一种水质净化与水体景观系统的制作方法

本公开涉及水生态治理领域，具体地，涉及一种水质净化与水体景观系统。

背景技术：

在城市绿地、公园和海绵城市的建设中，景观湖泊、景观塘、雨水花园和下凹式绿地不断涌现。城市景观水体多为静止或流动性差的半封闭缓流水体，一般具有水域面积小、易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点。加上较高的城市地表径流污染汇入，极易造成水体的富营养化，甚至会造成水体发黑发臭，丧失了原有景观水体的功能。

目前，常采用水生态综合修复技术来改善修复景观水体的内部环境，恢复水生动植物生态系统的良性循环以提升水体自净能力。水生植物不仅具有较高的观赏价值，还能吸收、分解、过滤和转化水体污染物，增加水体的溶氧量，为水生动物提供良好的栖息地和繁衍地，抑制有害藻类繁殖，遏制底泥中营养盐向水体中的二次释放，以利于水生态环境的平衡，起到净化水质的作用。

在湖泊、景观塘等水生态整治过程中，利用水生态系统构建技术综合治理水体存在如下四个方面的不足：1.用于工程上沉水植物品种少，混种后品种杂乱，无科普展示观赏性；2.水质净化工程辅助措施少，生态系统抗污染负荷低；3.空间利用率低，受外部环境条件限制，水生植物和微生物的生物量占比较少；4.水生态系统建成后疏于管理或设备使用维护费用较高而不能保持长效运行。

技术实现要素：

本公开的目的是为了解决上述背景技术中所提到的至少一个问题，提供一种水质净化与水体景观系统。

为了实现上述目的，本公开提供一种水质净化与水体景观系统，该系统包括设置于水域中的步道和过滤坝，所述步道与水域的水岸之间和/或步道与步道之间围出水域种植区，所述过滤坝设置于水域种植区中并将所述水域种植区分隔成多块沉水植物展示区，每块所述沉水植物展示区中种植有一种沉水植物；所述步道底部与所述水域底部之间形成有水下空间，所述水下空间中设置有用于生长微生物的生物填料。

可选地，每块所述沉水植物展示区中种植的所述沉水植物选自苦草、穗状狐尾藻、粉绿狐尾藻、金鱼藻、轮叶黑藻、大茨藻、小茨藻、菹草、伊乐藻、马来眼子菜、竹叶眼子菜、篦齿眼子菜和微齿眼子菜中的一种；所述沉水植物的种植密度为60-120株/m²，沉水植物覆盖率占所述水域种植区的面积的30-45％。

可选地，所述过滤坝包括外部框架和设置于所述外部框架中的填料颗粒；

所述过滤坝还包括设置于所述外部框架下方的基础层；

所述填料颗粒选自石灰石、钢渣、炉渣、碎石、砾石、沸石和陶粒中的一种或多种，所述填料颗粒的粒径为20-40mm；

所述外部框架由钢丝网和/或铅丝网所构成；

所述外部框架中还设置有用于填装所述填料颗粒的袋体；

若所述过滤坝位于水域的雨水汇集入口，所述过滤坝以雨水汇集入口为中心呈弧形分布，该弧形的半径为2-5米，所述过滤坝低于水面10-30cm，宽高比为1：(1-3)；若所述过滤坝不位于水域的雨水汇集入口，则所述过滤坝的高度为20-30cm，宽高比为1：(2-4)。

可选地，所述步道包括设置于水域的底部上的支柱和设置于所述支柱上用于行走的步道本体。

可选地，所述系统还包括用于固定所述生物填料的固定件，所述固定件为沉入水域底部的沉石和/或与所述支柱相连的支架。

可选地，所述步道还设置有用于休息的亭子。

可选地，所述系统还包括设置于水岸的边缘的水域中的挺水植物层，所述挺水植物层中的挺水植物选自灯芯草、芦苇、香蒲、黄菖蒲、水葱、千屈菜、再力花、茭白、水芹、黄花鸢尾、梭鱼草、芦竹和水生美人蕉中的一种或多种。

可选地，所述步道远离水岸的水域中设置有水生态区；所述水生态区由上至下依次包括敞水植物层和沉水植物层以及设置于所述敞水植物层和沉水植物层之间的动物层。

可选地，所述敞水植物层中的敞水植物为睡莲和/或荷花，所述沉水植物层中的沉水植物选自苦草、穗状狐尾藻、粉绿狐尾藻、金鱼藻、轮叶黑藻、大茨藻、小茨藻、菹草、伊乐藻、马来眼子菜、竹叶眼子菜、篦齿眼子菜和微齿眼子菜中的一种或多种；

可选地，所述动物层中的动物选自素食鱼类、肉食鱼类、杂食鱼类和底栖动物中的一种或多种，所述素食鱼类为鲢鱼和/或鳙鱼，所述肉食鱼类选自乌鳢、鲶鱼、鲈鱼、鳜鱼和黄颡鱼中的一种或多种，所述杂食鱼类选自洄鱼和/或丁岁鱼，所述底栖动物选自铜锈环棱螺、三角蚌、褶纹冠蚌和河虾中的一种或多种。

本公开的水质净化与水体景观系统具有如下优点：

(1)、沉水植物的科普观赏性好，净化水域水质。采用过滤坝将水域分割成多区块水域，并分别在每区块水域中种植不同的沉水植物，使公众在游览风景的同时可以增加对沉水植物的科普认知；同时，过滤坝对水域中的磷酸盐类污染物有吸附去除作用，具有净化水质、减少污染的作用。

(2)、水下空间利用率高，水域生态系统抗污染负荷高。将生物填料设置于步道的水下空间，既充分利用了步道下方的水域空间，又为微生物的繁殖提供了生长场所，提升了水域生态系统的抗污染负荷。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开提供的水质净化与水体景观系统一种具体实施方式的结构示意图。

图2是本公开提供的水质净化与水体景观系统一种具体实施方式的俯视图。

图3是本公开提供的过滤坝一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1水域11水域种植区100水岸

111沉水植物展示区

2过滤坝21外部框架22填料颗粒

23袋体24基础层

3步道31支柱32步道本体

33亭子

4水下空间

5生物填料51固定件

6挺水植物层

7水生态区71敞水植物层72沉水植物层

73动物层

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1-3所示，本公开提供一种水质净化与水体景观系统，该系统包括设置于水域1中的步道3和过滤坝2，步道3与水域1的水岸100之间和/或步道3与步道3之间围出水域种植区11，过滤坝2设置于水域种植区11中并将水域种植区11分隔成多块沉水植物展示区111，每块沉水植物展示区111中种植有一种沉水植物；步道3底部与水域1底部之间形成有水下空间4，水下空间4中设置有用于生长微生物的生物填料5。

其中，沉水植物是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生植物，生物填料可以选自组合填料、立体弹性填料、多孔悬浮球填料和活性生物填料中的一种或多种，例如为人工介质水草。

本公开的水质净化与水体景观系统中通过采用过滤坝2将水域种植区11分隔成多块的沉水植物展示区111，以供公众在欣赏风景的同时对沉水植物有更为直观的认识和学习，具有科普教育的作用；同时，将生物填料5设置于步道下方，既充分利用了步道下方的水下空间4，又为微生物繁殖提供了场所。通过微生物对污染物的分解作用而提升了水域生态环境的自净能力，同时微生物产生的分泌物可以起到生物絮凝作用，进而增强水域中颗粒物的沉降，有利于改善水域生态环境。

本公开的一种实施方式，如图1所示，每块沉水植物展示区111中分隔种植有沉水植物，沉水植物可以选自苦草、穗状狐尾藻、粉绿狐尾藻、金鱼藻、轮叶黑藻、大茨藻、小茨藻、菹草、伊乐藻、马来眼子菜、竹叶眼子菜、篦齿眼子菜和微齿眼子菜中的一种。上述沉水植物可以采用人工栽植、扦插或泥土下压抛掷法种植，为了使沉水植物可以充分生长繁殖，种植密度可以为60-120株/m²，种植密度过大会造成营养面积过小、光照不足；种植面积过小则影响观赏的美观性，且植物保存率低；沉水植物覆盖率可以占水域种植区11的面积的30-45％。通过将不同的沉水植物分隔种植于不同的沉水植物展示区111中，有利于单品种沉水植物进行科普研究和展示宣教，同时沉水植物分隔种植增强了其的观赏性。

本公开的一种具体实施方式，如图3所示，过滤坝2包括外部框架21和设置于外部框架21中的填料颗粒22，其中，填料颗粒22可以为本领域的技术人员所常规使用填料颗粒，例如可以选自石灰石、钢渣、炉渣、碎石、砾石、沸石和陶粒中的一种或多种，填料颗粒22的粒径可以为20-40mm，在上述粒径范围内的填料颗粒22可以充分发挥对水质的净化作用；外部框架21可以由钢丝网和/或铅丝网所构成。

过滤坝2还可以包括设置于外部框架21下方的基础层24，外部框架21固定或可拆卸地连接于基础层24上方，基础层24可以采用砖块或片石堆砌而成。为了避免填料颗粒中的细小填料颗粒被水流冲刷而掉落出外部框架21，影响水体景观，外部框架21中还可以设置有用于填装填料颗粒22的袋体23，例如生态袋。

若过滤坝2位于水域1的雨水汇集入口，为了避免雨水汇集对坝体的冲击而造成损坏，过滤坝2以雨水汇集入口为中心呈弧形分布以减少水流的冲击强度。优选地，该弧形的半径可以为2-5米，过滤坝2可以低于水面10-30cm，宽高比可以为1：(1-3)，进一步地，在过滤坝2的雨水入口可以配合种植挺水植物以减少来水对水域1的底面的冲击扰动，并具有帮助沉降来水中的砂粒和悬浮物质的作用，挺水植物可以选自灯芯草、芦苇、香蒲、黄菖蒲、水葱、千屈菜、再力花、茭白、水芹、黄花鸢尾、梭鱼草、芦竹和水生美人蕉中的一种或多种；若过滤坝2不位于水域1的雨水汇集入口，则所述过滤坝2的高度可以为20-30cm，宽高比可以为1：(2-4)。

本公开的一种具体实施方式，如图1和图2所示，步道3包括设置于水域1的底部上的支柱31和设置于支柱31上用于行走的步道本体32，步道上还设置有用于休息的亭子33。

为了避免生物填料在水域1内因水流冲刷而晃动或掉落损失，本公开的系统还可以包括用于固定生物填料5的固定件51，固定件可以为沉入水域1底部的沉石和/或与支柱31相连的支架。

本公开的系统无需设置用于向生物填料5中曝气的曝气设备，因沉水植物的光和作用为水域提供了大量溶解氧，为微生物创造了富氧环境而促进其生长繁殖，进而有利于净化水体。

本公开的系统还包括设置于水岸100的边缘的水域1中的挺水植物层6，挺水植物是指植物的根、根茎生长在水的底泥之中，茎、叶挺出水面的水生植物，例如挺水植物可以选自灯芯草、芦苇、香蒲、黄菖蒲、水葱、千屈菜、再力花、茭白、水芹、黄花鸢尾、梭鱼草、芦竹和水生美人蕉中的一种或多种。具体地，上述挺水植物可以根据挺水植物的植株高度、对水深的适应性采用成片布置和/或多点点缀布置，其中，再力花、芦苇、芦竹和水生美人蕉的水深适应性可以达到30-80cm；黄菖蒲、水葱、香蒲、茭白和千屈菜的水深适应性可以为30-60cm；黄花鸢尾、梭鱼草、灯芯草和水芹的水深适应性可以为20-50cm。

本公开的一种具体实施方式，如图1所示，步道3远离水岸100的水域1中设置有水生态区7；水生态区7由上至下依次包括敞水植物层71、沉水植物层72以及设置于敞水植物层71和沉水植物层72之间的动物层73。

其中，敞水植物是指生于浅水中，叶浮于水面，根长在水底土中的水生植物，敞水植物层71中的敞水植物可以为睡莲和/或荷花，敞水植物优选为盆栽移植的种植方法，为避免其大量繁殖而大量占用水面空间，导致水下沉水植物光合作用受限，藻类繁殖泛滥；沉水植物层72中的沉水植物可以选自苦草、穗状狐尾藻、粉绿狐尾藻、金鱼藻、轮叶黑藻、大茨藻、小茨藻、菹草、伊乐藻、马来眼子菜、竹叶眼子菜、篦齿眼子菜和微齿眼子菜中的一种或多种。

动物层73中的动物选自素食鱼类、肉食鱼类、杂食鱼类和底栖动物中的一种或多种，素食鱼类为鲢鱼和/或鳙鱼，肉食鱼类选自乌鳢、鲶鱼、鲈鱼、鳜鱼和黄颡鱼中的一种或多种，杂食鱼类选自洄鱼和/或丁岁鱼，优选地，以水生态区7内的全部鱼类的重量为基准，鱼类投放比例可以为肉食性鱼类40-50重量％，虑食性鱼类30-40重量％，杂食性鱼类10-30重量％。当水域中底栖动物生物量在15g/m²以下时可以适度投放底栖动物，底栖动物可以选自铜锈环棱螺、三角蚌、褶纹冠蚌和河虾中的一种或多种，通过底栖动物的滤食和分泌絮凝作用可以有效控制并沉降浮游植物和悬浮物，增加水体透明度，降低营养盐含量。

下面通过实施例进一步描述本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。

实施例

如图1-2所示，本实施例是将本公开应用在某地的景观塘的水质净化及与水体景观系统的构建方案，整体方案通过构建水生态自净化系统的同时重点打造了沉水植物展示区，建设期系统构建完成后，景观塘水质主要指标优于地表水ⅲ类水标准，水体透明度大于1.8米，人们可在步道上驻足欣赏沉水植物水下森林的美景。

实施例中的系统包括设置在水域中的步道3和过滤坝2，步道与水岸100之间围出的区域为水域种植区11，过滤坝2将水域种植区11分隔成多块沉水植物展示区111，步道上设置有供人休息的亭子。其中，不同沉水植物展示区111种植的沉水植物有：篦齿眼子菜、竹叶眼子菜、微齿眼子菜、苦草、刺苦草、密刺苦草、穗状狐尾藻、菹草、粉绿狐尾藻、金鱼藻、轮叶黑藻、大茨藻、小茨藻和伊乐藻共14种，种植密度为80株/m²，沉水植物覆盖率占水域种植区11的面积为30％。在雨水汇集入口处的过滤坝2为弧形，该弧形的半径为3米，过滤坝2低于水面20cm；不在雨水汇集入口处的过滤坝2的高度为30cm，宽度为60cm，以砖块为基础层，其上方可拆卸地连接有由钢丝网制作的外部框架，框架内填装有装有石灰石、钢渣和炉渣的土工袋子，其中石灰石的粒径为35mm、钢渣和炉渣的粒径均为40mm。

水岸100的边缘还栽植有挺水植物，包括灯芯草、芦苇、香蒲、黄菖蒲、水葱、千屈菜、再力花、水芹、黄花鸢尾、梭鱼草、水生美人蕉等，搭配岸带水杉和其他乔木，丰富岸带观赏性。

步道3远离水岸100的水域1中还设置有水生态区7，水生态区7上层中设置有敞水植物71层，其中种植有荷花与睡莲；下层设置沉水植物层72，其中种植有大茨藻、小茨藻、菹草、伊乐藻和马来眼子菜；在水生态区中还放养有底栖动物和鱼类，其中放养的底栖动物有土著生长在河道的梨形环棱螺、铜锈环棱螺和三角蚌，放养的鱼类有鲢鱼、鳙鱼、乌鳢、鳜鱼、丁岁鱼和黄颡鱼。

实施例的系统中还设置有生物填料，生物填料选用软性填料通过支架悬挂固定于步道3的支柱31上，其中，生物填料为多孔悬浮球填料。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。