趙文華
(山西省太原市汾河景區(qū)管理委員會,山西 太原 030009)
人類正面臨著水污染與水短缺的嚴峻挑戰(zhàn)。我國是世界上13個貧水國之一,目前640個城市有300多個缺水,2.32億人年均用水量嚴重不足;我國江河湖泊普遍遭受污染,全國75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化;90%的城市水域污染嚴重。
水污染降低了水體的使用功能,加劇了水資源短缺,對我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施帶來了負面影響,已影響到人類的生存。因此,水資源的治理及循環(huán)利用成為迫在眉睫的生態(tài)工程之一,也給我國水資源治理提出新課題。
太原是山西省的省會城市,地處山西省中部、太原盆地北端,屬溫帶半干旱大陸性季風氣候。晝夜溫差大,夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥,年平均降雨量474.9 mm,全市多年平均蒸發(fā)量1822 mm,是我國北方最嚴重的缺水城市之一。
汾河,源于山西省寧武縣,是山西省最大的河流,也是黃河的第二大支流,全長716 km,是貫穿山西省太原市南北的一條重要河流。20世紀70年代后期,隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展,汾河太原城區(qū)段河道淤積,雜草叢生,地表水斷流,地下水位下降,沿岸26條邊山支溝日排入污水量達50萬m3,兩岸居民沒有活動場所,汾河蛻變?yōu)槌鞘信盼蹨?,沙塵暴的頻發(fā)地,太原成為全球污染最嚴重的城市之一,被聯(lián)合國譽為“最不宜人類居住的城市”之一。
汾河景區(qū),即汾河太原城區(qū)段治理美化工程,始建于1998年10月,經(jīng)過近12年的治理建設,形成了北起柴村橋南至長風橋,全長15.4 km的市中心綠色長廊,其中,勝利橋至長風橋8.5 km是蓄水景觀工程,勝利橋至柴村橋6.9 km是人工濕地工程。該工程將河道治理、環(huán)境保護、城市綠化有機地結合起來,進行環(huán)境綜合整治,保持了城市濱河良好的自然生態(tài)。
汾河景區(qū)內3個蓄水池為靜水湖,每年平均補水3~4次,蓄水池水源主要來自于已輕度富營養(yǎng)化的汾河二庫供水,氮、磷含量較高;每年汛期有2~3次洪水由南沙河、北沙河漫過暗涵,進入汾河景區(qū)1#水域和3#水域,成為汾河景區(qū)少量的補水來源。
在補水過程中帶來了大量的草種(主要是菹草、聚草)沉積到蓄水池中,在生長條件適宜的情況下,大量萌生,幾乎覆蓋了整個水面,影響了整個景區(qū)的景觀。
建設之初,受條件所限,山西省汾河太原城區(qū)段治理美化工程的初期規(guī)劃設計只注重解決水量與水面的問題,對水質的運行管理考慮不夠,因此,水體混濁、水草叢生成為汾河景區(qū)夏季要解決的另一道難題。充分利用水生生物改良水體的特性,使其形成良性循環(huán)的生態(tài)體系,也成為汾河景區(qū)近年來摸索的一條成功之路。
(1)適量放養(yǎng)食草性魚類(團頭魴、草魚)除草,使水草保留整個水面的1/4,起到凈化水質的作用;放養(yǎng)濾食性魚類(花鰱、白鰱)吞食浮游藻類,改善水體透明度;放養(yǎng)底層魚類(鯉魚、鯽魚)吃食底棲生物,消滅害蟲幼(孑孓等)。汾河景區(qū)運行十年來,各種魚類的放養(yǎng)數(shù)量,根據(jù)水草量、浮游生物量和底棲生物量來確定,以達到科學合理、景觀優(yōu)美的目的。
(2)為維持水生生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定,盡可能不采用大量換水措施。
(3)對補水水源實施嚴格監(jiān)控,盡可能截取放水時中段的水源,盡可能控制污染物流入蓄水池。
(4)汾河景區(qū)全開候開放給管理帶來了一定難度,游人違規(guī)釣魚導致水域中存在一些脫鉤受傷魚。為了控制誘發(fā)魚病,根據(jù)蓄水池中水的清澈度與魚的狀況,潑灑生石灰,保持良好水質和魚的質量。
作為山西省太原市一項重大的環(huán)境基礎設施建設工程,汾河太原城區(qū)段治理美化工程首期工程,與集中供熱、汽車尾氣治理被列入2000年市政府首選的三大環(huán)保工程。
汾河太原城區(qū)段原有水源為上游河道來水,污染嚴重,污染源來自上游工業(yè)及生活污水,主要是煤炭焦化污水,屬劣Ⅴ類水,成為城區(qū)內水體污染的源頭之一。通過有效治理,自2004年以來,山西省太原市汾河景區(qū)一直保持水域清澈的狀態(tài)。近年來太原市環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測結果表明(部分結果見表1),汾河景區(qū)水域水體各項指標均達到景觀水域Ⅴ類標準。
表1 汾河景區(qū)迎澤橋斷面歷年來水質檢測統(tǒng)計表
汾河景區(qū)是山西省太原市的行洪主河道,是在原有河道蓄水。在河道內修建蓄水工程勢必要抬高水位,改變原來自然狀態(tài)下的地下水流向,引起周邊地下水位的上升。尤其是在城市的中心地帶,可能會對城市建筑造成沉陷與裂縫等不良后果。本工程采用先進的高噴防滲技術,為防止蓄水滲漏流失,在清水渠兩側地下做了13萬延米高噴防滲墻的垂直防滲處理,以減少蓄水滲漏量。經(jīng)過多年來的實際運行和對比分析,地下水位沒有明顯上升,達到了防滲效果。
考慮到管理運行過程中,草坪、樹木的灌溉需水與蓄水水域補水需求,建設工程時開鑿800 mm口徑的大口井,用于收集花管內的滲水與表層地下水,作為管理運行的噴灌水源井和蓄水水域補水井。在不增加投資的情況下,既解決了部分蓄水水域補水問題,又為綠化工程提供可靠水源。河床底部的自然滲漏和兩岸的人工補水,可使蓄水池內水體達到自然生物凈化的目的。
科學利用有限水資源,使水資源高效節(jié)約、循環(huán)利用成為汾河太原城區(qū)段治理美化工程可持續(xù)發(fā)展的重要課題。
汾河景區(qū)包括濕地公園在內,兩岸大量植樹、種草,在河道內保留了大片綠洲、鳥島、蘆葦?shù)葎游飾⒌?,給各種水生生物、動物、鳥類提供了一個適宜生存的環(huán)境,增加了鬧市中的自然野趣,恢復了河道的自然生態(tài)系統(tǒng)。工程建成后,截至2010年的不完全統(tǒng)計,有紫鷺、斑嘴鴨、花鳧、翠鳥、高蹺行鳥(heng)、白骨頂、紅燕鷗、大葦鶯等150種鳥類或遷徙或棲息,生活在汾河景區(qū)內,而在建設汾河景區(qū)之前僅有麻雀、喜鵲等不到10種鳥類。呈現(xiàn)出人與自然和諧共處的景致,為各種生物、鳥類、魚類及各種植物提供了良好生存環(huán)境。
汾河太原城區(qū)段治理美化工程從1998年首期工程建設到2010年二期景觀工程與濕地公園建設后的續(xù)建工程,歷時12年,共種植樹木花卉等各類品種201種,其中,喬木73個品種66300株,灌木45種174102株,藤本16617株,色塊23萬m3,草坪108萬m3,地被植物16905 m2,在改善環(huán)境和保護環(huán)境方面起到了重要作用。
由于樹冠遮擋陽光、減少日光輻射熱和本身具有的蒸騰作用,降低了局部區(qū)域環(huán)境內的氣溫,提高了空氣濕度。據(jù)觀測,該區(qū)域夏季最高氣溫比其他區(qū)域可降低3℃左右,相對濕度提高10%~20%。
綠色植物作為地球上主要的氧氣制造者和二氧化碳的消耗者,為人類提供了生存必需品。據(jù)測0.067 hm2林地每天可吸收1 t二氧化碳,釋放0.73 t氧氣。汾河景區(qū)共有綠地170萬m2,一年可吸收6.2萬t二氧化碳,釋放4.5萬t氧氣,相當于每天吸納19萬人排出的二氧化碳,同時釋放可供16萬人吸收的氧氣。
高大樹木、成片的灌木除具有阻滯煙塵、減弱噪聲等方面的作用外,針對山西省太原市空氣污染成分以可吸入顆粒為主,主要是煤焦工業(yè)產(chǎn)生的粉塵等特點,在汾河景區(qū)有針對性地種植了大量的垂柳、刺槐、女貞、臭椿、水蠟、衛(wèi)矛、大葉黃楊、柏樹、松樹等植物,吸收有毒氣體,凈化空氣,改善環(huán)境。太原市在2001年出現(xiàn)了以前罕見的Ⅰ級天氣,Ⅱ級以上天氣由2000年的45天增加到120天,之后,太原市的Ⅱ級以上天氣每年都跨越一個新里程,2009年Ⅱ級以上天氣達到296天,見圖1。
圖1 山西省太原市二級以上空氣質量天數(shù)統(tǒng)計表
整治前的汾河,河床內沙土裸露,冬春季節(jié),風沙驟起,遮天蔽日,大風過后,河道兩側的建筑上罩上一層厚厚的沙土。汾河太原城區(qū)段在綜合整治后,被水面、綠地所覆蓋,人行道、游園、廣場被綠化、硬化、美化,有效地消除和防止了二次揚塵的污染。
當然,山西省太原市空氣質量明顯改善,與太原市集中供熱、治理汽車尾氣、關閉污染企業(yè)、減少污染源等有關,但是汾河景區(qū)在山西省太原市中心形成貫穿南北15.4 km的綠色長廊,在凈化空氣、改善人居環(huán)境等方面的作用不可替代。
汾河太原城區(qū)段首期工程改變了山西省太原市缺水少綠的現(xiàn)狀,為太原市“藍天、碧水、綠地”工程掀開了新的篇章。它的建成,對于提升太原市城市品位,改善人居環(huán)境和投資環(huán)境,完善城市功能起到了積極而重要的作用,對于北方城市市區(qū)河道再造景觀作出了有意義的摸索與實踐,并成為陜西省寶雞市、山西省臨汾市等一些北方城市治理本地河流借鑒的模式。2007年汾河濕地公園建成后,將“自然、野趣、生態(tài)”有機融合,再次讓市民為之眼前一亮,游人只能遠眺確保生物生息場所的禁止進入?yún)^(qū)成為鳥類的天堂,游人能夠近距離觀賞濕地自然景觀的限制進入?yún)^(qū)和游人休閑、娛樂、健身的自由進入?yún)^(qū)成為人與自然和諧共處的樂園。