南宁市的母亲河邕江穿城过, 城中水体众多, 水量丰富, 构成“一江、两库、两渠;六环、十八河、一百湖”的水系结构。2020年城市水面率将达到12.5%, 水体及滨水湿地的面积将大幅增加。做好城市水体及滨水湿地自然生态修复对改善和提高城市人居环境, 充分发挥自然环境的社会效益和生态效益具有重要的意义。
1 水体及滨水湿地概况及问题
1.1 概况
南宁属多低山盆地, 有河流235条, 总长度4 579.86km;市区内有18条较大的内河, 总长约555 km;有各型水库751座, 总库容19.33亿m3, 城市水体及滨水湿地面积很大。整治前沿河有3 000多个水上人家, 数百处的采砂场、驾校、老旧码头、球场、菜地、果园、美食城、庙宇和民房等, 硬化面积大, 自然生态环境恶劣。近年来, 随着南宁市“中国水城”建设推进, 水体及滨水湿地整治取得了显著成效。
1.2 存在的问题
人类过度活动造成生态环境恶化。沿江有众多的水上人家、采砂场、驾校、球场、民房、美食城和庙宇等, 人员流动量大, 对水体及滨水湿地造成极大的影响;排灌站、泄洪口等水利设施及沿河堤路园建设等, 侵占部分滨水湿地;河、湖等水体的渠化、硬化, 亲水平台等对水体及滨水湿地的覆盖阻隔等。如前些年竹排江等一些内河建设, 不少河道去曲取直, 硬质驳岸, 大挖大填, 严重破坏原有的生态环境;工业发展对城市水体的污染严重, 整条河、整个池塘死鱼等污染事件频发;违规占用水体及滨水湿地现象不少, 如占用邕江、相思湖、明月湖等滨水湿地进行建房、开垦等。这此行为均在一定程度上破坏自然生态系统, 加速了自然生态退化。
1.3 生态修复的必要性
为建设可持续发展的、宜居的城市环境, 提高生活环境质量, 全面推进生态文明建设, 还以碧水蓝天、岸绿景美的自然环境, 急需遏制水体及滨水湿地的过度开发利用, 进行必要治理和生态恢复, 使生态系统恢复并能自我维持科学合理的动态均衡。
2 生态恢复的原则
近年来, 南宁市以建设“中国水城”为契机, 推进邕江综合整治和开发利用, 按照“一江、五卷、六带、十八园”的架构进行规划建设。2015-2017年, 计划投资约87亿元, 打造总面积为54.6 km2的海绵城市示范区。开展如此大规模的生态恢复与建设工程, 应坚持以下原则。
2.1 自然循环原则
自然循环原则是生态修复的基本原则。利用生态系统的自我调节能力, 因势利导地采取适当的人为措施, 使生态系统朝着自然和健康方向发展, 最大限度地构造融洽和谐的环境[1]。
2.2 保护为主原则
生态修复不能替代生态系统保护, 保护好现存的生态系统, 保护生物多样性, 防止生态环境进一步恶化[2]。
2.3 生态完整原则
生态修复就是尽可能恢复已退化的生态系统, 使其具有一定的生态完整性, 具有自我调节和自我维持功能, 能适应一定程度的外在胁迫和变化。
2.4 多功能协调原则
健康的生态系统基于各项功能的满足, 生态恢复要考虑各项功能、各项指标值之间的相互协调。
2.5 生物多样性原则
生物多样性是生态系统平衡和健康的基础, 保护和增强生物多样性, 注重利用本土生物物种, 构建生境廊道, 谨防外来生物入侵。
2.6 景观美化原则
生态修复的目标是带给人们美好、舒适的环境享受。生态修复应按照景观生态学原理, 运用植物及其他自然材料构建景观, 辅以旅游娱乐等功能, 发掘人文特色, 力求社会、经济和生态环境效益最大化。
3 生态修复主要内容与技术措施
3.1 主要内容
生态修复是一个多目标、多层次、多措施、多约束条件的复杂问题。主要内容包括生境恢复、群落结构恢复和生态系统功能恢复三方面[3]。
3.1.1 生境恢复
主要是水体底质修复、水体水文、水质的改善等。地形地貌、受光量、水温、水深和水动力条件等都影响水生植物生长和繁殖[4]。底质修复, 就是清除含高营养盐的表层沉积物及其表面由营养物质形成的絮状胶体、半休眠状活体藻类和植物残骸等[5]。
3.1.2 群落结构恢复
优先选用适应环境条件、抗干扰能力强的乡土物种恢复植物群落, 群落空间中不同生活型植物要根据形态、底质、气候等因素合理配置;同时, 应结合优势种的季节变动性, 保证水生植物具有周年连续性[6]。
3.1.3 生态系统功能恢复
主要包括生态系统结构、功能的优化配置和调控、生态系统稳定化管理、景观设计及建立生态监测指标体系等。
3.2 技术措施
3.2.1 缓冲区域的恢复与保护
缓冲区是河流与陆地的交界区域, 如河边湿地、河谷或洪泛平原。设置一定宽度的缓冲区, 保护或适当扩大漫滩面积, 培育多种类物种以提高物种多样性, 营造野生动植物的生息环境。南宁市应通过强化宣传、立法、监管等手段, 划出水体及滨水湿地红线加以保护, 坚决打击侵占滨水湿地行为。
3.2.2 植被恢复技术措施
植被恢复是最普遍的滨水区自然生态修复的重要技术措施。科学合理地营造植被, 可有效地防洪抗灾、防风固沙、净化水体和营建野生动植物栖息地等。运用植被改良重金属污染的土壤, 已初具治污和生态恢复的效果[7]。克服盲目的土地开发利, 规划好邕江、八尺江等较大水体, 留足滨水湿地空间进行植被恢复, 构建科学合理的生态缓冲带, 充分考虑生物多样性。植被恢复坚持以乡土植物为主, 引进植物为辅的原则, 注重植被的高适应性, 如花叶芦竹、粉丹竹、海南蒲桃、水蒲桃和水石榕等;注重植物的强亲和力, 既不会被原有群落的植物所抑制而不能正常生长, 也不会因它的生长而过分影响其他种类的生长, 如海芋、肾蕨等;注重植物的功能, 应具某方面或某几个方面具有独特的功能, 如净化水质、固土抗冲、生态经济等;注重植物高观赏性, 具有良好的生态效果和景观效果, 给人良好的视觉享受[8]。
3.2.3 补水措施和循环净化技术
通过水利设施调控、补充干净水源以稀释受污染水体, 或者促进水循环利用, 不断净化水质, 用以冲洗水体生物的生长环境, 可利于打破藻类生长磷释放的循环[9];经净化处理后的水有利于降低水pH值, 改善水质, 促进生态系统的恢复[10]。流经市中心的朝阳溪、二坑溪等溪流污染严重, 除采取必要的截污治理手段外, 可从邕江上游、天雹水库等补充水源, 直接稀释受污染河道、水体。
3.2.4 生态疏浚技术
由于废水排放等原因, 大量污染物进入水体沉淀、堆积, 成了水体污染。生态疏浚是以生态修复为目的的技术, 通过清除底泥中的污染物, 为后续生物技术的介入创造生态条件[11]。由于历史原因, 八尺江、水塘江和马巢河等水体上游长期工业排污, 河道沉积层较厚, 通过生态疏浚清除水域系统的污染物, 既解决污染内源释放问题, 也解决了航道、鱼道疏通问题, 对改善水环境和生态恢复起积极作用。
3.2.5 生化处理技术
光催化降解技术, 即通过在水体中加入特定的光敏半导体材料, 利用太阳能净化污水;杀菌除藻技术, 即利用化学药品 (如硫酸铜) 来控制藻类的生长;沉淀钝化技术, 即通过使用碳酸钙、硫酸铝和明矾等药剂促进水中内源性磷的沉淀和钝化, 从而延缓内源性磷从底泥中释放[11]。大王滩水库是南宁市重要的备用水源, 但因人为养殖过度、明阳工业园区淀粉厂、糖纸厂等工业排污, 局部水域和塘、溪水质有所下降。应运用生化处理技术, 辅以补水、净化等技术措施加以解决。
3.2.6 生物强化修复技术
通过人工曝气, 加快水体中溶解氧与臭污物质之间氧化还原反应的速度, 提高水体中好氧微生物的活性, 促进有机污染物的降解速度;是利用水体适生水生植物及其共生的微环境, 清除水体中的污染物质的技术方法;培养浮游动物、游泳动物和底栖动物, 让其取食水体中的游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等;利用天然材料 (如卵石) 、合成材料 (如纤维) 形成特殊生物膜, 附着水体微生物以降解污染物;人工构建植物浮床, 利用植物根系的吸收和吸附作用, 吸收水体中的氮、磷等元素, 从而达到净化水质、改善景观的目的[11]。
3.2.7 污染源控制技术措施
通过立法和加强监督管理, 加强对排污、除污等行为的规范和约束。运用先进技术如改革生产工艺, 改造设备, 改变原料, 改变燃料构成等, 提高处理污、废水效率, 控制污染物的排放量。
3.2.8 径流水截存利用技术
推进“海绵城市”建设, 加强对径流水的截留、存储利用技术的探索和运用。根据《南宁市海绵城市试点建设三年实施计划 (2015-2017) 》, 全市将通过着力建设一批海绵城市示范重点项目, 统筹解决城市水资源、水安全、水环境和水生态问题, 实现年径流总量控制率不低于75%、径流污染控制率 (总悬浮物) 削减率不低于50%的总体考核目标[12]。前些年, 南湖截污、清淤工作取得成功, 水质明显好转, 滨湖自然生态环境得到了有效的恢复, 已成为南宁市重要的旅游、休闲地。而新秀公园的葵湖, 由于地势低洼, 目前仍是周边住宅、工厂、园内公厕部分污水的排放地, 靠每日抽污水、补净水来解决水质恶化问题, 截污和截存净水十分必要。
摘要：城市水体及滨水湿地生态修复理念已深入人心并成为研究热点。提出城市水体及滨水湿地整治和生态环境恢复的原则, 并有针对性地提出技术措施, 为城市的水体治理及滨水湿地的生态保护、修复和建设提供借鉴和参考。
关键词：城市水体,滨水湿地,治理,生态修复,广西南宁市
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