原位生態(tài)修復技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：原位生態(tài)修復技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：城市河道；底泥；泥水一體化；生物修復

Abstract: the flow sediment is city ecological system is an important component of the flow sediment directly affect self-purification capability and overlying water. The integration of in situ ecological restoration techniques of water and sediment in situ in the pollutants synchronous highly efficient and rapid degradation, repair, and reconstruction of the water ecological system. Adopted complex sediment cleanser, simple operation, low cost, no extra cost, is one of the "s" shape sediment alternative means, and able to water ecological restoration, is worth the promotion of technology.

Key words: the city river; Sediment; The integration of mud; bioremediation

中圖分類號：S891+.5文獻標識碼：A 文章編號：

城市河道污染治理對改善城市景觀、提升城市形象、優(yōu)化投資環(huán)境等具有十分重要的意義。近年來，政府不斷加大投資力度治理城市黑臭河道。

河道原位生態(tài)修復是近年來興起的污染治理技術(shù)，以其投資小、見效快、操作方便、無二次污染等優(yōu)點，受到廣泛的關(guān)注。但目前在生態(tài)修復方面重視水體修復、忽視底泥修復，原位治理措施效果持續(xù)性差。在水體-底泥體系中，底泥為各種污染物積累富集的比較穩(wěn)定的場所。利鋒等人通過動態(tài)模擬發(fā)現(xiàn)，污染程度較高的底泥對上覆水NH3-N、COD和TP濃度的貢獻分別達0.65、4.25和0.067mg/l，占Ⅳ類水質(zhì)標準值的43.3%、14.2%和22.3%，說明在外源污染被控制后，如未采取有效措施抑制底泥污染，很難使水質(zhì)達到Ⅳ類水質(zhì)標準。

目前我國底泥治理一般都采用物理與化學方法，如疏浚清淤、引水沖淤等市政工程手段，工程投資巨大；且疏浚污泥的處置成為另一難題；對水體來說，清淤留下的不穩(wěn)定底泥仍然向上覆水體釋放污染物；清淤的同時也可能對河流態(tài)系統(tǒng)造成破壞。雖然投入了大量人力、物力，但水質(zhì)仍未發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。

1 泥水一體化原位生態(tài)修復新技術(shù)

該技術(shù)在原位對污染水體和底泥進行同步高效、快速的降解，在最短的時間內(nèi)、最大限度的修復和重建水體生態(tài)系統(tǒng)。開發(fā)該技術(shù)的目的是為了解決河道治理中清淤和水體生態(tài)修復遇到的難題，作為傳統(tǒng)清淤和恢復河道水體自凈能力的替代技術(shù)。由于底泥的原位消減過程一般較長，有必要采用各種凈化能力強的微生物如PSB、EM、LLMO菌。但這些菌劑在使用過程中因水體流動和稀釋等原因容易流失，且無法直接作用到底泥而造成高效微生物迅速被選擇而趨于消亡。雖然國內(nèi)研究者也開發(fā)了將微生物菌劑直接注入底泥的靶向給藥技術(shù)，但該技術(shù)操作極其困難。日本的“Bio-Kaken微生物開拓社”開發(fā)了“Bio-Colony”，其用沸石做成的微生物培養(yǎng)基，因其密度高等特點，撒播在水體中，微生物可以直接在底泥中定殖。但該產(chǎn)品價格昂貴，且主要針對有機污染。若要在底泥降解之后形成穩(wěn)定、無害化的底泥層則仍須開發(fā)一些新技術(shù)。

2 復合底質(zhì)凈化劑的功能和制備

采用復合底質(zhì)凈化劑要同步實現(xiàn)幾大功能：高效微生物的降解、底泥減量、鈍化和覆蓋。其作用是一種綜合效應，徹底解決原位底泥凈化的問題。而河道有機污染的降解和底泥減量是首要達到的目標，對因重金屬、磷等構(gòu)成的環(huán)境危害尚需要底泥的穩(wěn)定化。鈍化或覆蓋是一個可選的目標。

2.1 原位鈍化

污染底泥原位鈍化技術(shù)是利用對污染物具有鈍化作用的人工或自然物質(zhì)作為鈍化劑，在沉降過程中捕捉水體中的磷、重金屬和顆粒物，使底泥中污染物惰性化，使之相對穩(wěn)定于底泥中，減少底泥中污染物向水體的釋放，達到有效截斷內(nèi)源污染的作用。鈍化層形成后可有效吸附并持留底泥中釋放的磷和重金屬，并可有效壓實浮泥層，減少底泥的再懸浮。

底泥的鈍化劑不能產(chǎn)生二次污染。

2.2 原位覆蓋

原位覆蓋技術(shù)是利用一些具有較好阻隔作用的材質(zhì)覆蓋于底泥上，將污染底泥與上層水體物理性阻隔開，大大減少底泥中污染物向水體的釋放能力。覆蓋作用可穩(wěn)固污染底泥，防止其再懸浮或遷移；通過覆蓋層中有機顆粒的吸附作用，有效削減污染底泥中污染物進入上層水體。

原位覆蓋的技術(shù)要求盡可能薄的覆蓋層，以免對河道防洪產(chǎn)生不利影響。

2.3 泥水一體化生物修復

采用一些功能性或優(yōu)勢微生物快速降解水體和底泥的污染物，達到污染的消減和底泥的減量。生物修復提高底泥的可生化性、加速底泥的礦化，強化水體的自凈能力、形成正向演替的生態(tài)系統(tǒng)，為生態(tài)修復創(chuàng)造條件。

泥水一體化生物修復有幾個核心問題：優(yōu)勢菌的篩選、微生物的固定化、微生物生理環(huán)境條件的控制、底質(zhì)凈化劑投加的操作方式以及成本。

2.4 新型復合底質(zhì)凈化劑制備

新型復合底泥凈化劑以沸石為微生物固定化主基質(zhì)、并添加緩釋增氧劑和電氣石。

沸石先后經(jīng)過熱改性增大比表面積和孔隙率、有機改性提高對陰離子的吸附能力。沸石經(jīng)改性后其架狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部充滿了微孔和通道，能為微生物群落提供巨大的生物附著表面積，內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)還具有篩選分子的作用，并可以選擇優(yōu)勢微生物種群和幫助它們繁衍。為了使底泥中存在微氧條件，采用緩釋增氧劑過氧化鈣。其有效含量80%，理論增氧量0.22O2mg/mg，并可產(chǎn)生1.38mg/mg堿度。電氣石具有天然電極性，紅外輻射特性，能夠起到調(diào)節(jié)pH、ORP和催化作用，有利于富集培養(yǎng)光合細菌、硝化細菌等優(yōu)勢菌。電氣石采用濕式攪拌磨超細粉碎工藝制備電氣石微粉。沸石、過氧化鈣、電氣石三者的比例為4：1：2（重量比）。從本土底泥中進行菌株的篩選，富集擴大培養(yǎng)光合細菌、枯草芽孢桿菌、硝化反硝化細菌。復合底質(zhì)凈化劑制成沙狀、含水率15%，平均密度密度2.6。

3 工程示范

3.1 工程簡介

珠海高新區(qū)后環(huán)排洪渠長度約1100m，寬度6~7m，上游深度0.5～1m米，長約700m。下游深度2～2.5m。

該排洪渠接納唐家社區(qū)大部分居民生活污水，水體黑臭、水質(zhì)極差。底泥厚度達到1.5米，有黑色底泥上浮現(xiàn)象。其水質(zhì)見下表所示：

將底質(zhì)凈化劑750g/m2，均勻撒播在河底。并設2臺功率2.2Kw提水式曝氣機，曝氣機每天運轉(zhuǎn)8小時。17天后水體消除黑臭現(xiàn)象，從上游至下游，呈現(xiàn)暗灰色-灰黃色-黃綠色的漸變過程，透明度從上游水體的12cm左右提高到下游處45cm左右，并且呈現(xiàn)從上游到下游逐步提高的趨勢。30天后，上游出現(xiàn)大量黃褐色上浮污泥。60天后底泥降解了45cm，上游漂浮褐色污泥逐漸減少。此時在水陸交界處種植0.3～0.5米沉水和挺水植物帶，并補充投加250g/m2底質(zhì)凈化劑后進入水質(zhì)維護期。

3.3 實施效果

該工程運行9個月達到驗收條件，由于上游為合流制排水，致使上游水質(zhì)出現(xiàn)波動，但治理后下游水質(zhì)仍能達到GB3838-2002地表水Ⅳ類標準，水體的自凈能力大大增強，生物多樣性增加，出現(xiàn)大量枝角類和橈足類動物和魚類。植物生長良好。底泥表層形成了約15mm左右的灰黃層，底泥基本上處于穩(wěn)定狀態(tài)。

水質(zhì)和底泥相應指標詳見下表：

本工程實施后相當于清除了550m3淤泥。投加底質(zhì)凈化劑共6.6噸，投資約12萬。其處理成本與疏浚、處理、運輸、處置等全過程大致相當，但該工程同時修復了水體，因此經(jīng)濟性較為明顯。

4 結(jié)論

該技術(shù)特別適合于無法開展疏浚作業(yè)的場合。克服了費用昂貴、噪聲過大、易散發(fā)臭味、難以處置問題等難題。

采用復合底質(zhì)凈化劑能夠?qū)χ亟饘俸土灼鸬揭欢ǚ€(wěn)定、無害的作用。如鉻和磷均能作為沉積物轉(zhuǎn)入底泥而減少對上覆水體的釋放。

采用新型底質(zhì)凈化劑能夠?qū)乐匚廴镜暮拥肋M行泥水一體化生態(tài)修復。該技術(shù)操作簡單，對河道防洪無任何不利影響，運行過程中無額外費用，是一種值得推廣的技術(shù)。

第2篇：原位生態(tài)修復技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：下沙地區(qū) 富營養(yǎng)化 生物浮島技術(shù) 水體修復

中圖分類號：X171.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0008-02

富營養(yǎng)化是由于人類活動的生活污水、工業(yè)廢水、以及含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的水，進入緩流水域后，促使水體中許多大型綠色植物和微型藻類旺盛生長、繁殖，使水體向生產(chǎn)力水平較高的營養(yǎng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程。水體富營養(yǎng)化是自養(yǎng)生物（浮游藻類）在水體中建立優(yōu)勢的過程，包含著一系列生物、化學和物理的變化，與水體的化學性質(zhì)、物理性狀，底質(zhì)，以及氣候、地理等眾多因素有關(guān)。從上個世紀中葉，全球出現(xiàn)海洋和淡水水體富營養(yǎng)化不斷加劇之勢，水體富營養(yǎng)化已成為人類普遍關(guān)注的水質(zhì)污染問題。水體富營養(yǎng)化使許多湖泊、水庫成為主要環(huán)境問題，嚴重的妨礙了水體利用，造成了環(huán)境和經(jīng)濟的重大損失。目前富營養(yǎng)化水污染處理技術(shù)的研究認為人工濕地、生物浮島等生物等處理技術(shù)，通過原位構(gòu)建水生植物體系，利用植物根系的吸附、吸收作用，削減水中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，從而達到凈水效果，具有無二次污染，且兼具景觀美化作用的特點，是目前富營養(yǎng)化水體主流修復措施[1]。

下沙高教園區(qū)地處杭州的東北，是近十年發(fā)展起來的新城區(qū)。杭州的平均降雨量約在1100～1600 mm之間。全年有兩個雨季和一個多雨時段。3～4月為一多雨時段，稱春雨期；5月初至6月上底為一個雨季；8月底到9月底為第二個雨季。占全年降雨總量的65%左右。杭州的年平均蒸發(fā)量為1150～1400 mm，全年以6～8月為最大，約占總蒸發(fā)量的50%。從整體來看，區(qū)內(nèi)水域基本上是自成平衡體系。區(qū)內(nèi)的幾條小河流均為四、五級河道，主要功能為排洪。區(qū)域內(nèi)部和四周有人工修建的河道，道路敷設雨水管道，收集路面雨水就近排入河道。外界污染物的大量輸入與底泥營養(yǎng)物的內(nèi)源釋放所共同引起的生態(tài)退化，水質(zhì)變差，面臨的嚴重的水環(huán)境問題。由于水置分散、水質(zhì)復雜、源頭多，不能采用收集集中處理的方法，同時也不可能投入巨大的水體處理資金。利用生物浮島技術(shù)修復具有投入少、運行費用低、應用規(guī)模可靈活變動、無二次污染等優(yōu)點，非常適合這類小型開發(fā)區(qū)富營養(yǎng)化水體的處理[2]。

1 生物浮島技術(shù)的基本原理

生物浮島技術(shù)是一種快速發(fā)展的原位水處理方法。主要的思路是通過提高微生物降解功能，加強水生植物吸收作用，促進二者之間的協(xié)同作用，實現(xiàn)水體原位高效生物降解[3]。

生物浮島系統(tǒng)的工作原理是先通過投加填料，加大微生物附著面積，以便微生物富集成膜；然后添加可富集在填料表面的特效功能菌，加強多菌種協(xié)同作用，高效降解氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)；進一步構(gòu)建植物與微生物的復合生物體系；從而改善微生物生長環(huán)境，一方面人工曝氣提高水體溶氧量，增強微生物代謝；另一方面利用人工造流，加快水體傳質(zhì)，從而實現(xiàn)高效的原位生物降解。

具體實現(xiàn)是由浮床單元拼接、組合而成。浮床單元內(nèi)部種植水生植物，水下增加填料并接種特效氮、磷處理菌，整體環(huán)繞于曝氣造流系統(tǒng)。在植物和微生物的共同作用下，實現(xiàn)水體修復目的。

對水體進行曝氣是改善微生物生長環(huán)境、提高降解效率的必不可缺的步驟。由于常用的機械曝氣存在設備能耗高、充氧效率低、運行存在安全隱患等不足，可考慮在充分利用水體自身藻類光合作用復氧和大氣復氧前提下，改變曝氣充氧模式，提高充氧效率，控制充氧時間，實現(xiàn)低能耗供氧。同時改變單一曝氣充氧方式，利用直接曝氣制造循環(huán)流，在直接曝氣的基礎(chǔ)上，攪動水流，提高液面更新速率，提高充氧效率。根據(jù)水體中溶解氧自然變化規(guī)律，控制人工充氧時間，從而實現(xiàn)原位低能耗高效供氧[4]。

2 原位能源供給

能源消耗是影響水體處理工程成本的重要因素。能耗高，成本和運行費用制約了水污染治理體系不能長期工作。開發(fā)無污染，少投入的能源是解決治污的關(guān)鍵。近年來太陽能等綠色能源應用快速發(fā)展，利用太陽能光伏發(fā)電供給能源是非常適合下沙高教園區(qū)的水體處理。杭州市年平均太陽總輻射量在420～460 kJ/cm2之間，日照時數(shù)1800～2100 h。大部分自然水體表面光照條件充分，水域開闊，陽光照射條件良好，通過懸浮載體將太陽能發(fā)電系統(tǒng)利用于設備當中，無需外界能源輸入，在能源自給的同時實現(xiàn)水體修復的目標，節(jié)能降耗，消除污染[5]。

在富營養(yǎng)化水體中，藻類含量較高，其光合作用釋放出氧氣，供菌種降解有機物，是一種太陽能的自然生物利用方式。如果能充分利用水體原位生態(tài)修復功能和藻類的充氧功能，構(gòu)建以原位太陽能發(fā)電與原位生物修復相結(jié)合的一體化水體修復設備，將突破現(xiàn)有富營養(yǎng)化水體處理技術(shù)屏障，為淺層水體修復和日常維護提供新型有效的技術(shù)手段，具有廣泛的市場應用前景。

另外風力發(fā)電作為一種重要的可再生能源形式，越來越受到人們的廣泛關(guān)注。由于風電設備制造技術(shù)的日益成熟和風電價格的逐步降低，近些年來，無論是在發(fā)達國家還是在發(fā)展中國家都在大力發(fā)展風力發(fā)電。近30年來風電場并網(wǎng)容量發(fā)展最為迅猛，對常規(guī)電力系統(tǒng)的運行造成的影響明顯增大。杭州市大部分地區(qū)年平均風速在1.3～2.4 m/s，下沙地處杭州東北部平原，位于錢塘江兩岸的濱海平原，年平均風速超過3 m/s。這種風速適宜小型風力發(fā)電的風能，很好解決了地區(qū)無電、缺電的困難，特別是彌補了陰雨、無陽光時太陽能發(fā)電不能工作的不足[6]。

3 修復體系設計方案

以下簡介利用太陽能、風能進行生物浮島技術(shù)修復富營養(yǎng)化水體整體結(jié)構(gòu)設計方案。根據(jù)太陽的花形狀，曝氣造流系統(tǒng)的浮床為結(jié)構(gòu)主體，浮床采用雙曲面球體構(gòu)型，上承太陽能電池板，內(nèi)置蓄電池和空氣泵等所有配套設備，下方以絲桿連接懸掛導流裝置，周圍環(huán)繞生物浮島單元，曝氣盤通過管道連接固定在導流裝置內(nèi)部[6]。

生物浮島系統(tǒng)由浮床單元拼接、組合而成，浮床單元內(nèi)部種植水生植物，水下增加填料并接種特效氮、磷處理菌，整體環(huán)繞于曝氣造流系統(tǒng)，通過植物和微生物的共同作用，實現(xiàn)水體修復目的。

曝氣造流系統(tǒng)由空氣泵、曝氣盤、懸浮載體和導流裝置四部分組成。空氣泵壓縮的空氣通過導氣管進入曝氣盤，再以微小氣泡的形式釋放到深層水體中，并與其混合，增加水體溶氧；水氣混合后的液體因密度減小而在導流筒內(nèi)垂直上升到達淺層水體，同時，深層水體因?qū)Я魍矁?nèi)的壓力較小而被不斷吸入到導流筒內(nèi)，形成一個以壓力差為動力的循環(huán)流，實現(xiàn)水體最大效率供氧。

光照充足的白天，太陽能電池板通過控制器向蓄電池供電，夜間蓄電池放電帶動空氣泵工作；利用時間控制開關(guān)控制空氣泵的工作狀態(tài)；空氣泵的工作時間初步可考慮安排在午夜至凌晨連續(xù)6小時。陰雨天氣，太陽能控制器直接控制蓄電池充放電，保證蓄電池提供空氣泵18小時工作能力。同時小型風力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生輔助作用，保證修復體系的正常用電[7]。

4 水體修復效果實驗分析

在實驗區(qū)域采用太陽能、風能生物浮島修復系統(tǒng)運行（白天充電，夜間供氧6小時），測定實驗區(qū)域的溶解氧平均值A(chǔ)與對照區(qū)域溶解氧平均值B的變化連續(xù)，溶解氧采用在線溶解氧儀及碘量法]測定。試驗數(shù)據(jù)表明，在富營養(yǎng)化水體中存在著水體溶解氧晝夜變化幅度大的特點，晝間溶解氧變化并不完全符合富營養(yǎng)化水體溶氧規(guī)律變化，晝間溶氧會達到高點，但是夜間溶氧并不會降低到預計低點。各項水質(zhì)指標均已經(jīng)達到富營養(yǎng)化的狀況，水體夜間的耗氧量低，可能是由于底泥含量低、懸浮微生物少、水體微生物活動較弱的原因[8]。

通過相同條件下對水溶氧變化與微生物量的關(guān)系的實驗，可知夜間水中溶解氧持續(xù)下降，日出前達到最低值5.8 mg/L。開始曝氣后，溶解氧濃度上升，能在日出前補充到最低值7.4 mg/L。

生物浮島的水體修復主要通過以下幾個方面實現(xiàn)：設備直接曝氣充氧促進好氧微生物代謝，加快水體有機污染物降解速率；設備曝氣形成環(huán)流，加快水體液面更新速率，提高大氣復氧效率；浮島植物根系吸收水體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)，攔截固體顆粒、沉降膠體物質(zhì)，提高凈化效果；浮島中的生物填料，通過富集微生物，提高水體中的微生物數(shù)量和降解能力；曝氣形成的環(huán)流，有利于凈化后水體與污染水體的交換，擴大設備有效的凈化面積。

如此構(gòu)建立體式的生物體系，使富營養(yǎng)化水體在植物、微生物的協(xié)同作用下，通過太陽能、風能供電強化曝氣和水體循環(huán)，實現(xiàn)富營養(yǎng)化水體的快速修復[9]。

5 結(jié)論

基于水體原位修復的理念，通過組合太陽能、風能等低能耗充氧和高效生物降解措施，構(gòu)建了一體化的立體式生物處理設備。對于改善水環(huán)境課題，本文提出使用太陽能、風能等綠色能源取代其他能源；應用植物、微生物反應代替化學方法的大量化學藥劑，實現(xiàn)零成本運行、無二次污染，與水體和諧共處，有著明顯經(jīng)濟優(yōu)勢和社會效益。

參考文獻

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第3篇：原位生態(tài)修復技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：截污納管；排污口；河道生態(tài)治理；黑臭；復合處理方法與技術(shù)

中圖分類號：TU992.25

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）10004903

1 引言

任由排污口污水不斷排入河道顯然不可取，在現(xiàn)今河道排污口及河道生態(tài)治理過程中有多種處理方法及技術(shù)，P者在各種水處理及河道水質(zhì)修復治理的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身的經(jīng)驗與探索，對溫州市甌海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)河道排污口及生態(tài)修復治理作了一整套的復合處理方法及技術(shù)總結(jié)。

2 排污口截污并管技術(shù)

由于甌海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)普遍存在河道兩岸排污口較多，大多位于常水位以上30～80 cm的范圍，少數(shù)排污口為半水下式，不排除水下存在不可見排污口。排污口現(xiàn)狀如圖1、2。

排污口截污并管技術(shù)：沿河兩邊各設一根污水總管，標高要低于每邊最低排污口的標高。管道安裝采用吊支架的方式，管道支架采用DN40鍍鋅鋼管樁打入河岸側(cè)壁的方式。河兩邊污水分別集中至河道下游排污口最低位置，在河道下游最低位置設集水井及污水提升泵，污水提升泵將污水提升至WS-AO預制玻璃鋼曝氣生物濾池。

3 排污口WS-AO 一體化玻璃鋼生物濾池技術(shù)

河道排污口采用排污口截污并管技術(shù)后，在下游集

水井內(nèi)污水經(jīng)提升進入WS-AO一體化玻璃鋼生物濾池，WS-AO一體化玻璃鋼生物濾池為預制玻璃鋼產(chǎn)品，外加鍍鋅鋼管等防護結(jié)構(gòu)（DN32鍍鋅鋼管+石籠網(wǎng)+級配石英砂填充）。

該生物濾池采用玻璃鋼一次手工制作成型。內(nèi)部共分4倉，1、2倉為接觸氧化池，接觸氧化池內(nèi)設組合填料+Φ215曝氣器，池外設渦旋鼓風機，鼓風機通過氣管向池內(nèi)鼓風曝氣。

接觸氧化池內(nèi)組合填料表面生長著吸附、降解有機污染物能力極強的由多種微生物組成的生物膜，污水中有機污染物經(jīng)微生物膜，游離微生物等的吸附、降解等作用，CODcr、BOD5、NH3-N等大部分得以去除，CODcr去除率可達75%～85%，BOD5去除率可達90%～95%，NH3-N去除度可達50%～60%。由于生物膜上微生物的老化死亡，生物膜將會從濾料表面脫落下來，然后隨著廢水流出池外。由于生物膜的吸附作用，在它的表面往往附著一層薄薄的水層，水中的有機物被生物膜所氧化，其濃度要比濾池進水中有機物的濃度低得多，因此當廢水在濾料表面流動時，有機物就會從運動著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水中去，并進一步被生物膜所吸附。同時，空氣中的氧也將經(jīng)過廢水而進入生物膜。生物膜上的微生物在氧的參與、作用下對有機物進行分解和機體新陳代謝，產(chǎn)生了包括二氧化碳等無機物，它們又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過附著水排到流動著的廢水及空氣中去；在此過程綜合作用下，廢水中有機物的含量大大減少，因而得到了凈化。

在該池中發(fā)生的主要生物反應可描述為：

BOD+O2=CO2+H2O+新好氧污泥（1）

接觸氧化池出水進入斜板沉淀池，沉淀池內(nèi)設PP斜管，生物膜、固體懸浮物及多余污泥在沉淀池內(nèi)沉淀除去，較消澈出水再進入砂濾池。砂濾池內(nèi)設粒徑為5～15 mm的石英砂，經(jīng)過石英砂過濾的清潔出水進入下一級過濾。

該WS-AO預制玻璃鋼曝氣生物濾池有效解決了現(xiàn)今排污口污水污染河道的問題，且一體化玻璃鋼預制曝氣生物濾池整體安裝簡單，形體小，不占用河道面積，處理高效。經(jīng)過復合人工濕地處理出水可達《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）Ⅱ類污染物中的一級排放標準后排入河道。

4 復合人工濕地凈化技術(shù)

該復合人工濕地凈化技術(shù)用于凈化處理河道水質(zhì)，河水中含有大量的有機污染物、固體懸浮物、N、P等污染物，嚴重污染河道，該人工濕地可直接放于河道內(nèi)，采用毛竹樁防護結(jié)構(gòu)。

該人工濕地包括豎流沉淀池、集水井、Ⅰ級復合濕地床、Ⅱ級復合濕地床及清水池。

此技術(shù)用于凈化河道水質(zhì)，河水通過進水口進入豎流沉淀池，在中心導流筒內(nèi)泥水分離，清水沿著溢流堰流入集水井內(nèi)，在集水井內(nèi)，河水由潛污泵提升進入Ⅰ級復合濕地床及Ⅱ級復合濕地床，兩級復合濕地床均由兩道濾層組成，第一層濾層由過濾棉+密目鋼絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，第二層濾層由錳砂濾料組成，Ⅰ級復合濕地床錳砂粒徑由1.2～2.0 mm組成，Ⅱ級復合濕地床錳砂粒徑由0.6～1.2 mm組成，兩級復合濕地床錳砂濾料即起到對污染物截留作用，同時，錳砂又有除鐵、錳、砷的功能。最后出水在清水池內(nèi)投加除藻劑（CuSO4），隨清澈出水一起流入河道，有效殺滅河水中的藻類。

復合濕地床上可種植空心菜、水芹菜等水生蔬菜，亦可種植黃菖蒲、鳶尾等挺水植物品種。挺水植物可隨季節(jié)收割。

集水井內(nèi)污水提升和除藻劑投加計量泵均采用太陽能發(fā)電供電，因此，無需另外設動力提升。

該復合型人工濕地能有效改善河道水質(zhì)，整體安裝簡單，形體小，不占用河道面積，處理高效，對于河道水質(zhì)的長期凈化與維持，效果顯著。

5 太陽能生態(tài)浮島組合修復技術(shù)

太陽能生態(tài)浮島組合修復技術(shù)采用生態(tài)及生化技術(shù)用于凈化處理河道水質(zhì)，生態(tài)浮島采用浮盆+UPVC外框架的形式，生態(tài)浮島上種植挺水植物，利用挺水植物對各種植物的吸收和富集功能不同來凈化河道水質(zhì)，河道太陽能曝氣板設于組合式生態(tài)浮島的正中間，采用蓄電池蓄積太陽能，用于陰雨天時曝氣使用。浮島下方懸掛￠150×80 mm組合填料，填料下方懸掛￠65×1000 mm管式曝氣器（三元乙丙橡膠材質(zhì)）。

太陽能板收集的太陽能在蓄電池內(nèi)收集并轉(zhuǎn)化成電能，通過鼓風機至生態(tài)浮島下方的管式微孔曝氣器內(nèi)，管式微孔曝氣器產(chǎn)生1～2 mm的氣泡，單根管式微孔曝氣器充氧能力≥0.40 kg O2/h；

橡膠膜片在壓縮空氣的壓力下?lián)伍_向水體充氧，釋放的氣泡直徑約為1.0～2.0 mm，在曝氣停止時微孔閉合，以達到防堵塞、防倒灌、防逆流的使用要求，確保污水不會進入曝氣系統(tǒng)，并防止污泥堵塞。長時間的停止工作后，仍能正常地恢復曝氣。

硅橡膠膜片套附在高強度的ABS支撐管的外壁上，二端采用不銹鋼套環(huán)將膜片與支撐管固定。支撐管開孔處為整張膜片無孔區(qū)，確保在長時間運行后，不會發(fā)生膜片變形現(xiàn)象；同時當曝氣停氣時，由于水壓的作用和膜本身的回彈作用，使膜片壓于支撐管上，防止污水回流。

生態(tài)浮島下方懸掛的組合填料表面生長著吸附、降解有機污染物能力極強的由多種微生物組成的生物膜，污水中有機污染物經(jīng)微生物膜，游離微生物等的吸附、降解等作用，CODcr、BOD5、NH3-N等大部分得以去除，CODcr去除率可達75%～85%，BOD5去除率可達90%～95%，NH3-N去除率可達50%～60%。有效去除河水中的有機污染物。

6 微生物脫氮除磷及強化消解底泥技術(shù)

由于河道長期受周邊生活污水及少量工業(yè)廢水的污染，河水及河道底泥存在大量的N、P及有機物，采用ISSA PGPR原位生態(tài)修復處理技術(shù)強化消解底泥、脫氮除磷。

生物處理法是利用生物（即細菌、霉以及原生動物）的代謝作用處理各種廢水的方法，而維持微生物代謝必需有各種營養(yǎng)物質(zhì)和能量。

6.1 工藝流程

通過把激活原位ISSA PGPR微生物所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)（微量元素，蛋白質(zhì)，酶及其他載體）通過納米技術(shù)及微包覆技術(shù)制成生物材料，投放在人工建立的生物平臺上，然后在生物平臺的一邊通過泵和水管將河流中的污水抽入生物平臺內(nèi)，利用緩釋技術(shù)把顆粒溶解后在另一邊通過水管流入到河流中，這些顆粒營養(yǎng)物質(zhì)連續(xù)不斷地激活水環(huán)境中的PGPR微生物，使之不斷繁殖，然后通過微生物的有氧反硝化作用去氮，以及建立高效食物鏈來降低水體中的富營養(yǎng)物質(zhì)如氮、磷等，從而達到降解的效果（圖3）。

6.2 技術(shù)產(chǎn)品特征

（1）生物材料是一種聚羥基脂肪酸酯的有機高分子的材料，是很多微生物合成的一種細胞內(nèi)聚酯。它具有良好的生物相容性能、生物可降解性和塑料的熱加工性能，具有較好的水解穩(wěn)定性的特點，還常作為一種性能優(yōu)良的環(huán)保生物塑料，又具有許多可調(diào)節(jié)的材料性能，成本也很低，額外的附加值也很高。

（2）生物平臺比較精美，方便運輸，且運行成本較低。

（3）微生物的原位選擇性激活：選擇性的激活水環(huán)境中原有的PGPR微生物，無需另外投放微生物。

（4）污染物的原位理：就地把污染物轉(zhuǎn)化為微生物及其他生物的“食物”，由傳統(tǒng)的“轉(zhuǎn)移對抗”變成“和諧利用” 。

（5）整體修復：不僅改善水質(zhì)，恢復水體生態(tài)，而且可以降低淤泥中富營養(yǎng)物質(zhì)，實現(xiàn)生物除淤（淤泥體積最高減量可達40%）。

（6）食物鏈：通過低端微生物的快速繁殖來加速食物鏈的形成并快速改善高端生物的生長環(huán)境，大大加速“食物鏈”的效果：氨氮和總磷的下降，透明度及溶氧的增加。

（7）植物促生作用：PGPR能很好地促進水生植物的生長。

（8）適用范圍廣：pH值范圍4.5～10.5，水溫不超過50℃，激活廣譜的原位PGPR微生物，可修復不同類型的水體污染，并實現(xiàn)水環(huán)境的綜合治理。

6.3 技術(shù)優(yōu)勢

（1）傳統(tǒng)的生物處理是采用對抗處理法、針對特定的污染物投入特定的菌種，處理的污染物單一且效果不明顯，污染物也只是相對地轉(zhuǎn)移而已；生態(tài)修復技術(shù)是采用和諧處理法，投入生物材料后原位處理，激活很多微生物菌種，針對的污染物廣泛，處理的污染物全面效果也很明顯。

（2）傳統(tǒng)的生物處理會產(chǎn)生大量的污泥，而污泥的處理有需要額外的物理法來處理；該生態(tài)修復技術(shù)將采用生物清淤的辦法，直接通過微生物作用使底泥能夠減少。

（3）傳統(tǒng)的生物處理投入的菌種需要一定的適應期，成活率不高，對污染物的降解過程比較緩慢，降解率低，短時間內(nèi)效果不明顯；該生態(tài)修復技術(shù)是通過原位激活微生物，沒有適應期，微生物快速繁殖，見效快，降解效果也很明顯，2個月水質(zhì)明顯改善，一年內(nèi)基本恢復水體生態(tài)，實現(xiàn)水質(zhì)提升到五類甚至四類水質(zhì)標準。

（4）傳統(tǒng)的生物處理采用曝氣的方法，成本高，需要大型的鼓風機和許多曝氣機、安裝工程量大、耗電量大、且在運行過程中會產(chǎn)生很大的噪音，嚴重影響周圍的生活環(huán)境；生態(tài)修復技術(shù)成本低，只需要一臺0.37 kW的小型泵，安裝攜帶都方便，耗電量低，且無噪聲。

（5）傳統(tǒng)的生物處理后的水體自凈能力差，且效果不保持；生態(tài)修復技術(shù)處理后的水體自凈能力強，效果持續(xù)長久。

7 水生動植物長效修復技術(shù)

水生動植物的長效修復技術(shù)使人工干預凈化向自然生態(tài)修復轉(zhuǎn)化。

針對溫州市甌海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)河水中N、P濃度普通在10 mg/L以上，N、P濃度普通較高。因此，在水生植物修復方面，選取抗逆性、適應性及對N、P濃度的富集性均較強、繁殖系數(shù)大、生長速度快，水肥吸收能力強，植株相對高大、對其他水生植物有強烈郁閉和侵擾作用，極易形成單一優(yōu)勢群落的挺水植物。在河道內(nèi)較多的選擇荷花、再力花、蘆葦?shù)扔^賞價值高且易種植的植物，以達到“曲院風荷”的效果。

向富營養(yǎng)化的水體中放養(yǎng)水生動物，如魚、蝦、螺、貝等，在水生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與流動中具有特殊的地位和作用。一方面，可以捕食底質(zhì)中大量的有機質(zhì)及腐敗的水生植物殘體等，大幅度降低底質(zhì)中有機質(zhì)含量及營養(yǎng)物質(zhì)的釋放；另一方面，大型螺類等釋放的某些物質(zhì)又是水體中天然的絮凝劑，可以降低水中的懸浮物顆粒并吸附大量的氮磷營養(yǎng)鹽。通過建立水生動物群，能進一步恢復物種多樣性，促進水體的微循環(huán)，為其他水生生物的生長創(chuàng)造更佳條件（圖4）。

8 結(jié)語

通過工程治理過程實踐總結(jié)的一些經(jīng)驗和技術(shù)，對溫州市甌海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)河道污染嚴重的情況乃至全國的河道污染處理技術(shù)都還需要進一步的探索和研究，改進和創(chuàng)新。隨著河道治理技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，河道污染也將逐步改善，最終得以根治。

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[5]《河道治理設計》撰寫委員會.河道治理設計[M].北京：中國水利水電出版社，2013.

第4篇：原位生態(tài)修復技術(shù)范文

首創(chuàng)360度無死角掃描并獲取根系圖像

根系是植物主要吸水、營養(yǎng)物等器官，通過對根系監(jiān)測和研究，能優(yōu)化水肥方案，促進農(nóng)作物、林業(yè)等產(chǎn)業(yè)增產(chǎn)增效，有利于土地荒漠化治理、土壤修復等。但長期以來，對根系研究主要是采用挖掘法、土鉆法、土柱法、容器法、剖面法等傳統(tǒng)方法，采樣破壞性大、工作量大，嚴重阻礙了根系研究的深入開展。《科學》雜志曾出版專輯認為，“人類對自己腳下土壤的了解遠遠不及對宇宙的了解”，更是佐證了地下生態(tài)學研究難度之大。因此，對根系研究方法的選擇和改進，對科研結(jié)果影響巨大。

恩奈瑟斯（北京）光機電技術(shù)有限公司總經(jīng)理畢昆博士，曾承擔863項目小動物活體光學分子成像裝置科研組長，研制的“飛秒激光快速隨機掃描雙光子顯微成像裝置”獲教育部技術(shù)發(fā)明一等獎。

他說，自主研發(fā)的“植物根系原位監(jiān)測儀”是在小動物活體光學分子成像裝置上的進一步創(chuàng)新。該監(jiān)測儀是在野外或溫室中，在被研究植物周圍打下直徑70毫米探孔，將透明防水微根管伸入土壤中，儀器放入微根管中，就可360度，無死角無盲區(qū)掃描并獲取根系圖像。掃描完成后儀器可取出帶走，微根管可一直留在野外，下次再掃描使用，以對比分析植物根系的動態(tài)生長情況等。

監(jiān)測儀還內(nèi)置了32G超大容量存儲單元，并能自動保存圖像至存儲單元。“這樣，減輕了外出采集數(shù)據(jù)時的負擔和在強光下看不清電腦屏幕的麻煩，將為使用者帶來真正的方便。”畢昆說，掃描結(jié)果可以通過WiFi在智能手機或筆記本上無線查看，隨時隨地輕松查閱大量歷史圖片；電源管理技術(shù)是通過看門狗和功率監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)，通過監(jiān)測系統(tǒng)功耗，當系統(tǒng)在一段時間里沒有任何操作時則自動切斷電源進入休眠狀態(tài)，最大限度的省電，并使工作時間從原來的1.5小時延長至4小時，延長了2.7倍。

有效保障農(nóng)業(yè)、中藥材等生產(chǎn)增收

畢昆說，“植物根系原位監(jiān)測儀”的研發(fā)，源于現(xiàn)實科研的需求。中國科學院院士張啟發(fā)就曾對其表示，希望能監(jiān)測植物根系，但無損傷。“于是，我嘗試將醫(yī)學領(lǐng)域CT方法，引入植物監(jiān)測方面，給植物根系進行斷層掃描、三維成像。”

農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)技中心研究員田有國認為，“植物根系原位監(jiān)測儀”在農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收方面意義重大。他說，我國土壤傳染病害對農(nóng)作物等危害巨大。如云南部分地區(qū)，當一種土壤傳染病來時，一季度都不能種植作物了，當?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟損害極大，而土壤傳染病害與根系存在一定關(guān)系。通過“植物根系原位監(jiān)測儀”再跟蟲害治療結(jié)合起來進行監(jiān)測和預防，將是很好的應用領(lǐng)域。

據(jù)悉，我國要求在2015年和2020年口糧供給不低于5150億斤和5050億斤，飼料用糧不低於4000億斤和4550億斤。而利用該監(jiān)測儀研究糧食作物根系與產(chǎn)量關(guān)系，確定優(yōu)化水肥方案，可促進糧食產(chǎn)業(yè)增效。此外土地荒漠化治理、土壤修復主要靠植物根系，運用監(jiān)測儀有利于生態(tài)環(huán)境的改善。

目前，我國中藥生產(chǎn)總產(chǎn)值已近810.26億元人民幣，總產(chǎn)值占整個醫(yī)藥工業(yè)總產(chǎn)值的26.11%。而大量藥物的藥用部位為地下根莖，必須有效保證臨床用藥需求和中藥產(chǎn)品的質(zhì)量。農(nóng)業(yè)部科技發(fā)展中心高級農(nóng)藝師林友華說，“植物根系原位監(jiān)測儀”將先進技術(shù)應用在農(nóng)業(yè)方面，并做復合型研究，對農(nóng)業(yè)很有好處。特別是在中藥材領(lǐng)域，中藥很多藥用部分在地下，很貴重。如果能對其長期監(jiān)測，意義重大。該監(jiān)測儀用途非常廣泛，還需把不同領(lǐng)域用戶提出的問題記錄下來，不斷完善，為各產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務。

第5篇：原位生態(tài)修復技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：河道水環(huán)境；治理工程；多方位生態(tài)修復技術(shù)；應用

1多方位生態(tài)修復技術(shù)概述

多方位生態(tài)修復技術(shù)是水環(huán)境治理的一種新型模式，結(jié)合該技術(shù)的應用，在水環(huán)境的綜合治理中，需要對治理技術(shù)的實際要求進行全面的了解，并結(jié)合統(tǒng)籌管理的實際基礎(chǔ)，完善各方面的管理體系，讓水環(huán)境治理實現(xiàn)整體的提升。在管理體系中，需要讓河道水環(huán)境實現(xiàn)開源節(jié)流，充分滿足內(nèi)源控制的實際要求。如何對水環(huán)境進行凈化處理，也是非常關(guān)鍵的一點。在河道水環(huán)境的分流管理中，需體現(xiàn)出管理體系的整體性，促進該技術(shù)的發(fā)揮[1]。

2河道水環(huán)境治理工程中多方位生態(tài)修復技術(shù)的應用

2.1外源污染的控制

在暴雨初期，雨水的水質(zhì)污染要比生活污水更加嚴重。因此單純控制點源的水污染，并不能確保從根本上改善河道水的整體質(zhì)量。需要從多個方面對外源污染展開控制，做好對河道水環(huán)境的修復。雨水原位自動化凈化設備有著非常顯著的應用優(yōu)勢，是一種工程化處理技術(shù)[2]。對雨水的處理性能是突出的，可以滿足改善河道水環(huán)境的一些要求。該技術(shù)采取超低壓膜過濾技術(shù)，滿足系統(tǒng)的處理要求，同時應用緊湊獨立的系統(tǒng)也是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，需要以高技術(shù)標準為基礎(chǔ)。在雨水原位自動化處理后，提供足夠的過濾面積。這樣可以對雨水污染采取截污措施，也能保證設備足夠的過水能力。結(jié)合現(xiàn)有的系統(tǒng)，如何最大程度上控制截污的積累是非常關(guān)鍵的問題，在人工維護的時候，要嚴格進行河道末端的處理，將盡可能多的污染物進行過濾以后，可以讓河道水環(huán)境得到清潔處理。對于一些沒有排入到管網(wǎng)的雨水，則可進入駁岸直流系統(tǒng)。自然河岸具備可滲透性，可減少對河道水環(huán)境的污染。如何讓河道水體得到清潔也很關(guān)鍵，原駁岸技術(shù)主要關(guān)注水系防洪以及水運的措施。而新的駁岸技術(shù)，使用很多的植被可以起到穩(wěn)定水土以及增加水岸景觀的作用，可再生生態(tài)駁岸，建設各類的生物棲息地以及生物走廊，可讓水域具備更強的自凈能力。在城鄉(xiāng)的河道水環(huán)境生態(tài)駁岸建設中，可營造出復合型的生物生態(tài)系統(tǒng)，需對污染進行嚴格的控制。

2.2內(nèi)源污染的控制

底泥是河道的外源污染在進入河道以后，不斷積累沉淀后形成的，對河道水環(huán)境的水質(zhì)造成一定的影響，在對外源污染展開有效控制的基礎(chǔ)上，底泥中不斷積累氮磷以及重金屬，會逐漸在河道水環(huán)境中釋放，對河道水環(huán)境造成二次污染。可以采取機械清淤以及生物酶修復技術(shù)相結(jié)合的方式，將生物技術(shù)與物理技術(shù)結(jié)合起來，對底泥的清除有非常顯著的效果。在對底泥展開機械化清理的時候，對河道水環(huán)境以及底泥理化性質(zhì)有著一定要求。由于底泥處理的成本高，因此在很大程度上，如何有效進行改善處理更加重要的。此外在選擇底泥修復的技術(shù)類型時，還應結(jié)合河道水環(huán)境的實際情況。在自然的情況下，可以提升微生物降解能力，無論成本還是效果都更加理想。

2.3人工凈化體系

外源污染進入到河道水環(huán)境后，會使得河道水環(huán)境失去平衡狀態(tài)，因此需要采取合適的方法對河道水環(huán)境進行凈化處理。保證河道水環(huán)境的有序性以及完整性是其中關(guān)鍵，如何提升河道水環(huán)境的抵抗能力，也是亟需解決的問題。在對河道水環(huán)境實施凈化處理時，可選擇微凈化水處理技術(shù)，該技術(shù)是大規(guī)模的氣、液相界面技術(shù)，通過采取超高壓的混合，在飽和的情況下產(chǎn)生大量的亞微米氧氣泡以及微米氧氣泡，產(chǎn)生非常顯著的氧化及殺菌消毒作用。

2.4水體自凈強化

河道水環(huán)境若是有足夠的自凈能力，那么水環(huán)境的恢復就會更加迅速。生態(tài)系統(tǒng)對水體自身是有強化效果的，在河道水環(huán)境的實際修復工作中，需做好水體自凈化工作。水生植物群落河道水環(huán)境的管理中，不僅可以起到景觀效果，還可以輔助進行水質(zhì)的維護。建立水生植物群落，幫助河道水環(huán)境維護好生態(tài)基礎(chǔ)，這也是河道水環(huán)境水體修復以及生態(tài)恢復的核心。因此，需要了解河道水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的整體物質(zhì)能量，并做好對植物群落的科學構(gòu)建，讓河道水環(huán)境具備更強的自凈能力，這樣對污染也會有更強的抵抗能力，對于河道水環(huán)境的長期維持是有一定幫助的。現(xiàn)階段看水生植物以及水生動物群落從整體上構(gòu)成了水環(huán)境的生態(tài)鏈，然后經(jīng)過降解以及轉(zhuǎn)移等作用，可以讓水中的污染物得到一定的處理，讓河道水環(huán)境保持在一個平衡的狀態(tài)下。

第6篇：原位生態(tài)修復技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：生態(tài)浮床；富營養(yǎng)化；水生植物；研究進展

中圖分類號 X52 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）01-0021-03

Abstract：In this paper，the research status of construction technology of ecological floating beds were reviewed，application status and problems were analyzed，At the same time，combining the current research stutus，directions for future research of ecological floating bed were discussed.

Key words：Ecological floating bed；Eutrophication；Aquatic plants；Research progress

生態(tài)浮床也稱為生態(tài)浮島、漂浮濕地，是一種將現(xiàn)代農(nóng)藝和生態(tài)工程措施綜合集成的水面無土種植技術(shù)；該技術(shù)通過植物根系的吸附、吸收作用及根系周圍附著的細菌和其他微生物形成的生物膜的水解代謝作用，分解吸收水體中的有機物和富余的營養(yǎng)成分，通過收割植物體的形式，將營養(yǎng)物質(zhì)搬離水體，使污染物大幅度減少，從而起到凈化水質(zhì)、美化環(huán)境的作用。相對于物理化學的凈化水質(zhì)方法，它具有操作簡單、占地少、造價低、凈化能力好的特點，因此該技術(shù)受到國內(nèi)外生物學家的重視。最早研究該技術(shù)的是美國生態(tài)學家Gurmey，我國的宋祥甫等在1991年即開展了用生態(tài)浮床治理城區(qū)污染河道實驗；由于我國工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，城區(qū)人口激增，對水資源的消耗與污染加劇，而污染治理設施的建造與管理相對滯后，同時由于水面的縮小及生活生產(chǎn)中產(chǎn)生的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)的不斷輸入，致使我國大部分湖泊呈現(xiàn)富營養(yǎng)化趨勢，特別是靠近城區(qū)環(huán)境的水體受到嚴重污染；據(jù)李睿等[1]的研究報導，我國85%湖泊出現(xiàn)不同程度的富營養(yǎng)化及治理水污染的高成本問題，因此該項技術(shù)在國內(nèi)得到更多的關(guān)注和研究。本文擬對以往的這些研究進行總結(jié)分析，并對今后該技術(shù)的發(fā)展進行展望。

1 生態(tài)浮床的建造研究

生態(tài)浮床的構(gòu)造對浮床植物的生長、水體的凈化效果以及平時的運營管理具有重要的影響，因此浮床的建造研究受到眾多學者的關(guān)注。自生態(tài)浮床創(chuàng)設以來，其發(fā)展大致經(jīng)歷以下幾個階段：第一代是竹子構(gòu)架的，它的特點是造價低，但效果差，壽命短；第二代是以聚苯乙烯（EPS）泡沫為主，雖然制造工藝簡單，造價也較低廉，但易產(chǎn)生白色污染，所以現(xiàn)在也基本沒用；第三代主要是聚乙烯（PE）及其衍生產(chǎn)品，它克服了前二類產(chǎn)品的缺點，但植物的根系沒有與定植基質(zhì)結(jié)合在一起；第四代是新材料浮床，主要特點是植物的根系和浮床的材料可溶為一體，且材料本身為中空管狀結(jié)構(gòu)，能夠形成很好的水體微動力循環(huán)，產(chǎn)品主要是美國生產(chǎn)的，由于材料專利壁壘及售價高，目前國內(nèi)普及率較低。

據(jù)曹勇等[2]的研究報導，生態(tài)浮床作為水面植物定植結(jié)構(gòu)，其建造設計必須綜合考慮以下幾個因素：（1）穩(wěn)定性（浮床需能抵抗一定的風浪、水流的沖擊而不至于被沖壞）。（2）耐久性（浮床能多年重復使用而不會腐爛）。（3）景觀性（栽植的植物觀賞性好）。（4）經(jīng)濟性（建造成本較低）。（5）便利性（設計過程中施工、運行、維護比較方便）。除了這些，作為一種水體凈化裝置，還應當具有較強的水質(zhì)凈化能力；而浮床的凈化能力，主要是通過植物的吸收作用和其根系周圍的微生物的分解作用來完成的；針對浮床的這些要求，國內(nèi)的學者進行了相關(guān)的研究，并取得一些成果。

1.1 物理結(jié)構(gòu)建造研究 生態(tài)浮床一般是由浮床的框體、浮床床體、浮床基質(zhì)、浮床植物四部分組成，目前對于浮床的建造研究主要是針對這些結(jié)構(gòu)進行的改良研制；趙廣勝等[3]研制了“齒合插接型”水生植物景觀浮床，該裝置是以高密度聚苯乙烯制成，采用“齒合插接”技g，使得模塊與模塊之間鑲嵌在一起，其種植槽采用倒圓錐形并在底部留有大孔徑透水口，便于植物根系物迅速向水中伸展生長，使根部充分與水接觸吸收水中的氮、磷、重金屬等物質(zhì)，起到凈化水體作用；王芳等[4]研制了一種生物質(zhì)碳源組合型生態(tài)浮床，該生態(tài)浮床系統(tǒng)由上層的PVC管材浮床支架，中層的由高分子纖維繩和玉米芯組成的生物掛膜基質(zhì)與生物碳源及下層的多孔有機玻璃填料沉箱與沉水植物三層組成；據(jù)報導該系統(tǒng)具較豐富的生物多樣性，具有較高脫氮能力；馬強等[5]研發(fā)的增加彈性立體材料的新型生態(tài)浮床，該系統(tǒng)上的彈性材料吸附細菌等微生物形成的生物膜對水體的凈化有較強的效果；蔡魯祥[6]發(fā)明的可拆式扇形生態(tài)浮床，組件為扇形，組件間可拆式連接，能有效避免在回收時遭到破壞；田昌鳳等[7]研制了氣提式生態(tài)浮床，采用羅茨風機為生態(tài)浮床提供氣源，可將池塘下層水體提升到浮床表層，經(jīng)過浮床上配置的植物凈化吸收、陶粒吸附，以及填料的微生物降解后重新流回到池塘底部，該裝備能有效降低池塘水體氨氮和亞硝氮含量。顧兆俊等[8]發(fā)明了一種養(yǎng)殖污水的凈化方法及基于該方法的生態(tài)浮床，該生態(tài)浮床包括表層凈化區(qū)，中層凈化區(qū)，底層凈化區(qū)，表層凈化區(qū)和底層凈化層的四周用帶有過水孔的材料封閉；表層凈化區(qū)與中層凈化區(qū)隔開，其內(nèi)種植挺水植物，并設有生物填料，生物填料顆粒的外徑大于所述過水孔的內(nèi)徑；中層凈化區(qū)四周用漁網(wǎng)圍住，下方通過漁網(wǎng)與底層凈化區(qū)隔開，中層凈化區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖濾食性魚；底層凈化區(qū)下方封閉，設有陶粒，陶粒的外徑大于所述過水孔的內(nèi)徑，并以所述陶粒為介質(zhì)種植沉水植物。這些研發(fā)，提升了我國的生態(tài)浮床技術(shù)的應用水平，但也存在著一定的不足；比如，植物的根系不能附著在基質(zhì)上，對風浪的抵抗性較差，或者建造工藝較為繁瑣，或者使用壽命較短、凈化效率不高等問題。因此，今后還應當進一步加快新型浮床建造材料的生產(chǎn)研究。

1.2 生物篩選研究

1.2.1 水生植物的篩選 生態(tài)浮床對水體的凈化水質(zhì)及景觀作用，最終是靠浮床的生物系統(tǒng)來完成的，所以合適以及生長良好的植物及微生物是生態(tài)浮床凈化能力的保證。生物的篩選主要是選擇適合水面生長的植物及微生物；篩選合適的水生植物的研究進行的比較早。李止正等[9]進行了生態(tài)浮床的經(jīng)濟效果研究，在太湖上種植39種高等陸生植物，成活率達100%，這為后期開展水上種植物的研究提供了一定的依據(jù)；周曉紅等[10]進行以美人蕉、綠蘿、馬麗安3種景觀植物為試材制成生態(tài)浮床，試驗表明，3種植物對污染水體均有很好的凈化效果和一定的景觀價值，可作為城市河道污染水體治理的優(yōu)良物種而推廣使用；羅固源等[11]選取美人蕉、風車草、菖蒲和香根草4種常見的浮床植物為研究對象，對其生長特性及吸收氮磷的能力進行比較研究，結(jié)果顯示美人蕉對水體中氮磷的吸收能力最強；吳建強等[12]選取美人蕉、黃菖蒲、再力花和千屈菜作為研究對象，對其生長特性和氮磷吸收能力進行試驗研究，結(jié)果表明，美人蕉對磷的吸收能力最強；賀鴻志等[13]研究了野生稻、香根草和風車草構(gòu)建的浮床系統(tǒng)對富營養(yǎng)化水體的凈化效果，實驗發(fā)現(xiàn)這3種植物對水體總氮（TN）和總磷（TP）均具有較好的凈化效果，都能使水體溶解氧（DO）濃度明顯增加，并能抑制藻類等浮游植物的生長，其中以風車草對富營養(yǎng)化水體的綜合修復能力最強；蔣躍等[14]選取美人蕉、再力花和千屈菜3種當?shù)爻Ｒ娭参镒鳛檠芯繉ο螅瑯?gòu)建上海市淀山湖富營養(yǎng)化治理生態(tài)浮床工程，對3種植物的生長特性、氮磷吸收能力的優(yōu)化配置進行比較研究，結(jié)果表明美人蕉與再力花配的混作浮床系統(tǒng)能夠在保證氮吸收量較高的同時，比單種再力花的浮床系統(tǒng)吸收更多的磷；陳友媛[15]選取春羽、綠蘿和銅錢草3種常見觀賞植物作為水培試驗研究對象，探討這3種植物的水生栽培技術(shù)并用于去除模擬污水（劣V類）的凈化效果，結(jié)果顯示春羽、綠蘿、銅錢草對污染水體均具有較好的適應性及水體凈化能力，這為水培觀賞植物應用于湖泊等污染水體的生態(tài)修復治理工程提供了參考；徐凌悅[16]進行水稻與空心菜吸收不同 N/P水體中氮磷的研究，結(jié)果表明浮床水稻與空心菜能較好地吸收富營養(yǎng)化水體中的氮磷元素。這些研究，對生態(tài)浮床植物的選擇提供了借鑒，但總體上還不夠理想，在景觀性，季節(jié)性上還有待于進一步的提升。我國的水生植物種類較多，今后應當加強對水生植物的篩選工作，選出生命力強，觀賞效果好的水生植物。

1.2.2 微生物 據(jù)調(diào)查，中國90%以上的水域污染是因水體中的N、P含量過高而引起的富營養(yǎng)化造成的，所以N、P元素的去除對水體的凈化作用具有關(guān)鍵的作用。據(jù)李海英[17]研究微曝氣水芹生態(tài)浮床中發(fā)現(xiàn)微生物硝化反硝化作用是浮床系統(tǒng)除氮的主要機制，植物水芹吸收只占1/10，其余均為微生物脫氮；范潔群[18]研究，浮床系統(tǒng)中植物吸收只是系統(tǒng)去氮的一種途徑，微生物脫氮在浮床脫氮途徑中占主導作用；因此，水中N元素的去除，浮床植物所起的作用較小，主要的動力是浮床植物根系及水中的微生物；朱靜平等[19]研究3種水培植物根系分泌的有機酸對氮循環(huán)菌的影響，結(jié)果表明3種植物根系分泌物中的有機酸對氨化細菌和反硝化細菌的生長具有促進作用，對亞硝化細菌和硝化細菌的生長具有抑制作用；吳偉等[20]采用彈性生物填料為人工基質(zhì)，研究以土著微生物及外源微生物為菌源構(gòu)建的池塘固定化微生物菌膜系統(tǒng)及對養(yǎng)殖水體的原位修復；結(jié)果顯示固定化微生物處理技術(shù)可使水體中微生物的數(shù)量提高1倍以上，對水質(zhì)富營養(yǎng)化控制的效果良好；薛彥君等[21]以美人蕉生態(tài)浮床為研究對象，研究曝氣時間對植物生態(tài)浮床去除水體中營養(yǎng)鹽的影響，結(jié)果表明曝氣時間4h/d試驗組的美人蕉根際細菌總數(shù)最高，水體中營養(yǎng)鹽的去除效果最佳。

2 生態(tài)浮床的運用

生態(tài)浮床具有原位修復富營養(yǎng)化水體及生態(tài)景觀的作用，但其對風浪的抵抗力較小，所以目前主要是應用于水流較緩慢的淡水湖泊及城市內(nèi)河和公園水體中。孫從軍等[22]進行了淀山湖富營養(yǎng)化防治與生態(tài)修復試驗，結(jié)果表明浮床技術(shù)可有效削減富營養(yǎng)化水體中的COD、TN、氨氮和TP等，為后續(xù)的生態(tài)修復工程奠定了良好基礎(chǔ)；高陽俊等[23]以美人蕉和傘草對重富營養(yǎng)化的大清河水質(zhì)凈化研究，也取得了較好的凈化效果；李威等[24]\用浮床技術(shù)對佛山市的汾江河水質(zhì)進行凈化研究，結(jié)果表明浮床對水質(zhì)的凈化效果明顯；鄭楊忠等[25]在三峽庫區(qū)香溪河的支流高嵐河庫灣修建生物浮島進行水質(zhì)凈化研究，結(jié)果表明浮島區(qū)水質(zhì)較好，藻類生物量也明顯降低；趙豐等[26]以浮床技術(shù)對城市污染水體中污染物的凈化研究，浮床技術(shù)污染水體均有很好的凈化效果和一定的景觀價值。

生態(tài)浮床對水質(zhì)的凈化作用，除了通過吸收水中的N、P等元素外，還以其具有強大的除藻功能息息相關(guān)；王端超等[72]研究了冬季生態(tài)浮床對浮游藻類數(shù)量及生物多樣性的影響，結(jié)果表明即使在冬季較低溫的情況下水生植物新陳代謝緩慢，但生態(tài)浮床對浮游藻類的數(shù)量及生物多樣性影響明顯。

3 展望

水體的富營養(yǎng)化是城市水污染的主要因素，也是影響公園景觀的一個重要的原因。目前生態(tài)浮浮床技術(shù)雖然還存在凈化能力較弱、受季節(jié)變化影響較大及應用范圍較小等不足的問題，但由于具有原位修復、成本低廉、能為野生動植物提供生息空間及改善景觀的功能，因此成為解決水體特別是城區(qū)附近水體富營養(yǎng)化的重要方法。今后，為促進該項技術(shù)更深入的運用，應加大新開生態(tài)浮床的物理建造研究，提高浮床抗風浪能力及使用壽命，拓寬它的應用范圍，特別是海水方面的應用。另外，應更深入進行浮床植物的篩選，水生植物是生態(tài)浮床的核心構(gòu)成，對生態(tài)浮床技術(shù)的凈化水質(zhì)功能具有決定性的作用，我國水生植物資源豐富，但應用于生態(tài)浮床的植物研究報導相對較少，因此，今后應當進一步加強這方面的研究；另外，微生物特別是與N、P的吸附、分解相關(guān)的微生物的篩選及固定化技術(shù)也是生態(tài)浮床未來應深入研究的內(nèi)容，微生物是生態(tài)浮床凈化水質(zhì)的重要組成部分，特別是對于N元素的去除，具有決定性的作用，因此篩選出具有較強適應環(huán)境及分解能力強的微生物并將其固定到浮床上也將是今后研究的一個重要方向。

隨著建造成本的降低及凈化能力的增強，生態(tài)浮床技術(shù)將會在城市公園生態(tài)景觀和新農(nóng)村建設中得到更多的應用。

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第7篇：原位生態(tài)修復技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:河道治理;生態(tài)環(huán)境;南康區(qū);修復技術(shù)

引言

河道為構(gòu)成水環(huán)境系統(tǒng)和城鄉(xiāng)河湖水系的重要載體，在促進人類社會進步和促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著重要地位［1］。經(jīng)濟的不斷發(fā)展使得各行業(yè)用水量急劇增大，各類污染物不斷被排入河流而引起一系列的問題，如水體中有機物、懸浮物、氮磷含量過高造成的水體黑臭、渾濁和發(fā)綠等問題;河流含氧量的降低和各類污染物的排放，嚴重威脅的河流水體安全。所以，河流水系統(tǒng)屬于污染治理和生態(tài)失衡的綜合性復雜體系［2］。不同區(qū)域的河流受污染特征、類型不同，相應的污染源也存在一定差異，由此導致僅僅依賴于生物、化學或物理修復措施往往不能達到徹底修復水環(huán)境的目標［6］。鑒于此，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗和河流生態(tài)修復技術(shù)，提出了某兩種或多種技術(shù)集合的多方位生態(tài)修復體系，然后將其應用于贛州市南康區(qū)城市水環(huán)境治理工程，大大提升了河流生態(tài)服務功能和河道的水環(huán)境恢復能力。

1多方位生態(tài)修復技術(shù)體系

多方位生態(tài)修復技術(shù)體系是一種以技術(shù)集成、統(tǒng)籌管理、綜合治理、長效運行為基本原則，通過內(nèi)源控制、人工凈化、外源截留以及自凈強化等一系列治理措施實現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的自然修復，見表1。

1.1外源污染控制

實踐表明，初期雨水對河流水體的污染程度更大，為改善水質(zhì)狀況無法僅僅依靠點源污染控制。因此，多方位生態(tài)修復采取了一種工程化雨水處理技術(shù)，即雨水原位自動膜濾設備，通過采取具有膜過濾和前處理一體化的超低壓膜過濾工藝，對雨水徑流污染物進行高標準的去除。選擇折疊式濾膜作為濾芯，在保障過水能力的同時實現(xiàn)截污的目的。通過設置水體貯存池，由此可大大降低人工維護的成本和截留污染物的累計，從而延長濾芯的工作年限。該設備能夠有效降低雨水污染含量，因此通常安裝在雨水管網(wǎng)的入河末端，經(jīng)系統(tǒng)過濾可防止直排河道產(chǎn)生的二次污染［7］。自然河岸的“可滲透性”利用駁岸生態(tài)滯留系統(tǒng)恢復，由此減少未排入管網(wǎng)系統(tǒng)的雨水流入受納河道的污染負荷和徑流量［8］。水系的水運、防洪等功能為傳統(tǒng)駁岸的最根本的目標，由此對河流生物多樣性、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生一定的破壞。基于自然材料的生態(tài)駁岸可為植被的生長提供了環(huán)境條件，具有增強水岸自然景觀、涵養(yǎng)水源和保護水土等功能。另外，將棲息地和生物走廊等修建于生態(tài)駁岸，可形成具有良好滲透性的水陸交界面，從而提高生態(tài)服務功能和水體自凈能力。根據(jù)滯留系統(tǒng)能夠?qū)Ⅰg岸、水陸面構(gòu)成一個整體，而能量和物質(zhì)的交換途徑有各種植物間隙、孔洞、空隙等，同時空氣中的氧氣在不同水流速度下被攜帶至水體，有利于水體的凈化。因此，大幅度降低水污染物排放量、恢復河流濕地及河道的生態(tài)系統(tǒng)、嚴禁新占河道與濕地等為解決河道面臨的生態(tài)問題的主要措施。

1.2內(nèi)源污染控制

城市河流水質(zhì)在很大程度上受外源入河沉淀的影響，即底泥對水體環(huán)境可產(chǎn)生二次污染。氮磷、重金屬等在外源污染有效控制的條件下也會在特定的條件下進入水體，并在河道底部逐漸積累，對河流上部分水體產(chǎn)生影響。對此，可采取機械清淤和生物酶底泥修復相結(jié)合的內(nèi)源污染控制的有效措施，具有可持續(xù)性好、去除污染率高及減少快等優(yōu)點［9］。機械清淤可在一定程度上改善底泥和河流水體的理化性質(zhì)，但該項措施的投資成本較高，一般適用于污染負荷高的小面積水域修復。在受污染程度較低、涉及范圍較小的區(qū)域比較適用生物酶底泥修復技術(shù)，從而顯著提升微生物在自然條件下降解有害有度污染物的能力。另外，底泥理化性質(zhì)的可持續(xù)性在提高微生物活性后得到重要保障［10］。

1.3人工凈化體系

河道水環(huán)境系統(tǒng)在外界污染物迅速進入河道時產(chǎn)生失衡或不穩(wěn)定，通過采用應急措施確保河流水系統(tǒng)的完整性。因此，河道抵抗外界干擾的能力可通過人工凈化干預體系提升［11］。當前應用較為廣泛的技術(shù)措施為超微凈化水工藝，見圖1。該技術(shù)是采用超高壓氣水混合法形成大量的微小氣泡，由此實現(xiàn)增大水體氧容量和氧化有機物、去除各類污染物的目標，從而大大提升水體能見度，在河流水體凈化方面具有較強有效性。超微凈化水處理技術(shù)可逐個消除河流重金屬污染、含氧量低、水體黑臭、渾濁、發(fā)綠等常見的水質(zhì)問題，具體的凈化過程為:微米級氣泡可迅速去除發(fā)綠水體中的黏附藻類;攜帶正電荷的超微氣泡能夠直接分離、吸附水體中的泥沙和膠體，從而凈化渾濁的水體;水體中的有機物在超微氣泡破裂和沉降過程中產(chǎn)生的自由基、氫氧基作用下發(fā)生分解、氧化，由此可實現(xiàn)治理黑臭水體的目標。

1.4水體自凈化

應根據(jù)河道不同的受損和受污染程度，采取相應的管理、修復和治理策略，從而提高工程資金的使用效率和各項治理措施的成效。當前，水生態(tài)系統(tǒng)在河道整治中的應用越來越廣泛，對于強化水體的自身功能發(fā)揮著重要作用，水體自凈過程見圖2。對生態(tài)系統(tǒng)受損不嚴重、受污染脅迫時間不長且水質(zhì)超標不嚴重的那些河道，采取以減量為主的措施，通過采取有效的治理措施改善水體質(zhì)量，減少入河污染量，發(fā)揮河流生態(tài)系統(tǒng)的自凈化、自組織功能自然修復。挺水、沉水、浮葉植物為構(gòu)建水生植物群落的主要內(nèi)容，其中挺水及浮葉植物群落發(fā)揮著維持水體環(huán)境和增強景觀效果的作用。在維持生態(tài)多樣性和系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下對水陸系統(tǒng)之間的能量、物質(zhì)交流發(fā)揮著重要作用。通常將水下草皮布置在岸邊較淺水域，如四季常綠矮型枯草等。為提高深水區(qū)景觀度將四季常綠、體形較高的水下森林一般布置在中部較深區(qū)域。群落的構(gòu)建主要考慮如下原則:氮磷等富營養(yǎng)物質(zhì)主要由沉水植物的吸附作用消除;通過有效控制懸浮物，顯著減少氮磷的釋放;通過光合放氧促進鐵、鋁與泥質(zhì)中磷的有效結(jié)合，降低磷含量;充分發(fā)揮沉水植物的功能抑制藻類的繁殖與生長。針對生態(tài)功能結(jié)構(gòu)完全受損退化、水質(zhì)嚴重惡化和長期污染物超負荷輸入的河道，采取養(yǎng)護、修復、減量相結(jié)合的綜合整治措施加快污染物減量化步伐，如通過實施補水換水、布放人工水草、投加微生物、修建曝氣及清淤池等措施，在條件允許的情況下也可引入旁側(cè)濕地進行強化治污，盡快為河流生物群落營造良好的生存環(huán)境。另外，枝角類浮游動物在實現(xiàn)動物蛋白與有機物、藍綠藻轉(zhuǎn)化的同時，又可作為天然餌料被魚類攝食，從而形成良好的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。此階段的工作重點為如何提高重建生物群落的增殖率、成活率以及確保建成的治污設施持續(xù)高效的發(fā)揮作用，這也是中小河道生態(tài)整治和環(huán)境修復易被忽視的環(huán)節(jié)。

2實例應用

以贛州市南康區(qū)城市水環(huán)境治理工程為例，治理項目位于南康區(qū)龍嶺鎮(zhèn)內(nèi)，堤線從丫叉村到大樹下，河流全長13.33km，本次治理8.58km。河流中TP、NH3－N、COD濃度分別為1.6mg/L、12.5mg/L、290.2mg/L，屬于劣Ⅴ類水質(zhì)，現(xiàn)狀河流透明度極低、水體發(fā)黑發(fā)臭等問題突出。由于上游河道沒有設置相應的截污措施，使得各種污水和部分降水直接進入河道，考慮選用隔膜導流處理受污染水體，隔膜的外、內(nèi)層分別為聚酯纖維膜和土工膜，布置于南康區(qū)河道南岸2km處。通過導流作用，將部分污水流至下游可降低進入南康城區(qū)段的污水量，由此實現(xiàn)部分非溶解性污染物的有效攔截。針對直接排入河道的雨污水，為提高底泥和水體微生物的新陳代謝能力與呼吸強度，氧化和消減底泥內(nèi)源污染，采取將生物酶投入至河道激活其活性的措施，由此實現(xiàn)底泥的原位治理和河道黑臭底泥現(xiàn)狀的改善［12］。根據(jù)水質(zhì)相關(guān)要求利用河流生態(tài)技術(shù)，進一步美化環(huán)境維持水生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)。在河道綜合整治項目中引入超微凈化設備技術(shù)，這是受污染河道尤其是城市河流治理的有效方法，水質(zhì)凈化指標見表2。根據(jù)表1可知，南康區(qū)河段水環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善，為河道水生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造了良好的條件。康區(qū)城市水環(huán)境治理項目，通過拋灑、投放的方式構(gòu)建浮游和底棲動物群落，以鯽魚、鰱魚為主的魚類群落以及以伊樂藻、矮型苦草為主的沉水植物群落，形成了自然良性循環(huán)的水生態(tài)系統(tǒng)。項目實施2個月后，河流水體由之前的淡綠色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榍宄阂姷住o色透明的水體，河流水環(huán)境得到明顯改善，TP、NH3－N、COD等污染指標降低至0.4mg/L、8.1mg/L、23.5mg/L，顯著提升了水體自凈能力和地表水環(huán)境狀況。

第8篇：原位生態(tài)修復技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：污水處理、微生物、修復技術(shù)

中圖分類號：TU992文獻標識碼： A

一、前言

隨著人類農(nóng)業(yè)工業(yè)活動的加強大量施用化肥、農(nóng)藥以及工業(yè)廢棄物的排放，使得許多有毒有害的有機化學污染物進入土壤系統(tǒng)，同時對地下水及地表水造成二次污染。清除環(huán)境污染物的傳統(tǒng)方法有物理修復法和化學修復法，但是這些方法存在著處理費用高、操作復雜、而且有二次污染的可能性等缺點。

微生物修復技術(shù)是近年來新興的一門環(huán)境生物技術(shù)，實驗結(jié)果表明生物修復技術(shù)是有效的可行的。目前生物修復技術(shù)在清除或減少土壤地表水地下水和廢水中的化學物質(zhì)方面的應用已獲得成功。本文介紹了利用微生物對污水進行修復的主要技術(shù)。

二、微生物修復原理

微生物修復的基本原理是利用自然界中微生物對污染物的生物代謝作用。實際上，大多數(shù)環(huán)境中都存在著天然微生物降解凈化有毒有害有機物質(zhì)的過程，只是自然條件下的微生物凈化速度很緩慢，因此，能夠被廣泛應用到環(huán)境保護實踐中的微生物修復，都是在人為促進條件下進行的，如通過提供氧氣，添加氮磷營養(yǎng)鹽，接種經(jīng)過馴化培養(yǎng)的高效微生物等來強化這一過程，迅速去除污染物質(zhì)，這就是微生物修復的基本思想。

與化學、物理相比，生物修復技術(shù)具有下列優(yōu)點：

(1)原位修復可使污染物在原地被降解清除；

(2)修復時間較短；

(3)操作簡便，對周圍環(huán)境干擾較小；

(4)設施簡單，運行經(jīng)費少；

(5)操作者與污染物直接接觸機會減少，不致對人產(chǎn)生危害；

(6)不產(chǎn)生二次污染。

當然微生物修復技術(shù)并不是十全十美，它也存在不足：

(1)條件苛刻，微生物修復是一種科技含量較高的處理方法，其運作必須符合污染場地的特殊條件，微生物修復易受環(huán)境條件變化的影響：酸堿度、溫度以及其他因素等都會影響微生物修復的進程；

(2)由于微生物的專一性，導致對水體修復的宏觀效果不佳；

(3)需要對污染環(huán)境進行詳細和周密的調(diào)查研究，前期工作時問較長，花費高；(4)微生物對污染物的降解存在一極限濃度；

(5)修復過程中可能產(chǎn)生有毒物質(zhì)。

三、微生物修復的影響因素

微生物修復的成功運行，主要是在適宜的環(huán)境條件下，微生物對污染物的降解過程能夠發(fā)生。

3.1營養(yǎng)

微生物的生長需要保持碳、氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)及某些微量營養(yǎng)元素在一定濃度，在生物修復過程中經(jīng)常會出現(xiàn)缺乏氮、磷菩營養(yǎng)時降解速度變慢的情形。

3.2溶解氧濃度

大多數(shù)微生物在降解污染物時需耗氧，因此污染物濃度高時，水體或土壤中的溶解氧往往消耗殆盡，造成污染場所食物鏈中斷，污染物質(zhì)的降解也隨之終止，因此溶解氧水平也是生物修復中的重大影響因素之一。

3.3 pH值

微生物對環(huán)境pH值非常敏感，pH值的變化會對微生物降解污染韌的速率和活性產(chǎn)生很大影響。接近中性pH對于大多數(shù)微生物都是合適的，一般不需要進行調(diào)節(jié)，只有在特定地區(qū)才需要對環(huán)境的pH進行調(diào)節(jié)。

3.4溫度

微生物可生長的溫度范圍較廣，一般而言，微生物生長的最佳溫度為25℃～30℃。通常隨著溫度的下降，生物的活性也降低，接近零度時活動基本停止。

四、微生物修復技術(shù)在污水處理中的應用

4.1加入微生物和微生物制劑法

投放微生物和微生物制劑法，即針對不同的水體，向其投加針對該污染環(huán)境而事先培養(yǎng)好的微生物或外源微生物制劑，并為之創(chuàng)造良好的生長條件，形成優(yōu)勢菌種，最終做到對污染水體的修復。利用投加微生物和微生物制劑比土著微生物對污染的自然凈化的速度快。同時具有針對性，可以對不同程度的水污染能夠進行不同程度的凈化。

4.2吸附技術(shù)

生物吸附法作為一種新興的廢水處理技術(shù)，在處理低濃度重金屬污染廢水方面有著極為廣闊的應用前景。從運用情況看，利用微生物吸附廢水中的重金屬在投資、運行、操作管理和金屬回收、回用等方面優(yōu)越于傳統(tǒng)的治理方法。與其他技術(shù)相比，生物吸附技術(shù)有得天獨厚的優(yōu)點，差別在于運行過程中微生物能不斷地增殖，且去除金屬離子的量隨生物量增加而增加。而離子交換法中離子交換樹脂的交換容量有限，達到飽和吸附后，就不能再去除金屬離子；化學沉淀法中，作用物的化學計量也是一定的，無增殖的可能。因此，開發(fā)和利用生物吸附處理重金屬廢水，使廢水處理的技術(shù)向著無毒、無害、無二次污染的方向邁進了一大步。

4.3固定化技術(shù)

生物催化劑固定化技術(shù)發(fā)展到今天，已形成了較為完備的理論與方法。隨著環(huán)境生物學的發(fā)展，固定化在治理污水中越來越受到青睞。固定化技術(shù)使生物催化劑具有與其在游離狀態(tài)下完全不同的優(yōu)點，例如，與產(chǎn)物分離方便；生物催化劑可回收或循環(huán)使用；生物催化劑穩(wěn)定性大大提高；反應過程可得到嚴格控制等。這些特點使價格昂貴的生物催化劑的應用成本大大降低，從而使其在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中得到應用成為可能。

4.4培養(yǎng)微生物技術(shù)

培養(yǎng)微生物技術(shù)是一種污染水體的微生物修復技術(shù)。它通過向水體中投加營養(yǎng)物質(zhì)、無毒表面活性劑、電子受體或共代謝基質(zhì)等物質(zhì)來強化水環(huán)境中本身具有降解污染物能力的微生物的生存環(huán)境，從而達到激活土著微生物，使土著微生物對污染物的降解能力充分發(fā)揮，從而達到水體修復的目的。

4.5投加微生物絮凝劑技術(shù)

微生物絮凝劑主要是在菌細胞外分泌的，它是一種具有絮凝功能且能被自然降解的高分子有機物，如糖蛋白、纖維素和DNA等，有些直接利用微生物細胞，如某些大量存在于土壤、活性污泥和沉積物中的細菌、霉菌、放線菌和酵母菌等，本身即可用作絮凝劑。微生物絮凝劑具有高效、無毒和易于生物降解的特點。

五、微生物修復的發(fā)展趨勢

污染水體的修復是一個牽涉到污染治理、環(huán)境生態(tài)和水利水文等多學科的系統(tǒng)工程，治理水體污染必須從水體的功能定位、污染整治的日標和水體生態(tài)系統(tǒng)平衡的建立等多方面入手。微生物修復與物理修復、化學修復相比雖然有眾多突出的優(yōu)點，但只有與物理修復、化學修復等方法相結(jié)合，組成統(tǒng)一的修復技術(shù)體系，微生物修復才能在治理水體污染方面發(fā)揮出最大的作用。

因此，微生物修復技術(shù)今后的研究趨勢是：(1)微生物修復與物理化學修復相結(jié)合的組合技術(shù)；(2)原位和異位相結(jié)合的生物修復組合技術(shù)；(3)采用現(xiàn)代分子生物學技術(shù)研究生物修復的機理以及分離培養(yǎng)高效降解菌和構(gòu)建基因工程菌以提高微生物降解污染物的效率等。

參考文獻：

第9篇：原位生態(tài)修復技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：樺甸市；內(nèi)河；綜合整治；生態(tài)治理

中圖分類號：TV85 文獻標識碼：A

1 概述

近年來，隨著樺甸市城市化進程的加快，內(nèi)河多年來受違章建設、圍墾、水污染等人為活動影響，市區(qū)大量工業(yè)廢水和生活污水流入，生活垃圾傾瀉于河岸，使內(nèi)河逐漸淪為污水集中地、垃圾堆放地，水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)逐漸積累，藻類大量繁殖，水污染日趨嚴重，水質(zhì)常年處于劣V類（GB3838-2002），常出現(xiàn)大規(guī)模、大面積死魚事故，整體內(nèi)河生態(tài)環(huán)境和景觀視覺都已遭到極大的破壞；河道淤積嚴重，每到汛期內(nèi)河就成為整個城區(qū)防洪險工險段，雖然投入大量的人力和物力進行清理，但收效甚微。

建國60多年來共發(fā)生洪澇災害10余次，給樺甸人民生命財產(chǎn)帶來慘重損失。尤其讓人們記憶最深刻是1995年7月底，輝發(fā)河流域連降暴雨，致使輝發(fā)河洪水漫堤和兩處潰壩，使整個樺甸市區(qū)全部被淹，平均水深3.5m，最深達9.5m，交通、電力、通訊、供水全部癱瘓，直接經(jīng)濟損失達53億元。洪澇災害和水污染事故日益頻繁且劇烈，已經(jīng)嚴重影響樺甸可持續(xù)性發(fā)展，內(nèi)河生態(tài)綜合治理勢在必行。

根據(jù)實地調(diào)查結(jié)果，為科學構(gòu)建樺甸市內(nèi)河綜合整治和生態(tài)修復與恢復工程，充分發(fā)揮內(nèi)河的生態(tài)效益，促進樺甸實現(xiàn)科學發(fā)展，改善內(nèi)河環(huán)境，提高防洪排澇能力，提升城市品位，提出樺甸市內(nèi)河綜合整治及生態(tài)治理工程建設的總體構(gòu)想。

2 指導思想、建設目標和總體布局

2.1 指導思想

2.1.1突出生態(tài)理念及和諧思想，提升生態(tài)品位。

2.1.2統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，優(yōu)化設計。

2.1.3公眾參與，成果共享。

2.2 建設目標

保證內(nèi)河道的防洪排澇安全，改善內(nèi)河水系水生態(tài)環(huán)境，恢復和強化河道生態(tài)功能，實現(xiàn)河道“水清、流暢、岸綠、景美”的總體目標，建設生態(tài)文明。

2.2.1提高河道調(diào)蓄能力和水環(huán)境容量。

2.2.2改善水系水生態(tài)環(huán)境。

2.2.3提高岸帶親水景觀品位。

2.3 總體布局

以“景美動感、生態(tài)和諧”為設計理念，按照樺甸市內(nèi)河一水池、二水池和三水池統(tǒng)分結(jié)合來開展治理，并對治理措施合理布局設置。其中一水池以“休閑池濱”為主題，主要建設國際釣魚臺、生態(tài)堤防、休閑步道和天然濕地生態(tài)改造等工程，凸顯休閑、娛樂、散步和垂釣等活動內(nèi)容；二水池以“金城映月”為主題，主要建設濕地、親水平臺、橡膠壩和生態(tài)堤防等工程，凸顯親水濕地、休閑步道和自然生態(tài)等活動內(nèi)容；三水池以“生態(tài)綠堤”為主題，主要建設生態(tài)堤防、新開河道閘和重建排澇站等工程，凸顯鄉(xiāng)野田園風光、自然景觀和鄉(xiāng)村風情等活動內(nèi)容。

3 工程建設總體構(gòu)想

3.1 污水截流工程

3.1.1主城區(qū)外的工業(yè)區(qū)、新區(qū)等地區(qū)的新建排水系統(tǒng)，應遵循總體規(guī)劃城市發(fā)展建設的進程，采用雨污分流制，結(jié)合主城區(qū)排水系統(tǒng)，避免管線亂搭亂排現(xiàn)象，提高污水收集率。

3.1.2樺甸市污水處理廠，應隨著城市排水收集系統(tǒng)的完善，及時擴大污水處理規(guī)模，滿足處理需要，提高污水處理率，嚴格做到達標排放。

3.1.3污水處理應遵循由點到面的原則，優(yōu)先解決點源問題和小范圍內(nèi)問題，特別是含重金屬污染的工業(yè)廢水。各工業(yè)企業(yè)內(nèi)部需建設污水處理設施，尤其是污染較為嚴重的企業(yè)，需預處理達標后排放至污水管網(wǎng)。

3.1.4推廣綠地草坪蓄滯利用技術(shù)，雨水直接利用于綠地草坪；推廣雨水的環(huán)境生態(tài)雨水利用技術(shù)，把雨水利用與天然洼地、公園的河湖等濕地保護和濕地恢復相結(jié)合；推廣雨洪地下回灌系統(tǒng)技術(shù)，充分利用雨洪水和上游水庫的汛期水進行地下水回灌，在補充地下水的同時，減少面源污染帶來的危害。

3.2 清淤疏浚工程

由于淤積，現(xiàn)狀內(nèi)河道較原河道容積大幅度減少，必須采取清淤疏浚措施。考慮到淤積量較大，很難一次性將河道清淤至原狀，本次清淤主要考慮國際釣魚臺的建設，以及各水池河底保持平順，以利于行洪的原則進行清理。對于嚴重阻礙行洪的部位進行重點清淤，對相對于平順河道底高淤積厚度較薄且長度較短的河段，暫時不考慮清淤。

3.3 生態(tài)水利調(diào)控工程

生態(tài)水利調(diào)控主要以滿足河道生態(tài)需水及一水池景觀水位維持為主要目的，利用水量及水的動能，最大限度的引用外江的清水，并盡可能地在正常情況下保持水的流動，使內(nèi)河水體能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán)。按輝發(fā)河豐水年（P=10%）、平水年（P=50%）和枯水年（P=90%）3種典型年，進行最大引水能力調(diào)算，各水平年最大可引水流量分別為9291萬m3、4773萬m3和836萬m3。

3.4 防洪排澇工程

根據(jù)樺甸市內(nèi)河護堤駁岸現(xiàn)狀，在沿岸堤防保障防洪安全的基礎(chǔ)上，所有堤防設計均結(jié)合地形條件，植入生態(tài)設計理念，柔化美化內(nèi)河岸線。堤防工程涉及新建、重建、加固、近自然生態(tài)堤防四種，主城區(qū)河段主要采用前三種，包括一水池兩岸堤防重建、二水池堤防加固，提高防澇標準，以及未建堤防的新建；三水池下游農(nóng)墾區(qū)河段則均采用近自然生態(tài)堤防。

樺甸市排澇站目前已經(jīng)老化破損。近年來，水利部門常年維護和管理難度越來越大，隨著城市化的進程加快，排澇站已滿足不了城市排澇要求。根據(jù)樺甸市水利“十二五”發(fā)展規(guī)劃，通過防澇水文分析計算，排澇站設計排澇標準按照20a一遇最大24h暴雨3d排干，相應的設計排澇流量為39.76m3/s。

3.5 原位生態(tài)修復工程

通過對污染物質(zhì)轉(zhuǎn)移的相關(guān)計算，并結(jié)合內(nèi)河各水池的具置和現(xiàn)狀，確定原位生態(tài)修復工程的建設規(guī)模。

3.5.1 生態(tài)浮島工程

在一水池曲橋游樂場段建設3處浮島式生物處理系統(tǒng)，總面積3150m2，提高河道生態(tài)品位和自凈能力，大幅削減內(nèi)河內(nèi)源性污染物，改善內(nèi)河水環(huán)境狀況。

3.5.2 天然濕地凈化系統(tǒng)生態(tài)改造工程

對官房場路跨河段、九曲橋節(jié)制閘與二閘門段、孔橋下游段五亭橋與金城公園之間、金城橋與五亭橋之間、渤海橋上游段天然濕地進行保育和美學修整，使河道及其岸坡形態(tài)、結(jié)構(gòu)進行生態(tài)學改造，優(yōu)化河道生物群落，提高河道生物多樣性。在對原有天然濕地的基礎(chǔ)上，加以生態(tài)改造、塑形和擴建。

3.5.3 排澇站凈水工程

排澇站凈水工程采用“沉箱式生物處理系統(tǒng)+表流人工濕地”相結(jié)合的凈水工藝，對樺甸市污水處理廠所排出部分尾水進行深度處理。總占地面積為2500m2，利用原有緩坡地形，依靠重力布水，減少能耗，主要利用蘆葦、香蒲、再力花、蘆荻等水生植物構(gòu)建。

3.6 景觀修復工程

在樺甸市內(nèi)河一水池右岸重建打造國際釣魚臺，長度為1248m。該處現(xiàn)狀為破損后的原樁基梁板式平臺，擬拆除后原地重新設計、建設。該處釣魚臺以鄉(xiāng)道為邊界，向河道放坡，形成近自然狀態(tài)和整體的生態(tài)岸帶，其間自然布置7種形式的釣魚平臺，建設花池、觀景臺和景觀廊，同時在各釣魚平臺間布置生態(tài)石塊親水通道，寬度約為2m，總長度為750m，增加休閑品位和游客興致，配套布置浮島凈水系統(tǒng)11處，總面積約為600m2，提高該處水體的自凈能力，改善釣魚臺的水質(zhì)，并形成良好的景觀。

4 結(jié)論