基于“城市双修”建设理念的城市水环境修复关键技术研究及示范

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:蒋文彬
[导读] 摘要:我国城市化发展速度不断提高,城市化建设也在一定程度上破坏了城市水环境系统,本文基于“城市双修”建设理念,研究了城市水环境修复关键技术,提高城市水环境质量水平,优化人们的生存环境。
        上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司  上海  200092
        摘要:我国城市化发展速度不断提高,城市化建设也在一定程度上破坏了城市水环境系统,本文基于“城市双修”建设理念,研究了城市水环境修复关键技术,提高城市水环境质量水平,优化人们的生存环境。
        关键词:“城市双修”;城市水环境;修复关键技术
        社会高速发展,也不断暴露出城市水环境问题,需要引起相关部门的重视,应该基于“城市双修”建设理念,加强利用城市水环境修复关键技术,根据实际情况利用综合治理措施,创新修复思路和手段,提升城市水环境修复水平,降低水污染等问题,促进生态环境长期稳定的发展。
        一、概述“城市双修”建设理念
        (一)含义
        “城市双修”建设理念指的是城市生态修复和城市修补,针对城市生态环境污染问题,提出针对性的修复措施,避免城市生态环境不断恶化,防范发生新的生态破坏问题,改善城市的生态环境,实现人与自然和谐发展,通过城市修补工作,可以提升城市生活环境,利用“城市双修”建设理念,可以科学合理的建设城市水体系统,推动城市可持续发展。【1】
        (二)意义
        在城市发展过程中,城市规模不断增加,也不断提高城市发展速度,如果过于关注城市规模和发展速度,将会忽略城市生态环境保护工作,破坏了城市生态环境,降低了居民生活质量,城市可持续发展也会受到影响。“城市双修”建设理念根据我国城市建设发展现状,提出针对性的处理措施,改善城市生态系统环境。
        (三)原则
        (1)以人为本:基于“城市双修”建设理念,可以改善城市生态环境和市容市貌,充分发挥出城市生态环境的功能,全面满足城市居民的生产生活要求。在城市公共设计过程中需要注重公平性,进一步丰富城市内涵,有效提高城市形象。
        (2)因地制宜:在“城市双修”建设过程中遵守因地制宜,需要根据城市发展情况,发挥生态方式的指导作用,推动城市可持续发展。【2】
        (3)和谐共生:“城市双修”建设工作通过修复城市生态环境,进一步改善城市生态系统,避免城市运行影响到生态环境,实现人与自然和谐相处。
        二、城市河流水环境景观的现状及问题
        近些年,我国不断提高城市化发展速度,但是也逐渐突出了城市水环境景观问题。例如城市河道侵占问题比较严重,影响到城市河道的连通性。在城市城市建设发展过程中,为了满足生产生活的要求,很多工作部门选择填埋城市河流,改变了河道宽度,在城市建设过程中甚至截断了河道,形成了断头河,严重破坏力河道的流通性。【3】
        城市河道比较单一存在严重的驳岸硬化问题。在城市河流治理过程中,工作人员主要是为了达到防洪排涝的目的,忽视了保护城市河岸形态,严重破坏力河道生态系统。城市水环境不断恶化,严重破坏了城市生态系统。城市建设发展过程中,基础设施建设工作存在滞后性,一些生产部门向水体中不断排入大量污染物,严重破坏了河流的容纳能力和自净能力,严重污染了城市河流,因为河岸出现硬化问题,水体和土壤以及大气之间很难交换物质,严重破坏了河道生态系统。
        此外近些年各个城市河道人文景观也发生破坏问题,因为水质恶化的问题,人们因为各种理由不断侵占河岸线,各种建设用地不断侵占用城市河流空间,影响到河流的人文景观功能,降低了生态环境质量。
        三、概述城市水环境修复工作
        (一)城市水环境修复的技术分类
        城市河流水环境修复的技术种类众多,不同河流所处的地区经济发展水平不同,河流自身水文水质、污染情况有所区别,使得各种技术治理措施的效果、经济和环境效益也不一样。从河流修复的阶段性目标出发,总体上分为城市河流水质修复技术和城市河流生态系统修复和重构技术。城市河流水质修复技术又可从原理出发,分为物理技术、化学技术、微生物技术和生态修复技术。根据污染河流的处理系统与河流的相对空间关系,可分为河流外源污染控制与治理、河流原位水质净化和河流水质旁位处理三类。【4】
        (1)河流外源污染控制技术:该技术指的是在源头控制水环境污染物,集中处理收集到的污染物,避免污染物进入到河流当中。发生城市河流污染问题,主要是因为河流过量的容纳污染物,落实城市水环境修复工作,主要是控制入河污染,落实源头控制和污染减排工作。主要包括污水集中处理、工业污染源头控制、污水收集和截污技术、分散入河污水的处理等,其中污水处理收集技术包含重力收集系统和负压收集系统。
        (2)城市河流原位水质净化:通过去除河道河道空间污染物,使河道水体的自净能力因此提高,净化河流的水质。在水量较小的河流中适合利用城市河流原位水质净化技术,包含有底泥疏浚和底泥覆盖、人工曝气复氧、生物膜自然处理、微生物菌剂投加和生态浮床技术等。【5】
        (3)城市河流的水质旁位处理:在河岸环境中设置水质净化系统,在河道内分离出污染的河水,实现单独处理,净化处理水体之后再行河道中排放。常用的旁位处理技术包括土地处理技术、人工湿地处理技术、氧化塘技术、强化生物接触氧化技术和生物滤床技术等。
        (4)城市河流生态修复与重构:工作人员利用有效技术恢复受损生态系统的健康状态,发挥城市河流的自我恢复能力和自我维持能力。修复和重构城市河流生态系统,实现人与自然和谐相处,工作人员改造生态河床和生态护岸,营造良好的河道生态系统,建设河道内部景观生态元素,保障城市生态环境的多样性,保障僧无多样性,打造宜居滨水环境。
        (二)城市水环境修复原则
        (1)合理统筹:在城市水环境修复过程中,工作人员需要综合考虑城市旅游和居住环境以及自然环境之间的关系,制定合理的规划方案,设置相关功能区,避免重复设置功能区,在规划相关部门的过程中,需要统筹设计城市发展条件,系统性的修复建设城市水环境,优化城市水环境修复效果。工作人员不能在某个区域集中落实城市水环境修复工作,需要全面协调整个城市的水环境。【6】
        (2)注重修复景观格局模式:在城市水环境修复过程中,工作人员需要加强管理环境保护工作,规划土地利用情况,利用针对性景观生态修复法,促进城市水环境景观可持续发展。工作人员需要协调城市生态水环境和人文旅文化,在落实城市水环境修复工作的过程中,工作人员要注意引入人文景观建设工作。开挖湖泊河流的过程中,需要注重保护水环境原有生态系统,河流和湖泊生态修复方式具有一定的差异性,在修复过程中需要合理利用资源,协调自然水环境和人类居住环境。
        (3)完善水环境生态评价体系:加强水环境生态修复在各空间尺度的研究,进一步细化和量化水系生态修复规划的基础理论框架中的相关内容,加强其理论系统完整性和可操作性。在实践中,应该提升技术水平、加强跨专业领域的合作,水环境生态修复规划当中应需要各类专家共同参与。
        四、基于“城市双修”建设理念的城市水环境修复关键技术
        (一)物理修复法
        物理修复法主要是利用物理学原理,在城市水环境修复过程中利用吸附、稀释等手段。工作人员常用的物理方法包括引水稀释冲刷和机械除藻以及拦截坝截污等方法,利用这些物理方式可以保障城市水环境修复效果,应急处理水体污染。物理修复法的工作原理比较简单,利用物理手段移除污染物,降低水体污染物浓度,有效修复生态环境。为了保障城市水环境修复效果,在利用物理方法的过程中需要搭配辅助手段,改良处理水构筑物,增加水中空气溶解量,使城市河道水体自净能力不断提高,改保障水体生态修复效果。【7】
        (二)化学修复法
        利用化学修复法,工作人员需要详细调查水体中的污染物,结合污染物特性投放化学药剂,利用化学反应,絮凝、沉淀污染物,将水体中的污染物去除。如果水体中具有大量的藻类,工作人员可以加入铜制剂,有效削减增值藻类。如果河流发生严重的金属污染,工作人员可以投入吸附剂,去除水中的重金属离子,降低河流的毒害性。对比物理修复方法,在城市水环境修复过程中利用化学药剂,工作成本比较高,而且很容易发生二次污染,增加新的污染源,因此工作人员需要全面科学的评估化学修复法,保障化学修复法的应用效果。
        (三)生态修复法
        物理修复法和化学修复法的相关技术较为成熟,但是后续维护工作比价复杂,无法保障长期治理效果。因此在城市水环境修复过程中可以利用生态修复方法,利用生物体代谢吸收作用,有效修复水体环境,避免产生新的生态问题。生态修复法合理利用生物技术的作用,提升水体生态系统的稳定性,在水环境中引入新生物,硝化讲解水体生态系统的污染物。利用生态修复法的过程中,设计人员需要调查研究当地的生态系统,准确利用调整手段,充分发挥出水体的自净能力,有效修复治理水体环境,恢复水体环境质量。
       
        改造前
       
        改造后环境修复情况
        五、基于“城市双修”建设理念的城市水环境修复关键技术示范——以吉林松花江百里生态长廊长白岛段水生态修复工程为例
        2015年“松花江百里生态长廊”建设项目正式启动,已完成松花江百里生态长廊的概念性规划,长白岛段湿地水生态修复工程是松花江百里生态长廊的一个重要节点。本次治理河段为清源大桥至松江大桥范围内,总长1330m,主要包括人工湿地、生态护岸工程、漫石滩工程、飞鸣湖连通工程、岛屿防护工程、生态连通工程、维护管理道路工程、左岸马道以下生态提升、生态观赏平台工程、生态标识系统及生态保护设施等10项工程。
        本项目主要以水带绿、以绿养水,通过水环境治理、岸滩地修复、智慧水务管理和水文化宣传等为核心的生态修复策略,实现生态、自然、休闲、运动于一体的城市新景观。
        通过进行湿地提升,改善水质。在现有湿地基础上进行保留、改造、新增,最大限度截留去污、净化入河污染物,兼顾景观功能的水生植物,提高生物多样性,恢复生态环境。同时,提供环境宜人的市民休闲与交流空间,增加穿行舒适度,提高步道使用效率。护鸟隔离带植物以乔木及耐水湿生植物为主,既能隔离保护,同时净化水质。
        固滩改造和生态护岸。对现状岛屿进行固滩改造,为水鸟提供尽可能多的停留空间。在保持河道现状天然形成的岸滩边线的基础上采用生态护坡手法保证植物种植区域下部的稳定性,稳固水流对基底的冲刷破坏。【8】
        在松花江两岸的生态护岸绿化种植上,根据水位变化情况,分层布置全湿生植被、半湿生植被、常水位线潮湿区域植被和近水草甸—灌丛植被。同时,结合松花江生态系统中重要的种群构成——各类鸟类的觅食、栖息、育雏、筑巢、人鸟互动性等习性特征,并结合场地水文条件,在局部的生态护岸植物种植上,种植稀疏灌木群落、速生草甸群落等特征性的筑巢生境、觅食生境、育雏生境、休憩生境。
        六、结束语
        基于“城市双修”建设理念,为城市水环境修复工作提供实践基础,优化城市水环境修复技术,避免城市水体生态环境不断恶化,预防出现新的生态破坏问题,保护城市生态环境,恢复城市河道的基本工作,实现城市居民和自然环境和谐发展。
        参考文献:
        [1]郑蓉.基于公众需求为导向的城市双修策略研究——以龙岩中心城市为例[J].福建建材,2020(04):72-74+3.
        [2]蔡宽.城市水环境整治水体修复技术的发展与实践[J].节能,2019,38(08):126-127.
        [3]张亚玲,安常伟.基于“城市双修”理念的“品质西安”绿地系统建设研究[J].中国园林,2018,34(S2):165-168.
        [4]许敏.城市水环境整治水体修复技术的发展与实践[J].工程建设与设计,2018(24):185-186.
        [5]丁岚,陆立权.“城市双修”理念下的徐州特色小镇环境建设发展研究[J].绿色科技,2018(05):15-18.
        [6]沈荣.“城市双修”理念下提升宁波城市建设品质的实施路径探析[J].宁波经济(三江论坛),2018(01):36-39.
        [7]罗一丁.生态技术在我国生态环境建设中的应用探究[J].佳木斯职业学院学报,2017(08):426-427.
        [8]王芳.城市水环境整治水体修复技术的发展与实践研究[J].低碳世界,2017(05):27-28.
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