城市軟環境建設及杭州市水生態修復實踐

吳紅梅

(浙江水利水電專科學校,浙江杭州 310018)

城市軟環境建設及杭州市水生態修復實踐

吳紅梅

(浙江水利水電專科學校,浙江杭州 310018)

水生態修復;城市軟環境;人水和諧;污染物質;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、居民生存自然環境等軟件因素則考慮得較少。在調查研究的基礎上,分析了城市河流水生態環境的惡化對城市軟環境建設的負面影響,并對近年來杭州市城市建設中河道水生態環境修復的相關措施進行了相應研究,結果表明,河道水生態修復的重點應是對河道內、外源污染物質的控制,各城市應根據自身具體實際情況采取疏浚、引水等方法進行內河水生態治理。

城市高樓大廈的新建、城市用地的擴張、城市道路的改擴建、城市居民就業率的提高等反映城市經濟運行發展的指標被稱為“城市硬件”,而居民受教育程度、居民幸福感指數、居民環境體育衛生狀況等被稱為“城市軟件”。人類發展一直與自然環境密不可分,無論人類社會發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 世紀末以來,農村大量人口涌入城市,城市內河流的污染進一步惡化,很多城市內河都成為居民生活污水、廢水的排放場所。目前國內許多城市都在積極整治受污河流,各種新型的生態駁岸、調配水措施層出不窮,這在一定程度上緩解了城市內河污染的現狀。上述工程結束后,雖可見河岸綠樹成蔭、河道變寬,但也往往可見河水水質差強人意的景象。城市水系是一大的系統,只有以系統工程的觀念來綜合進行城市水生態的修復,才能真正實現“人水和諧”。

1 河道水系破壞對城市軟環境建設的負面影響

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

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

二是不良的水環境無法起到調節城市小氣候的作用,使城市氣候往往處于極端狀態。許多城市的綠地僅僅集中在市區僅有的幾個公園或游人較多的景區,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,是城市環境改善的必然之舉。只有這樣才能使河道水系、綠地共同擔負起調節城區小氣候的作用,使城市氣候有所改善。近年來,上海、杭州等地陸續成了國內有名的“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℃。為什么城市內部某些地區熱效應如此明顯?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,滿目都是玻璃幕墻和鋼筋混凝土。城市嚴重缺乏具有調節小氣候功能的綠葉流水,城區氣候惡劣。

三是水環境惡化,使城區市民或旅游者休閑的區域大大減少。經濟的高速發展、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展。生活和工作在如此環境下的人們,在緊張工作之余需有一個平靜的、優雅的環境進行休閑活動,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;年輕人去玩網游、泡酒吧,人們缺乏交流,人們遠離自然。治理好河道,搞好綠化,建立起一個能協調不同群體共寄的環境,這正是現代人生活之追求,生存之追求。為降低不良水環境對城市環境的負面效應,城市河道整治及河流水生態環境的改善工作已是迫在眉睫。

2 杭州市水生態修復的實踐

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

2.1 外源性污染物質控制

城市河道水質惡化主要是外界輸入的大量營養物質在水體中富集造成的,切實控制外源性污染物質的輸入,是城市河道水體生態修復的重要前提[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完成了市區包括該河道在內的近三四十條河道的整治工作。現在,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,并在市政道路建設中實現了雨污分流。

2.1.2 生態河岸的構建

生態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,適合生物生長的仿自然狀態的護坡。城市濱水空間應該是一個城市能見水、近水、親水的特色景觀環境,也是一個城市建設和開發的熱點[2]。杭州市南黃港河位于城鄉結合部,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恢復,工程完工以后,水面上又常見白鷺飛翔的和諧景象。生態河堤具有適合生物生存和繁衍、增強水體自凈能力、調節水量與滯洪補枯等優點。以人為本的生態河堤的構建將越來越受到世界各國的青睞。

2.2 內源性污染物質控制

2.2.1 生態工程技術

(1)引水稀釋。引水稀釋就是通過水利設施(閘門、泵站等)的調控,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,以改善水環境質量。通過工程手段引水稀釋受污染河道水體,可以在短時間內降低水體的污染負荷,改善水生動植物的生存環境,提高河道的自凈能力。杭州市于 2006年投資建設錢塘江引水工程,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的水量將超過 6.5億m3,將使城西、城北的水環境得到有效改善,同時也能使西溪國家濕地公園獲得優良水源。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。引水工程將使市區所有河道實現配水,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。如果不實施引水工程,杭州市區河道水質就不可能得到根本改善。在現階段全面實行截污納管不現實的情況下,要讓杭州市區河道、運河水質得到好轉,引水工程是一個非常及時有效的措施。

(2)生態疏浚。杭州市地處我國東南沿海地區,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物質循環的中心環節,也是營養物質的主要聚集庫。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,是減少內部營養源的直接有效措施。

生態疏浚是以生態修復為目的的技術,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,同時為后續生物技術的介入創造生態條件。生態疏浚將污染物從水域系統中清除出去,可以較大程度地削減底泥對上覆水體的污染貢獻率,進而解決內源釋放造成的二次污染。杭州市河道整治規劃中也充分考慮了河道泄洪強度、河底污泥二次污染的現狀,工程建設中都對河湖底部淤泥進行了有效清除。

2.2.2 生物強化修復技術

生物強化修復技術就是利用適合相應河道水體環境的水生動植物及其共生的微環境,去除水體中的污染物質。水生植物和浮游藻類在營養物質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。人為創造一定的條件,構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境,改善水生生態系統的生物多樣性。杭州市玉皇山腳下的長橋溪,為西湖上游四大溪流之一,污染最為嚴重,杭州市于 2004年對其實施了水生態修復,效果明顯。工程將流域內的污水收集起來,匯入地埋式污水處理系統進行凈化處理,出水流入園區南端的初級人工濕地,經多級跌水,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;經多級滾水壩曝氣、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查結果以及國內外水生生態修復資料,遵循適地適種原則,選擇適應當地氣候、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律,使得濕地內一年四季均有水生植物覆蓋,四季美景交替變化,曾經污染嚴重的長橋溪流域如今成了風景如畫的長橋溪生態公園[3]。

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

[2]毛益飛,朱培梁,吳紅梅.城市河道水環境現狀分析及改善措施探討[J].浙江水利水電專科學校學報,2009,21(1):65-67.

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

X 171.4

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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,浙江大學在讀博士,從事城市水利、防災減災方向的教學與研究工作。

2011-01-10

(責任編輯 張培虎)