城市景观河道的生物生态修复

   陆志波　王　娟　汤丽华　何国富

   在社会发展的进程中，依水而居的人们因环保意识薄弱、对水资源过度开发，再加传统的水利工程只注重河道的“泄洪、排涝、航运、灌溉”等作用，修闸建坝，过多地采用混凝土等硬质材料，使自然水体形态渠道化或水池化，水岸混凝土化，破坏了河流的生态系统，造成水质恶化，水生生物锐减，河道生态系统退化。随着社会的进步、经济的发展，人们对生存环境的要求越来越趋向于“回归自然”，提倡“人水和谐发展”、“建立生态型社会”等。加强水资源保护，改善河道环境，修复和构建生态型河道已引起环保、生态、水利等相关学者的广泛关注，国内外对生态河道构建理论及其应用技术的研究和实践也已取得重大进展。

   构建生态河道

   　　生态河道的构建起源于生态修复。但生态河道目前尚无统一的界定，多数学者认为生态河道是指在保证河道安全的前提下，通过建设生态河床和生态护岸等工程技术手段，重塑一个相对自然稳定和健康开放的河流生态系统，以实现河流生态系统的可持续发展，最终构建一个人水和谐的理想环境。生态河道的研究是一新的领域，它涉及生态学、水文学、环境学、生物学、地貌学等相关学科。

   　　对河道的治理，过去人们主要与河道的安全性相斗争，往往忽略了河道的生态性。生物－生态水体修复技术，是按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌，强化自然界自身的净化能力去治理被污染水体。是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，起到对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化。实际上，大自然在长期发展变化的过程中，本身已经具备了自我净化、自我完善的强大能力。目前开发的水体生物－生态修复技术，实质上是根据仿生学的理论强化自然界恢复能力与自净能力。可以说，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。

   　　生物生态修复技术不向水体投放药剂，不会造成二次污染。还可以与绿化环境及景观改善相结合，在治理区建设休闲和体育设施，创造人与自然相融合的优美环境。

   景观水体修复技术

   　　目前在国内外使用较多的城市景观河道生物生态修复技术主要有以下几种。

   　　生物浮岛技术

   　　生物浮岛是借助浮体上栽培的水生植物，通过植物、根系上的微生物等的作用，直接从水体中吸收营养物质及其他污染物，达到净水的目的。另外，它与藻类的生长形成竞争，抑制藻类进行光合作用，从而抑制或减少“水华”发水的概率。人工浮岛具有净化水质、消减风浪、美化水面景观、提供水生生物栖息空间及进行环境教育等多种功能。目前，人工浮岛在国内已有多处示范性工程。在应用过程中也发现一些问题，如浮岛的管理、应用的局限性以及造价高等。

   　　浮床种植技术

   　　生态床技术是运用无土栽培技术，以高分子材料为载体和基质，采用现代农艺和生态工程措施综合集成的水面无土种植植物技术。采用该技术可将原来只能在陆地种植的草本陆生植物种植到自然水域水面,并能取得与陆地种植相仿甚至更高的收获量与景观效果。

   　　浮床种植技术的发展为富营养化水体治理提供了新的思路，香根草、美人蕉等对氮、磷有强的吸收能力，可以控制藻类的过度生长。利用多种水生高等植物组建人工复合植被在治理水体富营养化中具有独特优势。

   　　生物栅技术

   　　生物栅是利用微生态系统，通过创造适宜的条件，促进处理系统中微生物、原生动物、后生动物、底栖动物、高等植物和动物协同作用，达到净化水质的目的。而生物网箱，则是利用微生物和底栖动物的作用，对水体进行预处理。

   　　水生生物生态修复技术

   　　一个完整的水生生态系统包含各类数量适当的生产者、消费者和分解者。水生植物作为水体生态系统的生产者，是水体中动物及微生物的最主要能量来源， 对水生生态系统的平衡起重要作用。对于受损和退化的水生生态系统， 水生植物的作用尤其重要，水处理中常用的挺水植物主要有芦苇和菖蒲等。

   　　微生物作为水体中的一类分解者，在水体净化中的作用不可忽视。在水体中，微生物经过驯化期后便自身大量繁殖，分解污染物质。高效微生物光合细菌、消化细菌、复合细菌等，在处理富营养化的景观水体中得到了很好的应用，对氮、磷营养盐有很高的去除率，增加水体的溶解氧，改善水质。有效微生物菌群的另一优势在于能使水中溶解氧提高，而溶解氧提高有利于水生生物的生长，促使生态系统恢复到正常的状态。

   　　底栖生态修复技术

   　　在富营养化湖泊的生态修复中，沉水植物能够削减富营养化水体中的氮、磷营养盐，净化水体，构成一个模拟自然水体自净的生态环境。国内外研究较多的沉水植物有伊乐藻、小叶眼子菜、狐尾藻属、金鱼藻属和菹草等。

   河岸、护坡生态修复技术

   　　生态格网技术

   　　生态格网技术是指将特种钢丝由专用机械编织成双绞、蜂巢形网目的格网片，是根据工程设计要求，裁剪、制作、组装成箱笼并装入块石等填充料后连接成一体的结构，用作堤防、路基防护工程。由于边坡生态系统较为复杂，利用生态网格技术对边坡进行防护。坡上可植绿，增添景观、绿化效果。亦可用作护底工程。既保护了堤坡,又可增添绿化景观，具有较理想的生态建设和生态恢复功能，较好的耐久、耐腐蚀和稳定功能，良好的景观效果和透水功能。并且抗冲刷和抗风浪袭击能力较强，工程造价低廉，在软基上使用可以节省大量的地基处理费用。

   　　铰接式生态护岸技术

   　　铰接式生态护岸体系是一种由缆索穿孔连接的连锁型护坡土壤侵蚀控制系统，该系统是由一组尺寸、形状和重量一致的混凝土块体用若干根缆索相互联接在一起而形成的连锁矩阵。这种护坡体系最大的特点就是生态环保、铺设快捷、节约耐用。与传统硬性铺面系统相比，适应小规模沉降，能够节约成本达20%，施工速度能够快20倍，且无须围堰，有效保持水土。

   　　全系列生态护岸技术

   　　全系列生态护岸技术是从岸脚至岸顶依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物、湿生植物（乔、灌、草）等一系列护岸植物，形成多层次生态防护，兼顾生态功能和景观功能。

   　　土壤生物工程护岸技术

   　　土壤生物工程是一种边坡生物防护工程技术， 采用有生命力的植物根、茎（秆） 或完整的植物体作为结构的主要元素，按一定的方式、方向和序列将它们扦插、种植或掩埋在边坡的不同位置，在植物生长过程中实现加固和稳定边坡， 控制水土流失，进行生态修复。

   　　复合式生物稳定技术

   　　复合式生物稳定技术强调用活性植物与工程措施相结合，技术核心是植生基质材料，依靠锚杆、植生基质、复合材料网和植被的共同作用，达到对坡面进行绿化和防护的目的。该技术适用于重力侵蚀非常严重的岸坡。

   景观水体土地强化净化技术

   　　复合生物滤床技术

   　　复合生物滤床是一种处理受污染城市景观水体的新型工艺，它能耗低，占地少，合乎生态要求，能很好地去除受污染河道的化学需氧量、固体悬浮物、浊度及氮、磷营养物质等。

   　　人工湿地技术

   　　介于陆生生态与水生生态之间的一种生物修复技术。将受污染的水体有控制地投配到生长有芦苇、香蒲等沼泽生植物的湿地中，或在该水体流域一定面积上种植各种具有水体净化功能的水生植物，使之经常处于饱和状态，水体在沿一定方向流动过程中，经过耐水植物和土壤的作用得以净化。湿地法二次污染少，景观效应明显，但湿地法占地面积较大，且夏季由蚊蝇滋生带来的卫生问题极易影响周边环境。

   　　生态河流构建是融水利工程学、环境科学、生态学等多学科为一体的综合性问题。它以保护和恢复河流的生态功能，维持河流自然生态系统可持续发展为目标，其设计理念与原来河流整治思想有着质的区别。生态河流建设方法是把水边作为多种生物生息空间的核心，并把河流建设成尽量接近于自然的形态，即把自然河流的状况作为样本，在确保防洪安全的基础上，努力创造出具有丰富自然的水边环境。在构建生态河道的过程中，生物生态修复技术是其核心。同时在构建生态河道的过程中，我们应运用系统的理论，因地制宜采用多种技术的整合，努力构建“人水和谐”的城市水环境。

   关键词： 城市景观河道　生物生态修复技术