富营养化景观水体湿地修复研究.doc

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1、富营养化景观水体湿地修复研究一．引言随着经济的发展和生活水平的提高，人们对于自己居住环境的要求也随之提高，而景观水适时地充当了这样的角色，成为了我们居住环境的重要组成部分。这种景观水的模式也逐渐被引进我们的生活景观水的出现不仅美化了我们的环境，更加满足了我们人类亲水的心理需求。但是景观水体在给我们的生活添彩的同时，自身的缺陷也随之暴露。流动性差，流量小，较为封闭等特点使得景观水易污染，水环境容量小，水体自净能力差，水质也逐渐变差，近年来基于可持续发展的理念，人们对于环境污染防治的观念也发生了改变，开始认识到了生态治理的重要性。下面我们就景观水体富营养化的成因与采用人工湿地方式治理治行探讨。二．

2、景观水体富营养化原因氮磷污染是景观水体富营养化的根本原因。氮磷污染主要包括外部进入水体的氮磷，以及水体内部自身底泥等沉积物释放进入水体的氮磷。大多数情况下氮主要通过面源进入水体，磷主要通过点源进入水体。众所周知，景观水体的富营养化爆发主要源于氮、磷营养盐浓度及其构成比。在适宜的光照、温度、pH和充足营养物质等条件下，天然水体中藻类通过光合作用合成自身的原生质，其基本反应式为：106CO2+16NO3-+HPO32-+122H2O+18H++能量+微量元素→C104H263N16P+138O2从反应式可以看出，在藻类繁殖所需要的各种成分中，碳、氮、磷是比较重要的营养元素。藻类可以利用水中溶解的二

3、氧化碳和有机物分解产生的二氧化碳作为自身生长所需要的碳源，而氮和磷就成为限制性因素。所以藻类的生长繁殖主要决定于水体中这两种成份的含量。在一般情况下，许多形成水华的藻类种类都具有一定的固氮功能，因此，磷的含量通常被作为富营养化的标志。根据联合国经济合作与开发组织（OECD）的研究结果，湖泊营养状态与氮磷元素以及叶绿素a浓度的关系如表所示。表1湖泊富营养状态与氮磷营养盐及叶绿素a的关系营养状态无机氮（mg/L）有机氮（mg/L）总磷（mg/L）叶绿素a(mg/m3)极贫营养<0.2<0.2<0.005中贫营养0.2~0.40.2~0.40.005~0.01<3中富营养0.3~0.650.4~0.

4、70.01~0.033~11富营养0.5~1.50.7~1.20.03~0.111~78重富营养>1.5>1.2>0.1>78一般认为：当环境中总磷>0.015mg/L，无机氮>0.3mg/L时，藻类就会快速增殖，当叶绿素a浓度达到10mg/m³以上时，湖泊就进入富营养化阶段。国际上则通常认为，TP浓度0.02mg/L,TN浓度0.2mg/L，为湖泊富营养化发生的临界浓度。三．治理方法针对静态景观水体的污染特点，其水质维护主要是控制水体中COD、BOD5、TN、TP等污染物的含量及藻类等的生长（使其不过度繁殖），保持水体的清澈、洁净。改善受污染城市景观水体水质有多方面途径，如源头减量、源头治理

5、。但是，对于城市内已污染的段、沟渠、湖塘等就有必要采取一定的措施对其进行处理，加速改善其水质，使受污染景观水体快速还清。1.人工湿地生态系统修复1.1人工湿地概述所谓人工湿地，就是指人为影响、施工形成的湿地系统。作为水体生态修复中应用较为重要且普遍的人工生态系统，其对水质的净化是一个复杂的过程，是物理、化学和生物综合作用的结果，包括沉淀、吸附、离子交换、络合反应、硝化、反硝化、营养元素吸收、生物转化和微生物分解等过程。湿地表面常年或经常覆盖着水或充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带，其中生长着许多挺水、浮水和沉水植物。这些植物能够在其组织中吸附金属及一些有害物质，很多植物还能参与解毒过程，对

6、污染物质进行吸收、代谢、分解，实现水体净化。因此湿地常常被称作“天然污水处理器”而且这个“天然污水处理器”几乎不需要添加化石燃料和化学药品。目前全世界至少有数千个人工与自然湿地用于污水处理，每个面积从不足200平方到4000平方不等。1.2人工湿地生态系统修复富营养化景观水机理1.3人工湿地系统分类人工湿地污水处理技术经过多年的发展和研究，根据湿地中主要植物形式将人工湿地划分为：(1)浮游植物系统(2)挺水植物系统(3)沉水植物系统。国内外学者从工程设计的角度出发，按照系统布水方式的不同或水在系统中流动方式不同将人工湿地处理系统划分为以下几种类型：(1)自由水面人工湿地处理系统(2)人工潜流人

7、工湿地处理系统(3)垂直水流型人工湿地处理系统。1.3.1人工湿地污水处理系统—表面流湿地表面流湿地是一种污水从湿地表面漫流而过的长方形构筑物,结构简单,工程造价低;但由于污水在填料表面漫流,易滋生蚊蝇,对周围环境会产生不良影响,而且其处理效率较低。如图所示，污水从湿地表面流过，在流动的过程中废水得到净化。水深一般0.3~0.5米，水流呈推流式前进。污水从入口以一定速度缓慢流过湿地表面，部分污水或