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摘要:景观水体多为静止或流动性差的封闭性缓流水体,且一般水域面积小、水环境容量小、水体自净能力低、易污染。综述了目前景观河道水体污染现状,综述了景观河道水体水质污染现状,并列举了主要污染源:点源污染和非点源污染,同时对目前已广泛采用的水体水质保持方法进行了归纳概括,以为景观河道水体水质的保持提供参考。
关键词:水体;污染;控制方法
引言:景观水体不仅是城市风景线的亮点,而且还是城市历史文化的重要载体。但是这些景观水体多为静止或流动性差的封闭性缓流水体,且一般水域面积小、易污染、水环境容量小、水体自净能力低,再加上景观水的水源有些采用自来水,使得水体中缺少一个完整的生物链,从而自净能力极低[1]。虽然有些景观水体采用天然河道或湖泊引水,但是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。再加上雨水冲刷和浇灌水的渗透,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”大量汇集到地势较低的景观水中。因此,如何保持景观水体水质是城市生态环境建设中一个亟待解决的问题。
1 城市景观水体水质现状
调查研究表明,我国90%以上的城市景观水体都遭到了不同程度的污染,化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总氮(TN)、总磷(TP)等指标,大多超过国家地面水环境质量Ⅴ类标准。郭少聪[2]等通过对上海部分景观水体水质的调查和富营养化的评价结果表明,大多景观水体富营养化严重,磷盐和氮盐的含量特别高,由于水体结构和功能被破坏,多样性丧失,水生资源及其美学价值损害,为改善环境而设的水体也失去了它的意义。有关专家就此指出,应加强管理,积极引导,确保人工水景良性、健康地发展。
2 城市景观水体的主要污染源
城市景观水体主要受到人类城市活动的影响,其污染源按其来源特征可分为点源污染与非点源污染两大类[3]。
2.1 点源污染源
(1)城市工业废水。工业废水是城市景观水体重要的污染源之一,它们种类繁多,排放量大,所含污染物种类多,组成复杂,通常具有毒性,在水中不易净化,很多工业废水温度高,易造成热污染。
(2)城市生活污水。城市生活污水是城市景观水体的又一重要污染源。在人口集中的居民区、商业区,每天向城市水体排放大量的生活污水和固体垃圾,它们包括含有大量碳水化合物和氮、磷等营养元素的有机物、洗涤剂和许多致病微生物,进入水体后,这些污染物会造成水中氧的大量消耗促进水体富营养化,并在厌氧细菌的作用下产生恶臭物质。
(3)城市污水处理厂出水。一般的城市污水处理厂二级出水虽然去除了大多数的悬浮固体和有机物,但仍含有多种类型的营养物质和病原体,而通常用于灭菌的加氯步骤,近些年来其副效应也引起了人们的关注。氯能与水中的有机物产生反应,但同时也能形成危险的有机氯化物。一系列的研究发现[4],在污水处理厂周围的水域,含氯的污水处理厂出水对鱼类等很多水生生物是致命的,即使在较远的下游地区也能使很多水生种群发生变化。
(4)城市垃圾渗滤液。城市工业垃圾和生活垃圾的露天堆放也是城市景观水体的重要污染源之一。雨水流经垃圾时携带大量无机物与有机物形成垃圾渗滤液,最终进入城市水体造成水体的污染。很多沿城市河道堆放的生活垃圾中含有的大量有机物和细菌也极易进入城市河道。
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2.2 非点源污染源
城市景观水体的非点源污染源主要包括城市径流和城市上游农业区产生的农业径流。这种类型的污染由于污染负荷很高且难于控制,因而成为日益关注的环境问题。
降雨时雨水流经渗透性很差的城市地面,带走大量城市污染物:汽车废气中的重金属、轮胎的磨损物、建筑材料的腐蚀物、路面的沙砾、动植物的有机废弃物、动物排泄中的细菌、建设工地上的淤泥和沉淀物、城市草地和公园喷洒的农药等等。
3 国内外景观水体水质控制方法
一般景观水体(如湖泊、人工水面、池塘、河流等)没有按自然水理设计,大多变成一个几乎无自净功能的封闭系统,且其内部结构不合理,加上外来物质输入,随着时间的推移必将产生富营养化,最终水体变得浑浊不堪,后果严重者甚至导致水体变绿、发黑、变臭、影响景观体的水景观赏效果。近年来各国学者们对景观水体的保持开展了多方面的研究,主要从污染源控制和水体修复两个方面来考虑[7],取得了一系列成果。
3.1物理修复
(1)外源控制。对于工业废水和生活污水这样的点源,应排入城市污水处理系统,严禁排入景观水体;对初期雨水应适当进行简单处理后,再排入水体;严格控制公园水体周围化肥农药使用量和使用时间;定期对水面漂浮的树枝败叶及杂物进行清理;严格监管,使人们养成不乱扔垃圾的好习惯。只有从根本上控制了外源性污染,才能为内源性污染的治理提供可靠保证。
(2)底泥疏浚。底泥是天然水体中一个重要内污染源,有大量污染物沉积其中,如重金属离子、氮、磷营养盐、某些难降解有毒有害物质等。在一定条件下,这些污染物会从底泥中释放出来,重新进入水体,造成二次污染。实际上,底泥疏浚主要是用于修复湖库、河流的一项有效技术。
(3)水动力循环技术。20世纪60年代后期,水体动力循环技术开始逐步用于水体富营养化的控制和水体水质的改善。它可以通过泵射流或者曝气实现。通过水体循环可增加水中溶解氧,使污染物质氧化速度加快。水体循环一般用压缩空气向底部曝气,在对水体充氧的同时,实现水体的循环。由于采用泵射流方法,成本较高,故一般选择人工曝气方法。
3.2化学修复
(1)杀藻技术。利用化学药品(如硫酸铜)来控制藻类是一种快速有效的传统除藻方法。1999年昆明世博会期间,采用生化、微生物和化学的“综合抑藻法”在滇池草海进行了大面积开放性实验,藻类数量显著降低,处理效果很明显。但是化学除藻只能作为一种应急措施,并不能将氮、磷营养盐移出水体,不能从根本上解决水体的富营养化问题。然而,人工打捞对于小水域的公园水体不失为一种好办法,尽管人工打捞工作量大,但不会带来二次污染。
(2)沉淀钝化。水中的内源性磷对水体富营养化具有很重要的作用,磷的沉淀和钝化可以延缓内源性磷从底泥中的释放。常用药剂有碳酸钙、硫酸铝、明矾等。沉淀技术发挥作用较快,但一般只作为临时措施使用。同时底泥中的磷释放,除与其存在形态有关外,还与许多环境因素有关。研究表明升高温度、厌氧状态、酸性或碱性条件能促进底泥磷的释放。
3.3生物修复
生物修复是一项投资少、效益高、发展潜力大的新兴技术。从1989年美国阿拉斯加原油溢油事故治理开始,生物修复只有几十年历史。它是一种利用特定生物(特别是微生物)对水体污染物的吸收、转化或降解,达到减少或消除水体污染,恢复水体生态功能的生物措施。由于自然生物修复是完全依靠自然的修复过程,这对多数生态遭到破坏的受污染水体来说,是远远不够的,必须采用人工的生物修复技术。主要有原位生物修复技术和异位生物修复技术。对于受污染的公园水体来说,适宜于采用原位生物修复技术。
4 结语
综述了景观河道水体水质污染现状,并列举了主要污染源:点源污染和非点源污染,其中点源污染又包括城市工业废水、城市生活污水、城市污水处理厂出水、城市垃圾渗滤液。同时对目前已广泛采用的水体水质保持方法进行了归纳概括,以为景观河道水体水质的保持提供参考。
参考文献:
[1] 谢曦,陆柱.住宅小区景观水的修复和维护技术[J].住宅科技,2004(6):46-48.
[2] 郭少聪,任海.污染对华南植物园水生生态系统的影响[J].生态科学,2000,(3):37-40.
[3] Smit S V,Renwick W H.Distribution and significance of small,antificial water bodies across the United States landscape[J].The Science of the Total Environment,2002,29(9):21-30.
[4]王琳,李季,康文力,等.城市景观水体生物修复技术[J].安徽农业科学,2008,36(4):1569-1572.
论文作者:杨晓丹
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第7期
论文发表时间:2018/10/26
标签:水体论文; 景观论文; 城市论文; 污染源论文; 水质论文; 河道论文; 非点源论文; 《建筑细部》2018年第7期论文;