摘 要:随着城市的发展和人们欣赏水平的提高,人们对城市景观湖泊的视觉感受和水质要求更高。本文主要介绍了城市景观湖泊水质恶化的原因,以及水生态系统构建在城市景观湖泊水体净化中的运用,为其它城市景观湖泊的生态建设和水质净化提供了参考。
关键词:景观湖泊;水生态系统
前 言:景观湖泊是城市中的中重要的水体形态,对于区域景观有着重要的影响[1]。然而,景观湖泊却面临着一个尴尬且无法回避的事实:水体被污染,水体水质急速下降,导致水体浑浊、透明度低,或藻类泛滥、水色发绿[2-3]。因此,如何提升并确保城市景观湖泊的水体水质良好稳定,提升景观湖泊的视觉感官,是景观湖泊建设中亟待解决的一个问题。
1城市景观湖泊水质恶化的原因
景观湖泊水质恶化的原因按环境学观点分析,实为生态失衡,即氮磷等营养盐或有机污染物大量输入景观湖泊内部,远远超过了其自净化能力,并积聚于水体中造成生态阻滞,导致生态系统逐渐退化,生物多样性逐渐降低,直接表现为水体透明度下降、藻类增多和水体发黑等现场[4]。综合分析,造成城市景观湖泊水质恶化的原因主要有以下几个方面:
1.1外源性污染问题
水体过量营养物负荷的输入和积累是造成景观湖泊水质恶化的主要原因[5]。一般城市景观湖泊外源营养物质的输入主要有两种途经,即点源污染和雨水地表径流污染。
城市景观湖泊的点源污染主要是由于大量未经处理的生活污水或其它废水的偷排等直接进入湖泊,造成大量的氮磷等污染汇入,使水体污染物过多而得不到有效的降解。而雨水地表径流污染主要是由于降雨冲刷景观湖泊周边绿地、草坪或路面等,导致周边区域内的各种氮、磷、碳、钾等营养物和肥料、农药以及树叶、枯草等“绿化废物”大量汇集到水体中,最后沉积到湖底,并逐渐富集,从而导致水体水质恶化的加剧。
1.2内源性污染释放问题
内源性污染释放主要由于城市湖泊多年的沉积作用,底泥中富含大量氮、磷等营养物质,它们的溶解释放是导致水体中氮磷增加的主要来源。大气降水和地表径流注入、水体中水生生物的死亡堆积,会使景观湖泊沉积物中的污染物质逐步富集起来,为深层水的细菌、真菌、原生动物以及一些无脊椎动物提供了食物和能量。这些生物的代谢呼吸将消耗储存在深水层中的氧气,并释放原先与有机物结合在一起的氮、磷等营养元素,从而形成水体的“内源性负荷”。
1.3湖泊自净化能力不足
健康的景观湖泊具有完整的水生态系统,即具有沉水植物群落、浮叶植物群落、挺水植物群落、大型底栖动物、鱼类、微生物等,食物网链完整[6],因此具有较高的水环境容量和水体自净能力,可充分削减外源输入的地表径流污染,以保证整体景观的长效稳定。然而,在目前大多数城市湖泊的建设中往往忽略了湖泊内部的生态系统构建,仅仅在湖泊岸带种植挺水植物,湖泊水生态系统不完善乃至缺失,水体自净化能力不足,最终导致水体的恶化。
2水生态系统构建在城市景观湖泊水体净化中的作用
2.1水生态系统构建的概念及构建内容
水生态系统构建是以生态系统中完整的食物网链为基础的,即从初级生产者到水体最高消费者,充分利用食物链摄取原理和生物间相生相克关系,构建健康的生物群落结构,从而维持生态系统平衡,并通过采取有效合理的维护措施,使水体水质长久维持较好的状态,水生态系统构建的主要内容如下:
2.1.1水生植物净化系统构建
水生植物系统是水体从“浊水态”向“清水态”转变的关键阶段[7]。水生植物既是实现水体自净的基础,又是强化水体景观效果的需要。水生植物主要分为沉水植物、挺水植物、浮叶植物等,根据水生植物对于总氮、氨氮等污染物的去除效果以及形成的水下景观,沉水植物可以选择刺苦草、黑藻、马来眼子菜、金鱼藻等沉水植物,挺水植物可以选择水生美人蕉、菖蒲、再力花、梭鱼草、千屈菜等,浮叶植物可以选择睡莲、荷花等,通过水生植物群落的构建,有效净化水体水质,增添水体景观效果,提升水域景观品质,符合打造生态水景的意境。
2.1.2水生动物净化系统构建
水生动物净化系统的构建充分考虑水生动物物种的配置结构,科学合理地设计水生动物的放养模式,使生态系统更加的稳定。
鱼类可以通过摄食控制其食物生物种群的数量,并沿食物链下传,影响食物链中的各个环节,产生所谓的下行效应,如大量投放滤食性鱼类,可有效降低浮游植物数量,从而使水体的透明度增大。
底栖动物是水生态系统的重要组成部分,它在水生态系统中起着多种作用,除了加速水底碎屑的分解、调节泥水界面的物质交换及促进水体的自净等作用外,还是水生态系统食物链的重要环节[8]。底栖动物摄食其它小型无脊椎动物、底栖藻类和有机碎屑等,本身又可被鱼类所食。
2.1.3 微生物净化系统构建
微生物在生态系统中作为还原者,把绿色植物产生的能量通过食物链进行传递,它们在自然界大量而广泛的存在,是生态系统的重要组成之一。它们能将自然界中的动、植物的尸体及残骸分解,将一些有害的污染物质加以吸收和转化,成为无毒害或毒害较小的无机营养元素。因此微生物是水体中的“清道夫”,它们为避免由水生生物带来的水体二次污染起着关键性的作用。
2.2水生态系统构建在城市景观湖泊水体净化中的作用
水生态系统构建是一项理论复杂、因素众多、操作困难的工作,既要因地制宜,又要符合科学,更要讲究实效。按照水生态系统的理论,其在城市景观湖泊建设中的目的和作用如下:
(1)城市景观湖泊水生态系统构建的目的是恢复水体原有的生物多样性、连续性,充分发挥资源的生产潜力,同时起到保护水环境的目的,使水生态系统转入良性循环,达到经济和生态同步发展[9]。
(2)城市景观湖泊水生态系统构建的主要作用是通过保护、种植、养殖、繁殖适宜在水中生长的植物、动物和微生物,改善生物群落结构和多样性。增加水体的自净能力,消除或减轻水体污染;水生态系统构建区域在城镇和风景区附近,应具有良好的景观作用,生态系统构建具有美学价值,可以创造城市优美的水生态景观。
3水生态系统构建在城市景观湖泊水体净化中的运用
3.1水生态系统构建在成都交子公园景观湖水体净化中的运用
成都交子公园景观湖位于成都市高新区金融总部商务区,景观湖泊总水域面积约33630㎡,平均水深2.5m,最大水深4.0m,2017年3月实施了水生态系统构建工程。主要工程内容为大型沉水植物群落构建、挺水植物群落构建、浮叶植物群构建、大型底栖动物群落构建、肉食性鱼类群落构建和水体透明度提升工程。工程完工至今,湖区水生态系统稳定良好,主要水质指标已达到《国家地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准,“水下草原”景观非常优美。
3.2水生态系统构建在资阳凤岭公园雁湖水体净化中的运用
资阳凤岭公园雁湖位于资阳市雁江区,湖区总水域面积17900㎡,中心湖区最大水深3.5m。2018年3月湖区实施了水生态系统构建工程,主要工程内容为基底改良、大型沉水植物群落构建、挺水植物群落构建、浮叶植物群构建、大型底栖动物群落构建和内食性鱼类群落构建。工程完工后至今,湖区水生态系统稳定,主要水质指标始终维持在《国家地表水环境质量标准》GB3838-2002 Ⅳ类水标准,非雨季区域内水体透明度≥1.5m,水体感官较好。
4结论
景观湖泊是城市中的中重要的水体形态,对于区域景观有着重要的影响,故使景观湖泊保持清澈良好的状态意义重大。通过了解城市景观湖泊水质恶化的原因,并认识水生态系统构建在景观湖泊水体净化中的重要作用,才能切实将水生态系统构建运用到更多的城市景观湖泊生态建设当中去,真正呈现 “水色清清鱼儿游”的旖旎风光和优美意境,成为城市的画龙点睛之笔。
参考文献
[1] 袁旸洋,朱辰昊,成玉宁,等,城市湖泊景观水体形态定量研究[J].风景园林,2018,25(08):80-85.
[2] 邓祥征,战金艳,席北斗,等,我国湖泊富营养化防治与控制策略研究进展[J].环境科学与技术,2010,33(33),92-98.
[3] 朱木得,徐劲钊,古锡均,等,浅析城市景观湖泊污染状况及其修复技术进展[J].中国环保产业,2020,4(03),62-64.
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[8] 王艳杰,李法云,范志平,等,大型底栖动物在水生态系统健康评价中的应用[J].气象与环境学报,2012,28(5):90-96.
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