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人工景觀湖生態水處理設計
作者:楊曉華
摘 要:隨著城市的發展,小區優美的環境日益成為房產開發的重點和銷售的熱點,出現了越來越多的具有人工景觀湖(河)的親水住宅。無論前期的人工湖的建造,還是后期的水質維護,都應該站在環保生態的高度,貫徹資源節約,資源再利用,以人為本,合乎健康舒適的原則,達到社會效益和生態效益雙豐收。
Abstract:With the development of the city, creating a beautiful environment has been the emphases and hot while the land agents are empoldering and selling buildings. More and more hydrophilic buildings with large man-made lake are emergence. Whether in the first period of building the man-made lake or the afterwards water maintenance, we all should stand on the ecological altitude of protecting environment. Under the principle of economizing and reusing resources, we will gain the great bumper of society benefit and zoology benefit.
Keywords: biology purify action; zoology balance; prevent leakage; environment design; economize the sources of energy
一、生態水處理的社會需求 
1、人的精神需求
隨著社會的不斷發展,人們的生活水平也在不斷提高,尤其是住房條件有了明顯的改善,住得寬敞,住得舒適,已經是人們對居住條件的最基本的要求。而更多的是期望生活在一個清晨推開窗,能呼吸清新的空氣,能聽到婉轉的鳥鳴,在夕陽夕下,沐浴在如夢如詩的風景中,拋開塵世的煩惱,與自然親密接觸的環境里。
僅有翠綠,缺少了鮮活的氣息,而精致的水景,使之成為水榭樓臺,有了自然的靈氣,使自然對人類更加親近。平靜的水常給人以安靜、輕松、安逸的感覺;流動的水則令人興奮和激動;瀑布氣勢磅礴,令人遐想;涓涓的細水,讓人歡快活潑;噴泉的變化多端,給人以動感美……。水景不僅能增加周圍空氣的濕度,減少塵埃,提高負氧離子的含量,還能在小范圍內起到調節氣候的作用。
2、綠色環保需求
水是生命之源,不要讓人類的眼淚成為地球上最后一滴水。所以人人都應該從身邊的事做起,無論大小,都應考慮到我們的地球村。尤其是設計人員,在整體規劃上就應該站在環保的高度,周密考慮。應該在水景水質要求和低耗能綠色環保之間尋找一個最佳的平衡點。循環過濾要投入大量人力物力財力,高耗能、高費水的設計首先就不應予以考慮。而投加藥劑的方法雖然耗能不高,投資也不大,但是環境造成二次污染,威脅到人類的生存,影響到我們下一代的設計,也力求不讓它成為現實。
下面我們來看一個房地產界的公式:
A+B=C
A——建設房屋的處理廢水、能耗、維修的投入
B——房子建成后,在使用年限期間的所投入
C——全生命周期的投入
傳統模式:A=336、B=340,總成本676
新型模式:提高A到390,將大大降低B的投入,B降至23。
即新技術、新材料、新的管理方式的使用,可使后期的投入成幾何倍的減少,整個生命周期的成本降到413。真正的開發高手,增加建筑成本的5~10%,就能帶來后期生命周期成本50~90%的降低,節約60~90%的后期管理成本。
采用何種設計能讓人類與自然成為朋友,息息相關,和平相處達到環保社會效益雙豐收呢?
——生態方式,最原始最自然也是最綠色的方法。
二、人工水景目前的狀況
目前大多數的小區在規劃設計中都考慮到了水景水質日常的維護,但大都是通過單一的手段來處理或物理或化學或生物,因而造成了前期投資大,后期運行費用多,成效卻不顯著的結果,水體的水質不穩定,或時而藻類泛濫,或時而水發黑發臭,蚊蠅滋生,并且整個水景常有人造的痕跡。
下面把人工湖、景觀水的水處理方法進行一下簡單的介紹:
1、 物理方式:
i. 引水換水方式
當水體中的懸浮物(如泥、沙)增多,水體的透明度下降,水質發渾?梢酝ㄟ^引水、換水的方式,稀釋水中的雜質濃度,以此來降低雜質的濃度但是需要更換大量的水,而水資源在我國是相當的匱乏,勢必要浪費寶貴的水資源。
ii. 循環過濾的方式。
在水景設計的初期,根據水體的大小,設計配套的過濾沙缸和循環用的水泵,并且埋設循環用的管路,用于以后日常的水質保養。如果水體面積較大,必定延長循環過濾的周期,使水質不能達到預期的效果。和引水、換水相比較,雖然減少了用水量,但日常的電能耗費增加了,同時也增加了設備的日常維護保養的費用。
2、化學方法:投加殺菌滅藻劑
敞開式的水體,在陽光的照射下,會使水中的藻類大量繁殖,布滿整個水面,不僅影響了水體的美觀,而且擋住了陽光,致使許多水下的植物無法進行光合作用,釋放氧氣,使水中的污染物質發生化學變化,導致水質惡化,發出難聞的惡臭,水也變成了黑色。
所以投加化學滅藻劑,殺死藻類。久而久之,水中會出現耐藥的藻類,滅藻劑的效能會逐漸下降,投藥的間隔會越來越短,而投加的量會越來越多,滅藻劑的品種也要頻繁的更換,對環境的污染也在不斷地增加,而這種污染會影響我們的下一代。
所以說用化學的方式處理水質,雖然是立竿見影的,但它的危害也是顯而易見的。
3、 微生物方法:投加微生物
微生物在自然界大量而廣泛的存在,是生態系統的重要組成之一。它們能將自然界中的動、植物的尸體及殘骸分解,將一些有害的污染物質加以吸收和轉化,成為無毒害或毒害較小的物質。
可以在景觀水水質惡化的時候,投加適當的適量的微生物(各類菌種),加速水中污染物的分解,起到水質凈化的作用。微生物的繁殖速度驚人,呈幾何級增長,每一次繁殖都或多或少的會產生一些變異品種,導致微生物處理水質能力下降,而且很難控制其數量,其生長又受環境的影響很大,例如溫度、氣壓等等。同時微生物的分解物,會造成藻類的大量繁殖,再次導致水質變壞。
因此用微生物處理水質,必須定期進行微生物的篩選培育、保存、復壯等等一系列專業處理過程,而且不能保證水質狀況長期處于良好的狀態之中。
三、EWT模式(Ecological Water Treatment)
生態學是一門邊緣學科,它所涉及的領域相當廣泛,有氣象學、水文學、環境土壤學、環境地質學、環境毒理學、環境化學、環境經濟學、環境社會學、環境微生物學、環境最優化、植物學、動物學、生物生理學、環境概率統計學、環境藝術設計學等等。
簡單地說,生態水處理就是在水域中人為地建立起一個生態系統,無需人類的外在干預,整個生態系統能適應外界環境對它的影響,處在原始的生態平衡狀態,和人類共生共存。
這個看似簡單的過程卻需要在施實之前,進行縝密地規劃設計。
(一) 了解當地的氣候和水生物種情況
不同的地域氣候不同,降水量不一,會顯著影響生物的分布情況和生物的種類。根據當地的物種,選擇適合培養的生物,能適應當地的生存環境,或耐旱、或耐澇、亦或耐低溫、耐高溫、耐堿、耐酸。在選擇物種的同時,還必須兼顧這些生物在水生生態系統中生態功能,不僅能使整個生態系統穩定運行,還必須對整個水體有著凈化功能。雖然水生植物都能吸收水中的無機鹽,將其在陽光的作用下,通過光合作用為生態系統中的其他生物直接或間接的提供食物,但是不同的水生植物對不同的無機鹽在吸收能力上不盡相同,必須依據當地的水源水的水質,科學合理地選擇水生植物。水生動物是生態系統中的消費者,離開它,整個生物鏈不能很好地循環。如果數量過多將導致生態系統中的生產者(水生植物)大大減少,生物鏈出現斷裂;如果數量過少,生產者(水生植物)大量繁殖泛濫,生態系統也不會穩定;這些都會影響生物鏈進行到底。水生動物的數量一定要經過科學地計算,并結合實踐經驗確定。水生動物包括魚類、貝類、各種原生動物等等。將它們引種到水體中,必須考慮到它們能否適應當地的環境,和水生植物的種類和數量進行配比;魚類的食性不同,例如草魚是植食性的,青魚是動物食性的,鯽魚是雜食性的。同一種魚在不同的生長期,它的食性也會有所改變,例如青魚的幼魚以浮游動物為食,當體長達到15cm左右,開始攝食螺螄、蜆,而成魚主要以軟體動物、底棲性的蝦、水生昆蟲的幼蟲為食。同一種魚,在不同季節的攝食量也不同。例如團頭舫,一年中攝食量4月~11月最大。相同食性的魚,攝食強度也不盡相同,例如草魚的食量較大,日食量可達體重的40~70%,而團頭舫的攝食強度則低于草魚。不僅如此,魚類的濾食特性,也會影響水質狀況,所有這些都要綜合考慮。
(二)微生物菌種
生物界菌種的種類繁多,都有著相當復雜的生理特性,例如有固氮菌、嗜鐵細菌、硫化細菌、發光菌等等,這些生物在生態系統中起著舉足輕重的作用,離開了它們自然界將堆積滿動、植物的尸體,到處都是垃圾。
微生物的繁殖速度很快,數量呈幾何級增長,在不斷繁殖的過程中,極易受外界環境的影響產生許多變異的種類,這也是為什么微生物的種類不全部為人類了解的原因。這種變異或者會有利于人類對微生物的利用,或者會出現退化的現象。
在水生生態中,作為分解者的微生物,能將水中的污染物(包括有機物,某些重金屬等等)加以分解、吸收,變成能夠為其他生物所利用的物質,同時還要讓它能夠降低或消除某些有毒物質的毒性,成為真正意義上的地球環境的美容師。
首先根據人工湖的水源水質情況,利用現有的微生物,進行馴化,培養出適應當地情況的微生物,接著進一步對培養出來的微生物進行篩選,篩選出生理活性強的菌種,然后大量繁殖,投放水體。為了保證篩選出的微生物能保持良好的活性,一直處在高效的工作狀態,在日常的工作中,必須定期對微生物進行篩選、保存、復壯,將變異帶來的對微生物的影響降至最低,保持微生物物種的穩定性,這也是生態水處理中水質穩定的關鍵因素之一。微生物菌種在水體中,不僅要完成它基本的分解有機物,降低或消除有害物質毒性的作用,還要能將水生植物的殘枝敗葉轉換成有機肥,增加土壤的有機質,并且對土壤進行改良,改善土壤的團粒結構和物理性狀,提高水體的環境容量,增強水體的自凈能力,同時也減少了水土流失,抑制了植物病原菌的生長。
(三) 人工湖的防滲漏過程
對于不同水域面積的人工湖,可以根據當地地質勘測部門提供的地質資料,設計不同的防漏設計。
人工湖的日常補水量的多少是降低日常維護開支的瓶頸,湖底防止湖水滲漏是人主觀上能控制的,所以在人工湖開挖時,防滲漏工作就應該做到位。而降雨量、蒸發量雖然不能為人所控制,但可以從當地氣象部門的資料上了解到相關信息,對日后的補水量的多少和何時會出現補水高峰、低峰做到心中有數,避免出現人工湖水位出現大起大落,影響生態系統的維護和人工湖的景觀效果。
(四) 人工湖的環境設計
人工湖投放了最佳的菌種,做成了最好的防滲層,配置了各種水生植物,放養了各類水生動物等等,才水質清澈,僅僅如此就能達到夢里水鄉的效果嗎?
環境設計是人工湖設計中畫龍點睛之筆。
詩詞有韻律美,音樂要有節奏感,水生植物的造景必須和周圍的環境相協調,配合周圍的陸地植物、建筑物、人工湖的土岸曲線,以及整個人工湖想體現的主題和氣候特點,恰如其分地設計。
在配植構圖上,要考慮色彩的調和。清澈泛綠的水色是整個水景的底色,根據水生植物的生長特性和觀賞期,以及觀賞部位不同(如觀葉、觀花等),錯落有致,深深淺淺,綠色疊蕩,或紅或黃的花叢點綴,四季呈現色彩變化,充滿韻律感。
(五) 人工湖生態處理的優越性
1) 無需循環設備的投資,無需額外的設備運行費用和維修保養費。
2) 無需專人管理,也能達到水質要求。
3) 整個水體自身調節能力增加,對水質的波動可以通過自身的生態來進行調整。
4) 營造出一個更自然更優美的天然水景。


 
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