水体景观水质处理与维护措施研究

水体景观水质处理与维护措施研究

0次循环过滤系统运行费用高过去，景观水处理方法通常采用引水和转水法，或者依靠昂贵的过滤装置。事实上，这些措施并非最佳措施。首先引水换水要消耗大量的水资源,其次循环过滤系统运行费用高,在过滤的同时也将有用的藻类植物过滤殆尽,更不利于生态建设。目前,有些水体的水质自净是通过简单栽植水生植物净化来完成的。这些简单的水生植物管理要求很高,稍有不当水体内很容易杂草丛生,景观会遭到严重破坏,加上漫放水生动物,水质也达不到令人满意的状态。如何改善和维护景观水体的水质已成为迫切需要解决的一个课题。结合参与完成的某湖滨公园景观工程，对水体水质处理与维护探索出一种新型的水质处理和维护方法———水生态系统构建。1水质处理和维护的概念1.1水体污染原因在自然条件下，景观水体都会遇到不同程度的水质问题。景观水体中经常会看到水色发绿发浑，能见度不足10cm的情况，水质恶化的原因是由于水体受到了污染。污染来源大致可以分为有机污染和氮、磷污染。过度的有机污染超过水体的自净能力将造成水体黑臭，N、P污染将导致水体富营养化，产出大量的藻类。例如，某湖滨公园景观工程水体总面积约3500m1.2处理的总体思路和要点根据湖泊水体情况设计其水质目标。透明度达到1.5m以上；水质指标达到地表水四类水标准：溶解氧（mg/L)≥2，总磷（mg/L）≤0.3，氨氮（mg/L)≤1.5，高锰酸盐指数（mg/L)≤10。处理的总体思路主要包括：水体周边全面截流截污；建设生态驳岸；对水体池底回填的种植土检测分析，投加底泥修复矿化剂对底泥进行消解活化，去除底泥中的有害物质；在水体内进行生态系统建立，建立强化型水体自净能力，主要内容包括种植沉水植物和分阶段水质调理；增加辅助设施，增强水体流动性；通过补水设施保持水位。2水质处理措施2.1生物系统，生物系统水生态净化系统的设计和构建的核心是依据生态原理，形成多层次的水生生物系统，构建食物链，降解、固定或转移污染物和营养物，并通过这个过程达到生态平衡净化水质。2.1.1水植物的选择(1）沉水植物群落。沉水植物是湖泊生态系统的初级生产者之一，不仅能够对水体和底泥中的氮、磷和难降解有机污染物进行吸收、转化，合成自身物质，提高水体中溶解氧含量，对富营养化的水体起到净化作用，而且还能调节水生态系统的物质循环速度，增加水体生物多样性，控制类生长，从而有效提高水质，改善生态环境。常见的沉水植物包括：苦草、轮叶黑藻、金鱼藻、梅花藻等夏季净化能力较强的暖水性植物，与伊乐藻、微齿眼子菜等冷水性沉水水植物，形成生长期和净化功能的季节性交替互补。其中苦草是多年生无茎沉水草本，有匍匐枝。在工程项目中主要选用的是密刺苦草及其矮化种。这种苦草植株较小，通常高度不大于70cm，在近岸浅水区则选择其矮化种，高度不超过30cm。此种苦草也具有一定的耐寒能力。轮叶黑藻是单子叶多年生沉水植物，茎直立细长，长50～80cm，叶带状披针形，4～8片轮生，通常以4～6片为多，长1.5cm左右，宽1.5～2cm。叶缘具小锯齿，叶无柄。此种植物也具有一定的耐寒冷能力。伊乐藻是多年生沉水植物，尤其在冬春寒冷的季节里，其他水草不能生长的情况下，该草仍具有较强的生命力。但考虑到这种植物容易疯长，项目中适当控制种植。(2）挺水植物群落。挺水植物如菖蒲、水葱等，通过对水流的阻尼和减小风浪扰动使悬浮物质沉降，并通过与其共生的生物群落起到净化水质的作用。但它主要吸取深部底泥中的营养盐，通常较少直接吸收水中的营养盐。2.1.2水生动物的放养(1）自泳动物群落。鱼类是人类动物蛋白质的重要来源，通过鱼类蛋白质的形式可以从水中移出大量的氮磷等营养，大大减少水体的营养负荷。据测定它们每净增长1kg斤体重，消耗25～30kg的藻类。一些滤食性鱼类，如鲢鱼、鳙鱼等可以有效地去除水体中绿藻类物质使水体的透明度增加。鲢鱼对螺旋鱼腥藻的利用率达64%以上，对微囊藻的利用率达29%，说明对防止藻类水华和抑制水体富营养化有明显的作用。鲴鱼能刮食固着藻类、有机碎屑等。根据不同鱼类的不同习性进行配置，实现有效的物质循环与能量流动。放养鱼类的目的是迁移、转化和输出有机质、营养盐，净化水质，增产水产品不是主要目的，因此不能施肥、尽量不投饵，以免增加有机质和营养盐的输入。滤食和刮食固着藻类、有机碎屑的动物可以在湖中散放，而草食性的和杂食性鱼类，如草鱼、鲤鱼、鲫鱼、青鱼等的放养要控制。鱼类的放养步骤必须与水草的种植衔接，一般情况下待水草成活并开始生长后才能放养鲢鱼、鳙鱼、鲴鱼和虾类，在水草生长旺盛后才能开始放养少量的青鱼、草鱼。最佳投放时间为11月～3月。在某些野杂鱼繁殖过多的情况下可以适当放养一些肉食凶猛鱼类控制。(2）底栖动物群落。在水体中放置适当的底栖动物可以有效地去除水体中富余营养物质。如蚌类可以将水中悬浮的藻类及有机碎屑滤食，提高河水的透明度。螺蛳主要摄食固着藻类，同时分泌促絮凝物质，使湖水中悬浮物质絮凝，促使水体变清。放养底栖水生动物的前提是以水生植被的建设为依据，水体水质的透明度、浮游生物的生物量等作为参考指标，确定放养水生底栖动物的种类及其密度。投放种类主要为河蚌、螺蛳，最佳投放时间为11月～3月。(3）浮游动物群落。浮游动物是一类经常在水中浮游，本身不能制造有机物的异养型无脊椎动物和脊索动物幼体的总称，在水中营浮游性生活的动物类群。浮游动物也可以大量滤食藻类等浮游植物，净化水质。常用的是挠足类和枝角类浮游动物。2.1.3投入微生物菌群组成水生态系统应有三大部分，即生产者、消费者和分解者。微生物群即是其中的分解者，是联系生产者和消费者之间的纽带，在水生态系统中起着举足轻重的作用。在初期，根据需要可以在水中投入一定的微生物菌群，逐步形成长期优势菌群。项目中使用的菌种主要是分解有机物、去除氨氮、抑制藻类的光合细菌、硝化菌、芽胞杆菌等。日常管理根据需要，特别是在受到暴雨等冲击导致水质恶化时可适当投加，帮助系统快速净化水质。2.2增氧增氧技术为了提高水体内微生物的处理效率，减少黑臭及富营养化现象，需要适当提高水体内的溶解氧量。在项目中可以采用水车式曝气+喷水式曝气机的人工辅助增氧方式对水体进行增氧，以提高水体溶解氧、激活投放入水体中的微生物群落，发挥微生物的降解作用。水车式曝气机可将富含溶解氧的水体推流，带动水动力，使得人工曝气注入的空气在湖泊内的停留时间更长，并增强了上、下层水体间的交换能力。喷水式曝气机有利于水体增氧，有机物降解和氨氮的硝化。2.3施工顺序和要求综合考虑景观水体总面积约3500m3确保水生态系统的运行采取其他措施3.1水体防渗材料景观水体的防水要避免采用刚性防水或PVC材料防水方式。以粘质土作为主要的水体防渗材料是较为理想的作法,达到一定厚度和密实度的粘土层的防渗效果在多年的工程实践中已经得到了很好的验证。池体基底的处理主要是回填满足水生植物生长的种植土层，厚度20～30cm，土质为粘性土，回填后适当压实。3.2生态驳岸的使用水体驳岸生态化处理方式主要包括草坡入水式生态驳岸、杉木桩驳岸、石砌驳岸等。草坡入水式生态驳岸适用于绿地进深空间较大。采用草坡入水的柔性生态驳岸，按土壤的安息角进行放坡，坡度较缓。软硬景观相结合，种植层次丰富，形成自然野趣的岸线。杉木桩驳岸是适用于道路与绿地之间进深较小，坡度较大的驳岸，使用直径15～20cm、1～2m深的杉木桩，组合排列生动有趣，将工程技术和生态绿化结合起来，达到原生自然的效果。石砌驳岸适用于与广场、道路相邻区域的驳岸。石块与石块之间形成许多孔洞，既可以种植水生植物，又可以作为两栖动物、爬行动物、水生动物等的栖息地。3.3过滤水处理系统景观水体要形成自身净化系统,尽量避免采用过滤水处理。因为过滤系统将水中大量的微生物及有用的藻类过滤掉了,破坏了系统中的某些重要的生物链,从而也就影响了自身净化系统形成。3.4植前处理及除草为提高植物成活率，为水生植物提供一个良好的生存条件，种植前应对回填的种植土进行人工摊平及改良活化，并对施工现场进行清理、清运垃圾。水深植物种植过程中补水时应采取必要的防冲刷措施，避免水流直接冲刷已种植的植物，影响植物成活。3.5水生动物地方栽引水生植物种植完成后，及时投加微生物水质改良剂，对水体水质进行改良，辅助水生植物本地驯化。水生植物种植完成后应进行相应的管养维护，包括杂草清除、修剪、清理和补种等。3.6水体区域内的截流截污系统及周边景观设施的管理策略景观水体的水质维护是个长期艰巨的任务,理应受到政府相关管理部门的充分重视,给予协调景观水体区域内的截流截污系统及周边硬质景观设施的管理工作。对各管理部门人员进行适当的技术指导,规范管理操作规程。4城市滨水景观的构建有利于城市环境的和谐共进随着我国经济的快速发展，尊重自然的生态设计理念和方法也越来越