王志平

(渭南師范學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)系，陜西渭南714000)

渭南師范學(xué)院鏡面湖的生態(tài)水處理技術(shù)初探

王志平

(渭南師范學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)系，陜西渭南714000)

鏡面湖位于渭南師范學(xué)院的生活區(qū)，由于種種原因，常常出現(xiàn)水質(zhì)污染.改善鏡面湖的水質(zhì)情況，對于改善校園生態(tài)環(huán)境、創(chuàng)建校園生態(tài)文化具有重要意義.本文利用生態(tài)水治理技術(shù)，對鏡面湖的生態(tài)治理模式進(jìn)行了設(shè)計(jì).

鏡面湖;水質(zhì)惡化;生態(tài)水處理

人工水景作為現(xiàn)代建筑風(fēng)格中不可缺少的一部分，不僅可以美化環(huán)境，陶冶情操，還可增加周圍空氣的濕度，減少塵埃，提高負(fù)氧離子的含量，在小范圍內(nèi)起到調(diào)節(jié)氣候的作用［1］.

鏡面湖位于渭南師范學(xué)院生活區(qū)內(nèi)，總面積約4 000平方米，屬于典型的微型人工水景觀.鏡面湖水源主要為人工補(bǔ)水(自來水)和雨水.雖然采用了引水換水的方式維護(hù)水質(zhì)，但水質(zhì)仍然不很理想，特別是夏季常有大量藻類出現(xiàn)，蚊蠅滋生，影響了它美化校園環(huán)境的效果.

1 鏡面湖水質(zhì)惡化的成因分析

根據(jù)鏡面湖的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、水生態(tài)系統(tǒng)組成和污染源分析，可以得出，導(dǎo)致鏡面湖水質(zhì)惡化的原因主要包括以下幾方面:

首先，鏡面湖以水泥為底質(zhì)，并且水泥駁岸，水域面積小，為全封閉式設(shè)計(jì)，使得水體缺乏流動(dòng)性，一旦有污染物，水質(zhì)很容易惡化.

其次，鏡面湖水生態(tài)系統(tǒng)的生物組成結(jié)構(gòu)不合理.湖中未設(shè)水生植物，不能充分消耗利用進(jìn)入水體的有機(jī)物，導(dǎo)致有機(jī)物在湖中積累.另外，雖然也有魚類，但由于種類單一，數(shù)量較少，對于水體的改良作用不大，而且魚類排泄的有機(jī)物會(huì)沉積于湖底，缺氧條件下經(jīng)微生物作用發(fā)生厭氧分解，會(huì)產(chǎn)生惡臭.

再次，污染源多.鏡面湖位于校園的生活區(qū)內(nèi)，常有師生沿湖散步，不時(shí)有人隨手將雜物及垃圾丟入湖中，從而加劇了鏡面湖污染.

最后，藍(lán)綠藻入侵.藍(lán)綠藻的孢子可以通過空氣傳播而落戶于任何有水的地方.這種藻類繁殖速度極快，而且可以從空氣中獲得營養(yǎng)物質(zhì)，并提高這些營養(yǎng)物質(zhì)在水體中的含量，從而促進(jìn)藻類瘋長［2］.另外，藻類生長會(huì)消耗大量溶解氧，嚴(yán)重影響了各種水生動(dòng)植物的正常生長［3］.

2 鏡面湖的生態(tài)水處理

EWT就是在水域中人為建立一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，即水生態(tài)系統(tǒng).這種方法無需人類干涉，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就可以適應(yīng)外界對它的影響，并始終處在平衡狀態(tài).

近年來由于過度使用、污染浪費(fèi)等造成的水資源匱乏已愈來愈引起人們的關(guān)注，尤其是西北地區(qū)，更是水資源緊缺.所以鏡面湖的整體處理，首先應(yīng)擯棄那些高耗能，高廢水的設(shè)計(jì)，在水質(zhì)要求和低耗能綠色環(huán)保之間尋找一個(gè)最佳平衡點(diǎn).EWT模式則解決了這一問題［4］.EWT技術(shù)不需要額外的設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用和維修保養(yǎng)費(fèi)，并且整個(gè)系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，無需專人護(hù)理，同時(shí)也有助于創(chuàng)建更加自然優(yōu)美的水景.因此，使用EWT模式既節(jié)省投資，又能保證其治理效果，而且管理也比較容易［5］，是解決鏡面湖水質(zhì)問題的最佳方法.

2.1 鏡面湖水質(zhì)分析

對鏡面湖進(jìn)行水質(zhì)分析是選擇恰當(dāng)污染治理技術(shù)的基礎(chǔ).判斷水體污染程度的常規(guī)分析指標(biāo)主要包括臭味、水溫、渾濁度、pH、溶解性固體、懸浮性固體、總氧、溶解氧、生物化學(xué)需氧量和細(xì)菌總數(shù).通過這些指標(biāo)的測定結(jié)果，可以初步判斷出鏡面湖水質(zhì)污染的類型和污染程度，再根據(jù)實(shí)際情況篩選適宜的水生動(dòng)植物和微生物來建立水生態(tài)系統(tǒng)，從而達(dá)到理想的治理效果.

2.2 水生動(dòng)植物的篩選

不同地域的氣候不同，降水量不一，會(huì)顯著影響生物的分布情況和生物種類.在當(dāng)?shù)刂参镏泻Y選適宜的水生植物時(shí)，必須充分考慮其生態(tài)功能，不僅能使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，還必須對整個(gè)水體具有凈化作用.雖然水生植物都能吸收水中的無機(jī)鹽，通過光合作用為生態(tài)系統(tǒng)中其他生物直接或間接的提供食物，但是不同水生植物對不同無機(jī)鹽的吸收能力不盡相同，必須依據(jù)當(dāng)?shù)厮吹乃|(zhì)，科學(xué)合理地進(jìn)行選擇.

水生動(dòng)物是生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者，離開它，整個(gè)生物鏈就不能很好地循環(huán).水生動(dòng)物數(shù)量過多將導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者(水生植物)大大減少，生物鏈出現(xiàn)斷裂;如果數(shù)量過少，則會(huì)使生產(chǎn)者大量繁殖甚至泛濫，生態(tài)系統(tǒng)也不會(huì)穩(wěn)定.所以水生動(dòng)物的數(shù)量一定要經(jīng)過科學(xué)計(jì)算，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來確定.水生動(dòng)物通常包括魚類、貝類和各種原生動(dòng)物.將它們引種到水體中，必須考慮到各自能否適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，同時(shí)還要對各類水生動(dòng)物與水生植物的種類和數(shù)量進(jìn)行配比.

渭南地區(qū)屬于西北干旱區(qū)，北溫帶氣候，年平均氣溫9～16℃，年降水量396～802 mm.實(shí)際工作中，我們應(yīng)根據(jù)這些區(qū)域氣候資料以及該區(qū)分布的主要水生動(dòng)植物資源，結(jié)合鏡面湖的水質(zhì)污染狀況，選擇出具有耐污染、凈化能力較強(qiáng)而又適宜觀賞的水生動(dòng)植物種類.在此基礎(chǔ)上，根據(jù)這些水生植物的生產(chǎn)能力和水生動(dòng)物的消費(fèi)水平，對其種類和數(shù)量進(jìn)行合理的配比，設(shè)計(jì)出一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、功能高效的綜合水生態(tài)系統(tǒng).

2.3 微生物菌種篩選

在水生生態(tài)系統(tǒng)中，作為分解者的微生物，能將水中的污染物(如有機(jī)物，某些重金屬)加以分解、吸收，變成能夠?yàn)槠渌锼玫奈镔|(zhì)，或者降低或消除某些有毒物質(zhì)毒性.此外，微生物還能將水生植物的殘枝敗葉轉(zhuǎn)換成有機(jī)肥，提高土壤肥力，促進(jìn)植物生長，增強(qiáng)水體的自凈能力.

實(shí)際工作中，首先根據(jù)鏡面湖的水源水質(zhì)情況，利用現(xiàn)有的微生物進(jìn)行馴化，進(jìn)而從中篩選出生理活性強(qiáng)的菌種，然后大量繁殖，投入水體.為了保證篩選出的微生物能保持良好的活性，持續(xù)處于高效狀態(tài)，在日常工作中必須定期對微生物進(jìn)行篩選、保存、復(fù)壯，以保持微生物物種的穩(wěn)定性，這也是生態(tài)水處理中水質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一.經(jīng)過一段時(shí)間的定期檢測后，若微生物菌群與水生動(dòng)植物的數(shù)量保持動(dòng)態(tài)平衡，而且水質(zhì)處理效果良好，則人工管理和干預(yù)的強(qiáng)度便可逐步減小，甚至完全依靠水生態(tài)系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)功能來維持其動(dòng)態(tài)平衡，最終實(shí)現(xiàn)污染治理與環(huán)境美化的有機(jī)結(jié)合.

2.4 鏡面湖的防滲設(shè)計(jì)

人工湖日常補(bǔ)水量的多少是影響其日常維護(hù)開支的重要因素.因此，在人工湖開挖時(shí)，防滲漏工作就應(yīng)該做到位.

分析所在區(qū)的土質(zhì)性狀有利于我們設(shè)計(jì)合適的防漏層.渭南地區(qū)土質(zhì)屬于壤土類，這種土質(zhì)類型的通透性和排水性比較好.渭南地處我國西北干旱區(qū)，降雨量較低，蒸發(fā)量卻相對較高，因此主要以人工補(bǔ)水為主.因此，為了避免鏡面湖水下滲，節(jié)約水資源，應(yīng)進(jìn)行防滲工程建設(shè).

鏡面湖以水泥為底質(zhì)，已經(jīng)具有較好的防滲效果，因此不必進(jìn)一步開展相關(guān)工作.但是，水泥底質(zhì)不利于水生植物的扎根生長.因此，應(yīng)在湖底適當(dāng)填加土層，以形成適于水生生物特別是水生植物和底棲生物生活的環(huán)境，從而為鏡面湖的生態(tài)治理奠定良好的基礎(chǔ).

2.5 鏡面湖的環(huán)境設(shè)計(jì)

環(huán)境設(shè)計(jì)作為人工湖設(shè)計(jì)中畫龍點(diǎn)睛之筆，水生植物的造景必須和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，配合周圍的陸地植物、建筑物、人工湖的土岸曲線，以及整個(gè)人工湖想體現(xiàn)的主題及氣候特點(diǎn)，恰如其分的設(shè)計(jì)［7］.

鏡面湖位于渭南師范學(xué)院的學(xué)生生活區(qū)內(nèi)，因此景觀設(shè)計(jì)應(yīng)以環(huán)境優(yōu)美靜謐、適宜休息學(xué)習(xí)為主.湖岸可設(shè)石桌石凳，供人休息或?qū)W習(xí)，湖中可設(shè)涼亭，使師生能夠深入水中，親身感受水鄉(xiāng)之美.總之，在污染治理的基礎(chǔ)上，再輔以適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)及景觀設(shè)計(jì)，不僅有利于改善整個(gè)校園的生態(tài)環(huán)境，體現(xiàn)學(xué)院的生態(tài)文化，同時(shí)也將有助于陶冶師生的性情，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧與統(tǒng)一.

3 結(jié)語

鏡面湖是渭南師范學(xué)院為提升學(xué)院師生生活和學(xué)習(xí)的環(huán)境質(zhì)量而修建的.為了將鏡面湖的作用更充分發(fā)揮出來，在比較現(xiàn)有人工水景污染治理技術(shù)的基礎(chǔ)上，按照生態(tài)修復(fù)的原理，采用一種低耗能、綠色環(huán)保又便于管理的治理方法—EWT模式，對鏡面湖水質(zhì)治理進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，必將促進(jìn)鏡面湖水質(zhì)狀況的逐步改善，恢復(fù)其改善校園環(huán)境、陶冶性情的理想功能.

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［責(zé)任編輯 牛懷崗］

Abstract:Thewater quality of the Mirror Lake in Weinan Teachers University keeps deteriorating for various reasons.The improvement of itswater quality is significant to promote the developmentof ecological culture in campus.In this paper，the ecological water treatment of the Mirror Lake was designed and discussed based on the practical situations.

Key words:Mirror Lake;pollution;ecological water treatment

Ecological Treatment of the M irror Lake in Weinan Teachers University

WANG Zhi-ping
(Department of Environment and Life Sciences，Weinan Teachers University，Weinan 714000，China)

X522

A

1009—5128(2011)02—0076—03

2011—01—18

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31000410)

王志平(1978—)，女，河北石家莊人，渭南師范學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)系講師，博士.研究方向:分子生物學(xué)和環(huán)境生物學(xué).