住宅小区景观水水体保护

唐运平 佟海燕 张志扬

一、引言

　　随着社会的发展以及人们物质和精神生活的改善和提高，人们不但对居住小区的硬件设施要求智能化，而且对整个居住小区的外部人文景观、绿化和自然环境的要求也越来越高，在居住小区总体规划时必须留有一定的绿地和水域，才能保证居住小区幽雅的自然环境。保持生活小区内水面或河道的水体清洁无污染是改善居民生活环境、吸引购房的重要因素之一，但是，由于居住小区内的水体为封闭水域，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，如果对居住小区内的水面及河道管理不好，对周围污染物的排放不严加控制，很容易成为小区内居民生活污水、雨水及生活垃圾的受纳体，从而导致水体不同程度的污染，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，严重影响周围的自然环境和居民的生活环境质量。因此，对于居住小区内的水面及河道必须严格控制污染物的排入，同时采取一定的保护措施，这样才能保证小区优美的自然环境和良好的生活环境，否则，如果居住小区内的水体及河道受到不同程度的污染，不但起不到改善小区自然环境的功能，反而会对周围的环境造成一定的不利影响，甚至会影响附近居民的正常生活。因此，如何保证小区内封闭水体的清洁、无污染已成为人们关心的话题。

二 景观水体污染的控制措施

　　1.污染物主要来源
　　作为生活小区的景观水面，其污染物主要来源于小区内居民日常生活所排放生活污水、小区停车场洗车废水、雨水、生活垃圾、建筑垃圾及其渗滤液、漂浮物和施工尘土等。尤其是生活污水中含有大量的有机污染物及氮、磷等植物营养物，植物营养物进入天然水体后将恶化水体水质，加速水体的富营养化过程，影响水面的利用。
　　2.污染源控制措施
　　要保持封闭缓流水体（河道、湖泊）的清洁度，使之达到规定的景观娱乐用水水质标准要求，必须对可能进入该水体的排放上述污染物的污染源严加控制，主要建议措施如下：
　　（1）小区内生活污水必须排入城市下水道系统，进城市污水处理厂处理，不能直排入小区内封闭景观水体；
　　（2）在小区下水道系统不能与现有市政下水道系统连接的情况下，必须设立小区污水处理站对小区内所有污水进行处理，处理站净化水可回用于冲厕、浇灌绿地、冲洗道路、洗车等，或经深度处理后作为封闭景观水体的补充水；
　　（3）地表径流雨水含有较多有机物和无机尘土，尤其降雨历时前十分钟地表径流水中污染物含量更高，应排入城市雨水管道排除，不能直接排入封闭水体，若直接排入封闭水体会造成淤积或水体不同程度的污染。如有条件，可考虑将收集雨水经静置沉淀处理后作为补充水排入该封闭水体；
　　（4）必须设专人对水面漂浮物及时清除，诸如杂草树叶等腐植物不及时清除，长期浮于水面不但影响水体的自然复氧功能，而且沉于湖底腐难变质后会引起水质变臭；
　　（5）应严禁在湖周围附近堆放生活或建筑垃圾，以免垃圾飘浮物经风吹到湖体水面或垃圾渗滤液直接流入湖体，对湖体水质造成不同程度的污染；
　　（6）湖体边坡应做毛石或预制混凝土块护砌，防止边坡土被水浪冲刷，影响水体感官指标。
　　3.污染的治理措施
　　对于已受污染的景观水体处理的方法有：
　　(1)物理方法
　　景观水体净化的物理方法有机械过滤、疏浚底泥、光调节、水位调节、高压放电、超声波等方法，这些方法效果明显，但不易普及，难以大规模实施。在一定周期内清除湖底沉积物及抑制泥中氮、磷的释放是控制内负荷的有效途径。
　　定期补水是保持景观水水质的最基本方法之一，其主要机理为稀释作用，是一种物理净化过程，稀释作用并不改变污染物的性质，但可为进一步的净化作用创造条件，如降低有害物质的浓度，使水体其它净化过程尤其是生物净化过程能够恢复正常。
　　定期补充水的处理方法对于较小水面的景观水体来说是一种行之有效的方法。即使考虑全部换水也不会造成水源的过多浪费，在经济上可行，操作管理也方便，同时可以达到预期的效果。但是，对于较大水面的景观水体等则只能采用定期补水的方法，由于一次性换水会造成水源的大量浪费，在经济上是不可行的。因此，定期补水能起到降低水体由于蒸发渗漏作用而引起的含盐量的增加，以及稀释水体中有害污染物浓度的作用，对于防止水体水质变坏及其防止水体富营养化的发生只能起到延缓作用，而从根本上解决不了水体水质逐渐变坏的问题。
　　补充水量的多少，应因地制宜，如南方地区，由于雨水充沛，只要在特定时期少量补充即可，在大多数月份无需人为补给。而对于北方地区，年蒸发量远远大于年降雨量，就必须予以补充以达到水体设定水位。而对于地下水位较高的地区，地下水补充也是一种重要来源，但如果地下水是微咸水，即需要补充适量淡水来稀释盐分的累积，维持水体中生态系统的相对稳定。
　　(2)化学方法
　　对于湖泊、河道等缓流水体，由于氮、磷等植物营养物的大量排入已经发生富营养化引起水质变臭时，可以采用直接向水中投加化学药剂的方法杀死藻类，然后通过自然沉淀后，清除淤泥层即可达到防止水体富营养化的目的。
　　杀藻常用的药剂有硫酸铜和漂白粉。对水库、湖泊投加时，可把药剂放在布袋中，系在船尾上，浸泡在水里，然后在水中按一定的路线航行。投药量随藻类的种类和数量以及其它有关条件而定。一般说，硫酸铜效果较好，药效长，每升水投加0.3～0.5mg，在几天之内就能杀死大多数产生气味的藻类植物，但往往不能破坏死藻放出的致臭物质。漂白粉或氯能去除这种放出的致臭物质，但投量要多一些，如0.5～1mg。应当注意，加氯不应过多，否则反而又会增加水的气味。药剂的正确用量可借试验确定。
　　另外，由于硫酸铜对于鱼类也有毒性，其致命剂量随鱼的种类而异，约自0.15～2.0mg/l。这个数字在灭藻所需剂量范围的附近，因此，在景观兼养鱼的塘水中投加杀藻剂杀藻时，应慎重考虑，以免发生水中鱼类死亡现象。
　　(3)水生植物系统
　　水生植物技术以生态学原理为指导，将生态系统结构与功能应用于水质净化，充分利用自然净化与水生植物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质，利用生物间的相克作用修饰水质，利用食物链关系有效的回收和利用资源取得水质净化和资源化、景观效果等结合效益。由于水中污染物除了一些易分解的有机化合物外，还含有氮、磷等植物营养物，在湖内种植水生维管束植物，并定期清理，能够提高水体对有机污染物和氮、磷等无机营养物的去除效果，同时水生植物收获后可作某些用途，能够取得一定的经济效益。常用效果较好的种植品种为：凤眼莲、莲、芦苇、香蒲等。据估算，凤眼莲的产量约为5～10公斤/平米水面，按凤眼莲含氮1.2%，含磷0.79%计，每平米凤眼莲的氮去除负荷和磷去除负荷分别为0.06～0.12Kg/a和0.04～0.08Kg/a。但需要控制水生植物的种植密度，以防过度繁殖，适得其反。
　　(4)生物栅与生物浮岛
　　生物栅是一种为参与污染物净化的微生物、原生动物、小型浮游动物等提供附着生长条件的设施。它是在固定支架上设置绳状生物接触材料，使大量参与污染物净化的生物在此生长，由于其固着生长而不易被大型水生动物和鱼类吞食，使单位体积的水体中生物数量成几何级数增加，大大强化了湖水的净化能力。
　　生态浮岛是一种应用于封闭水域水体净化新型生态工艺，其上部可种植花草，一方面吸收和降解水中的污染物，另一方面还有美化湖面景观的作用，具有立体景观效果。可供种植的植物有：美人蕉、空心菜、小麦等。
　　(5)水生动物
　　鱼是水生食物链的最高级，在水体内利用藻类为浮游生物的食物，浮游生物又供作鱼类的饵料，使之成为菌—藻类—浮游生物—鱼的生态系统。养鱼一般只在水生植物水体中放养或直接在水体中无饵放养。由于景观水域水质标准要优于渔业水域水质标准，因而完全可以满足鱼类生存的需要。在景观水体内宜于放养的品种应以花鲢、白莲为主，并配以鳙、草、鲤、罗非鱼等。它们能够以藻类为食，控制藻类的过渡繁殖，对防止水体富营养化的发生起到很好的作用，根据试验，即使是污水养鱼，也可将水中藻类含量降至1000个/ml左右。因此，作为景观水体适量养鱼是一种很好的方法，既有净化水质的作用，同时又能很好的发挥水体的垂钓功能。养鱼塘的BOD5负荷范围可设定在20-35kg/ha.d之内。
　　(6)曝气充氧
　　曝气主要是向水中补充氧气，以保证水生生物生命活动及微生物氧化分解有机物所需的氧量，同时搅拌水体达到水体循环的目的。如果氮、磷等植物营养物质大量进入湖泊、水塘等缓流水体，将促进各种水生生物主要是藻类的活性，刺激他们异常增殖，藻类过渡生长，将造成水中溶解氧的急剧下降，能在一定时间内使水体处于严重缺氧的状态，使鱼类大量死亡。因此，采用曝气的方法给封闭水体充氧在一定程度上可以防止因藻类大量繁殖而导致的鱼类死亡，对维持水体生态平衡起到一定的作用。曝气的方法只能延缓水体富营养化的发生，但不能从根本上解决水体富营养化。
　　目前曝气的方式主要有自然跌水曝气和机械曝气，自然跌水曝气充氧效率低，但无能耗，维护管理简单，在要求充氧量较大时一般很难满足；而机械曝气充氧效率高，选择灵活，被广泛应用于湖泊或水塘的充氧。为了保证鱼类的供氧，水体中溶解氧一般应大于3mg/l(亦即B类水质标准值)，充氧机数量一般为10-15亩水面设一台曝气机。
　　(7)微污染生物处理
　　这种处理方法是目前国内外最常用的一种高效的较为先进的处理技术。微污染生物处理一般采用生物接触氧化法，生物接触氧化法处理的机理是使细菌和真菌类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育，形成膜状生物污泥，污水与生物膜接触时，污水中的有机污染物、植物营养物氮、磷等，作为营养物质，被生物膜上的微生物所摄取，使微污染水得到净化，微生物自身也得到繁殖。
　　这种处理方法能够有效的去除污水中有机污染物，降低污染物总量，使水体得到完全彻底的净化，在污水及微污染水的处理中得到了广泛的应用，是一种行之有效的处理方法。
　　根据国内外报道，生物接触氧化对微污染水体的COD、NH3-N的去除率可分别达到20—30%和80—90%，而我院的实验结果，上述两项指标的去除率也可分别达到20%和30%，这一去除率对湖面水质保持也将会产生显著效果。
　　(8)投加PSB
　　这种方法目前在日本、韩国、澳大利亚等国外应用较多，也属生物处理方法的一种，即定期向水中投加光合细菌，光合细菌是一种在水系中生长的微生物，纯光合细菌菌体含有60%（质量分数）的蛋白质，含量相当于酵母蛋白与鱼粉蛋白时，同时还含有丰富的维生素和叶酸等。由于光合细菌能利用光能和氧将微污染水或废水中的无机和有机碳源及其它营养物质转化为菌体，从而能起到净化水质的作用。
　　投加PSB是一种新颖的处理方法，具有工艺简单，无需单独建处理构筑物，一次性投资省等特点。但投加菌种所需费用较高，处理费用相应会增加。同时由于光合细菌属光能自养菌，不含有硝化及反硝化菌种，因此，光合细菌对微污染水或废水中的有机污染物的去除率较高，但对氮、磷等植物营养物只能以COD:N:P=100:5:1的比例去除，去除率相对较低。导致湖泊、塘水等缓流水体发生富营养化的根本原因是由于氮、磷等植物性营养物的大量流入，由于光合细菌不具有脱氮除磷的特性，因此，对于微污染水采用投加光合细菌的处理方法，从根本上解决不了水体富营养化的发生。
　　以上所述景观水体保护及污染治理的方法是从我院对天津市梅江小区、梅江南小区湖体保护工程的实际经验及国内、外的工程实例中总结出来的，在景观水体保护及治理方面具有一定的指导意义。

　　主要参考文献
　　⒈ 张自杰，林荣忱，金儒霖编. 排水工程下册. 第3版. 北京：中国建筑工业出版社,1996
　　⒉ 李穗中编著. 氧化塘污水处理工程. 北京：中国环境科学出版社，1992
　　⒊ 刘天奇，林肇信，刘逸农主编. 环境保护概论. 北京：中国环境科学出版社，1982
　　⒋ 顾夏声，李献文，俞毓馨编. 水处理微生物学基础. 北京：中国建筑工业出版社，1994
　　⒌ 于尔捷，张杰主编. 给水排水工程快速设计手册（2）. 排水工程. 北京：中国建筑工业出版社，1997
　　⒍ 余淦申编著. 生物接触氧化处理废水技术. 北京：中国环境科学出版社，1992
　　⒎ 王占生，刘文君编著. 微污染水源饮用水处理. 北京：中国建筑工业出版社，1999
　　⒏ 刘兆昌，朱琨编. 供水水文地质. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，1996
　　⒐ 北京水处理技术与设备研究中心，北京市环境保护科学研究院，国家城市环境污染控制工程技术研究中心编. 三废处理工程技术手册. 废水卷. 北京：化学工业出版社，2000
　　⒑ 唐受印，戴友芝等编. 水处理工程师手册. 北京：化学工业出版社，2000
　　⒒ 梅翔等. 微污染水源水生化处理池的排泥. 给水排水，2000；26（6）：1-4
　　⒓ 梅翔等. 微污染水源水生物接触氧化处理工艺的启动与运行工况的调节. 给水排水，1999；25（4）：1-4
　　⒔ 耿土锁等. 生物接触氧化处理为污染地面水的实验研究. 城市环境与城市生态，2000；13（4）：34-38

---

　　作者：天津市环境保护科学研究院，天津 300191 唐运平（正高工），佟海燕（工程师），张志扬（工程师）