荔枝湖治理采用新技术修复受污染城市景观水体

第一篇：荔枝湖治理采用新技术修复受污染城市景观水体

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 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1989、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)<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 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 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

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 0.61.95 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 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。

第二篇：生态修复技术在水体污染治理中的应用

湖南农业大学课程论文

学 院：资源环境学院 班 级：09级环工一班 姓 名： 聂 坚 学 号：200940408114 课程设计题目： 水体中生态修复技术的应用 课程名称： 课程论文 评阅成绩： 评阅意见：

成绩评定教师签名： 日期： 2011年12月4日

水体中生态修复技术的应用

聂坚

200940408114

2009级环工1班

【摘要】:生态修复技术是一项正在不断得到研究和发展的新技术,具有广阔的前景。本文简要介绍目前主要的几种生态修复技术的概念,原理及其在水体污染治理中的应用。

关键词:生态修复，水体污染治理

前 言： 目前我国水生态系统受损严重，超过6O％的河流、湖泊和湿地生态系统的结构和功能遭到不同程度的破坏。随着水生态修复理论的不断完善和深入。近年来生态修复技术在水体污染治理这个方面发展较快。水体污染的生态修复技术是生态工程技术的一个分支，其基本含义是根据水生生态学及恢复生态学基本原理，对受损的水生态系统的结构进行修复，促进良性的生态演替。达到恢复受损生态系统生态完整性的一种技术措施。根据水生态系统所受胁迫的主要类型。水生态修复技术大体可划分为两类, 第一类是利用生物生态方法治理和修复受污染水体的技术。第二类是与生态友好的水利工程技术。这两类水生态修复技术目前在我国都有应用。并且已产生了较好的经济社会和环境效益。也为新时期水利科技发展奠定了基础[1][2][3]。

1.生态修复的概念

1.1生态修复（Ecological Remediation）：

所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展；主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作，恢复生态系统原本的面貌，比如砍伐的森林要种植上，退耕还林，让动物回到原来的生活环境中。这样，生态系统得到了更好的恢复，称为“生态修复”。

2．污染水体中生态修复的方法

2.1河流水体污染治理 在河流存在的生物包括浮游生物、底栖动物、附着植物、巨型植物。污染河流的生态修复就是充分利用河流中的这些生物和河流的理化特征如流速、溶解氧等来恢复河流生态[4] 这些方法有:(1)河道补水技术。通过抽水贮存措施，或者由水工构筑物合理运行来加大枯水流量，增加河流的稀释能力，从生态工程的角度，则应在流域内种草植树，增加地下水的涵养量。贮水工程应优先考虑地下工程，以减少水分蒸发损失。

(2)人工增氧。增氧是近年来污染河流中一种应急方法，尤其对城市水环境的整治起到了一定的作用。从生态工程学的角度，应当充分利用天然水坝的跌水、水闸泻流等人工水上娱乐设施进行增氧。河流水域应设计以人工增氧为主的梯级复氧来改善水环境质量，对滞流区域可采取人工曝气的方法进行，如可用曝气机进行曝气[5]。

(3)修建净水湖。把天然河道功能进行专门的限定，设置一些专门用来承纳污水的河道和一些人工净化湖，对承污河道和人工净化湖则采用以稳定塘为基础的逐极净化技术进行水质恢复。

(4)生态工程技术。恢复河岸植被，利用芦苇等水生植物提高水域进化能力，恢复河道天然湿地。利用生物膜自净原理在河道内铺设一些卵石，进而改变水环境生态链结构的单一性。

(5)底泥疏浚。将水体中的污染底泥直接从河道取出，进而解决内原释放而造成的二次污染。将取出污泥进行浓缩，然后施用于农田作肥料，改善土质[6]。.2 湖泊水库污染治理

湖泊水库有一定的环境容量，对外界的污染缓冲作用很强。其水动力学过程决定着水体内部各种物质和能量的输移转化过程，在很大程度上影响着湖泊水库的水质变化过程。

(1)利用浮床陆生植物治理富营养化水域。浮游陆生植物采用生物调控法，利用水上植物技术，在以富营养化为主体的污染水域水面种植植物、蔬菜、花卉或绿色植物等各种适宜的陆生植物，通过植物根系的吸收和吸附作用，富集N、P等元素，降解、富集其他有害有毒物质，并以收获植物的形式将其搬离水体[7]。

(2)建立环湖湿地保护带

构建滨岸渔带水生植被工程包括两大部份：一是湖岸湿地保护带工程，二是滨岸带高等水生植物恢复和控制工程。湿地和水生高等植物能起物理阻制作用，削浪，促使沉积，降低沉积物再悬浮，大量吸收水体和沉积物中的营养盐，改变水生网络结构同时又有资源利用价值[8]。

(3)底泥生态疏浚。湖泊底泥是水生态系统的重要组成部份，是湖泊营养物质循环的中心环节，也是水土界面物质积极交换带。生态疏浚目的在于清除高营养盐的表层沉积物质，在对底泥进行疏浚时，采用特殊技术和装置密闭以及抽吸是关键，以免扰动底泥，降低疏浚效果。

(4)生物操纵法：生物操纵的对象主要集中于鱼类，特别是浮游生物食性的鱼类，即通过去除食浮游生物者或添加食鱼动物降低浮游生物食性鱼的数量，使浮游动物的生物量增加和体型增大，从而提高浮游动物对浮游植物的摄食效率，降低浮游植物的数量，具体方法为：（1）投放鱼食性鱼类间接控藻；（2）人工去除浮游动物食性鱼类以间接控藻，解决水体富营养化的问题[9]。

2.3 地下水污染治理

地下水污染有有机污染和无机污染，无机污染主要由一些重金属引起，有机污染主要来自一些化工生产。污染物在土壤中可能以4种不同的形式存在：自由状态、土壤空隙中的蒸汽状态，溶于孔隙水中和吸附于土壤颗粒表面。4种形式之间存在着互相转换和平衡关系[10][11]。

(1)气提技术，利用真空泵和井，在受污染区域诱导产生气流，对其进行相的转变，将有机污染物汽化，提到地面，再进行处理。利用气提技术的前提条件是土壤中污染物质具有挥发性，伴随着气体在土壤中的流动，污染物被抽提出来[12][13]。

(2)空气吹脱技术，是在一定的压力条件下，将压缩空气注人受污染的区域，将溶解在地下水中的挥发性化合物，吸附在土壤颗粒表面上的化合物，以及阻塞 在土壤空隙中的化合物驱赶出来[14]。

(3)生物修复技术，是利用微生物降解地下水中污染物，将其最终矿化。生物修复技术分地面生物处理和原位生物修复。地面生物处理是把受污染的土壤挖出来在地面进行处理，原位生物处理是在基本不破坏土壤和地下水自然环境的条件下，原地进行处理。该技术不足之处在于过程缓慢。

(4)植物修复技术，是利用植物的根系，通过植物的生长将污染物进行转化。对于无机污染物例如重金属，植物通过吸收把污染物转化为植物自身的组成，然后通过收割植物将污染物去除。对于有机污染物植物可以通过吸收将其转化为自身组成，也可以通过植物的根系进行降解[15]。

3.总 结：

以上介绍了在不同的受污染水体中几种常用的生态修复技术，并对其原理和应用进行了简要的描述。对受污染的水体进行生态修复已经是经济发展及环境建设的迫切需要

4.参考文献: [1] 郑天柱．污染河道的生态恢复机理研究[J]．环境科学动态,2002，3． [2] 董哲仁.受污染水体的生物—生态修复技术[J].水利水电技术,2002, 2.[3] 陈荷生.太湖生态修复治理工程[J].长江流域资源与环境,2001, 3.[4] 张锡辉.水环境修复工程学原理与应用[M].北京：化学工业出版社,2002.[5] 许春华,周琪,宋乐平;人工湿地在农业面源污染控制方面的应用[J];重庆环境科学;2001年03期

[6] 戴雅奇,熊昀青,由文辉;疏浚对苏州河底栖动物群落结构的影响[J];华东师范大学学报(自然科学版);2003年03期

[7] 程英;裴宗平;;湖泊污染特征及修复技术[J];现代农业科技;2008年02期

[8] 唐林森;陈进;黄茁;;人工生物浮岛在富营养化水体治理中的应用[J];长江科学院院报;2008年01期

[9] 周小平,王建国,薛利红,徐晓峰,杨林章;浮床植物系统对富营养化水体中氮、磷净化特征的初步研究[J];应用生态学报;2005年11期

[10] 安贞煜;洞庭湖生态系统健康评价及其生态修复[D];湖南大学;2007年

[11] 旋莹;湿地生态系统处理废水的研究[J];农业环境科学学报;1987年02期

[12] 朱长军,张娟,李文耀;地下水污染的混合有限分析法数值模拟[J];河北建筑科技学院学报;2004年03期

[13] 黄禹忠,何红梅,诸林;原油稳定装置污染源分析与控制[J];化学工程师;2002年06期 [14] 傅菁菁, 汪;吹脱法及其工程应用[J];建设科技;2002年08期

[15] 蔡顺香,颜明娟,黄东风,林诚;水葫芦富集砷、汞、铅、镉、铬含量分析[J];福建农业科技;2005年03期

第三篇：治理河湖水体污染的新净化技术

治理河湖水体污染的新观念与净化技术

河流、湖泊等地表水体是排放各种污水的汇集地，由于人类的生产、生活活动的加剧，污水排入增多，河湖的稀释净化作用已大为削弱，超出了河湖水体的自净能力界限，因而使污染物沉积在水中，一方面使水体污浊、黑臭，一方面造成藻类疯长泛滥。面对河湖污染的现状，我国在河湖水体治理方面，一般采用截污和清淤两种方法，但实际上，这两种方法都存在很大的局限性。首先，截污后集中建污水处理厂的建设和运行费极高。即使在发达国家日本，生活污水集中处理率也只有60％，特别是在5万人口以下的小城镇普及率只有24％。而我国城市的生活污水集中处理率只有10％多，要达到日本目前的普及率恐怕还得需要10多年的努力。而我国只能拿极有限的资金进行局部治理，可见河湖水体严重污染的状况还将很长时间存在下去。

其次，从技术上讲，即便进行了彻底的截污和清淤，由于河湖是一个开放的水环境，城镇污水处理厂处理后排放的达标废水，工业企业和畜禽集中养殖场产生的污水经处理后排放的达标废水，仍然含有一定的污染物；而广大农村散养的畜禽粪便，以及地表土壤中的有机污染物随雨、雪等大气降水流入，以及人为的垃圾丢弃难以避免，时间一久河湖水体的水质会重新被污染，因此并不能一劳永逸地解决河湖水体污染问题。鉴于现有的大部分河湖水体已被严重污染，且污染仍将长期存在的现状，对已污染的河湖水体迫切需要实施直接治理对策。河湖水体污染直接净化治理的新观念

既然河湖水体中面源污水的流入不可避免，那么就没有必要把全部精力放在堵截污染物上，何不换个角度，对含有污染物的河湖水域水体进行原位处理直接净化呢？所谓原位处理直接净化，是指直接在河床、湖泊里或其附近（转位）采取一些净化处理措施，就地治理。对于某些污水比例不是太高的河湖，甚至不用建设截污管网和修建污水处理厂。如果能不建污水处理厂，直接在河床或湖泊水体里直接进行原位就地治理，则能大幅度压缩开支。因此，原位处理直接净化技术是河湖水体水质治理领域中非常具有生命力的前沿技术。

目前在国际上最广泛采用的河湖水体原位直接净化法为架挂填料的生物接触氧化法。在污水处理行业，人们早就用诸如活性污泥法、生物滤池法、生物接触氧化法等各种生物法来处理污水，这些方法技术成熟，处理效果也非常好。但在我国这些方法只限于用在集中式污水处理厂和污水处理设施构筑物等处，其实完全可以把河床、湖泊当做天然的处理地，将填料和曝气设备就近设置在河床或湖泊的水体里。生物接触氧化法是最适合河湖水体这种地表水域特性，只要把适当的填料浸到河湖水体中，再采取适当的曝气或充氧措施，就能满足生物接触氧化法的特征要求。当然考虑到河湖水体的野外露天环境，曝气或充氧方式应该与污水处理厂有所不同。对于湖泊、水库，河道的水闸门前蓄水区等水体而言，一般为封闭性和非流动性的死水特征。水质更容易腐败发臭，而且水藻在静止的水体中也更容易疯长。要净化水体水质首先需要在水中造流，使死水变为活水，以强化水体的自净作用。在流动起来的水域中再敷设填料和曝气设备，因其水量庞大，因而人工造流设备必须做到大流量、低能耗，否则运营成本太大难以承受，好在国外和国内都有公司已经解决了这个问题。

针对半封闭性的河流和封闭性的湖泊、水库等水体，由于氮、磷等营养盐超标导致藻类疯长问题，国内做了不少直接净化的尝试：主要有使用水生植物的营养元素吸收排除法、食藻鱼除藻法、微生物菌治藻法等。但水生植物净化法对氮、磷的吸收率低，需要大面积实施才能有一定效果，微生物菌治藻法小范围应用效果不错，大水面治理时投加量很大，大幅降低成本是今后要解决的问题。食藻鱼除藻法是一个很有前途的生物治理手段。目前，在我国一些较大湖泊有试用，且取得了一定效果。食藻鱼能化害为利，将氮、磷、藻类危害转化为鱼肉蛋白。不过为取得明显的治藻效果需要达到一定的养殖密度，而这样一方面在夏季容易出现缺氧问题，另一方面鱼类等构成了新的有机污染源，因此应该同时采取湖泊水体内曝气、湖水BOD直接降解净化等配套治理手段。针对我国常见的湖泊水体湖面水华现象，使用物理法排除或许是个花钱少的好方法。因为水藻就像地上的小草，同属植物，只要有光合作用，有营养元素，就会“野火烧不尽，春风吹又生”。特别是形成水华的厚厚的水藻层，除非喷洒化学药剂，否则很难有办法全部杀死。而采用物理排除法，例如采用全自动的藻类清除机，应该能比较简单地清除水藻漂浮层，省时省力。

国外河湖水体直接净化技术和实用实例

日本60年代中期，城市水系有机污染问题开始抬头，为此日本政府在水系污染治理上采取了污染源对策和河流环境改善对策。提出的污染源对策包括对排入污水的限制和生活污水集中处理场的修建，河流环境改善对策包括河床的清淤疏浚和引入清洁水体稀释。经治理后水质有所改善，但很多水系仍未达到水质环境标准，并从70年代中期开始，在各地开展了多种河流、湖泊的原位治理直接净化试验。1983年，日本第一个河流原位治理直接净化设施在野川开始正式投入使用，此后在各地逐渐推广，如平獭川、古崎川、高良川、大倔川、富雄川等地都先后开工兴建了河流原位治理直接净化设施。进入90年代，日本建设省在全国范围提出并实施了规模浩大的河流综合水质保障“清流再生21”计划。其主要内容就是直接普及、推广和实施河湖水体水质的原位治理直接净化技术。

据统计，在日本全国实施的河流原位治理直接净化项目中有80％采用的是浸渍型接触氧化法，接触时间一般为几个小时，净化效果很好。BOD去除率一般在70－85％之间，悬浮物除去率在75－85％之间，从而实现了河流湖泊水体净化的目的。

因为湖泊水不流动，要进行水质原位治理和直接净化必须解决造流问题。国外近年开发了一种先进的大流量造流曝气机，能在水中营造庞大的循环水流，同时还能曝气，用很小的耗能就能将庞大的湖水搅动，在此基础上再在水流的流路上适当铺设一些填料，便在污染湖泊水体里成功地实现了生物接触氧化法治污，可以快速、高效、低耗能地降低湖水中的BOD含量，防止有机淤泥的淤积，消除湖水臭气。同时，造流曝气机和填料全部沉没在水中，丝毫不影响水域水面景观。对于水中的散布状藻类，国外有关科研机构和公司尝试了各种杀灭办法，其中超声波杀藻法是一个比较有前途的新技术。超声波可以将藻细胞中的微气囊击破，使藻细胞团破碎沉于水底，最后被底泥中的微生物所分解。目前该技术在日本千波湖等地已有应用。在我国加快河湖水体水质原位治理直接净化研究和实践的重要意义 我国目前所采取的传统河湖水体污染治理方法耗资巨大，污染容易复发，是典型的资金推动型治理措施，大多数中小城市尚无力治理，而且大量的投资都花在工程建设上，很少带动新的高科技环保技术的诞生。从一些水体污染治理工程看，在投资结束后工程也收工，当地并没有诞生在全国乃至世界有竞争力的高科技环保企业，也不能产生有持续性的新的经济增长点，这对于一些投资了几十亿河湖污染治理经费的大城市来讲，确实甚为可惜，因而河湖原位治理直接净化技术处理工作在我国研究和实际应用面还非常小，因而建议各有关方面，在河湖污染治理经费中拿出哪怕百分之几的份额，扶持一下河湖水体原位治理直接净化技术的科研和实践工作，使河湖管理部门更积极实践和采用原位治理直接净化的新技术，摆脱高投入低效益的现状，使我国的河湖迅速走出污染困境。