REGREEN项目致力于为中国和欧洲城市提供基于自然的解决方案,案例研究系列凝了欧方各工作组的关键产出,为相关从业者和研究人员提出政策制定和实践导向的建议。
意大利伦巴第大区的 Gorla Maggiore 水上公园的建设和运营,展示了基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,简称 NbS)可如何提供改善水质、防洪、保护和提高生物多样性、提供休憩空间、促进人类健康福祉等一系列生态系统服务。伦巴第大区的可行性试点项目 Gorla Maggiore 水上公园,旨在验证人工湿地能否有效处理合流式下水道溢流(Combined Sewer Overflows,简称 CSOs)。结果显示,此类基于自然的解决方案不仅能高效处理下水道溢流问题,还能降低洪灾风险,保护和增加野生动物数量,并为居民提供休闲空间,促进其健康福祉。
伦巴第大区是意大利乃全欧洲,人口密度和工业化程度最高的地区之一。暴雨期间,大量污染物排入地表水体,更凸显出合流式下水道溢流的问题。表面活性剂主要源自于纺织和煤炭业,其产生的泡沫会降低水体的复氧率与含氧量,进而对水生生物造成危害。降雨期间过大的水量可能超出下水道的排水负荷,使未经处理的生活废水和雨水直接被排入河流和湖泊,造成污染。而生态状况不佳的水体,更无法满足《欧盟水框架指令》(EU Water Framework Directive)的要求。
为减少合流式下水道溢流污染,有必要就上游或下游环节的设置进行管理。上游控制可最大限度减少流入下水道系统的雨水;而下游控制则单刀直入、针对性地解决合流式下水道溢流问题——将收集来的污水存于地下储水箱,待雨停后再重新抽出,送往污水处理厂。
Gorla Maggiore 是伦巴第大区内一座人口约 5,000 人的市镇。水上公园选址于已建有一系列人工湿地的 Olona 河岸区块。公园建造前,合流式下水道溢流会在未经处理的状态下,直接排入 Olona 河中。2013 年建成的水上公园,为参杂生活废水和雨水的合流式下水道溢流初期冲刷问题提供了一套解决方案,被视为意大利应用基于自然的解决方案处理该问题的先锋案例之一。该区域曾为杨树种植区。由地下初期冲刷水箱和露天干式蓄水池组成的灰色基础设施,虽有助于内涝灾害风险管理和水质改善,却无法为提高生物多样性或提供休憩设施作出贡献。
Gorla Maggiore 水上公园正能恰如其分地提供这些效益。公园的人工湿地区域设有一个带格栅的污染物清除区、一个沉淀池和四个垂直潜流池,用于滞留污染物并舒缓内涝。延申蓄水池的设置,使该公园得以储存并对二次冲刷污水进行处理,并减少河流排污,助力洪涝调蓄。湿地公园不仅能就地完成污水自然物理、生理和生物的净化过程,还能为社区提供休憩空间。湿地周围设有信息展板、自行车和步行道、公共绿地和重新种植的沿岸树木。占地 6.5 公顷的水上公园,为自然和社会提供了水质改善、防汛、生物多样性保护、有助于提升城市居民身心健康的自然空间等一系列服务。
地方层级的决策者较倾向采用传统灰色基础设施,来解决水体污水排放问题。人们往往不甚了解通过基于自然的解决方案改善水质可带来的诸多效益,也缺乏实施相关方案时,所需要的技术和专业支持。这种种因素皆使得决策者无意采用尚需制定新规程、标准或框架的绿色方案。伦巴第大区已出台了要求区内各市解决合流式下水道溢流问题的规定,但基于自然的解决方案仍未能广泛获得应用。其原因在于,当前主流的做法仍是通过设置灰色基础设施,将污水暂存于地下混凝土水箱中,待雨停后再重新抽出,送往污水处理厂。但此做法极为耗能,缺乏可持续性。
当年,一份明确指出‘合流式下水道溢流问题是难以实现《欧盟水框架指令》目标的三大主因之一’的科学刊物,使 Gorla Maggiore 水上公园项目应运而生。杰出的设计使水上公园的系统仅需较轻量的维护。此外,项目还巧妙遵循地形,以重力运作整个系统。
伦巴第大区日前通过了要求各水务公司处理合流式下水道溢流的规定,也是促成项目落地的因素之一。在管理方面,市政技术人员、设计师和水务工程师在公园的规划和交付阶段密切合作。政府官员全力支持,协助推进授权程序,并通过公众沟通机制,提高市民对绿色基础设施效益的认识。这些皆推动了项目的实施。
Gorla Maggiore 水上公园由伦巴第大区政府和 Cariplo 基金会(Fondazione Cariplo)共同出资建成。过去十年间,Cariplo 基金会已出资为伦巴第大区建造了大量人工湿地。该基金会致力于为实验性试点项目提供资金,促进环境友好型解决方案的应用,并通过共同资助欧洲项目,改善地方环境条件,加强生物多样性网络和区域韧性。此外,伦巴第大区的地方财政,也为 Gorla Maggiore 水上公园的规划和实施提供了资金。
事实证明,Gorla Maggiore 水上公园在改善水质和防内涝方面,效果与灰色基础设施旗鼓相当,但技术性能更为优异。在成本方面,水上公园绿色基础设施建设工程所需的资金,几乎与灰色基础设施相同(Liquete et al., 2016)。研究人员在 OpenNESS 项目(FP7)的框架下,采用多标准分析法评估了城郊水上公园可带来的环境、社会和经济效益。结果表明,在耗资相当的情况下,绿色基础设施不仅能改善水质、预防洪涝灾害,还能带来如野生动物保护,以及打造休憩空间等诸多附加效益。因此,在决策前对绿色方案进行综合评估具有重大意义。Gorla Maggiore 水上公园项目的经验也佐证了,在决策早期阶段即将基于自然的解决方案可提供的多重生态系统服务纳入考量的重要性。
在水务政策方面,欧盟委员会日前颁布的《欧洲水资源保护蓝图》指出,基于自然的解决方案和绿色基础设施具有巨大潜力,可有效取代堤坝、堤防和水坝等传统灰色基础设施。基于自然的解决方案和绿色基础设施不仅可助力河岸区域、湿地和洪泛区实现保水蓄水,还能同时提高生物多样性,改善土壤肥力,实现防汛抗旱。该文件还指出,基于自然的解决方案在执行欧盟的《水框架指令》和《洪水指令》方面卓有成效。
对于期望在合流式下水道溢流排入水体前,进行有效处理的城市而言,Gorla Maggiore 水上公园和其带来的多重生态系统服务颇具启发和代表性。自 2013 年公园建成以来,伦巴第大区持续在该区运用类似方案,力求解决合流式下水道溢流问题和水质改善。此项目在为区域综合水管理带来多重效益的同时,还有助于保护野生动物,提高生物多样性,并为居民提供了休憩空间,提升健康福祉。
水务项目具有高度复杂性,可能引发一系列规划之外的协同效益。因此,在推广实施或采用此类基于自然的污水处理方案时,应先开展多标准分析研究,评估生态系统服务的潜在协同效益,并将方案可能带来其他无法以经济价值核算的效益纳入考量。水上公园项目的启发性,不仅在于实施过程本身,更在于过程中开展的科学研究。得益于研究成果的展示,项目团队取得了利益相关方和当地社区的支持,加深了人们对基于自然的解决方案多重效益的认识,为保护淡水生态系统、改善居民福祉等综合实践,奠下坚实基础。
所有案例研究皆由宜可城的团队通过问卷调查和访谈编制而成。更多信息请联系宜可城欧洲秘书处与东亚秘书处,或参见 Oppla 平台