绵阳市城市景观水体富营养化调查与分析

陈 静，李 瑾，何云晓，2，方 玲，林玉虎，陈娟，2

(1.绵阳师范学院 城乡建设与规划学院，四川 绵阳 621000；2.川西北乡村人居环境建设四川省高校工程研究中心，四川 绵阳 621000)

1 引言

城市水体是城市人文和自然景观要素及休闲娱乐的重要场所[1]。现代化城市的加速发展和建设导致人类活动不断加剧，大量营养成分输入湖泊水体，且这些水体多处于静止、封闭(半封闭)的状态[2]，城市景观水体受到了不同程度的污染，开始出现富营养化问题。近年全国水域的水环境质量调查数据显示，流经我国42个大中城市的44条河流，93%的河段水质已被污染，50%的重点饮用水源地不符合相应标准。此外，城市公园水体水质恶化，浮游藻类疯长，富营养化状况严重[3]。绵阳是国家园林城市，目前关于绵阳城市景观水体富营养化状况却鲜有研究报道。鉴于此，本研究通过对绵阳城区5处水体各项水质参数的测定，结合自然和社会环境因素调查，分析了绵阳市景观水体的富营养状态及其原因，提出了相应的修复措施和建议。

2 研究方法

2.1 水体水质分析

本研究选取了绵阳南湖公园、南山公园、西山公园、奥林春天和太阳城小区等5处景观水体，每处水体取5个水样进行水质分析，测定水样中的pH值、总氮、总磷、悬浮物总量、叶绿素a、生化需氧量、溶解氧等指标。水体悬浮物测定用过滤称重法。总氮测定采用开氏法(CJ/T103-1999)，总磷测定采用硫酸-高氯酸氧化-钼蓝比色法(GB11893-89)，叶绿素a采用分光光度法(HJ897-2017)，生化需氧量采用五日培养法(HJ505-2009)，溶解氧测定采用碘量法(GB7489-87)。

2.2 水体生物及环境调查

调查水体中水生植物名称、种类、生长情况；水体中的生物种类(如鱼类等)。调查景观水体的形状、透明度、排水和引水形式和设施的设置、水体周围土地利用的方式(如空地、建筑群、草地、浅滩等)，调查水体周围约3～5 m范围内的草本、灌木和乔木植物分布和生长情况。

3 结果与分析

3.1 不同景观水体的水质特征及富营养等级

调查显示，各景观水体的pH值在7～8之间，均呈弱碱性。在居住区景观水体中，太阳城居住区景观水体表面有明显的绿藻生长。公园景观水体中，基本无明显绿藻生长。如表1所示，居住小区生化需氧量(BOD)、悬浮物(SS)均高于公园景观水体。除西山公园总氮(TN)相对偏低外，南湖公园、南山公园、奥林春天小区、太阳城小区总氮平均值均大于2 mg/L。总磷(TP)除南湖公园低于0.3 mg/L以外，其余景观水体总磷均大于0.3 mg/L。5处景观水体的氮磷含量均已超过地表水正常氮磷值，受到了不同程度的污染。居住小区景观水体叶绿素a整体比公园景观水体叶绿素a要高。

如表2所示，叶绿素a(Chla)、TP、TN常作为评价富营养化等级的标准。国际上一般把水体TP浓

表1 不同景观水体水质

度达到0.02 mg/L， TN浓度达到0.2 mg/L作为水体富营养化的发生浓度[4]。同时水体叶绿素a浓度大于10 mg/L，BOD5浓度大于10 mg/L也是水体发生富营养化的重要指标。据已测得的数据，南湖公园TP和TN高出国际标准值10～13倍；南山公园TP和TN高出国际标准15～17倍；西山公园TP平均值为0.360 mg/L，高出国际标准值18倍，TN平均值为1.77mg/L，高出国际标准值8～9倍；奥林春天小区TP为0.42 mg/L，高出国际标准值20～21倍，TN平均值为2.35 mg/L，高出国际标准值17～18倍；太阳城小区TP平均值为0.32 mg/L，高出国际标准值15～16倍，TN平均值为2.07 mg/L，高出国际标准值10～11倍。除了南湖公园景观水体叶绿素a稍偏低外，其他景观水体叶绿素a均大于10 mg/L。5处景观水体的BOD5均大于10 mg/L。可见，5处景观水体都受到了不同程度的污染而达到富营养化，且都达到了中级富营养及以上水平。公园景观水体富营养化等级均低于居住区景观水体。

表2 水体富营养化程度分级标准

3.2 水体环境调查

调查显示, 居住区水体面积均小于公园景观水体, 水体深度一般不超过1 m，可见水底沉积物多为周围植物凋落物。而公园景观水体较深，均大于2 m，水体透明度均不超过55 cm，沉积物基本不可见。在引排水设施方面，奥林春天居住区主要采用管道的方式，有明显的引排水管道，太阳城居住区无明显的引排水管道。公园景观水体按照地势，设置专门的引水和排水口，增加水体的流动性。由表3可知，5处景观水体的水生植物种类较少，且面积较小，除太阳城小区风车草部分枯萎外，植物生长基本良好。公园景观水体的挺水植物大多栽植在水边浅水区，而居住区景观水体挺水植物分布较为广泛。居住区景观水体中，太阳城水体基本无明显的水生动物，奥林春天水体有较少数量鱼类。公园景观水体中，水生动物较多，其中南湖公园水生动物最为丰富，南山公园为游赏型水面，水生动物较少；西山公园浅水处鱼类较多，多为饲料投喂。

表3 水生植物生长情况

3.3 绵阳景观水体富营养化的原因分析

绵阳景观水体地势相对较低，降水导致大量污染物汇集于水体中，而引排水和雨污分流设施不完善，污水无法及时排出，营养物质增加，超出水体承受能力。且绵阳市夏季降水集中，将水底底泥沉积物中的营养物质再次带入水体中，导致氮磷浓度升高。居住区景观水体水量少，且水位浅，基本处于静止不流动的状态，适宜藻类浮游生物的生长。居住区景观水体蜿蜒曲折，沿岸较长，每年会有大量的落叶、花瓣等落入水中，这些沉积物腐烂在水底，增加了水体的氮磷含量，成为藻类植物的营养来源[5]。此外，景观水体中的动植物相对比较单一 ,无法形成完整的水生生态链，导致水质恶化。

4 结论与建议

根据水质分析结果表明：绵阳市城市景观水体受到了不同程度的污染，按照《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)，绵阳市景观水体水质均为Ⅴ类水质。水体总磷(TP)、总氮(TN)超出了国际标准水平，出现了不同程度的富营养化。5处景观水体富营养化程度为：太阳城居住区>奥林春天居住区>南山公园>西山公园>南湖公园。其中，居住区景观水体为中度富营养化，公园景观水体为轻度富营养化，居住区富营养化程度高于公园景观富营养化程度。

建议从以下方面着手防治景观水体的富营养化。

4.1 丰富水生植物种类，构建动植物生态链和良好的水生生态系统

滤食性水生动物可以消除藻类和促进水体中有机碎屑的分解[6]，水生植物可以直接从水层和底泥中吸收氮、磷，并同化为自身的结构[7，8]，多引入一些沉水植物如黑藻属、苦草属、金鱼草属植物，丰富水生植物种类，其中金鱼藻可以抑制浮游植物生长，改变浮游植物结构,致使浮游藻类减少[9]。水体中配合栽植挺水植物和沉水植物，放养滤食性水生动物，不但可以促进水体藻类植物的消除，而且能降低水体氮磷浓度[10]。

4.2 合理设置水体沿岸植物缓冲带，减少污染物进入水体

水岸缓冲带能够在地表径流进入水体之前，通过沉积、渗透、土壤吸附、植物吸收、反硝化作用和微生物固定等，有效拦截农业非点源氮对水体的污染[11]。混交植物缓冲带对径流水中总氮的去除率较高[12，13]。应合理配置乔灌草植物，设置植物缓冲带，能有效避免更多的污染物进入水体。