第二节景观水体的污染修复 一、景观水体的重要性及其现状 景观水体，通常指的是休闲娱乐用水，主要包括公园中的小湖泊、住宅区的池塘、喷泉、 瀑布等(Lutk&Joke,2000)。在园林中，水景常常构成一种独特的、耐人寻味的意境， 对于城市的生态、景观、文化及娱乐等方面均起若积极作用。 ，人们生活水平不断提高，越来越向往 小桥流水、如诗如画”的生活环境，因 此，随着城市绿地、公园和居住小区的建设，人工湖泊、人工河流、水族馆、喷泉、瀑布 景观池塘以及景观水池也与日剧增。这些景观水体多为静止或流动性差的封闭性缓流水体， 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，再加上当初设计的 局限性、后期的污染以及水质管理措施等方面的问，极易造成水中悬浮物增多、浊度增大 水味臭难闻、藻类过量紧殖、蚊蝇滋 观赏性鱼类大批死亡等问题，丧失了景观水体的 功能，并严重影响周围的自然环境和居民的人居环境(Hiltonet山，2006)。因此，如何让哪 一方绿水常清，让碧波荡漾的美丽水景永驻，重新体现并提升其在都市文化中的价值和品位， 是城市生态环境建设中一个亟待解决的问题。 二、污染来源及防治方法 成市景观水体的污染来源主要有以下几个方面：(1)大气沉降。主要是尘土、氨磷、硫 化物等：(2)雨水 ,大气中的污染物（主要是地表积聚物、土壤颗粒、化肥农药残留物 养盐等)随降雨冲刷径流进入景观水体：(3)枯枝落叶。水景岸边的植物以及水体中水生植 物的枯枝落叶和残体等进入水体后，腐烂分解成为水体中的污染物：(4)鱼类饵料和排泄物。 (5)不文明的游客随意丢弃的垃圾和杂物。因此，要想控制景观水体的富营养化，需要通 位生态护常、水水通保洁、鱼类控制等修刘林德性营秀染物水入 源污染。对于已经受污染的景观水体，则要在有 同时，采取有 效的方法，通过控制水体中的COD、BOD、总氨、总磷的含量，进而控制藻类的生长，保 持水体的清澈、洁净。 目前，景观水体内源性污染控制主要有物理、化学和生态方法，下面进行逐一详述。 物理方法常用的右直接调水、弦浚底泥、机械过滤、曝气等。当水体的诱明度隆低时 通过调水的方法进行稀释水中杂质的浓度，以此降低污染，此方法只适合于小面积的水体， 但是在水资源高度短缺的今天，这种方法的局限性很大：有些 地方采用循环过滤的方式， 设 置景观水循环净化装置，此方法虽然比引水、换水，投加药剂的方法行之有效，但是费用太 高。如上海市太平桥公共绿地人工湖（安玲等，2003）和上海盛大花园人工湖（邹平等，2003） 都采用了循环系统，其前期投入较大，后期还需维护费用。 直接投加化学药剂的化学方法，如硫酸铜和漂白粉等，此方法虽然可以立竿见影，沉淀 污染物，使水质 清，但是容易引起二次污染。该方法不能从根本上改善水质，相反长期投 加还会使水质越米越差，最终使人工湖成为一潭死水。 生态防治的原理就是通过在水体中养殖有抗污染能力和强化能力的水生动物、植物及微 生物，或提高水体中已有生物群落的净化能力，进行修复水体，并利用生物间的相互作用维 持生态平衡。该技术中前者是构造一个人工的自然环境，后者是对自然界恢复能力和自净能 力的一种强化 这项技术的优越性主要体现在：无需循环设备的投资。 需额外的运行费用 和维修保养费：无需专人管理，也能达到水质要求：整个水体的自身调节能力增加，对水。 的波动可通过自身的生态进行调节：营造一个更自然更优美的天然水景等。这与当今世界提 倡的人与自然和谐发展是不谋而合的， 三、生态修复
第二节 景观水体的污染修复 一、景观水体的重要性及其现状 景观水体，通常指的是休闲娱乐用水，主要包括公园中的小湖泊、住宅区的池塘、喷泉、 瀑布等（Luttik & Joke，2000）。在园林中，水景常常构成一种独特的、耐人寻味的意境， 对于城市的生态、景观、文化及娱乐等方面均起着积极作用。 近年来，人们生活水平不断提高，越来越向往“小桥流水、如诗如画”的生活环境，因 此，随着城市绿地、公园和居住小区的建设，人工湖泊、人工河流、水族馆、喷泉、瀑布、 景观池塘以及景观水池也与日剧增。这些景观水体多为静止或流动性差的封闭性缓流水体， 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，再加上当初设计的 局限性、后期的污染以及水质管理措施等方面的问题，极易造成水中悬浮物增多、浊度增大、 水味腥臭难闻、藻类过量繁殖、蚊蝇滋生、观赏性鱼类大批死亡等问题，丧失了景观水体的 功能，并严重影响周围的自然环境和居民的人居环境（Hilton et al，2006）。因此，如何让哪 一方绿水常清，让碧波荡漾的美丽水景永驻，重新体现并提升其在都市文化中的价值和品位， 是城市生态环境建设中一个亟待解决的问题。 二、污染来源及防治方法 城市景观水体的污染来源主要有以下几个方面：（1）大气沉降。主要是尘土、氮磷、硫 化物等；（2）雨水。大气中的污染物（主要是地表积聚物、土壤颗粒、化肥农药残留物、营 养盐等）随降雨冲刷径流进入景观水体；（3）枯枝落叶。水景岸边的植物以及水体中水生植 物的枯枝落叶和残体等进入水体后，腐烂分解成为水体中的污染物；（4）鱼类饵料和排泄物。 （5）不文明的游客随意丢弃的垃圾和杂物。因此，要想控制景观水体的富营养化，需要通 过生态护岸、引水暗沟、水面保洁、鱼类控制等措施，杜绝上述污染物进入水体，控制其外 源污染。对于已经受污染的景观水体，则要在有效控制外源性营养物质输入的同时，采取有 效的方法，通过控制水体中的 COD、BOD5、总氮、总磷的含量，进而控制藻类的生长，保 持水体的清澈、洁净。 目前，景观水体内源性污染控制主要有物理、化学和生态方法，下面进行逐一详述。 物理方法常用的有直接调水、疏浚底泥、机械过滤、曝气等。当水体的透明度降低时， 通过调水的方法进行稀释水中杂质的浓度，以此降低污染，此方法只适合于小面积的水体， 但是在水资源高度短缺的今天，这种方法的局限性很大；有些地方采用循环过滤的方式，设 置景观水循环净化装置，此方法虽然比引水、换水，投加药剂的方法行之有效，但是费用太 高。如上海市太平桥公共绿地人工湖（安玲等，2003）和上海盛大花园人工湖（邹平等，2003） 都采用了循环系统，其前期投入较大，后期还需维护费用。 直接投加化学药剂的化学方法，如硫酸铜和漂白粉等，此方法虽然可以立竿见影，沉淀 污染物，使水质变清，但是容易引起二次污染。该方法不能从根本上改善水质，相反长期投 加还会使水质越来越差，最终使人工湖成为一潭死水。 生态防治的原理就是通过在水体中养殖有抗污染能力和强化能力的水生动物、植物及微 生物，或提高水体中已有生物群落的净化能力，进行修复水体，并利用生物间的相互作用维 持生态平衡。该技术中前者是构造一个人工的自然环境，后者是对自然界恢复能力和自净能 力的一种强化。这项技术的优越性主要体现在：无需循环设备的投资，无需额外的运行费用 和维修保养费；无需专人管理，也能达到水质要求；整个水体的自身调节能力增加，对水质 的波动可通过自身的生态进行调节；营造一个更自然更优美的天然水景等。这与当今世界提 倡的人与自然和谐发展是不谋而合的。 三、生态修复
(一)微生物修复 景观水估一般以自来水作为原水，水体中污池物高效降解茵很少，补东右热微牛物和伍 进其生长的营养剂可加速水体中污染名 降解，也有助于加速底泥中污头 的分解转化。 用投菌法进行水体的生物修复近年来已成为国内外研究的热点。该方法是直接向富营养化 观水体中投入单一、复合微生物或者是商品化的环境生物制剂，利用投加的微生物激活水体 中原本存在的可以自净的、但被抑制而不能发挥其功效的微生物，通过它们的迅速增殖，大 量吸收转化水体中的氮、楼等盐类，物制藻类的生长，治理水休的言营养化 对于投菌技 ,已有许多关于光合细菌、 硝化细菌 芽孢杆菌等以及它们组成的复合微 生物改善富营养化水体的研究报道。曹式芳等(2002 采用1：1：1的比例，对光合细菌 硝化细菌和复合细菌进行混合，处理富营养化景观水体，结果表明：有机物与叶绿素的去除 率分别达到60%和90%，含氮化合物的去除率达到50%以上，而且投入微生物可使水体D0 值由1mgL增加到7mg-L。庞金钊等(2003)投加光合细南、硝化细菌、复合南的混合 液对水体浊度的去除率达到88%，并且COD、氨氨、叶绿素a等的含量均显著降低。唐 玉斌等 (2003 采用纯天然钱 制成的 激活剂B (BO) ra Complex (NC)对上海植物园兰室和牡丹园的湖水进行修复，结果表明，施用生物激活剂BO和NC对 水体COD、BOD、TP、浊度等均有显著的去除效果，并可显著提升水体溶解氧。方一丰等 (2005)用由酵母音、氨基酸和维生素等组成的生物激活剂对实际景观水体进行修复，结果 表明：投加牛物激活剂的水样，与空白相比，COD。.夫除率增加了273%，溶解提升212% 浊度的去除率增加了23.6%，氨氨的去除率增加了11.5%。 (二)水生植物修复 在城市景观水体处理中，水生植物占据若十分重要的地位(Bx,1994), 一方面起若 代替曝气机输氧的作用，另一方面为微生物群落创造了有利的活动场所。用于处理富营养化 水体的植物一般具有以下特点：耐污能力强、抗寒性强、生长快、能积累大量的氨磷等营养 物质、易收制、易控制、具有一定的观赏价值和经济价值。目前，国内外已利用多种水生植 物主要有：风眼莲(Eichhomia crassipes)、睡莲(Nymphaea limn.Spp、满江红(A-alla imbricat Naka)、美人蕉(Cana generalis Bailey)、香蒲(Typha Linm.Spp)、菱白(Zizania latifolia Stap) (全为民等，2003：张领等，2005：Lual,2004:吴振斌等，2002)等，它们吸收水体 中多余的营养物质，进而消除水体的富营养化。水生植物主要通过3个重要作用净化富营养 化水体：直接吸收利用氮、磷等营养物质，并吸附一些有毒有害物质：为微生物提供好氧 厌氧条件：增强和维持介质的水力传输能力。另外，植物还通过光合作用为净化水体提供能 量，节省能源并且通过定期收割回收资源：还和浮游藻类竞争营养物和光能，进而抑制藻类 的生长：具有观赏性，能改善景观生态环境：增加了系统的生物多样性，提高了系统抵抗外 界的干扰能力，使水生生态系统的结构更加稳定。 (三)水生动物修复 水生动物以水体中的细菌、藻类、有机碎屑等为食，可有效减少水体中的悬浮物、提高 其透明度。投放数量合适，物种配比合理的水生动物，可延长生态系统的食物链、提高生物 净化效果。通过定期对浮游司 和底栖动物进行打捞，可以防止其过量 殖造成的污染，同 时也可以将已转化成生物有机体的有机质和氨磷等营养物质从水体中彻底去除 四、生态防治的原则 景观水体多种多样，因此在防治景观水体污染的措施上应该从提高水环境容量、水体 自净能力入手，根据其自身的特点选择相应的治理方法。 1、对于拟建的景观水体，应该采用水质较好的自然水体作为水源：避免出现死角，增 加水体的互通性和流动性： 池底和堤岸要采用天然泥层或多孔材料 增加水体的环境容星 有助于形成较完整的食物链，提高水体的自净能力：仿造天然湖泊，进行生态设计，将水体
（一）微生物修复 景观水体一般以自来水作为原水，水体中污染物高效降解菌很少，补充有益微生物和促 进其生长的营养剂可加速水体中污染物的降解，也有助于加速底泥中污染物的分解转化。采 用投菌法进行水体的生物修复近年来已成为国内外研究的热点。该方法是直接向富营养化景 观水体中投入单一、复合微生物或者是商品化的环境生物制剂，利用投加的微生物激活水体 中原本存在的可以自净的、但被抑制而不能发挥其功效的微生物，通过它们的迅速增殖，大 量吸收转化水体中的氮、磷等盐类，抑制藻类的生长，治理水体的富营养化。 对于投菌技术，已有许多关于光合细菌、硝化细菌、芽孢杆菌等以及它们组成的复合微 生物改善富营养化水体的研究报道。曹式芳等（2002）采用 1﹕1﹕1 的比例，对光合细菌、 硝化细菌和复合细菌进行混合，处理富营养化景观水体，结果表明：有机物与叶绿素的去除 率分别达到 60%和 90%，含氮化合物的去除率达到 50%以上，而且投入微生物可使水体 DO 值由 1mg·L -1 增加到 7mg·L -1。庞金钊等（2003）投加光合细菌、硝化细菌、复合菌的混合 液对水体浊度的去除率达到 88％，并且 CODMn、氨氮、叶绿素 a 等的含量均显著降低。唐 玉斌等（2003）采用纯天然物质制成的生物激活剂 Bio OxidatorTM (BO)和 Nutra ComplexTM (NC)对上海植物园兰室和牡丹园的湖水进行修复，结果表明，施用生物激活剂 BO 和 NC 对 水体 COD、BOD、TP、浊度等均有显著的去除效果，并可显著提升水体溶解氧。方一丰等 （2005）用由酵母膏、氨基酸和维生素等组成的生物激活剂对实际景观水体进行修复，结果 表明：投加生物激活剂的水样，与空白相比，CODCr去除率增加了 27.3%，溶解氧提升 21.2%， 浊度的去除率增加了 23.6%，氨氮的去除率增加了 11.5%。 （二）水生植物修复 在城市景观水体处理中，水生植物占据着十分重要的地位（Brix，1994），一方面起着 代替曝气机输氧的作用，另一方面为微生物群落创造了有利的活动场所。用于处理富营养化 水体的植物一般具有以下特点：耐污能力强、抗寒性强、生长快、能积累大量的氮磷等营养 物质、易收割、易控制、具有一定的观赏价值和经济价值。目前，国内外已利用多种水生植 物主要有：凤眼莲（Eichhornia crassipes）、睡莲（Nymphaea linn. Spp）、满江红（Azalla imbricate Nakai）、美人蕉（Cana generalis Bailey）、香蒲（Typha Linn. Spp）、茭白（Zizania Iatifolia Stapf） （全为民等，2003；张颖等，2005；Lue et al.，2004；吴振斌等，2002）等，它们吸收水体 中多余的营养物质，进而消除水体的富营养化。水生植物主要通过 3 个重要作用净化富营养 化水体：直接吸收利用氮、磷等营养物质，并吸附一些有毒有害物质；为微生物提供好氧、 厌氧条件；增强和维持介质的水力传输能力。另外，植物还通过光合作用为净化水体提供能 量，节省能源并且通过定期收割回收资源；还和浮游藻类竞争营养物和光能，进而抑制藻类 的生长；具有观赏性，能改善景观生态环境；增加了系统的生物多样性，提高了系统抵抗外 界的干扰能力，使水生生态系统的结构更加稳定。 （三）水生动物修复 水生动物以水体中的细菌、藻类、有机碎屑等为食，可有效减少水体中的悬浮物、提高 其透明度。投放数量合适，物种配比合理的水生动物，可延长生态系统的食物链、提高生物 净化效果。通过定期对浮游动物和底栖动物进行打捞，可以防止其过量繁殖造成的污染，同 时也可以将已转化成生物有机体的有机质和氮磷等营养物质从水体中彻底去除。 四、生态防治的原则 景观水体多种多样，因此在防治景观水体污染的措施上应该从提高水环境容量、水体 自净能力入手，根据其自身的特点选择相应的治理方法。 1、对于拟建的景观水体，应该采用水质较好的自然水体作为水源；避免出现死角，增 加水体的互通性和流动性；池底和堤岸要采用天然泥层或多孔材料，增加水体的环境容量， 有助于形成较完整的食物链，提高水体的自净能力；仿造天然湖泊，进行生态设计，将水体
的自然生态属性、水面的开阔奔放与大环境绿化的背景融为一体：在底层配置上既有抗污吸 能力强的环保型植物群落，又有模拟自然的观赏型植物群落：适量放养具有较强净化能力 的水生动物， 人为建立水生生态系统 2、对于已建的景观水，防止居民生活污水进入，同时减少在水体周围使用化肥和农药： 经常清理表面污染物：适当植入动植物、或置入假山和浮岛，构建生态系统，利用生物净化 水中的污染物，维持水质：投加微生物制剂，促进水体中原有微生物的作用，强化净化能力。 五、小 城 景观水体要想一直保持良好的水质，平时日间的维护尤其重要， 要定时进行生物养 护、设备检验和水质监测。需要确保水体具有良好的水生生态系统，对系统中的各种物种的 生长、配比定时监测，进行补充或去除，维持系统的平衡。定时进行水质监测，充分了解水 体水质情况，及时归纳使用措施的效果和预测水体动态变化的趋势。 目前，生态工程被认为是恢复宫营养化景观水体的最佳工其，能够实现技术可行、经济 司时又合乎城市生态的要求，能使景观水体真正成为城市一道亮丽的风景 以北京市动物园水禽湖富营养化综合整治为例（刘晓艳，2001）。 水禽湖位于北京市动物园水系的中部，是珍稀水禽生存和繁衍的场所，湖中生活有100( 多只水禽，主要是丹顶鹤、白棉、赤颈鹤、大天鹅、灰鹤等珍稀品种。高密度的水禽养殖带 来了水环境的污染问题，尤其在夏天，水质恶化，浮游藻类增多，透明度下降。恶化的水质 不仅威胁若水禽的生存，同时还会污染与其相连的河道，影响城市是观和危及供水水质。2000 年4月，在综合整治措施实施之前，水质监测结果为TN0.85mgL、TP0.17mgL、COD 19.7mg/1L、叶绿素a为93.3μg/L,水体呈官营养化状态。 综合整治方案从2000年4月开始实施，至2000年10月结束。主要实施的措施如下 (1)生物措施 主要是放养鱼类、种植水生植物、使用微生物技术三种措施。 放养的鱼类选择了中上层鱼类一一鲢鱼、鳙鱼、底层鱼类一一鲤鱼，主要是通过它们的 摄食能力抑制浮游植物的生长。在5月下旬向水禽湖中二次投放鱼类，共计白500条(518 斤)，花链200条(227斤)，鲤鱼400条(340斤)。 水生植物选择了风眼莲，于6月底投放了150kg的凤眼莲，由于在一日内被水禽全部吃 光，于7月底在水腐湖下游的天鹅湖中放养2000kg风眼莲，并于8月下旬每天向水禽湖中 转移100kg左右，以代替水高饲料供其食用。 微生物技术是利用光合细南，以红色非硫细菌科中的红假单胞菌属为主，优势种为沼群 红假单胞茵。在4月26日开始每月一次全池泼酒，为了更好地改善池底环境，在第一次泼 洒前进行拌沙沉池底施。 (2)工程措腕 为了改善水禽湖的溶解氧状况，将机械增氧设施建成喷泉的形式，参数为：电机5000 瓦、喷嘴60个，进水管直径30cm,流量1000m3h,射程10m,试验期间喷泉昼夜工作。 (3)管理措施 制定了必要的动物园管理规则，加强了对园内工作地监督、管理。如加强了对湖内及湖 边栖息动物的饲养管理，尽量诚少残饵和动物粪便进入水禽湖中，对湖面漂浮的腐叶枯枝及 垃圾杂物及时进行了清除等。同时，加强了动物园环境保护宜传工作，减少水禽湖的旅游污
的自然生态属性、水面的开阔奔放与大环境绿化的背景融为一体；在底层配置上既有抗污吸 污能力强的环保型植物群落，又有模拟自然的观赏型植物群落；适量放养具有较强净化能力 的水生动物，人为建立水生生态系统。 2、对于已建的景观水，防止居民生活污水进入，同时减少在水体周围使用化肥和农药； 经常清理表面污染物；适当植入动植物、或置入假山和浮岛，构建生态系统，利用生物净化 水中的污染物，维持水质；投加微生物制剂，促进水体中原有微生物的作用，强化净化能力。 五、小结 城市景观水体要想一直保持良好的水质，平时日间的维护尤其重要，要定时进行生物养 护、设备检验和水质监测。需要确保水体具有良好的水生生态系统，对系统中的各种物种的 生长、配比定时监测，进行补充或去除，维持系统的平衡。定时进行水质监测，充分了解水 体水质情况，及时归纳使用措施的效果和预测水体动态变化的趋势。 目前，生态工程被认为是恢复富营养化景观水体的最佳工具，能够实现技术可行、经济 有效、同时又合乎城市生态的要求，能使景观水体真正成为城市一道亮丽的风景。 六、案例 以北京市动物园水禽湖富营养化综合整治为例（刘晓艳，2001）。 水禽湖位于北京市动物园水系的中部，是珍稀水禽生存和繁衍的场所，湖中生活有 1000 多只水禽，主要是丹顶鹤、白鹤、赤颈鹤、大天鹅、灰鹤等珍稀品种。高密度的水禽养殖带 来了水环境的污染问题，尤其在夏天，水质恶化，浮游藻类增多，透明度下降。恶化的水质 不仅威胁着水禽的生存，同时还会污染与其相连的河道，影响城市景观和危及供水水质。2000 年 4 月，在综合整治措施实施之前，水质监测结果为 TN 0.85mg/L、TP 0.17mg/L、COD 19.7mg/L、叶绿素 a 为 93.3µg/L，水体呈富营养化状态。 综合整治方案从 2000 年 4 月开始实施，至 2000 年 10 月结束。主要实施的措施如下： （1）生物措施 主要是放养鱼类、种植水生植物、使用微生物技术三种措施。 放养的鱼类选择了中上层鱼类——鲢鱼、鳙鱼、底层鱼类——鲤鱼，主要是通过它们的 摄食能力抑制浮游植物的生长。在 5 月下旬向水禽湖中二次投放鱼类，共计白鲢 500 条（518 斤），花鲢 200 条（227 斤），鲤鱼 400 条（340 斤）。 水生植物选择了凤眼莲，于 6 月底投放了 150kg 的凤眼莲，由于在一日内被水禽全部吃 光，于 7 月底在水禽湖下游的天鹅湖中放养 2000kg 凤眼莲，并于 8 月下旬每天向水禽湖中 转移 100kg 左右，以代替水禽饲料供其食用。 微生物技术是利用光合细菌，以红色非硫细菌科中的红假单胞菌属为主，优势种为沼泽 红假单胞菌。在 4 月 26 日开始每月一次全池泼洒，为了更好地改善池底环境，在第一次泼 洒前进行拌沙沉池底施。 （2）工程措施 为了改善水禽湖的溶解氧状况，将机械增氧设施建成喷泉的形式，参数为：电机 5000 瓦、喷嘴 60 个，进水管直径 30cm，流量 1000m3 /h，射程 10m，试验期间喷泉昼夜工作。 （3）管理措施 制定了必要的动物园管理规则，加强了对园内工作地监督、管理。如加强了对湖内及湖 边栖息动物的饲养管理，尽量减少残饵和动物粪便进入水禽湖中，对湖面漂浮的腐叶枯枝及 垃圾杂物及时进行了清除等。同时，加强了动物园环境保护宣传工作，减少水禽湖的旅游污
染负荷。 试验前，水禽湖水质在4类水的标准范围内，5月份水质好于4月份，7月水质最差， 随后水质逐渐好转，到9月底水质已接近三类水标准，10月份水质有开始下降，与1999年 同期相比，2000年水禽湖地水质好于1999年，一定程度上控制了水体富营养化的发展。另 外，水禽湖中动物的健康状况也得到了好转，表现为繁殖率和成活率提高，发病率、死亡率 下降
染负荷。 试验前，水禽湖水质在 4 类水的标准范围内，5 月份水质好于 4 月份，7 月水质最差， 随后水质逐渐好转，到 9 月底水质已接近三类水标准，10 月份水质有开始下降，与 1999 年 同期相比，2000 年水禽湖地水质好于 1999 年，一定程度上控制了水体富营养化的发展。另 外，水禽湖中动物的健康状况也得到了好转，表现为繁殖率和成活率提高，发病率、死亡率 下降