呂剛林,于廣洲,陸建華
(山東省環(huán)科院環(huán)境工程有限公司,山東 濟(jì)南 250100)
眾所周知,河流水域是文明起始的搖籃,水生態(tài)與人類的生活密切相關(guān)。城市河道生態(tài)環(huán)境的好壞,不僅關(guān)乎城市規(guī)劃發(fā)展工作的實(shí)施質(zhì)量,而且直接影響到城市的文明建設(shè),進(jìn)而影響該城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。水資源是人類賴以生存的根本資源,對(duì)城市生態(tài)建設(shè)的發(fā)展十分重要。當(dāng)前,隨著國(guó)家關(guān)于水污染防治工作的全面實(shí)施,城市的水生態(tài)環(huán)境正逐漸好轉(zhuǎn),城市河道水資源污染問(wèn)題有所緩解。但由于我國(guó)生態(tài)環(huán)境污染比較嚴(yán)重,生態(tài)治理恢復(fù)難度較高,同時(shí),我國(guó)城市生態(tài)建設(shè)與管理存在較多不足,難以實(shí)現(xiàn)生態(tài)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的平衡,致使城市河道生態(tài)修復(fù)工作質(zhì)量較低,阻礙了我國(guó)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的進(jìn)程。因此,加強(qiáng)城市河道生態(tài)修復(fù)工作,通過(guò)改善措施進(jìn)一步提高修復(fù)工作質(zhì)量,是破解當(dāng)前城市河道生態(tài)修復(fù)問(wèn)題的關(guān)鍵,對(duì)于城市的健康發(fā)展具有重要意義。
當(dāng)前,隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷深入,我國(guó)水資源污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,城市河道過(guò)水面積正迅速減少,影響著城市的發(fā)展。通常情況下,河道建設(shè)相關(guān)部門在進(jìn)行河道污水處理時(shí),往往運(yùn)用人工化水渠或裁彎取直等傳統(tǒng)的處理方法,傳統(tǒng)處理方法雖然能在一定程度上改善城市河道污水情況,但也嚴(yán)重破壞河道生態(tài)環(huán)境,不利于提高河道修復(fù)工作的質(zhì)量[1]。在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排理念的推動(dòng)下,城市河道生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的有效實(shí)施是促進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵路徑,是促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展的必然要求。因此,在進(jìn)行城市河道修復(fù)時(shí),河道建設(shè)部門要加強(qiáng)對(duì)河道生態(tài)系統(tǒng)的重視,逐漸改善并修復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng),并不斷提高水資源的凈化能力,進(jìn)而從根本上改善水資源污染問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)改善環(huán)境質(zhì)量、優(yōu)化城市生態(tài)的目的。
綜合性原則主要是指,在進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)治理的過(guò)程中,要注意將城市總體發(fā)展與河道發(fā)展的價(jià)值進(jìn)行綜合考慮,以使河道生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)工作更具有針對(duì)性及科學(xué)性。在進(jìn)行城市河道修復(fù)工作時(shí),城市生態(tài)建設(shè)部門應(yīng)將城市的發(fā)展設(shè)為總目標(biāo),加大河道生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工作力度,以促進(jìn)城市生態(tài)系統(tǒng)的良好發(fā)展。同時(shí),建設(shè)工程可以利用先進(jìn)的工程手段及修復(fù)技術(shù)來(lái)提高河道治理工作的質(zhì)量,加快河道生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的進(jìn)程,以利于城市生態(tài)文明建設(shè)的有效落實(shí)。
城市河道生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)離不開生物多樣性的構(gòu)建。根據(jù)相關(guān)河道生態(tài)調(diào)查資料可知,河道生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值與生物種類密切相關(guān),河道生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類越多,河道生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值也越高。由此可知,河道生態(tài)修復(fù)部門在進(jìn)行河道治理時(shí),應(yīng)重視維護(hù)河道面積,給生物存留生長(zhǎng)空間[2]。同時(shí),在進(jìn)行植物選擇時(shí),河道生態(tài)建設(shè)部門可以根據(jù)河道的特點(diǎn)選擇適宜河道生態(tài)發(fā)展的植物,例如:在河岸的位置可以選擇種植一些低矮的灌木林,為野生動(dòng)物的生長(zhǎng)繁殖提供良好的棲息環(huán)境。
由生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)可知,河道生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我修復(fù)能力。提高河道自我修復(fù)能力,不僅能夠完善城市的水循環(huán)系統(tǒng),而且能提高城市水體的凈化及進(jìn)化能力,加快河道生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。河道自我修復(fù)能力的提升與河岸的防護(hù)設(shè)施有關(guān),減少硬質(zhì)防護(hù)坡的設(shè)置,可以有效提高河道的自我修復(fù)能力,改善河道生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。
自改革開放以來(lái),我國(guó)各個(gè)行業(yè)發(fā)展進(jìn)程不斷加快,同時(shí)水利工程建設(shè)行業(yè)的規(guī)模及數(shù)量也逐漸擴(kuò)大。水利工程建設(shè)不僅能夠改變河流的自然流動(dòng)趨勢(shì),而且能夠改變河道生態(tài)系統(tǒng),進(jìn)而影響河道生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)力度及防護(hù)能力。近年來(lái),由于水利工程建設(shè)部門對(duì)城市河道建設(shè)及生態(tài)建設(shè)重視不足,致使建成的河道存在防護(hù)性能低、河堤建設(shè)質(zhì)量差等現(xiàn)象,使得城市河道生態(tài)建設(shè)困難重重,不利于城市河道生態(tài)的改善。同時(shí),人們?cè)谌粘I罴吧a(chǎn)中將大量垃圾廢料違規(guī)投入河道中,不僅使水資源污染更加嚴(yán)重,而且垃圾廢料堆積容易改變河道內(nèi)斷面的形態(tài),降低河道的行洪能力,不利于城市水利工程建設(shè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及居民生活質(zhì)量的提升,城市產(chǎn)生的垃圾及廢水日益增多,加之我國(guó)河流生態(tài)環(huán)境建設(shè)起步較晚,大多數(shù)城市缺乏完善的廢水收集及處理系統(tǒng),使水資源污染問(wèn)題更加嚴(yán)重。河道受洪水、生產(chǎn)及生活垃圾等影響,河床淤積的現(xiàn)象日益增加,降低了城市河道水循環(huán)能力,不利于城市河道生態(tài)環(huán)境的改善。此外,河道內(nèi)水資源的污染還容易造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化,加快水質(zhì)惡化,使水中生物失去良好的生長(zhǎng)環(huán)境,進(jìn)而影響河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境的生物多樣性,使得城市河道生態(tài)修復(fù)的難度增加,不利于城市水質(zhì)的有效改善。
目前,河道生態(tài)環(huán)境改善難度較大的原因主要有兩個(gè)方面:一方面是生態(tài)建設(shè)的位置及設(shè)計(jì)不合理。通常情況下,在進(jìn)行河道生態(tài)建設(shè)位置選擇時(shí),主要選擇河道輸水性能較強(qiáng)且施工方便的斷截面,但在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)的河流結(jié)構(gòu)太過(guò)平坦,很難使較多的生物在河流中生存,同時(shí)設(shè)計(jì)的河岸過(guò)于統(tǒng)一,難以提高生態(tài)系統(tǒng)的多樣性[3];另一方面,人們?cè)谶M(jìn)行河道治理時(shí),將重點(diǎn)只放在清理淤泥和提升河道防洪能力上,缺乏對(duì)河道生態(tài)建設(shè)的重視,使得河流資源的利用率下降,給河流的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。此外,在進(jìn)行河道設(shè)施建設(shè)時(shí),出于對(duì)城市安全及河道安全的考慮,建設(shè)隊(duì)伍通常會(huì)使用硬質(zhì)材料來(lái)加強(qiáng)河堤與護(hù)岸的安全建設(shè),這不僅影響河流內(nèi)生物的正常生長(zhǎng),打破河道生態(tài)系統(tǒng)平衡,而且還將人類與生態(tài)環(huán)境割裂開來(lái),不利于城市生態(tài)文明建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展。
根據(jù)相關(guān)城市河道建設(shè)調(diào)查可知,大多數(shù)的城市河道建設(shè)結(jié)構(gòu)存在河道面積狹窄、河道平直等現(xiàn)象,該現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因在于河道修建設(shè)計(jì)不合理、部分企業(yè)違規(guī)占用河道用地,因此城市河道建設(shè)部門必須加強(qiáng)對(duì)河槽的優(yōu)化,使河道更加還原自然狀態(tài)。城市河道建設(shè)部門在進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)建設(shè)時(shí),應(yīng)該秉承自然理念,通過(guò)改變河道的寬度及彎道,將河道回歸自然化。增大河道的寬度,可以有效地增大流斷面,降低水流速度,為生物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境;改變河道彎度使其符合自然流動(dòng)的形態(tài),可以降低對(duì)回流生物的影響,增加河道生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。此外,城市河道利用生態(tài)護(hù)岸,可以較大程度地避免人工護(hù)岸的缺點(diǎn),提高河道內(nèi)水資源的循環(huán)速度,進(jìn)而改善城市水質(zhì),優(yōu)化城市環(huán)境。
水質(zhì)凈化是提升城市生態(tài)修復(fù)效果的關(guān)鍵,也是進(jìn)行城市河道治理工作的重中之重。根據(jù)自然生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)可知,利用生物手段可以更好地改善水質(zhì),且有利于河道生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化。傳統(tǒng)方法是通過(guò)清淤、提高污水回收率等方式來(lái)對(duì)城市河道水質(zhì)進(jìn)行改善,但是這種方法只能一時(shí)改善水質(zhì),隨著時(shí)間的增加,河道水質(zhì)難以進(jìn)一步提高。同時(shí),傳統(tǒng)的改善方法只注重人工干預(yù),而忽略河道生態(tài)系統(tǒng)自身的調(diào)節(jié)能力,因此河道生態(tài)修復(fù)的效果不佳。利用生物間關(guān)系來(lái)維持河道內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的平衡,不僅能避免傳統(tǒng)水質(zhì)改善方法的弊端,提升水質(zhì)的進(jìn)化效果,還有利于加強(qiáng)河道生態(tài)系統(tǒng)建設(shè),提高其自我調(diào)節(jié)能力,進(jìn)而提高城市河道生態(tài)修復(fù)工作的質(zhì)量。例如,在進(jìn)行城市河道生態(tài)修復(fù)建設(shè)時(shí),相關(guān)部門可以根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn),選擇種植香根草等植物來(lái)降解水中的有害物質(zhì),同時(shí)還能利用河道建設(shè)漂亮的景觀,提高人們保護(hù)自然的意識(shí),進(jìn)而加快城市生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程。同時(shí),河道建設(shè)隊(duì)伍可以利用微生物修復(fù)技術(shù)來(lái)提高河道修復(fù)工作質(zhì)量,通過(guò)微生物分解去除污染物并實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán),以提高河道生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)河道內(nèi)水質(zhì)的有效凈化。
一般情況下,城市河道建設(shè)隊(duì)伍在進(jìn)行河道生態(tài)建設(shè)時(shí),會(huì)采用混凝土等材料來(lái)進(jìn)行河道襯砌處理,這種做法雖然能夠降低施工難度,提高建設(shè)隊(duì)伍的施工效率,但其破壞了河道內(nèi)原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡,使河道內(nèi)的生物無(wú)法繼續(xù)生存,進(jìn)而影響河道生態(tài)修復(fù)的效率。因此,城市河道建設(shè)部門應(yīng)該以保持河道生態(tài)系統(tǒng)平衡為目標(biāo),根據(jù)河道的特點(diǎn)及周圍環(huán)境來(lái)進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)工作,不斷完善河道生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。在進(jìn)行河道襯砌處理時(shí),建設(shè)隊(duì)伍可以選用合適的綠色材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料,以提升河道的抗洪性能及凈水能力。例如:在河床的底部鋪設(shè)卵石,形成高低不平的河床面,可以有效改變河道內(nèi)水流的速度,使水流速度更加切合于自然流動(dòng)速度。建設(shè)隊(duì)伍還可以調(diào)整河道的結(jié)構(gòu)及形態(tài)使其更加接近自然狀態(tài),為河道內(nèi)生物的生存繁殖提供更有利的環(huán)境,進(jìn)而提高河道內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,提升河道生態(tài)修復(fù)的效果。
4.4.1 人工浮島技術(shù)
人工浮島技術(shù)又稱生態(tài)浮島技術(shù),該技術(shù)是指人為在水面上安裝或建造適合生物生長(zhǎng)或繁殖的設(shè)備,以改善周圍的生態(tài)環(huán)境,該技術(shù)的關(guān)鍵在于利用工程手段來(lái)達(dá)到生物修復(fù)的目的。人工浮島技術(shù)適合于生物種類較多的城市河道。利用人工浮島技術(shù)在城市河道中建立人工浮島,不僅能為動(dòng)植物提供適合的生存環(huán)境,而且還能利用生物之間的關(guān)系,改善生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力,優(yōu)化河道環(huán)境質(zhì)量。在城市河道中運(yùn)用人工浮島技術(shù)時(shí),需要城市河道建設(shè)部門及建設(shè)隊(duì)伍嚴(yán)格遵循自然規(guī)律,根據(jù)河道運(yùn)行的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的凈水植物,利用凈水植物根部吸附的特點(diǎn)來(lái)凈化水體內(nèi)過(guò)多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如氮、磷等,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)河道內(nèi)水質(zhì)的凈化,同時(shí)實(shí)現(xiàn)河道內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)[4]。城市河道建設(shè)隊(duì)伍運(yùn)用生態(tài)材料制作浮島,能降低浮島對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,便于后期河道生態(tài)的維護(hù),同時(shí)能達(dá)到較好的河道生態(tài)修復(fù)效果。
4.4.2 人工濕地技術(shù)
人工濕地技術(shù)是指人為制作一個(gè)相對(duì)特殊的生態(tài)系統(tǒng),即將基質(zhì)材料、微生物及其他水生動(dòng)植物等相互混合,并將其放置在具有一定坡度的洼地上,以此作為填料床,并通過(guò)填料床上動(dòng)植物之間的協(xié)同作用,使污水在其表面或縫隙中流動(dòng),以達(dá)到凈化污水的目的。這一技術(shù)具有較大的應(yīng)用前景,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。當(dāng)前,人工濕地技術(shù)運(yùn)用相對(duì)普遍,在城市河道生態(tài)修復(fù)中利用該技術(shù),可以有效實(shí)現(xiàn)河道清潔并改善河道環(huán)境,對(duì)于城市河道生態(tài)修復(fù)具有十分重要的作用。
4.4.3 生態(tài)護(hù)坡技術(shù)
生態(tài)護(hù)坡技術(shù)是指利用生物對(duì)邊坡進(jìn)行植被重建,建立一個(gè)新的植物群落,以達(dá)到修復(fù)生態(tài)環(huán)境,治理水體污染的目的。護(hù)坡主要是通過(guò)對(duì)邊坡采用支護(hù)、加固等安全防護(hù)措施來(lái)確保邊坡及周圍環(huán)境的安全。在傳統(tǒng)的河道建設(shè)中,建設(shè)隊(duì)伍通常采用支護(hù)式結(jié)構(gòu)的護(hù)坡,如重力式擋墻、扶壁式擋墻等,這些護(hù)坡設(shè)計(jì)大都采用混凝土等材料構(gòu)建,不利于河道環(huán)境改善。利用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)構(gòu)建生態(tài)護(hù)坡,不僅能維持河道邊坡的形態(tài),美化城市河道景觀,而且能提高河道生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)城市河道生態(tài)的有效修復(fù)。此外,生態(tài)護(hù)坡技術(shù)還能有效修復(fù)河道水生態(tài),在一定程度上解決農(nóng)業(yè)污染的問(wèn)題,為提升我國(guó)環(huán)境生態(tài)建設(shè)質(zhì)量,提供科學(xué)的技術(shù)支撐。
綜上所述,隨著人們保護(hù)環(huán)境及生態(tài)文明建設(shè)意識(shí)的不斷增強(qiáng),大家對(duì)城市河道生態(tài)治理工作要求更加嚴(yán)格。本文對(duì)城市河道生態(tài)修復(fù)的重要性及當(dāng)前修復(fù)存在的問(wèn)題進(jìn)行闡述,并深入研究改善城市河道生態(tài)問(wèn)題的有效措施,其根本目的是加快城市生態(tài)文明建設(shè),改善我國(guó)生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)我國(guó)生態(tài)文明與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的融合。因此,城市河道建設(shè)隊(duì)伍在進(jìn)行河道生態(tài)建設(shè)及保護(hù)的過(guò)程中,應(yīng)該堅(jiān)持和諧生態(tài)理念,運(yùn)用先進(jìn)的建設(shè)技術(shù)及保護(hù)措施,進(jìn)一步提高河道生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性及自我修復(fù)能力,將水系統(tǒng)、生物系統(tǒng)及土壤系統(tǒng)緊密結(jié)合,促進(jìn)城市河道生態(tài)的健康發(fā)展。