摘要:近年來人工湖水體污染日益嚴(yán)重,由于常規(guī)的污水處理技術(shù)不能直接應(yīng)用于景觀水體,因此對人工湖的治理研究成了迫在眉睫的課題。本文以沈陽北郊一公園內(nèi)人工湖為例,擬訂了一系列水體污染防治措施。
關(guān)鍵詞:人工湖;污染;治理;修復(fù)
中圖分類號(hào): X524 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2017.16.051
為滿足人們親水的心理需求,在城市綠地和公園修建人工湖等景觀水體,不僅能美化環(huán)境,提供水上娛樂項(xiàng)目場地,讓城市變得靈動(dòng)起來,還能凈化空氣,增加空氣濕度,在夏季降低氣溫,改善城市微環(huán)境。位于沈陽市北郊一公園內(nèi)的人工湖是該公園重要的組成部分,人工湖水域面積約1000平方米,夏天可以賞荷劃船,冬天可以玩冰上娛樂項(xiàng)目。但現(xiàn)在該人工湖水體呈富營養(yǎng)化狀態(tài),水色發(fā)黑,臭味明顯,藻類及浮游動(dòng)物大量生長,水體缺氧,TN、TP、COD、BOD5均超標(biāo),景觀效果大為降低,已經(jīng)影響到周圍居民和游客的身體健康。因此,著手進(jìn)行該人工湖被污染水體的修復(fù),使其能重新發(fā)揮生態(tài)功能,是目前沈陽市北郊城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)中迫在眉睫的課題。
1 水體污染原因分析
通過調(diào)查分析,該人工湖水體污染主要有以下幾方面原因。
水體自凈能力差。由于該人工湖是封閉的緩流系統(tǒng),水域面積較小、流動(dòng)性差、水生態(tài)系統(tǒng)脆弱、環(huán)境容量十分有限。
大量生活污水的輸入。該人工湖周圍眾多的居民區(qū)、飯店、辦公樓和商鋪等產(chǎn)生的生活污水部分偷排入湖中。
地面徑流污染??諝庵械奈廴疚镔|(zhì)、土壤中的有機(jī)質(zhì)、地表積聚固體垃圾、化肥農(nóng)藥殘留物等污染物質(zhì)通過雨水徑流進(jìn)入湖中。
大氣沉降污染。顆粒態(tài)和溶解態(tài)污染物質(zhì)自然沉降于湖中。
植物殘?bào)w污染。湖岸邊種植的落葉植物、水體中的水生植物的落葉等生物殘?bào)w,漂浮于水面或腐爛后成為水體中的污染物。
不文明游人隨手向湖中丟棄固體垃圾。
護(hù)岸設(shè)計(jì)不合理。該人工湖的護(hù)岸沒有進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì),直接采用了水泥、磚等硬質(zhì)材料進(jìn)行修砌,而且沒有緩坡設(shè)計(jì),為垂直護(hù)岸,這樣的護(hù)岸不具備緩沖功能,會(huì)使土壤和地面固體垃圾沒有攔截直接進(jìn)入湖中。
2 人工湖水體污染防治措施
通過該人工湖水體污染原因分析,結(jié)合該人工湖所在區(qū)域的經(jīng)濟(jì)條件和水文氣象條件,擬采取以下防治措施。
2.1 加強(qiáng)環(huán)保宣傳與環(huán)境管理
加強(qiáng)環(huán)保宣傳教育,提高全民的環(huán)保意識(shí);加強(qiáng)湖泊水質(zhì)監(jiān)測工作,對入湖水質(zhì)重點(diǎn)監(jiān)控;建立人工湖水質(zhì)污染和富營養(yǎng)化預(yù)警系統(tǒng)。
2.2 控制污染源的輸入
2.2.1環(huán)湖生態(tài)護(hù)岸 環(huán)湖生態(tài)護(hù)岸是在保證湖泊邊坡物理穩(wěn)定的前提下,在水土生物之間人工構(gòu)造的一種護(hù)岸,以達(dá)到邊坡的生物多樣性為目的。生態(tài)護(hù)岸能夠構(gòu)成一個(gè)物質(zhì)、信息和能量的微循環(huán)系統(tǒng),進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部的自我組織和修復(fù)。護(hù)岸上的植物不僅可以形成水體周圍的景觀,還能作為緩沖帶降低地表徑流的速度,植物體能吸收和攔截地表徑流和其中的雜質(zhì)及固體垃圾,對氮、磷等導(dǎo)致湖泊富營養(yǎng)化的物質(zhì)有很好的吸收作用,還能有效截留沉積物中的鈣鹽。
2.2.2 加大對生活污水的處理 要集中加強(qiáng)對污水的深度處理與脫氮除磷功能,逐步實(shí)現(xiàn)城市污水的達(dá)標(biāo)排放和污水回用,并以立法形式強(qiáng)制執(zhí)行。杜絕任何生活污水和工業(yè)廢水的偷排行為。
2.3 減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)的負(fù)荷
在做好控制外源污染的同時(shí),還需尋找適當(dāng)?shù)拇胧坝^水體內(nèi)部進(jìn)行凈化處理,大力削減水體中的 COD、TN、TP等含量,防止水華現(xiàn)象的發(fā)生,使湖水生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到良好的平衡。物理處理方法前期投資和后期維護(hù)費(fèi)用都很高,治標(biāo)不治本;化學(xué)方法處理則主要用于去除景觀水體的藻類及磷,隨著耐藥性藻類的出現(xiàn),需要頻繁地變換化學(xué)藥劑和加大藥量,處理費(fèi)用也較高,且造成二次污染。物理化學(xué)方法如氨汽提法等只能去除銨氮,如果發(fā)生亞硝酸化和硝酸化反應(yīng),這些處理方法就不起作用;混凝沉淀法除磷效果好,但需添加大量的混凝劑,產(chǎn)生的大量化學(xué)污泥可能有毒很難處理,易造成二次污染。所以,生物—生態(tài)修復(fù)方法是最環(huán)保最經(jīng)濟(jì)的處理方式,處理過程與自然生態(tài)系統(tǒng)有更大的相融性。可采用的生物—生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要有:
2.3.1 水生植物凈化法 人工湖北部區(qū)域已種植挺水植物荷花,在中南部區(qū)域分別再種植浮水植物鳳眼蓮等及沉水植物馬來眼子草等,通過水生植物吸附水中的營養(yǎng)物質(zhì)及重金屬元素等,抑制有害藻類大量繁殖,有效控制底泥中的營養(yǎng)元素向水中的反釋放,還能增加水體中的溶解氧含量,保持較好的水體生態(tài)系統(tǒng)平衡,這是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的處理方法。
2.3.2 水生動(dòng)物凈化法 水生動(dòng)物大致分為浮游動(dòng)物、游泳動(dòng)物和底棲動(dòng)物三大類,它們以水中的藻類、細(xì)菌、有機(jī)碎屑以及其他水體懸浮物為食物進(jìn)行生長繁殖,能有效降低水體中的SS濃度,提高水體透明度。但浮游動(dòng)物的投加量應(yīng)嚴(yán)格控制在適宜的范圍內(nèi),以免產(chǎn)生過量的糞便雜物。要定期捕撈一定量的浮游動(dòng)物,防止其過量繁殖造成新的污染,這樣也能將生物體內(nèi)的污染物質(zhì)從水體中徹底去除。
2.3.3 微生物凈化技術(shù) 向水體中投入各種微生物或環(huán)境生物制劑,激活水體中原有的微生物發(fā)揮潛在的作用,它們可快速的增殖,吸收水體中的大量氮、磷等鹽類并轉(zhuǎn)化為體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì),抑制藻類的大量生長。常用的微生物種類主要有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌等。投加光合細(xì)菌來凈化富營養(yǎng)化水體的方法不用獨(dú)立修建處理構(gòu)筑物,工藝簡單,成本低廉。芽孢桿菌生物制劑進(jìn)入水體后可快速降解水中氨氮、分解硫化氫,同時(shí)還能降低有機(jī)物含量,為水體中的魚蝦蟹蚌體內(nèi)補(bǔ)充有益菌群,抑制有害細(xì)菌生長,提高水產(chǎn)品的抗病能力,預(yù)防疾病的發(fā)生。穩(wěn)定pH值和DO,從而清潔水體,減少換水次數(shù),節(jié)約成本。投放生物促生菌劑能有效改善水污染狀況,而且對人體和水生動(dòng)物無毒無害,經(jīng)濟(jì)上合理,是一種有市場應(yīng)用前景的水處理方法。
2.3.4 人工浮床技術(shù) 人工浮床是人為設(shè)計(jì)的一種人工生態(tài)系統(tǒng),其構(gòu)建成一個(gè)微生態(tài)系統(tǒng)漂浮在污染水域中,用來凈化污水。人工浮床是以浮床為載體,把高等水生植物種植到載體上,將浮床放置在富營養(yǎng)化水體的水面,植物生長過程中通過根部的吸收、吸附、掛膜作用吸收營養(yǎng)物質(zhì),這樣就能削減富營養(yǎng)化水體中的污染物濃度,從而達(dá)到凈化人工湖污染水體的目的。
2.3.5 人工濕地系統(tǒng) 人工濕地是為強(qiáng)化天然濕地功能,而人工模擬建造出來的一種生態(tài)區(qū)域。其充分利用自然生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物和微生物的協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)對污水的自然高效凈化。人工濕地系統(tǒng)不僅有很好的景觀效應(yīng),而且對水體有很好的凈化效果,通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解,能夠有效除去溶解性有機(jī)物、大量的懸浮物、TN、TP、重金屬和各種病原菌等。
3 結(jié)語
人工湖等城市景觀水體代表著整個(gè)城市的環(huán)境質(zhì)量。通過對該人工湖的污染原因分析,以景觀效應(yīng)和水質(zhì)達(dá)標(biāo)作為水體污染控制的基本目標(biāo),因地制宜采用外源控制和內(nèi)源治理相結(jié)合的生物—生態(tài)修復(fù)手段,水質(zhì)必將達(dá)到預(yù)期的要求。
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作者簡介:盧娟,碩士,講師,研究方向:環(huán)境工程、園林園藝及水保監(jiān)測。