景觀水宏觀生态法治理中存在問題及優化解決方案


一、 前言
  近年來,随着人們生活水平的提高,親水性生活環境成為一大需求,2003年底上海市區住宅景觀水水面積就達100萬平方米。水景住宅存在的問題也逐漸的顯露出來,如補充水源、處理成本、後期管理等。尤其是在人工湖的治理方面,一直以來都沒有得到很好的解決,常有業主因為人工湖水質惡化等問題與物業發生矛盾,甚至訴諸法律,因此人工湖的治理和管理也越來越受到人們的關注。
二、景觀水處理現狀
目前國内對人工湖的治理主要有采取引水換水、循環過濾、微生物方法、生态淨水等方法。引水換水由于要消耗大量的水資源僅适用于小型水體。循環過濾是直接套用泳池淨化方式,由于運行費用高和綠藻堵塞等問題出現,這樣的系統建成項目大部分閑置,在廣東地區很多水域采用過濾方式,由于長時間停用導緻投入幾百萬的設備鏽蝕報廢。目前國内采用循環過濾、制造活水流和建立生态系統的水處理方式較多,而且被快速推廣開。但由于設計不當,也出現很多新的問題。
1. 循環過濾在水處理工藝中通常稱之為強制水處理方式。采用循環過濾通常會出現以下問題:
  1.1由于過濾系統是非連續工作設備,因沒有及時反沖洗,停機超過10天,開機出水有顔色和異味;
  1.2景觀水域一般都會出現輕度富營養化,水中會出現一定量的藻類,一般過濾器使用8個月以上都會出現不同程度的堵塞、短流現象,處理效果下降。
  1.3過濾器涉及到很多機械、電力等設備,需要專業人員養護管理。一般的物業公司都不具備這個條件,也就是說這樣的系統使用壽命小于5年。
  1.4循環淨化量和循環路線設計不當,導緻水處理費用占到物業管理費的1/4甚至1/3以上;
2.建立粗放的生态系統,産生很多負面問題
  目前很多地方采用生态方式治理景觀水,根據動植物的天然習性來攝食或吸收水中的污染物質,并降解為對環境無害的物質。水生生态系統無需專用設備、運行費用低同時具有強化景觀的作用。水生生态系統因其投資少、運行費用低、*接近自然生态而備受推崇。但是,在實際實施的過程中,大部分設計和使用者都側重于宏觀生态系統,而忽略了微觀生态系統,以至于出現濫重水草、漫放水生動物。不僅沒有達到預期的水處理效果,反而出現很多負面問題。
 2.1生态水域成了蚊蠅孳生的溫床
  水生植物集中的區域往往也是蚊蠅等害蟲*集中的區域。由于水生植物的種植影響了水體的流動,很容易形成死水區。而一般隻要有50升的死水,蚊子就能産卵。水生植物莖葉之間很容易形成死水區,另外植物對陽光的阻擋,這些陰暗潮濕的死水區就成了蚊蠅滋生的*好場所。
  另外也有資料表明,在溶解氧小于2mg/l的靜止水域内,很容易吸引蚊蠅等害蟲在這些區域内停留、産卵。試驗發現清潔的自來水敞口放置(直徑200mm,深350mm燒杯),到16天後(水已變渾了)發現有孑孓(即蚊子的幼蟲),水體底部溶解氧僅為0.5mg/l。而上下流動的同樣水體30天時間内未發現孑孓。
  2.2防滲處理的水池很難建立真正的水生植物系統
  目前大部分的人工湖由于考慮到防滲等問題,湖底多為硬質底。對于需要泥土才能生長的水生植物而言,其種植、生長都會有諸多限制。首先是必須在硬質湖底内辟出一塊區域填上種植土,以便栽種水生植物。種植土一般難以控制,一方面植物生長需要一定的營養,而另一方面泥土中的營養物質又會對水體産生影響,這就造成了矛盾。一旦沒有控制好種植土的量,要麼是植物難以正常生長發揮作用,要麼是過量的種植土對水體造成了污染。此外,很多水域由于防滲層鋪設質量不過關,造**工湖水流失過快,或管理過程中補水不及時。水生植物因幹涸而生長不佳甚至枯死,既沒有發揮淨水作用又破壞觀景效果。上海某公園内的水生植物瘋長後,反而破壞了景觀,而且增加了管理的難度。再次,不少人工湖内還放養了大量觀賞魚,魚類對餌料的攝取有一定的量(投加餌料利用率僅為3%),過多的投放反而會造成水體的污染;但是餌料投放過少,魚類又會攝食水生植物,因此掌握餌料的投放量十分重要的。

2.3水生植物系統缺乏适宜的管理措施
  水生生物對于水體中的有機污染物有着很好的去除作用,但是對于大氣中的飄塵、補充水中的懸浮物等的去除效果卻不明顯,這些污染物沉積在硬質人工湖底,不但影響觀感,而且會逐漸減少人工湖的有效容積,影響水體自淨功能,因此對于采用宏觀生态系統進行治理的人工湖,仍然必須确定周期進行清塘,而這些水生植物又會阻礙清塘的順利進行,從而增加了清塘的難度。宏觀水生生物系統的管理是一項專業的工作,不少人工湖在交由物業公司管理後,由于物業部門沒有正确的養護,不能對水質做出有效監控,導緻水生動植物不能正常生長;或是疏于管理(不**枯爛的水草或死魚),導緻被聚集在生物體内的污染物質重新返回到水體中,造成水體惡化、黑臭等的問題。此外,駁岸處種植水生植物會相應地減少親水區域,違背了水景住宅的設計初衷,因此在寸土寸金的城市内很難營造出真正的人工濕地。
  3.忽略了微觀生态系統的功效
  3.1概念性的發揮微觀生态系統的功效
  微生态系統的作用很多設計者都充分的認識到其作用,水體中的微生物是水生态平衡的關鍵環節。污染物通過微生物分解和富集,轉化成CO2、N2等和自身生物量,進一步被下上等生物所利用。為了達到建立微生态的目的,很多設計側重與外來生物源或通過簡單水體自然培養來建立微生态。這種做法不但增加運行管理費用和難度,而且不能充分發揮微生态的淨水作用。
  3.2由于設計缺陷破壞了微生态系統
  目前很多設計采用過濾水處理方式,一方面将水中大量的微生物過濾掉,而且由于防止過濾器堵塞而投加**劑,對湖體生态系統進行深度破壞。
三、 生态法水處理設計建議
  自然界是一個十分複雜的系統,要營造一個清澈、自然的水體景觀,不能機械的采用單一的方法,而是要進行綜合的考慮,既要充分利用生态系統的優勢,對于超出生态系統自淨功能的水域必須進行強制處理。
  1.要控制蚊蠅滋生就必須保證水體流動和一定的溶解氧。消除死水區主要是在人工湖的死角,尤其是在水生植物密集區(水體流動情況很差)設置推流和曝氣裝置,将死水變成活水。資料表明,當水體流速達到0.09m/s時,溶解氧大于4.5mg/l蚊蠅的幼蟲就無法在水中生長,蚊蠅滋生的問題也就不存在了。水草的種植面積要大于水體面積的1/4~1/3才能發揮其淨水作用。并放養一定的比例的魚類和貝類也可控制蚊蟲生長。對水生植物的種植和管理要有明确的操作細則,種植區的選擇和設計很關鍵。采取圈養和種植槽措施的,一定要漫水15M以上,而且需要活水流進行交換。
  2.對于采用中水或低于IV級水(地表水标準)作為補充水的景觀水,建議增加強制處理措施。在歐美和日本,強制措施一般都采用氣浮水處理方式。。氣浮法也廣泛應用于含藻水處理。含藻水經過濾池處理,隻能去除50%,而氣浮法卻可以徹底除去水體中的85%藻類和懸浮污。另外氣浮設備可以間斷工作,即開即用。
  3.目前景觀水多為封閉性和非流動性的死水特征。水質更容易腐敗發臭,而且水藻在靜止的水體中也更容易瘋長。要淨化水體首先需要在水中造流,使死水變為活水,以強化水體的自淨作用。對水體充氧、提高水中的溶解氧可以有效地消除水體的缺氧(厭氧)狀态,避免黑臭等情況發生。國外有資料報道,當溶解氧含量在4.5mg/l以上時,水體就處于一個良好的好氧環境,不但會激發水中微生态的作用,而且這樣的環境可控制蚊蠅滋生。因此在人工湖中合理設置造流流和曝氣裝置對于水體淨化和蚊蠅防治都有着明顯的作用。好在國外和國内都有公司已經解決了這個問題。
四、結論
  景觀水的水質維持是一項綜合技術,采用生态是一種較為自然和諧的方式,貼近生活,也是技術發展的主流。在利用生态系統淨水技術時需要注重以下幾點:
  1.水生植物合理搭配,建議多采用沉水植物。水生植物的種植比例要達到比例要求,種植區需采取特殊處理措施減少對水體的幹擾。水生動物的放養以貝殼類為主,适當放養鲢魚、鳙魚等食藻性魚類。
  2.強化微生态系統是一個重要的環節。傳統的“流水不腐”說法,實際就是微生态的作用。強化微生态一般主要是激發水體深層微生物的活性,通常是通過增氧方式提高微生物的代謝和繁殖,同時通過水體的流動及層流交換實現水體的均質平衡。
  3.由于景觀水域的設計和外在條件限制,僅靠生态系統很難完成水質保持,因此有必要進行強制處理,剝離水中的污染物。強制措施建議采用氣浮法,不僅投資少管理方便,而且不需專業維護。
  人工湖的水質保持,管理是管件。污染排放的控制、污物的清理及親水平台的管理都很重要。不管采取何種方式,基本都是對微污染源的治理方法。也就是說水處理的功能是有限的,一旦受到污染沖擊,系統很長時間才能恢複。除此之外,物業管理部門也可以考慮交由專業公司托管。當然,正确的操作、養護規程也是必不可少的。
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