城市景观水污染概述.doc

得分：_南 京 林 业 大 学研究生课程论文2010 2011 学年 第 2 学期课 程 号：M00017课程名称：景观生态学论文题目：城市景观水污染概述学科专业：风景园林硕士学 号：8106214姓 名：金涛任课教师：王国兵 二一一 年 五 月城市景观水污染概述金涛（南京林业大学研究生院，南京，江苏210018）摘要：城市景观水体由于水质恶化而渐渐影响附近居民的正常生活,要从根本上保证水质需采取一定的水源保护和水处理措施。在景观水处理中,适用于景观水处理的工艺有很多,但工程实施中需要对其进行选择、优化、组合并对各类景观水体提出较为经济、有效的治理方案。关键词：城市景观；水污染Research of water pollution in Landscape Water of Residential areaJIN Tao (graduate school of NFU,Nanjing 210018, China)Abstract：The deterioration of landscape water quality in urban area influences resident sregular life heavily. Its high time that effective actions be taken to protect water resource and develop landscape water t reatment technologies. Nowadays ,many technologies landscapewater reatment have been developed in recent years ,however ,there still in need of optimized method and technologies to be used in the engineering project s.KeyWords: Landscape Water of Residential area ; water pollution.水是人类生命的基础,又具有重要而特殊的景观价值,中国自古便有“仁者乐山,智音乐水”一说。综观古今中外的世界名城、名园、社区,多为依水而建. 在人类的居住环境和建筑环境中,水体景观具有重要地位。随着人们对回归自然环境的强烈渴望,采用借景、造景,将水景引进生活小区,城区内的大小天然湖泊、人工湖、护城河等景观水体已成为城市住宅建设的热点。城市景观水体多为静止或流动性差的封闭缓流水体,一般具有水域面积小、易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点。因此小区水景很容易成为居民生活污水、雨水及垃圾的受纳体,而天然湖泊则可能成为工业废水的排放地,从而导致不同程度的污染,甚至发生水体富营养化,严重影响周围的自然环境和居民的生活环境。预计到2010 年、2030 年全国污水处理率分别达到50 %和80 %时,城市污水对环境的污染负荷仍不能明显减弱。研究开发适合景观水污染控制技术对提高城市环境质量和减少城市生态用水具有重要的现实意义。城市景观水质量控制包括重污染时的高效快速治理和微污染期的低成本控制技术。就水污染的共性而言,景观水污染控制可采用多种城市污水治理技术,但由于景观水多为微污染,发生期短、流动性极差、且美学要求高等特点,使其不能直接使用城市污水处理技术来治理和控制。1景观水水源及水质污染1. 1 景观水水源城市内景观水的规模大小不一,小型的有喷泉、冰塔、涌泉、水雾等;中型的有叠流、瀑布、溪流、镜池等;大型的有天然和人工湖泊、景观池塘、景观河道等。目前,比较常用的景观水水源有五类:城市管网的自来水、天然的河道/ 湖泊水、雨水收集、地下水和再生水回用于景观水。一般来讲,以自来水作为景观水体的初期注入水和后期补充水时可将其直接用于景观水体;若利用的是天然河水则需根据河水的水质情况决定是否需对其进行特别处理,同时也要考虑水资源费用的付出;若利用的是再生水则再生水的水质需满足城市污水再生利用景观环境用水水质( GB/T18921 2002) 中的有关规定。1. 2 景观水水源污染城市水景一般都位于人口密度较大的居住小区和公共场所,由于人类的活动及部分景观水体的封密性特点,部分地区景观水的水质污染比较严重,城市景观水的水质改变主要有以下五方面:(1) 外源污染物的直接污染。城市内大型景观水体(如景观河道) ,由于大量未经处理或深度处理的工业废水、生活污水、农业废水等直接排入,污染物过多而得不到有效的降解。(2) 城市景观水水源的影响。用于景观水的水源水差,COD、BOD、TN、TP 等污染物的含量较大,难以达到国家所规定的景观水水质的要求,一段时间后,景观水变浑、变绿。(3) 尘土、落叶、垃圾的侵入。随着景观水搁置时间的延长,外界对它的污染比较严重,表现为池底被浮土覆盖,池水逐渐变得浑浊,水面悬浮垃圾和水底沉积物增多。(4) 池底、护坡滋生青苔。受环境、温度、日照、水深等因素的影响,池底及护坡的青苔滋生。(5) 城市景观水的富营养化。由于大部分景观水体是一个封闭的系统,水系统缺少循环,无自净能力,加上周边环境污染,水中藻类和菌类大量滋生,造成富营养化。2景观水污染控制现状2.1污染源控制(1) 杜绝工业废水、生活污水进入水体,严禁在河堤、湖岸倾倒堆放垃圾,及时清除水面漂浮物.(2) 污水土壤处理，它是在多层土壤渗滤床上,铺放多层3050 cm 或50100 cm 厚的透水性较好,并生长喜水、耐污植物的土壤层,污水自上而下进行渗滤,利用渗滤床上的多层土壤净化污水的作用,完成三级以上的水质处理过程. 减少外源污染.2.2物理方法(1) 机械过滤、底泥疏浚、水位调节、高压放电、超声波等,这些方法效果明显,但投资大、运行费用高。(2) 定期补水. 是保持景观水域水质最基本的方法之一,其实质为稀释作用,并不改变污染物的性质及总量;对于水量小的景观水体来说是一种行之有效的方法. 对于蓄水量较大的景观水域,补水量太小起不到净化效果,而提高补水量又造成水资源的大量浪费,并且费用高昂。(3) 曝气. 主要是向水中补充氧气. 曝气的方式主要有跌水曝气和机械曝气。跌水曝气能耗低,维护管理简单,但充氧效率也低,在需氧量较大时难以满足要求;机械曝气充氧效率高,一般710 km2 水面设一台曝气机.曝气的方法可以避免水体发臭,能延缓水体富营养化,但不能从根本上解决水体富营养化问题。2.3化学方法对于湖泊、河道等缓流水体,可以采用直接向水中投加化学药剂的方法杀死藻类,然后通过自然沉淀后,清除淤泥即可达到防止水体富营养化的目的. 常用的药剂有硫酸铜和漂白粉. 硫酸铜用量为0. 30. 5 mg/ L ,在几天之内就能杀死大多数产生气味的藻类植物,但硫酸铜对鱼类有毒性,而且死亡后的藻体会发臭,需要用0. 51mg/ L 的漂白粉或氯气除臭,因此会导致水体生态的进一步破坏,必须慎重使用。2.4生物方法(1) 水生植物系统，在景观水域内种植水生维管束植物,并定期清理,能够提高水体对有机物和氮、磷等物质的去除效果,同时水生植物收获后可作某些用途,能够取得一定的经济效益. 常用效果较好的种植品种为凤眼莲、莲、芦苇、香蒲等. 据估算,凤眼莲的产量约为510 kg/ m2 水面,按凤眼莲含氮1. 2 % ,含磷0. 79 %计,凤眼莲每年对氮和磷的去除负荷分别为0. 060. 12 kg/ m2和0. 040. 08 kg/ m2 . 但要控制水生植物的种植密度,否则会过度繁殖,适得其反。(2) 生物栅、生物浮岛，生物栅是在固定支架上,悬挂绳索状的生物接触填料,使微生物、原生动物、小型浮游动物固着在填料上生长而不被大型水生动物和鱼类吞食,使单位体积的水中水生物数量增加, 净化作用加强。(3) 水生动物:鱼类是水生食物链的最高级,在水体内浮游生物利用藻类、细菌、原生动物等为食物,浮游生物又供作鱼类的食物,使之成为低等微生物浮游生物鱼类的生态系统. 但在污染较重、藻类和水草较多的水体,鱼类在夜间容易死亡。(4) 微污染生物处理:微污染生物处理一般采用生物接触氧化法,细菌和真菌类的微生物和原生动物、后生动物等附着在填料或某些载体上生长繁殖,形成生物膜,污水与生物膜接触时,污水中的有机物、氮磷等作为营养物质,被生物膜上的微生物所摄取,使微污染水得到净化,微生物自身也得到繁殖. 该方法能够有效去除水中有机污染物,降低污染物总量。(5) 投加PSB(光合细菌)，这种方法目前在日本、韩国、澳大利亚等国外应用较多,也属生物处理方法,即定期向水中投加光合细菌来净化水体. 该方法具有工艺简单,无须单独修建处理构筑物,一次性投资省等特点. 但由于光合细菌属光能自养菌,不含有硝化及反硝化菌种,对氮磷等物质只能以BOD:N: P = 100 :5 :1 的比例去除,去除率低. 导致湖泊、水塘等缓流水体发生富营养化的根本原因是由于氮、磷等植物性营养物质的大量流入,而光合细菌不具有脱氮除磷的特性。2.5多功能净化船多功能净化船综合了接触氧化和曝气的优点,同时又成功地避免了任何固定构筑物. 该方法具有去除绿藻、在水中均匀充氧功能、向水体中添加生物菌种、增强水体自净能力的功能。3景观水污染控制技术的发展方向随着我国经济的发展,城市不断扩容,日益增加的污水排放和生活垃圾对城市景观水污染严重. 针对景观水的美学要求和污染特点,以环境相容性为前提的景观水净化技术必然成为今后发展的方向。3.1生物沸石技术沸石是一族含水铝硅酸盐矿物,在水污染防治中有着良好的应用前景。生物沸石反应器是以通过特定处理的颗粒沸石作为生物载体的一种固定生物膜处理装置。沸石生物膜能高效去除水中氨氮、亚硝酸盐氮、Mn 、有机物、嗅和味,改善色度等。3.2微生物絮凝剂技术微生物絮凝剂是指微生物自身产生的具有絮凝活性的次生代谢产物。絮凝性微生物能使离散微粒(包括菌体细胞自身) 之间相互粘附,形成絮状沉淀而从反应体系中分离出去。有报道国外用微生物絮凝剂处理景观河道水达到较好的效果,但目前微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段。3.3电磁脉冲高压离子景观水处理技术高压静电场具有杀菌灭藻的作用。其机理有三点 10 : (1) 水在高压静电场作用下,产生活性氧O2 - 、H2O2 等,这些活性氧能破坏生物细胞的离子通道并改变菌藻生存的生物场; (2) O2 - 生成使水中溶解氧减少,H2O2 的生成以及HCO-3 、CO2 -3 在电极放电使CO2 减少,CO2 降低将改变藻类生存条件,使藻类丧失光合能力; (3) 在高压静电场作用下,会改变和影响水中菌群的生理代谢,如基因表达、酶活性等,从而影响细菌生长代谢,达到杀菌目的。高压离子处理技术可大大减少菌藻数量,能有效的抑制菌藻的繁衍,是一种清洁绿色的环保方法。另外,电磁法处理景观用水还具有过程安全,设备使用寿命长等优点,能在实际中广泛运用。上海闵行区的东苑半岛花园采用该法对小区内的景观用水进行改造处理。结果证实,在不更换水的前提下,小区河道内的景观用水在近一年内不变质,原先鱼群生病成批死亡的案例再无发生,说明了该法运用于实际的可行性和推广潜力所在。参考文献 1 毛培林,李雷. 水景设计M . 北京: 中国林业出版社, 1993. 2 王祥荣. 生态建设论: 中外城市生态建设比较分析M . 南京: 东南大学出版社, 2004,270- 275. 3 孙永生. 景观水体修复新技术: 静态水体微生态修复技术 J . 蓝天园林, 2004,( 1) : 33 4凌晖,王诚信,史可红. 纯氧曝气在污水处理和河道复氧中的应用J . 中国给水排水,1999 ,15 (8) :4951. 5郝永胜. 生物激活剂原位修复污染水体的研究D . 硕士论文. 上海:华东理工大学,2003 ,