[12-11 17:00:56] 来源:http://www.tmgc8.com 园林绿化 阅读:3321次
摘要:水体是园林的灵魂。水体污染是城市园林水体共同存在的现象。文章以抚州市人民公园西湖为例,论述了园林水体水藻污染治理研究与实践的经验所得。通过截污、清淤、活流、湖滨景观营造等园林工程手法和科学进行鱼类搭配等生物工程措施,历经4年使该项目对西湖污染的治理取得了初步成效。
关键词:园林水体;水藻污染;引水活流;清淤;富营养化
中图分类号:X821 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)24-0072-04
水体是园林的灵魂。我国的城市园林几乎是“无水不成园”,或依水而构,或傍水而建,或“围水成园”。水体能使园林产生很多生动活泼的景观,形成开朗的空间和透景线,是造景的重要因素之一。较大的水面往往是城市河湖水系的一部分,可以用来开展水上活动;有利于蓄洪排涝;形成湿润的空气,调节气温;吸收灰尘,有助于环境卫生;供给灌溉和消防用水;还可以养鱼及种植水生植物,观景和经济收获兼得。
但是,由于生活污水和工业污水的注入、微生物死亡后下沉沉积、废弃物的直接污染,园林水体出现富营养化,导致蓝绿藻的泛滥,水质变绿发臭现象,成为周边环境的污染源。2007年5月底,太湖出现严重的蓝绿藻污染,以致沿湖居民出现饮用水危机。2008年6月中旬,昆明滇池也发生蓝绿藻爆发,造成严重污染。蓝绿藻污染成为园林水体普遍存在的现象,需要我们正视、研究和解决。
抚州市人民公园西湖为1959年全市人民义务劳动挖掘而成,面积11.73hm2。湖岸曲折自然,湖内堆土置岛四座,岛屿小的几亩,大者十余亩,岛上植被茂密,颇有蓬莱仙境之感。然而,由于湖水水源取自城市生活污水和天然雨水,天长日久,湖内淤泥沉积深厚,平均深度达1.3m,最深处达2m。湖北岸的西湖农贸市场、湖西岸的沿湖居民长期朝湖内倾倒垃圾,严重污染湖水。由于以上原因,西湖湖水富营养化严重,蓝绿藻一到春暖花开时便开始泛滥,直至冬至之日。湖水发臭,鱼类经常大片死亡,游客掩鼻而过,无心游玩。如图1所示:
图1 治理前淤泥积塞、湖水发臭、垃圾围湖
2002年6月,抚州市政府决定对西湖进行治理,结合此次治理扩大绿地,营造良好的市民休闲空间。作者作为该项目的技术责任人,从规划设计到施工建设,组织了整个项目的实施,对湖内水体水藻污染的治理进行了研究。
一、清淤截污
(一)清淤
清淤方法常用的有机械清淤、人工清淤、泵抽清淤。机械清淤由于湖体淤泥含水量大,挖运作业几乎无法进行,首先放弃。对比其它二种工艺的清淤投资成本,我们选择了泵抽清淤方法。见表1:
表1 清淤造价分析
说明:人工清淤每立方米直接费为30.51元;泥浆泵法清淤每立方米直接费为2.53元。
清淤流程如图2所示:
图2 清淤流程
自2003年2月7日开始,用上图所示工艺6个作业小组分二班作业,到4月14日完成清淤工作。实际工作日65个,工作台班65×3×2=390个,每台班抽送淤泥354m3。如图3所示。用这种工艺清淤解除了由于清淤工程而污染道路之忧,尤其是春季雨水较多季节不会由于雨天而停止施工,工程投入只有人工清淤的1/12。实属 “多快好省”。湖内淤积多年深厚腐臭的淤泥抽走后,将湖体冲洗干净,湖底呈现清爽,如图4所示。但该方法的前提条件是,周围400m内应有相应面积的沉淀积淤用地。
(二)抽取的淤泥脱水处理
抽取的淤泥为富含腐殖质的砂性土,在围堰区域沉积,排干表水后,2004年春长满自然野生草丛。这些野生草丛宛如无数的抽水机,把淤泥内的水分抽取向大气蒸腾。到2004年底,在淤泥堆放区域进行房地产建设时,未作特别处理顺利实施了建设。
(三)截污
抚州市人民公园西湖汇集了赣东大道以西、环城南路以北、临川四中以南城市西部旧城区5km2的污水。入湖污水口分别为营上巷污水口、水利局污水口、西湖市场污水口、东华理工大学污水口、人民公园污水口、西湖村污水口、水产场污水口,达7个之多,日进湖内污水量1.2万m3,每天向湖体倾入大量营养物质和有毒物质,直接污染西湖。为从根本上解除城市污水对西湖的污染,应将入湖污水截流。经实地测量,从第0号污水口也是最大的污水口——营上巷污水口沿湖经最近线路,到下方主污水管道,有1108.26m,落差1.2m,只能保证1‰的排水坡度。因此,东华理工大学的污水口和人民公园的污水口采用直接接入0号污水口的方案,以减短污水管线的长度,保证排水坡度。水产场污水口、西湖村污水口因二处列入湖滨公园用地拆迁范围、纳入拟建湖滨路雨水排泄系统。由于抚州市下水道未进行雨污分流,因此,必须将降雨因素纳入主截污管截面面积设计考虑的重要因素。根据抚州市多年气象资料表明,城区最大日降水曾达200mm,由此计算,该污水管网的终端排量必须达到6.95m3/s。经计算,各段截面尺寸分别定为:0~420.73m段为1.8m×1.4m;420.73~525.5m段为2.09m×1.5m;525.5m~1108.26m段为2.4×1.5m。考虑防渗功能和沿湖原有树木的保护,主截污管采用钢筋混泥土整体箱涵结构。www.tmgc8.com
截污工程从2003年4月20日开始施工,至2003年7月30日完工。2003年8月2日下午3点,营上巷等污水口污水排入新建污水箱涵。经过4年多的运营,湖内未出现污水渗漏现象。2006年8月11日,抚州市出现了建国后最大的日降水,24小时内降雨量达219mm,污水箱涵经受住了考验,顺利完成了雨污合流状态的排放。
二、引水活流
截污工程竣工投入使用后,湖水来源只有降水。如不外引水源形成一个活水系统,西湖将是一个死水湖,并很可能干涸。
(一)远期引水水源
根据抚州市城市总体规划、抚州市城市绿地系统规划和市政府列入建设的重点建设项目计划,抚州市正在距西湖西南角方向800m处结合蓄洪、景观营造拦截凤岗河建设面积为2006亩的人工湖。人工湖常水位设计高程为38.00m,湖底标高为33m,西湖常水位设在高程为35.7m。在人工湖与西湖之间,现有一条长800m、宽2m的排水渠,西湖水溢由此排入凤岗河。待人工湖建成之后,此溪稍加修整,即成天然引水渠。
(二)近期引水水源
经勘探,位于凤岗河与抚河交汇处的凤岗河下游地层地下水丰富,储水层厚达 6m。我们将泵房选在抚北路南侧50m,沿抚北路铺PVR管,管径25cm,管线长2.2km。泵房配备二台竖式离心泵,配套动力均为11kW/h,理论供水能力单泵3840m3/日。
2003年12月29日晚6:00开始向西湖充水,2004年3月1日早晨8:00湖水灌到常水位35.30m,湖水储水量达到23.8万m3。引水工程运行4年多来,保证了湖水供应。
三、拆旧建绿、拆房建绿,营造湖滨景观带
(一)拆除沿湖破旧房屋,消除沿湖垃圾、污水源
西湖北岸西湖农贸市场于1985年结合抚北路改线、利用原抚北路路基建设的临时性农贸市场。由于市场用地窄长、市场经营性垃圾没有配套收集中转用地,随着市场周边的居民增加,农贸市场的经营性垃圾与日俱增,大量垃圾沿湖抛撒。清扫市场的污水也沿着湖岸流入西湖。西湖农贸市场成了西湖主要污染源之一。在西湖清淤期间,我们与市场建设管理部门协商,在西湖就近的大公路结合房地产开发建设一个新的功能齐全的农贸市场。西湖农贸市场于2003年春节前夕拆除,消除了西湖北岸的垃圾、污水源。
在西湖西岸1100m长的湖岸线,拥挤着近200户破旧民房。这些居民大多为建国前流民及他们的后代,房屋破旧不堪,无卫生、下水配套设施,生活污水直接排入西湖,各类垃圾沿湖堆放,生活质量极其低下,同时也严重污染着西湖的水环境。为从根本上消除西湖西岸垃圾、污水源,我们结合滨湖住宅小区的开发建设和滨湖景观带的建设,将沿湖破旧民房全部拆除。二年后,他们高兴地搬入湖滨漂亮的居住小区,欣赏碧水、蓝天,沐浴着温暖的阳光。如图5所示:
图5 治理后的湖滨公园及居住小区一角
(二)因形随势,营造湖滨景观带
为长久地巩固西湖治理的成果、提升西湖治理的效果,我们结合西湖湖岸驳岸、沿湖步道、亲水平台的建设,沿湖建设8~50m宽、2000m长的滨湖景观带,在湖的东岸、西岸各建面积为1.2hm2的羊城广场和1.8hm2的湖滨广场,形成面积达6.2hm2的湖滨公园。根据沿湖地形地势、亲水性和所在地理位置可发挥的最大环境效益与社会效益功能,我们将湖滨公园分成源头亲水广场区、湖滨健身区、人工沙滩区、索桥桥头广场区、棋牌广场区、湖北岸亲水走廊、湖东岸健身步道区、湖滨广场、羊城广场9个区域进行建设。
(三)排水渠建设
为做到湖水活流,在新建污水箱涵终端正东300m建一排水渠,湖水高出常水位时由此溢流,做到活流作用。
四、湖水富营养化治理的深入
(一)清淤前后湖水质量
清淤截污之前,西湖湖体水质为劣V类,见表2:
表2 清淤截污前西湖污染物、N、P含量及pH值 单位:mg/h
清淤截污之后,湖内充满地下水时,湖水清澈见底,即使有的深达3m水深的湖段亦是如此。经水质检测,湖水水质为Ⅰ类。随着气温的升高和时间的推移,在2004年7月开始湖面出现少量“水华”,当年11月随着气温的下降才逐渐消失。“水华”出现时散发阵阵臭味,十分难闻。2005年5月,湖面又开始出现大量“水华”,臭味更浓。“水华”是蓝、绿藻死亡后漂浮在水面上的植物死体,如不能得到有效的遏制,水体生态将恶性循环。www.tmgc8.com
实践证明,西湖虽然经历了清淤、截污治理,引用了干净的水源,仍会出现营养物质、氮、磷和有机碳的过载,超过了水体的自净能力,为藻类生长创造了环境。这一情况的出现为保持西湖清洁水质提供了新的课题。
(二)国内外水体富营养化治理的状况
1.生物降解技术。经我们调查发现:磷过盛是造成藻类迅速生长的最主要因素。生物降解技术是利用以磷为主食的细菌,消耗水中过盛的磷。同时,这类细菌可以迅速降解死亡的藻类,从而缓冲了藻类死亡而产生硫化氢、氨类导致湖水发臭的进程。使用生物降解技术在二周内即可使水体恢复清洁。但由于其成本太高,需反复使用,我们因而放弃采用。
2.投放化学药剂。通过投放化学药剂,杀死水体中的藻类来实现水体的清洁。该法虽可以在一段时间内使水质变清,但存在对环境的二次污染和成本较高,我们亦放弃使用。
3.机械捞藻法、挖泥法、换水法、过滤法。以上方法由于不能治本、成本过高而未采用。
4.超声波灭藻法。超声波灭藻方法1998年发明并进行市场应用。其原理是利用超声波的震动和变换频率来破坏藻类的液泡细胞壁,从而杀死其孢子,达到水质净化的目的,持续保持水体清澈。但由于一次性投入较大,需另配专职工作人员而增加日常工作成本,也未采用。
5.放养白鲢法。浮游植物为白鲢主要食物。国内有报道刘建康院士和谢平研究员在湖北武汉东湖用生物操纵法直接控制“水华”的成功经验。主要利用白鲢养殖方法降低水藻密度,消除水藻过剩现象。投入量为约50g/m3水体。由于西湖水源为地下水,湖内禁放鱼饵,我们分析采用这种方法简单易行且有利于水体生态平衡,因此采用了这种方法。鱼种放养的时间、比例、重量、数量及“水华”发生情况见表3: