運(yùn)用生態(tài)學(xué)分析貴陽景觀水體污染

劉永澤，馮宜恒

(貴州大學(xué) 明德學(xué)院，貴州 貴陽 550004)

運(yùn)用生態(tài)學(xué)分析貴陽景觀水體污染

劉永澤，馮宜恒

(貴州大學(xué) 明德學(xué)院，貴州 貴陽 550004)

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的發(fā)展，給人們帶來利益的同時(shí)也造成了污染，隨著人們生活水平的提高，對健康的要求及環(huán)保意識也隨之增強(qiáng)。本文以貴陽市十里河灘濕地景觀水質(zhì)現(xiàn)狀為例，運(yùn)用生態(tài)工程基本原理分析城市景觀水體的水質(zhì)變化，為探明景觀水的污染因素和影響、改善景觀水體水質(zhì)提出理論依據(jù)和建議。

生態(tài)工程；十里河灘；水污染防治

貴州省貴陽市十里河灘于2009年12月4日被批準(zhǔn)國家級濕地公園。北到龍王村、南至牛角島，西起花溪大道、東至大將山[1]，規(guī)劃總用地609公頃，其中山體公園部分為390公頃，濕地部分219公頃。對改善貴陽市的生態(tài)環(huán)境啟到了重要的作用。

圖1 貴陽市十里河灘濕地公園一角

為了保護(hù)十里河灘的水質(zhì)，國家一共投入了3.84億元對貴陽市十里河灘段面進(jìn)行了大規(guī)模的建設(shè)和整治[2]，打造成為濕地公園的樣板。十里河灘濕地公園實(shí)施了區(qū)域污水處理廠收集系統(tǒng)管網(wǎng)改造工程，完成了麥翁寨到石板井村的排污管網(wǎng)截污的龐大系統(tǒng)的建設(shè)，在濕地公園建設(shè)人工的綜水回用工程,還在人工種植國家二級保護(hù)植物水蔥，海菜花，通過培育水生植物對生活污水進(jìn)行生態(tài)進(jìn)化等等。

貴陽市十里河灘濕地公園于2011年9月正式免費(fèi)開放后，成為市民娛樂和游客旅游的首選，造成了人山人海的旅游人數(shù)，然而龐大的人流對濕地公園的生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響，對濕地公園的景觀水造成了嚴(yán)重的污染(水質(zhì)惡化[3]，藻類迅速繁殖，景觀水體生活垃圾增加)。特別是近期發(fā)現(xiàn)北段公園入口處，水體上漂浮大量紅色和綠色藻類，河道外有大量塑料袋、飯盒、果皮等生活垃圾,見圖1。

1 景觀水質(zhì)惡化的原因及影響

景觀水體主要污染源有內(nèi)源與外源兩種[4]。內(nèi)源是水體本身作為污染源，比如底泥污染；外源是外環(huán)境污染物的進(jìn)入，例如生活污水、游客留下的雜物、沿河擺攤燒烤產(chǎn)生的污染等。這些水體一旦被污染，就很容易出現(xiàn)水中懸浮物增多、細(xì)菌大量繁殖、濁度增大等現(xiàn)象，特別是一些難降解的有機(jī)污染物和重金屬殘留在水中，危害水生生物的生長繁殖，當(dāng)水體中氮、磷等長期大量積存時(shí)，就會(huì)造成水體的富營養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類瘋狂繁殖生長，導(dǎo)致水體惡化，破壞生態(tài)平衡。

造成污染的因素是多方面的：向水體排放未經(jīng)妥善處理的城市污水和工業(yè)廢水；施用化肥、農(nóng)藥及城市地面的污染物被水沖刷而進(jìn)入水體；隨大氣擴(kuò)散的有毒物質(zhì)通過重力沉降或降水過程而進(jìn)入水體等。污染水體的物質(zhì)成分極為復(fù)雜，概括起來主要包括：無機(jī)無毒物、無機(jī)有毒物、有機(jī)無毒物、有機(jī)有毒物、病原微生物、寄生蟲、放射性污染物、熱污染等。

由于貴陽十里河灘部分河段是流動(dòng)性差的緩流水體，水域面積小、水環(huán)境容量小、水體自凈能力弱，容易成為居民生活污水、雨水和垃圾的受納體，雖然建設(shè)有相關(guān)的生活污水分開排放管網(wǎng)設(shè)施，但并不能完全杜絕多點(diǎn)生活污水地表徑流的注入，導(dǎo)致部分水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，還有城市公園、河道、湖泊等景觀水水體自凈能力比較低[5]，非常容易受到污染，生態(tài)系統(tǒng)遭受不同程度的破壞，影響了貴陽市生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境質(zhì)量。因此，分析城市景觀水體的水質(zhì)變化，探明景觀水體的污染和影響因素、從而防治景觀水體污染、改善景觀水體水質(zhì)就顯得非常重要。

2 生態(tài)學(xué)基本原理

2.1 系統(tǒng)開放原理

自然水體，比如河流、小溪等是通過自凈功能改善水質(zhì)，《呂氏春秋·盡數(shù)》有言：“流水不腐，戶樞不蠹，動(dòng)也”。其中水體流動(dòng)的同時(shí)，不斷與外界進(jìn)行能量和物質(zhì)的交換，更有利于通過自凈的方式改善水質(zhì)。

貴陽市金陽新區(qū)產(chǎn)生的生活污水，經(jīng)金陽污水處理廠處理，達(dá)標(biāo)后作為景觀用水。另外在景點(diǎn)設(shè)計(jì)人工噴泉，水車等裝飾不僅可以增加美感，還能加大與外界的接觸，使物質(zhì)和能量不斷流入和流出。生態(tài)系統(tǒng)的研究表明，所有可持續(xù)的系統(tǒng)必須開放，要有外熵的流入，否則，系統(tǒng)就會(huì)走向無序，直至崩潰[6]。

2.2 多樣性原理

研究表明，生態(tài)系統(tǒng)中任何一個(gè)生物種群都不能脫離其他生物種群而單獨(dú)存在。如果生物群落的種群過于單一，會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生產(chǎn)力，一旦有污染進(jìn)入，將使得生態(tài)系統(tǒng)崩潰。根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物群落越復(fù)雜，它的生物生產(chǎn)力就越高，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，反之這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生產(chǎn)力就越低。這與多樣的生物相生分布，各自占據(jù)不同適生空間，高效率的利用環(huán)境資源(陽光、水、空氣等)有關(guān)[6]。

在水體內(nèi)投放的動(dòng)物不能過于單一，有以水藻為食的魚，也要有以小魚為食的魚，種類要多以適應(yīng)不同的外來污染。比如以浮游植物為食的浮游動(dòng)物的量增加，可以使浮游植物的量減少，使陽光照射整個(gè)水體，空氣內(nèi)氧氣更好的溶入，改善水質(zhì)[7]。

2.3 物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)原理

水體系統(tǒng)中的綠色植物通過光合作用產(chǎn)生氧氣，供好氧微生物對水體中廢物進(jìn)行吸附和消化，實(shí)現(xiàn)水體的自凈功能。所有所謂的“廢物”都是相對而言，生態(tài)系統(tǒng)中某些生物產(chǎn)生的“廢物”，常常是另一種生物的食物或生存必需成分[6]。

水體內(nèi)微生物對污染物進(jìn)行消化，新陳代謝的產(chǎn)物又是水中植物的營養(yǎng)，也可以被一些魚蝦所食用。多樣性原理和物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)原理相互相成，十里河灘濕地公園有浮游動(dòng)物58種，底棲動(dòng)物35種，昆蟲236種，魚類55種，兩棲類12種，爬行類26種，鳥類89種，獸類15種。有國家珍稀保護(hù)動(dòng)物5種。河灘區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物種類豐富，植物總計(jì)千余種，其中浮游植物96種，苔蘚植物31種，維束管植物897種，是一個(gè)龐大的生物群落網(wǎng)，無時(shí)不刻進(jìn)行著能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)。

2.4 生態(tài)平衡與耐受極限原則

十里河灘濕地整個(gè)系統(tǒng)對外界干擾的忍耐都是有極限的，當(dāng)超過這個(gè)極限的時(shí)候，系統(tǒng)將被破壞，甚至無法再次還原。假設(shè)有重污染工廠的污染物不經(jīng)處理就排放到十里河灘濕地系統(tǒng)內(nèi)，該污染物在系統(tǒng)內(nèi)"消化"不完，就會(huì)影響其他的系統(tǒng)組分，從而破壞了系統(tǒng)的平衡而崩潰。

2.5 生態(tài)位理論

生態(tài)系統(tǒng)中任何成分對自己的生存環(huán)境都有要求，同行也被環(huán)境影響著，因此，所在的系統(tǒng)“扮演的角色”也不一樣。在生態(tài)工程領(lǐng)域里，為了使生物種群能夠盡可能的多利用生態(tài)位，或稱“生態(tài)位的填充”，最有效地利用環(huán)境資源，是生產(chǎn)更多生物產(chǎn)品的有效手段[8]。

在思考如何改善十里河灘生態(tài)水質(zhì)，提高生態(tài)環(huán)境的時(shí)候，不能單純地考慮如何去除污染物，還可以在利用資源的同時(shí)改善環(huán)境。污水處理廠內(nèi)采用的活性污泥法通過培養(yǎng)適應(yīng)相應(yīng)污水的活性污泥來消化污染物就是盡可能多的利用生態(tài)位，有效的利用污染物中相對與活性污泥來說的"營養(yǎng)"，經(jīng)過消化分解后將有毒有害物質(zhì)分解。另外，十里河灘濕地公園占地面積大，資源豐富，可以引進(jìn)不同生態(tài)位的生物，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一旦污染物過多，也能通過自凈方式很快恢復(fù)，不至于崩潰。

3 景觀水防治污染的保護(hù)措施建議

3.1 提高公民素質(zhì)，完善相關(guān)的法律法規(guī)

提高公民素質(zhì)和公民環(huán)保意識，使人們在享受十里河灘濕地公園"水清、岸綠、景美"的同時(shí)不亂丟垃圾，不隨地吐痰。禁止在十里河灘河道旁經(jīng)營燒烤。完善相關(guān)的法律法規(guī)加以約束，對于十里河灘內(nèi)游客的不文明行為施行適當(dāng)?shù)膽土P措施。

3.2 及時(shí)對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測

對十里河灘水質(zhì)進(jìn)行分段定期測定，對周邊生活污水垃圾偷排偷放進(jìn)行監(jiān)控，一旦顯示排放超標(biāo)，立即徹查。防止污染程度超過系統(tǒng)的耐受極限。

3.3 保持生物多樣性

適當(dāng)?shù)南蚴锖訛┑乃w內(nèi)投放一些魚蝦，在河灘種植不同種類的植被，讓整個(gè)系統(tǒng)形成大的食物網(wǎng)，前提是不能引起物種入侵現(xiàn)象。這樣能保持系統(tǒng)的相對穩(wěn)定，讓水體系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，使物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)多級和反復(fù)利用，充分發(fā)揮等級系統(tǒng)原理和相生相克原理，使各類生物之間，生物與環(huán)境之間形成相互作用、相互依存、相互制約的關(guān)系。

3.4 清理河道底泥

底泥是水體經(jīng)過長期沉淀雜物和微生物代謝產(chǎn)物形成的泥狀物質(zhì)，是潛在的污染源。景觀水體的底泥中沉積了大量如重金屬離子、氮、磷、難降解的有毒有害物等污染物，這些污染物很容易會(huì)重新釋放出來，使水體發(fā)生富營養(yǎng)化，造成二次污染。

2013年7月，十里河灘2.19平方公里范圍內(nèi)的村寨整治、土地流轉(zhuǎn)、景觀綠化、河道清淤等工作全面完成，濕地環(huán)境有很大的改善。

3.5 其它方面

貴陽市十里河灘濕地河段臨近小河污水處理廠，可以利用小河污水處理廠進(jìn)行改善十里河灘出水口水質(zhì)，確保南明河的綠色生態(tài)：第一，對污水處理廠排出的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提高；第二，可以利用污水處理廠來處理部分水體。

此外，城市景觀水體一旦出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，藻類大量的滋生影響水質(zhì)和美觀。據(jù)美國里奇蘭的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室研究人員研究證明，藻類也可作為氮肥的代用品。在全部農(nóng)用工業(yè)品的生產(chǎn)消耗能量中，氮肥生產(chǎn)的耗能量約占80%，如果藻類代替氮肥獲得推廣，便可將這些能量節(jié)省下來[9]?？梢栽诤拥廓M窄的位置或在除藻船上安裝一臺回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵，將收集到的藻類生產(chǎn)肥料。

4 結(jié)語

貴陽市花溪十里河灘國家級城市濕地公園，是鑲嵌在花溪這顆高原明珠的寶石，是貴陽珍貴的城市資源和旅游資源，擁有眾多的珍稀動(dòng)植物種類，有環(huán)境保護(hù)功能、城市洗肺和旅游休閑功能。然而十里河灘小吃攤點(diǎn)較多，并且比較集中，還有人工景觀的建設(shè)隔離了生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致破壞了生態(tài)環(huán)境多樣化原則，造成了河灘生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性大大降低，從而造成了污染。

綜上所述，由于貴陽市十里河灘生態(tài)系統(tǒng)的重要性和特殊性，濕地環(huán)境的保護(hù)要綜合考慮資源的可持續(xù)性、整個(gè)區(qū)域的發(fā)展以及社會(huì)因素，才能充分發(fā)揮其生態(tài)環(huán)境功能、休閑功能和城市功能[4]。運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理設(shè)計(jì)生態(tài)工程來開展生態(tài)修復(fù)或促進(jìn)資源的綜合利用、環(huán)境的綜合治理以及人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，是生態(tài)工程的最終目的。

[1] 王麗麗.旅游征用土地對被征地農(nóng)民的影響研究--以十里河灘景區(qū)為例[J].懷化學(xué)院學(xué)報(bào),2012,34(4):19-20.

[2] 楊 艦,趙俊霞,朱 江.十里河灘明如鏡[J].當(dāng)代貴州, 2013(2):32-33.

[3] 楊鴻雁,羅緒強(qiáng),陳 椽,等.花溪十里河灘濕地豐水期浮游植物的群落結(jié)構(gòu)特征[J].水生態(tài)學(xué)雜志,2014,35(2):63-67.

[4] 孫 健.城市景觀水體污染現(xiàn)狀及其修復(fù)對策[J].雞西大學(xué)學(xué)報(bào)，2009,9(5): 149-150.

[5] 李興平.城市景觀水體的生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究[J].四川環(huán)境,2015,34(1):133.

[6] 盛連喜.環(huán)境生態(tài)學(xué)導(dǎo)論[M].2版.北京:高等教育出版社,2009.

[7] 王 瓊,伍 揚(yáng),魏燕芳.高校地表景觀水水質(zhì)現(xiàn)狀評價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2013(02): 92-96.

[8] 趙 嬌.道路綠化生態(tài)工程基本原理[J].黑龍江交通科技, 2010, 33(6):120-120.

[9] 晨 鷹.水藻可作為肥料的代用品[J].山西化工, 1981(3):69.

(本文文獻(xiàn)格式：劉永澤，馮宜恒.運(yùn)用生態(tài)學(xué)分析貴陽景觀水體污染[J].山東化工，2017，46(08)：160-162.)

Using Ecological Method to Analyze Water Landscape of Guiyang Water Pollution

LiuYongze,FengYiheng

(Mingde College of Guizhou University, Guiyang 550004,China)

With the development of urbanization,it can make benefts to people,but pollute the envronment at the same time,with the improvement of people's living standards, the health requirements and environmental awareness is also enhanced.This article is based on the water quality of Ten-li Beach in Wet Season Wetland Park in Guiyang,using basic principles of ecological engineering to analysis in the water quality changes of the urban landscape water, to explore the landscape water pollution factors and influence, to improve the quality of landscape water proposed the theory the theory basis and the suggestion.

ecological engineering;ten-li beach in wet season ; water pollution control

2017-03-30

劉永澤(1994—)，在校學(xué)生，從事環(huán)境方面研究。

X505

B

1008-021X(2017)08-0160-03