航道整治工程对河流生态环境的影响分析

摘要:内河航道整治工程一般包括疏浚工程、炸礁工程、护岸工程、桥梁拆除及跨过河管线改建工程、航标工程、配套设施工程及环境保护工程。其中疏浚工程、炸礁工程等将会对河道内的水生生态造成一定的影响,通过分析施工期施工活动对浮游植物、浮游动物、底栖生物和渔业资源的影响,特别是关注工程炸礁对河流生态环境的影响,以及施工对珍稀水生生物的栖息地、洄游通道的影响分析,并按照预防、减轻、修复和补偿的顺序提出针对性地水生生态保护措施,以避免和减轻内河航道整治工程对河流生态环境的影响,为其他内河航道整治工程的环境保护工作提供一些经验。
　　河流生态修复方面,目前我国仍处于起步和技术探索阶段,河流整治工作基本处于水质改善和景观建设阶段。缺乏传统水利、生态系统栖息地和景观的有机结合。多数地方的河道整治,尤其是中小型河流,其理念仍停留在渠道化、衬砌等已被发达国家舍弃的做法[1]。内河航道整治使自然河流渠道化,从而破坏水生生物的产卵场、栖息地和河流形态的多样化,以及减弱河流的自然净化能力和破坏其生态环境,因此应做好内河航道整治工程对河流生态环境的影响分析,并针对不同情况采取合理的水生生态保护与修复措施[2-4]。
　　1对河流生态环境的影响
　　1.1施工对浮游植物的影响
　　藻类是一群具有叶绿素和其他光合色素、能进行光合作用的低等植物,是自然水体的原始生产者,多数藻类是鱼类或其他水生动物的饵料。内河航道整治工程对浮游植物的影响主要是航道整治阶段,因新建堤坝、旧堤坝拆除、水流发生变化等引起局部水域水质浑浊,影响阳光透射,使水中浮游植物光合作用暂时降低,不利于藻类生长繁殖,数量减少。待工程结束后,水深相对增加,水体透明度增大,有利于浮游植物光合作用,可促进藻类繁殖,受影响河段藻类的数量可很快恢复到原有水平。
　　1.2 施工对浮游动物的影响
　　水域中的浮游动物是许多经济鱼类和几乎所有幼鱼的重要饵料。浮游动物含有丰富的营养物质,在水域生态系统的食物链和能量转换中,浮游动物与水生植物、底栖动物、浮游植物一起,各占有重要位置。浮游动物与浮游植物一样,在航道整治阶段,因施工影响而使其数量减少,因工程结束逐步得以恢复。航道整治前,碍航特征为急、浅、险,整治后水流趋于平缓,流速降低,则泥沙含量减少,水深增加,水体透明度增加,在一定程度上有利于原生动物、轮虫及浮游甲壳动物的繁殖。预计整治后河段中的浮游动物数量会有所增加,但种群结构不会发生大的变化[5]。
　　1.3施工对底栖生物的影响
　　底栖动物是长期在水域底部泥沙中、石块或其他水底物体上生活的动物。自然水体中底栖动物的种类和数量与底层杂食性鱼类有着极大的关系。航道整治工程对底栖动物较大的影响是直接改变了其生活环境,从而使其种类、数量、分布也产生一定的影响,尤其是挖泥和抛投过程对其影响较大。底栖动物随着挖出的底泥,从挖泥区被人为地转移到深水区抛泥,使挖泥区的数量明显减少;抛投区底栖生物因遭疏浚弃土和礁石覆盖而死亡。喜浅水急流的种类因不适应新的环境而逐渐死亡,少部分适应性强的种类则存活下来。随着时间的推移,局部的原有平衡被破坏后,由于生态效应作用将会在较短时间内形成新的平衡。水下炸礁、疏浚、抛泥都是人为地改变底栖动物的生活环境,仅改变了部分河段的底质环境,对整体底栖动物的影响并不大。
　　1.4施工对渔业资源的影响
　　疏浚和抛投工程对鱼类的影响方式较为相似。由于鱼类的游泳活动能力较强,在疏浚机械或施工船舶的扰动作用下,鱼类将会被驱赶出施工水域,因此疏浚和抛投工程对鱼类的直接影响较小;但如果影响底质面积较大,则将对施工后的底质和生境恢复产生不利影响。一般内河航道疏浚施工过程中,对暴露于设计水深之上的岩石采用水下爆破的方法予以清除,对渔业资源会产生一定不利的影响。与疏浚和抛投工程相比,水下炸礁在对渔业资源和底栖生物的影响方式上有很多不同的特点,因此水下炸礁施工对水生生态环境的影响较大。炸礁是施工中用来保证设计水深的常见方法,所采用的工艺通常为打孔(8～10个孔)、起爆、清除,一次起爆药量8～12 kg,所采用的炸药多为防水硝铵炸药。现采用类比分析的方法,参照“辽东湾双台子河口利用水中放炮进行石油地震勘探(使用4 kg硝铵炸药)”的相关试验结果,预测水下炸礁对水环境及生态环境产生的影响。
1.4.1工程炸礁对水环境的影响。水下爆炸后,爆炸对水环境的影响主要有:一是重金属的变化状况。爆破未引起江水中重金属的浓度变化,原因是调查沉积物中重金属含量低,爆炸后,沉积物中重金属与江水混合,不会产生明显的溶出现象。因此,沉积物中重金属的含量直接影响到爆破后重金属的变化。二是有机物的变化。COD和TOC的浓度是江水中有机物含量多少的直接反映。结果表明,这2项均有所增加,但对水环境影响不大。三是水下爆炸对江水的影响主要是浑浊度和悬浮体的增高,如在某水域长期进行水下爆炸,产生的高浑浊水团由于水流产生的输移、扩散和沉降作用,会影响周围生态系统,威胁水生生物资源。