唐山南湖中央生态湿地公园水环境可持续发展研究

张敬蕊，冯婷婷，杨 洋，杨 永

(华北理工大学 建筑工程学院，河北 唐山 063009)

城市周边湿地公园具有滞蓄、排泄雨洪、供水、旅游观光等综合功能，它对提升城市生态建设水平具有十分重要作用。随着经济生活水平提高，人类活动的介入破坏，城市周边湿地公园的水环境问题不容忽视，湿地公园的水环境保持与改善的任务尤为严峻。水作为生物生存和发展的源泉，水体的污染会造成自然界生态环境的严重恶化，水环境发展已经成为制约经济社会发展的首要因素，而城市生态公园的建设有利于城市生态环境的改善。本文通过对唐山南湖生态湿地公园的水环境现状分析，提出切实可行的改善当地水环境的措施。唐山南湖中央生态公园作为2016年世园会的主办场地，南湖湿地水环境可持续发展成为近几年唐山市治理的重点，南湖湿地公园的水环境现状及未来发展趋势研究主要从湿地面积、水质、水量、污染途径、治理方法几个方面进行分析研究。

1 唐山南湖公园周边环境

南湖湿地公园随着植物园及公园植被群落的发展，呈现出处处见绿色、水绿相间的生态发展现状。南湖湿地公园自1996年建设至今，形成人工植被与天然植被交相呼应的植物生态园林。南湖公园共有维管植物79科211属327种，植物群落分为人工群落和野生群落，湿地植物中有1种为国家Ⅲ级保护植物和13种值得关注的植物。

南湖湿地植被水源建设及保护措施的完善为鸟类的休憩、繁衍提供了舒适的环境。南湖湿地范围内，现有外来迁徙和本地生长鸟类多达13目33科82种，包括国家Ⅱ级重点保护鸟类7种(占总种数8.54%)、河北省级重点保护种类30种(占总种数36.59%)。

唐山南湖湿地公园鸟类种数丰富、群落季节性明显，水域植被为鸟类提供了休憩繁衍的场所，鸟类为水域植被的可持续发展提供了减害保障。南湖湿地公园环境与生态发展相辅相成。

唐山南湖中央生态公园是在原有采煤塌陷区基础上开发建设起来的，唐山南湖塌陷区的总面积近1 300 hm2，可成水面面积115 hm2，南湖公园的储水量可以达到3 000×104m3，为唐山市的水源涵养和生态环境恢复提供了有力保障。

南湖国家城市湿地公园历史上水源补充主要来自水源来自地下水、采煤疏干水、中水和补给水。随着经济发展及地下水开采量的增加，地下水补给已经枯竭，现在及将来一段时期南湖水的补充主要依靠降雨和西郊污水处理厂处理后的污水进行补充，这也对南湖水的水质安全提出严峻考验。为了保持和改善现有水质，项目组对现有的南湖水水环境状况进行了一次较为全面的分析研究。

当时，随着2016年唐山南湖世园会召开的临近，南湖生态公园建设加速进行，南湖生态公园形成了水域广阔、林地茂盛、灌草绿地青翠、观光建筑融为一体的生态格局。南湖湿地公园为珍稀植被和鸟类提供了生存发展的场所，水环境的改善为南湖湿地公园生态环境提供了有利保障。

2 采样点位确定

南湖生态公园根据水域联通分为桃花潭、龙泉湾、青龙泽、将军淀、含烟渡、沉水犀道等若干水域，实验研究根据水域面积大小分别布置不同的采样点位数。采样点位分布情况见表1。每个实验点位根据水深、水域面积大小选择不同深度进行采样分析。

表1 采样点布置及采样点水深

3 湿地公园水质现状分析

为准确掌握南湖公园的水环境质量，本课题组采用综合布点的水质采样方法，根据水域面积大小、表观水质、游人寡众、所处位置等条件的不同，采取非均匀布点的方式进行南湖水质采样分析，主要是对其水中的磷酸盐、氨氮、COD值进行测量。

3.1 水样采集布点

图1为唐山南湖北部一部分区域的水环境布点图，布点围绕小岛周边，在图1的水域中均匀选取以下5点(对应图1中点2、点4、点6、点8和点10)以避免局部含量过高或过低所带来的实验误差，并分别编号，同时取相同点的不同水深，比较他们的COD值与水深的变化关系。

图1 龙泉湾采样布置点位

3.2 试验方法——重铬酸钾法

1) 移液管移水样20.00 ml于锥形瓶中，加入10.00 ml消解液(重铬酸钾)，即时摇匀，再加入30.00 ml催化剂(硫酸～硫酸银溶液)，摇匀。

2) 另做一空白样，加20.00 ml蒸馏水，其他照加。

3) 加热回流2 h，冷却后用90 ml水冲冷凝管壁。

4) 待完全冷却后，在锥形瓶中加2滴指示剂，用硫酸亚铁铵回滴，颜色由黄经蓝绿至红褐色，即为终点。

5) 标定硫酸亚铁铵溶液。

标定得0.1 mg/L硫酸亚铁铵，并得出结论，见图2。

从图2可以看出，COD值随着水深的增加而增加，它们正相关。

图2 COD测定结果

4 保护南湖水质措施

要提升城市生态公园的水环境质量，应当从源头控制与科学处理方法相结合；应当从全局考虑，在不影响当地经济发展的前提下，通过统筹分析，提升地区水环境质量。

4.1 水环境源头控制措施

减少流入南湖湿地公园的污染物质的量，南湖湿地公园的水源包括污水厂的二级处理出水和一条河流，应当建立相应的监管体制，减少污染物质流入南湖的量；增加洁净水体的补充量，可以利用南湖湿地公园的地理优势(采矿塌陷区)，把区域内的降雨引入南湖，作为湿地公园的优质补充用水。

4.2 加强水环境日常监测制度

水环境的日常监测能够有效防止水体污染的恶化，水环境的日常监测可以由当地环境保护部门进行检测，也可以委托当地高校的实验室进行检测研究。水环境检测可以根据不同季节采用不同的检测密度，在夏季加大检测密度。通过水环境的检测，及时调整水环境治理方案。

4.3 水环境可持续发展技术措施

加强南湖湿地公园的水体流动，通过设置橡胶坝、利用水泵提升促流动的方式加强南湖湿地公园的水体流动。南湖公园中心有若干人造假山，可以在假山上修建混凝土浅渠，利用水泵提升水至假山顶部，使水流靠重力流下，在流动过程实现水体自净，同时还能够增加湿地公园的景观设置。

建立湿地公园的水生生态环境，利用水生植物的光合作用为池体提供氧气，同时降解水中的N、P等营养物质。水生鱼类和禽类的生长繁殖能够增加水生生态环境的食物链长度，能够有效改善现有的水生生态环境。

4.4 依法治理污染源

水环境污染直接影响生产生活的用水安全。在加强水环境预防措施上，需要国家制定相应的法律法规，现有的国家水环境保护法律法规包括《水法》、《环境保护法》、《生活饮用水卫生规范》等，法律法规的制定与执行不仅需要国家和地方政府严格监督水环境保护，而且需要全社会提高认识，共同监督水环境的污染情况。

5 结 论

本项目研究组经过对唐山市南湖生态公园的水环境检测，在不同的季节水体水质存在较大变化，其中COD值全年偏高。通过采取水生植物降解水中的总氮与总磷，效果较为明显。在唐山南湖的水环境治理中，建议通过水体的强制流动，加强南湖水大范围循环。 实践中可以利用风能、水车、游船、太阳能进行搅拌曝气，增加水中溶解氧的含量，逐步恢复南湖水的生态环境和水域功能，增加景观水体的可观赏性。通过采取减轻富营养化的措施，实现水资源的可持续发展。