上海南園濱江公園水體生態(tài)修復(fù)治理實踐

江 皓

(上海金銳建設(shè)發(fā)展有限公司,上海 200020)

1 引言

隨著水體生態(tài)修復(fù)的不斷完善和深入，如何更加高效地開展水體保護和修復(fù)工作，成為許多地區(qū)重點關(guān)注的內(nèi)容。受到各方面因素影響，上海南園濱江公園經(jīng)常會出現(xiàn)不合理用水和水污染問題，若不能及時對其進行處理，將造成水生態(tài)不斷退化，從而影響到整個公園景觀和周邊環(huán)境質(zhì)量[14]。

2 上海南園濱江公園水體的基本情況

濱江南園公園湖位于龍華東路800號，水域面積為2669.26 m2，水體深度為70～120 cm，湖泊呈現(xiàn)不規(guī)則形，西北角上游連通原有小型水池，有連綿景觀微型水榭瀑布；中央湖面為景觀大噴泉；南北由跨水廊橋相連，南部為人工溪流，盡頭為景觀水幕墻。目前湖岸仍有富余高度，具備良好的發(fā)展空間。近年來水體透明度呈現(xiàn)明顯下降趨勢，平均透明度水平為60～80 cm，水色呈現(xiàn)翠綠色，表明水體浮游藻類生物量較高，夏季存在水體藻類爆發(fā)風(fēng)險。有相關(guān)數(shù)據(jù)表明南園公園水體2019 年水質(zhì)水平處于Ⅲ～劣Ⅴ類，2020 年水質(zhì)水平處于Ⅲ～Ⅳ類，兩年間 7～8 月份水質(zhì)較差[1]。

3 公園水體存在的問題

3.1 水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重

目前公園水體水質(zhì)為中-富營養(yǎng)化狀態(tài)；局部存在藍(lán)綠藻復(fù)發(fā)，水體整體呈現(xiàn)翠綠色，透明度差。南園公園水體環(huán)境中存在水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重的問題，此問題主要是指水體環(huán)境中磷元素、氮元素等營養(yǎng)物含量過高，導(dǎo)致水體內(nèi)藻類生長速度過快，造成水體環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)失衡，從而帶來嚴(yán)重的水質(zhì)污染問題。2019 年資料顯示，總磷年平均濃度 0.028 mg/L，處于中營養(yǎng)化狀態(tài)；總氮年平均濃度 0.665 mg/L，處于中-富營養(yǎng)化狀態(tài)。綜合營養(yǎng)處于輕度富營養(yǎng)。2020年資料顯示，總磷年平均濃度0.017 mg/L，處于富營養(yǎng)化狀態(tài)；總氮年平均濃度0.729 mg/L，處于中-富營養(yǎng)化狀態(tài)。綜合營養(yǎng)處于輕度富營養(yǎng)[2]。

3.2 水體自凈能力不足

水體的自凈能力是指水體對于進入到水體中污染物，展開復(fù)雜多樣化處理，從而降低水體中污染物濃度或者讓污染物消失的性能。而目前公園水體凈化能力存在嚴(yán)重不足，導(dǎo)致此類問題出現(xiàn)的主要原因如下：

(1)公園總體水儲備量較低，周圍雨水?dāng)y帶的有機物進入到水體后，水體無法對其進行凈化處理，而且也沒有配備相應(yīng)的自凈系統(tǒng)，從而造成水體污染嚴(yán)重化的情況。

(2)水體中污染物較多，在公園開放期間會有許多游客投放面包、魚食等，投放量過多造成水底堆積問題，從而影響到水體工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。

(3)公園湖底容易積泥，加上現(xiàn)有錦鯉、黑魚、鯽魚等魚類及龜類的排泄物在水體內(nèi)堆積，無凈水系統(tǒng)從而導(dǎo)致水體通透性能變差。

3.3 水體清理方法落后

公園水體邊角區(qū)域，尤其水動力緩流區(qū)，存在漂浮絮狀垃圾，水體景觀性差。在對水面垃圾進行清理時，會使用到較為原始的清理方法，如人工打撈漂浮的垃圾等，更多情況下，這些雜物會沉到水底，在微生物分解下轉(zhuǎn)化為有機物，進一步加劇了水體污染。

4 水體治理的目標(biāo)

4.1 提升水質(zhì)、清除富養(yǎng)化

在對公園目前運行情況進行治理時，需要確保水體能夠重新恢復(fù)自我調(diào)節(jié)能力，積極提升水質(zhì)、清除富養(yǎng)化，從而使系統(tǒng)能夠進入到良性循環(huán)狀態(tài)。在具體的作業(yè)活動中，需要在修復(fù)時充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自身的修復(fù)功能，深入了解導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)破壞或者退化的關(guān)鍵內(nèi)容，圍繞此情況來制定相應(yīng)的保護修復(fù)措施，確保公園水體環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的平衡性可以重新恢復(fù)，并且進入到良性循環(huán)狀態(tài)。

4.2 提升水體自凈能力

公園內(nèi)水體的主要功能是做到污染物自凈，提供景觀觀賞，針對現(xiàn)階段存在的運行問題，在實際處理中，首要工作目標(biāo)便是順利恢復(fù)水體環(huán)境的自凈能力，并且園區(qū)水體生態(tài)系統(tǒng)也需要具備較強的抗干擾能力，這樣在系統(tǒng)重新恢復(fù)到以往狀態(tài)時，如果面臨外界因素干擾，可以利用豐富的生物鏈來快速適應(yīng)改變，從而形成良性運行環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)，提升系統(tǒng)的功能性和可靠性。另外，在自凈能力的恢復(fù)處理中，也需要加強其他要素的融入工作，如植物、水體、動物等，根據(jù)實際情況選擇相匹配的動植物，從而使水體的自凈能力可以得到有序提升，滿足相應(yīng)的使用要求。更能提供優(yōu)良的景觀價值，進一步美化和凈化城市[3]。

4.3 提升水體景觀、優(yōu)化公園自然環(huán)境

公園水體生態(tài)修復(fù)必須確定合理、適度、現(xiàn)實可行的生態(tài)保護和修復(fù)目標(biāo)，同時也要滿足優(yōu)化公園自然的環(huán)境。水體生態(tài)修復(fù)的最終目的，是對公園水體的自然環(huán)境進行改善，從而確保生態(tài)環(huán)境可以和自然保持和諧的發(fā)展關(guān)系，也是提高生活品質(zhì)和城市品位的保障，具有不可替代的社會價值[15]。

5 南園公園水體生態(tài)修復(fù)實踐

5.1 公園水體修復(fù)前期準(zhǔn)備

首先，通過放水降低公園水體水位。水位降低后，清理湖底碎石、沉積的殘枝落葉、生態(tài)溝垃圾、其他雜物等。其次，安排人員利用80目漁網(wǎng)對水體中的魚進行捕撈，運輸轉(zhuǎn)移到指定地方。最后，對沿岸花槽投放底質(zhì)改良劑，改善底泥；為后期投放水生動、植物做好準(zhǔn)備工作。

5.2 植物修復(fù)

5.2.1 凈水型沉水植物種植

沉水植物種植范圍為主湖區(qū)，此次修復(fù)湖區(qū)目標(biāo)水位保持在80～100 m左右，種植面積為2000 m2，品種為矮生耐寒苦草(Vallisnerianatans(Lour.) Hara)。在對其進行種植時，需要根據(jù)水體的具體深度來進行合理布設(shè)。由于公園湖底為硬底，下方有隧道，本次采用生態(tài)毯(單片生態(tài)毯尺寸：50 cm×100 cm)鋪設(shè)方式種植。從主湖一側(cè)定向鋪設(shè)生態(tài)毯，鋪設(shè)避開潛水泵吸水口2 m范圍，每張生態(tài)毯間隔不超過5 cm。整體鋪設(shè)完畢后，在邊緣缺省位置按需裁剪填補，調(diào)整鋪設(shè)邊緣，使其連貫，優(yōu)化鋪設(shè)效果。待生態(tài)毯鋪設(shè)完畢后，種植苦草。為確?？莶蒗r活度分3次進場，種植密度為200株/m2[4]。

5.2.2 景觀型挺水浮葉植物種植

景觀型挺水、浮葉植物種植位置分為挺水植物靠沿岸，浮葉植物點種于湖中心，共計115 m2，品種為睡蓮(Nymphaeatetragona)、再立花(學(xué)名：ThaliadealbataFraser)、千屈菜(LythrumsalicariaL.)。在此次設(shè)計中，睡蓮種植采用缸栽形式，其余種植在原有的種植平臺，同時也會在雨水凈化槽位置種植一些挺水植物，既能提高水體的凈化能力，又能提升景觀藝術(shù)性。另外，對于湖區(qū)中的不規(guī)則區(qū)域，如拐角、廊道等位置，也會種植一些浮葉植物，以提高造景結(jié)果的有效性。在種植中需要注意的是在部分植物下方布置根控器，防止植物蔓延[5](表1)。

表1 挺水浮葉植物選用

5.3 生、化修復(fù)

5.3.1 噬藻型水生動物投放

原公園水體內(nèi)養(yǎng)殖了一定數(shù)量的景觀錦鯉，水生動物數(shù)量及種類非常單一。在此次修復(fù)中，為了提高公園水體生物多樣性，進行了噬藻型水生動物投放工作。水生植物種植完畢后，沉水植物生長逐步茂盛，開始投放一定數(shù)量的鰱鳙魚和底棲動物(螺[6]、蚌、蝦類)，將食物鏈進行延長，提高水體環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并且對水體中的浮游藻類有效濾食，在抑制水中藻類爆發(fā)的同時，也可以防止蚊蟲的大量繁衍，使水體生態(tài)逐漸恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。同時要做好觀察水生動植物成活情況，適時進行水生植物補種及水生動物的優(yōu)化放養(yǎng)[7](表2)。

表2 底棲動物特性、作用

5.3.2 發(fā)散式緩釋強化脫氮除磷模塊

發(fā)散式緩釋強化脫氮除磷模塊建設(shè)[9]，作用是將水域環(huán)境內(nèi)的氮元素和磷元素長期控制在較小范圍，這樣可以在很大程度上抑制藻類爆發(fā)，加快水體環(huán)境的生態(tài)修復(fù)速度；其技術(shù)優(yōu)勢在于模塊材料為非溶性材料，用量少、持久性強、無需頻繁更換，底泥覆蓋不影響材料的有效性。在此次修復(fù)中，共計布設(shè)6套設(shè)備，每套設(shè)備中也會布設(shè)2～3組小型發(fā)散裝置，從而更好地控制水體中的氮元素和磷元素濃度，并將其布設(shè)在水流緩沖區(qū)域、浮游生物密集區(qū)域等[10]。

5.4 物理修復(fù)

5.4.1 水體生態(tài)攔截溝工程

公園內(nèi)原有兩套水泵活水系統(tǒng)，這也為湖區(qū)生態(tài)攔截[11]工作的順利開展奠定了良好基礎(chǔ)。生態(tài)攔截溝底部鋪設(shè)10 cm生態(tài)填料，填料采用“硫鐵礦+沸石+麥飯石比例為1∶1∶1，填料數(shù)量為12.5 m3。

在此生態(tài)攔截溝的布設(shè)工作中，結(jié)合兩套水泵活水系統(tǒng)，搭建在湖泊西北部的活水系統(tǒng)回流主湖區(qū)分叉處，在具體的布設(shè)中，在該區(qū)域設(shè)置相應(yīng)的過濾凈化系統(tǒng)，提高出水水質(zhì)，從而確保活水系統(tǒng)的可靠性。并在湖區(qū)東南角雨水凈化槽的對應(yīng)位置，布設(shè)生態(tài)攔截溝，其作用是對進水水質(zhì)進行合理控制，減少進入水體環(huán)境的懸浮物、氮元素、磷元素總量，減少后續(xù)進入到水域中營養(yǎng)物總量，營造良好的生態(tài)恢復(fù)環(huán)境，可以進一步降低藻類的爆發(fā)風(fēng)險，加快生態(tài)系統(tǒng)的搭建速度。

6 結(jié)論與討論

本次南園公園水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)中，具有占地小、效果佳、運行簡便等優(yōu)點。尤其是水體污染控制和生態(tài)維護等，通過水生植物種植、水生動物投放以及提升水體凈化系統(tǒng)，與周圍景觀有機融合，達到相得益彰的效果[12]。

結(jié)合上海南園濱江公園水體的修復(fù)過程，總結(jié)出公園水體環(huán)境質(zhì)量改善是一個長期過程，水體質(zhì)量已影響到城市景觀；目前水體治理工程建設(shè)與管理工作仍處于發(fā)展階段，水體治理技術(shù)和維護管理的相關(guān)規(guī)范、條例有待完善?；诖?，在后續(xù)發(fā)展中，也需要加強各治理階段反饋信息整理，及時做出水體治理內(nèi)容的優(yōu)化，以加快水體環(huán)境的治理進度，切實保護公園景觀水體水資源、防治水污染、改善水環(huán)境、修復(fù)水生態(tài)，維護城市公園水體健康、實現(xiàn)公園水體功能永續(xù)利用，以更好地發(fā)揮城市公園的城市居民休閑游憩功能(圖1)。

圖1 修復(fù)后效果

7 公園水體生態(tài)治理建議及未來展望

7.1 注重科學(xué)規(guī)劃、拓展創(chuàng)新

水面自動收集系統(tǒng)的布設(shè)，建議可以在合適位置布設(shè)太陽能水面漂浮物自動收集裝置，其作用是對表面的垃圾進行自動采集，從而確保水體的潔凈度。例如，在夏季降雨量比較充沛的時間段，可以將其布置在死角位置，冬季則將其布置在迎風(fēng)向的位置，從而確保漂浮物可以集中采集，最大限度地發(fā)揮設(shè)備的采集能力。依照我國的生態(tài)文明理念，低能耗、低消耗、可持續(xù)利用必將成為水生態(tài)發(fā)展的主流趨勢。

7.2 完善規(guī)范、推進生態(tài)治理

在未來發(fā)展過程中，有關(guān)水體生態(tài)保護的相應(yīng)規(guī)范完善度也會不斷提高，規(guī)范的約束性和指導(dǎo)性也將提高，這樣也為水體生態(tài)治理工作的順利進行提供了制度保障。同時也會借鑒其他實例，從中吸取相應(yīng)的開發(fā)經(jīng)驗，并以此為基礎(chǔ)來完成創(chuàng)新工作，使其可以更加貼合目標(biāo)區(qū)域，從而更好地推動治理工作。另外，隨著公園水體生態(tài)修復(fù)的經(jīng)驗積累量不斷增多，在擬定治理策略時也會更加契合實際情況，梳理突出問題、合理分解修復(fù)目標(biāo)、區(qū)分輕重緩急、分步實施，從而提高最終的治理效果[13]。