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【“红笔红”网络作品征集118】建言:科技赋能碧水一江

时间:2024-10-09 浏览量: 作者:李莉 何涛 王爽

十堰市作为重要的水源地,水体修复对于保障广大居民的饮水安全具有至关重要的意义。水体修复是生态文明建设的重要组成部分,通过改善水环境质量,可以恢复水生生物多样性,提升城市整体生态环境水平。水体修复不仅有助于改善居民的生活环境,还能促进十堰市经济、社会和环境的可持续发展,良好的水环境是吸引投资、发展旅游业等产业的重要基础。十堰市地处秦巴山区,地形复杂,山地、丘陵、盆地交错分布,这种特殊的地理环境使得土壤污染具有多样性、复杂性和隐蔽性等特点。

汉江师范学院南水北调中线核心水源区生态文明建设团队紧紧围绕丹江口水库生态文明建设,开展库区污染源普查、三方考核评估、小流域治理、精准扶贫、乡村振兴等校企(政)合作工作,在促进绿色发展、低碳经济、持续发展、经济转型等服务地方生态文明建设中做出了一定贡献。目前团队围绕以下三个方面开展了一些环境保护治理工作,特提出相关的环保建议。

一、环境大数据分析

根据相关部门公布的环境资源类数据,基于多源遥感数据,构建水源区生态大数据,包括水源区气象、地理、植被、土壤、大气和生态系统服务等,进行水源区多要素耦合研究,对水源区长时间序列生态安全进行动态监控,及时发现生态敏感点,并及时进行因素分析,提出相应响应对策。

我们以南水北调中线工程核心水源区为研究区,基于中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)数据,合成得到2000-2020年的归一化植被指数(Normalized differential vegetation index,NDVI),结合气象数据和DEM数据,探究十堰地区的NDVI的时空动态及其与影响因子的关系,得出的主要结论如下:(1)十堰市NDVI变化趋势明显,其中2000-2005年增长速率最快,NDVI增加的面积占研究区总面积的60%以上,在2010-2020年十堰市NDVI总体呈降低趋势,说明植被覆盖率不断提高。(2)从地形因子来看,各年的NDVI与地形因子关系相似,NDVI随着海拔和坡度的增大都呈现出先上升再下降的趋势,在低海拔和低坡度地区NDVI变化范围大,海拔较高和坡度较大地区呈现的NDVI都较小,NDVI最大的海拔和坡度范围分别为800-1200 m、5-15°。总的来讲,通过对研究区NDVI时空动态变化的分析发现,研究区NDVI在2000-2020年间有较为明显的改善,体现了区域植被保护的成果。

二、水体修复

十堰市政府高度重视水体修复工作,将其纳入城市发展规划的重要议程。政府加大了对水体修复项目的投入力度,并积极推动相关政策的落实和执行。同时,政府还加强了对污染企业的监管力度,督促其落实环保责任,共同推动十堰市水体修复工作的顺利开展。十堰市经过多年的环境治理,五河水质基本达到四类水体以上。我们前期的研究结果表明,丹江口水库汉库区域主要入库河口水体夏季氮磷浓度总体处于较低水平,而冬季堵河、神定河、泗河以及官山河入库河口区水体的全氮和全磷浓度上升,这需要得到相关部门的进一步重视。针对水体修复问题,特提出以下建议:

(一)人工湿地技术

通过模拟自然湿地环境,利用湿地植物、微生物等生态功能净化水质。该技术具有成本低、运行维护简单等优点,在十堰市部分区域已有成功应用案例。

(二)生物膜技术

它以天然材料(如卵石、砾石及天然河床等)或人工合成接触材料(如塑料、纤维等)为载体,使微生物群体呈膜状附着于载体表而上,通过与污水接触,生物膜上的微生物摄取水中的有机物作为营养并加以同化,从而使污水得到净化。生物膜技术具有较高的处理效率,适用于处理不同种类的废水。

(三)生态浮床技术

生态浮床技术,也称人工浮岛技术,就是以浮岛作为载体,将高等水生植物或改良的陆生植物种植到富营养化水体的水面,通过植物根部的吸收作用、吸附作用和物种竞争相克机理,削减富集水体中的氮、磷及有机物质,从而净化水质。我们研究了一些强化措施加强生态浮床修复水体的效果,如投加缓释促生剂、缓释氧剂、机械曝气、水绵强化等措施,在一定程度上促进了水体的修复。

三、库区土壤修复

土壤污染修复对于保障农产品质量安全、维护生态平衡、促进经济社会可持续发展具有重要意义。特别是十堰市作为南水北调中线工程的水源地,土壤污染修复不仅关系到水源安全,还关系到华北地区数亿人的饮水安全。因此,加强土壤污染修复工作,对于十堰市乃至全国都具有重要意义。因此,结合十堰市的地理特殊性和丹江口水库的重要性,特提出以下关于十堰市土壤污染修复的建议。

(一)加强土壤污染调查和评估

当前十堰市的土壤污染调查主要面向建设用地及原有使用性质发生改变的场地开展土壤污染调查,但对于大范围的调查结果基本依赖于土壤污染普查项目。因此,应对十堰市范围内的重点行业或企业周边土壤进行全面调查和评估,明确污染类型、程度和范围,为制定科学的修复方案提供依据。

(二)加强农业面源污染防治

农业面源污染是土壤污染的重要来源之一。推广生态农业技术,减少化肥、农药使用量,提高农业废弃物的资源化利用率。通过科学施肥、合理用药等方式,降低农业生产对环境的污染。进一步完善农村污水处理设施,提高污水收集和处理效率。加大对农村污水处理设施建设的投入力度,确保农村生活污水得到有效处理。

(三)加强工业污染和城镇生活污染源的监管和治理

对工业污染源和城镇生活污染源进行严格监管,确保污染物达标排放。对于超标排放的企业,要依法依规进行处罚,并督促其进行整改。严格工业项目环境准入制度,禁止高污染、高能耗项目进入。督促企业建立健全污染治理设施,确保污染物达标排放。推广清洁生产技术,降低污染物排放强度。鼓励企业采用先进的生产工艺和设备,减少污染物产生量。

(四)制定科学的土壤修复方案

针对不同类型、程度和范围的土壤污染,制定科学、合理、可行的修复方案。对于氮磷污染较重的土壤,可采用生物修复技术;对于有机污染土壤,可采用生物降解、植物修复等技术。同时,注重修复技术的集成和创新,提高修复效率和质量。

(五)加强土壤生态修复和环境保护

加强丹江口水库周边及其他重要生态区域的生态修复工作,恢复植被覆盖,提高水源涵养能力。根据实际环境建立适宜的河道生态走廊,避免大面积河道硬化。禁止在河流及水库周边进行非法采砂、挖沙等破坏生态环境的行为。加强河流及水库水质监测站点的建设和管理,确保水质安全。同时,加强环境保护宣传教育,提高公众环保意识,形成全社会共同参与土壤污染修复的良好氛围。

稿源:荆楚网(湖北日报网)

作者:李莉(汉江师范学院化学与环境工程学院 副教授);何涛、王爽(博士)

责编:詹蔷