文献综述---封闭缓流景观水体水华成因及防治对策研究进展.doc

l=i城市封闭缓流景观水体水华成因及防治对策研究…•以镜湖为例摘要：城市景观水体对于建设生态城市和营造人类高质量的生活环境具有重要意狡现在城市景观水 体污染越来越严重，封闭缓流景观水体出现水华现象越来越频繁，景观水体治理工作迫在眉睫本文 阐明了封闭缓流景观水体水华的危害，综合分析了造成封闭缓流景观水体水华的各个因素，并提出了 污染源控制、物理净化技术、化学净化技术、生物净化技术、生态净化技术和综合处理措施等城市 景观水体水华成因错综复杂，单靠一种技术难以达到修复效果，需要根据实际情况采用多种技术联用 的综合处理措施关键词：景观水体，水华，成因，防治引言城市景观水体是现代城市建设的重要组成元素，是城市中最重要的开放空间，是城市形象的一个 窗口，为城市居民提供休闲游憩和亲近大自然的场所，也为城市营造了一道亮丽的风景线，具有重要 的生态功能、文化功能、美学价值和经济意义和社会意义随着绿色生态城市的推进以及人们对生活 环境质量的追求，城市中景观水体也与日剧增城市景观水体主要包括城市里的景观河道、天然湖泊、 人工湖泊、景观水池等封闭缓流景观水体主要是指小型人工湖泊，水域面积小、水流动性差、水深 较浅、水环境容量小、自净能力差、水中生物多样性不够、容易受污染且缺乏管理，维护责任不明确［1］。

其水源由人工调节和补给，很容易发生不同程度的富营养化现象，藻类泛滥，发岀难闻的腥臭味， 导致生物多样性降低，严重影响水生生态及周边的自然环境和人居环境，丧失水体的景观功能和休闲 娱乐价值人们对城市景观水体的休闲和娱乐功能的要求日益提高，而城市封闭缓流景观水体的水质 状况不容乐观，其富营养状况也面临严峻的挑战因此，研究城市封闭缓流景观水体水质污染成因和 和防治对策对保障城市的可持续发展具有重要的社会意义和经济意义，防治景观水体的污染也已经成 为城市生态环境建设中的紧急而重要任务李如忠等［2］在合肥城区选取6个典型景观水体，开展水体 氮磷污染特征分析及富营养化评价，结果表明，所有水体均处于富营养化状态1城市景观水体水华危害城市景观水体水华爆发的危害主要有以下几个方面1.1影响水体感官城市景观水体发牛水华时，散发出那种腥臭气味，并通过风的作用向水体四周扩散，肓接影响和 扰乱人们的正常生活，影响周边的自然环境和人居环境1.2影响景观水体的生态环境由于藻类泛滥，止常的水体生态平衡被破坏，导致水生生物的稳定性和多样性降低，藻类的呼吸 作用及死亡藻类的分解作用消耗大量的氧，致使水体处于严重的缺氧状态，并分解出有毒物质，进而 导致湖水中的生物大量死亡，造成水生生态严重恶化，形成富营养化的恶性循环。

1.3影响水体的观赏价值发生水华时，由于蓝藻、绿藻的大量增殖和腐烂，使水体色度增加，水质浑浊，原有的湖泊的旅 游观赏功能和美学价值都丧失了1.4影响生物资源的发展随着藻类的不断疯长，水中的溶解氧不断被消耗，鱼类牛存空间逐渐缩小，甚至导致鱼类和其他 浮游动物窒息而死此外，富营养化水体中，藻类释放的毒素可以杀死浮游动物、鱼类、野牛动物、 甚至危害到人类健康2城市封闭缓流景观水体水华爆发成因分析城市封闭缓流景观水体水华的根源是污染物通过各种方式进入到景观水体并不断积累，N、P等 营养盐浓度不断增大，当达到一定的浓度时，水体就会出现富营养化，导致藻类大量繁殖、透明度下 降、水体溶解氧下降、水质恶化，藻类泛滥，水体生态平衡受到破坏造成城市景观水体水华爆发的 原因主要有以下几个方面2.1外源性污染(1) 水源水质较差城市景观水的水源主要来自三个方面：自来水、再牛水和河湖水由于中国大部分城市都处于缺 水状态，以自来水作为景观水的水源，运行费用大，同时也是国家政策不鼓励的方式，目前己经很 少被应用了大部分地区的城市景观水都取自再生水，特别是北京这种严重缺水的城市王坦等卩］ 分析了再生水回用于景观水体的富营养化问题，结果表明，再生水回用于景观水体的水质标准尚不够 严格，其氮、磷等营养物的浓度远大于藻类生长所需的浓度。

虽然再生水经过了深度处理，水质满足 《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》，但是其中氮、磷等营养盐浓度仍然很高，很容易引 发水华爆发由于现在城市水源普遍污染严重，氮磷含量偏高，采用天然河湖水作为景观水的水源， 使得水体氮磷本底浓度就高，并不断富集，从而加快了水体富营养化的进程2) 城市生活污水城市景观水体靠近居民生活区，尽管城市大部分区域都有截污工程，但仍可能有部分生活污水直 接流入牛活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质和含磷的洗涤剂等，可 被水体微生物分解，以氨氮、磷酸盐的形式释放到水中，导致城市景观水体中氮、磷含量增加3) 雨水径流污染城市生活垃圾、建筑施工、车辆轮胎磨损、街道撒盐融雪等都会产生污染物，并通过大气沉降、 雨水淋溶与冲刷进入水体，会将各种氮、磷、碳等营养物和枯枝落叶等大量汇集到水体中，最后沉 积到湖底此外，工业废气、烟尘排放及农业系统中逸出的氨氮等气载污染物均可以通过降尘、降雨 或径流而直接进入水体随着经济的高速发展，这些现象越来越严重污染物逐渐富集，使景观水 体有较强的污染负荷，从而加快水体富营养化的进程雨水径流污染随季节变化大，在雨季时会有更 多的污染物进入水体，同时，也跟城市地表的用地类型、地形条件等因素有关。

4) 人为污染城市景观水体是居民和游客休闲游玩的场所，部分市民和游客的环保卫生意识差，随意向水体丢 弃垃圾和杂物，垃圾和杂物会逐渐被微生物分解而缓慢地释放污染物到水体中，由此成为城市景观水 体一个重要的人为污染來源设有游船的景观湖泊，还存在游船漏油问题及其附带的生活污水的污染 问题5) 鱼类饵料和排泄物污染很多的城市景观水体都会饲养一些观赏性的鱼类、天鹅等水生动物，以此营造亲近自然的景观生 态因此，每天要向水体投加一定量的饲料，投入的饲料有部分未被水生动物利用而分散溶解在水体 中，成为氮、磷的稳定來源此外，周边游玩的居民和游客也会向水里投放一些食物喂养水生动物, 水牛动物每天也会有排泄物排到水体中，慢慢释放营养盐污染物，加剧了景观水体的富营养化程度6) 维护与管理力度不足景观水体的管理是一项复杂的系统工程，不仅需要在技术方而保障水质，也需要对景观水体的 进行口常维护和管理，可以制定一些法规，如禁止游客向湖内投食喂鱼，在园区绿地养护中禁止施用 化肥，尽量少用农药，同时加强对湖水水质的监测、监督、预测和评价工作等2.2内在原因(1) 护岸设计不合理景观水体的本身设计有缺陷，其护岸大多为石块、水泥等硬质材料为主的非牛态设计，这种设计 彻底地破坏了水岸的生态功能，同时使水质受到严重影响。

生硬的护岸是引起水体富营养化发生的原 因之一 [4]2) 底泥污染营养物质的迁移容易受到水力过程和底泥中物质迁移过程的影响，由于常年的沉积富集作用，景 观水体底泥中富含大量氮、磷等营养物质，会溶解释放到水中在底泥中营养盐的积累是景观水体营 养盐循环的重要组成部分，大大加快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”3) 水体流动性差水体流动性越好，水中的溶解氧越多，为水中微生物的生存提供了良好的条件，从而增加水体的 自净能力，形成良好的水生态系统反之，水体流动性差的水体，生态条件差，为藻类的生长、 迅速繁殖提供了条件可见，封闭缓流的水体容易发生水体富营养化而出现水华现象城市封闭缓流景观水体的污染原因错综复杂，即使是同一水体不同位置的水受污染程度也有很大 的差异，富营养化治理难度很大，但这是城市建设中亟待解决的一个重大问题封闭缓流景观水体水华成因及防治对策研究■-■以镜湖为例3城市景观水体水华的防治技术城市景观水体水华的防治技术有很多，稀释的盐浓度流入和减少营养物质输入被认为是控制景观水体 富营养化的主要研究领域［5］。

主要包括污染源控制、物理净化技术、化学净化技术、生物净化技术、 生态净化技术以及综合处理措施等几个方面3.1污染源控制3丄1引水换水通过引水工程进行换水，对景观水体起到搅动作用，促进水中污染物的自然降解，同时，部分污 染物也可随水排岀对于中国的大多数城市而言，水资源廣乏，取水成本高，引水稀释受到水源、水 质、水量、水利控制设施的建设难度和经济条件的等因素的限制［6］同时，藻类密度会因稀释而降低， 藻类繁殖可能反而呈现加剧趋势，导致藻类再一次疯长，并未达到改善水质的目的3.1.2牛活污水控制在牛活污水可能流进景观水体之前，通过小型的具有脱氮除磷作用的牛活污水处理装置，实现生 活污水就地处理净化，以防污染景观水体城市居民生活污水的污染物浓度高，如长时间排入景观水 体，会促进景观水体富营养化现象的发生［7］城市景观水体的自净能力差，管网建设要优先考虑景观 水体的全面截污，避免把排水管通入景观水体对于未实现完全截污的景观水体，要加快管网建设, 从源头上控制高氮磷含量的污染源但是城市管网建设的经济投入高，部分城市区域的管网建设缓慢 3.1.3雨水污染控制城市雨水的控制巧管理主要包括两大方面［8］：(1) 工程方法。

工程方法分为3种：首先是对源头的治理，从源头上将雨水径流污染物控制在最低限度；其二是 对污染物扩散途径的控制，采取适当的措施，减少污染物排入地下或地表水体；其三是终端治理，通 过自然牛态技术或人工净化技术来降解带入水体的径流污染物在工程措施上，可以结合生态工程建 设，通过建设管、塘、池的配套设施，完善溢流技术，合理利用河湖岸边水生植物，净化回用雨水以 及减少侵蚀作用等措施减少污染强度，从而达到保护水体的冃的2) 非工程方法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 完善相关法规的制定和实施、园区的管理工作、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根据不同景观水体的实际情况，合理选择 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物理治理技术物理法除藻主要有机械清除、吸附、曝气和气浮、磁聚除藻、超声波和电磁波除藻、遮光、过滤、 挖掘底泥、人工打捞等多种方法321底泥疏浚底泥是景观水体富营养化的主要内源污染底泥疏浚是解决内源污染的重要措施，通过底泥的 疏挖可以去除沉积物中的营养盐和其他污染物，减少其向水体的释放，是解决内源污染的最简单快 速的方法。

底泥疏浚的工程实践在美国、日本、瑞典等国都己有成功案例杭州西湖经两次大规模疏 浚后，与富营养化相关的主要指标均有不同程度的改善，浮游动物种类增加，浮游植物生物量和 蓝藻比例均有所降低1998年，南京市玄武湖进行底泥疏浚，清淤后水质有所改善，次年底泥的总磷 含量略有下降，但是随后又呈现反弹趋势Lewis等［9］研发了一种底泥疏浚的装置，在水体底部通过 疏浚头与一个或多个摄入口，使微粒悬浮在泥浆中，从头部流出，大颗粒和砾石等沉降在底部，处理 效果很好毛志刚等［10］, ［11］研究了底泥生态疏浚对太湖水生生态系统的影响，结果表明底泥疏浚 能有效去除表层沉积物中的营养物质和重金属污染物，对富营养化较严重湖区具有显著效果，但疏浚 效果随时间逐渐减弱对于胥口湾草型湖区反而破坏了原先良好的水牛植物群落，水质下降，牛物类 群的恢复也相对缓慢涂保华等［12］对竺山湖进行底泥疏浚表层50 cm的模拟试验，结果表明，疏浚与 对照柱间隙水的NH4+・N浓度分别为（2.8〜73）和（2.6〜11.8）mg/L,沉积物■水界面的NH4+-N通量分别 为（5.3〜15.3）秋4.5〜62.5）mg/（m2.d）,可见底泥。