城市河流环境修复技术原理及实践
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1.2 城市河流水环境现状及问题

1.2.1 城市河流水环境现状

近年来随着经济的高速增长,我国江河水系也在经历西方发达国家走过的“先污染后治理”历程,如今污染越来越严重、生态越来越失衡。根据《2014年中国环境状况公报》,十大流域的国控断面水质监测结果表明,Ⅰ类水质断面占2.8%,Ⅱ类占36.9%,Ⅲ类占31.5%;Ⅳ类占15.0%;Ⅴ类占4.8%,劣Ⅴ类占9.0%。主要污染指标为化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)和总磷(TP)。中小型河流,特别是流经城市的河段,环境容量相对较小,污染负荷有较重,水质状况通常比江流干流更差。

即使在干流水质较好的长江中下游区域(包括太湖流域),城市河流的水质污染也很严重,比如地处长江下游太湖流域河网地区的苏州市,20世纪90年代以来,随着经济的快速发展,水质严重恶化,生态系统严重退化。2011年,苏州古城区及周边水系中,共有56条严重污染的河道,在这些重污染河道中,常年黑臭的20条,间隔性黑臭的14条,暂无明显黑臭但水质严重污染的22条。这些河道不但丧失了景观娱乐等使用功能,同时还因臭味污染等问题成为周边居民投诉的对象。

除了水体污染和水生态退化,很多城市水体被覆盖、填埋,致使水系面积严重萎缩。例如,苏州市的甪直镇,通过分析其1979年、2002年、2009年三个时间序列的河网分布图,发现河道数量由421条减少到187条,水系面积由13.72km2减少到4.61km2。表征单位国土面积上河流面积、长度和数量的河网水面率、河网密度、河频率变化如表1-1所列。

表1-1 甪直河网水系特征30年变化

甪直镇30年来水系形态特征变化主要体现在以下3个方面:a.河道裁弯取直,自然弯曲的河道被人为地改造为直线型河道;b.河道连通性降低,目前甪直的断头河(浜)数量较多,水系连通性较差,水动力状况下降;c.自然河道逐渐被人工或半人工河道取代,城镇建成区域河道多为水泥护岸,河道固化、渠化比重逐年增加。

1.2.2 城市河流的主要问题

城市河流面临的环境生态问题主要有以下几方面。

①河道被建设用地侵占,水面萎缩,连通性降低。随着城镇化的发展,不少河道被填埋,河道长度缩短、宽度变窄,甚至完全消失;很多河道被截断,形成断头河(浜)或独立的水塘等,降低甚至失去连通性。

②河流形状单一,结构性硬化严重。早期城市河流整治主要目的是防洪和行洪。大规模的裁弯取直与河床硬化处理不仅减少了水面面积,也改变了原有河道的形态和走向,原有生物赖以生存的生境系统产生变异或完全消失。

③河流水环境恶化,水污染加剧。水资源过量利用和污染物的大量输入,再加上城市环保基础设施的滞后,致使入河污染负荷超过自净能力,河流污染日趋严重。

④河流生态系统严重破坏。河道硬化改变了城市河流的边界条件,阻断了水体、陆地、大气之间的物质、能量和信息交换,原有河流的生态系统运动功能逐渐丧失,成了单纯的过水通道,河流生态系统严重退化。

⑤河道自然景观严重丧失。受人类活动干扰,城市用地挤占河道,原有的河道空间变成了道路或其他建筑用地,河流自然景观逐渐消失。