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城市景观水体富营养化治理措施

2017-03-30秦磊

绿色科技 2016年24期
关键词:富营养化治理措施

秦磊

摘要:指出了景观水体自净能力比较低,易产生富营养化,因此景观水体的生境改善日益受到关注。在了解景观水体污染成因的基础上,分析了景观水体的水质标准,探讨了可有效去除城市景观水体富营养化的治理措施或工艺,以期为应用于生态治理提供参考。

关键词:景观水体;水质标准;富营养化;治理措施

中图分类号:X820.3

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)24-0059-02

1 引言

随着城市化进程的加快,景观水生生态系统的设置成为城市建设不可或缺的组成部分。景观水通常指用于视觉观赏的水体,是露天地表水,通常为封闭水体系统,自净能力非常低,并且非常容易受到富营养化污染,在夏季高温时间段是最容易产生蓝藻爆发的水体之一,因此随着景观水体污染问题日益凸显,其水质治理受到越来越广泛的关注[1]。

2 景观水体的污染现状

《2015中国环境质量公报》显示,全国423条主要河流,62座重点湖泊(水库)的967个国控地表水监测断面(点位)中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类、劣Ⅴ类水质断面分别占64.5%、26.7%、8.8%。以地下水含水系统为单元,潜水为主的浅层地下水和以承压水为主的中深层地下水为监测对象的5118个地下水水质监测点中,水质为优良级的监测点比例为9.1%,良好级的监测点比例为25.0%,较好级的监测点比例为4.6%,较差级的监测点比例为42.5%,极差级的监测点比例为18.8%。由此可见,我国水环境受到污染的比例较大,城市水环境生态自净能力更为薄弱,改善城市水环境质量是恢复水体的景觀功能的前提条件。

3 景观水体的污染成因

受人类高强度活动的影响,城市景观水体更易发生富营养化乃至黑臭,因为除了来水水质较差,还存在城市景观水体特殊的污染源,归纳起来可以分为外因和内因[1]。

3.1 外因

3.1.1 大气沉降

工业生产过程中向大气排放多种、大量的污染物,由湿沉降和径流携带进入城市河湖。相关研究报道,城市河湖纳污负荷中大气湿沉降约占5%~10%。

3.1.2 城市面源污染

景观水体的水源主要来自3个方面,包括天然降水、外源引水、再生水。城市大气中的污染物质随雨水沉降进入陆地水生系统,比如中心城区的商业区初期雨水径流中的COD、氮和磷浓度均超过了地表水类水质标准,甚至主要机动车道的初期雨水径流中COD高于生活污水的浓度。城市内河湖兼具景观水体来源的功能,因此控制汇水区的面源污染,对城市景观水体治理十分重要[2]。

3.1.3 其他污染源

景观恶化水体岸边植物落叶、花絮等进入水体后,不仅影响水体景观,也会造成水体水质。

3.2 内因

3.2.1 底泥沉积物中氮、磷的释放

大量的氮和磷会沉积在底泥沉积物中,随着景观水体中温度、pH 值、溶解氧的变化,底泥中沉积的氮、磷会释放进入水体。

3.2.2 水动力条件和水体更新周期的影响

城市景观水体生态系统十分脆弱,多属于静止水体,没有流动性或者流速极其缓慢,水体自净能力较差,为藻类的生长繁殖提供了良好的水力条件。此外,景观水体更新周期长,由于水体的自然蒸发和一些水生动、植物的吸收,景观水体长时间得不到补给,也会使景观水体中的水量减少,氮、磷的浓度升高,水体越容易发生富营养化。

3.2.3 设计不合理

景观水体及其护岸多采用硬化钢筋混凝土或浆砌块石结构,没有按自然生态理念进行设计和构建,自净能力弱,再加上外来污染物的过多输入,导致水体发黑变臭,最终水体变得浑浊不堪,严重污染了景观水体的生态环境。

4 景观水体的水质标准

目前,与景观水体相关的主要法规有《地表水环境质量标准》和《城市污水再生利用景观环境用水水质》。因使用目的不同,景观水体的水质要求也不同。目前景观水体标准的相关研究非常薄弱,并且标准之间存在着不一致性,即使按《地表水环境质量标准》的一类标准值对景观水体进行控制,也不能满足控制富营养化水体的需要。

5 景观水体污染的防治对策

针对景观水体富营养化的状况目前主要有以下几种治理措施:源头控制,降低从外部进入水体的污染物;采用工程性措施、化学加药、生物性措施降低水中的富集氮磷,增加水体中的溶解氧,从而达到控制藻类爆发的效果[3]。

5.1 源头控制

即通过对污水排放管网的改造,将污水的排放引至别处。改进周边农业的施肥方式,防止雨水带入大量营养盐进入景观水体。

5.2 工程措施

(1)水底清淤。富营养化水体的底泥含大量氮磷物质,会持续不断向水中释放营养盐,在夏季高温阶段,容易加剧蓝藻爆发,通过水底清淤的方法消减水底淤泥是比较有效的治理措施。

(2)清理漂浮藻类。水体富营养化的最直观的体现就是藻类及浮游生物迅速繁殖,不仅大量消耗水中的溶解氧,而且降低水底光照度,导致沉水植物死亡,死亡的植物及藻类尸体腐烂进一步消耗溶解氧并向水中释放氮磷物质,最终导致鱼类等生物的死亡,造成恶性循环,所以清理漂浮藻类可以抑制这种恶性循环。

(3)曝气推流。利用“流水不腐”的原理,在水中安置潜水曝气机(沉水安装或漂浮安装)。首先造成水体表面和底层流动,消除了死水区,同时流水可以抑制藻类生长繁殖,其次充氧后,加速了水中各种胶体和悬浮物的分解,使水体透明度明显提高,同时湖泊底质表层含氧量增加,好氧微生物活动趋强,抑制了湖底厌氧菌的有机质分解过程,使湖底氮、磷营养盐的释放量减少,并能加速底质的无机化过程,减少底泥内源污染。

5.3 化学加药措施

主要是利用向水体中添加除藻剂、混凝剂等化学药物抑制水体蓝藻爆发的现象[4]。此类方法仅能暂时抑制住藻类爆发,治标不治本。

5.4 生物措施

主要是通过改善景观水体中的生态环境来控制水体富营养化的一种方法。主要有种植水生植物、沉水植物、投放以藻类为食的鱼类和其他水生生物等措施[5]。

(1)在景观水体中通过搭建生态浮床种植水生植物,用以吸收、转化水中以及沉积的底泥释放的有机质和营养盐,降低水中营养盐浓度,同时生长在水里的大量根系可以附着微生物,对水质起到净化作用,抑制浮游藻类的生产。

(2)在景观水体中种植沉水植物,同理可以吸收、转化水体中底泥释放的有机质和营养盐,同时植物的根系可以固定水底淤泥,降低水中悬浮物含量,增加水的透明度,并且沉水植物光合作用可以增加水体中的溶解氧。

(3)在景观水体中养殖合适的水生动物,可以滤食浮游藻类,如鲫鱼吃各种腐屑,同时可吞食蚊子的幼虫,田螺还可以分泌粘液,促进水中悬浮物沉降,起到

净化作用[6]。

6 结语

景观水体由于其自净能力较低的特殊性,是易产生富营养化的水体,这与景观水体观赏、美化环境作用相悖。此外,景观水体的生态恢复是一个漫长并且复杂的过程,采用如上类措施综合治理,会有显著改善水质的效果,但是,从源头上控制污染仍然是最有效、治标又治本的方法。

参考文献:

[1]曾冠军, 马满英. 城市景观水体富营养化成因及治理的研究展望[J]. 绿色科技, 2016(12): 98~100.

[2]宋英伟. 城市景观水体生境改善技术与机理研究[D]. 上海:华东师范大学, 2009.

[3]王美杰. 水体富营养化的危害及防治措施[J]. 绿色科技,2012(10): 60~60.

[4]刘娅琴, 邹国燕, 宋祥甫, 等. 富营养水体浮游植物群落对新型生态浮床的响应[J]. 环境科学研究, 2011, 24(11):1233~1241.

[5]董双林. 鲢鱼的放养对水质影响的研究进展[J]. 生态学杂志, 1994(2): 66~68.

[6]卢进登, 陈红兵, 赵丽娅, 等. 人工浮床栽培7种植物在富营养化水体中的生长特性研究[J]. 环境污染治理技术与设备, 2006, 7(7): 58~61.

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