快速学习园林水景工程施工技术

施工必备知识点

人造景观水体多为近于封闭的静止或缓流水体，具有水域面积小、与人居环境联系紧密、容易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点，加上生活污水、工业污水和地表径流的注入，使得水中污染物增加，尤其是氮、磷营养元素积累，温度较高时极易造成水体富营养化，甚至爆发水华，严重影响水体生态与周围环境。

对于以富营养化为主要特征的景观水体的治理，主要是去除藻类和氮、磷营养元素，改善水体生态。当前景观水体治理技术可归结为以下几类。

1.物理和化学法

物理、化学方法具有见效快、易于操作的优点，特别适用于中、小型景观水体的处理。

（1）引水换水。当水体中的悬浮物（如泥、沙）增多时，水体的透明度下降，水质发浑，可以通过周期性的引水、换水、稀释水中营养盐和有机物浓度，以此来降低杂质的浓度，防止藻类疯长，改善水质。我国的西湖引水工程日取水300000m³，定期将钱塘江水引入西湖，在一定程度上控制了西湖水体恶化的趋势。但是使用这种方法必须有充足的干净水源作保证，成本较高，而水资源在我国是相当的匮乏，势必要浪费宝贵的水资源。

（2）水体曝气充氧。水体曝气充氧是利用自然跌水（瀑布、喷泉等）或人工曝气对水体复氧，促进上下层水体的混合，使水体保持好氧状态，抑制底泥氧、磷的释放，防止水体黑臭。曝气充氧动力能耗高，且难以实现根本的脱氧除磷，因此只能作为辅助治理手段。

（3）底泥疏浚。底泥疏浚是解决内源污染的重要措施，通过底泥的疏挖去除沉积物中的营养盐和其他污染物，减少其向水体的释放。美国、日本、瑞典等国都进行过底泥疏浚的试验研究和工程实践。杭州西湖经两次大规模疏浚后，与富含营养化相关的主要指标均有不同程度的改善，浮游动物种类增加，浮游植物生物量和蓝藻比例均有所降低。底泥疏浚的缺点在于工程量较大，效果难以持久，可能破坏原有的底栖生物群落，挖出的污泥易造成二次污染。

（4）底泥原位处理。底泥原位处理包括底泥封闭、底泥钝化技术。主要是用塑料薄膜、颗粒材料覆盖底泥，或者往水体投加铝盐、石灰等钝化剂，阻隔、抑制底泥中氮、磷营养元素和重金属的释放，从而降低水体中营养盐的浓度。德国的Dagow湖和Globsow湖用的硝酸盐和铁复合物进行底泥处理试验，处理前磷释放量4～6mg/（m²·d），处理后几乎无释放。底泥原位处理技术容易对水底的生态系统造成破坏，难以保证效果的持久性，受风浪及水流扰动影响较大，工程应用不多。

（5）机械除藻。机械除藻是利用捞藻船、吸藻泵等机械设备捕捞水面上的藻类，间接去除水体中氮、磷营养盐。中科院水生生物研究所于2001～2002年对滇池水华蓝藻进行机械清除，共清除蓝藻360.83t（干重），相当于从水体中除去了氮37.33t、磷2.71t、有机质200.32t，水体中的重金属也被部分去除。机械除藻技术的优点是能够快速应付藻类的大面积爆发，操作简单，没有负面效应，但只是一种应急补救措施。

（6）混凝沉淀。混凝沉淀具有投资少、工艺简单、操作管理方便等优点，可用于含有大量悬浮物、藻类的水处理。混凝沉淀药剂消耗量和产生的污泥量大，处理效果也有待提高。

（7）加药气浮。气浮技术是利用高度分散的微气泡与水中悬浮颗粒黏附，使其随气泡浮升到水面，从而加以分离去除，适当加入混凝药剂可显著改善气浮效果。藻类密度较小，絮凝后絮核轻飘，且黏附气泡性能良好。近年来，随着微气泡发生装置的改进、自动化程度的提高和气浮设备的集成化、成套化，气浮技术逐渐成为中、小型景观水体的主流处理技术。

（8）过滤技术。过滤技术是使水流通过滤料或滤膜等过滤介质，水中的藻类和颗粒物被筛分、截留。过滤工艺的关键是滤速的大小，过滤前投加混凝剂微絮凝可提高过滤效果。过滤处理虽然出水水质好，但也存在过滤阻力大、藻类黏液易使滤层板结等不足。

（9）吸附技术。吸附技术是向水体中投加吸附剂或使原水流过吸附床层，将污浊物和营养物质吸附去除。吸附饱和后的吸附剂的处理问题，是制约该技术大规模应用的瓶颈。

（10）杀藻技术。杀藻技术是采用化学药剂杀灭水体中的藻类，常用的化学药剂有硫酸铜、液氮、二氧化氯、漂白粉、高锰酸钾、臭氧等。此外，紫外线、超声波、微波、电解、微电解、高强磁、光催化氧化、植物提取液等新兴杀藻、抑藻技术近年也被关注和研究，但目前均处于实验室研究或中试阶段，理论体系尚不成熟，放大效果也有待检验。杀藻技术迅速、直接，但运行费用较高，维持效果时间短，在抑制藻类同时对其他水生生物也存在毒性，一般仅限于临时应急使用。

实践技能知识点

2.生物法

生物方法具有运行费用低、操作管理简单、无二次污染等优点，若景观水体中的有机物含量较高，则可利用生物方法处理。

（1）生物接触氧化法。生物接触氧化法兼具生物膜法和活性污泥法的特点，具有处理效率高、耐冲击负荷、无污泥膨胀、污泥产率低、管理方便等特点。但是，生物接触氧化技术占地面积较大，低温时处理效果下降明显。

（2）曝气生物滤池法。曝气生物滤池法是生物接触氧化法的改进和发展，集生物氧化与固液分离于一体，在一个单元反应器中完成有机物降解、固体过滤和氨氮硝化过程，是一种占地少，功能全的新型、高效率水处理技术。曝气生物滤池水头损失大，需定期反冲洗，对进水SS要求比较严格。

（3）膜生物反应器。膜生物反应器作为一种新型的废水处理装置，将生物降解过程与膜分离技术相结合，通过过滤完成固液分离。其中，亲水性膜在运行通量和通量恢复能力上均比疏水性膜优越，但两种膜的出水水质基本没有差异。膜生物反应器处理成本高，易发生膜污染，在国内目前尚难以推广。

（4）微生物净化技术。微生物作为水体中的分解者，在水质净化中有着重要的作用。人工选育培养出的光合细菌、硝化细菌等复合高效微生物，能够有效去除氮、磷营养元素和有机污染物，抑制藻类生长，增加水体溶解氧，改善水质。利用致病微生物控制藻类是微生物技术的一条新的途径，即向水体投放藻类致病细菌或病毒，使之染病死亡。微生物处理技术当前还存在着很大的争议，操作不当易引发生态灾难，因而对该技术的应用当慎之又慎。

3.生态法(www.xing528.com)

生态方法通过水、土壤、砂石、微生物、高等植物和阳光等组成的“自然处理系统”对污水进行处理，适合按自然界自身规律恢复其本来面貌的修复理念，在富营养化水体处理中具有独到的优势。

（1）生物操纵控藻技术。生物操纵是利用生态系统食物链摄取原理和生物相生相克关系，通过改变水体的生物群落结构来达到改善水质、恢复生态平衡的目的。其实现途径有两种，如图9-11所示。放养滤食性鱼类吞藻，或放养肉食性鱼类以减少以浮游动物为食的鱼类数量，从而壮大浮游动物种群。在实际应用中，生物操纵的操作难度较大，条件不易控制，生物之间的反馈机制和病毒的影响很容易使水体又回到原来的以藻类为优势种的浊水状态。

图9-11 生物操纵控藻原理示意图

（2）水生植物净化技术。高等水生植物与藻类同为初级生产者，是藻类在营养、光能和生长空间上的竞争者，其根系分泌的化感物质对藻细胞生长也有抑制作用。目前，研究较多的水生植物有芦苇、凤眼莲、香蒲、伊乐藻等。

浮床种植技术的发展为富营养化水体治理提供了新的思路，该技术以浮床为载体，在其上种植高等水生植物，通过植物根部的吸收、吸附、化感效应和根际微生物的分解、矿化作用，削减水体中的氮、磷营养盐和有机物，抑制藻类生长，净化水质。利用水生高等植物组建人工复合植被在富营养化水体治理中具有独特优势，但要注意防止大型植物的过量生长，使藻型湖泊转为草型湖泊，这会加速湖泊淤积和沼泽化，在非生长季节大型植物的腐败对水质的影响会更大。大型水生植物对河道、湖泊的船只通航也有一定影响。

（3）人工湿地。人工湿地对天然湿地净化功能的强化，利用基质-水生植物-微生物复合生态系统进行物理、化学和生物的协同净化，通过过滤、吸附、沉淀、植物吸收和微生物分解实现对营养盐和有机物的去除。人工湿地占地面积较大，且填料层易堵塞、板结，限制了其在城市中景观水体治理中的应用。

（4）稳定塘。稳定塘又称氧化塘，通常是深度为1.0～1.5m的浅塘，通过各种好氧、厌氧过程和食物链处理受污染水体。稳定塘运行成本低，但占地面积大，处理周期长，适于附近天然池塘可以利用的景观水体。

（5）生态混凝土技术。生态混凝土是由胶凝材料填充包裹在粗骨料周围而形成的新型多孔材料，克服了传统混凝土护坡植被无法生长的缺点，连续孔隙适于植物根系生长和微生物附着，从而具有生态净化功能。

随着我国城市化的发展、生态城市建设的推广和居民环境意识的增强，水景水体的重要性日趋显著，水景水体治理必将成为继生活污水、工业污水和流域污染治理之后又一新的污水处理领域。目前针对景观水体的各种治理技术均存在各自的优势、不足和适用场合，只有根据实际情况合理选择处理工艺，将不同技术进行优化组合，取长补短，发挥各自优势，同时实行严格的外源截污措施和管理制度，才能实现对水景水体的根本治理和有效维护，为居民生活和城市发展创造良好的生态环境。

4.水景水质处理实例

事实上，自然界是一个十分复杂的系统，要营造一个长期清澈、自然的水体景观，较为科学的方法应采用综合设计和治理的办法。所以目前有人已经提出此方法，即nars（natural aquascape restoration system）自然水景系统。运用nars自然水景系统，可营造出清澈美丽生动的自然水景。图9-12、图9-13所示为nars自然系统。相比传统治水方式，nars自然水景系统的创新点有：

图9-12 nars设计治理实例

（1）nars注重前期治本，治理效果佳，可以做到清澈见底。

（2）师法自然，综合治理，治理效果佳，可以做到清澈见底。

（3）不用换水，雨水利用，节约水资源，日常维护费用很低。

图9-13 nars设计治理的人工小溪

（4）原生态设计使得水岸、水面、水中、水底景观生动美丽。

nars的治理主要包括以下几个子系统：nars底质综合治理、nars水质综合治理、nars微生物菌群、nars水生动植物系统和其他措施（如突发事件而导致水质变化等）。

概括而言，nars水景系统是一种自净为主、微动力为辅的，低养护成本的，综合了各种方法的一种水景生态设计和综合治理技术。nars水景系统大多同时承担设计和治理，这样避免了传统水景中先设计后施工再治理的弊病，也节省了大量的工程费用。