渭南师范学院镜面湖的生态水处理技术初探

王志平

(渭南师范学院环境与生命科学系，陕西渭南714000)

渭南师范学院镜面湖的生态水处理技术初探

王志平

(渭南师范学院环境与生命科学系，陕西渭南714000)

镜面湖位于渭南师范学院的生活区，由于种种原因，常常出现水质污染.改善镜面湖的水质情况，对于改善校园生态环境、创建校园生态文化具有重要意义.本文利用生态水治理技术，对镜面湖的生态治理模式进行了设计.

镜面湖;水质恶化;生态水处理

人工水景作为现代建筑风格中不可缺少的一部分，不仅可以美化环境，陶冶情操，还可增加周围空气的湿度，减少尘埃，提高负氧离子的含量，在小范围内起到调节气候的作用［1］.

镜面湖位于渭南师范学院生活区内，总面积约4 000平方米，属于典型的微型人工水景观.镜面湖水源主要为人工补水(自来水)和雨水.虽然采用了引水换水的方式维护水质，但水质仍然不很理想，特别是夏季常有大量藻类出现，蚊蝇滋生，影响了它美化校园环境的效果.

1 镜面湖水质恶化的成因分析

根据镜面湖的设计结构、水生态系统组成和污染源分析，可以得出，导致镜面湖水质恶化的原因主要包括以下几方面:

首先，镜面湖以水泥为底质，并且水泥驳岸，水域面积小，为全封闭式设计，使得水体缺乏流动性，一旦有污染物，水质很容易恶化.

其次，镜面湖水生态系统的生物组成结构不合理.湖中未设水生植物，不能充分消耗利用进入水体的有机物，导致有机物在湖中积累.另外，虽然也有鱼类，但由于种类单一，数量较少，对于水体的改良作用不大，而且鱼类排泄的有机物会沉积于湖底，缺氧条件下经微生物作用发生厌氧分解，会产生恶臭.

再次，污染源多.镜面湖位于校园的生活区内，常有师生沿湖散步，不时有人随手将杂物及垃圾丢入湖中，从而加剧了镜面湖污染.

最后，蓝绿藻入侵.蓝绿藻的孢子可以通过空气传播而落户于任何有水的地方.这种藻类繁殖速度极快，而且可以从空气中获得营养物质，并提高这些营养物质在水体中的含量，从而促进藻类疯长［2］.另外，藻类生长会消耗大量溶解氧，严重影响了各种水生动植物的正常生长［3］.

2 镜面湖的生态水处理

EWT就是在水域中人为建立一个生态系统，即水生态系统.这种方法无需人类干涉，整个生态系统就可以适应外界对它的影响，并始终处在平衡状态.

近年来由于过度使用、污染浪费等造成的水资源匮乏已愈来愈引起人们的关注，尤其是西北地区，更是水资源紧缺.所以镜面湖的整体处理，首先应摈弃那些高耗能，高废水的设计，在水质要求和低耗能绿色环保之间寻找一个最佳平衡点.EWT模式则解决了这一问题［4］.EWT技术不需要额外的设备运行费用和维修保养费，并且整个系统的自身调节能力较强，无需专人护理，同时也有助于创建更加自然优美的水景.因此，使用EWT模式既节省投资，又能保证其治理效果，而且管理也比较容易［5］，是解决镜面湖水质问题的最佳方法.

2.1 镜面湖水质分析

对镜面湖进行水质分析是选择恰当污染治理技术的基础.判断水体污染程度的常规分析指标主要包括臭味、水温、浑浊度、pH、溶解性固体、悬浮性固体、总氧、溶解氧、生物化学需氧量和细菌总数.通过这些指标的测定结果，可以初步判断出镜面湖水质污染的类型和污染程度，再根据实际情况筛选适宜的水生动植物和微生物来建立水生态系统，从而达到理想的治理效果.

2.2 水生动植物的筛选

不同地域的气候不同，降水量不一，会显著影响生物的分布情况和生物种类.在当地植物中筛选适宜的水生植物时，必须充分考虑其生态功能，不仅能使整个生态系统稳定运行，还必须对整个水体具有净化作用.虽然水生植物都能吸收水中的无机盐，通过光合作用为生态系统中其他生物直接或间接的提供食物，但是不同水生植物对不同无机盐的吸收能力不尽相同，必须依据当地水源的水质，科学合理地进行选择.

水生动物是生态系统中的消费者，离开它，整个生物链就不能很好地循环.水生动物数量过多将导致生态系统中的生产者(水生植物)大大减少，生物链出现断裂;如果数量过少，则会使生产者大量繁殖甚至泛滥，生态系统也不会稳定.所以水生动物的数量一定要经过科学计算，并结合实践经验来确定.水生动物通常包括鱼类、贝类和各种原生动物.将它们引种到水体中，必须考虑到各自能否适应当地的环境，同时还要对各类水生动物与水生植物的种类和数量进行配比.

渭南地区属于西北干旱区，北温带气候，年平均气温9～16℃，年降水量396～802 mm.实际工作中，我们应根据这些区域气候资料以及该区分布的主要水生动植物资源，结合镜面湖的水质污染状况，选择出具有耐污染、净化能力较强而又适宜观赏的水生动植物种类.在此基础上，根据这些水生植物的生产能力和水生动物的消费水平，对其种类和数量进行合理的配比，设计出一个结构合理、功能高效的综合水生态系统.

2.3 微生物菌种筛选

在水生生态系统中，作为分解者的微生物，能将水中的污染物(如有机物，某些重金属)加以分解、吸收，变成能够为其他生物所利用的物质，或者降低或消除某些有毒物质毒性.此外，微生物还能将水生植物的残枝败叶转换成有机肥，提高土壤肥力，促进植物生长，增强水体的自净能力.

实际工作中，首先根据镜面湖的水源水质情况，利用现有的微生物进行驯化，进而从中筛选出生理活性强的菌种，然后大量繁殖，投入水体.为了保证筛选出的微生物能保持良好的活性，持续处于高效状态，在日常工作中必须定期对微生物进行筛选、保存、复壮，以保持微生物物种的稳定性，这也是生态水处理中水质稳定的关键因素之一.经过一段时间的定期检测后，若微生物菌群与水生动植物的数量保持动态平衡，而且水质处理效果良好，则人工管理和干预的强度便可逐步减小，甚至完全依靠水生态系统的自身调节功能来维持其动态平衡，最终实现污染治理与环境美化的有机结合.

2.4 镜面湖的防渗设计

人工湖日常补水量的多少是影响其日常维护开支的重要因素.因此，在人工湖开挖时，防渗漏工作就应该做到位.

分析所在区的土质性状有利于我们设计合适的防漏层.渭南地区土质属于壤土类，这种土质类型的通透性和排水性比较好.渭南地处我国西北干旱区，降雨量较低，蒸发量却相对较高，因此主要以人工补水为主.因此，为了避免镜面湖水下渗，节约水资源，应进行防渗工程建设.

镜面湖以水泥为底质，已经具有较好的防渗效果，因此不必进一步开展相关工作.但是，水泥底质不利于水生植物的扎根生长.因此，应在湖底适当填加土层，以形成适于水生生物特别是水生植物和底栖生物生活的环境，从而为镜面湖的生态治理奠定良好的基础.

2.5 镜面湖的环境设计

环境设计作为人工湖设计中画龙点睛之笔，水生植物的造景必须和周围环境相协调，配合周围的陆地植物、建筑物、人工湖的土岸曲线，以及整个人工湖想体现的主题及气候特点，恰如其分的设计［7］.

镜面湖位于渭南师范学院的学生生活区内，因此景观设计应以环境优美静谧、适宜休息学习为主.湖岸可设石桌石凳，供人休息或学习，湖中可设凉亭，使师生能够深入水中，亲身感受水乡之美.总之，在污染治理的基础上，再辅以适当的生态及景观设计，不仅有利于改善整个校园的生态环境，体现学院的生态文化，同时也将有助于陶冶师生的性情，实现人与自然的和谐与统一.

3 结语

镜面湖是渭南师范学院为提升学院师生生活和学习的环境质量而修建的.为了将镜面湖的作用更充分发挥出来，在比较现有人工水景污染治理技术的基础上，按照生态修复的原理，采用一种低耗能、绿色环保又便于管理的治理方法—EWT模式，对镜面湖水质治理进行设计和规划，必将促进镜面湖水质状况的逐步改善，恢复其改善校园环境、陶冶性情的理想功能.

［1］杨晓华.人工景观湖生态水处理设计［J］.建设科技，2002，(10):67－69.

［2］熊彩蕾，罗亚田，王丽.藻类对水体的危害及灭藻技术的现状分析［J］.辽宁化工，2009，(3):173－175.

［3］党风锁.人工生态湖在节约型园林建设与管理中的应用探索［J］.河北林业科技，2009，(3):49－51.

［4］孙丽娟，费寿娥，曹绪峰.城市景观水生态修复方法研究进展与发展趋势［J］.金陵科技学院学报，2008，(2):77－80.

［5］苑宏英，周琪.生物—生态联合污水处理系统［J］.环境污染治理技术与设备，2005，(10):19－23.

［6］李迎春.人工湖土工膜防渗工程的设计与施工［J］.防渗技术，2000，(3):33－36.

［7］许悦.谈水景设计在未来住宅小区中的规划［J］.湖南工业职业技术学院学报，2007，(1):100－101，106.

［责任编辑 牛怀岗］

Abstract:Thewater quality of the Mirror Lake in Weinan Teachers University keeps deteriorating for various reasons.The improvement of itswater quality is significant to promote the developmentof ecological culture in campus.In this paper，the ecological water treatment of the Mirror Lake was designed and discussed based on the practical situations.

Key words:Mirror Lake;pollution;ecological water treatment

Ecological Treatment of the M irror Lake in Weinan Teachers University

WANG Zhi-ping
(Department of Environment and Life Sciences，Weinan Teachers University，Weinan 714000，China)

X522

A

1009—5128(2011)02—0076—03

2011—01—18

国家自然科学基金资助项目(31000410)

王志平(1978—)，女，河北石家庄人，渭南师范学院环境与生命科学系讲师，博士.研究方向:分子生物学和环境生物学.