嚴寒地區城市內河生態(tài)性修復新理念
城市內河是城市的內核和綠脈,對城市生態(tài)化發(fā)展有重要的促進(jìn)作用。哈爾濱的城市內河馬家溝、信義溝、何家溝、阿什河從城市外圍延伸到城市中心后注入松花江,總綠地面積約20平方公里,約占江南城區綠地總面積的36%,是貫通城市大型綠地公園的生態(tài)大動(dòng)脈。哈爾濱內河水量受到季節排澇、垃圾傾倒等因素導致水流動(dòng)性差、復氧能力低內河廊道整體生態(tài)性差。哈爾濱市近期編制《哈爾濱市城市內河生態(tài)廊道建設規劃》,實(shí)施構建哈爾濱“三溝一河”城市內河水系生態(tài)廊道戰略。
對于這一生態(tài)戰略,如何真正落地實(shí)施?目前學(xué)術(shù)上有何種特色生態(tài)技術(shù)?采用何種具體策略保障有效實(shí)施?為此我們采訪(fǎng)了寒地生態(tài)城市建筑專(zhuān)家、哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院李光皓副教授。李光皓承擔多項寒地生態(tài)城市建筑領(lǐng)域國家自然科學(xué)基金以及省部級科學(xué)研究基金,并發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文,他承擔的國家自然科學(xué)基金《北方寒冷地區重污染河道底泥原位修復技術(shù)研究》,對城市濱內河生態(tài)性景觀(guān)修復有著(zhù)深刻的認識和理解。
關(guān)于哈爾濱內河污染原因這一核心問(wèn)題的看法和認識,李光皓表示:“哈爾濱的內河長(cháng)期受到生活垃圾和工業(yè)廢水的侵蝕,大量有機污染物進(jìn)入河中,遠遠超過(guò)河水的自潔能力,使得河水長(cháng)期處于缺氧狀態(tài),導致水生生物及微生物菌群消失,河道生態(tài)系統遭到嚴重破壞。目前內河治理方法過(guò)于重視沿岸截污、引水沖污、駁岸綠化等表面手段,但從結果看,水質(zhì)并未得到明顯改善或者水質(zhì)出現反復,主要原因是河道底泥有機物污染沒(méi)有得到徹底根治,以及河道生態(tài)系統修復技術(shù)與寒冷地區氣候因素適宜性較差有很大關(guān)系”。
對于哈爾濱內河生態(tài)系統修復新技術(shù)的具體內容,李光皓進(jìn)一步解釋?zhuān)捎诒狈胶睾拥罍囟炔町愝^大,而溫度恰恰是影響河道微生物群落的重要因素。所以,首先建立水環(huán)境污染物變化模型,確定污染物根治理論方法。通過(guò)模擬實(shí)驗,研究不同溫度下河道底泥的污染特征規律,消除底泥黑臭物質(zhì),實(shí)現河道底泥原位穩定化、無(wú)害化,通過(guò)間歇性底泥曝氣技術(shù),形成河道底泥土著(zhù)活性污泥層,在降解底泥有機污染物同時(shí),提出寒地內河有效微生物群落模型,實(shí)現底泥氧化,底泥穩定化,土著(zhù)活性污泥生物修復三種技術(shù)集成,根本性提高生態(tài)修復效果,為河道治污提供理論基礎保障。其次,針對寒地氣候,提出適宜的污染物降解菌群。通過(guò)種植蘆葦、香蒲、荷花等適宜北方水環(huán)境的水生植物的同時(shí),投加促進(jìn)微生物生長(cháng)的有機酸和微量元素,創(chuàng )造適合微生物生長(cháng)的水生態(tài)環(huán)境,結合硝化菌、光合細菌等有效的微生物藥劑促進(jìn)有機污染物的降解,吸附水中的河道有機底泥來(lái)凈化水體,從而恢復河道特色生態(tài)群落。最后,建立多樣化的微生態(tài)河道系統。采取人工、自然、生物相結合的手段提高河流自?xún)裟芰?,建立泵、閘形成水位差,控制水流方向和速度,規劃內河廊道有起有伏產(chǎn)生天然曝氣,優(yōu)化健康河道底泥結構。針對寒地濱河區土壤凍融的特征應使用適于嚴寒地區的生態(tài)駁岸材料,采用天然石材、木樁加柳枝捆護底,利用高孔隙率的坡腳護底提供多魚(yú)類(lèi)巢穴、多生物生長(cháng)帶,通過(guò)生態(tài)駁岸連接濱河區植被與堤內植被,形成連續的深潭、淺灘、濱河生態(tài)環(huán)境,同時(shí)增加水生動(dòng)物,引入適宜水中生長(cháng)的田螺、河蚌等來(lái)優(yōu)化凈化水質(zhì)的作用。
對于哈爾濱內河生態(tài)性恢復方法論上的意義,李光皓說(shuō):“城市內河對城市的生態(tài)化發(fā)展至關(guān)重要,而針對于寒冷地區的內河生態(tài)性恢復技術(shù)對寒地內河生態(tài)有著(zhù)重要的影響,它可以從根本上改變寒地城市內河的生態(tài)屬性,成為真正的生態(tài)內河,為北方寒地城市的生態(tài)化發(fā)展提供新的技術(shù)保障,這對生態(tài)城市的健康發(fā)展有著(zhù)重要的現實(shí)意義”。
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