一、景觀水處理現(xiàn)狀
目前國內(nèi)對人工湖的治理主要有采取引水換水、循環(huán)過濾、微生物方法、生態(tài)凈水等方法。引水換水由于要消耗大量的水資源僅適用于小型水體。循環(huán)過濾是直接套用泳池凈化方式,由于運行費用高和綠藻堵塞等問題出現(xiàn),這樣的系統(tǒng)建成項目大部分閑置,在廣東地區(qū)很多水域采用過濾方式,由于長時間停用導致投入幾百萬的設(shè)備銹蝕報廢。目前國內(nèi)采用循環(huán)過濾、制造活水流和建立生態(tài)系統(tǒng)的水處理方式較多,而且被快速推廣開。但由于設(shè)計不當,也出現(xiàn)很多新的問題。
近年來,隨著人們生活水平的提高,親水性生活環(huán)境成為一大需求,2003年底深圳市區(qū)住宅景觀水水面積就達200萬平方米。水景住宅存在的問題也逐漸的顯露出來,如補充水源、處理成本、后期管理等。尤其是在人工湖的治理方面,一直以來都沒有得到很好的解決,常有業(yè)主因為人工湖水質(zhì)惡化等問題與物業(yè)發(fā)生矛盾,甚至訴諸法律,因此人工湖的治理和管理也越來越受到人們的關(guān)注。
1. 循環(huán)過濾在水處理工藝中通常稱之為強制水處理方式。采用循環(huán)過濾通常會出現(xiàn)以下問題:
1.1、由于過濾系統(tǒng)是非連續(xù)工作設(shè)備,因沒有及時反沖洗,停機超過10天,開機出水有顏色和異味;
1.2、景觀水域一般都會出現(xiàn)輕度富營養(yǎng)化,水中會出現(xiàn)一定量的藻類,一般過濾器使用8個月以上都會出現(xiàn)不同程度的堵塞、短流現(xiàn)象,處理效果下降。
1.3、過濾器涉及到很多機械、電力等設(shè)備,需要專業(yè)人員養(yǎng)護管理。一般的物業(yè)公司都不具備這個條件,也就是說這樣的系統(tǒng)使用壽命小于5年。
1.4、循環(huán)凈化量和循環(huán)路線設(shè)計不當,導致水處理費用占到物業(yè)管理費的1/4甚至1/3以上;
二、建立粗放的生態(tài)系統(tǒng),產(chǎn)生很多負面問題
目前很多地方采用生態(tài)方式治理景觀水,根據(jù)動植物的天然習性來攝食或吸收水中的污染物質(zhì),并降解為對環(huán)境無害的物質(zhì)。水生生態(tài)系統(tǒng)無需專用設(shè)備、運行費用低同時具有強化景觀的作用。水生生態(tài)系統(tǒng)因其投資少、運行費用低、最接近自然生態(tài)而備受推崇。但是,在實際實施的過程中,大部分設(shè)計和使用者都側(cè)重于宏觀生態(tài)系統(tǒng),而忽略了微觀生態(tài)系統(tǒng),以至于出現(xiàn)濫重水草、漫放水生動物。不僅沒有達到預期的水處理效果,反而出現(xiàn)很多負面問題。
2.1、生態(tài)水域成了蚊蠅孳生的溫床
水生植物集中的區(qū)域往往也是蚊蠅等害蟲最集中的區(qū)域。由于水生植物的種植影響了水體的流動,很容易形成死水區(qū)。而一般只要有50升的死水,蚊子就能產(chǎn)卵。水生植物莖葉之間很容易形成死水區(qū),另外植物對陽光的阻擋,這些陰暗潮濕的死水區(qū)就成了蚊蠅滋生的最好場所。
另外也有資料表明,在溶解氧小于2mg/l的靜止水域內(nèi),很容易吸引蚊蠅等害蟲在這些區(qū)域內(nèi)停留、產(chǎn)卵。試驗發(fā)現(xiàn)清潔的自來水敞口放置(直徑200mm,深350mm燒杯),到16天后(水已變渾了)發(fā)現(xiàn)有孑孓(即蚊子的幼蟲),水體底部溶解氧僅為0.5mg/l。而上下流動的同樣水體30天時間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)孑孓。
2.2、防滲處理的水池很難建立真正的水生植物系統(tǒng)
目前大部分的人工湖由于考慮到防滲等問題,湖底多為硬質(zhì)底。對于需要泥土才能生長的水生植物而言,其種植、生長都會有諸多限制。首先是必須在硬質(zhì)湖底內(nèi)辟出一塊區(qū)域填上種植土,以便栽種水生植物。種植土一般難以控制,一方面植物生長需要一定的營養(yǎng),而另一方面泥土中的營養(yǎng)物質(zhì)又會對水體產(chǎn)生影響,這就造成了矛盾。一旦沒有控制好種植土的量,要么是植物難以正常生長發(fā)揮作用,要么是過量的種植土對水體造成了污染。此外,很多水域由于防滲層鋪設(shè)質(zhì)量不過關(guān),造成人工湖水流失過快,或管理過程中補水不及時。水生植物因干涸而生長不良甚至枯死,既沒有發(fā)揮凈水作用又破壞觀景效果。上海某公園內(nèi)的水生植物瘋長后,反而破壞了景觀,而且增加了管理的難度。再次,不少人工湖內(nèi)還放養(yǎng)了大量觀賞魚,魚類對餌料的攝取有一定的量(投加餌料利用率僅為3%),過多的投放反而會造成水體的污染;但是餌料投放過少,魚類又會攝食水生植物,因此掌握餌料的投放量十分重要的。
2.3、水生植物系統(tǒng)缺乏適宜的管理措施
水生生物對于水體中的有機污染物有著很好的去除作用,但是對于大氣中的飄塵、補充水中的懸浮物等的去除效果卻不明顯,這些污染物沉積在硬質(zhì)人工湖底,不但影響觀感,而且會逐漸減少人工湖的有效容積,影響水體自凈功能,因此對于采用宏觀生態(tài)系統(tǒng)進行治理的人工湖,仍然必須確定周期進行清塘,而這些水生植物又會阻礙清塘的順利進行,從而增加了清塘的難度。宏觀水生生物系統(tǒng)的管理是一項專業(yè)的工作,不少人工湖在交由物業(yè)公司管理后,由于物業(yè)部門沒有正確的養(yǎng)護,不能對水質(zhì)做出有效監(jiān)控,導致水生動植物不能正常生長;或是疏于管理(不清除枯爛的水草或死魚),導致被聚集在生物體內(nèi)的污染物質(zhì)重新返回到水體中,造成水體惡化、黑臭等的問題。此外,駁岸處種植水生植物會相應地減少親水區(qū)域,違背了水景住宅的設(shè)計初衷,因此在寸土寸金的城市內(nèi)很難營造出真正的人工濕地。
3.忽略了微觀生態(tài)系統(tǒng)的功效
3.1、概念性的發(fā)揮微觀生態(tài)系統(tǒng)的功效
微生態(tài)系統(tǒng)的作用很多設(shè)計者都充分的認識到其作用,水體中的微生物是水生態(tài)平衡的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。污染物通過微生物分解和富集,轉(zhuǎn)化成CO2、N2等和自身生物量,進一步被下一級生物所利用。為了達到建立微生態(tài)的目的,很多設(shè)計側(cè)重與外來生物源或通過簡單水體自然培養(yǎng)來建立微生態(tài)。這種做法不但增加運行管理費用和難度,而且不能充分發(fā)揮微生態(tài)的凈水作用。
3.2、由于設(shè)計缺陷破壞了微生態(tài)系統(tǒng)
目前很多設(shè)計采用過濾水處理方式,一方面將水中大量的微生物過濾掉,而且由于防止過濾器堵塞而投加消毒劑,對湖體生態(tài)系統(tǒng)進行深度破壞。
三、 生態(tài)法水處理設(shè)計建議
自然界是一個十分復雜的系統(tǒng),要營造一個清澈、自然的水體景觀,不能機械的采用單一的方法,而是要進行綜合的考慮,既要充分利用生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢,對于超出生態(tài)系統(tǒng)自凈功能的水域必須進行強制處理。
1. 要控制蚊蠅滋生就必須保證水體流動和一定的溶解氧。消除死水區(qū)主要是在人工湖的死角,尤其是在水生植物密集區(qū)(水體流動情況很差)設(shè)置推流和曝氣裝置,將死水變成活水。資料表明,當水體流速達到0.09m/s時,溶解氧大于4.5mg/l蚊蠅的幼蟲就無法在水中生長,蚊蠅滋生的問題也就不存在了。水草的種植面積要大于水體面積的1/4~1/3才能發(fā)揮其凈水作用。并放養(yǎng)一定的比例的魚類和貝類也可控制蚊蟲生長。對水生植物的種植和管理要有明確的操作細則,種植區(qū)的選擇和設(shè)計很關(guān)鍵。采取圈養(yǎng)和種植槽措施的,一定要漫水15M以上,而且需要活水流進行交換。
2. 對于采用中水或低于IV級水(地表水標準)作為補充水的景觀水,建議增加強制處理措施。在歐美和日本,強制措施一般都采用氣浮水處理方式。。氣浮法也廣泛應用于含藻水處理。含藻水經(jīng)過濾池處理,只能去除50%,而氣浮法卻可以徹底除去水體中的85%藻類和懸浮污。另外氣浮設(shè)備可以間斷工作,即開即用。
3. 目前景觀水多為封閉性和非流動性的死水特征。水質(zhì)更容易腐敗發(fā)臭,而且水藻在靜止的水體中也更容易瘋長。要凈化水體首先需要在水中造流,使死水變?yōu)榛钏詮娀w的自凈作用。對水體充氧、提高水中的溶解氧可以有效地消除水體的缺氧(厭氧)狀態(tài),避免黑臭等情況發(fā)生。國外有資料報道,當溶解氧含量在4.5mg/l以上時,水體就處于一個良好的好氧環(huán)境,不但會激發(fā)水中微生態(tài)的作用,而且這樣的環(huán)境可控制蚊蠅滋生。因此在人工湖中合理設(shè)置造流流和曝氣裝置對于水體凈化和蚊蠅防治都有著明顯的作用。好在國外和國內(nèi)都有公司已經(jīng)解決了這個問題。
四、 結(jié)論
景觀水的水質(zhì)維持是一項綜合技術(shù),采用生態(tài)是一種較為自然和諧的方式,貼近生活,也是技術(shù)發(fā)展的主流。在利用生態(tài)系統(tǒng)凈水技術(shù)時需要注重以下幾點:
1. 水生植物合理搭配,建議多采用沉水植物。水生植物的種植比例要達到比例要求,種植區(qū)需采取特殊處理措施減少對水體的干擾。水生動物的放養(yǎng)以貝殼類為主,適當放養(yǎng)鰱魚、鳙魚等食藻性魚類。
2. 強化微生態(tài)系統(tǒng)是一個重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的“流水不腐”說法,實際就是微生態(tài)的作用。強化微生態(tài)一般主要是激發(fā)水體深層微生物的活性,通常是通過增氧方式提高微生物的代謝和繁殖,同時通過水體的流動及層流交換實現(xiàn)水體的均質(zhì)平衡。
3. 由于景觀水域的設(shè)計和外在條件限制,僅靠生態(tài)系統(tǒng)很難完成水質(zhì)保持,因此有必要進行強制處理,剝離水中的污染物。強制措施建議采用氣浮法,不僅投資少管理方便,而且不需專業(yè)維護。
人工湖的水質(zhì)保持,管理是管件。污染排放的控制、污物的清理及親水平臺的管理都很重要。不管采取何種方式,基本都是對微污染源的治理方法。也就是說水處理的功能是有限的,一旦受到污染沖擊,系統(tǒng)很長時間才能恢復。除此之外,物業(yè)管理部門也可以考慮交由專業(yè)公司托管。當然,正確的操作、養(yǎng)護規(guī)程也是必不可少的。
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