三峡库区生态修复与屏障建设课件

三峡库区生态修复与屏障建设

中国工程院金鉴明环保部华南环境科学研究所汪俊三

2009年9月7日三峡库区生态修复与屏障建设中国工1

近年来,重庆市非常重视三峡库区生态环境保护和建设,取得了显著成效,库区生态环境局部有所改善,公众生态环境保护意识不断提高,但由于大型水库的修建必然会对所在区域的生态系统产生全面和深刻影响,而受影响的区域生态系统会反馈过耒影响水库的生态环境安全,为了三峡水库的生态环境安全,就必须进行生态修复和屏障建设。

近年来,重庆市非常重视三峡库区生态环境保2一、三峡库区生态修复(一)库区支流水体富营养化控制和水质恢复

1、库区支流水环境情况

三峡库区蓄水以后，各次级河流水位上升，水文情况发生变化,

建库前干流流速通常为2-3米／秒，多数支流平均流速在0.5米/秒以上,蓄水后回水区水流流速不超过0.1-0.5米/秒,支流回水区平均流速在0.01米/秒以下,

这些水力条件的改变,不利于污染物的输送、扩散和混合,

容易引起局部水体的营养富集,为藻类的迅速生长创造条件;

一、三峡库区生态修复3水库蓄水以后,原库区城乡往水位线上面迁移,这是一个对库区生态环境影响非常大的开发工程,它包括工业、农业、商业、交通、城建等各行各业的大规模建设工程,必然严重地破坏库区植被和地表,造成土壤侵蚀和水体污染;

水库蓄水以后,原库区城乡往水位线上面迁移,这是一个对库区生4水库蓄水后被淹没的大面积农田、林地会释放出大量营养物质,作为水库内源污染水体;库区工业废水、城镇污水等点源污染尚未得到全面和有效控制;面源污染(包括农村、农业、畜牧业、养殖业)仍很严重,

这一切均会影响库区水环境质量。

水库蓄水后被淹没的大面积农田、林地会释放出大量营养物质,作为5三峡水库自蓄水以来,每年的3-5月和9-10月,库区一级支流大宁河、神女溪、大溪河、抱龙河、梅溪河、草堂河、澎溪河等多条次级河流的回水区藻类大量生长,

出现水华,其中大宁河最为严重。2007年,库区支流7个断面中4个河口断面受总磷影响,水质均为地表水Ⅳ类水。

三峡水库自蓄水以来,每年的3-5月和9-10月,库区一级6三峡库区生态修复与屏障建设课件7三峡库区生态修复与屏障建设课件8三峡库区生态修复与屏障建设课件9三峡库区生态修复与屏障建设课件102、库区水环境保护

库区蓄水后干流和次级河水文情势发生了根本性变化,不利于水环境保护,而且由于三峡水库的主要功能为防洪和发电,在这种环境条件下,只能从入库污染物控制上着手,进行库区水环境保护。

2、库区水环境保护11（1）完善环境法制,落实国家和地方关于库区生态环境保护规划尽快制订三峡库区生态环境建设与生态功能区划，认真落实国家《三峡库区及上游水污染防治规划》、《重庆市生态功能区划》、《〝碧水行动〞实施方案》等生态环境保护规划,（1）完善环境法制,落实国家和地方关于库区生态环境保护规划12可根据生态环境敏感性、生态服务功能重要性和区域社会经济发展差异性对三峡库区实行生态环境保护的分级、分区控制,设立严格控制区、有限开发区、集约利间区,制定库区生态环境保护红线图。可根据生态环境敏感性、生态服务功能重要性和区域社会经济发展差13在严格控制区内禁止所有与环境保护和生态建设无关的开发活动,

开展天然林保护和生态公益林建设,有效保护原生生态系统、珍稀濒危动植物物种及其生境。在有限开发区内可进行适度的开发利用,但必须保证开发利用不会导致环境质量下降和生态功能的损害,

同时积极采取措施促进区域生态功能的改善和提高,重点保护水源涵养区的生态环境,严格控制水土流失。在严格控制区内禁止所有与环境保护和生态建设无关的开发活动,14(2)贯彻循环经济,走可持续发展道路除了从库区产业合理布局控制入库污染物外,还要从库区产业结构和生产工艺的优化而削减源头污染物排放。贯彻循环、高效和低碳经济,走清洁生产、节能减排、协调发展的可持续发展道路。推进工业生态化转型,加强农业生态化建设,培育绿色生态文明。(2)贯彻循环经济,走可持续发展道路15分几个层面：a.区域平面布局b.产业结构优化（升级）

低碳经济工艺

（低能耗、低排放、低污染为基本特征）c.生产工艺筛选

循环经济工艺

（减量化、再利用、再循环原则）

清洁生产d.生产过程控制节能减排

循环利用分几个层面：16a+b+c+d→可持续发展→人与自然协调从源头上层层严加控制。循环经济—按照自然生态系统物质循环和能源循环规律重建经济系统，使经济系统和谐纳入自然生态系统的物质能量循环的过程中。要求运用生态学的规律指导人类社会经济活动。a+b+c+d→可持续发展→人与自然协调17低碳经济—是低碳发展、低碳产业、低碳技术、低碳生活等一类经济形态总称。—人类第二次工业革命。当今国际上非常重视：绿色、环保、低碳、减排将成就世界新的话语权→掌握新的国际规则制定权→全球竞争主导权→谋求大国地位的新起点。低碳经济—是低碳发展、低碳产业、低碳技术、低碳生活等一类经济18可持续发展人与人之间、人与自然之间互利共生、协同进化和发展。要求人类：a.在空间上应遵守互利互补的原则，不能以邻为壑（包括人和自然两类邻居）。利他利己均衡合理发展；可持续发展19b.在时间上应遵守社会的理性分配原则，不能在赤字状态下发展，保证代际协调发展；c.在伦理上应遵守“只有一个地球”、“人与自然互利互惠,协同进化”、“人与自然和衷共济、平等发展”的原则。以生态学的知慧和泛爱的道德责任感规范人类自己的行为；d.总体上体现发展的高效和谐、循环再生、协调有序、运行平稳的状态。b.在时间上应遵守社会的理性分配原则，不能在赤字状态下发展，20(3)开展流域生态环境综合整治库区的环境污染的综合整治,建议以流域为单元单位,从小流域到大流域,从上游到下游,从小河到大江。对陆域无法单独净化处理的污染物,可通过所在河流进行河道水环境污染末端处理,确保达到水环境功能标准,做到上游、小河和小流域水质比下游、大河和大流域好。

(3)开展流域生态环境综合整治21

流域环境污染综合治理中点源治理应包括工业废水、城镇生活污水、畜禽废水、养殖废水、垃圾填埋场渗出液等废水的处理,面源治理应包括农村污水、农业废水、地表径流水、土壤侵蚀渗出营养物等的净化处理。面源整治中还应注意生活垃圾、农业废弃物、建筑垃圾等的管理，认真收集，及时转运，无害处理。库区城镇污水处理应筛选投资较小,管理方便,运行费用低的工艺。流域环境污染综合治理中点源治理应包括工业废水、城22成都凤凰二沟水处理人工湿地成都凤凰二沟水处理人工湿地23三峡库区生态修复与屏障建设课件24三峡库区生态修复与屏障建设课件25三峡库区生态修复与屏障建设课件26三峡库区生态修复与屏障建设课件27三峡库区生态修复与屏障建设课件28三峡库区生态修复与屏障建设课件29三峡库区生态修复与屏障建设课件30三峡库区生态修复与屏障建设课件31云南省江川县渔村大河水处理人工湿地云南省江川县渔村大河水处理人工湿地32三峡库区生态修复与屏障建设课件33三峡库区生态修复与屏障建设课件34三峡库区生态修复与屏障建设课件35三峡库区生态修复与屏障建设课件36三峡库区生态修复与屏障建设课件37三峡库区生态修复与屏障建设课件38永定河水末端处理人工湿地永定河水末端处理人工湿地39三峡库区生态修复与屏障建设课件40三峡库区生态修复与屏障建设课件41三峡库区生态修复与屏障建设课件42(4)健全环境菅理机制,强化环境管理能力强化环境监督执法,扭转有法不依和执法不严情况；理顺环境管理体制,创新环境管理机制；建立高规格的三峡库区及其上下游的环境管理协调部门,建立健全区域协调机制,协调流域水污染防治、城市环境基础设施建设；建立生态补偿机制,

促进区域协调发展，加强环境监测能力和环境信息化建设,加强环境监察和环境宣教能力建设。(4)健全环境菅理机制,强化环境管理能力43(5)建立库区生态环境创新科技研究平台,加强国内外先进科学技术成果的引进和应用由于三峡库区生态环境的复杂性和特殊性以及重庆市在该区域起主导作用情况,必要整合优势科研团队,支持重庆市建立库区生态环境创新科技研究平台。国内外在湖库生态环境保护方面积累了不少成功经验。要避免重复试验研究。

(5)建立库区生态环境创新科技研究平台,加强国44深圳市白泥坑人工湿地深圳市白泥坑人工湿地45三峡库区生态修复与屏障建设课件46三峡库区生态修复与屏障建设课件47广东省梅州市大埔县人工湿地污水处理厂

广东省梅州市大埔县人工湿地污水处理厂48三峡库区生态修复与屏障建设课件49三峡库区生态修复与屏障建设课件50三峡库区生态修复与屏障建设课件51广东省梅州市蕉岭县人工湿地污水处理厂广东省梅州市蕉岭县人工湿地污水处理厂52三峡库区生态修复与屏障建设课件53三峡库区生态修复与屏障建设课件54三峡库区生态修复与屏障建设课件55富营养化水处理人工湿地富营养化水处理人工湿地56三峡库区生态修复与屏障建设课件57三峡库区生态修复与屏障建设课件58三峡库区生态修复与屏障建设课件59三峡库区生态修复与屏障建设课件60江川1000m3/d人工湿地（IV类水→II类水）江川1000m3/d人工湿地（IV类水→II类水）61抚仙湖、星云湖水环境保护九溪人工湿地抚仙湖、星云湖水环境保护九溪人工湿地62三峡库区生态修复与屏障建设课件63三峡库区生态修复与屏障建设课件64三峡库区生态修复与屏障建设课件65三峡库区生态修复与屏障建设课件66三峡库区生态修复与屏障建设课件67三峡库区生态修复与屏障建设课件68三峡库区生态修复与屏障建设课件69三峡库区生态修复与屏障建设课件70三峡库区生态修复与屏障建设课件71三峡库区生态修复与屏障建设课件72三峡库区生态修复与屏障建设课件73郑州市CBD中心湖水净化处理人工湿地郑州市CBD中心湖水净化处理人工湿地74三峡库区生态修复与屏障建设课件75三峡库区生态修复与屏障建设课件76三峡库区生态修复与屏障建设课件77三峡库区生态修复与屏障建设课件78三峡库区生态修复与屏障建设课件79三峡库区生态修复与屏障建设课件80三峡库区生态修复与屏障建设课件81成都市双流县兴隆镇人工湿地污水处理

厂成都市双流县兴隆镇人工湿地污水处理厂82三峡库区生态修复与屏障建设课件83三峡库区生态修复与屏障建设课件84(二)库区水土流失防治

1、库区水土流失情况三峡库区水土流失严重,根据全国第2次水土流失遥感普查,库区水土流失面积占库区国土面积的49％,年侵蚀量高达1.5亿吨,年入库泥沙4000万吨。造成水土流失的主要原因是库区坡耕地造成的,库区有耕地125.6万公顷,

坡度大于15度的坡耕地占56.7％,坡度大于25度的坡耕地占24％,平均土壤侵蚀模数为3000吨／平方公里·年,坡度为30度时,土壤侵蚀模数高达9000吨／平方公里·年。(二)库区水土流失防治85库区移民113万人,大部分〝就地后靠〞,安排在库区内,这是一个规模庞大的人类安居重建工程,而且一般都在山坡上修建,会造成严重的水土流失,

其施工期的平均土壤侵蚀模数为5000吨／平方公里·年。水库蓄水后,在库区水位周期性涨落引起地下水水位变动,波浪的拍击侵蚀和蓄水后岩土强度降低的共同作用下,库岸坡地稳定性降低,水力侵蚀和重力侵蚀叠加的库岸侵蚀强烈,水土流失和地质灾害的加剧是必然的。消落带的侵蚀尤为剧烈,除175米高程以下数米内的植物根系固结较好的土质岸坡外,整个消落带坡地表层的松散土壤将被侵蚀殆尽,成为岩石裸坡。库区移民113万人,大部分〝就地后靠〞,安排在库区内,这86三峡库区生态修复与屏障建设课件87三峡库区生态修复与屏障建设课件882、库区水土流失防治(1)做好坡耕地的水土保持工作,25度以上坡耕地应退耕还林,并切实做好植树造林、封山育林工作；25度以下坡耕蚀应采取工程措施改造成梯田,杜绝坡耕。(2)库区农业应彻底改变粗放式和掠夺性的土地耕作方式，坚决推行生态农业模式。(3)库区的任何开发活动,

如城建、工业、农业、矿山、交通、水利、电力、能源等,都必须编写〝建设项目水土保持方案报告书〞和〝建设项目环境影响报告书〞,应特别强调建设项目的水土保持措施和生态保护措施在项目施工前应落实并建成,还应该强调施工期的现场监理和认真做好竣工验收工作。2、库区水土流失防治89(4)以小流域治理为基本单元单位进行水土流失综合整治,

坚持工程措施和生物措施相结合,进行山、水、林、田、路配套整治,统筹实施长江防护林、水库生态屏障带建设,继续做好天然林资源保护、退耕还林还草、生态农业工程等工作。(5)做好消落带的生态修复试验研究。(4)以小流域治理为基本单元单位进行水土流失综合整治,坚90(三)库区消落带的环境保护和生态修复三峡水库按175—145—175米水位方案运行后,形成总面积为349平方公里,落差30米的消落带,其水位消涨季节逆自然枯丰水期规律。这种特殊的大面积消落带,带耒了许多环境和生态问题,如低水位露出的土地有大量的淤泥和漂浮垃圾,正好遇上夏季高温季节,蚊蝇磁生；高水位时,水深,5-10月份低水位时生长的植物残体腐烂,形成严重的内源污染,所以消落带的生态修复非常重要,同时又非常困难。(三)库区消落带的环境保护和生态修复91

对库区消落带,首先是做好环境保护工作,包括影响沿岸城乡居民的环境卫生和景观美学等工作。同时应做好生态修复工作，首先是筛选植物品种，其筛选标准为高水位时耐淹,不死亡不腐烂,低水位露出水面时耐旱耐晒,还要考虑不易滞留垃圾和漂浮物。

对出露面积较大且地形较平缓地带,在经过充分的环境影响评价基础上,可适当垦植经济作物,但不能造成环境二次污染(包括土壤污染、农田废水污染、农作物残留物污染)和新的水土流失。

总而言之,消落带的生态修复应坚持生态效益为主。在库区沿岸居民集中地带若出现消落带严重影环境情况,可考虑建设水位调节坝。对库区消落带,首先是做好环境保护工作,包括影响92(四)其它生态环境问题及其保护1、地质灾害三峡库区是滑坡、崩塌等地质灾害频发地区,其特点是地质灾害点多、面广、规模偏小、危害大,加强研发地质灾害风险快速评价与预警技术,建立高精度滑坡等地质灾害预测预报体系是当务之急。认真落实《三峡库区地质灾害防治总体规划》。2、生态系统的保护、恢复和建设(1)陆地生态系统

目前库区森林生态系统结构单一,退化严重。库区拥有的原始天然林数量很少,并呈减少趋势,绝大部森林是次生人工林,其结构单一、同龄树多、林层单薄、纯林比重大、混交林比重小、林地质量不高、稳定性差、抗逆力和抗病虫力差。

(四)其它生态环境问题及其保护93

珍稀濒危物种减少,生物多样性保护受到威胁。大量公路、铁路和各类建设项目施工割裂了自然环境的连贯性,使物种内基因交流和物种间相互作用关系弱化,对生物多样性造成威胁。三峡库区森林植被生物多样性监测说明,重庆市区、长寿县、江北县、涪陵市、忠县、巴县生物多样性很低。建议按生态功能分级分区管理办法对库区陆地生态系统及其生物多样性进行保护,认真落实相关的生态建设规划和工程,如重庆市的森林工程、三峡库区的生态屏障工程。

(2)水生生态系统三峡水库大坝工程对水生生态系统的影响是巨大和深远的,不单影响到库区水生生态系统,还影响到坝下直至河口和近海水生生态系统,应对其进行跟综观测和全面研究,积极采取系列补救措施,减少损失,特别注意避免国家和地方保护的珍稀濒危物种消亡。珍稀濒危物种减少,生物多样性保护受到威胁。大94二、三峡库区生态屏障建设

三峡库区生态屏障,可认为是通过库区周边区域自然板块的保护和抚育,重要生态廊道的维护和关键节点的保护,构建起高效完整的区域自然生态体系,维护三峡水库的生态环境安全和较长寿命。还可以从调整控制人类社会经济活动层次保障水库生态环境安全,如利用科学的生态功能区划的实施达到此目的。对三峡水库生态环境质量变化影响较大的重庆市,编制了〝重庆生态功能区划〞,全市划分为14个生态功能区,将三峡库区划分为7个生态功能区,还有国家、地方、部门的规划、方案,这些区划、规划的实施,都有效地起到保护三峡水库的生态安全。

二、三峡库区生态屏障建设95

从库区自然生态板块屏障角度分析,除三峡水库径流区地域外,还包括上游—长江上游。近年来在长江上游实施的〝长防〞工程、天保工程、退耕还草还林工程，这系列生态建设工程的实施,长江上游的山逐渐变绿,水逐渐变清,一道绿色的生态屏障正悄然出现,为此重庆市和四川省做了卓有成效工作。重庆市拿出500亿元,构建三峡水库生态屏障,还全面启动森林重庆,12+4系统工程,准备用4年时间实施长江两岸森林工程380万亩,基本实现长江两岸绿化全〝覆盖〞,将重庆三峡库区生态核心区森林覆盖率由26.3％提升到56.3％,这一切都为三峡水库的生态屏障建设奠定扎实基础。从库区自然生态板块屏障角度分析,除三峡水库径流96

三峡库区本身的生态屏障显得更直接,意义更大。库区的第一道生态屏障—水库径流区的分水岭的山地生态系统,一般来说,它是水库水源涵养地区,也是自然保护区、典型原生生态系统、珍稀物种栖息地、集中式饮用水源地及后备水源地等具有重大生态服务功能价值的区域,属于生态分级分区控制管理中的严格控制区。在此区域,应开展天然林保护工程,国家级生态公益林建设、自然保护区建设,封山育林,严禁滥捕滥采。三峡库区本身的生态屏障显得更直接,意义更大。库97三峡库区生态修复与屏障建设课件98三峡库区生态修复与屏障建设课件99

库区的第三道生态屏障是水库沿岸向陆域方向纵深100—1000米区域,或者库岸边第一重山的面山到库岸间地带，,这是陆域的最后一道屏障。在原生生态系统未受干扰、破坏的地段,以保护为主,按生态分级分区控制菅理中的严格控制区管理；被垦植为农田的区域,应退耕还林,经过人工抚育,尽快恢复到破坏前水平；已开发成城乡人工生态系统区域,应严格按生态功能区划中功能要求,

参照生态分级