一.绪论
自然生态然游泳池（NaturalSwimmingPoolNSP），是人工创造的自然水体的游泳池，该水体与地表水和地下水分离，且没有化学消毒或消毒系统。水处理是通过机械循环、生物过滤和植物生长在系统中进行的。
20世纪80年代初第一个自然生态游泳池在奥地利建成，当时称作Schwimmteiche是由DIWernerGamerith在自家的花园里建造的自然生态游泳池。自然生态游泳池已经遍布欧洲，到年间，已经建造了超过个游泳池，其中多个是向公众开放的。在整个欧洲大陆，尤其是地中海国家，对自然游泳池的需求正在增加。
图1欧洲自然生态游泳池
美国第一座自然生态公共游泳池于年7月24日向公众开放，它位于明尼苏达州的明尼阿波利斯市的韦伯公园，20平方英尺的游泳池是无化学消毒的，使用的是生物过滤系统自然净化技术。就是在邻近池塘建造了人工湿地再生区，有多个水生植物和众多有益的微生物，它们每天为数百名游泳者保持水的清洁和健康。
图2美国自然生态游泳池
在以上《游泳池和水疗池设计系列》的十个系列里，探讨了不同类型的循环过滤、化学消毒的游泳池，这些都是采用医学消毒的方法和理念，对池水中的细菌、真菌和病毒进行杀灭，同时也杀灭了池水中的其他所有微生物。在对游泳池进行消毒时，氯消毒剂会引起眼睛和皮肤的刺激，还会产生有毒的消毒副产物。自然生态游泳（NSP）类似于二十年前没被污染的自然河流和池塘，颇具环境美学的吸引力，因此自然生态游泳池所具有的吸引力还有环境的设计和低的建造成本，以及低维护成本等等。生态游泳池的市场在不断增长，但它具有其明显的优缺点，本文探讨自然净化系统保持适当水质的方式和能力的优缺点。
二.自然生态游泳原理
自然生态游泳池（NSP）一般由两部分组成，游泳区和再生区（人工湿地区），游泳区和再生区可完全分离，也可半分半合，或联合在一起。在这些区域中都有精心挑选的的水生植物，它们吸收和提取水中过剩的营养，并帮助游泳池进行清洁。这些水生植物根植于砾石和其他特殊滤料。游泳区的池水被水泵输送到再生区，通过这里的维生物和植物等过滤，在植物、微生物和其他小生命形式的池水自然生态系统进行池水的澄清和净化。撇沫器和溢流沟从表面除去树叶、浮尘等杂物。
图3游泳区和再生区分离的自然生态游泳池水净化示意图
自然生态游泳池（NSP）的水体构成了一个生态系统，它也是由生产者、消费者、分解者构成的，提供了一个理想的混合条件的有益微生物、水生动植物的自然生态的游泳水体。池水循环通过控制水流和流量，通过再生区、池水区的分解净化方式的本质是不使用有害化学品，这是利用了人工湿地复制和优化大自然的自然过程的技术。
图4生产者、消费者、分解者构成的池水生态系统
三.设计和施工
3.1有再生区的自然生态游泳池
自然生态游泳池（NSP）被分为两个区域：再生区和游泳区。自然生态游泳池（NSP）的游泳区是用于游泳的，就像传统的游泳池的游泳区。而再生区由充满了特殊滤料的溢流池和植物群，再生区的这些植物可辅以开花植物来创造一个有吸引力的水上花园环境。通过这些生物过程，水的净化就发生在这个区。
游泳区应与再生区相分离，游泳区的深度应达到2米的深度。再生区和游泳区必须具有足以达到池水净化的功能和效果的区域。游泳区可能看做是一个传统的游泳池，而再生区可以放在游泳区相邻的位置或放在一个偏远的位置，这取决于可用空间布局。现代的自然生态游泳池（NSP）没有最小游泳区深度的要求，再生区的尺寸也可以大大降低，甚至可以完全取消。
自然生态游泳池（NSP）的池水溢流后经过生物精细过滤器/生物反应器，然后水泵输送到再生区。再生区的植物种植在池基上，而这些植物与藻类竞争养分，更多的水生植物就可以降低藻类的滋生。根植于池基的植物的新陈代谢作用对水体进行生物净化。因此，微生物和水生植物确保有效的、连续的池水净化，它没有采用紫外线杀菌，这是真正欧洲风格的自然生态游泳池（NSP）。
因为对自然环境因素的依赖，每个自然生态游泳池（NSP）系统建立在对地域和气候的充分考量。生物过滤的建造、去除污染物的植物种类的配合因池而异。
图5游泳区和再生区联合的自然生态游泳池水净化示意图
3.2无再生区的自然生态游泳池
建造自然生态游泳池（NSP）最常见的方法是利用再生区进行池水的净化，随着技术的进步使得原有的这种方法显得过时和陈旧了，采用再生区就会严格的限制了自然生态游泳池（NSP）的合理建造。在美国采用了有机过滤系统，这是高端技术高效智能循环的方法。它通过先进的机械过滤系统清除水的多余的生物量，而对水进行生物净化的同时，进行增氧的有效投加。重力把从池中溢流的水，通过一系列的过滤系统进行处理。初始阶段后，不必用撇沫器，池水是通过一个自动过滤系统，清除水中残留的颗粒，然后通过一个生物净化系统进行池水净化，采用低功率的水泵把净化的池水再送回到游泳池中。在整个游泳池提供增氧处理，使这种过程的系统具有许多独特的生态效益。在温暖的气候条件下，这种方法是非常有效的，可以建立室内的有机处理的游泳池，实现性能优良的清澈和卫生的池水。
没有再生区的生物过滤系统使自然生态游泳池（NSP）可以处理任何气候的游泳池。使用这种内置的过滤系统，增加有益菌群，可以消除硝酸盐、亚硝酸盐、埃希氏大肠杆菌、浮游藻类、皮肤和身体溢出的油脂、鱼食和鱼的排泄物，使池水清澈。
当然也可以采用水族维生系统的水处理方法，确保水体里无化学消毒和污染，水族维生系统的水处理方法另当别论。
3.3自然生态游泳池的水质
通常，化学处理游泳池每年进行的反冲洗排放和补水很多倍的游泳池体积的水量，而在自然生态游泳池（NSP）无化学品的使用，这里的水是“活”的，不需人为的排水和补水，池水就不会排入下水道浪费掉。同时，也大大减少机械运行的能源消耗。
自然生态游泳池（NSP）是采用人工湿地生态系统的技术和方法，对游泳池生态的稳定必须是长期的保证。因此，更为设计和建造一个自然生态游泳池（NSP）比建立一个传统的化学处理的游泳池在技术上更为复杂。
在自然生态游泳池（NSP）里两栖类和水生动物，如青蛙、蜥蜴和蜗牛，往往它们栖息在再生区，但也会生活在游泳区。这时有些业主可能会不舒服，但是这些生物就代表了一个健康的生态系统，要采用细孔的撇沫器防止小动物被吸入过滤过程。
在欧洲有每天人/天使用的符合要求的公共自然生态游泳池（NSP），能够满足这些高卫生标准。在北美洲的第一个公共自然生态游泳池（NSP）的设计是为了适应每天超过0人。人们对于它的卫生效果尚有疑问，美国目前还没有自然生态游泳池（NSP）水质指南和标准。
欧洲和欧洲风格的自然生态游泳池（NSP）的建设者遵循《EEC浴水准则/7/EG》的洗浴水质标准及其管理，该标准的范围包括了天然游泳场所，欧洲也采用德国《FLL准则》健康指南，这些标准的制定，在整个欧洲两年内开始执行，有了确定泳池水质的监测方法。美国是通过池水化学平衡检测来进行监控的，不同于传统的美国游泳池的卫生水平标准，欧式风格是对相关的细菌指标保持严格的检验标准，奥地利的PeterPetrich先生是自然生态游泳池（NSP）的鼻祖，他说这种水质使游泳者患病的风险非常低。
3.4自然生态游泳池的卫生风险
尽管自然生态游泳池（NSP）的市场在不断增长，但自然净化系统保持适当水质的能力却鲜为人知。虽然人类游泳、休闲戏水主要是在两中水环境里进行：自然水环境和传统的游泳池，但是这两种水质的处理和维护是通过完全不同的系统进行的，包括自然生态游泳池（NSP）的自然水环境是通过生物处理和植物生长在系统中进行的，而传统的游泳池的水质是采用医学消毒的方法和手段进行的。所以要从它们不同的设计、卫生、微生物、化学和管理的观点对这两种游泳水质进行分析和保证。
在消毒游泳池、天然游泳场所和自然生态游泳（NSP）里，大肠杆菌是主要的罪魁祸首，它主要是粪便污染的微生物风险。在一般的休闲水域，游泳者的粪便、粘液、唾液或皮肤可能主要污染源，而在自然生态游泳池（NSP）里游泳者、地上动物、水生物或飞禽都有可能是污染源。一些研究已经报道游泳池传播和爆发疾病与大肠杆菌、铜绿假单胞菌、钩端螺旋体属隐孢子虫、贾第鞭毛虫、隐孢子虫、腺病毒、诺沃克类病毒存在于娱乐水域有关。在天然游泳池和自然生态游泳池（NSP）这些水域没有天然的游泳池盖，也不好对游泳池进行飞禽、动物的监管。
四.结语
自然生态游泳池（NSP）的优点在于它采用人工湿地生态系统的技术和方法对池水进行生物处理，它不需化学药剂，游泳池也不需进行反冲洗排放，节能、节水、节约化学药品，水质没有化学污染，但是在保证水质的前提下，它比建立一个传统的循环过滤的化学消毒的游泳池在技术上更为复杂。
国外已对自然生态游泳池（NSP）进行了研究，发现在该种游泳池里胃肠疾病的和游泳人数之间的相关性，游泳者是水体污染的主要污染源。然而，水中胃肠疾病的微生物不完全来自人类粪便，野生动物可能是私人游泳池中粪便污染的一个重要来源。鸟类和其他野生动物是新兴的和重新出现的水生人兽共患病病原体，例如沙门氏菌和弯曲杆菌。在公共游泳池里，如果采用自然生物处理可能不足以达标地减少和抑制病原体和粪便污染。如果老年人、儿童、孕妇和免疫受损的个体可以使用该池，应该是自然生态游泳池（NSP）的自然生物水处理系统面临的另外一个挑战。
附：
《游泳池和水疗池设计系列》共有十一个系列，已经全部刊出，欢迎各位专家和朋友们对这些话题进行讨论：
系列之一游泳池和水疗池种类
系列之二竞赛游泳池和跳水池
系列之三公共游泳池和游乐池
系列之四私家游泳池
系列之五无边缘（界）游泳池
系列之六儿童游泳池和婴幼儿游泳池
系列之七逆流运动无边际游泳池
系列之八人造沙滩游泳池
系列之九海水游泳场馆
系列之十表演水秀（文艺演出池）
系列之十一自然生态游泳池（NSP）
作者：刘春生《易商资讯》特聘技术专家
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