景观水处理

二、具体案例分析
案例一以西安市兴庆湖为分析实例，开展水质保障方案和 工程措施设计
1）景观水体污染控制与治理技术对比分析
2）根据西安地区的特点和当前城市景观水体的污染现状， 选择适合西安地区景观水体净化的技术。 3）系统地分析了人工沉床与人工浮床系统的特点、组成、 作用机理、运行方式和系统优势。
针对西北地区景观水体的特点进行水质改善技术方法的筛选： 1）底泥疏浚法:挖掘底泥是减少富营养化湖泊内源性氮、磷元素的主要手 段，但会出现很多不利影响:①对底泥挖掘若不当，反而会导致水体氮、 磷营养元素平衡的破坏，水质进一步恶化，藻类会异常增殖；②进行底泥 疏浚的一次性投入太大；③挖掘出的底泥可能对周围水环境造成二次污染， 此法不可取。 2）换水或引水冲污法这种方法能够有效地稀释水体中营养盐浓度，提高 水体的溶解氧和透明度，改善水质。但需要大量水源，未能从根本上解决 问题。西北地区属于资源性缺水地区，水资源紧缺，则不宜使用引水冲污 法。
生态处理技术 是根据生态学原理利用水生生态植物及微生 物的自净能力或接种的微生物，对水中污染物进行转移、 转化及降解，吸收水体中的有机污染物，以达到水质净化 的目的。生态处理技术包括： ①土地处理系统 占地面积大 共同的缺点 ②氧化塘处理系统 ③人工湿地处理系统 ④人工绿地处理系学方法:可投加化学除藻剂等，但这会向水中引入新的化学成分，不但 对藻类有抑制作用，而且对其它生物也存在毒性，形成二次污染。因此 也不推荐使用化学方法。 4)人工曝气充氧:采用人工曝气的方式向水体充氧，可以加速水体复氧过程， 提高水体中好氧微生物的活力，达到改善水质目的。但此法只能局部提 高水体中的溶解氧含量，可作为辅助手段。 5)生态处理技术:该法体现人与自然和谐相处的可持续生态化的水质改善思 路，其处理效果好，工程造价低，运行成本低廉，因此被广泛应用于水 环境修复中，水质改善技术筛选结果为生物-生态修复技术最适宜采用。
人工沉床主要由基质(填料)、大型水生植物 和附着在基质与植物体表面的微生物三大部分组 成。在该系统中,大型水生植物处于核心地位。
净化机理
植物吸收净化
•吸收水体中的氮、 磷等营养元素 •吸收水体中的其 他物质
物理化学作用
•挥发 •吸附 •沉降
释氧复氧作用
•植物光合作用过 程中释放氧, 可 明显增加水体中 DO 含量
部分挺水植物
香蒲
草
部分沉水植物
人工浮床是绿化技术与漂浮技术的结合体，一般由五个 部分组成，即浮岛框架、植物浮床、生物接触填料、水下固 定装置以及水生植被。
人工浮床应用实景
生物接触填料
软性纤维填料
组合填料
部分可供选择的人工浮床植物
西安兴庆湖水质保障方案和工程措施 兴庆湖水质改善工程措施设计
2）水生植物修复技术
3）人工浮床技术
人工浮床技术是一种人工设计、构建并漂浮在污染水域 中的人工生态系统。它以浮床为载体，把高等水生植物或经过改良的陆生植物种 植到富营养化水体水面，采用无土栽培技术，依靠植物根部的吸收、吸附、挂膜 作用消减富营养化水体1中的高污染物质，从而达到净化水体水质的目的，并取 得更高的收获量和更好的景观效果。浮床还可与填料搭配使用，强化其净化作用。 黄延林等一聚乙烯发泡板为浮床栽培绿萝、美人蕉和龟背竹，并与填料综合作用， 对城市景观水体进行净化，结果表明，植物生长状况良好，大大的降低了水体的 富营养化。
特点： 水域面积小 易污染 水环境容量小 水体自净能力低
水体污染严重
2、景观水体污染原因分析
按生态学观点分析，景观水体污染的原因实为生态失衡。有机质 及营养盐等污染物对景观水体的输入大于输出，它们积聚于水体 中造成生态阻滞、生物多样性指数降低，直接表现为浮游藻类增 多、水体透明度下降和水质发黑发臭等现象。总结景观水体污染 主要有以下几个方面原因： 1）补给水问题：一是补给水水质尚未得到控制，源头水质氮、 磷等营养元素较高；二十补给水水量不足，造成水体自净能力下 降。 2）水体流动性差。 3）大气沉降。 4）雨水径流污染。 5）枯枝落叶污染。 6）水生物产生的污染
下凹式绿地下层的天然土壤使用渗透系数较大的透水材料进行改造，由 表层到底一次为表层土、砂层、碎石层等。下凹式绿地既能保持原有的 绿化景观效果，又能净化降水径流和空气，吸收二氧化硫、二氧化氮、 二氧化碳，释放氧气和消减噪音等，具有工艺简单、工程投资少、不需 额外占地等优点。 下凹式绿地能够有效地截留初期雨水所携带的污染物质。程江等考察了 下凹式绿地对城市降雨径流污染的消减效应，研究发现七对COD、TP的平 均值消减率分别是52.21%、47.35%，并且降雨历时增加可提高污染物的 消减率，当降雨历时从3小时增加到20小时时，径流污染综合消减率可从 40%上升至65%。 2.1.2 下凹式绿地技术 该项技术在世博园绿地建设中 已得到应用。下凹式绿地建设依据高程图寻找雨水径流汇集处，或者人 为构建高程落差，
人工沉床技术是利用沉床载体和人工基质栽种大型水 生植物, 对污染水体进行原位修复的一种生物—生态水体 修复技术；人工浮床是一种类似筏子的人工浮体，利用无 土栽培技术将一些耐污并具有观赏效果的陆生植物种植在 床体上。该系统依靠人工沉床上种植的沉水植物和挺水植 物以及人工浮床上栽种的植物吸收水体中的N、P营养物及 其他污染物质。该系统为微生物和水生动物提供了大量的 栖息地，建立了动物-植物-微生物构成的水生生物圈。
水生植物对景观水体的净化作用一 般通过2个过程完成：1）直接吸收氮磷等营养元素，同时吸附某 些重金属元素以及一些有毒有害物质；2）通过植物根系强大的复 氧体系，为微生物以及动物提供好氧条件，以促进它们对水体的 净化。国内一般将水生植物分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物 及浮水植物。这4种水生植物中，挺水植物具有很好的清淤作用， 而沉水植物对生态环境要求较高，但能够很好的保证水体的透明 度。吴湘等比较了凤眼莲、黄花水龙、空心莲子草、水鳖和四角 菱5种不同漂浮植物对景观水体都有较好的净化效果，且易于成活， 容易管理，其中对水体中TN去除率最高的职务是黄花水龙（63%）， 对TP去除率最高的植物是凤眼莲（52%）。
从而使水体得到净化的一项技术。根据景观水体水质恶 化得涞源不同，景观水体生物—生态修复技术可分为外源
污染控制技术与内源污染控制技术。
对于城市景观水体来说，外源污染 主要指初期雨水带来的径流污染。从处理效果和景观性方面来考虑， 景观水体的外源控制技术主要有生态护岸技术与下凹式绿地技术。
1、外源污染控制技术
1）生态护岸技术。生态护岸是在保证边坡稳定的基础上，以
营造边坡的生物多样性为目标，在水生生物之间构造的一种护岸。
生态护岸中的植物能够增加水体周围景观效应，并能作为廊道和 缓冲带，能降低地表径流的速度，并且能够吸收和拦截地表径流 及其中的杂质，对氮、磷等有害化学物质有很好的过滤作用，能 有效截留沉积物中的Ca、P、Mg，避免景观水体受到过度污染，增 强水体的自净能力。生态护岸中重要的一类是植被型生态混凝土 护岸，生态混凝土对径流污染中的化学元素有很好的净化作用。 吴义锋等采用生态混凝土对富营养化饮水源进行预处理，在水力 停留时间为8d的条件下，对TP、TN、COD的平均去除率分别达 48.7%、33.1%、29.4%。此外，生态护岸还能为水生、陆生、水陆 共生等各种生态位物种提供栖息地，为大量的植物、无脊椎动物 和脊椎动物提供生存和繁衍的空间及场所。
7）部分不讲文明的游客随意向景观水体中丢弃垃圾和杂物 8）护岸设计不合理。现有景观水体的护岸多为水泥等硬质材料垂直 护岸，这破坏了护岸的缓冲功能，同时使水质受到严重影响。
二、景观水体生物—生态修复技术
景观水体的污染程度越来越严重，因此对景观水 体进行污染治理及水质改善已迫在眉睫。目前国内外 常见城市景观水体修复技术包括物理修复、化学修复 以及生物—生态修复技术。一般物理修复及化学修复 技术投资较大，容易引起二次污染，不符合景观水体 的景观性原则以及生态修复的生态原则，只能作为某 些紧急情况下的应急措施。目前生物—生态修复技术 由于成本低、环境效益及修复效果好，已成为景观水 体乃至整个水域长期治理及水质保持的重要手段。生 物—生态修复技术是指利用动物、植物、微生物以及 其他生态手段，对水中污染物进行转移、转化及降解
景观水处理
一、结合城市景观水体的特点和污染状况，主要分 析生物修复技术的特征，并提出有效修复城市景 观水体的方法。
1、景观水体
景观水通常指用于视觉观赏的水体，通常分为两类：一类是自然水 景，像天然的湖泊、河流等；另一类是人工水景，像喷泉、人工湖、 城市小型河道等，都是露天地表水，自净能力非常低，并且非常容 易受到污染。城市景观水体主要有流经城市的河流、城区的湖泊和 水库、公园水系、人工运河和人工湖等洼陷结构，甚至包括自然保 护区和生态区的整个区域水系。近年来，虽然景观水体在城市的地 位逐渐提升，但是城市景观水体的现状不容乐观。由于城市景观水 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。因此，景观水体很 容易成为雨水及垃圾的收纳体，发生富营养化，影响周围的自然环 境和居民的生活环境。城市景观水体的水质危机不断呈现，研发开 发适合景观水体的污染控制技术对提高城市环境质量和减少城市污 水具有重要的现实意义。
4）人工湿地技术
人工湿地是对天然湿地功能的一种模拟与强化。它利用自 然生态系统的物理、化学、生物和微生物的多重协同作用，通过过滤、吸附、共 沉、离子交换植物吸收和微生物分解，实现对污染水体的高效净化。人工湿地系 统不仅有很好的景观效应，而且对景观水体有很好的净化效果，能够有效的去处 溶解性有机物、悬浮物、氮、磷、重金属和各种病原体等多种污染物。严立等利 用由砾石、沸石和粉煤灰组成的3级潜流式人工湿地来净化富营养化景观水体， 对TP和TN的去除率分别达到35.1%~65.3%和28.7%~62.9%，对COD的去除率为 40.3%~61.9%，对蓝绿藻均有较好的去除效果。
2、内源控制技术