朱廣平 肖瓊 趙風(fēng)斌 鄭小燕

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家及居民對(duì)水環(huán)境的需求越來(lái)越大，對(duì)水環(huán)境治理技術(shù)的需求也在不斷增加，除了傳統(tǒng)的物理及化學(xué)處理方法，在水體中構(gòu)建完善的生態(tài)系統(tǒng)的治理技術(shù)在國(guó)內(nèi)諸多水環(huán)境治理中發(fā)揮了重要作用。論文以安徽合肥南湖濕地公園水系的水治理技術(shù)體系為例，探索該技術(shù)的主要技術(shù)措施、與傳統(tǒng)技術(shù)相比的優(yōu)劣勢(shì)及應(yīng)用前景，以期為該技術(shù)的推廣、類似項(xiàng)目的建設(shè)提供理論依據(jù)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

【Abstract】With the improvement of economic development， the demands for the water environment treatment technology are growing among countries and residents. In addition to the traditional physical and chemical treatment methods， the construction of perfect ecosystem management technology plays an important role in many water environmental governance processes in china. In the paper， the water treatment technology system of Hefei Nanhu Wetland Park in Anhui province is taken as an example to explore the main technical measures of the technology， and the advantages and disadvantages combined with traditional technology and its application prospect， so as to provide theoretical basis for the promotion of the technology and similar projects experience.

【關(guān)鍵詞】水生態(tài)系統(tǒng)；河流；湖泊；治理

【Keywords】aquatic ecosystem； river； lake； governance

【中圖分類號(hào)】X522 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）11-0153-02

1 引言

水體是濕地公園中的重要組成部分之一，水質(zhì)的好壞對(duì)濕地公園的景觀功能及生態(tài)功能具有直接的影響。目前，濕地公園的建設(shè)往往采用不同的水質(zhì)保障措施，維持濕地公園的水質(zhì)。常見(jiàn)的水質(zhì)凈化技術(shù)有水循環(huán)系統(tǒng)的建設(shè)、物理凈化設(shè)備、人工濕地以及引清換水等，在運(yùn)行及后期管理中存在著較大的弊端。論文以蜀峰灣南湖濕地公園的建設(shè)為例，分析水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的技術(shù)措施，探索新型的生態(tài)修復(fù)技術(shù)在濕地公園建設(shè)中的優(yōu)缺點(diǎn)，為今后的城市生態(tài)建設(shè)提供技術(shù)支撐與理論依據(jù)。

2 蜀峰灣南湖濕地公園概況

蜀峰南湖水體面積8.7萬(wàn)m2，其起源于大蜀山山麓溪流，地下與新加坡花園城水體相連，終端匯集至董鋪水庫(kù)，水系水質(zhì)為劣Ⅴ類，藍(lán)藻大面積暴發(fā)、水華現(xiàn)象嚴(yán)重，魚(yú)類等水生動(dòng)物死亡，生態(tài)系統(tǒng)遭受了嚴(yán)重破壞，水體北側(cè)藻類、水生植物、水生動(dòng)物死亡后腐爛，出現(xiàn)惡臭現(xiàn)象，目前水體已經(jīng)基本喪失了娛樂(lè)、生態(tài)功能。

3 蜀峰灣南湖濕地公園的水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)原理

本案通過(guò)構(gòu)建水生森林系統(tǒng)凈化技術(shù)的方式達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。水生森林系統(tǒng)凈化技術(shù)通過(guò)模擬自然水體的水生態(tài)系統(tǒng)組成，構(gòu)建由生產(chǎn)者—消費(fèi)者—分解者組成的水生態(tài)系統(tǒng)，利用物質(zhì)及能量的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)污染水體中營(yíng)養(yǎng)鹽的削減。在無(wú)限循環(huán)的過(guò)程中，水生動(dòng)植物不斷吸收營(yíng)養(yǎng)鹽，并結(jié)合微生物將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，最終通過(guò)人工對(duì)水生動(dòng)植物進(jìn)行收割和捕撈，將N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)移出水體，使水體逐漸呈現(xiàn)貧營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)水體凈化。

3.1 水生植物凈化系統(tǒng)構(gòu)建

沉水植物是指植株全部或大部分沉沒(méi)于水下的植物，是水體生物多樣性賴以維持的基礎(chǔ)，其所產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和水環(huán)境質(zhì)量改善的重要依據(jù)。作為景觀水處理的沉水植物必須滿足三個(gè)條件：一是凈水能力強(qiáng)，二是景觀效果好，三是能夠有效控制、不會(huì)恣意泛濫生長(zhǎng)，容易控制蔓延的種類。

本項(xiàng)目結(jié)合南湖城市公園的整體定位及水系特點(diǎn)，為了減少后期人工維護(hù)成本，選擇刺苦草、馬來(lái)眼子菜、小茨藻、輪葉黑藻等植物，栽植方式以群落形式完成。

濱水景觀帶是公園水景中的生態(tài)亮點(diǎn)，本案景觀帶的構(gòu)建合理搭配植物花色、品種、季節(jié)做到景觀效果有層次感、自然感、四季感。主要采用挺水植物片植的方式構(gòu)建沿岸景觀，睡蓮點(diǎn)綴布置形成水面景觀焦點(diǎn)。選用的景觀植物均為土著或者歷史種類，最大程度地還原南湖的自然生態(tài)景觀。

3.2 水生動(dòng)物凈化系統(tǒng)構(gòu)建

在保護(hù)水生植物凈水功能的前提下，完善人工生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，放養(yǎng)一定種類和數(shù)量的肉食性魚(yú)類和底棲動(dòng)物，提高水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。水生動(dòng)物的放養(yǎng)將充分考慮水生動(dòng)物物種的配置結(jié)構(gòu)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)水生動(dòng)物的放養(yǎng)模式。

利用生態(tài)學(xué)生物操控理論，在水體中構(gòu)建合理的魚(yú)類牧食鏈，利用肉食性魚(yú)類對(duì)下行生物的群落控制，從而達(dá)到削減水體中藻類生物量，保持水體質(zhì)量的目的，并最終通過(guò)漁產(chǎn)出的形式提取水體中的污染物質(zhì)。肉食性魚(yú)類的配置考慮對(duì)建設(shè)的沉水植物的保護(hù)及湖體中草魚(yú)及雜食性魚(yú)類的控制，選取鱖魚(yú)及青魚(yú)作為肉食性魚(yú)類群落構(gòu)建物種。

底棲動(dòng)物根據(jù)其攝食習(xí)性選擇螺貝類作為群落調(diào)控主要種類。岸邊落葉、湖中水草等形成的有機(jī)碎屑以及水生動(dòng)物的糞便、尸體等形成的有機(jī)物質(zhì)易污染景觀水體，在湖中放養(yǎng)一定數(shù)量的青蝦以攝食有機(jī)碎屑，起到凈化水質(zhì)的作用。

根據(jù)水質(zhì)需求，投放輪蟲(chóng)、枝角類等濾食性浮游動(dòng)物，濾食水中的細(xì)菌，單細(xì)胞藻類和原生動(dòng)物，起到控制藻類的作用。

3.3 微生物系統(tǒng)構(gòu)建

根據(jù)南湖水體總氮超標(biāo)的污染特性，采用技術(shù)激活水體中光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌及反硝化細(xì)菌為主的土著微生物種群，在水體中設(shè)立生物基，為微生物依附與著生提供生境條件。

4 水體生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)優(yōu)劣分析

河湖水處理技術(shù)通?？煞譃榛瘜W(xué)方法、物理方法、生物方法[1]?；瘜W(xué)水處理方法是向水體中投放一定的化學(xué)藥劑達(dá)到解除黑臭、去除營(yíng)養(yǎng)鹽的目的，例如向水體中添加三氯化鐵達(dá)到除磷的效果。但化學(xué)藥劑本身就是一種污染源，會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染。物理的水處理方式是通過(guò)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移或者轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)水質(zhì)治理的目的，常用的治理方式有清淤疏浚、引水換水、過(guò)濾設(shè)備、除臭設(shè)備等。但物理處理措施采用運(yùn)行費(fèi)用較高，在建設(shè)后的運(yùn)維過(guò)程中，諸多措施因維護(hù)成本等原因難以維持。生物的治理方式是依靠水生動(dòng)植物或微生物的物質(zhì)轉(zhuǎn)化能力實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的凈化，在一定的適生環(huán)境下，生態(tài)的治理技術(shù)不僅可以達(dá)到水質(zhì)凈化的目的還具有良好的景觀效果，無(wú)二次污染且治理成本較低。

水體生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建是一種系統(tǒng)的生物處理技術(shù)，以沉水植物為系統(tǒng)的構(gòu)建基礎(chǔ)，以水生動(dòng)物及微生物為輔助的系統(tǒng)構(gòu)建方式，具有明顯的低碳環(huán)保的處理效果。但生物的生長(zhǎng)繁殖要具有適宜的生活環(huán)境，因此，水生態(tài)的治理技術(shù)具有明顯的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。

生態(tài)水處理技術(shù)適用于流速較慢的河道和相對(duì)封閉的湖泊，在適宜的生物生存條件下具有良好的治理效果。但水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建尤其是沉水植物系統(tǒng)的構(gòu)建通常受到水深、透明度及水生動(dòng)物的影響。在透明度較低的水體中，恢復(fù)沉水植物較困難的情況下，使用微生物治理技術(shù)作為先鋒措施提升水質(zhì)和溶氧，為后續(xù)的生物構(gòu)建提供基礎(chǔ)。

通常水環(huán)境治理是難以通過(guò)一種治理措施達(dá)到既定目標(biāo)的。一般綜合治理的技術(shù)措施以截污納管、清淤疏浚為前提，依靠生物措施恢復(fù)河道的自凈能力，在必要的前提下輔以物理或化學(xué)的治理技術(shù)作為應(yīng)急措施，達(dá)到建設(shè)目標(biāo)。

5 水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)的應(yīng)用前景

目前國(guó)內(nèi)已有較多的城市湖泊、原生態(tài)湖泊或河道采取了水環(huán)境的整治工程，在眾多工程中，或多或少采取了一定的水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的技術(shù)，就目前的治理效果來(lái)看，生態(tài)構(gòu)建技術(shù)具有以下特點(diǎn)，有利于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

①水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)在水質(zhì)較好，尤其是透明度較好的水體中效果顯著，與傳統(tǒng)的凈化技術(shù)相比，具有明顯低投入、高效、環(huán)保、美觀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。②相對(duì)于物理或化學(xué)的水處理技術(shù)，生態(tài)治理技術(shù)凈化速率較慢，且在城市公園、自然湖泊或流速較慢的河道中，水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的治理技術(shù)較為適宜，在開(kāi)放性的水體中治理效果相對(duì)較差。③水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建不能取代傳統(tǒng)的截污控源、生態(tài)清淤及引水活水等技術(shù)措施，在有些惡劣環(huán)境下，需要傳統(tǒng)技術(shù)的配合，才能達(dá)到恢復(fù)河道自凈能力的目的。④隨著國(guó)家治理水環(huán)境的決心的加大，我國(guó)水環(huán)境會(huì)有明顯好轉(zhuǎn)，未來(lái)恢復(fù)水環(huán)境的生物多樣性是必然要求，水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)在此方面具有天然優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)的水環(huán)境治理中具有較大的技術(shù)推廣價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

【1】陳偉，葉舜濤，張明旭.蘇州河河道曝氣復(fù)氧探討[J].上海環(huán)境科學(xué)，2001，27（4）：233-234.