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景观水处理.


3)化学方法:可投加化学除藻剂等,但这会向水中引入新的化学成分,不但 对藻类有抑制作用,而且对其它生物也存在毒性,形成二次污染。因此 也不推荐使用化学方法。 4)人工曝气充氧:采用人工曝气的方式向水体充氧,可以加速水体复氧过程, 提高水体中好氧微生物的活力,达到改善水质目的。但此法只能局部提 高水体中的溶解氧含量,可作为辅助手段。 5)生态处理技术:该法体现人与自然和谐相处的可持续生态化的水质改善思 路,其处理效果好,工程造价低,运行成本低廉,因此被广泛应用于水 环境修复中,水质改善技术筛选结果为生物-生态修复技术最适宜采用。
人工沉床主要由基质(填料)、大型水生植物 和附着在基质与植物体表面的微生物三大部分组 成。在该系统中,大型水生植物处于核心地位。
净化机理
植物吸收净化
•吸收水体中的氮、 磷等营养元素 •吸收水体中的其 他物质
物理化学作用
•挥发 •吸附 •沉降
释氧复氧作用
•植物光合作用过 程中释放氧, 可 明显增加水体中 DO 含量
4)人工湿地技术
人工湿地是对天然湿地功能的一种模拟与强化。它利用自 然生态系统的物理、化学、生物和微生物的多重协同作用,通过过滤、吸附、共 沉、离子交换植物吸收和微生物分解,实现对污染水体的高效净化。人工湿地系 统不仅有很好的景观效应,而且对景观水体有很好的净化效果,能够有效的去处 溶解性有机物、悬浮物、氮、磷、重金属和各种病原体等多种污染物。严立等利 用由砾石、沸石和粉煤灰组成的3级潜流式人工湿地来净化富营养化景观水体, 对TP和TN的去除率分别达到35.1%~65.3%和28.7%~62.9%,对COD的去除率为 40.3%~61.9%,对蓝绿藻均有较好的去除效果。
特点: 水域面积小 易污染 水环境容量小 水体自净能力低
水体污染严重
2、景观水体污染原因分析
按生态学观点分析,景观水体污染的原因实为生态失衡。有机质 及营养盐等污染物对景观水体的输入大于输出,它们积聚于水体 中造成生态阻滞、生物多样性指数降低,直接表现为浮游藻类增 多、水体透明度下降和水质发黑发臭等现象。总结景观水体污染 主要有以下几个方面原因: 1)补给水问题:一是补给水水质尚未得到控制,源头水质氮、 磷等营养元素较高;二十补给水水量不足,造成水体自净能力下 降。 2)水体流动性差。 3)大气沉降。 4)雨水径流污染。 5)枯枝落叶污染。 6)水生物产生的污染
植物化感作用
•大型水生植物通 过生长代谢过程 释放某些化学物 质, 抑制藻类及 细菌生长
植物—微生 物的协同净化 •植物根际微生态 环境和叶片微生 态环境(好氧) •根际和叶片以外 区域微生态环境
床体结构由以下 4 部分组成:①受力载体构件;②
植物种植箱体及填充基质;③高等水生植物;④浮力调节 构件。
下凹式绿地下层的天然土壤使用渗透系数较大的透水材料进行改造,由 表层到底一次为表层土、砂层、碎石层等。下凹式绿地既能保持原有的 绿化景观效果,又能净化降水径流和空气,吸收二氧化硫、二氧化氮、 二氧化碳,释放氧气和消减噪音等,具有工艺简单、工程投资少、不需 额外占地等优点。 下凹式绿地能够有效地截留初期雨水所携带的污染物质。程江等考察了 下凹式绿地对城市降雨径流污染的消减效应,研究发现七对COD、TP的平 均值消减率分别是52.21%、47.35%,并且降雨历时增加可提高污染物的 消减率,当降雨历时从3小时增加到20小时时,径流污染综合消减率可从 40%上升至65%。 2.1.2 下凹式绿地技术 该项技术在世博园绿地建设中 已得到应用。下凹式绿地建设依据高程图寻找雨水径流汇集处,或者人 为构建高程落差,
1)生态护岸技术。生态护岸是在保证边坡稳定的基础上,以
营造边坡的生物多样性为目标,在水生生物之间构造的一种护岸。
生态护岸中的植物能够增加水体周围景观效应,并能作为廊道和 缓冲带,能降低地表径流的速度,并且能够吸收和拦截地表径流 及其中的杂质,对氮、磷等有害化学物质有很好的过滤作用,能 有效截留沉积物中的Ca、P、Mg,避免景观水体受到过度污染,增 强水体的自净能力。生态护岸中重要的一类是植被型生态混凝土 护岸,生态混凝土对径流污染中的化学元素有很好的净化作用。 吴义锋等采用生态混凝土对富营养化饮水源进行预处理,在水力 停留时间为8d的条件下,对TP、TN、COD的平均去除率分别达 48.7%、33.1%、29.4%。此外,生态护岸还能为水生、陆生、水陆 共生等各种生态位物种提供栖息地,为大量的植物、无脊椎动物 和脊椎动物提供生存和繁衍的空间及场所。
水生植物对景观水体的净化作用一 般通过2个过程完成:1)直接吸收氮磷等营养元素,同时吸附某 些重金属元素以及一些有毒有害物质;2)通过植物根系强大的复 氧体系,为微生物以及动物提供好氧条件,以促进它们对水体的 净化。国内一般将水生植物分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物 及浮水植物。这4种水生植物中,挺水植物具有很好的清淤作用, 而沉水植物对生态环境要求较高,但能够很好的保证水体的透明 度。吴湘等比较了凤眼莲、黄花水龙、空心莲子草、水鳖和四角 菱5种不同漂浮植物对景观水体都有较好的净化效果,且易于成活, 容易管理,其中对水体中TN去除率最高的职务是黄花水龙(63%), 对TP去除率最高的植物是凤眼莲(52%)。
2)水生植物修复技术
3)人工浮床技术
人工浮床技术是一种人工设计、构建并漂浮在污染水域 中的人工生态系统。它以浮床为载体,把高等水生植物或经过改良的陆生植物种 植到富营养化水体水面,采用无土栽培技术,依靠植物根部的吸收、吸附、挂膜 作用消减富营养化水体1中的高污染物质,从而达到净化水体水质的目的,并取 得更高的收获量和更好的景观效果。浮床还可与填料搭配使用,强化其净化作用。 黄延林等一聚乙烯发泡板为浮床栽培绿萝、美人蕉和龟背竹,并与填料综合作用, 对城市景观水体进行净化,结果表明,植物生长状况良好,大大的降低了水体的 富营养化。
景观水处理
一、结合城市景观水体的特点和污染状况,主要分 析生物修复技术的特征,并提出有效修复城市景 观水体的方法。
1、景观水体
景观水通常指用于视觉观赏的水体,通常分为两类:一类是自然水 景,像天然的湖泊、河流等;另一类是人工水景,像喷泉、人工湖、 城市小型河道等,都是露天地表水,自净能力非常低,并且非常容 易受到污染。城市景观水体主要有流经城市的河流、城区的湖泊和 水库、公园水系、人工运河和人工湖等洼陷结构,甚至包括自然保 护区和生态区的整个区域水系。近年来,虽然景观水体在城市的地 位逐渐提升,但是城市景观水体的现状不容乐观。由于城市景观水 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,景观水体很 容易成为雨水及垃圾的收纳体,发生富营养化,影响周围的自然环 境和居民的生活环境。城市景观水体的水质危机不断呈现,研发开 发适合景观水体的污染控制技术对提高城市环境质量和减少城市污 水具有重要的现实意义。
二、具体案例分析
案例一以西安市兴庆湖为分析实例,开展水质保障方案和 工程措施设计
1)景观水体污染控制与治理技术对比分析
2)根据西安地区的特点和当前城市景观水体的污染现状, 选择适合西安地区景观水体净化的技术。 3)系统地分析了人工沉床与人工浮床系统的特点、组成、 作用机理、运行方式和系统优势。
针对西北地区景观水体的特点进行水质改善技术方法的筛选: 1)底泥疏浚法:挖掘底泥是减少富营养化湖泊内源性氮、磷元素的主要手 段,但会出现很多不利影响:①对底泥挖掘若不当,反而会导致水体氮、 磷营养元素平衡的破坏,水质进一步恶化,藻类会异常增殖;②进行底泥 疏浚的一次性投入太大;③挖掘出的底泥可能对周围水环境造成二次污染, 此法不可取。 2)换水或引水冲污法这种方法能够有效地稀释水体中营养盐浓度,提高 水体的溶解氧和透明度,改善水质。但需要大量水源,未能从根本上解决 问题。西北地区属于资生态处理技术 是根据生态学原理利用水生生态植物及微生 物的自净能力或接种的微生物,对水中污染物进行转移、 转化及降解,吸收水体中的有机污染物,以达到水质净化 的目的。生态处理技术包括: ①土地处理系统 占地面积大 共同的缺点 ②氧化塘处理系统 ③人工湿地处理系统 ④人工绿地处理系统 ⑤人工沉床与人工浮床组合系统
从而使水体得到净化的一项技术。根据景观水体水质恶 化得涞源不同,景观水体生物—生态修复技术可分为外源
污染控制技术与内源污染控制技术。
对于城市景观水体来说,外源污染 主要指初期雨水带来的径流污染。从处理效果和景观性方面来考虑, 景观水体的外源控制技术主要有生态护岸技术与下凹式绿地技术。
1、外源污染控制技术
7)部分不讲文明的游客随意向景观水体中丢弃垃圾和杂物 8)护岸设计不合理。现有景观水体的护岸多为水泥等硬质材料垂直 护岸,这破坏了护岸的缓冲功能,同时使水质受到严重影响。
二、景观水体生物—生态修复技术
景观水体的污染程度越来越严重,因此对景观水 体进行污染治理及水质改善已迫在眉睫。目前国内外 常见城市景观水体修复技术包括物理修复、化学修复 以及生物—生态修复技术。一般物理修复及化学修复 技术投资较大,容易引起二次污染,不符合景观水体 的景观性原则以及生态修复的生态原则,只能作为某 些紧急情况下的应急措施。目前生物—生态修复技术 由于成本低、环境效益及修复效果好,已成为景观水 体乃至整个水域长期治理及水质保持的重要手段。生 物—生态修复技术是指利用动物、植物、微生物以及 其他生态手段,对水中污染物进行转移、转化及降解
人工沉床技术是利用沉床载体和人工基质栽种大型水 生植物, 对污染水体进行原位修复的一种生物—生态水体 修复技术;人工浮床是一种类似筏子的人工浮体,利用无 土栽培技术将一些耐污并具有观赏效果的陆生植物种植在 床体上。该系统依靠人工沉床上种植的沉水植物和挺水植 物以及人工浮床上栽种的植物吸收水体中的N、P营养物及 其他污染物质。该系统为微生物和水生动物提供了大量的 栖息地,建立了动物-植物-微生物构成的水生生物圈。
部分挺水植物
香蒲

部分沉水植物
人工浮床是绿化技术与漂浮技术的结合体,一般由五个 部分组成,即浮岛框架、植物浮床、生物接触填料、水下固 定装置以及水生植被。
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