河湖水污染生物生态环境综合综合治理与修复技术

河湖水污染生物生态综合治理与修复技术

1我国地表水污染现状

随着经济社会的快速发展，水污染不断加剧,已成为制约我国经济社会可持续发展的重大“瓶颈”问题。

目前我国七大江河流域均已受到不同程度的污染，特别是在全国138个城市河段中，流经繁华区域的绝大部分水体均污染严重，其中低于国家《地表水环境质量标准》V类水体的占38%。

2012全年共监测地表水五大水系88条河段，长2048.2公里，IV类、V类水质河长占监测总长度的4.3%;劣V类水质河长占监测总长度的42.1%。

河湖水体治理修复，是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。

2河湖水污染生态修复技术

目前，国内已广泛使用的河湖污染水体生态治理技术主要有五项：生物膜修复技术、人工湿地技术、生态浮岛技术、固定化生物酶技术以及曝气增氧技术。

生物膜修复技术核心在于微生物生境载体材料的选择。生物膜修复材料一般分为孔性材料、聚合物膜材料、有机/无机凝絮剂、光催化材料、氧化剂五大类，市面上常见的有仿水草式填料、辨带式填料、环状悬浮式填料、悬浮球状填料、复合式填料等。

人工湿地技术主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

生态浮岛技术是利用植物生态原理来降解水中的COD、氮、磷的含量。它能使水体透明度大幅度提高，同时水质指标也得到有效的改善，特别是对藻类有很好的抑制效果，同时浮岛植物也营造了水面的景观。

固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。

固定化酶技术是用载体把酶约束在一定的区域中进行催化反应，使反应后的酶可以反复使用的一项技术。

曝气增氧是一种增加水中含氧量的方法，河湖曝气对水体复氧促进上下层水体的混合，使水体保持好氧状态，以提高水中的溶解氧含量，加速水体复氧过程，抑制底泥N、P的释放，防止水体黑臭现象的发生。恢复和增强水体中好氧微生物的活力，使水体中的污染物质得以净化，从而改善河湖的水质。

3河湖治理关键技术

北京市水处理环保材料工程技术研究中心经过多年的技术研发和工程实践，已经形成6项河湖治理关键技术。

(1)碳纤维污水体净化技术

中心自主研发用于水生态修复的碳纤维材料，主要是生态碳纤维复合材料和高强度生物纤维草两种，他们具有高比表面积、强吸附能力等特点。经实验研究与工程运用证明与美国的阿科蔓生态基相比较该碳纤维材料具有更好的水处理效果和更低的成本优势。该材料是净化受污染水域、修复水环境生态的最佳选择，能够实现环境零污染与生物安全。

(2)碳纤维双层平板膜技术

工程中心通过产学研联合，研发HTH系列一体化设备，该设备是以膜生物反应器工艺为主体的新型污水处理设备。膜生物反应器最大的特点便是用膜组件代替传统工艺中的二沉池进行固液分离以得到澄清的出水。看似简单的一加一，其带来的效应却远远不止二。MBR具有以下明显优势：

污染物去除率高，出水水质好;

负荷变化适应强，耐冲击负荷;

污泥排放量小;

工艺流程短，系统设备简单紧凑，占地省;

易实现自动化控制，维护简单，节省人力;

系统启动速度快，水质可以很快达到处理要求。

(3)强化人工湿地技术

强化人工湿地技术主要包括功能强化、结构强化、填料强化、生物强化、过程强化五个环节。

1、功能强化，是指通过对湿地系统的物理作用、化学作用和生化反应的强化，提高湿地去除污染物的净化功能;

2、结构强化，是指湿地防渗、基质、腐殖、水生植物和水体等层次结构稳定性与预处理、床体、布水、根系和集水等系统结构动力学协同

性;3、填料强化，是指强化高炉渣、钢渣、无烟煤等13种经验填料与碳纤维生态草等高科技填料的混合吸附能力;4、生物强化，是指以芦苇等经验植物去污为基础，扩充浮水、挺水和沉水植物种类，强化根区微生物在好氧、兼氧、及厌氧条件下对污染物的降解及吸附能力5、净化过程强化，是指强化基质填料-水生植物-根区微生物净化过程，包括其厌氧、兼性和好氧三种净化及沉积、过滤、吸附、降解转化、硝化和反硝化作用。

(4)碳纤维生态浮岛技术

湖泊、河流等由于面积大等原因只能采用原位生态修复法来进行改善，利用一般工业或者生活污水采用的工艺不现实，所以选择生态浮岛工艺，在净化水质的同时也能起到景观的效果。由于植物吸收能力有限，再加上根系上微生物量和种类有限等原因，导致这种传统的浮床工艺处理效果受限。鉴于生物接触氧化工艺恰到好处能弥补这一点不足，工程中心提出采用人工浮岛+生物接触氧化的组合工艺处理河流、湖泊等微污染水体。本组合工艺有以下几点优点：

生物碳纤维具有高比表面积、吸附性能强、适应微生物生长及高强度等特点，完全解决了传统的生态浮岛存在的问题;

生物碳纤维材料的性状与水生植物的根系有很好的相似性，利用水生植物和纤维填料附着的生物膜，强化植物与微生物之间的协同作用，提高微生物对水体的净化效果;

生物碳纤维与床体的组合中放置于水中的纤维会受到水的牵引力，使得浮岛整体不容易移动，提高了浮岛的稳定性和牢固性。

(5)微生物挂膜菌剂BABRC-1

该产品能够同时处理污染水体中的有机物、氨氮及亚硝氮，并能显著提高碳纤维生物膜反应器的挂膜效率和污染物去除率，用于碳纤维水处理可以提高过滤系统挂膜效率，改善水体环境，降低生产成本。该产品是卓越的活性微生物和酶的混合体。在使用过程中，可以迅速分解有机物质，并且能够衍生出更多的有用的菌种，减少病原菌和寄生虫的生成。

(6)微纳米曝气

微纳米气泡技术有效解决了气泡在水体中的接触面积问题，由于微纳米气泡的表面积能有效增大，因此可以大大提高溶氧效率。同时，由于气泡的细小且具有良好的气浮性，可以在污水中长时间停留从而能够达到实现较好曝气效果的目的。

中心在河湖生物生态修复领域获得国家发明专利若干项，包括生态碳纤维材料、生物纤维草、生物碳纤维双层平板膜等技术专利。多次主持召开河湖生物生态修复科技成果鉴定会，并引来相关媒体的报道。

4工程运用

北京市水处理环保材料工程技术研究中心在总结多年的科学研究和工程经验的基础之上提出了河湖水污染综合生态治理思路。它主要包括源头强制性达标排放、河道排污口截污、河湖水生态修复、河湖断面水质净化四大部分。

源头强制性达标排放是针对排污源头企业废水、农村污水进行物化与生化处理，实现达标排放;要求COD和氨氮去除率为30-40%。相关的工程运用有企业污水处理厂稳定达标和水质提标、市政污水处理厂水质提标工程。

排污口截污针对入河生活排污口、工业排污口、养殖排污口和混合排污口不同水质特性采用生物滤池、人工湿地、碳纤维泛氧化塘、碳纤维一体化膜反应器等技术，实现清水入河，要求COD和氨氮去除率为10-20%。

河湖水生态修复通过底泥清理、投放微生物制剂、水生植被栽植与引入螺、贝、鱼、虾类等高级水生动物，实现河湖水生态系统恢复，要求COD和氨氮去除率为10-20%。

典型工程有吉林四平人工湿地强化、辽宁锦州人工湿地强化、南京幸福河水生态修复，幸福河修复主要包括河流底质改造、沉水植物投放和水生动物投放，通过动物、植物和微生物的共同作用来重现清流。

河湖断面水质净化采用碳纤维浮岛进行原位-移动修复，实现河道水质达标回用和景观效益，要求COD和氨氮去除率40%以上。代表性的示范工程有：南京南湖东河生态浮岛示范工程、乌梁素海水质净化工程、博斯腾湖生态截污综合治理工程、大山池水质提标净化工程以及河北衡水湖湖泊淤泥清理工程等。

河湖水污染生态修复关键技术

(2015-02-21 20:44:48)

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分类：湖泊水库富营养化

生态修复

水资源的日益匮乏与水污染的不断加剧已成为制约我国社会经济可持续发展的重大“瓶颈”问题。河湖水污染生态修复是关键技术。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，超出了河湖的自净界限，因而使污染物沉积在水中，造成河湖黑臭和水体富营养化。

一、河湖污染现状

（1）河流污染现状

目前我国十大流域都已经受到不同程度的污染。2012年长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西北诸河和西南诸河等十大流域的国控断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为68.9%、20.9%和10.2%，如图2所示。主要污染指标为化学需氧量、五日生化需氧量和高锰酸盐指数。

（2）湖泊（水库）库污染现状

2012年，62个国控重点湖泊（水库）中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的湖泊（水库）比例分别为61.3%、27.4%和11.3%，如表1所示。主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。

表1 2012年重点湖泊（水库）水质状况（单位：个）

*指太湖、滇池和巢湖

除密云水库和班公错外，其他60个湖泊（水库）开展了营养状态监测。其中，4个为中度富营养状态，占6.7%；11个为轻度富营养状态，占18.3%；37个为中营养状态，占61.7%；8个为贫营养状态，占13.3%，如图3所示。

我国人均水资源占有总量少、供需矛盾突出、河湖污染、水生态系统脆弱等问题比较突出。因此，开展河湖水生态系统保护与修复，切实改善水环境和水生态系统现状是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。

二、我国河湖水污染治理

多年来，我国通过“水专项”及各种立项项目，实施了大量河湖治理工程，并相继制定了全面开展河湖深度治理的计划。已实施的河湖治理工程采用了多种技术方法：（1）采用截污、岸线整治、驳岸修筑、清淤、换水等市政（水利）工程方法的治理；（2）采用浅滩湿地、浮床湿地、沉水植被修复，漂浮植物抑藻等生态工程方法进行治理；（3）采用生态工程和环境工程组合方法进行综合治理；(4)采用生化-物化药剂、臭氧、超声波、纳米微气泡、生化过滤箱、高强磁场、沉水生物带（人工水草）、竹炭滤床、太阳能生物反应仓、等离子体反应器等新技术方法进行综合治理。然而，对污染较重的河湖，能达到好的治理效果，又能取得较好技术经济指标的工程很少。

生态-生物法是国外近年来发展很快的一种新技术，它是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，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的技术，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。另外，这种处理技术不向水体投放药剂，不会形成二次污染，并且还可以与绿化环境及景观改善相结合，在治理区建设体闲和体育设施，创造人与自然相融合的优美环境。目前，国内已广泛使用的河湖污染水体生态治理技术主要有五项：生物膜修复技术、人工湿地技术、生态浮床技术、固定化生物酶技术以及曝气增氧技术。

生物膜修复技术是以天然材料(如卵石、砾石及天然河床等)或人工合成接触材料(如碳纤维、纤维等)为载体，使微生物群体呈膜状附着于载体表面上，通过与污水接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机物作为营养并加以同化，从而使污水得到净化。

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。

生态浮床技术是以可漂浮材料为基质或载体，将高等水生植物或陆生植物栽植到富营养化水域中，通过植物的根系吸收或吸附作用，削减水体中的氮、磷及有机污染物质，从而净化水质的生物防治法，同时通过收获植物的方法将水体中的富营养物质搬离水体，改善水质，创造良好的水环境。

固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。这种技术应用于废水处理，有利于提高生物

反应器内微生物（尤其是特殊功能的微生物）的浓度，有利于微生物抵抗不利环境的影响，有利于反应后的固液分离，缩短处理所需的时间。

曝气增氧技术是根据河湖受到污染后缺氧的特点，利用自然跌水（瀑布、喷泉、假山等）或人工曝气对水体复氧，促进上下层水体的混合，使水体保持好氧状态，以提高水中的溶解氧含量，加速水体复氧过程，抑制底泥N、P的释放，防止水体黑臭现象的发生，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，使水体中的污染物质得以净化，从而改善河湖水质。

三、河湖水污染生态修复解决方案

北京市水处理环保材料工程技术研究中心回顾了近年来我国河湖水系治理历程中所取得的成就，分析其存在的主要问题，结合发达国家对河湖水系治理的一些经验，对我国河湖水系的治理提出了自己的观点，同时在总结多年的科学研究和工程经验的基础之上提出了河湖水污染综合生态治理研究方案和工程方案，如图4所示。以期为彻底治理河湖水系的污染提供新的思路，同时也可供其他城市在治理城市水系污染时参考。

源头强制性达标排放是针对排污源头企业废水、农村污水进行物化与生化处理，实现达标排放，要求COD和氨氮去除率为10-20% 。

排污口截污针对入河生活排污口、工业排污口、养殖排污口和混合排污口不同水质特性采用生物滤池、人工湿地、碳纤维泛氧化塘、碳纤维一体化膜反应器等技术，实现清水入河，要求COD和氨氮去除率为20-30% 。

河湖水生态修复通过底泥清理、投放微生物制剂、水生植被栽植与引入螺、贝、鱼、虾类等高级水生动物，实现河湖水生态系统恢复，要求COD和氨氮去除率为

10-20% 。

河湖断面水质净化采用碳纤维浮床进行原位-移动修复，实现河道水质达标回用和景观效益，要求COD和氨氮去除率40-60%以上。

四、河湖水生态修复关键技术

北京市水处理环保材料工程技术研究中心经过多年的技术研发和工程实践，形成了一套河湖治理与生态修复关键技术，内容见表2。在河湖生物生态修复领域获得国家发明专利若干项，包括生态碳纤维材料、生物纤维草、生物碳纤维双层平板膜等专利技术，见表3。

表2 河湖水污染治理关键技术

表3 生态修复相关国家发明专利

根据河湖的污染特性，本中心所提出的污染治理的生态修复技术隶属于水处理技术中的生物化学技术和膜技术范畴，但是和其他常见水污染处理工程中应用的技术相比，存在着以下一些不同点。第一，两者所处理的水体对象不同。生态修复技术所处理的是受到污染的河湖，属于微污染水体，COD100mg/L，氨氮10mg/L；而水污染处理工程所处理的水体通常为工业和生活废水，污染物浓度较高。第二，两者的做法不同。生态修复技术是对河湖水体的原位和移动修复，不需要任何设备；而工业和生活废水则需要进行集中处理，工程规模较大，设备较多。第三，两者的投资不同。生态修复技术的投资通常为600-900元/m3，远远低于水处理工程投资的

4000-10000元/m3。最后，两者在管理需求和运行费用方面也不相同。生态修复工程在投入使用后不需要额外的维护管理，运行费用低廉；而水处理工程在投入使用后则需要进行维护与管理，并且运行费用较高。各生态修复技术介绍如下。

（1）碳纤维污水净化技术

碳纤维污水净化技术方面主要科研成果有生态碳纤维和生物相容性纤维两项。他们具有高比表面积、强吸附能力等特点。经实验研究与工程运用证明，与美国的阿科蔓生态基相比较，该碳纤维材料具有更好的水处理效果和更低的成本优势。该材料是净化受污染水域、修复水环境生态的最佳选择，能够实现环境零污染与生物安全。

生态碳纤维材料是一种比表面积大、吸附和脱附性能强、与生物有良好兼容性的新型填料，由腈纶、丙纶和表面修饰后的活性碳纤维复合而成。它具有丰富的微孔结构，孔径分布范围广；比表面积很大，一般都在1000m2/g以上，具有较大的吸附容量；其微孔直接分布于纤维的表面，因而吸附质扩散的路径短、时间短，其吸附和再生的速率快，可在较温和条件下再生。针对其吸附容量大、吸附速率快、脱附速度快、灰分少、处理量大且使用时间长等优点，本单位将其用于水处理领域，由于体积密度小和吸脱层薄的原因，具备操作安全、不会造成蓄热和过热现象，也不易发生事故，且节能和经济，可用于多种类型废水（生活污水、养殖废水、印染废水、

养殖废水等）处理、中水回用、河湖净水处理，不仅净化效率高，而且处理量大，装置紧凑，占地面积小，设备投资少，经济效益显著。

生物相容性碳纤维是具有良好生物相容性的纤维状的碳材料，由其用途可进一步划分为生物医学材料与生物环境材料，在生物环境材料领域，生物碳纤维分为高强度生物碳纤维及生物活性碳纤维两类，因其在宿主与生物反应上具有优异的生物相容性、电、机械等综合特性被人们所瞩目。高强生物碳纤维是在生物碳纤维基础上，对其进行表面处理，增强生物相容性。碳纤维表面能低，与水的润湿性差，表面呈现出疏水性，经表面修饰处理后，碳纤维表面含氧官能团增加，表面能增加，与水的润湿性得到改善，接触角变小，表面呈现出亲水性。在污水处理过程中对污染物的吸附以及生物膜的负载都与生物碳纤维表面官能团的结构与组成密切相关，通过调整表面修饰方法和工艺参数，制备出润湿性好和微生物相容性高的生物碳纤维。

中心联合国家碳纤维工程中心对生物碳纤维进行二次表面活性处理，模拟天然水草形态加工而成并编织成环状生物草，使其具有极高的吸附性和生物亲和性，经太阳光照射后，吸引微生物菌群并在其表面形成粘着性活性生物膜。这些微生物以有机污染物为能量来源，通过自身的新陈代谢作用降解水体中的有机污染物。

（2）生物碳纤维生态浮床技术

湖泊、河流等由于面积大等原因，利用一般工业或者生活污水采用的工艺具有一定的难度，而生态浮床工艺不仅具备较高的污水处理效率，在净化水质的同时也能起到景观的效果。其净化污水的机理为：①水生植物能吸收污水中的N、P等有机物作为营养物质用于自身的合成；

②水生植物的发达根系能分泌促进有机物降解的物质；③水生植物能遮蔽阳光，能抑制藻类的生长；④水生植物发达根系表面附着大量微生物能降解污染物。但是，由于植物吸收能力有限，再加上根系上微生物量和种类有限等原因，导致这种传统的浮床工艺处理效果受限。

针对以上不足，围绕生物碳纤维材料，中心提出采用人工浮床+生物接触氧化的组合工艺处理河流、湖泊等微污染水体，将生物碳纤维与植物相结合，形成了生物碳纤维浮床技术，由浮床框体、浮床床体、浮床基质、浮床植物、生物碳纤维材料五个部分组成。

本组合工艺具有以下几点优点：

①生物纤维材料具有高比表面积，吸附性能强，适应微生物生长及高强度等特点，完全

解决了传统的生态浮床存在的问题；

②生物纤维材料的性状与水生植物的根系有很好的相似性，利用水生植物和纤维填料附着的生物膜，强化植物与微生物之间的协同作用，提高了微生物对水体的净化效果；

③生物纤维与床体的组合中放置于水中的纤维会受到水的牵引力，使得浮床整体不容易移动，提高了浮床的稳定性和牢固性。

基于中心的生物碳纤维浮床技术，根据水生植物载体材料的差异，中心提出了4种用于污水处理的生物碳纤维浮床组件，它们分别如下图所示：

（3）生物碳纤维双层平板膜技术

生物碳纤维双层过滤平板膜是由设置在衬板一侧的生物碳纤维复合材料（比表面积大于1000m2/g）和设置在生物碳纤维复合材料远离衬板的一侧的过滤膜组成的平板膜组件。该平板膜中的生物活性碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维作为碳纤维原料，经逐渐升温进行预氧化处理，形成预氧丝，并在氮气气氛下，逐渐升温，以水蒸气作为活化剂，进行炭化及活化处理制备而成。在使用前，对上述活性碳纤维经过氧化氢和氨水溶液进行两次表面处理。最终制得由芯层（生物活性碳纤维）和包裹在芯层的外周的外层（丙纶纤维网眼布构成）组成的生物碳纤维双层过滤平板膜。

生物碳纤维双层平板膜组件，将过滤膜与生物活性炭纤维复合材料合理地结合在一起，对污水先经过滤膜过滤，再经生态碳纤维复合材料进一步吸附净化，提高了清水的纯度和洁净度并提高了平板膜组件的耐污性和膜通量及使用寿命。

工程中心在碳纤维双层平板膜技术的基础上研发了生物碳纤维+膜组件一体化反应器，它是将高效能的生物碳纤维作为填料的接触氧化池与碳纤维双层平板膜生物反应器串联进行处理废水的一体化反应器。这种反应器具有高强度处理效率，兼有生物接触氧化池和膜生物反应器的优点，而且接触氧化池中挂膜材料采用极具高效性能的生物碳纤维，使得生物接触氧化效果大大提高，能高效去除绝大多数污染物；并且这种一体化反应器运行成本低，生物碳纤维生物接触氧化处理之后出水，使得膜生物反应器负荷压力小，减少膜污染，延长膜更换周期，大大降低污水处理运行成本。

（4）强化人工湿地技术

本中心在湿地研究方面建立了专门的人工生态湿地实验室，对人工湿地运行的众多基本参数进行了研究，并进行了中试试验，取得了很大的成果，并以此为基础，开发出了一系列污水处理新工艺、新方法，提出了许多新的理论，获得相关专利两项。

目前，环境中心已完成了工程项目十余项，并将生态湿地成功推广到了东北、西北等高纬度高寒地带，这在国内属于首创，为整个生态湿地在我国的推广做出了巨大的贡献。强化人工湿地分为串联床强化湿地、滤坝强化湿地、净化床强化湿地、潮汐流强化湿地和组合型强化湿地，由防渗层、基质层、腐殖层、水生植物层和水体层组成，包括预处理系统（格栅、沉砂池、沉淀

池、稳定塘等）、床体系统、布水系统、根系净化系统和集水系统，通过化学作用、物理作用和生化反应，去除悬浮固体物、BOD、COD、氨氮等各种污染物。

强化人工湿地特点概括为：①工艺简单,不需要复杂的操作，易于维护；②湿地处理工艺有效可靠，对COD、BOD5的去除率可达90%以上，一般处理出水COD<15mg/L，BOD5<4mg/L，SS<10mg/L，对氮、磷的去除能力强（对TN和TP的去除率分别可达85%和95%），有效的控制和防止水体的富营养化；③湿地处理系统构筑物、处理设备少，建设投资少，运行费用低。处理每立方污水的投资500-1000元（常规投资2000-300元）运行费为0.04元/m3*d（常规1-20元），每立方污水处理所需的用地面积为0.5-1m2 （常规4-40m2）；④强化湿地在北方冬季气温低的环境下正常、稳定的运行，不出现堵塞现象，也可以进行反冲洗。

（5）微生物挂膜菌剂BABRC-1

碳纤维微生物挂膜菌剂BABRC-1含有异养硝化细菌，好氧反硝化细菌，芽孢杆菌和光合细菌，能够同时处理污染水体中的有机物、氨氮及亚硝氮，并能显著提高碳纤维生物膜反应器的挂膜效率和污染物去除率，用于碳纤维水处理可以提高过滤系统挂膜效率，改善水体环境，降低生产成本。该产品是卓越的活性微生物和酶的混合体，包括杆菌等多种微生物以及脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶等生物酶。在使用过程中，可以迅速分解有机物质，并且能够衍生出更多的有用的菌种，减少病原菌和寄生虫的生成。用于碳纤维水处理，可以改善河湖水体环境，降低产品的生产成本。

（6）微纳米气泡发生装置

目前，我国通常采用的曝气设备，难以产生微纳的细小气泡，溶氧率低、能耗高。而微

纳米气泡装置能够生产直径在50微米和数十纳米(nm)的微小气泡，可快速地溶解于水体中，溶氧效率提高。该技术作为一种新型水体曝气技术，在水治理中的市场前景极为广阔。微纳米气泡发生装置主要由发生装置、微纳米头及连接管件组成。通过水泵加压，由曝气头内部的曝气石高速旋转，在离心作用下，使其内部形成负压区，空气通过进气口进入负压区，在容器内部分成周边液体带和中心气体带。由高速旋转的气石出气部将空气均匀切割成直径5～30μm的微纳米气泡。由于气泡细小，不受空气在水中溶解度的影响，不受温度、压力等外部条件限制，可以在污水中长时间停留，具有良好的气浮效果。

五、河湖水污染生态修复工程案例

（1）源头强制性达标排放工程案例

（2）排污口截污工程案例

（3）河湖水生态修复工程案例（4）河湖断面水质净化工程案例

六、结语

北京市水处理环保材料工程技术研究中心通过7年的努力，相继研发了生态碳纤维、生物相容性碳纤维、碳纤维双层平板过滤膜这三种孔隙的吸附材料及其挂膜菌剂。以材料的研发为核心，还研制了基于材料的多种污水处理反应器和装备，并形成了多套碳纤维水质净化与污水处理技术体系，在河湖水污染生态修复领域得到了广泛的应用，并取得了显著的成绩。

在未来，希望通过我们的努力，以将研发装备与工艺应用实现工程化为目的，以装备与工艺应用实现产业化为目标，进一步研发碳纤维材料，将具有特定活性的生物酶通过表征测定，固定在生物碳纤维上，用于高效专性处理特定污染水体，解决国内河湖水污染生态修复存在的难题，改善水生态环境，促进我国可持续发展与控污减排，为我国污水资源化提供技术支持。

六大生态修复技术汇总2018.8.30

六大生态修复技术汇总 水环境生态修复六大技术汇总 1人工增氧技术 1)概念：通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧，加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备(如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等)和移动式充氧设备(如增氧曝气船)，可以充空气，也可以进行纯氧曝气。 2)优缺点：为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件，有助于好氧生物区系的出现并不断发展，增加了河道生物多样性。但需要提供动力，对相对封闭的水体难以充分发挥作用。

2复合生态滤床技术 1)概念：复合生态滤床是一种特殊人工湿地，是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等 共同组成。 2)优缺点：建设和运行费用低，能耗少，维护方便，具有一定的景观作用。容易造成堵塞，后期需要人力长期管护。 3生物膜净化技术 1)概念：生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体，使用经培养驯化的高效微生物和微型生物，附着在填料或载体上繁殖。 2)优缺点：抗污水和

化学物的侵蚀，保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。吸附、分解氧化有机污染物、藻类、氮磷等营养物，使河道水体得到净化。投资较高、单位处理效率较低。 4水生植物修复技术 1)概念：通过种植水生植物，利用其对污染物的吸收、降解作用，达到水质净化的效果。水生植物生长过程中，需要吸收大量的氮、磷等营养元素，以及水中的营养物质，通过富集作用去除水中的营养盐。 2)优缺点：建设和运行费用低，可结合景观设计打造优美的植物景观。周期较长、需要配合其他工程技术使用。 5底泥生物氧化技术 城市水环境是一个开放的系统，其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水，而底泥是河道多年污染的积累，是河道黑臭和富营养化的重要原因。

清华大学：城市水环境整治水体修复技术的发展与实践培训资料

清华大学：城市水环境整治水体修复技术的发展与实践 清华大学环境学院刘翔 我国城市河流有90%左右受到污染，出现水体滞流、多处于厌氧状态、复氧能力差、淤积严重、透明度低、甚至发生黑臭等现象。由于城市水体污染负荷远远超过城市有限受纳水 —N等污染物严重超标，水生生态系统结构体的环境容量和自净能力，导致河水中COD、NH 3 破坏，生物多样性锐减，城市水体的生态功能和使用功能日益衰退，水体修复和水生态功能恢复的难度明显加大，城市河流水环境生态系统处于失衡状态。同时，城市污水中氮磷污染物未经有效去除，又成为城市水体发生富营养化的重要诱因，造成水体生态功能的衰退甚至丧失，水生生态环境的破坏已经成为城市生态文明建设的主要障碍。“有水皆污”、“河道黑臭”已经成为许多城市面临亟待解决的环境顽疾。城市水环境综合整治和水体修复技术是破解上述难题的有效方法，国家重大水专项城市主题在“十一五”期间重点针对城市水体修复技术开展了研究集成和示范应用，突破了44项关键技术，建立了25项示范工程，取得了良好的效果，为我国水体修复积累了技术集成方案和工程实践经验。 1城市水体修复的科学原理与技术思路 城市水体修复技术是指根据生态学和环境学的原理，综合运用水生生物和微生物的方法，使污染水体得到改善或恢复所采用的技术。其特点是充分发挥现有水环境工程的作用，综合利用流域内的湿地、滩涂、水塘、堤坡及水生生物等自然资源及人工合成材料，对城市水域自恢复能力和自净能力进行强化恢复或提升。 生态修复是相对于生态破坏而言的，生态破坏就是生态系统结构和功能的破坏，因而生态修复就是恢复生态系统合理的结构、高效的功能和协调的关系，就是重建受损生态系统的功能以及相关的物理、化学和生物特性。其本质是恢复系统的必要功能并使系统达到自我维持的状态。修复的目的就是要再现一个自然的、能自我调节的生态系统，使它与它所在的生态景观形成一个完整的统一体。但要将一个受损的生态系统的结构与功能恢复到受损前的水平是一项艰巨、困难和漫长的工作。从一定意义上讲，修复又可定义为使受损的生态系统的结构与功能最大限度地接近受损前的水平。就是针对具体受损的生态系统，找出目前环境条件的限制性因素，根据生态工程学原理，对该系统实施种群组建或重建，恢复其原有的生物多样性，使其达到具备自我维持与自我调节的能力。因此，要从生态、社会需求出发，实现

第二节水生态环境保护与修复规划

第十章专项规划 第二节水生态环境保护与修复规划 摘要：本文通过对一些有关水生态环境保护和修复方面论文的阅读，理解，整理出水生态环境保护修复的目的、原则、内容和方法等。以及如何合理的制定完整的水生态环境修复规划。并简单列出修复水生态环境的规划措施及水源净化方法。 关键词：水生态环境河流环境保护修复规划治理 一、水生态环境保护与修复规划概述： 生态环境保护是关系到我国社会经济持续健康发展的战略问题，而水资源是生态环境系统中最重要、最活跃的因子，可以说，水资源数量的多少和质量的优劣直接影响到生态环境系统的质量。然而随着经济社会的高速发展和人口的快速增长,水生态环境承受越来越大的压力。一些地方出现河道断流、湿地消失、江河湖泊水污染和富营养化、大面积的水体被覆盖, 河道被硬化、渠化, 人工与自然的比例不协调, 河流原有生态系统被破坏, 河流自净能力丧失等问题,导致城市居民生活环境质量下降，制约了区域经济社会的可持续发展。开展水生态环境的保护与修复, 维护江河湖泊的健康生命, 实现人与自然和谐相处, 已得到全世界的广泛关注。世界上许多国家对破坏河流自然环境状态的河流整治工程进行了反思, 并逐步对已改造的河流进行了回归自然状态的再改造。 水生态环境保护与修复的基本内容有两项, 即保护水生态环境和修复水生态系统。保护和修复同步进行, 保护推动修复, 修复促进保护。其一, 保护水生态环境就是对水体及涉水部分进行保护, 包括保护水量水质, 防治水污染, 使其质量不再下降。同时保护水系和河流的自然形态, 保护水中生物及其多样性, 保护水生物群落结构, 保护本地历史物种、特有物种、珍稀濒危物种, 保护生物栖息地。此外, 还要注意保护水文化。其二, 对已经退化或受到损害的水生态环境采取工程技术措施进行修复, 遏制退化趋势, 使其转向良性循环。水生态环境保护和修复的工程技术措施应是综合性的, 可利用现有的或建设湿地保护区、水土保持、水污染防治(控制点源和非点源等) 、清除内污染源(受污染的淤泥二次释放, 还有藻类和其他水生物残体等) 、相机以水工程科学调度调水释污、河道整治、水系调整、建设江河湖泊生态护坡护岸工程、滨水生态隔离带工程(包括滨水景观绿化带) 、河道曝气、前置库等各项工程技术措施, 进行合理选配。目的是要起到削减污染物产生量和进入水体量、提高水体自净能力的作用, 增加水环境容量,改善水质, 使水生态环境进入良性循环。同时要有相应的保障措施配套, 确保工程技术措施的全面实施, 发挥其最大的水生态环境保护与修复效果。【1】 1、水生态环境保护与修复的原则。 水利部《关于水生态系统保护与修复的若干意见》提出的基本原则包括: 遵循自然规律原则、经济社会现实可行原则、保护与修复长期性原则、保持水生态环境的完整性和多样性原则【2】。 (1) 遵循自然规律是水生态环境保护与修复的关键。健康江河湖泊应该是生态功能与开发利用功能和谐统一的, 既有良好的生态, 又能够合理利用, 造福人民。维护江河湖泊的健康, 既要维持其良好的生态环境, 又要可持续开发利用其使用功能, 为区域经济发展提供可靠支撑。生态环境的各种要素相互依存、互相作用、相互制约、互为因果。要树立与江河湖泊和谐共处观念, 处理好人与环境的关系, 特别是人与水的关系。国内一些湖泊的治理经验表明, 要慎重采取换水和清淤的措施来改善水生态环境, 否则, 都极有可能带来意想不到的严重后果, 要深化对江河湖泊的自然生态规律的研究, 充分利用自然生态系统的自我修复

(完整word版)边坡生态修复技术

边坡生态修复的新技术 土壤生物工程———边坡生态修复的新技术，土壤生物工程是一项建立在可靠的土壤工程基础上的生物工程，即采用存活植物及其他辅助材料来构筑各类边坡（山地斜坡、江河湖库堤岸、海岸坡岸等）结构，实现稳定边坡，减少水土流失和改善栖息地生境等功能的集成工程技术。利用植物稳定边坡的方法自古就有，近20年来又在欧美风靡一时，成为边坡稳定、侵蚀控制和生境修复的重要工程手段。 土壤生物工程的生态修复作用与效果，已经越来越为人们所认识。现代土壤生物工程要求运用生态学的原理，对实际的植物和土壤系统作出周密的考察和设计，利用植物对土壤结构的强化，对表层土壤颗粒运动的限制，以及对边坡生态系统的改善等作用，不仅能够稳定边坡和控制水土流失，还能确保边坡植被水平和垂直结构合理，生态系统演替有序和景观优美。同传统的工程技术相比，土壤生物工程的技术、生态、经济和美学优势是显而易见的。当然，土壤生物工程不能完全替代传统的工程技术，在工程实际中通常是两者联合使用、相互完善。 土壤生物工程的原理 与其他工程不同，土壤生物工程采用有生命力植物的根、茎（枝）或整体作为结构的主体元素，把它们按一定的方式、方向和排列插扦、种植或掩埋在边坡的不同位置；在植物群落生长和建群过程中加固和稳定边坡，控制水土流失和实现生态修复。 众多研究表明：植物能降低土壤空隙的压力，吸收土壤水分；同时植物根系能提高土壤的剪切力，增强土体的黏附力，从而使土壤结构趋于坚固和稳定。边坡植物可以截留降雨，延滞径流，调节土壤湿度，减少风力对土壤表面的影响；还可以通过拦截、蒸发蒸腾和存储等方式来促进土壤水循环，促进土壤发育和表层活土的形成，调节近地面温度和湿度以促进植物生长，提供并改善多种生境，恢复边坡的生态功能和生物多样性。 土壤生物工程的基本技术 土壤生物工程要求使用大量的可以迅速生长新根的木本植物，最常用的木本灌木和乔木是：柳、杨类、山茱萸类、或其他当地物种。除了要求迅速生根之外，用于河道坡岸的植物，特别是在水位线附近的植物还必须有良好的耐水性能。土壤生物工程的种植技术比较简单，主要有3种形式： （1）单枝扦插：直接扦插能够成活并生长根系的乔灌木枝干（如柳枝条等）。其工程特点为工作量小，成本低，有广泛的适应性，经常与柴笼和灌丛垫联合使用。 （2）捆栽：也叫柴笼，将枝条捆扎成一束，通常按等高线水平浅埋入岸坡高水位以上的位置。其工程特点为施工简单，造型容易，多用于坡度较缓的边坡水土流失控制。柴笼生长成型后具有很好的景观效果。 （3）层栽：也称灌丛垫，植物枝条的结构是交互成层或成排形状，枝条组成篱

水生态系统保护与修复的工作计划

水生态系统保护与修复的工作计划 水生态系统保护和修复工作是一项长期而艰巨的任务，2015年是实施水生态保护和修复工作的关键之年，也是水利改革发展不断深入、传统水利向现代水利和可持续发展水利加快转变的关键时期，我们将坚定不移地贯彻上级部署，科学谋划，积极推进，确保取得阶段性效果。 一、工作思路 贯彻落实科学发展观，遵循可持续发展理念，通过水资源的科学控制最大限度地减少地下水资源的开采，通过水资源的合理配置有效遏止局部水生态系统失衡趋势，通过水资源的节约保护创建水生态系统规范管理体系，打造“碧水蓝天、魅力”，优化发展环境，切实改善民生，促进经济社会的可持续发展。 二、工作重点 （一）有效控制地下水开采，实现水资源的可持续利用 按照“优先使用再生水，充分利用地表水，有效保护地下水”的原则，按区域、分步骤，科学关闭自备井，在2012年已关闭10眼的基础上，今年再关闭8眼自备井，实现全部关闭。并对全县地热井规范管理，切实控制地下水开采，实现水资源的可持续利用。 （二）合理利用地上水，发挥水资源的最大效益 突出抓好四项工程建设： 1、地表水厂及管网体系建设工程。充分利用南水北调工程的有利时机，投资9644万元建设一座日供水能力为2万立方日的地表水厂及配套管

网，该工程已完成初步设计，正在进行立项等前期准备工作，预计今年5月份可以开工建设，2014年底投入使用，实现水资源的最优配置，减少地下水的开采，切实增强公共供水能力。 2、环城水系引黄供水工程。投资1500余万元，新建扬水站2座，节制闸10座，主体工程已基本完工，2015年可投入使用。年引黄河水800余万立方米，可有效补充地下水，减少地下水的农田灌溉。 3、渠道治理工程。自2015年开始，利用2-3年时间，投资1800万元对西清临干渠等主干渠进行治理，提高渠道利用系数。 4、尖冢灌区改造工程。尖冢灌区是卫运河流域最大的灌区，灌区面积45万亩，由于建设时间早，设备老化，计划投资1600万元，进行设备维修改造和闸涵建设，工程实施后灌区内渠系水利用系数提高到0.55，进一步扩大和改善灌溉面积，节约地下淡水资源。 （三）发展节水型农业，创造水利工程的整体效益 从水生态承载力出发，积极调整产业机构，大力发展循环经济、绿色经济，以良好的生态环境，谋求更持续的经济发展。2015-2015年每年投资2000万元实施现代农业粮食产业项目，2015年实施老官寨镇21个村的节水改造，铺设地下管道347.9千米，利用现有的机井发展管灌面积3.78万亩，有效地减少地下水开采。 （四）建设生态环境工程，创建美丽和谐 2015年，我县利用引黄工程在县城新区建设的北湖、玉河两处大型的水生态公园将开始蓄水开放，切实改善县城生态环境；同时建设的“环城水系”工程，可使县城东西南北四条渠道24公里常年蓄水100万方，环城水

谈水生态修复技术在河道治理中的应用研究

谈水生态修复技术在河道治理中的应用研究 发表时间：2019-07-26T15:00:00.287Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：肖孟富 [导读] 摘要：人均水资源的逐渐减少，是不合理的人类活动造成的，破坏了水生态的平衡，导致水体污染严重，水环境日益恶化。 广州市水电建设工程有限公司 510600 摘要：人均水资源的逐渐减少，是不合理的人类活动造成的，破坏了水生态的平衡，导致水体污染严重，水环境日益恶化。本文从水生态修复概念入手，介绍了水生物基础修复技术，然后分析了水生态修复技术在河道治理中的应用要点，希望可以给相关人士提供一定的参考。 关键词：水生态修复技术；河道治理；应用；研究 近年来，我国水利工程获得了快速的发展和壮大，但是对河道的生态环境和生态景观造成了很多负面影响，导致水体出现恶臭及水体富营养化引发蓝藻水华泛滥等现象。水生态修复技术的应用，能够较好地处理这些问题，而且不需要耗费能源，建设成本和运行成本低，因此该项技术已经成为河道整治的新措施。 1.水生态修复概念 完整的水生态系统需要具备水生植物群落以及水生动物，同时，还要有数目巨大的微生物以及原生动物等。而水生态修复技术这是运用栽培植物和培养微生物的方法来进行转化水中的污染物，或者进行转移降解等方法，来改善水生物的生存环境，以此来达到净化水质的目的。这种技术在目前也是国际上常用的用于治理水体污染的其中一个方法，水生态修复技术不仅具有治污效果好造价低，而且运行成本也低的优点。根据大量实践和研究表明，对河道水体的治理，就一定要从污染源开始进行控制，与此同时，将水生态修复技术与之相结合，从而达到根本上进行治理，恢复水体生态。 2.水生态修复技术的内容 水生态修复系统是在河流生态系统遭到了严重破坏的当今，生态治水新理念的提倡而应运而生。水生态修复技术注重对自然生态和自然环境的恢复和保护，是目前治理河道水生态的关键技术。生物在一定的自然环境下生存和发展的状态称为生态系统，完整的水生态系统包括水生植物群落和鱼、虾、螺、贝类、大型浮游动物等水生动物，以及种类和数量众多的微生物和原生动物等。水生态修复技术的具体内容是指利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化和降解，净化水质，改善、修复水生物生存环境。作为目前来讲国际上常用的水体污染治理办法之一，水生态修复技术具有治污效果好、工程造价相对较低、运行成本低等优点。实践生活表明，对河流水环境的治理，必须采取污染源控制和水生态修复相结合的方法，实施“截污治污、恢复生态”。 3.水生态修复主要技术类型 3.1生物处理技术 水生态修复技术中生物处理技术主要有厌氧处理、好氧处理以及厌氧-好痒组合处理三种。其运用人工培养的适用于分解污染物的一些微生物。运用控制这些微生物的品种、数量以及生长环境等，并结合人工曝气等措施，来加快并稳定诸如COD、氨氮以及有机氮等污染物的处理。生物处理技术依照河道水体的流域面积、水流以及污染程度等因素予以具体制定，现在主要为原位生物修复技术，运用于污染较为严重河道的水质净化。 3.2修建生态岸坡 水生态修复技术最终的目的是为了对受到污染的水体生物环境进行合理的修复，重新建立完整的水生态系统生物平衡体系，使其可以按照自然发展规律完成生态食物链的重建。随着人们环境保护意识的不断提高，人们自身的环保理念也随之改变。人们的环境保护理念已经逐步的由传统的防洪、排涝向安全、生态的水环境观念转变。生态型岸坡的修建，不仅改变了传统河坡直立的结构形式，同时随着岸边植物种植数量的不断增加，利用植物发达的根系实现土壤固结的目的，不仅有助于岸坡稳定性的全面提升，降低了岸坡被雨水冲刷现象发生的几率，而且岸边种植的大量的植物，也发挥出其在水生物保护方面的作用，为水生物营造了良好的栖息城所，加快了水体生态系统恢复的速率。 3.3生物修复 生物修复技术主要是指运用水生动植物、微生物等转化、分解、吸收水中污染物，从而达到水生态修复、水环境优化的效果。生态修复技术不仅能是单一动植物与微生物的修复，还可为不同动植物与微生物一同构成的水生态系统来开展水生态修复。在河道生态修复中动植物与微生物扮演着不同的角色，但是其都在水体净化中发挥着非常重要的作用。 3.4人工湿地处理技术 人工湿地具有调节区域气候的重要作用，通过物理、化学、生物三重作用实现水体净化工作。人工湿地的修建可以维持系统内的生物多样性，调节地表径流，通过重建较为完整的水生态系统对污染水体进行净化。人工湿地不仅能够美化当地环境、构造景观，更能调节气温及空气湿度，对局部气候有效进行调节。 4.生态修复技术在河道治理中的应用要点 4.1合理配置植物种类 将植物的种类进行有效合理的配置，选择适合该河道的植物种类对生态修复技术在河道治理中有着十分重要的作用。不同的植物对土质的适应性和选择性不同，这就要求在选择植物护岸时，就必须按照河道不同的水位来进行，并结合当地的具体情况来开展。 4.2建设多样性河流 通过恢复河流横、纵向连通来实现建设河流的多样性，河流形态多样可以有效减少岸坡和河床材料硬质化。进行河流横向的连通，是为了恢复和维持河流蜿蜒、曲折、多变的形态；进行纵向的连续性，即将河流建设成有护坡地基主河槽的复合断面状态。如果是在用护岸的地段，就需要采用透水岸坡防护结构，与此同时，科学的运用植物护坡和天然材料，像木桩、水葱、芦荟、柳树和乱石等，以此避免河流护岸硬质化。 4.3布置人工湿地 人工湿地是比较常见的人造景观，有些湿地是在现有河道形态基础上进行开凿和布置人工湿地；也有部分人工湿地经由人工开凿，完全由人工来重现湿地景观。人工湿地作为水生态净化系统的一种表现形式，对于恢复河道的水生动植物系统发挥了重大的作用。因此，通

东江源区水生态系统保护与修复规划

前言 ............................ 错误！未定义书签。 1 概况............................ 错误！未定义书签。 1.1自然地理.......................... 错误！未定义书签。 1.1.1地理位置 ...................... 错误！未定义书签。 1.1.2地形地貌 ...................... 错误！未定义书签。 1.1.3水文气象 ...................... 错误！未定义书签。 1.1.4土壤........................... 错误！未定义书签。 1.1.5植被........................... 错误！未定义书签。 1.1.6矿产资源 ...................... 错误！未定义书签。 1.2社会经济.......................... 错误！未定义书签。 1.2.1现状........................... 错误！未定义书签。 1.2.2发展规划 ...................... 错误！未定义书签。 1.3水资源及开发利用状况............. 错误！未定义书签。 1.3.1水资源......................... 错误！未定义书签。 1.3.2 开发利用状况 ................. 错误！未定义书签。 1.3.3水功能区划.................... 错误！未定义书签。 1.4水生态系统概况.................. 错误！未定义书签。 1.5生态环境......................... 错误！未定义书签。2水生态系统调查评价................. 错误！未定义书签。 2.1水资源............................ 错误！未定义书签。 2.2河道生态需水量 ................... 错误！未定义书签。 2.3水质.............................. 错误！未定义书签。

水生态修复技术体系

1.滨水景观带构建 1.1滨水景观带构建 滨水景观带主要借用驳岸结合水质、气候条件布置挺水、浮叶植物。挺水、浮叶植物的生长在一定程度上能降低上层水体中的氨氮、TN、TP等含量，同时由于水生植物的生长对藻类克制作用，会使水体中的藻类的数量降低，从而可以提高水体的透明度，改善水质，另外，滨水植物可以美化岸线，吸附空中粉尘和拦截岸边暴雨冲刷，减少入湖污染物质。 大部分水生植物夏季生长，冬季观赏效果普遍较差，故在挺水植物配置时选用一定比例的常绿和半常绿品种。保证岸边景观疏密相间的效果，切忌挺水植物满岸种植。 （1）挺水植物搭配 结合整体景观效果，可在景观要求较高的区域布置景观效果较好的挺水植物。挺水植物具有很好的造景功能，而且沿岸带的挺水植物对暴雨冲刷还具有拦截作用，阻截外源污染。本项目主要选择适宜当地生长的海寿、水生美人蕉、黄菖蒲、常绿水生鸢尾、旱伞草等挺水植物，力求形成具有层次感，色彩丰富的景观效果。 表3-5 挺水植物特性表

表3-6 挺水植物工程量

图3-11 挺水植物运用实景图 （2）浮叶植物搭配 从水的通透性和流动性考虑，在景观效果要求较高的水域，或在人类活动频繁的区域，构建适量的睡莲观赏区，配植不同花色的睡莲，这样即可挡住被风吹进来的垃圾，又具观赏性，还可点缀沉水植物，净化水质的同时营造出水生草皮的景观效果。 本方案在一些平台处或景观焦点处布置睡莲（多色）。采用自然布置方式，既能净化水质又能提高景观效果。浮叶植物种植面积为279m2。

图3-12 浮叶植物应用实景图 2浮叶植物净化系统构建 2.1浮叶植物净化系统构建 浮叶植物体根、茎生于泥水中，有浮叶（水上叶）和沉水叶（水下叶）之分。水上叶具长柄浮于水面，贴着水面的部分叫背面，正对着太阳的部分叫腹面，背面常长有气囊，叶的腹面具有气孔。水下叶细裂丝状或薄膜状。茎常弯曲于水中，长可达1-2m。主要分布在水深1-3m的区域内。 本项目滨水景观较单调，结合整体驳岸放坡形式及视觉效果，滨水带设计以观赏价值较高的浮叶植物睡莲为主（观花期较长），以盆栽形式种植，呈点缀状分布，提升整体景观效果。

黄河流域水生态环境的修复与保护论

据，分析内蒙古段水资源现状:磴口(二)站多年平均径流量为263．2亿m3，1962～1981年平均径流量为304．5亿m3，1990～1999年，平均径流量为221．1亿m3，2000～2014年，平均径流量为216．5亿m3;磴口(二)站多年平均含沙量为3．34m3/kg，1990～1999年，平均含沙量为4．34m3/kg，2000～2014年，平均含沙量为2．36m3/kg，入库水量、沙量呈减少趋势，尤其是2014年上游海渤湾枢纽工程的投入运行，含沙量锐减，2014年磴口(二)站年平均含沙量为 0．337m3/kg。 2黄河流域内蒙古段生态环境现状 黄河流域内蒙古段位于黄河上游冲积平原段，地处西北干旱寒冷地区，该河段所经区域大部分为荒漠和半荒漠，水土流失严重，生态环境脆弱，其间基本无支流汇入，对黄河水资源依赖性较强，入境水资源量的变化直接影响该区域的经济发展、生态环境、社会进步。黄河主流摆动不定，形成大面积河滩区，属于平原弯曲型河道，在汛期和凌期不同程度地存在着洪水和冰凌灾害。该河段内有以“万里黄河第一闸”著称的三盛公水利枢纽工

程，历年来为河套灌区、鄂尔多斯灌区及地方经济发展提供了有利的水资源条件，在灌溉、防洪、发电及工业供水等方面发挥了巨大的社会、生态、和经济效益。上游河段水资源开发利用程度较高，有刘家峡、青铜峡及海渤湾水利枢纽，而该区域几乎没有地表径流，也无支流汇入，因此，入境黄河水成为该地区经济、生态、文化的重要保障。随着黄河流域工农业用水的逐年增加，近年来，各水文监测断面的年径流量普遍呈现出衰减的趋势，因此，水生态环境的修复与保护关系到沿黄两岸人民的人健康生活和安居乐业，是该地区生存与发展的命脉。 3水生态环境的修复 3．1工程措施与生物措施相结合，改善沿河生态环境 工程措施与生物措施相结合就是:通过发挥工程功能、协调人与水之间关系，洪水时消减水量、缺水时补充水量，大沙时排沙、小沙时蓄水;通过生物措施提高水体自净能力及水生物涵养能力，达到水生态系统的平衡，实现水生态环境的良性循环。即在水量控制的基础上进行水质优化，工程措施与生物措施二者相辅相成，以提高水资源和水环境的承载力，以点带面，改善全流域水生态环境。 3．2加大力度治理水环境污染，为水生态修复提供条件 该区域内，存在的污染源主要是生活污水、灌溉退水中的残留物及工业废水。因此，应对灌溉退水、工业废水及生活污水进行转移转化及降解，防治水污染。除此之外，该区域内水土流失严重，应大力开展种草植树，采取坡面种草、沙漠区植树等绿化措施，进行封沙固土，增加植被覆盖率，阻止风沙对地面的侵

水环境保护与生态修复规划

水环境爱护与生态修复规划沈阳环境科学研究院

北京大学环境学院2005年6月5日

项目名称：沈阳市水环境爱护与生态修复规划 项目托付单位：沈阳市环保局 项目承担单位：沈阳环境科学研究院 北京大学环境学院 项目总负责：郝明家郭怀成 项目参加人员： 沈阳环境科学研究院： 郝明家教授级高工 赵玉强高级工程师 张丽君高级工程师 乔卓工程师 薛兵工程师 北京大学环境学院： 郭怀成教授、博士生导师 刘永博士范英英硕士 周丰博士毛国柱博士 王金风硕士邢可霞博士

王真硕士王丽婧硕士 郁亚娟博士黄凯博士 王树通硕士 前言 沈阳市是辽宁省省会，东北地区最大的政治、经济、科教和文化中心，也是我国重要的重工业基地之一。通过改革开放以来二十多年持续的改革、调整、改造和建设，这座新中国的老工业都市积蓄了巨大的进展能量，沈阳人民重新焕发了重振老基地、再造新沈阳的激情和干劲。面对老工业都市如何实现可持续进展这一重大历史课题，在认真总结经验和教训的基础上，2002年初，沈阳市委、市政府果断提出了克服一切困难、三年创建国家环保榜样都市的目标，到2003年底，差不多完成了创模的各项目标和任务。 然而，沈阳市委、市政府清醒的认识到沈阳市目前的经济增长方式与治理方式与国际、国内先进水平相比还专门落后，高投入、高污染、高消耗的状况依旧存在，日益激烈的都市竞争，焦

点在环境，作为老工业都市，沈阳进展的关键也在环境。没有环境就没有生产力的进展，就没有对外开放的条件，就没有良好的人居环境，就没有老工业基地的振兴。为此，沈阳市委、市政府高瞻远瞩提出建设生态都市的伟大战略构想。通过生态都市建设，实现沈阳市社会经济环境的可持续进展，建设资源节约型、环境友好型的和谐社会。 生态都市的建设涉及到社会、经济、环境等各个领域及众多学科，是一个庞大的系统工程。水环境是都市生态环境的核心组成部分，为促进沈阳市生态都市的建设，特设立“沈阳市水环境爱护与生态修复规划”。本规划由沈阳市环境科学研究院和北京大学环境学院联合编制完成。编制单位在辽宁省和全国其他地点开展了多项水环境研究和规划工作，同时参与了沈阳市水环境的多项研究，积存了丰富的经验。 本规划在充分分析沈阳市水环境、水景观、水生态与水资源现状的基础上，结合沈阳市建设生态都市的需求，并将兼顾沈阳市水环境功能区划、以后的进展对水环境和水生态的要求，以水环境预测与污染操纵、沈阳市景观格局分析与水生态功能区划、水环境承载力研究为基础，开展沈阳市水系建设及爱护规划、水

生态修复总结

生态修复总结 一、概述 1生态学及生态修复概念 生态学是研究生物体与其周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。当前生态学主要由无机环境、生产者、消费者和分解者四个部分组成。生态修复是指在生态学原理指导下，以广义的生物修复(包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复)为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合和技术再造，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。 2生态修复概述 生态修复所需要修复的是关键种（key species）、功能群（functional group）和生态过程（Ecological process）三个类型，而生态修复所需要的是植物、微生物和原生动物。 进行生态修复首先要进行诊断（Diagnose），对生态系统进行调查诊断，判断生态系统的破坏状况，然后构建和修复生态系统结构（Build and restoration），最后调整和强化生态功能，提高稳定性和自净能力（Repairing、strengthening、improving）。 生态修复的原则： 1地理学原则：要考虑生态修复地域性差异 2生态学原则：受限制性因子的影响 3系统学原则：整体和单一相互连接 4社会经济学原则 5美学原则 环境问题生态学根源主要包括：代谢失衡（metabolic imbalance）、系统无序（system disorder）、管理失调（managerial dissonance） 二、水环境生态修复技术 水环境生态修复部分主要介绍了富营养浅水湖泊生态修复、河道污染治理技术、生态浮床技术以及人工湿地等。 在富营养浅水湖泊生态中，主要探讨了三种修复思路。第一种是进行杀藻除藻。可通过投加化学药剂进行杀藻除藻，虽然可以快速杀除藻类，但是化学药剂的投加会对水环境产生污染。第二种是进行营养盐的控制。可以通过截污对外源营养盐及污染进行控制，通过清淤

河湖水污染生物生态综合治理与修复技术

河湖水污染生物生态综合治理与修复技术 1我国地表水污染现状 随着经济社会的快速发展，水污染不断加剧,已成为制约我国经济社会可持续发展的重大“瓶颈”问题。 目前我国七大江河流域均已受到不同程度的污染，特别是在全国138个城市河段中，流经繁华区域的绝大部分水体均污染严重，其中低于国家《地表水环境质量标准》V类水体的占38%。 2012全年共监测地表水五大水系88条河段，长2048.2公里，IV类、V类水质河长占监测总长度的4.3%;劣V类水质河长占监测总长度的42.1%。 河湖水体治理修复，是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。 2河湖水污染生态修复技术 目前，国内已广泛使用的河湖污染水体生态治理技术主要有五项：生物膜修复技术、人工湿地技术、生态浮岛技术、固定化生物酶技术以及曝气增氧技术。 生物膜修复技术核心在于微生物生境载体材料的选择。生物膜修复材料一般分为孔性材料、聚合物膜材料、有机/无机凝絮剂、光催化材料、氧化剂五大类，市面上常见的有仿水草式填料、辨带式填料、环状悬浮式填料、悬浮球状填料、复合式填料等。 人工湿地技术主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。 生态浮岛技术是利用植物生态原理来降解水中的COD、氮、磷的含量。它能使水体透明度大幅度提高，同时水质指标也得到有效的改善，特别是对藻类有很好的抑制效果，同时浮岛植物也营造了水面的景观。 固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。 固定化酶技术是用载体把酶约束在一定的区域中进行催化反应，使反应后的酶可以反复使用的一项技术。

环境生物修复技术复习题

2016环境生物修复技术复习题 一、名词解释 1、原位生物修复 指在污染的原地点采用一定的工程措施进行生物修复。采用工程措施但不挖掘或抽取地下水等方法。 2、环境生物技术 直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能．建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统，称之为环境生物技术。 3、膜污染 膜污染是指在膜过滤过程中，水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。 4、稳定塘处理技术 稳定塘旧称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。 5、植物促进 也称之为植物提取，植物根系将土壤中重金属或有机污染物从污染的土壤中转移到植物的地上部分。一般指那些能累积超过叶子干重%的Mn，或者%

的Co、Cu、Pb、 Ni、Zn，或者%的Cd的植物。目前世界上有 500多种这样的植物。 6、湿地处理系统 人工湿地处理系统是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能，且可认为监督控制的废水处理系统，是一种集物理，化学，生化反应于一体的废水处理技术；一般由人工基制和生长在其上的水生植物组成，是一个独特的土壤，植物，微生物综合生态系统。 7、土地处理技术 利用土壤-植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能对被污染的河水进行异位处理的技术。 8、矿化作用 指有机污染物在一种或多种微生物的作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的无机化合物如含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的过程。 9、生物强化 是指通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物，提高有效微生物的浓度，增强对难降解有机物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。 10、生物冶金 生物冶金技术，又称生物浸出技术，通常指矿石的细菌氧化或生物氧化，由自然界存在的微生物进行。这些微生物被称作适温细菌，大约有微米长、微米宽，只能在显微镜下看到，靠无机物生存，对生命无害。这些细菌靠黄铁矿、砷黄铁矿和其他金属硫化物如黄铜矿和铜铀云母为生。 12、颗粒污泥 颗粒污泥是指UASB工艺中起净化污水作用的污泥颗粒。好氧颗粒污泥

水库河道整治工程、库区生态保护工程以及水环境修复工程方案

目录 1概述 (3) 1.1项目背景 (3) 1.1指导思想 (3) 1.2基本原则 (4) 1.3编制依据 (4) 1.4实施范围及目标 (5) 2水环境概况 (6) 2.1项目区概况 (6) 2.2...口水库概况 .. (8) 3问题诊断 (11) 3.1目标要求 (11) 3.2存在问题 (14) 3.3现状评价 (14) 4绩效目标 (16) 4.1生态环境效益目标与指标 (16) 4.2投融资效率目标与指标 (17) 4.3管理效力目标与指标 (17) 4.4社会效应目标与指标 (21) 5技术路线与措施 (22) 5.1河道整治工程 (22) 5.2库区生态保护工程 (25) 5.3水环境修复工程 (28) 6效益分析 (33) 6.1社会效益 (33) 6.2经济效益 (33) 6.3生态环境效益 (34)

6.4管理效益 (34) 7保障措施 (35) 7.1.组织领导保障 (35) 7.2政策法规保障 (36) 7.3 资金投入保障 (37) 7.4 技术人才保障 (37) 8项目及投资估算 (38) 8.1投资估算 (38) 8.2实施期限 (41) 8.3运营保障措施 (41)

1概述 1.1项目背景 水是生命之源，水质是生态之本，水环境保护事关人民群众切身利益，事关我省全面建成小康社会，是推进生态文明、建设美丽河南的重要内容。河南省地跨淮河、黄河、海河和长江四大流域，承担着保护淮河源头和南水北调中线工程“一渠清水北送”的重任。当前，我省正处在全面建成小康社会的攻坚期、加快现代化建设的重要阶段，经济社会发展进入新常态,水环境保护工作面临前所未有的压力和挑战，部分区域水环境质量差、河道环境流量不足、水生态受损重且难以短期内恢复、水环境隐患多等问题日益凸显。为全面落实《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》(国发〔2015〕17号)以及《河南省人民政府关于印发河南省碧水工程行动计划(水污染防治工作方案)的通知》(豫政〔2015〕86号)，切实改善...市水环境质量，确保水环境质量“只能更好、不能变坏”，并结合我市实际，特编写本实施方案。 1.1指导思想 以党的十八大和十八届三中全会精神为指导，以加快推进全国生态文明试点市建设为统领，以“三源两河一中心”(三源即南水北调中线工程水源、淮源、集中式饮用水源，两河即唐河、白河，一中心即市、县两级中心城区)为重点，以重点工程为支撑，深入开展水环

污染环境生物修复技术

污染环境生物修复技术 摘要：最着生物技术的飞速发展，生物修复技术在污染环境的治理中显示出明显的优势，并在预防环境污染和治理环境污染方面起到越来越重要的作用。[1]本文对生物修复应满足的生态条件做了详尽总结，分别是微生物、处理场地、水分、营养物质、氧气与电子受体、根圈作用和土壤物化因素，这些因素将决定生物修复的成败。本文还重点分析了影响微生物修复的关键因素，包括生物因素、营养因素、O2和电子受体、表面活性剂和共代谢物等。[4]关键词：生物修复；污染环境；生态条件、微生物 生物修复即利用微生物降解环境中有毒有害物质，消除污染者，减少其浓度的修复方法。大体上，可以将生物修复分为原位生物修复和异位生物修复。原位生物修复（就地生物修复）即污染土壤或水体不经过搬运或运输，而是通过投加微生物、营养盐、电子受体等方法进行原位生物降解。异位生物修复即利用物理化学方法将受污染物质搬离原地进行集中生物降解，通常对于污染严重的土壤与水体多采用该技术。与传统的物理化学修复技术相比，生物修复技术具有可以原地进行、投资省、对周围环境的扰动小、对污染物的去除具有持久性、公众易于接受、可以与物理化学方法结合使用等优点。[2] 生物修复的目标及应满足的最佳生态条件[3] 生物修复的目标至少是将土壤及地下水或地表水环境中的污染物降低到环境安全标准值以下，作为一种生物处理技术，生物修复是否成功取决于多种因素。从技术参数上大体可分以下几点： （1）微生物必须筛选获得具有活性的专性微生物。这些微生物必须有能力在合理的速率下将污染物从起始的高浓度降解达到规定的标准浓度以下，并且在分解污染物的过程中不应产生毒性代谢物。 （2）处理场地处理场地中存在的化学污染物及其浓度不应显著抑制微生物或酶的降解活性和高积累植物的吸收作用，否则应加以稀释；处理的化学污染物必须是生物可利用的；在处理点或反；应器中的条件必须适合生物生长，为此首先有必要对处理场地本身及处理过程所需达到的生态条件进行了解和设置。 （3）水分大量资料表明，水分是调控微生物、植物和细胞游离酶活性的重要因子之一。因为它是营养物质和有机组分扩散进入生物活细胞的介质，也是代谢废物排出生物机体的介质。特别是，水分通过对土壤通透性能、可溶性物质的特性和数量、渗透压、土壤溶液pH 和土壤不饱和水力学传导率发生作用而对污染土壤及地下水的生物修复产生重要影响。一些研究表明，25 %～85 %持水容量或- 10 kPa 或许是土壤水分有效性的最适水平。

黄河流域水生态环境的修复与保护

1黄河流域内蒙古段水资源现状黄河水资源是内蒙古地区经济发展、社会进步的有力保障，是人民安居乐业、健康生活的源泉，是黄 河两岸人民赖以生存的宝贵资源，对社会的持续发展、地区的文明进步等都起着至关重要的作用。黄河流域内蒙古段位于黄河上中游，目前，这一地区属于欠发达地区，经济文化发展速度缓慢，通过 水生态环境的修复与保护，对改善本地区水生态环境、水资源平衡条件，加快地区经济建设、尽快脱贫致富，实现水资源为中西部经济建 设具有重大的战略意义。充分发挥黄河上中游水利枢纽工程的灌溉、防洪、发电、生态、旅游等综合效能，使水资源长期永续地为 人类社会发展服务。黄河流经青海、四川、甘肃、宁夏后进入 内蒙古段，从宁夏石嘴山市入境至山西河曲出境，流经7个盟市，流程830，流域面积14．35万2。水量经上游龙羊峡、刘家峡、青铜峡等水利工程调蓄后，水量逐渐递减，进入2000年以来，随着黄河水资源开发利用程度加大及水污染治理力度不够，水资源的供需矛盾愈加突出，导致了该河段水生态环境恶化、水生物种群减少、水 生态系统自净能力降低等一系列水环境问题。以入境站磴口二水文站近年来径流量资料为依据，分析内蒙古段水资源现状磴口二站多年平均径流量为263．2亿3，1962～1981年平均径流量为304．5亿3，1990～1999年，平均径流量为221．1亿3，2000～2014年，平均径流量为216．5亿3;磴口二站多年平均含沙量为3．343，1990～1999年，平均含沙量为4．343，2000～2014年，平均含沙量为2．363，入库水量、沙量呈减少趋势，尤其是2014年上游海渤湾枢纽工程的

投入运行，含沙量锐减，2014年磴口二站年平均含沙量为0．3373。2黄河流域内蒙古段生态环境现状黄河流域内蒙古段位于黄河上游冲 积平原段，地处西北干旱寒冷地区，该河段所经区域大部分为荒漠和 半荒漠，水土流失严重，生态环境脆弱，其间基本无支流汇入，对黄 河水资源依赖性较强，入境水资源量的变化直接影响该区域的经济发展、生态环境、社会进步。黄河主流摆动不定，形成大面积河 滩区，属于平原弯曲型河道，在汛期和凌期不同程度地存在着洪水和 冰凌灾害。该河段内有以万里黄河第一闸著称的三盛公水利枢 纽工程，历年来为河套灌区、鄂尔多斯灌区及地方经济发展提供了有 利的水资源条件，在灌溉、防洪、发电及工业供水等方面发挥了巨大 的社会、生态、和经济效益。上游河段水资源开发利用程度较高，有刘家峡、青铜峡及海渤湾水利枢纽，而该区域几乎没有地表径流，也无支流汇入，因此，入境黄河水成为该地区经济、生态、文化 的重要保障。随着黄河流域工农业用水的逐年增加，近年来， 各水文监测断面的年径流量普遍呈现出衰减的趋势，因此，水生态环境的修复与保护关系到沿黄两岸人民的人健康生活和安居乐业，是该地区生存与发展的命脉。3水生态环境的修复3．1工程措施与生物措施相结合，改善沿河生态环境工程措施与生物措施相结合就是 通过发挥工程功能、协调人与水之间关系，洪水时消减水量、缺水时 补充水量，大沙时排沙、小沙时蓄水;通过生物措施提高水体自净能 力及水生物涵养能力，达到水生态系统的平衡，实现水生态环境的良性循环。即在水量控制的基础上进行水质优化，工程措施与生