汪立忠
在城市化進程不斷加快中,違章建設、污水傾瀉、圍墾等人為活動不斷增加,對城市內河生態環境造成了嚴重的影響。部分內河成為垃圾堆放地,水質長時間不達標,魚類大面積死亡,淤積嚴重,不僅埋下了汛期洪災隱患,而且影響了城市的可持續發展質量。因此,研究城市內河生態環境的治理措施具有非常重要的意義。
城市內河特指城市區域范圍內地表徑流或者與城市居民日常生活緊密相關的水系水道,包括河道、護坡、岸邊高地、緩沖帶等部分。以某城市內河生態為例,該城市內河由城市道路、高速公路圍合而成,沿途經過建筑小區、公園綠地與道路、水系、開發備用地。整體地勢北部高于南部,東西側高于中間位置,最低點為內河下游,內河水系呈長條形,包括東西兩個支流。根據城市內河水質監測數據,得出結果如表1。
由表1數據可知,該城市內河水質劣于地表水V類水質標準。同時對城市內河水質透明度、溶解氧、氧化還原電位進行檢測,得出其透明度為8cm,溶解氧為0.2mg/L,氧化還原電位為-288mV,達到重度黑臭標準(透明度小于10cm,溶解氧小于0.2mg/L,氧化還原電位小于-200mV)。在這個基礎上,對50年一遇防洪標準的河道斷面過流能力進行分析,得出城市內河斷面過流能力無法滿足設計洪峰流量250m3/s標準,與上游污染物質直排河道、雨水徑流污染、內源垃圾傾倒與顆粒物沉積、違法建筑擠占河床具有較大關系。

表1 某城市內河水質監測數據表
1.化學治理
在化學治理河道時,可以依據化學絮凝或者重金屬化學固定原理,將適量化學藥劑投放到河道水體內,改善河道內黑臭水體水質。因化學治理方式存在潛在負面影響,其主要用于城市內河河道應急處理,不應長期應用。
2.物理治理
截污是從源頭解決城市內河河道問題的方式,主要是健全城市污水管網,阻斷生活垃圾、工業污水向內河河道排放渠道,真正提高內河河道生態質量。在截污措施應用過程中,內河生態治理人員應科學制定內河沿岸周邊環境整治方案,劃定內河流域禁養區,流域外延2km為限養區,并采取臨時截流方式,將24.5m×27.0m×4.5m(長×寬×高)的溢流堰與防滲設施、兩岸連接構筑物、防滲設施、消能防沖設施設置在片區紅線入流斷面位置,壅高截流上游污水或雜質,并經DN800管道將截流污水傳輸到污水處理廠。在臨時截流的基礎上,利用截流溢流井+溢流混合污水凈化設施代替分流污水直排口,截流溢流混合污水凈化設施敷設方式為重力流+壓力流,管徑需要在D300~D1200mm之間。增設混接污水截流調蓄池,全部截流沿岸污水,或者依托旋流沉砂器去除污水漂浮物、懸浮物后排放。同時針對內河片區內雨水徑流污染,以建筑小區、公園綠地、道路下墊面為對象,借鑒海綿城市建設規范,以地塊年徑流量為控制指標,進行地塊改造,即將硬化道路更改為透水鋪裝+側分帶下凹綠地+生態樹池結構,便于雨水徑流下滲到綠地凈化,超量雨水則溢流到市政雨水管網。同時將綠地改造為周邊道路植草溝+中央花園生物滯留帶,并與硬化道路相連接,便于道路溢流雨水匯入雨水管網,同時經模塊化雨水儲水設施收集,用于道路沖刷、綠化澆灌、景觀補水等環節。在這個基礎上,將公園綠地系統中自然林地、草地更改為綠色屋頂+雨水花園+生物滯留帶結構,提高公園綠地對雨水的滯留能力。
沖污是在截污的基礎上,借助清潔水源對污染物進行沖洗,稀釋污染物濃度,提高河道水體內溶解氧水平,改善河道水體水質。底泥疏浚則是以河道底部淤積污染物質為對象的治理方式,根據河道底部污染物淤積程度,進行適宜深度的疏浚,改善河道水質。除此之外,還可以應用人為增氧技術,人工增氧技術也可以稱之為曝氣復氧技術,常用于黑臭河道治理,主要是借助專門儀器向水體內輸送氧氣,促使河道水體內氧氣濃度上升到較高的水平,改善河道水質和生態環境。
3.生態修復
生態修復主要是以植物或微生物為依托進行河道水體內污染物轉移、降解,改善水體環境。以微生物為依托的河道生態修復需要人為投放微生物,借助微生物分解水體污染物的性質降低水體污染物濃度;以植物為依托的河道生態修復則是借助水生植物根系與葉片吸收水體污染物的性質,大量種植浮葉植物、挺水植物,潛移默化地美化水體。有條件的情況下,也可以綜合應用水生植被、植物浮床與水下固定裝置,構建人為生態浮島,在降低水中藻類繁衍的同時,為水生動植物生長提供空間,便于內河完整生態鏈的形成。
在內河生態環境治理過程中,護坡治理是至關重要的一個部分,強調在確保護坡穩定的前提下,選擇兼具安全性、生態性、綠色性、景觀性、親水性的工程措施,減緩或根除護坡建設對河流生態的影響,推動護坡景觀、生態功能的整合,重新打造一個相對健康的河流生態系統。一般可以選擇穩定性與自然條件均處于較高水平的全生態結構護坡建設模式,全生態結構護坡建設模式包括護底區、重防護區、親水生態植被區3個區,某內河全生態結構護坡各區特點如表2所示。
如表2所示,護底區主要負責防控水流淘刷作用,處于淹沒狀態,可以在拋石或柴排材料應用的基礎上種植水生植物,如全部位于水層下的大型沉水植物、高大而挺拔的直立挺水植物、根莖發達的浮葉型植物等,其中直立挺水植物可以種植在0~1.5m水深位置;重防護區主要用于保障護岸結構整體穩定性,包括長期淹沒帶、常水位至高水位兩個部分,兩個部分劃分界限是常水位,可以分別種植不同類別的水生植物、耐淹草本植物;親水生態植被區用于降低結構沖刷,可以種植喬木、灌木、草本植被。為了最大程度發揮內河護坡的生態功能,護底可以選擇拋石護底或雷諾護墊護底,并種植朱蕉、菹草、蘆竹、千屈菜等植被;重防護區可以選擇格賓擋墻與生態袋組合,其中格賓擋墻位于長期淹沒帶,生態袋位于常水位至高水位,同時種植菹草、朱蕉、香根草、狗牙根等植物;親水生態植被區可以選擇加筋麥克墊草皮護坡,并種植白茅、香根草、五色梅、龍須藤、楓楊等植被。

表2 全生態結構護坡建設模式表
岸邊高地治理主要是建立生態岸線,在石砌擋墻駁岸(或生態緩坡駁岸、人工打樁垂直駁岸)的基礎上,配種水生植物。一般在河道標準斷面為梯形復式斷面時,可以設置直立式擋土墻支護+3m高漿砌塊石擋墻+仿木預制樁。其中直立式擋土墻與漿砌石擋墻上部為預制混凝土花池,池內栽植灌木,也可以將混凝土花池設置在岸底并栽植挺水植物,達到軟化駁岸的效果;而仿木預制樁位于頂部,需高低錯落排布,高樁與低樁之間差距應在100mm左右,直徑在180mm左右,樁與樁之間距離在180mm左右。同時可以沿著岸邊頂部增設花槽,底部設置花池,親水位置設置臨水臺階與斜坡花池并栽植菖蒲、水蔥等水生植物,提高內河親水溝通性。
傳統截污、清淤技術雖然可以去除內源污染與外源污染,但是無法解決內河緩沖帶面積被嚴重擠壓的現狀。因此,在城市內河緩沖帶治理時,應注重生物修復技術的應用。即借助大塊景觀石疊砌護岸,并栽植狐尾藻、皇冠草、苦草、香根草、鸞尾花、梭魚草等濕生植物,軟化內河生態系統。在設置大塊景觀石疊砌護岸的基礎上,為了順利栽植植物,可以從貼近地面著手,依次鋪設無紡土工布、植物生長磚、植物土壤層。同時在水岸交接帶順次鋪設碎石墊層、無紡土工布、碎石反濾層、生態魚巢磚、生態擋墻磚、連接栓。其中碎石反濾層基礎為砂石,上層填埋料為碎石,可以借助一定坡度連接河岸植被帶無紡土工布、碎石墊層,而上部的生態魚巢磚、生態擋墻磚(表面含孔洞)可以覆蓋種植土種植植被,確保植被覆蓋率達到100%,在滿足緩沖帶安全需求的同時,改善緩沖帶生態環境。
綜上所述,城市內河生態環境高度惡化,不僅影響了城市內部環境美觀性,而且增加了洪澇風險。因此,城市應依據生態補償原則,規劃內河生態環境治理方案。從河道治理、護坡治理、岸邊高地治理、緩沖帶治理幾個方面著手,降低人為活動對城市內河生態環境的破壞,打造兼具地域、人文、自然特性的濱河空間,為城市的可持續發展提供保障■