黄勇:为古典园林存续流动的生命力

2013-11-04 09:38:00    作者:闫艳     来源: 中国环境报     浏览次数:

  人物简介:黄勇,教授,工学博士。长期从事水污染控制工程方面的教学和废水生物脱氮除磷、水体污染与修复领域的基础研究和技术开发,主持完成多项国家和省部教改研究项目。


  水是生命之源。清洁的水维持着人的生命所需,同时也启迪着人们的心灵。“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”等古代诗句就是水带给人们的艺术想象。

  但在黄勇眼中,水的意义远不止于此。在他的教学与科研生活中,最常接触到的都是有“问题”的水,它们就像是一座座等待着攀爬的山峰,而“哪怕再困难,都要解决问题”则成为他的强大动力。

  水是园林之魂,对于修复封闭园林的水环境,不仅要使水质有所改善,还要和园林的意蕴、文化传承相结合,保护好原有的风貌

  “江南园林甲天下,苏州园林甲江南”,提起苏州,最先映入脑海的便是园林之美。而拙政园被誉为“中国园林之母”,列入《世界文化遗产名录》,是中国私家园林之经典。

  当荷花盛开时,走在拙政园里,水与建筑、配景相得益彰,但这种美好,在一年中却仅有1/3的时间能见到。一旦季节变换,特别是冬春交替时,由于水生植物腐烂,水质就会变差。为改善水质,园林管理部门甚至需要采用换水等措施。

  2003年,黄勇承接了国家“863计划”课题——“苏州市水环境质量改善”,而拙政园的水体修复成为了课题的重要组成部分。

  如何对拙政园这种封闭园林的水体进行修复?横在黄勇面前的第一道坎不是理论和技术上的困难,而是“信任”二字。原来,在黄勇开展水体修复前,拙政园管理方已经找过七八家单位,用了很多方法,但水质情况一直没有改善。因此,对于黄勇的这次修复,园林管理部门并没有抱太多期望。

  面对不信任,黄勇首先对前几家单位失败的原因进行了分析,他将这些单位所遵循的理论与采用的技术一一列出,辩证分析后,科学指出了其中存在的问题。

  黄勇认为,这些单位在拙政园水情治理上的致命伤是“为治水而治水”,没能将园林水修复和整个园林规划视作一个整体,治理的同时反而破坏了园林原有的意境。

  “对于这样的修复理念,我是不认同的,有人要进行原位修复,对所有地方都采取工程措施,比如种一些植物,或者放一些曝气装置,这样做即便是水质改善了,也影响了园林的整体风貌。还有人说要把拙政园里的荷花去掉,因为荷花枯萎腐败产生的有机物和营养物质,对水质也有影响。但是他们忘记了,拙政园中心处便是‘荷风四面亭’。‘荷风四面亭’有一副抱柱联‘四壁荷花三面柳,半潭秋水一房山’。如果把荷花去掉了,就不是拙政园了。”

  在黄勇看来,每一座苏州园林都有特有的意境,如果把原有的意境破坏掉,那么苏州园林就不是苏州园林了。

  黄勇提出了自己的思路:不破坏原有的表观,利用水动力的调控,让水体产生适当的流动,进行异位和原位的修复。

  黄勇和他的团队设计了经特殊改造过的地下渗滤系统,让拙政园的水在动力调控下,流经地下渗滤系统,类似“血液透析”一样,把水中的污染物质去除,再让水流回水系中来。

  但是这套系统的使用同样经历了一个接受和理解的过程。园林管理部门担心拙政园大兴土木会破坏园林的原有风貌。为了消除这一顾虑,黄勇带着团队在校园建立了中试基地,“中试设施模拟了地下渗滤系统‘植入’拙政园后的运行状态,我们所有的处理设施都在土下,土上用草坪覆盖,水打入处理设施,经过处理后,流出的水不仅在感官上得到很大改进,同时还去除了大量影响水质的潜在污染物。”

  经过1年的运行,课题组解决了参数选择、填料选取、构造设计等问题。几个月后,看着经过中试系统处理后的洁净出水,受邀参观的园林管理方开始对黄勇团队建立起信任。

  “通过这样一套系统,我们让拙政园的水流动起来,在此过程中在特定的地方进行一定的处理,处理后再回到水系中来,2天~3天整个水体就可以转一遍。”

  在利用植物对园林进行生态修复的同时,黄勇也考虑到了整体风貌,在某些水下区域种植了沉水植物,再放养一些水生动物——比如螺蛳、鱼类等。几方面相结合,使水质得以慢慢改善。

  方案好不好,关键看效果。效果好不好,还得拙政园的管理方说了算。通常一个项目在验收时,基本是项目组的人在介绍情况,然而拙政园水体修复项目在验收时,却出现了一个很有趣的现象。

  “每次有专家来,园方的负责人都主动热情地介绍水修复的情况,他们不仅会拿着小喇叭,带着专家们对拙政园的水环境状况进行实地考察,而且还会制作好PPT介绍情况,这说明园方真正认可了水质改善的效果,想想看真的挺有意思的。”对于这样“让位”,黄勇感到很欣喜,因为这是对他们工作最好的认可。

  2封闭水体修复的成功,让黄勇思考开放的水体或是污染负荷较重的水体如何进行修复。昆山同心河的成功修复成为了经典

  初秋的昆山,凉风习习,沿着3.7公里长的同心河一路向北,河岸边有不少人在河边纳凉垂钓。河面上,星星点点地散落着芦苇等水生植物。黄勇没想到,自己所参与的课题居然能给这条黑臭已久的河流带来新生。

  2008年,黄勇承接了“十一五”水专项——高新城区水环境质量保障技术与综合示范项目的子课题研究。

  在这之前,黄勇一直在思考,拙政园水质修复方法在封闭式的水体里,的确取得了不错的效果。但对于开放式水体或污染负荷较重的水体,不知效果如何。他希望能有机会进行进一步研究。

  “很幸运,我在昆山同心河承担了这样一个课题。”

  同心河是昆山中心镇区的一条河流,水质污染十分严重。在开展这个项目时,同心河周围的污染源都处于失控状态。

  “从城市污水治理角度来讲,最彻底的方法就是雨污同时截流,因为雨水中也有许多污染物。但是如果要这样做,代价就很大,并且技术上也会变得很复杂。”

  比如,一个城市下水道系统,如果把雨污全部合流,流量就会变大。这样,下水道系统必须按照最大流量设计,增加建造成本。但在旱季时,下水道里的污水流速会很慢,污水易在管道内沉积。下大雨时,沉积的污水如果未能被全部处理,就会流入河道继而污染河道。

  并不是没有人尝试过。在黄勇和他的团队接手同心河这个项目前,有人希望通过在河面上放置曝气装置,在不截污的情况下,在河里把水质治理好。为此他们曾在一些小河浜里试验过,效果确实不错,水质在感官上得到了改善。

  但黄勇认为,小河浜的污染排放强度是有限的。只有当处理能力与污染排放强度相匹配的时候,才能说方法有用。处理能力大于排放的负荷,自然是有用的。但在同心河上,这种“每隔几十米就放置一个曝气装置”的方式不可取。

  事实证明,黄勇的观点是对的。由于采用在水体表面进行水车曝气的方式,设备开启后声音很响,整个河道看上去像一个污水处理厂,同时,巨大的噪声也引来了老百姓的投诉。

  “对于这种地表水的问题,必须找准‘穴位’,进行局部手术,继而改善全体。”黄勇提出了自己的观点。

  为了提出可行的截污方案,黄勇带着队员在河两岸布置了八九个采样点进行不间断采样,以全面了解同心河周围的污染源状况。

  连他自己都记不清了,在同心河3.7公里的河岸,自己究竟走了多少个来回。有时,需要密集采样,黄勇与项目组成员就沿着河去巡视,特别是估算同心河污染负荷的那两个月里,他们甚至需要全天候在那里蹲点,测量水位进行估算。其中辛苦,言语甚难表达。

  对于开放的水体来说,在截污后,一定要有相对清洁的水源,然后通过动力调控让水流动起来。

  在截污与清淤工程完成后,黄勇紧接着提出,下一步就是引入清洁水源,让水体流动起来。

  “只要水流动起来,流到处理设施那里就可以进行污染治理了。”黄勇说,截污过后,地表不能全部解决的污染,包括排入河道无法截流的面源、点源污染,必须通过水的流动与局部处理设施相结合的方法,使清洁水源保持下去,达到‘治标’的效果。

  为此,黄勇别出心裁地利用城市污水处理厂的5万吨再生水,作为清洁水源的来源。

  “将城北污水处理厂达到一级A的尾水,作为清洁水源注入同心河,是一个巨大的观念变化。记得在苏州一个项目评审会上,我将同心河水体修复项目,作为苏州黑臭河流水质恢复的一个典型案例,在会上做交流的时候,与会的昆山水务局的领导表示,在修复工程结束后,直到现在,同心河的水质依然保持很好。”黄勇欣慰地说。

  3利用再生水回用作为景观水,是城市水体修复的新理念,黄勇希望城市水系统能建立起完善的综合利用规划

  在黄勇的实验室里,可以看到很多设备在不停地运转,这些都是基于黄勇一些新理念、新的研究方向进行中试的设备。

  给排水专业出身的黄勇认为,给水排水不应该分家。当水质成为一个核心问题时,如何将水有效利用,形成良好的社会循环至关重要。

  “以前城市建设时都是把污水处理厂建设在城市下游,水从饮用水源地进入城市后,被企业、居民等使用后,进入污水处理厂,排出后进入更下游。这样水运行的轨迹像一条直线,没能被城市很好地利用,污水处理厂排出的尾水难以形成良性循环。所以我们现在强调一个理念:水要有一个良性的、健康的社会循环。也就是说,水取来用,用后产生污染,应该把污水处理后,让达标水再被利用。同心河的治理就是一个不错的范例”。

  将处理后的尾水回归到城市水系统中作为景观水的理念,除了要解决技术问题,还要解决观念问题——如何看待城市再生水。

  很多人觉得,将再生水作为清洁水源,是加重污染负荷。但是黄勇觉得,经过处理后排入的尾水水质是优于河流本身水质的。

  “城市水系统需要综合规划。城市发展需要靠资源支撑,水是支撑城市发展的重要资源。如果城市缺少水资源利用规划,包括用水、景观水、生态水等环节没有规划好,就会造成浪费。如何保护好城市水剩余不多的景观功能和流动功能,就要求在城市规划的时候,协调好水与城市的关系。”

  “目前这种理念在我国还没有付诸实践。我认为主要是要考虑土地的利用,其次要考虑水的社会循环,而这个突破口就是再生水资源的利用。通过昆山同心河的例子可以证实再生水回用景观水是可行的。当然这其中还要解决一些问题,比如如何让再生水达到回用要求?如何确定合适的运行模式和运行参数等等。”黄勇希望再生水回用景观水这一观点能被更多人所接受。

  拙政园项目之后,黄勇又开始了新的思考:怎样让景观水的表观感觉更好、如何衡量城市景观水的表观质量等。

  “人的感受对于城市景观水体而言,或许更有意义。实际上有些黑臭水体的化学指标,和那些表观较好的水体化学指标差别并不大,如何对城市水体表观进行科学评定,是我们正在研究的一个课题。”

  不断发现问题,不断地解决问题。执着的黄勇不懈地努力着,为了清洁的水源。

 

编辑:zhufei

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