杭州市水生態系統的建設與修復

　　背景：杭州地處江南水鄉，市區河網縱橫交錯，水網密布，水資源和水利資源非常豐富，可以說水造就了杭州的美麗。杭州市區內河網水系分布可分為五個片區——運河片、上塘河片、下沙片、上泗片及江南片。上述五片區域涵蓋了杭州市區繞城以內約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，經濟高速發展、人口急劇增長、城鎮化進程的加快，都給杭州的水生態系統造成了巨大的壓力，水污染問題尤其突出，直接關系到社會經濟的可持續發展和人民群眾的生活品質。雖然經過近10年城區河道綜合整治，城區河道水質改善明顯，部分河道整治后環境雖有所改善，但因為整治系統性不夠強，且受當時理念的限制等各因素，離預期水質目標仍有較大差距，總體水環境依然比較嚴峻，城市水生態系統已成為杭州市進一步發展的制約。

　　2007年，杭州在以往城區河道綜合整治的基礎上，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繞城公路以內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相結合，把建設生態河道作為一項重要內容，最終實現“水清、流暢、岸綠、景美、宜居、繁榮”目標。讓更多市民“依河而居”，使杭州真正成為“水循環正常、水安全保證、水文化豐富、水生態良好、水景觀優美”的親水型宜居城市。

　　城鎮水生態系統的建設與修復是在城鎮建設過程中提出并日益受到重視的一個生態問題，其建設始終貫穿于生態城鎮的建設過程中。杭州市河道整治指揮部通過對河流生態系統和河流生態系統修復等基礎理論的深入了解，及對杭州市區河道存在問題進行調查，尤其是主要河道的水質污染現狀和項目實施過程中存在的問題的調查和分析，針對性地提出生態河道建設的途徑和措施。水生態系統建設是一個長期的過程，并且各個方面要互相協調進行。

1　水環境現狀分析

　　杭州市區大部分河道水質仍為劣IV類水體，主要是氨氮、總磷以及石油類超標。造成城鎮水環境質量不容樂觀的因素很多，但歸結起來主要有以下幾個方面。

　　1.1　截污不徹底

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

　　1.2　城郊地區沿河垃圾堆放和傾倒現象嚴重

　　目前，在很多城郊結合部，由于沒有完善的垃圾收集處理設施和系統，農村地區的大量生活垃圾和部分工業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重。

　　1.3　面源污染比較嚴重

　　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，另外農業生產的需要，施用的很大一部分氮、磷肥通過地面徑流進入河道，造成水體富營養化。

　　1.4　河道淤積嚴重

　　對沉積物釋放所產生的內源負荷重視程度不夠。水體底泥污染，是世界范圍內的一個重要環境問題，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，使底泥受到嚴重污染。沉積在底泥中的氮、磷營養元素，易形成營養物質的內負荷。當外源排入河流水系的氮、磷營養元素負荷量減少后，沉積物中的營養元素會逐步釋放，成為河流水系富營養化的主導因子。

　　另外，在城鎮建設過程中，更注重高樓大廈和城市道路等的建設，對親水景觀的重視不夠，河道沿岸景觀空間嚴重不足，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力度也不夠。水生態系統建設中，目前除了西湖、西溪等地以外，其他地區的城市河道中，城市的歷史文化底蘊還沒有得到很好的體現，影響了城市水旅游的發展，也就不能很好的開發水經濟。

　　通過對水環境存在問題進行分析，針對性地提出水生態系統建設的途徑和措施。

2　城鎮水生態系統建設

　　2.1　加強點源和面源污染治理

　?、偶訌娊匚奂{管　應加快城鎮污水工程建設，完善污水管網；督促沿線排污單位實施分流納管改造和達標排放。

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

　?、羌訌姵墙冀Y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，應盡快建設和完善農村地區的垃圾定點堆放，按時收集、定點處理的制度。一方面改善農村地區生活環境，另一方面改善河道的水環境。

　　⑷開展面源污染控制的研究和應用　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

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

　　系統研究城鎮引水工程的布局、調度，統籌安排和完善配水工程設計，完善引配水工程設施，制訂調度辦法，使所有河道水體比較均勻地流動，消除死水區，促進水流良性循環。

　　2.4　加大水景觀、水文化建設，開展水上旅游

　　2.4.1　加大水景觀建設

　　水景觀建設著重對自然景觀、人工景觀及歷史文化碎片整理等方面進行建構，從而形成自然和諧、系統有序，以綠色廊道為外貌、以鄉土文化為內涵、以市民游憩為功能的市區河道網絡系統。真正實現“流暢、水清、岸綠、景美、宜居、繁榮”。水景觀建設的主要內容如下。

　?、胖匾暫拥雷o岸景觀　水景觀體系中的一個重要的環節是河道護岸，護岸設計與建設的好壞決定了水系景觀的成敗。景觀護岸的設計要體現以下幾個原則：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上的景觀處理，營造宜人的濱水空間。生態原則——應盡量保護生物多樣性，增加景觀異質性，促進自然循環，構筑城市生態走廊。協調原則——應服從整個濱水空間的環境需要，需通過周邊的環境風格、地形、水面等綜合考慮其形式。

　　⑵把濱河綠帶建設成生態廊道　河道根據所處的位置和功能不同，建設不同的廊道類型，即都市游憩廊道、鄉土文化廊道以或生態維護廊道。

　?、墙ㄔO濱水開放空間和慢行系統　不僅要保護和維持河道的傳統風貌，延續河流廊道的鄉土文化。還要建設濱水開放空間，完善濱水慢行系統，使河道生態廊道與城市主流空間融合，恢復重要城市節點活力。根據河道交通航運規劃，重點河道兩岸要求打造慢行系統，游步道應結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

　　城鎮河道有較多的歷史文化遺跡，在城鎮水系建設中應當倡導水文化，注意保存歷史遺留的優秀水文化，由長期歷史人類活動所創造的特定水域周邊的人文景觀應當結合綜合整治，使其重現當年風貌。在保存歷史水文化的同時，還應當將現代技術、文化、觀念引進城市水系建設中來，創造現代水文化，營造重要景觀節點。

　　2.4.3　開展水上旅游

　　發揮市區河道游覽功能，結合河道整治，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起來，讓人們欣賞杭城秀美的自然山水和城市風貌及人文景觀。

3　城鎮水生態系統修復

　　城鎮水生態系統修復是針對目前城鎮河道污染比較嚴重，已經嚴重影響社會經濟的可持續發展而提出的。水生態系統修復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系統，使河道的生態功能得以恢復。在河道整治過程中，針對具體的河道修復就是將受損的河流生態系統的結構和功能恢復到原來沒有受干擾的狀態，或者修復到某種最合適的狀態。城鎮水功能系統的修復應遵循生態學、系統性、經濟性、科學監測和管理的原則。

　　生態型的河道具有以下特征：⑴是生態工程構建的非自然原生型河道；⑵充分體現人與自然生態的和諧；⑶擁有多樣化的物理形態和生物群落；⑷生態系統穩定和可持續發展；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，河道生態系統的修復主要有三類：⑴對河流形態、河道縱橫斷面、河床和邊坡結構形式、水動力條件等河道特性的恢復。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借助于生態恢復技術，加速污染河流的水質迅速改善，提高水生態系統的凈化恢復能力。對于受污染的河流，目前國內外采用的生態恢復技術主要有：河道內曝氣技術、土地處理技術、穩定塘技術、微生物修復技術、植物修復技術、河道斷面的修復技術、組合及集成工藝技術，這些技術都有其適用性和局限性，并處在不斷的發展和完善中。

4　結束語

　　水生態環境建設是一項系統工程，核心在于水質治理，在水質改善基礎上，通過植被體系建設，使沿河植被和水中生物得到恢復，做到水清、岸綠，實現河道水系生態化和生物多樣性，形成“水景觀優美、水循環正常、水生態良好、水安全保證、水文化豐富”的水生態環境。

相關資料：

　　城市水生態系統是依托于城市生態系統的一個子系統，是在城市的特定區域內，水體中生存的所有生物和環境之間不斷進行物質和能量的交換而形成的一個統一整體。由于城市人群與水體的密切關系，城市人群及與水相關的活動也屬于水生態系統的涵蓋部分。

　　城市水生態系統在生態特征上與城市陸生生態系統有很大差別，從生物學的自然生態系統而言，生產者除一部分高等植物外，主要是體型微小但數量驚人的浮游植物。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系統中的作用較差，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循環的功能。城市水生態系統自然營養結構中物質循環和結構單一，其生產、消費和分解均很薄弱。在無人為干擾的情況下，可實現動態平衡。但城市水生態系統受到人為因素的很大影響，人類在生產、消費、分解中都參與，因此若系統中生產和消費過量，而分解不足，使得營養物質過剩，造成水環境惡化。

　　河流生態系統指河流水體的生態系統，屬流水生態系統的一種，是陸地和水體的聯系紐帶。在生物圈的物質循環中起著重要作用，包括陸地河岸生態系統、水生態系統、相關濕地與沼澤生態系統在內的一系列子系統。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，系統物質循環的功能比較差、內源性營養少，需要大量外源營養物質，但又不能超過系統所能承受的閾值，這是河流生態系統的特點。