生態(tài)凈化技術(shù)在景觀湖設(shè)計(jì)中的全面應(yīng)用

【摘要】：景觀湖是現(xiàn)代園林建設(shè)的重要組成部分，隨著城市化進(jìn)程的不斷推動(dòng)，天然湖泊已不能滿足人居環(huán)境的要求，越來(lái)越多的各類景觀湖被設(shè)計(jì)建造出來(lái)。但由于缺乏統(tǒng)一的系統(tǒng)規(guī)劃，加上污染排放的疊加影響，許多城市景觀湖水體的環(huán)境和生態(tài)載力不堪重負(fù)。而目前的研究工作主要集中在水污染環(huán)境后的治理和城市景觀的設(shè)計(jì)層面，景觀湖大多被視為一個(gè)純粹的人工景觀，在設(shè)計(jì)的過(guò)程僅僅注意到其視覺(jué)的效果與景觀功能的體驗(yàn)，對(duì)景觀湖的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，生態(tài)凈化技術(shù)應(yīng)用較為片面單一，普遍導(dǎo)致景觀湖自凈能力較低，富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題嚴(yán)重，繼而引起水生生物鏈的斷鏈、生態(tài)系統(tǒng)失衡。受污染后的景觀湖環(huán)境效益大大降低，而水質(zhì)的污染又引發(fā)治理成本的增加，形成惡性循環(huán)。因此在景觀湖的初期設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)盡可能的做到生態(tài)凈化技術(shù)的全面應(yīng)用，促使建成后景觀湖的自循環(huán)能達(dá)到自凈的目的。使景觀湖建設(shè)的社會(huì)效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最優(yōu)。

【關(guān)鍵詞】：凈化技術(shù)；景觀湖；生態(tài)

【引言】：景觀湖多指位于城市或城市周邊中，由人工建造或改建的仿自然湖泊式水體，具備一定的景觀功能，豐富園林景觀形式，為人居環(huán)境提供更優(yōu)質(zhì)的生態(tài)環(huán)境氛圍.由于密切服務(wù)于人們，并且受到地形、氣候、降雨、經(jīng)濟(jì)、人工等自然因素與社會(huì)因素的影響，造成其流動(dòng)性能差，封閉性大，易受人類因素干擾，較難形成穩(wěn)定完整的水體自循環(huán)系統(tǒng)等特點(diǎn)。因此設(shè)計(jì)階段生態(tài)凈化技術(shù)的全面應(yīng)用是景觀湖生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的重要支撐，本文以景觀生態(tài)學(xué)理論、生態(tài)修復(fù)學(xué)理論與水文連接度理論為依托，提出將補(bǔ)水過(guò)濾系統(tǒng)技術(shù)、人工濕地技術(shù)、生態(tài)浮島技術(shù)、植物凈化技術(shù)、推流循環(huán)技術(shù)、噴泉曝氣技術(shù)集中應(yīng)用的以技術(shù)集成為中心的景觀湖設(shè)計(jì)方法。

1.補(bǔ)水過(guò)濾系統(tǒng)技術(shù)

補(bǔ)水過(guò)濾系統(tǒng)，是景觀湖的水質(zhì)保護(hù)機(jī)制。通過(guò)在水陸交錯(cuò)地帶形成一個(gè)層層凈化的緩沖區(qū)域，使地表雨水在流入景觀湖的過(guò)程中，通過(guò)植物的吸附、過(guò)濾作用，對(duì)補(bǔ)給水進(jìn)行全面凈化，避免了雨水沖刷地面大量污染物與富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)對(duì)水質(zhì)的污染，減緩了湖內(nèi)水質(zhì)自凈的壓力。一般人工湖的補(bǔ)水主要依靠附近的自然河流、湖泊等地表水，或者抽取地下水，而對(duì)雨水的利用率不高，是因?yàn)闆](méi)有對(duì)地表徑流水進(jìn)行浄化處理的能力；而以生態(tài)修復(fù)技術(shù)為基礎(chǔ)的人工湖設(shè)計(jì)，則可通過(guò)補(bǔ)水多層生態(tài)過(guò)濾系統(tǒng)，凈化地表徑流，提升雨水的回收利用率。因此補(bǔ)水過(guò)濾系統(tǒng)的構(gòu)建，主要是通過(guò)植被過(guò)濾帶與石籠過(guò)濾帶相結(jié)合，過(guò)濾地表卷流中的固體顆粒，吸附水體中的富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)。

2.人工濕地技術(shù)

人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動(dòng)的過(guò)程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對(duì)污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。

根據(jù)污水在濕地中流動(dòng)方式的不同可分為表面潛流濕地、潛流型濕地和垂直流濕地三大基本類型，復(fù)合型濕地通常由以上三種結(jié)合而成。在表面流濕地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，四周應(yīng)當(dāng)筑有一定高度的圍墻，維持一定的水層厚度（一般為10～30cm），并且濕地中種植挺水型植物（如蘆葦?shù)龋?/p>

人工濕地的核心技術(shù)是潛流式濕地。一般由兩級(jí)濕地串聯(lián)，處理單元并聯(lián)組成。濕地中根據(jù)處理污染物的不同而填有不同介質(zhì)，種植不同種類的凈化植物。水通過(guò)基質(zhì)、植物和微生物的物理、化學(xué)和生物的途徑共同完成系統(tǒng)的凈化，對(duì)BOD、COD、TSS、TP、TN、藻類、石油類等有顯著的去除效率；此外該工藝獨(dú)有的流態(tài)和結(jié)構(gòu)形成的良好的硝化與反硝化功能區(qū)對(duì)TN、TP、石油類的去除明顯優(yōu)于其他處理方式。

潛流式人工合成濕地的形式分為垂直流潛流式人工濕地和水平流潛流式人工濕地。利用濕地中不同流態(tài)特點(diǎn)凈化進(jìn)水。經(jīng)過(guò)潛流式濕地凈化后的河水可達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，

3.生態(tài)浮島技術(shù)

人工生態(tài)浮島是利用水面空間，將掛有生物繩的浮島放置于水中，以此來(lái)形成小規(guī)模的生態(tài)群落，達(dá)到優(yōu)化恢復(fù)水環(huán)境的目的。浮島的設(shè)置，為白鷺和翠鳥(niǎo)等水禽提供了休憩場(chǎng)所，增加了植物性、動(dòng)物性浮游生物的數(shù)量，為鯽魚(yú)、公魚(yú)提供了捕食、隱蔽的場(chǎng)所。另外，浮島上種植的水生植物，可消耗水中的氮、磷，對(duì)水質(zhì)的凈化效果非常顯著。生態(tài)浮島根據(jù)水和植物是否接觸可以分為濕式與干式四兩種類型。干式浮島由于不與水接觸，凈化功能較差，而無(wú)框架濕式浮島的使用壽命較短，因此，有框架濕式浮島是目前生態(tài)浮島技術(shù)中使用最多的浮島。

生態(tài)浮島的載體主要包括塑料、泡沫和纖維等。目前生態(tài)浮島選用的植物主要有香根草、牛筋草、美人蕉、蘆葦、水芹菜、荷花、多花黑麥草、燈心草、水竹草、空心菜、早傘草、水龍、香蒲、菖蒲、海芋、鳳眼蓮、菱白等。

4.植物凈化技術(shù)

水生植物凈化系統(tǒng)是將污染湖水或河水引入現(xiàn)存的濕地塘或以創(chuàng)建的濕地塘中，通過(guò)水生植物對(duì)污染物的攔截作用、水生植物根系形成的微生物膜對(duì)有機(jī)質(zhì)的降解作用和植物本身對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收作用而去除污染物，由于生長(zhǎng)的挺水植物具良好的遮光作用，可有效抑制藻類的增殖，凈化后的水重新排回湖泊或河流。

該凈化系統(tǒng)最常用的水生植物是蘆葦，但當(dāng)水較深，進(jìn)水BOD較高時(shí)，茭草或香蒲就更合適，即使一開(kāi)始沒(méi)有種植，若干年后這兩種植物也會(huì)替代蘆葦。由于種植與水質(zhì)條件相適應(yīng)的植物可更好地吸收營(yíng)養(yǎng)鹽，因而最好的方法是同時(shí)種植三種水生植物進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

5.推流循環(huán)技術(shù)

推流循環(huán)技術(shù)即在景觀湖的底形底質(zhì)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)配合風(fēng)助力方向，結(jié)合底形，設(shè)計(jì)水體重力流緩坡，底形重力流方向與城市主導(dǎo)風(fēng)向保持一致。人工湖的深度受到地形、安全掠準(zhǔn)、工程量等諸多因素的限制，一般湖底較為平坦，水位較淺，為了在一定程度上增加水體的流動(dòng)性，形成水體重力自流，要在人工湖水體安全范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)湖底水位高差，配合風(fēng)動(dòng)力助流，使人工湖形成自然緩流，從而使死水變活，增加水體含氧量。

6.噴泉曝氣技術(shù)

對(duì)污染嚴(yán)重的死水區(qū)采用曝氣增氧技術(shù)，主要工程措施包括建造人工瀑布、噴泉、溪流等水景觀，利用機(jī)械動(dòng)力強(qiáng)化水體復(fù)氧過(guò)程，減少有機(jī)物污染和營(yíng)養(yǎng)鹽含量，改善水色及透明度，減小藻華風(fēng)險(xiǎn)。

目前，曝氣的方式主要有自然跌水曝氣和機(jī)械曝氣。自然跌水曝氣充氧效率低，在要求充氧量較大時(shí)一般很難滿足，但無(wú)能耗，維護(hù)管理簡(jiǎn)單；而機(jī)械曝氣充氧效率高，選擇靈活，被廣泛應(yīng)用于湖泊或水塘的充氧。該技術(shù)不僅能有效控制底泥總磷的釋放，防止水質(zhì)惡化的同時(shí)還滿足了人工浮島植物及其它生物的需氧要求。但是曝氣措施只能延緩水體富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生，不能從根本上解決水體富營(yíng)養(yǎng)化的問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)

景觀湖建設(shè)過(guò)程中的水生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定問(wèn)題，在人工湖泊營(yíng)建中具有普遍性。通過(guò)將補(bǔ)水調(diào)換、人工生態(tài)浮島和水生植物布設(shè)，推流循環(huán)與局部復(fù)氧曝氣等綜合措施的集成，使景觀湖能最大程度保持水質(zhì)自凈與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。任何單一或片面技術(shù)的利用都不能達(dá)到景觀湖生態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)效果，因此以技術(shù)集成為支撐的設(shè)計(jì)思路為此后景觀湖的設(shè)計(jì)提供了完善的指導(dǎo)方向。

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作者簡(jiǎn)介：張瑤 出生年月1992.2，女，漢，籍貫：山東青島 西安建筑科技大學(xué)在讀研究生 研究方向：水景景觀方向