曹 虎 路 培 劉賀明
1.衡水學院生命科學系,河北衡水 053000;2.衡水學院美術系,河北衡水 053000
近幾十年,在經濟全球化的背景環境下,我國經濟高速發展,城市化進程不斷加劇,在取得舉世矚目的經濟成就的同時,也造成了諸如水土流失、植被破壞、環境污染等問題,特別是城市的建設和擴張過程所造成的包括PM2.5在內的空氣污染、土壤污染、水污染以及越來越頻繁出現的極端惡劣天氣,致使民眾的環境保護意識空前高漲,特別是對PM2.5數據的關注程度更是前所未有。這不僅需要城市的管理者和決策者采取兼容并蓄的發展模式,在經濟發展和環境保護之間找到平衡點,在有序深入推進“美麗中國”建設的過程中,更需要相關行業的專家學者積極獻計獻策,為城市發展過程中出現的問題提供解決方法的技術支撐。
近年來,以PM2.5為代表的大氣污染對我國城市生態網絡格局已經產生重要影響,在未來很長一段時間內,會有更多的人居住在城鎮,這就需要減緩現有城市PM2.5指數攀升,讓城市環境更加宜居,“綠色基礎設施”這一概念在行業內部已經引起了國內外專家學者們的廣泛關注。綠色基礎設施(Green Infrastructure,簡稱 GI)是城市、城鎮和廣大的鄉村地區的實體環境,包括公園、林地、水體、鄉村、牧場等所有的環境資源。作為城市基礎設施的一個重要組成部分,綠色基礎設施是一個完備的綠色系統,其為應對城市環境問題提供了一種很好的系統化的解決途徑。
在宏觀層面上,綠色基礎設施承載著區域氣候調節、水土保持、水源涵養、旱澇調蓄、防風固沙和生物多樣性保護等重要作用,其承載著重要的生態安全和生態服務功能。關于綠色基礎設施網絡建設,我國在宏觀方面的研究還處于起步階段,主要是為了改善顆粒物空氣污染,而進行的通過城市綠地系統規劃或者建立通風廊道,來連通城市綠色空間[1]。針對PM2.5的綠色基礎設施網絡建設,由于PM2.5所造成的空氣污染并不是以行政區劃作為邊界限定,加之當前城市建設中普遍存在的以行政區域的城市開發建設模式和以自然為主的局部保護模式并存的狀況,需要城市規劃者和決策者在滿足物質空間范圍的土地承載力的同時,通過區域協調管控,在城市區域層面規劃建設系統化、網絡化的綠色基礎設施體系。
衡水市的市域空間較為特殊,其最為核心的優勢是具有華北平原第二大淡水湖,單體水面積位居華北第一的衡水湖,以衡水湖作為生態核心的全域綠地系統規劃思路已經確立,在城鄉一體的生態綠地系統規劃方面也形成了共識,但仍需進一步加強在城鄉一體的生態綠地系統格局構建方面的細化程度和落實力度。要構建優化城鄉一體的生態綠地格局,充分提升城鄉綠地生態效益。
綠色基礎設施網絡系統建設主要包括以下幾個方面的內容:(1)城市生物棲息地系統。在充分保護與利用衡水湖生態濕地自然保護區的前提下,通過城鄉結合的生態輻射帶動作用,基于生物多樣性科學合理的規劃系統構建衡水市域范圍的生物棲息地。(2)城市水系統(河流、濕地系統)。充分利用衡水市現有水系資源,結合衡水湖濕地資源優勢,嚴格保護河流、濕地,結合市域范圍內整體水系分布情況,在有條件且適當的區域可增加濕地公園建設或連通分散的水系,并加強城市水系濱水空間改造與利用,充分發揮水系統的生態效果。(3)都市農業與林業系統。建議合理規劃布局,構建都市農業與林業系統,通過合理統籌市域范圍內農業用地和林業用地,從長遠考慮,將都市觀光休閑農業和防護林業相結合,系統化布局。(4)綠地與公園系統。結合城市空間格局,構建綠地發展軸帶,結合城市居住用地分布,構建分布均衡、覆蓋完善、級配合理、類型豐富的公園綠地體系。全面營造格局清晰、古今輝映、功能完善的中心城區園林綠地與公園系統。(5)綠道與慢行系統。衡水市城鎮綠道可分市域、城區、社區綠道三個層次。在市域、城區、社區不同綠道層次建議都與城市的慢行系統統籌規劃,形成綠道與城市慢行系統的有機結合。并明確區分主線綠道與支線綠道的規劃指引,形成明晰的級別劃分和框架體系。(6)開放空間系統。在進行城市公共開放活動空間改造升級的基礎之上,促進濱水綠色開放空間體系的逐步建成,建議采取前瞻性的措施,即通過劃定生態控制線,來嚴格保護和合理開發綠色生態空間。其作為城市賴以生存的重要保障措施,可以進一步加強對城市規劃區內具有重要意義的生態空間和具有重要價值的自然資源的保護,避免城鄉建設的不斷擴張侵占和破壞。(7)雨洪調節系統。每逢雨季,衡水市城區都會遭遇不同程度的內澇災害,這突出反映了城市排水系統嚴重缺陷,建議結合市域范圍雨洪調節方面存在的諸多問題,統籌規劃、合理布局,從城市總體地下管道排水系統和生態綠地雨洪管理系統出發,建立長久有效的雨洪調節系統。
在微觀層面上,綠色基礎設施采用綠色技術手段對相關場地進行人居環境綜合設計,目的是恢復和完善生態系統服務。不同于傳統的城市綠地系統,綠色基礎設施是基礎設施化的綠色空間,其在廣泛提供緩解城市熱島效應、提高空氣質量、控制水質污染、緩解城市洪澇災害、恢復城市生境等基礎性生態服務功能的同時,還提供審美、游憩、精神與文化啟發等層面的人居環境服務。
綠色化的工程設施技術主要包含以下幾個方面:可持續雨水管理技術(生物滯留池、植草溝等)、人工濕地污水凈化技術、生物棲息地恢復技術、綠色屋頂與立體綠化技術、綠色建筑技術、河流濕地生態修復技術、生態道路技術、人居環境空間設計、生態防洪工程技術等。通過綠色技術可以對具體場地進行生態恢復和可持續設計。
在微觀的環境中,對PM2.5的調控能力表現在綠色基礎設施網絡系統的各級支系統和設施中,利用綠色化的工程設施技術改造的各級綠化基礎設施,其各級支系統的有效疊加可以營造適宜的小氣候、減少相應的生活能耗,以此來達到吸收或降減PM2.5的目的。
針對衡水市的綠化基礎設施的實際情況,建議采用以下綠色技術措施:(1)立體綠化綠地系統。植物光合作用的過程能夠吸取大量空氣中的有害氣體,綠地對PM2.5的吸收和沉降作用也發揮著重要作用。但是城市建成區高密度的高樓林立,使得有限的綠地不能有效地降減PM2.5的污染,通過綠色屋頂與立體綠化技術,增加屋頂和建筑表皮的綠地,建立立體化的綠地系統,可以最大限度地增加綠量進而降解PM2.5。(2)營建節能的市政系統。可以通過鼓勵自行車出行、增加步行系統、縮小街區尺度等方式,來縮減機動車的尾氣排放;采用生態道路技術等來營建節能的市政系統,以此來達到對PM2.5多措施降減作用。(3)建立循環的水資源系統。采用可持續雨水管理技術(生物滯留池、植草溝等)、人工濕地污水凈化技術等方式,增加城市的湖泊、河流、溝渠等各級水系的表面積,利用水分的垂直蒸發來達到對PM2.5的濃度的稀釋,再輔助以土壤過濾、植物吸附等自然體系的生態修復力,實現PM2.5的濃度的減降。(4)建立多尺度城市綠色雨水基礎設施。所謂“綠色雨水基礎設施”,其實是在綠色基礎設施和生態雨水管理的兩個概念的基礎之上發展演變而來的,其是實現城市可持續雨洪管理的必要途徑之一。綠色雨水基礎設施功能是綜合性解決區域內棲息地修復水質凈化、水量平衡等問題,在綠色空間中采用低影響開發技術措施來建立場地雨水花園系統。
針對我國的城鎮化過程當中所面臨的嚴重的環境問題,特別是以PM2.5為代表的大氣環境惡化,已經對我國城鎮的人居環境造成了重大影響,如前所述,本文主要探討了以“綠色基礎設施”這一新的思路與途徑,來應對衡水城市經濟發展的現實障礙與人民對優質人居環境的需要之間的矛盾。主要從兩個大的方面提出了相應的實施途徑和思路,從宏觀層面上,針對PM2.5的綠色基礎設施網絡建設,即通過一系列的系統化的綠色基礎設施網絡的建立,來構建城鄉一體的生態綠地系統格局;從微觀層面上,綠色基礎設施原理與方法在綠地系統規劃中的應用,即將相應的措施原理和綠色化的工程設施技術運用于綠地系統規劃和建設的實際當中,來實現對PM2.5的減降。因此,針對衡水市提出有利于PM2.5空氣污染治理的策略與方法,建立適應人工建設和自然環境的綠色基礎設施體系,對于其他城市環境治理與改善以及風景園林學科發展均具有重要意義。