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良渚古城遗址公园创新实施水生态立体修复工程

文物若有情 当惊池水殊

2021年09月13日作者:朱智翔 王雯来源:中国环境报第5版

图为余杭区良渚古城遗址公园对园区内水体进行系统性山水林田湖草综合整治生态修复后的景色。 盛淑彦摄

  初秋,走进浙江省杭州市余杭区良渚古城遗址公园,河网水系密布,草木扶疏,碧水盈盈,白鹭或三两成群挺立田间,或低空掠过眼帘……汇成一幅水乡田园的诗意景象。

  良渚,意为美丽的水中之洲。五千年前,先民们在此伴水而生,与水同存,耕耘出灿烂的良渚文明;五千年后,人们再次踏足这座古城,沿着四通八达的水路深入水乡泽国的每一个角落,邂逅一座座城门,人水共生、共融、共进的新篇章,继续在这片土地上演绎着。

  2019年,穿越千年的“水城”——良渚古城遗址被列入世界遗产名录。2020年,为让“水城”更秀美,良渚古城遗址公园创新实施了生态立体修复工程,对园区内水体进行系统性山水林田湖草综合整治生态修复,打造出一个生态平衡与环境自净、人与自然和谐发展的公园生境,实现了文物保护与水生态环境改善的双赢,树立了古城遗址的治水样板。

  因地制宜实施水生态立体修复

  碧池清波映蓝天, 玉洁冰清露荷尖……从南门进入良渚古城遗址公园,一池碧水映入眼帘,水面倒映出岸上的一草一木,水底的水草中,橘色的观赏鱼若隐若现,粉色、白色的睡莲漂浮在水面,随手一拍便是一幅画。

  “经检测,这里的水呈弱碱性,达到饮用水标准,可以喝,也可以游泳。”杭州良渚古城文旅集团有限公司副总经理陶波指着碧波荡漾的池水骄傲地说,不只这片池塘,现在园区内的水体透明度基本都保持在1米以上,水草悠悠、鱼翔浅底之景随处可见。

  然而就在一年前,良渚古城的水还是这块千年美玉上的一点瑕疵。

  “园区内的水体多为水系不连通的池塘,污染物流不出,自身也没有净化能力,所以以前水质大都在Ⅴ类及劣Ⅴ类,基本无透明度。这样的水与良渚‘世界遗产’的头衔不符,治水工作迫在眉睫。”陶波介绍。

  不同于其他水域,良渚古城遗址公园的文化堆积层较浅,通常在地表以下30厘米-40厘米,一旦治水触碰到深处,就有可能损害文物。因此,水环境治理必须以保护文物为前提,既不能用大型机械施工,也不能用化学手段。

  在文物保护的基础上,曾经也进行过水体治理,但效果都不好,时间长了就又恢复了原样。为了长效提升水质,良渚古城文旅集团委托浙江国泉生态环境有限公司开启了生态治理之路。

  经过考察调研和反复论证,由中国工程院院士王浩带领的国泉团队提出了一套综合治理方案:采用水生态立体修复集成技术,通过固载化微生物系统搭配“四季常绿矮型苦草”及其他沉水植物,辅以鱼虾螺贝等水生动物,构建“食藻虫—水下草坪—水生动物—微生物共生体系统”,恢复“草型清水态”自净系统,增强水域生态系统对各类污染物质的自净能力,使水质得到显著改善,生态修复效果长效稳定。

  运用固化载体靶向微生物技术“轻柔”治污

  “实施水生态立体修复集成技术的第一步,就是以生态底泥改良为主的治污。”浙江国泉生态环境有限公司设计部负责人金建民说。

  在此阶段,查清污染物和污染源,因地制宜精准施策是关键。

  据调查监测,良渚古城遗址公园内大部分景观池塘周边都是田地,农业面源污染影响较大,水体和底泥中氮磷含量高。而且多数池塘存在年数长,底泥厚,水位低,且无流动性,极易诱生藻类。

  为此,国泉团队创新研发了固化载体靶向微生物技术,这项技术将以水体和底泥中污染物为养分的微生物经驯化后与酶结合,经过高科技生物技术将其母体睡眠,并固化于多孔的惰性圆柱形载体中。

  “这些圆柱形载体投放入水后,睡眠中的微生物就会醒来,吞噬水体和底泥中的污染物,持续净化水体和底泥。”金建民捧起一把微生物惰性圆柱形载体介绍。

  固化载体靶向微生物技术既能清除水体和底泥中的污染,又不需使用化学药剂和机械施工,有效避免了良渚古城遗址文物被损害,可谓为古城遗址量身定制的“轻柔”治水模式。

  此外,良渚古城文旅集团还针对部分较浅且水域面积较小的水体,在保证文物安全的前提下,补水提高水位,配备微循环系统增加水体流动性,提升水体自净能力,减轻污染。

  水下岸边构建治污护水“生态圈”

  治污阶段完成后,水生态立体修复集成技术就进入第二个阶段——水生态构建阶段。在此阶段,种植沉水植物、构建“水下草坪”则是重点和关键。

  “把沉水植物种植于水底,形成‘水下草坪’,能固化底泥内源污染物, 有效提高水体透明度和溶解氧浓度,创造有利于动植物生存的水下环境。”浙江国泉生态环境有限公司经理莫国华表示。

  但是普通的沉水植物生长迅速,不耐寒、容易枯,需要经常修剪管理,易对水生态环境造成二次污染,破坏水体生态系统。经过反复研究试验,良渚古城遗址公园选种了四季常绿的矮型苦草。

  “矮苦草有多种,但四季常绿的仅此一种。”莫国华笑着说,这种水草是他们工作室培育的,草长约30厘米-50厘米,可以在零摄氏度以下的低温环境里存活,不仅优化水质的效果比普通的沉水植物好,而且管理维护成本相对更低。

  四季常绿矮型苦草的“水下草坪”形成后,再根据水体情况投放相应品种的鱼虾螺贝等水生动物,构建水体共生生态系统,自动净化池塘水质。

  除了水中“治”,还有岸上“防”。

  古城墙遗址旁的池塘,一圈绿盈盈的茅草沿岸而栽、随风摇曳。“别小看这些茅草,它叫香根草,根系非常发达,能长三四米,对土壤改良、防止水土流失、防止泥石流滑坡都很有效。”莫国华介绍,以前香根草只能适应热带气候,但经过培育,现在已经适应了杭州的气候。

  为什么要种香根草?遗址公园周边有农田、绿化及道路,它们中含大量残留化肥、农药、尘土、杂质、垃圾、油类等污染物。降雨时,雨水将污染物冲至池塘内,会严重影响水质。种植香根草,能减轻地表径流冲刷,拦截泥沙和枯枝落叶,在控制面源污染、吸收溶解在污染水体中的氮和磷的同时,防止水土流失,从而保护地下文物。

  如今,通过治污和水生态构建两个阶段,良渚古城遗址公园中29个景观池塘已经基本消除了水体黑臭和富营养化现象。经第三方检测,目前1个景观塘达到Ⅰ类及以上水质标准,28个景观塘达到Ⅱ类及以上水质标准。


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编辑:lianwei