孫麗萍
(昆明市官渡區(qū)水務(wù)局,云南 昆明 650200)
濕地被譽(yù)為“地球之腎”,是重要的生態(tài)系統(tǒng),濕地在涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、蓄洪抗旱、調(diào)節(jié)氣候和維護(hù)生物多樣性等方面發(fā)揮著重要功能。人工濕地是由一些浮水或潛水性植物以及處于水飽和狀態(tài)的基質(zhì)層和生物組成的復(fù)合體,通過一系列生物、物理、化學(xué)過程實現(xiàn)對污水的凈化。對氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)去除能力強(qiáng),耐沖擊負(fù)荷強(qiáng),污水處理效果好,生態(tài)效益好等特點。
寶豐濕地于2019年12月開始建設(shè),2021年9月全面完工,占地面積108.92 hm2,濕地以新寶象河為界,分為東西2個區(qū),占地面積分別為61.8 hm2和47.07 hm2。寶豐濕地為2020年全球生物多樣性公約第15次締約方大會生物多樣性展示基地之一。以生態(tài)環(huán)境復(fù)育為核心,水質(zhì)凈化為基礎(chǔ),主要是營造滇池具有代表性的植物群落展示點,形成水生-濕生-陸生復(fù)合生態(tài)帶,恢復(fù)和保護(hù)滇池湖濱生物多樣性。通過構(gòu)建自然生態(tài)濕地,體現(xiàn)聯(lián)合國生物多樣性公約第15次締約方大會(COP15)主題為“生態(tài)文明:共建地球生命共同體”把山、水、林、田、湖、草作為生命共同體,打通寶豐濕地“關(guān)節(jié)”與“經(jīng)脈”打造生態(tài)濕地、田園風(fēng)光,營造自然棲息地、人與自然和諧共生的自然濕地。
寶豐濕地是一個人工濕地區(qū)域,按照濕地對污染物的去除效果,將其分為表流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地、高級生物濾池等。其中表流人工濕地是在水流流通的過程中,將水中微生物通過表面吸附與降解的方式去除;水平潛流人工濕地可以防止污染物向下滲流,污染地下水;垂直潛流人工濕地可以溶解微生物,并為植物提供氧氣,創(chuàng)建濕地較好的生態(tài)環(huán)境;高級生物濾池通過布設(shè)水管,將該區(qū)域的水資源進(jìn)行均勻分布,使水體在生態(tài)介質(zhì)內(nèi)的下滲過程,可以通過介質(zhì)吸附、降解等形式去除污染物,減少水質(zhì)污染。水環(huán)境是大部分魚類的棲息環(huán)境,水中的含氧量、鹽堿度、懸浮物含量等有害物質(zhì)的存在,對魚類的生存具有較大的影響。由于濕地會滋生出大量的藻類,為了防止藻類的泛濫,寶豐濕地通過放養(yǎng)一定數(shù)量魚類,如花鰱魚來控制藻類生長,使魚、藻類、水質(zhì)凈化形成一個循環(huán),為該地區(qū)提供更加優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。通過采集寶豐濕地水樣進(jìn)行分析,對該地區(qū)的藻類對水質(zhì)凈化效果與機(jī)制進(jìn)行研究,通過分析水質(zhì)存在的問題,減少濕地污染情況,為水質(zhì)環(huán)境的凈化提供發(fā)展方向。
寶豐濕地坐落在滇池東岸湖濱,在新寶象河之間滇池泊岸向內(nèi)延伸的200~250 m帶狀湖濱濕地區(qū)域。魚塘、樹林、蘆葦蕩、荒地等區(qū)域由于水系未連通,原居住房改建后,遺留了大量的建筑垃圾與廢棄排污系統(tǒng),影響該地區(qū)動物棲息,在全國提倡生態(tài)文明建設(shè),在COP15生物多樣性締約方大會設(shè)在寶豐濕地的機(jī)遇下,寶豐濕地利用濕地現(xiàn)狀,在專家指導(dǎo)下提升改造水系統(tǒng),為生物提供優(yōu)質(zhì)水路生活環(huán)境。同時,寶豐濕地配置底棲軟體動物,減少濕地截留陸域污染物的產(chǎn)生,充分發(fā)揮其治污功能,營造出深水濕地、淺水濕地、喬木區(qū)和水生森林等生活環(huán)境,為該地區(qū)生態(tài)環(huán)境提供穩(wěn)定的生態(tài)帶。目前,寶豐濕地、海東濕地的現(xiàn)場及采樣點圖片(見圖1)。
圖1 海東濕地采樣點
選取老海東濕地的A1、A2、A3、A4四個關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行濕地水樣采集。其中,A1節(jié)點為該濕地的進(jìn)口處,A2節(jié)點為該濕地中較大的水源,A3節(jié)點處的水源是A1節(jié)點水源的分支,A4節(jié)點為海東濕地的水質(zhì)凈化出口區(qū)。水樣采集過程按照《全國濕地保護(hù)工程規(guī)劃》與《云南省滇池保護(hù)條例》的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行,并將采集到的水樣進(jìn)行處理。
將采水器放在A1節(jié)點處約50 cm深處采樣,并將水質(zhì)分析儀帶到水質(zhì)采樣節(jié)點處,避免水樣發(fā)生水質(zhì)變化。測量水樣的溫度、酸堿度、ORP、DO等參數(shù),并記錄測量數(shù)據(jù)與測定時間。采用同樣的方式測定A2、A3、A4節(jié)點的水樣情況(見圖2)。
圖2 濕地節(jié)點采樣
水樣采集完成后,采用化學(xué)調(diào)節(jié)方法,在節(jié)點水樣中加入酸性溶液,使其pH值<2,測量該節(jié)點處水質(zhì)金屬元素濃度。在此基礎(chǔ)上,節(jié)點水樣中再加入濃硫酸后靜置,測量水中等濃度。
各節(jié)點水質(zhì)的溫度、pH值、ORP、DO等均在正常值的范圍內(nèi)。
表1 各節(jié)點常規(guī)水質(zhì)相關(guān)參數(shù)
各節(jié)點金屬元素濃度中,Al的Ca2+、Na+、Al3+濃度較高,也是較難去除的金屬,影響水質(zhì)凈化效果。
表2 各節(jié)點水樣的金屬元素濃度情況(mg/L)
各節(jié)點中HCO3-、Cl-、Ca2+、Mg2+濃度較高,水體中HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+、K+等濃度偏高會造成水體高礦化度,影響生態(tài)環(huán)境建設(shè)。
表3 各節(jié)點水樣的水體離子濃度(mg/L)
對采集到的4份水樣進(jìn)行指標(biāo)檢測,各節(jié)點的COD、TOC、TSS、NH4+-N、TN、TP等指標(biāo)在A1節(jié)點處較高,在A2、A3、A4節(jié)點處逐漸減降低,在A4節(jié)點處的COD、TOC、TSS、NH4+-N、TN、TP等指標(biāo)均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
表4 各節(jié)點水樣指標(biāo)(mg/L)
在此條件下對A4節(jié)點水質(zhì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測。A4節(jié)點水樣中,溫度、pH值、ORP、DO均與常規(guī)水質(zhì)相似,其中ORP與DO比常規(guī)水質(zhì)還低,結(jié)果表明,寶豐濕地藻類對水質(zhì)凈化效果顯著。
寶豐濕地采用藻類對水質(zhì)凈化,同時以魚控藻的方式進(jìn)行平衡生態(tài)環(huán)境;滇池水體中的底棲動物主要以腹足類和雙殼類軟體動物為主,兩者結(jié)合可以達(dá)到增加水質(zhì)透明度的目的。云南柳、燈芯草等植物群落可以凈化水中的污染。濕地中大量的藻類容易造成泛濫,同樣會引發(fā)較大的水質(zhì)災(zāi)害。因此寶豐濕地采用以魚控藻的形式進(jìn)行環(huán)境平衡。培養(yǎng)鰱魚、鳙魚可以抑制藍(lán)藻的生長,改善水質(zhì)環(huán)境;小魚小蝦與水生昆蟲可以抑制絲狀藻的生長,具有較好的凈化效果;云南鲴是滇池特有土著魚類,多在水體的中下層活動,可以攝食浮游生物與藻類有機(jī)碎屑等,由此構(gòu)建和恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)。因此,寶豐濕地用藻凈水,以魚控藻具有較高的凈化作用。
為迎接COP15生物多樣性締約方大會第二階段會議,根據(jù)寶豐濕地藻類對水質(zhì)凈化效果與機(jī)制,制定了濕地功能提升改造措施。
抽干塘體里的水,清除挺水植物的根系和底泥(見圖3)。
圖3 抽干塘水,清理根系及雜物
選擇適合滇池周邊環(huán)境條件的生態(tài)群落配置,去除入侵物種等生物因子及人為干擾因子,人工配置本土植物群落(見圖4)。
圖4 人工配置的濕地植物群(吳杏紅)
(1)滇池原生耐污沉水植物群落,如云南柳-燈芯草-馬來眼子菜-微齒眼子菜-龍須眼子菜群落(耐污)。
(2)滇池原生海菜花群落,如菖蒲-兩棲蓼-海菜花群落。海菜花是滇池水質(zhì)污染的指示種,對水質(zhì)極其敏感,自20世紀(jì)60年代以來,由于滇池水質(zhì)污染嚴(yán)重瀕臨滅絕,具有極高的觀賞價值被譽(yù)為水中仙子。
(3)滇池原生沉水植物群落,如菹草-聚草-黑藻-金魚藻-貍藻群。湖濱濕地的建設(shè),不僅擴(kuò)大了滇池湖岸線水域面積,也為滇池湖岸線上筑就起一道“綠色屏障”極大地修復(fù)和提升了湖濱帶生態(tài)環(huán)境,同時也顯著攔截和削減了入滇污染物。
滇池周邊海洪濕地一角
依據(jù)食物鏈控藻的生物學(xué)原理,以投放濾食性魚類為主要技術(shù)手段,在減少滇池水體中的藍(lán)藻數(shù)量,降低滇池藍(lán)藻爆發(fā)概率的同時,通過捕魚帶出滇池水體中的氮、磷,恢復(fù)滇池漁業(yè)資源與水生態(tài)環(huán)境,形成污染治理-生態(tài)恢復(fù)-經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合的發(fā)展模式。經(jīng)專家論證,放流魚類確定為鰱魚、鳙魚等濾食性魚類和滇池高背鯽魚、滇池金線鲃等土著魚類。據(jù)科學(xué)測算,1尾長到1.5 kg左右的鰱魚,其生長過程中大約能吃掉50 kg的藍(lán)藻。放魚配合種草,能有效控制藍(lán)藻,改善水生態(tài)環(huán)境。用魚控藻工藝將節(jié)約大量的人力、財力、物力。