水质净化技术在景观水体治理中的应用

王 洁（上海园林绿化建设有限公司， 上海 200335）

景观水体是供人们娱乐观赏的、天然或人工的水景，主要包括小型河道、公园河湖等，是城市生态系统中重要的组成部分，具有调节温度、吸尘降噪、增添环境美感等作用。景观水体多处于露天且封闭的环境，具有流动性差、生物种类单一、生态系统不稳定、自净能力弱等特点[1-3]，易受到多种污染因素的影响。一旦受到污染很难自行恢复，从而影响环境和景观效果。因此景观水体的水质控制具有生态效益和社会效益。

1 景观水体的污染原因

景观水体建成后，会面临各种形式的污染。只有找到污染原因，才能采取更具有针对性的治理方法。经分析可知，造成污染的原因主要有如下 4 类。

（1）自身原因。景观水体多为由人工构筑而成且处于封闭环境，底岸硬质化，有效水深较浅，生态系统结构单一，导致其自净能力较弱。水体自身的特点决定了其一旦受到污染，难以自行恢复[4-5]。

（2）外源性污染。雨水径流是外源性污染的来源之一，空气中的悬浮物、细菌等会随着雨水落下，和地表中的污染物共同汇集到水体中，在水底沉积、富集，使水体受到污染[6]。其次，水源补充及其他污水的渗流等也会对水体造成污染[7]。

（3）内源性污染。内源性污染主要由于外源性污染物的持续输入以及水生植物的残枝落叶、水生动物的饵料、排泄物等长年累月逐渐沉积在水底形成污染物[8]。超出水体自净能力后，底泥中的 N、P 等会释放到水体，造成内源性污染。

（4）人为影响。人类的种种行为，如乱丢垃圾、投放饵料喂养鱼虾、后期维护管理较差等，给公共开放的景观水体造成污染。

2 景观水体常用治理方法

景观水体治理的目标主要是通过降低氮磷元素及有机污染物等，净化水体，以达到生态平衡。常用的治理方法有物理方法、化学方法、生物-生态法等。物理方法主要包括人工增氧、底泥疏浚、水动力循环、引水换水等，适用于水体底泥污染严重、水体含氧量低、水华暴发的水体及轻度富营养化的景观[9]。化学方法是采用化学药剂与污染物发生氧化还原反应，从而达到改善水质的目的，主要技术有凝絮沉淀、化学除藻、化学固定重金属、加药气浮法等，适用于深度富营养化、重金属的水体等[10-11]。生物-生态修复法是指利用水生植物、动物、微生物等在生命代谢过程中对污染物加以利用，进行吸收或者降解，从而去除污染物净化水质，主要有人工湿地技术、生态浮床技术、植物修复技术等[12-13]。

不同的治理方法各有利弊。物理方法处理较为简单，不会造成二次污染，但存在工程量大、设备投入成本高、维护费用高等弊端。化学方法具有见效快、反应迅速等优点，但最佳投药量难以确定，且易产生二次污染等弊端。生物-生态修复技术相比物理、化学的技术手段而言更安全、易操作，低碳生态环保且景观效果较好，但易受环境温度、pH等影响，且系统稳定需要的时间长，缺乏大尺度现场运行的资料与数据。在解决水环境治理过程中，通常难以依靠单一技术实现水质的改善。只有通过实地勘测找出污染原因，确定修复目标，才能制定水体的修复方法。

3 曲阳公园景观水体治理

3.1 工程概况

封闭景观水体指存在于城市公园、绿地等区域，不与外界水系相连接的封闭型河道、水池等人造或天然的小型景观水体，俗称“死水”[14-15]。在上海市曲阳公园改造工程项目中，公园内有一个封闭性“死水”景观水体，面积约为 7 800 m2，岸边水深 1.2～1.3 m，水体水深约1.6～1.7 m。改造前水体受到污染，藻类疯长，几乎每年都会出现蓝藻暴发的现象，水质为劣 V 类。

由于自身特点，封闭水体会给水质净化带来特有难点。具体如下：① 由于封闭景观水体与外来水源不直接相通，水流动性较差，常会形成死角，死角区域易堆积杂草及污物，枯落物的腐烂分解会在水体中进行积累导致水质变化[16]。②出于景观效果考虑，水体水深较浅，且由于公园建立的较早，未考虑足够的安全性，岸边水深已达 1.2～1.3 m，无安全栏杆，容易对老人及儿童的安全造成隐患。③ 水体底泥污染严重，藻类快速繁殖，抑制了沉水植物等生长，消耗了氧气，也造成鱼虾的死亡，从而加速了水质的恶性循环，改造前水质为劣 V 类。

水体污染是水生生态失衡后的生态问题，单一技术不能达到水环境治理的效果。根据曲阳公园水体的特点采用原位修复技术，通过清淤处理、驳岸整治并构建低成本、易维护的以沉水植物为主的水生态系统，以增强水体的生态自净功能。

3.2 水体综合治理措施

3.2.1 底泥疏浚

改建之前水底存在一定深度的淤泥，厚度约为 10～60 cm 不等，因此需在水生态系统构建前进行清淤工作。通过曝晒，对淤泥进行消毒，将其堆放至岸边。通过底泥疏浚，降低底泥的营养盐含量，有效控制底泥中因污染物释放对水体产生的不良影响，提升水体的自净能力。

3.2.2 增设循环系统

在死角区域增设推流循环水泵。通过不锈钢管道传输，推动水体对流，将“死”水变成“活”水，增强水体流动性。加速水体新陈代谢，调节沉水植物系统的光合作用，增强净化功能。

3.2.3 重建近自然驳岸

出于安全考虑，通过在水体构建二级驳岸，开挖适量淤泥下方素土用于二级驳岸的构建。离岸边 3 m 内保证水深为0.5 m，1∶4 放坡至水深 1.5 m，种植沉水植物，1∶2 放坡至水底水深为 3.5 m。为了营造景观的多样性，在适当区域搭建挺水植物种植平台。结合周边景观选择水生美人蕉、鸢尾等挺水植物进行种植，适量配植浮叶植物如睡莲等。此举不仅可为多种生物提供栖息地，又能对污染物进行拦截，增添水景效果和意境。

3.2.4 构建“水下森林”生态系统

沉水植物是水体生物多样性、生态系统稳定和水质改善的基础，可通过吸收营养盐、竞争光资源等限制浮游藻类的生长，从而抑制水华的发生。构建以沉水植物为主的生态系统，选择净水能力强、景观效果好、能够有效控制的品种，如苦草、黑藻、伊乐藻等进行种植。种植前先对水底进行平整，后采取混种的栽种形式，在 0.9～1.5 m 水深区域分别进行种植，以保证沉水植物群落的稳定。种植沉水植物时先浅水栽培，待植物移栽完毕并成活后，逐步提高水位。

此外，在水体中投入鱼、虾等水生动物，考虑物种间的配置结构，放养适量的滤食性鱼类，控制草食性鱼类。同时，放养适量的虾类摄食有机碎屑，形成良性循环的水生态系统。

采用物理和生物方法综合运用的方式，通过将水质净化与园林景观设计相结合，对水底的淤泥进行处理、增设循环系统、驳岸整治并构建以沉水植物为主的水生态系统，实现持续稳定的生态自净功能。结果表明，水生态系统建成后，水体化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）等均较构建前有显著改善，水质等级由劣 V 类水提升到 Ⅲ 类水标准。

4 结 语

景观水体与城市的形象及人们的生活息息相关，污染治理日趋重要，成为新的水处理领域。在制定技术方案时，不仅要关注短期效果，更应考虑技术实施后对水生态产生的不利影响和二次污染。因此，水治理应加大前期调研的比重，通过前期系统的调研和科学论证，摸清整个区域的污染原因。针对治理目标，分析物理方法、化学方法、生物-生态方法等单一技术的功能，结合景观效果定位，充分发挥不同技术间的互补优势，取长补短，形成协同联动的集成技术，打造可持续环保的生态净化系统，确保水体治理效果。