城市景观水体富营养化及其控制(1)(精)

2010年 7月 ENV I RONMENTAL SCI ENCE AND MANAG E MENT Vol 35N o 7
J u l y 2010
收稿日期 :2010-01-28
作者简介 :徐晶 (1978-, 女 , 毕业于哈尔滨工业大学 , 硕士 , 助理研
究员 , 研究方向 :污水处理设计及科研。

文章编号 :1674-6139(2010 07-0150-03
城市景观水体富营养化及其控制
徐晶 , 朱民
(北京市环境保护科学研究院 , 北京 100037
摘要 :随着城市的发展及人们生活质量要求的不断提高 , 城市景观水体污染及富营养化问题越来越引起更多关注 , 景观水体治理工作迫在眉睫。

本文着重分析了城市景观水体污染及富营养化的原因及危害 , 提出针对外源污染和内源污染的控制措施 :补水水源控制、雨水污染控制、强化水体自然净化、建立生物净化生态系统等方法 , 以满足对城市景观水体富营养化控制的要求。

同时指出针对不同的受污染的景观水体 , 应根据其具体情况 , 因地制宜地采取相应的措施加以控制 , 才能获得满意的处理效果。

关键词 :景观水体 ; 富营养化 ; 控制中图分类号 :X 171. 1文献标识码 :A
Eutroph i cation and Controlli ng of U rban Scen icW ater
Xu Ji n g , Zhu M in
(B eiji ngM unici pal Research I n stitu te of Envir onm ental Protectio n , Beiji ng 100037, Ch i na
A bstract :As devel op i ng of cities and peop l e s i ncreas i ngl y de m a nd of li v i ng qualiti es , m ore and m ore sce n icw ater eutr oph i cation prob l e m s are bei ng c oncer ned a nd scen icw ater i s m i m i ne n tl y to be tr eated . I n th i s article , causes and har m s of u r ban sce n ic w ater e u troph icatio n are d i scussed , controlli ng m et hods of exter nal-ori g i n -poll u ti on and i n ternal-origi n -polluti on ar e b r ought ou t to m eet t he controlli ng re qu ir e m ents of u r ban sc en icw ater eu tr oph i cati on , such as supp l e m ent w ater sources contro, l rai n w ater pollutio n co n tro, l stre ngt hen i ng self-purifi cati on of scen i c w ater , estab li sh i ng b i ological purificati on syste m s , also p i n poi n t t hat f or d iffer ent poll uted scen i c w ater , it shou l d act locally and correspond i ngly to m eet a satisfi ed eff ec. t
K ey words :scenic w ater ; e u troph icatio n ; con tr olli ng
随着经济的发展和生活水平的不断提高 , 人们对居住环境的要求也越来越高 , 碧波荡漾的自然美景成了人们的追求。

通常城市景观水 , 大致分为以下 4种类型 :天然湖泊、人造湖泊、人造景观湖、各种景观河道。

在城市绿地、公园、居住小区等的建设中 , 城市景观水体被引进人们的生活 , 以满足人类亲水的心理需求。

但城市景观水体多为静止或流动性差的封闭缓流水体 , 一般具有水域面积小、易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点 , 管理不好很容易成为居民生活污水、雨水及垃圾的受纳体 , 严重时会引起水体富营养化 , 致使水中藻类大量繁殖 , 水体变黑变臭 , 丧失了景观水体的功能 , 严重影响周围的自然环境和居民的生活环境。

因此 , 解决城市景观水体污染及富营养化问题 , 恢复其在城市中生态功能与美学价值 , 已成为城市生态环境建设的重要任务和迫切使命。

1 城市景观水体富营养化的原因
水体富营养化是由于水体中氮、磷营养物质的富集 , 引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖、水体溶解氧量下降、从而导致鱼类及其他生物大量死亡、水质
的恶化 [1]。

造成城市景观水体富营养化严重的原因主要有以下几个方面。

1. 1 外源性
营养物质的输入
水体过量营养物负荷的输入和积累是造成水体富营养化的主要原因。

一般城
市景观水体外源营养物质的输入主要有两种途经 :水源水质差和雨水径流污染。

1.
1. 1 水源水质差
一般景观水的水源主要来自三个方面 :自来水、河湖水以及中水。

由于目前中国大部分城市均处于水资源短缺状态 , 采用自来水作为水源的景观水 , 其运行费用较大 , 同时也是国家政策不鼓励的方式 , 所以此补水形式现已应用较少 ; 采用天然河道或湖泊引水作为水源的景观水 , 由于现在城市水源污染严重 , 氮磷含量偏高 , 使得水体从一开始就有很高的污
染负荷 , 并不断富集 , 从而导致水体富营养化进程的加速发展 ; 而采用中水作为水源的景观水 , 尽管经过了深度处理 , 但水中氮、磷等营养成分相对较高 , 本身就是富营养化水源。

实践证明 , 即使再生水水质满足城市污水再生利用景观环境用水水质标准 GB /T 18921-2002, 其中仍含有较高浓度的氮、磷等植物营养成分 , 如不采取有效的技术措施 , 仍将会引发景观水体藻类爆发。

1. 1. 2 雨水径流污染
污染物通过大气沉降、雨水淋溶与冲刷进入水体 , 会将植物中的各种氮、磷、碳、钾等营养物和肥料、农药以及树叶、枯草等绿化废物大量汇集到水
体中 , 最后沉积到湖底 , 并逐渐富集 , 使底泥受到污染 , 从而导致水体富营养化进
程的加速发展。

伴随经济的高速发展 , 这种现象越来越严重 , 包括有机质碎屑、
有毒难降解物质等大量在底泥中沉积 , 导致底泥污染加剧。

1. 2 内源性营养物的污染
内源营养物质的污染主要有两种途经 :底泥污染和人为污染。

1. 2. 1 底泥污染
由于常年的沉积作用 , 景观水体底泥中富含大量氮、磷等营养物质 , 它们的溶解释放是水体内部营养的主要来源。

景观水体中的沉积物是水生生态系统中物质、能量循环中的重要环节。

水源补水、大气降水和地表径流注入、水体中水生生物的死亡堆积 , 会使景观水体沉积物中的污染物质逐步富集起来 , 为深层水的细菌、真菌、原生动物以及一些无脊椎动物提供了食物和能量。

这些生物的代谢呼吸将消耗储存在深水层中的氧气 , 并释放原先与有机物结合在一起的氮、磷等营养元素 , 从而形成水体的内源性负荷 [2] 。

在底泥中营养盐的积累已成为景观水体营养盐循环的重要组成部分 , 大大加速了景观水体富营养化进程。

当水体的外部污染源受到控制以后 , 由于沉积物中营养盐内负荷的存在和释放 , 水体仍然可发生富营养化 , 甚至出现水华。

1. 2. 2 人为污染
人为不文明的破坏行为 , 也是导致景观水体恶化的原因之一。

如在观光时游人有时向水体内丢弃塑料袋、果核等的污染物 ; 游船存在漏油问题 ; 有些清洁人员直接用景观水洗拖把或是冲洗地面上的污迹 , 用完后再直接将水倒回人工湖 ; 这些都对水体造成了污染。

而对于某些景观河道 , 由于周边居民和工厂的环保意识不强 , 经常会将一些生活或工业污水排入河道 , 这样的行为将给河道带来毁灭性的破坏。

1. 3 水体流动性的影响
俗话说 :流水不腐。

水体流动 , 能够增加水中的溶解氧 , 为其它微生物生存提供有利条件 , 进一步增加水体的自净能力 , 形成良好的水生态系统。

相反 , 流动缓慢的水体 , 生态条件差 , 为藻类的生长、迅速繁殖提供了条件。

可见 , 水体静止、缺乏流动交换加剧了水体的富营养化程度。

1. 4 维护与管理力度不足
景观水环境的管理是一项系统工程 , 除在技术方面保障水质的同时 , 日常对景观水体的维护和管理也不容忽视。

如禁止在园区绿地养护中施用化肥 , 尽量减
少农药的用量 , 禁止游客向湖内投食喂鱼 , 同时加强对湖水水质的监测、监督、预测和评价工作等。

2 城市景观水体富营养化的危害
水体富营养化不仅影响水体的水质质量 , 而且危害人类的健康。

水体富营养化的危害主要有以下几个方面。

2. 1 影响景观水体的生态环境
水体富营养化最直观的表现为藻类数量的增多和种类的变化 , 由于藻类的超常生长 , 使正常的生态平衡被破坏 , 导致水生生物的稳定性和多样性降低 , 大型水生植物群落会随着富营养程度的加剧逐渐灭绝。

2. 2 影响水体的观赏价值
处于富营养化的水体中 , 由于蓝、绿藻的大量增殖 , 使水体色度增加 , 水质浑浊 , 透明度降低 , 并散发出腥臭味 , 丧失水体美学价值和观赏价值。

2. 3 影响生物资源的发展
藻类的过度生长就会耗尽水体中的溶解氧 , 使鱼类生存空间缩小 , 导致浮游动物和鱼类窒息。

同时富营养化水体会由于藻类释放的毒素可以杀死浮游动物、鱼类、野生动物、甚至危机人类。

3 景观水体富营养化的控制措施
自然界是一个十分复杂的系统 , 要营造一个清澈、自然的水体景观 , 不能机械地采用单一的方法 , 而是要进行综合的考虑 , 采取外源污染和内源污染控制相结合的方法消减水体的营养负荷或营养积累 , 才是治理景观水体富营养化的根本措施。

3. 1 外部控制
外界营养性物质的输入是导致景观水体产生富营养化的根本原因。

如果减少或截断外部输入的营养物质 , 将使景观水体失去营养物质富集的可能性 , 这是从根本上控制景观水体富营养化的有效途径。

要控制水体富营养化 , 必须先控制富营养化的极限物质 , 如氮、磷。

针对外源性营养物质的输入途经采
取相应的措施加以控制。

3. 1. 1 补水水源控制
(1 饮水换水
有条件的地方可以考虑引含氮磷浓度低的水补充景观水体 , 这可以与城市污水的资源化利用结合进行 , 虽然这对降低水体营养物质浓度、控制水体富营养化有一定作用 , 但是不能从根本上解决问题。

对于临江换水是一种可以考虑的方案 , 但对于水资源本已十分紧张的地区不适宜采用。

(2 强制处理
对于采用中水或低于 I V 级水 (地表水标准作为补充水的景观水 , 建议增加强制处理措施 , 目前较常用的方法有 :混凝沉淀法、接触氧化法、曝气生物滤池
法、 A 2/O、膜生物反应器法、人工湿地 [3]等处理方式。

3. 1. 2 雨水污染控制
经车伍 [4]等专家的多年研究总结 , 城市雨水的控制与管理主要包括两大方面 :
(1 通过工程方法来控制污染。

可分为三个方面 :其一是对源头的控制 , 将雨水径流污染物从源头上控制在最低限度 ;
其二是对污染物扩散途径的控制 , 通过研究雨水径流污染物输送和扩散机理 , 采取适当的措施 , 减少污染物排入地下或地表水体的数量 ;
其三是终端治理 , 通过自然生态技术或人工净化技术来降解带入水体的径流污染物。

(2 通过非工程方法来控制污染。

非工程方法是指通过各种非技术性的管理措施指导和配合技术性措施。

非技术性的管理措施包括相关法规的制定和实施 , 应加强园区的管理工作 , 加强游人的环保教育工作 , 志愿者清理与监督 , 地面垃圾和卫生管理 , 雨水口的维护管理 , 公众教育等人为因素。

针对不同景观水体的具体情况 , 因地制宜地选择工程方法和非工程方法相结合的方式控制雨水径流对景观水体的污染 , 才能取得预期效果。

3. 2 内部控制
控制外源污染物大量输入是治理景观水体富营养化污染的主要措施 , 同时也是治理内源污染的一个前提。

但仅依赖于严格控制外源污染物的输入是远远不够的 , 水体富营养化治理是一个复杂而漫长的过程 , 需要综合性的治理 , 因此内部控制在整个过程中具有非常重要的作用。

3. 2. 1 强化水体的自然净化
目前景观水多为封闭性和非流动性的缓流水体 , 水质更容易腐败发臭 , 而且水藻在静止的水体中更容易疯长。

要净化水体首先需要在水中造流 , 使死水变为活水 , 以强化水体的自净作用。

对水体充氧、提高水中的溶解氧可以有效地消除水体的缺氧 (厌氧状态 , 避免黑臭等情况发生 , 使水体处于一个良好的好氧环境 , 不但会激发水中微生态的作用 , 而且这样的环境可控制蚊蝇滋生。

因此在景观水体中合理设置造流、机械搅拌和曝气装置对于水体净化和蚊蝇防治都有着明显的作用。

3. 2. 2 建立生物净化生态系统
水生植被 [5-6]在美化水体景观、净化水质、保持营养平衡和生态平衡方面具有显著的功效 , 建立生物净化生态系统已成为保护和治理景观水体富营养化的重要生态措施。

建立生物净化生态系统 , 其目的主要是强化并逐步恢复水体的自然净化能力 , 改善生态结构 , 利用水生生物之间的生态关系 , 将水生生物数量控制在一定范围之内。

目前一般是通过芦苇、香蒲、莲藕、凤眼莲等水生植物来吸收水中的营养物质 , 它们的生长速度快 , 可以大量消耗水中的营养物质 ; 同时在景观水体内放养喜食藻类和水草的鱼类 , 定期捕捞 , 依靠食物链的原理富集无机营养盐。

3. 2. 3 其它内部措施
除以上措施外 , 在景观水体适当区域中设置人工基质、定期清理底泥、特定条件下投洒抑制剂以及加强景观水体管理等人为污染控制 , 也成为防治富营养化
的重要内容。

4 结论
随着人们对周围环境的日益重视和环保意识的不断增强 , 对于景观水处理的重要性及必要性必将有更深入的认识。

本文主要介绍了景观水体富营养化的原因、危害及控制措施 , 对于不同的受污染的景观水体 , 应针对具体情况 , 因地制宜地采取相应的措施加以控制 , 才能获得满意的处理效果。

参考文献 :
[1]王淑芳 . 湖泊富营养化防治研究与展望 [J].江苏环境科技 , 2005, 18(4:54-56.
[2]张锡辉 . 水环境修复工程学原理与应用 [M ].北京 :化学工业出版社 , 2002:48-51.
[3]周金娥 , 卢璟莉 . 城市景观水生态化处理问题的探讨 [J].江西植保 , 2005, 28(3:143-144.
[4]车伍 , 刘燕 , 李俊奇 . 国内外城市雨水水质及污染控制 [J].给水排水 , 2003, 29(10 :41.
[5]吴振斌 , 邱东茹 , 贺峰 , 等 . 水生植物对富营养化水体水质净化作用研究 [J].武汉植物学研究 , 2001, 19(4:299 -303.
[6]朱斌 , 陈飞星 . 利用水生植物净化富营养化水体的研究进展 [J].上海环境科学 , 2002, 21(9:564-567.。