濕地建設(shè)對區(qū)域水環(huán)境的影響范文

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［摘要］

通過對張掖城市濕地及附近區(qū)域1981－2013年共33a地下水位觀測資濕地排水河道山丹河15a的水質(zhì)資料進(jìn)行對比分析，得出張掖市城區(qū)在黑河調(diào)水以前、2000－2009年調(diào)水期間、2009－2013年城市濕地建設(shè)不同階段引起的城區(qū)地下水動態(tài)變化規(guī)律以及對濕地區(qū)域內(nèi)水環(huán)境的影響，進(jìn)而為張掖市城市濕地進(jìn)一步開發(fā)利用和水生態(tài)保護(hù)提供參考依據(jù)。

［關(guān)鍵詞］

濕地;建設(shè);水環(huán)境;影響;區(qū)域

1概況

張掖國家濕地公園位于張掖市甘州區(qū)城郊北部，是由河流、草本沼澤、溫帶草甸等天然濕地和人工湖溝渠、池塘等人工濕地為主體構(gòu)成的復(fù)合濕地生態(tài)系統(tǒng)。濕地面積2．6萬畝，主體位于城區(qū)北郊，與城區(qū)毗鄰，是離城市最近的濕地公園。地理位置介于東經(jīng)100°06'～100°54'，北緯38°32'～39°24'。東至張火公路，北至蘭新鐵路、西至黑河?xùn)|岸，南至城區(qū)北環(huán)路，地勢由南向北傾斜，自然落差20m，區(qū)域內(nèi)農(nóng)田、沼澤鑲嵌分布。張掖城市濕地地處黑河流域中游，西北第二大內(nèi)陸河黑河從張掖城市濕地旁邊流過，又是祁連山洪積扇平原的潛水集中溢出地帶。除了黑河河道補(bǔ)充水源外，地下水的溢出是濕地的主要水源。區(qū)域內(nèi)氣候干旱，降水稀少，多年平均降水量129mm，多年平均蒸發(fā)量為2047mm，干旱指數(shù)高達(dá)15．9mm;日照充足，晝夜溫差大，多年平均氣溫為7．8℃，歷年最高氣溫38．6℃，最低氣溫為－28．7℃;全年盛行西北風(fēng)，屬于典型溫帶大陸性氣候。

2井網(wǎng)布設(shè)及資料來源

地下水資源的量和質(zhì)總是隨時間而不停的變化著，其變化的速率，在天然狀態(tài)下一般具有明顯的周期性，或具有極為緩慢的趨勢性，在人為因素的影響下，其變化率可大大加強(qiáng)。這種迅速的變化，可能對地下水本身和環(huán)境帶來嚴(yán)重的后果。因此，為掌握張掖市城區(qū)地下水動態(tài)變化和對水環(huán)境影響，從1981年開始，由甘肅省張掖水文水資源勘測局陸續(xù)在張掖市甘州區(qū)境內(nèi)設(shè)立專用地下水監(jiān)測井，并對地下水進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測。地下水施測項(xiàng)目主要有:水位、埋深、水質(zhì)和水溫，基本監(jiān)測井每5天監(jiān)測一次，重點(diǎn)井安裝有自記水位記，按每天一次摘錄水位，地下水資料按《地下水監(jiān)測規(guī)范》的要求進(jìn)行整編;水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目主要有:六價鉻、揮發(fā)酚、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、氟化物、砷等十多項(xiàng)，每月監(jiān)測1次，6項(xiàng)，按《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》整編水質(zhì)資料。

3區(qū)域地下水動態(tài)分析

不同區(qū)域，不同時間，由于受冰雪融化、降水、洪水、灌溉回歸水等不同補(bǔ)給類型及開采強(qiáng)度大小等影響，地下水位變化也往往有所不同。為探求張掖市城區(qū)及濕地周邊地下水動態(tài)變化規(guī)律，選定濕地及周邊的南關(guān)、瓦窯、流泉、謝家灣、下秦、童家當(dāng)鋪、下安7眼具有代表性的地下水觀測井水位資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，不同階段地下水位分析結(jié)果見表1，1981－2013年地下水位年變化過程如圖1所示。從表1中可以看出，按每10a階段性計算，上世紀(jì)80－90年代，除下安井外，其余所有觀測井水位都在下降，南關(guān)井最大，平均降幅為1．86m，其余各井降幅在0．17～0．24m之間;1991年至2000年，除謝家灣井基本持平之外，其它各井水位仍在繼續(xù)下降，其中南關(guān)井平均降幅最大，為0．79m，下秦井為0．72m，其它各井平均降幅在0．08～0．41m之間。從2000年至2010年為地下水位抬升階段，其中南關(guān)井平均上升幅度最大，為2．22m，下安為0．98m，其它各井在0．25～0．44m之間。從圖1中也可以看出，從上世紀(jì)80年代至今，甘州區(qū)地下水位明顯經(jīng)過了從下降再到抬升的過程。其中2000至2001年除瓦窯井之外，其它各井水位下降幅度最大，是兩個特殊點(diǎn)據(jù)，原因?yàn)?000年到2001年是連續(xù)的偏估水年份，黑河來水量持續(xù)偏小，而灌區(qū)引水量并沒有相應(yīng)縮減，農(nóng)業(yè)灌溉大量抽取地下水導(dǎo)致水位下降。上世紀(jì)80、90年代，大水漫灌式的傳統(tǒng)用水方式和張掖綠洲農(nóng)業(yè)的發(fā)展，用水量逐年增加，大量開采地下水，使地下水位下降，見圖1。由于水資源的大量利用，導(dǎo)致黑河下游生態(tài)用水減少，東、西居延海長期干涸，生態(tài)環(huán)境岌岌可危，地區(qū)和民族用水矛盾日益突出。從2000年開始，為保證黑河流域的水資源可持續(xù)發(fā)展及西部大開發(fā)戰(zhàn)略的順利實(shí)施，國家對黑河水量實(shí)施統(tǒng)一管理與調(diào)度，干流調(diào)水實(shí)行“全線閉口，集中下泄”的原則，黑河下泄水量明顯增多，河流側(cè)向補(bǔ)給量也相應(yīng)增加，致使區(qū)域內(nèi)地下水水位逐年上升，這與圖2顯示完全吻合。2009年以后，在黑河調(diào)水的同時，對張掖市城市濕地進(jìn)行了大規(guī)模建設(shè):區(qū)域內(nèi)修建引水渠道補(bǔ)充了地表水，實(shí)施了修壩筑堤、退耕還草等措施，加之黑河側(cè)向流入量的補(bǔ)給，由圖2可以得出，城區(qū)地下水位上升更加明顯。城區(qū)上游的南關(guān)井水位抬升最大，至2013年升幅為3．66m，下安為1.49m，除下秦井基本持平外，其它各井抬升幅度均在0．36m至0．57m之間。由此看來，濕地建設(shè)對地下水動態(tài)變化影響顯著。

4區(qū)域水環(huán)境變化

濕地被稱為“地球之腎”，能夠促進(jìn)污水的循環(huán)再生，使污水中的污染物質(zhì)以作物生產(chǎn)的形式再利用或直接去除。張掖城市濕地受地勢影響，接納了地表水給濕地的補(bǔ)充水量、上游灌溉回歸水量、地下水溢出量和城市污水排放量，城市污水排放量每年約為0．19億立方米，流經(jīng)張掖城區(qū)濕地，排入山丹河，最終流入黑河。為掌握濕地區(qū)域水質(zhì)變化情況，選取了1999－2013年山丹河的水質(zhì)監(jiān)測資料，見表2(表中只顯示奇數(shù)年資料)。選用具有代表性的六價鉻、揮發(fā)酚、氨、氮、高錳酸鹽指數(shù)、氟化物、砷6項(xiàng)參數(shù)作為評價因子，采用單因子評價法［3］，依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838－2002)［4］的標(biāo)準(zhǔn)，對山丹河水質(zhì)進(jìn)行評價。污染物指數(shù)變化上看，1999年－2006年砷、氨氮、揮發(fā)酚、六價鉻、高錳酸鹽指數(shù)含量呈上升趨勢，砷從1999年－2005年含量呈上升趨勢。2000年以后，隨著黑河調(diào)水使得區(qū)域地下水量有所增加，理應(yīng)改善水質(zhì)狀況，可上游城區(qū)污水批量仍然較大，多個重污染企業(yè)沒有關(guān)停，致使水質(zhì)嚴(yán)重。2007－2013年隨著重污染企業(yè)的逐步關(guān)停，加之濕地建設(shè)中地表水的引入，污染物指數(shù)，呈逐漸下降趨勢，水質(zhì)狀況逐漸好轉(zhuǎn)，這說明濕地改變水質(zhì)的功能還是很有限的，變化水環(huán)境必須多措并舉。

5結(jié)語

通過張掖市甘州區(qū)濕地及周邊系列地下水監(jiān)測資料和水質(zhì)評價資料的動態(tài)變化分析，得出了人類活動對區(qū)域地下水動態(tài)變化的規(guī)律和對區(qū)域水環(huán)境的影響程度，結(jié)論如下:

(1)上世紀(jì)80、90年代，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)，大量引取地下水是導(dǎo)致地下水位下降的主因;2000～2009年隨著黑河調(diào)水的實(shí)施，水資源得到科學(xué)合理利用，人類活動影響逐漸減弱，濕地區(qū)域內(nèi)地下水水位止降并開始回升;從2009～2013年，在黑河調(diào)水的基礎(chǔ)上，張掖市加大了濕地保護(hù)工程建設(shè)，給濕地適度補(bǔ)水，人類活動有影響到了地下水動態(tài)變化，不過，這次影響使得地下水的上升顯著。

(2)通過山丹河水質(zhì)監(jiān)測資料比對分析，1999－2009年，雖然區(qū)域地下水量有所增加，但工業(yè)污染嚴(yán)重，致使水質(zhì)污染沒有得到有效遏制;2009－2013年隨著重污染企業(yè)的逐步關(guān)停，加之濕地建設(shè)中地表水的引入，人類活動影響使水質(zhì)狀況逐漸好轉(zhuǎn)，這說明濕地改變水質(zhì)的功能還是很有限的。

參考文獻(xiàn)

［1］房佩賢，衛(wèi)中鼎，等．專門水文地質(zhì)學(xué)［M］．北京:地質(zhì)出版社．1996．

［2］程建忠，杜友軍，等．張掖市甘州區(qū)水質(zhì)評價分析與水環(huán)境保護(hù)策略［C］．甘肅省2009科協(xié)年會論文集．214－219．

［3］周軼成，李慧．灰色關(guān)聯(lián)在黑河中游地表水環(huán)境評價中的應(yīng)用［J］．甘肅科技．2012，28(9):51－53．

［4］GB3838－2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

作者：程建忠 單位：甘肅省張掖水文水資源勘測局