城市景观水体污染控制和修复技术.doc

城市景观水体的污染控制和修复技术 摘要：分析了城市景观水体的特点及其水质污染状况，表明景观水体处理的必要性和迫切性。综述近年来景观水体的污染控制和修复技术及其机理。提出城市景观水体污染控制的关键应将污水处理的常规生物处理技术与生态处理技术有效结合，以合乎城市生态建设的要求。 关键词：景观水体l 富营养化l 水体修复l 常规处理生态 近年来，在城市绿地、公园建设和居住小区的建设中，人工湖泊、景观池塘及景观水池不断涌现。城市景观水体多为静止或流动性差的封闭缓流水体，一般具有水域面积小、易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点，加上居民生活和水系中鱼类的影响，极易造成水中悬浮物增多、浊度增大，有机物、细菌和大肠杆菌的含量都增高。在温度较高时，富含N、P等营养元素的水体中还会滋长藻类，藻类的异常繁殖会破坏环境的生态平衡，湖水呈现明显的绿色，水体色度较高，一般可达几十度甚至上百度，并伴有明显的鱼腥味，有时甚至造成水体发黑发臭，丧失了景观水体的功能，因 此景观水体的处理有其必要性和迫切性。 1 景观水体的污染控制技术 11 物化法 (1)化学沉淀法：化学沉淀法的处理对象是水中的悬浮物和胶体杂质，混凝沉淀法具有操作和维修方便、效果好等特点，可用于含大量悬浮物、藻类水的处理，对受污染的水体可取得较好的净化效果，但基建费用和药剂成本较高，沉淀的污泥会伴生二次污染，通常协同其它工艺作为景观水的预处理措施。杀藻常用的药剂有硫酸铜、漂白粉、明矾、聚铝和硫酸亚铁等。由于硫酸铜对鱼类有毒性，不宜用于有鱼类的湖水，铁盐则会增加水的色度。深圳华侨城燕栖湖灭藻采用的药剂为漂白粉，其投加量为051OmgLL1。 (2)过滤：当景观水体中藻类和悬浮物较少时可对其进行直接过滤，过滤不仅可降低水的浊度，同时景观水体在经过生物滤池、滤沟或砂滤缸等水处理系统后，通过强化生物或物理措施可进一步去除水体中剩余的有机物、无机营养盐、藻类和悬浮物。提出将传统的砂石过滤与湿地塘床相结合的组合处理工艺一生物滤沟，并对其在常温下处理受污染城市景观水体的性能进行试验研究。试验结果表明：生物滤沟能有效地控制出水的嗅味、氨氮值和提高有机物的去除效果。 (3)气浮法：按照微细气泡产生的方式，可将气浮净水工艺分为分散空气气浮法、电解凝聚气浮法、生物及化学气浮法和溶气气浮法(真空式气浮法和压力溶气气浮法)。武汉某住宅小区内景观水面面积30000m ，平均水深lm，总水量约30000m。通过对水体进行不断地流动循环，采用化学加药溶气气浮工艺来去除掉湖水中大部分的色度、悬浮物和藻类。气浮处理后的水进入压力过滤器，过滤掉气浮难以去除的其它杂质，使湖水变得清澈，符合小区景观水的感官要求，使整个水体保持良好的状态。12 生化处理法 若景观水体的初期注入水和后期补充水中的有机物含量较高，则可利用生化处理工艺去除此类污染物。目前，被广泛采用的工艺是生物接触氧化法，它是利用填料作为生物载体，微生物在曝气充氧的条件下生长繁殖，富集在填料表面上形成生物膜，溶解性的有机污染物与生物膜接触过程中被吸附、分解和氧化，氨氮则被氧化或转化成高价形态的硝态氮，它具有处理效率高、水力停留时间短、占地面积小、容积负荷大、耐冲击负荷、不产生污泥膨胀、污泥产率低、无需污泥回流、管理方便、运行稳定等特点。根据国内外研究报道，生物 接触氧化对微污染水体的COD、NH。一N 的去除率可分别达到20 30 和80 90 ，是一种行之有效的景观水处理方法。 13 曝气复氧法 曝气的方式主要有自然跌水曝气和人工机械曝气，前者充氧效率低，能耗较省，维护管理简单，多用于园林水景；后者充氧效率高，选择灵活。对河流和景观城市景观水体的污染控制和修复技术。水体进行人工曝气复氧研究在国外已经开展了2O多年，在水质净化工作中占有重要位置。部分欧美国家的成功经验和我国已经开展的一些试验结果表明：人工曝气复氧是治理河流污染的一种有效的工程措施。近年来在北京、上海等城市进行了一定规模的河道人 工曝气复氧试验和工程实践，如国内1990年亚运会期间，在北京清河的一个长约4km 的河段中，放置8台15HP的曝气设备进行人工充氧，在8月26日9月29日期间，臭味基本消除，水体颜色明显改观，BOD去除率约6O ，曝气区的Do 从0上升到5 7ragL ，邻近区域上升到45mgL。通过复氧，使水体逐步恢复自然的生态功能。 14 光催化降解法 通过在水中加入一定的光敏半导体材料，利用太阳能净化污水，提高效率。李海燕5 等以太阳能为动力，对受污染的景观水体直接进行催化臭氧化及增氧，由于催化氧化反应剩余气体中氧气含量大于9O ，故大大提高了水体曝气增氧过程中氧的传输速率。处理 后水体苯环类有机污染物的浓度明显下降，灭藻效果明显，可生化性显著增强。而且太阳能的应用不仅增加了设备的环境相容性，且降低了其运行成本。 15 杀菌消毒 为抑制水中菌类的生长，可加入一定量的硫酸铜(铜离子含量为ImgL左右)。当水体滋生了藻类时可向水体中投加氧化剂，如次氯酸钠、液氯、漂白粉等进行杀菌消毒。杀菌消毒一般作为景观水处理的最终处理工序。经杀菌消毒后，景观水体应满足景观娱乐用水的水质标准(GB1294191)。体投加微生物以净化水质的方法是可行的。用这种方法净化水体具有工艺简单、无需建构筑物、基建省等特点。 22 水生生物修复法 水生生物法是以生态学原理为指导，人工养殖抗污染和强净化功能的水生动、植物，利用生物间的相克作用修饰水质，利用食物链关系有效地回收和利用资源，取得水质的净化、资源化和景观效果等综合效益。 (1)水生植物处理法：景观水体中的有机污染物被微生物分解后，除了有机碳转化为Co。从水体中逸出外，有机氮、磷等都转变为无机营养盐类，仍滞留在水体中。这些营养盐如长期累积，就会造成水体的富营养化，导致藻类泛滥。通过种植景观水生植物，利用植物对无机营养盐类的吸收、转化和积累，并经人工定期打捞回收，可以有效去除水体中的氮、磷营养盐，达到净化水质、抑制藻类生长的目的。南京莫愁湖通过种植莲藕，年产莲藕25万kg，带出的氮有6O多t，磷达1t多，浮萍在1个月内能将污水中的磷去除9O。 (2)水生动物处理法：水生动物包括浮游动物、游泳动物和底栖动物，它们以水体中的游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等为食，可以有效减少水体中的悬浮物，提高水体的透明度。投放数量合适，物种配比合理的水生动物，对于延长生态系统食物链、提高生物净化效果有明显作用。通过定期对游泳动物和底栖动物进行打捞，可以防止其过量繁殖造成的内源污染，同时也将已转化成生物有机体的有机质和氮磷等营养盐从水体中彻底输出。武汉东湖富营养化水体中引入50gm。的鲢或鳙，使微囊藻水华得到有效抑制。 2 景观水体的修复技术 3 结语 21 微生物修复法 景观水体一般都以自来水作为原水，水体中污染物高效降解菌很少，补充有益微生物和促进其生长的营养剂可加速水体中污染物的降解，也有助于加快底泥中污染物的分解转化。采用投加菌种方法进行景观水体的生物修复近年来成为国内外研究的热点，如日本、韩国、澳大利亚等国采用定期向水中投放光合细菌，由于光合细菌能利用光能和氧将微污染水或废水 中的无机和有机碳源及其它营养物质转化为菌体，从而能起到净化水质的作用。应用高效微生物光合细菌、硝化细菌及复合细菌，采用投菌法降解水中污染物。实验结果表明：有利于有机物与叶绿素的去除，其去除率分别达到6O和9O，含氮化合物的去除率达到5O 以上，而且投入微生物可使水体DO值由ImgL增加到7mgL，向富营养化的城市湖泊水由于景观水多为微污染，发生期短、流动性较差、且美学要求高等特点，因此，城市景观水体污染控制的关键在于将污水处理的常规处理技术与生态技术有效结合，从而实现技术可行，经济有效，同时又合乎城市生态的要求，使景观水体真正成为城市一道亮丽的风景。 参考文献 1 毛俊琦高尚住宅区湖水治理及循环利用I-J给水排水，2003，29(9)：56-58C2 郎建，肖海文，王涛，等生物滤沟处理景观水体试验研究IJ给水排水，2002，28(12)：5456 3 阳光，涂磊，秦睿，等住宅小区景观用水水环境保护应用 IJ云南环境科学，2004，23(1)：2526 4 陈伟，叶舜涛，张明旭苏州河河道曝气复氧探讨IJ上海环境科学，2OOl，20(5)；233234 5 周杰章永泰杨贤智人工曝气复氧治理黑臭河流冲国给水排水，2OO117(4)：4749李海燕，鲁敏施银桃，等缄市景观水体的净化及增氧EJ武汉科技学院学报， (4)：1-3 2004，1