上海市景觀水體水質(zhì)調(diào)研及分析
近年來(lái)，隨著社會(huì)各界對(duì)水環(huán)境的重視，各類人造水景觀在上海市不同區(qū)域應(yīng)運(yùn)而生，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前上海市人造景觀水域面積已經(jīng)超過(guò)210萬(wàn)m2。景觀水體的水質(zhì)引起人們的關(guān)注。
為此，上海市水務(wù)局水資源處、河道處、上海市水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心于2003年8月，對(duì)17處全市有代表性的人造水景觀進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查，并分別在25個(gè)斷面上采集水樣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，F(xiàn)將調(diào)查情況分析如下。
一、人造水景觀水體情況的總體評(píng)價(jià)
此次調(diào)查范圍廣、類型多。調(diào)查的水景觀分布在全市8個(gè)區(qū)，累計(jì)水面積超過(guò)71萬(wàn)m2。其中有12處近幾年建設(shè)起來(lái)的水景觀，有5處已經(jīng)有幾十年歷史的水景觀。因此，調(diào)查的結(jié)果有一定的代表性。
采集水樣的監(jiān)測(cè)，按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的要求實(shí)施，共監(jiān)測(cè)水溫、pH值、五日生化需氧量、高錳酸鉀鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、溶解氧、氨氮、懸浮物、濁度、總磷、總氮、亞硝酸鹽氮、陰離子表面活性劑、揮發(fā)酚、氰化物、銅、鋅、鐵等18個(gè)項(xiàng)目。為便于分析比較，采用A值評(píng)價(jià)法(有機(jī)污染綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法，計(jì)算公式略)。
從25個(gè)斷面水樣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，Ⅲ、Ⅳ、V和劣V類水，各為2、8、7、8個(gè)，分別占監(jiān)測(cè)總數(shù)的8%、32%、28%和32%，其中V和劣V類水占60%，主要超標(biāo)依次為總氮、高錳酸鉀鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量和氨氮等有機(jī)物指標(biāo)。而據(jù)2001—2002年度水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料反映，全市河、湖水體V類和劣于V類水達(dá)到80%，特別是市中心區(qū)水體均為V類和劣于V類。按照A值進(jìn)行分類，1個(gè)斷面水體為良好，11個(gè)斷面為較好，4個(gè)斷面為一般，4個(gè)斷面為開(kāi)始污染，1個(gè)斷面為中等污染，還有4個(gè)斷面為嚴(yán)重污染，良好、較好、一般的水體占監(jiān)測(cè)斷面的64%。由此可見(jiàn)，人造水景觀水體的質(zhì)量要優(yōu)于全市河、湖水體，符合景觀水體要求的占多數(shù)。
雖然大部分水體總磷和總氮都達(dá)到了中等到嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化的水平，但是從目測(cè)看，17處人造水景觀的水體總體上感覺(jué)良好，沒(méi)有一處水體發(fā)生黑臭，所有水體中沒(méi)有看到孑孓、小蟲(chóng)和死魚(yú)，除華師大麗娃河和曹楊環(huán)浜有局部藍(lán)藻外，其余水體沒(méi)有水華現(xiàn)象。
二、值得總結(jié)推廣的經(jīng)驗(yàn)
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，上海市人造水景觀的水體總體上沒(méi)有像想象和傳說(shuō)的那樣因富營(yíng)養(yǎng)化而發(fā)生水質(zhì)發(fā)臭、蚊蠅孳生、放養(yǎng)的觀賞魚(yú)相繼死亡等現(xiàn)象。究其原因，是本市的科技工作者、水景觀建設(shè)和管理人員在實(shí)踐中創(chuàng)造了許多科學(xué) 的、成功的方法和經(jīng)驗(yàn)。初步歸納以下幾種方法值得總結(jié)和推廣。
(1)物理增氧的方法。其主要措施是在水域中建造人工瀑布、噴泉、溪流等水景觀，利用機(jī)械動(dòng)力，促使水體流動(dòng)，通過(guò)復(fù)氧來(lái)增強(qiáng)水體的白凈能力。比較突出的是延中綠地的人造溪流，經(jīng)常流淌的潺潺流水，不僅為綠地帶來(lái)了勃勃生機(jī)，更重要的是凈化了水體。據(jù)此次監(jiān)測(cè)，延中綠地水體質(zhì)量A值排序列第二位，而其中溶解氧為8.9mg/L，達(dá)到飽和程度，超過(guò)I類水標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明復(fù)氧效果很好，其他如氨氮、總磷、高錳酸鉀鹽指數(shù)、五日生化需氧量和化學(xué)需氧量、總氮等指標(biāo)也分別達(dá)到Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)查表明，這類水域基本上都能維持在Ⅳ類水體。
(2)物理、化學(xué)以及生化綜合治理的方法。盛大花園和鼎幫酈池花園都采用了這些方法。它們的共同之處是用機(jī)械動(dòng)力促使水域中的水體流動(dòng)，在流動(dòng)過(guò)程中增加化學(xué)處理的環(huán)節(jié)，加入少量的絮凝劑，通過(guò)快速過(guò)濾裝置，既去除了一部分懸浮物、漂浮物、油脂和有機(jī)物質(zhì)，又達(dá)到了復(fù)氧的目的。兩處水體均獲得了理想的治理效果。盛大花園在沒(méi)有建成這一處理裝置之前，水體嚴(yán)重惡化已到黑臭的程度；而經(jīng)處理后，目前的水質(zhì)A值排序列第四，其中五日生化需氧量達(dá)到I類水標(biāo)準(zhǔn)，氨氮、總磷和高錳酸鉀鹽指數(shù)為Ⅱ類水，溶解氧和化學(xué)需氧量為Ⅲ類水。鼎幫酈池花園在物理和化學(xué)處理的基礎(chǔ)上，還綜合采用了生化治理，在塔式濾池中用珊瑚料作介質(zhì)，接種生物菌，其效果更佳，除總氮為Ⅲ類水外，溶解氧、氨氮、總磷、高錳酸鉀鹽指數(shù)達(dá)到Ⅱ類水，化學(xué)需氧量和五日生化需氧量達(dá)到了I類水；而且，濁度只有4度、懸浮物為10mg/L，水質(zhì)清澈見(jiàn)底，是17處水體中最好的一處。
(3)修復(fù)水邊和水中生態(tài)的方法。在這次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，水景觀的設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理者們開(kāi)始重視修復(fù)水邊和水中的生態(tài)，做法上具有明顯的多樣性和探索性。一是建設(shè)自然、生態(tài)護(hù)岸的實(shí)踐。水繪園、世紀(jì)公園鳥(niǎo)島、西郊公園綠野等處，取消了傳統(tǒng)的硬質(zhì)護(hù)岸，水陸交界處多數(shù)以自然、生態(tài)為主，岸邊鋪上大塊的草坪、水邊種植灌木及蘆葦、菖蒲、慈姑等挺水植物；而延中綠地、虹橋中心花園等處雖仍為硬質(zhì)護(hù)岸，但在局部地區(qū)，或在硬質(zhì)護(hù)岸的縫隙中，千方百計(jì)地種上了挺水植物；二漣涇和鼎幫酈池花園除了臨水區(qū)域植物多樣化外，全部采用木樁護(hù)岸，顯得自然活潑，木樁上還布滿了有利于水體凈化的青苔類生物膜。以上這些岸邊都形成了一定的生物群落，對(duì)水生態(tài)的平衡和水質(zhì)的改善起到了一定的作用。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中可以看到，這幾處水域的水質(zhì)基本上均在Ⅳ類以上或接近Ⅳ類。二是水中植物多樣性的嘗試。在延中綠地(靜安)、曹楊環(huán)浜、華師大、西郊公園、大寧綠地等處的一些水域中，種植了各種挺水和浮水植物；有些地方還搞了大小不等的浮床；在西郊公園和世紀(jì)公園的局部水域有少量沉水植物。以上這些挺水、浮水和沉水植物，既吸收水體中的有機(jī)物質(zhì)，為維持水質(zhì)和其他動(dòng)物的生命發(fā)揮作用，又點(diǎn)綴了水中的環(huán)境。三是水中動(dòng)物多樣性的探索。幾乎在所有水系的水體中，都有一些水生動(dòng)物在生長(zhǎng)，有魚(yú)類、底棲動(dòng)物，除了西郊公園有大量的飛禽外，在別的地方的水面上，也能看到放養(yǎng)的天鵝等禽類。以上這些水生動(dòng)物從表面上看，還不足以說(shuō)明與水體的凈化有什么聯(lián)系；但是在野生魚(yú)類和螺螄等底棲動(dòng)物較多的水域，水體透明度較高，濁度較低，水質(zhì)較好。
(4)濕地處理的方法。在世紀(jì)公園和大寧綠地，難能可貴地保留和建造了三塊濕地。世紀(jì)公園一塊為原生態(tài)的自然河，蘆葦、菖蒲和雜草狂長(zhǎng)，水草密密層層，看起來(lái)有點(diǎn)窒息；另一塊稱為鳥(niǎo)島，河流中間有一個(gè)樹(shù)木茂盛、草坪青翠的貼水小島，空中有飛鳥(niǎo)、水里有魚(yú)兒，看上去水清岸綠。大寧綠地為人工濕地，有點(diǎn)蘆葦蕩的感覺(jué)，水邊和水中植物多樣，魚(yú)類和螺螄等底棲動(dòng)物較多。濕地處理的方法對(duì)水體有一定的凈化作用，以上三塊濕地，除保留的自然河為V類水以外，其余都優(yōu)于Ⅳ類水質(zhì)。
(5)促進(jìn)地表水與淺層地下水交換的方法。建造水繪園的時(shí)候，人們有意識(shí)地在小水系的底部挖了四口井。無(wú)獨(dú)有偶，延中綠地(靜安)瀑布池的底部，也挖了兩口井。在封閉水體內(nèi)挖井，是古代園林建設(shè)通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐留下來(lái)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，也是蘇州園林的獨(dú)到之處。上面所說(shuō)的兩處，水體面積都不大，特別是延中綠地(靜安)只能算微型水景；但是，底部的幾口水井的通道功能，對(duì)于水體的補(bǔ)充、交換和凈化，起到了至關(guān)重要的作用。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中看出，水繪園水體的質(zhì)量指標(biāo)，除總氮為Ⅳ類外，其余都在Ⅲ類以上，其中，Ⅲ類4項(xiàng)、Ⅱ類2項(xiàng)、I類5項(xiàng)；延中綠地(靜安)水體的質(zhì)量指標(biāo)，僅總氮為劣V類，其余Ⅳ類1項(xiàng)、Ⅲ類3 項(xiàng)、Ⅱ類3項(xiàng)、I類4項(xiàng)，在A值排序中分列第六和第七。 文章來(lái)自
三、存在的問(wèn)題
(1)老的水景觀比新的水景觀水體質(zhì)量要差。這次調(diào)查的17處水景觀水體，其中有5處是五六十年代建成的，應(yīng)該說(shuō)能夠保持到現(xiàn)在這樣的水質(zhì)，已經(jīng)很不容易了。但從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看，老水體的8個(gè)斷面中有2個(gè)為V類水、6個(gè)為劣于V類水，在A值的排序中差不多列倒數(shù)第八位。分析原因，首先是年代較長(zhǎng)，面污染源日積月累，水體污染必然嚴(yán)重；其次是過(guò)去進(jìn)入水體的污染源沒(méi)有截清，造成底污染源的累積釋放；再次是水邊和水體中沒(méi)有注意生態(tài)的平衡，水體的自凈能力脆弱。
(2)大部分人造水景觀的水邊采用了硬質(zhì)護(hù)岸，削弱了水體的自凈能力。除鼎幫酈池花園、二漣涇、水繪園全部為自然、生態(tài)型護(hù)岸之外，其余水景觀的主要水邊均建造了硬質(zhì)結(jié)構(gòu)工程，有石塊的，也有鋼筋混凝土的。硬質(zhì)護(hù)岸的存在，從景觀角度上講，與周圍的樹(shù)林、草坪等自然風(fēng)光極不協(xié)調(diào)，起不到城市鄉(xiāng)村化的作用；從生態(tài)和治水的角度上看，人為地割斷了水、陸生物的聯(lián)系，水邊生物多樣性的環(huán)境沒(méi)法形成，水中的生物鏈建立不起來(lái)，水體 的自凈能力大大削弱，容易形成一汪真正的“死水”，逼迫人們走上代價(jià)高昂的物理、化學(xué)和生化的治水之路。硬質(zhì)護(hù)岸對(duì)水體自凈能力的影響，在此次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析中可以略見(jiàn)一斑，市中心區(qū)新建設(shè)的大型綠地／4值排序依次為延中綠地、世紀(jì)公園、大寧綠地、黃興綠地、太平橋綠地。從中看出，硬質(zhì)護(hù)岸越少的水域，水體就越好，反之，水體就越差。其中最有說(shuō)服力的是，列排名最后的太平橋綠地，由于四周全部都是硬質(zhì)護(hù)岸，水體的自凈能力幾乎喪失，雖然本底質(zhì)和補(bǔ)給水均為潔凈的自來(lái)水，但目前水質(zhì)已經(jīng)變成劣于V類，屬開(kāi)始污染范圍。
(3)綠地的雨水收集、排放系統(tǒng)起到了適得其反的作用。調(diào)查中，許多管理人員都反映，水景觀中的水體，一下雨就發(fā)渾而遭到污染。通過(guò)實(shí)地踏勘發(fā)現(xiàn)，不論在住宅小區(qū)還是大型綠地，為利用雨水資源，建設(shè)的時(shí)候都做了完整的雨水收集和排放系統(tǒng)，雨水通過(guò)若干個(gè)口子流到水景觀的水體中，其效果適得其反。據(jù)上海市排水部門多年來(lái)的監(jiān)測(cè)，前20分鐘的初期雨水，其污染物的濃度相當(dāng)于城市生活污水。
(4)水中生物的多樣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。雖然在水景觀水體中人們也種植和放養(yǎng)了一些植物和動(dòng)物，但是，用水生態(tài)的平衡、生物鏈的連接、水體自凈能力的提高等要求來(lái)衡量，水景觀水體中的生物普遍太少，多樣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。調(diào)查中對(duì)水景觀水體的總體印象是，偌大的水面上和長(zhǎng)長(zhǎng)的岸邊，挺水植物屈指可數(shù)，浮水植物寥寥無(wú)幾，沉水植物(水草)很難看到；而水中魚(yú)類和軟體動(dòng)物個(gè)體小、數(shù)量少、品種稀，不成氣候。由于水中植物和動(dòng)物多樣性沒(méi)有很好形成，水面缺少生氣，很難形成感官上賞心悅目的享受；而更讓人擔(dān)心的是，水體應(yīng)有的自凈能力也因?yàn)闆](méi)有生物鏈而大大減弱，水質(zhì)在逐漸惡化。按理說(shuō)水景觀水體的本底質(zhì)都是潔凈的自來(lái)水，水體中已經(jīng)沒(méi)有了點(diǎn)污染源，水質(zhì)應(yīng)該是好的，但是，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中看到，這些水景觀的水體，除少數(shù)外，大多數(shù)氨氮、總氮、總磷等有機(jī)物含量指標(biāo)都很高，很多在V類和劣于V類以上，這足以說(shuō)明水體的自凈能力太差。
也有個(gè)別特例，在公園的湖泊中放養(yǎng)了大量的家養(yǎng)魚(yú)，像精養(yǎng)塘那樣喂草、喂食，導(dǎo)致水色濃重、水質(zhì)惡化，同樣破壞了生態(tài)的平衡。
四、幾點(diǎn)改進(jìn)的建議
(1)整治和完善老的水景觀水系。當(dāng)前，一是要進(jìn)行疏浚，清除多年來(lái)沉積的底污染源，并盡可能將污泥在附近堆成地形；二是結(jié)合疏浚，利用底泥改造地形和改建硬質(zhì)護(hù)岸為坡地草坪或人工濕地；三是創(chuàng)造生物多樣性的生長(zhǎng)環(huán)境；四是有條件的要進(jìn)行水體的置換。
(2)改造綠地和小區(qū)內(nèi)的雨水收集和排放系統(tǒng)。要充分利用草坪、灌木叢、樹(shù)林過(guò)濾和吸收有機(jī)物質(zhì)的作用，實(shí)事求是、因地制宜地改造雨水收集和排放系統(tǒng)，廢除一些不必要的管道、陰溝，盡量借用地形、地物，讓雨水順坡漫過(guò)灌木叢、樹(shù)林、草坪進(jìn)入水體。難以改造的區(qū)域，如有條件，要在排放口建造初期雨水收集池，盡可能不要將初期雨水直接排進(jìn)水體。
(3)改建和完善自然、生態(tài)型水邊。目前大部分的水景觀水體都是硬質(zhì)護(hù)岸，推倒重來(lái)是不可能的，也沒(méi)有這個(gè)必要。根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，可以在硬質(zhì)護(hù)岸的底腳上，堆起一面斜坡，種上品種多樣的水生植物，也可以放上一些鵝卵石，創(chuàng)造一個(gè)水邊生物多樣性的生長(zhǎng)環(huán)境。為了不減少水體的總量，也就是通常所說(shuō)的槽蓄量，堆斜坡的泥土，應(yīng)該從水體的底部取上來(lái)，也就是挖深河(湖)底。
(4)努力形成水中生物的多樣性。水中生物的多樣性與水體自凈能力的提高，水質(zhì)的穩(wěn)定，有非常密切的關(guān)系。目前人造水景觀水體的不夠理想，重要原因之一，就是水體中缺少生物多樣性，生態(tài)尚不能平衡，水體的自凈能力乏生物鏈的支撐。形成水中生物的多樣性，一是要在規(guī)劃的前提下，運(yùn)用多種方法在水中種植品種多樣的挺水植物、浮水植物、沉水植物，并注意培植冬天生長(zhǎng)的植物，在水面積大的區(qū)域可搭建一些浮床和底床，爭(zhēng)取在較短的時(shí)間內(nèi)形成多種水中植物群落；二是要盡可能多地放養(yǎng)一些本地的野生魚(yú)類和螺螄、河蚌、黃蜆之類的軟體動(dòng)物，要在基本封閉的水環(huán)境中形成一定的動(dòng)物種群；三是要挖掘品種的潛力，既要利用本地的品種，也要科學(xué)地引進(jìn)外地的品種，不但要注重凈化水體的作用，還要講究美觀、美化的效果。
(5)推動(dòng)濕地的利用和建設(shè)。濕地可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污染水體的凈化，成為人造水景觀中凈化水體的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。有條件的水域可以在水邊、岸邊、水中開(kāi)發(fā)、建設(shè)和保留一些濕地，以充分發(fā)揮濕地中土壤和生物對(duì)污染 物與水體的降解和凈化作用。已經(jīng)有濕地的地方，要特別注意濕地水體與大水體的溝通和流動(dòng)，濕地凈化水體的優(yōu)勢(shì)，只有在溝通和流動(dòng)的水體中才能發(fā)揮充分的作用。
(6)加大利用地下水的力度。上海淺層地下水豐沛，年平均有7.42億m3之多，平時(shí)與地表水交換頻繁，是補(bǔ)充地表水的重要來(lái)源。松江水繪園和靜安延中綠地水系中挖井利用淺層地下水的做法，簡(jiǎn)單、實(shí)用，可以在今后建設(shè)、整治和改造時(shí)運(yùn)用。但是，必須注意兩個(gè)方面的問(wèn)題：一是要考慮地下水位的高低，一般要求大部分時(shí)間地下水位略高于水體的常水位；二是水井挖好以后要加上網(wǎng)蓋，防止發(fā)生事故。
(7)積極做好與大水體溝通的準(zhǔn)備。隨著水環(huán)境整治力度的加強(qiáng)，至2005年底，上海全市截污治污率將達(dá)到70%以上，主要骨干河道基本消除黑臭，水生態(tài)逐步得到恢復(fù)，大水體的質(zhì)量將有大幅度的提高。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，人造水景觀水系要盡可能與周圍大水體溝通，有條件的要有計(jì)劃、有步驟地做好溝通準(zhǔn)備工作；暫時(shí)沒(méi)有條件的要爭(zhēng)取主動(dòng)，積極做好溝通的規(guī)劃。融人大循環(huán)是水體凈化最有效、最經(jīng)濟(jì)的途徑。
(8)加強(qiáng)人造水景觀水體的管理。調(diào)查中看出，有關(guān)部門對(duì)水景觀水體的管理是非常認(rèn)真的，管理的效果也得到了體現(xiàn)。但是，水景觀水體由于相對(duì)封閉，比較脆弱，容易受到大環(huán)境的影響，需要人們細(xì)致地呵護(hù)、關(guān)懷。要長(zhǎng)期維持較好的水體，一要做好水面的保潔工作；二要加強(qiáng)水邊和水中植物的管理；三要加強(qiáng)水中生物和水體質(zhì)量的觀察，及時(shí)防治生物的病蟲(chóng)害，掌握生物和水體變化的規(guī)律；四要巧妙地利用相關(guān)設(shè)施，在水質(zhì)惡化的時(shí)候，及時(shí)采用物理、化學(xué)、生化和置換水體等綜合治理措施。
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