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人工景觀湖生態(tài)水處理設(shè)計(jì)

2008-05-26 10:40    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  一、生態(tài)水處理的社會需求

  1、人的精神需求

  隨著社會的不斷發(fā)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(jīng)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(gè)清晨推開窗,能呼吸清新的空氣,能聽到婉轉(zhuǎn)的鳥鳴,在夕陽夕下,沐浴在如夢如詩的風(fēng)景中,拋開塵世的煩惱,與自然親密接觸的環(huán)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?xì)鈩莅蹴纾钊隋谙;涓涓的?xì)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(fù)氧離子的含量,還能在小范圍內(nèi)起到調(diào)節(jié)氣候的作用。

  2、綠色環(huán)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(yīng)該從身邊的事做起,無論大小,都應(yīng)考慮到我們的地球村。尤其是設(shè)計(jì)人員,在整體規(guī)劃上就應(yīng)該站在環(huán)保的高度,周密考慮。應(yīng)該在水景水質(zhì)要求和低耗能綠色環(huán)保之間尋找一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)。循環(huán)過濾要投入大量人力物力財(cái)力,高耗能、高費(fèi)水的設(shè)計(jì)首先就不應(yīng)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(huán)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(shè)計(jì),也力求不讓它成為現(xiàn)實(shí)。

  下面我們來看一個(gè)房地產(chǎn)界的公式:

  A+B=C

  A——建設(shè)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(tǒng)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(shù)、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(gè)生命周期的成本降到413.真正的開發(fā)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(jié)約60~90%的后期管理成本。

  采用何種設(shè)計(jì)能讓人類與自然成為朋友,息息相關(guān),和平相處達(dá)到環(huán)保社會效益雙豐收呢?

  ——生態(tài)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(shù)的小區(qū)在規(guī)劃設(shè)計(jì)中都考慮到了水景水質(zhì)日常的維護(hù),但大都是通過單一的手段來處理或物理或化學(xué)或生物,因而造成了前期投資大,后期運(yùn)行費(fèi)用多,成效卻不顯著的結(jié)果,水體的水質(zhì)不穩(wěn)定,或時(shí)而藻類泛濫,或時(shí)而水發(fā)黑發(fā)臭,蚊蠅滋生,并且整個(gè)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(jìn)行一下簡單的介紹:

  1、物理方式:

  i.引水換水方式

  當(dāng)水體中的懸浮物(如泥、沙)增多,水體的透明度下降,水質(zhì)發(fā)渾?梢酝ㄟ^引水、換水的方式,稀釋水中的雜質(zhì)濃度,以此來降低雜質(zhì)的濃度但是需要更換大量的水,而水資源在我國是相當(dāng)?shù)膮T乏,勢必要浪費(fèi)寶貴的水資源。

  ii.循環(huán)過濾的方式。

  在水景設(shè)計(jì)的初期,根據(jù)水體的大小,設(shè)計(jì)配套的過濾沙缸和循環(huán)用的水泵,并且埋設(shè)循環(huán)用的管路,用于以后日常的水質(zhì)保養(yǎng)。如果水體面積較大,必定延長循環(huán)過濾的周期,使水質(zhì)不能達(dá)到預(yù)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(fèi)增加了,同時(shí)也增加了設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)的費(fèi)用。

  2、化學(xué)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(gè)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(jìn)行光合作用,釋放氧氣,使水中的污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化,導(dǎo)致水質(zhì)惡化,發(fā)出難聞的惡臭,水也變成了黑色。

  所以投加化學(xué)滅藻劑,殺死藻類。久而久之,水中會出現(xiàn)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(huán)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(xué)的方式處理水質(zhì),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(tài)系統(tǒng)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(zhì)加以吸收和轉(zhuǎn)化,成為無毒害或毒害較小的物質(zhì)。

  可以在景觀水水質(zhì)惡化的時(shí)候,投加適當(dāng)?shù)倪m量的微生物(各類菌種),加速水中污染物的分解,起到水質(zhì)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(chǎn)生一些變異品種,導(dǎo)致微生物處理水質(zhì)能力下降,而且很難控制其數(shù)量,其生長又受環(huán)境的影響很大,例如溫度、氣壓等等。同時(shí)微生物的分解物,會造成藻類的大量繁殖,再次導(dǎo)致水質(zhì)變壞。

  因此用微生物處理水質(zhì),必須定期進(jìn)行微生物的篩選培育、保存、復(fù)壯等等一系列專業(yè)處理過程,而且不能保證水質(zhì)狀況長期處于良好的狀態(tài)之中。

  三、EWT模式(EcologicalWaterTreatment)

  生態(tài)學(xué)是一門邊緣學(xué)科,它所涉及的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛,有氣象學(xué)、水文學(xué)、環(huán)境土壤學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境社會學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、環(huán)境最優(yōu)化、植物學(xué)、動物學(xué)、生物生理學(xué)、環(huán)境概率統(tǒng)計(jì)學(xué)、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)等等。

  簡單地說,生態(tài)水處理就是在水域中人為地建立起一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),無需人類的外在干預(yù),整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能適應(yīng)外界環(huán)境對它的影響,處在原始的生態(tài)平衡狀態(tài),和人類共生共存。

  這個(gè)看似簡單的過程卻需要在施實(shí)之前,進(jìn)行縝密地規(guī)劃設(shè)計(jì)。

 。ㄒ唬┝私猱(dāng)?shù)氐臍夂蚝退锓N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(jù)當(dāng)?shù)氐奈锓N,選擇適合培養(yǎng)的生物,能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳姝h(huán)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(shí),還必須兼顧這些生物在水生生態(tài)系統(tǒng)中生態(tài)功能,不僅能使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,還必須對整個(gè)水體有著凈化功能。雖然水生植物都能吸收水中的無機(jī)鹽,將其在陽光的作用下,通過光合作用為生態(tài)系統(tǒng)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(jī)鹽在吸收能力上不盡相同,必須依據(jù)當(dāng)?shù)氐乃此乃|(zhì),科學(xué)合理地選擇水生植物。水生動物是生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者,離開它,整個(gè)生物鏈不能很好地循環(huán)。如果數(shù)量過多將導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者(水生植物)大大減少,生物鏈出現(xiàn)斷裂;如果數(shù)量過少,生產(chǎn)者(水生植物)大量繁殖泛濫,生態(tài)系統(tǒng)也不會穩(wěn)定;這些都會影響生物鏈進(jìn)行到底。水生動物的數(shù)量一定要經(jīng)過科學(xué)地計(jì)算,并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,和水生植物的種類和數(shù)量進(jìn)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(dāng)體長達(dá)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(jié)的攝食量也不同。例如團(tuán)頭舫,一年中攝食量4月~11月最大。相同食性的魚,攝食強(qiáng)度也不盡相同,例如草魚的食量較大,日食量可達(dá)體重的40~70%,而團(tuán)頭舫的攝食強(qiáng)度則低于草魚。不僅如此,魚類的濾食特性,也會影響水質(zhì)狀況,所有這些都要綜合考慮。

 。ǘ┪⑸锞N

  生物界菌種的種類繁多,都有著相當(dāng)復(fù)雜的生理特性,例如有固氮菌、嗜鐵細(xì)菌、硫化細(xì)菌、發(fā)光菌等等,這些生物在生態(tài)系統(tǒng)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(shù)量呈幾何級增長,在不斷繁殖的過程中,極易受外界環(huán)境的影響產(chǎn)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(xiàn)退化的現(xiàn)象。

  在水生生態(tài)中,作為分解者的微生物,能將水中的污染物(包括有機(jī)物,某些重金屬等等)加以分解、吸收,變成能夠?yàn)槠渌锼玫奈镔|(zhì),同時(shí)還要讓它能夠降低或消除某些有毒物質(zhì)的毒性,成為真正意義上的地球環(huán)境的美容師。

  首先根據(jù)人工湖的水源水質(zhì)情況,利用現(xiàn)有的微生物,進(jìn)行馴化,培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r的微生物,接著進(jìn)一步對培養(yǎng)出來的微生物進(jìn)行篩選,篩選出生理活性強(qiáng)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(tài),在日常的工作中,必須定期對微生物進(jìn)行篩選、保存、復(fù)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(wěn)定性,這也是生態(tài)水處理中水質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)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(jī)物,降低或消除有害物質(zhì)毒性的作用,還要能將水生植物的殘枝敗葉轉(zhuǎn)換成有機(jī)肥,增加土壤的有機(jī)質(zhì),并且對土壤進(jìn)行改良,改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和物理性狀,提高水體的環(huán)境容量,增強(qiáng)水體的自凈能力,同時(shí)也減少了水土流失,抑制了植物病原菌的生長。

 。ㄈ┤斯ず姆罎B漏過程

  對于不同水域面積的人工湖,可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)勘測部門提供的地質(zhì)資料,設(shè)計(jì)不同的防漏設(shè)計(jì)。

  人工湖的日常補(bǔ)水量的多少是降低日常維護(hù)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(shí),防滲漏工作就應(yīng)該做到位。而降雨量、蒸發(fā)量雖然不能為人所控制,但可以從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的資料上了解到相關(guān)信息,對日后的補(bǔ)水量的多少和何時(shí)會出現(xiàn)補(bǔ)水高峰、低峰做到心中有數(shù),避免出現(xiàn)人工湖水位出現(xiàn)大起大落,影響生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)和人工湖的景觀效果。

 。ㄋ模┤斯ず沫h(huán)境設(shè)計(jì)

  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(yǎng)了各類水生動物等等,才水質(zhì)清澈,僅僅如此就能達(dá)到夢里水鄉(xiāng)的效果嗎?

  環(huán)境設(shè)計(jì)是人工湖設(shè)計(jì)中畫龍點(diǎn)睛之筆。

  詩詞有韻律美,音樂要有節(jié)奏感,水生植物的造景必須和周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào),配合周圍的陸地植物、建筑物、人工湖的土岸曲線,以及整個(gè)人工湖想體現(xiàn)的主題和氣候特點(diǎn),恰如其分地設(shè)計(jì)。

  在配植構(gòu)圖上,要考慮色彩的調(diào)和。清澈泛綠的水色是整個(gè)水景的底色,根據(jù)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(cuò)落有致,深深淺淺,綠色疊蕩,或紅或黃的花叢點(diǎn)綴,四季呈現(xiàn)色彩變化,充滿韻律感。

  (五)人工湖生態(tài)處理的優(yōu)越性

  1)無需循環(huán)設(shè)備的投資,無需額外的設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用和維修保養(yǎng)費(fèi)。

  2)無需專人管理,也能達(dá)到水質(zhì)要求。

  3)整個(gè)水體自身調(diào)節(jié)能力增加,對水質(zhì)的波動可以通過自身的生態(tài)來進(jìn)行調(diào)整。

  4)營造出一個(gè)更自然更優(yōu)美的天然水景。

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