杭州市水生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)與修復(fù)

　　背景：杭州地處江南水鄉(xiāng)，市區(qū)河網(wǎng)縱橫交錯，水網(wǎng)密布，水資源和水利資源非常豐富，可以說水造就了杭州的美麗。杭州市區(qū)內(nèi)河網(wǎng)水系分布可分為五個片區(qū)——運河片、上塘河片、下沙片、上泗片及江南片。上述五片區(qū)域涵蓋了杭州市區(qū)繞城以內(nèi)約930平方千米，涉及的河道共計400多條，總長度約998千米，其中1公里以上的河道291條，長度約873公里。

　　改革開放以來，經(jīng)濟高速發(fā)展、人口急劇增長、城鎮(zhèn)化進程的加快，都給杭州的水生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的壓力，水污染問題尤其突出，直接關(guān)系到社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和人民群眾的生活品質(zhì)。雖然經(jīng)過近10年城區(qū)河道綜合整治，城區(qū)河道水質(zhì)改善明顯，部分河道整治后環(huán)境雖有所改善，但因為整治系統(tǒng)性不夠強，且受當(dāng)時理念的限制等各因素，離預(yù)期水質(zhì)目標(biāo)仍有較大差距，總體水環(huán)境依然比較嚴(yán)峻，城市水生態(tài)系統(tǒng)已成為杭州市進一步發(fā)展的制約。

　　2007年，杭州在以往城區(qū)河道綜合整治的基礎(chǔ)上，市委市政府啟動了新一輪河道綜保工程，計劃通過五年到十年的時間基本完成市區(qū)繞城公路以內(nèi)291條、約870多公里河道的綜合整治。本次河道綜合整治與保護開發(fā)相結(jié)合，把建設(shè)生態(tài)河道作為一項重要內(nèi)容，最終實現(xiàn)“水清、流暢、岸綠、景美、宜居、繁榮”目標(biāo)。讓更多市民“依河而居”，使杭州真正成為“水循環(huán)正常、水安全保證、水文化豐富、水生態(tài)良好、水景觀優(yōu)美”的親水型宜居城市。

　　城鎮(zhèn)水生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)與修復(fù)是在城鎮(zhèn)建設(shè)過程中提出并日益受到重視的一個生態(tài)問題，其建設(shè)始終貫穿于生態(tài)城鎮(zhèn)的建設(shè)過程中。杭州市河道整治指揮部通過對河流生態(tài)系統(tǒng)和河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)等基礎(chǔ)理論的深入了解，及對杭州市區(qū)河道存在問題進行調(diào)查，尤其是主要河道的水質(zhì)污染現(xiàn)狀和項目實施過程中存在的問題的調(diào)查和分析，針對性地提出生態(tài)河道建設(shè)的途徑和措施。水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)是一個長期的過程，并且各個方面要互相協(xié)調(diào)進行。

1　水環(huán)境現(xiàn)狀分析

　　杭州市區(qū)大部分河道水質(zhì)仍為劣IV類水體，主要是氨氮、總磷以及石油類超標(biāo)。造成城鎮(zhèn)水環(huán)境質(zhì)量不容樂觀的因素很多，但歸結(jié)起來主要有以下幾個方面。

　　1.1　截污不徹底

　　由于城市污水管網(wǎng)尚未完善，河道沿線地區(qū)雨污分流并不徹底，部分污水仍通過雨水管道進入河道，同時還存在企業(yè)偷排污水現(xiàn)象，外源污染是導(dǎo)致河道水質(zhì)惡化的根本原因，造成河水溶解氧過低，缺少水生動植物生存的環(huán)境，使水體逐漸失去自凈能力。

　　1.2　城郊地區(qū)沿河垃圾堆放和傾倒現(xiàn)象嚴(yán)重

　　目前，在很多城郊結(jié)合部，由于沒有完善的垃圾收集處理設(shè)施和系統(tǒng)，農(nóng)村地區(qū)的大量生活垃圾和部分工業(yè)垃圾無序堆放在河邊，甚至直接向河中傾倒。一到雨天，垃圾滲濾液或垃圾就直接進入了河道，這些垃圾對河道水體的污染非常嚴(yán)重。

　　1.3　面源污染比較嚴(yán)重

　　面源污染對河道的污染也不容忽視。面源主要有初期雨水在地表徑流過程中攜帶地面的各種污染物進入水體，另外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，施用的很大一部分氮、磷肥通過地面徑流進入河道，造成水體富營養(yǎng)化。

　　1.4　河道淤積嚴(yán)重

　　對沉積物釋放所產(chǎn)生的內(nèi)源負(fù)荷重視程度不夠。水體底泥污染，是世界范圍內(nèi)的一個重要環(huán)境問題，其污染物主要通過大氣沉降、廢水排放、水土流失、雨水淋溶與沖刷進入水體，最后沉積到底泥中并逐漸富集，使底泥受到嚴(yán)重污染。沉積在底泥中的氮、磷營養(yǎng)元素，易形成營養(yǎng)物質(zhì)的內(nèi)負(fù)荷。當(dāng)外源排入河流水系的氮、磷營養(yǎng)元素負(fù)荷量減少后，沉積物中的營養(yǎng)元素會逐步釋放，成為河流水系富營養(yǎng)化的主導(dǎo)因子。

　　另外，在城鎮(zhèn)建設(shè)過程中，更注重高樓大廈和城市道路等的建設(shè)，對親水景觀的重視不夠，河道沿岸景觀空間嚴(yán)重不足，很多河道沿河的公共空間被占用，甚至有些河道水面也被填埋，造成城市水面積日益縮小。還有對河道水文化建設(shè)力度也不夠。水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)中，目前除了西湖、西溪等地以外，其他地區(qū)的城市河道中，城市的歷史文化底蘊還沒有得到很好的體現(xiàn)，影響了城市水旅游的發(fā)展，也就不能很好的開發(fā)水經(jīng)濟。

　　通過對水環(huán)境存在問題進行分析，針對性地提出水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的途徑和措施。

2　城鎮(zhèn)水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)

　　2.1　加強點源和面源污染治理

　?、偶訌娊匚奂{管　應(yīng)加快城鎮(zhèn)污水工程建設(shè)，完善污水管網(wǎng)；督促沿線排污單位實施分流納管改造和達標(biāo)排放。

　?、萍訌娹r(nóng)村地區(qū)的生活污水治理　廣大農(nóng)村地區(qū)的污水量多面廣，目前大都處于無序排放狀態(tài)，對河道的污染比較嚴(yán)重。對于無條件截污納管的農(nóng)村，原則上以村為單位設(shè)置污水處理設(shè)施，一般采用無動力厭氧、微動力、人工濕地等工藝，做到達標(biāo)排放。

　?、羌訌姵墙冀Y(jié)合部的垃圾收集和處理　鑒于生活垃圾的無序堆放和傾倒，對河流造成很大的污染，應(yīng)盡快建設(shè)和完善農(nóng)村地區(qū)的垃圾定點堆放，按時收集、定點處理的制度。一方面改善農(nóng)村地區(qū)生活環(huán)境，另一方面改善河道的水環(huán)境。

　?、乳_展面源污染控制的研究和應(yīng)用　主要是對初期雨水污染控制的研究。

　　2.2　加強城市防洪排澇建設(shè)

　　城市水生態(tài)系統(tǒng)的水安全主要包括城市防洪排澇、供水、生態(tài)用水及最大安全納污量等方面的安全保障體系。加強城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)及排澇設(shè)施的建設(shè)，建立完善的非工程防洪排澇體系和相應(yīng)的制度。
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　　2.3　加快實施河道引配水工程建設(shè)

　　系統(tǒng)研究城鎮(zhèn)引水工程的布局、調(diào)度，統(tǒng)籌安排和完善配水工程設(shè)計，完善引配水工程設(shè)施，制訂調(diào)度辦法，使所有河道水體比較均勻地流動，消除死水區(qū)，促進水流良性循環(huán)。

　　2.4　加大水景觀、水文化建設(shè)，開展水上旅游

　　2.4.1　加大水景觀建設(shè)

　　水景觀建設(shè)著重對自然景觀、人工景觀及歷史文化碎片整理等方面進行建構(gòu)，從而形成自然和諧、系統(tǒng)有序，以綠色廊道為外貌、以鄉(xiāng)土文化為內(nèi)涵、以市民游憩為功能的市區(qū)河道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。真正實現(xiàn)“流暢、水清、岸綠、景美、宜居、繁榮”。水景觀建設(shè)的主要內(nèi)容如下。

　　⑴重視河道護岸景觀　水景觀體系中的一個重要的環(huán)節(jié)是河道護岸，護岸設(shè)計與建設(shè)的好壞決定了水系景觀的成敗。景觀護岸的設(shè)計要體現(xiàn)以下幾個原則：人本原則——充分考慮人對水的感情因素，通過對護岸在滿足基本功能的基礎(chǔ)上的景觀處理，營造宜人的濱水空間。生態(tài)原則——應(yīng)盡量保護生物多樣性，增加景觀異質(zhì)性，促進自然循環(huán)，構(gòu)筑城市生態(tài)走廊。協(xié)調(diào)原則——應(yīng)服從整個濱水空間的環(huán)境需要，需通過周邊的環(huán)境風(fēng)格、地形、水面等綜合考慮其形式。

　?、瓢褳I河綠帶建設(shè)成生態(tài)廊道　河道根據(jù)所處的位置和功能不同，建設(shè)不同的廊道類型，即都市游憩廊道、鄉(xiāng)土文化廊道以或生態(tài)維護廊道。

　　⑶建設(shè)濱水開放空間和慢行系統(tǒng)　不僅要保護和維持河道的傳統(tǒng)風(fēng)貌，延續(xù)河流廊道的鄉(xiāng)土文化。還要建設(shè)濱水開放空間，完善濱水慢行系統(tǒng)，使河道生態(tài)廊道與城市主流空間融合，恢復(fù)重要城市節(jié)點活力。根據(jù)河道交通航運規(guī)劃，重點河道兩岸要求打造慢行系統(tǒng)，游步道應(yīng)結(jié)合步行和自行車通行考慮，兼顧自行車騎行的寬度一般為2.5米。

　　2.4.2　重視水文化建設(shè)

　　城鎮(zhèn)河道有較多的歷史文化遺跡，在城鎮(zhèn)水系建設(shè)中應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)水文化，注意保存歷史遺留的優(yōu)秀水文化，由長期歷史人類活動所創(chuàng)造的特定水域周邊的人文景觀應(yīng)當(dāng)結(jié)合綜合整治，使其重現(xiàn)當(dāng)年風(fēng)貌。在保存歷史水文化的同時，還應(yīng)當(dāng)將現(xiàn)代技術(shù)、文化、觀念引進城市水系建設(shè)中來，創(chuàng)造現(xiàn)代水文化，營造重要景觀節(jié)點。

　　2.4.3　開展水上旅游

　　發(fā)揮市區(qū)河道游覽功能，結(jié)合河道整治，開通水上公交、水上巴士和游船，做到大河通大船，小河通小船。營造河道旅游景觀和景點，并將旅游景點通過水系串聯(lián)起來，讓人們欣賞杭城秀美的自然山水和城市風(fēng)貌及人文景觀。

3　城鎮(zhèn)水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)

　　城鎮(zhèn)水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)是針對目前城鎮(zhèn)河道污染比較嚴(yán)重，已經(jīng)嚴(yán)重影響社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展而提出的。水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)就是通過一系列工程和非工程的措施來改善被破壞的水生態(tài)系統(tǒng)，使河道的生態(tài)功能得以恢復(fù)。在河道整治過程中，針對具體的河道修復(fù)就是將受損的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)到原來沒有受干擾的狀態(tài)，或者修復(fù)到某種最合適的狀態(tài)。城鎮(zhèn)水功能系統(tǒng)的修復(fù)應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)性、經(jīng)濟性、科學(xué)監(jiān)測和管理的原則。

　　生態(tài)型的河道具有以下特征：⑴是生態(tài)工程構(gòu)建的非自然原生型河道；⑵充分體現(xiàn)人與自然生態(tài)的和諧；⑶擁有多樣化的物理形態(tài)和生物群落；⑷生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展；⑸具有滿足人類社會合理要求的能力。

　　在本次河道綜保工程具體河道整治中，河道生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)主要有三類：⑴對河流形態(tài)、河道縱橫斷面、河床和邊坡結(jié)構(gòu)形式、水動力條件等河道特性的恢復(fù)。⑵對河道岸邊保護的植物種植、水生植物的種植。目前還未進行水生微生物和水生動物的投放。⑶借助于生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，加速污染河流的水質(zhì)迅速改善，提高水生態(tài)系統(tǒng)的凈化恢復(fù)能力。對于受污染的河流，目前國內(nèi)外采用的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)主要有：河道內(nèi)曝氣技術(shù)、土地處理技術(shù)、穩(wěn)定塘技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、河道斷面的修復(fù)技術(shù)、組合及集成工藝技術(shù)，這些技術(shù)都有其適用性和局限性，并處在不斷的發(fā)展和完善中。

4　結(jié)束語

　　水生態(tài)環(huán)境建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，核心在于水質(zhì)治理，在水質(zhì)改善基礎(chǔ)上，通過植被體系建設(shè)，使沿河植被和水中生物得到恢復(fù)，做到水清、岸綠，實現(xiàn)河道水系生態(tài)化和生物多樣性，形成“水景觀優(yōu)美、水循環(huán)正常、水生態(tài)良好、水安全保證、水文化豐富”的水生態(tài)環(huán)境。

相關(guān)資料：

　　城市水生態(tài)系統(tǒng)是依托于城市生態(tài)系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，是在城市的特定區(qū)域內(nèi)，水體中生存的所有生物和環(huán)境之間不斷進行物質(zhì)和能量的交換而形成的一個統(tǒng)一整體。由于城市人群與水體的密切關(guān)系，城市人群及與水相關(guān)的活動也屬于水生態(tài)系統(tǒng)的涵蓋部分。

　　城市水生態(tài)系統(tǒng)在生態(tài)特征上與城市陸生生態(tài)系統(tǒng)有很大差別，從生物學(xué)的自然生態(tài)系統(tǒng)而言，生產(chǎn)者除一部分高等植物外，主要是體型微小但數(shù)量驚人的浮游植物。自然消費者一般也是體型小的變溫動物。自然分解者在城市水生態(tài)系統(tǒng)中的作用較差，很大程度上只是依賴水體中的浮游生物通過自溶來完成物質(zhì)循環(huán)的功能。城市水生態(tài)系統(tǒng)自然營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中物質(zhì)循環(huán)和結(jié)構(gòu)單一，其生產(chǎn)、消費和分解均很薄弱。在無人為干擾的情況下，可實現(xiàn)動態(tài)平衡。但城市水生態(tài)系統(tǒng)受到人為因素的很大影響，人類在生產(chǎn)、消費、分解中都參與，因此若系統(tǒng)中生產(chǎn)和消費過量，而分解不足，使得營養(yǎng)物質(zhì)過剩，造成水環(huán)境惡化。

　　河流生態(tài)系統(tǒng)指河流水體的生態(tài)系統(tǒng)，屬流水生態(tài)系統(tǒng)的一種，是陸地和水體的聯(lián)系紐帶。在生物圈的物質(zhì)循環(huán)中起著重要作用，包括陸地河岸生態(tài)系統(tǒng)、水生態(tài)系統(tǒng)、相關(guān)濕地與沼澤生態(tài)系統(tǒng)在內(nèi)的一系列子系統(tǒng)。具有棲息地功能、過濾作用、屏蔽作用、通道作用、源匯功能等多種功能。由于水的流動性比較大，系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的功能比較差、內(nèi)源性營養(yǎng)少，需要大量外源營養(yǎng)物質(zhì)，但又不能超過系統(tǒng)所能承受的閾值，這是河流生態(tài)系統(tǒng)的特點。