水質凈化技術在景觀水體治理中的應用

王 潔（上海園林綠化建設有限公司， 上海 200335）

景觀水體是供人們娛樂觀賞的、天然或人工的水景，主要包括小型河道、公園河湖等，是城市生態系統中重要的組成部分，具有調節溫度、吸塵降噪、增添環境美感等作用。景觀水體多處于露天且封閉的環境，具有流動性差、生物種類單一、生態系統不穩定、自凈能力弱等特點[1-3]，易受到多種污染因素的影響。一旦受到污染很難自行恢復，從而影響環境和景觀效果。因此景觀水體的水質控制具有生態效益和社會效益。

1 景觀水體的污染原因

景觀水體建成后，會面臨各種形式的污染。只有找到污染原因，才能采取更具有針對性的治理方法。經分析可知，造成污染的原因主要有如下 4 類。

（1）自身原因。景觀水體多為由人工構筑而成且處于封閉環境，底岸硬質化，有效水深較淺，生態系統結構單一，導致其自凈能力較弱。水體自身的特點決定了其一旦受到污染，難以自行恢復[4-5]。

（2）外源性污染。雨水徑流是外源性污染的來源之一，空氣中的懸浮物、細菌等會隨著雨水落下，和地表中的污染物共同匯集到水體中，在水底沉積、富集，使水體受到污染[6]。其次，水源補充及其他污水的滲流等也會對水體造成污染[7]。

（3）內源性污染。內源性污染主要由于外源性污染物的持續輸入以及水生植物的殘枝落葉、水生動物的餌料、排泄物等長年累月逐漸沉積在水底形成污染物[8]。超出水體自凈能力后，底泥中的 N、P 等會釋放到水體，造成內源性污染。

（4）人為影響。人類的種種行為，如亂丟垃圾、投放餌料喂養魚蝦、后期維護管理較差等，給公共開放的景觀水體造成污染。

2 景觀水體常用治理方法

景觀水體治理的目標主要是通過降低氮磷元素及有機污染物等，凈化水體，以達到生態平衡。常用的治理方法有物理方法、化學方法、生物-生態法等。物理方法主要包括人工增氧、底泥疏浚、水動力循環、引水換水等，適用于水體底泥污染嚴重、水體含氧量低、水華暴發的水體及輕度富營養化的景觀[9]。化學方法是采用化學藥劑與污染物發生氧化還原反應，從而達到改善水質的目的，主要技術有凝絮沉淀、化學除藻、化學固定重金屬、加藥氣浮法等，適用于深度富營養化、重金屬的水體等[10-11]。生物-生態修復法是指利用水生植物、動物、微生物等在生命代謝過程中對污染物加以利用，進行吸收或者降解，從而去除污染物凈化水質，主要有人工濕地技術、生態浮床技術、植物修復技術等[12-13]。

不同的治理方法各有利弊。物理方法處理較為簡單，不會造成二次污染，但存在工程量大、設備投入成本高、維護費用高等弊端。化學方法具有見效快、反應迅速等優點，但最佳投藥量難以確定，且易產生二次污染等弊端。生物-生態修復技術相比物理、化學的技術手段而言更安全、易操作，低碳生態環保且景觀效果較好，但易受環境溫度、pH等影響，且系統穩定需要的時間長，缺乏大尺度現場運行的資料與數據。在解決水環境治理過程中，通常難以依靠單一技術實現水質的改善。只有通過實地勘測找出污染原因，確定修復目標，才能制定水體的修復方法。

3 曲陽公園景觀水體治理

3.1 工程概況

封閉景觀水體指存在于城市公園、綠地等區域，不與外界水系相連接的封閉型河道、水池等人造或天然的小型景觀水體，俗稱“死水”[14-15]。在上海市曲陽公園改造工程項目中，公園內有一個封閉性“死水”景觀水體，面積約為 7 800 m2，岸邊水深 1.2～1.3 m，水體水深約1.6～1.7 m。改造前水體受到污染，藻類瘋長，幾乎每年都會出現藍藻暴發的現象，水質為劣 V 類。

由于自身特點，封閉水體會給水質凈化帶來特有難點。具體如下：① 由于封閉景觀水體與外來水源不直接相通，水流動性較差，常會形成死角，死角區域易堆積雜草及污物，枯落物的腐爛分解會在水體中進行積累導致水質變化[16]。②出于景觀效果考慮，水體水深較淺，且由于公園建立的較早，未考慮足夠的安全性，岸邊水深已達 1.2～1.3 m，無安全欄桿，容易對老人及兒童的安全造成隱患。③ 水體底泥污染嚴重，藻類快速繁殖，抑制了沉水植物等生長，消耗了氧氣，也造成魚蝦的死亡，從而加速了水質的惡性循環，改造前水質為劣 V 類。

水體污染是水生生態失衡后的生態問題，單一技術不能達到水環境治理的效果。根據曲陽公園水體的特點采用原位修復技術，通過清淤處理、駁岸整治并構建低成本、易維護的以沉水植物為主的水生態系統，以增強水體的生態自凈功能。

3.2 水體綜合治理措施

3.2.1 底泥疏浚

改建之前水底存在一定深度的淤泥，厚度約為 10～60 cm 不等，因此需在水生態系統構建前進行清淤工作。通過曝曬，對淤泥進行消毒，將其堆放至岸邊。通過底泥疏浚，降低底泥的營養鹽含量，有效控制底泥中因污染物釋放對水體產生的不良影響，提升水體的自凈能力。

3.2.2 增設循環系統

在死角區域增設推流循環水泵。通過不銹鋼管道傳輸，推動水體對流，將“死”水變成“活”水，增強水體流動性。加速水體新陳代謝，調節沉水植物系統的光合作用，增強凈化功能。

3.2.3 重建近自然駁岸

出于安全考慮，通過在水體構建二級駁岸，開挖適量淤泥下方素土用于二級駁岸的構建。離岸邊 3 m 內保證水深為0.5 m，1∶4 放坡至水深 1.5 m，種植沉水植物，1∶2 放坡至水底水深為 3.5 m。為了營造景觀的多樣性，在適當區域搭建挺水植物種植平臺。結合周邊景觀選擇水生美人蕉、鳶尾等挺水植物進行種植，適量配植浮葉植物如睡蓮等。此舉不僅可為多種生物提供棲息地，又能對污染物進行攔截，增添水景效果和意境。

3.2.4 構建“水下森林”生態系統

沉水植物是水體生物多樣性、生態系統穩定和水質改善的基礎，可通過吸收營養鹽、競爭光資源等限制浮游藻類的生長，從而抑制水華的發生。構建以沉水植物為主的生態系統，選擇凈水能力強、景觀效果好、能夠有效控制的品種，如苦草、黑藻、伊樂藻等進行種植。種植前先對水底進行平整，后采取混種的栽種形式，在 0.9～1.5 m 水深區域分別進行種植，以保證沉水植物群落的穩定。種植沉水植物時先淺水栽培，待植物移栽完畢并成活后，逐步提高水位。

此外，在水體中投入魚、蝦等水生動物，考慮物種間的配置結構，放養適量的濾食性魚類，控制草食性魚類。同時，放養適量的蝦類攝食有機碎屑，形成良性循環的水生態系統。

采用物理和生物方法綜合運用的方式，通過將水質凈化與園林景觀設計相結合，對水底的淤泥進行處理、增設循環系統、駁岸整治并構建以沉水植物為主的水生態系統，實現持續穩定的生態自凈功能。結果表明，水生態系統建成后，水體化學需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）等均較構建前有顯著改善，水質等級由劣 V 類水提升到 Ⅲ 類水標準。

4 結 語

景觀水體與城市的形象及人們的生活息息相關，污染治理日趨重要，成為新的水處理領域。在制定技術方案時，不僅要關注短期效果，更應考慮技術實施后對水生態產生的不利影響和二次污染。因此，水治理應加大前期調研的比重，通過前期系統的調研和科學論證，摸清整個區域的污染原因。針對治理目標，分析物理方法、化學方法、生物-生態方法等單一技術的功能，結合景觀效果定位，充分發揮不同技術間的互補優勢，取長補短，形成協同聯動的集成技術，打造可持續環保的生態凈化系統，確保水體治理效果。