城市軟環(huán)境建設(shè)及杭州市水生態(tài)修復(fù)實踐

吳紅梅

(浙江水利水電?？茖W(xué)校,浙江杭州 310018)

城市軟環(huán)境建設(shè)及杭州市水生態(tài)修復(fù)實踐

吳紅梅

(浙江水利水電?？茖W(xué)校,浙江杭州 310018)

水生態(tài)修復(fù);城市軟環(huán)境;人水和諧;污染物質(zhì);杭州

目前一座城市的綜合實力多參考其 GDP、居民年均收入等硬件因素,而對于城市文化建設(shè)、居民生存自然環(huán)境等軟件因素則考慮得較少。在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,分析了城市河流水生態(tài)環(huán)境的惡化對城市軟環(huán)境建設(shè)的負(fù)面影響,并對近年來杭州市城市建設(shè)中河道水生態(tài)環(huán)境修復(fù)的相關(guān)措施進行了相應(yīng)研究,結(jié)果表明,河道水生態(tài)修復(fù)的重點應(yīng)是對河道內(nèi)、外源污染物質(zhì)的控制,各城市應(yīng)根據(jù)自身具體實際情況采取疏浚、引水等方法進行內(nèi)河水生態(tài)治理。

城市高樓大廈的新建、城市用地的擴張、城市道路的改擴建、城市居民就業(yè)率的提高等反映城市經(jīng)濟運行發(fā)展的指標(biāo)被稱為“城市硬件”,而居民受教育程度、居民幸福感指數(shù)、居民環(huán)境體育衛(wèi)生狀況等被稱為“城市軟件”。人類發(fā)展一直與自然環(huán)境密不可分,無論人類社會發(fā)展到怎樣的文明程度,人類都不可能脫離地球上的事物而獨活。

20 世紀(jì)末以來,農(nóng)村大量人口涌入城市,城市內(nèi)河流的污染進一步惡化,很多城市內(nèi)河都成為居民生活污水、廢水的排放場所。目前國內(nèi)許多城市都在積極整治受污河流,各種新型的生態(tài)駁岸、調(diào)配水措施層出不窮,這在一定程度上緩解了城市內(nèi)河污染的現(xiàn)狀。上述工程結(jié)束后,雖可見河岸綠樹成蔭、河道變寬,但也往往可見河水水質(zhì)差強人意的景象。城市水系是一大的系統(tǒng),只有以系統(tǒng)工程的觀念來綜合進行城市水生態(tài)的修復(fù),才能真正實現(xiàn)“人水和諧”。

1 河道水系破壞對城市軟環(huán)境建設(shè)的負(fù)面影響

水是生命的源泉,是人類和一切生物體賴以生存的基礎(chǔ)條件,也是社會經(jīng)濟發(fā)展不可缺少和不可替代的重要自然資源,是生態(tài)環(huán)境中最活躍、影響最廣泛的自然要素之一。河道水系的破壞對城區(qū)環(huán)境的提高和城市的發(fā)展所產(chǎn)生的負(fù)面影響,主要表現(xiàn)在 3個方面。

一是城市環(huán)境受到污染,城市形象受到損害。從經(jīng)濟發(fā)達的一些世界旅游城市看,人們無不贊賞他們的衛(wèi)生環(huán)境,整潔的馬路、碧綠的草地、清新的空氣、湛藍(lán)的天空、清澈的河流,這些優(yōu)美的環(huán)境,使得在這里居住、旅游的人們心曠神怡。但我們所生活的環(huán)境卻截然相反,光從水環(huán)境來看,則是河道淤積、水體混濁,有的河水發(fā)黑發(fā)臭,雨季到來河道水滿為患,雨水污水合流倒灌,使環(huán)境受到嚴(yán)重污染,給城市帶來極大危害,給市民生活帶來極大的不便。

二是不良的水環(huán)境無法起到調(diào)節(jié)城市小氣候的作用,使城市氣候往往處于極端狀態(tài)。許多城市的綠地僅僅集中在市區(qū)僅有的幾個公園或游人較多的景區(qū),居民每日生活所在的河道兩旁,綠化率極低。因此,沿河道兩岸營造綠地、林帶,是城市環(huán)境改善的必然之舉。只有這樣才能使河道水系、綠地共同擔(dān)負(fù)起調(diào)節(jié)城區(qū)小氣候的作用,使城市氣候有所改善。近年來,上海、杭州等地陸續(xù)成了國內(nèi)有名的“新火爐”,如杭州,雖說是個四季分明的東南沿海城市,但夏天氣溫高達 40℃,冬天氣溫低到零下 7～8℃。為什么城市內(nèi)部某些地區(qū)熱效應(yīng)如此明顯?這與城市缺乏水面,水面與陸地面積之比過低不無關(guān)系。近年來各大城市水面面積不僅沒有增加,而且由于填塞、淤積,反而使水面面積減少,代之而起的是高樓林立,高架路、立交橋不斷建設(shè),滿目都是玻璃幕墻和鋼筋混凝土。城市嚴(yán)重缺乏具有調(diào)節(jié)小氣候功能的綠葉流水,城區(qū)氣候惡劣。

三是水環(huán)境惡化,使城區(qū)市民或旅游者休閑的區(qū)域大大減少。經(jīng)濟的高速發(fā)展、城市人口的不斷膨脹、城市車輛的日益增多,城市道路已向立體發(fā)展。生活和工作在如此環(huán)境下的人們,在緊張工作之余需有一個平靜的、優(yōu)雅的環(huán)境進行休閑活動,然而,河水骯臟,人們不愿前往。于是老年人擠在一間間的“牢籠”里,看電視、搓麻將;年輕人去玩網(wǎng)游、泡酒吧,人們?nèi)狈涣?人們遠(yuǎn)離自然。治理好河道,搞好綠化,建立起一個能協(xié)調(diào)不同群體共寄的環(huán)境,這正是現(xiàn)代人生活之追求,生存之追求。為降低不良水環(huán)境對城市環(huán)境的負(fù)面效應(yīng),城市河道整治及河流水生態(tài)環(huán)境的改善工作已是迫在眉睫。

2 杭州市水生態(tài)修復(fù)的實踐

近十幾年來,杭州市通過各種手段整治了西湖、京杭大運河、西溪濕地等著名風(fēng)景旅游點,同時采取各種有效措施修復(fù)了諸多杭城市民生活區(qū)域的受污河道,居民的生活環(huán)境得到了極大改善。杭州市水生態(tài)修復(fù)的措施主要有如下幾點。

2.1 外源性污染物質(zhì)控制

城市河道水質(zhì)惡化主要是外界輸入的大量營養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集造成的,切實控制外源性污染物質(zhì)的輸入,是城市河道水體生態(tài)修復(fù)的重要前提[1]。

2.1.1 杭州市污、廢水集中處理

貼沙河是杭州市東部一條主要河道,南北走向,公元 861年開鑿,用以宣泄錢塘江潮水,護衛(wèi)杭城,目前為杭州自來水備用水源河道。近十幾年來,杭州市河道整治部門陸續(xù)完成了市區(qū)包括該河道在內(nèi)的近三四十條河道的整治工作?，F(xiàn)在,該河道河水清澈,兩岸公園已成為杭州市民休憩的好去處。這些河道整治工程中最為重要的內(nèi)容就是截污納管,這在源頭上控制了污、廢水向城市河道的隨意排放。杭州市也同時興建了四堡、七格等大型污水處理廠,并在市政道路建設(shè)中實現(xiàn)了雨污分流。

2.1.2 生態(tài)河岸的構(gòu)建

生態(tài)河岸是把河岸由過去的混凝土人工建筑改造成為水體和土體、水體和植物或生物相互涵養(yǎng),適合生物生長的仿自然狀態(tài)的護坡。城市濱水空間應(yīng)該是一個城市能見水、近水、親水的特色景觀環(huán)境,也是一個城市建設(shè)和開發(fā)的熱點[2]。杭州市南黃港河位于城鄉(xiāng)結(jié)合部,原有河岸部分已被破壞,部分為直立混凝土駁坎,在2007年的河道整治中大規(guī)模拆除了老舊的混凝土河岸,新修河岸中大量使用了骨架干砌石植被護岸及自然原型護岸對其進行生態(tài)恢復(fù),工程完工以后,水面上又常見白鷺飛翔的和諧景象。生態(tài)河堤具有適合生物生存和繁衍、增強水體自凈能力、調(diào)節(jié)水量與滯洪補枯等優(yōu)點。以人為本的生態(tài)河堤的構(gòu)建將越來越受到世界各國的青睞。

2.2 內(nèi)源性污染物質(zhì)控制

2.2.1 生態(tài)工程技術(shù)

(1)引水稀釋。引水稀釋就是通過水利設(shè)施(閘門、泵站等)的調(diào)控,引入污染水域上游或者附近的清潔水源,沖刷稀釋污染水域,以改善水環(huán)境質(zhì)量。通過工程手段引水稀釋受污染河道水體,可以在短時間內(nèi)降低水體的污染負(fù)荷,改善水生動植物的生存環(huán)境,提高河道的自凈能力。杭州市于 2006年投資建設(shè)錢塘江引水工程,工程取水口位于錢塘江珊瑚沙附近,線路總長約 12 km。該工程實施后,年平均從錢塘江引入市區(qū)的水量將超過 6.5億m3,將使城西、城北的水環(huán)境得到有效改善,同時也能使西溪國家濕地公園獲得優(yōu)良水源。與此同時,工程還解決了“西湖西進”的景觀用水問題,讓西湖的水更清。引水工程將使市區(qū)所有河道實現(xiàn)配水,這些水最終大部分將匯入運河,通過德勝壩翻水站等工程,部分返回錢塘江,形成“取之于江、還之于江”的水體大循環(huán)。如果不實施引水工程,杭州市區(qū)河道水質(zhì)就不可能得到根本改善。在現(xiàn)階段全面實行截污納管不現(xiàn)實的情況下,要讓杭州市區(qū)河道、運河水質(zhì)得到好轉(zhuǎn),引水工程是一個非常及時有效的措施。

(2)生態(tài)疏浚。杭州市地處我國東南沿海地區(qū),海拔低,城市河流一般流速較緩,底泥淤積較多。底泥不僅是河流營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的中心環(huán)節(jié),也是營養(yǎng)物質(zhì)的主要聚集庫。大氣沉降、廢水排放、雨水淋溶和沖刷等使大量污染物進入水體,其中有一部分逐漸在底泥富集起來,并在適當(dāng)條件下釋放到水體中,造成水體的二次污染。將底泥從河道中移出,是減少內(nèi)部營養(yǎng)源的直接有效措施。

生態(tài)疏浚是以生態(tài)修復(fù)為目的的技術(shù),其特點是以較小的工程量最大限度地清除底泥中的污染物,同時為后續(xù)生物技術(shù)的介入創(chuàng)造生態(tài)條件。生態(tài)疏浚將污染物從水域系統(tǒng)中清除出去,可以較大程度地削減底泥對上覆水體的污染貢獻率,進而解決內(nèi)源釋放造成的二次污染。杭州市河道整治規(guī)劃中也充分考慮了河道泄洪強度、河底污泥二次污染的現(xiàn)狀,工程建設(shè)中都對河湖底部淤泥進行了有效清除。

2.2.2 生物強化修復(fù)技術(shù)

生物強化修復(fù)技術(shù)就是利用適合相應(yīng)河道水體環(huán)境的水生動植物及其共生的微環(huán)境,去除水體中的污染物質(zhì)。水生植物和浮游藻類在營養(yǎng)物質(zhì)和水能的利用上是競爭者,水生植物能有效抑制浮游藻類的生長。人為創(chuàng)造一定的條件,構(gòu)建適合水體特征的水生植物群落,能有效降低懸浮物濃度,提高水體透明度及溶解氧,為其他生物提供良好的生存環(huán)境,改善水生生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。杭州市玉皇山腳下的長橋溪,為西湖上游四大溪流之一,污染最為嚴(yán)重,杭州市于 2004年對其實施了水生態(tài)修復(fù),效果明顯。工程將流域內(nèi)的污水收集起來,匯入地埋式污水處理系統(tǒng)進行凈化處理,出水流入園區(qū)南端的初級人工濕地,經(jīng)多級跌水,進入公園北端的二級人工濕地,最后匯入西湖。初級人工濕地水深 40 cm,水景以漫灘為主,配置挺水植物和浮葉植物,初級人工濕地既是景觀水系的源頭,又初步吸收、利用、降解水體中的污染物質(zhì);經(jīng)多級滾水壩曝氣、充氧,水體含氧量增加,更具活力;二、三級人工濕地水深 40～90 cm,水生植物配置以沉水植物為主,可對流入的水進行深化處理。人工濕地的植物物種選擇參考湖西濕地植物調(diào)查結(jié)果以及國內(nèi)外水生生態(tài)修復(fù)資料,遵循適地適種原則,選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?、地形和人文景觀條件,耐污能力強,凈化能力強,并具有一定觀賞價值的植物。同時,在植物選擇中考慮了水生植物的生活史以及植物群落演替規(guī)律,使得濕地內(nèi)一年四季均有水生植物覆蓋,四季美景交替變化,曾經(jīng)污染嚴(yán)重的長橋溪流域如今成了風(fēng)景如畫的長橋溪生態(tài)公園[3]。

[1]李艷霞,王穎,張進偉,等.城市河道水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)的探討[J].水利電力科技,2006,32(4):34-38.

[2]毛益飛,朱培梁,吳紅梅.城市河道水環(huán)境現(xiàn)狀分析及改善措施探討[J].浙江水利水電?？茖W(xué)校學(xué)報,2009,21(1):65-67.

[3]吳芝瑛,陳鋆.小流域水污染治理示范工程——杭州長橋溪的生態(tài)修復(fù)[J].湖泊科學(xué),2008,20(1):33-38.

X 171.4

A

1000-0941(2011)04-0065-02

浙江省水利廳科技計劃項目(RC0824)

吳紅梅(1975—),女,江西高安市人,講師,碩士,浙江大學(xué)在讀博士,從事城市水利、防災(zāi)減災(zāi)方向的教學(xué)與研究工作。

2011-01-10

(責(zé)任編輯 張培虎)