杭州市水生态系统的建设与修复

　　背景：杭州地处江南水乡，市区河网纵横交错，水网密布，水资源和水利资源非常丰富，可以说水造就了杭州的美丽。杭州市区内河网水系分布可分为五个片区——运河片、上塘河片、下沙片、上泗片及江南片。上述五片区域涵盖了杭州市区绕城以内约930平方千米，涉及的河道共计400多条，总长度约998千米，其中1公里以上的河道291条，长度约873公里。

　　改革开放以来，经济高速发展、人口急剧增长、城镇化进程的加快，都给杭州的水生态系统造成了巨大的压力，水污染问题尤其突出，直接关系到社会经济的可持续发展和人民群众的生活品质。虽然经过近10年城区河道综合整治，城区河道水质改善明显，部分河道整治后环境虽有所改善，但因为整治系统性不够强，且受当时理念的限制等各因素，离预期水质目标仍有较大差距，总体水环境依然比较严峻，城市水生态系统已成为杭州市进一步发展的制约。

　　2007年，杭州在以往城区河道综合整治的基础上，市委市政府启动了新一轮河道综保工程，计划通过五年到十年的时间基本完成市区绕城公路以内291条、约870多公里河道的综合整治。本次河道综合整治与保护开发相结合，把建设生态河道作为一项重要内容，最终实现“水清、流畅、岸绿、景美、宜居、繁荣”目标。让更多市民“依河而居”，使杭州真正成为“水循环正常、水安全保证、水文化丰富、水生态良好、水景观优美”的亲水型宜居城市。

　　城镇水生态系统的建设与修复是在城镇建设过程中提出并日益受到重视的一个生态问题，其建设始终贯穿于生态城镇的建设过程中。杭州市河道整治指挥部通过对河流生态系统和河流生态系统修复等基础理论的深入了解，及对杭州市区河道存在问题进行调查，尤其是主要河道的水质污染现状和项目实施过程中存在的问题的调查和分析，针对性地提出生态河道建设的途径和措施。水生态系统建设是一个长期的过程，并且各个方面要互相协调进行。

1　水环境现状分析

　　杭州市区大部分河道水质仍为劣IV类水体，主要是氨氮、总磷以及石油类超标。造成城镇水环境质量不容乐观的因素很多，但归结起来主要有以下几个方面。

　　1.1　截污不彻底

　　由于城市污水管网尚未完善，河道沿线地区雨污分流并不彻底，部分污水仍通过雨水管道进入河道，同时还存在企业偷排污水现象，外源污染是导致河道水质恶化的根本原因，造成河水溶解氧过低，缺少水生动植物生存的环境，使水体逐渐失去自净能力。

　　1.2　城郊地区沿河垃圾堆放和倾倒现象严重

　　目前，在很多城郊结合部，由于没有完善的垃圾收集处理设施和系统，农村地区的大量生活垃圾和部分工业垃圾无序堆放在河边，甚至直接向河中倾倒。一到雨天，垃圾渗滤液或垃圾就直接进入了河道，这些垃圾对河道水体的污染非常严重。

　　1.3　面源污染比较严重

　　面源污染对河道的污染也不容忽视。面源主要有初期雨水在地表径流过程中携带地面的各种污染物进入水体，另外农业生产的需要，施用的很大一部分氮、磷肥通过地面径流进入河道，造成水体富营养化。

　　1.4　河道淤积严重

　　对沉积物释放所产生的内源负荷重视程度不够。水体底泥污染，是世界范围内的一个重要环境问题，其污染物主要通过大气沉降、废水排放、水土流失、雨水淋溶与冲刷进入水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集，使底泥受到严重污染。沉积在底泥中的氮、磷营养元素，易形成营养物质的内负荷。当外源排入河流水系的氮、磷营养元素负荷量减少后，沉积物中的营养元素会逐步释放，成为河流水系富营养化的主导因子。

　　另外，在城镇建设过程中，更注重高楼大厦和城市道路等的建设，对亲水景观的重视不够，河道沿岸景观空间严重不足，很多河道沿河的公共空间被占用，甚至有些河道水面也被填埋，造成城市水面积日益缩小。还有对河道水文化建设力度也不够。水生态系统建设中，目前除了西湖、西溪等地以外，其他地区的城市河道中，城市的历史文化底蕴还没有得到很好的体现，影响了城市水旅游的发展，也就不能很好的开发水经济。

　　通过对水环境存在问题进行分析，针对性地提出水生态系统建设的途径和措施。

2　城镇水生态系统建设

　　2.1　加强点源和面源污染治理

　　⑴加强截污纳管　应加快城镇污水工程建设，完善污水管网；督促沿线排污单位实施分流纳管改造和达标排放。

　　⑵加强农村地区的生活污水治理　广大农村地区的污水量多面广，目前大都处于无序排放状态，对河道的污染比较严重。对于无条件截污纳管的农村，原则上以村为单位设置污水处理设施，一般采用无动力厌氧、微动力、人工湿地等工艺，做到达标排放。

　　⑶加强城郊结合部的垃圾收集和处理　鉴于生活垃圾的无序堆放和倾倒，对河流造成很大的污染，应尽快建设和完善农村地区的垃圾定点堆放，按时收集、定点处理的制度。一方面改善农村地区生活环境，另一方面改善河道的水环境。

　　⑷开展面源污染控制的研究和应用　主要是对初期雨水污染控制的研究。

　　2.2　加强城市防洪排涝建设

　　城市水生态系统的水安全主要包括城市防洪排涝、供水、生态用水及最大安全纳污量等方面的安全保障体系。加强城镇防洪标准及排涝设施的建设，建立完善的非工程防洪排涝体系和相应的制度。
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　　2.3　加快实施河道引配水工程建设

　　系统研究城镇引水工程的布局、调度，统筹安排和完善配水工程设计，完善引配水工程设施，制订调度办法，使所有河道水体比较均匀地流动，消除死水区，促进水流良性循环。

　　2.4　加大水景观、水文化建设，开展水上旅游

　　2.4.1　加大水景观建设

　　水景观建设着重对自然景观、人工景观及历史文化碎片整理等方面进行建构，从而形成自然和谐、系统有序，以绿色廊道为外貌、以乡土文化为内涵、以市民游憩为功能的市区河道网络系统。真正实现“流畅、水清、岸绿、景美、宜居、繁荣”。水景观建设的主要内容如下。

　　⑴重视河道护岸景观　水景观体系中的一个重要的环节是河道护岸，护岸设计与建设的好坏决定了水系景观的成败。景观护岸的设计要体现以下几个原则：人本原则——充分考虑人对水的感情因素，通过对护岸在满足基本功能的基础上的景观处理，营造宜人的滨水空间。生态原则——应尽量保护生物多样性，增加景观异质性，促进自然循环，构筑城市生态走廊。协调原则——应服从整个滨水空间的环境需要，需通过周边的环境风格、地形、水面等综合考虑其形式。

　　⑵把滨河绿带建设成生态廊道　河道根据所处的位置和功能不同，建设不同的廊道类型，即都市游憩廊道、乡土文化廊道以或生态维护廊道。

　　⑶建设滨水开放空间和慢行系统　不仅要保护和维持河道的传统风貌，延续河流廊道的乡土文化。还要建设滨水开放空间，完善滨水慢行系统，使河道生态廊道与城市主流空间融合，恢复重要城市节点活力。根据河道交通航运规划，重点河道两岸要求打造慢行系统，游步道应结合步行和自行车通行考虑，兼顾自行车骑行的宽度一般为2.5米。

　　2.4.2　重视水文化建设

　　城镇河道有较多的历史文化遗迹，在城镇水系建设中应当倡导水文化，注意保存历史遗留的优秀水文化，由长期历史人类活动所创造的特定水域周边的人文景观应当结合综合整治，使其重现当年风貌。在保存历史水文化的同时，还应当将现代技术、文化、观念引进城市水系建设中来，创造现代水文化，营造重要景观节点。

　　2.4.3　开展水上旅游

　　发挥市区河道游览功能，结合河道整治，开通水上公交、水上巴士和游船，做到大河通大船，小河通小船。营造河道旅游景观和景点，并将旅游景点通过水系串联起来，让人们欣赏杭城秀美的自然山水和城市风貌及人文景观。

3　城镇水生态系统修复

　　城镇水生态系统修复是针对目前城镇河道污染比较严重，已经严重影响社会经济的可持续发展而提出的。水生态系统修复就是通过一系列工程和非工程的措施来改善被破坏的水生态系统，使河道的生态功能得以恢复。在河道整治过程中，针对具体的河道修复就是将受损的河流生态系统的结构和功能恢复到原来没有受干扰的状态，或者修复到某种最合适的状态。城镇水功能系统的修复应遵循生态学、系统性、经济性、科学监测和管理的原则。

　　生态型的河道具有以下特征：⑴是生态工程构建的非自然原生型河道；⑵充分体现人与自然生态的和谐；⑶拥有多样化的物理形态和生物群落；⑷生态系统稳定和可持续发展；⑸具有满足人类社会合理要求的能力。

　　在本次河道综保工程具体河道整治中，河道生态系统的修复主要有三类：⑴对河流形态、河道纵横断面、河床和边坡结构形式、水动力条件等河道特性的恢复。⑵对河道岸边保护的植物种植、水生植物的种植。目前还未进行水生微生物和水生动物的投放。⑶借助于生态恢复技术，加速污染河流的水质迅速改善，提高水生态系统的净化恢复能力。对于受污染的河流，目前国内外采用的生态恢复技术主要有：河道内曝气技术、土地处理技术、稳定塘技术、微生物修复技术、植物修复技术、河道断面的修复技术、组合及集成工艺技术，这些技术都有其适用性和局限性，并处在不断的发展和完善中。

4　结束语

　　水生态环境建设是一项系统工程，核心在于水质治理，在水质改善基础上，通过植被体系建设，使沿河植被和水中生物得到恢复，做到水清、岸绿，实现河道水系生态化和生物多样性，形成“水景观优美、水循环正常、水生态良好、水安全保证、水文化丰富”的水生态环境。

相关资料：

　　城市水生态系统是依托于城市生态系统的一个子系统，是在城市的特定区域内，水体中生存的所有生物和环境之间不断进行物质和能量的交换而形成的一个统一整体。由于城市人群与水体的密切关系，城市人群及与水相关的活动也属于水生态系统的涵盖部分。

　　城市水生态系统在生态特征上与城市陆生生态系统有很大差别，从生物学的自然生态系统而言，生产者除一部分高等植物外，主要是体型微小但数量惊人的浮游植物。自然消费者一般也是体型小的变温动物。自然分解者在城市水生态系统中的作用较差，很大程度上只是依赖水体中的浮游生物通过自溶来完成物质循环的功能。城市水生态系统自然营养结构中物质循环和结构单一，其生产、消费和分解均很薄弱。在无人为干扰的情况下，可实现动态平衡。但城市水生态系统受到人为因素的很大影响，人类在生产、消费、分解中都参与，因此若系统中生产和消费过量，而分解不足，使得营养物质过剩，造成水环境恶化。

　　河流生态系统指河流水体的生态系统，属流水生态系统的一种，是陆地和水体的联系纽带。在生物圈的物质循环中起着重要作用，包括陆地河岸生态系统、水生态系统、相关湿地与沼泽生态系统在内的一系列子系统。具有栖息地功能、过滤作用、屏蔽作用、通道作用、源汇功能等多种功能。由于水的流动性比较大，系统物质循环的功能比较差、内源性营养少，需要大量外源营养物质，但又不能超过系统所能承受的阈值，这是河流生态系统的特点。