人工湖水体污染产生原因与防治手段

摘要：近年来人工湖水体污染日益严重，由于常规的污水处理技术不能直接应用于景观水体，因此对人工湖的治理研究成了迫在眉睫的课题。本文以沈陽北郊一公园内人工湖为例，拟订了一系列水体污染防治措施。

关键词：人工湖；污染；治理；修复

中图分类号： X524 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.16.051

为满足人们亲水的心理需求，在城市绿地和公园修建人工湖等景观水体，不仅能美化环境，提供水上娱乐项目场地，让城市变得灵动起来，还能净化空气，增加空气湿度，在夏季降低气温，改善城市微环境。位于沈阳市北郊一公园内的人工湖是该公园重要的组成部分，人工湖水域面积约1000平方米，夏天可以赏荷划船，冬天可以玩冰上娱乐项目。但现在该人工湖水体呈富营养化状态，水色发黑，臭味明显，藻类及浮游动物大量生长，水体缺氧，TN、TP、COD、BOD5均超标，景观效果大为降低，已经影响到周围居民和游客的身体健康。因此，着手进行该人工湖被污染水体的修复，使其能重新发挥生态功能，是目前沈阳市北郊城市生态环境建设中迫在眉睫的课题。

1 水体污染原因分析

通过调查分析，该人工湖水体污染主要有以下几方面原因。

水体自净能力差。由于该人工湖是封闭的缓流系统，水域面积较小、流动性差、水生态系统脆弱、环境容量十分有限。

大量生活污水的输入。该人工湖周围众多的居民区、饭店、办公楼和商铺等产生的生活污水部分偷排入湖中。

地面径流污染。空气中的污染物质、土壤中的有机质、地表积聚固体垃圾、化肥农药残留物等污染物质通过雨水径流进入湖中。

大气沉降污染。颗粒态和溶解态污染物质自然沉降于湖中。

植物残体污染。湖岸边种植的落叶植物、水体中的水生植物的落叶等生物残体，漂浮于水面或腐烂后成为水体中的污染物。

不文明游人随手向湖中丢弃固体垃圾。

护岸设计不合理。该人工湖的护岸没有进行生态设计，直接采用了水泥、砖等硬质材料进行修砌，而且没有缓坡设计，为垂直护岸，这样的护岸不具备缓冲功能，会使土壤和地面固体垃圾没有拦截直接进入湖中。

2 人工湖水体污染防治措施

通过该人工湖水体污染原因分析，结合该人工湖所在区域的经济条件和水文气象条件，拟采取以下防治措施。

2.1 加强环保宣传与环境管理

加强环保宣传教育，提高全民的环保意识；加强湖泊水质监测工作，对入湖水质重点监控；建立人工湖水质污染和富营养化预警系统。

2.2 控制污染源的输入

2.2.1环湖生态护岸 环湖生态护岸是在保证湖泊边坡物理稳定的前提下，在水土生物之间人工构造的一种护岸，以达到边坡的生物多样性为目的。生态护岸能够构成一个物质、信息和能量的微循环系统，进行系统内部的自我组织和修复。护岸上的植物不仅可以形成水体周围的景观，还能作为缓冲带降低地表径流的速度，植物体能吸收和拦截地表径流和其中的杂质及固体垃圾，对氮、磷等导致湖泊富营养化的物质有很好的吸收作用，还能有效截留沉积物中的钙盐。

2.2.2 加大对生活污水的处理 要集中加强对污水的深度处理与脱氮除磷功能，逐步实现城市污水的达标排放和污水回用，并以立法形式强制执行。杜绝任何生活污水和工业废水的偷排行为。

2.3 减少内源性营养物质的负荷

在做好控制外源污染的同时，还需寻找适当的措施对景观水体内部进行净化处理，大力削减水体中的 COD、TN、TP等含量，防止水华现象的发生，使湖水生态系统达到良好的平衡。物理处理方法前期投资和后期维护费用都很高，治标不治本；化学方法处理则主要用于去除景观水体的藻类及磷，随着耐药性藻类的出现，需要频繁地变换化学药剂和加大药量，处理费用也较高，且造成二次污染。物理化学方法如氨汽提法等只能去除铵氮，如果发生亚硝酸化和硝酸化反应，这些处理方法就不起作用；混凝沉淀法除磷效果好，但需添加大量的混凝剂，产生的大量化学污泥可能有毒很难处理，易造成二次污染。所以，生物—生态修复方法是最环保最经济的处理方式，处理过程与自然生态系统有更大的相融性。可采用的生物—生态修复技术主要有：

2.3.1 水生植物净化法 人工湖北部区域已种植挺水植物荷花，在中南部区域分别再种植浮水植物凤眼莲等及沉水植物马来眼子草等，通过水生植物吸附水中的营养物质及重金属元素等，抑制有害藻类大量繁殖，有效控制底泥中的营养元素向水中的反释放，还能增加水体中的溶解氧含量，保持较好的水体生态系统平衡，这是一种简单、经济、节能的处理方法。

2.3.2 水生动物净化法 水生动物大致分为浮游动物、游泳动物和底栖动物三大类，它们以水中的藻类、细菌、有机碎屑以及其他水体悬浮物为食物进行生长繁殖，能有效降低水体中的SS浓度，提高水体透明度。但浮游动物的投加量应严格控制在适宜的范围内，以免产生过量的粪便杂物。要定期捕捞一定量的浮游动物，防止其过量繁殖造成新的污染，这样也能将生物体内的污染物质从水体中彻底去除。

2.3.3 微生物净化技术 向水体中投入各种微生物或环境生物制剂，激活水体中原有的微生物发挥潜在的作用，它们可快速的增殖，吸收水体中的大量氮、磷等盐类并转化为体内营养物质，抑制藻类的大量生长。常用的微生物种类主要有光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌等。投加光合细菌来净化富营养化水体的方法不用独立修建处理构筑物，工艺简单，成本低廉。芽孢杆菌生物制剂进入水体后可快速降解水中氨氮、分解硫化氢，同时还能降低有机物含量，为水体中的鱼虾蟹蚌体内补充有益菌群，抑制有害细菌生长，提高水产品的抗病能力，预防疾病的发生。稳定pH值和DO，从而清洁水体，减少换水次数，节约成本。投放生物促生菌剂能有效改善水污染状况，而且对人体和水生动物无毒无害，经济上合理，是一种有市场应用前景的水处理方法。

2.3.4 人工浮床技术 人工浮床是人为设计的一种人工生态系统，其构建成一个微生态系统漂浮在污染水域中，用来净化污水。人工浮床是以浮床为载体，把高等水生植物种植到载体上，将浮床放置在富营养化水体的水面，植物生长过程中通过根部的吸收、吸附、挂膜作用吸收营养物质，这样就能削减富营养化水体中的污染物浓度，从而达到净化人工湖污染水体的目的。

2.3.5 人工湿地系统 人工湿地是为强化天然湿地功能，而人工模拟建造出来的一种生态区域。其充分利用自然生态系统的物理、化学、生物和微生物的协同作用，实现对污水的自然高效净化。人工湿地系统不仅有很好的景观效应，而且对水体有很好的净化效果，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解，能够有效除去溶解性有机物、大量的悬浮物、TN、TP、重金属和各种病原菌等。

3 结语

人工湖等城市景观水体代表着整个城市的环境质量。通过对该人工湖的污染原因分析，以景观效应和水质达标作为水体污染控制的基本目标，因地制宜采用外源控制和内源治理相结合的生物—生态修复手段，水质必将达到预期的要求。

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作者简介：卢娟，硕士，讲师，研究方向：环境工程、园林园艺及水保监测。