人工湖生態建設及水質處理措施近年來，在高檔住宅區和大型公共綠地中配置人工湖的建設大量涌現，水景成為高檔住宅和公共綠地中主要視點。但有些人工湖忽視水生態的建設，人工湖的生態自凈能力脆弱，一旦受到污染物的沖擊，水質迅速惡化，景觀效果大為降低，甚至成為臭水匯集之地。用物理、化學法治理人工湖，只能暫時緩解水體的惡化程度。若用換水來改善水質狀況，在水資源匱乏的今天，既不經濟又不利于可持續發展。目前已有研究者對生態工程措施治理富營養化的水體進行過理論研究，并已成功地應用于實際治理工程。但此類應用主要在大型的天然水體水質惡化的治理，將其應用于小型人工湖治理的實例尚未見報道。因此在建設人工水景時應首先考慮水體內生態系統的設立，然后根據實際情況配置水生濕地植物和水生動物并在水中添加微生物。有條件時應配置相應的設備，促進水循環。武漢地區已建成和擬建的人工湖，設計思路不同主要有兩種。一是以水泥為底質，水泥駁岸，不設置底棲動物和水生植物。此類人工湖景觀呆板，缺乏自然情趣，自凈功能薄弱。一旦受到大量污染物的沖擊，水質迅速惡化，易引發藻類大量繁殖，透明度下降，水生動植物大量死亡，形成污水庫。二是仿造天然湖泊，對人工湖景觀進行生態設計，將水體的自然生態屬性、水面的開闊奔放與大環境綠化的背景融為一體。湖以泥為底，并配置既有抗污吸污能力的環保型植物群落，又有模擬自然的觀賞型植物群落。湖中適量放養具有凈化功效的動植物，人為建立水生生態系統，抑制藻類的繁殖，在藻類大量繁殖前，設法不讓其形成優勢物種，因而控制產生富營養化。此類人工湖只要維持奠生態系統平衡，可防止水質惡化。人工湖的生態設計實例以生態學原理為指導，綜合運用統一與微差、節奏與韻律、空間與尺度等美學原則和規劃設計方法，結合地形、水面、綠化、空間層次的豐富變化，體現21世紀人與自然融合的人性化設計，是人工湖建設發展的趨勢。設計原則為“內外呼應、收放結合、軟硬協調、天人合一”，強調水面與綠色植物、雕塑小品以及人工建筑的有機結合。其中“天人合一”是指：人工湖景觀生態設計應從人居環境質量出發，以人為本，合理劃分功能區，在湖中和沿岸配置不同功能的植物群落，既有抗污吸污能力較強的環保型群落，又有殺菌防病功能的保健型群落，更有模擬自然、情景交融的觀賞型群落，體現出“天人合一，回歸自然”的規劃設計主題。如金銀湖公園沿岸配置柳樹、迎春花；水邊配置了黃花鳶尾、再力花、千屈萊、花葉蘆竹等挺水植物：水面配置了睡蓮、荷花、荇萊等浮水植物；水中則配置了輪藻、眼子菜、苦草等沉水植物；水體中還放養了鳙、鰱等上層魚類，同時底層放養了少量螺類。這樣構成了初級水體生態系統。在這樣的系統內水質能保持良好，并且物種種類和數量都在增加。在解放公園的人工湖則沿湖岸分層配置了香蒲、干屈萊、再力花、金葉水菖蒲、黃莒蒲，水面配置了大量的睡蓮。高大的香蒲和再力花形成了湖岸背景并為水生動物提供庇護之地和生存環境。在此水景建設之前，湖中沒有水鳥，而在建成一年以后湖中出現了水鳥。這說明物種在增加，水體生態系統趨于完善。生態水質處理措施水質凈化原則從生態學角度而言，水體污染的實質就是生態失衡。如欲維持其原有良好的狀況，應保持其生態平衡，疏通其物流的途徑，保障有機質及營養鹽的輸入與輸出平衡對已污染的水體，可通過改變污染質的遷移、轉化、輸出大于輸入的途徑和量，增加輸出，減少輸入，增支節收，形成新的不平衡，化解淤積：待水體中污染質總量與濃度降低到預期的要求后，再調整輸入與輸出的途徑和量，維持新的收支平衡。為此，要結合多途徑、多措施，包括污染質的遷移、轉化、轉化后產品的利用及輸出等環節形成一鏈網系統。各環節相互聯系、互為因果成一系統。否則，僅以孤立的單一環節是難以維護水體生態平衡的。初步的做法是先概算出有機質和營養鹽的輸入量，然后根據水生植物的生長生物量估算營養鹽的吸收量，推算出所需植物數量并配置相應的植物種類。植物種類應選用吸收能力強，生物生長量大，根系發達，抗性強的品種。如．香蒲、寬葉澤苔草、蘆葦、香根草、大漂、埃及莎草、梭魚草、鳶尾等。此外水面還應配置浮水植物，如睡蓮、荇萊、狐尾草、菱、眼子菜、蕹萊等。水生植物的選擇和布局岸坡植物配置可在水深0.5m以下的岸坡區種植挺水植物香蒲、蘆葦，0.5m以上岸坡種植溫生植物香根草和風車草，它們生長在淺水濕地，水中或陸地上均可生長，其根系發達且深，有固岸護坡、防浪擊、防岸坡坍塌的作用。岸坡上種植這些植物可形成環湖的過濾帶，對地表徑流流入湖中的水起過濾作用，阻攔并吸收、轉化、積累輸入的部分有機質及營養鹽，再通過收割利用，移出水體，有利水體自凈，營養鹽收支平衡，防止水體富營養化。如岸邊種植地中海莢迷、大吳風草、杜鵑、狼尾草、火炬花、麥冬、云南黃馨等。湖底植物配置湖底底質選擇土質，其上種植苦草等沉水植物和蓮花等浮葉植物，防止底泥再懸浮而降低透明度有利保持湖水清澈，吸收、轉化、積累底泥及湖水中的有機質與營養鹽降低水中營養鹽濃度，抑制浮游藻類的生長，從而防止水體富營養化。這些水生植物通過光合作用釋放氧，起到增氧作用，有利防止湖水黑臭，改善一些動物的生活條件，增加動物的種類和數量，及遷移、轉化和輸出的途徑和輸出的數量，增強其對水體的凈化能力。在水質條件許可的情況下，應配置沉水植物。如：菹草、苦草、黑藻、伊樂藻、金魚藻、竹葉眼子菜等。湖面植物配置水面可分散地放置鳳眼蓮、大漂、睡蓮、芡實等漂浮植物，或將漂浮載體分散，固定位置放于水面，以水培法在其內種植美人蕉等陸生花卉或蕹萊、芹菜等陸生蔬菜。不僅可以綠化、美化水體，而且可以通過它們吸收、轉化和輸出水中的營養鹽，減少入湖水體的光通量，從而抑制浮游藻類的生產，增加湖水的透明度。適時投放有益微生物為增加水中有機質的分解、礦化，適時向湖中投灑有益微生物，如光合菌。將有益微生物施于漂浮植物及水培植物懸浮于水中的根系上，使它們互利生。這些植物為微生物提供并擴大了供附著的基質和表面，有些植物還可通過根系釋放其光合作用所產生的氧，供微生物氧化分解有機污染物。另外，經微生物分解后的有機質，可作為植物的養料。植物與微生物兩者協同作用，有效地促進并完善水中有機質和營養鹽的遷移、轉化、輸出的過程。水生動物的適當放養湖中適當放養蚌類、魚類、螺螄等動物，延長食物鏈，提高生物凈化效果。蚌能不斷濾水，將水中懸浮的藻類及有機碎屑濾食、轉化。螺螄主要攝食固著藻類，并能分泌促絮凝物質，使湖水中的懸浮物質絮凝，作為其食物，使水變清。如投放少量濾食性魚類(如鰱、鳙)，它們可攝食浮游生物。值得注意的是，紅鯉不宜投放，因為它會攝食螺螄，影響螺螄對水質的凈化功能，紅鯉為底層魚，喜攻底泥，會加速底泥的再懸浮，使水變渾，影響透明度。草魚在水草未充分發展時不宜放，以免破壞水生植被，但在植草發展過密時，可投放2～3尾，以去除與轉化過多水草。還可在水體中適時投放鯽魚、鯉魚等雜食性魚類和鱖魚、鱸魚等肉食性魚類，通過食物鏈的作用，調控底棲動物和其他魚類數量的增長。如能在水面上放養數只鴛鴦和鴨子，既可調控水草和放養水生動物數量的增長，又能豐富水面的景觀。人工濕地在景觀水處理中各單元參數設計更新時間：1-1317:27目前，潛流式人工濕地已在全國很多地區的景觀水系處理中得到了推廣，技術也已逐漸成熟，筆者通過幾個項目的實踐，總結了相關參數設計要點，歸納如下：人工濕地凈化景觀水體水質的設計可以從以下兩個方面來考慮：①對景觀水體的水進行循環處理；②對補充水(主要指再生水或雨水)進行處理。前者可以根據濕地的水力負荷進行設計，后者根據濕地污染物的面積負荷進行設計。1、進行循環處理的人工濕地的設計①處理水量的確定根據景觀水體的循環周期設計每天需要處理的水量，計算公式如下：Q=V/T式中Q—循環處理水量，m3／d

V－景觀水體中的水量，m3

T－循環周期，d循環周期指景觀水體的水全部被人工濕地處理一遍所需要的時間。當水溫>25℃時，景觀水體的循環周期不宜超過2－3d，當水溫<25②濕地面積的確定根據水力負荷設計濕地的面積，計算公式如下：Ax=Qx／HL式中AX—對景觀水體的水進行循環處理需要的人工濕地的面積，m2

HL一水力負荷，可取0.8—1.2m3/(m2.d)2處理補充水的人工濕地的設計①補充水量的確定根據蒸發量以及景觀水體底部和側壁的滲透水量來確定每天的補充水量，計算公式如下：QB=A×F+Qs(3)式中Q—補給的水量，m3/d

A—景觀水體的面積，m2

F—當地夏季最大蒸發月份的日平均蒸發量，m3/(m2.d)

QS—景觀水體的下滲水量，m3/d②濕地面積的確定根據濕地污染物的面積負荷確定濕地的面積，計算公式如下：AB=QB×(CB—CE)/N式中AB—人工濕地去除補充水中污染物所需要的面積，m2

CB—補充水中污染物的濃度，g/m3

CE—濕地出水濃度，g/m3

N—一污染物面積負荷，g/(m2.d)分別計算去除COD、BOD5、TN、TP、SS等污染物所需要的面積，選取其中最大的一個作為設計面積。在設計濕地面積時需要確定以下三個參數：a．補充水中污染物濃度的確定以再生水作為補充水源時，各種污染物的濃度可以參考《城市污水再生利用景觀環境用水水質》(GB／T18921-2002)中的相關水質標準。由于雨水的水質與降雨量、匯水面(屋面、地面和路面等)的材料和積累的污染物、空氣質量、氣候條件等許多因素有關，因此雨水中各種污染物濃度的變化較大，但在綠色建筑小區內，經過預處理的雨水中的污染物濃度會降低很多。b．出水水質的確定濕地出水的水質應根據實際情況來考慮。以雨水或再生水作為景觀水體的補充水源時，出水水質可以參考《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中的Ⅳ類或V類水體的水質標準。c．濕地污染物面積負荷的確定下圖分別為TP、TN、COD、BOD5和SS等污染物的濕地面積負荷與出水濃度之間的關系。**TP濕地面積負荷與出水濃度之間的關系**TN濕地面積負荷與出水濃度之間的關系**COD濕地面積負荷與出水濃度之間的關系**BOD5濕地面積負荷與出水濃度之間的關系**SS濕地面積負荷與出水濃度之間的關系3濕地幾何尺寸的設計①濕地寬度的設計濕地的寬度可以根據下式計算：W=Q/(K×N×D)式中W—濕地的寬度，m

Q—處理的水量，m3/d

N—水力坡度，一般取0.005—0.01

K—填料的透水系數，m/d

D—處理區填料厚度，一般取0.4-0.7m在運行過程中，由于懸浮污染物的截留以及生物膜的積生，填料的透水系數會不斷下降，因此在實際設計時通常取清潔填料透水系數的10％作為設計標準。若濕地單元寬度過大則對布水均勻不利，容易造成短流，通常以濕地單元寬度≤60m為宜。當計算得到的寬度>60m時可將濕地分為若干個寬度≤60m的單元，并聯