城市景观河道治理方案

方案的制定能最大程度的减少活动过程中的盲目性，保证各项事宜的有序开展，那么方案改如何进行书写呢？以下是小编收集整理的《城市景观河道治理方案》相关资料，欢迎阅读！

第一篇：城市景观河道治理方案

城市河道生态景观污水治理设计

摘要：城市河道的治理，是城市步入现代化必要条件之一。随着城市经济的不断发展，城市对水资源的需求也在加大，但是我们的水资源紧缺与污染的现状加剧了矛盾的发生。因此，对城市河道的景观生态环境的污水治理，景观的建设，都是势在必行的。

关键词：城市河道;污水治理;设计;生态景观;污染

1 引言

城市化的发展和程度直接和间接的影响到城市地区的水环境，由此带来城市雨洪控制和水质污染控制的问题。人们必须维护和恢复城市生态系统，建立新的物质和能量流动体系，以保证其平衡。科学进行水环境治理设计和管理，将是创造现代化城市良好的生存环境，保证其可持续发展的必要条件。为此，下面笔者将结合某城市河道污水治理设计谈谈自己的经验，以供参考。

2项目概况

北塘河位于新区与开发区市北区块结合部，西起滨江区，东至杭环线，全长11280米。总体地势西高东低，水流自西向东，沿途与多条河道交叉。该河系人工河，面宽35米，流经多个街道、乡镇，目前航运发达，也是农业灌溉用水的重要水源，水质一般，沿河景观杂乱，需整治开发。

北塘河作为萧山境内的主要交通航道，污染主要来自于来往货运船只及沿河沙场等工业为主的码头，另外就是为数众多沿河而建的以加工业为主的工厂。

3城市河道生态景观污水治理设计

3.1北塘河水污染总体控制方案

北塘河一期水污染总体控制方案，包括植物选育、生态护岸、表面流湿地、湿地功能区、南岸景观带等，具体实施位置见图1。

3.2植物选育

北塘河南岸污染以初期雨水面污染为主，点源污染较为集中，拟在北塘河南岸规划60m绿化带。

南岸现状多为绿化，建议保留并进行适当调整。增加初期雨水截留与处理设施，沿河沙厂和临河建筑建议拆除，进行绿化改造，通过绿化带将现有分散绿地结合起来，并设置河道慢行系统将沿河绿地串联起来，形成生态走廊。

本方案涉及植物种类有：

(1)浮水植物美人蕉(Canna indica L)、凤眼莲(Eichhornia crassipes(mart)SOlms)、水蕹草(lpomoea aquaticaForsskal)、香根草(Vetiveria zizaniodes)、满江红(Azollapinnata);

(2)挺水植物芦苇(Phragmites communis(L.)Trin)、茭草(Zizania latifolia(Griseb.)Stapf)、莲(Nelumbo nucifera Gaertn)菖蒲(Acoruscalamus L)、香蒲(Typhya L)、蔗草(Scirpus tripsueterL)，小花灯心草(duncus lampocarpus)、水花生(Alternantheraphiloxerl ides(Mart.)Griseb);

(3)沉水植物菹草(Potamogeton cripus L.)、金鱼藻(Ceratophyllum

demersum L.)、伊乐藻(EIodea canadensis)、黑藻(Hydrilla verticillata(Lf)Royle.)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus

久Bennett)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus L.)、苦草(Val I isneria spirales L.)：

(4)灌木与草本植物弯叶画眉草、白三叶、高羊茅、马蹄金等;

(5)边岸乔木杨树、纸皮桦等

3.3生态护岸

生态护岸是联结水、陆生态系统的重要媒介，对两者之间的物流、能流、生物流发挥着廊道、过滤器和天然屏障的功能，在水污染控制与治理、控制水土流失，加固堤岸，提高动植物多样性与生态系统生产力，调节微气候和美化环境等方面都有巨大的作用，建议北塘河南岸沿线根据现有护岸形式，分段修建不同形式的生态护岸。

(1)自然缓坡型

根据河道边坡情况，河道从常水位至设计标高采用缓坡形式，在缓坡各位置根据景观设计种植水生植物及绿化植被，护岸的坡度由岸坡整体稳定计算确定，一般常水位与洪水位标高之间坡度缓于1:3，洪水位标高范围以上坡度缓于1:4.3，同时在常水位与洪水位范围内设置硬质结构进行防护。

(2)毛石挡墙+斜坡型

在北塘河沿岸已有直立护岸河段，建议采用毛石挡墙+斜坡型护岸，在河道常水位与洪水位标高之间采用浆砌块石挡墙垂直过渡，块石挡墙可用黄石堆砌生态处理，洪水位标高以上护坡种植草坡，坡度缓于1:4.3。

(3)生态挡墙+斜坡型

建议北塘河南岸沿线新建居民小区，跨河道路等需要新建硬质护岸河段，在河道常水位与洪水位标高之间采用生态挡墙垂直过渡，洪水位标高以上种植草皮，见图2。

图2 生态挡墙+斜坡型

3.4湿地功能区

前家潭社区的生活污水直排工人河，为北塘河南岸一处集中的点源污染，建议沿工人河两岸修建污水截留管收集沿线排入的生活污水，自流至工人河东岸靠近北塘河处的空地(现有绿地占地面积约为5000m2)，结合现场场地条件，拟采用厌氧+组合流人工湿地工艺(生物―生物联合技术)进行处理，出水达到《城镇污水处理厂污染排放标准》(GB18918-2002)中一级A排放标准后排入北塘河，方案拟采用工艺路线如下：前家潭社区生活污水――调节池――厌氧池――组合流人工湿地――北塘河处理设施。

3.5表面流湿地

表面流湿地通常用于处理各种废水，在初期雨水处理方面有着广泛的作用，表面流湿地系统尤其适合于净化低污染浓度的大量废水，因此建议在北塘河文化公园内适当增加水域面积，并通过适当的地形调整，将其作为表面流湿地使用，种植大面积湿生植物如芦苇、菖蒲等，充分发挥湿地的净化作用和截污功能，从而有效控制该区域初期雨水的面源污染。由于湿地系统接受BOD氨氮和TSS算污染物的量有限，因此建议在表面流湿地中修建一定数量兼性塘，以其中对初期雨水取得更好的净化效果。表面流湿地系统主要处理对象为文化公园及附近地带的初期雨水。其中市心北路雨水排放口在降水初期污染物含量较高，建议将其设置在表面流湿地中距离北塘河较远的地方，湿地系统在旱季可以引入部分北塘河河水进行深度净化，提升河水水质后汇入北塘河。

表面流湿地系统的详细设计如下：

(1)设计参考：

拟建北塘河文化公园与地面积约为36600m2，表面流湿地设计面积(A)约为2000m2，湿地边界地带设计水深(h1)范围0.3-0.5m，兼性塘设计水深(h2)范围0.5-2m，设计水体容量(V)约10000m3。

(2)形态设计

表面流湿地形态与功能设计充分考虑景观因素，结合植物特征与水体污染物的净化要求，湿地植物以挺水植物为主，适当在拦水坝上种植景观水生植物，在湿地水域小岛上种植湿生植物。表面流湿地与兼性塘上方设1.0m以上的保护高度，以便在行洪期间起到排洪防涝的作用，塘内植物以浮水植物为主，塘两岸辅以挺水植物和沉水植物。

(3)边坡设计

表面流湿地边坡设计有自然边坡和硬质边坡两种形式，植物的配置与自然缓坡型生态护岸类似，从水域到坡岸依次为沉水植物、挺水植物、湿生植物、草皮与灌木等，具体形态结合文化公园的景观方案进行。

(4)底部设计

为了防止污水渗入地下，有效保护地下水系统，保持湿地系统内的水量，湿地系统需铺设衬砌，通常用做衬砌的材料主要有氯乙烯(PVC)膜，聚乙烯(PE)膜，聚丙烯(PPE)膜，土工布、土壤、压实粘土等。目前以土壤和粘土作为衬砌是湿地建设过程中最为常用，但必须进行土壤测试和夯实。

3.6南岸景观带

(1)下凹式绿地

对于河流周边入渗系数较低的绿地，为了更好的消纳地表径流可采用下凹式绿地，通过绿地改造，使绿地局部高度低于周围地表10cm左右，保证周围硬质地面的雨水流入绿地，绿地表面种植草皮和绿化树种，保证一定的景观效果，绿地下层的土壤改造成系数最大的透水材料，由地表到底层依次为表层土、沙层、碎石、可渗透的底层土，增加土壤的存水空间。

(2)透水砖(见图3)

结合北塘河景观规划，透水砖主要用于南岸景观带的线型道路铺装面层。

图3 透水砖典型剖面图

4结束语

综上所述，河道的生态景观污水治理是城市建设的重要任务，必须从整个城市水环境的范围出发，将区域规划、水资源的有效利用和污水治理等诸因素相结合，从综合方式考虑，以达到水环境的最优管理和运行。

参考文献：

污水处理工程.中国建筑工业出版社.2008-12

城市河道景观设计.中国建材工业出版社 .2006-07

城市河流生态修复手册.社会科学文献出版社.2008-08

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

第二篇：河道景观湖治理技术

一、湖泊河道治理解决方案

湖泊河道污染是区域人口、经济、社会发展到一定阶段后造成的，污染治理的根本性措施是污染源的治理。因此，世界各国均把污水截流、废水达标排放和控制排污总量作为湖泊河道整治的首要措施。然而，由于难以根除的面源污染及内源污染，即使在污水排放得到有效控制的情况下，河道污染及其富营养化问题仍然十分突出。为此，各地在河道治理中，把污染源治理和强化水体的自净能力同时作为河道修复的重要目标。纵观国内外湖泊河道治理现状，以下几种方法较为引人关注：

1.引流冲污和综合调水。引流冲污实质上是对水体污染物和浮游藻类的稀释扩散，就局部而言常被视为解决水体富营养化相对简单、易行和代价较低的办法。如杭州西湖自钱塘江引水后对延缓水体富营养化发挥了一定的作用。但从整体出发，这种办法实为污染转移，有以邻为壑之嫌;综合调水不同于引流冲污，主要解决水资源的再分配，利用一定的水利设施合理调活河网水系，达到“以动制静、以清稀污、以丰补枯、改善水质”的目的，尤其对提高水体的自净能力能发挥较好的作用。

2.曝气复氧。曝气复氧对消除水体黑臭的良好效果已被国内一些实验室试验及河流曝气中试所证实。其原理是进入水体的溶解氧与黑臭物质(H2S，FeS等还原物质)之间发生了氧化还原反应。对于长期处于缺氧状态的黑臭河流，要使水生态系统恢复到正常状态一般需要一个长期的过程，水体曝气复氧有助于加快这一过程。由于河道曝气复氧具有效果好、投资与运行费用相对较低的特点，已成为一些发达国家如美国、德国、法国、英国及中等发达国家与地区如韩国、香港等在中小型污染河流污染治理经常采用的方法。

3.底泥疏浚。在污染源控制达到一定程度以后，底泥则成为水体污染的主要来源。因此清淤疏浚通常被认为是消除内源污染的重要措施。然而，疏浚技术通常是决定疏浚效果好坏的关键。从最早的人工挖泥到现在的精确水下吸泥，疏浚过程对环境的影响正在变得越来越小。疏浚作为水利工程和航道工程措施有重要效用，但作为水质治理目前还存在一些难于克服的问题，如一定程度上引起上覆水污染物浓度增加，疏浚后淤泥以其量大、污染物成分复杂、含水量高而难以处理等等。

4.化学絮凝处理。化学絮凝处理技术是一种通过投加化学药剂去除水层污染物以达到改善水质的污水处理技术。近年来，化学絮凝处理技术在强化城市污水一级处理的效果方面得到了越来越广泛的研究与应用，而随着水体污染形势的日趋严峻，对严重污染的水体如黑臭水体的治理，化学絮凝处理技术的快速和高效也显示其一定的优越性。但是由于化学絮凝处理的效果容易受水体环境变化的影响，且必须顾及化学药物对水生生物的毒性及生态系统的二次污染，这种技术的应用有很大的局限性，一般作为临时应急措施使用。

5.生物-生态修复技术。生态—生物方法是近年来发展起来的一种新型环境生物技术。这类技术主要是利用微生物、植物等生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，创造适宜多种生物生息繁衍的环境，重建并恢复水生生态系统。由于这类技术具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。同时不向水体投放药剂，不会形成二次污染，还可以与绿化环境及景观改善相结合，创造人与自然相融合的优美环境，因此已成为水体污染及富营养化治理的主要发展方向。

由于内河治理的最终目的是河道生态系统功能与结构的恢复，并促使系统的自我维护和自我发展。因此，生物—生态修复技术被认为是21世纪我国生态环境保护领域最有价值和最具生命力的生物处理技术。

因此着重收集生物-生态修复技术予以介绍： ESB-生态演替式水体修复技术简介

ESB水体修复技术(生态演替式水体修复技术)是一项目前世界上正在兴起的突破性的一种水体修复技术。ESB水体修复技术是利用培育的植物、动物或培养接种的微生物的生命活动。对水体污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化的技术，还可以绿化环境及景观改善结合起来，在治理区建设休闲和娱乐设施，创造人与自然融合的优美环境。ESB水体修复技术思路是，消除争氧物质，稳定水体的高溶氧状态，快速培植优势好氧微生物，打造生态基础，并通过水生动、植物定向培养、建立起人工生态，通过人工生态向自然生态演替，恢复水体生物多样性，并充分利用自然系统的循环再生、自我修复等特点，实现水生态系统的良性循环。

ESB水体修复技术包括：微生物修复技术、人工湿地技术、浮岛技术、植物操控技术，生态护提技术，生态复氧技术、生态清淤技术、水生动物恢复和重建技术等。在实际工程应用中，可按照水体污染程度，水体环境资源现状及业主要求等考虑选用不同的技术组合，以呈现生态效益和经济效益的双赢。

ESB水体修复技术的原理和应用

1、ESB-生态清淤技术(微生物降低内源污染)

微生物是生态系统的重要组成，它们能将自然界中的动、植物的尸体及残骸分解，将一些有害的污染物质加以吸收和转化，成为无毒害或毒害较小的物质。微生物能分解河床底质中有机碳源及其它营养物质并转化为菌体，促使底泥硝化(减少底泥体积，稳定底泥物理、化学性质，阻隔减少内源污染对水体的影响)。脱氮微生物通过硝化和反硝化作用能分解氨氮，分解后的硝态氮被植物吸收，使部分氮退出水体循环，进而能净化水质。

2、ESB-生物膜对水体的净化作用

生物膜是一种为参与污染物净化的微生物、原生动物、小型浮游动物等提供附着生长条件的设施。它是在固定支架上设置生物填料，使大量参与污染物净化的生物在此生长，由于其固着生长而不易被大型水生动物和鱼类吞食，使单位体积的水体中生物数量成几何级数增加，可强化河湖水体的净化能力。生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。

生物膜其反应过程是： ①基质向生物膜表面扩散， ②在生物膜内部扩散，

③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应， ④代谢生成物排出生物膜。

生物膜法处理的机理是使工程菌和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育，形成膜状生物污泥，污水与生物膜接触时，污水中的有机污染物、藻类、氮、磷等营养物，被生物膜上的微生物所摄取，使微污染水得到净化，微生物自身也得到繁殖。这种处理方法能够有效的去除污水中有机污染物，降低污染物总量，使水体得到净化，在污水及微污染水的处理中得到了应用。

生物膜技术目前市场上用的最多是广州阿科蔓生态环境技术有限公司(http:///)的阿科蔓®生态基;主要工程业绩有武汉塔子湖、广州大金钟湖、深圳荔枝湖等。

3、ESB-浮岛的净化作用

“浮岛” 原本是指由于湖岸的植物附着泥碳层向上浮起，漂浮在水面上的一种自然现象。本工程的浮岛是一种象筏子的人工浮体,在上边栽培一些芦苇之类的水生植物, 漂浮在水面。人工浮岛的水质净化针对富营养化的水质，利用生态工程学原理，降解、吸收水中的COD、氮、磷等。

专家普遍认为植物的遮蔽效果在抑制浮游植物繁殖方面起了很大作用。它的主要机能可以归纳为三个方面：水质净化;创造生物(鸟类、鱼类)的生息空间;改善景观。

根据有关研究资料，人工浮岛植物的水质净化要素有以下6个： ① 植物根茎等表面对藻类的吸附、分解。 ② 植物根系的营养吸收作用。

③ 为原生动物、轮虫、桡足类、枝角类、甲壳类等的摄食、繁衍等提供场所。 ④ 为滤食性鱼类的摄饵、捕食、产卵繁殖、栖息等活动提供场所。 ⑤ 去除悬浮性物质。

⑥ 日光的遮蔽效果，抑制藻类生长，平衡水温。

4、ESB-人工湿地(岸边涉水植物种植)

河流沿岸水生植物带(人工湿地)的水质净化要素有以下8个： a 植物根茎等表面生物膜对有机物，特别是对藻类的吸附去除; b 植物根系的营养吸收; c 昆虫的摄饵、羽化等; d 鱼类的摄饵、捕食;

e 防止已沉淀的悬浮性物质再次上浮; f 日光的遮蔽效果; g 在污泥表面的除磷脱氮; h 保护河岸作用。

岸边种植的植物

岸边种植的茭白 岸边种植的香蒲

扎根水下的挺水植物 挺水植物浮水植物错落生长

荇菜 睡莲

5、ESB-水生植物操控技术

控制去污能力强，生长速度快的植物的生长范围。同时有利于对该植物物种的管理，避免造成生态灾难，扩散到相邻水域。通过此种方法可以证明，一些所谓的害草是可以进行环境利用的。

被完全控制在网箱中的凤眼莲

6、ESB-水生植物净化景观化应用

水生植物技术以生态学原理为指导，将生态系统结构与功能应用于水质净化，充分利用自然净化与水生植物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质，在水体中适当布置既有观赏价值又有净化功能的浮水植物和挺水植物，使水体不仅具有自然风貌的景观，而且增强城市水体的生物净化功能。

根据水面的大小不同布置植物网箱，以控制水生植物的生长范围，满足景观空间形态的需求，并留出维护行船的通道。

水面景观综合岸线景观和倒影、水面植物进行适当的景观组织，形成水面画卷;植物以防污抗污、具净化水质功能的水生植物为主，并具有较高的观赏价值，接合植物季节生长特点;其中水面浮水植物以睡莲、风眼莲为主，岸边挺水植物以芦苇、香蒲、茭白、荷花等，配合四季常青植物美华景观。既有水景绿化的作用，也起到净化水质、保护鱼类生长环境、保护河流生物多样性的目的。

7、ESB-水生动物净化水体 水体中投放适当的水生动物可以有效的去除水体中富余营养物质，控制藻类生长，底栖动物螺蛳主要摄食固着藻类，同时分泌促絮凝物质，使湖水中悬浮物质絮凝，促使水变清。滤食性鱼类，如鲫、鳙鱼等可以有效的去除水体中藻类物质使水体的透明度增加。课题水域面积大，会成为许多有害昆虫如蚊、蝇的滋生场所，在水中投鱼，它可摄食蚊子的幼虫及其它昆虫的幼虫，避免了水域对周围环境造成的危害。

鱼是水生食物链的最高级，在水体内藻类为浮游生物的食物，浮游生物又供作鱼类的饵料，使之成为：

菌→藻类→浮游生物→鱼类的食物链。利用食物链关系进行有效的回收和利用资源，取得水质净化和资源化、生态效果等综合效益。

8、ESB-新生态链建立恢复

种植水生高等植物群落为原生动物提供场所，原生动物以微生物为食，消耗水中有机物总量完成养分传递。提高河流生产力，建立水体中的食物链：

浮游植物→浮游类(含原生动物)→ 浮游动物(轮虫、桡足类、枝角类、甲壳类等)→滤食性鱼类。

食物链的建立是在生态循环的基础上，它标志河流生态的恢复，水体生产力的提高，水域环境改善。

自然生物链示意图

9、ESB-生态护堤技术(绿化混凝土)

绿化混凝土是能够适应植物生长，可进行植被作业，具有恢复和保护自然环境、改善生态条件、保持原有防护作用功能的混凝土及其制品。即能长草、长花的混凝土，或称混凝土草坪。绿化混凝土是一种较理想的近自然河川防护工程材料，实现了河川安全防护与环境的恢复和保护的有机结合。

目前国内已经有10余个省市采用了绿化混凝土技术，累计设计、施工面积已超过60万平方米。其中包括北京奥运会配套工程、江苏淮河入海水道工程等重点工程。

10、ESB-复氧技术

机械增氧：微孔曝气机、水下射流机、水景喷泉等设备，对水体进行曝气复氧及造流。复氧曝气和水体造流主要是为了增加水体的溶解氧，提高水体好氧微生物的活性，加快污染有机质的分解。

生态增氧剂;选用无残留、无二次污染，符合生态环保要求的增氧产品。

二、常用景观水处理方法比较

已有的景观水处理方法大致有生化技术、气浮技术、过滤技术、动植物生态处理技术、人工湿地技术、杀藻仪、加药系统等等。其中动植物生态技术、气浮技术、人工湿地技术因技术不成熟，实施条件困难，基本不为实体工程所采用。目前技术研究已较为成熟，被广泛推广应用于景观水体净化工程的方法包括：循环过滤法，曝气法和HDP直接净化法。

以下将从不同方面对此三种常用景观水净化技术进行详细比较。

一 治理效果

循环过滤法：依据物理原理，对景观水体中的杂质与水体进行分离，保持水质的清洁。此法通常会用投洒化学药剂，与水中污染物形成沉淀的方法作为辅助，形成一套治理景观水体方案。在工程实例中,这种方式对处理含有较多悬浮固体(SS)或泥沙的景观水体,效果尚好。但如果水体面积稍大,必定延长循环过滤的周期,使水质不能达到预期的效果,且该方法对有机物、藻类的抑制和处理效果不大，加入化学药剂易对水体产生二次污染，因此一般循环过滤技术只用于水体

面积较小的景观喷泉水景中。

曝气法：采用曝气装置，向水体中充入氧气，增加水体溶解氧的含量，以达到水体净化目的。此法所采用设备多为喷泉跌水装置、普通曝气机等，对于封闭不流动的景观水体，曝气装置只能将其设备周围很小范围内充氧，造成大量缺氧死角，无法使水体均匀增氧。且该法只可改善水体黑臭现象，对于抑制藻类与实

现水质清澈并无明显处理效果。

HDP直接净化法：将物理技术与微生物技术相结合，采用推流曝气一体装置，在封闭景观水体中营造庞大水流，并高效曝气，使富氧水块随水流与周围贫氧水块充分混合，改善水中生态环境。较之循环过滤法，水体循环次数大大提升。同时，在水体中安放特殊微生物载体，水中原有土著微生物自然附着其上，大量生长繁殖，高效分解水中污染物，强化了水体自净能力，并且能够捕食分解藻类，

不产生二次污染。

二 工程设计和实施

循环过滤法：根据水体的大小,设计配套的过滤砂缸和循环水泵,并且铺设用以循环景观水的管路。砂缸里一般放置一定量的石英砂,石英砂的大小规格不同,正常过滤时,水从砂的上层进入,由下层出来，通过砂缸后重新流入水体中。此法需要在水底铺设管网，同时需建设特别机房安放沙缸，可能会对原有景观和管线产生影响。施工时间较长，占地面积较大。

曝气法：将曝气设备安放在水体底部，设计与施工较易进行。

HDP直接净化法：将所需设备浸没在水底，无需土建施工，无需管线，有水无水都可安装，不影响水面景观，设计与施工较易进行。

三 后期操作与运行维护

循环过滤法：过滤装置涉及到很多机械电器设备，需要专业人员进行操作和养护管理，景观水体中出现的藻类会对过滤装置产生影响，造成设备的堵塞，短路，处理效果降低，系统使用寿命缩短。同时，该系统为非连续工作设备，需进行反冲洗，如停机超过10小时/d，开机出水会产生色度和异味。整体操作极为

不易，且给物业人员带来很大麻烦。

曝气法：曝气装置较易操作，但因该法对水体藻类与悬浮污染物无明显控制作用，需要专职人员对水面藻类进行打捞清理，操作较为繁复，同时需定期对水体进行更换，才可保持水质清洁，此法在运行阶段操作较为繁复，将消耗大量人

力与财力。

HDP直接净化法：设备操作较易进行，运行时间可根据季节变换与水质情况进行控制，对于人力物力没有较高需求。

四 投资

循环过滤法：因该法需保证一定的循环周期，故需安放大量水泵和过滤设备，同时要进行土建施工，前期投资成本较高。后期设备运行阶段，水体循环耗电量大，维修与更换过滤设备费用高昂。

曝气法：需安装数台曝气装置，前期投资不高，但该法不能无法保持水体清洁，需定期对水面藻类进行清理打捞和和换水，财力和人力将有较大消耗。 HDP直接净化法：需根据水体情况安装一体设备与微生物载体，无需土建施工，前期投资成本相对不高。后期运行阶段，因该法采用低耗能装置，耗电量小，且无需人工操作。相比之下，为性价比较高的一种景观水体治理方法。

综合以上各方面比较，较之循环过滤法与曝气法，HDP直接净化法存在较大优势，治理效果显著，对景观水体存在的主要问题，如水体流动性差，混浊，色度高，藻类泛滥，池底黑臭等都可较快解决。同时，无土建施工，无机房管网，不影响水面景观，能防止或延缓水面结冰，保护驳岸。后期运行操作简便，费用较低。相比之下，为性价比较高的一种景观水体治理方法。

第三篇：城市河道治理研究

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城市河道治理研究

作者：祁伟洪 叶晓东 尹华

来源：《华东科技》2013年第11期

【摘要】本文中作者就当前城市河道整治存在的主要问题，即防洪标准低，水体污染，河道淤积，河床形态，面减少，护岸结构不稳定等方面展开叙述。通过研究表明，通过科学规划的发展，完善长效管理机制，注重对生态的理念，研究河流生态环境的修复城等方式来治理河道是可行的。

【关键词】城市水利;河道治理;生态景观

随着城市化进程的加速，河流空间减小，水面窄小，水灾问题日益严重。工业废水、生活污水和大量污水入河的问题产生，河流水质普遍恶化。城市化也增加了地表径流，洪水频繁，对市民的生产和生活造成不利影响。人们不得不去通过堤防加高培厚，建造混凝土河床来改善水质。这些硬质铺装也起到了隔离污水的作用，还有采取“整顿”的做法疏浚，以增加河流的防洪能力。然而种种办法之下造成的负面影响是显而易见的，河流生物多样性的丧失，破坏生活条件，地下水和地表水交换受阻，大大削弱了河流生态自然修复功能。

1 河道治理的基本原则

河道治理的基本原则是“全面规划，综合治理，因势利导，重点整治”。具体说，规划中对河道上下游及左右岸应兼顾，综合考虑防洪、供水、灌溉、发电等方面要求，根据河道变化趋势，因势利导，掌握时机及时整治，重点河道先整治，整治一段，巩固一段。整治时应尽量利用河道上合理开发的已有整治工程，保护沿河城镇、农村、农田，使河槽远离洪水威胁的居民点。河道治理必须符合城市经济发展总体目标，与城市总体规划相协调、与社会经济发展规划相协调、与城市其它专业规划相协调;确保防洪安全的基础上，满足其他需求;扩展河道功能，在扩展人防、景观、休闲健身娱乐等功能的同时，充分利用其供水、排污、通航等多种功能;河道综合整治与岸线走向和周边地貌、环境相协调。

2 河道治理设计理念

城市河道综合治理要改变过去工程水利的传统观念，建立生态水利河道治理的设计理念。营造一个方便舒适、整洁优美、生态健康的生活环境。“河道联网”理念。“水不在深有龙则灵”，可见水贵在灵气。现在通常是单独一条河道或者一条河道分段治理，分段治之，相互孤立，活水往往被治理成“死水”，虽不泛滥，也无水趣可言。而将一个流域内的河道或一条河道的上下游通盘考虑、统筹规划、综合治理，互为补给，则必将使整个水系活跃起来，“水网”通畅，如龙其中。“人水和谐”理念。城市河道的治理体现了河道景观与人类、生物及周围环境的和谐，维护了人类与自然生态环境长期平衡相处的共同利益，达到了人水和谐、人水相亲的河道治理目标。生态景观河道建设，体现了“以人为本”、“人水和谐”的理念，代表了河道治理技

术的发展方向。蓄洪涵水理念。蜿蜒曲折的河道形态、植被茂密的河岸、起伏多变的河床，利于减小河水流速，消减洪水的破坏能力。两岸自然湿地如同海绵，调节河水丰俭，缓解旱涝灾害。然而，水利部门往往出于安全角度考虑，采用百年一遇甚至千年一遇的标准，建筑高坝雄堤，裁弯取直，结果却适得其反，洪水的破坏力被强化。原因在于没有顺其自然。生态美学理念。自然河道和滨水带由凸岸、凹岸、深潭、浅滩和沙洲组成。是各种生物适宜生存的境地，是生命多样性的景观基础，是各种生物的迁徙廊道。生机勃勃的水际尽显自然形态之美，动、植物互相依偎，动、静互相映衬，自然且不凌乱，变化而不失秩序。审美统计实验表明，植物丰富的自然景观比人工景观有更高的美学价值，而且随着文化教育水平的提高，人们对自然美的认识也会提高。

3 城市河道治理模式的取向

滨水是城市最为宝贵甚至稀缺的空间。生态景观型河道建设已经成为国内外河道治理的发展方向，紧紧把握住它的中心理念“师从自然，恢复河道生态系统——实现河流的自我修复”。河流平面流畅化、舒展化。自然河道整治应顺其自然、因势利导、疏堵合理。 河道断面多样化、自然化。合理利用河流空间，在设计中可采用复式断面或不规则断面等多种形式，满足人们休闲、亲水、亲近自然的需求。

护岸生态化、景观化。避免使用单纯硬质护岸，选择生态型护岸材料与结构型式。

建设河流各河段特色性的水岸。河流各河段要根据自然风貌、经济用地性质、历史文化各异的特点，创造出有特色的秀美宜人的河流环境。

治理中，应借鉴历史上成功的经验和失败的教训，进行可持续发展的河道治理，逐步恢复河道的生态功能和本色面貌，还原水面、绿化河道，形成具有现代气息又有自然风貌的河道。护岸形式的设计和选择，要充分考虑特定河流、特定河段的自然生态状况，精心构思，力求细致全面。为了保护一定河流生物的生存和繁殖，治理采用材料源于自然，使得整治后的河道与周围环境相协调。

4 工程实例

通过比较水系治理实例，充分反映出传统水利建设和生态水利建设两种不同理念下的建设成果。

案例1综合治理理念是注重河道行洪、排涝等本身的功能，主要考虑的是河道的行洪速度、河道冲刷、水土保持等。忽视了工程与河流生态系统和谐的问题，忽视了河流本身具备的自净功能，忽视了河流是多种动植物的栖息地、是大量生物的物种库这些重要事实。因此河道断面形式单一，护岸多采用直立式设计，走向笔直，护坡结构坚硬，材料为浆砌块石，没有亲水互动的连接段、平台和栈道，层次不清，没有注重生态合理性。

案例2水系综合治理树立融入自然、充分利用河流自我修复功能的工程设计理念，创新设计模式，实现人与自然和谐相处。在进行生态水利工程设计中，须因地制宜，充分尊重河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案，使水利工程既体现水工建筑物的特点和功能，又与周边植被、地貌等自然环境相协调。在河道治理方面，充分重视生态的原生性，避免改变原有河道形态，实现了“宜弯则弯，宜宽则宽，人水相亲，和谐自然”的先进理念。景区水系生态建设呈现出生态层次清晰，分区明显，景观植物栽种因地制宜，设置亲水景观，拉近人水之间的距离。

5 结束语

通过对河道水系治理的对比，清晰地看到了传统水利和生态水利建设结果的迥异，充分暴露出传统水利的不足和缺陷，即没有遵循自然的发展规律，改变河道原有形态，无法满足人水和谐相处的要求。而生态水利的优势就日趋明显，既实现工程安全，又紧随自然和谐的景象，顺应自然和满足人们的需求。

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第四篇：城市黑臭河道治理与方法的探讨

摘要：根据城市黑臭河道属于重污染水体的特点，从物理、化学、生物-生态三方面阐述了城市黑臭河道的主要治理方法，并结合了各种实例，对各种技术方法的国内外研究进展进行了进一步的阐述。

关键词：生物-生态、污染河流、黑臭河道、修复技术 中图分类号：X172 文献标识码：A 文章编号：

The Discussion on The Treatment Methods of Urban

Malodorous River

Abstract: According to the malodorous river belongs to heavy polluted water, from the physical, chemical, biological – ecological three major aspects of urban malodorous river treatment methods, combined with a variety of examples, further elaborated various technical methods of research progress at home and abroad. Key words: biological – ecological; polluted river; malodorous river; remediation technology.

1 前言 能，而且还能调节温湿度、改善城市小气候，城市“因水而生、因水而兴”，然而随健康的城市水体环境是城市可持续发展的着经济的快速发展和城市化进程的加快，我重要保障[1-2]。由于长期的外源污染输入，国许多城市河流水质污染和生态退化问题尤其是合流制系统雨天溢流、分流制系统雨十分突出，耗氧性有机污染物和氮磷营养盐污混接及降雨初期污染径流等重要的外源含量居高不下，甚至出现了季节性和常年性污染，底质生境恶化，生态系统退化，无法水体黑臭现象。以上海为例，据其2009年完成污染物的输出、转移和净化作用，导致水资源公报表明，上海市719.8千米评价河污染物严重积累且恶性循环，水质恶化并产道中，优于Ⅲ类(含Ⅲ类)水河长占评价河生黑臭现象;同时，城市河流由于长期的滞长28.7%、Ⅳ类水河长占27.2%、Ⅴ类水河流，大量含有有机物、氮、磷、重金属等污长占8.5%、劣Ⅴ类水河长占35.6 %。因此，染物质的底泥沉积也形成了内源污染[3]。另解决城市河流的污染、恢复河流的生态和社外，城市河流特别是中心城区河道沿岸人水会功能问题，仍然是许多城市可持续发展过争地、人绿争地使得河流渠道化，自然护岸程中亟待解决的关键任务之一。本文对国内逐步退化为硬化和直立的防汛墙，这就人为外城市黑臭河道治理技术进行评价，为我国割断了河流的自然生态链，使得滨岸带在污的城市黑臭河道治理与修复进程提供一定染截留和控制等方面的重要功能几乎消失的参考依据。 殆尽，进一步加剧了城市河流的环境恶化。 2 国内外黑臭河道治理技术评述 城市河流环境恶化对城市居民的健康城市河流作为城市的命脉，不仅有水体和城市生态安全构成了严重的威胁， 河流循环、水土保持、贮水调洪、水质涵养等功水质净化与生态修复日益成为人们关注的焦点和热点。目前国内外采用的黑臭河道治污染的一种有效措施，可以提高水体中的溶理技术主要可分为物理、化学和生物-生态解氧含量，强化水体的自净功能，促进水体法三类方法。 生态系统的恢复，目前已在工程实践中得以2.1物理方法 应用。根据治理黑臭河道条件(包括水深、黑臭河道治理的物理方法主要包括人流速、河道断面形状、周边环境条件等)、工曝气[4-5]、底泥疏浚[6-9]和调水[10-11]等。水和污染源特征(如长期污染负荷、冲击污染体供氧和耗氧失衡是引起水体发生黑臭的负荷等) 的不同，河道曝气复氧的主要方主要原因之一。曝气复氧被认为是治理河道式有鼓风-扩散曝气增氧、水面转刷曝气增

氧、射流曝气增氧和船载移动曝气增氧等。英国的Thames河、德国的Ruhr河和澳大利亚的Swan河等治理中都先后利用曝气复氧作为快速改善城市河流生境、启动河流污染物净化的必要手段[12]。1988年，德国利用纯氧曝气船对Saar进行人工曝气，以提高水中的溶解氧含量，有效的去除了河道内水体的臭味[13]。1989年，美国在Homewood运河河口处安装了曝气设备进行曝气治理，水等氧化剂和生石灰等沉淀剂，目的在于去

除水中目标污染物(悬浮物、溶解态磷和氮等)，提高水体透明度。但是，以上所采用的化学药剂是否会改变生境，并造成对生物生长的影响等都需进一步研究。

强化絮凝技术是在一级处理工艺基础上，通过投加化学絮凝剂，强化去除水中各种胶体物质及细小的悬浮物质，可以在短时间内以较少的投资和较低运行费用而大幅结果证明，即使很小的曝气装置也能够使底层水温和溶解氧得到增加，并能够增加河道生物量;美国1987 年和1988 年在密西西比河明尼苏达码头附近的河道安装了曝气设备[14]，有效地控制了臭味的产生和藻类的过量繁殖。

底泥是河道中污染物的“汇”与“源”，所以底泥疏浚是被广泛应用的一种黑臭河道治理技术，常用的底泥疏浚主要有干床清挖、船载抓斗清挖和水力冲挖等方式，目的在于较大程度地控制内源污染、增加河道槽蓄量、提高水体泄洪和自净功能。研究结果表明，底泥疏浚可以使水体的有机质、磷、总悬浮物、叶绿素a以及水体透明度有明显下降[15]，是缓解水体黑臭和富营养化的有效手段。但是，目前在底泥疏浚治理黑臭河道的效果问题上国内外争议颇大，尤其是疏浚能否对河道污染物具有长效的控制和其对底栖生境的负面影响。另外，大量疏浚底泥需要妥善处置，避免造成二次污染。

调水的目的是通过水利设施(如闸门、泵站)的调控引入污染河道上游或附近的清洁水源以改善河流的水动力学条件，增强水中污染物的扩散、净化和输出，能够快速缓解水体黑臭，但不能实现黑臭河道水质的长期稳定改善。黎坤等[16]珠海市前山河水力排污冲淤联合调度的效果进行分析，结果表明由于大量干净水源的稀释和交换，前山河总体水质明显改善，达到预期效果;其他类似的调水案例还有很多，如上海苏州河的综合调水工程，福州内河的引水冲污工程[17]。 2.2 化学方法

黑臭河道治理的化学方法主要包括强化絮凝、化学氧化和化学沉淀等。所使用的化学药剂主要有铁盐和铝盐等混凝剂、双氧

度消减污染负荷，使污染河道得到有效治理[18]

。2003年在上海苏州河，以改性硅藻土为混凝剂进行三条污染特征不同污染河水的强化混凝实验，发现污染河水水质对混凝效果有显著影响。当河水CODcr< 80 mg/L时，处理出水可达到《地表水环境质量标准GB3838-2002》V类水质指标;但当CODcr> 100 mg/L时，仅靠强化混凝工艺不能达到上海市中小河道水质CODcr< 50 mg/L的标准[19]

。

总之，应用于黑臭河道治理的物理方法和化学方法，一般不受气候条件影响，处理效果较明显和稳定，但往往治标不治本且治理费用高昂，同时易对环境产生二次污染，因此难以长期持续应用。 2.3生物—生态方法

黑臭河道水生态恢复是重现河道“水清草茂”自然本色的必经之路，也是长效和稳定改善水环境质量的重要手段。黑臭河道治理的生物-生态方法可以从根本上恢复河流系统的生态功能，是国内外近年来发展很快的一种技术[20-46]，主要包括微生物强化技术、生物膜技术、植物净化技术和生物-生态净化技术。它利用培育的植物或培养、接种的微生物的代谢活动，对水体中的污染物进行转移、转化和降解，改善河流水质，同时构建具有完整营养级结构的水生态系统，从根本上恢复河流系统的健康。生物-生态法应用于黑臭河道的治理，具有稳定有效、安全持久、工程造价较低、运行成本低廉、可与绿化环境及景观改善相结合等特点，但其处理效果易受水文和气候等外部条件的影响，同时系统的有效后续管理维护是生物-生态法应用过程中急需解决的重要问题。对于污染河道的治理，发达国家都会以“高

强度治污—自然生态修复”的方法为主，例如日本的坂川古崎净化场已经运行了17年，样性。我国起步较晚，近年来生物-生态技术在黑臭河道治理过程中日益得到重视并运行状态良好[21]。作为上海世博会唯一一个露天的城市最佳实践区展馆，成都活水公园案例因为其去除效率高、运行稳定、低能耗和良好的景观效应为生物—生态技术在我国的进一步发展提供了可靠的依据[22]。

城市黑臭河道治理是一项十分复杂的系统工程，任何单一技术都不是治理黑臭河道的一劳永逸的药方，在黑臭河道治理的具体实践中，要根据具体情况，特别是水体污染状况及污染物的种类，将物理、化学和生物-生态方法有效结合起来，使得黑臭河道治理的有效性、长效性、经济性和生态相容性统一起来，开发出适合我国国情的高效低耗黑臭河道治理共性技术。在确定技术方案时，三类技术可供同时考虑、分步实施。例如可将近期的物理方法与远期的生物-生态方法相结合，随着河道两岸污水截流工程的逐步完善，以及体系生态系统的恢复与建立，生物-生态技术将占主导地位，长期有效地改善河道水质，达到河流污染控制的长期保持。

3 国内外黑臭河道生物-生态治理技术研究进展

水体生物-生态治理技术，实质上是按照仿生学理论实现对自然界水体自净能力的强化，也即按照自然界自身规律去强化水体的自然生物净化能力，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一种最具有发展前景的黑臭河道治理技术。欧洲最先开始河流生物-生态治理技术的研究，1938年Seifert首先提出近自然河溪治理的概念，并于20世纪50年代在德国正式创立了近自然河道治理工程，提出河道治理要植物化和生命化，使植物作为一种工程材料被应用到城市河流治理中。美国从1976年开始研究，E.Gerald 和M.Galloway 在1993年提出了与经济、生态、文化可持续相融合的河流治理新模式。日本政府在1997年对旧《河川法》进行了大幅修改，在原来河川管理两大目标“治水”与“利水”的基础上增加了新目标“环境”，强调用生态工程法治理河流环境、恢复水质、维护景观多样性和生物多

广泛应用。

3.1 微生物强化技术

黑臭河道净化主要依靠微生物对污染物的降解作用来实现。当河流污染严重而又缺乏有效的微生物作用时，需要人为创造条件来强化微生物对污染物的降解作用。目前采用途径主要有两类：一是直接向黑臭河道投加微生物菌剂[或酶制剂;二是直接向黑臭河道投加微生物促生剂，促进“土著”微生物的生长。

目前应用于黑臭河道治理的微生物菌剂主要包括美国的Clear-Flo 系列菌剂、LLMO(Liquid live microorganisms)生物活性液、日本的有效微生物菌群(Effective microorganism，EM)、光合细菌(Photo-synthesis bacteria，PSB)、硝化细菌等。赵志萍等[23]将EM富集液和复合菌投加到黑臭河水中进行降解试验，取得了一定的治理效果。吴光前等[24]将湖北科亮生物工程有限公司研制的“科利尔”活菌净水剂固定在具有特殊结构的生物带上，配合水体曝气复氧技术进行黑臭水体治理研究，底泥厚度可降低80%以上，底泥COD 去除率达到93%、上清液COD 去除率达到70%、上清液NH3-N 去除率达到95%。上海市水务部门采用水底曝氧和投放微生物相结合的办法治理西双泾河道，实现全面消除黑臭[25]。汪红军等[26]用生物复合酶污水净化剂对黑臭水体进行修复实验，其对水体致黑臭污染物等有较高的去除率，并能提高水体的复氧功能，消除水体黑臭。

微生物促生剂的投加是通过对治理河道中土著微生物的促生作用，为之创造一个能顺利完成自然降解功能的环境，强化污染环境的自净能力，加速对有机污染物的分解。投加微生物触生剂法主要可以分为营养物激活剂刺激水体中微生物，加速河道修复，华东师范大学环境科学系与上海徐汇区环保局应用美国Probidic Solution 公司的生物促生剂在徐汇区上澳塘的一段河道内进行试验，结果表明，投放微生物促生剂对消除水体黑臭、增加水体溶解氧作用显著且迅

速，水体的BOD

5、CODcr迅速下降，主要微生物类群由厌氧型向好氧型演替，水体的生物多样性不断增加[27];投加表面活性剂，水生植物是河流水体自净系统的重要组成部分，其主要作用表现在以下几个方面：① 光合作用为植物净化作用提供能量增强憎水性化合物的亲水性和生物可利用性，从而有助于提高环境中微生物的数量和有机污染物的降解速率，强化污染水体的生物修复，Levy和Rehcard[28]两人就是利用一种有机和无机污染物控制的还原剂，从而提高水体中微生物的活性和数量，来增加水中含油物质的处理能力;投加电子受体或共代谢基质的强化水体修复技术，在人工曝气难以实现时污染物的分解氧化时，向厌氧水体中投加电子受体暂时改变水环境的厌氧状态，使得好氧微生物可以对水体中的污染物进行氧化分解。随着现代生物技术的进步，将会有越来越多的更为高效经济的生物触生剂被开发并应用于河流污染治理中。 3.2 生物膜技术

生物膜技术是一种“附着生长型”污水处理方法，它是指使微生物群体附着于某些载体的表面上呈膜状，通过与污水接触，生物膜上的微生物能有效截留、吸附、降解污染物，从而使污水得到净化。生物膜法治理黑臭河道的实质是对天然河流中所发生的生物过程的一种强化。近年来，利用生物膜技术治理污染河道得到重视，主要有砾石接触氧化法、排水沟(渠)的接触氧化法等。

日本在江户川的河滩地下建设古崎净化场，利用卵石接触氧化法对支流坂川污染水质进行净化。主体结构是高4.5 m，长28 m的地下矩形廊道，内部放置直径15-40 cm的卵石，水流在卵石间流动时与卵石上附着的生物膜相接触，通过接触沉淀、吸附、氧化分解等作用可快速去除水中的污染物，其中BOD5的去除率达到75%，水质有明显的改善[29]。胡一珍等[30]采用蜂窝陶瓷载体生物膜反应器对受污染的城市河道水进行生物修复，实现氨氮和COD较好的去除。曹蓉等[31]利用一种软性填料处理受污染河道河水，并成功挂膜，取得了一定的处理效果。综合国内外的具体工程实例来看，生物膜技术在中小河流净化方面具有净化效果好、便于管理等优点。 3.3 植物净化技术

来源;② 植物庞大的根系为微生物和其它生物提供了栖息场所;③ 植物能直接吸收吸附水体可利用态的营养物质，富集重金属及一些毒害物质;④ 根际效应，包括泌氧功能、根际分泌物的化感作用等[32]。然而，水生植物有着其自身的耐污极限，水质过度恶化超过极限则水生植物不能生存。因此，在黑臭河道治理中，选择的植物往往需要一定的预培养试验，且选择的先锋植物具有繁殖能量强、抗逆能力强、根系发达、易栽培管理、可资源化利用和具有观赏性等特点。一般大型水生植物分为挺水植物、沉水植物、漂浮植物和浮叶植物，与此对应的植物净化技术有人工湿地、水生植物氧化塘、生态浮床或人工浮岛等。

人工湿地通常指人为的将石、沙、土壤、煤渣等材料按一定比例组成基质，并栽种经过选择的水生、湿生植物，组成类似于自然湿地状态的工程化的湿地状系统[33-36]。人工湿地对污水的净化是物理、化学及生物共同作用的结果，其中水生植物在人工湿地污水生态处理系统中发挥着十分重要的作用。水生植物能否发挥其最大的净化及应用潜力，关键在于植物种类的选择和植物物种间的搭配，特别是通过试验选择耐污性强、净化效果好、适宜其生存环境的植物种类是一项优先考虑的工作。目前人工湿地已被广泛应用于黑臭河道治理的工程实践中。日本渡良濑蓄水池修建的人工芦苇湿地不仅使得蓄水池水质得到明显改善，而且水体生物多样性也有所恢复[30]。加拿大潜流芦苇床湿地系统在植物生长旺季中的总氮平均去除率为60%，总凯氏氮为53%，总磷为73%，磷酸盐平均去除率为94%[37]。余志敏等[38]采用两种复合人工湿地系统处理昆明市城市污染河流，为期1年的运行结果表明，两种复合人工湿地系统对城市河流污水均具有良好的污染物去除性能，其中垂直上行流复合人工湿地系统性能更优于垂直上行流与水平流复合人工湿地系统。HE Sheng-Bing等[39]在对上海交大闵行校区富营养化河水进

行治理时，采用了沸石、砾石以及粉煤灰为基质的人工湿地技术，结果表明，人工湿地技术不止可以成功去除有机物，氮，磷，同时还可以降低河水中的氨臭味。

水生植物氧化塘技术是利用重力沉淀、下降趋势，浮床植物具有较好的氮磷去除效果，2个月从水体中去除的氮、磷总量分别为86.0 kg和10.8 kg。杨婷婷等[44]采用原位围隔高羊茅草坪浮床来净化重污染河道水体，研究表明该浮床具有极强的氮、磷、COD微生物分解和水生动植物的吸收作用对污染河水进行净化的。用于黑臭河道治理的氧化塘可以利用河道附近的洼地、鱼塘经适当改建而成;对于中小河流还可以直接在河道上筑坝拦水，成为河道滞留塘(或称前置库)。郝达平等[40]在新沂河北偏泓采用完全储存塘和连续出水塘两种模式对污染河道开展净化试验研究，结果表明完全储存状态下的去污率优于连续出水状态下的去污率。水生植物氧化塘技术往往作为预处理方法，结合底泥生物氧化、水体增氧、水体生态恢复等技术手段[41]，或构建串联结构的多级氧化塘，对黑臭河道进行治理，能有效地消除水体黑臭、提高河涌水体自净能力。

生态浮床又称人工浮岛，是以水生植物群落为主体，应用物种间共生关系，充分利用水体空间生态位和营养生态位的原则，建立高效的人工生态系统，以削减水体中的污染负荷[42]。常用的生态浮床生物载体结构，大都是以木料、毛竹、泡沫板等为材料组成的框架。生态浮床对水生生态系统的改善途径主要有：① 遮蔽作用：生态浮床能够有效遮蔽阳光，改变水体的光照强度，控制浮游藻类的光合作用;② 物化感作用：通过植物化感作用原理影响其它生物，例如许多植物如狐尾藻、凤眼莲、水蕹菜、金鱼藻、石菖蒲、芦苇等能够分泌克藻化学物质等，抑制浮游藻类的生长繁殖;③ 栖息地作用：生态浮床可为高等水生动植物及鸟类提供良好的栖息地，有利于增加水体生物多样性[43]。

生态浮床整体美观，可以集生物修复和景观于一体，水面载体的应用方便了水生植物的收集，即用船只将框架单元和放养的水生植物拖至岸边，人工打捞收集。目前，在国内已有多处利用生态浮床技术的示范性工程。井艳文等[43]利用美人蕉和旱伞草浮床对罗道庄桥-永定河引水渠段进行净化试验表明，试验区封闭水体TN、TP含量呈逐渐

去除能力，并能有效提高水体透明度。操家顺等[45]采用浮床无土栽培种植水蕹菜以控制重污染河道水体水质，研究表明，水蕹菜是对重污染河道净化处理的优良生物材料之一。周晓红等[46]分别以美人蕉、绿萝、马丽安3 种景观植物为试材制成生态浮床处理城市污染水体，结果表明3 种植物对污染水体均有很好的净化效果和一定的景观价值，可作为城市河道污染水体治理的优良物种而推广使用。Miao Li等[47]选用空心菜作为生态浮床植物，对于富营养化水体进行了脱氮治理，同样也取得了一定的效果。 3.4生物-生态净化技术

近年来随着人们对黑臭河道治理的不断深入研究和实践，根据治理与修复要求对各种单项技术优化筛选并开展系统集成已成为国内外水体治理的主流思想，生物-生态净化技术在诸多的工程实践中得到成功应用，而且往往辅以适当的人工曝气[48]。

金承翔等[49]组合曝气充氧技术、微生物技术、植物净化技术及生物促生技术进行黑臭河道的治理，取得了良好效果，并实现黑臭水体生态系统的快速恢复。刘福兴等[50]采用生态浮床为核心，辅以微曝气复氧、纳污减污栅和人工介质等多项技术，对上海市汇丰河黑臭水体进行治理，水体透明度由原来的平均小于20 cm增加到平均50 cm以上， 主要水质指标NH3-N、TP、COD的最大去除率平均分别达到了69.9%、80.7%和63.5%，河道生物多样性显著提高。李捍东等[51]开展了曝气/微生物/人工湿地组合工艺处理黑臭河水的中试研究，经过2个月的运行， COD、NH3-N、TP分别从

519、11.

5、6. 5 mg/L下降到

33、1.

5、0. 25 mg/L，出水水质达到了《地表水环境质量标准》中的Ⅴ类水质标准。单纯的生态浮床系统一般的处理效果特别是脱氮效果相对较低，Lianpeng Sun等[52]运用生态浮床辅之以人工增氧曝气和投加反硝化菌取得了良好的

净化效果。

生物净化槽是集成生物接触氧化技术与人工湿地技术于一体的新型污水净化技术，是人工净化与天然生态净化相结合的工艺。高尚，黄民生，吴林林等[53]采用海寿构建的生物净化槽进行处理黑臭河水的实验研究，取得了较好的净化效果，BOD

5、CODCr、NH3-N 和TP 的平均去除率分别术,2007,30 (8)：99-102.

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城市黑臭河道的治理，就其本身而言，是一个系统而又复杂的过程。加上我国小城镇河道污染程度比较严重，对于黑臭河道的治理，在借鉴国外成功治理经验的基础上，要把握好因地制宜和因时制宜的原则。要根据水体受污的实际情况，不能完全依赖物理、化学处理这样瞬间见效快的方法，要在此基础上，强化生物修复措施，使得黑臭河道修复可以长期持久的进行下去，达到最佳的效果。

城市黑臭河道属于重污染水体，微生物、植物、水生动物的种类在生物修复中起到至关重要的作用。基于以上生物-生态技术治理黑臭河道的研究成果，进一步研究不同种类水生植物生物学特性、耐污性和其氮与磷的去除能力，筛选出一些具有一定耐受性、能适应黑臭河道水质现状的物种，优化工艺组合参数，逐步完善生物-生态技术，对于开发适合我国国情的稳定有效的黑臭河道治理技术无疑是最佳的选择之一。

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第五篇：荔枝湖治理采用新技术修复受污染城市景观水体

缪翚 廖理扬 蒋文

摘 要：本文分析了深圳荔枝湖水体污染成因，提出标本兼治思路，先截污后补水，综合运用曝气过滤、湖泊水力推

流、臭氧灭藻、人工湿地净化等水质净化技术，改善湖水水质，为城市受污染景观水体修复提供借鉴。

关键词：综合治理;循环处理;水质净化;新技术

1 荔枝湖水环境问题分析 1.1 水质现状

荔枝湖流域面积253.3hm2，湖面总面积为10.91万m2，蓄水量为10万m3。不仅具有景观、休闲娱乐的功能，在汛期荔枝湖同时还具有调洪滞洪的作用。近年来，荔枝湖水污染日趋严重，水质监测数据表明，荔枝湖水质达不到地表娱乐景观水质标准要求，水体感官差，透明度低，湖水呈暗绿色，局部出现黑臭现象，藻类散发腥臭味，监测指标多数为劣Ⅳ类，藻类以蓝藻和绿藻为主，属重富营养水体，且呈恶化趋势。 1.2 污染原因分析

荔枝湖是具有调洪滞洪功能的景观湖，现状在湖的北、西、东共有3条雨水箱涵入湖，分别收集着深圳红宝、松园、圆岭、通心岭、百花、上步等片区的雨水，由于这些片区内的经营单位(餐饮、洗车)和住宅楼(阳台改厨房或放洗衣机、洗涤盆)生活污水错排乱接，导致三条雨水涵中有不少污水，虽然在1990和1997年市政府先后两次投资沿湖铺设了2条DN700～DN1500的截污管，对3条箱涵旱季污水进行了完全截流，且截流倍数达到了5倍，但大雨时仍有混流污水和面源污染溢流入湖，污染物的日积月累，特别是氮、磷的累积，导致水体富营养化，再加上湖水不流动，补充交换量小，平日基本上是死水一潭，而深圳的气温又高，导致藻类大量生长繁殖，湖内生态系统失衡，湖水污染日趋严重，达不到景观娱乐水体要求。虽在198

9、1990、1997年先后历经三次整治，采用的措施主要是铺设截污管、湖底清淤和增设补水管，3次的整治在一定程度上和一段时间内使荔枝湖的水质得到较好改善，但截污后仍存在下大雨时有混流污水和面源污染溢流入湖问题，而入湖污染物又没有得不到处理清除，日积月累，水质日趋变差;同时荔枝湖虽有补水，但补水量有限，仅够补充湖面蒸发和渗漏损失量，湖水得不到定期更换，再加上湖水不能流动，只是一潭死水，不能达到“流水不腐”，导致湖内生态失衡。 2 荔枝湖综合治理工程目标

依据荔枝湖水体的功能要求，荔枝湖综合治理后湖水水质稳定在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅳ类标准，具体水质设计指标见表1。

表1水质设计指标

指标 治理前 治理目标 (GB3838-2002)Ⅲ类 (GB3838-2002)Ⅳ类 TN (mg/L) 4 <1.5 <1.0 <1.5

NH3-N (mg/L) 2.0 <1.5 <1.0 <1.5

TP (mg/L) 0.35 <0.1 <0.1 <0.1

CODMn (mg/L)

15 <10 <6 <10

BOD5 (mg/L) 8 <6 <4 <6

DO (mg/m3) <4 >5 >5 >3

Chl-a (mg/m3) 150 <10

透明度 (cm) <20 >60

3 荔枝湖综合治理方案 3.1 治理思路

针对荔枝湖为富营养化水体的污染现状和以前3次治理的经验及存在的问题，研究结果表明仅靠截污、清淤和少量补水是难以使湖水的水质改善保持长久的效果，因此需要采取标本兼治的综合治理措施，除在原截污基础上要进一步尽可能减少(由于完全消除入湖污染是基本做不到的，因为入湖雨水涵中的初雨水所带的面源污染始终会存在的)雨季溢流时入湖的污染物总量外，重点对荔枝湖内水质进行综合治理，采用环境工程措施和生态措施，确保湖水水质在改善提高后保持长期稳定效果。 目前富营养化水处理的方法较多，但由于富营养化水源水中藻类及其他污染物的多样性和复杂性，藻细胞特性复杂，任何单一工艺都不能达到理想的除藻效果。深圳市环境科学研究所垂直流人工湿地专有技术对N、P及藻类去除能力强，是比较理想的工艺。但考虑到荔枝公园内用地紧张的实际情况，本方案在部分重点区域(如观鱼区等重要区域或死水区)选用人工湿地处理，对于大区域的湖水采用机械过滤+生物法+臭氧灭藻的组合工艺，借鉴“流水不腐”的道理，使湖水实现水力推进循环，保持湖水水质达标的重要手段;同时生态修复措施可建立荔枝湖生态系统良性生态平衡，也是荔枝湖湖水治理的最终目标，因此生态修复是荔枝湖富营养化控制必不可少的措施。

通过以上分析，为使荔枝湖的水体变“活”，湖水变“清”，建立荔枝湖生态系统良性生态平衡，采取五种措施对荔枝湖进行综合治理。包括以下内容： (1) 截污与补水;

(2) 湖水循环处理系统(水力自动化曝气过滤→生态砾石床→臭氧灭藻); (3) 人工湿地湖水净化系统; (4) 湖水水力推流循环系统; (5) 生态修复工程。 3.2 截污与补水

对错排乱接到雨水管涵中的污水进行整改，尽可能减少雨季溢流进湖的污水量，本次设计中共对145个污染点进行了整改，拟可减少进入箱涵污水3.4万t，而对于流域内的住宅阳台整改拟纳入即将开展的小区正本清源中进行。关于湖水蒸发渗漏补充水问题，目前先还利用1997年铺设的DN300原水(有些堵塞需清通)进行适当补充，将来拟利用滨河污水厂中水进行补充。 3.3 人工湿地湖水净化系统 垂直流人工湿地专有技术对N、P及藻类有很强的去除能力，是一种理想的工艺。但考虑到荔枝公园内用地的实际情况，本工程将人工湿地采取沿湖岸分散布置，共分为3块，分别建立在不同的死水区域，由提升泵提升湖水进入湿地，出水自流至湖区，提升水量由提升泵控制。总占地面积：824m，处理水量：824m/d。水生植物品种：风车草、芦荻、再力花、纸莎草、美人蕉等，既达到净化污水的目的，又产生美化环境的效果。 3.4 湖水循环处理系统

通过对荔枝湖的污染调查和成因分析，及在国内外的类似湖泊治理的基础上，本设计采用水力自动化曝气过滤→生态砾石床处理→臭氧灭藻的湖水大循环处理工艺，利用曝气过滤快速滤除水中悬浮性污染物，生态砾石床去除溶解性污染物，臭氧杀灭水中藻类芽孢，抑制藻类生长。 3.4.1 全塑水力自动化曝气滤机

水处理技术发展到今天，过滤设备已开发出多种类型，如虹吸滤池、V型滤池和滤网式微滤机、纤维过滤机等，通常只具有单层滤料或多层滤料，单一的物理过滤功能，分离悬浮物的粒径在10um以上，对大部分藻类去除效率不高，尤其是在有油污存在的运行工况下容易产生堵塞，不大适合于本工程采用。在多次调研考察的基础上，选择北京王清熙水处理技术发展有限公司生产的专利设备——全塑水力自动化曝气滤机作为本工程的湖水循环前处理过滤设备。

全塑水力自动化曝气滤机通过曝气、气浮、过滤等单元操作，净化水质，同时不断向水中加入溶解氧。滤料为级配的复合多层滤料，滤料可以去除0.5u以上的大肠杆菌(大小在(0.4～0.7)μm×(1～3)μm)和藻类(个体大小在2～200μm)。

设备反冲洗通过自动定时装置，冲洗历时3分钟左右即可达到反冲洗效果。反冲洗强度可以达到32L/m2·S，在设备反冲洗时，只有一个滤体进行冲洗，其他三个继续工作，设备的清水箱中可以储存10 m3的水，同时其他三个滤体不断补充水源，冲洗历时180s左右，可以保证冲洗所需水量在30 m左右，流量在

323169L/s，从而保证了反冲洗强度。本设备反冲洗为自动虹吸，设备冲洗的周期由水质决定。

在高强度的反冲洗条件下，滤层100%膨胀，滤料之间相互摩擦，将表面杂质脱离，随着冲洗水流带走。设备具有滤料防流失装置，滤料在高强度的冲洗下不会流失。从而保证了滤料可以100%再生，不用更换。

该设备在深圳民俗文化村等全国各地已有成功运行的实例，运行时不需投加混凝剂、助凝剂，全系统水力自动化工作，不设专职人员，全部为国家专利产品，性能优于国内外同类产品。

根据调查资料，藻类的生长周期为5天左右，爆发生长期为3天。在高温的雨季，大量的漂浮性和溶解性污染物从雨水排污箱涵流入湖内，需要对湖水进行快速处理才能保证湖水水质不会恶化。根据荔枝湖水环境功能的这一特点，本设计选择过滤处理规模为雨季43200 m/d，旱季21600 m/d。湖水循环周期分别为2.4d和4.7d。选用两台型号为WQX-12A全塑水力自动化曝气滤机，单台处理能力900m3/h。 3.4.2 生态砾石床

生态砾石床接触氧化工艺是在水体中按设计放置一定量的砾石做填料层，上层覆土并种植生态草皮或做其它用途均可，使水流断面上微生物附着在填料表面，前半段在鼓风曝气的作用下，通过填料上生物膜分解有机物，去除氨氮、磷，后半段在去除有机物的同时沉淀去除悬浮物，达到水质净化的目的。该工艺为人工生态系统，特别适用于低污染河、湖水的治理，具有造价和运行费用低、水力负荷高的特点。

从荔枝湖水质特点来看，由于其COD指标较低，而总氮、总磷含量较高，因此，特别适合生态砾石床工艺的应用，着重去除湖水中的溶解性污染物。 生态砾石床单元处理规模为21600 m3/d，生态砾石床水力有效停留时间2h，有效容积1800m3，有效深度2m，分成回旋廊道式。前半段鼓风曝气，气水比1.5:1，配套罗茨鼓风机两台，一用一备，单台性能：Q=25m3/min， P=0.25kgf/cm2，N=15kW。

333.4.3 灭藻处理系统

对于富营养化的湖泊水污染治理来说，灭藻系统是很有直接效果的处理设施。目前主要的灭藻工艺有臭氧灭藻、紫外线灭藻、化学药剂灭藻，主要在其它处理设施的出水进行灭活处理，杀死藻类芽孢，抑制藻类生长。化学灭藻具有投资省、运行管理简单，但存在运行费用较高，产生二次污染，影响水体生态系统。本工程由于其特殊的地理位置和其作为景观休闲娱乐场所，其安全性和生态系统的平衡是最关键的，因此本工程采用灭藻效果好，无二次污染，有成功实例的臭氧方案。

为了提高臭氧灭藻效率和结合藻类繁殖规律确定灭活周期，本工程藻类灭活周期为4.7d，处理规模为21600 m/d。本臭氧发生器使用空气气源，设计臭氧投加量为2mg/L，采用软管微孔曝气投加，臭氧吸收率90%，臭氧接触时间15min，接触池有效容积225 m3。尾气经尾气破坏器处理后排空，将臭氧对环境的影响减少到最低程度。

本设计采用两套1.5kg/h的臭氧系统，湖水可通过三种途径进入臭氧接触池。

3.5 水力推流循环系统

为了使整个湖区水参与循环，而不形成短路，并保持整个湖区的良好生态功能，本设计将大湖西湖与大湖东部连接间3座桥封住，并在3座桥下设了活动闸门，定时开启。

根据荔枝湖自然格局的特点可以利用水力推流循环的方式，实现荔枝湖的循环流动，提高氧气向水中的传输速率，抑制底泥中氮、磷的释放。本设计已在北湖、西湖通过提升泵形成了大循环，局部死水区有人工湿地小循环。而湖区南面宽阔，容易形成大面积死水区。为了避免这一现象，在南部水域布置了6台WY-1型微氧推流机使湖水循环流动加入湖水大循环处理。

采用的微氧推流机设备为美国原装进口，效率高，浮于水面，便于安装与移动。单台功率2.2kW，过水量15000m3/d，充氧量70kg/d。在南部区域的湖水循环推流周期为约12h。

33.6 生态修复工艺技术

湖泊水体污染实为生态失衡，生态系统的修复是湖泊环境和富营养化水体综合治理的一个重要环节，是总体治理效果的最后实现过程，如果缺少这个环节，总体治理效果将会受到很大的限制。 3.6.1 阿科曼生态基系统

阿科曼生态基是利用人工材料和人工技术模拟水体自然生态环境的水体修复技术，该技术融合了水生生态学、材料学和微生物学的前沿理论，采用阿科曼生态基作为自然生态环境中水草的替代品，借助生态基的吸附能力和对浮游生物提供栖息场所和天然食物的优势，重建被破坏的湖内生态体系，使湖水恢复较强的自净功能，从而达到净化水体的效果。

基于湖水的水体流态及污染的可能途径和对湖水治理的要求，阿科曼生态基主要布置在荔枝湖西侧部位和湖面南区部分区域，以避免对湖面游船的影响，阿科曼生态基全部采用水底放置型，对湖泊景观基本不构成影响。

根据现有阿科曼生态基处理负荷的经验值，结合荔枝湖水体和其他参数，荔枝湖采用阿科蔓2100 m2。并根据荔枝湖湖水深度确定阿科曼生物基规格采用2.0m×0.6 m和2.0×1.0m两种。 3.6.2 水生植物的应用

结合国内外研究应用成果和多年的实践经验、深圳气候环境及荔枝湖原有的水生生物种类，从水生植物生物学特性、耐污性、对氮、磷去除能力、景观效果等多方面进行分析，筛选出能适应荔枝湖水质现状，同时具有景观效果的物种进行栽种。

本设计植物配植：被截污管隔开的湖岸边及非划船区部分岸边5m宽的种植带。种植面积6000m2，水生植物品种有再力花、花叶芦荻、香蒲、风车草、睡莲、荷花、海芋、美人蕉、蜘蛛兰。 3.6.3 鱼类放养 针对荔枝湖富营养化水体，应用生态学原理，通过调整水体食物链结构，控制草食性鱼类，发展滤食性、杂食性鱼类群体，进行多种鱼类、多种规格的混养。

本设计投放鲫鱼40000尾，罗非鱼50000尾，鲮鱼40000尾，鲢鱼35000尾，鳙鱼25000尾，鲤鱼10000尾，规格为4～12cm，目的在于充分利用水体中的浮游生物，悬浮有机碎屑，同时有效地去除水底沉积物，减缓水体富营养化程度，避免藻类过量繁殖，实现水生态系统修复。 3.6.4 添加微生物菌

作为水生生态系统中的分解者，微生物占有极其重要的生态位，可将受污染水域中的有机物降解为无机物，这正是污染物质分解转化过程中的第一个步骤，在生物修复中尤其重要。因而，本方案于生态修复措施中采取投加微生物菌作为一种辅助性措施。

本工程微生物菌采用深圳环科所专有产品，以光合菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌等微生物为主的、经特殊方法培养而制成的有益微生物制剂。

本工程菌种投加总量6.5t，其中固体微生物菌2.5t，液体微生物菌4t。 4 荔枝湖工程调试水质监测结果分析

本工程在2005年12月31日已完成湖区水下工程，景观湖于2006年1月5日开始蓄水。经过单机调试后进行了联动试运行，

7、8月份的水质监测结果见表2。

表2 荔枝湖调试水质监测结果

时间 测点编号 泵池进水

7 月 份 过滤出水 臭氧出水 pH

浊度 NTU

溶解氧 叶绿素a mg/L 6.02 6.28 4.96

μg/L

藻类密度 ×10个/L

6透明度 cm

52COD mg/L 39 22 23 24

NH3-N mg/L 0.02 0.07 0.03 0.07

TN mg/L 0.507 0.596

TP mg/L 0.1437 0.1141 7.30 13.83 7.20 27.9

345.8 40.3 43.3

27.2 24.0 25.8

砾石床出水 7.62 3.16 0.642 0.09291 0.717 0.09715 湿地出水 大湖北 大湖中 南湖 西湖 7.34 0 0.48 5.015 8.58 8.09 7.13

12.48 24.45 50.6 51.0 43.1 37.125 34.9 24.03 21.28 10.73 24.1 43.9 49.9 43.53

7.85 14.85 30.1 30.3 25.6 22.2 20.87 14.57 12.98 6.9 14.62 26.1 29.6 25.90

62 57 63 54 50

57.2 62 68 62.75

23.75 21.5 31 24 35 14.85 14.847 16 6.01 10.11 8.69 19.4 16.9 18.89

0.09 0.07 0.06

0.01 0.863 0.6

4 1.95 0.103 0.484 0.64 0.726 0.82

0.893 0.03082 0.736 0.08868 0.463 0.566 0.528

0.1098 0.1141 0.1098 7.21 9.375 8.23 11.07 8.09 7.98 7.52 14.23

泵池进水 7.265 12.0825 5.17 过滤出水 7.36 10.4

6.32 1.507 10.46 0.4 5.45 8.24 7.04 6.46

0.603 0.09714 0.97 1.175 1.21

0.076 0.029 0.0336 砾石床出水 7.48 0.70 臭氧出水

8 月 份

湿地出水 大湖北 大湖中 南湖 西湖 7.4 7.23 0 9.0 7.53 3.96

0.615 0.01459 1.061 0.05587 0.866 0.08233 1.047 1.105

0.0788 0.096 7.94 10.32 7.69 6.44 7.51 11.48

从调试结果看，湖水水质得到较大程度的改善，绝大部分水质指标达到地表Ⅳ水质标准，部分指标优于Ⅳ类达到Ⅲ类标准;水质连续监测结果表明，藻类密度较未污水处理系统未建前降低约一个数量级，但目前荔枝湖水最大问题仍是藻类密度较高，叶绿素a浓度大部分时间在30μg/L以上，属富营养化，这也是湖水感官较差的原因，是荔湖治污的难点所在，因为荔湖调洪滞洪功能未变，在高温的雨季，大量的营养物进入湖内，致使藻类疯长，因在调试期臭氧灭藻未正常运行，随着今后臭氧池灭藻工艺的正常运行，和水生生态系统的平衡，水中藻密度会有改善;湿地出水效果很好，除出水溶解氧较低(因从底部厌氧出水)，出水水质基本达到Ⅲ类水指标;7月份砾石床出水效果较差，原因为过滤机加次氯酸钠灭藻，余氯杀死砾石床微生物，影响砾石床处理效果。 5 结语

荔枝湖治理工程先截污后补水，同时采用强化型生态砾石床技术、水力自动化曝气过滤与湖泊水力推流技术、臭氧灭藻、人工湿地净化等水质净化技术，标本兼治，使湖水水质得到根本改善，恢复了湖泊景观与休闲娱乐功能，是城市受污染景观水体修复的成功案例。下一步，将根据荔枝湖生态系统规划划分湖滨带、浮游区、底栖区，利用不同的生物群落，模拟自然生态环境修复湖泊生态系统，强化生态系统的结构和功能，恢复生态系统的自我调节能力，建立良性循环，控制富营养化，还市民一个湖水清澈、鹭鸟成群、鱼儿欢跃的优美环境。