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水体生态修复方法

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水体生态修复方法范文第1篇

【关键词】水体污染生物修复生态塘人工湿地

水是生态环境中最活跃、最重要的因素,构成生态循环的基础。人类生活生产活动改变了天然水体的物理、化学或生物学的组成性质,其直接结果是造成水体污染和淡水资源短缺。污水也将成为淡水资源之一通过生物修复技术使污水得以有效净化并最终成为一种十分重要的再生资源。

1水体污染的概念和类型

1.1 水体污染的概念

水体污染是指某种物质进入水体,而导致水体的化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水体的有效利用,危害人体健康破坏生态环境,造成水质恶化的现象。水环境中的污染物常见的有四种,持久性污染物、非持久性污染物、酸和碱、热。

1.2 水体污染的类型

水中的污染物种类大致分为固体污染物、需氧污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性污染物、热污染等。

2生物修复技术在水体污染方向应用

生物修复又称生物改良,是它利用生物对环境污染物的吸收、代谢及降解等功能,对环境中污染物的降解起催化作用,加速去除环境中的污染物。这项技术正被用于清除土壤、地下水、废水、污泥、工业塑料和气体中的污染物。生物修复与传统的物理化学方法相比,具有经济;环保;修复时间短;操作方便等方面的特点。

3.水体修复的主要处理方法

水体修复技术包括以微生物为处理功能核心的生物处理技术、具有复合生态系统的生态塘处理技术、以植物和微生物为主要处理功能体的湿地处理技术、土壤处理技术和河湖等自然净化能力的处理等。

3.1生物处理技术

生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧—好氧组合处理。其主要原理是人工驯化、培养适合于降解某种污染物的微生物,通过控制室和微生物生长的环境以稳定和加速污染物的降解。生物处理技术起步较早,现在已有很多成熟的工艺,比如SBR、氧化沟等。

3.2生态塘处理法

生态塘是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,形成人工生态系统。在太阳能的推动下,通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化,将进入塘中污水中的有机污染物进行降解和转化。最后不仅去除了污染物,而且以水生作物、水产的形式作为资源回收,实现了污水处理资源化。

人工生态系统利用种植水生植物、养鱼等形成多条食物链。其中不仅有分解者生物、生产者生物,还有消费者生物,三者分工协作,构成纵横交错的食物网生态系统。若在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比,就可建立良好的生态平衡系统。污水进入这种生态塘中,其中的有机污染物不仅被细菌和真菌降解净化,而其降解的最终产物,一些无机化合物作为碳源、氮源和磷源,实现并从低营养级到高营养级逐级迁移转化,最后转变成水生作物,从而获得可观的经济效益。

3.3人工湿地处理技术

人工湿地是近年来迅速发展的水体生物—生态修复技术,可处理多种工业废水。人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中,由土壤和填料(如卵石等)混合组成填料床,污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动,或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物(如芦苇等),形成一个独特的动植物生态环境,对污染水进行处理!

人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,可以很快地被截留进而被微生物利用;废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。

由于这种处理系统的出水质量好,经济而美观。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。

4 总结

目前国内外有很多水体修复的成功工程。例如日本渡良濑蓄水池的人工湿地,运用生物技术达到对水体进行自然净化的目的,是世界最大人工湿地。再如李正魁研究了固定化氮循环细菌技术(INCB)在贵阳红枫湖物理生态工程(PEEN)实验区的除氮、抑菌效果,结果表明,应用PEEN—INCB技术应用于红枫湖试验区总红枫湖的非离子氨均

参考文献

[1]陈玉成. 污染环境生物修复工程.北京.2002年8月.1-3

[2]韩阳李雪梅朱延姝.环境污染与植物功能.北京.2004年10月.132-148

[3]夏北成.环境污染物生物降解.北京.2001年12月.373-375 377-379

[4]蒯圣龙.水污染与水质检测.2010年8月.合肥.207-218

水体生态修复方法范文第2篇

关键词:生态修复 生态护坡 河道

河道生态修复是利用生态工学原理、技术,通过河道水污染控制、水量和水流态的调节,河道河底和岸坡的形态结构的生态改造,恢复河道生物多样性,重建河道生态系统的结构和功能,使之达到良性的自然生态平衡。面对社会发展的需要,面对水利工程建设新的理念,如何更好的发挥与造就河道各项功能,使水环境、水景观、水文化更适应社会发展需求,并与其协调发展,在总结的基础上,值得我们进一步探讨。本文着重从生态护坡与水质生态修复两方面阐述河道的生态修复理念和措施。

1生奈护坡技术

生态护坡是一种新型的护岸技术,它集防洪效应、生态效应、自净效应和景观效应于一体,是融现代水利工程学、生物科学、环境科学、生态学、美学等学科于一体的水利工程。

1.1 河道生态护坡建设原则

河道生态护坡建设因地制宜,强调近自然特征,重建河道坡岸植被缓冲带,其建设原则为:(1)生态边坡必须能够营造一个适合陆生植物、水陆两生植物、水生动植物生长的生命环境;(2) 生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求,并降低工程造价,尽量采用自然材料,减少刚性结构,避免二次环境污染;(3)护坡栽种植物的选择应充分考虑到栽种植物与周边环境的协调、地域适应性及生态平衡的问题,选择对土壤要求低,抗病虫害能力强,易维护管理的品种【1】。

1.2生态护坡类型

生态护坡是既满足河道护坡功能,又有利于恢复河道护坡系统生态平衡的系统工程。生态护坡技术可以归纳为3种:

1.2.1全自然护岸

全自然护岸又叫全植被护岸,通常是指在经过平整处理的岸坡上,种植不同品种的护坡植物而形成的护岸,通过植被根系力学效应和水力学效应来固土保土、防止水土流失和绿化坡岸,具有生态和景观的双重功能【2】。可以采用土壤生物工程技术和水生植物全(半) 技术,对河道开展以生态修复和稳定坡岸为目标的全自然护岸技术,使河岸土壤侵蚀得到有效控制,坡岸的结构稳定性增强;同时河岸生境得到改善,本地植物快速恢复,生物多样性增加,河岸植物群落结构由单一结构向复杂结构转变,生态稳定性得到增强【3】。全自然护岸中植被防护能力有限,适用于护坡角度较小、河流流速平缓、防洪需求较低的河段。但这类护岸接近自然状态下的护岸,对坡岸平衡生态体系影响小,自然融合能力较强,完整地保留了陆地与河流的物质、能量、信息等交换能力,也为多种物种的生存和繁衍提供了栖息地, 施工快速、简便,造价也十分低廉。

1.2.2半自然护岸

半自然护岸是利用一定的工程措施,采用植被与石材、木材等自然材料相结合,使坡面既有一定的防洪能力,又为植被生长提供适宜的基质【4】。结合植被使用的天然材料通常有石块、卵石、木桩等,使用的组合形式多种多样。如安徽某农业观光园区河用草皮、水生植物、木桩营造了一个具有江南水乡特色的水景观,半自然的生态护坡为村民提供了休闲的地方,为发展旅游观光农业提供了良好的环境。如半自然护岸修复中,对坡面做削坡和压实处理之后抛石,抛石护岸是既省资金又施工方便的一种施工工艺。在半自然护岸中,石材、木材等自然材料的使用起到了一定的框架和加固作用,岸坡的稳定性和抗冲刷能力得到了提高,随后通过植被根系的加筋纠结作用,以及植被茎叶的缓冲吸能作用,使坡岸能有效抑制暴雨、径流对坡岸的冲刷作用。

1.2.3多自然护岸

多自然护岸是利用工程措施,较大规模地使用混凝土、高分子材料及药剂等人工材料与植物结合形成一个具有较大抗侵蚀能力的护岸结构【5】。随着材料科学的发展,多自然护岸出现了很多不同的结构类型。常用的有生态石笼和生态袋。生态石笼用网塑结构框将石块固定在河岸上,是集石笼结构的稳定性,卵石等填料的净水性、水生植物的保护性和净水性为一体的新型护岸结构,该新型护岸结构兼有景观功能、生态功能和亲水功能;生态袋是用高分子聚丙烯及其它材料制成,耐腐蚀性强,抗UV,不降解,对植物友善。具有透水不透土的过滤功能,既能防止填充物(土壤和营养成分混合物) 流失,又能实现水分在土壤中的正常交流,并且随着根系的生长,边坡稳定性加强,维护费用降低。多自然护岸对生态干扰较大,施工较为复杂,造价也相对较高,但护岸作用明显而牢固,也有相应的生态功能。多用于对护岸抗冲击能力要求较高,或坡岸陡峭不适合修建以上两种类型护岸的河道岸坡。

2水质生态修复技术

水质修复主要从生态一生物修复技术考虑。

2.1生态调水

通过水利设施(闸门、泵站等) 的调控引入污染水域上游或者附近的清洁水源冲刷稀释污染水域,以改善水环境质量。河道整治在治本的同时,治标的措施也各种开展,通过内河水闸积极引清调水,改善水质。

2.2曝气复氧

曝气复氧是人工向水体中充入空气或氧气,加速水体复氧过程,以提高水体的溶解氧,修复和增强水体中好氧微生物的活力,促进有机污染物的降解速度,从而改善受污染水体的水质,进而修复水体的生态系统。通过生物治理和曝气复氧逐步修复水生态系统,可以提高河水的自净能力,水质明显改善。具体方法为:一是采用“生态坝”的方法,对污水进行阻截过滤,营造出一个相对独立的水环境;二是在河中安上了曝气增氧的装置,增加水中的含氧量可以抑制藻类繁殖;三是在水边、水面和水下种植“三水植物”,发挥这些植物天然的自净能力,并放养了螺蛳、鱼虾蚌等生物,优化水体水生生物的多样性。

2.3底泥疏浚

底泥疏浚是水域污染治理中普遍采用的措施之一,一般而言,疏浚污染底泥意味着将污染物从水域系统中清除出去,可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染贡献率,进而解决内源释放而造成的二次污染。这种方法较为简单,而且应用已较多。生态疏浚仍处于研究和开发当中,但已经有一些生态疏浚的方法和技术被投入使用。这种疏浚技术充分遵循了自然界的自身规律,通过强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体,这是人与自然和谐相处的治污思路,也是一条新的技术路线,是人们遵循生态系统自身规律达到治污目的的一种尝试。

2.4生物修复技术

生物修复指生物(特别是微生物) 对环境中的污染物进行吸收或氧化降解,从而减少或最终消除环境污染的受控制或自发的过程。污染水体的生物修复技术主要包括投加菌种、投加营养物、提高生物可利用性、人工投放动物或植入植物等修复方法。还包括生物操纵技术、人工生物膜技术、湿地净化技术等。

3结语

生态修复是河道治理的发展趋势和新需要,既要满足行洪防洪的基本需要,又要尽可能地从生态的、可持续的角度来看待河道的修复。河流生态修复具有多学科交叉性,修复方案要从多方面进行完善,今后对河道的开发和治理一定要在保护河流生态环境的前提下进行,坚决避免先破坏后修复的不合理模式。要用生态的手段来解决生态的问题,使可持续性发展的生态理念在河道建设中得到落实和体现。

参考文献

[1]顾秋平,徐乃文,徐国强.生态护坡技术在生态河道建设中的应用研究[J].上海水务,2008,(3).

[2]孙字.河道植物护岸技术[J].水科学与工程技术,2005,(1).

[3]赵广琦,奉树成,邵飞,毕华松.植物护坡及其生态效应研究[J].园林科技,2008,(4):31-38.

水体生态修复方法范文第3篇

关键词:水质;生态;工程设计;自然处理;人工处理

Abstract: The relationship between human and ecological environment more attention, this paper mainly to the Fengxian campus of the Shanghai Normal University campus water as an example, through investigating the status quo of the water quality, sediment, aquatic organisms, riparian, ecological environment, so as to reduce the school in the water replacement cost, save cost and get better campus environment. The method can also be applied to other regional water improvement project.

Key words: water quality; ecology; engineering design; natural treatment; artificial processing

中图分类号: Q494文献标识码:A文章编号:

1.概述

长期城市化与工业化对河流生态系统健康状况造成了严重影响,河流生态系统修复逐渐引起人们的重视。调查显示,我国90%以上城市河流受到不同程度污染,生态功能丧失现象严重[1]。近几年来,国内许多专家学者对河流水生态治理与修复进行了深入研究,苏冬艳等人(2008年)对河流治理与修复技术进行了综述[2],刘辉等(2009年)提出了利用水生态修复技术治理治理杭州河道水生态系统的对策和建议。

以水的自我调节为基础,遵从“道法自然”的自然依据,按照物质在自然界迁移、转化、流动与循环的规律,在少量人类辅助功能的帮助下,充分利用自然生态系统,与地方自然条件、社会条件和经济条件相结合,使之相互联系成一个有机系统,促进良性循环,同步增加与兼收经济、生态和社会效益。

城市河道水生态环境问题及治理现状

2.1城市河道水生态环境存在的问题

2.1.1城市河道渠化破坏河道生态系统

天然的河流、湖泊、池塘是自然变迁和构造运动的产物,但随着社会的发展,人类的开发活动,尤其是随着城市人口密集,开发建设强度大,对河道裁弯取直,修建水库和其他水利设施,以及开辟人工河道等,河道水生态系统自然属性遭受破坏,呈现出人工化、渠道化与规则化,水文流态受水利设施控制,且受到现浇混凝土、预制混凝土块体或浆砌石结构的护坡影响,隔断了地下水与土壤的联系,导致水生态系统结构单一,恢复和缓冲能力减弱。

2.1.2城市河道水体污染严重

部分工业废水及大部分生活污水未加处理直接排入河道,致使部分区域的河流浮萍藻类生物的迅速生长,水体甚至呈现红褐色,墨绿色,水体富营养化现象严重。另外由于人类保护水生态环境意识较薄弱,随手向河内丢弃垃圾等,导致部分河段水面杂物漂浮、蚊蝇孳生。据统计,中国80%的城市河流受到不同程度的污染,许多流经城市段的江河水质都劣于Ⅲ类水,河中生物基本绝迹,河流的生态功能恶化[3]。

2.1.3城市河道淤积严重

受到不恰当的城市开发的影响,使许多河流的河道变窄,河网被分割,城市建设中废物倾倒使河床越来越高,并且政府有关部门不重视河道清淤工作,没有定期对河道进行清淤,致使部分河道淤积严重,不但影响了河道水质,也严重影响了河流本身所具有的泄洪功能,加剧了城市洪涝灾害发生的频率和程度。

2.2城市河道水生态环境治理中存在的问题

通过对全国各地河道整治资料进行查阅发现,当前大部分城市的河道水质治理方面存在以下几个主要问题:利用水生态修复技术治理城市河道水生态系统的重要性依然没有引起相关部门的足够的重视,现如今河道的主要整治措施还是截污纳管、生活污水处理和底泥疏浚;一些地方虽然在整治方案中都强调了生态治水的重要性,但在具体技术上缺乏相应的实施方案和操作措施;在利用生态技术修复河道水生态的认识上存在较大的偏差,许多设计者对于河流的生态修复纯粹是从景观美学的角度出发,没有考虑河道的基本情况及其功能定位。

2.3城市河道水生态环境的一般修复方法

水生态修复是一项理论复杂、因素众多、操作困难的工作,既要因地制宜,又要符合科学,更要讲究实效。按照水生态系统的理论,结合全国河道、湖泊水生态系统修复情况的分析,修复水生态系统的主要处理技术可以分为:物理技术、化学技术以及生物技术。具体处理方法及其相应的特点见下表(表1):

表1环境修复技术及其特点

3.工程实例

3.1上海师范大学奉贤校区河域概况

由于上海师范大学奉贤校区校内所有水域均流通,故以中心河的水质数据为样本进行分析,从而对全校水质进行估计。

(1)中心河及其排水口现状

图1为中心河的卫星图,从西面起第一座桥设为桥①(玉兰前),第二座桥(三教前)设为桥②,东面起第一座桥为桥③。相关数据如下(表2):

图1中心河的卫星图

表2中心河现状相关数据

根据实地调查,大中型排水口个数及分布如图所示,小型排水口分布如下:

桥①以西,北岸有小型排水口7个,南岸有小型排水口6个。桥①―桥②,北岸有小型排水口16个;南岸无小型排水口。桥②―桥③,北岸有小型排水口14个,5个小型排水口。桥③以东,北岸有小型排水口13个;南岸有小型排水口10个。

(2)中心河水域生态环境现状

2012年7月对中心河进行了实地考察,对其水域生态环境现状的初步了解如下:

桥①至桥③的区域,湖水基本清澈,能见度较高,有鱼、虾等水生生物。桥③以东,湖水稍有浑浊,东墙周围湖水能见度低,总体流动性较小,湖水泛绿,河岸边缘及角落有浮游类植物。桥①以西区域水质情况较差。湖水呈青绿色,部分区域有轻微乳白色,湖水能见度河岸边缘大型排水口处有浮沫以及少量的上层浮油,大部分区域水质混浊,能见度低,水生生物稀少。中心河河岸由水泥石块砌筑,水域底部淤泥较厚。综上,预估中心河富营养化情况比较严重。

3.2水环境试验与监测

在2011年10月起对四个河段(为方便起见,在下文,桥①以西命名为#1,桥①―桥②命名为#2,桥②―桥③命名为#3,桥③以东命名为#4)进行为期1年的采样。因分析水域生态环境现状得出本河段富营养化情况严重,故拟测试pH、水温、DO、COD、BOD5、NH3-N,6项指标来评估富营养化情况,并对未来形成治理方案提供依据。测定方法如下[4][5]:

表3 水环境测定方法

(1)关于中心河水温T的监测值分析

从图2中可看出中心湖的水温分布均匀,4个监测点只有较小偏差,同时最高水温为#2处的28.5℃,7月; 且1月份水温均低于5℃,与上海市的气温变化同步。由于缺少近十年的当月平均水温,无法对其级别定位,仅从一年的数据观察看,水温指标满足IV类水标准要求。

(2)关于中心河pH值监测值的分析

从图3中看出PH值的变化范围为6.31~7.54,其中5月至10月呈弱碱性, 11月至4月显弱酸性,其PH值最大值出现在7月和最高水温相对应。中心河的酸碱度基本满足景观娱乐用水水质标准,但1月份测得的酸碱度超过了标准。河水的PH值是河水及其水域各种自然因素综合作用的结果。在流动河水中,氢离子的浓度并不取决于水分子的离解,而主要取决于河水中各种负离子,例如碳酸根、碳酸氢根、二氧化碳的对比关系。在富营养化水体中,随着富营养化的发展,由于藻类光合作用消耗水中的二氧化碳,致使水中氢离子减少而导致PH值升高,呈现PH值随藻类生长而显著增高趋势[6] 。

图2 中心河水温T监测值 图3中心河PH值监测值

(3)关于中心河溶解氧DO监测值的分析

从图4中可知,中心河水体中溶解氧最小值是1.6mg/L,最大值是3.78mg/L。除了7月至8月溶氧量值低于标准外,#1处溶氧量值从5月至8月间亦低于标准值,此处根据实际调查确是存在严重的富营养化以及严重的污水排放情况。洁净水体中的溶解氧一般接近饱和,如果水体受到有机物质和还原性物质污染时,溶解氧会低于饱和值,尤其当藻类在水面形成遮光阻气层时,影响大气氧和水中氧的正常平衡以及水生植物的光合作用受阻,会使低层溶解氧大幅度降低,甚至趋于零值。此时将会导致厌氧微生物繁殖、水质恶化。

(4)中心河生化需氧量监测值的分析

从图5中可看出中心河生化需氧量的变化范围是23mg/L~47mg/L, 明显高于IV类水体的生化需氧量标准值。生化需氧量越高,表示水中需氧有机污染物越多。

图4中心河溶解氧DO监测值 图5中心河生化需氧量监测值

(5)中心河化学需氧量监测值的分析

如图6中所示,中心河重铬酸钾指数较高,变化范围为62mg/L~110mg/L,最大值出现在6月的#1处。重铬酸钾指数是表征水体中可被高锰酸钾氧化的物质,主要是有机物的含量。是一项重要的水质参数。在富营养化水体中由于浮游植物强烈的光合作用生成了大量的有机体,使水体的化学耗氧量明显增高。5月至7月间,中心河的重铬酸钾指数足以体现。

(7)中心河氮氨含量监测值的分析

如图7所示,中心河氮氮浓度都较高。最大偏差为1.96mg/L。最大值出现在6月,最小值出现在11月。氮氨浓度较高时必然会导致水域的富营养化。中心湖氮氨变化范围为1.85~4.97mg/L。达到标准值仅为#3处的1,2,11,12月数据以及#2处的1月数据。且#1处的数据均高于其它监测点的数据,可见#1处的富营养化最为严重。

可见对中心湖进行整治规划势在必行也刻不容缓。

图6中心河化学需氧量监测值图7中心河氨氮含量监测值

3.3水生态环境修复

中心河是贯穿上师大奉贤校区,与新农河和月亮湖等其他水域连通,因此它不仅和其他水体一起调节了局部气候,同时也具有一定的欣赏价值。但是由于疏于管理,导致目前中心湖富营养化程度严重,生物多样性遭到破坏,因此有必要对该河流进行治理,并需要通过多种方法的结合,已到达彻底修复河道水生态系统的目的。

3.3.1处理河流底部沉积物

富营养化湖泊中的底部沉积物常是一个营养库,在一定条件下可不断释放磷,这称为内部负荷。当外部负荷减少后, 内部负荷可补偿,使富营养化现象继续存在[7]。底泥疏浚与覆盖技术是河流污染治理中普遍采用的措施之一,可以较大程度的消减底泥对上覆水体的污染贡献率,进而解决内源释放而造成的二次污染问题,并为后续的生物技术介入创造出良好的生态条件。通过挖泥疏浚可以直接去除底泥中的营养盐含量,减轻内部负荷对湖泊的影响[8]。

3.3.2水生动物修复技术

水体中的藻类除受营养物质的控制外,也受到浮游动物和鱼类的控制。因此,可以通过放养浮游动物和鱼类来达到改善区域性水水质的目的。常用于摄食藻类的鱼类有螺蛳、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼等。根据调查,蚌类可以将水中悬浮的藻类及有机碎屑滤食;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;滤食性鱼类,如鲢鱼、鳙鱼等可以有效去除水体中的绿藻类物质。我国的谢平、刘健康等(1999年)提出旨在控制蓝藻水华的非经典生物操纵法[9]可供参考。

3.3.3河道补水

可通过增加水利设施并加以调控,引入上游或者附近水源,加快水流速度等。既补充河道水量,又可以冲刷稀释污染水域,置换死水区的河水,使河流由厌氧状态变为好氧,在短时期内降低水体的污染负荷,改善水生动物、水生植物的生存环境,提高河流的自净能力,改善水环境质量[8]。

通过上述三种方法的结合使用,中心河水质有了明显的改善。

4.结论与建议

相较于化学修复法的易造成二次污染和物理修复法的治标不治本,生物生态修复法具有工程造价相对较低,不需耗能或低耗能,运行成本低廉,处理效果好且不会形成二次污染的特点。近年来这种技术发展很快,在国外已经达到工程实用化的程度,并且积累了系列观测数据。通过对上海师范大学奉贤校区中心河水质监测与相应的修复处理,可以得出以下结论及建议。

交疏挖底泥处理法,水生动物修复和河道补水法更具有可持续发展性,不仅可以节约财力,更可以全面改善生态环境,利用自然自我修复和净化的能力改善水质。

富营养化湖泊中的底部沉积物是一个营养库,单独采用水生动物修复或河道补水法,很难在短期内有效改变河道水质,所以定期清理河流底部沉积物是必须的。

在水域内放置生态浮床,并放养摄食藻类的鱼类等,以构成生物链。以达到在修复水质的同时增加河域的观赏性的目的。

加强点源和面源污染治理,通过加强截污纳管建设,加快城镇污水收集管网工程建设,从而从源头上根治水生态污染状况。

参考文献

[1]曾勇,赵彦伟,杨志峰,等.北京北环水系生态修复方案优选[J],生态学杂志,2008,28(8),

1450-1454.

[2]苏冬艳,崔俊华,晁聪,等. 污染河流治理与修复技术现状及展望[J],河北工程大学学报(自然科学版),2008,25(4),56-60.

[3]杨士弘.城镇生态环境学[M],北京:科学出版社,2003,103-133.

[4]《水和废水监测分析方法》第三版,中国环境科学出版社,1989.

[5]《环境影响评价技术导则―地面水环境》(HJ/T2.3)对中心河采用《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002)中规定的IV类水标准.

[6]张勇.城市浅水景观湖水质模型研究[D],太原理工大学硕士研究生学位论文,2006.5.

[7]张镇,刘桂民. 当前我国湖泊富营养化治理的进展及思考[J],工业安全与环保,2007,33(10),

50-52.

水体生态修复方法范文第4篇

关键词:生态环境可持续发展环境修复

随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展,特别是工业革命以来,人类对自然资源需求水平不断提高,生产强度日益加大,有毒、有害废气物质不断的输入环境,远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题,对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛,许多技术已相当成熟并被广泛应用。

对于污染土壤及地下水的之力来说,由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点,其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域,同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索,形成了一些实用技术,但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染,对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此,近年来,人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上,进一步提出了生态修复的理念,并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索,试图以生态学的原理和方法,在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展,从而达到可持续发展。

一、生物修复—生态修复的基础

生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一,是正在发展中的技术,是生态修复的基础。

目前被广泛认同的生物修复定义,是指微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程,这是狭义的定义。

除了微生物修复外,植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现,赋予了生物修复更广泛的内涵,即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物,甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性,改变重金属的活性或在环境中结合态,通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。

目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。

二、物理与化学修复—生态修复的构成要素

从修复原理来看,物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素,根据污染物的理性性质,通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应,使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常,为了节省环境治理的成本,物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段,近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子,还是工程措施,对于修复生物的生命活动来说,是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来,使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时,也有利于污染物的去除或转化,将极大地提高生物修复或植物修复的效率,这一点对于生态修复来说是至关重要的。

物理与化学修复措施与生物修复的结合,是生态修复必不可少的构成要素,其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中,把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来,才能形成有效的生态修复技术。

三、植物修复—生态修复的基本形式

植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的,其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。

目前,植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面,如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化;池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化;污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。

在污染环境治理中,从形式上来看,似乎主要是植物在起作用,但实际上植物修复过程中,往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素(这些因素可以部分人为调控)等在共同起作用。因而,总的来说,植物修复几乎包括了生态修复的所有机制,是生态修复的基本形式。

利用植物对重金属如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur,多环芳径,石油,化学农药,有机氯溶剂如TCE,废弃炸药如TNT等的修复研究均有报道。

水体生态修复方法范文第5篇

[关键词]景观水体;生态修复;生态系统;微生物

中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0380-01

1 绪论

1.1 选题的理论意义与实际意义

近年来,我国江河湖泊的水体污染和富营养化问题日趋严重,因此对受污染的江河湖库水体进行治理是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。

景观水体是社会人居环境中的重要组成部分,但由于多数为静止或流动性差的缓流水体,水体的自净能力弱,容易成为居民生活污水、雨水和垃圾的受纳体,导致不同程度的污染和富营养化,致使水体中藻类大量繁殖,水体变黑变臭,有些水体甚至成为死水潭、臭水池,严重影响周围的自然环境和居民的生活环境。因此,治理乃至修复被污染的景观水体已经到了刻不容缓的地步。

1.2 论文综述

景观水体生态修复技术(Ecological Restoration Technology)是国内外近20年开发,并已成功地应用于治理被污染土壤、地表景观水体及近海洋面的一种新技术。

近10年来,环境生物技术发展迅速,研究领域不断扩大,工程实践表明其已成为解决复杂环境污染问题的有效手段之一。由于用生物方法处理污染物的最终产物为无毒无害、稳定的物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷等。且可一步到位,避免了污染物的多次转移,因此生物技术又是一种消除污染安全而彻底的手段。

2 生态修复技术的研究

2.1 人工湿地技术

2.1.1 人工湿地

人工湿地技术是为处理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如砾石等)混合组成填料床,使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动,并在床体表面种植具有性能好,成活率高,抗水性强,生长周期长,美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇,蒲草等)形成一个独特的动植物生态体系。

2.2 生物浮岛技术

2.2.1 生物浮岛概述

生物浮岛技术是模拟适合水生植物和微生物生长的环境,在被污染水体中利用人工的栽培设施种植水生植物,构建适合微生物生长的栖息地,利用植物吸收、微生物分解等多重作用净化水质的技术。生物浮岛一般由浮岛载体、基质和植物3部分组成。

生物浮岛的技术发展至今经历过三次技术革新,人们已逐步找到了既经济又环保的取代品。即园艺净水生物浮岛(挺水植物)、圈养式生物浮床(浮水植物)和组合式生物浮岛(分载体和植物的组合)。它们各有优缺点,都有着广泛的应用空间。

2.2.2 园艺净水生物浮岛(挺水植物)

园艺净水生物浮岛具有独特的通气孔,提高水体的表面复氧作用,时台阶式种植杯具有富氧段,即使在缺氧的黑臭水体中,水生植物仍然能正常生长。

2.2.3 圈养式生物浮床(浮水植物)

圈养式浮床(浮水植物)将传统生物浮岛的功能进一步拓展,研究表明浮水植物(凤眼莲、金钱草、大漂、杉叶藻等)生长及繁殖能力极强,比如凤眼莲聚集生物量的能力是花叶美人蕉的8倍,吸收氮的能力是花叶美人蕉的6倍。但由于浮水植物由于繁殖失控很容易造成二次污染,被误解为“公害”植物,最近这些理解逐渐被正名了。太湖正在实施的万亩凤眼莲工程,滇池的大规模围养经验,证明浮水植物是生态净水的最佳选择之一。

3 生态修复技术的应用

3.1 微生物制剂技术

3.1.1 微生物制剂概述

微生物制剂技术,其核心是将治理对象水体的“土著微生物”,通过实验室筛选,驯化并扩大培养,组成数量巨大、种类齐全、“粗生”的微生物种群,重新投入水体中,加强水体内净化水质的细菌种类和数量,投入的优势菌群相互协同作用,形成一条消除底泥、净化水质的生态反应链,达到快速消除底泥,净化水质的目的。

选育高效菌株经过人工干预制成微生物复合制剂处理污染水体。其过程以酶促反应为基础,通过生物体内产生的具有催化功能的特殊蛋白质作为催化剂,净化污水、分解淤泥、消除恶臭。

3.1.2 微生物制剂技术的特点

1.针对性强,标本兼治

造成河涌黑臭的污染源是底泥,只有除泥才能治本。

2.除泥速度快

通过投放的优势菌和补充碳源,在特制的曝气机作用下,使优势菌和碳源能够充分进入底泥中,发挥优势菌的硝化反硝化作用,在2个月内使底泥快速减少,底泥厚度为处理前的20%左右。

3.河涌水质明显好转,水体透明度高

4.维持时间长

在取得除泥的效果后,通过继续投放优势菌群和必要曝气等措施,对河涌持续保养,及时消除每天在累积的污泥,做到长时间维持除泥成果。打破了传统的“清淤-污泥沉积-清淤”怪圈,彻底解决了河涌污泥和水体反复黑臭难题。

3.2 景观水体生态系统的恢复

3.2.1 景观水体生态系统的概况

景^生态系统指景观水体的生态系统。属静水生态系统的一种。景观水体生态系统的水流动性小或不流动,底部沉积物较多,水温、溶解氧、二氧化碳、营养盐类等分层现象明显;湖泊生物群落比较丰富多样,分层与分带明显。水生植物有挺水、漂浮、沉水植物;植物物上生活各种水生昆虫及螺类等;浅水层中生活各种浮游生物及鱼类等;深水层有大量异养动物和嫌气性细菌;水体的各部分广泛分布各种微生物。各类水生生物群落之间及其与水环境之间维持着特定的物质循环和能量流动,构成一个完整的生态单元。

3.2.2 景观水体生态系统恢复概述

景观水体生物多样性的恢复与生态系统的重新建立是水体修复的关键。人工湿地、生态浮床、优势菌种的应用和水下生态系统的重新构建等都是近年来在国内外采用的用于水体生态修复的方法;利用微生物和水生动植物组合,进行污染水环境治理具有工艺简单,对污染位点的干扰、破坏小、见效快、降解彻底、不易造成二次污染等优势,也被认为是一项很有前景的水污染治理技术。

生态修复技术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影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。

4 结论

在人类社会发展的同时,被污染水体的治理也势在必行。采用工业和工程措施进行修复具有速度快、治理效果明显等优势,但同时高耗能,高投入与二次污染制约着工业工程手段的利用。

采用生物修复技术,虽然在速度上和短期效益上与工业工程手段存在差异,但由于无二次污染,治理的彻底性注定了生物修复的长期可行性。在生物修复过程中,一定要注意引入生物的安全性,从生态安全的各个方面进行考虑,避免造成生物入侵。同时,针对不同地区不同类型的湖泊污染水体,应根据当地自然与生物状况,选择合理的修复方案。

景观水体生物多样性的恢复与生态系统的重新建立是水体修复的核心。

参考文献

[1] 王建华,潘伟斌,城区富营养化景观水体的生物修复技术[J]四川环境,2005,24(5).

[2] 武琳慧,吴林林,黄民生等,人工浮床及其在污染水体治理中应用进展[J].净水技术.

水体生态修复方法范文第6篇

富营养化指湖泊、水库、缓慢流动的河流以及某些近海水体中营养物质(一般指氮和磷的化合物)过量从而引起水体植物(如藻类及大型植物)的大量生长。由于藻类在与水生植物竞争营养盐上有优势,当湖泊水体营养盐过多后,藻类滋生,根生或者浮游生物大量生长。造成对湖泊水体正常功能的危害。例如导致饮用水臭味和水色的变化。大量浮游植物或者浅水根生植物的生长繁殖,可能导致湖泊沼泽化,容积大幅度减少;植物的分解消耗大量溶解氧,释放大量溶解性有机物,导致水质急剧恶化。藻类在代谢死亡过程中能够释放各种藻毒素,具有比较强的毒理作用,危及整个湖泊生态系统。通常,湖泊、海湾富营养化的限制性物质是氮和磷,所以用氮和磷作为富营养化的指标是有效的。实验表明,随着水

中氮肥、磷的增加,藻类的繁殖量也在增加,而且有线性关系。其结果是引起水质恶化、味觉和嗅觉变坏、溶解氧耗竭、透明度降低、渔业减产、死鱼、阻塞航道,对人和动物产生毒性。特别值得重视的是,近十几年来,我国湖泊富营养的趋势发展很快,到本世纪末,大多数湖泊的富营养化都有加重。故对湖泊富营养化的防治已成为当务之急。

二、富营养化治理的进展

1.物理方法

(1)污水分流。湖泊富营养化的一个重要原因就是外源污染。工、农业生产的污水直接排放到湖泊是造成湖泊水体营养盐含量增加的主要原因。通过对排放管道的改造,将污水的排放引至别处,是防治湖泊富营养化重要的、有效的措施。

(2)换水/稀释。湖泊内营养盐含量过多,通过换水/稀释可以直接将湖泊水体内的营养盐浓度降低,同时可以排除掉大量的营养盐。

(3)深层排水。湖泊底层营养物含量高,一般而言,底层水的营养盐浓度高于表层水,当水流转时,底层湖水进入上层,引起表层湖水营养物含量的增加。

(4)曝气/混合。采用机械搅拌、压缩空气、水泵、喷射泵等方法进行曝气和促进水的流动,可以防止底泥释放磷,改善氧气状况,加强矿化作用,降低浮游植物光合作用等效果。

(5)挖泥。富营养化湖泊中的底部沉积物常是一个营养库,在一定条件下可不断释放磷,这称为内部负荷。当外部负荷减少后,内部负荷可补偿,使富营养化现象继续存在。挖泥可以直接去除底泥中的营养盐含量,减轻内部负荷对湖泊的影响。

(6)机械收草藻。利用机械收割装置直接收获水草和藻戋可以直接改善湖泊的表层生态环境,同时,水草和藻类本身就会吸收大量的营养盐,通过对它们的收获也可以从湖泊中去除营养盐。

2.化学方法

(1)深水曝气技术。营养盐类的大量注入,致使藻类及浮游生物异常繁殖,水体溶解氧急速下降,在水与底泥的交界面甚至出现厌氧现象。在深水进行人工曝气,可以在不改变水体分层的状态下提高溶解氧浓度;其次还可以降低氨氮、铁、锰等离子性物质的浓度,可有效改善厌氧状况。

(2)营养物钝化。利用铝盐与无机和颗粒磷产生沉淀,可以减少水体中磷的含量,铁盐(氯盐或铝盐)、硫酸铝铁、泥土颗粒和石灰泥都有类似的功能,钙盐也是相当有效的营养物钝化剂。

3.生物方法

(1)水生植物修复技术。利用适合相应湖体环境的水生植物及其共生的微环境,来去除水体中的污染物质。水生植物在其生长期间可有效吸收与富集水中和底质中的营养盐,起着“营养泵”和“营养库”的作用。合理构建并维持水生植物的生物量,可转移出氮、磷等营养盐,各类漂浮植物、浮叶植物、挺水植物和沉水植物等水生植被的恢复和重建可有效分配水体营养盐,避免单一优势种的过度滋生,保持水体净化能力。

(2)水生动物修复技术在湖泊水库生态系统中,水体中的藻类除受营养物质的控制外,作为食物链中的一环,也受到浮游动物和鱼类的控制。因此,可以通过调控食物链的环节来达到改善湖泊水库水质的目的。

(3)生物膜技术。利用比表面积较大的天然材料或人工介质为载体,利用其表面形成的粘液状生物膜,对污染水体进行净化。载体上富集的大量微生物能有效拦截、吸附、降解污染物质。

三、富营养化治理方法存在的问题

对于湖泊富营养化,各个国家和地区采用不同的物理、化学、生物方法对其进行预防、控制和修复,并且取得一定的成效。现在主要的物理处理方法有底泥疏浚、引水冲洗等;化学方法有投加混凝剂和除藻剂等。这些物理、化学方法对湖泊的治理有一定的作用,但是对污染严重的湖泊进行底泥疏浚,易导致底层的沉积物发生悬浮和扩散,促进了沉积物中的氮、磷营养盐及其所吸附的金属离子的释放,从而使水体环境面临受沉积物中释放的重金属离子及氮、磷营养盐二次污染的风险;投加化学药剂,虽然在一定程度上可以使水体透明,水质得到改善,但是长期使用可能会加速湖泊的老化,引发新的生态问题。相比较来说,物理和化学的处理方法成本高,并且对富营养化的治理不彻底,只能在短期内效果明显,不适于长期使用。国内外对水体富营养化的研究和实践证明,目前生物调控和生物修复方法因其成本低、处理彻底且无二次污染而得到行业内的认可。

四、对我国湖泊富营养化治理的展望

近年来,国内外的专家学者对湖泊富营养化进行着不断深入的研究,但是结果却不尽如人意。随着我国经济发展,环境问题的日益凸现,从当前情况来看,我国湖泊除少数位于西北的外都受到不同程度的污染,并且这种污染不是减缓而是在加剧。因此,我国对湖泊的富营养化问题也日益重视,但是由于公民环保意识的淡薄,处理设施的陈旧,以及我国经济的相对落后,政府环境监测管理、政策法规存在的不足,彻底治理湖白的富营养化不是一朝一夕的事情。目前,我国湖泊富营养化的治理,根据现有的经济条件和技术措施,重点应放在控制污染源上:控制排磷、排氮的点源污染、非点源污染以及内源污染;制定污水的排放标准,并且加强监督和管理力度。限制湖区的人类活动,严格管理湖泊水产养殖、

流域盲目开发以及植被的破坏、周围乡镇的污水和固废的排放。政府应加强对环境保护的宣传,提高全民的环保意识;加强法制建设,完善湖泊的环境保护法律法规。对经济相对发达的地区,我们还应积极借鉴国外湖泊治理的先进经验,结合当地的自然条件和湖泊的富营养化状况制定切实可行的方案。在湖泊生态修复问题上,要认清治理工作的长期性和复杂性,树立解决水环境问题的长远观点。所以湖泊富营养化的生物修复技术应成为基础研究领域首先解决的重大科学问题之一,也是今后一段时间湖泊富营养化治理的主要研究之一。

水体生态修复方法范文第7篇

关键词:污染水体;生物修复;技术

中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0016-01

水质污染的危害性极大,不仅仅会导致各种灾害的发生,造成巨大的经济损失,还会对人体机能产生极大的损害。总而言之,对人们的生产生活都是十分不利的。因此对污染水体进行修复已经成为环境保护的重点。修复污染水体的方式有很多种,物理方法、化学方法、生物方法等,但是相对于前两种方法来说,生物方法是有更多的优点的。接下来将对我国的水污染现状、生物修复技术的优点以及生物修复技术的具体措施进行叙述。

1 我国水污染的现状

解决水污染问题是环境保护中的一个重点问题。水污染是指由于水中含有了有害的化学物质而造成水的使用价值降低或者丧失,主要的污染源有三个:工业、农业和生活污染源,污染物主要是一些未经处理的而直接排放的工业废水、生活废水,堆放在河边的工业废弃物或者生活垃圾,还有大量使用化肥、农药、除草剂等而引起的农业污水。

在我国,无论是城市还是农村的水质都受到了不同程度的污染,根据最新的资料显示,我国的主要几个大的城市只有23%的居民饮用水符合卫生标准,小城镇和农村的饮用水合格率更低。我国的水体情况不容乐观,因此改善我国的水体质量已经成为当务之急。

2 生物修复技术的优点

生物修复技术最初应用于水体、土壤以及地下水环境中的生物研究,之后扩大到治理大范围的环境污染,治理的效果十分显著,到目前为止已经成为一种全新的生物治理技术。

生物修复技术是通过利用生物,尤其是某些微生物,或者是培育的某些水生植物、水生动物,将水中有害的污染物进行降解或者转化,转化为无害的二氧化碳和水或者其他的物质,对已经被污染的水进行修复。

生物修复技术可以就地将污染进行消除,使用的操作较为简单并且需要的时间也比较短,对周围的环境不会产生很大的干扰,不会造成二次污染,相对于物理、化学修复方法来说所花费的费用还比较少,因此是一种非常好的水体污染修复技术。

3 污染水体的具体生物修复技术

世界各地的水质都有不同程度的污染,改善水质已经成为全世界研究的重点,很多国家已经将治理水污染定为其环境保护的主要方面,越来越多的科学家以及相关工作者投入到了修复水污染的工作中去,到目前为止,已经发现了很多种生物修复技术,本文重点讲述水生植物修复技术、培养土著微生物技术以及接种微生物技术这三种生物修复技术。

3.1 水生植物修复技术

一般来说,水生植物的生长速度比较快,水生植物能够吸收水体中大量的营养物质,还可以提高水中的氧气的溶解量,为其他物种的生存提供了好的条件。另外,很多水质的污染是由一些藻类的大量滋生而导致的,水生植物还会在一定程度上克制这些藻类的生长,可以改善水质。在使用水生植物修复技术的时候,应当根据水体的具体的受污染情况以及不同水生植物的生长功能特点进行选择搭配,选取的水生植物不仅仅要具备吸收水体营养物质、抑制藻类生长的作用,还要考虑到水生植物的生长状况,保证水生植物合适的覆盖率,避免水生植物在发挥作用后死亡造成另一种水体污染。在发挥水生植物的净化水质功能的同时也尽可能把水景观功能考虑进来,这样不仅仅可以解决水体污染的情况,还能够创造出美丽的水生植物景观,可谓是一举双得。

3.2 培养土著微生物技术

培养土著微生物技术也是一种非常好的微生物修复技术,土著微生物就是指本身存在于受污染水w中,具备降解污染物功能的微生物,通过向污染水体中投放一些激活剂、表面活性剂等来激活水体中的这些土著微生物,使其发挥降解功能,把水体中的污染物转化为无害的物质,最终达到修复水体的目的。激活剂多是一些营养物质,但是这种营养物质不会使水中的藻类生长,通过向受污水体中投放营养物质,使得土著微生物能够快速生长,增大降解污染物的速率,使得水体快速恢复;表面活性剂则是通过加强某些憎水性化合物的亲水性以及生物的可利用性来提高水中土著微生物的数量,让水体中的污染物与微生物接触充分,使得水体污染物的降解速率快速提高。培养土著微生物不用从外地将微生物运输到受污染地点,只需激活本地的微生物即可完成净化水体的作用,省下了提取微生物、运输等很多的成本。此外,还在一定程度上提高了该地区的生物多样性,对此地区的生态的是十分有利的。

3.3 接种微生物技术

接种微生物技术是指在受到污染的水体中引入可以降解污染物的菌种。这些菌种主要来自三个方面,第一种是来自受污染水体中的土著微生物,第二种是从其他地方分离出来的适合本地区使用的微生物,第三种是利用基因工程培养出来的具备降解功能的微生物菌。土著微生物只需从当地提取即可,激活受污染水质中自身存在且具备净化水质功能的微生物;从其他地方分离得到的微生物也可以起到净化水体的作用,但是在具体使用的时候应当考虑到本地的水质特点以及水中生物的特点,有针对性地进行选择,一定不可以出现虽然能够将水中存在的污染物消除,但是会出现其他水质问题的情况,否则对水质的改善是不利的;利用基因工程得到的微生物降解污染物的功能也是十分强大的,但是通过这种方式得到的微生物花费的资金、时间比较多,所以只有在前两个方法对水体的修复都不起作用的时候采取基因工程制得相应菌种。

4 结语

水,对于生活在地球上的每一个物种都是十分重要的,但是由于各种原因,水质已经受到了污染,修复受污水质已经成为当务之急。受污水质的修复有很多种方法,其中生物修复技术是一种非常好的修复技术。生物修复技术主要是利用一些可以降解水中污染物的微生物或者动植物对受污水质进行恢复,能够从根本上使水体得到修复。希望在未来会出现更好的生物修复技术使水体得到更好的修复,使水污染能够得到更好的消除。

参考文献:

[1]郝喜海,罗洁,衣潇鹏,等.我国重金属污染现状与微生物修复技术[J].广州化工,2013,41(11):42-44.

水体生态修复方法范文第8篇

关键词:生态修复 水环境生态技术

随着人类社会的进步,科技的发展,现代城市的开发格局在绍兴这座古城换新貌的同时,也带来了灾难性的环境问题。水是绍兴的经济命脉,承托着绍兴支柱性产业——酒文化和轻纺织工业!而过度的资源开发,肆意污水排放,毁坏了千亩良田,污染了万条水道,不再“鱼米之乡”昔日的风光。

绍兴人民开始意识到生态环境的恶化对这座历史悠久的古城有着毁灭性的破坏。从1999年开始,根据“资源水利、环境水利、生态水利、经济水利”的治水思路,按照高起点规划、高水平设计、高质量建设的要求,采取防洪与整治相结合的措施,通过清淤、砌坎、拆乱、布绿、建景、造路、设街等工程措施,对城市河道进行综合治理。先后进行了环城河整治、大环河拓浚、古运河建设和古城河修建等一系列整治工程,完成了绍兴古城水环境恢复性建设的关键性一步。而随着“十二五”清水工程的展开,绍兴水环境的治理进入了一个新的阶段,如何有效消除各类水体的黑臭,如何提高和维护已经基本消除黑臭的河道和水景观水体的质量,以满足广大市民的需要,放上了我们的议事日程,其中水生态修复已经成为水环境治理的热点。

经过国内多方面专家对水生态修复的研究和实践,一批水生态修复的实例已经取得了较为成功的经验。而根据绍兴水系的实际情况,分别针对不同河道,不同环境结合水利设施建设和生态修复方案提出不同的做法原则,主要有以下三个方面,几种做法。

一、减少外污染源,这是消除黑臭,修复水生态的前提条件。

1、对工商业排污大户实行“专管专排,统一处理”的方式,即每个工商业排污大户都必须强制性安装排污管道,专管专排,引污水至污水处理厂,统一沉淀,过滤,消毒后达到自然排放水要求后排入河道水网。绍兴是轻纺城,是酒乡,污水处理任重道远。

2、对城区居民排污系统分项专治,新城区统一排入污水管网,至污水处理厂,老城区采用三级化粪池的临时措施,减轻河道污染负荷。绍兴是历史悠久的老城,在最近十几年城市化发展的脚步骤然加快,这就使得老城区的排水系统跟不上新扩建城区的建设,于是在参考农村一家一户三级化粪池的基础上,沿河排管,把污水收集到一个新建的临时三级化粪池,生活污水经过两次三级化粪池的沉淀处理,污染浓度大大降低。这一做法可以针对老城区历史保护建筑及居民建筑。

3、采取多种方法沟通水系,调活水体。绍兴水网密布,河系发达,按照“以动制静、以清释污、以枯补丰、改善水质”的要求调活水体,也是解决水体黑臭的一条重要和必要的途径。绍兴城区虽然水网密布,但除了通航河道有活水源头外,随着城市化建设的需要,很多原本活跃水塘成为一潭死水,也就成为了黑臭的源头,如果能够采用暗涵沟通,明渠导流,多级泵流的调节方式,则可以最大限度的调活水体,避免水质黑臭。而事实上上海等地的实践证明这一方法确实有效。

4、用“串糖葫芦”的形式沿河道两岸截污。这一方式不失为一种比较实用的办法。无论是通航河道,还是非通航河道,河岸均以直顺形式为主,然而这种形式对于污水的沉淀极为困难,如果采用串糖葫芦型的河道,则在大肚子口形成紊流,大肚子中部靠岸边却是平流,污水极易沉淀,而河道中间水流湍急,经过多次紊流、平流的交替,河水中的污水悬浊大幅度下降,河水明显清澈。同时如果在大肚处配合水生物种植及生态绿化处理,既达到排污除臭,又有美化环境的功能。根据绍兴河道的特点,这一方式可以先再非航道河段实行,逐步扩展到航道河段,最终达到全城区河道的应用。

二、消化内污染源,利用生物治理的手段达到消除黑臭并进一步提高水质的目的,这适合在一些相对封闭的水体。

1、利用生态浮床技术治理污染河道

生态浮床技术是在水面上用泡沫塑料搭建浮床,种植经过专门筛选和培育的植物,以达到净化水质和美化水域景观的目的,在陆地种植的粮食、花卉、蔬菜等陆生植物生长到了自然水域的水面上。这项技术在绍兴还未开展,但可以预见的是,绍兴小水塘体系繁多,整治处理相对困难,而这项技术恰恰最适合这种环境,所以是应尽快引进这一技术,进行普及。此外,如果结合“串糖葫芦”式河道,则能更快更好的体现其应用的价值,兼具净化,美观及经济效益,是为一种科学环保的处理手段。

2、利用复合酶技术治理污染河道

复合酶技术是在水底喷洒一种含有多种生物酶、非高子型表面活性剂、营养成分及蛋白质的浓缩液体,以促进有机物在水体中的乳化和溶解,并刺激和加速微生物的生化反应,达到净化污染水体的目的。对于绍兴水环境来说,这只能作为特殊要求水域的处理方式。

3、利用微生物技术治理污染河道

微生物技术是在水体中投放经过培养和筛选的好氧、兼氧和厌氧微生物菌群,通过微生物的呼吸发酵,将有机物等容易造成水体黑臭的物质迅速分解成CO2 和H2O或转化成无害物质,使污染的水体得以净化。在绍兴水环境中,这种方式仅为一种辅助手段,是综合处理组成的一种。

4、利用曝气充氧技术治理污染河道

曝气充氧技术是在生物治理的同时辅助采取在水体中曝氧,可以提高微生物分解有机物的能力,从而加速水体的净化。此项方法多用于污水处理厂中的曝气池处理,对于河道其经济性不佳。

三、在河道整治中创造条件,实现水边、水中、水底的生物多样性,逐步修复水生态,通过生物链的作用,消化和吸收内外污染源,增强水体的自净能力。

在河道整治中,建设和恢复自然型河岸,创造水边生物多样性的环境是有效处理河水污染的手段。河道整治既是改造自然,也是保护自然。整治过程中要与回归自然相结合,不仅要考虑人类的需求,也要考虑生物多样性的需求。水边护岸应多采用生态护坡技术,如采用干砌石、木桩等天然材料护岸;水上护岸的砌筑要考虑两栖动物的活动空间,水下护岸的砌筑要为鱼类等水生动物保留活动空间。大力提倡采用植物措施护岸,河岸植物护坡既能保持水土,起到固土护岸作用,又能改善生态环境。水中应构建以黑藻、伊乐藻、金鱼藻、苦草等沉水植物和浮叶植物睡莲等为主的水生植被,以吸收和转化水中和底泥内的营养物,辅之于构建水生动物种群,维护生态平衡,修补河道水系的生态链。河道尽量保持自然的形态,维持丰富的河滩、河弯、洼地等自然景观,以满足各种水生生物的生存要求,最终达到一个平衡的生态水环境。

绍兴水环境是复杂而多样化的,因为要兼顾防洪和泄洪的能力,所以河道上的人工建筑和水池型的景观建筑或多或少破坏了水环境生态体系,自然而然的产生生态链断裂,造成生物不平衡,生态环境改变,水环境自我修复能力丧失。如果根据上面论述的几个方面综合建立一套溶于自然的生态水系,那么绍兴水城的昔日风光将逐步恢复,甚至重现“鱼娘摇橹歌罢晚,小桥流水日暮迟。”的江南水乡的美景。

参考文献:

[1]张伟波.水环境与城市文明[J].中国水利, 2004, (17): 52-54.