论文部分内容阅读
【摘要】:景观湖是现代园林建设的重要组成部分,随着城市化进程的不断推动,天然湖泊已不能满足人居环境的要求,越来越多的各类景观湖被设计建造出来。但由于缺乏统一的系统规划,加上污染排放的叠加影响,许多城市景观湖水体的环境和生态载力不堪重负。而目前的研究工作主要集中在水污染环境后的治理和城市景观的设计层面,景观湖大多被视为一个纯粹的人工景观,在设计的过程仅仅注意到其视觉的效果与景观功能的体验,对景观湖的生态循环系统缺乏统筹规划,生态净化技术应用较为片面单一,普遍导致景观湖自净能力较低,富营养化问题严重,继而引起水生生物链的断链、生态系统失衡。受污染后的景观湖环境效益大大降低,而水质的污染又引发治理成本的增加,形成恶性循环。因此在景观湖的初期设计中应当尽可能的做到生态净化技术的全面应用,促使建成后景观湖的自循环能达到自净的目的。使景观湖建设的社会效益、环境效益与经济效益达到最优。
【关键词】:净化技术;景观湖;生态
【引言】:景观湖多指位于城市或城市周边中,由人工建造或改建的仿自然湖泊式水体,具备一定的景观功能,丰富园林景观形式,为人居环境提供更优质的生态环境氛围.由于密切服务于人们,并且受到地形、气候、降雨、经济、人工等自然因素与社会因素的影响,造成其流动性能差,封闭性大,易受人类因素干扰,较难形成稳定完整的水体自循环系统等特点。因此设计阶段生态净化技术的全面应用是景观湖生态系统稳定的重要支撑,本文以景观生态学理论、生态修复学理论与水文连接度理论为依托,提出将补水过滤系统技术、人工湿地技术、生态浮岛技术、植物净化技术、推流循环技术、喷泉曝气技术集中应用的以技术集成为中心的景观湖设计方法。
1.补水过滤系统技术
补水过滤系统,是景观湖的水质保护机制。通过在水陆交错地带形成一个层层净化的缓冲区域,使地表雨水在流入景观湖的过程中,通过植物的吸附、过滤作用,对补给水进行全面净化,避免了雨水冲刷地面大量污染物与富营养化物质对水质的污染,减缓了湖内水质自净的压力。一般人工湖的补水主要依靠附近的自然河流、湖泊等地表水,或者抽取地下水,而对雨水的利用率不高,是因为没有对地表径流水进行浄化处理的能力;而以生态修复技术为基础的人工湖设计,则可通过补水多层生态过滤系统,净化地表径流,提升雨水的回收利用率。因此补水过滤系统的构建,主要是通过植被过滤带与石笼过滤带相结合,过滤地表卷流中的固体颗粒,吸附水体中的富营养化物质。
2.人工湿地技术
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。
根据污水在湿地中流动方式的不同可分为表面潜流湿地、潜流型湿地和垂直流湿地三大基本类型,复合型湿地通常由以上三种结合而成。在表面流湿地系统的设计中,四周应当筑有一定高度的围墙,维持一定的水层厚度(一般为10~30cm),并且湿地中种植挺水型植物(如芦苇等);
人工湿地的核心技术是潜流式湿地。一般由两级湿地串联,处理单元并联组成。湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质,种植不同种类的净化植物。水通过基质、植物和微生物的物理、化学和生物的途径共同完成系统的净化,对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效率;此外该工艺独有的流态和结构形成的良好的硝化与反硝化功能区对TN、TP、石油类的去除明显优于其他处理方式。
潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。利用湿地中不同流态特点净化进水。经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准,
3.生态浮岛技术
人工生态浮岛是利用水面空间,将挂有生物绳的浮岛放置于水中,以此来形成小规模的生态群落,达到优化恢复水环境的目的。浮岛的设置,为白鹭和翠鸟等水禽提供了休憩场所,增加了植物性、动物性浮游生物的数量,为鲫鱼、公鱼提供了捕食、隐蔽的场所。另外,浮岛上种植的水生植物,可消耗水中的氮、磷,对水质的净化效果非常显著。生态浮岛根据水和植物是否接触可以分为湿式与干式四两种类型。干式浮岛由于不与水接触,净化功能较差,而无框架湿式浮岛的使用寿命较短,因此,有框架湿式浮岛是目前生态浮岛技术中使用最多的浮岛。
生态浮岛的载体主要包括塑料、泡沫和纤维等。目前生态浮岛选用的植物主要有香根草、牛筋草、美人蕉、芦苇、水芹菜、荷花、多花黑麦草、灯心草、水竹草、空心菜、早伞草、水龙、香蒲、菖蒲、海芋、凤眼莲、菱白等。
4.植物净化技术
水生植物净化系统是将污染湖水或河水引入现存的湿地塘或以创建的湿地塘中,通过水生植物对污染物的拦截作用、水生植物根系形成的微生物膜对有机质的降解作用和植物本身对营养盐的吸收作用而去除污染物,由于生长的挺水植物具良好的遮光作用,可有效抑制藻类的增殖,净化后的水重新排回湖泊或河流。
该净化系统最常用的水生植物是芦苇,但当水较深,进水BOD较高时,茭草或香蒲就更合适,即使一开始没有种植,若干年后这两种植物也会替代芦苇。由于种植与水质条件相适应的植物可更好地吸收营养盐,因而最好的方法是同时种植三种水生植物进行竞争。
5.推流循环技术
推流循环技术即在景观湖的底形底质设计中,应当配合风助力方向,结合底形,设计水体重力流缓坡,底形重力流方向与城市主导风向保持一致。人工湖的深度受到地形、安全掠准、工程量等诸多因素的限制,一般湖底较为平坦,水位较浅,为了在一定程度上增加水体的流动性,形成水体重力自流,要在人工湖水体安全范围内,设计湖底水位高差,配合风动力助流,使人工湖形成自然缓流,从而使死水变活,增加水体含氧量。
6.喷泉曝气技术
对污染严重的死水区采用曝气增氧技术,主要工程措施包括建造人工瀑布、喷泉、溪流等水景观,利用机械动力强化水体复氧过程,减少有机物污染和营养盐含量,改善水色及透明度,减小藻华风险。
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,在要求充氧量较大时一般很难满足,但无能耗,维护管理简单;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。该技术不仅能有效控制底泥总磷的释放,防止水质恶化的同时还满足了人工浮岛植物及其它生物的需氧要求。但是曝气措施只能延缓水体富营养化的发生,不能从根本上解决水体富营养化的问题。
结语
景观湖建设过程中的水生态环境稳定问题,在人工湖泊营建中具有普遍性。通过将补水调换、人工生态浮岛和水生植物布设,推流循环与局部复氧曝气等综合措施的集成,使景观湖能最大程度保持水质自净与生态系统稳定。任何单一或片面技术的利用都不能达到景观湖生态系统的最优效果,因此以技术集成为支撑的设计思路为此后景观湖的设计提供了完善的指导方向。
【参考文献】:
[1] 肖錦,城市污水处理及回用技术[M],化学工业出版社,2002.
[2] 张饮江,刘晓培,金晶等.沉水植物对水体净化的硏究进展[J].科技导报,2012,30(27)
[3] 杨晓华.人工景观湖生态水处理设计[J].建设科技,2002(10):p67-p69
[4]丁玲,沈耀良,人工湿地处理技术及其研究进展[J].江苏环境科技,2006,19(2):p34-p37.
[5]车伍,李俊奇,刘红等,现代城市雨水利用技术体系[J].北京水利,2003,(3),p16-p18.
[6]周杰,章永泰,杨贤智.人工曝气复氧治理黑臭河流域方法[J].中国给水排水,2001,17(4):47~49
作者简介:张瑶 出生年月1992.2,女,汉,籍贯:山东青岛 西安建筑科技大学在读研究生 研究方向:水景景观方向
【关键词】:净化技术;景观湖;生态
【引言】:景观湖多指位于城市或城市周边中,由人工建造或改建的仿自然湖泊式水体,具备一定的景观功能,丰富园林景观形式,为人居环境提供更优质的生态环境氛围.由于密切服务于人们,并且受到地形、气候、降雨、经济、人工等自然因素与社会因素的影响,造成其流动性能差,封闭性大,易受人类因素干扰,较难形成稳定完整的水体自循环系统等特点。因此设计阶段生态净化技术的全面应用是景观湖生态系统稳定的重要支撑,本文以景观生态学理论、生态修复学理论与水文连接度理论为依托,提出将补水过滤系统技术、人工湿地技术、生态浮岛技术、植物净化技术、推流循环技术、喷泉曝气技术集中应用的以技术集成为中心的景观湖设计方法。
1.补水过滤系统技术
补水过滤系统,是景观湖的水质保护机制。通过在水陆交错地带形成一个层层净化的缓冲区域,使地表雨水在流入景观湖的过程中,通过植物的吸附、过滤作用,对补给水进行全面净化,避免了雨水冲刷地面大量污染物与富营养化物质对水质的污染,减缓了湖内水质自净的压力。一般人工湖的补水主要依靠附近的自然河流、湖泊等地表水,或者抽取地下水,而对雨水的利用率不高,是因为没有对地表径流水进行浄化处理的能力;而以生态修复技术为基础的人工湖设计,则可通过补水多层生态过滤系统,净化地表径流,提升雨水的回收利用率。因此补水过滤系统的构建,主要是通过植被过滤带与石笼过滤带相结合,过滤地表卷流中的固体颗粒,吸附水体中的富营养化物质。
2.人工湿地技术
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。
根据污水在湿地中流动方式的不同可分为表面潜流湿地、潜流型湿地和垂直流湿地三大基本类型,复合型湿地通常由以上三种结合而成。在表面流湿地系统的设计中,四周应当筑有一定高度的围墙,维持一定的水层厚度(一般为10~30cm),并且湿地中种植挺水型植物(如芦苇等);
人工湿地的核心技术是潜流式湿地。一般由两级湿地串联,处理单元并联组成。湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质,种植不同种类的净化植物。水通过基质、植物和微生物的物理、化学和生物的途径共同完成系统的净化,对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效率;此外该工艺独有的流态和结构形成的良好的硝化与反硝化功能区对TN、TP、石油类的去除明显优于其他处理方式。
潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。利用湿地中不同流态特点净化进水。经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准,
3.生态浮岛技术
人工生态浮岛是利用水面空间,将挂有生物绳的浮岛放置于水中,以此来形成小规模的生态群落,达到优化恢复水环境的目的。浮岛的设置,为白鹭和翠鸟等水禽提供了休憩场所,增加了植物性、动物性浮游生物的数量,为鲫鱼、公鱼提供了捕食、隐蔽的场所。另外,浮岛上种植的水生植物,可消耗水中的氮、磷,对水质的净化效果非常显著。生态浮岛根据水和植物是否接触可以分为湿式与干式四两种类型。干式浮岛由于不与水接触,净化功能较差,而无框架湿式浮岛的使用寿命较短,因此,有框架湿式浮岛是目前生态浮岛技术中使用最多的浮岛。
生态浮岛的载体主要包括塑料、泡沫和纤维等。目前生态浮岛选用的植物主要有香根草、牛筋草、美人蕉、芦苇、水芹菜、荷花、多花黑麦草、灯心草、水竹草、空心菜、早伞草、水龙、香蒲、菖蒲、海芋、凤眼莲、菱白等。
4.植物净化技术
水生植物净化系统是将污染湖水或河水引入现存的湿地塘或以创建的湿地塘中,通过水生植物对污染物的拦截作用、水生植物根系形成的微生物膜对有机质的降解作用和植物本身对营养盐的吸收作用而去除污染物,由于生长的挺水植物具良好的遮光作用,可有效抑制藻类的增殖,净化后的水重新排回湖泊或河流。
该净化系统最常用的水生植物是芦苇,但当水较深,进水BOD较高时,茭草或香蒲就更合适,即使一开始没有种植,若干年后这两种植物也会替代芦苇。由于种植与水质条件相适应的植物可更好地吸收营养盐,因而最好的方法是同时种植三种水生植物进行竞争。
5.推流循环技术
推流循环技术即在景观湖的底形底质设计中,应当配合风助力方向,结合底形,设计水体重力流缓坡,底形重力流方向与城市主导风向保持一致。人工湖的深度受到地形、安全掠准、工程量等诸多因素的限制,一般湖底较为平坦,水位较浅,为了在一定程度上增加水体的流动性,形成水体重力自流,要在人工湖水体安全范围内,设计湖底水位高差,配合风动力助流,使人工湖形成自然缓流,从而使死水变活,增加水体含氧量。
6.喷泉曝气技术
对污染严重的死水区采用曝气增氧技术,主要工程措施包括建造人工瀑布、喷泉、溪流等水景观,利用机械动力强化水体复氧过程,减少有机物污染和营养盐含量,改善水色及透明度,减小藻华风险。
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,在要求充氧量较大时一般很难满足,但无能耗,维护管理简单;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。该技术不仅能有效控制底泥总磷的释放,防止水质恶化的同时还满足了人工浮岛植物及其它生物的需氧要求。但是曝气措施只能延缓水体富营养化的发生,不能从根本上解决水体富营养化的问题。
结语
景观湖建设过程中的水生态环境稳定问题,在人工湖泊营建中具有普遍性。通过将补水调换、人工生态浮岛和水生植物布设,推流循环与局部复氧曝气等综合措施的集成,使景观湖能最大程度保持水质自净与生态系统稳定。任何单一或片面技术的利用都不能达到景观湖生态系统的最优效果,因此以技术集成为支撑的设计思路为此后景观湖的设计提供了完善的指导方向。
【参考文献】:
[1] 肖錦,城市污水处理及回用技术[M],化学工业出版社,2002.
[2] 张饮江,刘晓培,金晶等.沉水植物对水体净化的硏究进展[J].科技导报,2012,30(27)
[3] 杨晓华.人工景观湖生态水处理设计[J].建设科技,2002(10):p67-p69
[4]丁玲,沈耀良,人工湿地处理技术及其研究进展[J].江苏环境科技,2006,19(2):p34-p37.
[5]车伍,李俊奇,刘红等,现代城市雨水利用技术体系[J].北京水利,2003,(3),p16-p18.
[6]周杰,章永泰,杨贤智.人工曝气复氧治理黑臭河流域方法[J].中国给水排水,2001,17(4):47~49
作者简介:张瑶 出生年月1992.2,女,汉,籍贯:山东青岛 西安建筑科技大学在读研究生 研究方向:水景景观方向