城市居民小区水景、公园湖泊等均属静态水体,在高温天气下,由于鱼虾排泄物、残饵、池底淤泥的腐烂,很容易使腐败微生物滋生、藻类不良生长等,致使水质恶化,硫化氢、氨气等不良气体大量产生,溶解氧下降,病菌繁殖,造成鱼虾发病、死亡等。当出现此类情况时,按传统方法,就只有采用人工清污、换水或施撒化学药品(如抗生素、石灰、硫酸铜等)进行消毒。这些方法能起到一定的作用,解除燃眉之急,但并没有从根本上解决问题。由于这些方法没有恢复水体自身的自净功能,水体仍处在恶性循环之中,水质不久又会变坏。
维持水体内生态系统的动态平衡是水质保持的关键。近年来,杭州西湖管理处就是自然界水系自净平衡的原理来管理水域,通过大量种植水生植物、放养菌群等人工技术对水系生态系统进行生物调配,使水体内的生物种类和数量更丰富,形成完整的食物链,实现水体生态系统的动态平衡。具体而言,水体的生态保持可采用如下方法并综合运用。
微生物
微生物是水体中最大的生物群,是系统实现动态平衡的重要角色。浙江大学生态中心针对水环境的具体情况,将光合菌、乳酸菌、酵母菌和多种芽孢杆菌等强势有益微生物组合,应用现代生物工程技术复合制成高效安全的微生态制品,施放于水体,使水体保持良好的平衡状态。
水生植物
水生植物不仅是水体景观的主力军,部分水生植物在生长过程中能有效降解毒杀酚、灭蚊灵、氰等多种有机毒物。中国科学院水生生物研究所的吴振斌研究员创造性地提出了复合垂直流构建湿地水处理工艺,他利用芦苇、水葱、莎草、千屈菜等水生植物对乌黑发臭的污水进行多级处理,逐步吸收或降解水体中的有机物及其他污染物,从而达到净化水体的目的。
水生动物
从浅水到水底,水系中广泛分布着各种水生动物,他们可有效地去除水体中富余营养物质。北京德基清源环境科技有限公司把蚌类、滤食性鱼类等水生动物用于水处理系统设计中,使水体内形成完整的食物链,增加了系统的稳定性。
一般而言,水体处理主要通过两条途径,一是向系统投放各种生物来提高水体的“自净容量”,二是人为地从水体中取出过多的水生生物来保持水体中各种群数量上的均衡。两条途径相辅相成,使水生动物、水生植物以及微生物形成合理的生物链循环,达到稳定的平衡状态。水处理系统的设计可根据岸坡、浅滩、水中心等不同位置来设计不同的生物组合,综合运用以便充分发挥他们在整个系统中的作用。如岸坡种植美人蕉、莎草、芦苇等植物阻止地表径流流入水系中,浅滩依次设计挺水植物、沉水植物、浮水植物及放养一些水生动物,水系中心水域可设计生态浮岛。