淺談橡膠壩對河流水質和生態(tài)環(huán)境的影響

摘要：橡膠壩的出現(xiàn)為人類發(fā)電、儲水等人類生產(chǎn)、生活帶來巨大的便利，但是隨著數(shù)量的逐漸增多，橡膠壩對環(huán)境的影響問題也逐漸成為人們關注的重點。為此筆者對橡膠壩相關文獻進行整理研究，發(fā)現(xiàn)修建橡膠壩后對水質有一定程度改善，但修建的橡膠壩上可能會產(chǎn)生重金屬富集風險;此外，橡膠壩的修建還可能會給生態(tài)系統(tǒng)帶來一定負面影響，在一定程度上降低生物的多樣性。

關鍵詞：橡膠壩;生態(tài)環(huán)境;水質

中圖分類號：S181文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200815042

收稿日期：2020-06-28

作者簡介：王璐（1989-），中級工程師。研究方向：環(huán)境監(jiān)測與分析。

橡膠壩的產(chǎn)生可追溯于20世紀50年代末，其是隨著高分子合成材料工業(yè)的發(fā)展而新興的一種水工建筑物。世界上首座橡膠壩于1958年在美國研究建造[1]，時至今日，世界各國已建立起數(shù)萬座橡膠壩，從而達到發(fā)電、分水、臨時引水、阻擋泥沙、灌溉等目的。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類的大規(guī)模筑壩攔截行動，已逐漸發(fā)展成為河流生態(tài)環(huán)境受人類活動影響最顯著、最廣泛、最嚴重的事件之一[2]。根據(jù)初步統(tǒng)計，目前全世界已建成數(shù)十萬座大中型水壩，隨著橡膠壩數(shù)量的急劇增加，越來越多的專家、學者開始更深入思考橡膠壩在蓄水、阻泥的過程中是否會對水質以及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，未來對于橡膠壩的建立是否更應該謹慎思考。

1橡膠壩概述

橡膠壩工程，是一種采用新型高分子合成材質制成的壩體建筑。使用強度合成纖維物做受力骨架，內外涂敷橡膠作保護層，加工成膠布，將其用錨固定于底板上成封閉狀的壩袋。然后將其與河床固定，沉入海床，在需要堤壩時注入水或空氣形成堤壩。起到溢流、控制上游水位、發(fā)揮灌溉、發(fā)電、航運、防洪、擋潮等作用[3]。在不需要阻隔斷水時，只需要把水或空氣放空，即可恢復河流原樣。在城市供水、園林美化、防汛以及灌溉等方面有著極為廣泛地應用[4]。

橡膠壩主要用途：用作灌溉系統(tǒng)的大型進水閘、分水閘、節(jié)制閘等;灌溉渠道的臨時飲水壩;低水頭的滾水壩;在多沙河灌溉區(qū)上的擋沙水閘;代替河道上的水閘;加高水庫的溢洪道，增加蓄水量和發(fā)電水頭;代替船閘系統(tǒng)的閘門;擋潮堤壩;臨時圍堰;曬鹽場的擋水堤;自來水或污水處理廠的控制閘門;在河道上建橡膠壩形成人工湖，美化環(huán)境等。橡膠壩因其優(yōu)點眾多得到廣泛地應用，但是隨著橡膠壩數(shù)量的增多，許多河流逐漸表現(xiàn)出受人類嚴重干擾的問題。越來越多的專家、學者對橡膠壩也產(chǎn)生了一些新的思考，越來越多橡膠壩的產(chǎn)生，在一定形式下對環(huán)境必然會產(chǎn)生一定程度影響。

2修建橡膠壩對水質的影響

修建橡膠壩后，對水質改善具有一定的積極作用。建壩后，水量聚集、沉降、吸附作用會有一定增強，但也有研究表明泥沙沉積將會加大河道中重金屬的富集。

2.1橡膠壩對氨氮、CODCr等理化指標的影響

選取英額河（流經(jīng)清原縣城段）最上游的一個橡膠壩為研究對象，設置4個監(jiān)測點位，測量監(jiān)測點位的CODCr和氨氮，初步研究橡膠壩對河流水質的影響。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整理分析，壩前氨氮濃度升高，CODCr濃度降低。分析發(fā)現(xiàn)，水流流至壩前時，流速逐漸降低，甚至會在壩前變?yōu)殪o水區(qū)，使得氨氮在此進行一定富集而出現(xiàn)濃度升高的現(xiàn)象;而CODCr易吸附在懸浮固體上，濃度隨懸浮固體的沉降而減小[5]。

橡膠壩建成前后的新薛河和大沙河水質均出現(xiàn)變好的趨勢，CODCr由原本的30～40mg·L-1下降至25mg·L-1左右，全年滿足地表三類水標準。分析發(fā)現(xiàn)，可能是由于建壩后水量蓄積滿足了河流的生態(tài)水量。河流生態(tài)用水量充足，水利停留時間延長，增加了河流的物理沉降、化學沉降、生物降解的時間、效率和總量。且隨著時間的延長，水中微生物、植物的吸收降解作用也會逐漸增強，因此橡膠壩中的水質出現(xiàn)變好的趨勢[6]。

分析閘壩、滾水壩和大壩（水電站、水庫）等對河流水質的影響研究發(fā)現(xiàn)，河流在進入閘壩影響范圍內，CODCr沿水流方向明顯下降;氨氮沿水流方向則緩慢上升;且閘壩內水體中部分污染物均有一定程度降解，對水體起到了凈化作用[7-9]。

2.2橡膠壩對重金屬的影響

研究小埠東橡膠壩對沂河臨沂城區(qū)蓄水段沉積物重金屬分布和富集的影響。利用柱狀沉積物采樣器在橡膠壩前2km處（對照）和壩前50m處分別采取原位柱狀沉積物，在比較分析典型重金屬Cu、Pb、Cd、Cr、Hg和As分布特征的基礎上，對重金屬污染程度及潛在生態(tài)風險進行評價。分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，橡膠壩的建成改變了沉積物重金屬的分布及富集狀況，促進壩前沉積物中重金屬的富集，且Hg和Pb濃度最大，具有極強的生態(tài)危害[10]。

3修建橡膠壩對生態(tài)環(huán)境的影響

修建橡膠壩后，可能給生態(tài)系統(tǒng)帶來一定負面影響，在一定程度上降低生物的多樣性。

通過對英額河上橡膠壩的研究發(fā)現(xiàn)，橡膠壩的運行把河流分成流水生境和相對靜止生境2種，使大型底棲動物群落結構發(fā)生明顯變化，對物種數(shù)、總個體數(shù)和生物多樣性指數(shù)都產(chǎn)生一定影響，在一定程度上降低了大型底棲動物的多樣性[5]。

同時，橡膠壩的建成進一步促進河流生態(tài)系統(tǒng)的破碎化，影響魚類等遷徙、組織物種擴散和連續(xù)性，導致河流緩沖區(qū)域內物種多樣性降低。筑壩也導致河流日流量急劇變化，降低下游棲息地和水生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和河道沖刷，大量顆粒泥沙在河道中沉降，改變了下游河床基質，降低下游孵卵棲息地的生態(tài)環(huán)境質量，從而影響魚類、底棲動物等的生存[11-15]。

4結論

橡膠壩的建立及后續(xù)運行對水質有一定的改善作用，可為人類帶來很多益處，但是越來越多橡膠壩的建成在無形中也會為生態(tài)環(huán)境帶來一定影響，對生物多樣性等帶來危害。因而相關管理部門在今后對橡膠壩的建設及管理中，應充分考慮其對河流水質和生態(tài)環(huán)境的影響，在改善水質的同時，最大程度降低其對環(huán)境的影響，更好地發(fā)揮橡膠壩的作用。

參考文獻

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（責任編輯常陽陽）