城市景觀水生態修復方法研究進展與發展趨勢

過 杰 郭 琦 何文浩

(無錫市水利設計研究院有限公司， 江蘇 無錫 214023)

城市景觀水生態修復方法研究進展與發展趨勢

過 杰 郭 琦 何文浩

(無錫市水利設計研究院有限公司， 江蘇 無錫 214023)

我國城市建設的快速發展導致環境問題越來越嚴峻，其中水體作為城市生態系統的重要一環，發揮著不可低估的作用，日益惡化的水環境已經引發大量問題。本文對城市景觀水生態現狀進行梳理，分析污染類型，并結合已有工程實例對各類污染源提出治理思路，希望對城市景觀水生態修復工作的推進起到借鑒作用。

城市景觀水； 生態修復方法； 研究

1 引 言

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對生活環境的追求也越來越高，尤其是城市生活的人們都向往清新的空氣和舒適的環境。為了使城市環境更加的優美，城市景觀水的綠化作用不可小覷。城市景觀水不僅能夠成為一處風景，而且能夠更好地突出風景，為城市生活的人們提供舒適的生活環境。城市景觀水由于是循環使用的，如果不進行有效的水質修復將會進入惡性循環。因此，通過對現代城市景觀水水質情況進行了解，研究探討水質修復的方法。

2 當今城市景觀的水生態分析

目前我國經濟在飛速發展，城市化進程的速度也在不斷加快，人民生活水平有了大幅度的提高，但是這是以過度的開發、破壞和建設為代價的，導致了人們的生存環境有了較大的改變：天空開始灰蒙蒙的；溪水不再清澈變成了臭氣熏天的水溝，魚蝦沒有屬于它們的棲息地；很多新建的居民區雖然內部的水景建設得美觀大方，但是缺乏實用性，水質也不穩定，清理不及時，導致水池內部經常出現水藻，不時有惡臭飄出，蚊蟲滋生，而且在水景的設計上，人工痕跡較為明顯，結構的處理欠妥當，導致水體自我凈化能力大大被削弱，水質不斷地惡化。該現象普遍發生在原有的水體和新建的水體上，所以目前城市景觀修復和建設生態的水體景觀，實現可持續發展是我們當務之急的工作。

3 城市景觀水生態修復的概述

3.1 生態設計的概念分析

所謂的生態設計主要是指為了滿足設想的需要或是欲望，有目的有意識地去塑造物質、能量的過程，通過物質能流和土地的使用，成功地成為自然和文化的橋梁。1996年西姆·范·德·萊思和斯圖亞特·考恩對生態設計做了一個較為詳細的定義：只要是和生態過程相一致，將其對自然環境的破壞力降低到最小值的設計形式，我們都可以將其定義為生態設計，這種協調也就是在一定程度上要能夠尊重生物多樣性這個現實，盡可能地節約資源，保證營養和水循環，同時要保護植物和動物的生存環境，人們的生活環境有了很大的提高，人們的身體健康也得到了較大的保障。俞孔堅對原有的理論進行了補充，認為生態設計不再局限于某個學科和職業，他緊密地和自然相結合。生態設計給人們提供了一個詳細的框架結構，人們可以以此從多個層面中對景觀、城市和日常的生活行為進行觀察分析，在尊重自然的同時，要維護他的多樣性。這樣在城市水生態的設計過程中，不僅能夠最大限度地發揮和挖掘它原有的潛力，而且根據不同水質和土壤之間的差異性，來構建一個多樣化的生物棲息場所，保證城市水生態性和可持續性。

3.2 有效修復景觀水生態

天然的水體一定程度上被污染之后，我們可以通過物理、生物和化學等方式將兩者或者是多者進行相互作用，實現污染水質的凈化。這其中生物的凈化在所有凈化中的作用是非常突出的，自然水體在自我凈化的過程中，微型動物、微生物和植物都是不可以少的。

生物生態修復的過程就是通過生物降解有機的污染物從而實現環境的凈化，但是水體的凈化能力是有限的，他不能從根本上降低污染物的負載，一旦出現了污染物超出了它本應具有的負載能力，相應的自我凈化能力也就會被破壞，原有生態系統的平衡關系也就被打破，生態修復技術也就在這個背景下應運而生，尤其是在20世紀90年代獲得了飛速的發展，成為污染治理工程技術，該技術也在城市景觀的水生態中發揮了積極作用，并取得了顯著成效。

3.3 實現城市景觀水生態修復的優點分析

在生態修復的概念被提出之余，該修復技術的積極作用也被明確指出：其一，一些沉積在水底部的難以溶解的有機物能夠有效被降解；其二，通過分解水中的含氮有機物，大大減少了氨態氮和硝態氮的含量，水生生物的成活率也被大大提高；其三，水中的溶氧量也因為藍藻和其他耗氧量大的菌類和藻類被有效地抑制而大大增加；其四，工程造價低，能耗較小，甚至沒有能耗；其五，因為沒有在水中投置藥劑，二次污染的現象也大大減少；其六，通過生態法去設計水景，不僅可以最大限度地降低整個建設和養護的成本，而且能夠營造出人和自然和諧共處的環境。這種種優勢也是推動城市景觀水建設的發展目標和方向。

4 城市水生態景觀的修復法

針對城市水生態的退化修復時，首先要明確水質惡化是造成水體生態系統退化的重要原因，治理它的辦法多種多樣。治理污染水體的方法主要有凈化法，從原理上進行分析，可以分為物理法、生物法和化學法三類，并且在具體的實踐中，這幾種方法都得以合理應用。

4.1 城市景觀水生態修復采取的物理方法

4.1.1 物理修復

很多被嚴重污染的水體在底部會有大量的污染物沉積，受到一定外力的影響，污染物會從底部釋放出來，由此可見，天然水池的底部是一個重要的污染源，要從根本上清理污染物就要疏通水體的底泥。河湖疏浚作為物理修復的常規手段早已得到廣泛運用，南京的玄武湖公園就采用了該方法。修復流程如下圖所示。

河湖疏浚物理修復流程圖

4.1.2 人工增氧

有機物污染較為嚴重的水體中，因為有機物的分解需要消耗氧，所以水體在缺氧和無氧的情況下，會造成水質的惡化，自我凈化能力被大大削弱。人為增氧的這種方式在上海、北京等地的水體治理中，都有較為廣泛的應用。通過壓力溶氣將純氧溶入水體，形成微細氣泡后釋放進入黑臭水體，再經推流裝置將富氧氣泡推動擴散，能快速補充水體中的溶解氧含量，為微生物的生存提供有利條件，使其更加有效地分解水中的污染物，增加水體自凈能力，從而改善水質。目前最新的水體高效增氧技術的氧利用率是原有普通增氧系統的3倍以上，效率提升，根據大量實驗數據以及治理實踐，每臺超飽和水體高效增氧器可有效作用水量為6000m3/d。上海及蘇州地區舊城區水環境綜合整治中使用了該工法，效果明顯。

4.1.3 清水稀釋

此外，引入外部水沖掉污水以及清潔的水源將污水稀釋也是一種較為常見的凈化園林水景的方法。很多污染比較嚴重、水流較緩的河流都可以采用該方法，能夠在較短的時間里輸出大量的污染物，總量和濃度上都有較大的削弱，水體的缺氧情況也得到了改善，自我凈化能力也得到了提升，不足之處就在于易導致水資源的浪費。

4.2 城市景觀水生態修復采取的化學方法

a.城市景觀水中由于不是不斷更新的水，有的景觀水還處于靜止的狀態，這種情況下特別容易產生水藻。水藻的產生不僅會影響景觀水的觀賞性,同時還影響了景觀水對環境的美化，阻礙了景觀水的再次使用。因此，除去水藻是修復景觀水的重要內容。利用化學方法將景觀水中的水藻去除不失為一種好的辦法。去除景觀水中的水藻通常使用到的化學劑是西瑪三嗪和硫酸銅等。這類化學劑能夠很好地阻止水藻的繼續生長，因此可以達到去除景觀水中水藻的目的。這種方法也適用于治理湖泊中水藻比較多的情況，當水源中的水藻大量生長時，使用這類化學劑將有效地達到治理目的。

b.由于景觀水不是一直處于流動的狀態，水中有很多絮狀沉淀，嚴重影響了景觀水的水質和觀賞性。因此，去除景觀水中的絮狀沉淀也是修復的重要內容。景觀水中絮狀沉淀的去除主要通過投放藥劑實現，例如鋁鹽、鈣鹽等，將這類藥劑投放到景觀水中將使得水中的絮狀物成為不可溶解的固體沉淀到水底，從而達到修復目的。

c.城市景觀水水底的淤泥中有重金屬，這些重金屬在一定的條件下會以金屬離子的形式進入到水體，這些重金屬一旦進入到水生態環境中將會對生態環境造成嚴重的影響。因此，需要抑制景觀水中的重金屬釋放金屬離子，達到保護生態的目的。

4.3 城市景觀水生態修復采取的生物方法

水體具有自我凈化的作用，主要得益于水體中的微生物。水體中的微生物足夠多的情況下，一些范圍內的水質污染物能夠被自行降解掉。當水體中有大量的污染物但是又缺乏微生物，就會使得污染情況越發嚴重。因此，可以利用微生物投放的方法修復景觀水的生態。

其次，水體中的綠色植物也具有凈化水質的作用。利用這個特點，可以在景觀水的水面上種植一些綠色的植物，植物的生長過程中需要一些營養，這些營養正好是景觀水中需要去除的物質，這樣不僅可以美化環境還能夠達到修復水質的目的，同時還有效地豐富了水面的風景。

景觀水的修復還能通過生物過濾的方法實現，主要源于水生植物、沙石和水中沉淀物的表面有層生物膜，這層生物膜對于水質的凈化具有很大的作用。因此，利用這個特點，可以在城市景觀水的水底鋪設一層沙石，不僅可以作為填料還可以用于觀賞，其表面的生物膜還可以起到凈化水質的作用。這種方法這層沙石的鋪設還能夠起到物理吸收的作用，在很多國家都有采用。

還可以利用水生動物來實現修復景觀水水質的目的。在景觀水中放養一些食魚性的魚類，可以實現景觀水中浮游動物的生長，還可以達到觀賞性，增添了很多的樂趣。景觀水中浮游動物的增多可以有效地抑制水中藻類的生長，從而達到修復水質的目的。生態護岸的構建也是一個好辦法。采用一些土工材料構成生態結構，這些材料適合綠色植物的生長，有效地實現了生態環境的建設。

5 結 語

通過上述的研究探討我們了解到，城市景觀水生態修復方法的研究對促進城市生態建設產生重要影響。人們生態意識的增強是保護生態環境的重要前提。城市景觀水的修復就是生態保護的一種重要體現。城市景觀水的修復要本著安全、環保和經濟的原則出發，切實做到為人民服務。相關部門應該引起足夠的重視，將城市景觀水生態修復措施落實到位，為景觀水的可持續發展提供技術上的保證，為人們提供安靜舒適的生活環境。

[1] 孫從軍.河道曝氣技術在河流污染治理中的應用[J].環境保護,2012(4):12-15.

[2] 俞孔堅.景觀、文化、生態與感知[M].北京:科學出版社,2013.

DOI:10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.03.014

Research progress and development trend of urban landscape water ecological restoration method

GUO Jie, GUO Qi, HE Wenhao

(WuxiWaterConservancyDesignInstituteCo.,Ltd.,Wuxi214023,China)

Rapid development of urban construction in China leads to more and more serious environmental problem. Wherein, water plays a role which cannot be underestimated as an important link of urban ecological system. Deteriorating water environment has caused a lot of problems. In the paper, current situation of urban landscape water ecology is sorted, pollution types are analyzed, and existing engineering examples are combined for proposing governance concept on various pollution sources. It is expected that the paper can play a reference role to implement urban landscape water ecological restoration work.

urban landscape water; ecological restoration method; research

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.03.013

TV213.4

A

2096-0131(2017)03- 0042- 03