上海青浦河道水闸管理所上海市201700
摘要:由于一些河道治理工程所导致河流生态系统的损伤,而且这些损伤已超过其自身的恢复能力,生态修复已不可避免。鄙人认为,受损河流生态系统修复管理整治迫在眉睫,农村生态河道整治工程的生态修复要研究提供新技术、新方法、新范例;为适于动植物及微生物生存的河道整治工程生态建设提出规范和科学依据,最终达到人与自然的和谐共处。河道作为生态系统的主要路径,具有着灵动的生命力,清澈水体带给现代城市感性的魅力,同时也打破了现代城市沉闷而冷漠的布局。城市河道的生态环境保护和治理对于整个城市生态系统的平衡具有重要的意义,在调节气候、保持水土、防洪方面具有重要的功能,同时也促进了城市景观的改善和优化,为建设宜居型的现代化城市做出不可或缺之贡献。随着社会和经济的发展,人们对生存环境的要求越来越趋向于天然,提倡和谐发展、建立生态型社会等并加强水资源保护、改善河道环境,修复和构建生态型河道已势在必行。河道生态修复的目标是重建受破坏的河岸生态系统,恢复水文、地质、生物多样性等生态功能。
关键词:河道生态;现状;防护及治理;修复
1、城市河道生态环境污染的现状
近年来,为了满足人们的生活需求和生产活动需求,城市中的河道系统重建工程频频实施。但是由于技术和理论的发展限制,河道的建设引起了水环境系统的消极变化。河道生态环境污染的加重也使得河道的生态治理和修复问题备受关注。从目前的普遍情况来看,我国城市的河道生态环境主要存在以下的污染和破坏问题:
1.1河道生态系统的破坏。
天然的河道本是自然界的天然产物,在现代的城市建设中却往往考虑经济利益的需要而对河道进行裁弯取直等等,这一类强行改变河道天然形态的建设方式,这在很大程度上促使了河道天然水系结构的改变及其生态功能的弱化。这一现象的产生主要是由于对河道功能现代化的强调,对河道的整改只考虑行洪排涝的功能,片面注重河道的行洪速度。在河道的建设工程中使河道水体中的各种生物、植物等生命体失去自然状态的生存环境,同时也破坏了河道生态系统的水体自净能力。
1.2河道水质的严重污染。
目前,城市中大部分的河道严格上来讲既不属于天然河流也不算是彻底的人工渠。城市河道的水力特质具有其独特的一面:进深浅、河道直、流量小、流速慢。这一水力特质已经埋下了城市河道生态环境系统脆弱的伏笔。城市化与河道污水处理的能力滞后,几乎每时每刻都有大量的废水和污水是直接排入城市河道网中的,河道水质污染严重。
2、河道生态环境的防护及治理
河道生态环境是一个复杂的生态系统,因此,河道生态环境的防护和治理也是一个全面的系统工程,其防治举措也应该是整体的、全方位的、多角度的。其总体的防治目标应该是:通过人工的生态化防治措施,使建设中的或是治理后的河道能够具有原生态的自然环境体系,形成具有生物多样性、自然生态野趣的、具备自我修复能力的城市河道体系。
2.1河道防治的生态性策略。
对河道进行治理的生态性策略主要可以通过对河道形态的修复来恢复河道的生态系统,就是要求要保留河道弯曲的自然形态,或者将已经顺直的河道进行自然体态的弯曲修复。
2.2河道防治的工程性策略。
河道的防治工程应依据河道的天然地势,尽量避免截弯取直的做法,以保持河道天然的生态环境。防治工程应充分考虑短期与长期、整体与部分等因素来合理布置堤线,采取工程改造措施和生态修复措施相结合的方法,对混凝土材质的硬质河床进行拆除,保留河岸侵蚀、淤积、冲刷等自然现象,使用自然力,促使浅滩等河道边缘环境的产生和自然分布。同时对河床的改造主要可以采用自然界的生态材料,例如黏土以及原河底的底泥,还可以使用透水性能较强的卵石和砂土对河底进行保护性修复,构成如同天然形态般的生态河床。而台地上的坡面可以采用框格型的混凝土植入草皮护坡,这样既保证了工程的安全性,同时还大大降低了工程的开销。
2.3河道防治的政府管理策略。
河道的有效防治措施离不开政府的正确引导,以及环境监管部门的有效监督。因此,进行科学有效的政府管理,加强环保监管,提高全民环保意识,同时,加强相关的环保部门、环保技术机构的建设等,促进河道防治工作实施和监管的管理体系。加快健全河道工程监管网络,加强各部门科学有效的合作,使河道的防治工作做到规范化、体制化、日常化,建立起长期有效的河道生态环境系统监管机制。
3、河道生态修复措施
3.1水生态系统的价值。
水系统是地球表面上最重要、最复杂的生命支持系统。水文循环是生态系统物质循环的核心,是一切生命运动的基本保障。水文循环与水生态系统存在着复杂的藕合关系。淡水系统不仅是人类的生命线,更以其特殊的空间异质性为数以百万计的物种提供了丰富多姿的栖息地。生态系统,是指在一定空间内,由生物群落与其环境组成的一个整体,各组成要素间依靠物种流动、能量流动、物质循环、信息传递和价值流动,而相互联系、相互制约,形成具有自调节功能的复合体。
3.2生态修复。
生态修复是帮助研究和管理原生生态系统的完整性的过程,这种完整性包括生物多样性的临界变化范围、生态系统结构和过程、区域和历史状况以及可持续的社会实践等。河流生态修复工作的重点从单纯改善水质发展到恢复河流生态系统,把河流管理的范围从河道及其两岸的物理边界扩大到河流生态系统的生态尺度边界。对象不再是仅仅具有水文特性和水力学特性的河流,而是还具备生命特性的河流生态系统。河流生态修复的目标不可能“完全复原”到某种本来不清楚的原始状态,也不可能“创造”一个全新的生态系统,应该立足于河道的现状,在充分发挥生态系统自我恢复功能的基础上,适度进行人工干预,保证河流生态系统状况有所改善,使之具有健康和可持续性。
河流水系生态恢复的任务有三大项:一是水文条件的改善;二是河流地貌特征的改善;三是生物物种的恢复。总目的是改善河流生态系统的结构与功能,使水量、水质条件的改善,水文情势的改善,水力学条件的改善、恢复河流的纵向连续性和横向连通性;保持河流纵向蜿蜒性和横向形态的多样性、生物资源的恢复。
3.3技术措施。
河道生态系统包括河道内水环境、河岸区环境、河堤两岸区和流域区环境四部分,是一个极其复杂的综合型生态系统,每一个区域都将对其他的区域产生影响,因此,河道生态修复不仅仅是针对某一个部分的修复,而是针对整体采用措施进行系统化、综合化治理。
3.3.1河道外形改善与修复。
传统的河道整治工程为了确保河道防洪以及航运安全等功能,往往将一些河段裁弯取直或直线化处理,蜿蜒曲折的天然河流被改造成直线或折线型人工河流,失去了弯道与河滩相间、急流与缓流交替的格局,对流速、水深和水温有不同习性的水生动物失去了原有的栖息地条件。河道内的植被也受到单一化影响;为了河道堤防与边坡安全,河床边坡的迎水面常常被硬质化,因此隔断了地表水和地下水的联系通道,使大量水陆交错带的植物失去生存条件,同时影响岸坡内的土壤大量微生物的生存。
因此,如果恢复河道自然特性就可以恢复水陆交错带的植被,并为水生生物提供栖息地,以提高河流的自净能力,是改善水生生态系统的重要工程措施。在河道生态治理工程中,首先应考虑河道外形的整治,除了满足防洪、供水以及航运等传统水利功能外,还需考虑使河流更为接近自然状态,完善河流生态系统应有的结构和功能,并使河流满足人们的美观需求。目前河道特性改善方法主要有恢复河流平面形态、恢复河流断面多样性、恢复自然湿地以及生态护岸工程等。
3.3.2治河先治水。
水是河流的生命污浊的河水不但使的毫无生态功能可言,同时也令人不悦。因此治河应先治水。治理河道污染必须从根源削减污染物,恢复河
流的自净功能同时可通过生态调水是通过水利设施的调控将清洁的水源引入污染水域,使其冲刷、稀释污染水域,以改善水环境质量。清洁的新鲜水源稀释受污河道水质,使受污河道污染物浓度得以降低,可在受污河道水源不足或短期水质难以改善的情况下被作为应急处理。但不能从根本上解决河道受污染的问题,大量的调水还会造成其它流域水源的紧张局面。因此,只有根治污染源才能,保持河道生态系统的生机和稳定。
3.3.3消除河内污染源。
我国许多河道由于常年受的外界污染物质的侵袭,使的河道内产生大量的沉淀物质成为了内源污染物质这也是造成水体污染的主要因素之一。沉积在河道底部的污泥含有大量的富营养化物质,这些物质释放和消耗是一个大量和长期的过程是河水变质的重要原因。因此,即使在外源污染得到较好控制时,河流水体中营养物质仍然处于较高水平,致使水体富营养化问题难以得到彻底解决。底泥疏浚可以将富含污染物的底泥从水体中永久性去除,能够控制内源污染物的释放或减少污染物生物有效性,因而被认为是河道湖库治理中的重要工程措施而被广泛应用。
3.3.4生物修复。
生物修复是河道生态修复中的重要手段是通过一系列的工程及植物措施将水体中的污染物质分解并转移出去,使河流生态系统处于一个稳定良性循环状态,并恢复其原有的自净功能的一项综合性河道整治技术。河道生态建设中,植物措施可分陆生植物和水生植物。陆生植物措施可分为纯植物措施技术和植物工程复合技术两大类。
结语
由于一些河道治理工程所导致河流生态系统的损伤,而且这些损伤已超过其自身的恢复能力,生态修复已不可避免。鄙人认为,受损河流生态系统修复管理整治迫在眉睫的,农村生态河道整治工程的生态修复要研究提供新技术、新方法、新范例;为适于动植物及微生物生存的河道整治工程生态建设提出规范和科学依据。最终达到人与自然的和谐共处。同时,水环境的保护和完善也是建设宜居型城市必不可少的重要内容。总之,城市河道生态环境的改善和美化离不开正确的防护和治理理念,只有科学的整体规划和系统性的防护才是河道生态建设的最佳途径。不久的将来,我们将期待河道的生态美成为城市中一道亮丽的风景线。
参考文献
[1]蒋屏.董福平.《河道生态治理工程-人与自然和谐相处的实践》[M].北京:中国水利水电出版社.2003.
[2]汪洋、周明耀、赵瑞龙等.《城镇河道生态护坡技术的研究现状与展望》.中国水土保持科学.2005.
作者简介:诸惠安(1979年生人),男,助理工程师。