脈產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，理論認識上不足，產(chǎn)業(yè)化水平也遠遠不夠，現(xiàn)有的水資源再利用企業(yè)也存在政策扶持不夠、回收網(wǎng)絡(luò)不健全、技術(shù)落后等問題，在靜脈產(chǎn)業(yè)培育過程中，要進一步加強政策扶持，促進靜脈產(chǎn)業(yè)的市場化和產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)動態(tài)產(chǎn)業(yè)與靜態(tài)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。
4.4構(gòu)建有效的倒逼機制與激勵機制
產(chǎn)業(yè)生態(tài)化需要建立有效的政府倒逼機制和市場激勵機制。之所以需要倒逼機制，是因為在環(huán)境成本外部化的條件下，企業(yè)沒有治污動力，即使設(shè)定了排放標準，只要排污罰款成本小于治污成本，仍會導(dǎo)致環(huán)保約束軟化。政府的角色就是以法治和規(guī)則為基礎(chǔ)，為經(jīng)濟活動劃定合理的生態(tài)邊界，制定環(huán)保標準、嚴把項目準入、加強環(huán)境監(jiān)測，提供基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)平臺建設(shè)，杜絕企業(yè)的污染尋租行為，對企業(yè)的環(huán)保標準形成硬約束，倒逼企業(yè)注重生態(tài)效益。但是，行政化手段治水并沒有解決治污的內(nèi)在動力問題，不僅政府負擔(dān)較重，也不具可持續(xù)性。因此，還需要通過市場機制的利益調(diào)整作用，建立和完善市場激勵機制、利益平衡機制，將水環(huán)境治理的成本與收益?zhèn)鬟f給企業(yè)主體，以經(jīng)濟杠桿來引導(dǎo)企業(yè)主體從“倒逼”轉(zhuǎn)型升級變?yōu)椤爸鲃印鞭D(zhuǎn)型升級，從“誰污染誰付費”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢l環(huán)保誰收益”，進而形成水環(huán)境治理的內(nèi)生動力。
參考文獻
[1]時磊.制造業(yè)技術(shù)“低端鎖定”和升級困境的擺脫――Lucas“人力資本”模型的修正與深化[J].中國經(jīng)濟問題，2006，（5）.
[2]盧福財，波.全球價值網(wǎng)絡(luò)下中國企業(yè)低端鎖定的博弈分析[J].中國工業(yè)經(jīng)濟，2008，（10）.
[3]袁凱華，李后建.政企合謀下的策略減排困境――來自工業(yè)廢氣層面的度量考察[J].中國人口、資源與環(huán)境，2015，（1）.
