水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

摘要：闡述采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染水體的機(jī)理及其運(yùn)用需應(yīng)注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)修復(fù)；食藻蟲；水生植物群；水生態(tài)良性循環(huán)

中圖分類號：S718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，湖泊、河涌及水庫等水體的污染也日益嚴(yán)重，大量含氮、磷肥料的生產(chǎn)和使用，食品加工、畜產(chǎn)品加工等造成的工業(yè)廢水和大量城市生活廢水，使水中富含氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)。有了充足的養(yǎng)料保證，藻類，特別是藍(lán)藻（主要是銅綠微囊藻）泛濫成災(zāi)，嚴(yán)重污染水質(zhì)。藍(lán)藻細(xì)胞外面被一層厚厚的多糖類物質(zhì)所包圍，這些藻膠和多糖類物質(zhì)幾乎不能被任何高等動物的消化酶所分解，國內(nèi)外許多工程案例都嘗試采用高等動物包括魚類治理藍(lán)藻污染，均未獲得理想的結(jié)果，藍(lán)藻幾乎成了食物鏈和生物鏈的盲端。由于藍(lán)藻的爆發(fā)，會造成湖內(nèi)缺氧，沉水植物不能進(jìn)行光合作用，導(dǎo)致沉水植物滅種，各種水生物缺氧而無法存活，整個水生態(tài)系統(tǒng)失衡，藻類成為水體中的主導(dǎo)物種，最終導(dǎo)致水體變綠變黑。

本文介紹完全采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染的水體

一、采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染的水體機(jī)理：

1 采用食藻蟲處理控制藻類

食藻蟲是一種經(jīng)長期改良馴化的可控制藻類污染的低等甲殼浮游物。

食藻蟲能夠大量攝取藍(lán)綠藻、腐屑、懸浮物與有害菌類，同時，其本身又是魚蝦蟹貝等水生物所喜愛的食物。這樣，處于食物鏈盲端的藍(lán)綠藻轉(zhuǎn)化成為水產(chǎn)品的途徑被有效地打通了，從而使水體的藻類污染得以根治。藍(lán)藻適宜生長在弱堿性的水環(huán)境中，經(jīng)馴化的食藻蟲所產(chǎn)生的排泄物具備弱酸性，可有效降低水體的PH值，使藍(lán)藻的生長受到抑制。食藻蟲消除藻類后，水體透明度大大提高，有益于其它水生物的生長,同時，由于食藻蟲的生物特性，可將微生物等帶動在水體中的分布和生長，為沉水植物生長創(chuàng)造條件。食藻蟲引導(dǎo)的沉水植被生態(tài)修復(fù)技術(shù)對水體凈化效果的穩(wěn)定性好（見圖1）。

2 建立水生植物群，恢復(fù)物種多樣性：

在水體中種植沉水植被、挺水植物、浮葉植物群落，并通過沉水植被的光合作用把大量的溶解氧帶入底泥，使淤泥中的氧化還原電位升高，促進(jìn)底棲生物及微生物的繁衍，進(jìn)一步促進(jìn)水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)多樣化。

（1）挺水植物：主要靠根系吸收部分淤泥中的營養(yǎng)物質(zhì)，光合所需碳源來自空氣中的二氧化碳，產(chǎn)生氧氣直接排入大氣。

（2）浮葉植物：從根系和浮葉背面吸收水體和淤泥中營養(yǎng)物質(zhì)，但碳源也主要來自大氣，產(chǎn)生具備凈化力的氧氣通過浮葉大部分進(jìn)入大氣；對上層水體有 一定凈化力。

（3）沉水植物：根系和整個葉面直接吸收水體和淤泥中營養(yǎng)物質(zhì)，所需碳源直接從水體中吸收，產(chǎn)生的氧氣直接對自下而上對整個水體產(chǎn)生巨大的凈化力。 綜上所述，恢復(fù)沉水植物――“水下森林和水下草皮”，是水域生態(tài)恢復(fù)自凈能力的最優(yōu)化模式。

目前使用較多的邊坡駁岸挺水植物、浮葉植物濕地凈化法――這種方法從水域立體造景上意義重大，但從城市景觀水體凈化意義上來分析，有較大偏差。不同水生植物水質(zhì)凈化作用與自身代謝（二次富營養(yǎng)）百分比：（敞開于屋頂?shù)脑囼?yàn)，包括空氣污染），（見表1）。

在水體中種植沉水植被，如輪藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落、海菜花群落等，使水體產(chǎn)生制氧功能，水體中的有機(jī)物被氧化成無機(jī)鹽而加速結(jié)晶下沉。沉水植物根系將有效吸收底泥養(yǎng)分，使底泥中有機(jī)物被礦化，形成表面的礦化層覆蓋下部淤泥層，減少有機(jī)物進(jìn)入水體，沉水植被替代藍(lán)綠藻進(jìn)行水下光合作用，釋放出大量的溶解氧，吸收掉水中過多的氮、磷等富營化物質(zhì)，能形成水域生態(tài)“水下森林”和“水下草皮”自凈功能， 也能進(jìn)一步抑制藍(lán)綠藻。沉水植被恢復(fù)后，底泥氧化還原電位升高，有利于水生昆蟲和水生底棲生物的大量滋生，在沉水植被共生作用下，“水下森林”和“水下草皮”形成底泥營養(yǎng)物質(zhì)的封存和生態(tài)鏈自凈（物質(zhì)能量的逐步吸收轉(zhuǎn)化）。食藻蟲引導(dǎo)沉水植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)有利于水體維持高透明度。

3 建立水生動物群，進(jìn)一步恢復(fù)物種多樣性：

在水體中投放優(yōu)選、養(yǎng)殖的水生動物：如魚、蝦、本地螺、貝等水生物，促進(jìn)水體的微循環(huán)，為其它水生物的生長創(chuàng)造更佳條件。水體及底泥中的營養(yǎng)被沉水植物吸收，當(dāng)植物生長過快時，可以適當(dāng)收割。同時水體中的魚蝦及螺、貝等水生動物能食用部分植物及食藻蟲，當(dāng)魚類等過度生長時，可以適當(dāng)捕撈，從而形成水體養(yǎng)分向水生動植物的轉(zhuǎn)移。通過收獲有機(jī)水產(chǎn)品把水體水中的氮、磷等富營養(yǎng)物質(zhì)從水體中轉(zhuǎn)移上岸，徹底降低水體水中的富營養(yǎng)化程度。

4 完整建立健康的水生態(tài)良性循環(huán)系統(tǒng)

（1）從已有的研究結(jié)果看，水生植物可以顯著提高富營養(yǎng)水體的水質(zhì)，對氮、磷污染也有明顯的凈化作用。同時水生植物能抑制浮游植物的生長，從而降低藻類的現(xiàn)存量。因此，恢復(fù)以水生植物為主的水域生態(tài)系統(tǒng)是凈化水質(zhì)的合理有效措施和保障生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的重要措施（2）。水體徹底消除水體富營養(yǎng)狀態(tài)，能使修復(fù)后的水體具備了自凈功能，一般少量污水（每日排入不超過5%修復(fù)水體總量）可以通過水體生態(tài)系統(tǒng)所具備的凈化功能自凈。沉水植物和水生動物成為水中的主導(dǎo)物種，藻類不再有生存空間，水體可以保持長期清潔（見圖2）。

二、采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染的水體的優(yōu)點(diǎn)

1 全生態(tài)的水質(zhì)凈化技術(shù)體系，不使用任何化學(xué)藥劑凈化水質(zhì)，不使用諸如殺藻制劑、殺草劑等，無任何生物的或者化學(xué)的二次污染;水質(zhì)主要富營養(yǎng)指標(biāo)在生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定后達(dá)到國家地表水三類標(biāo)準(zhǔn)，潔凈的水體大大減少蚊蠅滋生，提升環(huán)境的舒適度。

2 不需要建設(shè)水體的凈化設(shè)備用房（即不需要水域以外的占地）。

3 符合打造節(jié)能低碳社會的建設(shè)理念水質(zhì)能持久保持地表水三類標(biāo)準(zhǔn)，終年不需換水，水體本身具有自凈功能。修復(fù)完畢后，日常使用中不需采用任何電力設(shè)備來維持，水生植物本身可以吸收二氧化碳并產(chǎn)生氧氣，實(shí)現(xiàn)“負(fù)碳”。

4 由于水生植被能夠固化水底淤泥，吸收底泥中的養(yǎng)分，將底泥中富營養(yǎng)成分徹底轉(zhuǎn)化成水生植物纖維素，所以無需清除水底淤泥，也不需排干水體。

5 景觀優(yōu)美：水底布滿水草，魚蝦嬉戲其中，恢復(fù)自然優(yōu)美水景，透明度可以達(dá)到2米，水質(zhì)清澈，水下景觀充滿生機(jī)。

6 效果持久：水體修復(fù)后經(jīng)過合理維護(hù)，目前最早完成的項(xiàng)目已長達(dá)6年多，仍然保持良好狀態(tài)。

7 維護(hù)簡便：運(yùn)用“食藻蟲”治理水體富營養(yǎng)化污染，依靠生態(tài)系統(tǒng)食物鏈關(guān)系，形成生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)建立后，景觀得以構(gòu)建和保持，后期只要加以適當(dāng)維護(hù)，調(diào)整物種種類和數(shù)量，維持自凈的生態(tài)，效果即可長期保持。

三、采用此技術(shù)治理污染水體的適用范圍及應(yīng)注意事項(xiàng)

1 僅適合相對封閉的水體，一般補(bǔ)充水量不宜超過總體水量的5%，且水質(zhì)為一級排放標(biāo)準(zhǔn)的A類。如果總水體量很大，可以適當(dāng)?shù)募哟笱a(bǔ)水量。

2 水體面積的適合范圍不宜小于1000平方米，因?yàn)樗w總?cè)萘刻。⑵饋淼乃鷳B(tài)平衡抗沖擊能力較弱，且投資成本較高。

3 對水深的要求，水深宜為為0.8～3米之間，最小水深不得小于0.5米。對于我國的南端如三亞，水深不得小于1米，因三亞的氣溫常年較高，避免水草熱死；我國的北端如長春，水深是冰凍深度加上水草要求的生存水深度。因此各地的氣候條件也決定了水深要求也也不同。

4 由于我國地緣遼闊，南北氣溫相差大，相對應(yīng)的水草習(xí)性也有不同。例如在北方的水沉草就需冬眠，當(dāng)水結(jié)冰后，冰下水溫一般在2～3℃左右，冰層融化后，水草又可從冬眠狀態(tài)蘇醒；而南方的水草需選用需耐水草。因此根據(jù)不同的氣候及水質(zhì)條件，應(yīng)選擇不同的水草種群進(jìn)行搭配，同時對投放食藻蟲的時間和數(shù)量都需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計調(diào)配。

5 整個水生態(tài)系統(tǒng)的生命周期，理論上可達(dá)到數(shù)十年，有待項(xiàng)目運(yùn)行驗(yàn)證，現(xiàn)目前已運(yùn)行的水域僅為6年（北京圓明園―鳳麟洲64000 水深：0.8-2m 竣工時間：2008年）。

6 比傳統(tǒng)污水處理方法一次性投資高，建立一套完整水生態(tài)體系，所需費(fèi)用約250元/ m2，但其后期維護(hù)費(fèi)用較低。

7 應(yīng)注重水生態(tài)體系的維護(hù)及保養(yǎng)，對于連續(xù)水域，一般10000平方米需配置一名專業(yè)的水域保管員。

廣州麓湖公園（聚芳園）

施工面積：1300完工時間：2011年5月效果保持至今（見圖3-圖5，表2）。

結(jié)語

在全球氣候變化的背景下，“低碳經(jīng)濟(jì)”、“低碳技術(shù)”日益受到世界各國的關(guān)注，所以在條件許可的情況下，應(yīng)積極廣泛的采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染水體。

參考文獻(xiàn)

第2篇：水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞景觀水體；修復(fù)；處理方法；

前言

近年來，隨著社會的不斷發(fā)展和人們生活條件的不斷改善，景觀水已經(jīng)融入了人們的生活，日益關(guān)注以水景為主題的小區(qū)、園林、城鎮(zhèn)等建設(shè)。然而，由于污染導(dǎo)致一些景觀水的水質(zhì)已開始發(fā)生變化，湖水正在變黑發(fā)臭，某些湖泊還出現(xiàn)了觀賞魚大量死亡的現(xiàn)象，水體的富營養(yǎng)化成為景觀水體亟待解決的問題。

景觀水體的水質(zhì)維護(hù)主要是控制水體中COD、BOD、TN、TP等污染物的含量及藻類等的生長(使其不過度繁殖)，保持水體的清澈、潔凈，而景觀水體的修復(fù)是針對已受污染的水體如何恢復(fù)正常功能。任何修復(fù)技術(shù)必須在可行性研究基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇，主要考慮的問題包括：技術(shù)的有效性；水環(huán)境被修復(fù)的程度；投資和成本，以及可能的替代方案的有效性與成本比較等[1]。

當(dāng)前景觀水體治理技術(shù)可歸結(jié)為以下幾種類型。

1.控制營養(yǎng)物質(zhì)來源的技術(shù)

主要是控制外源性污染：對于工業(yè)廢水和生活污水這樣的點(diǎn)源，應(yīng)排入城市污水處理系統(tǒng)，嚴(yán)禁排入景觀水體；對初期雨水應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行處理后，再排入水體；嚴(yán)格控制景

觀水體周圍化肥農(nóng)藥使用量和使用時間；杜絕生活污水、垃圾進(jìn)入水體，嚴(yán)禁在河堤、湖岸傾倒堆放垃圾；定期對水面漂浮的樹枝敗葉及雜物進(jìn)行清理。只有從根本上控制了外源性污染，才能為內(nèi)源性污染的治理提供可靠保證。

2.控制藻類的技術(shù)

2.1 機(jī)械除藻

利用撈藻船、吸藻泵等機(jī)械設(shè)備捕撈水面上的藻類,間接去除水體氮、磷營養(yǎng)鹽。中科院水生生物研究所于2001~2002 年對滇池水華藍(lán)藻進(jìn)行機(jī)械清除,共清除藍(lán)藻360.83t( 干重),相當(dāng)于從水體中去除了氮37.33t、磷2.71t、有機(jī)質(zhì)200.32t, 水體中的重金屬也被部分去除。

2.2 殺菌消毒及除藻技術(shù)

為了抑制水中藻類的生長,可加入一定量的硫酸銅 (銅離子含量為1mg/L左右)。當(dāng)水體滋生了菌類時可向水體中投加氧化劑,如次氯酸鈉、液氯、漂白粉、臭氧、異噻唑啉酮等進(jìn)行殺菌消毒。

藥劑殺藻是一種快速見效的技術(shù)。昆明世博會期間, 為消除滇池草海藍(lán)藻水華, 采取了一系列應(yīng)急措施, 包括投加化學(xué)藥劑殺藻, 基本控制了水華和惡臭，改善了水體景觀。

3.生物控制技術(shù)

3.1水生生物修復(fù)法

水生生物修復(fù)法是利用生態(tài)系統(tǒng)食物鏈攝取原理和生物相生相克關(guān)系, 通過改變水體的生物群落結(jié)構(gòu)來有效地回收和利用資源,取得水質(zhì)的凈化、資源化和景觀效果等綜合效益。

3.1.1 水生植物修復(fù)法

多種高等水生植物能夠有效的吸收水中氮磷等污染物質(zhì)，抑制藻類的繁殖。水生植物可分為挺水植物、浮葉植物、沉水植物和漂浮植物。南京莫愁湖通過種植蓮藕,年產(chǎn)蓮藕25萬kg ,帶出的氮有60多t ,磷達(dá)1t多,浮萍在1個月內(nèi)能將污水中的磷去除90%。北京動物園水體通過種植荷花、水葫蘆及蘆葦?shù)人参?，明顯提高了水體的透明度和溶解氧，抑制了藻類的生長繁殖，還能帶來一定經(jīng)濟(jì)效益。利用水生高等植物組建人工復(fù)合植被在富營養(yǎng)化水體治理中具有獨(dú)特優(yōu)勢, 但要注意防止大型植物的過量生長,應(yīng)及時收割，避免其腐爛。

3.1.2 水生動物修復(fù)法

水生動物是以游離細(xì)菌、浮游藻類、有機(jī)碎屑等為食,通過營養(yǎng)鏈進(jìn)行控制，能夠在一定程度上調(diào)控景觀水體的水質(zhì)。水生動物包括浮游動物、游泳動物和底棲動物。通過定期對游泳動物和底棲動物進(jìn)行打撈,可以防止其過量繁殖造成的內(nèi)源污染,同時也將已轉(zhuǎn)化成生物有機(jī)體的有機(jī)質(zhì)和氮磷等營養(yǎng)鹽從水體中徹底輸出。武漢東湖富營養(yǎng)化水體中引入50g/m3的鰱或鳙,使微囊藻水華得到有效抑制。揚(yáng)州海德公園人工湖、新城河等景觀水體內(nèi)放養(yǎng)了白鯰、螺螄等能濾食浮游藻類和有機(jī)碎屑的水生動物, 用它們攝食水中浮游藻類, 同時還能分泌一些促絮凝物質(zhì),使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝,使景觀水體透明度提高, 改善了公園內(nèi)水體水質(zhì)。

3.2微生物凈化技術(shù)

景觀水體中污染物高效降解菌很少, 補(bǔ)充有益微生物和促進(jìn)其生長的營養(yǎng)劑可加速水體中污染物的降解,也有助于加快底泥中污染物的分解轉(zhuǎn)化。

3.2.1 投菌法

采用投加菌種方法進(jìn)行景觀水體的生物修復(fù)近年來成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn), 在日本、韓國、澳大利亞等應(yīng)用較多。人工選育培養(yǎng)出的光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌等復(fù)合高效微生物, 能夠有效去除氮、磷營養(yǎng)元素和有機(jī)污染物, 抑制藻類生長, 增加水體溶解氧, 改善水質(zhì)。目前較為成熟的投菌技術(shù)有美國CBS公司開發(fā)研制的CBS技術(shù)和日本琉球大學(xué)教授比嘉照夫先生開發(fā)EM技術(shù)。

3.2.2 生物激活法

生物激活法是通過向水體中投加生物促生劑來刺激土著微生物的迅速繁殖,增強(qiáng)水體的自凈能力。主要有以下幾種投加方式：投加微生物營養(yǎng)鹽、投加電子受體與共代謝基質(zhì)、投加表面活性劑。通過純天然物質(zhì)制成的生物激活劑Bio OxidatorTM(Bo)，Nutra Complex TM(Nc)對上海植物園蘭室和牡丹園湖水進(jìn)行修復(fù)，結(jié)果表明，Bo和Nc對水體COD、BOD、TP、濁度等均有顯著的去除效果，并可顯著提高水中DO。

5.2.3 水生微生物修復(fù)技術(shù)

水生微生物修復(fù)技術(shù)包括生物接觸氧化法、曝氣生物濾池和膜生物反應(yīng)器等，其中以生物接觸氧化法和曝氣生物濾池運(yùn)用廣泛。劉書宇[2]等以沸石和煤渣為主要基質(zhì)，從土著微生物中篩選馴化優(yōu)勢菌群掛膜于基質(zhì)內(nèi)構(gòu)建復(fù)合生態(tài)床修復(fù)黑龍江省太陽島天鵝湖富營養(yǎng)化景觀水體，結(jié)果表明：優(yōu)勢菌群使系統(tǒng)很好完成對氮的循環(huán)去除，且優(yōu)勢菌群強(qiáng)化系統(tǒng)離子交換去除率及消化去除率延程均顯著提高。陸洪宇[3]采用A/O一體式懸浮曝氣生物濾池處理蘇州園林景觀水, COD、NH3-N、TN和TP的去除率分別為56%左右、90%以上、40%左右和接近30%, 出水濁度低于2NTU。

4 生態(tài)控制技術(shù)

4.1生態(tài)穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘是經(jīng)過人工適當(dāng)修整，設(shè)圍堤和防滲層的污水池塘，主要依靠自然凈化功能使污水得到凈化。何龍[4]采用生態(tài)礫石接觸氧化/穩(wěn)定塘處理微污染景觀水,COD、濁度、TN、TP和藍(lán)綠藻的去除率分別為56%～68%、80.6%左右、44.8%～48.3%、24.6%～31.4%和85%左右。穩(wěn)定塘運(yùn)行成本低,但占地面積大,處理周期長,適于附近有天然池塘可以利用的景觀水體。此外，穩(wěn)定塘內(nèi)也可種植水生植物、放養(yǎng)水生動物以形成多級食物鏈，組成復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)。

4.2 “生態(tài)島”修復(fù)法

生態(tài)島法就是往景觀水體中投入臨時性的人工設(shè)施來改善、創(chuàng)造一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，利用厭氧微生物、好氧微生物以及微小動物、植物等組成的生態(tài)系統(tǒng)將有機(jī)物進(jìn)行強(qiáng)化分解，最終成為簡單的含C、N、P 等無機(jī)物，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。目前植物浮島技術(shù)已成功應(yīng)用于滇池草海水域生態(tài)修復(fù)工程, 建設(shè)了植物浮島生態(tài)區(qū)78畝, 用毛竹或水竹制成框架, 其底部用聚乙烯網(wǎng)兜住的圍欄形成植物載體,其上種植匍匐莖草本植物如鳳眼蓮等，挺水植物主要為狹葉香蒲、蘆葦及風(fēng)車草等及藤本植物，具有植物根系密實(shí)、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)、凈水作用明顯、景觀效果好、維護(hù)管理方便等特點(diǎn)。

4.3人工濕地處理系統(tǒng)

人工濕地是利用土壤填料-微生物-水生動植物復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物理、化學(xué)和生物的協(xié)同凈化,通過過濾、吸附、沉淀、植物吸收和微生物分解實(shí)現(xiàn)對營養(yǎng)鹽和有機(jī)物的去除。美國佛羅里達(dá)州大型淺水湖―Apopka湖，利用人工濕地去除湖中的懸浮物、氮、磷等，取得了很好的效果。經(jīng)過29 個月的運(yùn)行，主要污染物的去除率分別是：總懸浮物89%~99%，總磷30%~67%，總氮30%～52%[5-6]。TANNER等[7]在使用表面流人工濕地對新西蘭北部放牧草地潛水徑流處理中發(fā)現(xiàn)，占徑流面積1%的人工濕地可有效降低徑流水體的TN和TP。目前,我國的城市濕地已初具規(guī)模，有常德市西洞庭湖青山湖國家城市濕地公園等十?dāng)?shù)處。城市濕地作為城市稀有的自然落資源, 是城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在提供水資源、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、降低洪水危害、降解污染物、保護(hù)生物多樣性等方面,發(fā)揮著重要作用。

4.4地下滲濾系統(tǒng)

地下滲濾系統(tǒng)主要由潛水泵、布水系統(tǒng)、滲濾池、收集管與草坪等組成。原水在滲濾池中通過礫石層的再分布,在土壤毛細(xì)作用下上升至植物根區(qū),經(jīng)過土壤的物理、化學(xué)作用和微生物的生化作用以及植物吸收利用后得到處理和凈化。在微生物作用下, 有機(jī)污染物被吸附、降解,達(dá)到凈化除臭的目的,通過表面植草來吸收降解后的營養(yǎng)物質(zhì)如N、P等, 既滿足了自身生長的需要,又去除了水中的污染物質(zhì)。王紹春[8]等將該系統(tǒng)運(yùn)用于蘇州拙政園景觀水，測試表明：出水濁度在4～10NTU之間，高錳酸鹽去除率穩(wěn)定在10%～35%，氨氮及正磷酸鹽濃度下降，出水水質(zhì)可達(dá)到園林景觀水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的B類。

4.5生物柵技術(shù)

生物柵技術(shù)是利用植物、微生物、水生動物和底棲動物等生態(tài)要素的協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)功能，在有限的空問內(nèi)富集巨大的生物量，以達(dá)到快速、高效的處理效果[9]。楊清海[10]等設(shè)計的生物柵是一種不需要人工曝氣的原位修復(fù)水體裝置，生物柵的水生植物選用根系發(fā)達(dá)的黃花美人蕉(Canna indica)，其發(fā)達(dá)的二級、三級根系與填料纖維交織在一起，起到固定植物、提供強(qiáng)大的生物附著載體以及為其他生態(tài)要素提供氧氣的重要作用。用該裝置處理上海市蘇州河支流華東師范大學(xué)校園內(nèi)麗娃河河水(富營養(yǎng)化水體)，在HRT=72h時，TOC、COD、TN和TP的去除率分別為52.2%、57.6%、60.9%和82.4%。NH4+-N在HRT=24h時去除率為32.4%。

5.結(jié)論

物化方法凈化景觀水是目前常規(guī)的處理方法,但其前期投資費(fèi)用相對較高，后期維護(hù)費(fèi)用也較高，且能源消耗較大，并不能從源頭上進(jìn)行控制，是一種治標(biāo)不治本的方式。且隨著耐藥性藻類的出現(xiàn)，需要頻繁地變換化學(xué)藥劑，同時藥的投加量也會更大，處理費(fèi)用也較高，且造成二次污染。生物、生態(tài)技術(shù)則是以生物學(xué)以及生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，改善水生生物的生存環(huán)境，優(yōu)化水生生物群落，提高水生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，維持水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定健康發(fā)展，是治理富營養(yǎng)化景觀水體的有效途徑。生態(tài)修復(fù)的方法作為一種治理景觀水體的新技術(shù)，克服了物理、化學(xué)方法的不足，因此成為目前景觀水處理的應(yīng)用熱點(diǎn)。

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第3篇：水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：淡水池塘 養(yǎng)殖 環(huán)境問題 解決途徑

目前，淡水養(yǎng)殖業(yè)是我國漁業(yè)發(fā)展中的重點(diǎn)，其產(chǎn)量在水產(chǎn)養(yǎng)殖中逐年呈上升比率，淡水養(yǎng)殖作為水產(chǎn)養(yǎng)殖中的重點(diǎn)，過去傳統(tǒng)的密集型養(yǎng)殖方式暴露了諸多弊端，限制了淡水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的升級，因此，分析和解決目前淡水池塘養(yǎng)殖中所面臨的環(huán)境問題，尋求更好的解決措施嗎，推進(jìn)淡水池塘養(yǎng)殖業(yè)的健康、快速發(fā)展是我們需要密切關(guān)注的問題。下面我們針對傳統(tǒng)淡水養(yǎng)殖中的環(huán)境問題略作分析，并結(jié)合最近產(chǎn)業(yè)研究成果原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)來分析下其解決之道。

1.淡水吃糖養(yǎng)殖環(huán)境問題分析

從目前淡水養(yǎng)殖的局面來看，傳統(tǒng)養(yǎng)殖的高密集型所造成的弊端與水體富營養(yǎng)化、氮失衡是造成環(huán)境問題的三大主兇之一。

傳統(tǒng)淡水養(yǎng)殖采用高密度、高投餌率、高換水率進(jìn)行養(yǎng)殖，對于環(huán)境的危害是巨大的，同時近年因飼料投放問題造成的水體富營養(yǎng)化也是限制淡水池塘養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展的瓶頸。雖然養(yǎng)殖水平隨著技術(shù)研究的突破不斷提升，單位水體的魚載力也在提升，但是魚類代謝與飼料投放的力度也在增加，養(yǎng)殖的高換水率必然會導(dǎo)致污染加重，最終限制行業(yè)本身的深入發(fā)展。我國以圍網(wǎng)養(yǎng)殖和圍欄養(yǎng)殖為主要方式對于水體環(huán)境的污染是很嚴(yán)重的，近些年來國家一直在不斷加強(qiáng)對水體環(huán)境污染的治理，實(shí)施“退魚還湖”等政策，這些必然會繼續(xù)加重淡水池塘養(yǎng)殖的比率，按照池塘養(yǎng)殖在我國淡水養(yǎng)殖業(yè)中的比重來看，這種潛在的對環(huán)境的污染風(fēng)險是巨大的，因此，做好淡水池塘養(yǎng)殖問題的環(huán)境污染治理，保護(hù)好水體資源與魚類資源，也是淡水池塘養(yǎng)殖業(yè)必須解決的關(guān)鍵問題。

作為池塘養(yǎng)殖面臨的嚴(yán)峻環(huán)境問題之一，氮失衡已經(jīng)成為了限制池塘養(yǎng)殖發(fā)展的瓶頸。目前，淡水池塘水體中的含氮量與含磷量都已經(jīng)超出了警戒線指標(biāo)，但是能夠支持初級生物循環(huán)的有效磷含量卻極低，以上兩種富營養(yǎng)化的物質(zhì)無法溶解于水體，只能吸附在淤泥或被重金屬絡(luò)合，這將加重水體負(fù)擔(dān)，加重污染，尤其是現(xiàn)在池塘飼養(yǎng)餌料多使用含氮量較高的有機(jī)肥，因此，氮失衡已經(jīng)成為了必須面對的重要池塘環(huán)境問題。氮失衡所帶來的危害是內(nèi)外兩個層面的。在內(nèi)部污染方面，會造成魚類體內(nèi)排泄系統(tǒng)和代謝系統(tǒng)失衡，造成過量活動或失去平衡，極易發(fā)生昏迷或死亡現(xiàn)象，這對于依靠產(chǎn)量取勝的淡水池塘養(yǎng)殖來說可謂是致命打擊。在外部污染上，由于高換水率所排放出來的富營養(yǎng)化水體和氮失衡水體，排放到江河湖海中將會加劇大范圍內(nèi)的水體污染，成為大環(huán)境內(nèi)環(huán)境污染的主因，同時對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和群眾生活造成長期的惡劣影響。因此面對以上這些淡水池塘養(yǎng)殖環(huán)境問題，養(yǎng)殖環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)成為了近些年來的研究熱點(diǎn)與重點(diǎn)。

2.淡水池塘養(yǎng)殖問題解決之道

目前，關(guān)于淡水池塘生態(tài)環(huán)境的修復(fù)研究主要集中在兩個方面，分別是原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。原位修復(fù)技術(shù)也成成為立體修復(fù)，主要是通過在水體環(huán)境中營造立體養(yǎng)殖空間實(shí)現(xiàn)對超積累物質(zhì)的吸收和凈化，加強(qiáng)淡水池塘環(huán)境內(nèi)的硝化作用，通過水生植物、蔬菜與細(xì)菌的立體分布和作用優(yōu)化水體內(nèi)的生物循環(huán)，同時還能有實(shí)現(xiàn)對多種資源的優(yōu)化利用，達(dá)到產(chǎn)業(yè)升級，降低排污系數(shù)的目的。異位修復(fù)技術(shù)的重點(diǎn)主要是對養(yǎng)殖水體的凈化處理，提升水體利用和循環(huán)率，降低污染。

第4篇：水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：富營養(yǎng)化；生物修復(fù)；生態(tài)浮床；微生物強(qiáng)化技術(shù)

中圖分類號：X52；X172文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：0439－8114（2012）04－0660-04

近年來，我國農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城鎮(zhèn)化建設(shè)加快，大量含有氮、磷元素營養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)、生活和農(nóng)業(yè)廢水以點(diǎn)源和面源形式不斷排入河流、湖泊中，使水體中藻類大量繁殖，形成惡性循環(huán)，加劇了水質(zhì)下降及富營養(yǎng)化進(jìn)程，水體中化學(xué)耗氧量（CODcr）、總氮、總磷、氨氮等主要富營養(yǎng)化污染指標(biāo)普遍劣于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)1～2類［1，2］。

水體富營養(yǎng)化后，首先危害水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，水體透明度降低，藻類大量繁殖，水中溶解氧降低，導(dǎo)致魚、蝦、貝類大量死亡；再者，水體生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化產(chǎn)生的過量亞硝酸鹽和硝酸鹽、藻類致病毒素對人體健康產(chǎn)生很大的威脅，水體散發(fā)的腥臭味更影響到周邊水環(huán)境和人文景觀［3，4］。所以解決城市水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象，恢復(fù)河流湖泊的生態(tài)和社會功能問題，日益成為城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵乃至限制性因素。

1水體富營養(yǎng)化控制的方法

消除富營養(yǎng)化的關(guān)鍵在于削減水體中氮、磷的負(fù)荷，從而消除水體藻類瘋長的基礎(chǔ)，達(dá)到降低水體中藻類生物量、提高水體透明度的目的，實(shí)踐中采用多種方法進(jìn)行綜合防治。

1．1外源性營養(yǎng)物質(zhì)控制

通過減少或者截斷外部輸入的營養(yǎng)物質(zhì)，使水體失去營養(yǎng)物質(zhì)富集的可能性。實(shí)踐證明，對工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活污水的有效控制是控制水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵措施之一［4］。

1．2內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)控制

外源性營養(yǎng)物質(zhì)減少后，對內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)的控制是消除富營養(yǎng)化、恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵［5，6］。目前常用的方法有工程性措施、物理化學(xué)措施、生物措施等。

工程性措施如底泥疏浚、引水置換和底泥覆蓋等，存在的主要問題是工程量巨大，成本高，因此一般僅適用于小型水體［7］。

物理化學(xué)措施如利用湖底深層曝氣、絮凝沉淀、化學(xué)藥劑殺藻等達(dá)到減氮除磷殺藻的目的，主要的問題是短期內(nèi)使用易造成二次污染，生態(tài)系統(tǒng)不能有效恢復(fù)。

相對于傳統(tǒng)的工程、物理化學(xué)處理方法，生物措施則成本低廉、綜合效益高、不易造成二次污染，在消除富營養(yǎng)化及生態(tài)修復(fù)方面優(yōu)勢明顯，越來越受到人們的重視，主要是利用水生生物通過代謝活動去除水體營養(yǎng)物質(zhì)、抑制藻類生長，研究應(yīng)用集中在水生植物修復(fù)技術(shù)［8，9］、微生物強(qiáng)化技術(shù)［10］等方面。

水生植物修復(fù)技術(shù)機(jī)理是植物和根區(qū)微生物共存，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，經(jīng)過植物吸收、微生物轉(zhuǎn)化、物理吸附和沉降作用，一方面對營養(yǎng)元素的吸收凈化可有效削減營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷，另一方面對浮游植物產(chǎn)生競爭抑制，同時沉水植物能夠促使懸浮或溶解在湖水中的污染物向底泥轉(zhuǎn)移，澄清和凈化水質(zhì)，在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)中起到了關(guān)鍵作用［11］。其中，人工濕地處理技術(shù)和生態(tài)浮床技術(shù)（也稱人工浮島、生物浮島）在工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。人工濕地利用基質(zhì)－微生物－植物這個復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對廢水中有害物質(zhì)的去除［12］，國內(nèi)學(xué)者開展了潛流人工濕地系統(tǒng)凈化，總氮、總磷去除等方面的研究［13，14］。而生態(tài)浮床技術(shù)利用植物在生長過程中對水體中氮、磷等元素的吸收及植物根系微生物和浮床基質(zhì)對水體中懸浮物的吸附，富集水體中的有害物質(zhì)，國內(nèi)外在浮床植物的篩選、浮床的機(jī)理、浮床材料應(yīng)用等方面開展了大量研究。

微生物強(qiáng)化技術(shù)主要利用微生物作為生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，通過氨化、硝化、反硝化作用將氮轉(zhuǎn)化成氣體，加快水體中氮的循環(huán)；參與有機(jī)磷的分解作用，促進(jìn)水生植物的吸收利用，使磷元素從水體中去除。國內(nèi)學(xué)者在脫氮菌、去磷菌、復(fù)合光合細(xì)菌、有效微生物群（EM）、溶藻菌以及固定化微生物技術(shù)、微生物制劑等的應(yīng)用上做了許多研究。

2生態(tài)浮床研究動態(tài)

生態(tài)浮床是近年來一種新型的水體生物修復(fù)方法之一，特點(diǎn)是不需要搬運(yùn)或輸送污染水體（包括底泥和岸邊受污染的土壤），直接利用水生植物、微生物對水體中氮、磷元素進(jìn)行有效吸附、轉(zhuǎn)化和降解，在受污染區(qū)域進(jìn)行原位處理，最具經(jīng)濟(jì)和技術(shù)合理性，所以運(yùn)用的也最為廣泛。

2．1浮床植物的篩選

目前已用于或可用于人工生態(tài)浮床凈化水體的植物主要有：美人蕉、蘆葦、荻、多花黑麥草、稗草、水稻、香根草、牛筋草、香蒲、葛蒲、石菖蒲、水浮蓮、鳳眼蓮、水芹菜、水蕹菜、芝麻花、燈心草等［15－22］。在提高浮床植物應(yīng)用效果的研究上，郭沛涌等［23，24］對冬春季不同植物蓋度的浮床研究發(fā)現(xiàn)，在黑麥草覆蓋率為30％時，系統(tǒng)對NH3－N、TN和TP的去除率都達(dá)到最高。周曉紅等［25］通過水培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，重度刈割有利于黑麥草生物量的累積，且能有效提高系統(tǒng)對TN、TP等的去除能力。

2．2浮床的機(jī)理

林東教等［26］研究發(fā)現(xiàn)，浮床凈化是一個漂浮植物、微生物、水體及植物根區(qū)生理生態(tài)特性相互作用的結(jié)果；周小平等［27］的研究表明，植物組織累積的N、P量分別占各自系統(tǒng)去除量的40．32％、63．87％，其吸收同化作用是其去除的主要途徑；浮床在一定程度上調(diào)控了受污染河道中浮游藻類群落種群結(jié)構(gòu)和生物量，明顯改變不同水層中的細(xì)菌和真菌的數(shù)量，提高了水體的自凈功能［28，29］。

2．3浮床材料

浮床材料的應(yīng)用大致經(jīng)歷了幾個階段的發(fā)展：第一階段，是植物水上種植的一種方式，材料以泡沫塑料板、竹排、椰殼、漁用網(wǎng)片、玻璃鋼等為材料，無論材料和水生植物都易造成二次污染；第二階段，重視了成本和材料兩個方面，但在耐腐蝕、牢固性及氧的傳輸功能等方面嚴(yán)重不足；現(xiàn)階段，浮床制作大多有氣體交換區(qū)，提高了水體的表面復(fù)氧作用，通過水生動物、根際微生物等來提高植物的水質(zhì)凈化能力。

2．4生態(tài)浮床應(yīng)用

國外生態(tài)浮床在城市暴雨污水、生活污水、工農(nóng)業(yè)廢水的凈化上都有應(yīng)用。我國生態(tài)浮床方面的研究從20世紀(jì)90年代初逐漸增多，在工農(nóng)業(yè)廢水以及河道、湖泊污水治理中都有應(yīng)用，如應(yīng)用于北京永定河引渠羅道莊河道、杭州南應(yīng)加河道、上海華漕楊樹灣河道、無錫五里湖工程、上海七寶寶華小區(qū)河道、上海青浦區(qū)府前河道、巢湖湖水、合肥環(huán)城河水、蘇州重污染河道、太湖五里湖示范區(qū)等，均取得了良好效果［30－33］。

3微生物強(qiáng)化修復(fù)污染水體研究進(jìn)展

3．1微生物修復(fù)污染水體

微生物作為生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，對污染物的去除和養(yǎng)分的循環(huán)起著不可忽視的作用，已有的研究表明，通過對氮的氨化、硝化、反硝化作用，脫氮菌（主要包括硝化菌和反硝化菌）驅(qū)動著水體中氮的生物地球化學(xué)循環(huán)，其中硝化作用是指氨經(jīng)過硝化細(xì)菌氧化為亞硝酸和硝酸的過程，是脫氮中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但自然界中的硝化細(xì)菌是一類好氧化能自養(yǎng)的細(xì)菌，特點(diǎn)是自養(yǎng)、好氧和生長速度慢，在高有機(jī)物濃度條件下很難形成優(yōu)勢菌種，嚴(yán)重影響其硝化能力，因此高效異養(yǎng)硝化菌、好氧反硝化菌、高效氨氮降解菌等新型脫氮菌群成為最新研究的熱點(diǎn)［34，35］。

磷元素對水體環(huán)境富營養(yǎng)化程度改善和惡化的影響往往比氮元素更大，微生物參與著有機(jī)磷的分解作用，可以促進(jìn)水生植物的吸收利用，已有研究主要通過植物過濾、吸附、共沉和各種絮凝微生物絮凝沉淀作用，去除效率低下，有研究利用反硝化聚磷菌在好氧條件下攝取磷合成聚磷酸鹽而儲存于細(xì)胞內(nèi)來達(dá)到除磷目的，解決傳統(tǒng)利用物理絮凝作用去除磷效率低下的問題［36］。

光合細(xì)菌、復(fù)合光合細(xì)菌可去除富營養(yǎng)化水體的有機(jī)質(zhì)和氨氮［37］；有效微生物群（EM）由篩選出的優(yōu)勢乳酸菌、酵母菌、放線菌及光合細(xì)菌等功能性菌株組成，具有廣泛的應(yīng)用價值，研究表明可顯著抑制“水華”藻類生長，去除水體富營養(yǎng)化［38］，采用溶藻菌控制藍(lán)藻［39］。

3．2固定化微生物技術(shù)

固定化微生物技術(shù)是用化學(xué)或物理手段將游離微生物定位于限定的空間區(qū)域內(nèi)，并使其保持活性、反復(fù)利用的方法，能夠提高微生物密度、穩(wěn)定性、耐毒害和抗沖擊能力等，被廣泛應(yīng)用。

在氮循環(huán)菌中，硝化菌為自養(yǎng)細(xì)菌，其生長緩慢，易受外界環(huán)境影響，對低溫異常敏感，固定化硝化菌能夠提高硝化菌群濃度，增加硝化菌對溫度的抵抗力和有毒物質(zhì)的耐受性，取得較好的硝化效果［40］。如張爽等［41］采用聚乙烯醇－硼酸包埋法固定經(jīng)常溫富集培養(yǎng)的含耐冷菌的硝化污泥，處理常溫和低溫生活污水，10 ℃以下氨氮去除率可穩(wěn)定在80.00％左右。應(yīng)用固定化氮循環(huán)細(xì)菌技術(shù)（NICB）對富營養(yǎng)化水體原位修復(fù)，并在鎮(zhèn)江金山湖進(jìn)行湖泊水體氮污染凈化實(shí)踐，結(jié)果表明，總氮和氨氮去除效果明顯［42，43］。常會慶等［44］用伊樂藻和固定化細(xì)菌共同作用研究表明，對水體中的幾種形式的氮素都有不同程度的降低作用。蔡昌鳳等［45］在傳統(tǒng)的PVA固定化方法中加入麥秸粉末，混合固定硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌，對厭氧酸化后的焦化廢水進(jìn)行脫氮，經(jīng)過12 h的曝氣處理后，氨氮濃度去除率高達(dá)94．30％，COD去除率為63．15％。

固定化技術(shù)除磷研究主要是利用固定化聚磷菌除磷，采用固定化技術(shù)，可以提供厭氧和好氧交替的環(huán)境，使聚磷菌成為優(yōu)勢菌群，達(dá)到除磷的目的［46］。

3．3微生物制劑修復(fù)富營養(yǎng)化

近些年興起的微生物制劑作為以改善環(huán)境狀況和強(qiáng)化處理系統(tǒng)穩(wěn)定、高效為目標(biāo)，通過菌群構(gòu)建等科學(xué)方法得到的具有特殊功能的生物制品［47］，在水體修復(fù)領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。如美國Alken－Murry公司開發(fā)的系列微生物制劑Clear－Flo，除了用于修復(fù)污染河流外，也用于修復(fù)富營養(yǎng)化的湖泊，在國內(nèi)也有應(yīng)用［48］。美國生態(tài)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的液可清是一種由32種專性活菌構(gòu)成的混合微生物制劑，已獲得美國環(huán)保局、衛(wèi)生部和農(nóng)業(yè)部的認(rèn)證，在我國云南昆明城市西南部西壩河進(jìn)行的水體修復(fù)中有應(yīng)用，3周后，修復(fù)河段內(nèi)的BOD5、總氮、總磷和濁度分別有不同程度的下降［49］。

在富營養(yǎng)化水體的生物修復(fù)中，以植物－微生物為基礎(chǔ)的原位生物修復(fù)體系不但可以降低水體中的營養(yǎng)鹽水平；而且還可同步實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改善與經(jīng)濟(jì)效益的獲得，被越來越多地應(yīng)用于實(shí)踐中。

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第5篇：水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：水環(huán)境；內(nèi)源污染；外源污染；修復(fù)技術(shù)

Abstract: due to the economic development and environmental protection are not well balanced, degradation of water environment function results, become the important problems in the world today. Therefore for degradation of water environment restoration, reconstruction, has become the focus of the current national attention, is also a hot research in the field of the environment. In this paper, from two aspects of endogenous and exogenous summarized the advance of research on surface water environment remediation, and remediation of water environment are discussed.

Keywords: water environment; pollution; exogenous pollution; remediation technology

中圖分類號：P641.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2013）04-0000-00

1 引言

水資源作為最重要的不可再生資源之一，與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)，也已然成為一個國家綜合國力的重要組成部分。我國水資源的特點(diǎn)是總量大、人均少、分布不均，而且由于社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大量未經(jīng)有效處理的工業(yè)廢水、生活污水排入城市河道、湖泊等，造成城市水環(huán)境的污染，河湖富營養(yǎng)化和河道黑臭是我國城市水環(huán)境中存在的普遍現(xiàn)象[1, 2]。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國緊缺的水資源還將面臨著不斷加重的水污染問題。受損水環(huán)境不僅能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還將嚴(yán)重破壞人類的生存環(huán)境，成為影響未來城市發(fā)展的關(guān)鍵因素。我國2011環(huán)境公報指出，全國地表水總體為輕度污染，湖泊（水庫）富營養(yǎng)化問題仍突出：其中57.7%的湖泊、49%以上的十大水系河流和55%左右的地下水都受到不同程度的污染[3]。因此修復(fù)受損水環(huán)境的重要性不言而喻，各國對受損水環(huán)境的修復(fù)技術(shù)研究都十分重視。本文在綜述了水環(huán)境修復(fù)技術(shù)進(jìn)展的基礎(chǔ)上，對水環(huán)境修復(fù)技術(shù)的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)進(jìn)行了初步的探討和分析。

2 水環(huán)境修復(fù)技術(shù)進(jìn)展

水環(huán)境修復(fù)的目標(biāo)一般不可能達(dá)到完全恢復(fù)水環(huán)境的原始狀態(tài)，而是在保證水環(huán)境結(jié)構(gòu)健康的前提下，滿足人類可持續(xù)發(fā)展對水環(huán)境功能的要求，其修復(fù)應(yīng)遵循以下原則：(l)水體的地域性；(2)生態(tài)學(xué)原則；(3)最小風(fēng)險和最大效益原則[4]。根際城市水環(huán)境的污染物的來源不同，從外源污染和內(nèi)源污染兩個方面總結(jié)水環(huán)境修復(fù)技術(shù)的技術(shù)進(jìn)展。

2.1 外源污染的修復(fù)技術(shù)

城市水體水質(zhì)惡化主要是由外界輸入的大量污染物質(zhì)在水體中富集造成的，切斷外源性污染物質(zhì)的輸入，是城市水環(huán)境生態(tài)修復(fù)的重要前提[5]。水環(huán)境的修復(fù)和重建還應(yīng)涉及到沿岸生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)，其目標(biāo)是使水環(huán)境受納污染物數(shù)量的減少?？刂仆庠葱载?fù)荷也是改善城市水環(huán)境的根本途徑[4]。

2.1.1 點(diǎn)源污染控制

對于工業(yè)廢水和生活污水這樣的點(diǎn)源污染，應(yīng)排入城市污水處理系統(tǒng)，嚴(yán)禁未經(jīng)處理排入城市水系統(tǒng)內(nèi)并且對城市污水處理系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。改進(jìn)城市的排水體制，實(shí)現(xiàn)雨污水分流，提高水體的自凈能力[6]。

2.1.2 面源污染控制

對于城市湖泊，農(nóng)業(yè)面源污染造成的危害范圍最大、程度最重，已成為湖泊富營養(yǎng)化的主要污染源[8]。農(nóng)業(yè)面源污染控制的途徑包括：建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)工程，推進(jìn)農(nóng)業(yè)新技術(shù)研究和應(yīng)用，改進(jìn)施肥方式、灌溉制度，及合理種植、推廣新型復(fù)合肥料等措施。

城市面源污染包括合流制排水系統(tǒng)中因暴雨期間污水溢流以及分流制排水系統(tǒng)中初雨徑流造成的污染，2種排水體制造成的污染強(qiáng)度基本相當(dāng)[10]。雨水徑流中污染物的含量、形態(tài)，除受氣候影響外，還和當(dāng)?shù)厝丝诿芏?、社會生產(chǎn)活動等因素有關(guān)?？刂拼胧┌ǎ嚎刂乒I(yè)污染源，推行清潔生產(chǎn)，削減污染物排放，完善城市垃圾、污水處理工程一系列根據(jù)城市面源污染特點(diǎn)所采取的源頭分散控制、中途控制和終端控制等措施[11]。

2.1.3 氣載污染控制

氣載污染物主要來源于工業(yè)廢氣、汽車尾氣、煙塵排放后通過降雨或降塵途徑進(jìn)入水體的污染。此外，農(nóng)業(yè)施肥造成的氨氮逸出也是氣載污染物的一個重要來源。近年來由于各地霧霾籠罩，PM2.5指數(shù)持續(xù)上升，各地對氣載污染物的治理也是迫在眉睫。氣載污染物的控制要緊密結(jié)合大氣污染防治的要求，在提高大氣污染治理技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)的同時，推廣以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo)的清潔生產(chǎn)工藝，降低區(qū)域廢氣、尾氣及煙塵排放量；通過農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)工程建設(shè)，減少農(nóng)業(yè)化肥的氨氮逸出；同時應(yīng)加強(qiáng)雨水收集、凈化技術(shù)研究[4]。

2.1.4 人工濕地修復(fù)技術(shù)

在城市水系沿岸構(gòu)建人工濕地是城市水環(huán)境污染控制的主要技術(shù)手段。人工濕地是近年來興起的生態(tài)處理技術(shù)，具有處理效果良好，建設(shè)和運(yùn)行成本低，環(huán)境美學(xué)及其生態(tài)功能顯著等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是未來水處理技術(shù)中最具有發(fā)展前景的。人工濕地按照水流形態(tài)可以分為表流濕地，水平潛流濕地和垂直潛流濕地。被廣泛應(yīng)用于城市污水，工業(yè)廢水以及城市道路雨水的凈化過程中。因此人工濕地修復(fù)技術(shù)在城市水環(huán)境的治理中具有廣闊的應(yīng)用前景。

3. 結(jié)論與展望

水環(huán)境具有重要的資源意義和生態(tài)功能，對人類的生存和發(fā)展起著重要作用。隨著社會的發(fā)展，由于自然干擾和人類破壞，造成了水環(huán)境的不斷惡化并嚴(yán)重制約了社會發(fā)展。如何在維持水環(huán)境生態(tài)結(jié)構(gòu)的前提下滿足人類的可持續(xù)發(fā)展，是擺在我們面前的迫切課題。在未來的水環(huán)境修復(fù)中我們應(yīng)盡量做到：(1)堅持水環(huán)境領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，掌握水體污染物產(chǎn)生的原因及來源，采取有效措施阻止外源污染，進(jìn)而為內(nèi)源污染的治理提供保證。(2)進(jìn)行政策引導(dǎo)和立法控制，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，強(qiáng)化源頭控制，提倡創(chuàng)新技術(shù)，依據(jù)成功經(jīng)驗(yàn)，制定出符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的水環(huán)境修復(fù)技術(shù)。(3)強(qiáng)化水環(huán)境綜合修復(fù)的技術(shù)理念，水環(huán)境修復(fù)已從單純的水域治理，擴(kuò)展到水域及其周邊陸域的綜合治理，并從單一的水體治理擴(kuò)展到流域的綜合治理。因此在水環(huán)境修復(fù)的具體實(shí)施中必須強(qiáng)調(diào)環(huán)境生態(tài)中各個部分的統(tǒng)一及協(xié)調(diào)。

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第6篇：水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：生態(tài);修復(fù)技術(shù);水環(huán)境保護(hù);治理措施

治理水環(huán)境污染比較常見的方法是通過有效控制污染源的方法達(dá)到的，但是這種方法有很多的弊端，受經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的影響比較大并且制約作用很明顯。通常情況下是沒有辦法達(dá)到預(yù)期目的的，而且治理的效果也不是很好，很多時候還可能出現(xiàn)嚴(yán)重的反彈現(xiàn)象。很多研究和實(shí)踐的事實(shí)表明，水環(huán)境的污染問題就是明顯的生態(tài)環(huán)境問題，所以一定要利用生態(tài)學(xué)的手段和方法去處理這個問題，這樣才能從根本上解決水環(huán)境污染的現(xiàn)狀。

一、生態(tài)修復(fù)技術(shù)原理

生態(tài)修復(fù)是水環(huán)境污染治理比較高的階段和層次，充分利用一些特有生物的特殊功能去吸收相關(guān)的污染物質(zhì)，從而達(dá)到凈化水污染，恢復(fù)生態(tài)平衡的目的。生態(tài)修復(fù)技術(shù)能夠改善生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，恢復(fù)受損的物種群體，使水生生態(tài)系統(tǒng)更加的完善，把原來失去的生態(tài)系統(tǒng)功能更加完善的進(jìn)行修補(bǔ)，從而達(dá)到水生生態(tài)系統(tǒng)自我完善和修復(fù)的最終目的。

生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是使用生態(tài)學(xué)技術(shù)和手段，盡可能的去控制和調(diào)節(jié)水的流量和狀態(tài)，改善水污染的現(xiàn)實(shí)。重視相關(guān)結(jié)構(gòu)的重建或者改造工作，比如說河岸邊坡的結(jié)構(gòu)類型等，還要重視相關(guān)水域的生物多樣性，使水體擁有完善的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，并且達(dá)到生態(tài)平衡。在上世紀(jì)80年代，作為一種投資小并且效益高的治理環(huán)境污染技術(shù)，生物修復(fù)技術(shù)開始流行起來，其主要是使用那些特殊的微生物在某些特別的情況下去消除那些污染環(huán)境的物質(zhì)，這樣一來環(huán)境的污染問題一定能夠處理的妥當(dāng)。

生態(tài)修復(fù)技術(shù)能夠很自然的實(shí)施下去，而且投資比較少，一般花費(fèi)僅為化學(xué)法或者物理法修復(fù)一半左右。生態(tài)修復(fù)技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，包括安全性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、系統(tǒng)性等，因此成為治理水污染最重要的技術(shù)手段和方法。生態(tài)修復(fù)技術(shù)充分把握和利用水生系統(tǒng)的自然規(guī)律，利用生態(tài)治水的理念，實(shí)現(xiàn)自然生態(tài)的修復(fù)和發(fā)展。

二、生態(tài)修復(fù)主要技術(shù)手段

（一）水生植物修復(fù)技術(shù)

有的水生植物能夠和水中的污染物在微環(huán)境下達(dá)到共生，還可以利用生態(tài)系統(tǒng)的競爭關(guān)系控制一方的繁衍，比如說在營養(yǎng)物質(zhì)和水能的利用上，一些水生植物和浮游藻類就是競爭關(guān)系，這樣引進(jìn)水生植物能夠有效的控制藻類的瘋狂生長。與此同時利用可以將水中營養(yǎng)物質(zhì)吸附的能力，除去污染物質(zhì)并且能夠加速有機(jī)物的分解。

水生植物修復(fù)技術(shù)最為常見的就是人工濕地技術(shù)。人工濕地技術(shù)是生態(tài)治理技術(shù)，最近幾年來發(fā)展迅速。在處理各類工業(yè)廢水的污染問題上效果顯著，尤其是在石油化工、重金屬冶煉等方面，在雨水的處理等方面也得到了較大推廣。利用這種方法能夠有效的改善水體的水質(zhì)，充分利用理化生的共同作用來進(jìn)行污水的凈化，是人工濕地的基本原理。利用濕地表面積大的功能除去水體中的懸浮物，從而達(dá)到過濾的目的，這種方法的顯著優(yōu)點(diǎn)是利用水生植物和微生物能夠有效的降解有機(jī)物。

但是這種技術(shù)還是有一些弊端，因?yàn)樗参锉旧淼某砷L速度比較慢，處理的效果只有長期的時候才能顯現(xiàn)出來，受客觀條件影響比較大;面對那些水質(zhì)相當(dāng)差的生存環(huán)境來說，有時候連水生植物都沒辦法生長，這樣也就成了另一種污染物，得不償失。

（二）土地處理技術(shù)

土地處理技術(shù)是一種存在時間比較長效果很好的水處理技術(shù)。利用的最基本材料就是土地，充分發(fā)揮植物和土壤的凈化作用，進(jìn)而達(dá)到自我調(diào)控的目的，在某種程度上實(shí)現(xiàn)了水體的凈化。土地處理的類型包括很多種，比如快速和慢速滲濾、地表漫流等。根據(jù)具體的經(jīng)驗(yàn)表明，在去除有機(jī)物方面土地處理的效果比較好。

（三）生物膜法處理技術(shù)

生物膜法處理技術(shù)說的是利用天然材料巨大的表面積為載體，為微生物提供附著的空間，這樣就能夠更好的降解污染物。這種方法降解污染物的效率高，可以在短時間內(nèi)高強(qiáng)度負(fù)荷的工作，所占用的有效空間比較小，作用周期短，可以有效的節(jié)約資金。除此之外，運(yùn)行管理的成本可以更好降低，像那些治理污泥問題就可以有效的避免，而且受外界的影響也比較小。

（四）水生動物修復(fù)技術(shù)，

水生動物的食物種類比較多，像水里的藻類、有機(jī)物都可以當(dāng)做水生動物的食物。在提升水體的透明度，減少水中懸浮物等方面作用顯著，水生動物可以把水中的食物鏈進(jìn)行延長，這樣凈化效果就比較好，再配合比例合理、防止過度的繁殖，除去水體中過度的有機(jī)物，調(diào)控水生生態(tài)系統(tǒng)，增加系統(tǒng)的安定性，改善物質(zhì)循環(huán)，這樣下來就一定能夠達(dá)到凈化水體的目標(biāo)。

三、結(jié)束語

把環(huán)境生物學(xué)原理應(yīng)用在生物修復(fù)上，利用微生物的生命周期活動，把水中的污染物進(jìn)行有效的降解、消除，進(jìn)而使水體凈化;利用生態(tài)工學(xué)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，創(chuàng)造生物多樣化的生存環(huán)境，為生態(tài)修復(fù)打造良好的基礎(chǔ)，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，達(dá)到水環(huán)境保護(hù)的最終目的，形成和諧統(tǒng)一的治理體系。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：城市水生態(tài)；修復(fù)技術(shù)水

隨著全球科技的進(jìn)步，人類活動的頻繁和社會經(jīng)濟(jì)增長模式的轉(zhuǎn)變，水資源的開發(fā)利用達(dá)到了前所未有的強(qiáng)度，水生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞，但是城市水環(huán)境是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，也是市民休閑娛樂、維護(hù)城市生態(tài)平衡的重要手段。那么隨著人們生活水平的提高，人們對水環(huán)境的質(zhì)量也越來越高，在這種情況下采取生態(tài)修復(fù)的方法解決污染不是很嚴(yán)重格的水環(huán)境是今后城市環(huán)境治理的必然，修復(fù)受損的水生態(tài)環(huán)境是恢復(fù)水生態(tài)環(huán)境的有效途徑。

1我國城市水體的水質(zhì)狀況及其污染成因

目前全國80%以上的城市河流受到污染，許多大江大河的城市段已達(dá)不到Ⅲ類水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)全國2 222個檢測站的統(tǒng)計，在138個城市河道中，符合Ⅱ、Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的僅占23%，超過Ⅴ類水質(zhì)的占到38%，能飲用的地面水所剩無幾。2003年度全國七大水系407個重點(diǎn)監(jiān)測斷面中，只有34%適于直接飲用（屬Ⅰ類水質(zhì)），24.8%適于漁業(yè)生產(chǎn)（屬Ⅰ、Ⅱ類水質(zhì)），38.1%適于游泳（屬Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類水質(zhì)），另有38.1%是沒有任何用途的臭水（屬Ⅴ類、劣Ⅴ類水質(zhì)）。

1.1點(diǎn)源污染

隨著改革開放的不斷深入，大量的人口涌向城市，城市內(nèi)的廠礦企業(yè)急速增加，大量生活污水、工業(yè)廢水未經(jīng)處理直接排入河道，河道生態(tài)環(huán)境遭到破壞。

據(jù)統(tǒng)計，長江流域劣于Ⅲ類水河長占總評價河長的22.5%。劣于Ⅲ類的水體主要集中在城市江河段和部分支流。主要超標(biāo)項(xiàng)目為：氨氮、高錳酸鉀指數(shù)、化學(xué)需氧量、5日生化需氧量、總磷、石油類等。長江流域的污廢水排放量，2003年達(dá)到270×108 t以上（其中不含火電廠直流式冷卻水和礦坑排水230.9×108 t），其中生活污水81.3×108 t，工業(yè)廢水192.1×108 t，較5年前增長了35%。2003年黃河流域廢污水排放量為41.46×108 t，其中城鎮(zhèn)居民生活污水排放量為9.46×108t，第二產(chǎn)業(yè)為29.33×108 t，第三產(chǎn)業(yè)為2.67×108t，火電廠直流式冷卻水排放量和礦坑排水量為2.18×108t。

大量的污廢水排入城市河道，而這些污廢水遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了河道的自凈能力，河道內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生“多米諾”效應(yīng)，水質(zhì)急劇惡化。

1.2面源污染

城市河道的面源污染主要是以降雨引起的雨水徑流的形式產(chǎn)生，徑流中的污染物主要來自于雨水對河道周邊道路表面的沉積物、無植被覆蓋的地面、垃圾等的沖刷。污染物的含量取決于城市河道的地形、地貌、植被的覆蓋度和污染物的分布情況。因此，對面源污染的控制也可理解為對城市河道周邊降雨徑流污染的控制。

在諸多城市的市政建設(shè)中，雨水排水管道和污水管道是不分的，而且不具備雨水處理工藝。大量的雨水沿著排水管道未經(jīng)處理直接進(jìn)入城市河道，給河道帶來了嚴(yán)重地污染。

1.3混凝土的“包裝”

在城市河道治理工程中，片面追求河岸的硬化覆蓋，只考慮河道的防洪功能。為保護(hù)城市的安全，河堤年年加高，并大量建設(shè)鋼筋混凝土、塊石等直立式護(hù)岸，河道完全被人工化、渠道化。失去自凈能力的河道反過來又加劇了河道水體的污染。

2城市水生態(tài)修復(fù)技術(shù)

2.1城市水生態(tài)修復(fù)技術(shù)

2.1.1污染源處理技術(shù)

城市水體污染的主要來源是生活污水的直接排放，尤其是分散生活污染源的排放，已經(jīng)成為部分地區(qū)城市水體污染的重要原因。因此，研究開發(fā)小型的具有脫氮除磷功能的生活污水處理裝置尤為重要。生活污水就地處理凈化槽、土地溝渠凈化系統(tǒng)等成為城市污水處理系統(tǒng)的重要配套設(shè)施。固定微生物技術(shù)、微生物載體技術(shù)、電解技術(shù)、厭氧好氧技術(shù)、水解技術(shù)及磷資源的回收技術(shù)成為上述裝置的重要組成部分。尤其是發(fā)展新型磷資源回收利用系統(tǒng)技術(shù)為恢復(fù)有限磷資源奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

2.1.2水體生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)是利用特定的生物（包括微生物-土著或外源微生物以及植物等）在一定條件下進(jìn)行消除或富集環(huán)境污染物，從而對污染環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)的生物過程。生物修復(fù)技術(shù)是新近發(fā)展起來的一項(xiàng)清潔環(huán)境的低投資、高效益、便于運(yùn)用、發(fā)展?jié)摿^大的新興技術(shù)，已經(jīng)成為一種新的可靠的環(huán)保技術(shù)，并得到各國環(huán)保部門的認(rèn)可。植物的修復(fù)技術(shù)主要是使生態(tài)系統(tǒng)的退化得到遏止，生態(tài)系統(tǒng)的基本功能得到恢復(fù)。研究包括河流廊道、河網(wǎng)及岸坡的植物培育及生物群落的構(gòu)建。

2.2城市水體的維護(hù)

2.2.1建立科學(xué)的水務(wù)管理體制

目前，我國的水資源管理涉及到水利、航運(yùn)、漁業(yè)、礦產(chǎn)、城建、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和海洋，但沒有一個真正的權(quán)力機(jī)構(gòu)來統(tǒng)一管理水資源。長期以來在防洪減災(zāi)、城市供水、防止污染、保護(hù)水生態(tài)環(huán)境等具體工作上都存在許多矛盾，嚴(yán)重妨礙了水資源的統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)配和統(tǒng)籌兼顧。新的城市水務(wù)管理應(yīng)具有對城市防洪、除澇、需水、供水、節(jié)水、排水、水資源保護(hù)、污水處理及回用、地下水回灌等統(tǒng)一管理的職能。通過建立統(tǒng)一的水資源管理體制實(shí)現(xiàn)城市水體規(guī)劃、調(diào)度和水量水質(zhì)的統(tǒng)一管理，進(jìn)一步確保地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2.2.2加強(qiáng)水生態(tài)保護(hù)

城市水體是城市的重要組成部分，賦有供水、防洪排澇、旅游娛樂及維護(hù)環(huán)境生態(tài)平衡的重要作用。因此，在城市規(guī)劃、區(qū)域流域規(guī)劃及水利工程規(guī)劃、設(shè)計、管理、調(diào)度中應(yīng)充分考慮這一特殊水體的作用與功能。通過建設(shè)調(diào)節(jié)水庫、污水庫、引水沖污水道或通過湖泊河道清淤減少水體污染源等，以達(dá)到保護(hù)和改善城市水體的目的。

通過引水來增加河道流量，是改善城市水體質(zhì)量的有效方法。目前國內(nèi)基本上采用生物處理工藝為主，輔之以曝氣氧化的方法。利用天然河道和水工建筑物，按照污水處理要求加以人工曝氣、攔污沉渣等措施，達(dá)到處理要求；或通過人工投放生物菌種的方法對河道水體和底泥進(jìn)行生物降解，以恢復(fù)水生態(tài)環(huán)境。此外，研究適合當(dāng)?shù)氐某鞘卸壩鬯幚韽S尾水排放通道，是防止城市環(huán)境水體污染的重要方法。

2.2.3綜合治理暴雨污水

城市雨水一方面是一種可貴的水資源，另一方面會對城市水體造成污染，尤其是初雨中含有大量的污染物。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市雨洪控制與利用顯得尤為重要，我國已開始研究收集利用雨水的技術(shù)和方法，上海和北京等城市均在著手研究雨洪水的控制與利用方法，通過對降雨強(qiáng)度、降雨徑流和初雨水質(zhì)變化規(guī)律的研究，建立后續(xù)雨水收集、傳輸、調(diào)蓄、處理及利用系統(tǒng)。在工程措施上，可以結(jié)合生態(tài)工程建設(shè)，通過管、塘、池配套設(shè)施建設(shè)，溢流技術(shù)的完善，河湖岸邊水生植物合理利用，雨水凈化回用以及減少侵蝕作用等措施減少污染強(qiáng)度，從而達(dá)到保護(hù)水體的目的。

總之，我國一定要結(jié)合我國水資源分布的特點(diǎn)，根據(jù)不同區(qū)域，不同水質(zhì)環(huán)境，采取適宜的水生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施，逐步探索適合我國水生態(tài)環(huán)境修復(fù)之路，逐步改善本區(qū)域內(nèi)水生態(tài)環(huán)境，使受損的水體得以修復(fù)。樹立遵循自然、利用自然、保護(hù)自然的理念，使人類與自然和諧相處。

參考文獻(xiàn)：

[1]李艷霞，王穎，張進(jìn)偉，陳建峰.城市河道水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的探討[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2006，（11）

[2]胡靜波.城市河道生態(tài)修復(fù)方法初探[J].南水北調(diào)與水利科技，2009，（02）

第8篇：水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：河道；水系；生態(tài)修復(fù)

1 北沙河概況

北沙河為太子河的支流，其為雙源河流，兩個源頭發(fā)源于本溪市的朝仙嶺和撫順市的班貓嶺。主河道全長為117km，流域面積為1534km2。20世紀(jì)80年代初的北沙河，河水清澈，魚蝦等水生物豐富，河岸植被繁茂，沿河沒有污染排放的企業(yè)，河水沒有污染。后來，由于認(rèn)識到農(nóng)田土地的重要性，農(nóng)民開始開荒耕種，田間地頭，5°～10°以上坡地遭受墾殖，破壞了原有生態(tài)，造成水土流失，使河水變色。再加上各種選礦廠的不規(guī)范生產(chǎn)，向河內(nèi)排污，水生物已很少見，水質(zhì)為Ⅴ類以下。

2 北沙河流域存在的問題

2.1 水質(zhì)波動較大

由于近年來沈陽市加大了對沈陽市各河道流域的整治力度，各條河流的水質(zhì)狀況有了明顯提高，城市段可達(dá)到Ⅲ類地表水體標(biāo)準(zhǔn)，其余水體達(dá)到或優(yōu)于Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。但目前北沙河的水質(zhì)隨季節(jié)以及監(jiān)測地點(diǎn)的不同變化較大，從水體監(jiān)測指標(biāo)變化規(guī)律來看，遇有雨雪天氣，地面徑流會將城市或支流水體中的垃圾、污染物帶入水體，由于沒有緩沖或稀釋系統(tǒng)，導(dǎo)致河流水質(zhì)瞬時波動較大。另外，當(dāng)河流水體的理化條件、動力學(xué)條件、污染物濃度梯度發(fā)生變化時，沉積在河流底泥中的污染物可能在河流水體的沖刷下，隨同懸浮物質(zhì)的再懸浮而重新釋放至河流水體中，并對河流水質(zhì)造成一定影響，尤其是在影響河流水質(zhì)的污染源得到有效控制的條件下，這種影響表現(xiàn)的尤為突出。

2.2 河道水生態(tài)系統(tǒng)脆弱

為了自身的防洪安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，多年來人們對各河道流域進(jìn)行了大量的人工改造，并進(jìn)行了大規(guī)模的開發(fā)利用，興建了防洪、除澇、引水、通航、灌溉、景觀綠化、挖沙等多方面的工程措施，這些工程措施在產(chǎn)生巨大的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益的同時，也對河流域的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了不同程度的脅迫效應(yīng)，造成淡水生態(tài)系統(tǒng)退化、生物群落多樣性降低、自然河流非連續(xù)化、灘地和洪泛區(qū)生態(tài)功能退化等負(fù)面影響。

2.2.1 生物多樣性喪失。河道流域的生物多樣性喪失主要是受到人類活動和自然環(huán)境改變所致。主要表現(xiàn)為：

環(huán)境污染造成某些水域水生生物銳減，局部河段水生生物絕跡或水體富營養(yǎng)化。大量施用農(nóng)藥化肥，含磷洗滌劑，使某些水生生物種類滅絕。非法捕撈、挖沙，使水生物種類逐漸減少，使遺傳資源大量消失。綠化及景觀建設(shè)過程中大面積單一種植植物品種導(dǎo)致土著植物種群消失，引進(jìn)植物品種適應(yīng)性較差，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，生物鏈斷裂。

2.2.2 生境多樣性破壞嚴(yán)重。由于工程措施大量在河道流域上進(jìn)行應(yīng)用，導(dǎo)致河道流域的生境多樣性破壞嚴(yán)重，自然界的河流大多數(shù)都是蜿蜒曲折的，河道也是處在不斷演變之中的，彎曲與自然裁彎取直交替發(fā)生。河流的這種蜿蜒性使得河流形成主流、支流、河灣、心灘等豐富多樣的生境，由此形成了豐富的河濱植被、河流植被，可為魚類、鳥類和兩棲動物等提供繁衍棲息的場所，但由于攔河筑壩、削坡建渠、填河挖沙等工程措施導(dǎo)致生境多樣性嚴(yán)重破壞，最終造成大量生物遷移或滅絕。

3 北沙河河道生態(tài)修復(fù)方案

河道水體修復(fù)技術(shù)是利用現(xiàn)有污水處理技術(shù)與生態(tài)技術(shù)相結(jié)合的方式，達(dá)到強(qiáng)化水體生態(tài)自凈能力的目的。通過我們對北沙河蘇家屯段的濕地調(diào)查，確定可在五處公路橋附近河道平緩、植被豐富、面積較大的區(qū)域開展河道修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用。

由于各地塊位置、地形、面積、水深、土壤條件、植被覆蓋等差別很大，所以在設(shè)計的過程中應(yīng)因地制宜，根據(jù)不同地塊的基礎(chǔ)條件，盡量用最簡單的工程措施，進(jìn)行濱河濕地系統(tǒng)的建設(shè)，主要建設(shè)系統(tǒng)包括穩(wěn)定塘系統(tǒng)、功能表流濕地系統(tǒng)、生態(tài)護(hù)岸系統(tǒng)、輔助設(shè)施。

3.1 穩(wěn)定塘系統(tǒng)

穩(wěn)定塘是一種利用天然凈化能力對水體進(jìn)行凈化的構(gòu)筑物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程相似。通常是將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚?，建成池塘，依靠塘?nèi)生長的微生物、植物等來凈化水體。由于渾河、北沙河、金沙河周邊有許多挖沙后遺留的沙坑，有些已經(jīng)改造成魚塘或閑置，可利用這些沙坑進(jìn)行適當(dāng)休整建成穩(wěn)定塘系統(tǒng)，根據(jù)沙坑水深的不同，可設(shè)置不同類型的穩(wěn)定塘。

3.1.1 滯留塘濕地。為使?jié)竦叵到y(tǒng)的河水水質(zhì)均勻穩(wěn)定，并給整個濕地系統(tǒng)的魚類在冬季提供存活的空間，設(shè)計滯留塘濕地，平均水深為2.0m，采用自由表面流濕地形式。在滯留塘濕地周邊水深小于1.0m處種植挺水濕地植物菖蒲、蘆葦?shù)取?/p>

3.1.2 生態(tài)穩(wěn)定塘濕地。為使濱河濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，設(shè)計生態(tài)穩(wěn)定塘，平均水深為1.2m，采用自由表面流濕地形式。在穩(wěn)定塘濕地周邊水深小于0.6m處種植挺水濕地植物菖蒲、蘆葦?shù)?，在水深大?.0m處種植浮水植物荷花、荇菜等。

3.2 功能表流人工濕地系統(tǒng)

對河道地塊中面積比較大的灘地進(jìn)行一定的工程措施干預(yù)，并合理配置種植多種水生植物，形成功能表流人工濕地。

3.2.1 濕地地形修整。功能表流濕地系統(tǒng)的營建其首要任務(wù)就是要通過工程措施平整局部地勢、削低過陡地形、規(guī)整水面形狀，改善和營造濕地植被和水鳥的生存環(huán)境，增加濕地生境的異質(zhì)性和穩(wěn)定性，完善河道流域的濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)功能。具體包括陡坡整理、淺灘濕地營建、生境島營建以及小型水面規(guī)整等方式。

3.2.2 濕地植物選擇。濕地植物是濕地系統(tǒng)的核心，通過濕地植物的生長不但可以增加濕地植物種類和面積，同時還能綠化土地，改善區(qū)域氣候，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，吸引、繁衍多種濕地動植物，增加濕地系統(tǒng)的生物多樣性，本工程針對北方地區(qū)濕地的特點(diǎn)，從北方濕地植物的生長狀況，環(huán)境適應(yīng)性，抗病蟲害能力以及群落配置、合理布局與景觀美學(xué)等方面選擇適宜的濕地植物種類。

3.2.3 濕地植物的配置。合理優(yōu)化的物種選擇與群落配置是增強(qiáng)濕地系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高景觀效果的關(guān)鍵因素。

根據(jù)環(huán)境條件和群落特性對先鋒物種與其它本土物種的分布進(jìn)行調(diào)控，配置多種、多層、高效、穩(wěn)定的植物群落，形成穩(wěn)定可持續(xù)利用的生態(tài)系統(tǒng)的目的。

首先根據(jù)適應(yīng)性、本土性、可操作性的原則，可選擇選擇蘆葦、茭白、菖蒲、香蒲等作為先鋒物種。搭配多種其它濕地植物與旱生植物，另外，濕地植物種植密度的確定也是十分重要的，種植密度過低植株易受到其它物種的競爭影響正常生長，而過密容易引起營養(yǎng)供應(yīng)不足，植株矮小，抗病蟲害能力下降。

第9篇：水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】人工浮島，主動式人工浮島，治理，污染水體，水體修復(fù)

1 人工浮島概述

人工浮島又稱人工浮床、生態(tài)浮床、生態(tài)浮島，是一種由人工設(shè)計建造的漂浮在水面上供植物、動物和微生物生長、棲息、繁衍的生物生態(tài)設(shè)施[l]。通過植物根系的過濾、吸收、吸附作用和根系生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑，削減水體中的氮、磷、有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)，并以收獲植物體的形式將其搬離水體，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的效果，同時又為生物（鳥類、魚類）創(chuàng)造了生息空間從而增加物種多樣性，又可以營造水上景觀。

人工浮島是一種具有凈化污染、修復(fù)生境、恢復(fù)生態(tài)、改善景觀等多種功能的原位生態(tài)修復(fù)技術(shù)，而且還具有施工簡單、工期短、造價低、不耗能、運(yùn)行管理容易等優(yōu)勢，在污染水體的綜合治理中具有良好的推廣應(yīng)用前景。

2 人工浮島技術(shù)原理

人工浮島對水體的生態(tài)修復(fù)技術(shù)原理有以下幾點(diǎn)：

（1） 對有機(jī)污染物的去除。主要有以下3個途徑：Ⅰ.較大的不溶性有機(jī)顆粒團(tuán)經(jīng)植物根系截留，可部分被微生物降解；Ⅱ.污水中的可溶性有機(jī)物可被植物根系表面的生物膜吸附、吸收和代謝作用降解；Ⅲ.通過對植物收割將新的有機(jī)體從水體中去除。系統(tǒng)中有機(jī)物的去除主要是微生物的好氧降解作用，即浮島系統(tǒng)的水生植物通過莖和根向其根區(qū)輸送氧氣，從而使根區(qū)附近變?yōu)楹醚醐h(huán)境，有利于微生物對水體中有機(jī)物的好氧分解，以達(dá)到降低水體化學(xué)需氧量（COD），生化需氧量（BOD）的目的。

（2） 對氮、磷的去除。氮的去除主要是經(jīng)過系統(tǒng)中微生物的硝化與反硝化作用后成為氣態(tài)化合物進(jìn)入大氣；也有一部分無機(jī)氮作為植物生長過程中不可缺少的物質(zhì)被植物吸收攝取，并同化為自身的結(jié)構(gòu)組成物質(zhì)（蛋白質(zhì)和核酸等）。磷也是植物必需的營養(yǎng)元素，磷的去除主要是植物的吸收和微生物的同化以及聚磷菌的過量攝磷作用。

（3） 對重金屬的去除。環(huán)境中的重金屬和一些有機(jī)物并非是植物生長所需要的，達(dá)到一定程度后具有毒害作用，對于此類化合物，一些植物也演化出了特定的生理機(jī)制使其脫毒，并能對重金屬進(jìn)行吸收、富集，從而具有一定的去除水體重金屬污染功能。通常是通過鰲合和區(qū)室化等作用[2]來耐受并吸收富集環(huán)境中的重金屬，這種機(jī)制也存在于許多水生植物中，使許多水生植物可大量富集水中的重金屬[3]。

（4） 抑制藻類的生長。高等水生植物和藻類在營養(yǎng)物質(zhì)和光能的利用上是競爭者，前者個體大，生命周期長，吸收貯存營養(yǎng)物質(zhì)的能力強(qiáng)，因此與藻類競爭吸收水體中的氮磷物質(zhì)時處于優(yōu)勢地位，從而使藻類缺少營養(yǎng)而死亡。有些植物通過根部向水體中釋放化感物質(zhì)，通過化感作用或克藻效應(yīng)抑制有害水藻的生長，從而凈化水環(huán)境，可有效防止水華或者赤潮的發(fā)生。

3 主動式人工浮島技術(shù)

微生物對有機(jī)物的降解主要是好氧降解，可見系統(tǒng)中溶解氧含量與有機(jī)物的去除密切相關(guān)。另外，系統(tǒng)中氧含量也是影響氮和磷凈化效果的關(guān)鍵因素。由于系統(tǒng)中植物根系周圍形成了許多好氧、缺氧、厭氧小區(qū)，使得硝化和反硝化作用同時進(jìn)行。硝化作用是在好氧條件下進(jìn)行的，反硝化作用則在厭氧條件下進(jìn)行，而且硝化作用是反硝化作用進(jìn)行的前提和基礎(chǔ)，增加溶解氧有利于系統(tǒng)對氮的去除。增加植物根系附近介質(zhì)中的溶解氧，可以有效地增強(qiáng)根系微生物的代謝作用，使嗜磷菌的呼吸代謝活動加強(qiáng)，對磷的降解吸收起到一定的促進(jìn)作用。所以提高系統(tǒng)中溶解氧含量，能提高系統(tǒng)的凈化效能。

水生植物的根系雖然很多，但在修復(fù)較深水體時卻有些不足。水生植物根系僅能達(dá)到較淺區(qū)域，并對較淺區(qū)域進(jìn)行較好的修復(fù)作用，而對深層水體中污染物的凈化效果較慢，所以生態(tài)浮床在修復(fù)較深水體時可能會出現(xiàn)污染物分區(qū)現(xiàn)象。運(yùn)用水體循環(huán)技術(shù)，使淺層水體和深層水體形成環(huán)流，有利于提高水體深層污染物的凈化效果。

針對人工浮島以上的問題，提出了一個解決方案--主動式人工浮島技術(shù)，將人工浮島與水體充氧和水體循環(huán)技術(shù)相結(jié)合，人工營造一個水生植物、水生動物、微生物良好的生長環(huán)境，大大提高人工浮島的水質(zhì)凈化能力，將水質(zhì)凈化與水面的人工浮島有機(jī)結(jié)合。

3.1主動式人工浮島技術(shù)特點(diǎn)

采用人工曝氣的方式向水體充氧，加速水體復(fù)氧過程，以提高水體中溶解氧含量，增強(qiáng)水體中好氧微生物的活力，使水體中的污染物質(zhì)得到凈化，以改善水質(zhì)。另一方面直接利用曝氣制造循環(huán)流，攪動水流，加快水體傳質(zhì)，提高水體液面更新速率，提供充氧效率，從而改善微生物生長環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高效的原位生物降解；曝氣形成環(huán)流，有利于凈化后水體與污染水體的交換，有利于淺層水體與深層水體的交換，擴(kuò)大系統(tǒng)有效的凈化面積。

傳統(tǒng)的機(jī)械曝氣方法如固定的充氧站、水下設(shè)置曝氣充氧機(jī)[4]等，能有效控制和延緩水體富營養(yǎng)化。但曝氣設(shè)施存在能耗高、充氧效率低、運(yùn)行費(fèi)用高等問題。同時，近年太陽能等綠色能源的應(yīng)用快速發(fā)展，大部分自然水體表面水域開闊，陽光照射條件良好，非常適合于利用太陽能光伏發(fā)電進(jìn)行能源供給。通過懸浮載體將太陽能發(fā)電系統(tǒng)利用于人工浮島中，直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能為曝氣系統(tǒng)供電，無需外界能源輸入，無二次污染，節(jié)能降耗，提高能源利用效率，在能源自給的同時實(shí)現(xiàn)水體修復(fù)的目標(biāo)。

3.2主動式人工浮島的組成

主動式人工浮島由人工浮島降解系統(tǒng)，曝氣充氧循環(huán)系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)三大部分組成。

3.2.1 人工浮島降解系統(tǒng)

人工浮島降解系統(tǒng)由浮島單元拼接組合而成，浮島單元內(nèi)部種植水生植物，浮島單元水下部分增加填料，整體環(huán)繞于曝氣充氧循環(huán)系統(tǒng)，通過植物和微生物的共同作用，實(shí)現(xiàn)水體修復(fù)目的。

3.2.2 曝氣充氧循環(huán)系統(tǒng)

曝氣充氧循環(huán)系統(tǒng)由空氣泵、曝氣盤、導(dǎo)流裝置等部分造成。浮島系統(tǒng)為曝氣充氧循環(huán)系統(tǒng)提供浮力?？諝獗脡嚎s的空氣通過導(dǎo)氣管進(jìn)入曝氣盤，然后以微小氣泡的形式釋放到深層水體中，與其混合，增加水體溶氧量，水氣混合后的液體因密度減少而在導(dǎo)流筒內(nèi)垂直上升到達(dá)淺層水體，同時深層水體因?qū)Я魍矁?nèi)的壓力減少而被不斷吸入到導(dǎo)流筒內(nèi)，形成一個以壓力差為動力的循環(huán)流，提高供氧效率和水體凈化效果。

3.2.3 太陽能發(fā)電系統(tǒng)

太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板、控制器、蓄電池、支架等部分組成，為曝氣充氧循環(huán)系統(tǒng)提供電力支持。浮島系統(tǒng)承載太陽能發(fā)電系統(tǒng)，電池板安裝在浮島面上。陽光充足的白天，太陽能電池板通過控制器向蓄電池供電并帶動空氣泵工作，夜間或陰雨天則蓄電池放電帶動空氣泵工作。另外還可以利用時間控制器控制曝氣充氧循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。有效維持水體溶解氧水平，促進(jìn)微生物代謝，強(qiáng)化水體凈化能力效果。

4 結(jié)語

主動式人工浮島基于水體原位修復(fù)的概念，通過集約化組合的方式構(gòu)建立體式的生物體系，使污染水體在植物、動物、微生物的協(xié)同作用下，實(shí)現(xiàn)水體快速修復(fù)，利用太陽能供能強(qiáng)化曝氣和水體循環(huán)，大大提高人工浮島的水質(zhì)凈化效率。該設(shè)備能直接安置于需要治理的水體上、結(jié)構(gòu)簡潔、安裝簡便、自動運(yùn)行、造價低、無需外界能源供給，運(yùn)行成本低、無二次污染，與水體景觀和諧共處，技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1] 谷勇峰，李梅，陳淑芬，劉連江，王翠彥.城市河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2013，38（4）：25-29.

[2] 王劍虹，麻密.植物修復(fù)的生物學(xué)機(jī)制[J].植物學(xué)通報，2000，17（6）：504-512.