上海市景觀水體水質調研及分析

　　近年來，隨著社會各界對水環境的重視，各類人造水景觀在上海市不同區域應運而生，據不完全統計，目前上海市人造景觀水域面積已經超過210萬m²。景觀水體的水質引起人們的關注。

　　為此，上海市水務局水資源處、河道處、上海市水環境監測中心于2003年8月，對17處全市有代表性的人造水景觀進行了系統的調查，并分別在25個斷面上采集水樣進行監測。現將調查情況分析如下。

　　一、人造水景觀水體情況的總體評價

　　此次調查范圍廣、類型多。調查的水景觀分布在全市8個區，累計水面積超過71萬m²。其中有12處近幾年建設起來的水景觀，有5處已經有幾十年歷史的水景觀。因此，調查的結果有一定的代表性。

　　采集水樣的監測，按《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)的要求實施，共監測水溫、pH值、五日生化需氧量、高錳酸鉀鹽指數、化學需氧量、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、揮發酚、氰化物、銅、鋅、鐵等18個項目。為便于分析比較，采用A值評價法(有機污染綜合指數評價法，計算公式略)。

　　評價分類：A<0為良好，04為嚴重污染。

　　從25個斷面水樣的監測數據分析，Ⅲ、Ⅳ、V和劣V類水，各為2、8、7、8個，分別占監測總數的8%、32%、28%和32%，其中V和劣V類水占60%，主要超標依次為總氮、高錳酸鉀鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量和氨氮等有機物指標。而據2001—2002年度水質監測資料反映，全市河、湖水體V類和劣于V類水達到80%，特別是市中心區水體均為V類和劣于V類。按照A值進行分類，1個斷面水體為良好，11個斷面為較好，4個斷面為一般，4個斷面為開始污染，1個斷面為中等污染，還有4個斷面為嚴重污染，良好、較好、一般的水體占監測斷面的64%。由此可見，人造水景觀水體的質量要優于全市河、湖水體，符合景觀水體要求的占多數。

　　雖然大部分水體總磷和總氮都達到了中等到嚴重富營養化的水平，但是從目測看，17處人造水景觀的水體總體上感覺良好，沒有一處水體發生黑臭，所有水體中沒有看到孑孓、小蟲和死魚，除華師大麗娃河和曹楊環浜有局部藍藻外，其余水體沒有水華現象。

　　二、值得總結推廣的經驗

　　調查發現，上海市人造水景觀的水體總體上沒有像想象和傳說的那樣因富營養化而發生水質發臭、蚊蠅孳生、放養的觀賞魚相繼死亡等現象。究其原因，是本市的科技工作者、水景觀建設和管理人員在實踐中創造了許多科學 的、成功的方法和經驗。初步歸納以下幾種方法值得總結和推廣。

　　(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，利用機械動力，促使水體流動，通過復氧來增強水體的白凈能力。比較突出的是延中綠地的人造溪流，經常流淌的潺潺流水，不僅為綠地帶來了勃勃生機，更重要的是凈化了水體。據此次監測，延中綠地水體質量A值排序列第二位，而其中溶解氧為8.9mg/L，達到飽和程度，超過I類水標準，說明復氧效果很好，其他如氨氮、總磷、高錳酸鉀鹽指數、五日生化需氧量和化學需氧量、總氮等指標也分別達到Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ類水標準。調查表明，這類水域基本上都能維持在Ⅳ類水體。

　　(2)物理、化學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械動力促使水域中的水體流動，在流動過程中增加化學處理的環節，加入少量的絮凝劑，通過快速過濾裝置，既去除了一部分懸浮物、漂浮物、油脂和有機物質，又達到了復氧的目的。兩處水體均獲得了理想的治理效果。盛大花園在沒有建成這一處理裝置之前，水體嚴重惡化已到黑臭的程度；而經處理后，目前的水質A值排序列第四，其中五日生化需氧量達到I類水標準，氨氮、總磷和高錳酸鉀鹽指數為Ⅱ類水，溶解氧和化學需氧量為Ⅲ類水。鼎幫酈池花園在物理和化學處理的基礎上，還綜合采用了生化治理，在塔式濾池中用珊瑚料作介質，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、高錳酸鉀鹽指數達到Ⅱ類水，化學需氧量和五日生化需氧量達到了I類水；而且，濁度只有4度、懸浮物為10mg/L，水質清澈見底，是17處水體中最好的一處。

　　(3)修復水邊和水中生態的方法。在這次調查中發現，水景觀的設計、建設和管理者們開始重視修復水邊和水中的生態，做法上具有明顯的多樣性和探索性。一是建設自然、生態護岸的實踐。水繪園、世紀公園鳥島、西郊公園綠野等處，取消了傳統的硬質護岸，水陸交界處多數以自然、生態為主，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護岸，但在局部地區，或在硬質護岸的縫隙中，千方百計地種上了挺水植物；二漣涇和鼎幫酈池花園除了臨水區域植物多樣化外，全部采用木樁護岸，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，對水生態的平衡和水質的改善起到了一定的作用。從監測數據中可以看到，這幾處水域的水質基本上均在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物質，為維持水質和其他動物的生命發揮作用，又點綴了水中的環境。三是水中動物多樣性的探索。幾乎在所有水系的水體中，都有一些水生動物在生長，有魚類、底棲動物，除了西郊公園有大量的飛禽外，在別的地方的水面上，也能看到放養的天鵝等禽類。以上這些水生動物從表面上看，還不足以說明與水體的凈化有什么聯系；但是在野生魚類和螺螄等底棲動物較多的水域，水體透明度較高，濁度較低，水質較好。

　　(4)濕地處理的方法。在世紀公園和大寧綠地，難能可貴地保留和建造了三塊濕地。世紀公園一塊為原生態的自然河，蘆葦、菖蒲和雜草狂長，水草密密層層，看起來有點窒息；另一塊稱為鳥島，河流中間有一個樹木茂盛、草坪青翠的貼水小島，空中有飛鳥、水里有魚兒，看上去水清岸綠。大寧綠地為人工濕地，有點蘆葦蕩的感覺，水邊和水中植物多樣，魚類和螺螄等底棲動物較多。濕地處理的方法對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，其余都優于Ⅳ類水質。

　　(5)促進地表水與淺層地下水交換的方法。建造水繪園的時候，人們有意識地在小水系的底部挖了四口井。無獨有偶，延中綠地(靜安)瀑布池的底部，也挖了兩口井。在封閉水體內挖井，是古代園林建設通過長期實踐留下來的寶貴經驗，也是蘇州園林的獨到之處。上面所說的兩處，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，對于水體的補充、交換和凈化，起到了至關重要的作用。從監測數據中看出，水繪園水體的質量指標，除總氮為Ⅳ類外，其余都在Ⅲ類以上，其中，Ⅲ類4項、Ⅱ類2項、I類5項；延中綠地(靜安)水體的質量指標，僅總氮為劣V類，其余Ⅳ類1項、Ⅲ類3 項、Ⅱ類3項、I類4項，在A值排序中分列第六和第七。

　　三、存在的問題

　　(1)老的水景觀比新的水景觀水體質量要差。這次調查的17處水景觀水體，其中有5處是五六十年代建成的，應該說能夠保持到現在這樣的水質，已經很不容易了。但從監測數據看，老水體的8個斷面中有2個為V類水、6個為劣于V類水，在A值的排序中差不多列倒數第八位。分析原因，首先是年代較長，面污染源日積月累，水體污染必然嚴重；其次是過去進入水體的污染源沒有截清，造成底污染源的累積釋放；再次是水邊和水體中沒有注意生態的平衡，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護岸，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、生態型護岸之外，其余水景觀的主要水邊均建造了硬質結構工程，有石塊的，也有鋼筋混凝土的。硬質護岸的存在，從景觀角度上講，與周圍的樹林、草坪等自然風光極不協調，起不到城市鄉村化的作用；從生態和治水的角度上看，人為地割斷了水、陸生物的聯系，水邊生物多樣性的環境沒法形成，水中的生物鏈建立不起來，水體 的自凈能力大大削弱，容易形成一汪真正的“死水”，逼迫人們走上代價高昂的物理、化學和生化的治水之路。硬質護岸對水體自凈能力的影響，在此次監測數據的分析中可以略見一斑，市中心區新建設的大型綠地／4值排序依次為延中綠地、世紀公園、大寧綠地、黃興綠地、太平橋綠地。從中看出，硬質護岸越少的水域，水體就越好，反之，水體就越差。其中最有說服力的是，列排名最后的太平橋綠地，由于四周全部都是硬質護岸，水體的自凈能力幾乎喪失，雖然本底質和補給水均為潔凈的自來水，但目前水質已經變成劣于V類，屬開始污染范圍。

　　(3)綠地的雨水收集、排放系統起到了適得其反的作用。調查中，許多管理人員都反映，水景觀中的水體，一下雨就發渾而遭到污染。通過實地踏勘發現，不論在住宅小區還是大型綠地，為利用雨水資源，建設的時候都做了完整的雨水收集和排放系統，雨水通過若干個口子流到水景觀的水體中，其效果適得其反。據上海市排水部門多年來的監測，前20分鐘的初期雨水，其污染物的濃度相當于城市生活污水。

　　(4)水中生物的多樣性遠遠不夠。雖然在水景觀水體中人們也種植和放養了一些植物和動物，但是，用水生態的平衡、生物鏈的連接、水體自凈能力的提高等要求來衡量，水景觀水體中的生物普遍太少，多樣性遠遠不夠。調查中對水景觀水體的總體印象是，偌大的水面上和長長的岸邊，挺水植物屈指可數，浮水植物寥寥無幾，沉水植物(水草)很難看到；而水中魚類和軟體動物個體小、數量少、品種稀，不成氣候。由于水中植物和動物多樣性沒有很好形成，水面缺少生氣，很難形成感官上賞心悅目的享受；而更讓人擔心的是，水體應有的自凈能力也因為沒有生物鏈而大大減弱，水質在逐漸惡化。按理說水景觀水體的本底質都是潔凈的自來水，水體中已經沒有了點污染源，水質應該是好的，但是，從監測數據中看到，這些水景觀的水體，除少數外，大多數氨氮、總氮、總磷等有機物含量指標都很高，很多在V類和劣于V類以上，這足以說明水體的自凈能力太差。
也有個別特例，在公園的湖泊中放養了大量的家養魚，像精養塘那樣喂草、喂食，導致水色濃重、水質惡化，同樣破壞了生態的平衡。

　　四、幾點改進的建議

　　(1)整治和完善老的水景觀水系。當前，一是要進行疏浚，清除多年來沉積的底污染源，并盡可能將污泥在附近堆成地形；二是結合疏浚，利用底泥改造地形和改建硬質護岸為坡地草坪或人工濕地；三是創造生物多樣性的生長環境；四是有條件的要進行水體的置換。

　　(2)改造綠地和小區內的雨水收集和排放系統。要充分利用草坪、灌木叢、樹林過濾和吸收有機物質的作用，實事求是、因地制宜地改造雨水收集和排放系統，廢除一些不必要的管道、陰溝，盡量借用地形、地物，讓雨水順坡漫過灌木叢、樹林、草坪進入水體。難以改造的區域，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水體。

　　(3)改建和完善自然、生態型水邊。目前大部分的水景觀水體都是硬質護岸，推倒重來是不可能的，也沒有這個必要。根據國外的經驗，可以在硬質護岸的底腳上，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，創造一個水邊生物多樣性的生長環境。為了不減少水體的總量，也就是通常所說的槽蓄量，堆斜坡的泥土，應該從水體的底部取上來，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，水質的穩定，有非常密切的關系。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，一是要在規劃的前提下，運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的植物，在水面積大的區域可搭建一些浮床和底床，爭取在較短的時間內形成多種水中植物群落；二是要盡可能多地放養一些本地的野生魚類和螺螄、河蚌、黃蜆之類的軟體動物，要在基本封閉的水環境中形成一定的動物種群；三是要挖掘品種的潛力，既要利用本地的品種，也要科學地引進外地的品種，不但要注重凈化水體的作用，還要講究美觀、美化的效果。

　　(5)推動濕地的利用和建設。濕地可以用來實現對污染水體的凈化，成為人造水景觀中凈化水體的一個重要環節。有條件的水域可以在水邊、岸邊、水中開發、建設和保留一些濕地，以充分發揮濕地中土壤和生物對污染 物與水體的降解和凈化作用。已經有濕地的地方，要特別注意濕地水體與大水體的溝通和流動，濕地凈化水體的優勢，只有在溝通和流動的水體中才能發揮充分的作用。

　　(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，平時與地表水交換頻繁，是補充地表水的重要來源。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，簡單、實用，可以在今后建設、整治和改造時運用。但是，必須注意兩個方面的問題：一是要考慮地下水位的高低，一般要求大部分時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蓋，防止發生事故。 

　　(7)積極做好與大水體溝通的準備。隨著水環境整治力度的加強，至2005年底，上海全市截污治污率將達到70%以上，主要骨干河道基本消除黑臭，水生態逐步得到恢復，大水體的質量將有大幅度的提高。從長遠看，人造水景觀水系要盡可能與周圍大水體溝通，有條件的要有計劃、有步驟地做好溝通準備工作；暫時沒有條件的要爭取主動，積極做好溝通的規劃。融人大循環是水體凈化最有效、最經濟的途徑。

　　(8)加強人造水景觀水體的管理。調查中看出，有關部門對水景觀水體的管理是非常認真的，管理的效果也得到了體現。但是，水景觀水體由于相對封閉，比較脆弱，容易受到大環境的影響，需要人們細致地呵護、關懷。要長期維持較好的水體，一要做好水面的保潔工作；二要加強水邊和水中植物的管理；三要加強水中生物和水體質量的觀察，及時防治生物的病蟲害，掌握生物和水體變化的規律；四要巧妙地利用相關設施，在水質惡化的時候，及時采用物理、化學、生化和置換水體等綜合治理措施。 

　　作者為上海市水務局巡視員