謝 偉

（廈門市政城市開發(fā)建設(shè)有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

在我國城市發(fā)展過程中，對生態(tài)環(huán)境重視程度不足導(dǎo)致污水直接進(jìn)入城市周邊的河湖系統(tǒng)，造成水體污染嚴(yán)重。從當(dāng)前河湖的現(xiàn)狀來看，由于受到各種外部因素的影響，水域水質(zhì)污染嚴(yán)重，部分湖泊出現(xiàn)水體顏色發(fā)黑、水浮蓮密布甚至出現(xiàn)死魚情況，散發(fā)腥臭味道，嚴(yán)重影響周圍的人居環(huán)境。針對這些情況，開展湖泊綜合整治工程迫在眉睫，其中較為重要的工作內(nèi)容就是河湖清淤工程。在加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的背景下，我國對于湖泊清淤也提出了更高的要求，以推動整體生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步?；诖?，本文對河湖清淤工程的技術(shù)進(jìn)行分析，并以廈門九天湖清淤工程為例，從供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)和支持服務(wù)分析河湖清淤工程的生態(tài)價(jià)值。

1 河湖清淤工程概述

縱觀我國各區(qū)域內(nèi)的河湖發(fā)展情況，為了保證經(jīng)濟(jì)社會的穩(wěn)定發(fā)展，提升城市經(jīng)濟(jì)水平，前期存在較多以污染為代價(jià)進(jìn)行發(fā)展和建設(shè)的情況，因此各地區(qū)的河湖都受到了不同程度的污染，城市周邊污水直接進(jìn)入河湖系統(tǒng)，嚴(yán)重影響周圍的人居環(huán)境，造成水體水質(zhì)污染嚴(yán)重，降低了水體性能，甚至將其演變?yōu)楹诔羲w，導(dǎo)致底泥沉積物污染。為改善區(qū)域水環(huán)境，保護(hù)區(qū)域內(nèi)人民群眾的身體健康，需要加強(qiáng)河湖清淤工程的建設(shè)，而河湖清淤是水環(huán)境綜合治理中的重要內(nèi)容，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。如果不進(jìn)行淤泥的清除，則淤泥會污染上部水體，成為內(nèi)源性污染源，因此，需要將這些受污染的淤泥進(jìn)行清除[1]。

河湖清淤是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和生態(tài)環(huán)境等各方面因素，運(yùn)用科學(xué)的實(shí)施策略，選擇適合的技術(shù)方法。受污染的河湖淤泥中含有大量的污染物，可能包括十幾種重金屬、有機(jī)污染物等，在夏季高溫、人為攪動等情況下，這些污染物會被釋放出來進(jìn)入水體中，極大影響了水質(zhì)和水生態(tài)環(huán)境。清淤主要通過清除水底沉積的污染底泥，從而避免底泥中污染物質(zhì)的釋放，增強(qiáng)底泥對水體的凈化能力，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)河湖治理的目的。在實(shí)際開展河湖清淤工程前，需要對清淤河湖的自然條件進(jìn)行勘測和勘察，詳細(xì)了解其地理位置、地形地貌以及抗震情況，同時(shí)也需要了解該地區(qū)的氣候氣溫，等到明確河湖的具體情況及待清淤區(qū)域時(shí)，針對不同區(qū)域情況制訂清淤計(jì)劃，選擇合適的清淤技術(shù)，進(jìn)而保證工程的整體質(zhì)量以及清淤的效率。

2 河湖清淤工程的技術(shù)研究

現(xiàn)階段，無論是國內(nèi)還是國外，河道、湖泊、水庫底泥疏浚技術(shù)已趨成熟。常用的清淤施工方法有以下兩種。

2.1 干塘清淤技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)主要是將水域內(nèi)水放干，新建圍堰等臨時(shí)措施，利用太陽光晾曬，當(dāng)淤泥初步板結(jié)干化后，利用機(jī)械設(shè)備將已干化的淤泥挖開，隨后通過汽車轉(zhuǎn)運(yùn)至干化場進(jìn)行下一步干化，最后將干化結(jié)束的淤泥外運(yùn)清除。該技術(shù)經(jīng)過初步板結(jié)固化后，清淤工程量少，清淤效果更明顯，同時(shí)也更容易掌控[2]，適合于小流域面積的河湖和需要徹底清淤的水域。

2.2 絞吸式清淤船清淤技術(shù)

環(huán)保型絞吸式清淤船配備有專用的環(huán)保絞頭，不僅可以疏浚較薄的底泥，而且擾動小，具備防止污泥泄露、擴(kuò)散和逃淤的功能。同時(shí)，環(huán)保型絞吸式清淤船具有GPS定位系統(tǒng)和現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，可以通過模擬動畫，直觀地觀察挖掘軌跡，準(zhǔn)確定位絞刀深度，提高挖掘精度。

環(huán)保型絞吸式清淤船清淤技術(shù)，一般適用于海域清淤，而內(nèi)河和水庫類的清淤項(xiàng)目需要二次轉(zhuǎn)運(yùn)，因此不適用于內(nèi)河水庫清淤[3]。

3 河湖清淤工程的生態(tài)價(jià)值

聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估工作組將生態(tài)系統(tǒng)中不同類型的服務(wù)歸納為4大類，即供給、調(diào)節(jié)、文化和支持服務(wù)，分別對應(yīng)人類對生態(tài)系統(tǒng)的4個(gè)基本用途[4]。

供給服務(wù)功能指從生態(tài)系統(tǒng)中收獲產(chǎn)品或物質(zhì)，為城市河湖生態(tài)系統(tǒng)提供生活用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、工業(yè)生產(chǎn)用水等功能，同時(shí)還具有水產(chǎn)養(yǎng)殖功能，以及提供用于人類造紙、化工、加工等生產(chǎn)活動的各類原料的服務(wù)。調(diào)節(jié)功能是指人類從生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程中獲得的服務(wù)功能和效益，主要包括氣候調(diào)節(jié)、廢棄物處理、干擾調(diào)節(jié)等功能。文化功能是指人們從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的精神、知識、消遣娛樂和美學(xué)體驗(yàn)等非物質(zhì)利益，包括休閑娛樂、文化價(jià)值和科研價(jià)值等功能。支持功能對人類的影響區(qū)別于前三項(xiàng)功能，是間接或者通過較長時(shí)間才能發(fā)生的。支持功能是保證其他所有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提供所必需的基礎(chǔ)功能，包括營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)、物種多樣性維持等功能。

4 廈門市九天湖清淤工程概述

廈門市九天湖位于廈門市集美新城核心區(qū)，上游流域面積約9.4 km2，流域范圍內(nèi)坐落有董任村、錦園社區(qū)、三社社區(qū)、西亭社區(qū)等村莊，這些村莊都采用合流制排放體制，村內(nèi)污水通過錦園溪和排水溝渠，最終排入九天湖。這些污水進(jìn)入九天湖，導(dǎo)致該區(qū)域的水質(zhì)僅能達(dá)到劣Ⅴ類的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且富營養(yǎng)化程度嚴(yán)重，全湖湖面都被水浮蓮覆蓋，水體生態(tài)功能徹底喪失。廈門九天湖綜合整治工程實(shí)施前實(shí)景如圖1所示。

圖1 廈門九天湖綜合整治工程實(shí)施前實(shí)景

由于錦源溪和董任村排污口的大量排污，造成了底泥污染加重，該區(qū)域尚未進(jìn)行清淤，淤泥為多年沉積物。由于污染物質(zhì)已在上游沉積，且下游大部分區(qū)域前期已進(jìn)行清淤并達(dá)到設(shè)計(jì)底高程，因此底泥污染物質(zhì)指標(biāo)處于較低水平。為徹底清除內(nèi)源污染物質(zhì)，必須對這些受污染區(qū)域的受污染淤泥進(jìn)行全部清除。

九天湖區(qū)位于杏林灣尾部，鑒于以上的前期分析工作，明確了九天湖的待清淤區(qū)域及清淤工程存在的一些實(shí)際情況，分析如下。

（1）九天湖區(qū)域位于杏林灣尾部，下游受園博園區(qū)域橋梁影響，施工船舶進(jìn)退場需要車輛運(yùn)輸，目前周邊市政道路沒有大型通道可以直接進(jìn)入湖邊，船舶進(jìn)出場難度較大。

（2）九天湖湖水目前均為黑臭污水，這些污水不能直接排向杏林灣其他水域，而是必須提升處理站的污水處理能力，即目前所有的湖水都需要抽干治理。

（3）湖區(qū)內(nèi)靠近馬戲城側(cè)有一條施工便道，如果其他區(qū)域采用絞吸船清淤，該便道仍需要采用其他施工機(jī)械挖除。

（4）現(xiàn)階段，湖區(qū)及湖邊需要完善馬戲城段護(hù)岸的施工，靠近誠毅南路段需要建立污水截流和初雨的調(diào)蓄池，靠近大民廣場段需要修建水域內(nèi)的自行車道，靠近杏林灣路南側(cè)需要在濱水西岸段建立污水截流和初雨調(diào)蓄池，為了保證這些工程的順利施工，需要在湖區(qū)內(nèi)進(jìn)行圍堰。

（5）截至目前，九天湖區(qū)周邊開發(fā)建設(shè)已基本完成，沒有多余的場地進(jìn)行絞吸淤泥脫水和晾曬。

根據(jù)該區(qū)域的實(shí)際特點(diǎn)，由于絞吸式清淤船施工期進(jìn)出場難度大，且缺乏絞吸淤泥的脫水和晾曬場地，加上其他項(xiàng)目的開展也需要在湖區(qū)進(jìn)行圍堰施工，與清淤工程的圍堰結(jié)合施工，具有協(xié)同建設(shè)節(jié)省工程投資的優(yōu)點(diǎn)，因此，該清淤工程采用干塘清淤技術(shù)對湖區(qū)進(jìn)行徹底治理，共清淤約40萬m3，清淤的污染淤泥則運(yùn)往海滄采石場廢棄場堆放。

5 廈門市九天湖清淤工程的生態(tài)服務(wù)價(jià)值

河湖清淤工程可以在很大程度上清除河湖區(qū)域現(xiàn)狀受污染的底泥，改善水動力條件，加強(qiáng)水體循環(huán)和交換，增強(qiáng)水體自凈能力，改善水域的水環(huán)境，更好地建設(shè)現(xiàn)代化生態(tài)城市。清淤工程具有生態(tài)價(jià)值，可以改善區(qū)域水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境，有助于促進(jìn)周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，提高居民居住舒適度。廈門市九天湖清淤工程的實(shí)施對集美新城核心區(qū)提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，參照聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估工作組歸納了4 大類，分析如下。

（1）供給服務(wù)。廈門市九天湖位于集美新城核心區(qū)，屬于杏林灣片區(qū)。杏林灣片區(qū)南面臨海，內(nèi)擁杏林灣水體（包括杏林灣水庫和九天湖）及中洲島，東北部北靠天馬山，自然資源極為豐富。杏林灣原是廈門西海域的一個(gè)小海灣，水域南北走向，略偏西，呈北向南傾斜地勢。后溪、坂頭水庫的淡水流入海灣，形成北部淡水，南部海水，表層淡水，深層咸水的鹽度差，這種獨(dú)特的水環(huán)境使咸、淡水魚都能生存。清淤工程實(shí)施后，在很大程度上清除了河湖區(qū)域現(xiàn)狀受污染的底泥，改善水動力條件，加強(qiáng)水體循環(huán)和交換，增強(qiáng)水體自凈能力，改善水域的水環(huán)境，豐富了九天湖內(nèi)的生物多樣性。

（2）調(diào)節(jié)服務(wù)。九天湖區(qū)域重點(diǎn)分析調(diào)節(jié)服務(wù)功能主要包括氣候條件、廢棄物處理。九天湖周邊分布有廈門市集美區(qū)政府、靈玲國際馬戲城、中航城小區(qū)等多個(gè)公共建筑及居住小區(qū)，居民、交通高度集中，生產(chǎn)生活排放大量的熱量，加上城市下墊面的低熱容性，形成了一定的城市“熱島效應(yīng)”。九天湖清淤工程實(shí)施后，蓄水量增加了，水面面積擴(kuò)大。水面蒸發(fā)是耗熱過程，蒸發(fā)量越多，湖區(qū)周邊的氣溫越低，另外湖邊濕度增加，也降低了周圍地區(qū)的氣溫，從而減緩了周邊區(qū)域的城市熱島效應(yīng)。因此，廈門市九天湖能夠?qū)佬鲁呛诵膮^(qū)進(jìn)行區(qū)域氣候調(diào)節(jié)。

（3）文化服務(wù)。九天湖清淤工程的建設(shè)，不僅保障了水環(huán)境以及區(qū)域內(nèi)河湖的水質(zhì)，同時(shí)在完成清淤工作之后對河湖周圍的護(hù)岸、步道及自行車道進(jìn)行建設(shè)，與現(xiàn)狀周邊綠道進(jìn)行順利銜接，形成閉環(huán)，成為一個(gè)完整的系統(tǒng)，極大地改善了周邊的生態(tài)環(huán)境，也保證了區(qū)域的城市化發(fā)展和周邊環(huán)境的美觀性，提升了區(qū)域的整體形象，使城市的整體環(huán)境發(fā)揮出自身的價(jià)值和作用，周邊的人流量也隨之大大增加。這也在無形之中吸引投資商的注意，并在一定程度上改善了該地區(qū)當(dāng)前的投資環(huán)境，吸引大量投資文化旅游的資產(chǎn)匯集至片區(qū)域內(nèi)，進(jìn)而推動旅游等經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目的發(fā)展，為城市化發(fā)展中經(jīng)濟(jì)社會的穩(wěn)定進(jìn)步和可持續(xù)性奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5]。九天湖清淤工程后實(shí)景如圖2 所示。

圖2 九天湖清淤工程后實(shí)景

（4）支持服務(wù)。支持功能指對于其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的產(chǎn)生所必需的基礎(chǔ)服務(wù)，具體包括營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)、物種多樣性維持等。九天湖區(qū)域可重點(diǎn)考慮物種多樣性的支持服務(wù)功能。生物多樣性分為基因多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生物多樣性維持價(jià)值包括生態(tài)系統(tǒng)在傳粉、生物控制、庇護(hù)和遺傳資源4 個(gè)方面的價(jià)值。城市河湖系統(tǒng)在生物庇護(hù)方面表現(xiàn)出極高的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。九天湖由于處于水陸的交錯(cuò)帶，具有邊緣效應(yīng)和獨(dú)特的城市生態(tài)環(huán)境。實(shí)施清淤后的九天湖是許多生物的重要棲息地和繁衍場所，該區(qū)域的鳥類和水生生物的生物多樣性價(jià)值顯著提高，來此越冬的鳥類數(shù)量也在逐年增加。