城市人造水面水質(zhì)變化特征及保護(hù)對策研究

1、城市人造水面水質(zhì)變化特征及保護(hù)對策研究摘要：目的為了保護(hù)城市人造水面的水環(huán)境質(zhì)量。方法 以浐河人造水面為例，采用資料收集和實(shí)地調(diào)查相結(jié)合的方 法，分析其水質(zhì)變化特征及其原因。結(jié)果水質(zhì)呈有機(jī)型污染， 來自于內(nèi)源和外源污染。結(jié)論針對污染類型，從微觀和宏觀 兩個(gè)層面提出相應(yīng)的保護(hù)對策，為城市人造水面管理提供科 學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：城市人造水面水質(zhì)變化特征保護(hù)對策城市人造水面是城市河道中的主要部分，在城市水生態(tài) 系統(tǒng)中扮演著主要作用。人工改造的城市水面既具有自然河 流的生態(tài)特性，又能達(dá)到人類要求的行洪和排澇目的。人工 改造的城市水面形態(tài)主體還是自然河道形態(tài)，改造僅是部分 形態(tài)，改造的主要內(nèi)容是裁彎取直、邊

2、坡襯砌、河道疏浚、 設(shè)置橡膠壩等。從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)來看，人工改造城市水面在不 同程度上降低了河流形態(tài)的多樣性，生境的變化導(dǎo)致水域生 物群落多樣性的降低，使生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性都受到不 同程度的影響。水利工程在不同程度上對河流生態(tài)系統(tǒng)造成 某種脅迫，具體表現(xiàn)為一些水利工程建設(shè)造成河流形態(tài)的均 一化和不連續(xù)化，其后果是生物群落多樣性水平下降。近年來，西安市加大了對城市人造水面的建設(shè)力度，決 定在市內(nèi)8條河流中面臨干枯的河道上修筑起21個(gè)人造水面，形成水面約1333hm2o本文以浐河人造水面為例，對近 十幾年來滬河水質(zhì)變化進(jìn)行研究與分析，對正在建設(shè)的和待 建設(shè)的人造水面具有借鑒意義。1城市人造水面的定

3、義與功能城市人造水面的定義城市人造水面是城市水面類型中的主要部分，它是人類 改造自然和構(gòu)建良性城市水生態(tài)系統(tǒng)的重要舉措，一般來說 城市人造水面主要是為了城市泄洪、排澇、供水、排水、增 加城市生態(tài)景觀水面及改善局部城市氣候而修建的，人工改 造的城市水面既具有自然水面的生態(tài)特性，又能迗到人類要 求的行洪、排澇、改1善氣候景觀等的目的。但是由于人 工改造工程在不同程度上對自然生態(tài)系統(tǒng)造成某種脅迫，表 現(xiàn)為城市人造水面其生態(tài)系統(tǒng)較為簡單，水生動(dòng)物和水生植 物人工化程度高，缺少自然性和多樣性，此外，城市人造水 面也亦造成水面形態(tài)的均一化和不連續(xù)化。城市人造水面的功能由于水是生物生存的重要因子，而且是生態(tài)

4、環(huán)境的重要 組成部分，因此城市人造水面在城市生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要 的作用。防洪排澇功能在城市規(guī)劃建設(shè)中，城市水面的大小直接影響城市的防 洪排澇標(biāo)準(zhǔn)?？梢姵鞘兴婷娣e在防洪排澇中具有重要作用， 我國城市防洪壓力越來越大的主要原因之一就是城市水面 面積不斷減少造成的。環(huán)境容量功能水體具有較大的納污能力和自凈功能，在城市水生態(tài)系 統(tǒng)中，水域的大小決定水環(huán)境容量。水面面積越大，水體越 多，水環(huán)境容量就越大，在污染物排放量不變的條件下，水 環(huán)境質(zhì)量就越好。開闊的湖、塘可以沉淀水體中部分顆粒物 質(zhì)以及吸附于其上的難降解污染物質(zhì)。(3) 美化景觀功能對城市居民而言，蜿蜒流動(dòng)的城市河流提供了清新、動(dòng) 感的水體

5、環(huán)境，在幽靜中隱含著靈秀；廣闊的湖面池塘為市 民帶來開闊的視野，在煩囂的城市氛圍中體驗(yàn)到恬淡、安然 的休閑意境。對水生生物而言，變化的水面形式為不同的生 物提供了各種富于變化的生境，提高了城市生物多樣性的發(fā) 展空間。(4) 城市水面的文化功能在人類活動(dòng)的作用下，城市水面不僅是單純的物質(zhì)景觀 更是城市中的文化景觀。人們除了維持生命需要水之外，還 有觀水、近水、親水、傍水而居的天性。城市水面的景觀， 是人類的生活理想和創(chuàng)造能力在自然水環(huán)境中的凝結(jié)化和 形態(tài)化，是人與水的結(jié)合點(diǎn)，是人類在自然風(fēng)物中傾入情感 的結(jié)晶。(5) 生態(tài)功能城市水面是城市中最活躍、最富有生命力的部分。它在 水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生

6、態(tài)系統(tǒng)的交接處，具有兩棲性的特點(diǎn) 并受到兩種生態(tài)系統(tǒng)的共同影響，呈現(xiàn)出生態(tài)的多樣性。作 為城市的命脈，水面區(qū)維護(hù)著城市生命的延續(xù)，不僅承載著 水體循環(huán)、水土保持、儲(chǔ)水調(diào)洪、水質(zhì)涵養(yǎng)、維護(hù)大氣成分 穩(wěn)定的運(yùn)作功能，而且能調(diào)節(jié)溫、濕度、凈化空氣、吸塵減 噪、改善城市小氣候，有效改善城市生態(tài)環(huán)境，增加自然環(huán) 境容重，促使城市持續(xù)健康地發(fā)展。(6) 經(jīng)濟(jì)價(jià)值適宜的城市水面面積有利于改善城市的生存環(huán)境，提高 城市品位，創(chuàng)造良好的投資環(huán)境，從而加快城市的可持續(xù)發(fā)近年來，我國的很多城市如北京、天津、上海、廣州、 張家港、紹興等等，都非常重視城市適宜水面面積的研究和 規(guī)劃工作，擬通過建設(shè)一批人工湖、拓寬河道寬

7、度或恢復(fù)自 然河道等方式來增加水面和改善生態(tài)景觀，調(diào)節(jié)局地小氣候 達(dá)到提高人體舒適度的效果。2西安市城市人造水面水質(zhì)變化特征分析_以浐河人 造水面為例研究概況浐河發(fā)源于藍(lán)田縣湯峪鄉(xiāng)秦嶺主脊紫云山的月亮石西 側(cè)，長，主河道比降。，流域面積km2。流程短，坡降大，水流湍急，沖刷切割顯著。浐河流域年平均徑流量x108m3, 年均流量m/so浐河人造水面位于西安市灞橋區(qū)長樂坡由橡膠壩攔截 來水而形成，寬170m：長，水面面積約hm2,蓄水量約30 x104m3,平均深度左右。蓄滿水后，對下游不會(huì)造成影響。 浐河城市人造水面的建成，對于改善生態(tài)環(huán)境，調(diào)節(jié)沿河一 帶氣候，降低局部空氣中顆粒物的含量都具有良

8、好的效果。 水面的形成也帶動(dòng)了旅游業(yè)的發(fā)展。浐河人工水面水質(zhì)變化特征1993-xx年浐河人工水面水質(zhì)的監(jiān)測結(jié)果如圖1至圖5所示1( 1993-xx)年浐河口水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果匯總表(do)2 (1993-xx)年浐河口水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果匯總表 3(1993-xx)年浐河口水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果匯總表(b0d)4 (1993-xx)年浐河口水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果匯總表 5(1993-xx)年浐河口水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果匯總表 滬河人造水面水質(zhì)現(xiàn)狀評價(jià)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)iii類水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。評價(jià)方法在浐河口水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用單因子指數(shù)法進(jìn) 行地表水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)，其計(jì)算模式:式中：pi單因子指數(shù)；ci_單因子檢測平均

9、值(mg/1)csi單因子評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(mg/1)當(dāng)單因子指數(shù)1時(shí)，說明該水質(zhì)項(xiàng)目已超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)對人體健康產(chǎn)生危害。評價(jià)結(jié)果及分析表1浐河人造水面水質(zhì)評價(jià)結(jié)果 監(jiān)測項(xiàng)目 ci (mg/1)pido高錳酸鹽指數(shù)bod揮發(fā)酚7氨氮由上表可以看出，浐河人造水面各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)均嚴(yán)重超 出國家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合監(jiān)測總表可以看出，有些監(jiān)測項(xiàng)目最高年 份可超出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)十倍，水質(zhì)呈有機(jī)型污染。但高錳酸鹽指數(shù)、 bod5、揮發(fā)酚總體上呈逐年下降的趨勢，do和氨氮?jiǎng)t出現(xiàn)跳躍的情況。由于浐河地表水的污染已經(jīng)非常嚴(yán)重，對浐河人 造水面污染的防治已經(jīng)不容忽視。3浐河人造水面保護(hù)對策浐河人造水面水污染類型分析浐河水水質(zhì)較差原因有外

10、源污染和內(nèi)源污染兩種。外源 污染又可分為點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染。點(diǎn)源污染主要來自于 上游及沿岸工礦企業(yè)的工業(yè)廢水及生活污水的排放；非點(diǎn)源 污染主要是由農(nóng)田施用化肥、農(nóng)藥，水土流失將氮、磷元素 通過地表徑流、游人及附近居民休閑旅游活動(dòng)等而帶入。根 據(jù)污染物的來源及污染源的特征，內(nèi)源污染大致有：湖泊養(yǎng) 殖、湖內(nèi)旅游、湖內(nèi)船舶、底泥污染以及大氣干、濕沉降等。 針對本水體的內(nèi)源污染主要指底泥污染。浐河人造水面水污染防治對策分析微觀層面(1) 混凝沉淀法混凝沉淀法的處理對象是水中的懸浮物和膠體雜質(zhì)，沉 淀或澄清構(gòu)筑物的類型很多，可除藻率卻不相同?；炷恋?法具有投資少、操作和維修方便、效果好等特點(diǎn)，可用于

11、含 大量懸浮物、藻類水的處理，對受污染的水體可取得較好的 凈化效果。(2) 殺菌消毒為了抑制水中菌類的生長，可在水體中加入一定量的碗 酸銅。當(dāng)水體滋生了藻類時(shí)可向水體中投加氧化劑，如次氯酸鈉、液氯、漂白粉、臭氧、異噻唑啉酮等進(jìn)行殺菌消毒。(3) 曝氣充氧法水體曝氣充氧是指對水體進(jìn)行人工曝氣復(fù)氧以提高水 中的溶解氧含量，使其保持好氧狀態(tài)，防止水體黑臭現(xiàn)象的 發(fā)生。曝氣充氧的方式有瀑布、跌水、噴水3種，但這3種 方法的能耗都很高，故極少24 h連續(xù)運(yùn)行。而且，僅依靠水 的曝氣充氧只能局部提高水體中的溶解氧含量，而很難保證 整個(gè)水體的好氧環(huán)境，因此其只能作為人工水面處理的輔助 手段。宏觀層面(1 )

12、針對點(diǎn)源污染應(yīng)興建污水處理設(shè)施，在農(nóng)村城市化 或城鎮(zhèn)擴(kuò)建的同時(shí)，應(yīng)搞好城鎮(zhèn)下水管網(wǎng)配套建設(shè)，集中收 集，集中處理，保證污水迗標(biāo)排放。(2)農(nóng)田施用化肥、農(nóng)藥及水土流失將氮、磷元素通過 地表徑流帶入河流。一般施入農(nóng)田氮肥只有部分被農(nóng)作物吸 收，而未被吸收的氮可迗50%,甚至迗80%o合理地施用化 肥及農(nóng)藥不僅可降低農(nóng)產(chǎn)品成本，也是減少氮、磷元素流失 的有效途徑。同時(shí)應(yīng)推廣采用無磷或低磷洗滌劑產(chǎn)品。(3 )減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷，底泥猶如一個(gè)營養(yǎng)物質(zhì) 儲(chǔ)存庫，在一定的環(huán)境條件下，這個(gè)儲(chǔ)存庫向水中釋放氮、 磷等營養(yǎng)物質(zhì)；這種釋放作用，可能在外源性氮、磷被截?cái)?后的一段時(shí)間內(nèi)發(fā)揮作用，使水質(zhì)繼續(xù)維持富

13、營養(yǎng)狀態(tài)。因此，應(yīng)定期對河道進(jìn)行清浚，減少河底污泥淤積。(4 )加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的宣傳教育工作，提高游人的環(huán)保意 識(shí)，減少對水面的人為污染。4小結(jié)城市人工水面是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對城市 水生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮著重要的功能。通過分析和研究，浐河人造 水面水質(zhì)呈有機(jī)型污染，其污染包括外源污染和內(nèi)源污染， 應(yīng)從微觀層面和宏觀層面兩方面進(jìn)行污染防治，改善浐河人 造水面水質(zhì)，使之在西安市城市水生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。參考文獻(xiàn)：1 王超，王沛芳.城市水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)與管理m.北 京：科學(xué)出版社2 周杰，章永泰，楊賢智.人工曝氣復(fù)氧治理黑臭流 j.中國給水排水，20 01，17(4)： 47-49.3 鄒平，

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