基于北方地域特征的景观水体生态修复方法及案例研究

张秀娟 赵梦蝶 杨文静

1 概念解析

1.1 地域特征

地域特征，也称为“地域特色”，是指某一地域范围内具有的明显区别于其它地域的显著的物质与非物质要素，统称为该地域的地域特征。地域特征内容包括地域的自然特征及地域的人文特征两大类，本论文阐述的相关研究内容均基于地域自然特征基础之上。

1.2 生态修复

目前从可持续发展、污染治理、过程、技术方法等不同角度对生态修复都做了不同的概念界定，本论文研究的生态修复主要是基于可持续发展理念，对已经存在污染或有恶化隐患的景观水体运用特定的技术和方法进行生态恢复和重建设计，从而最终满足人对水景“美”的情感需求。

2 问题本源

2.1 地域条件限制

北方地区绝大部分属于缺水地区，一直以来都面临水资源匾乏问题，而以往在设计水景时，对当地缺水的实际情况往往缺少考虑，水景投入使用后造成了对水资源的浪费，最后面临水景后期无力维护的窘境。

2.2 原位研究经验不足

目前我国在景观水体生态修复方面的研究，起步晚，理念相对落后，通常都是发达国家舍弃不用的技术，因此一直以来我们都处于技术探索阶段。并且在以往的相关案例中，生态修复技术的运用通常与景观形式美无法共融，导致成为各界争议焦点，发展止步不前。由于以上因素，整个对于“生态修复”的研究都处于一种“新”状态，可参考的相关成功案例和学术研究成果也较少。

2.3 观念偏差

由于水具有灵动多变的特性，自古至今，水景都得到了造景师的重视，尤其体现在了景观形式的多样性方面。这也造成目前的造景倾向更加注重景观效果而忽视水景设计的生态性、更加注重塑造人工水景，如建造大量的亭台楼阁等水中建筑和小品而忽略水体婀娜多姿的自然美。这种造景观念的偏差致使水景修复问题的凸显，特别是继续采用浆砌条石护岸和几何规则断面，以及大量人工驳岸使水体状况进一步加剧。

3 生态修复方法

3.1 常见方法介绍

现存的已经试验过的水体生态修复方法主要分为物理、化学和生物方法：

3.1.1 物理修复

物理修复中常见的方法有疏浚底泥、曝气充氧和清水稀释：疏浚底泥就是从根本上清理污染物疏通水体的底泥，这一方法作为物理修复的常规手段已得到广泛运用；曝气充氧是指通过压力溶气将纯氧溶入水体，形成微细气泡后释放进入黑臭水体，经推流装置将富氧气泡推动扩散，快速补充水体中的溶解氧含量，为微生物的生存提供有利条件，使其更加有效地分解水中的污染物，增加水体自净能力，从而改善水质；清水稀释指引入外部水冲掉污水以及清洁的水源将污水稀释，是一种较为常见的、对污染比较严重、水流较缓的景观水体较为有效的方法。

3.1.2 化学方法

在景观水体中使用特定的化学药剂，如灭藻剂、吸附剂等可以达到去除水藻、阻止水藻生长、抑制水体中重金属离子的释放等目的，维持和保护水体生态。

3.1.3 生物方法

生物方法种类多样，比较常用的有投放水生动植物、生物过滤、生态护岸、生态浮床、生态操控技术等。其中生物过滤指的是在景观水体的水底铺设一层沙石，利用沙石和水中沉水植物以及水中的沉淀物表面形成的生物膜来过滤掉景观水体中的污染物质，不仅可以净化水质，还可以作为填料用于水景观赏；水生动物法是在景观水体中放养食鱼性鱼类，可以有效地抑制水中藻类的生长，除了可以净化水质、增加观赏性外还可以利用此方法营造亲水体验空间；生态护岸是指采用适合绿色植物生长的土工材料构成生态结构，可以有效地实现生态环境的建设。

3.2 研究数据分析

通过对相关方法的调研分析，以及案例数据统计，将各种方法的特性及适用范围信息统计如表1。

表1

通过统计分析的信息得知，景观水体生态修复方法中物理方法使用较普遍，但成本高效果持续时间短；而化学方法虽运行成本较低但需要设备且作用实践也较短；生物修复方法多样、成本低且低耗能、不会形成二次污染，而且多数生物修复方法作用时间也较长，同时基本适用于各种景观水体。因此生物方法有着得天独厚的优势，但通过多个案例分析发现仅仅依靠生物方法又是很难实现景观水体污染控源减污、基础生境改善、生态修复和重建、优化群落结构等多重目的，通常都是多种方法共同作用。

4 奥林匹克公园景观水体案例研究

奥林匹克公园“龙形水系”是设计比较成功的生态水景典型代表，其水系总长约2.7km，总水面面积为18.3万m2。与以往普通水景先注重景观效果后期污染再治理的套路不同，它是在设计初期就考虑到了水质的维护和景观的生态性问题。

由于公园内所有景观用水都是利用污水处理厂处理的再生水，因此对再生水的净化修复尤为重要。其采用的是一套生态净化系统：第一步，用土壤含量偏大的潜流湿地系统来进行再生水的第一次净化，过滤掉无法通过土壤的有害物质的同时利用土壤中所含的某些物质与水中的部分元素结合，再过滤掉一部分有害物质；第二步，利用曝气充氧生态技术将再生水中的氮、氨等元素与空气中的氧气等气体化合，成为大气中对人体无害的气体；第三步，大量种植净化水体功能的水生植物与湿地植物，养殖多种水生动物，据统计，水系的水景养殖共计16.8万m2，24种水生植物，共计81万株，水生动物10种，共计3.4万尾，除了通过植物的根系或植物分泌的液体对水体进行净化外，其主要目的是营造完整的水生生态系统，通过恢复生物多样性来维持水质的可观性。

图1

图2 生态修复方法及进程

5 适于北方景观水体的修复方法建议

根据以上调查研究信息以及充分的案例分析，针对北方现状景观水体的特征，以水量调整、水质净化和生物多样性恢复等技术为基础，分类给出适宜的修复方法建议：

5.1 常年有水的景观水体

对于水源充足，常年有水的景观水体来说，其景观水体状态相对保持较好，驳岸状态及生物多样性良好，建议此类景观水体应对症下药，选取局部污染严重的地段进行重点生态修复，主要采取物理和生物方法强化水质净化的措施，通过清水稀释、投放生物等修复措施进行水体生态修复。

5.2 间歇性有水的景观水体

对于间歇性有水的景观水体，根据其缺水状况、污染程度以及可恢复情况采取不同的生态修复方案建议：

针对水质保持相对良好，没有严重的内源污染，或者存在轻微污染但通过补水稀释后生物多样性就会自然恢复，水质会相应改善的景观水体，建议采用“生态补水”措施，通过适当的补水和疏浚底泥措施，同时配合生物投放等生物修复方法来进行景观水体生态修复；

针对水质达标或有轻微污染但补水稀释后可达标、生境相对完整，但水量不足且生物多样性差的景观水体，在补水措施的基础上，建议采用生物修复方法，通过水生生物功能群构建或生境构建恢复生物多样性来进行景观水体生态修复；

针对水量缺乏，且水质严重恶化、污染相对严重，生物多样性或生境同时也遭到了一定程度破坏的景观水体，需要采用“复合修复模式”，即生物、物理、化学方法共同作用，在水环境修复总体管理控制基础上，调控水量，采取适宜的水质净化技术，同时辅以生境修复或生物功能群构建、驳岸生态修复等措施多管齐下，最终实现景观水体的有效修复。

6 小结

本论文通过案例分析极对各种修复方法特性的了解提出适于北方景观水体的修复方法建议，希望对景观水体生态修复的研究有所贡献，另外，我们在进行景观水体生态修复和重建时要注意：植物搭配上尽量多提倡运用乡土植物品种、合理进行水生植物的搭配和种类的选择、水体生态修复也要注重时效性、创造多样的生物栖息环境，增加生物多样性、防止外来物种的入侵、优化群落结构构造完整的水生生态系统等，特别要针对具体情况合理选择修复技术，实现修复功能最大化功效。

基金项目：河北建筑工程学院基金项目“基于北方地域特征的景观水体生态修复方法及案例研究”（XB201757）。