徐宜雪,魏偉偉,李春華,葉春*,鄭燁,王昊
1.湖泊水污染治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)國家工程實驗室,中國環(huán)境科學(xué)研究院
2.國家環(huán)境保護湖泊污染控制重點實驗室,中國環(huán)境科學(xué)研究院
3.環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點實驗室,中國環(huán)境科學(xué)研究院
湖濱帶是湖泊流域中陸地生態(tài)系統(tǒng)和湖泊水域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過渡帶,是以水文過程為紐帶、以濕地生物為特征的水陸生態(tài)交錯帶[1],是健康湖泊生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的一部分,對維持湖泊生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能起著積極作用。緩沖帶作為一種保護隔離措施,能夠有效減緩人類活動或自然過程對保護目標(biāo)的負(fù)面影響,在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用于生態(tài)保護、面源污染治理等領(lǐng)域[2-4]。湖泊緩沖帶是將緩沖帶的概念應(yīng)用到湖泊保護中的一種實踐,是通過環(huán)境管理和生態(tài)建設(shè)來減輕湖泊所受干擾和破壞的隔離生境。相較于具有水陸生態(tài)交錯帶特征的湖濱帶,湖泊緩沖帶是從湖泊管理和保護的角度人為進行劃定的,是由湖濱帶向陸域擴展一定范圍的空間區(qū)域[5],對于入湖污染物攔截凈化和湖泊生態(tài)保護具有重要意義。
在湖泊流域點源污染逐步得到控制、面源污染問題突出的背景下,開展湖濱帶保護修復(fù)、設(shè)置湖泊緩沖帶并開展生態(tài)建設(shè)和管理,對湖泊生態(tài)保護變得更為重要。自“九五”以來,在對湖泊治理與保護的研究工作中,研究人員對湖濱帶和湖泊緩沖帶的劃定和生態(tài)修復(fù)已開展了一系列實踐探索[6-8],但一直缺乏系統(tǒng)性的技術(shù)指南。2020 年,浙江省率先制訂了《浙江省湖庫生態(tài)緩沖帶劃定與生態(tài)修復(fù)技術(shù)指南(試行)》[9](簡稱《指南》),《指南》中的湖庫生態(tài)緩沖帶包括湖濱帶和緩沖區(qū)2 個部分,其中緩沖區(qū)即通常所說的湖泊緩沖帶[10]?!吨改稀方Y(jié)合理論方法和浙江省地方實際情況,對浙江省湖庫生態(tài)緩沖帶類型劃分、寬度劃定和生態(tài)修復(fù)技術(shù)選擇進行了技術(shù)指導(dǎo)。
筆者選取浙江省臺州市唯一的地級以上集中式飲用水水源地——長潭水庫作為研究對象,參考《指南》開展長潭水庫湖濱帶及緩沖帶劃定和生態(tài)修復(fù)研究,從保障水庫岸帶生態(tài)空間、削減水庫近岸污染源、提高污染物的緩沖攔截能力方面提出可行的方案,以期為長潭水庫生態(tài)保護和水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)提供參考,同時對浙江省乃至全國湖泊的湖濱帶和緩沖帶劃定及生態(tài)修復(fù)起到示范作用。
長潭水庫位于浙江省臺州市黃巖區(qū)中西部,是臺州南部最主要的飲用水水源,為臺州市區(qū)及溫嶺、玉環(huán)等地300 多萬市民和數(shù)萬家企業(yè)供水,同時又具有灌溉和調(diào)度洪水的功能[11]。長潭水庫流域面積為441.3 km2,包括富山鄉(xiāng)、上垟鄉(xiāng)、上鄭鄉(xiāng)、平田鄉(xiāng)、嶼頭鄉(xiāng)、寧溪鎮(zhèn)全部行政村、北洋鎮(zhèn)部分行政村及長潭水庫管理局下轄的行政村,其主要入庫溪流有瑞巖溪、柔極溪、永寧溪、日溪、上垟溪、象岙溪、桐外岙溪、小坑溪等(圖1)。長潭水庫正常水位為36 m,相應(yīng)庫容為4.57 億m3,相應(yīng)水域面積為35.50 km2,平均水深為12.9 m。
圖1 長潭水庫流域水系Fig.1 Water system map of Changtan Reservoir
長潭水庫流域范圍內(nèi)山脈多、水面少,2015 年流域內(nèi)林地面積占比66.55%,耕地面積占比11.91%,建設(shè)用地面積占比7.83%,河湖水面面積占比6.48%。長潭水庫被山體環(huán)繞,山體植被以次生林木為主,由山腳至半山腰存在大量琵琶、小蜜橘樹等經(jīng)濟林木,山體水源涵養(yǎng)能力較弱。水庫周邊耕地面積雖整體占比不大,但緊鄰水庫南部有連片農(nóng)田集中分布,農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險較大。水庫周圍村落生活污水、村落徑流污染也對長潭水庫水質(zhì)造成一定影響。
過去幾年長潭水庫在農(nóng)田面源污染控制、村落污染控制、山體生態(tài)修復(fù)、河口生態(tài)修復(fù)等方面已實施了一系列措施,包括減少農(nóng)藥化肥使用、退漁還庫、退耕還庫、村落污水處理、森林撫育建設(shè)、河口濕地建設(shè)等。2010—2019 年,長潭水庫水質(zhì)總體上逐步好轉(zhuǎn)。截至2019 年,壩口斷面(水庫出口斷面)水質(zhì)達到GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn),長潭水庫達到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),均達到考核標(biāo)準(zhǔn)。但長潭水庫總磷濃度卻呈現(xiàn)出較大幅度的上升趨勢,仍具有一定的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險。肖喆等[12]的研究也表明,長潭水庫屬于磷限制型水體,耕地和林地面源污染是長潭水庫水體總磷的重要來源,可通過建設(shè)面源污染隔離帶改善長潭水庫水生態(tài)環(huán)境。
湖濱帶包括陸向輻射帶、水位變幅帶和水向輻射帶(圖2)。根據(jù)圖2 顯示的湖濱帶與湖泊緩沖帶結(jié)構(gòu),參考《指南》中提出的湖庫生態(tài)緩沖帶劃定方法,開展長潭水庫湖濱帶及緩沖帶寬度識別和范圍劃定。緩沖帶與湖濱帶緊密銜接,其寬度根據(jù)流域面積、湖庫功能、湖庫水深和緩沖帶類型來劃定[13]。
圖2 湖濱帶與湖泊緩沖帶結(jié)構(gòu)示意Fig.2 Structure diagram of lake littoral zone and lake buffer zone
長潭水庫湖濱帶與緩沖帶劃定及生態(tài)修復(fù)具體研究流程如圖3 所示。在現(xiàn)場調(diào)研和資料收集的基礎(chǔ)上,開展長潭水庫湖濱帶與緩沖帶類型劃分和范圍劃定,基于劃定成果,分析主要生態(tài)環(huán)境問題,結(jié)合地方實際情況,確定重點生態(tài)修復(fù)區(qū)范圍,并針對重點生態(tài)修復(fù)區(qū)提出生態(tài)修復(fù)對策。
圖3 長潭水庫湖濱帶與緩沖帶劃定及生態(tài)修復(fù)流程Fig.3 Flow chart of delimitation and ecological restoration of lake littoral zone and lake buffer zone of Changtan Reservoir
2.1.1 湖濱帶范圍劃定方法
湖濱帶的自然結(jié)構(gòu)包括陸向輻射帶、水位變幅帶和水向輻射帶,基于管理的便利,本研究采用水位變幅帶與陸向輻射帶范圍之和作為長潭水庫湖濱帶的管理范圍。水位變幅帶是最低水位線和最高水位線之間的區(qū)域,長潭水庫設(shè)計運行控制最低水位為16.05 m(國家85 高程基準(zhǔn)),最高水位為38.09 m,故水庫的水位變幅帶為16.05~38.09 m 的區(qū)域。陸向輻射帶的范圍是從水位變幅帶的上邊界向陸域延伸的區(qū)域,該區(qū)域應(yīng)與湖泊水體有很強的關(guān)聯(lián)性,對于貼近健康的自然緩坡型岸帶,即平緩灘地型湖濱帶,其陸向輻射帶是從水位變幅帶的上邊界延伸到濕生草本植物消失的邊緣,其他類型的湖濱帶的陸向輻射帶范圍劃定方法參考《指南》。因此,長潭水庫湖濱帶的下邊界為設(shè)計運行控制最低水位16.05 m,上邊界需根據(jù)湖濱帶類型具體劃定。
2.1.2 湖濱帶類型及范圍
根據(jù)長潭水庫岸帶土地利用類型、地形地貌、水文條件等的現(xiàn)場調(diào)查,結(jié)合《指南》中浙江省湖濱帶分類方法和定義,提出長潭水庫的湖濱帶包括山體型、平緩灘地型、道路型、農(nóng)田型、河口型、水庫大壩型6 種類型(圖4)。其中,山體型是長潭水庫湖濱帶的主要類型,其次是道路型和平緩灘地型,農(nóng)田型、河口型及水庫大壩型面積占比較小。山體型湖濱帶分布相對連續(xù)且集中在長潭水庫中部湖岸;道路型湖濱帶在長潭水庫東岸分布相對集中,在西岸分布相對分散;平緩灘地型湖濱帶分散分布于全湖岸,主要位于相對水淺的庫灣地區(qū);農(nóng)田型湖濱帶主要分布在南部湖岸,河口型湖濱帶分布在入庫河流的河口區(qū)域,水庫大壩型湖濱帶位于水庫東側(cè)大壩處。
圖4 長潭水庫不同類型湖濱帶的空間分布Fig.4 Distribution of different types of lake littoral zone in Changtan Reservoir
(1)平緩灘地型湖濱帶
平緩灘地型湖濱帶長度為24.57 km,占長潭水庫湖濱帶總長度的25.3%。平緩灘地型湖濱帶的上邊界為濕生草本植物消失的邊緣,采用移動分割窗技術(shù)[14]定量確定。移動分割窗技術(shù)被廣泛應(yīng)用于判定各類交錯帶的位置和寬度[15-16],其原理是在樣帶上以數(shù)目一定的偶數(shù)個樣方為1 個分割窗,并將1 個分割窗平分為2 個半窗體,計算2 個半窗之間的相異度,再將窗體后移1 個樣方,保持窗體中包含的樣方數(shù)量不變,再次計算2 個半窗之間的濕生植物的相異度,直到樣帶上的樣方都參與計算。以相異度為縱坐標(biāo)、樣方編號為橫坐標(biāo)繪圖,可以相對客觀地反映出樣帶上濕生植物的變化過程,繪圖中的峰值即為濕生—中生/旱生草本植物交錯帶出現(xiàn)的位置,峰寬末點即為濕生植物消失的邊界。
在長潭水庫平緩灘地型湖濱帶內(nèi)設(shè)置8 條樣線,在每條樣線上,每隔1 m 設(shè)置一個1 m×1 m的草本樣方,以10 個樣方為窗體寬度。選取平方歐式距離作為距離系數(shù)表征半窗之間的相異度,并采用長潭水庫平緩灘地型湖濱帶內(nèi)的代表性濕生草本植物(小蓬草、蓮子草、狼粑草)的重要值作為計算距離系數(shù)的指標(biāo),根據(jù)8 條樣線的計算及繪圖結(jié)果,得出長潭水庫平緩灘地型的湖濱帶寬度范圍為19~31 m,即平緩灘地型的湖濱帶上邊界為最高水位線向外延伸19~31 m[17]。
(2)農(nóng)田型湖濱帶
農(nóng)田型湖濱帶長度為3.28 km,占長潭水庫湖濱帶總長度的3.4%。長潭水庫農(nóng)田型湖濱帶為侵占原有湖濱灘地形成,農(nóng)田型湖濱帶上邊界劃定參照平緩灘地型湖濱帶,即農(nóng)田型湖濱帶上邊界為水庫最高水位線向外延伸19~31 m。
(3)山體型湖濱帶
山體型湖濱帶長度為41.34 km,占長潭水庫湖濱帶總長度的42.6%,是長潭水庫湖濱帶的主要類型,山體型湖濱帶的陸向輻射帶由高水位線一直延伸到山腳處。
(4)河口型湖濱帶
河口型湖濱帶長度為7.40 km,占長潭水庫湖濱帶總長度的7.6%。長潭水庫共有瑞巖溪、柔極溪、永寧溪、日溪、上垟溪、小坑溪、象岙溪和桐外岙溪8 條主要入庫河流,8 個河口的湖濱帶上邊界,是以河口中心線和湖岸延伸線交會處為圓心,以河口寬度為半徑的扇形區(qū)域的弧。
(5)道路型湖濱帶
道路型湖濱帶長度為19.93 km,占長潭水庫湖濱帶總長度的20.6%。道路型湖濱帶的上邊界為道路背水側(cè)路基保護范圍的邊界線,道路型湖濱帶的寬度根據(jù)道路實際情況來確定。
(6)水庫大壩型湖濱帶
長潭水庫大壩為水庫大壩型湖濱帶,水庫大壩型湖濱帶長度即壩頂長度,為480 m,占長潭水庫湖濱帶總長度的0.5%,水庫大壩型湖濱帶上邊界為大壩背水坡腳處。
2.2.1 緩沖帶范圍劃定方法
《指南》提出了浙江省湖庫在不同流域面積、湖庫功能、水深等情況下,不同類型緩沖帶寬度的參考值。其中按照流域面積分為小流域(<10 km2)、中流域(10~1 000 km2)和大流域(≥1 000 km2),按照湖庫功能分為飲用水水源地和非飲用水水源地,按照水深分為淺水區(qū)(≤6 m)和深水區(qū)(>6 m)。長潭水庫流域面積為441.3 km2,屬于中流域類型,水體功能為飲用水水源地,水庫基本為深水區(qū),只在南部小部分庫區(qū)為淺水區(qū),根據(jù)這些信息可以計算出長潭水庫不同類型緩沖帶的寬度參照值。
根據(jù)長潭水庫岸帶及周邊土地利用類型分布,其緩沖帶類型包括山體型、農(nóng)田型和水庫大壩型。雖然緩沖帶內(nèi)存在少量村落,但由于村落往往分布在農(nóng)田中或沿山腳分布,且村落型的緩沖帶寬度參考值低于農(nóng)田型和山體型,故將村落型并入山體型、農(nóng)田型緩沖帶中,不單獨進行村落型緩沖帶的劃定。
長潭水庫農(nóng)田型和山體型緩沖帶的寬度參照值計算結(jié)果見表1。農(nóng)田型緩沖帶的寬度根據(jù)農(nóng)田面積和沿岸帶水深不同而有不同的參照值,山體型緩沖帶的寬度參照值則均為延伸到山脊分水嶺處,水庫大壩型緩沖帶的邊界參考長潭水庫劃定的大壩保護范圍。
表1 長潭水庫緩沖帶寬度參照值Table 1 Reference values of lake buffer zone width of Changtan Reservoir
2.2.2 緩沖帶類型及范圍
根據(jù)長潭水庫緩沖帶類型與寬度參照值,結(jié)合長潭水庫實際情況,劃定長潭水庫緩沖帶范圍如圖5 所示。由圖5 可以看出,絕大部分緩沖帶為山體型緩沖帶,農(nóng)田型緩沖帶位于水庫南側(cè),水庫大壩型緩沖帶位于水庫東側(cè)的大壩處。
圖5 長潭水庫緩沖帶類型空間分布Fig.5 Distribution of lake buffer zone types in Changtan Reservoir
(1)山體型緩沖帶
由于長潭水庫被山體環(huán)繞,絕大部分緩沖帶為山體型,山體型緩沖帶延伸到山脊分水嶺處,其上邊界為第一重山脊線,面積為46.73 km2。山體型緩沖帶面積大、范圍廣,除了林地,還包含零散的農(nóng)田、村落和部分環(huán)庫道路,且不同區(qū)域山體的水土流失情況也有差異,在進行生態(tài)修復(fù)方案的設(shè)計時應(yīng)充分考慮這些因素。
(2)農(nóng)田型緩沖帶
農(nóng)田型緩沖帶位于長潭水庫南部,面積為2.89 km2。長潭水庫南部緊沿岸帶有大片農(nóng)田分布,面積為266 hm2。該面積遠超過6.667 hm2,根據(jù)表1,該區(qū)域緩沖帶寬度的參照值為207~257 m,在實際劃定工作中,考慮到該區(qū)域農(nóng)田面積較大,同時為便于緩沖帶的管理和標(biāo)識,劃定時將附近的道路作為緩沖帶邊界,緩沖帶實際寬度為250~700 m。
(3)水庫大壩型緩沖帶
水庫大壩型緩沖帶的上邊界參考大壩背水側(cè)保護范圍線。長潭水庫大壩劃定的大壩背水坡側(cè)管理范圍線為大壩背水坡腳以外300 m,保護范圍為管理范圍以外50 m 區(qū)域,故長潭水庫大壩型緩沖帶的邊界為大壩背水坡腳以外350 m,水庫大壩型緩沖帶面積為0.168 km2。
3.1.1 湖濱帶主要生態(tài)環(huán)境問題
長潭水庫的6 種湖濱帶類型中,平緩灘地型、山體型、河口型屬于自然存在的類型,農(nóng)田型是由于湖濱帶被農(nóng)田侵占形成的,道路型是由于在湖濱帶內(nèi)修建公路形成的,大壩型湖濱帶是水庫型湖泊所特有的湖濱帶類型,因此,長潭水庫湖濱帶生態(tài)環(huán)境問題主要存在于農(nóng)田型、道路型和河口型湖濱帶。
農(nóng)田侵占原有湖濱帶導(dǎo)致湖濱帶的原有生態(tài)功能降低,且產(chǎn)生的農(nóng)田面源污染會直接進入水庫,對水庫水質(zhì)造成較大影響;沿庫道路在大量降雨時會產(chǎn)生道路徑流,道路暴雨徑流污染[18]作為一種非點源污染,帶有不持續(xù)性、延展性和滯后性的特點,長潭水庫道路型湖濱帶長達19.93 km,但缺乏針對道路暴雨徑流的防控措施,存在明顯的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險;河口型湖濱帶指長潭水庫的主要河口區(qū)域,河口是河流與湖泊之間能量流動與物質(zhì)交換過程強烈的生態(tài)過渡區(qū),生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱敏感,雖然長潭水庫的主要河口均建設(shè)了濕地,但仍存在一些問題,如瑞巖溪河口濕地由于維護管理等方面的問題導(dǎo)致濕地凈化功能較弱,河口處水質(zhì)較差,2018 年、2019 年總磷年平均濃度均超過Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
3.1.2 緩沖帶主要生態(tài)環(huán)境問題
長潭水庫的3 種緩沖帶類型中,山體型緩沖帶分布范圍較廣,其中有村落、農(nóng)田、道路分布,其主要生態(tài)環(huán)境問題是山體水土流失和其中的村落生活污染。水庫周圍山體林木結(jié)構(gòu)尚有缺陷,且由山腳至半山腰存在大量經(jīng)濟林木,破壞了原本山體林灌草結(jié)構(gòu),導(dǎo)致山體水源涵養(yǎng)能力較差,水土流失風(fēng)險大。長潭水庫山體型緩沖帶內(nèi)的村落生活污水雖然已基本實現(xiàn)了截污納管,處理后達到DB33/ 2169—2018《城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求,但對于長潭水庫而言,尾水中污染物濃度仍然較高,不經(jīng)過深度凈化處理直排入庫會對長潭水庫水質(zhì)造成較大影響。2020 年10 月開始實施的《臺州市長潭水庫飲用水水源保護條例》[19]規(guī)定在飲用水水源一級保護區(qū)和二級保護區(qū)內(nèi)禁止設(shè)置排污口,應(yīng)逐步實現(xiàn)污水收集處理后輸送至飲用水水源保護范圍外達標(biāo)排放,目前長潭水庫緩沖帶內(nèi)的村落生活污水處理終端均位于飲用水水源一級保護區(qū)或二級保護區(qū)內(nèi),尾水排放尚不滿足相關(guān)要求。農(nóng)田型緩沖帶位于長潭水庫南部,該區(qū)域為大片集中農(nóng)田,且農(nóng)藥、化肥施用量偏大,農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷高,缺乏面源污染防治措施會導(dǎo)致污染物直接進入水庫,對水庫的水質(zhì)造成較大影響。
3.2.1 修復(fù)范圍與技術(shù)路線
以解決湖濱帶與緩沖帶主要生態(tài)環(huán)境問題為導(dǎo)向,在進行長潭水庫湖濱帶與緩沖帶的生態(tài)修復(fù)的設(shè)計中,將沒有農(nóng)田和村落分布、受人類活動影響較小的低污染區(qū)域剔除,但屬于飲用水水源一級保護區(qū)的部分不剔除,得到長潭水庫的重點生態(tài)修復(fù)區(qū)域(圖6),其面積為11.25 km2。
圖6 長潭水庫重點生態(tài)修復(fù)區(qū)范圍Fig.6 Scope of key ecological restoration areas of Changtan Reservoir
從恢復(fù)湖濱帶與緩沖帶生態(tài)功能的角度提出長潭水庫湖濱帶與緩沖帶的生態(tài)修復(fù)對策。對于湖濱帶,應(yīng)盡量維護其結(jié)構(gòu)的完整性,盡可能去除湖濱帶內(nèi)的人類活動干擾,對不可去除的干擾要采取防護措施盡量降低干擾程度;緩沖帶作為保護湖泊的隔離生境,首先應(yīng)降低緩沖帶內(nèi)的人為活動對水庫的影響,其次應(yīng)提高緩沖帶的生態(tài)功能,發(fā)揮其隔離緩沖外部干擾的作用。由于湖濱帶與緩沖帶在空間上緊密連接,在功能上相互聯(lián)系,所以在生態(tài)修復(fù)方案設(shè)計中,對湖濱帶和緩沖帶的生態(tài)修復(fù)進行統(tǒng)一考慮。根據(jù)以上思路,結(jié)合湖濱帶和緩沖帶現(xiàn)存的生態(tài)環(huán)境問題,在重點生態(tài)修復(fù)區(qū)內(nèi),從去除干擾、污染防治、生態(tài)恢復(fù)3 個方面入手,設(shè)計各類工程措施。具體技術(shù)路線見圖7,工程平面布置見圖8。
圖7 長潭水庫湖濱帶與緩沖帶生態(tài)修復(fù)技術(shù)路線Fig.7 Technology roadmap for ecological restoration of lake littoral zone and lake buffer zone of Changtan Reservoir
圖8 長潭水庫湖濱帶與緩沖帶生態(tài)修復(fù)工程布置Fig.8 Layout of ecological restoration projects of littoral zone and lake buffer zone of Changtan Reservoir
3.2.2 修復(fù)對策
(1)干擾去除
干擾去除主要針對湖濱帶區(qū)域。根據(jù)長潭水庫湖濱帶范圍的劃定結(jié)果,逐步退出湖濱帶范圍內(nèi)的農(nóng)田,降低湖濱帶內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染對水庫的影響,促使湖濱帶恢復(fù)生態(tài)功能。對于道路型湖濱帶和大壩型湖濱帶,由于道路和大壩均屬于不可去除的干擾,應(yīng)按照設(shè)施相關(guān)的管理和保護要求執(zhí)行,并對可能產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境影響采取一定的防治措施。
(2)污染防治
針對農(nóng)業(yè)面源污染、村落生活污水尾水污染、道路暴雨徑流污染,開展污染防治。農(nóng)業(yè)面源污染治理范圍包括農(nóng)田型緩沖帶內(nèi)的集中式農(nóng)田、分布在山體型緩沖帶內(nèi)的分散式農(nóng)田和高程落差較大的節(jié)點式農(nóng)田;針對不同類型的農(nóng)田,根據(jù)溝渠分布、高程落差等實際情況布設(shè)生態(tài)攔截溝、跌水凈化系統(tǒng)、濕地穩(wěn)定塘等工程[20-22],實現(xiàn)農(nóng)田面源污染物的攔截、蓄滯和凈化。村落生活污水處理終端的尾水通過濕地進行深度凈化,根據(jù)《臺州市長潭水庫飲用水水源保護條例》的要求,將緩沖帶內(nèi)位于飲用水水源保護區(qū)內(nèi)的污水處理終端出水通過引水管道引至在保護區(qū)外建設(shè)的人工濕地(根據(jù)可利用土地條件,選擇近自然濕地或潛流水平人工濕地[23])進行生態(tài)處理。道路暴雨徑流污染防治需考慮道路的實際情況,一級公路將其向山體一側(cè)原有排水溝渠改建為生態(tài)攔截凈化溝渠,并根據(jù)山體和道路間實際的地形地勢選擇位置建設(shè)生態(tài)蓄滯池;二級公路選擇在向山體一側(cè)新建徑流攔截凈化溝渠,進行暴雨徑流的匯集、緩沖和凈化。
(3)生態(tài)恢復(fù)
生態(tài)恢復(fù)主要包括山體水土流失綜合治理、河口濕地優(yōu)化恢復(fù)和村落綠籬帶建設(shè),通過修復(fù)措施增強山體水源涵養(yǎng)能力、提升河口生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、改善緩沖帶區(qū)域村落生態(tài)環(huán)境,增強湖濱帶、緩沖帶生態(tài)功能,充分發(fā)揮對水庫的保護作用。水土流失綜合治理的范圍包括果樹種植區(qū)域及水土流較為嚴(yán)重的山體。在現(xiàn)有果樹種植區(qū)域采用生草覆蓋、植草溝等措施,減輕疏松表土和污染物的流失,增強山體水源涵養(yǎng)能力;對水土流失較為嚴(yán)重的山體采取坡溝兼治,增強坡面和山溝的穩(wěn)定性。河口濕地優(yōu)化恢復(fù)主要解決瑞巖溪濕地缺乏維護管理、水質(zhì)較差,以及日溪河口水杉濕生境單一、生態(tài)功能較弱的問題。瑞巖溪河口濕地優(yōu)化主要是對原有水生植物進行整理和恢復(fù),開展水生植物適宜的生物量管理[24],及時進行水生植物的收割與補種,維持濕地的可持續(xù)運行;日溪河口原有水杉濕地通過新開挖水道,對水道的坡岸進行自然防護,構(gòu)建局部水系,營建多樣地形和豐富的生境,增強河口濕地對污染物的去除能力。針對緩沖帶內(nèi)村落綠化不足的問題,在村落房前屋后建設(shè)綠籬帶,科學(xué)配置草林復(fù)合系統(tǒng)[25],改善村落生態(tài)環(huán)境,降低村落污染對水庫的影響。
通過以上生態(tài)工程的實施,可從源頭上減輕山體水土流失、降低村落生活污水污染負(fù)荷,在過程中可以攔截凈化農(nóng)田面源污染、道路暴雨徑流、山體徑流、村落徑流等,而河口濕地的優(yōu)化恢復(fù)工程則保障了入湖河口濕地充分發(fā)揮凈化作用,形成河流與水庫水體間的最后一道生態(tài)屏障。長潭水庫湖濱帶與緩沖帶的污染物輸出將大幅降低,并具有更強的生態(tài)保護功能。
(1)長潭水庫湖濱帶總長度約97 km,分為山體型、自然灘地型、農(nóng)田型、公路型、河口型、水庫大壩型6 種類型,長度占比分別為42.6%、25.3%、3.4%、20.6%、7.6%、0.5%,其中山體型湖濱帶是最主要的類型。
(2)長潭水庫緩沖帶分為山體型、農(nóng)田型、水庫大壩型3 種類型,面積分別為46.73、2.89、0.168 km2。其中山體型緩沖帶是主要的緩沖帶類型,農(nóng)田型緩沖帶位于長潭水庫南側(cè),水庫大壩型緩沖帶即水庫大壩的背水坡側(cè)管理范圍與保護范圍。
(3)根據(jù)長潭水庫湖濱帶與緩沖帶劃定結(jié)果和存在的問題,以恢復(fù)湖濱帶與緩沖帶生態(tài)功能為目標(biāo),從去除干擾、污染防治、生態(tài)恢復(fù)3 個方面提出修復(fù)對策,為長潭水庫湖濱帶與緩沖帶生態(tài)修復(fù)及保障水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)提供參考借鑒。
文中所開展的實踐研究不僅對長潭水庫的保護具有重要價值,對浙江省及全國具有類似生態(tài)環(huán)境特征的水庫和湖泊也具有一定的參考意義,是推進我國湖泊緩沖帶生態(tài)修復(fù)工作過程中的一次重要實踐。