陳靜遠
(中國地質大學(武漢)藝術與傳媒學院,湖北 武漢 430070)
由于環(huán)境中的污染物無論是氣體、液體或固體,經(jīng)過在自然界中的遷移、轉化,其最終歸趨大多數(shù)是水體,因此,水污染的問題尤其突出。水資源作為人類經(jīng)濟發(fā)展與生活的不可或缺的重要資源,引起了格外重視。但一些不合理的開發(fā)導致了水環(huán)境受到污染,給人類的生活造成了嚴重威脅。
我國水環(huán)境調查表明[1]:75%的湖泊、90%以上的城市河流和50%以上的地下水,都受到不同程度的污染,有些“富水”地區(qū)也遭受著水質性缺水的危機。在全球范圍內,對水體污染修復技術的研究也越來越多,人們越來越清晰認識到其重要性。
美國有關受被污染水環(huán)境的修復研究,在1970年由Clean Lake Program(CLP)組織實施,投人經(jīng)費逐年增加。在1989年,水域生態(tài)系統(tǒng)恢復委員會(CRAE)加強了水域生態(tài)系統(tǒng)恢復情況的監(jiān)測及水域生態(tài)系統(tǒng)恢復形式的總體評價。以此為基礎,在1990年,美國國家政府提出并實施了完整的生態(tài)恢復計劃[2]。
20世紀70年代,歐洲大部分國家也開始了水環(huán)境的修復與治理工作,并且效果良好。在德國,其最先提出了重新自然化的水環(huán)境策略。這也給瑞士、奧地利等國家提供了表率作用。這些國家的共同治理與修復使污染嚴重的歐洲諸河得到了明顯的改觀。荷蘭在1990年對Alde Feane地區(qū)進行水環(huán)境修復,將該塊水域生態(tài)進行了很大的改善。
亞洲國家,例如日本也從1980年開始重視與開展了河流等水環(huán)境的治理,在保證河流具有防洪防災與水資源正常利用的同時,使其呈現(xiàn)出優(yōu)美自然的原生態(tài)環(huán)境。
我國對內陸水環(huán)境修復技術也有一定的探索[3-5],但因我國在環(huán)境修復領域的科研技術方面起步較晚,成果不是非常顯著。國人對水環(huán)境污染的重視,各地方對被污染水體的治理與修復常常也放在了工作要點的第一位。
北京奧林匹克森林公園是北京奧運會綠色的有機組成部分。建造的2008事件,其長期目標是形成一個可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境和多功能的公共公園。設計融合中國傳統(tǒng)園林藝術與生態(tài)技術來形成一個城市綠肺和公共休閑空間。公園的持續(xù)評估系統(tǒng)將提供一個對未來的信息來源的生態(tài)景觀設計在城市環(huán)境中。
《北京奧林匹克公園水系及于洪利用系統(tǒng)研究、設計與示范》介紹了北京奧林匹克森林公園從規(guī)劃到詳細設計都充分考慮了水資源循環(huán)利用。不僅在整個園區(qū)的水系設計中,而且在重要的景觀節(jié)點、透水鋪裝及植物配置都涉及到水循環(huán)。并且把雨洪收集、凈化與利用也融入到了設計當中。這樣可以緩解整個北京水資源缺乏的問題,也能解決公園內部的供水需求,而且也很好地改善公園及周邊區(qū)域的防洪與排水壓力。數(shù)據(jù)表明,園區(qū)可利用的再生水有800萬m2,接近占園區(qū)總用水量的一半。
水循環(huán)的設計:該項目的水系是流動、循環(huán)的,園內有2個循環(huán)體系:南區(qū)建有過濾凈化處理體系,水體經(jīng)過處理,強化去除水體中的磷、氮等營養(yǎng)物質后,再流回南區(qū),循環(huán)不斷;北區(qū)之水來自附近的清河再生水廠,先流入森林公園內的人工濕地凈化,再流入湖區(qū),再流入循環(huán)凈化濕地,再進入湖區(qū),如此循環(huán)往復。
圖1奧體公園水系北區(qū)換水、南區(qū)循環(huán)
奧林匹克森林公園最大的技術挑戰(zhàn)涉及自我維持和自我調節(jié)水體的建設,要求解決方案與干燥的氣候和高蒸發(fā)率有關,以及必要的緩解生態(tài)壓力和稀缺的水資源問題。第1次在中國,再生水構成了城市公園景觀水的主要來源,與現(xiàn)有系統(tǒng)集成了水體,形成一個動態(tài)的水回收和重用系統(tǒng)的源灰水凈化、地表徑流、降雨和洪水。2個可選水循環(huán)系統(tǒng)可以補充水在旱季和幫助城市排放在雨季洪水,和動態(tài)模擬和水質預警系統(tǒng)建立了預測水質變化的模式和先進的警告。
圖2奧體公園水處理流程
奧林匹克公園每日排放污水25000m3,全部都會收集進入清河、北小河再生水廠,再生水質可達到地表水3~4類標準,全部返回用于公園的沖廁、綠化和景觀用水。
奧林匹森林公園的人工濕地實現(xiàn)水凈化和風景的結合。棧道運行在濕地和入水中,參觀者可以通過玻璃幕墻學習過程。濕地溫室每天處理600m3的水,是一個教育中心,展示了可持續(xù)發(fā)展的理念和奧林匹克森林公園的生態(tài)設計。室內景觀讓游客一個交互式體驗。公園內的植物種類的選擇和放置進行了本地植物的研究和分析,分析了養(yǎng)殖條件和植物的間距、尺寸、季節(jié)性特點和應用條件等。將本土植物應用于城市景觀設計既減少了限制因素,又具有包容能力、生態(tài)效率和傳統(tǒng)文化價值。使用草、樹木和各種濕地水生植物布置濕地景觀,看似自然風景,其實是有心設計,并使一系列人造小瀑布融入其中,水的流動性為景觀區(qū)域增添了一絲愉悅與靈氣。
圖3園內景觀
總體分析:廣闊的森林公園生態(tài)環(huán)境對北京空氣環(huán)境是有益的,改善當前的條件,如城市熱島效應、滯塵、噪聲污染、增加氧氣和空氣中負氧離子含量和節(jié)約用水方面,在整個設計過程進行分析和評估。不僅如此,整個公園超過90個建筑被設計成各種節(jié)能和重用原型思想、技術和材料。集成到設計的建筑外墻保溫材料、地熱泵系統(tǒng)、中央通風系統(tǒng)獨立控制溫度和濕度和管式天窗的材料。太陽能電池板是鋪設在屋頂?shù)奶俾p繞和新的可回收木材和塑料復合材料,被用于裝飾、欄桿及配件。固體廢物的回收和重用系統(tǒng)應用在公園里生活和花園廢棄物轉化為肥料。
被污染的水體的生態(tài)修復及城市水景觀的營造應該作為一個整體來考慮,水體、濕地、陸地3個部分不應割裂開來。在對水體系統(tǒng)進行生態(tài)修復的過程中,同時應采取多種途徑營造水景觀,滿足自然和人文的統(tǒng)一,真正達到人與自然的和諧。
第一,從整體上來看,要整合城市水系,對水系進行清淤疏浚,保持城市水系的連通性。學習國外經(jīng)驗建立城市的水系綠道,串聯(lián)起濱水景觀綠色節(jié)點,劃定一定寬度的河岸植被帶。
第二,恢復水體的生態(tài)功能,建立生態(tài)河流緩沖帶,通過蜿蜒的水系形態(tài)、自然式生態(tài)護岸代替直線形態(tài)及硬質水泥襯砌。引入先進的生態(tài)修復技術,將相關的生態(tài)學理論應用到工程實踐中。注重利用鄉(xiāng)土植物,尤其是水生植物,使河流保持自凈能力。
第三,因地制宜地發(fā)展水上交通,不僅使水上交通可以作為陸地交通的補充,也可以為人們提供一種觀賞水景的動態(tài)視角。完善濱水地區(qū)的交通網(wǎng)絡,為滿足人們的游憩需求建立尺度宜人的自行車道和濱水游步道。
第四,營造多樣化的濱水公共開放空間和水域景觀,挖掘城市的水文化精髓,再現(xiàn)水文化。為市民提供現(xiàn)代化的基礎設施,通過更多的親水機會讓市民體驗獨特的水文化空間和參與多樣化水濱活動。
第五,保護城市濱水區(qū)的歷史文化建筑,濱水區(qū)域進行開發(fā)時,要塑造特色的城市濱水天際線,加強濱水建筑與臨水空間的視覺聯(lián)系。
從整體而言,對于城市被污染水體的修復應該是從微觀上進行景觀環(huán)境的改善和宏觀上恢復整個區(qū)域內水生態(tài)系統(tǒng),通過保護原有景觀植物與復墾、動植物棲息地的復建達到生態(tài)系統(tǒng)平衡的目標。被污染水體的生態(tài)修復和濱水景觀的設計對我國城市水系的研究具有重要的實踐意義。