生態凈化技術在景觀湖設計中的全面應用

【摘要】：景觀湖是現代園林建設的重要組成部分，隨著城市化進程的不斷推動，天然湖泊已不能滿足人居環境的要求，越來越多的各類景觀湖被設計建造出來。但由于缺乏統一的系統規劃，加上污染排放的疊加影響，許多城市景觀湖水體的環境和生態載力不堪重負。而目前的研究工作主要集中在水污染環境后的治理和城市景觀的設計層面，景觀湖大多被視為一個純粹的人工景觀，在設計的過程僅僅注意到其視覺的效果與景觀功能的體驗，對景觀湖的生態循環系統缺乏統籌規劃，生態凈化技術應用較為片面單一，普遍導致景觀湖自凈能力較低，富營養化問題嚴重，繼而引起水生生物鏈的斷鏈、生態系統失衡。受污染后的景觀湖環境效益大大降低，而水質的污染又引發治理成本的增加，形成惡性循環。因此在景觀湖的初期設計中應當盡可能的做到生態凈化技術的全面應用，促使建成后景觀湖的自循環能達到自凈的目的。使景觀湖建設的社會效益、環境效益與經濟效益達到最優。

【關鍵詞】：凈化技術；景觀湖；生態

【引言】：景觀湖多指位于城市或城市周邊中，由人工建造或改建的仿自然湖泊式水體，具備一定的景觀功能，豐富園林景觀形式，為人居環境提供更優質的生態環境氛圍.由于密切服務于人們，并且受到地形、氣候、降雨、經濟、人工等自然因素與社會因素的影響，造成其流動性能差，封閉性大，易受人類因素干擾，較難形成穩定完整的水體自循環系統等特點。因此設計階段生態凈化技術的全面應用是景觀湖生態系統穩定的重要支撐，本文以景觀生態學理論、生態修復學理論與水文連接度理論為依托，提出將補水過濾系統技術、人工濕地技術、生態浮島技術、植物凈化技術、推流循環技術、噴泉曝氣技術集中應用的以技術集成為中心的景觀湖設計方法。

1.補水過濾系統技術

補水過濾系統，是景觀湖的水質保護機制。通過在水陸交錯地帶形成一個層層凈化的緩沖區域，使地表雨水在流入景觀湖的過程中，通過植物的吸附、過濾作用，對補給水進行全面凈化，避免了雨水沖刷地面大量污染物與富營養化物質對水質的污染，減緩了湖內水質自凈的壓力。一般人工湖的補水主要依靠附近的自然河流、湖泊等地表水，或者抽取地下水，而對雨水的利用率不高，是因為沒有對地表徑流水進行浄化處理的能力；而以生態修復技術為基礎的人工湖設計，則可通過補水多層生態過濾系統，凈化地表徑流，提升雨水的回收利用率。因此補水過濾系統的構建，主要是通過植被過濾帶與石籠過濾帶相結合，過濾地表卷流中的固體顆粒，吸附水體中的富營養化物質。

2.人工濕地技術

人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術。

根據污水在濕地中流動方式的不同可分為表面潛流濕地、潛流型濕地和垂直流濕地三大基本類型，復合型濕地通常由以上三種結合而成。在表面流濕地系統的設計中，四周應當筑有一定高度的圍墻，維持一定的水層厚度（一般為10～30cm），并且濕地中種植挺水型植物（如蘆葦等）；

人工濕地的核心技術是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯，處理單元并聯組成。濕地中根據處理污染物的不同而填有不同介質，種植不同種類的凈化植物。水通過基質、植物和微生物的物理、化學和生物的途徑共同完成系統的凈化，對BOD、COD、TSS、TP、TN、藻類、石油類等有顯著的去除效率；此外該工藝獨有的流態和結構形成的良好的硝化與反硝化功能區對TN、TP、石油類的去除明顯優于其他處理方式。

潛流式人工合成濕地的形式分為垂直流潛流式人工濕地和水平流潛流式人工濕地。利用濕地中不同流態特點凈化進水。經過潛流式濕地凈化后的河水可達到地表水Ⅲ類標準，

3.生態浮島技術

人工生態浮島是利用水面空間，將掛有生物繩的浮島放置于水中，以此來形成小規模的生態群落，達到優化恢復水環境的目的。浮島的設置，為白鷺和翠鳥等水禽提供了休憩場所，增加了植物性、動物性浮游生物的數量，為鯽魚、公魚提供了捕食、隱蔽的場所。另外，浮島上種植的水生植物，可消耗水中的氮、磷，對水質的凈化效果非常顯著。生態浮島根據水和植物是否接觸可以分為濕式與干式四兩種類型。干式浮島由于不與水接觸，凈化功能較差，而無框架濕式浮島的使用壽命較短，因此，有框架濕式浮島是目前生態浮島技術中使用最多的浮島。

生態浮島的載體主要包括塑料、泡沫和纖維等。目前生態浮島選用的植物主要有香根草、牛筋草、美人蕉、蘆葦、水芹菜、荷花、多花黑麥草、燈心草、水竹草、空心菜、早傘草、水龍、香蒲、菖蒲、海芋、鳳眼蓮、菱白等。

4.植物凈化技術

水生植物凈化系統是將污染湖水或河水引入現存的濕地塘或以創建的濕地塘中，通過水生植物對污染物的攔截作用、水生植物根系形成的微生物膜對有機質的降解作用和植物本身對營養鹽的吸收作用而去除污染物，由于生長的挺水植物具良好的遮光作用，可有效抑制藻類的增殖，凈化后的水重新排回湖泊或河流。

該凈化系統最常用的水生植物是蘆葦，但當水較深，進水BOD較高時，茭草或香蒲就更合適，即使一開始沒有種植，若干年后這兩種植物也會替代蘆葦。由于種植與水質條件相適應的植物可更好地吸收營養鹽，因而最好的方法是同時種植三種水生植物進行競爭。

5.推流循環技術

推流循環技術即在景觀湖的底形底質設計中，應當配合風助力方向，結合底形，設計水體重力流緩坡，底形重力流方向與城市主導風向保持一致。人工湖的深度受到地形、安全掠準、工程量等諸多因素的限制，一般湖底較為平坦，水位較淺，為了在一定程度上增加水體的流動性，形成水體重力自流，要在人工湖水體安全范圍內，設計湖底水位高差，配合風動力助流，使人工湖形成自然緩流，從而使死水變活，增加水體含氧量。

6.噴泉曝氣技術

對污染嚴重的死水區采用曝氣增氧技術，主要工程措施包括建造人工瀑布、噴泉、溪流等水景觀，利用機械動力強化水體復氧過程，減少有機物污染和營養鹽含量，改善水色及透明度，減小藻華風險。

目前，曝氣的方式主要有自然跌水曝氣和機械曝氣。自然跌水曝氣充氧效率低，在要求充氧量較大時一般很難滿足，但無能耗，維護管理簡單；而機械曝氣充氧效率高，選擇靈活，被廣泛應用于湖泊或水塘的充氧。該技術不僅能有效控制底泥總磷的釋放，防止水質惡化的同時還滿足了人工浮島植物及其它生物的需氧要求。但是曝氣措施只能延緩水體富營養化的發生，不能從根本上解決水體富營養化的問題。

結語

景觀湖建設過程中的水生態環境穩定問題，在人工湖泊營建中具有普遍性。通過將補水調換、人工生態浮島和水生植物布設，推流循環與局部復氧曝氣等綜合措施的集成，使景觀湖能最大程度保持水質自凈與生態系統穩定。任何單一或片面技術的利用都不能達到景觀湖生態系統的最優效果，因此以技術集成為支撐的設計思路為此后景觀湖的設計提供了完善的指導方向。

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作者簡介：張瑤 出生年月1992.2，女，漢，籍貫：山東青島 西安建筑科技大學在讀研究生 研究方向：水景景觀方向