河道采砂对环境的影响及减缓措施分析
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作者:甘正明 江英英
摘 要：通过对江西省管河道（赣江南昌段）背景及开采工艺介绍，分析了河道采砂对河流水质及水生生态环境的影响，重点阐述了采砂产生的浑浊废水对水质的影响以及采砂作业对底栖生物和浮游生物的影响，并提出了减缓环境影响的措施。通过完善采砂工艺、优化作业时间、加强渔政管理等可使河道采砂对环境的影响得到有效控制和减缓，为管理者提供建议。
关键词：河道采砂 环境影响 减缓措施
中图分类号：X820.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（a）-0125-02
随着经济社会的发展，大量交通道路、房地产建设和水利设施进行修建，致使区域内砂石建筑材料需求量增大，作为原料的砂石需求量也随之増加。河道沿岸河滩优质砂石料成了工程建设不可或缺的部分，就近开采砂石料具备成本低廉的优势，但同时也造成河道两岸河滩的无序采砂，对当地水环境及生态环境造成了一定影响。
笔者以江西省管河道（赣江南昌段）为例，分析了河道采砂对当地水环境及生态环境的影响，并提出了相应的减缓措施。
1 河段概况及开采工艺
1.1 河段概况
赣江是江西省第一大河，也是长江的主要支流之一。流域位于长江中下游南岸，地理位置在东经113°30′～116°40′，北緯24°29′～29°11′之间。赣江发源于江西省石城县洋地乡石寮岽（赣源岽），干流自南向北，流经瑞金、会昌、于都、赣县、赣州市、万安、泰和、吉安、吉安市、吉水、峡江、新干、樟树、丰城、南昌市等47个县（市、区），在南昌市八一桥以下分4支注入鄱阳湖，河口为永修县吴城镇望江亭。流域面积82809km2，主河道长823km，约占全省总面积的50%[1]。
1.2 资源禀赋
根据《赣江中下游干流河道采砂规划报告（2014—2018年）》，赣江南昌段共规划了13个可采区，4个保留区，可采区总面积为3.69km2，可利用采砂总量为2358.8万t。
1.3 开采工艺
使用吸扬式采砂船采挖规划河道的砂石。首先采用高压式水枪将河底淤泥冲散开，然后用压力较小的吸斗将湖水和砂石一并抽吸入吸砂管道送入采砂船的互层型圆筒筛分机。经筛分的砂石再经喷洒式水仓将砂石冲洗干净，后通过皮带输送机运送至船尾的堆砂区。
1.4 生态敏感区
采区本身不涉及各类保护区，赣江南昌段范围涉及的越冬场有5处，主要鱼类为鲤科鱼类、主要有青鱼、链鱼、鳙鱼、鲫鱼、长春鳊、马口鱼等，鱼卵主要为漂浮性鱼卵。但是最近10年来四大家鱼的产量大大减少，一般以草鱼为常见，鲢和鳙少见，青鱼更少见。越冬场均不在拟设置的采区范围内。
2 河道采砂主要环境影响分析
2.1 采砂对水质环境影响分析
采砂过程中由于采砂船对床底泥沙的扰动引起泥沙的悬浮，以及由采砂船对泥沙分选后的溢流所带的粉砂和粘土等细小颗粒进入水体，导致周围水体含沙浓度的增大，如在河砂开采区周围的浑水区投放设置防污帘，可以最大限度地控制悬浮物（SS）的扩散范围，缩短影响时间。此外，采砂施工过程悬浮泥沙对河流水质的影响，时间是短暂的，根据同类型采砂项目运行情况可知，这种影响一旦施工完毕，在较短的时间内（6h内）可结束。
2.2 采砂过程中工艺废水排放对水环境的影响分析
采砂过程中使用高压水枪进行冲散砂层上部淤积的淤泥层，此过程会使采砂点局部水域水质极其浑浊;此外，为使砂质达到售卖标准，采砂船在筛分采出来的砂石后要进行冲洗，此时会产生洗砂废水。这两股废水的共同特点是污染物单一，为悬浮物，且浓度相对较大。根据类比调查分析，浑浊污水悬浮物沉降速度较快，一般影响距离在1.4km范围内。
2.3 地形地貌与冲淤环境影响分析
河床变化的主要动力是水流量和水流速度对河床的冲刷以及水体本身所挟带的悬浮泥砂的沉积作用。因此，对采砂区域地形地貌与冲淤环境影响分析需综合考虑径流输砂、水流量和水流速度对河床的冲刷以及水体本身所挟带的悬浮泥砂的淤积等影响。流域各河流的悬移质平均含砂量约在0.084～0.131kg/m3之间，垂线最大含砂量达到1.0kg/m3。含砂量大小与水流速大小密切相关。流急含砂量大，流缓则含砂量小;丰水期比枯水期含砂量大。在河床的演变过程中，由于河床具有一定的自我调整恢复能力，往往经过一个汛期后，开采部位较易得到一定泥沙补给，采挖河段地貌地形与水流状况可达到一个平衡状态[2]，因此，在局部河道适度采砂，不易改变河段原有的河势演变规律和趋势。
2.4 沉积物环境影响分析
采砂过程中，由于吸砂管从河底淤泥层直插入砂层，因此，采砂前期对表层沉积物影响不大;当采到一定量时，砂层掏空，覆盖上面的淤泥层在重力作用下发生坍塌，则表层沉积物将被掩埋，特征被彻底改变。同时，砂层被抽走后，采砂区的垂直沉积物将出现断砂层，沉积物垂直结构也发生变化。根据施工方式，采砂溢流产生的悬浮物浓度增量主要集中在采砂区，基本不会改变其悬浮物浓度，因此，在陆源污染不变的情况下，吸附到悬浮泥沙上的污染物基本不会改变采砂区以外河底的沉积物特征。采砂作业结束后，采砂区将通过相当长的一段时间重新建立新的相对稳定的沉积物环境。
2.5 对底栖生物栖息的影响分析 由于采砂船吸砂搅动及洗砂活动导致悬浮泥沙扩散，加之采砂活动淘空底层砂后，覆盖上面的淤泥层受重力作用而塌陷，采砂区的底栖生物种类将被掩埋、覆盖，除少数能够存活外，绝大多数将死亡，导致生物资源损失[3]。大部分底栖生物的生长较缓慢，采砂区抽砂作业后沉积物环境受到破坏，其生态环境的恢复需要较长时间，可能在几年内，采砂区的底栖生物种类和生物量都偏于贫乏。
2.6 对浮游生物的影响分析
（1）对浮游植物影响分析。
从河流生态角度来看，采砂作业水域内的局部水体悬浮物增加，水体透明度下降，从而使溶解氧降低，对河流生物产生诸多的负面影响。最直接的影响是削弱了水体的真光层厚度，对浮游植物的光合作用产生不利影响，进而妨碍浮游植物的细胞分裂和生长，降低单位水体内浮游植物数量，导致局部水域内初级生产力水平降低，使浮游植物生物量降低。
浮游植物生物量的减少，会使以浮游植物为饵料的浮游动物在单位水体中拥有的生物量也相应地减少，致使以这些浮游生物为食的一些鱼类等由于饵料的贫乏而导致渔业资源量下降。可见，水体中悬浮物质含量的增加，对整个河流生态食物链的影响是多环节的。
（2）对浮游动物的影响。
水体透明度的下降，会使得该水域内的游泳生物迁移别处，浮游生物将受到不同程度的影响，尤其是滤食性浮游动物和营光合作用的浮游植物受到的影响较大，这主要是由于悬浮颗粒会粘附在动物体表，干扰其正常的生理功能，滤食性游游动物及鱼类会吞食适当粒径的悬浮颗粒，造成内部消化系統絮乱。
此外，过量的悬浮物质会堵塞浮游桡足类动物的食物过滤系统和消化器官，在悬浮物质中，又以粘性淤泥的危害最大，泥土及细砂泥次之。同时，过量的悬浮物质对鱼、虾类幼体的存活也会产生明显的抑制作用。
3 减缓措施与建议
3.1 完善采砂工艺
为防止吸砂船进行洗砂分选，洗砂污水对周边环境污染和砂石流失，在适当位置设置临时隔水挡流砂围堰，对水力吹填的水流进行S型环流，使泥沙有较长的一段时间沉淀，使外排的砂石水达到环境保护的要求，同时也减少砂石的流失。
3.2 优化采砂作业时间
基于生态友好的原则，对采砂工艺及作业方式时序安排加以优化，同时在采砂过程中预留缓冲生境、临时避难所，使采砂作业对水生生物的不利影响降到最低。严格限制开采作业时间，最大程度减少对相关水域水生生物的影响。不得超时作业，并且夜间停止施工作业。砂场实行采砂总量控制，累计开采量达到规定开采总量时，采砂区作业须终止。
3.3 鱼类及珍稀水生保护物种保护措施
采砂单位应优化采砂工艺方案，控制采砂作业，尽量缩短作业时间。从保护水生生物的角度，作业的船舶必须配备油水分离器，优化采砂作业方式，尽量减轻水下噪声。生活污染物必须处理达标后排放，以免污染河道水质。陆上运输砂石时也应尽量减轻噪声污染。水上采砂应避免昼夜连续作业。控制采砂船舶数量，尽可能给大型水生动物留出活动通道和空间，枯水季节尤其要特别注意控制采砂船只密度和数量。
3.4 加强渔政管理
建立健全检查和检测制度，检查制度的执行由渔政部门与工商行政管理部门以及公安部门相互配合，在管辖水域内应有权干预正在作业的渔船，检查渔船、渔获量、渔具和捕捞许可证等，主要监测：（1）水域污染状况;（2）污染物排放状况;（3）有毒物质在水域生态系统中的迁移转化和富集过程;（4）鱼类资源的变动趋势;（5）捕捞引起的鱼类资源变动;（6）水域污染对鱼类资源的影响等，以便有效地进行渔业管理。
3.5 生态补偿建议
生态补偿是以保护和可持续利用生态系统服务为目的，以经济手段为主调节相关者利益关系的制度安排。因此必须采取一定的措施把工程建设对保护区自然环境的影响降到最低，把损失降到最低，修复水域生态系统，养护水生生物资源，尽可能恢复天然渔业资源量。工程施工期，对渔业水质和资源量进行动态监测，建立科学完善的鱼类资源量变动趋势的监测，及时掌握鱼类的种群数量、资源恢复、资源量的变动趋势，为针对性地开展鱼类研究和制定保护措施提供依据。
4 结语
从环境保护角度分析，河道采砂对当地水环境及水生生态有一定程度的负面影响，当地主管部门通过编制河道采砂规划，可规范河道采砂活动，遏制无证无水保环保措施随意采砂，使河道采砂对环境的影响得到有效控制和减缓，从而达到整治流域生态环境，保护湿地资源，实现可持续发展的目的。
参考文献
[1] 熊小群，杨荣清.江西水系[M].武汉：长江出版社，2006.
[2] 毛野.初论采沙对河床的影响及控制[J].河海大学学报：自然科学版，2000（4）：92-96.
[3] 高耶，谢永宏，邹冬生.采砂对河道生态环境的影响及对策综述[J].泥沙研究，2017，42（2）：74-80.
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