航道整治工程對河流生態(tài)環(huán)境的影響分析

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摘要：內(nèi)河航道整治工程一般包括疏浚工程、炸礁工程、護岸工程、橋梁拆除及跨過河管線改建工程、航標工程、配套設施工程及環(huán)境保護工程。其中疏浚工程、炸礁工程等將會對河道內(nèi)的水生生態(tài)造成一定的影響,通過分析施工期施工活動對浮游植物、浮游動物、底棲生物和漁業(yè)資源的影響,特別是關注工程炸礁對河流生態(tài)環(huán)境的影響,以及施工對珍稀水生生物的棲息地、洄游通道的影響分析,并按照預防、減輕、修復和補償?shù)捻樞蛱岢鲠槍π缘厮鷳B(tài)保護措施,以避免和減輕內(nèi)河航道整治工程對河流生態(tài)環(huán)境的影響,為其他內(nèi)河航道整治工程的環(huán)境保護工作提供一些經(jīng)驗。 

　　關鍵詞：航道整治工程;河流生態(tài)環(huán)境;影響    　　AbstractThe navigation channel regulation in inland waterway ordinarily includes dredging works,reef blasting,revermene works,spit catting works,aids to navigation,facilities and environmental engineering. Among these,the dredging works and reef blasting will make some influence to aquatic ecosystem. Through analyzing the influences of the constructing to phytoplankton,zooplankton,benthos and fishery resources,especially the focus on the influence of the reef blasting to aquatic ecosystem,and the constructing to the habitat of rare aquatic ecosystem and to the migration pathway,according to the order of preventing,alleviating,restoring and compensating,the measures of the aquatic ecosystem protectingwere put forward to avoid and alleviate the influences of the navigation channel regulation in inland waterway to aquatic ecosystem,so as to provide some experiences in the environment protecting of the the navigation channel regulation in inland waterway.  　　Key wordsnavigation channel regulation;aquatic ecosystem;effect  　　  　　河流生態(tài)修復方面,目前我國仍處于起步和技術探索階段,河流整治工作基本處于水質(zhì)改善和景觀建設階段。缺乏傳統(tǒng)水利、生態(tài)系統(tǒng)棲息地和景觀的有機結合。多數(shù)地方的河道整治,尤其是中小型河流,其理念仍停留在渠道化、襯砌等已被發(fā)達國家舍棄的做法[1]。內(nèi)河航道整治使自然河流渠道化,從而破壞水生生物的產(chǎn)卵場、棲息地和河流形態(tài)的多樣化,以及減弱河流的自然凈化能力和破壞其生態(tài)環(huán)境,因此應做好內(nèi)河航道整治工程對河流生態(tài)環(huán)境的影響分析,并針對不同情況采取合理的水生生態(tài)保護與修復措施[2-4]。  　　1對河流生態(tài)環(huán)境的影響  　　1.1施工對浮游植物的影響  　　藻類是一群具有葉綠素和其他光合色素、能進行光合作用的低等植物,是自然水體的原始生產(chǎn)者,多數(shù)藻類是魚類或其他水生動物的餌料。內(nèi)河航道整治工程對浮游植物的影響主要是航道整治階段,因新建堤壩、舊堤壩拆除、水流發(fā)生變化等引起局部水域水質(zhì)渾濁,影響陽光透射,使水中浮游植物光合作用暫時降低,不利于藻類生長繁殖,數(shù)量減少。待工程結束后,水深相對增加,水體透明度增大,有利于浮游植物光合作用,可促進藻類繁殖,受影響河段藻類的數(shù)量可很快恢復到原有水平。  　　1.2 施工對浮游動物的影響  　　水域中的浮游動物是許多經(jīng)濟魚類和幾乎所有幼魚的重要餌料。浮游動物含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),在水域生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和能量轉(zhuǎn)換中,浮游動物與水生植物、底棲動物、浮游植物一起,各占有重要位置。浮游動物與浮游植物一樣,在航道整治階段,因施工影響而使其數(shù)量減少,因工程結束逐步得以恢復。航道整治前,礙航特征為急、淺、險,整治后水流趨于平緩,流速降低,則泥沙含量減少,水深增加,水體透明度增加,在一定程度上有利于原生動物、輪蟲及浮游甲殼動物的繁殖。預計整治后河段中的浮游動物數(shù)量會有所增加,但種群結構不會發(fā)生大的變化[5]。  　　1.3施工對底棲生物的影響  　　底棲動物是長期在水域底部泥沙中、石塊或其他水底物體上生活的動物。自然水體中底棲動物的種類和數(shù)量與底層雜食性魚類有著極大的關系。航道整治工程對底棲動物較大的影響是直接改變了其生活環(huán)境,從而使其種類、數(shù)量、分布也產(chǎn)生一定的影響,尤其是挖泥和拋投過程對其影響較大。底棲動物隨著挖出的底泥,從挖泥區(qū)被人為地轉(zhuǎn)移到深水區(qū)拋泥,使挖泥區(qū)的數(shù)量明顯減少;拋投區(qū)底棲生物因遭疏浚棄土和礁石覆蓋而死亡。喜淺水急流的種類因不適應新的環(huán)境而逐漸死亡,少部分適應性強的種類則存活下來。隨著時間的推移,局部的原有平衡被破壞后,由于生態(tài)效應作用將會在較短時間內(nèi)形成新的平衡。水下炸礁、疏浚、拋泥都是人為地改變底棲動物的生活環(huán)境,僅改變了部分河段的底質(zhì)環(huán)境,對整體底棲動物的影響并不大。  　　1.4施工對漁業(yè)資源的影響  　　疏浚和拋投工程對魚類的影響方式較為相似。由于魚類的游泳活動能力較強,在疏浚機械或施工船舶的擾動作用下,魚類將會被驅(qū)趕出施工水域,因此疏浚和拋投工程對魚類的直接影響較小;但如果影響底質(zhì)面積較大,則將對施工后的底質(zhì)和生境恢復產(chǎn)生不利影響。一般內(nèi)河航道疏浚施工過程中,對暴露于設計水深之上的巖石采用水下爆破的方法予以清除,對漁業(yè)資源會產(chǎn)生一定不利的影響。與疏浚和拋投工程相比,水下炸礁在對漁業(yè)資源和底棲生物的影響方式上有很多不同的特點,因此水下炸礁施工對水生生態(tài)環(huán)境的影響較大。炸礁是施工中用來保證設計水深的常見方法,所采用的工藝通常為打孔(8～10個孔)、起爆、清除,一次起爆藥量8～12 kg,所采用的炸藥多為防水硝銨炸藥?，F(xiàn)采用類比分析的方法,參照“遼東灣雙臺子河口利用水中放炮進行石油地震勘探(使用4 kg硝銨炸藥)”的相關試驗結果,預測水下炸礁對水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響。 1.4.1工程炸礁對水環(huán)境的影響。水下爆炸后,爆炸對水環(huán)境的影響主要有:一是重金屬的變化狀況。爆破未引起江水中重金屬的濃度變化,原因是調(diào)查沉積物中重金屬含量低,爆炸后,沉積物中重金屬與江水混合,不會產(chǎn)生明顯的溶出現(xiàn)象。因此,沉積物中重金屬的含量直接影響到爆破后重金屬的變化。二是有機物的變化。COD和TOC的濃度是江水中有機物含量多少的直接反映。結果表明,這2項均有所增加,但對水環(huán)境影響不大。三是水下爆炸對江水的影響主要是渾濁度和懸浮體的增高,如在某水域長期進行水下爆炸,產(chǎn)生的高渾濁水團由于水流產(chǎn)生的輸移、擴散和沉降作用,會影響周圍生態(tài)系統(tǒng),威脅水生生物資源。  　　1.4.2工程炸礁對水生生物及水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響。一是對水生生物的影響。長期生活于高渾濁水團中的生物,其鰓部會被懸浮物質(zhì)充塞而呼吸困難,影響發(fā)育,甚至引起窒息死亡。此外,水體中懸浮物長期過量會妨礙生物的卵和幼體的正常發(fā)育,破壞魚類及其他動物的棲息環(huán)境,抑制水生植物的光合作用,減少動物的餌料。二是對魚類的影響。據(jù)資料記載,4 kg炸藥在淺海水下爆炸,距爆炸中心20 m以內(nèi),對150 g左右的魚類致死率可達100%,而在40 m左右致死率可達33%,50 m以外則是安全區(qū)。另據(jù)國家海洋研究部門對海上石油勘探表層除泥對海洋生物影響的原體試驗結果表明,在水深8～20 m,單次起爆用藥量8～10 kg的試驗條件下,在距爆破點50 m范圍內(nèi)出了魚、貝等死亡,內(nèi)臟破裂;在50～100 m范圍內(nèi),魚貝類出現(xiàn)精神憂郁,皮壞死、內(nèi)臟損傷、發(fā)育慢或停止發(fā)育等現(xiàn)象;100 m以外,對魚貝類生存無較大影響。因此,參照該試驗的結果并在施工中采取毫秒延期爆破方法,炸礁施工對水生生物的影響范圍保守起見可確定在400 m范圍以內(nèi)。由此可見,對于魚類及其他活動性強的游泳生物來講,爆炸的直接殺傷作用影響較小,除少部分致死外,大部分將迅速出逃,游遷其他水域。調(diào)查進行炸礁點周圍有沒有魚類索餌區(qū)、產(chǎn)卵場、越冬場,整治的河道是不是主要魚類的重要洄游通道,對于有洄游性魚類通過需調(diào)查魚類的洄游期,炸礁要避開魚類集中的棲息地和洄游性魚類的洄游期。三是對底棲生物的影響。水下爆炸可使位于爆炸中心附近的貝類及其他底棲生物當場斃命,除強聲壓致死外那些致昏而處于半致死狀態(tài)的底棲生物,在遭到由爆炸激起的大量泥沙石塊掩埋之后,也難逃窒息死亡的命運。由于爆炸量相對集中,沉積物破壞面積相對不大,而且施工時間控制在枯水期施工,底棲生物的資源量處于較少的時期,因此這部分影響不予考慮。四是對養(yǎng)殖區(qū)的影響。調(diào)查工程影響范圍內(nèi)的養(yǎng)殖區(qū),為避免施工活動對捕撈區(qū)產(chǎn)生影響,建設單位務必加強施工組織安排,將施工期控制在枯水期內(nèi),且應在施工前與有關村鎮(zhèn)密切聯(lián)系,充分協(xié)商,做好作業(yè)區(qū)內(nèi)捕撈網(wǎng)具的遷移工作[6]。  　　2施工期水生生物環(huán)境影響保護措施  　　2.1合理安排施工進度,確保作業(yè)安全,減少影響  　　合理安排施工進度,非特殊情況施工期不得延長,盡量在枯水季節(jié)完成水下施工作業(yè)。選用裝載能力大的運輸船舶,降低船舶往返頻率,減少水體擾動、懸浮物增加對水生生物和魚類的影響程度。為確保工程爆破作業(yè)安全,減少炸礁(石)震動對江上作業(yè)船舶與人員的影響,施工單位在擬定施工方案時應根據(jù)國家爆破安全規(guī)程的要求,起爆藥量應控制在所引起的爆炸的地震速度在規(guī)程中所規(guī)定的安全范圍之內(nèi),并在施工過程對爆炸產(chǎn)生的地震效應進行監(jiān)測,掌握合適的一次爆炸的用藥量。其次在導爆方法上,盡量采用導爆索串并聯(lián)的傳爆網(wǎng)絡和毫秒延期爆破方法,以減少沖擊波、飛石及淤泥對周圍水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境與水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的影響,切實做好安全爆破作業(yè)。盡量避免對魚類,特別是珍稀水生生物產(chǎn)生影響,建議正式施工前應先以少量炸藥進行試爆,對需炸礁的河段分段進行,實行點炸,起到在施工區(qū)域內(nèi)驅(qū)趕魚類以及珍稀水生生物的作用,盡可能將魚亡量減少到最低程度;同時建議航道整治作業(yè)避開魚類產(chǎn)卵孵化高峰期及珍稀魚類的洄游季節(jié)(一般為4—6月)。  　　2.2設置攔網(wǎng),實行監(jiān)測,采用生態(tài)修復措施  　　施工單位在與當?shù)貪O業(yè)部門協(xié)商的情況下,可考慮在炸礁和爆破作業(yè)前一天,在距炸礁點和爆破作業(yè)點中心上下游400 m處分時設置攔網(wǎng),炸礁和爆破作業(yè)后撤網(wǎng)。在航道整治過程中,需開展全程環(huán)境監(jiān)理和監(jiān)測工作,及時掌握炸礁、拋投對水環(huán)境、水生生態(tài)環(huán)境的影響狀況,以便及時調(diào)整作業(yè)方案,防止對河流生態(tài)環(huán)境造成破壞。施工中建設方應主動與作業(yè)點附近的漁民就作業(yè)時間進行協(xié)商,以減少漁業(yè)資源損失。施工過程中發(fā)現(xiàn)珍稀水生動物,應立即停止。如發(fā)現(xiàn)有因施工行為而誤傷的珍稀水生生物,應暫停施工并報告漁政部門共同處理?？刹捎煤拥馈⒑有投鄻踊纳鷳B(tài)修復措施,設置人工產(chǎn)卵床,建設人工產(chǎn)卵場、棲息地和回游通道,以及人工放流等措施緩解。內(nèi)河航道整治對河流生態(tài)的脅迫主要是生物生境和生態(tài)條件的改變,因而修復措施以河流生態(tài)水工學和水生生物增殖、放流為主[7]。  　　  　　3參考文獻  　　[1] 水利部全球-國際合作與科技司.河流生態(tài)修復技術現(xiàn)狀及展望[C]∥水利部國際合作與科技司.河流生態(tài)修復技術研討會論文集.北京:中國水利水電出版社,2005.  　　[2] 陳會東,王志勇,周斌,等.順德水道航道整治工程環(huán)境影響報告書[R].天津:交通部天津水運工程科學研究所,2005.  　　[3] 崔樹彬,劉俊勇,陳軍,等.論河流生物-生態(tài)修復技術的內(nèi)涵、外延及其應用[J].中國水利,2005(21):16-19.  　　[4] 崔樹彬,王現(xiàn)方,鄧家泉.試論珠江水系的河流生態(tài)問題及對策[J].水利發(fā)展研究,2005,5(9):7-11.  　　[5] 于國榮,夏自強,蔡玉鵬,等.河道大型水庫水力過渡區(qū)及其生態(tài)影響研究[J].河海大學學報,2006(6):618-621.  　　[6] 董哲仁.水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的脅迫[J].水利水電技術,2003(7):1-5.  　　[7] 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