秦磊
摘要:指出了景觀水體自凈能力比較低,易產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化,因此景觀水體的生境改善日益受到關(guān)注。在了解景觀水體污染成因的基礎(chǔ)上,分析了景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),探討了可有效去除城市景觀水體富營(yíng)養(yǎng)化的治理措施或工藝,以期為應(yīng)用于生態(tài)治理提供參考。
關(guān)鍵詞:景觀水體;水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);富營(yíng)養(yǎng)化;治理措施
中圖分類號(hào):X820.3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2016)24-0059-02
1 引言
隨著城市化進(jìn)程的加快,景觀水生生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)置成為城市建設(shè)不可或缺的組成部分。景觀水通常指用于視覺(jué)觀賞的水體,是露天地表水,通常為封閉水體系統(tǒng),自凈能力非常低,并且非常容易受到富營(yíng)養(yǎng)化污染,在夏季高溫時(shí)間段是最容易產(chǎn)生藍(lán)藻爆發(fā)的水體之一,因此隨著景觀水體污染問(wèn)題日益凸顯,其水質(zhì)治理受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注[1]。
2 景觀水體的污染現(xiàn)狀
《2015中國(guó)環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》顯示,全國(guó)423條主要河流,62座重點(diǎn)湖泊(水庫(kù))的967個(gè)國(guó)控地表水監(jiān)測(cè)斷面(點(diǎn)位)中,Ⅰ~Ⅲ類、Ⅳ~Ⅴ類、劣Ⅴ類水質(zhì)斷面分別占64.5%、26.7%、8.8%。以地下水含水系統(tǒng)為單元,潛水為主的淺層地下水和以承壓水為主的中深層地下水為監(jiān)測(cè)對(duì)象的5118個(gè)地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中,水質(zhì)為優(yōu)良級(jí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)比例為9.1%,良好級(jí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)比例為25.0%,較好級(jí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)比例為4.6%,較差級(jí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)比例為42.5%,極差級(jí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)比例為18.8%。由此可見(jiàn),我國(guó)水環(huán)境受到污染的比例較大,城市水環(huán)境生態(tài)自凈能力更為薄弱,改善城市水環(huán)境質(zhì)量是恢復(fù)水體的景觀功能的前提條件。
3 景觀水體的污染成因
受人類高強(qiáng)度活動(dòng)的影響,城市景觀水體更易發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化乃至黑臭,因?yàn)槌藖?lái)水水質(zhì)較差,還存在城市景觀水體特殊的污染源,歸納起來(lái)可以分為外因和內(nèi)因[1]。
3.1 外因
3.1.1 大氣沉降
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中向大氣排放多種、大量的污染物,由濕沉降和徑流攜帶進(jìn)入城市河湖。相關(guān)研究報(bào)道,城市河湖納污負(fù)荷中大氣濕沉降約占5%~10%。
3.1.2 城市面源污染
景觀水體的水源主要來(lái)自3個(gè)方面,包括天然降水、外源引水、再生水。城市大氣中的污染物質(zhì)隨雨水沉降進(jìn)入陸地水生系統(tǒng),比如中心城區(qū)的商業(yè)區(qū)初期雨水徑流中的COD、氮和磷濃度均超過(guò)了地表水類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),甚至主要機(jī)動(dòng)車道的初期雨水徑流中COD高于生活污水的濃度。城市內(nèi)河湖兼具景觀水體來(lái)源的功能,因此控制匯水區(qū)的面源污染,對(duì)城市景觀水體治理十分重要[2]。
3.1.3 其他污染源
景觀惡化水體岸邊植物落葉、花絮等進(jìn)入水體后,不僅影響水體景觀,也會(huì)造成水體水質(zhì)。
3.2 內(nèi)因
3.2.1 底泥沉積物中氮、磷的釋放
大量的氮和磷會(huì)沉積在底泥沉積物中,隨著景觀水體中溫度、pH 值、溶解氧的變化,底泥中沉積的氮、磷會(huì)釋放進(jìn)入水體。
3.2.2 水動(dòng)力條件和水體更新周期的影響
城市景觀水體生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱,多屬于靜止水體,沒(méi)有流動(dòng)性或者流速極其緩慢,水體自凈能力較差,為藻類的生長(zhǎng)繁殖提供了良好的水力條件。此外,景觀水體更新周期長(zhǎng),由于水體的自然蒸發(fā)和一些水生動(dòng)、植物的吸收,景觀水體長(zhǎng)時(shí)間得不到補(bǔ)給,也會(huì)使景觀水體中的水量減少,氮、磷的濃度升高,水體越容易發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化。
3.2.3 設(shè)計(jì)不合理
景觀水體及其護(hù)岸多采用硬化鋼筋混凝土或漿砌塊石結(jié)構(gòu),沒(méi)有按自然生態(tài)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)和構(gòu)建,自凈能力弱,再加上外來(lái)污染物的過(guò)多輸入,導(dǎo)致水體發(fā)黑變臭,最終水體變得渾濁不堪,嚴(yán)重污染了景觀水體的生態(tài)環(huán)境。
4 景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
目前,與景觀水體相關(guān)的主要法規(guī)有《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》。因使用目的不同,景觀水體的水質(zhì)要求也不同。目前景觀水體標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)研究非常薄弱,并且標(biāo)準(zhǔn)之間存在著不一致性,即使按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的一類標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)景觀水體進(jìn)行控制,也不能滿足控制富營(yíng)養(yǎng)化水體的需要。
5 景觀水體污染的防治對(duì)策
針對(duì)景觀水體富營(yíng)養(yǎng)化的狀況目前主要有以下幾種治理措施:源頭控制,降低從外部進(jìn)入水體的污染物;采用工程性措施、化學(xué)加藥、生物性措施降低水中的富集氮磷,增加水體中的溶解氧,從而達(dá)到控制藻類爆發(fā)的效果[3]。
5.1 源頭控制
即通過(guò)對(duì)污水排放管網(wǎng)的改造,將污水的排放引至別處。改進(jìn)周邊農(nóng)業(yè)的施肥方式,防止雨水帶入大量營(yíng)養(yǎng)鹽進(jìn)入景觀水體。
5.2 工程措施
(1)水底清淤。富營(yíng)養(yǎng)化水體的底泥含大量氮磷物質(zhì),會(huì)持續(xù)不斷向水中釋放營(yíng)養(yǎng)鹽,在夏季高溫階段,容易加劇藍(lán)藻爆發(fā),通過(guò)水底清淤的方法消減水底淤泥是比較有效的治理措施。
(2)清理漂浮藻類。水體富營(yíng)養(yǎng)化的最直觀的體現(xiàn)就是藻類及浮游生物迅速繁殖,不僅大量消耗水中的溶解氧,而且降低水底光照度,導(dǎo)致沉水植物死亡,死亡的植物及藻類尸體腐爛進(jìn)一步消耗溶解氧并向水中釋放氮磷物質(zhì),最終導(dǎo)致魚(yú)類等生物的死亡,造成惡性循環(huán),所以清理漂浮藻類可以抑制這種惡性循環(huán)。
(3)曝氣推流。利用“流水不腐”的原理,在水中安置潛水曝氣機(jī)(沉水安裝或漂浮安裝)。首先造成水體表面和底層流動(dòng),消除了死水區(qū),同時(shí)流水可以抑制藻類生長(zhǎng)繁殖,其次充氧后,加速了水中各種膠體和懸浮物的分解,使水體透明度明顯提高,同時(shí)湖泊底質(zhì)表層含氧量增加,好氧微生物活動(dòng)趨強(qiáng),抑制了湖底厭氧菌的有機(jī)質(zhì)分解過(guò)程,使湖底氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放量減少,并能加速底質(zhì)的無(wú)機(jī)化過(guò)程,減少底泥內(nèi)源污染。
5.3 化學(xué)加藥措施
主要是利用向水體中添加除藻劑、混凝劑等化學(xué)藥物抑制水體藍(lán)藻爆發(fā)的現(xiàn)象[4]。此類方法僅能暫時(shí)抑制住藻類爆發(fā),治標(biāo)不治本。
5.4 生物措施
主要是通過(guò)改善景觀水體中的生態(tài)環(huán)境來(lái)控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的一種方法。主要有種植水生植物、沉水植物、投放以藻類為食的魚(yú)類和其他水生生物等措施[5]。
(1)在景觀水體中通過(guò)搭建生態(tài)浮床種植水生植物,用以吸收、轉(zhuǎn)化水中以及沉積的底泥釋放的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)鹽,降低水中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度,同時(shí)生長(zhǎng)在水里的大量根系可以附著微生物,對(duì)水質(zhì)起到凈化作用,抑制浮游藻類的生產(chǎn)。
(2)在景觀水體中種植沉水植物,同理可以吸收、轉(zhuǎn)化水體中底泥釋放的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)鹽,同時(shí)植物的根系可以固定水底淤泥,降低水中懸浮物含量,增加水的透明度,并且沉水植物光合作用可以增加水體中的溶解氧。
(3)在景觀水體中養(yǎng)殖合適的水生動(dòng)物,可以濾食浮游藻類,如鯽魚(yú)吃各種腐屑,同時(shí)可吞食蚊子的幼蟲(chóng),田螺還可以分泌粘液,促進(jìn)水中懸浮物沉降,起到
凈化作用[6]。
6 結(jié)語(yǔ)
景觀水體由于其自凈能力較低的特殊性,是易產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化的水體,這與景觀水體觀賞、美化環(huán)境作用相悖。此外,景觀水體的生態(tài)恢復(fù)是一個(gè)漫長(zhǎng)并且復(fù)雜的過(guò)程,采用如上類措施綜合治理,會(huì)有顯著改善水質(zhì)的效果,但是,從源頭上控制污染仍然是最有效、治標(biāo)又治本的方法。
參考文獻(xiàn):
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