大學(xué)校園生態(tài)景觀水體的污染原因及治理模式研究

張琳等

摘要：我國高校普遍選擇建造生態(tài)景觀水體來改善校園人居環(huán)境，但由于對(duì)水體的保護(hù)及治理措施尚不完善，生態(tài)景觀水體在復(fù)雜的外界條件影響下受到不同程度的污染。文章選取西南大學(xué)崇德湖作為研究對(duì)象，分析了其自然環(huán)境和水質(zhì)現(xiàn)狀，探究了造成崇德湖水質(zhì)污染的原因，從而制定了科學(xué)有效的水污染預(yù)防及治理措施，以解決校園景觀文化建設(shè)中的難題。

關(guān)鍵詞：大學(xué)校園；生態(tài)景觀；水體污染；污染治理；西南大學(xué)；崇德湖 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：X240 文章編號(hào)：1009-2374（2015）23-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.048

1 研究區(qū)概況

1.1 自然環(huán)境

崇德湖是一座中型規(guī)模的生態(tài)景觀水體，位于重慶市北碚區(qū)西南大學(xué)（106°18′14″E～106°56′53″E、29°39′10″N～10°3′53″N）第八教學(xué)樓、李園學(xué)生園區(qū)旁，由四個(gè)小湖組成，靠近第八教學(xué)樓的為一號(hào)湖，白帆下方的為二號(hào)湖，圖書館對(duì)面分別是三號(hào)湖和四號(hào)湖。四個(gè)小湖底部之間均有管道相連，湖水可以由上方小湖流入下方地勢(shì)低的小湖，實(shí)現(xiàn)湖水的水循環(huán)和平衡供給。崇德湖地處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，有春早、夏熱、秋短、冬遲的特征。最高氣溫可達(dá)44.3℃，最低氣溫至-3.1℃，年平均氣溫18.2℃。崇德湖周圍地形較為開闊，東北西三面地勢(shì)明顯高于南面，降雨形成的地表徑流從周圍匯集到湖中。

1.2 功能與水質(zhì)現(xiàn)狀

崇德湖能產(chǎn)生一個(gè)小環(huán)境效應(yīng)，對(duì)附近的氣候產(chǎn)生良好的影響，能充分發(fā)揮分隔不同功能區(qū)、阻隔噪音、休閑娛樂等功能。同時(shí)，崇德湖周邊有小山、樹木、草地等綠化環(huán)境較好的空間，在一定程度上達(dá)到了“水清岸綠”的效果，對(duì)于改善校園生態(tài)環(huán)境和學(xué)習(xí)生活環(huán)境有重要的作用。當(dāng)前，崇德湖已屬于嚴(yán)重污染的富營養(yǎng)化水體，其水體總細(xì)菌數(shù)明顯高于生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，藻類繁殖異常，水體透明度下降，濁度增加，時(shí)常呈現(xiàn)出顏色發(fā)黃黑、滿湖綠色浮萍且有異味的現(xiàn)象，既影響水體的美觀及功能，也造成水資源的大量浪費(fèi)，破壞了校園生態(tài)環(huán)境。

2 水體污染的原因

通過觀察崇德湖周邊情況及對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的結(jié)論進(jìn)行分析，可以得出崇德湖水體中污染物的來源主要集中在以下兩方面：

2.1 內(nèi)源污染物輸入影響

2.1.1 動(dòng)植物影響。崇德湖的四周有樹木和花草等植物，湖里飼養(yǎng)著部分魚類，用以美化環(huán)境和增加水體的觀賞性。但當(dāng)動(dòng)植物走向衰敗時(shí)，植物枝葉和魚類尸體等會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)污染物，對(duì)水質(zhì)造成一定的影響。同時(shí)，植物上附帶的大氣降塵也隨著枯枝落葉進(jìn)入到崇德湖中，造成水質(zhì)的氨氮濃度升高，為水體帶來一定的污染。

2.1.2 藍(lán)綠藻的繁殖。藍(lán)綠藻的繁殖速度很快，可以生長在所有有水的地方，會(huì)消耗水體中大量的溶解氧。當(dāng)藻類死亡后，它的蛋白質(zhì)會(huì)分解并產(chǎn)生有毒物質(zhì)，對(duì)崇德湖水質(zhì)有很大威脅。此外，水體缺少更新補(bǔ)充，更加劇了水體污染。

2.2 外源污染物輸入影響

2.2.1 工業(yè)污染。在崇德湖改造工程以及建設(shè)中心圖書館的施工過程中，產(chǎn)生大量的建筑廢料及廢水，這些廢料廢水未經(jīng)處理便通過管道直接排到了崇德湖里，給水體造成毀滅性的破壞，一度引發(fā)崇德湖出現(xiàn)滿湖死魚的慘狀。如今，工程人員已對(duì)地下排水管進(jìn)行改道，避免各種廢料廢水再排入水體中，但已經(jīng)遭受污染的水質(zhì)需要較長時(shí)間進(jìn)行恢復(fù)。

2.2.2 人為污染。崇德湖周邊分布有教學(xué)樓和學(xué)生宿舍園區(qū)，人類活動(dòng)頻繁，導(dǎo)致部分生活污水進(jìn)入崇德湖中嚴(yán)重地污染水體。周圍人群產(chǎn)生的生活垃圾，如塑料袋、廢紙等雜物時(shí)常被扔到崇德湖中，水體表面有大量的漂浮物，導(dǎo)致水體氧交換減少，從而影響水質(zhì)。崇德湖相較于附近路面地勢(shì)較低，雨水沖刷會(huì)將路面上的砂土、汽車輪胎的含重金屬的顆粒物以及湖體綠化地上的泥土沖入湖中，增加了水質(zhì)變差的可能性。同時(shí)，崇德湖中有魚類等水生動(dòng)物，有人私自釣魚，不顧環(huán)境問題，使得魚類消失得很快，魚類的消失使能成為食物的部分藻類和營養(yǎng)物得不到抑制，開始瘋長，也增加了水體發(fā)生水華的可能性。進(jìn)行綠地澆灌時(shí)，可能將植物中的氮、磷、碳、鉀等營養(yǎng)物以及農(nóng)藥、肥料輸送到水中，使得水質(zhì)進(jìn)一步惡化。

3 污染的治理模式

3.1 治理模式的總結(jié)

通過總結(jié)前人對(duì)水體污染治理模式的相關(guān)研究，本文將這四種治理模式進(jìn)行比較，以期選擇最優(yōu)方式對(duì)崇德湖水體污染進(jìn)行處理。

3.1.1 物理方法。第一，引水換水的方式。當(dāng)水體污染物濃度加大、透明度下降時(shí)，可采用優(yōu)質(zhì)水源的水對(duì)水體進(jìn)行替換以稀釋污染物濃度，此方式處理效果一般，但是需要大量的清潔水源，易造成水資源的浪費(fèi)。第二，循環(huán)過濾的方式。該處理方式適用于水量較小的人工水體，相對(duì)來說可以減少清潔水的用量，但設(shè)備儀器等運(yùn)行費(fèi)用較高且需要專業(yè)的維護(hù)和保養(yǎng)。

3.1.2 化學(xué)方法?；瘜W(xué)藥劑直接處理的方式。此方式具有成本低、短時(shí)間內(nèi)效果明顯的特點(diǎn)，但若長期使用此方式對(duì)水體污染進(jìn)行治理，化學(xué)藥劑促使水體中的微生物產(chǎn)生一定免疫力，隨著化學(xué)物質(zhì)在水體中含量的增加，會(huì)對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生危害，從而造成水質(zhì)的二次污染。

3.1.3 生物和生態(tài)處理技術(shù)。第一，生物膜處理法。此方式適用于處理有機(jī)物含量較高的水體，處理效果較好，具有占地面積小、污泥產(chǎn)率低、無需污泥回流、操作簡單且費(fèi)用投入較少的特點(diǎn)。第二，建設(shè)人工濕地。此方式具有污染物去除能力強(qiáng)、管理及維護(hù)方便、建設(shè)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，但占地面積大成為主要弊端。第三，建設(shè)人工浮島。此方式處理效果一般，占地面積較大，當(dāng)浮體遭遇大風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，容易把吸納的污染物再次沖入水中，造成污染。

3.1.4 新工藝。第一，PBB法。其原理是向水體中增加溶解氧并定期接種具有凈水作用的復(fù)合微生物，利用有益微生物菌群、藻類、水草等的吸附和吸收能力，通過硝化與反硝化，在水體底泥深處的厭氧環(huán)境下將硝酸鹽反硝化成氣態(tài)氮，并排放到大氣中。該方法氨氮去除率高，處理效果較好且運(yùn)行費(fèi)用低。第二，生態(tài)基技術(shù)。此方式建立了水體系統(tǒng)的生態(tài)平衡，其吸附作用能使渾濁的水體變得清澈，異味得到消除和控制，在一定程度上增加了水體含氧量，提高了水體活性。同時(shí)該方式處理效果好，操作過程容易，運(yùn)行費(fèi)用較低且不易對(duì)水體造成二次污染。第三，微波處理法。此方式具有氧化速度快、無二次污染、專業(yè)性強(qiáng)且處理效果好的特點(diǎn)，其占地面積較小，但運(yùn)行費(fèi)用較高。

3.2 崇德湖治理模式選擇及建議

3.2.1 結(jié)合當(dāng)前崇德湖水質(zhì)情況以及各種處理方法的特點(diǎn)，在一般情況下可以使用生物膜法和生態(tài)基進(jìn)行水質(zhì)污染處理，當(dāng)水質(zhì)污染情況緊急時(shí)，再考慮采用引水換水、循環(huán)過濾、化學(xué)藥劑這幾種常規(guī)治理模式。同時(shí)，我們可以將各種治理模式綜合起來，建立水體污染治理模式應(yīng)用的組合模式，揚(yáng)長避短，進(jìn)行最優(yōu)化處理。

3.2.2 應(yīng)當(dāng)安排專人定期打撈漂浮在崇德湖上的枯草、樹葉及垃圾，減少這部分外來的污染，優(yōu)化崇德湖中的動(dòng)物種類、數(shù)量和比例，限制魚類的垂釣?？梢越Y(jié)合植物生長的特性，在崇德湖中種植部分水生植物，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

3.2.3 由于水體排放對(duì)水質(zhì)變化情況有較大的影響，因此要從源頭做起對(duì)水體進(jìn)行維護(hù)?？梢栽黾拥貧獾却胧?，保持水體中一定量的溶解氧含量，補(bǔ)充推流設(shè)備，形成水體流動(dòng)。盡可能地合理設(shè)計(jì)避免流動(dòng)死角，使水體產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)，減少蚊蟲的滋生。應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)崇德湖水體的管理與政策宣傳，提高人們保護(hù)水資源與水環(huán)境的意識(shí)。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint