【摘要】隨著城市化進(jìn)程的加速，水資源短缺、水環(huán)境污染以及城市內(nèi)澇等問(wèn)題日益凸顯，對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展和居民的生活質(zhì)量造成了嚴(yán)重威脅。為了解決以上問(wèn)題，現(xiàn)提出海綿城市建設(shè)背景下區(qū)域水環(huán)境多方位生態(tài)修復(fù)研究，提高城市應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害和環(huán)境變化的能力。水環(huán)境多方位生態(tài)修復(fù)方法整體通過(guò)水生動(dòng)植物的修復(fù)、水體自身的修復(fù)兩方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為恢復(fù)和保護(hù)城市水環(huán)境的自然生態(tài)功能，提升城市的水資源管理和水災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力提供了新的思路。試驗(yàn)結(jié)果表明此水庫(kù)原平均氨氮濃度為1.16 mg/L，而使用海綿城市建設(shè)背景下區(qū)域水環(huán)境多方位生態(tài)修復(fù)方法后的各個(gè)測(cè)點(diǎn)的污染濃度明顯大幅度降低，因此，可以證明生態(tài)修復(fù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有良好的修復(fù)效果。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)修復(fù)；區(qū)域水環(huán)境；海綿城市建設(shè)

【中圖分類號(hào)】TU18 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）07-0028-03

0 引言

在海綿城市建設(shè)中，區(qū)域水環(huán)境的生態(tài)修復(fù)是至關(guān)重要的一環(huán)。傳統(tǒng)的水環(huán)境治理方法往往只關(guān)注污染源的治理和排放控制，而忽視了生態(tài)系統(tǒng)的整體性和自我修復(fù)能力。因此，需要采用多方位生態(tài)修復(fù)理論，綜合考慮水環(huán)境的自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)因素，制定科學(xué)的修復(fù)策略。多方位生態(tài)修復(fù)理論是一種新興的水環(huán)境治理模式，它強(qiáng)調(diào)從生態(tài)系統(tǒng)的整體性出發(fā)，綜合運(yùn)用物理、化學(xué)、生物等多種技術(shù)手段，對(duì)受損的水環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和恢復(fù)。此理論注重生態(tài)系統(tǒng)的自然演替規(guī)律和自我修復(fù)能力，通過(guò)改善水環(huán)境的水質(zhì)、恢復(fù)生物多樣性和提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在海綿城市建設(shè)的背景下，區(qū)域水環(huán)境的多方位生態(tài)修復(fù)顯得尤為重要。通過(guò)構(gòu)建具有自我修復(fù)能力的水生態(tài)系統(tǒng)，可以有效地緩解水資源短缺、水環(huán)境污染和城市內(nèi)澇等問(wèn)題，提高城市的生態(tài)服務(wù)功能和居民的生活質(zhì)量[1]。

1 海綿城市區(qū)域水環(huán)境多方位生態(tài)修復(fù)方法的設(shè)計(jì)

1.1 水生動(dòng)植物的修復(fù)

在城市水環(huán)境污染日趨嚴(yán)峻的今天，采用多方位生態(tài)修復(fù)方法對(duì)其進(jìn)行治理已成為一種重要的途徑。水環(huán)境生態(tài)恢復(fù)的理論基礎(chǔ)在于強(qiáng)化水體的自我凈化機(jī)制，穩(wěn)固水生態(tài)系統(tǒng)的平衡，并恢復(fù)其生態(tài)多樣性。因此，在海綿城市建設(shè)背景下，區(qū)域水環(huán)境的多方位生態(tài)修復(fù)涉及一系列綜合性的措施，旨在通過(guò)恢復(fù)和保護(hù)水環(huán)境的自然生態(tài)功能，提升城市的水資源管理和水災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力[2]。

首先，介紹環(huán)境中動(dòng)植物的修復(fù)設(shè)計(jì)。在生態(tài)恢復(fù)治理的過(guò)程中，根據(jù)修復(fù)目標(biāo)、選種原則以及當(dāng)前水體治理技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，精心選取了濕生植物和沉水植物。對(duì)于濕生植物，主要選用了鳶尾和千屈菜兩種，它們?cè)谶m應(yīng)性和生態(tài)效果上均表現(xiàn)出色[3]。在沉水植物的選擇上，經(jīng)過(guò)考慮選擇了苦草、龍須眼子菜和輪葉黑藻這三種品種，它們?cè)谒|(zhì)凈化方面有著顯著的效果。根據(jù)世界水理事會(huì)（2020年）的在線資源可知，關(guān)于上述幾種植物對(duì)水庫(kù)內(nèi)各污染物的吸收凈化能力如表1所示。

在進(jìn)行水生植物的重建過(guò)程中，將采取針對(duì)性的措施，在首個(gè)1～2年間，根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境特點(diǎn)精心選擇和播種，或移栽適宜的沉水植物，并通過(guò)移植手段逐步擴(kuò)大水生植物的覆蓋區(qū)域，進(jìn)一步優(yōu)化水生植物群落的組成結(jié)構(gòu)，并努力增加群落的生物多樣性[4]。

完成植物的種植后，通常建議在適宜的時(shí)間段（10～15天）內(nèi)，進(jìn)行浮游動(dòng)物的定點(diǎn)投放，投放量按照600 mL/m2的規(guī)格進(jìn)行。隨后，根據(jù)施工期間的跟蹤監(jiān)測(cè)結(jié)果，觀察水生植物的生長(zhǎng)狀況以水生動(dòng)物的種群分布情況，適時(shí)進(jìn)行魚(yú)類和底棲動(dòng)物的投放。其中，魚(yú)類的投放規(guī)格設(shè)定為每尾200 g，而底棲動(dòng)物的投放規(guī)格則具體為青蝦體長(zhǎng)5 cm，螺類直徑3 cm[5]。

在營(yíng)養(yǎng)鹽和有機(jī)質(zhì)豐富的區(qū)域，浮游藻類會(huì)大量繁殖。底棲生物如貝類，利用齒舌攝食并磨碎5～50 μm的藻類及有機(jī)物，這一過(guò)程有效抑制了水華現(xiàn)象的發(fā)生。通過(guò)減少水體中營(yíng)養(yǎng)鹽、礦物質(zhì)等物質(zhì)的濃度，雙殼貝類在降低內(nèi)源污染負(fù)荷方面起到了關(guān)鍵作用，從而實(shí)現(xiàn)了水體的凈化目標(biāo)。

1.2 水體自身的修復(fù)

基于上述分析，水環(huán)境中的動(dòng)植物修復(fù)完成后，可構(gòu)建一個(gè)雨水生態(tài)調(diào)蓄工程模式，作為一種先進(jìn)的雨水管理策略，其核心理念在于構(gòu)建一個(gè)高效的雨水存儲(chǔ)與利用系統(tǒng)。這一系統(tǒng)不僅顯著增強(qiáng)了鎖水能力，有效減少地表徑流，同時(shí)促進(jìn)了雨水的下滲過(guò)程。雨水調(diào)蓄模式就是強(qiáng)化了對(duì)雨水的自然蘊(yùn)含與彈性吸收能力。

在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且水網(wǎng)密布的江浙地區(qū)，特別是某重要河流的兩岸，規(guī)劃并實(shí)施了一系列創(chuàng)新的雨水調(diào)蓄設(shè)施。這些設(shè)施不僅承載著強(qiáng)大的雨水管理功能，更深度融合了生態(tài)景觀的先進(jìn)理念，實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展與自然環(huán)境的和諧共生。在設(shè)計(jì)這些調(diào)蓄體時(shí)，特別采用了自然緩坡入水的方式，模擬自然界的雨水滲透過(guò)程，既減緩了水流速度，又增強(qiáng)了水體的自凈能力。

面對(duì)雨季可能帶來(lái)的洪峰挑戰(zhàn)，建立了智能預(yù)警系統(tǒng)，能夠提前獲取降雨信息并即時(shí)啟動(dòng)泵站等調(diào)控措施，確保在洪峰到來(lái)之前預(yù)留出充足的調(diào)蓄空間，有效緩解城市內(nèi)澇問(wèn)題。此外雨水調(diào)蓄設(shè)施還融入了多元化的功能設(shè)計(jì)，如濕地公園、生態(tài)浮島等，不僅美化了城市環(huán)境，還為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┝诵蓍e娛樂(lè)的好去處，進(jìn)一步提升了城市的生態(tài)品質(zhì)和居民的生活質(zhì)量。選擇江浙地區(qū)作為海綿城市生態(tài)環(huán)境改變的研究對(duì)象，不僅因?yàn)槠渚邆涞湫偷哪戏剿l(xiāng)特征，更因?yàn)榇说貐^(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程中面臨的水資源管理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)壓力更具代表性，能夠?yàn)槿珖?guó)乃至全球的海綿城市建設(shè)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和示范。

在降雨采集和管理領(lǐng)域，尤其重視初期降雨的采集和管理。采用了初期雨水?dāng)r截式管網(wǎng)，將初期雨水匯集于調(diào)蓄處理水池，在進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)蓄處理之后，再經(jīng)由管路運(yùn)送至城市污水處理廠進(jìn)行深度處理。這種處理方式不僅有效控制了城市面源污染，還為雨水的后續(xù)利用創(chuàng)造了有利條件。

總的來(lái)說(shuō)，雨水利用模式通過(guò)科學(xué)合理地規(guī)劃和建設(shè)，把降雨儲(chǔ)蓄起來(lái)，并利用生態(tài)技術(shù)擴(kuò)大了蓄水空間。這些措施的實(shí)施將有助于恢復(fù)和保護(hù)城市水環(huán)境的自然生態(tài)功能，提升城市的水資源管理和水災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力。

2 試驗(yàn)測(cè)試與分析

2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

隨著海綿城市建設(shè)理念的深入實(shí)踐，區(qū)域水環(huán)境的生態(tài)修復(fù)工作顯得尤為重要。因此，現(xiàn)提出試驗(yàn)測(cè)試，此次測(cè)試將A市某水庫(kù)為測(cè)試試點(diǎn)區(qū)，試點(diǎn)區(qū)的占地面積為1.25 km2，水庫(kù)周圍生物較為豐富，水庫(kù)地表附著物主要為雜草及蘆葦。在海綿城市建設(shè)理念下，水庫(kù)采取了以下改造措施：加強(qiáng)植被的保護(hù)，并引入更多適合本地生長(zhǎng)的水生植物；在水庫(kù)周邊建立濕地緩沖區(qū)，可以有效截留、過(guò)濾和凈化來(lái)自上游的污染物質(zhì)，減輕水庫(kù)的污染負(fù)荷；將水庫(kù)周圍生物改造為生態(tài)護(hù)岸，增強(qiáng)岸線的生態(tài)功能，同時(shí)減少水土流失和污染物的入滲。對(duì)可能匯入外源污染的重要位置進(jìn)行源頭控制，如設(shè)置截污溝、沉淀池等設(shè)施，減少污染物進(jìn)入水庫(kù)。表2為水庫(kù)檢測(cè)的原污染物平均濃度。

在測(cè)試過(guò)程中，將試驗(yàn)前收集原水體的污染數(shù)據(jù)與使用文中方法后的水環(huán)境生態(tài)修復(fù)效果進(jìn)行對(duì)比。圖1為此次試驗(yàn)在水庫(kù)試點(diǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)置的采樣點(diǎn)分布示意圖。

各采樣點(diǎn)使用人工定期采樣，試驗(yàn)室檢測(cè)的方式，對(duì)水庫(kù)內(nèi)的水體進(jìn)行檢測(cè)與分析。此次測(cè)試設(shè)定的采樣點(diǎn)布設(shè)原則：

1）對(duì)生態(tài)修復(fù)工程中的重要節(jié)點(diǎn)（水庫(kù)上下游）位置布設(shè)采樣點(diǎn)。

2）對(duì)可能匯入外源污染的重要位置布設(shè)采樣點(diǎn)。

3）在有入河流湖泊匯入點(diǎn)的位置布設(shè)采樣點(diǎn)。

此次測(cè)試以氨氮為試驗(yàn)指標(biāo)，并將使用文中生態(tài)修復(fù)方法后的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氨氮濃度進(jìn)行測(cè)試。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

基于上述試驗(yàn)準(zhǔn)備，水庫(kù)水體水質(zhì)的測(cè)試結(jié)果如表3所示。

根據(jù)表3測(cè)試結(jié)果可以看出，在所有測(cè)點(diǎn)中，溶解氧的濃度均保持在4.0 mg/L，表明試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)水體的溶解氧水平相對(duì)穩(wěn)定，沒(méi)有因測(cè)點(diǎn)位置的不同而發(fā)生顯著變化。氨氮濃度在不同測(cè)點(diǎn)間存在波動(dòng)，從1.05～1.25 mg/L不等，反映了不同測(cè)點(diǎn)處水體受污染源影響程度的差異，原因是自然過(guò)程中的隨機(jī)變化。所有測(cè)點(diǎn)的總磷濃度均保持在0.39 mg/L，表明試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)水體的總磷污染水平相對(duì)穩(wěn)定，沒(méi)有顯著的空間差異。所有測(cè)點(diǎn)的透明度均為40 cm，說(shuō)明試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)水體的清澈度保持一致，沒(méi)有受到懸浮物或藻類大量繁殖等因素的影響。

基于以上信息，可以得出以下結(jié)論：試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)水體的溶解氧和總磷污染水平相對(duì)穩(wěn)定，沒(méi)有明顯的空間差異；氨氮濃度在不同測(cè)點(diǎn)間存在波動(dòng)，但整體上仍處于相對(duì)較低的水平，需要對(duì)特定測(cè)點(diǎn)進(jìn)一步調(diào)查以確定潛在的污染源或影響因素；透明度的一致性表明水體清澈度良好，未受到顯著的外界干擾。使用文中方法后的各個(gè)測(cè)點(diǎn)的污染濃度明顯大幅度降低，因此，可以證明文中提出的海綿城市建設(shè)背景下區(qū)域水環(huán)境多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有良好的修復(fù)效果。

綜上所述，在海綿城市建設(shè)背景下，通過(guò)綜合應(yīng)用物理、化學(xué)、生物等多種技術(shù)手段對(duì)區(qū)域水環(huán)境進(jìn)行多方位生態(tài)修復(fù)是可行的。修復(fù)后的水質(zhì)得到了顯著改善，生物群落結(jié)構(gòu)逐漸穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性得到提升。未來(lái)將繼續(xù)深化對(duì)生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究和應(yīng)用，為海綿城市建設(shè)和區(qū)域水環(huán)境的保護(hù)提供更有力的支持。

3 結(jié)語(yǔ)

在海綿城市建設(shè)背景下，對(duì)區(qū)域水環(huán)境進(jìn)行了多方位的生態(tài)修復(fù)，這是一項(xiàng)系統(tǒng)性、綜合性的工程，涉及多個(gè)學(xué)科和多方合作。通過(guò)此次生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目，不僅提升了城市水環(huán)境的整體質(zhì)量，還增強(qiáng)了城市應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的能力，為市民創(chuàng)造了一個(gè)更加宜居、可持續(xù)的城市環(huán)境。在此過(guò)程中，采用了先進(jìn)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，結(jié)合海綿城市的建設(shè)理念，對(duì)受損的水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了全面、細(xì)致地修復(fù)。通過(guò)優(yōu)化水資源配置等措施，成功地改善了區(qū)域水環(huán)境，提高了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自我修復(fù)能力。值得一提的是，多方位生態(tài)修復(fù)不僅關(guān)注水環(huán)境的改善，還注重與城市建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。相關(guān)部門應(yīng)繼續(xù)致力于推動(dòng)海綿城市建設(shè)與生態(tài)修復(fù)工作的深度融合，以實(shí)現(xiàn)城市水環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。相信在全社會(huì)的共同努力下，城市將變得更加綠色、生態(tài)、和諧。

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[作者簡(jiǎn)介]林林（1983—），男，廣州人，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向：市政給水排水、海綿城市建設(shè)、流域綜合治理、水環(huán)境治理、水處理等規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。