王 斌

(桐城师范高等专科学校,桐城 231400)

城市公园内的景观水塘不仅可以美化环境,还是城市居民亲近自然和休闲游憩的重要场所。然而由于水塘水体本身的净化能力有限,不能及时降解污染物,很容易受到生活污水、天然降水、地表径流等污染,出现富营养化现象。通过向景观水塘中引进水生生物,一方面利用生物自身的特性来改善水质,使小区水塘水质保持良好,另一方面可以美化小区的生活环境。

一、景观水塘概况

(一)自然概况

桐城市西郊公园依山而建,占地500亩,森林植被率高,周边居住人口约15000人。公园内有多个景观水塘,选取一个面积约2500平方米、最深处4米、平均水深1.8米水塘进行生态设计。水塘地形图如图1所示:

图1 水塘形状

(二)水质标准及现状

该水塘主要存在的水质问题是水质富营养化。本生态工程设计目的是使该水塘水质达到三类水标准,见表1。

表1 三类水质标准 mg/L

该水塘水质检测,见表2。

(三)水污染源分析

水塘处于区域内地势较低处,上游有1个正在建设的休闲娱乐园区,周边多个在建的商品房小区,虽然大多数施工废水和生活污水排放到指定位置,但是仍然有一些污水通过地表径流排入到此水塘中。公园处于多个小区中间,水塘为市民经常休闲娱乐之地,也会给水质带来一定的影响。水塘一侧紧靠206国道,雨水冲刷地面,道路上的灰尘和油渍也会有部分流入到水塘中,对水质造成污染,可能的主要污染因子为COD、SS、石油类等[1]。

二、景观水塘生态工程设计

(一)水生植物生态群落配置

水生植物对水体的生态修复起着重要作用,同时它们也能够为营造水景提供很好的条件。在生态水景中需要从植物的构建模式、优化配置等方面考虑。

根据现有水塘进行分析,由于是小区景观水塘,在处理好水塘水质的同时,也要有观赏性,所以,采用生态观赏型水景构建模式和水质净化型的水生植物群落模式[2]。

1.挺水植物群落构建

采用芦苇群落,选用两种挺水植物分别是芦苇和美人蕉。根据以往文献对芦苇和美人蕉的实验研究,芦苇和美人蕉对COD、TN、TP的处理有显著作用[3]。

2.沉水植物群落构建

采用金鱼藻群落,选用三种沉水植物:伊乐藻、金鱼藻和苦草[4]。金鱼藻,无根,全株沉于水中,生命力强,生长迅速,当水中无机氮含量高时生长较好,在富营养水体中可以净化水质。伊乐藻和苦草能够较好地去除水中的BOD、COD、TN、TP等,可以很好地净化水质。

3.浮水植物群落构建

选用荇菜群落,采用睡莲、荇菜、菱角三种浮水植物[5]。这三种植物既能净化水质又能达到美观的效果。睡莲和菱角花叶俱美,花色丰富,开花期长,能够供人观赏,是很好净化环境的植物。荇菜是浅水植物,适宜在腐殖性较强的淤泥和富营养水平较高的水体中。

4.各种植物的配置情况

每种植物对不同物种都有不同的去除率。根据一些文献里的实验内容通过计算得到了植物每天的去除量[6],见表3。

表3 植物对污染物的去除量 mg/dm2

M=ηC0V/TS;式中,M为植物每天去除量(mg/dm2),η为植物去除率,V为实验用水体积(m3),T为实验时间(d),S为实验时种植面积(m2)。

根据不同植物对BOD5、CODMn、TN、TP的去除效果,本设计也对不同植物分配了不同去除目的,但是总的来说,是共同达到水质的净化效果[7]。其种植面积,见表4。

表4 植物种植面积

Ah=5.2Qd(InC0-InC1);式中,Ah为种植面积(m2);Qd为每天处理水量(m3);C0为初始污染物浓度(mg/L);C1为达标浓度mg/L。

(二)水生动物生态群落配置

选择鲫鱼和鲢鱼两种常见的淡水鱼[8],一方面为了丰富池塘内物种数量,另一方面则是为了控制水中浮游植物。由于前期要利用植物降低水中污染物含量,所以投放的鱼数量较少,到后期如果植物生长过盛,那么就要再投放一点鱼种。其中鱼类与控制植物,见图2。

图2 鱼类控制图

(三)生态浮床

浮床的外观形状常见的有三角形(图3)、正方形(图4)、圆形(图5)等多种[9]。

图3 三角形

图4 正方形

图5 圆形

本设计该浮床包括三种植物分别为荷兰菊、百日草、菖蒲,浮床类型选用正方形构造,总的种植面积为300m2。

(四)水源补给

由于水塘周围没有河流湖泊,不能快速进行水的快速排入与排出,水塘里的水主要靠天然降水来补充,但是为了防止在旱季,雨量小导致水塘水量降低,影响动植物的生长,需要向水塘中补给水。基于水塘的地理位置,当需要补给水时,从自来水厂引进。

(五)水塘岸边的修复

选用台阶式人工自然护岸(图6),能有效地抵抗较强的水流冲蚀,为鱼虾等生存提供可靠的生存环境。利用水边岩石做缓坡护岸,与灌木、草地成为一体,增加美化水体效果。

图6 台阶式护岸构造图

(六)水塘生态设计规划图

根据所选植物的种植面积,通过合理安排,水塘引进植物后的大致情况,见图7、图8、图9、图10。

图7 挺水植物

图8 沉水植物

图9 浮水植物

图10 池塘植物分布图

三、工程造价预算

对于小区的景观水塘生态工程设计,主要采用生态修复的方法,尽量减少其他费用的使用。

(一)植物引进费用

通过表5可以看出,植物所需总价约2.5万元,但是由于种植需要人工,在这里需要支付费用,约3万元,总计约5.5万元。

表5 植物价格

(二)动物引入费用

动物投加10公斤鲫鱼,需35元,鲢鱼10公斤,需160元,螺10公斤,需645元,总共要840元,见表6。

表6 动物价格

(三)浮床及水源补给费

生态浮床的总面积为300m2,浮床单体采用直径50UPVC管材和直径1000UPVC管材做成,所选的植物品种有百日草、荷兰菊和菖蒲。植物价格为3900元,工程造价400元/m2,预计12万元,其他工程人工费用3万元,预计总额16万元。

(四)景观管理费预估

由于在引进植物之后,水质不能立即达标,需要人来管理,在半年的时间内大约需管理费2万元。

四、结语

第一,景观水塘中使用本生态设计后,水塘水质在一段时间内明显得到改善。

第二,本生态设计合理地选用了挺水植物(芦苇、美人蕉)、浮水植物(睡莲、荇菜、菱角)、沉水植物(伊乐藻、金鱼藻、苦草)、生态浮床等,对景观水体美化和改变周围环境起到了一定的促进作用。

第三,天然的生态修复方法具有积极的现实意义和参考价值,但景观水塘水体流动性的问题依然存在。