杭州市水生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)與修復(fù)
新聞背景：杭州地處江南水鄉(xiāng)，市區(qū)河網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，水網(wǎng)密布，水資源和水利資源非常豐富，可以說(shuō)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(gè)片區(qū)——運(yùn)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?xún)?nèi)約930平方千米，涉及的河道共計(jì)400多條，總長(zhǎng)度約998千米，其中1公里以上的河道291條，長(zhǎng)度約873公里。
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改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、人口急劇增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)化進(jìn)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(wèn)題尤其突出，直接關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人民群眾的生活品質(zhì)。雖然經(jīng)過(guò)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?yàn)檎蜗到y(tǒng)性不夠強(qiáng)，且受當(dāng)時(shí)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(jìn)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(dòng)了新一輪河道綜保工程，計(jì)劃通過(guò)五年到十年的時(shí)間基本完成市區(qū)繞城公路以?xún)?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(hù)開(kāi)發(fā)相結(jié)合，把建設(shè)生態(tài)河道作為一項(xiàng)重要內(nèi)容，最終實(shí)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(guò)程中提出并日益受到重視的一個(gè)生態(tài)問(wèn)題，其建設(shè)始終貫穿于生態(tài)城鎮(zhèn)的建設(shè)過(guò)程中。杭州市河道整治指揮部通過(guò)對(duì)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(duì)杭州市區(qū)河道存在問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查，尤其是主要河道的水質(zhì)污染現(xiàn)狀和項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題的調(diào)查和分析，針對(duì)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(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，并且各個(gè)方面要互相協(xié)調(diào)進(jìn)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(lèi)水體，主要是氨氮、總磷以及石油類(lèi)超標(biāo)。造成城鎮(zhèn)水環(huán)境質(zhì)量不容樂(lè)觀的因素很多，但歸結(jié)起來(lái)主要有以下幾個(gè)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(xiàn)地區(qū)雨污分流并不徹底，部分污水仍通過(guò)雨水管道進(jìn)入河道，同時(shí)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(guò)低，缺少水生動(dòng)植物生存的環(huán)境，使水體逐漸失去自?xún)裟芰Α?/p>
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(méi)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(wú)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(jìn)入了河道，這些垃圾對(duì)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(duì)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(guò)程中攜帶地面的各種污染物進(jìn)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(guò)地面徑流進(jìn)入河道，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。
1.4 河道淤積嚴(yán)重
對(duì)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(gè)重要環(huán)境問(wèn)題，其污染物主要通過(guò)大氣沉降、廢水排放、水土流失、雨水淋溶與沖刷進(jìn)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(yíng)養(yǎng)元素，易形成營(yíng)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(yíng)養(yǎng)元素負(fù)荷量減少后，沉積物中的營(yíng)養(yǎng)元素會(huì)逐步釋放，成為河流水系富營(yíng)養(yǎng)化的主導(dǎo)因子。
另外，在城鎮(zhèn)建設(shè)過(guò)程中，更注重高樓大廈和城市道路等的建設(shè)，對(duì)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(duì)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(yùn)還沒(méi)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(kāi)發(fā)水經(jīng)濟(jì)。
通過(guò)對(duì)水環(huán)境存在問(wèn)題進(jìn)行分析，針對(duì)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(qiáng)點(diǎn)源和面源污染治理
⑴加強(qiáng)截污納管 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(xiàn)排污單位實(shí)施分流納管改造和達(dá)標(biāo)排放。
⑵加強(qiáng)農(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(wú)序排放狀態(tài)，對(duì)河道的污染比較嚴(yán)重。對(duì)于無(wú)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(wú)動(dòng)力厭氧、微動(dòng)力、人工濕地等工藝，做到達(dá)標(biāo)排放。
⑶加強(qiáng)城郊結(jié)合部的垃圾收集和處理 鑒于生活垃圾的無(wú)序堆放和傾倒，對(duì)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(diǎn)堆放，按時(shí)收集、定點(diǎn)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。
⑷開(kāi)展面源污染控制的研究和應(yīng)用 主要是對(duì)初期雨水污染控制的研究。
2.2 加強(qiáng)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(qiáng)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。
2.3 加快實(shí)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(jì)，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(dòng)，消除死水區(qū)，促進(jìn)水流良性循環(huán)。
2.4 加大水景觀、水文化建設(shè)，開(kāi)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(duì)自然景觀、人工景觀及歷史文化碎片整理等方面進(jìn)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(shí)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(hù)岸景觀 水景觀體系中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)是河道護(hù)岸，護(hù)岸設(shè)計(jì)與建設(shè)的好壞決定了水系景觀的成敗。景觀護(hù)岸的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)以下幾個(gè)原則：人本原則——充分考慮人對(duì)水的感情因素，通過(guò)對(duì)護(hù)岸在滿(mǎn)足基本功能的基礎(chǔ)上的景觀處理，營(yíng)造宜人的濱水空間。生態(tài)原則——應(yīng)盡量保護(hù)生物多樣性，增加景觀異質(zhì)性，促進(jìn)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(gè)濱水空間的環(huán)境需要，需通過(guò)周邊的環(huán)境風(fēng)格、地形、水面等綜合考慮其形式。
⑵把濱河綠帶建設(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(lèi)型，即都市游憩廊道、鄉(xiāng)土文化廊道以或生態(tài)維護(hù)廊道。
⑶建設(shè)濱水開(kāi)放空間和慢行系統(tǒng) 不僅要保護(hù)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(kāi)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(diǎn)活力。根據(jù)河道交通航運(yùn)規(guī)劃，重點(diǎn)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(chē)通行考慮，兼顧自行車(chē)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(zhǎng)期歷史人類(lèi)活動(dòng)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(shí)，還應(yīng)當(dāng)將現(xiàn)代技術(shù)、文化、觀念引進(jìn)城市水系建設(shè)中來(lái)，創(chuàng)造現(xiàn)代水文化，營(yíng)造重要景觀節(jié)點(diǎn)。
2.4.3 開(kāi)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(kāi)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(yíng)造河道旅游景觀和景點(diǎn)，并將旅游景點(diǎn)通過(guò)水系串聯(lián)起來(lái)，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(duì)目前城鎮(zhèn)河道污染比較嚴(yán)重，已經(jīng)嚴(yán)重影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(guò)一系列工程和非工程的措施來(lái)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(guò)程中，針對(duì)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(lái)沒(méi)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(jì)性、科學(xué)監(jiān)測(cè)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(mǎn)足人類(lèi)社會(huì)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(lèi)：⑴對(duì)河流形態(tài)、河道縱橫斷面、河床和邊坡結(jié)構(gòu)形式、水動(dòng)力條件等河道特性的恢復(fù)。⑵對(duì)河道岸邊保護(hù)的植物種植、水生植物的種植。目前還未進(jìn)行水生微生物和水生動(dòng)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(duì)于受污染的河流，目前國(guó)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(yǔ)
水生態(tài)環(huán)境建設(shè)是一項(xiàng)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(guò)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(shí)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)鏈接：
城市水生態(tài)系統(tǒng)是依托于城市生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)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(jìn)行物質(zhì)和能量的交換而形成的一個(gè)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(dòng)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(fèi)者一般也是體型小的變溫動(dòng)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(lài)水體中的浮游生物通過(guò)自溶來(lái)完成物質(zhì)循環(huán)的功能。城市水生態(tài)系統(tǒng)自然營(yíng)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(fèi)和分解均很薄弱。在無(wú)人為干擾的情況下，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(lèi)在生產(chǎn)、消費(fèi)、分解中都參與，因此若系統(tǒng)中生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)量，而分解不足，使得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)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(guò)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(dòng)性比較大，系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的功能比較差、內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)少，需要大量外源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但又不能超過(guò)系統(tǒng)所能承受的閾值，這是河流生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)。
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