城市典型景觀水體污染物調(diào)查及治理研究
——以安慶市菱湖水體為例

徐先海

（安慶師范學(xué)院 資源環(huán)境學(xué)院，安徽 安慶 246011）

城市典型景觀水體污染物調(diào)查及治理研究
——以安慶市菱湖水體為例

徐先海

（安慶師范學(xué)院 資源環(huán)境學(xué)院，安徽 安慶 246011）

本文以安慶市菱湖水體為研究對(duì)象，指出該湖區(qū)主要污染物為有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)污染物，生物污染物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染四大類(lèi)型，分析了產(chǎn)生這四類(lèi)污染物主要原因，并針對(duì)湖區(qū)污染物的類(lèi)型和成因特征，擬將污水截流、雨污分流、疏浚清淤和生態(tài)修復(fù)等技術(shù)應(yīng)用到菱湖景觀水體的修復(fù)工程中來(lái)，從而使菱湖風(fēng)景區(qū)逐漸形成一個(gè)具有良好自我調(diào)節(jié)功能的穩(wěn)定的湖泊生態(tài)系統(tǒng).

城市景觀水體；污染物；菱湖

城市景觀水體是城市人居環(huán)境中重要的組成部分，它主要包括小型的天然湖泊、人造湖泊、與房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)相配套的人造景觀湖和各種景觀用的河道等，他們多為靜止或流動(dòng)性差的封閉緩流水體，一般具有水域面積小、易污染、水環(huán)境容量小、水體白凈能力低等特點(diǎn)，加上居民生活和水系中魚(yú)類(lèi)的影響，極易造成水中有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物，生物污染物以及富含N、P等營(yíng)養(yǎng)元素營(yíng)養(yǎng)污染物含量增加，從而喪失了景觀水體的功能.因此，開(kāi)展典型景觀水體的調(diào)查與治理研究在城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)中已經(jīng)日趨重要.

本次研究區(qū)域—菱湖風(fēng)景區(qū)位于安慶市區(qū),其主體由菱湖、蓮湖、東湖、西湖4片水域組成,總占地面積4.496平方公里，屬于安慶沿江濕地的一部分.長(zhǎng)期以來(lái)，由于大規(guī)模城市建設(shè)和人口膨脹，入湖污染物猛增，致使湖泊水質(zhì)逐漸下降，湖底淤積嚴(yán)重，湖內(nèi)植物基本上只剩下覆蓋度很低的荷葉與蓮葉，湖內(nèi)水生動(dòng)物也以單純的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)為主，以往數(shù)以千計(jì)的水鳥(niǎo)類(lèi)幾近消失，原始生物群落消失，城市景觀水體的生態(tài)調(diào)節(jié)功能日趨惡化.本文試圖通過(guò)對(duì)安慶市菱湖水體污染物的調(diào)查和分析，來(lái)探討幾種理化和生物技術(shù)在城市景觀水體修復(fù)中的應(yīng)用.

1 菱湖污染物主要類(lèi)型

根據(jù)對(duì)菱湖風(fēng)景區(qū)四片水域的調(diào)查，湖區(qū)污染物可歸納為如下幾種類(lèi)型：

無(wú)機(jī)污染物.菱湖中的無(wú)機(jī)污染物，主要包括各種雜質(zhì)、泥沙、各種固體廢棄物、無(wú)機(jī)化學(xué)毒物等.大多數(shù)重金屬離子及其化合物等無(wú)機(jī)污染物易于被水中懸浮顆粒所吸附，而沉淀于水底的沉積層中，長(zhǎng)期污染水體，造成水體外觀惡化、混濁度升高，色度增大.

有機(jī)污染物.這里所指的有機(jī)污染物包括以各種形式存在的天然有機(jī)物質(zhì)（碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸等）、可生物降解人工合成的有機(jī)物質(zhì)以及各種有機(jī)化學(xué)毒物（酚、苯、硝基物、有機(jī)農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、合成洗滌劑等）.菱湖中存在的這些有機(jī)物質(zhì)主要來(lái)自周邊溝渠流入的日常生活污水和雨季隨雨水一起匯入的部分工業(yè)廢水，排入到水體中的有機(jī)污染物質(zhì)氧化分解過(guò)程中大量消耗了水中的溶解氧，使水自我凈化能力減弱，這時(shí)有機(jī)污染物便轉(zhuǎn)入?yún)捬醺瘮顟B(tài)，產(chǎn)生H2S、甲烷氣等還原性氣體，使水中動(dòng)植物大量死亡，而且可使水體變黑變混，發(fā)生惡臭，嚴(yán)重污染湖區(qū)生態(tài)環(huán)境.

生物污染物.生物污染物是指廢水中含有的有害微生物.生活污水、制革廢水、醫(yī)院廢水中都含有相當(dāng)數(shù)量的有害微生物，如病原菌、炭疽菌、病毒及寄生性蟲(chóng)卵等.對(duì)人和動(dòng)植物也會(huì)引起病害，影響健康和正常的生命活動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成死亡.

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染.這里所指的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是指N、P、K等.菱湖景區(qū)周邊工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人居生活產(chǎn)生的大量的有機(jī)物和化肥中未能被作物吸收利用的N、P、K等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨雨水或污水匯入湖區(qū)，引起不良藻類(lèi)和其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧含量下降，水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，水質(zhì)惡化，魚(yú)類(lèi)及其他生物大量死亡.

2 菱湖景觀水體污染原因分析

菱湖風(fēng)景區(qū)水域污染物有內(nèi)源污染和外源污染兩方面.主要外源污染源是湖區(qū)周?chē)鳒锨鬯呐湃?另一外源污染源是雨季片流將地表各種有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物及氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物攜帶匯入湖區(qū).菱湖風(fēng)景區(qū)的內(nèi)源污染主要有三方面：一是湖中生物，如藻類(lèi)、荷葉等死亡后遺體殘留.二是不合理建設(shè)湖岸，分割出許多死角，導(dǎo)致水循環(huán)不暢，加重污染.三是養(yǎng)殖不當(dāng)，也會(huì)加重污染，例如用于養(yǎng)魚(yú)時(shí)投放魚(yú)餌，其殘留物污染水體.總結(jié)菱湖景觀水體污染主要有以下幾方面原因：

（1）補(bǔ)給水問(wèn)題.一是補(bǔ)給水水質(zhì)尚未得到控制，源頭水質(zhì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素較高;二是補(bǔ)給水水量不足,造成水體自凈能力下降.

（2）水體流動(dòng)性差.目前，大多景觀水體基本處于靜止?fàn)顟B(tài),水體溶氧條件極差，這也是夏季水體易發(fā)生水體富營(yíng)養(yǎng)化的一個(gè)重要誘因.

（3）雨水徑流與大氣沉降污染，包括顆粒態(tài)和溶解態(tài)污染物質(zhì).大氣中的污染物質(zhì)、地表積聚物和土壤中的土粒、化肥農(nóng)藥殘留物、營(yíng)養(yǎng)鹽等污染物質(zhì)通過(guò)雨水徑流進(jìn)入景觀水體，多年來(lái)由徑流帶入的污染物總量大大超過(guò)了湖區(qū)水體的自凈能力,污染物主要被藻類(lèi)吸收,藻類(lèi)生長(zhǎng)、繁殖、死亡,最后沉集在底泥中.因此底泥已成為目前湖菱湖主要內(nèi)源污染貢獻(xiàn)者之一.

（4）枯枝落葉污染.菱湖景觀水體岸邊都有許多大樹(shù)，湖中也有許多植物比如荷花、浮萍植物，這些菱湖植物、水體中水生植物或花卉的枯枝落葉等生物殘?bào)w落入水體后,經(jīng)腐敗分解后成為水體中的污染物質(zhì).

（5）水生動(dòng)物產(chǎn)生的污染.飼養(yǎng)觀賞魚(yú)類(lèi)的景觀水體,餌料投入過(guò)多后,多余的魚(yú)餌溶解后便成為污染物質(zhì).未溶解的餌料則懸浮于水中加劇了水體的渾濁程度.此外,另一重要來(lái)源是大量的魚(yú)類(lèi)排泄物.

（6）部分不文明的游客隨意向菱湖景觀水體中丟棄垃圾和雜物，經(jīng)常在菱湖岸邊可以看到許多塑料袋飲料瓶等垃圾.

3 安慶菱湖水體的治理

3.1 實(shí)行污水截流、雨污分流制式

菱湖風(fēng)景區(qū)水質(zhì)惡化的一個(gè)重要因素就是風(fēng)景區(qū)周?chē)鳒锨鬯呐湃?菱湖風(fēng)景區(qū)周?chē)灿?處排水口（菱湖1處、蓮湖2處、西小湖3處、東大湖1處），其中菱湖和蓮湖的幾個(gè)排水口已封閉或半封閉（留有溢流口），一般無(wú)污水流入風(fēng)景區(qū)，對(duì)水質(zhì)影響不大；西小湖兩處排入口和東大湖的一處排入口，本為開(kāi)發(fā)區(qū)的雨水排入口，由于存在污水接入雨水系統(tǒng)的現(xiàn)象，故有大量污水排入到湖中，嚴(yán)重影響了風(fēng)景區(qū)湖水水質(zhì)，其中最明顯的是西小湖的花亭大溝溢流口，暴雨期間，花亭大溝大量污水漫過(guò)溢流堰，流進(jìn)西小湖，污染湖水，導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)死亡，并誘發(fā)藍(lán)藻，使水體發(fā)臭.針對(duì)外圍溝渠污水流入菱湖水體污染水質(zhì)的這種現(xiàn)狀，我們應(yīng)該采取污水截流、雨污分流兩項(xiàng)措施進(jìn)行整治.

菱湖風(fēng)景區(qū)污水截流工程主要選擇東西向和南北向兩條線路.東西向自皖江公園至雙崗路，南北向自東大湖南岸至市科技廣場(chǎng).施工主要內(nèi)容包括在湖心中路、雙崗路及蓮湖公園等多處建立污水截流工程所需的管道系統(tǒng)及其相關(guān)配套污水提升泵站土建、安裝和電氣系統(tǒng)等.

關(guān)于菱湖風(fēng)景區(qū)雨污分流工程，我們首先對(duì)各溝渠進(jìn)行清淤，拓寬加深溝渠，增加溝渠的過(guò)流能力；其次，對(duì)開(kāi)發(fā)區(qū)范圍內(nèi)的排水情況進(jìn)行普查，并將原來(lái)錯(cuò)誤接入雨水管線的污水，重新接回污水管線，嚴(yán)格按照“雨污分流、污水處理、達(dá)標(biāo)排放、嚴(yán)禁就地排污”的原則，雨水排入新河或菱湖，污水接入排污管道后排向污水處理廠，經(jīng)過(guò)處理后排入長(zhǎng)江.截流工程和分流工程的完成，將大大減少了排入菱湖景區(qū)的污水量.

3.2 疏浚清淤

底泥疏浚是解決內(nèi)源污染的重要措施，通過(guò)對(duì)菱湖湖區(qū)底泥的疏挖可去除沉積物中的營(yíng)養(yǎng)鹽和其他污染物，從而減少其向水體的釋放，使水質(zhì)得到一定程度上的改善.針對(duì)菱湖水質(zhì)不斷惡化的現(xiàn)狀，市園林局2008年對(duì)東大湖、西小湖以及菱湖三片水域開(kāi)展全面清淤，這次清淤工程總工程量超過(guò)160萬(wàn)方，投入資金近4000萬(wàn)元.清淤后的風(fēng)景區(qū)使水深增加60厘米，水容量增加60萬(wàn)立方米左右.

3.3 生態(tài)修復(fù)

生態(tài)修復(fù)技術(shù)是在水體中及周邊種植特定的植物，投入特定的動(dòng)物和微生物，從而通過(guò)建立一個(gè)完整的生態(tài)鏈來(lái)達(dá)到改良水體水質(zhì)的效果.菱湖景觀水體生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)我們?cè)谝郧暗难芯恐幸呀?jīng)做了詳細(xì)研究[1-4]，這里概括如下：

模擬安慶沿江濕地植物優(yōu)勢(shì)種和伴生種的組成，我們?cè)诹夂L(fēng)景區(qū)植物群落構(gòu)建中優(yōu)選的群落有菰群落、蘆葦群落、蓮群落、菱群落、苦草群落以及水面漂浮植物群落等.菰群落和蘆葦群落,主要分布在蓮湖、東湖和西湖邊緣的緩坡區(qū)域.蓮群落覆蓋面積以蓮湖所占比例最大,可達(dá)40%,其他湖泊為10%-25%左右，群落分布范圍為水深0.5-1.5m的區(qū)域.浮葉根著植物群落以菱群落為主體,菱湖公園內(nèi)種植比例最大,可達(dá)50%以上,以體現(xiàn)景觀特色,其他湖泊20%左右,主要分布于水深小于1.5m的區(qū)域.沉水根著植物群落以苦草群落為主,主要分布于水深0.5-2.0m的區(qū)域，菹草、穗花狐尾藻、金魚(yú)藻等作為非優(yōu)勢(shì)種分布于其他群落之中.漂浮植物群落覆蓋水面面積控制在5%附近,主要分布于水深2m以上的區(qū)域,東湖的深水區(qū)域適宜.

在菱湖景觀水體生態(tài)重建過(guò)程中，我們確定在魚(yú)類(lèi)的組成中，濾食性魚(yú)類(lèi)占40%,如白鰱、花鰱等,以浮游生物為食,生活在水體上層；草食性魚(yú)類(lèi)占30%,如草魚(yú)、團(tuán)頭魴、鳊魚(yú)等,以大型挺水植物和高等水生維管束植物為食,生活在水體中下層；雜食性魚(yú)類(lèi)25%,如鯉魚(yú)、鯽魚(yú)等,以螺、蜆、底棲藻類(lèi)和水生搖蚊幼蟲(chóng)等為食,生活在水的底層；肉食性魚(yú)類(lèi)占5%,如鯰魚(yú)、鱖魚(yú)等；另外還需要加強(qiáng)對(duì)湖泊中野生魚(yú)種的保護(hù)，并適度放養(yǎng)觀賞性魚(yú)類(lèi).另外，兩棲動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)的遷移性較大,無(wú)放養(yǎng)的必要,由生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié).

4 討論

針對(duì)菱湖水體污染物的主要形成特征，我們建議采取污水截流、雨污分流制式與疏浚清淤兩種物理修復(fù)技術(shù)，他們具有見(jiàn)效快、易于操作的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于菱湖這種中、小型景觀水體的水質(zhì)改善能在短時(shí)間內(nèi)就起到明顯作用，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來(lái)看，他們對(duì)防止水體水質(zhì)變壞只能起到一個(gè)暫時(shí)修復(fù)和延緩作用.為了使菱湖水體長(zhǎng)期保持良好的水質(zhì)，更重要的是利用生態(tài)修復(fù)技術(shù)在湖區(qū)建立一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，在菱湖水體生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，我們通過(guò)模擬安慶沿江濕地生態(tài)系統(tǒng)特征，選擇了適應(yīng)該系統(tǒng)的動(dòng)植物優(yōu)勢(shì)種和伴生種.然而，水體水質(zhì)的改善，湖區(qū)穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的建立是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,有其內(nèi)在的規(guī)律,重建是否能獲得成功有待于實(shí)踐去驗(yàn)證.

〔1〕徐先海．城市景觀水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)中物種的選擇研究[J]．長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010,5（10）：194-195．

〔2〕張理華．模擬安慶沿江濕地的菱湖風(fēng)景區(qū)水域生態(tài)重建[J]．宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2008,23(6):110-115.

〔3〕周葆華.安慶沿江濕地資源利用與保護(hù)對(duì)策研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007(9):55-58.

〔4〕周葆華，操晶晶，朱文中.安慶沿江湖泊濕地自然保護(hù)區(qū)生物多樣性及保護(hù)對(duì)策 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008,36(26):11467-11469,11478.

X52

A

1673-260X（2011）11-0148-02

安徽省教育廳自然科學(xué)項(xiàng)目（KJ2010B095與KJ2010A228）