摘 要

城市公园湖泊水体保护和水环境维持及污染治理越来越受到人们的重视。公园内水体往往补充水源不足，水体滞留，自净能力较弱，当受到污染时，湖泊水体富营养化现象严重，水体发臭发黑，水体浑浊，影响水体的景观效果。

本文以深圳某社区公园池塘水质提升为例，经过理论分析和计算，运用旁路水体净化设备对池塘水质进行初步提升，并且再此基础上运用生态修复技术，对池塘水质进行进一步的提升以及达到维持池塘水质的目的。生态修复项目采取的方法主要为种植水生植物，利用水生植物自身地净化效果净化水质，并提升公园生态性和景观性。同时对此社区公园进行景观设计，进一步提升公园景观效果。

关键词：公园湖泊；旁路处理；生态修复；景观绿化

Abstract

More attention has been paid to water conservation, water environment maintenance and pollution control in urban parks and lakes. The water body in the park often supplements the water shortage, the water body is detained, and the self purification ability is weak. When the water is polluted, the eutrophication of the lake water is serious, the water body is stinky and black, the visibility is obviously reduced, and the landscape effect of the water body is affected.

In this paper, the water quality of a community park in Shenzhen is taken as an example. Through the theoretical analysis and calculation, the water quality of the pond is preliminarily promoted by the by-pass water purification equipment, and on this basis, the ecological restoration technology is used to further improve the water quality of the pond and to achieve the purpose of maintaining the water quality of the pond. The main purpose of ecological restoration project is to plant aquatic plants, to purify the water quality by purifying their own aquatic plants, and to enhance the ecological and landscape characteristics of the park. And landscape design for the community park to further enhance the park landscape effect.

Key words: park lake; bypass treatment; ecological restoration; landscape greening

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1公园湖泊水质现状 1

1.2公园湖泊污染治理方法 1

1.2.1物理法 1

1.2.2化学法 2

1.2.3生态修复 3

第2章 深圳某社区公园湖泊水质调查及技术方案制定 5

2.1深圳某社区公园概况 5

2.2水质现状 5

2.3深圳某社区公园池塘水污染原因 7

2.4项目限制因素 7

2.5项目定位 7

2.6项目目标 8

2.7项目技术方案 8

2.7.1旁路处理设计 9

2.7.2生态修复 9

第3章 旁路处理工艺设计计算 11

3.1污水处理工艺构筑物选择 11

3.1.1格栅 11

3.1.2调节池 11

3.1.3接触沉淀池 12

第4章 生态水质提升 15

4.1水生植物的选择 15

4.2水生植物的种植 16

4.3生态修复水质分析 17

第5章 园林景观绿化 19

5.1驳岸设计 19

5.2园林建筑 20

第6章 技术经济分析 22

6.1旁路处理工程造价预算 22

6.2生态修复工程预算 22

6.3园林景观绿化费用预算 23

6.4效益分析 23

6.4.1环境效益 23

6.4.2社会效益 23

第7章 结论与展望 24

参考文献 25

致 谢 27

第1章 绪论

1.1公园湖泊水质现状

城市公园的主要作用是为人们休闲娱乐提供场所，同时是构成城市生态系统和城市景观的重要部分。公园内的湖泊是公园的重要构成部分，承担大量的客流量，城市公园水质直接影响城市园林的景观价值。但是大部分园林湖泊缺乏流动性，水体滞留，水域面积较小，自净能力较差，环境容量低，并且极易受到人类活动的影响，易受污染^[1]。城市公园内湖泊水质的污染防治越来越受到人们的重视。

相关文献调查显示，目前我国公园水质均不同程度的受到污染。西湖水质长期受到不同程度的污染，氨氮、高锰酸盐指数、生化需氧量、总磷、总氮等指标均已超，水体富营养化严重^[2]。北京市的景观湖泊均存在不同程度的水体富营养化，包括朝阳公园、昆明湖、什刹海等，且这些污染多源于生活污染^[3]。张欢^[4]等运用综合水质标识指数法对对上海市的13个湖泊的水质进行了综合调查分析，结果显示仅有15.4%的湖泊综合水质达到水环境功能区要求，53.8%的湖泊处于富营养化状态。湖泊中的TN和COD污染最严重。天山公园湖泊有机污染及氮磷指标严重超过国家对地表景观娱乐用水标准^[5]。雨水径流和底泥释放是天山公园湖泊污染的主要原因。公园内绿化施用的化肥、农药残留物随径流进入湖泊造成湖泊氮磷超标。深圳市东湖公园主要问题是污泥淤积严重，造成湖水发臭变黑，公园景观遭到严重破坏^[6]。吉林北山公园湖泊经采样分析，总磷、总氮含量超过国家Ⅴ类水标准，水体透明度较低，并且富营养化程度较高^[7]。

我国公园湖泊水质特点主要概括为以下几个方面：

（1）公园湖泊水体静止或流动的性差。公园湖泊多为人工湖，无水源补充。

（2）水域面积较小。

（3）水体自净能力较低。公园湖泊生态系统不完整，动植物较为单一， 不能形成完整的食物链，不能够充分的降解流入公园湖泊的污染物。水体缺乏活性。缺乏吸引力。

（4）水体发臭发黑，富营养化现象较为严重。

1.2公园湖泊污染治理方法

目前，我国在水体修复方面采用的技术主要包括物理法、化学法以及生物法。

1.2.1物理法

物理处理方法主要有三种：清淤、截污治污和换水稀释。

物理法的优点是见效迅速。但由于是面源污染和受到大气沉降的影响，截污法不能从根本上解决问题。底泥清除需要投入大量资金，而且底泥清除虽在短时间内有一定的效用，但是长远看来，底泥清除不能够充分解决水体的富营养化问题。引水冲污法也存在污染物向下游转移的问题，并且算换水的收纳水体必须有一定的环境容纳量。

（1）清淤法

池塘底部沉积大量污泥，是水体的内污染源，污泥中含有大量的有机物、氮、磷和重金属等物质。在水泥交界面处会产生底泥中污染物质向水体中解吸和水体中污染物质向底泥中沉积的动态平衡。所以水体即使在隔断外源污染的情况下还是可能产生污染和富营养化，这种现像在夏天更为明显。 孙政^[6]等在处理深圳市东湖公园湖底沉积大量污泥的治理工艺中便采用了清淤法，并且清除出的淤泥根据含水量的不同进行了不同的处理。清淤能够有效控制内源污染，但是不能清淤过低，过低清淤会破坏水体原始生态，将水体底泥中微生物清除干净不利于生态系统有序进行。

（2）截污治污法

截污治污法是将排入水体的污水进行处理后再排放，以减少排入受纳水体的污染物的量，减少水体自净的压力。污水直接排入收纳水体是我国水体污染的主要原因，截污法主要就是控制外源污染。截污法一般设计的截污工程为在湖泊周边地区的道路、绿地和岸坡等种植凹式绿地，绿地可以减少污水任意流动，同时具有部分的净化作用，可以达到有效截污的效果。

（3）换水稀释法

换水稀释的目的是用较为清洁的水对污染物进行稀释，降低污染物浓度，或者用清洁水完全替代污水， 相当于一个流动的或连续培养的体系。熊丽黎^[2]等在研究南昌市西湖水质中提出引水稀释这一方法，为加快湖水交换，定期引水冲湖。由于引水水源的污染物含量较低，湖泊水质得到大大的提升。但是换水稀释操作复杂，工程量大，对地方水源条件具有一定的要求，而且不能从根本上改善湖水水质，只是暂时性的缓解性方法。

1.2.2化学法

化学法具有见效迅速的特点，但是发挥效用时间较短。若长期使用化学药剂，会对生态系统产生负面影响，生态系统会对有害药剂进行生态富集和生物放大，危害较大。

（1）投加除藻剂

化学除藻剂一般分为两类，一类为氧化型除藻剂，如卤素及其化合物、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾、高铁酸盐等。另一类为非氧化型化学除藻剂，如无机金属化合物等^[9]。化学除藻是比较原始的方法，反应时间较快，可以快速杀死藻类，但是投加除磷剂增加了水中的固体物含量，容易产生其他方面的负面影响。

（2）投加沉磷剂

投加沉磷剂主要是通过化学沉淀法去除水中的磷，通过钝化使磷从底泥中释放速度减慢。常用的沉磷化学药剂有硝酸钙、三氯化铁、明矾等。这些药剂在水中与磷结合生成沉淀进入底泥。底泥中的磷在酸性条件下会重新释放到水体中，此时可加入适量石灰增加磷酸钙的稳定度，同时也可起到调节pH的作用，以此来达到除磷目的。若加入足量的硫酸铝，在底泥表面覆盖的3~6厘米的污泥层可以使底泥中的磷钝化^[9]。

1.2.3生态修复

物理法、化学法治理水体污染不可避免的产生负面影响，治标不治本，不能从根本上解决水环境问题。生态修复能够从根本上解决污水治理问题，并能够使水质得到保持。水质问题本质上是水生态问题，所以应该用生态的方法来解决。生态修复已经成为全球性的前瞻性的研究问题。

（1）水生植物修复

水生植物可以丰富景观效果，不仅可以观叶、赏花，还能欣赏水中倒影，给人一种清新舒畅的感觉。我国利用水生植物对污水进行修复的研究始于70年代中期，包括单一植物或是多种植物协同处理高浓度废水的研究。近年来，多种生态修复工程表明，水生植物具有吸收富集水中的污染物，增加水中的溶解氧，抑制有害藻类的繁殖能力，遏制底泥向水中在释放有害物质等效用。植物湿地系统能够有效去除水体COD、TN、氨氮等有机物^[11]。

水生植物净化水质的机理是利用维管束水生植物吸收营养物质或者有害物质转化为无害物质。一定数量的耐污染净化能力强的水生高等植物能够通过自身的生命活动将受到污染的水中中的污染物分解转化或者聚集在植物体内，然后去除，使水体养分平衡。水生植物利用光合作用向水体中释放氧气，使水中溶解氧含量增加，水质得到改善，水体污染得到减轻或彻底消除^[12]。

为了适应缺氧、弱光的环境，植物自身会生成根、茎、叶等完整的通气组织，保证植物自身对氧气的需要。水生植物根系发达，与水体有较大的接触面积，有利于吸收水中物质，同时根系之间形成密集的过滤层。

植物净化水质过程中也产生生化作用。植物光合作用产生的氧气直接运输到植株各处，向水中扩散。一方面氧气可以分解植物根部的部分污染物，另一方面由于根系发达，在水体底部和基质土壤之间可以形成许多的好氧和厌氧的分区，为各类微生物提供条件。给水体中的污染物的营养物质主要来自植物代谢产物、残体和溶解的有机碳，同时大量微生物在基质表面形成的生物膜在大大增加微生物的数量的同时扩大了微生物的分解代谢面积，这样附着在植物根系的污染物就能够更好的被微生物代谢和利用。

水生植物净化水的处理方式主要包括净化塘和人工湿地系统。净化塘利用水生植物的沉降、吸附、过滤等作用以及植物体生陈代谢吸收和积累污染物对污水进行净化的生态系统，通常是以某一种水生植物为主体构成的。水生植物净化塘净化污水近几年发展较快，能够净化的污水种类也越来越多，包括生活污水、工业废水和城市混合污水等。处理规模也逐渐扩大，由人工净化塘发展到天然湖泊、池塘种植水生植物净化水质和底泥。种植的水生植物也由一种发展到多种，各种植物之间可以相互协同、取长补短，从而净化效果更好。人工湿地系统具有建造和运行费用低、维护简单、效果明显等优点，因此成为污水处理的一个研究方向。

（2）水生动物修复

水生动物能够有效维持水体生态系统的稳定性，降低水体中污染物浓度，净化水质。利用水生动物对水体的修复一般分为两个方面，一方面是通过水生动物自身对水体中污染物的吸收和分解，另一方面是通过食物链的富集去除。在富营养化水体中可以通过放养滤食性动物来消除藻类和促进水体中有机废屑的分解，以此来提高水体的透明度，抑制水体的富营养化程度^[13]。同时水生动物也具有观赏性效果，水生动物如金鱼等在水体中游动可以增加水体的动态性与活泼性，具有很大的吸引力。

第2章 深圳某社区公园湖泊水质调查及技术方案制定

2.1深圳某社区公园概况

项目水体为深圳某社区公园，位于深圳市宝安区怡情路40号，在燕川文化广场北侧，燕川西路南侧，西临公园路，东望环胜大道。

图2.1 项目位置

2.2水质现状

图2.3为公园主入口之一，公园及水体概况一览无余，原本承担着公园的主人流量，但是由于水体封闭、水生态系统缺失，导致水体无自净能力，无法抵御外界各种持续性的污染的汇入。由此导致公园人流量少，生态宜居功能未能充分体现。

图2.2 公园全景

图2.3 公园一隅

根据对此社区公园水质的观察，将此公园池塘的整体现状做以下总结：

（1）项目水体总水域面积为6000m²，水深1.2-1.5m，为软质底，补水水源为雨水为主；

（2）水体总体呈绿色，水体浑浊、透明度低，蓝绿藻爆发现象显著；

（3）驳岸类型为垂直硬质驳岸为主；

（4）水体生态系统不健全，缺乏沉水植物，水体缺乏活性、缺乏吸引力。

此公园池塘水质的特点主要概括为以下几点：

（1）流动性差

水体封闭，流动性不强，自然风向导致水体边岸处垃圾、油膜多，景观效果差。

（2）水质差

水体呈蓝绿色，部分水域呈墨绿色，无亲水性，导致原有功能性设施—卵石嬉戏区荒废。

（3）透明度低

水深1.2-1.5m，但水体浑浊，水体透明度低。

2.3深圳某社区公园池塘水污染原因

根据对公园池塘水质的调查发现，水质污染的主要原因为以下几点：

（1）秋冬季节落叶进入水体，并且在水体中腐烂变质，沉积在池底造成污染。

（2）水体营养丰富，导致藻类大量繁殖，使水体浑浊。藻类死亡漂浮在水面或者腐烂沉入池底，使水体富营养化更加严重。

（3）水体流动性差。

（4）水体植物种类单一，不能够起到生态修复的作用。

（5）池底有大量污泥淤积，污泥中富含有机污染物。这些污泥不能得到很好的去除。

2.4项目限制因素

社区公园池塘作为开放环境状态下的水体，将不可避免的受到各种潜在污染因素的挑战，使其水质及景观效果受到影响。现对项目水体潜在污染源及水质限制性因素分析如下：

1. 大气干湿沉降带来的污染

干湿沉降主要包括粉尘降落及雨水污染。

2. 地表径流带来的污染

水体周边有大量的道路、驳岸、小道等，道路上沉积了大量的粉尘等，随着降雨伴随地表径流直接进入水体，产生长期污染效应。

3. 周边绿化环境等因素的影响

全开放式的周边环境，包括沿岸绿化灌溉、树木枯枝败叶落入水体，通过沉淀作用持续影响水体水质。

4. 水体流动性不足

水体流动性不足导致污染物在水体角落沉积，经长时间沉积形成内部污染源，对水体造成污染，是水体水质下降。

1. 水生态系统结构不完整，水体缺乏自净能力

水体中生态结构不健全，生物物种单一，不能够形成完整的食物链，缺少水生植物群落净化，自净能力较低，不足以抵抗外界污染物的干扰，造成水体水质下降。

2.5项目定位

1. 清水景观：全面构建清水态水体，水体清澈见底，景观富有层次感和美学价值。

2. 休闲娱乐：打造以亲水、戏水、水趣、水景和休闲为主体形式，兼顾观光、娱乐、生态教育功能的社区公园。

3. 生态氧吧：创造天然的氧吧，营造夏季清凉，冬季温暖，弥漫着淡淡清香的健康、舒适、怡人环境，使人赏心悦目，沁人心脾，有益于人们身心健康。

4. 生态宜居：高品质的都市周末休憩胜地。

2.6项目目标

1. 水体感官效果

（1）杜绝水体富营养化、水体黑臭等现象；

（2）水清气爽，水体散发自然气息；

（3）水体透明度≥1.0m。

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