宋玲玲,王兆蘇,武娟妮,王佳寧
(生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院環(huán)境保護(hù)投資績(jī)效管理中心,北京 100012)
“十一五”以來(lái),為促進(jìn)海河流域以及京津冀區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量改善,水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(xiàng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)水專(zhuān)項(xiàng))在海河流域及京津冀區(qū)域設(shè)立了眾多項(xiàng)目及課題,主要圍繞北運(yùn)河、永定河和白洋淀-大清河等流域在水污染控制與水質(zhì)改善技術(shù)集成與綜合示范方面開(kāi)展了大量的技術(shù)研究與示范,且形成了一系列單項(xiàng)技術(shù)、工藝技術(shù)、示范工程、流域水質(zhì)管理及調(diào)控技術(shù)等技術(shù)成果,然而目前對(duì)技術(shù)整體成效尚不清楚,對(duì)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量改善的支撐情況也不了解。為此,本文以北運(yùn)河為例,通過(guò)梳理水專(zhuān)項(xiàng)京津冀板塊項(xiàng)目實(shí)施的科技產(chǎn)出、成果與效益,評(píng)估水專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施對(duì)流域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的支撐情況。
北運(yùn)河是海河北系4 大河流之一,發(fā)源于燕山南麓,西界永定河,東臨潮白河,先后流經(jīng)北京市海淀區(qū)、昌平區(qū)、順義區(qū)、通州區(qū)、河北省廊坊地區(qū)以及天津市武清區(qū)、北辰區(qū)和紅橋區(qū)。干流長(zhǎng)143 km,流域面積6 166 km2。北京段主河道長(zhǎng)89.4 km,流域面積4 293 km2,占北京市總面積的26%。
水專(zhuān)項(xiàng)在京津冀區(qū)域共計(jì)設(shè)立15 個(gè)項(xiàng)目,資金投入約7 億元。其中,“十一五”項(xiàng)目有2 個(gè),分別是海河流域水污染綜合治理與水質(zhì)改善技術(shù)與集成示范(2008ZX07209)、海河流域典型城市水環(huán)境整治技術(shù)研究與綜合示范(2008ZX07314)。前者針對(duì)北運(yùn)河主要開(kāi)展水系水環(huán)境實(shí)時(shí)管理決策支持系統(tǒng)研究與示范、水系水量水質(zhì)聯(lián)合調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究、上游典型污染區(qū)污染控制技術(shù)研究與示范、中游重污染河段水質(zhì)改善技術(shù)研究與示范、中游段生態(tài)治理關(guān)鍵技術(shù)與示范和下游河灌區(qū)水污染防控與河道水質(zhì)保持技術(shù)研究與示范等。后者針對(duì)北運(yùn)河流經(jīng)城市的水環(huán)境整治技術(shù)開(kāi)展研究與示范,主要包括天津?yàn)I海工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化與節(jié)水控源減排技術(shù)研究與工程示范、北方城市大型污水處理廠(chǎng)除磷脫氮和污泥減量化技術(shù)研究與工程示范、城市污水再生利用及水質(zhì)安全保障技術(shù)開(kāi)發(fā)與工程示范、華北缺水地區(qū)小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理與水資源綜合利用技術(shù)研究與示范和北京城市再生水水質(zhì)提高關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范等。
“十二五”期間水專(zhuān)項(xiàng)涉及北運(yùn)河流域項(xiàng)目?jī)H有1 個(gè),即海河流域重污染河流水質(zhì)改善成套整裝技術(shù)集成與綜合示范項(xiàng)目(2012ZX07203),主要開(kāi)展北京段河流水質(zhì)改善集成技術(shù)與綜合示范、天津段河流水質(zhì)改善集成技術(shù)、河流生態(tài)完整性影響機(jī)制與恢復(fù)途徑研究。
“十三五”期間水專(zhuān)項(xiàng)在北運(yùn)河流域設(shè)置項(xiàng)目5 個(gè)。北京段設(shè)置了北運(yùn)河上游水環(huán)境治理與水生態(tài)修復(fù)綜合示范(2017ZX07102)、北京城市副中心高品質(zhì)水生態(tài)建設(shè)綜合示范項(xiàng)目(2017ZX07103)和北京市智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)研究與建設(shè)項(xiàng)目(2017ZX07104)等3 個(gè)項(xiàng)目。北運(yùn)河上游水環(huán)境治理與水生態(tài)修復(fù)綜合示范(2017ZX07102)主要開(kāi)展北運(yùn)河上游水環(huán)境治理與水生態(tài)修復(fù)綜合示范、沙河水庫(kù)水環(huán)境改善及水生態(tài)修復(fù)集成技術(shù)研究與示范、面向未來(lái)污水處理廠(chǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與工程示范、北運(yùn)河上游分散生活污水治理技術(shù)模式與運(yùn)營(yíng)、監(jiān)管機(jī)制研究示范等,確保北運(yùn)河上游區(qū)域水生態(tài)環(huán)境得到顯著改善,進(jìn)而有效推進(jìn)北運(yùn)河流域水生態(tài)環(huán)境綜合治理全方位系統(tǒng)實(shí)施。北京城市副中心高品質(zhì)水生態(tài)建設(shè)綜合示范項(xiàng)目(2017ZX 07103)主要結(jié)合通州 “一河串聯(lián)”(北運(yùn)河)的發(fā)展戰(zhàn)略,實(shí)現(xiàn)區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量提升,支撐實(shí)現(xiàn)區(qū)域水生態(tài)文明構(gòu)建。北京市智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)研究與建設(shè)項(xiàng)目(2017ZX07104)主要以北京市水資源水環(huán)境安全保障為目標(biāo),通過(guò)水務(wù)大數(shù)據(jù)分析利用研究,構(gòu)建北京市五大流域水環(huán)境預(yù)警和水量水質(zhì)統(tǒng)一調(diào)度體系,為水環(huán)境預(yù)警及時(shí)準(zhǔn)確,多水源的優(yōu)化、智能、低耗調(diào)度提供智慧化服務(wù),提升水務(wù)社會(huì)化綜合服務(wù)能力。北運(yùn)河廊坊段設(shè)置了京津冀南部功能拓展區(qū)廊坊水環(huán)境綜合整治技術(shù)與綜合示范項(xiàng)目(2018ZX07105)1 個(gè)項(xiàng)目,重構(gòu)廊坊區(qū)域生態(tài)水網(wǎng),打造區(qū)域水生態(tài)綠色廊坊基本框架,實(shí)現(xiàn)多水源水質(zhì)水量?jī)?yōu)化調(diào)控,實(shí)現(xiàn)區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量、水生態(tài)功能的提升。北運(yùn)河天津段設(shè)置了天津海綿城市建設(shè)與海河干流水環(huán)境改善技術(shù)研究與示范項(xiàng)目(2017ZX07106),針對(duì)天津高地下水位、弱透水和鹽堿地域特點(diǎn),構(gòu)建海綿城市建設(shè)成套技術(shù)及水環(huán)境改善技術(shù),研究北運(yùn)河天津段點(diǎn)源與非點(diǎn)源污染削減、河道治理與景觀(guān)提升技術(shù)和城市污水氮磷深度去除技術(shù)等,支撐天津市海綿城市試點(diǎn)區(qū)建設(shè)與管理,支撐北運(yùn)河河道水質(zhì)達(dá)標(biāo)與生態(tài)修復(fù)以及城市污水超高標(biāo)準(zhǔn)處理與再生利用。
根據(jù)現(xiàn)行科技評(píng)估管理要求,借鑒科技評(píng)估實(shí)踐以及文獻(xiàn)研究,并結(jié)合評(píng)估對(duì)象特點(diǎn)以及評(píng)估目的設(shè)計(jì)評(píng)估框架及內(nèi)容。評(píng)估框架包括科技產(chǎn)出、成果與效益等兩方面??萍籍a(chǎn)出包括示范工程、專(zhuān)利成果和技術(shù)規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)/指南等。成果與效益主要從水環(huán)境、水資源和水生態(tài)角度出發(fā),評(píng)估污染物減排、水環(huán)境質(zhì)量改善、再生水資源綜合利用、水資源變化和水生態(tài)變化等內(nèi)容,見(jiàn)表1。
表1 水專(zhuān)項(xiàng)京津冀區(qū)域績(jī)效評(píng)估內(nèi)容
本文充分借鑒國(guó)內(nèi)科研項(xiàng)目績(jī)效評(píng)估經(jīng)驗(yàn),綜合采用定量評(píng)估、半定量評(píng)估方法和定性評(píng)估方法。其中,產(chǎn)出以及成果中的污染物減排的評(píng)估主要利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法、案例研究等定量評(píng)估和半定量評(píng)估方法;其他內(nèi)容主要采用對(duì)比分析法、案例分析法等定性和半定量方法。
“十一五”以來(lái),水專(zhuān)項(xiàng)在北運(yùn)河流域開(kāi)展的示范工程主要有城鎮(zhèn)污水處理功能提升、城鎮(zhèn)面源污染控制、水體水環(huán)境治理與水生態(tài)恢復(fù)、水資源調(diào)度、流域生態(tài)環(huán)境修復(fù)與治理、農(nóng)村面源污染控制、農(nóng)村污水處理和工業(yè)廢水處理等8 種類(lèi)型,共計(jì)96 項(xiàng)。示范工程以水體水環(huán)境治理與水生態(tài)恢復(fù)、城鎮(zhèn)污水處理功能提升為主,分別為54 和15 項(xiàng),合計(jì)占比72%,見(jiàn)表2。
表2 北運(yùn)河流域示范工程項(xiàng)目分布
城鎮(zhèn)污水處理功能提升示范工程包括城市污水處理廠(chǎng)提升改造、城市污水深度處理,主要針對(duì)區(qū)域水體污染重、生態(tài)流量不足等問(wèn)題,通過(guò)示范工程實(shí)現(xiàn)京津冀地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)處理能力、排放標(biāo)準(zhǔn)的提升,污水處理廠(chǎng)尾水作為生態(tài)補(bǔ)水進(jìn)入水體,從而提升水質(zhì)。如,在海河北系(天津段)河流水質(zhì)改善集成技術(shù)與綜合示范(2012ZX07203-002)支持下,依托天津市武清區(qū)河西務(wù)污水處理廠(chǎng)開(kāi)展的城鎮(zhèn)污水與工業(yè)園區(qū)污水處理及高效利用技術(shù)示范工程,設(shè)計(jì)水量3 000 m3/d。原有排放標(biāo)準(zhǔn)是達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn):GB18918—2002》一級(jí)B 排放標(biāo)準(zhǔn),為了滿(mǎn)足2015 年10 月1 日天津市發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn):DB12/599—2015)》要求,即自2018 年1 月1 日起,污水處理廠(chǎng)出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn):DB12/599—2015)》B 標(biāo)要求。2016 年,在水專(zhuān)項(xiàng)支撐下開(kāi)展了示范工程建設(shè),原有工藝為“格柵-調(diào)節(jié)池-氣浮池-A2O+沉淀池-生物轉(zhuǎn)盤(pán)-濾池-消毒”,在原有A2O 工藝中加入組合填料,提高活性污泥系統(tǒng)的污泥濃度,沉淀池改造為MBR 池,改造后的工藝為“格柵-調(diào)節(jié)池-氣浮池-A2O+AO-MBR池-消毒”,改造總投資749.50 萬(wàn)元。根據(jù)2019 年現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況,示范工程建成以來(lái)一直能夠穩(wěn)定運(yùn)行,出水能夠穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn):DB12/599—2015》的B 標(biāo)準(zhǔn)。基于示范工程研發(fā)的“兩級(jí)生化+MBR”工藝技術(shù)已在武清區(qū)下朱莊天和城污水處理廠(chǎng)得到應(yīng)用,對(duì)于小城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)改造具有廣闊的應(yīng)用前景。
水體水環(huán)境治理與水生態(tài)恢復(fù)示范工程主要是為了提升河湖水道水質(zhì),實(shí)施工程內(nèi)容包括河岸生態(tài)緩沖帶、濕地處理系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)等工程。典型案例有濕地生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)及河灘地水質(zhì)凈化與儲(chǔ)存研究與示范(2018ZX07105-004)支持的老龍河及龍河水環(huán)境綜合治理工程示范。示范工程位于廊坊市龍河流域,共有2 個(gè)示范地點(diǎn):龍河濕地示范工程,位于廊坊市安次區(qū)東張務(wù)防洪閘下游,采用“高效預(yù)處理+人工濕地(潛流濕地+表流濕地)”的凈化工藝,處理規(guī)模3 萬(wàn)m3/d,人工濕地占地面積30 hm2;老龍河濕地示范工程,位于104 國(guó)道落垡橋下游,工程示范涵蓋潛流-表流復(fù)合型人工濕地,總面積40 hm2,示范工程主要為潛流人工濕地及表流人工濕地,潛流人工濕地在功能定位上承接老龍河上游來(lái)水,承擔(dān)對(duì)上游水體的凈化處理,表流人工濕地作為潛流濕地的有益補(bǔ)充,保障下游出境市控?cái)嗝娴姆€(wěn)定達(dá)標(biāo)。根據(jù)示范工程第三方監(jiān)測(cè)結(jié)果,龍河人工濕地示范工程實(shí)施后,龍河水體的COD、氨氮和總磷3 項(xiàng)指標(biāo)值均有明顯提升,下游出境斷面的水質(zhì)均滿(mǎn)足國(guó)控考核的地表水V 類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn),老龍河示范工程運(yùn)行狀態(tài)良好,出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo),有效保障了老龍河落垡橋市控?cái)嗝娴姆€(wěn)定達(dá)標(biāo),并為遷徙水鳥(niǎo)創(chuàng)造覓食、棲息和繁殖的生態(tài)棲息場(chǎng)所。
“十二五”期間水專(zhuān)項(xiàng)涉及北運(yùn)河流域課題共計(jì)申請(qǐng)了170 項(xiàng)專(zhuān)利,其中發(fā)明專(zhuān)利124 項(xiàng),實(shí)用新型專(zhuān)利46 項(xiàng)。通過(guò)對(duì)專(zhuān)利狀態(tài)的查詢(xún),170 項(xiàng)專(zhuān)利狀態(tài)中,49%的專(zhuān)利處于專(zhuān)利權(quán)維持狀態(tài)(即有效狀態(tài)),失效專(zhuān)利69 項(xiàng),占比41%,申請(qǐng)中、申請(qǐng)無(wú)效、被駁回、近失效的合計(jì)占比10%。
在有效的專(zhuān)利中,北京城市排水集團(tuán)的發(fā)明專(zhuān)利《一種分散型村鎮(zhèn)污水強(qiáng)化脫氮除磷的一體化裝置與方法(2011100909006)》、北京環(huán)境保護(hù)科學(xué)院的發(fā)明專(zhuān)利《內(nèi)循環(huán)生物濾池反應(yīng)器及污水處理方法(2012103640797)》和北京建筑工程學(xué)院的實(shí)用新型專(zhuān)利《雨水處理和利用設(shè)施的設(shè)計(jì)方法(2010101957021)》等17 項(xiàng)專(zhuān)利實(shí)現(xiàn)了成果的有效推廣和轉(zhuǎn)化。
水專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施支撐了一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的編制與發(fā)布。涉及北運(yùn)河流域的課題編制與發(fā)布了24 項(xiàng)技術(shù)規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)/指南,其中已正式發(fā)布21 項(xiàng),以征求意見(jiàn)稿形式發(fā)布3 項(xiàng)。部分技術(shù)規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)/指南作為強(qiáng)制執(zhí)行的地方標(biāo)準(zhǔn)被廣泛應(yīng)用,如,《天津市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn):DB12/356—2018》于2018 年2 月起作為天津市水污染排放控制地方標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,《水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn):DB11/307—2013》自2014 年1 月起作為北京市水污染控制地方標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,《河北省農(nóng)村生活污水排放標(biāo)準(zhǔn):DB13/2171—2015》自2015 年3 月起作為河北省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的水污染物的排放管理的地方標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。此外,還形成了《循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范:GB/T 31329—2014》《水質(zhì)有機(jī)磷農(nóng)藥的測(cè)定氣相色譜法:HJ 768—2015》《水質(zhì)揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜法:HJ 686—2014》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
水專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施對(duì)流域水環(huán)境質(zhì)量的改善主要通過(guò)污染物減排實(shí)現(xiàn),一是通過(guò)示范工程直接帶動(dòng)流域污染物減排,二是基于示范工程編制形成了一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施間接促進(jìn)流域污染物減排。根據(jù)96 項(xiàng)示范工程規(guī)模以及處理效率,核算各項(xiàng)示范工程主要污染物減排量,計(jì)算得到流域COD 減排量為2.02 萬(wàn)t/ a,氨氮減排量0.14 萬(wàn)t/a,總磷減排量為0.01 萬(wàn)t/a。通過(guò)示范工程的實(shí)施,形成了城市污水處理廠(chǎng)升級(jí)改造及高品質(zhì)再生水生產(chǎn)成套技術(shù)體系,在北京市、天津市率先支持制定了北京市《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn):DB11890—2012》、北京市《水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn):DB11307—2013》、天津市《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn):DB12/599—2015》等一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文件,全面支撐了北京、天津污水處理廠(chǎng)提高污水處理廠(chǎng)排放標(biāo)準(zhǔn)。
以北京市為例,在地方排放標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)下,2012 年以來(lái),北京市政府先后頒布了《北京市加快污水處理和再生水利用工作的意見(jiàn)》《北京市加快污水處理和再生水利用設(shè)施建設(shè)3 年行動(dòng)方案(2013—2015 年》[1],即“第一個(gè)3 年行動(dòng)方案”等系列文件?!笆濉逼陂g,北京市進(jìn)一步推進(jìn)污水治理工作,2016 年,北京市政府印發(fā)《北京市進(jìn)一步加快推進(jìn)污水治理和再生水利用工作3 年行動(dòng)方案(2016 年7 月—2019 年6 月》,即“第二個(gè)3 年行動(dòng)方案”[2]。在水專(zhuān)項(xiàng)科技支撐以及北京市政府推動(dòng)下,北京市污水處理量呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),特別是“十三五”期間增長(zhǎng)速度加大,2019 年北京市全市污水處理量已達(dá)到19.97 億m3,污水處理率達(dá)到94.5%[3]。污水處理的提升直接帶動(dòng)了北運(yùn)河水質(zhì)的改善?!笆濉逼陂g北運(yùn)河北京段劣V 類(lèi)水體比例大幅度減少,從2015 年的75% 降至2019 年的16.8%,Ⅰ~Ⅲ類(lèi)水體比例明顯增加,從2015 年的14%提升至2019 年的33.3%,見(jiàn)圖1。
圖1 2015、2018 和2019 年北京市北運(yùn)河水質(zhì)類(lèi)別分布
2019 年,北運(yùn)河王家擺斷面(北京市出境斷面)水質(zhì)已提前達(dá)到2020 年國(guó)家考核要求,COD 濃度從2006 年69.57 下降到2019 年的35.8 mg/L,氨氮由12.08 降到0.88 mg/L,氨氮濃度遠(yuǎn)低于4 mg/L的考核要求,見(jiàn)圖2。
圖2 北運(yùn)河王家擺斷面2006~2019 年主要污染物年均濃度變化
“十一五”期間,在北京城市再生水水質(zhì)提高關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范(2008ZX07314-008)課題支持下,實(shí)施了清河再生水示范工程、盧溝橋再生水示范工程2 項(xiàng)再生水資源綜合利用示范工程,再生水處理規(guī)模為16.2 萬(wàn)m3/d,每年可以向環(huán)境提供5 300 萬(wàn)m3的再生水,占北京市“十一五”末再生水利用量的7.8%?!笆濉逼陂g,在海河北系(北京段)河流水質(zhì)改善集成技術(shù)與綜合示范(2012ZX07203-001)課題支持下,又實(shí)施了趙全營(yíng)鎮(zhèn)再生水廠(chǎng)示范工程、馬坡再生水廠(chǎng)示范工程2 項(xiàng)再生水資源綜合利用示范工程,再生水處理規(guī)模為5.3 m3/d,每年供應(yīng)再生水約1 900 萬(wàn)m3,水專(zhuān)項(xiàng)示范工程直接帶動(dòng)的再生水資源利用量占北京市“十一五”末的7.6%。
在水專(zhuān)項(xiàng)科技支撐下,北京市編制印發(fā)了《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn):DB11890—2012》,全面支撐北京市再生水資源綜合利用工程的實(shí)施。2012 年以來(lái),在2 個(gè)3 年行動(dòng)方案支撐下,2019 年全市再生水資源利用量已達(dá)到11.52 億m3/a,相比2007 年,增長(zhǎng)了1.3 倍,再生水主要用于河道補(bǔ)水、工業(yè)用水和市政雜用,已成為北京市穩(wěn)定可靠的第二水源,2018 年再生水占供水總量的27.4%[4],直接降低了地表水和地下水資源的開(kāi)發(fā)利用,見(jiàn)圖3。
圖3 北京市2007~2019 年再生水資源利用量變化趨勢(shì)
在水專(zhuān)項(xiàng)課題支撐下,實(shí)施了北運(yùn)河、龍河、天堂河、南水北調(diào)等與永定河水系連通示范工程、區(qū)域水網(wǎng)水系連通生態(tài)廊道構(gòu)建成套技術(shù)集成與工程示范和天津海河-新開(kāi)河-月牙河-海河河網(wǎng)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)凈化示范工程等示范工程,研究區(qū)域水資源優(yōu)化配置與水質(zhì)保障關(guān)鍵技術(shù),確保了北運(yùn)河生態(tài)流量的提升。根據(jù)水文站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),北運(yùn)河近10 年來(lái)水流量呈增加趨勢(shì),2017 年平均年徑流量為1.86 億m3/a,明顯高于2007 年水平,表明北運(yùn)河河道水環(huán)境得到明顯改善,特別是2015 年北運(yùn)河水量已經(jīng)滿(mǎn)足最佳生態(tài)需水量(2.194 億m3/a)[5]的要求,見(jiàn)表3。
表3 北運(yùn)河水流量變化
水專(zhuān)項(xiàng)在北運(yùn)河北京段實(shí)施了沙河水庫(kù)上游流域山水林田湖一體化生態(tài)修復(fù)綜合示范區(qū)、龍道河生態(tài)治理技術(shù)綜合集成示范工程和清河肖家河污水處理廠(chǎng)至奧林匹克森林公園北河段等生態(tài)修復(fù)示范工程;在天津市段實(shí)施了北運(yùn)河下游水系河道水質(zhì)保持與生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范工程、七里海河道凈化器技術(shù)示范工程、半自然濕地結(jié)構(gòu)功能優(yōu)化技術(shù)示范工程、河道生態(tài)緩沖帶示范工程、河道岸邊帶生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范工程、尾水再生利用的河岸緩沖帶凈化工程和北運(yùn)河天津段村鎮(zhèn)污染控制與河道修復(fù)技術(shù)研究與示范等生態(tài)修復(fù)工程,直接促進(jìn)了水生態(tài)系統(tǒng)功能的提升。
河北中科遙感信息技術(shù)有限公司利用美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat的TM影像(分辨率為30 m)分析2013、2017 和2018 年夏季3 個(gè)時(shí)期北運(yùn)河生態(tài)廊道范圍內(nèi)(以河流邊界向外擴(kuò)充2 km 作為監(jiān)測(cè)區(qū)域)的植被覆蓋度情況[6-7],根據(jù)其監(jiān)測(cè)報(bào)告《三大廊道生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)報(bào)告(2013—2018)》《三大廊道生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)報(bào)告(2017—2018)》,北運(yùn)河廊道綠地面積從2013 年的54.9 km2提升至2018 年的55.3 km2,說(shuō)明受北運(yùn)河治理保護(hù)的影響,廊道生態(tài)環(huán)境緩步上升。
根據(jù)高彩鳳[6]的調(diào)査結(jié)果,2009~2010 年,北運(yùn)河底棲動(dòng)物有17 種,其中寡毛類(lèi)7 種,軟體動(dòng)物7 種,均占41.18%,水生昆蟲(chóng)3 種,主要優(yōu)勢(shì)種為寡毛類(lèi)和軟體動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種,2009~2010 年平均底棲動(dòng)物生物多樣性指數(shù)為0.50,底棲動(dòng)物的生物多樣性相對(duì)較低。顧曉昀等[7]研究發(fā)現(xiàn),2015 年夏季北運(yùn)河水系底棲動(dòng)物有3 門(mén)6 目23 種,以水生昆蟲(chóng)和軟體動(dòng)物為主,分別占比43.5%和47.8%。根據(jù)王汨等[8]調(diào)查結(jié)論,2015 年,北運(yùn)河水系底棲動(dòng)物群落香濃維納指數(shù)平均值為0.88。可見(jiàn),“十二五”期間,北運(yùn)河底棲動(dòng)物種類(lèi)數(shù)有所增加,且群落組成呈現(xiàn)出水生昆蟲(chóng)種類(lèi)數(shù)增加,水體有機(jī)污染的重要指示物種的寡毛類(lèi)種類(lèi)數(shù)減少,生物多樣性得以提升。另外,根據(jù)北京市《2019 年全市水生態(tài)監(jiān)測(cè)及健康評(píng)價(jià)報(bào)告》,2019 年北運(yùn)河流域浮游植物優(yōu)勢(shì)種群已逐漸由藍(lán)藻門(mén)向綠藻門(mén)、硅藻門(mén)轉(zhuǎn)變,而且密度逐年降低,浮游動(dòng)物以原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)種類(lèi),對(duì)水質(zhì)敏感的枝角類(lèi)、橈足類(lèi)所占的比例上升,底棲動(dòng)物和大型水生植物出現(xiàn)了中等耐污型生物,證明北運(yùn)河水生態(tài)結(jié)構(gòu)日益改善。
“十一五”以來(lái),水專(zhuān)項(xiàng)在北運(yùn)河流域共計(jì)實(shí)施了96 項(xiàng)示范工程,形成170 項(xiàng)專(zhuān)利成果和24 項(xiàng)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及指南等,對(duì)流域、區(qū)域水環(huán)境、水資源和水生態(tài)等的改善均發(fā)揮了有力的科技支撐作用。在水環(huán)境方面,全面支撐北京市、天津市提高污水處理廠(chǎng)排放標(biāo)準(zhǔn),提升區(qū)域污水處理量,直接帶動(dòng)了北運(yùn)河水質(zhì)的改善?!笆濉逼陂g,北運(yùn)河北京段劣V 類(lèi)水體比例大幅度減少,Ⅰ~Ⅲ類(lèi)水體比例明顯增加。2019 年,北運(yùn)河王家擺斷面(北京市出境斷面)水質(zhì)已提前達(dá)到2020 年國(guó)家考核要求;在水資源方面,全面支撐區(qū)域再生水資源綜合利用工程的實(shí)施,2019 年北京市再生水資源利用量相比2007 年增長(zhǎng)了1.3 倍,再生水已成為北京市穩(wěn)定可靠的第二水源。另外,研究了區(qū)域水資源優(yōu)化配置與水質(zhì)保障關(guān)鍵技術(shù),確保了北運(yùn)河生態(tài)流量的提升;在水生態(tài)方面,“十二五”以來(lái),北運(yùn)河廊道綠地面積有所提升,底棲動(dòng)物種類(lèi)數(shù)有所增加,群落組成呈現(xiàn)出水生昆蟲(chóng)種類(lèi)數(shù)增加、寡毛類(lèi)種類(lèi)數(shù)減少的趨勢(shì),生物多樣性得以提升。