张肖琪
摘要:近年来,城市化建设进程加快,规模也越来越大,人们对于城市环境的要求也在不断提高,所以城市绿化和环境问题越来越受到关注。在城市环境中,城市河道占有很重要的位置,决定了城市水生态环境的好坏,而且城市河道也起到了城市防洪排涝的功能,对于人们生活水平的提高和生命财产安全都起着至关重要的作用。本文通过介绍城市河道生态治理理论和原则,进而对城市河道水环境的治理措施进行了阐述,以期可以给我国城市河道水环境的治理提供一定的借鉴。
关键词:城市河道;水环境;生态治理
1.城市河道生态治理理论
1.1河流自然生态系统
河流和其周围湿地中栖息的各种生命体,这也包括人类,都属于河流自然生态系统,人类社会通过多年的发展,已经掌握了改造自然的技术,而且也在不断提高,所以逐渐在自然中有了特殊的地位,和其他生命体之间的矛盾也愈加激烈。人类的生存和发展需要动用自然的大量资源,对于河流和河道也会根据需要进行改造,河流中原生命体的生存空间就会压缩甚至消失。所以,治理城市河道生态系统,首先对于河流自然生态系统有清楚的认识,尽量保持人与自然的和谐共处,最大程度地尊重河流自然生态系统的规律,在改造河流和河道时,要尽量减少对河流自然生态系统的破坏,在给城市和人们提供美好景观的同时,保证了生态坏境的和谐。
1.2洪水威胁是生态的一部分
在城市灾害中,洪水是危害很大的一种,这也是河流造成的灾害中破坏力最大的,而且对于洪水很难做到预防,很多的预防措施都没有达到预期的效果,因为洪水的破坏力是惊人的,甚至会遇到百年一遇的大洪水,即使城市修建了能够防御百年一遇的洪水的堤坝,也可能会遇到超过这种程度的洪水。所以,对于洪水,城市河道的治理中,是必须要作为重点进行考虑,而且要特别注意治理方式,不能一味地堵塞,要通过疏通,留出足够的渗透空间用于泄洪,这种方式在有效防治洪灾时,也最大程度保持了城市河道的生态系统。
2.城市河道生态治理的原则
城市河道生态治理的原则主要有以下3点:一是要尊重自然。保持人和自然的和谐关系是城市河道水环境生态治理的基础,在治理过程中,要把对河道自然环境的破坏降到最低,治理时要采用生态手段,尽量保持河道原本的生态系统。二是要全面考虑河道功能。城市河道具有多方面的功能,除了城市防洪排涝之外,还是城市景观的重要组成部分,部分城市的河道还是城市重要的旅游景观,所以,在进行城市河道水环境生态治理的时候,要充分考虑河道的这些功能,进行综合治理。三是要建立管理体系。在进行城市河道水环境生态治理时,要建立一套完善的施工管理体系,使施工治理有所依据,也能够有效地得到控制。在治理完成后,也要对河道进行有效维护和保护,这也是符合可持续发展的要求。
3.生态修复与生物修复基本原理
生態修复主要是生物多样性、生态系统结构和功能的恢复。生态修复与生物修复有明显区别,生态修复侧重于生态系统的恢复,包括生物及微生物圈、水圈等。而生物修复侧重于利用水中生物体,包括浮游生物、水生植物等来减少水中污染物的数量,如水体沿岸带的挺水植物、浮叶植物修复,硝化细菌、反硝化细菌等微生物制剂修复以及单纯的鱼类调控等措施。水体生态修复,则是以水体生态系统恢复为主要目标,水体生态系统的修复除对水环境进行修复外,还包括对生态系统自我恢复能力的修复,实现这一目标的关键则是大型水生植物,特别是沉水植物群落的恢复或者构建,这一过程则是一项复杂的系统性的研究和实践活动。而生物修复则是水体生态恢复的一部分或者相应措施,都不能称为生态修复。
4.营造“水下森林”以治理生态河道水环境
“水下森林”生态修复技术核心是建立以沉水植物为核心的健康水生态系统。在水域生态系统中,水生高等植物的生长与水体环境因素有着密切的关系。因此,沉水浮水植物在水生态系统中扮演着非常关键的角色,既有重要的环境价值,是水体生物多样性赖以维持的基础,又发挥着强大的水体净化功能。
首先,沉水植物能消除水体中大量的氮、磷等物质,提高水体的自净能力。此外,沉水植物还能够为其余水生植物提供栖息的场所和丰富的营养环境,所以,合理利用和保护沉水植物资源是保障水生植被生态平衡的重要节点。
沉水植物是水体恶化与否的主要标志之一。当水体恶化时,沉水植物逐渐消失,即藻型油水态;当水体健康时,沉水植物不断丰富,即草型浊水态。因此,恢复水体生态系统的重点便是如何恢复沉水植被,只有重建了以沉水植物为核心的水生植物系统,才能实现由藻型油水的富营养状态向草型清水的中营养状态的跃变,达到生态恢复的目的。以沉水植物为核心的水生植物系统重建后,再适当投放一定数量的水生动物调整生态平衡,则系统能长期稳定维持。沉水植物生长及繁殖受多重因素影响,影响沉水植物的主要环境因子有:
4.1光照强度
沉水植物主要通过光合作用开展代谢活动,从而改善水环境,因此光照条件成为沉水植物生长的限制因素之一,水体透明度又影响水体水层光照强度,很多水体难以恢复沉水植物,主要因为透明度过低,大量投放食藻虫是提高水体透明度的重要手段,一般水体深度为水体透明度的1.5倍处,植物可以生长或植物种子可以正常萌发。水体修复完成后,因为水体一般澄清见底,故光照强度不成为植物生长的限制因子,但雨季来临时,因水体接纳大量地表污染物,导致水体悬浮物大量增加,从而水体透明度显著降低,此时应密切监控及时采取相应措施。
4.2营养盐
研究表明,沉水植物群落的繁殖与水体富营养程度成反比,沉水植物对富营养化污染的主要原因——营养盐浓度,有一定的耐受范围,可以有效降低水体污染。
4.3底质
底质由多种物质组成,其是生态环境及地球化学演变的主要场所。底质可以为各类沉水植物提供所必需的营养,河道中布设的沉水植物其生长规律与河道中的底质有较大的关系,在恢复河道生态系统中,根据河道底质实际,挑选合适物种。
4.4悬浮物
悬浮物主要通过影响水体透明度来影响沉水植物生长,修复期主要通过投放食藻虫及适当水体爆气降低其不利影响。雨季或强度不大的行洪导致的悬浮物,一般系统可自行恢复。
4.5温度
沉水植物对水环境温度的敏感性较差,当环境温度有变化时,沉水植物生长基本不受影响,但对其季节性生长却有明显的影响。
5.结语
在城市环境中,城市河道占有很重要的位置,决定了城市水生态环境的好坏,而且城市河道也起到了城市防洪排涝的功能,对于人们生活水平的提高和生命财产安全都起到了至关重要的作用。但是,现阶段我国很多城市中的河道水环境污染严重,对于城市的建设和人们的生活造成了很大的影响,而且城市河道水环境生态的治理难度很大,所以要进行全面地分析和评估,采用合理正确的治理方式,循序渐进,将城市河道水环境污染清除,从而使水体生态系统得到有效恢复,也会提高城市的景观效果。