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综合生态修复技术用于上海古猗园内景观水体治理

北极星环保网来源:中国给水排水 吉琴2017/7/25 9:05:25我要投稿
所属行业: 环境修复  关键词:生态修复 曝气 氨氮

北极星环保网讯:综合利用底泥疏浚、造流曝气及水生生态系统修复等技术对上海古猗园内的富营养化水体进行治理,结果表明该综合技术对园林景观水体具有良好的污染物去除效果,对TN、NH3-N和TP的去除率分别达到48.6%、95.8%和75.0%,园内水体水质、生态环境、景观效果等明显改善,具备了较强的自净能力。

生态修复技术

作者简介:吉琴(1971-),女,上海人,硕士,主要研究方向为园林绿化和景观。

古猗园是一座建于明代的古典园林,位于上海市西北郊嘉定区南翔镇,该园亭台楼阁多临水而建,与水景配合,体现了“亭台到处皆临水,屋宇虽多不碍山”的意境。

1、水体改造背景

1.1改造前水质现状

古猗园从清代至建国后的历次修复和拓扩均注重挖河理水,使水置于园林,以水为主,相映园景。古猗园的水与外隔绝,但在百亩之园中有千米长的溪流,以方池和狭长形的水面形态贯通全园。水体面积约17765m2,水深为0.8~1.3m,蓄水量约21000m3,底泥厚约0.3m,局部区域底泥淤积,厚度增至0.4~0.6m。

通过在园区设置5个监测点位测定水质,结果表明全园水体透明度为35~55cm,溶解氧为2.49~3.27mg/L,COD为5.36~7.12mg/L,氨氮为0.62~0.83mg/L,总氮为1.55~1.83mg/L,总磷为0.13~0.17mg/L,叶绿素a为17.4~34.8mg/m3。总体来看,园区水体为轻度-中度富营养状态,特别是较狭窄区域水体流动性较差,初夏藻类大量繁殖,对公园的园林景观造成影响。

1.2水体富营养化成因

通过调查分析水体污染源和水质污染现状,诊断污染源导致的潜在影响,认为古猗园公园水体富营养化的主要原因有三个:

①由于水体与外界河道隔断而处于封闭状态,水体的流动性和置换能力较差;水体补充主要靠降雨,沿岸泥土在降雨的淋溶和冲刷作用下,随地表径流进入水体,成为面源污染的受体。

②景观水系蜿蜒曲折造成沿岸较长,湖畔树木密集,每年大量枯枝落叶、花瓣等植物残体直接或随地表径流进入水体,腐烂后造成水体中有机物、氮、磷等增加,为藻类大量生长提供了营养源。

③由于多年没有进行大规模的底泥疏浚,古猗园部分湖畔底部的淤泥厚度增加,平均为0.47m,底泥含有大量有机质,对水体水质造成影响。在富营养化水体中,藻类特别是蓝藻往往会在一定时期内突然过度增殖,覆盖水面,使水体变得混浊,呈现绿色或蓝色的“水华”,其破坏性作用主要体现在三个方面:

首先,藻类大量繁殖,占据水体的上层空间,阻挡阳光,抑制其他浮游生物和沉水植物的生长和繁殖;同时消耗水中的氧气,使鱼、虾等水生生物处于缺氧状态,严重者将导致鱼虾死亡。其次,随着营养物质的增加,部分有毒藻类大量繁殖,破坏原有水生食物链。第三,藻类的大量繁殖消耗氧气,影响水体微生物群落结构,特别是局部水域氧气耗尽后,厌氧生物开始大量繁殖,其代谢产物含有SO2、H2S等有毒有害气体,破坏了园林水体的景观功能。

2、水体综合治理措施

水体富营养化并不是一个简单的水污染问题,而是水生生态系统结构失衡后出现的一种生态问题,仅靠底泥疏浚和人工换水,难以彻底改善水体环境并保持水质。借鉴国内外水环境治理和生态修复治理的技术方法,从古猗园的实际情况出发,运用物理-生物-生态的综合治理方法,采用曝气、底泥疏浚、食藻虫-水下森林共生系统、食物网系统构建和近自然驳岸重建等技术体系,形成标本兼治的综合治理方案。

2.1增设水体微循环和曝气系统

为达到流水不腐和水体富氧净化的效果,设计了多套循环和推流曝气系统,达到促进水体整体循环流动的目的。通过在湖区设置曝气循环系统,利用气泵向水体曝气,使得整个水体上下循环,起到增氧、平衡水质的作用,加速水体新陈代谢,调节沉水植物系统的光合作用和呼吸作用,增强水体净化功能及水质维持功能。在较大面积的水体处设置微流循环系统,即采用潜水泵制造微动力(微流<0.1m/s),结合季风效应,增强水体的内部流动性,还可形成喷泉,增强景观效果。

2.2底泥疏浚

采用抽吸的方式对园内底泥淤积的水域进行疏浚,疏浚总面积约1574m2。重点区域疏浚至公园最大水深为1.3m,其中近岸2m范围内考虑安全需要,只疏浚至水深0.7m,并按1∶5坡度向水体中心增加疏浚深度,即疏浚深度为0.2~0.8m。通过底泥疏浚,提高了园内水体深度和库容量,同时降低底泥的营养盐含量,有效控制底泥中有机物分解释放对水体水质产生不良影响,水体的自净能力得到提升。

延伸阅读:

河道修复技术:底泥生态疏浚如何实施?

城市河道生态治理及环境修复解决方案

城市水环境生态修复技术(IMA系统)简介

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