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住宅区景观水生态修复
发布时间:2009-06-21           阅读:3829 次
一、水源的条件差
一般小区景观水的水源主要来自于城市自来水。由于我国大部分河道受污染时间长且污染物成份复杂,因此现在我国几个主要水系的水质情况还不能达到景观水的水质要求。以上海为例,上海地处长江下游,上游大量富营养物质积聚在这一地区,形成上海水源中所含的氮、磷、碳和钾等元素偏高,自来水厂的水处理无法完全去除富营养物质,虽然自来水中的氯对藻类有抑制作用,但暴露在空气中的自来水中的氯很快就会挥发掉,藻类开始生长。在一般情况下,在夏季上海的以自来水为水源的景观水只需七天就会变质。
  二、面污染源多
  景观水的周围往往种植草坪、花卉和树木,水中也常常饲养一些水禽、鱼虾之类的动物,供人们观赏。由于雨水冲刷和浇灌水的渗透,会将植物中的各种氮、磷、碳、钾等营养物和肥料、农药以及树叶、枯草等“绿化废物”大量汇集到地势最低的景观水中,这些面源污染,在水中不断的沉积,使得水质进一步恶化。水中种植的花卉、水草死亡后未能及时清理,浸泡腐烂,使水质变坏。
  三、人为的破坏
    居民的不文明行为,也是导致水质恶化的原因之一。例如:一些居民向水体中随手抛吃剩的食物、无节制的投喂饲料。此外,在一些小区内,一些清洁工为了方便,直接用景观水洗拖把或是冲洗地面上的污迹,用完后再直接将水倒回,这种行为也会严重地污染景观水。
四、设计的不合理
  由于设计的不科学,水体中经常会出现死角,而死角中的水由于缺乏流动,处于厌氧状态,往往最容易恶化。各种污染物将会沉积在死角处,并慢慢地污染整个水体,这使得死角成为的一个内部污染源,因此,在一个水体中如果死角越多,水质恶化得越快。
由于小区景观水处于安全考虑一般水深都较浅,当水体遇到外部干扰时(如台风、暴雨),水体底部的沉积物会在池中翻滚,造成内源污染。
五、蓝绿藻的入侵
  蓝绿藻是景观水的头号公敌。由于蓝绿藻的孢子也可通过空气传播,因此它们可以落户于任何有水的地方。这种藻类繁殖速度极快,基本上每20分钟就可繁殖一代,而且藻类的繁殖生长要消耗大量的溶解氧,这样将会影响到各种水生动植物的正常生长,严重时,还会造成生水动植物因缺氧而死亡。大部分鱼类吃了这种藻类都不能消化。更坏的是,这种藻类死亡后,它所含的蛋白质很容易分解,并能产生有毒物质,当这些毒质浓度过大时,不但能毒死鱼类,就连家畜饮了这种水也会被毒死。但这种藻类真正的可怕之处是,它们可以从空气中获得繁殖生长所需的营养物质,并提高这些营养物在水体中的含量,从而促进藻类的疯长,因此即使在没有任何外来营养物进入水体的情况下,它们还是会疯长。
 
景观水的修复方法
一、             防止内源污染及外源污染
1)内源污染的防治:
景观水体的内源污染主要是由于沉积于水体底部的富营养物质及污染物受到外部力量干扰时重新回到水体。水生动物的代谢物质也会加速蓝绿藻的生长,使湖底呈厌氧状态,反过来又会使鱼虾因缺氧而死亡,腐烂的水生动物其蛋白质分解又使水质变臭,处于恶性循环状态。
只有水深在1-1.5米以上才可避免污染物回到水体。建议在水体边缘采用较浅水深保障安全,中部适当加深。水体底部可以铺设20cm厚的小卵石,小卵石上在铺一层10cm厚的中型卵石,利用卵石床的孔隙容纳沉底的污染物质,减少扰流引起的污染物回到水体。卵石床同时也是微生物细菌的温床,在水体溶解氧充足的好痒环境下会产生大量有益微生物物,利于水体自净,反之会造成水底呈厌氧状态并加重污染。所以加深水体及卵石的铺设必须与水体曝气充氧相结合。
2)外源污染的防治:
要保持封闭水体的清洁度,使之达到规定的景观娱乐用水水质标准要求,必须对可能进入该水体的污染源严加控制,主要建议措施如下:
  1小区内生活污水必须排入城市下水道系统,进城市污水处理厂处理,不能直排入小区内封闭景观水体;
  2在小区下水道系统不能与现有市政下水道系统连接的情况下,必须设立小区污水处理站对小区内所有污水进行处理,处理站净化水可回用于冲厕、浇灌绿地、冲洗道路、洗车等,或经深度处理后作为封闭景观水体的补充水;
  3地表径流雨水含有较多有机物和无机尘土,尤其降雨历时前十分钟地表径流水中污染物含量更高,应排入城市雨水管道排除,不能直接排入封闭水体,若直接排入封闭水体会造成淤积或水体不同程度的污染。如有条件,可考虑将收集雨水经静置沉淀处理后作为补充水排入该封闭水体;
  4必须设专人对水面漂浮物及时清除,诸如杂草树叶等腐植物不及时清除,长期浮于水面不但影响水体的自然复氧功能,而且沉于湖底腐难变质后会引起水质变臭;
  5应严禁在湖周围附近堆放生活或建筑垃圾,以免垃圾飘浮物经风吹到湖体水面或垃圾渗滤液直接流入湖体,对湖体水质造成不同程度的污染;
  6湖体边坡应防止边坡土被水浪冲刷,增加水体浊度,影响水体感官指标。
二、增加水体溶解氧含量,保持水体内循环
增加水体溶解氧含量的方式是用曝气机向水中补充氧气,以保证水生生物生命活动及微生物氧化分解有机物所需的氧量,同时搅拌水体达到水体循环的目的。曝气的方式主要有自然跌水曝气和机械曝气,前者充氧效率低,能耗较省,维护管理简单,在要求充氧量较大时一般很难满足;后者充氧效率高,能耗也高。为了保证鱼类的供氧,水体中溶解氧一般应大于3mg/l(亦即B类水质标准值)。当溶解氧含量大于4.5mg/L时水体处于好痒环境,激发微生态作用,蚊蝇无法滋生。
水体内循环技术适用于封闭或半封闭性的静止水体中。原理是增加水体中水流速度,并使其形成一定程度的扰动作用,藻类在紊流状态以及明暗交替的光作用条件下,增值活动急剧下降,甚至失去活性,导致死亡,从而抑制蓝绿藻的异常爆发。当水体流速大道0.09m/s时,蚊蝇滋生得到控制。
合理设置人造水循环和曝气装置对水体净化和蚊蝇防治都有明显的作用。曝气和水循环应尽量避免死角,可将水循环的出口设置在死角处。水循环和曝气两者可结合使用。
三、打造生物膜环境
    景观水体中总氮和氨氮的含量较高,水体氮营养的去除主要依靠硝化-反硝化微生物生化过程脱氮其次为水生植物营光合作用吸收氮后通过收割移出水体而去除。由于一般小区水体的环境容量都不大,构建的水生植物净化系统的脱氮能力不能完全满足景观水氮的去除,因此,必须构建强化水体硝化-反硝化微生物生化除氮过程的高效微型生物净水系统。直接在水体内铺设生物膜净水系统。
四、增强生物多样性、提高水体自洁能力
水生生物法是以生态学原理为指导,人工养殖抗污染和强净化功能的水生动、植物,利用生物间的相克作用改善水质,利用食物链关系有效地回收和利用资源,取得水质的净化、资源化和景观效果等综合效益。
(1)水生植物种群构建:
  景观水体中的有机污染物被微生物分解后,除了有机碳转化为CO2从水体中逸出外,有机氮、磷等都转变为无机营养盐类,仍滞留在水体中。这些营养盐如长期累积,就会造成水体的富营养化,导致藻类泛滥。通过种植景观水生植物,利用植物对无机营养盐类的吸收、转化和积累,并经人工定期打捞回收,可以有效去除水体中的氮、磷营养盐,达到净化水质、抑制藻类生长的目的。
于水体中适当布置既有观赏价值又有净化功能的浮水植物、沉水植物和挺水植物,使水体不仅具有自然风貌的景观,而且增强人工水体的生物净化功能,竞争性的吸收水体中的氮、磷物质。
    水生植物的布置原则:
    a.据水体景观设计的要求,配置不同高度、不同形态的植物;
    b.满足水体生态净化的要求;
    c.植物种类应适合湿地,并注重种类的多样性。
(2)水生动物种群构建:
  为构建能利用水体中数量和生物量都极其庞大的浮游生物、微生物、各类碎屑的食物链(生物链)环,有效提高水体的自净能力,使水质和高等水生植物的生境得到显著改善,须实施构建水生动物种群工程。水体中放置适当的水生动物可以有效的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,提高湖水的透明度。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,促使水变清。滤食性鱼类,如鲢、鳙鱼等可以有效的去除水体中绿藻类物质使水体的透明度增加。因为水域会成为许多有害昆虫如蚊、蝇的滋生场所,可在水中投放鲫鱼,它可摄食蚊子的幼虫及其他昆虫的幼虫,避免了水域对周围环境造成的危害。鲫鱼对环境的适应能力很强,并且能耐低氧耐寒。
    水生动物的选择原则:
    a. 不会大量的繁殖,甚至失控。
    b. 不会对水体形成强烈的搅动的甚至影响其他不影响水体景观。
    c. 水生动物与水生植物能形成合理的生物链循环。
1、底栖动物种群构建
向水体放养铜锈环棱螺、蚌类等,放养量按每亩水面各10kg计算。放养方式:蚌类采用吊养;螺类要于水生植被构建起来后水体底层溶氧状况达>3mg/L时才能放养,主要均匀洒投于沉水植物种植区。
2、鱼类种群构建
①放养吃水草碎屑的鱼类种群,如放养鲴类;
②补充放养吞食藻类的鱼类种群,如放养白鲢;
③清除食草性鱼类种群,主要清除草鱼、鳊鱼;
④控制吞养螺、蚌等的种群数量,如青鱼和鲤鱼的种群数量;
⑤放养适量的凶猛性鱼类,如乌鳢、鲶鱼、红鲌等,以控制吃浮游动物的小型鱼类种群。
    建议多采用沉水植物,水生植物种植比例要达到一定要求,种植区需采用特殊处理措施减少对水体的干扰。底栖动物的重要性不可忽视。
 
五、过滤水中藻类及悬浮颗粒
在牛顿的物质守恒定律被打破前,景观水的富营养问题永远不可能一劳永逸!从被污染的空气沉积到水中的污染物以及其他不可控制的污染源,源源不断的给水体提供多余的营养。必须通过其他手段祛除水体中的营养物质来维持水体的营养平衡。
当景观水体中藻类和悬浮物较少时可对其进行直接过滤,过滤不仅可降低水的浊度,同时景观水体在经过生物滤池、滤沟或砂滤缸等水处理系统后,通过强化生物或物理措施可进一步去除水体中剩余的有机物、无机营养盐、藻类和悬浮物。根据水体的大小,设计配套的过滤沙缸和循环用的水泵,并且埋设循环用的管路,用于以后日常的水质保养。
 
景观水的日常管理
一、水生态系统的管理
  1及时清除水体内的各类垃圾(落叶枯枝、死鱼、有机高聚物制品、各类生物固体废物等)。
  2按要求及时收割挺水植物、沉水植物和浮叶植物。
  3根据水生动物种群数量涨落状况,及时捕捞或补充放养。
  4及时更换衰老的植物。
  5及时防治水花生、凤眼莲(水葫芦)、水绵、浮萍的入侵、蔓延。
  6防止非管理人员入河打捞“水草”,破坏水生植被。
  7控制草食性鱼类如草鱼和鳊鱼等对水生植被的危害,及时消除它们。
 
二、生物膜净水系统的管理
为保持生物膜的高活性,应根据生物膜的老化情况和载体上积泥情况及时适度抖动载体悬挂绳让其脱落;软性载体如有严重损坏或悬索断开,应及时维护。
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