人造景观水体的污染与处理技术
admin
2010-04-12
来源：景观中国网
“智者乐水”，人们对于水景的偏爱不言而喻。但是偏爱景观也要权衡利弊，因地制宜。水源丰富的城市用水营造城市特色无可厚非。一些干旱城市片面追逐所谓大型水景观的行为就值得商榷了。如何把“节水”“保水”“用水”结合起来，用尽可能少的水，做出精良的水景观，我们应多一些理性思考。
一、人造景观水体的污染原因及水质特征
（一）人造景观水体的污染原因
源水水质先天不足、开放式的环境、较小的环境容量、松散的管理，是造成人造景观水体水质污染的四大原因。
一般景观水的水源主要来自自来水、再生水、河水以及雨水的补充。除自来水外其他源水水质质量得不到保证。人造景观的“公共性”和“亲人性”的特质，也是造成水质污染较快的原因。开放式的环境，经常人为的将一些污染物带入景观水体。人造景观水体多为近于封闭的静止或缓流水体，与空气接触少，溶解氧不足；水生生物种类单一，不可能形成较完备的水生生态系统，因此水环境容量较小、水体自净能力较低。加之有些景观设计的不科学，缺少对水质环境保护的关注，造成人工景观中经常会出现流动死角。各种污染物将会沉积在死角处，并慢慢地污染整个人工环境。人造景观的“公共性”特征还容易形成“责任分散效应”。“集体冷漠”造成的无人管理，使得环境问题得不到有效处理，也是人造景观水质较差的原因。
（二）人造景观水体的水质特征
人造景观水质恶化的主要原因为水体的富营养化。造成水体富营养化的原因并不是投入的强度过大，而是由于水体的自净能力太弱。景观水体大多是一个自净能力很弱的封闭系统，内部结构的不合理造成转化和产出效率较低；外来能量和物质的输入，随着时间的推移逐渐累积，产生富营养化，最终使水体受污染。物质和能量“易进难出”是景观水体易受污染的主要特性。
二、污染控制措施
大多数景观水体都是半封闭或基本封闭的系统，这使得景观水体自净能力很弱，但与此同时也避免了大负荷的污染物冲击，所以景观水体总体的污染程度不高。如果污染控制措施得力，水质可较长时间保持在可接受范围，这将大大降低治理的难度及成本。景观水质的管理与控制应注意以下几点：
（一）控制入水水质
选择合适的水源，如果水源的水质不能达标，则应对水源进行适当的处理后，方可引入。利用的是再生水则再生水的水质需满足《再生水回用于景观水体的水质标准》（CJ/T95-2000）中的有关规定。从节水的角度，鼓励利用符合标准的再生水。
（二）控制景观水体营养盐的输入和输出，使景观水体始终趋于贫营养化状态
具体的措施有：在水体边界设计排水沟，以防止污水流入；定期打捞漂浮在水体上的树叶、枯草等杂物，以防止它们向水中释放营养物质；控制饲料的投加量等。
（三）对于景观河道和大型人工湖，还应加强对周边污染源的管理及监督
生活污水特别是工业污水的流入，会造成大负荷的污染冲击，导致水质的极度恶化和生态系统的毁灭性破坏。
三、污染水体的治理措施
物质和能量“易进难出”的特征，使得人工水体即使有很好的预防措施，较长时间保持好的水质并不是件简单的事。对于已受污染的景观水体，必要的治理还是不可缺少的。
在对人工景观水体进行详细调研的基础上，根据实际情况将人造景观水体大致分为两类：
（1）广场景观水体和小型人造景观湖；
（2）大型的人造湖泊和各种景观河道。不同的入水水源、不同的景观环境、不同的水质要求，需要区别处理，分类对待。
（一）广场景观水体和小型人造景观湖的治理措施
对于这类水面较小、水源稳定且有专人管理的景观水体来说，处理较为简单相对经济的物理和化学方法为治理措施的首选。
1．定期补水。定期补充水的处理方法对于较小水面的景观水体来说是一种行之有效的方法，在经济上可行，操作管理也方便。定期补水能起到降低水体由于蒸发渗漏作用而引起的含盐量的增加，以及稀释水体中有害污染物浓度的作用，对于防止水体水质变坏及其防止水体富营养化的发生能起到延缓作用。
2．循环过滤。在水景设计的初期，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。这类处理方式增加了设备的日常维护保养的费用，对于广场喷泉类的景观用水比较合适。
3．投加化学药剂。当已经发生富营养化引起水质变臭时，可以采用直接向水中投加化学药剂的方法杀死藻类，然后通过自然沉淀后清除淤泥层的方法达到防止净化水体的目的。杀藻常用的化学药剂有硫酸铜和漂白粉。投加时要均匀布撒。硫酸铜药效强，每升水投加0.3～0.5mg，在几天之内就能杀死大多数产生气味的藻类植物。硫酸铜对于鱼类也有毒性，因此，在景观兼养鱼的水体中投加硫酸铜杀藻时，应慎重计算布撒量。漂白粉或氯能灭藻并可以去除致臭物质，但投量要多一些，如0.5～1mg/L。但应当注意，加氯不应过多，否则反而又会增加水的气味。
4．建议。水面较小且有专人管理的景观水体建议以上述三种物化处理方式为主；以长期保持水体的感官性状为主要控制目标；结合清淤、换水的方式保证水体水质，达到既经济易行又节约水源的双重功效。
（二）大型的人造湖泊和各种景观河道的治理措施
这类景观水体的特点为源水水质复杂、水量大、水域面积大、周边环境复杂且常常处于无人看管状况。一次性换水和投加化学药剂在经济上和技术上都是不可行的。因此较为简单的换水和加药的物化方法对于这类水体并不适用。
按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌；强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。同时此类水体有较大的水域面积和复杂的环境，也为生态系统的重建提供了条件。笔者认为，此类水体应以完成人工环境向自然生态环境的转变为最终目标；以自然生态系统的构建为目标的生物－生态修复技术应是这类水体治理的主要措施。
1．自然曝气+PBB法。这类方法在中小景观水域中常被采用。PBB法是原位物理、生物、生化修复技术，主要是向水体中增氧与接种有净水作用的复合微生物。PBB法可主要是通过有益微生物、藻类、水草等的吸附，在底泥深处厌氧环境下将硝酸盐反硝化成气态氮，再上升至水面返还大气。氧是此类方法治理水环境的首要条件。景观设计中如有瀑布等跌水曝气方式可替代增氧机，既经济又具有很好的景观水体治理功效。
2．生物滤沟法。此类方法常用于源水较差的水体的前期处理，在景观环保设计中也常被采用。生物滤沟法是将砂石过滤与生物塘床相结合的复合处理方法。原水经格栅除去大的漂浮物后通过水泵提升，然后经跌水盘跌水充氧后由跌水槽进入生物滤沟好氧段，之后是植物床和生态净化沟，再经清水槽外排。生物滤沟在常温下处理受污染的城市景观水体，能很好地控制水中令人讨厌的色、嗅、味等感官性状指标，并对氨氮有一定的去除效果。
3．生物接触氧化法。这种处理方法在微污染水的处理中有广泛的应用，对微污染状态的景观水体来言是一种行之有效的处理方法。生物接触氧化法处理是使微生物和原、后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育，形成膜状生物污泥，污水与生物膜接触时，污水中的营养物质被生物膜上的微生物所摄取，使微污染水得到净化。
4．生态修复法。生态法就是以生态学原理为指导，将生态系统结构与功能应用于水质净化。在水体内利用藻类为浮游生物的食物，浮游生物又供作鱼类的饵料，使之成为菌－藻类－浮游生物-鱼的生态系统。充分利用自然净化与水生生物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质。但应注意，在引进水生生物时应以本地土著生物为主，避免引入外来物种。还需要控制水生植物的种植密度，以防过度繁殖，适得其反。
5．建议。大型的人造湖泊和各种景观河道的复杂性决定了其保持水质的难度也较大。保持水质是一个系统工程，在项目规划过程中就应对水质的保护给予充分的关注。必须按水体的实际情况，结合环境，综合考虑，全面规划，设计科学合理的方案。根据水的用途合理选择水源，优质优用，各种水源水体联合运行，互为补充，实现内部水体良性循环；水的利用、水质处理、水环境与水景观有机结合；景观水体与外界水体的交接处应设有合理的可控缓冲装置，然后按生态系统的平衡过程及水质变化，将自然与人工有机结合。
四、结语
“智者乐水”，人们对于水景的偏爱不言而喻。但是偏爱景观也要权衡利弊，因地制宜。水源丰富的城市用水营造城市特色无可厚非。一些干旱城市片面追逐所谓大型水景观的行为就值得商榷了。如何把“节水”“保水”“用水”结合起来，用尽可能少的水，做出精良的水景观，我们应多一些理性思考。
（一）人造景观水体的污染原因
源水水质先天不足、开放式的环境、较小的环境容量、松散的管理，是造成人造景观水体水质污染的四大原因。
一般景观水的水源主要来自自来水、再生水、河水以及雨水的补充。除自来水外其他源水水质质量得不到保证。人造景观的“公共性”和“亲人性”的特质，也是造成水质污染较快的原因。开放式的环境，经常人为的将一些污染物带入景观水体。人造景观水体多为近于封闭的静止或缓流水体，与空气接触少，溶解氧不足；水生生物种类单一，不可能形成较完备的水生生态系统，因此水环境容量较小、水体自净能力较低。加之有些景观设计的不科学，缺少对水质环境保护的关注，造成人工景观中经常会出现流动死角。各种污染物将会沉积在死角处，并慢慢地污染整个人工环境。人造景观的“公共性”特征还容易形成“责任分散效应”。“集体冷漠”造成的无人管理，使得环境问题得不到有效处理，也是人造景观水质较差的原因。
（二）人造景观水体的水质特征
人造景观水质恶化的主要原因为水体的富营养化。造成水体富营养化的原因并不是投入的强度过大，而是由于水体的自净能力太弱。景观水体大多是一个自净能力很弱的封闭系统，内部结构的不合理造成转化和产出效率较低；外来能量和物质的输入，随着时间的推移逐渐累积，产生富营养化，最终使水体受污染。物质和能量“易进难出”是景观水体易受污染的主要特性。
二、污染控制措施
大多数景观水体都是半封闭或基本封闭的系统，这使得景观水体自净能力很弱，但与此同时也避免了大负荷的污染物冲击，所以景观水体总体的污染程度不高。如果污染控制措施得力，水质可较长时间保持在可接受范围，这将大大降低治理的难度及成本。景观水质的管理与控制应注意以下几点：
（一）控制入水水质
选择合适的水源，如果水源的水质不能达标，则应对水源进行适当的处理后，方可引入。利用的是再生水则再生水的水质需满足《再生水回用于景观水体的水质标准》（CJ/T95-2000）中的有关规定。从节水的角度，鼓励利用符合标准的再生水。
（二）控制景观水体营养盐的输入和输出，使景观水体始终趋于贫营养化状态
具体的措施有：在水体边界设计排水沟，以防止污水流入；定期打捞漂浮在水体上的树叶、枯草等杂物，以防止它们向水中释放营养物质；控制饲料的投加量等。
（三）对于景观河道和大型人工湖，还应加强对周边污染源的管理及监督
生活污水特别是工业污水的流入，会造成大负荷的污染冲击，导致水质的极度恶化和生态系统的毁灭性破坏。
三、污染水体的治理措施
物质和能量“易进难出”的特征，使得人工水体即使有很好的预防措施，较长时间保持好的水质并不是件简单的事。对于已受污染的景观水体，必要的治理还是不可缺少的。
在对人工景观水体进行详细调研的基础上，根据实际情况将人造景观水体大致分为两类：
（1）广场景观水体和小型人造景观湖；
（2）大型的人造湖泊和各种景观河道。不同的入水水源、不同的景观环境、不同的水质要求，需要区别处理，分类对待。
（一）广场景观水体和小型人造景观湖的治理措施
对于这类水面较小、水源稳定且有专人管理的景观水体来说，处理较为简单相对经济的物理和化学方法为治理措施的首选。
1．定期补水。定期补充水的处理方法对于较小水面的景观水体来说是一种行之有效的方法，在经济上可行，操作管理也方便。定期补水能起到降低水体由于蒸发渗漏作用而引起的含盐量的增加，以及稀释水体中有害污染物浓度的作用，对于防止水体水质变坏及其防止水体富营养化的发生能起到延缓作用。
2．循环过滤。在水景设计的初期，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。这类处理方式增加了设备的日常维护保养的费用，对于广场喷泉类的景观用水比较合适。
3．投加化学药剂。当已经发生富营养化引起水质变臭时，可以采用直接向水中投加化学药剂的方法杀死藻类，然后通过自然沉淀后清除淤泥层的方法达到防止净化水体的目的。杀藻常用的化学药剂有硫酸铜和漂白粉。投加时要均匀布撒。硫酸铜药效强，每升水投加0.3～0.5mg，在几天之内就能杀死大多数产生气味的藻类植物。硫酸铜对于鱼类也有毒性，因此，在景观兼养鱼的水体中投加硫酸铜杀藻时，应慎重计算布撒量。漂白粉或氯能灭藻并可以去除致臭物质，但投量要多一些，如0.5～1mg/L。但应当注意，加氯不应过多，否则反而又会增加水的气味。
4．建议。水面较小且有专人管理的景观水体建议以上述三种物化处理方式为主；以长期保持水体的感官性状为主要控制目标；结合清淤、换水的方式保证水体水质，达到既经济易行又节约水源的双重功效。
（二）大型的人造湖泊和各种景观河道的治理措施
这类景观水体的特点为源水水质复杂、水量大、水域面积大、周边环境复杂且常常处于无人看管状况。一次性换水和投加化学药剂在经济上和技术上都是不可行的。因此较为简单的换水和加药的物化方法对于这类水体并不适用。
按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌；强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。同时此类水体有较大的水域面积和复杂的环境，也为生态系统的重建提供了条件。笔者认为，此类水体应以完成人工环境向自然生态环境的转变为最终目标；以自然生态系统的构建为目标的生物－生态修复技术应是这类水体治理的主要措施。
1．自然曝气+PBB法。这类方法在中小景观水域中常被采用。PBB法是原位物理、生物、生化修复技术，主要是向水体中增氧与接种有净水作用的复合微生物。PBB法可主要是通过有益微生物、藻类、水草等的吸附，在底泥深处厌氧环境下将硝酸盐反硝化成气态氮，再上升至水面返还大气。氧是此类方法治理水环境的首要条件。景观设计中如有瀑布等跌水曝气方式可替代增氧机，既经济又具有很好的景观水体治理功效。
2．生物滤沟法。此类方法常用于源水较差的水体的前期处理，在景观环保设计中也常被采用。生物滤沟法是将砂石过滤与生物塘床相结合的复合处理方法。原水经格栅除去大的漂浮物后通过水泵提升，然后经跌水盘跌水充氧后由跌水槽进入生物滤沟好氧段，之后是植物床和生态净化沟，再经清水槽外排。生物滤沟在常温下处理受污染的城市景观水体，能很好地控制水中令人讨厌的色、嗅、味等感官性状指标，并对氨氮有一定的去除效果。
3．生物接触氧化法。这种处理方法在微污染水的处理中有广泛的应用，对微污染状态的景观水体来言是一种行之有效的处理方法。生物接触氧化法处理是使微生物和原、后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育，形成膜状生物污泥，污水与生物膜接触时，污水中的营养物质被生物膜上的微生物所摄取，使微污染水得到净化。
4．生态修复法。生态法就是以生态学原理为指导，将生态系统结构与功能应用于水质净化。在水体内利用藻类为浮游生物的食物，浮游生物又供作鱼类的饵料，使之成为菌－藻类－浮游生物-鱼的生态系统。充分利用自然净化与水生生物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质。但应注意，在引进水生生物时应以本地土著生物为主，避免引入外来物种。还需要控制水生植物的种植密度，以防过度繁殖，适得其反。
5．建议。大型的人造湖泊和各种景观河道的复杂性决定了其保持水质的难度也较大。保持水质是一个系统工程，在项目规划过程中就应对水质的保护给予充分的关注。必须按水体的实际情况，结合环境，综合考虑，全面规划，设计科学合理的方案。根据水的用途合理选择水源，优质优用，各种水源水体联合运行，互为补充，实现内部水体良性循环；水的利用、水质处理、水环境与水景观有机结合；景观水体与外界水体的交接处应设有合理的可控缓冲装置，然后按生态系统的平衡过程及水质变化，将自然与人工有机结合。
四、结语
“智者乐水”，人们对于水景的偏爱不言而喻。但是偏爱景观也要权衡利弊，因地制宜。水源丰富的城市用水营造城市特色无可厚非。一些干旱城市片面追逐所谓大型水景观的行为就值得商榷了。如何把“节水”“保水”“用水”结合起来，用尽可能少的水，做出精良的水景观，我们应多一些理性思考。
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