结合湿地景观水处理技术的研究与运用
——以厦门五缘湾湿地公园污水治理为例
2013-09-06厦门路桥景观艺术有限公司周绍能
◎ 厦门路桥景观艺术有限公司 周绍能
一、前言
近年来,随着人们对环境保护的越来越关心,人们对湿地功能也有了广泛的认识。湿地作为“地球之肾”,担负着对地球水资源的净化和处理功能。和世界上许多国家一样,我国正面临着日愈加剧的湿地水质受污染和水生态环境恶化问题。如何治理湿地恶化的水生态环境,同时把它与环境景观相结合成为非常重要的课题。
二、五缘湾湿地公园水环境介绍
五缘湾湿地公园是由周边的五通、坂美、高林等村庄围合而成的海鸥状低丘洼地,规划用地面积约为92公顷,水体面积约16.1公顷,常水位在1.9~2.2米,蓄水量约25万立方米,被喻为厦门独一无二的“城市绿肺”,是厦门岛内唯一的城市生态湿地公园。因为地处郊区,没有市政污水管道,周围村镇没有处理过的废水、污水直接排入造成了污染,水质处于劣Ⅴ类。
1、水体存在的主要问题
⑴底泥淤积严重:湿地水体范围原为周边村庄鱼业养殖场所及长期排污通道,已形成较厚的淤泥,底部淤泥不断释放C、N、P等有害物质,加剧水体水质恶化。
⑵水体相对静止:水体处于相对静止状态,流动性较差,局部区域形成“死角”,造成污染物富集,出现水华、发黑和发臭等现象。⑶水体富营养化:附近村庄未经处理的生活污水直接排入水体,村民种植蔬菜时大面积使用有机肥料,导致水体富营养化。
2、水质状况
经现场取样调查发现:水体溶解氧过低,缺少动植物生存的环境;水体富营养化,水体逐渐变绿,藻类疯长,出现水华现象,水体逐渐失去自净能力。
三、结合湿地景观的水处理技术
1、水处理思路原理
⑴控源:控制底泥有害物质释放及污水排放,有针对性强化处理;
⑵增氧:增加水体循环,提高上下层水体交换及溶氧;
⑶促流:通过水系回流加快生态系统物质循环速度;
⑷恒态:通过生态系统结构修复,维持生态系统平衡。
2、水处理技术实施具体措施:
⑴清淤措施
水环境要改善,首先要去除污染源,清淤是保证水体干净的一个根本。通过对水体的部分底泥进行清淤,缓解大面积的底泥污染,改善水体环境。
⑵底泥矿化措施
底泥矿化是采用特殊配制的营养制剂(主要包含矿化酶、微量元素、解毒制剂、氨基酸、有机酸及促生因子等)将土著微生物复活、培养之后通过靶向给药方法注入湿地的底泥中,在底泥的表面形成一层棕色的致密氧化膜。该氧化膜可以分解并限制底泥内富营养物质不断的排放,对维持微生物种群十分重要。
⑶生态净化池措施
生态净化池是通过大面积种植水生植物来对水中污染物质的吸附及分解,并在水内养殖各类水生动物以达到水体净化,抑制水藻等相关植物的生长,是依照大自然自身规律来建造或恢复湿地原本状态。它具有的优势:①无需购买处理和循环的装置,减少安装和运行维护成本;②管理简单、粗狂;③水体的自调性能提升;④创建出更加美丽、天然的湿地景观。此种技术在目前的处理措施中占有优势,具有成本较低、较高的美化环境价值等优点。
纵横交错的栈道平台、五彩缤纷的水上睡莲、随风摇曳的芊芊水草以及笔直挺立的墨西哥落羽杉形成了丰富多彩的迷宫湿地景观,同时也为鱼虾鸟类提供一个良好的生存环境。
⑷人工湿地措施
人工湿地是为处理污水而人为设计建造的湿地系统,其去除污染物的范围较为广泛。人工湿地通过植物的光合作用及茎、根的输氧作用,供给湿地床除污需要的氧气;同时由于发达的植物根系及填料表面生长的生物膜的净化作用、填料床体的截留及植物对营养物质的吸收作用,而实现对水体的净化[1]。污水内的有机物分解是以微生物的代谢为基础的,污水中含有N、P元素有机污染物通过微生物代谢分解为其他物质(无毒物质或可被水生植物和微生物吸收的物质)。
人工湿地的水生植物通过根系对污水中污染物质进行吸收和转化,改善水质条件,同时水生植物色彩缤纷的花朵为人工湿地增添了美丽的景色。
⑸综合生态滤床措施
综合生态虑床是通过植物、鹅卵石、滤床内复合生物材料等共同构成的。利用木桩或水泥桩做成外框架,利用回流泵动力把滤床的水通过管网集水系统运输到外部的水体中,在滤床上栽种睡莲、芦苇等净水植物,其功能相当于有动力的湿地系统。滤床利用了水的流动,能够使一些“死角”水质较差的难题得以解决。
石矶岸边水草丛生,再力花宽大的叶片簇拥着周边繁茂的水草,倒映在水中,水边的鹅卵石若隐若现,水面上碧波荡漾,循环流动,这就是综合生态滤床,通过自然的鹅卵石和水生植物掩饰其水面下的过滤床,在净化中追求景观美。
⑹人工浮岛措施
人工浮岛是利用植物无土栽培技术,用不锈钢框加椰子纤维编织制作浮床载体,在浮床载体上培植水生植物。人工浮岛是通过水生植物根部的吸收吸附和微生物对污染物的分解,减少N、P的浓度,抑制藻类生长,达到水质净化的目的。它的净化原理相似于湖沼沿岸植物带的水质净化原理。通过在人工浮岛上种植各种品种的水生植物(主要选用了再立花、花叶芦苇、菖蒲、高型纸莎草、梭鱼草等),起到净化和美化环境的作用,创造优美的绿色景观。
⑺曝气补氧措施
曝气补氧是对水体实施人工曝气补氧进而提升水内的氧含量,让整个系统处于好的含氧率,防止水体腐坏情况的出现。为增强湿地水循环系统,在主要静水区及“死角”设置曝气增氧机。曝气增氧机设置灵活,不受水位高低的限制采用各种曝气角度,并且水体中的底泥不会被搅起。曝气补氧处理措施可以在较短的时期中增加水体的含氧量、减少水体中有机物的污染(主要是有机物降解所产生的甲烷、硫化氢等有毒和有害气体),在外观上改善水色及透明度、去除水体中的臭味。水体补氧后,下层中的氧浓度提升,好氧微生物的代谢活动能力增强,然后利用微生物的代谢活动加速水体中有机污染物的分解,逐渐的形成无机物膜层,隔断底部淤泥中的污染物。曝气补氧措施还能够把水中的漂浮粒子推升到表面后清除,进一步净化水质。此工艺用隐藏式安装手法,观赏到的是造景喷泉以及曝气增氧机带动的水流和气泡。水的流动可以带来视觉和听觉美的感受,水线条和潺潺的水流声让人充满生机、愉悦的感觉。边种植各种各样的水生植物,更是让人感觉到湿地景观的美。昔日的臭水沟通过治理改造形成了生态自然、充满生机的清澈小溪。
⑼微生物净化措施
微生物在生态体系中扮演着重要的角色,这些微生物可以把生物的尸骸降解,把许多的对环境不利的物质分解和吸收,转换成无害物质。高效复合菌制剂主要包括:光合细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌、硝化菌、沙雷氏菌等多种微生物菌体,主要选择自然环境条件下经人工筛选分离出来的特异性菌株。
⑽引水换水措施
如果水体中的漂浮物很多,水体变不清晰、浑浊,污染较为严重,还可利用引水换水措施,降低稀释水体内的杂质的浓度,使用这种措施必须有充足的干净水源作保证。五缘湾湿地公园由于有湖边水库充足的水源保证,在特殊应急情况下会使用本措施。
3、处理结果
五缘湾湿地公园经过水处理,水质均达Ⅴ类标准,实现了生态平衡。如今湿地公园的湖岸,四季郁郁葱葱,伴着四季的脚步,蓝的鸢尾、黄的菖蒲、红的美人蕉;远处的喷泉犹如水中盛开的花朵,伴随着哗哗的水声;近处茂密的水生植物丛生于生态浮岛,四处漂浮;时而有鸟儿飞过水面,荡起无数涟漪,好一个优美的湿地景观。
⑻自然生态跌水坝措施
湿地公园内地形有高差变化,依自然起伏的地形,经过疏理和开挖,同时结合溪石摆放设计生态跌水坝,再通过水泵及地埋管道进行循环回流,营造出一个层层水台、逐级跌落、溪石流水的自然美景。同时,于石缝间、驳岸
四、结语
伴随着经济的不断发展,人们对身边环境的关注以及对环保概念的不断加深,针对景观水体处理的问题也开始展开了研究,除了生活用水处理、工业废水处理之外,人们渐渐的意识到了景观水处理进入了一个全新的水处理领域,它的研究前景十分的广阔。