公園水體景觀生態(tài)修復(fù)研究城市公園微水體富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)控制技術(shù)以上海中山公園鴛鴦湖為例

公園水體景觀生態(tài)修復(fù)研究城市公園微水體富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)控制技術(shù)以上海中山公園鴛鴦湖為例

1小體積、小生態(tài)、小生態(tài)水體水質(zhì)被凈化的問(wèn)題水是公園最重要的景觀元素，也是游客最喜歡的休息場(chǎng)所。由于公園水體為靜止或流動(dòng)性差的封閉型小型水體，水體交換困難，水環(huán)境容量小，水體自凈能力差，容易發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水質(zhì)惡化針對(duì)綜合性公園微景觀水體維護(hù)的難題，本文通過(guò)上海市中山公園鴛鴦湖水體修復(fù)實(shí)踐，探討水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)的綜合應(yīng)用，為城市公園水體水質(zhì)維護(hù)和生態(tài)修復(fù)提供借鑒。2分析：公元湖上海中山公園始建于1914年，面積20hm3元一湖水富營(yíng)養(yǎng)化原因分析中山公園作為孤立水體具有先天的不足，而且還受到硬質(zhì)駁岸、水體流動(dòng)性、排污設(shè)施和底泥等方面，影響了水體的自我凈化功能。3.1水體的流動(dòng)性很差鴛鴦湖水面積不大，僅2350.6m3.2砌石擋墻基礎(chǔ)植被設(shè)計(jì)出于水體防溢、防滲、防漏的要求，鴛鴦湖原有水體駁岸、護(hù)坡主要為混凝土硬質(zhì)結(jié)構(gòu)和砌石擋墻，水體與岸邊植被截然分割，缺乏水陸間的過(guò)渡植被；而雨水及養(yǎng)護(hù)澆灌的水分往往缺乏植被過(guò)濾，攜帶大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的地表水直接流入水體，增加水體的營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷。3.3污水處理廠不齊全中山公園作為百年老公園，周邊為上海重要商業(yè)中心，地下管線復(fù)雜，存在生活污水滲入公園水體的情形。3.4底泥沉積積總磷含量鴛鴦湖周邊為茂密的樹(shù)林，每年大量落葉進(jìn)入水體，雖然定期進(jìn)行清理，但因多年未清淤，湖底依然沉積40～60cm厚度不等的流質(zhì)狀黑臭底泥，經(jīng)檢測(cè)，底泥pH值為6.98±0.4,總磷(TP)為22.3±2.6μg/g,水底沉積物積蓄營(yíng)養(yǎng)鹽的不斷釋放，也是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要內(nèi)因。4水體生態(tài)修復(fù)針對(duì)中山公園鴛鴦湖的特性，結(jié)合水質(zhì)改善與景觀提升目標(biāo)，分析鴛鴦湖水體污染狀況與成因，比較各種水體凈化技術(shù)的優(yōu)劣，采用水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)。在污染源控制基礎(chǔ)上，通過(guò)建立土壤-植物系統(tǒng)為核心，重建良好的水生生態(tài)系統(tǒng)，并結(jié)合底泥清淤、補(bǔ)換水等物理技術(shù)，并以化學(xué)控制大面積藻類(lèi)爆發(fā)為應(yīng)急預(yù)案，維護(hù)公園良好水質(zhì)4.1源控制控制污染源，減少污染物質(zhì)的輸入是水體水質(zhì)維護(hù)的前提4.1.1截流污染源措施通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和排查，發(fā)現(xiàn)鴛鴦湖西側(cè)有一處雨污合流管線直排水體，考慮到老公園地下管線復(fù)雜及改管線涉及工作面較大，操作性差，采用砌工作井的方式截流改道污染源；同時(shí)，通過(guò)工作井觀測(cè)水位，監(jiān)測(cè)水質(zhì)情況，在水位過(guò)高時(shí)，及時(shí)外排入市政污水管道，攔截污染源。4.1.2人為裸地面鴛鴦湖背靠公園后山，緩坡容易集聚雨水徑流，并流入地勢(shì)低洼的鴛鴦湖，特別是公園游人多，人為踐踏嚴(yán)重，出現(xiàn)大面積裸露空禿地面。通過(guò)改變游徑，除了保留若干湖邊的觀賞點(diǎn)，游徑不再貼近湖邊，恢復(fù)湖岸植被，原裸露地帶栽植覆蓋度高的麥冬(同時(shí)，周邊綠地養(yǎng)護(hù)不再噴施藥劑和肥料，減少氮、磷等污染物流入。4.1.3底泥清淤處理鴛鴦湖底泥營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷較大，需要優(yōu)先實(shí)施底泥沉積物清淤措施，底泥清淤深度為50～80cm,大幅減少湖底部營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放；同時(shí)，覆土30～50cm,為水生植被恢復(fù)提供適宜生境。4.1.4外源污染物控制污染鴛鴦湖靠近公園游樂(lè)設(shè)施，環(huán)后山有健身步道，游客多，通過(guò)醒目提示和勸阻游人向水體丟垃圾、喂魚(yú)食等行為，病及時(shí)清撈水中樹(shù)葉等漂浮物和沉淀物，控制外源污染物。4.2水生植被生態(tài)恢復(fù)系統(tǒng)的建立通過(guò)駁岸的自然化改造、濕生植被重建、曝氣增氧等生態(tài)修復(fù)途徑，構(gòu)建完整的水陸生態(tài)系統(tǒng)，提高水體自我凈化與維持能力4.2.1營(yíng)造人工濕地生態(tài)駁岸將原有的硬質(zhì)駁岸進(jìn)行自然化改造，改變?cè)瓉?lái)水體與陸地截然分開(kāi)的狀況，重塑“可滲透性”的近自然駁岸，打開(kāi)硬質(zhì)護(hù)坡，在保證駁岸安全防護(hù)的前提下，采用自然式草坡、自然景石和濕生植物駁岸相結(jié)合，硬質(zhì)材料選擇透水和透氣材料，并盡量采取嵌入隱藏式，形成平緩的湖岸種植緩沖帶，并適當(dāng)添加喬灌木種植槽，營(yíng)造濕生植物良好的生境，豐富景觀層次，為植被恢復(fù)、野生動(dòng)物棲息和游憩觀賞創(chuàng)造良好生態(tài)空間。4.2.2濕生植被的配置水體植被恢復(fù)是抑制浮游藻類(lèi)繁殖，控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要保障。鴛鴦湖水體水生植物的選擇既要考慮水質(zhì)凈化能力較強(qiáng)，充分發(fā)揮濕生植被對(duì)水體的凈化能力，又需與公園景觀相協(xié)調(diào)，提升水體景觀。根據(jù)水位的高低和鴛鴦湖地形、駁岸曲折、水面積小的特點(diǎn)，在深水區(qū)種植沉水植物，在淺水區(qū)小面積片狀種植挺水植物。沉水植物對(duì)維護(hù)水生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要，能起到封固底泥和沉降懸浮物的作用。金魚(yú)藻(挺水植物生物量大，富集水體氮磷能力強(qiáng)，能豐富水體景觀，選擇菖蒲(4.3定期抽排水體，適時(shí)回灌保證水體流動(dòng)性是控制富營(yíng)養(yǎng)化的重要途徑，鴛鴦湖與毗鄰河道(蘇州河)不連通，無(wú)法進(jìn)行水體交換，水體更新只能通過(guò)定期抽排原有水體，適當(dāng)回灌作為水源的補(bǔ)充。補(bǔ)充水須經(jīng)過(guò)脫氮、除磷，以及去除水中的懸浮物和膠體雜質(zhì)，保證水源清潔以及水位適當(dāng)，從而更新、加快水體交換，減少營(yíng)養(yǎng)鹽的滯留。同時(shí)，結(jié)合公園水體造景，利用水下增氧泵和噴泉，加快鴛鴦湖水體流動(dòng)，期對(duì)水體曝氣充氧，提高氧氣交換速度，促進(jìn)水體有機(jī)質(zhì)的氧化分解，加速水體凈化。5水質(zhì)生態(tài)因子鴛鴦湖水體修復(fù)改造工程于2019年5月完成，并在改造實(shí)施前的2019年4月對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定項(xiàng)目和方法參照地表水環(huán)境質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)。從表1可見(jiàn)，鴛鴦湖改造前的水質(zhì)指標(biāo)均低于地表水Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)值，屬于劣Ⅴ類(lèi)水。改造后，并經(jīng)過(guò)1年的維護(hù)和完善，2020年4月，再次對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，從表1可見(jiàn)，鴛鴦湖各項(xiàng)水質(zhì)環(huán)境因子均顯著改善，鴛鴦湖水質(zhì)發(fā)生明顯變化，水體明顯清澈見(jiàn)底。其中，化學(xué)需氧量(COD)從2019年的48.10mg/L降到21.35mg/L,降幅55.61%;總氮(TN)從7.32mg/L降到1.45mg/L,降幅80.19%;氨氮(NH6改善水質(zhì)，增設(shè)類(lèi)水通過(guò)對(duì)上海中山公園鴛鴦湖水體的生態(tài)修復(fù)，水體從劣Ⅴ類(lèi)提升為Ⅳ類(lèi)水，明顯改善了鴛鴦湖水質(zhì)，成為百年老公園的靚麗風(fēng)景。結(jié)合鴛鴦湖水體生態(tài)修復(fù)實(shí)踐和成效，從污染源頭控制和污染物質(zhì)輸出相結(jié)合角度，提出對(duì)公園微水體的富營(yíng)養(yǎng)化治理的建議。6.1地表徑流攜帶營(yíng)養(yǎng)物含量較高公園多是通過(guò)挖湖、堆土、造地形營(yíng)造而成，公園水體作為公園的低洼地，氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)容易通過(guò)暴雨徑流和澆灌直接進(jìn)入水體，尤其是公園植物養(yǎng)護(hù)往往施用化肥和農(nóng)藥，地表徑流攜帶的營(yíng)養(yǎng)物含量較高。因此，減少地表徑流，管控面源污染，減少污染物質(zhì)輸入，在城市公園微水體水質(zhì)控制中至關(guān)重要?？梢栽黾雍w周邊植被覆蓋，特別是結(jié)合海綿城市建設(shè)，增加植草溝、雨水花園、旱溪等生物滯留設(shè)施，優(yōu)化生態(tài)駁岸，對(duì)暴雨和澆灌徑流實(shí)施小規(guī)模的源頭控制。同時(shí)，強(qiáng)化公園管理，建立規(guī)范作業(yè)流程，及時(shí)堵住外源污水流入、定期清理淤積底泥，控制內(nèi)源性污染釋放；還要及時(shí)清理枯枝落葉等有機(jī)物質(zhì)輸入，減少水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷。6.2增加營(yíng)養(yǎng)，提高生物量通過(guò)恢復(fù)重建水體水陸生態(tài)系統(tǒng)，利用水生植物特性，恢復(fù)和提升水體自凈能力。在選擇植物時(shí)，應(yīng)注重選用本地物種，增加物種多樣性，充分考慮植物的生長(zhǎng)季節(jié)和生物量。同時(shí)，利用人工浮島、生態(tài)操縱等生態(tài)措施，增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的移除。在具體實(shí)踐中，水生植