上海市景观水体水质调研及分析

　　近年来，随着社会各界对水环境的重视，各类人造水景观在上海市不同区域应运而生，据不完全统计，目前上海市人造景观水域面积已经超过210万m²。景观水体的水质引起人们的关注。

　　为此，上海市水务局水资源处、河道处、上海市水环境监测中心于2003年8月，对17处全市有代表性的人造水景观进行了系统的调查，并分别在25个断面上采集水样进行监测。现将调查情况分析如下。

　　一、人造水景观水体情况的总体评价

　　此次调查范围广、类型多。调查的水景观分布在全市8个区，累计水面积超过71万m²。其中有12处近几年建设起来的水景观，有5处已经有几十年历史的水景观。因此，调查的结果有一定的代表性。

　　采集水样的监测，按《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的要求实施，共监测水温、pH值、五日生化需氧量、高锰酸钾盐指数、化学需氧量、溶解氧、氨氮、悬浮物、浊度、总磷、总氮、亚硝酸盐氮、阴离子表面活性剂、挥发酚、氰化物、铜、锌、铁等18个项目。为便于分析比较，采用A值评价法(有机污染综合指数评价法，计算公式略)。

　　评价分类：A<0为良好，04为严重污染。

　　从25个断面水样的监测数据分析，Ⅲ、Ⅳ、V和劣V类水，各为2、8、7、8个，分别占监测总数的8%、32%、28%和32%，其中V和劣V类水占60%，主要超标依次为总氮、高锰酸钾盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量和氨氮等有机物指标。而据2001—2002年度水质监测资料反映，全市河、湖水体V类和劣于V类水达到80%，特别是市中心区水体均为V类和劣于V类。按照A值进行分类，1个断面水体为良好，11个断面为较好，4个断面为一般，4个断面为开始污染，1个断面为中等污染，还有4个断面为严重污染，良好、较好、一般的水体占监测断面的64%。由此可见，人造水景观水体的质量要优于全市河、湖水体，符合景观水体要求的占多数。

　　虽然大部分水体总磷和总氮都达到了中等到严重富营养化的水平，但是从目测看，17处人造水景观的水体总体上感觉良好，没有一处水体发生黑臭，所有水体中没有看到孑孓、小虫和死鱼，除华师大丽娃河和曹杨环浜有局部蓝藻外，其余水体没有水华现象。

　　二、值得总结推广的经验

　　调查发现，上海市人造水景观的水体总体上没有像想象和传说的那样因富营养化而发生水质发臭、蚊蝇孳生、放养的观赏鱼相继死亡等现象。究其原因，是本市的科技工作者、水景观建设和管理人员在实践中创造了许多科学 的、成功的方法和经验。初步归纳以下几种方法值得总结和推广。

　　(1)物理增氧的方法。其主要措施是在水域中建造人工瀑布、喷泉、溪流等水景观，利用机械动力，促使水体流动，通过复氧来增强水体的白净能力。比较突出的是延中绿地的人造溪流，经常流淌的潺潺流水，不仅为绿地带来了勃勃生机，更重要的是净化了水体。据此次监测，延中绿地水体质量A值排序列第二位，而其中溶解氧为8.9mg/L，达到饱和程度，超过I类水标准，说明复氧效果很好，其他如氨氮、总磷、高锰酸钾盐指数、五日生化需氧量和化学需氧量、总氮等指标也分别达到Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类水标准。调查表明，这类水域基本上都能维持在Ⅳ类水体。

　　(2)物理、化学以及生化综合治理的方法。盛大花园和鼎帮郦池花园都采用了这些方法。它们的共同之处是用机械动力促使水域中的水体流动，在流动过程中增加化学处理的环节，加入少量的絮凝剂，通过快速过滤装置，既去除了一部分悬浮物、漂浮物、油脂和有机物质，又达到了复氧的目的。两处水体均获得了理想的治理效果。盛大花园在没有建成这一处理装置之前，水体严重恶化已到黑臭的程度；而经处理后，目前的水质A值排序列第四，其中五日生化需氧量达到I类水标准，氨氮、总磷和高锰酸钾盐指数为Ⅱ类水，溶解氧和化学需氧量为Ⅲ类水。鼎帮郦池花园在物理和化学处理的基础上，还综合采用了生化治理，在塔式滤池中用珊瑚料作介质，接种生物菌，其效果更佳，除总氮为Ⅲ类水外，溶解氧、氨氮、总磷、高锰酸钾盐指数达到Ⅱ类水，化学需氧量和五日生化需氧量达到了I类水；而且，浊度只有4度、悬浮物为10mg/L，水质清澈见底，是17处水体中最好的一处。

　　(3)修复水边和水中生态的方法。在这次调查中发现，水景观的设计、建设和管理者们开始重视修复水边和水中的生态，做法上具有明显的多样性和探索性。一是建设自然、生态护岸的实践。水绘园、世纪公园鸟岛、西郊公园绿野等处，取消了传统的硬质护岸，水陆交界处多数以自然、生态为主，岸边铺上大块的草坪、水边种植灌木及芦苇、菖蒲、慈姑等挺水植物；而延中绿地、虹桥中心花园等处虽仍为硬质护岸，但在局部地区，或在硬质护岸的缝隙中，千方百计地种上了挺水植物；二涟泾和鼎帮郦池花园除了临水区域植物多样化外，全部采用木桩护岸，显得自然活泼，木桩上还布满了有利于水体净化的青苔类生物膜。以上这些岸边都形成了一定的生物群落，对水生态的平衡和水质的改善起到了一定的作用。从监测数据中可以看到，这几处水域的水质基本上均在Ⅳ类以上或接近Ⅳ类。二是水中植物多样性的尝试。在延中绿地(静安)、曹杨环浜、华师大、西郊公园、大宁绿地等处的一些水域中，种植了各种挺水和浮水植物；有些地方还搞了大小不等的浮床；在西郊公园和世纪公园的局部水域有少量沉水植物。以上这些挺水、浮水和沉水植物，既吸收水体中的有机物质，为维持水质和其他动物的生命发挥作用，又点缀了水中的环境。三是水中动物多样性的探索。几乎在所有水系的水体中，都有一些水生动物在生长，有鱼类、底栖动物，除了西郊公园有大量的飞禽外，在别的地方的水面上，也能看到放养的天鹅等禽类。以上这些水生动物从表面上看，还不足以说明与水体的净化有什么联系；但是在野生鱼类和螺蛳等底栖动物较多的水域，水体透明度较高，浊度较低，水质较好。

　　(4)湿地处理的方法。在世纪公园和大宁绿地，难能可贵地保留和建造了三块湿地。世纪公园一块为原生态的自然河，芦苇、菖蒲和杂草狂长，水草密密层层，看起来有点窒息；另一块称为鸟岛，河流中间有一个树木茂盛、草坪青翠的贴水小岛，空中有飞鸟、水里有鱼儿，看上去水清岸绿。大宁绿地为人工湿地，有点芦苇荡的感觉，水边和水中植物多样，鱼类和螺蛳等底栖动物较多。湿地处理的方法对水体有一定的净化作用，以上三块湿地，除保留的自然河为V类水以外，其余都优于Ⅳ类水质。

　　(5)促进地表水与浅层地下水交换的方法。建造水绘园的时候，人们有意识地在小水系的底部挖了四口井。无独有偶，延中绿地(静安)瀑布池的底部，也挖了两口井。在封闭水体内挖井，是古代园林建设通过长期实践留下来的宝贵经验，也是苏州园林的独到之处。上面所说的两处，水体面积都不大，特别是延中绿地(静安)只能算微型水景；但是，底部的几口水井的通道功能，对于水体的补充、交换和净化，起到了至关重要的作用。从监测数据中看出，水绘园水体的质量指标，除总氮为Ⅳ类外，其余都在Ⅲ类以上，其中，Ⅲ类4项、Ⅱ类2项、I类5项；延中绿地(静安)水体的质量指标，仅总氮为劣V类，其余Ⅳ类1项、Ⅲ类3 项、Ⅱ类3项、I类4项，在A值排序中分列第六和第七。

　　三、存在的问题

　　(1)老的水景观比新的水景观水体质量要差。这次调查的17处水景观水体，其中有5处是五六十年代建成的，应该说能够保持到现在这样的水质，已经很不容易了。但从监测数据看，老水体的8个断面中有2个为V类水、6个为劣于V类水，在A值的排序中差不多列倒数第八位。分析原因，首先是年代较长，面污染源日积月累，水体污染必然严重；其次是过去进入水体的污染源没有截清，造成底污染源的累积释放；再次是水边和水体中没有注意生态的平衡，水体的自净能力脆弱。

　　(2)大部分人造水景观的水边采用了硬质护岸，削弱了水体的自净能力。除鼎帮郦池花园、二涟泾、水绘园全部为自然、生态型护岸之外，其余水景观的主要水边均建造了硬质结构工程，有石块的，也有钢筋混凝土的。硬质护岸的存在，从景观角度上讲，与周围的树林、草坪等自然风光极不协调，起不到城市乡村化的作用；从生态和治水的角度上看，人为地割断了水、陆生物的联系，水边生物多样性的环境没法形成，水中的生物链建立不起来，水体 的自净能力大大削弱，容易形成一汪真正的“死水”，逼迫人们走上代价高昂的物理、化学和生化的治水之路。硬质护岸对水体自净能力的影响，在此次监测数据的分析中可以略见一斑，市中心区新建设的大型绿地／4值排序依次为延中绿地、世纪公园、大宁绿地、黄兴绿地、太平桥绿地。从中看出，硬质护岸越少的水域，水体就越好，反之，水体就越差。其中最有说服力的是，列排名最后的太平桥绿地，由于四周全部都是硬质护岸，水体的自净能力几乎丧失，虽然本底质和补给水均为洁净的自来水，但目前水质已经变成劣于V类，属开始污染范围。

　　(3)绿地的雨水收集、排放系统起到了适得其反的作用。调查中，许多管理人员都反映，水景观中的水体，一下雨就发浑而遭到污染。通过实地踏勘发现，不论在住宅小区还是大型绿地，为利用雨水资源，建设的时候都做了完整的雨水收集和排放系统，雨水通过若干个口子流到水景观的水体中，其效果适得其反。据上海市排水部门多年来的监测，前20分钟的初期雨水，其污染物的浓度相当于城市生活污水。

　　(4)水中生物的多样性远远不够。虽然在水景观水体中人们也种植和放养了一些植物和动物，但是，用水生态的平衡、生物链的连接、水体自净能力的提高等要求来衡量，水景观水体中的生物普遍太少，多样性远远不够。调查中对水景观水体的总体印象是，偌大的水面上和长长的岸边，挺水植物屈指可数，浮水植物寥寥无几，沉水植物(水草)很难看到；而水中鱼类和软体动物个体小、数量少、品种稀，不成气候。由于水中植物和动物多样性没有很好形成，水面缺少生气，很难形成感官上赏心悦目的享受；而更让人担心的是，水体应有的自净能力也因为没有生物链而大大减弱，水质在逐渐恶化。按理说水景观水体的本底质都是洁净的自来水，水体中已经没有了点污染源，水质应该是好的，但是，从监测数据中看到，这些水景观的水体，除少数外，大多数氨氮、总氮、总磷等有机物含量指标都很高，很多在V类和劣于V类以上，这足以说明水体的自净能力太差。
也有个别特例，在公园的湖泊中放养了大量的家养鱼，像精养塘那样喂草、喂食，导致水色浓重、水质恶化，同样破坏了生态的平衡。

　　四、几点改进的建议

　　(1)整治和完善老的水景观水系。当前，一是要进行疏浚，清除多年来沉积的底污染源，并尽可能将污泥在附近堆成地形；二是结合疏浚，利用底泥改造地形和改建硬质护岸为坡地草坪或人工湿地；三是创造生物多样性的生长环境；四是有条件的要进行水体的置换。

　　(2)改造绿地和小区内的雨水收集和排放系统。要充分利用草坪、灌木丛、树林过滤和吸收有机物质的作用，实事求是、因地制宜地改造雨水收集和排放系统，废除一些不必要的管道、阴沟，尽量借用地形、地物，让雨水顺坡漫过灌木丛、树林、草坪进入水体。难以改造的区域，如有条件，要在排放口建造初期雨水收集池，尽可能不要将初期雨水直接排进水体。

　　(3)改建和完善自然、生态型水边。目前大部分的水景观水体都是硬质护岸，推倒重来是不可能的，也没有这个必要。根据国外的经验，可以在硬质护岸的底脚上，堆起一面斜坡，种上品种多样的水生植物，也可以放上一些鹅卵石，创造一个水边生物多样性的生长环境。为了不减少水体的总量，也就是通常所说的槽蓄量，堆斜坡的泥土，应该从水体的底部取上来，也就是挖深河(湖)底。

　　(4)努力形成水中生物的多样性。水中生物的多样性与水体自净能力的提高，水质的稳定，有非常密切的关系。目前人造水景观水体的不够理想，重要原因之一，就是水体中缺少生物多样性，生态尚不能平衡，水体的自净能力乏生物链的支撑。形成水中生物的多样性，一是要在规划的前提下，运用多种方法在水中种植品种多样的挺水植物、浮水植物、沉水植物，并注意培植冬天生长的植物，在水面积大的区域可搭建一些浮床和底床，争取在较短的时间内形成多种水中植物群落；二是要尽可能多地放养一些本地的野生鱼类和螺蛳、河蚌、黄蚬之类的软体动物，要在基本封闭的水环境中形成一定的动物种群；三是要挖掘品种的潜力，既要利用本地的品种，也要科学地引进外地的品种，不但要注重净化水体的作用，还要讲究美观、美化的效果。

　　(5)推动湿地的利用和建设。湿地可以用来实现对污染水体的净化，成为人造水景观中净化水体的一个重要环节。有条件的水域可以在水边、岸边、水中开发、建设和保留一些湿地，以充分发挥湿地中土壤和生物对污染 物与水体的降解和净化作用。已经有湿地的地方，要特别注意湿地水体与大水体的沟通和流动，湿地净化水体的优势，只有在沟通和流动的水体中才能发挥充分的作用。

　　(6)加大利用地下水的力度。上海浅层地下水丰沛，年平均有7.42亿m³之多，平时与地表水交换频繁，是补充地表水的重要来源。松江水绘园和静安延中绿地水系中挖井利用浅层地下水的做法，简单、实用，可以在今后建设、整治和改造时运用。但是，必须注意两个方面的问题：一是要考虑地下水位的高低，一般要求大部分时间地下水位略高于水体的常水位；二是水井挖好以后要加上网盖，防止发生事故。 

　　(7)积极做好与大水体沟通的准备。随着水环境整治力度的加强，至2005年底，上海全市截污治污率将达到70%以上，主要骨干河道基本消除黑臭，水生态逐步得到恢复，大水体的质量将有大幅度的提高。从长远看，人造水景观水系要尽可能与周围大水体沟通，有条件的要有计划、有步骤地做好沟通准备工作；暂时没有条件的要争取主动，积极做好沟通的规划。融人大循环是水体净化最有效、最经济的途径。

　　(8)加强人造水景观水体的管理。调查中看出，有关部门对水景观水体的管理是非常认真的，管理的效果也得到了体现。但是，水景观水体由于相对封闭，比较脆弱，容易受到大环境的影响，需要人们细致地呵护、关怀。要长期维持较好的水体，一要做好水面的保洁工作；二要加强水边和水中植物的管理；三要加强水中生物和水体质量的观察，及时防治生物的病虫害，掌握生物和水体变化的规律；四要巧妙地利用相关设施，在水质恶化的时候，及时采用物理、化学、生化和置换水体等综合治理措施。 

　　作者为上海市水务局巡视员