水专项水体治理与修复技术汇编.pdf

水 体 治 理 与 修 复 技 术 汇 编 水体污染控制与治理科技重大专项管理办公室 2016 年 10 月 水体污染控制与治理科技重大专项 技术成果材料汇编之九 目 录 （一）技术目录 .1 （二）技术简介 .4 1、湖口区污染物拦截前置库构建技术.4 2、河道-湿地-前置库水质改善技术.8 3、湖滨区污染控制成套技术.10 4、湖滨-缓冲带生态建设成套技术.14 5、严重受损湖区创建生态系统修复条件的关键技术.19 6、沉水植被构建关键技术 .21 7、再生水调蓄湖库生态构建与水质净化技术.23 8、复合型污染河道水体强化生物接触氧化-多级人工湿地组合处 理技术 .25 9、“稳定塘湿地”尾水生态净化技术.27 10、一体化高效蓝藻浓缩脱水收聚船技术.30 11、大型仿生式水面蓝藻清除技术与设备.32 12、大型水生植物适度调控藻类富营养化技术.35 13、洱海水生植被防退化技术.38 14、鱼类群落结构调控技术 .47 15、水生植物群落重建及生物多样性恢复技术.48 16、北方寒冷地区 A/O-人工湿地组合工艺污水处理技术.50 17、大型底栖生物和沉水植物联合调控富营养化技术.53 18、基于白洋淀氮、磷控制的水生植物平衡收割与资源化利用技术 .55 19、以沉水植物评价水体稳态类型的技术.58 20、城镇污水处理厂出水生态湿地净化技术.61 21、城区河道水质净化与生态修复集成技术.63 22、景观水体化学-微生物-水生植物复合强化净化与藻类过度 生长控制技术.66 23、滨海地区景观水体构建技术.68 24、城市河湖水系水质保障与修复技术.70 1 （一）技术目录（一）技术目录 编号编号 技术名称技术名称 技术内容技术内容 适用范围适用范围 完成单位完成单位 水体治理与修复技术水体治理与修复技术 1 湖口区污染物 拦截前置库构 建技术 采用风能提水驱动库区水流， 采用复合生态回廊技术优化了 库区空间布局，增加水力停留 时间，提高净化效率。 湖 泊 污染 物 拦 截 与生 态 修复 环 境 保 护 部 南 京 环 境 科 学 研 究所 2 河道-湿地-前 置库水质改善 技术 该技术以恢复入淀河流水环境 功能要求为目标，针对低氧低 碳高氨氮水质特征以及长流径 的入淀过程和广阔淀口区等地 貌特征，研发了“河道-湿地-前 置库” 逐级脱氮除磷净化技 术。 北 方 低溶 氧 和 高 氨氮 河 流 河 北 省 环 境 科 学 研 究院、 北京 师范大学 3 湖滨区污染控 制成套技术 因地制宜地改造村落、农田排 水沟，通过收集、拦截、储存、 净化等实现多级屏障拦截减流 失氮磷。 针 对 以农 业 面源、农村村 落 污 染为 主 的 湖 滨区 面 源 控 制及 生 态修复 中 国 环 境 科 学 研 究 院； 东南大 学 4 湖滨-缓冲带生 态建设成套技 术 将农业面源污染控制、低生物 量草坪建植与径流拦截、湖滨 带水生植物配置有机组合，减 少和净化区内外污染物。 大 堤 的湖 滨 带，建设了湖 泊 防 护林 和 连 带 部分 较 高 强 度农 田 种植的湖滨- 缓冲带区域 中 国 环 境 科 学 研 究 院； 上海市 农 业 科 学 院 5 严重受损湖区 创建生态系统 修复条件的关 键技术 采用人工强化措施，创造生态 系统修复的条件。技术的重点 是生境条件改善，为水生植物 恢复创建条件。 湖 泊 生态 修 复 示 范 类 技 术 6 沉水植被构建 关键技术 在生境改善的基础上，根据环 境条件选择合适的先锋种和建 群种，促进沉水植被的扩增。 湖 泊 生态 修 复 示 范 类 技 术 2 编号编号 技术名称技术名称 技术内容技术内容 适用范围适用范围 完成单位完成单位 7 再生水调蓄湖 库生态构建与 水质净化技术 基于生态水资源工程技术、食物 网操纵技术、风力提水曝气与湿 地合成粘土矿物技术的整合，创 新了再生水调蓄湖库生态构建与 水质改善技术，提高了再生水调 蓄湖库的水质净化功能。 流 域 再生 水 调 蓄 湖库 生 态 构 建与 水 质改善 华 北 电 力 大学 8 复合型污染河 道水体强化生 物接触氧化-多 级人工湿地组 合处理技术 集成接触氧化与多级生态滤池 技术对河水进行异位净化；在 河道里构建高效生态浮岛，原 位净化河水。 南 方 平原 河 网 地 区面 源 污 染 物拦 截 和削减 同济大学 9 “ 稳 定 塘 湿 地”尾水生态净 化技术 集成了物理生物脱毒、陆生 植物浮岛、表面流生态湿地和 潜流湿地技术。 污 水 厂尾 水 深 度 净化 及 富 营 养化 水 体的净化 浙江大学 10 一体化高效蓝 藻浓缩脱水收 聚船技术 集成非对称双体浅吃水船型、 表层高浓度藻水采集技术、以 磁分离技术为代表的大流量藻 水分离及浓缩等技术。 大 规 模蓝 藻 暴 发 的富 营 养 化 湖泊 湖 面现场减容 中 国 船 舶 重 工 集 团 公司第702 所、 东南大 学 11 大型仿生式水 面蓝藻清除技 术与设备 仿照鲢鱼滤食浮游生物的原 理，研制出以“鳃式过滤器”为 核心技术的“大型仿生式水面 蓝藻清除设备”。 易 堆 积水 华 蓝藻清除，同 时 绝 对避 免 二 次 污染 的 湖 泊 饮用 水 水源地区域 中 科 院 南 京 地 理 与 湖 泊 研 究 所 12 大型水生植物 适度调控藻类 富营养化技术 利用大型水生植物抑制藻类生 长。 草型湖泊 中 国 环 境 科 学 研 究 院 13 洱海水生植被 防退化技术 洱海沉水植被放退化技术体系 主要包括：水质与透明度改善 技术、水位优化试运行技术、 沉水植物繁殖体补充技术、人 工辅助植被修复技术、洱海沉 水植被种植资源保护区规划和 洱海沉水植被管理方案。 适 用 于洱 海 及 类 似湖 泊 的 沉 水植 被 防退化 中 国 环 境 科 学 研 究 院、 中国科 学 院 水 生 生 物 研 究 所 3 编号编号 技术名称技术名称 技术内容技术内容 适用范围适用范围 完成单位完成单位 14 鱼类群落结构 调控技术 通过洱海土著鱼类增值放流种 类的结构调整，更加有效地恢 复洱海土著鱼类的资源，显著 地提高了洱海土著鱼类的生物 多样性和完整性，促进了整个 生态系统的恢复和重建。 水 体 生态 修 复 中 国 科 学 院 水 生 生 物研究所 15 水生植物群落 重建及生物多 样性恢复技术 针对洱海沉水植物覆盖度低、 湖湾及沿岸区菱和荇菜等浮叶 植物过度生长和蔓延的问题， 建立的菹草、黑藻、苦草人工 重建和以自然恢复为主的水生 植被重建关键技术。 水 体 生态 修 复 中 国 科 学 院 水 生 生 物研究所 16 北方寒冷地区 A/O-人工湿地 组合工艺污水 处理技术 根据北方气候春秋短、冬夏长 的特点，制订了不同的耦合工 艺，分别适合冬季、夏季污水 处理；筛选强化脱氮填料、研 究低温硝化菌强化脱氮与不同 人工湿地组合脱氮技术。 北 方 寒冷 地 区 污 水厂 出 水 人 工湿 地 冬季运行 辽 宁 北 方 环 境 保 护 有限公司 17 大型底栖生物 和沉水植物联 合调控富营养 化技术 利用大型底栖生物和沉水植物 净化水体。 草型湖泊 中 国 环 境 科 学 研 究 院、 天津大 学 18 基 于 白 洋 淀 氮、磷控制的 水生植物平衡 收割与资源化 利用技术 对水生植物进行及时收割，可 有效抑制沼泽化。 草型湖泊 中 国 环 境 科 学 研 究 院、 河北省 环 境 科 学 研究院 19 以沉水植物评 价水体稳态类 型的技术 利用沉水植物对湖泊进行生态 评价。 草型湖泊 中 国 环 境 科 学 研 究 院 20 城镇污水处理 厂出水生态湿 地净化技术 探讨不同类型湿地对污水处理 效果，对进出水的生物毒性进 行测定建立人工湿地主要污染 物降解反应动力学模型。 城 镇 污水 处 理 厂 出水 净 化，主要出水 水 质 指标 达 到 地 表水 类标准。 北 京 市 水 利 科 学 研 究所、 中国 矿 业 大 学 （北京） 4 编号编号 技术名称技术名称 技术内容技术内容 适用范围适用范围 完成单位完成单位 21 城区河道水质 净化与生态修 复集成技术 在多元生态构建、河道充氧、 底泥污染控制等技术集成基础 上，提出针对城区不同类型河 道的分阶段水质净化与生态修 复组合技术方案。 河 道 水质 净 化与修复 清华大学； 常 州 环 保 科 技 开 发 推广中心 22 景观水体化学- 微生物-水生植 物复合强化净 化与藻类过度 生长控制技术 通过微生物复合菌剂、加强型 锁磷剂、 智能型投药装置研制， 对微生物、化学、水生植物复 合强化技术进行集成。 征 地 困难 地 区 进 行景 观 水 体 水质 改 善 及 功能 恢 复 的 原位 修 复技术 天 津 市 市 政 工 程 设 计研究院、 天 津 艾 杰 环 保 技 术 工 程 有 限 公司 23 滨海地区景观 水体构建技术 结合湖库污染信息系统、水系 统规划， 水系统循环调度技术， 进行水系统的规划与构建。 具 有 本底 或 历 史 污染 的 坑、塘、河、 库 等 水系 单 元。 天 津 市 环 境 保 护 科 学研究院、 华 北 市 政 设 计 研 究 总院 24 城市河湖水系 水质保障与修 复技术 集成了水量水质调配、污水厂 尾水深度生态处理、河道水生 植物-人工强化原位组合生态 修复等技术。 城 市 河湖 水 系 水 质保 障 与修复 同济大学、 中 国 科 学 院 水 生 生 物研究所、 上 海 城 市 污 染 控 制 工 程 研 究 中 心 有 限 公司 （二）技术简介（二）技术简介 1、湖口区污染物拦截前置库构建技术 技术依托单位：环境保护部南京环境科学研究所 技术发展阶段：推广应用 适用范围：湖泊污染物拦截与生态修复 5 主要技术指标和参数： 一、基本原理 由于滆湖污染负荷主要来自入湖河流，通过在入湖湖口处构建前 置库系统进行污染拦截。 前置库系统采用了新型复合式生态回廊技术、 湖口区天然能源驱动提水技术，并结合生态浮床、水生植被修复、生 物操纵等技术，通过沉降吸附、微生物降解、动植物吸收等作用，实 现对入湖污染物的高效去除和水域的生态修复。 二、工艺流程 前置库系统包括调蓄缓冲区、生态拦截区、强化净化区、深度净 化区和生态稳定区和导流系统。 、调蓄缓冲区：调蓄缓冲区位于系统最前端，通过一条溢流坝 与下游生态拦截区隔开，对系统进水水质和流速进行缓冲，还通过曝 气增氧，去除水体有机物和营养盐。调蓄缓冲区尾部设计溢流坝布水 系统，使调蓄缓冲区待净化水体可以顺利且均匀的进入生态拦截区。 、生态拦截区：在污水进入主库区的最前端，对库区水下地形 以及边坡进行改造并种植大型挺水植物-芦苇，建成生物格栅，既对引 入处理系统的河水中的颗粒物、泥沙等进行拦截和沉降处理，又去除 了水体中的氮、磷以及有机物。 、强化净化区：主要应用浮游植物强化净化技术、生态浮床强 化净化技术、人工基质附着生物强化净化技术等生物-生态的方法在短 时间内对水体氮、磷和有机物进行强化净化。 、深度净化区：利用自然湿地原理进行水体净化。自然湿地内 不添加填料，种植芦苇作为湿地植物，主要依靠土壤吸附、植物吸收 和颗粒物自然沉降对水质进行净化。湿地水流采取回廊式设计，使流 经的水体与土壤和植物充分接触，增加土壤吸附能力和植物吸收的面 积，延长水力停留时间，增强湿地的净化能力。 、生态稳定区：通过在生态稳定区种植各种类型的水生植物， 6 包括挺水植物、浮叶植物和沉水植物，并放养浮游植物食性的鱼类、 蚌、螺，以期构建复杂稳定的生态系统，达到进一步削减水体污染物 的目的。 、导流系统：导流系统主要由水体提升装置、溢流坝、导流坝 和出水闸门组成。水力提升装置将河道内的富营养化水体提升至前置 库净化系统内， 经过溢流坝对水体流态进行调整后进入主体净化系统。 导流坝的作用主要是延长水体在前置库库区内的停留时间。通过出水 闸门控制系统内的水位高低和水体下泄。 前置库工艺流程见图。 前置库系统工艺流程图前置库系统工艺流程图 三、关键技术 1、复合式生态回廊技术 2、天然能源驱动技术 前置库 技术 前置库 技术 风车提水风车提水 高位调蓄区高位调蓄区 生态回廊、生态浮床 强化净化区 生态回廊、生态浮床 强化净化区 拦截沉降区拦截沉降区 深度净化区深度净化区 生态稳定区生态稳定区 7 四、技术来源及知识产权概况 自主研发，授权1项发明专利，湖口区天然能源驱动的前置库系统 （ZL 201010573769.4）；申请发明专利2项，“去除微污染河水氮磷的 生态回廊及其建造方法（201010512758.5）”、“以渔控草的可移动式网 箱处理氮磷污染水体”。 实际应用案例： 应用单位：常州市武进区西太湖生态休闲区管委会、常州市武进 西太湖湖滨城建设投资有限公司 实际应用案例介绍。 在滆湖西北部，夏溪河与扁担河汇合入滆湖的湖口处，构建了前 置库技术示范和工程示范。技术示范面积为100亩，蓄水量为50000m3， 采用风车提水调蓄、人工复合生态回廊、前置库系统水力调配等前置 库系统构建技术等。工程示范面积约为2.3km2，以拦截进入滆湖的污 染物，削减滆湖污染负荷。经前置库示范工程处理后TN、TP、COD 分别削减42.79%、37.96%、4.59%。 联系单位：常州市武进区西太湖生态休闲区管委会 联系人：凌光绪 电 话E-mail：lgx_70 地 址：江苏省常州市武进区延政西路西太湖畔常州西太湖科技 产业园（武进经发区）管委会 技术信息咨询单位及联系方式 单位名称：环境保护部南京环境科学研究所 联系人：张毅敏 电 话8 E-mail： 地 址：南京市玄武区蒋王庙街8号（210042） 2、河道-湿地-前置库水质改善技术 技术依托单位：北京师范大学 技术发展阶段：推广应用 适用范围：北方低溶氧和高氨氮河流 主要技术指标和参数： 一、基本原理 该技术以恢复入淀河流水环境功能要求为目标，针对低氧低碳高 氨氮水质特征以及长流径的入淀过程和广阔淀口区等地貌特征，研发 了“河道-湿地-前置库” 逐级脱氮除磷净化技术。采用分子生物学等技 术，在府河筛选出高效脱氮细菌，研发了“A/O”强化湿地自养脱氮技术 及工艺；研究了利用改性水厂铁铝泥等固体废弃物高效除磷的前置库 技术及工艺。其技术建立了20 km2示范区，并在白洋淀生态保护工程 中推广应用。为解决非常规补给河流城市污水处理厂排水标准与受纳 河流水质标准的矛盾提供了技术支撑，解决了华北半干旱地区低氧高 氨氮河流水质改善的难题并推广应用。 二、工艺流程 三、关键技术 在具有低溶氧和高氨氮特点的府河沉积物中，首次发现并筛选出 9 土著厌氧氨氧化菌群，经序列对比后提交美国国立生物信息中心，在 GenBank登记59个序列号（HM565015-17，HM573585，HM573886， HM533588-90，KC190112-190162） ，通过对厌氧氨氧化菌群生长特征 与影响因素的研究，结合府河地理和水文特征，提出多级“A/O”厌氧氨 氧化与自养脱氮技术，突破了以氧化还原过程调控为重点的“河道-湿 地-前置库”逐级脱氮除磷技术工艺，获得国家授权发明专利（多氧化 还原环境交替的河流脱氮装置，ZL200910162159.2） 。 四、技术来源及知识产权概况 自主研发/优化集成 实际应用案例： 应用单位：安新县环保局 在安新县崔公堤成功建立20 km2的示范区。 在安新县崔公堤采用河道-湿地-前置库一体化河流水质改善技术 成果，结合府河的水污染特点，建成了处理水量为10000吨/日的生态 工程，示范区面积20 km2，主要污染物COD负荷削减30、氨氮20%、 总磷15%，有效缓解了污水和垃圾对于县城及周边居民生活的影响， 消除白洋淀生态安全隐。 联系单位：安新县环保局 联系人：郭悦安 电 话地 址：安新县育才路 邮编：071000 技术信息咨询单位及联系方式： 单位名称：河北省环境科学研究院 联系人：王靖飞 电 话10 E-mail：hb_szx 地 址：河北省石家庄市裕华区雅清街30号 050030 3、湖滨区污染控制成套技术 技术依托单位：中国环境科学研究院，东南大学 技术发展阶段：工程示范 适用范围：针对以农业面源、农村村落污染为主的湖滨区面源控制及 生态修复。 主要技术指标和参数： 缓冲带村落生活污水的生物生态耦合处理技术中厌氧池、跌水充 氧接触氧化池的水力停留时间分别为 30h、1h；水生蔬菜型人工湿地 水力负荷为 0.33m3/(m2d)。 “地下蓄水池边坡漫流型人工湿地或水生 蔬菜型人工湿地”，设计降雨强度重现期一年，地面集水时间 15min。 最佳运行参数为水力负荷为 0.01 m3/(m2d)、湿地填料为煤渣、坡度为 100、运行间隔天数为 3d。边坡漫流湿地的坡度范围为 5o10o。生态 净化塘有效容积约 500m3， 能一次性容纳五年最大降雨重现期的 15min 初雨地表径流。对于打捞藻类腐解后再利用技术，2 座打捞池的腐解 藻类可灌溉经济林面积 50 亩。 一、基本原理 针对湖滨区内存在的典型污染源，如自然村落、高产蔬菜地、稻 麦轮种田、废弃水产养殖场、和人工经济林或园林，采用污染净化型 农业与生态净化再生利用技术为核心的污染控制技术，包括湖滨区村 落多源污染生物生态耦合控制技术 、 湖滨区高产蔬菜地流失氮磷的多 级屏障拦截与逐次削减技术 、 湖滨区高产蔬菜地流失氮磷梯级利用的 水生蔬菜湿地技术 、湖滨区水产养殖污染零排放的污染控制技术 、 湖滨区人工经济林与园林径流污染控制技术。以上技术的有机组合可 11 以因地制宜地改造村落、农田排水沟，利用生态拦截沟自动收集村落、 农田的高浓度暴雨初期地表径流进入各类处理单元，通过收集、拦截、 储存、净化达到多级屏障拦截与逐次削减流失氮磷负荷的目的。 二、工艺设计 根据湖滨区主要的污染类型，将工艺布置分解为：湖滨区农村多 源污染控制区-湖滨蔬菜种植污染控制区-湖滨区水产养殖污染控制区- 湖滨区人工经济林与园林径流污染控制区。主要工艺构成图。 具体分解如下： （1）湖滨区村落多源污染生物生态耦合控制技术； （2）湖滨区高产蔬菜地流失氮磷的拦截与利用技术； （3）湖滨区水产养殖污染零排放的污染控制技术； （4）湖滨区人工经济林与园林径流污染控制技术。 三、关键技术 初期暴雨高浓度地表径流收集处理技术 初期暴雨径流携带的农田面源污染是非雨期的 5-20 倍不等 ，因 此控制初期暴雨径流污染是解决农田面源污染的重要环节；而初期暴 雨径流与非暴雨径流的无选择性接纳是现存治理技术中急待解决的问 题。本技术首次突破了地表径流收集技术的无区分性弱点，设计了一 套完备装置，可以自动选择搜集初期高浓度地表径流，而将非雨期极 低浓度的来水自动溢流，大大节约了处理成本，减少能耗。本技术的 特点是高效、低成本、低能耗、低维护，具有较大的实用价值。该项 关键技术成功应用在以下 2 个技术示范中：高产蔬菜地流失氮磷的梯 级利用与生态拦截削减技术示范、稻麦轮种型农田流失氮磷梯级利用 与生态拦截削减技术示范。该项关键技术已经申请发明专利 2 项：一 种自动收集处理河网区村落初期雨水的装置，实用新型专利 201120295061.7；收集处理河网区村落初期雨水的装置和方法 12 201110232761.6。 初期暴雨高浓度地表径流收集处理技术示意图初期暴雨高浓度地表径流收集处理技术示意图 实际应用案例 应用单位：宜兴市周铁镇人民政府 宜兴市农林局 实际应用案例介绍：本技术在周铁镇进行了工程示范，其中，湖 滨区村落多源污染生物生态耦合控制技术示范区集水面积 1800m2.村 落生活污水的生物生态耦合处理技术：厌氧池、跌水充氧接触氧化池 的水力停留时间分别为 30h、1h；水生蔬菜型人工湿地水力负荷为 0.33m3/(m2d)。出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）一级 B 标准； 村落初期雨水径流的收集净化技术 出水水质 TN、TP 削减 50%以上。湖滨区高产蔬菜地流失氮磷的拦截 与利用技术示范区总面积约 1500m2，处理对象为湖滨区内约 30000m2 的高产蔬菜地初期雨水径流流失的氮磷，最大日处理能力 54 吨。因地 制宜改造菜地旁边的排水沟为生态拦截沟，使其中的植物初步拦截高 产蔬菜地初期雨水径流中颗粒态污染物；利用附近的池塘进行调蓄， 强化其生态净化功能，进一步拦截、削减径流中的氮磷负荷；构建水 生蔬菜型人工湿地约 150m2，运用具有经济效益的水生蔬菜作为湿地 13 植物，构建可持续的多级拦截系统。工程内容包括建设生态拦截沟、 生态净化塘、水生蔬菜型人工湿地、泵房、计量槽。示范工程的监测 结果表明， 本技术可以对初期雨水径流携带的 TN、 TP 削减 50%以上； 湿地夏季种植空心菜，每次收割约 3 千克/平方米，冬季种植水芹菜， 每次收割约 4 千克/平方米，除去运行维护成本，还能取得一定的经济 效益，能够保证本工程的长效运行，以及发挥可持续生态效益。湖滨 区水产养殖污染零排放的污染控制技术，示范区的南北塘示范工程占 1500m2，削减约 40 亩的稻麦轮种地径流流失的氮磷。该地区稻麦轮作 田径流流失总氮平均浓度在 10.86-14.09mg/L，总磷平均浓度在 1.52-1.85mg/L，多生境生态塘的氮磷拦截效率平均达到 50%以上。其 中组合生态浮床上层夏秋季种植空心菜，冬季种植水芹菜，种植面积 约 100m2，具有一定的经济效益。多生境生态塘周围的生态护坡种植 菖蒲等水生植物，增添了美化环境的自然景观。湖滨区人工经济林与 园林径流污染控制技术的示范工程占地面积约 900 m2，包括太湖蓝藻 腐熟池 2 座，泵房 1 间；陈藻灌溉经济林面积达 50 亩。 联系单位：宜兴市农林局 联系人：徐永辉 电 话E-mail：564493940 地 址：江苏省无锡市宜兴市东山西路 62 号 技术信息咨询单位及联系方式： 单位名称：中国环境科学研究院，东南大学 联系人：叶春，吕锡武 电 话E-mail：yechbj 地 址：北京市朝阳区北苑路大羊坊 8 号 14 4、湖滨-缓冲带生态建设成套技术 技术依托单位：中国环境科学研究院、上海市农业科学院 技术发展阶段：工程示范 适用范围：建有大堤的湖滨带及建设了湖泊防护林（功能区）和连带 部分较高强度农田种植的湖滨-缓冲带区域。 主要技术指标和参数： 缓冲带农业生产区短流径入河农田尾水强化拦截湿地面积占总汇 流面积的 12%，湿地长宽比限定在 3：15：1；缓冲带防护隔离区林 下低生物量草坪品种应选择耐阴性好、株形低矮、便于维护应选择耐 阴性好、株形低矮、便于维护、季节更替不明显的常绿草本植物，亩 播种量一般为 1.52kg，建植第一年需适度修剪，林下地表径流收集净 化系统包括林下径流收集沟、生态蓄滞池、边界缓冲湿地、生态调节 塘，林下径流收集沟设计长度为 300400m/1000m2，边界缓冲湿地应 根据收集区域多点进水，湿地内植物以挺水植物种植为主，种植面积 占湿地面积的 20%左右； 生态调节塘以恢复挺水植物和沉水植物为主， 水力停留时间不少于 2d；堤岸型湖滨带水生植物倒置式配置适用范围 为 80120m（堤岸到湖体） ；外围挺水植物带恢复宽度 810m；恢复区 内部挺水、浮叶、沉水植物修复面积占总水面面积的比例以 1015%、 2025%、1015%为宜。 一、基本原理 湖滨-缓冲带生态建设成套技术是根据湖泊陆域到水域，划定缓冲 带农业生产区-缓冲带防护隔离区-湖滨带的空间布局， 结合各区域现状 及问题，分别采用适宜的技术体系，包括缓冲带农业生产区短流径入 河农田尾水强化拦截净化技术、缓冲带防护隔离区林下低生物量草坪 建植与径流拦截净化技术、堤岸型湖滨带水生植物倒置式配置技术。 最终形成地域空间上有机衔接、生态结构上合理延续，污染迁移上有 15 效缓冲的生态屏障。 二、工艺设计 依据区域功能划分，本技术基本工艺为：农田尾水污染物拦截净 化（缓冲带农业生产区）-林下低生物量草坪建植与径流蓄滞净化（缓 冲带防护隔离区）-堤岸湖滨植物倒置式配置（堤岸型湖滨带） ，具体 分解如下： （1）缓冲带农业生产区除对普通农田排水沟渠进行生态化改造 外，对短流径入河农田尾水根据地势建设强化净化湿地； （2）根据现有地形和现状，采用不同方式（明渠或涵管）连通缓 冲带农业生产区和防护隔离区，使农业生产区径流进入防护隔离区进 行进一步净化，实现缓冲的目的； （3）缓冲带防护隔离区建植低生物量草坪，草坪品种依据耐阴、 本地种等基本原则； （4）在建植低生物量草坪的基础上，构建林下地表径流收集与净 化系统，包括径流收集沟、径流蓄滞池、边界缓冲湿地及生态调节塘 等； （5） 根据堤岸型湖滨带的特点， 采用倒置式的水生植物配置方式， 辅以潜堤消浪等技术，为区域内整体水生植物恢复和演替创造适宜的 条件。 三、关键技术 （1） 缓冲带防护隔离区林下低生物量草坪建植与径流拦截净化技 术 该关键以降低林地系统自身污染物发生量为突破点，结合径流污 染拦截与生态净化技术，在强化高效拦截与持续净化上游污染物排入 的基础上，实现防护隔离林带缓冲、调节等生态功能提升的目的。本 技术有 2 个子技术构成，分别是隔离林带生态草坪建设技术、地表径 流系统重建与生态净化技术。该项关键技术首次关注林草系统自然衰 16 败过程中的二次污染问题；突破了现存防护林自身的二次污染问题： 采用低产污的生态草坪构建湖滨缓冲带防护隔离林带，同时设置污染 物截留净化系统；使防护林带自身污染最小化。 防护隔离林带污染物截留净化技术示意图防护隔离林带污染物截留净化技术示意图 经跟踪研究，与非示范区比较，技术系统自身污染物输出大幅降 低，减少径流产生量，高效拦截、净化农业生产区的输入污染，维护 成本低。主要污染物削减率为：TN 92.4%、TP 92.8%、NH4+-N 61.5%、 CODMn 50.7%。 （2）多自然型湖滨带修复成套技术 根据我国湖泊湖滨带的生态环境特点及存在的问题，在问题诊断 和驱动因子分析的基础上， 分类集成研究了“多自然型湖滨带生态修复 成套技术”，形成了解决大堤建设、强风浪侵蚀、陡岸、崩岸、藻类堆 积等问题的湖滨带生态修复成套技术体系，主要内容包括：陆向污染 控制技术、多自然型湖滨带生境改善技术；湖滨带植物修复与重建技 术；湖滨带维护管理技术。 拦截净化农业 生产区污染物 草 坪草 坪 减少系统自身 污染物的产生 降低隔离系统 污染物的排放 湿 地湿 地 林 木林 木 防护隔离林带污染物截留净化系统防护隔离林带污染物截留净化系统 17 湖滨带生态修复技术体系构成图湖滨带生态修复技术体系构成图 实际应用案例 应用单位：宜兴市周铁镇人民政府 宜兴市农林局 18 实际应用案例介绍：本技术在宜兴市周铁镇进行了工程示范，其 中，缓冲带农业生产区生态建设涉及面积为 135 亩，包括区内部分排 水沟渠的生态化改造工程 （1100m） 、 区内河道生态建设工程 （1070m） 、 短流径入河农田尾水强化净化湿地工程（2 处，总面积 112m2，汇流面 积约 10.5 亩） ，示范工程效果表明，湿地对总氮处理效率达到 40%以 上，总磷处理效率 30%以上，河段修复实施前后：NH3-N 下降比例平 均为 60.3%，TP 为 62.1%，陆水间生态得到衔接与优化；缓冲带防护 隔离区建设面积 46 亩，其中低生物量草坪建植约 30 亩，品种为白三 叶、马蹄金和红花酢浆草，林下地表径流收集沟 1800m，边界缓冲湿 地 1500m2，生态调节塘 7900m2，示范工程效果表明，低生物量草坪的 建植有效促进了林木生长，草坪枯落物由野生的年 700g/m2，降低至 100 g/m2， 工程实施显著提高了缓冲带防护隔离区对上游来水中污染物 的拦截净化能力， TN、 TP、 NH3-N 的削减率分别达到了 92.4%、 92.8%、 61.5%，生态调节塘中的水质指标显著降低，生态环境条件得到极大改 善；湖滨带水生植物修复水域面积 16000m2（长 150m，宽 110m） ，建 设潜堤消浪带（土工管）186m，导藻沟 120m，宽度平均 10m，基底 修复面积约 9000m2（缓坡等） ，挺水植物修复面积 5000m2（芦苇） ，浮 叶植物修复面积 2000m2（睡莲、 荇菜） ， 沉水植物修复面积 1000m2（苦 草、马来眼子菜、黑藻） ，示范工程效果表明，区域内水体 TN 由示范 前的平均 5.12 mg/L，降低至示范后的平均 4.77 mg/L，降低比例平均 为 6.8%；NH3-N 则由示范前的平均 2.09 mg/L 降低至平均 0.72 mg/L， 降低比例平均为 65.6%，而 TP 波动较大，水生植物恢复良好，一年的 运行结果看，除紧靠大堤的一片芦苇未恢复起来外，其余均长势良好， 其中芦苇密度由最初种植时的平均 13 株/m2增加至平均 47 株/m2。 联系单位：宜兴市农林局 联系人：徐永辉 电 话19 E-mail：564493940 地 址：江苏省无锡市宜兴市东山西路 62 号 技术信息咨询单位及联系方式 单位名称：中国环境科学研究院，上海市农业科学院 联系人：叶春，邹国燕 电 话E-mail：yechbj 地 址：北京市朝阳区北苑路大羊坊 8 号 5、严重受损湖区创建生态系统修复条件的关键技术 技术依托单位：中国科学院水生生物研究所 技术发展阶段：示范类技术 适用范围：湖泊生态修复 主要技术指标和参数： 一、基本原理 严重受损湖区不具备自然修复的基础条件，需要采用人工强化措 施，创造生态系统修复的条件。技术的重点是生境条件改善，为水生 植物恢复创建条件。 二、工艺流程 三、关键技术 针对滇池草海底泥有机质高、磷氮污染严重的特征，首先研发了 污染底泥的原位固化技术。在比较5种覆盖材料的固磷能力的基础上， 20 筛选出固磷能力较强的复合材料（红壤、石膏和生石灰）。运用此固 化剂对滇池底泥覆盖， 对总磷释放的抑制效果十分理想 （上覆水中TP = 0.023mg/L），在6个月内可有效限制磷酸盐穿透覆盖层。固化处理不 会影响沉水植物伊乐藻和轮叶黑藻的生长，相反还具有一定的促进作 用。当固化处理与沉水植物种植联合应用时，比单一处理方式更能有 效地控制底泥中磷和氮向水柱中的释放。 水体中溶解氧的水平对底泥中磷的释放具有重要影响。在缺氧条 件下（DO 6 mg/L），底泥磷的释放受到明显抑制。在重污染湖区， 通过水体造流增氧，能有效改善泥/水界面的溶解氧状况，缓解内源磷 释放的影响。 水深对挺水植物的分布与扩增起着重要的调节作用。通过局部生 态高程的调整，既可满足挺水植物正常生长的水位要求（0.8m）， 也能将挺水植物限制在湖岸的狭窄区域，减缓湖泊的沼泽化进程。狭 叶香蒲通过根状茎进行快速繁殖，在5月份可形成盖度达70%的群落密 度，最高群落密度达90%以上。 四、技术来源及知识产权概况 本技术属自主研发/优化集成。 实际应用案例： 应用单位：昆明市滇池管理局 实际应用案例介绍 “严重受损湖区水生植被恢复技术研究与工程示范”已在滇池外 草海生态修复工程中取得较好进展，应用该技术在滇池外草海西岸开 展的工程示范效果明显。在外草海较高营养负荷条件下，成功构建并 维持草型清水生态系统，沉水植被盖度达80%，水体清澈，水质改善 效果明显。该研究成果已列入昆明市环保局修订的滇池“十二五”规 21 划“滇池草海湖滨带扩增保育与湖内生态修复工程”项目，将在“十 二五”草海治理中进行大规模推广与应用。 技术信息咨询单位及联系方式 联系单位：中国科学院水生生物研究所 联系人：肖邦定 电 话E-mail：bdxiao 地 址：湖北武汉武昌东湖南路7号 6、沉水植被构建关键技术 技术依托单位：中国科学院水生生物研究所 技术发展阶段：示范类技术 适用范围：湖泊生态修复 主要技术指标和参数： 一、基本原理 沉水植被重建是湖泊生态系统重建的关键所在，沉水植被在构建 草型清水稳态生态系统起到基本构架作用，是食物链赖以存在的物质 基础和维持生态系统清水稳态的必要条件。沉水植被构建的关键在于 改善生境条件，根据环境条件选择合适的先锋种和建群种，促进沉水 植被的扩增。 二、工艺流程 22 三、关键技术 首先需确定沉水植被先锋种和建群种选择的目标和原则。在解析 滇池外草海的水环境现状的基础上，对外草海的恢复沉-植被的基本条 件进行了分析。针对外草海氮磷及有机负荷高的特征，开展了5种沉水 植物的适应性研究。结果表明，光胁迫和营养胁迫共同作用时，对沉 水植物的生长具有明显抑制甚至导致其死亡， 在解除光胁迫的条件下， 沉水植物可耐受较高的营养胁迫，不影响其正常生长。针对外草海的 环境特征，选择轮叶黑藻作为沉水植被构建的先锋种和建群种。 沉水植被的定植与构建采用断枝或整株繁殖方式。轮叶黑藻在浅 水区（1 m）采用枝尖插植、营养体移栽方式进行定植，而在深水区 （1-2 m）则采用整株种植方式进行定植。轮叶黑藻在4月种植，通过 自然扩增，一个月后可建立起优势群落，盖度达到50%左右。6月份群 落继续快速扩增，其覆盖度可达80%以上。通过对沉水植被的盖度进 行调控，有利于维持系统的稳定性。沉水植被示范工程区内水体清澈 见底，水体景观改善效果十分显著。 构建的沉水植被对水环境的改善作用明显，可显著降低浊度、氮、 磷及有机污染负荷。轮叶黑藻对水质的改善效果十分明显，与对照区 比较， 总磷下降42%， 总氮下降43%， 浊度下降70%， 叶绿素a下降65%。 四、技术来源及知识产权概况 本技术属自主研发/优化集成。 实际应用案例： 应用单位：昆明市滇池管理局 实际应用案例介绍。 “严重受损湖区水生植被恢复技术研究与工程示范”已在滇池外 草海生态修复工程中取得较好进展，应用该技术在滇池外草海西岸开 展的工程示范效果明显。在外草海较高营养负荷条件下，成功构建并 23 维持草型清水生态系统，沉水植被盖度达80%，水体清澈，水质改善 效果明显。该研究成果已列入昆明市环保局修订的滇池“十二五”规 划“滇池草海湖滨带扩增保育与湖内生态修复工程”项目，将在“十 二五”草海治理中进行大规模推广与应用。 技术信息咨询单位及联系方式 联系单位：中国科学院水生生物研究所 联系人：肖邦定 电 话E-mail：bdxiao 地 址：湖北武汉武昌东湖南路7号 7、再生水调蓄湖库生态构建与水质净化技术 技术依托单位：华北电力大学 技术发展阶段：推广应用 适用范围：适用于指导南四湖流域再生水调蓄湖库生态构建与水质改 善，在南水北调东线工程沿线区域及中国北方暖温带也具 有借鉴意义 主要技术指标和参数： 一、基本原理 基于水质、水华控制与生态可持续性三重目标，以结构和功能可 持续的生态水资源工程技术和风力提水曝气与合成粘土矿物水质改善 整合技术研发为基础，突破食物网调控核心技术，创新再生水调蓄湖 库生态构建与水质净化整合技术，提高湖库水质净化能力的可持续性 和生态系统弹性，确保再生水调蓄湖库出水水质长效、稳定达到地表 水III类标准，降低水华爆发风险。 24 二、工艺流程 通过生态闸坝控制动态优化再生水调蓄湖库进出水流量、水土接 触景观界面与水流停留时间；构建生态过水堰与风力提水曝气装置调 控湖库水体流场，改善水体的流动性和溶氧条件，提高微生物降解效 率； 利用生态集布水渠构建与合成粘土矿物吸附-微生物分解-植物提取 耦合，有效削减水体的氮、磷负荷；基于稳定同位素分析、野外调查 与分析， 整合“上行控制”、 “下行控制”及“竞争排斥”等复杂食物网关系， 调控库塘4级营养级结构，促进物质流在食物网内快速、高效地循环和 流动，增强食物网的结构和功能稳定性， 三、关键技术 技术名称：（1）结构和功能可持续的生态水资源工程技术；（2） 食物网生态构建和操纵技术；（3）风力提水曝气与合成粘土矿物水质 改善整合技术 技术性能指标：结构和工程可持续的生态水资源工程技术在再生水 调蓄湖库污染物去除中的贡献率可达到17%； 食物网调控技术通过初级生 产者的直接吸收，以及消费者的间接摄取，氮、磷的物质在食物网负中 快速循环，在再生水调蓄湖库污染物去除中的贡献率可达到57%。 四、技术来源及知识产权概况 自主研发 实际应用案例： 1、山东美泉环保科技有限公司 滕州市城郭河（白腊湾片区）人工湿地水质净化工程、滕州市城 郭河（曹庄片区）人工湿地水质净化工程、滕州市界河唐楼矿坑塌陷 地湿地工程 联系单位：山东美泉环保科技有限公司 联系人：岳文超 25 电话：400-678-8653 地址：山东省济南市天桥区蓝翔路 15 号时代总部基地一区 18 幢 技术信息咨询单位及联系方式： 单位名称：华北电力大学 联系人：张化永 电 话E-mail：zhyacas 地 址：北京昌平区北农路2号, 102206 8、复合型污染河道水体强化生物接触氧化-多级人工湿地组合处理技术 技术依托单位：同济大学 技术发展阶段：推广应用 适用范围：平原河网地区的农业面源污染物的拦截净化 主要技术指标和参数： 一、基本原理 通过新型模块化生物接触氧化-生态滤池组合工艺、农村生态沟渠 往复式植物栅格系统和密植型生态浮床等技术的集成与优化，因地制 宜，利用河边滩等荒弃地，采用异位和原位双重净化方式，在入河之 前对污染物进行生态拦截与深度净化，最终实现入河污染物负荷的有 效削减，为水体水功能稳定达标和饮用水水质安全提供保障。 二、工艺流程 1、沟渠来水首先经过格网过滤，去除水中较大的悬浮物。 2、格栅出水流至生态填料接触氧化渠进行预处理，氧化渠内放置 纤维生态草填料，并对水体进行曝气，以保证处理效果。 3、出水流入多级生态滤池系统，利用基质-微生物-植物的共同作 用对河水进行净化。 26 4、 在通过在河道里构建密植型高效生态浮岛和强化净化型生态湿 地，以实现对入河污染物的原位净化。 三、关键技术 1、模块化生物接触氧化-生态滤池地组合工艺 2、农村生态沟渠往复式植物栅格系统 3、密植型生态浮床构建技术 四、技术来源及知识产权概况 自主研发/优化集成 实际应用案例： 应用单位：杭州市余杭区、浙江海宁实康水务有限公司 实际应用案例介绍 目前该项技术已成功应用到北苕溪入河污染物截留与消纳净化示 范工程和余杭区北湖水源地水质生态保障示范工程，并将取得较好的 水质净化效果，区域农村污染物系统削减技术示范工程的CODcr、 TN 、TP和NH3-N去除率分别达到57.5%、73.8%、75.8%和59.0%。并 将本课题所研发的微污染水体生物接触氧化-复合流人工湿地强化截 留与净化技术作为方案的核心技术，用来净化海宁自来水厂原水生态 净化工程。 联系单位：同济大学 联系人：张海平 电 话邮 箱：hpzhang 地 址：上海市杨浦区四平路1239号 技术信息咨询单位及联系方式： 单位名称：同济大学 27 联系人：张海平 电 话邮 箱：hpzh