第12章 污染水体的生物修复-1

1、第第12章章 污染水体的生物修污染水体的生物修复复 第第1节节 污染河流的生物修复污染河流的生物修复第第2节节 污染湖泊的生物修复污染湖泊的生物修复第第3节节 地下水污染的生物修复地下水污染的生物修复第第4节节 污染海洋的生物修复污染海洋的生物修复第第1节节 污染河流的生物修复污染河流的生物修复1. 自然净化修复与强化自然净化修复自然净化修复与强化自然净化修复 自然净化（自然净化（natural purification）:是河流的一个是河流的一个重要特征，指河流受到污染后能够在一定程度上重要特征，指河流受到污染后能够在一定程度上通过自然净化使河流恢复到受污染以前的状态。通过自然净化使河流恢复

2、到受污染以前的状态。 河流自然净化的关键是有机物的河流自然净化的关键是有机物的好氧生物降好氧生物降解解过程。过程。 强化自然净化修复强化自然净化修复(enhanced natural purification):指通过采取措施，向河流输送指通过采取措施，向河流输送某种形式的能量或物质，强化河流固有的某种形式的能量或物质，强化河流固有的自我净化过程，加快河流的修复过程，是自我净化过程，加快河流的修复过程，是一类原位修复技术。一类原位修复技术。 包括三个途径：包括三个途径： 河流水体曝气复氧技术河流水体曝气复氧技术 多功能河道生态工程修复技术多功能河道生态工程修复技术 生物试剂添加技术生物试剂添加

3、技术河流水体曝气复氧技术河流水体曝气复氧技术aeration of river water 指向河流中进行人工复氧，可以是空气，指向河流中进行人工复氧，可以是空气，也可以是纯氧。也可以是纯氧。 比如，我国于比如，我国于1990年年8-9月亚运会期间，有月亚运会期间，有关部门在清河的一个河段放置关部门在清河的一个河段放置8台台11.025 kW（15马力）的马力）的曝气曝气设备，结果表明溶解设备，结果表明溶解氧的含量从氧的含量从0上升到上升到6 mg/kg。水体。水体BOD5去去除率达到除率达到60，河流臭味基本得到消除。，河流臭味基本得到消除。BOD5 The biochemical oxyg

4、en demand of wastewater during decomposition occurring over a 5-day period. A measure of the organic content of wastewater. 多功能河道生态工程修复技术多功能河道生态工程修复技术multifunctional ecological engineering 指将城市河道设计成具有多种自然景观指将城市河道设计成具有多种自然景观和生物类群，景观于净化功能并存的多和生物类群，景观于净化功能并存的多功能河道净化系统，是利用多功能河道功能河道净化系统，是利用多功能河道净化污水的净化污水

5、的生态工程技术生态工程技术。 采用有效附着或微生物的但体替代混凝土采用有效附着或微生物的但体替代混凝土护坡，并将河道的有用空间有效的利用于护坡，并将河道的有用空间有效的利用于培植水生生物，以确保河道对污水的有效培植水生生物，以确保河道对污水的有效净化。净化。 多功能河道净化系统中既有水生植物、昆多功能河道净化系统中既有水生植物、昆虫、鱼类等水生生物，也有鸟类和哺乳类虫、鱼类等水生生物，也有鸟类和哺乳类动物，它们共同构成完整的食物链，进一动物，它们共同构成完整的食物链，进一步强化水体的自净功能。步强化水体的自净功能。生物试剂添加技术生物试剂添加技术 也称投菌法（也称投菌法（biotic addi

6、tives）,是向被污是向被污染的河流中投加人工培养的微生物，强化染的河流中投加人工培养的微生物，强化河流有机物的降解。河流有机物的降解。 投菌法过去被认为没有必要投菌法过去被认为没有必要 美国有多家公司开展筛选天然菌种和人工培美国有多家公司开展筛选天然菌种和人工培养变异菌种。养变异菌种。 著名的有著名的有Alken-Murry公司开发的公司开发的Clear-Flo系列菌剂；系列菌剂； GES公司所生产的公司所生产的LLMO(liquid live microorganisms)生物活性液。生物活性液。 这些菌剂在养殖水体净化、河流修复及污泥这些菌剂在养殖水体净化、河流修复及污泥去除等方面有许

7、多成功案例。去除等方面有许多成功案例。成功案例成功案例 1999年年1012月，由华东师范大学、美国月，由华东师范大学、美国Probiotic公司共同采用美国公司共同采用美国Probiotic公司水质公司水质净化促生液对上澳塘黑臭水体进行了生物修复净化促生液对上澳塘黑臭水体进行了生物修复试验，试验表明，在水力负荷试验，试验表明，在水力负荷0.2-0.5m河水河水/(m3河道容积河道容积. 天天)，水力停留时间，水力停留时间2-5天，水温天，水温10-20C，经治理后，水体可消除黑臭。，经治理后，水体可消除黑臭。 CODCr下降下降50；BOD5下降下降70；水体透明度；水体透明度从从20cm增

8、加到增加到70cm；微生物区系由厌氧向好；微生物区系由厌氧向好氧转变，生物种群由低等向高等演替，水体中氧转变，生物种群由低等向高等演替，水体中的多样性增加。的多样性增加。修复前修复后，微生物处理6周我校微生物湖泊水体修复技术我校微生物湖泊水体修复技术 通过大量的分离、筛选工作，从土壤、水通过大量的分离、筛选工作，从土壤、水体中选育出枯草芽孢杆菌、光合细菌、反体中选育出枯草芽孢杆菌、光合细菌、反硝化芽孢杆菌、贫营养有机矿化芽孢杆菌、硝化芽孢杆菌、贫营养有机矿化芽孢杆菌、低温有机矿化芽孢杆菌、乳酸芽孢杆菌。低温有机矿化芽孢杆菌、乳酸芽孢杆菌。 这些菌株分别具有除氮、降低水体这些菌株分别具有除氮、降

9、低水体COD、除去水体异臭味、净化水质的作用，建立除去水体异臭味、净化水质的作用，建立了较完备的净水微生物体系。了较完备的净水微生物体系。 华中农业大学建立的净水微生物体系能华中农业大学建立的净水微生物体系能快速消除水体黑臭，增加水体透明度，快速消除水体黑臭，增加水体透明度，显著消减显著消减N、P等物质，其技术可行，效等物质，其技术可行，效果显著，治理费用经济，是一项值得在果显著，治理费用经济，是一项值得在湖泊景观水体治理的新成果，具有很好湖泊景观水体治理的新成果，具有很好的推广应用前景。的推广应用前景。 该技术成果此前已在北京大观园景区、该技术成果此前已在北京大观园景区、广西桂林桃花江地区、

10、武汉市汉口的西广西桂林桃花江地区、武汉市汉口的西北湖以及武昌的东湖风景区的部分景观北湖以及武昌的东湖风景区的部分景观水体和湖泊进行了实际的推广应用，获水体和湖泊进行了实际的推广应用，获得了较好的治理和修复效果。得了较好的治理和修复效果。2 陆生生态恢复陆生生态恢复 陆生生态恢复（陆生生态恢复（terrestrial eco-remediation）,也称也称土地处理技术（土地处理技术（land treatment）,它是利用土壤它是利用土壤植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化能力对被污染的河水进行易位处理的技术。能力对被污染的河水进行易位处理的技

11、术。 具体是将污染的河水施于地表，使之在植物土具体是将污染的河水施于地表，使之在植物土壤水分复合系统中经历自然的物理过程、化学壤水分复合系统中经历自然的物理过程、化学过程和生物学过程，达到处理标准。过程和生物学过程，达到处理标准。2.1 河水土地渗虑修复系统河水土地渗虑修复系统/2.2河水土地渗虑修复类型河水土地渗虑修复类型2.1 河水土地渗虑修复系统河水土地渗虑修复系统（工程组成）（工程组成） 污染河水的土地渗虑技术属于陆生生态工污染河水的土地渗虑技术属于陆生生态工程范畴，可以划分为若干子系统，每一子程范畴，可以划分为若干子系统，每一子系统均具有相对独立的结构和功能。系统均具有相对独立的结构

12、和功能。 完整的土地渗虑修复技术系统由完整的土地渗虑修复技术系统由预处理、预处理、水量调节与储存、配水与布水、土壤植水量调节与储存、配水与布水、土壤植物田间工程、排水及监测物田间工程、排水及监测等等6部分组成。部分组成。（1）预处理系统）预处理系统 目的：防止泥沙在布水系统中的沉淀和目的：防止泥沙在布水系统中的沉淀和机械磨损，避免因悬浮固体含量过高而机械磨损，避免因悬浮固体含量过高而引起土壤堵塞。引起土壤堵塞。 预处理系统工艺：一级处理或强化一级预处理系统工艺：一级处理或强化一级处理、混凝沉淀工艺。处理、混凝沉淀工艺。（2）水量调节与储存）水量调节与储存 土地渗虑技术受气候影响，不可能完全终土

13、地渗虑技术受气候影响，不可能完全终年运行（快速和地下渗滤除外），特别是年运行（快速和地下渗滤除外），特别是在在寒冷季节和暴雨季节，需要降低负荷在在寒冷季节和暴雨季节，需要降低负荷或者停止运行，因此，需要储存部分河水。或者停止运行，因此，需要储存部分河水。（3）配水和布水）配水和布水 包括泵站、集水池、输水管道（或明包括泵站、集水池、输水管道（或明渠），其作用是将河水按工艺要求投配渠），其作用是将河水按工艺要求投配到土壤植物系统。到土壤植物系统。 布水方式有表面布水、低压布水、高压布水方式有表面布水、低压布水、高压喷洒、亚表面注射等。喷洒、亚表面注射等。（4）土壤植物系统）土壤植物系统 是土地渗

14、虑技术的核心部分，修复河水的主要过是土地渗虑技术的核心部分，修复河水的主要过程在这里发生程在这里发生，田间表层的颗粒是限制水迁移过，田间表层的颗粒是限制水迁移过程的主要因素。程的主要因素。 在设计中要考虑场地的适宜性和植物的适宜性。在设计中要考虑场地的适宜性和植物的适宜性。 场地的适宜性包括：地形、地表坡度、土壤性质场地的适宜性包括：地形、地表坡度、土壤性质（质地、结构、渗透性、土层厚度、化学性质）、（质地、结构、渗透性、土层厚度、化学性质）、地质因素地质因素 植物的适应性植物的适应性（5）排水系统）排水系统 明沟、暗管与竖井方式，其作用是保持土明沟、暗管与竖井方式，其作用是保持土地渗虑系统的

15、修复效果与水流畅通，保护地渗虑系统的修复效果与水流畅通，保护地下水。地下水。（6）监测系统）监测系统 是监测土地的渗虑效果是否达到规定和是监测土地的渗虑效果是否达到规定和是否需要采取相应措施来改善修复效果。是否需要采取相应措施来改善修复效果。 其内容包括其内容包括: 进水监测、出水监测、地下水监测、土进水监测、出水监测、地下水监测、土壤监测、植物监测。壤监测、植物监测。2.2 河水土地渗虑修复类型河水土地渗虑修复类型 根据布水方式、水力负荷的大小、水力根据布水方式、水力负荷的大小、水力流动方向、处理水以及回收方式，土地流动方向、处理水以及回收方式，土地渗虑方式可分为渗虑方式可分为慢速渗虑、快速

16、渗虑、慢速渗虑、快速渗虑、地表慢流、地下渗虑地表慢流、地下渗虑等不同类型等不同类型（1） 慢速渗虑修复慢速渗虑修复 Slow rate system, SR: 将河水投配到覆盖植物的将河水投配到覆盖植物的土壤表面，河水在流经地表土壤植物系统事得土壤表面，河水在流经地表土壤植物系统事得到充分净化的一种土地处理工艺类型。到充分净化的一种土地处理工艺类型。 工艺目标：工艺目标： 修复被污染的河水；修复被污染的河水； 利用水资源及营养物质生产商品性农作物；利用水资源及营养物质生产商品性农作物； 开发荒地，发展草地和林地开发荒地，发展草地和林地 当以污水处理为目标时，常选择多年生牧草当以污水处理为目标时

17、，常选择多年生牧草作为覆盖作物。牧草生长期长，对氮的利用作为覆盖作物。牧草生长期长，对氮的利用率高，可耐受较高的水力负荷。率高，可耐受较高的水力负荷。 森林型的森林型的SR可与污泥利用相结合。可与污泥利用相结合。（2）快速渗滤修复）快速渗滤修复 Rapid infiltration system，RI：将污染的河水有：将污染的河水有控制的投配到砂滤型土壤表面，污水向下渗虑控制的投配到砂滤型土壤表面，污水向下渗虑过程中通过生物氧化、硝化、反硝化、过滤、过程中通过生物氧化、硝化、反硝化、过滤、沉淀、还原等一系列作用得到净化。沉淀、还原等一系列作用得到净化。 RI具有很高的处理效率，其再生水可以回收

18、利具有很高的处理效率，其再生水可以回收利用。系统的设计分为污水处理和再生水回收两用。系统的设计分为污水处理和再生水回收两个部分。个部分。Land biotreatment operation （3）地表慢流修复）地表慢流修复 Over and flow system，OF：将污水有控：将污水有控制地投配到多年生牧草、坡度和缓、制地投配到多年生牧草、坡度和缓、土土地渗透性能低地渗透性能低的的坡面坡面上，使污水在地表上，使污水在地表沿坡面缓慢流动过程中得到净化的土地沿坡面缓慢流动过程中得到净化的土地处理工艺类型。处理工艺类型。Soil and grass filtration for purifi

19、cation of wastewater:Soil filtration relies on filtration by soil particles and bacteria growing on the surfaces of the soil particles and plants (usually grasses) which take up water and nutrients (nitrogen and phosphorus), reducing the concentration of these nutrients. Soil filtration is used duri

20、ng the dry season. Grass filtration is used in the rainy season when the soil is saturated by water. Grasses can be grazed by livestock.（4）地下渗滤修复）地下渗滤修复 Subsurface infiltration system， SI：将污染的：将污染的河水投配到具有一定构造和良好扩散性能的地河水投配到具有一定构造和良好扩散性能的地下土层中，污水经毛管浸润和在土壤渗滤作用下土层中，污水经毛管浸润和在土壤渗滤作用下向周围运动达到修复之目的。下向周围运动达到修

21、复之目的。 目标：目标： 处理污水；处理污水； 在处理污水的同时，为地表绿地提供水分在处理污水的同时，为地表绿地提供水分和营养；和营养； 产生优质再生水供回收利用产生优质再生水供回收利用土地渗滤修复设计 考虑因素： 1）污染河水的详尽调查和检测，了解组分与排放量，确定优先污染物。 2）对场地进行适宜性评价； 3）制定土地渗虑的水质要求，确定预处理的程度和修复范围 4）完善的，有效的管理和监测系统法规要求经济因素水质要求场地特性污水特性作物管理作物选择预处理水同化容量污染物同化容量作物需水水力负荷场地面积出水回用土地面积缓冲带调节系统布水系统选择第一步设计一次布水深度布水频率布水周期布水面积布水

22、时间布水速度布水系统设计系统流量第二步设计地表水排水与径流控制系统监测地下水排水系统第三步设计3 水生生态修复水生生态修复 Aquatic eco-remediation, 俗称氧化塘技俗称氧化塘技术（术（oxidation pond）或稳定塘）或稳定塘（stabilizations pond）或生物塘技术）或生物塘技术（organism pond）,它是利用天然水体的它是利用天然水体的净化能力，将被污染的河水在一种类似于净化能力，将被污染的河水在一种类似于池塘的处理设备内经长时间的缓慢流动和池塘的处理设备内经长时间的缓慢流动和停留，通过生物的代谢活动降解有机污染停留，通过生物的代谢活动降解有

23、机污染物的修复技术。物的修复技术。Symbiotic activity between algae and bacteria in a wastewater lagoon to purify sewage:As wastewater flows through a lagoon, bacteria consume the organic carbon in the waste. In assimilating the organic carbon, bacterial respiration produces carbon dioxide (CO2) and takes up oxygen (

24、O2). Algae utilize the carbon dioxide for photosynthesis and in turn produce oxygen required by the bacteria, hence the symbiotic activity. Solids settle to the bottom of the lagoon, and pathogenic bacteria die-off in competition with other bacteria in the lagoon.Several lagoons in series are more e

25、ffective and the last lagoon can be used for aquaculture.菌藻共生系统3.1水生生态修复类型水生生态修复类型生生物物稳稳定定塘塘微生物微生物稳定塘稳定塘水生生水生生物塘物塘好氧塘好氧塘aerobic pond厌氧塘厌氧塘 anaerobic pond曝气塘曝气塘 aerated pond兼性塘兼性塘facultative pond水生植物塘水生植物塘 aquatic plant pond养殖塘养殖塘 cultured pond微生物稳定塘修复微生物稳定塘修复 好氧塘好氧塘aerobic pond:是完全依靠藻类光合作用供氧的是完全依靠藻类

26、光合作用供氧的稳定塘，其稳定塘，其水深应保证阳光投射到水底水深应保证阳光投射到水底，以保证藻类，以保证藻类在每个深度均能进行光合作用，而为净化有机污染物在每个深度均能进行光合作用，而为净化有机污染物提供足够氧气。提供足够氧气。 好氧塘在实际应用时，一般均须形成一个塘系统或其好氧塘在实际应用时，一般均须形成一个塘系统或其它修复技术结合形成复合系统。它修复技术结合形成复合系统。 好氧塘由一系列的塘组成。在前部的塘称前置塘（水好氧塘由一系列的塘组成。在前部的塘称前置塘（水深深0.2-0.3m），接纳重度污染水；设置在后的称最后），接纳重度污染水；设置在后的称最后净化塘或熟化塘净化塘或熟化塘(水深水深

27、0.5-1m)，接受污染较轻的水。，接受污染较轻的水。微生物稳定塘修复微生物稳定塘修复 兼性塘（兼性塘（facultative pond）,一般水深一般水深0.9-2.4m，由上层好氧区，中层兼氧区和底部厌氧区组成。由上层好氧区，中层兼氧区和底部厌氧区组成。 上层好氧区主要由好氧菌和藻类构成菌藻共生上层好氧区主要由好氧菌和藻类构成菌藻共生系统系统 兼性塘水力停留兼性塘水力停留530天，常用作曝气塘后作天，常用作曝气塘后作为二级处理塘使用。为二级处理塘使用。微生物稳定塘修复微生物稳定塘修复 曝气塘（曝气塘（aerated pond）, 是采用机械曝气装置是采用机械曝气装置补氧的人工塘，其塘深度一

28、般为补氧的人工塘，其塘深度一般为1.8-4.5m，水，水力停留时间力停留时间36天。主要优点是所需土地少。天。主要优点是所需土地少。 曝气塘实际上是没有污泥回流装置的活性污泥曝气塘实际上是没有污泥回流装置的活性污泥污水处理，因而有机污染负荷及去除率都很高，污水处理，因而有机污染负荷及去除率都很高，且易于操作维护。缺点是运行成本高于其它系且易于操作维护。缺点是运行成本高于其它系统，且出水重悬浮物质过高，实际使用时，后统，且出水重悬浮物质过高，实际使用时，后面还要连接兼性塘以改善水质。面还要连接兼性塘以改善水质。The Advanced Facultative Pond (AFP) The Adv

29、anced Facultative Pond (AFP) is deep to promote sedimentation of wastewater solids and anaerobic decomposition to methane. However the pond is designed so that its surface remains aerobic, thus reducing potential odour problems. Biogas may be collected using a submerged gas canopy and potentially us

30、ed for energy production. Effluent from the AFP flows by gravity to the High Rate Pond and the subsequent ponds.The High Rate Pond (HRP) The High Rate Pond (HRP) is a shallow, continuous raceway around which the wastewater is circulated using a paddlewheel. HRPs promote aerobic decomposition of rema

31、ining dissolved organic matter from the wastewater. In contrast to mechanical aeration, which is very energy intensive, HRPs use microalgae to harness solar energy for photosynthetic oxygen production. The power requirement for a HRP paddlewheel is typically only one tenth of that required for a pon

32、d aerator. Daytime algal photosynthesis can cause supersaturation of oxygen (typically 20 g m-3) compared to mechanical aeration, which operates most efficiently at a concentration of 2 g m-3. HRPs have the additional advantage of removing nutrients (ammoniacal-N and phosphate) that might otherwise

33、cause eutrophication of receiving waters. Algal photosynthesis also raises the pH of the HRP. This, in combination with the shallow depth enhances the rate of sunlight inactivation of faecal microbes, and promotes photo-oxidation of organic contaminants. The high pH further contributes to nutrient r

34、emoval through promoting volatilisation of ammonia and precipitation of phosphates. Algal rich HRP water is recirculated to the surface of the AFP to provide an oxygen-rich layer that eliminates any major odour problems.The Algae Settling Ponds (ASPs) The Algae Settling Ponds (ASPs) promote natural

35、settling of the algae biomass and provide storage for periodic recovery. Gentle mixing in the HRP promotes the growth of large colonial microalgal species, which tend to flocculate and can be easily settled in the ASP. This differs substantially from conventional pond systems, which tend to be domin

36、ated by motile algae species that are difficult to settle out. Settled algal biomass does not readily decompose and is a non-noxious material unlike (malodorous) sewage sludge. The algal biomass can be recovered for fertilizer since it is rich in nitrogen, phosphorus and potassium. Algae Drying Beds

37、 can be included in the design for on-site processing of the algal solids and use in landscaping. Alternatively, the algal solids may be removed and managed off-site (for example, if they are used as a liquid fertiliser or processed into fertiliser pellets).The Maturation Pond (MP) promotes further

38、solar-UV disinfection and polishing of the wastewater, and enables effluent storage before discharge or subsequent reuse. Algal growth in the MP is minimised by zooplankton grazing and dividing the pond into short residence time cells.Farm Dairy oxidation pond3.2 水生生态修复流程水生生态修复流程 水生植物塘水生植物塘Aquatic p

39、lant pond通常是由通常是由一种或几种维管束植物种植于塘中组成，一种或几种维管束植物种植于塘中组成，植物的作用维同化和储存污染物，向根植物的作用维同化和储存污染物，向根区输送氧气，为微生物存活提供条件。区输送氧气，为微生物存活提供条件。 浮水植物净化塘是当前研究和应用最广浮水植物净化塘是当前研究和应用最广泛的植物净化系统，最常用的是浮水植泛的植物净化系统，最常用的是浮水植物水葫芦，其次是水浮莲。物水葫芦，其次是水浮莲。 水葫芦塘的深度应保证其须根分布在大水葫芦塘的深度应保证其须根分布在大部分水体中，水深控制在部分水体中，水深控制在0.9m。水力停。水力停留留57天，一般以串连方式设计，串

40、连天，一般以串连方式设计，串连数不超过数不超过3个。需经常打捞老株体。个。需经常打捞老株体。 缺点：冬天不能运行。缺点：冬天不能运行。水生生态修复系统南北有差异4 湿地生态修复湿地生态修复 Wetland eco-remediation，俗称湿地处理，俗称湿地处理系统，它介于陆生生态与水生生态之间，系统，它介于陆生生态与水生生态之间，将被污染的河水有控制地投配到生长有将被污染的河水有控制地投配到生长有芦苇、香蒲等沼泽植物地湿地上，使之芦苇、香蒲等沼泽植物地湿地上，使之经常处于饱和状态，污水在沿一定方向经常处于饱和状态，污水在沿一定方向流动过程中，经耐水植物和土壤地作用流动过程中，经耐水植物和土

41、壤地作用得到净化。得到净化。湿地的定义湿地的定义 湿地公约湿地公约对湿地的定义是国际公认的，对湿地的定义是国际公认的，即：不问其为天然或人工、长久或暂时性即：不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过水深不超过6米的水域。米的水域。湿地研究（湿地研究（wetlands）湿地功能湿地功能 滞留营养物。滞留营养物。 由于沼泽能有效地排除水流中的营养物，所以很多天然湿地被用来处由于沼泽能有效地排除水流中的营养物，所以很多天然湿地被用来处理废水。在美国佛罗里达

42、洲，人们发现废水在进入地下之前流经一片理废水。在美国佛罗里达洲，人们发现废水在进入地下之前流经一片柏树沼泽地（柏树沼泽地（cypress swampscypress swamps）后，几乎）后，几乎98%98%的氮和的氮和97%97%的磷被净化排的磷被净化排除了。这个过程如此有效，以致于在世界许多地方人们建立人工湿地除了。这个过程如此有效，以致于在世界许多地方人们建立人工湿地来净化水源。这些自然系统在建造、操作和维护方面常规的人工系统来净化水源。这些自然系统在建造、操作和维护方面常规的人工系统更为便宜。更为便宜。 防止盐水的侵入。（防止盐水的侵入。（1 1）地下水）地下水 （2 2）地表水）地

43、表水 防止自然力的破坏。防止自然力的破坏。保护海岸线及控制侵蚀保护海岸线及控制侵蚀 防风防风排除有毒排除有毒物物 流量调节。流量调节。 在美国，当研究表明如果在美国，当研究表明如果40%40%的湿地被排干，每年洪的湿地被排干，每年洪水造成的损失将至少增加水造成的损失将至少增加300300万元时，就停止了麻省查尔斯河湿地的排万元时，就停止了麻省查尔斯河湿地的排水工程。水工程。 滞留沉积物、滞留沉积物滞留沉积物、滞留沉积物4.1 湿地生态修复技术的类型湿地生态修复技术的类型项目自然湿地人工构造湿地水面湿地渗虑湿地人工苇床植物碎石床水深/m2-500基质原始土壤原始土壤人工基质人工基质氧来源地表交换

44、地表交换植物传输植物传输植物传输有效处理部位根面土表根区以上根系以上根系以上布水方式地表布水地表布水地下布水地下布水水流路径地表推流垂直水平地下潜流地下潜流气候影响大小小小运行方式寒冷关闭终年运行终年运行终年运行隔水层天然隔水天然隔水人工隔水人工隔水4.2自然湿地修复技术自然湿地修复技术 包括水面湿地修复技术和渗虑湿地修复技术包括水面湿地修复技术和渗虑湿地修复技术 1 水面湿地修复技术水面湿地修复技术 水面湿地地水力路径是以地表推流为主，蒸发水面湿地地水力路径是以地表推流为主，蒸发蒸腾和垂直下渗为辅。污水在人工平整的、具蒸腾和垂直下渗为辅。污水在人工平整的、具有一定坡度的处理床表面，以均匀的薄

45、层缓慢有一定坡度的处理床表面，以均匀的薄层缓慢流动，经处理床末端的明渠收集排放（类似于流动，经处理床末端的明渠收集排放（类似于陆生生态修复中地表慢流）。陆生生态修复中地表慢流）。 处理床前端处理床前端3040m距离内，距离内，BOD5和和SS等污等污染物去除效果显著，达染物去除效果显著，达3050。 2 渗透湿地的水力路径是以垂直和水平渗透湿地的水力路径是以垂直和水平入渗（侧渗）为主，蒸发蒸腾和表面流入渗（侧渗）为主，蒸发蒸腾和表面流为辅、处理单元有布水区和积水区部分为辅、处理单元有布水区和积水区部分组成。组成。表面布水区侧渗集水区下渗集水区4.3 构造湿地修复技术构造湿地修复技术 从水力学角

46、度可将构造湿地分为： 1 表面构造湿地：水推流前进，细长型2 潜没流构造湿地：Constructed wetlands or phytoremediation:This is a technology for treating stormwater or wastewater. A constructed wetland consists of a gravel bed on which suitable wetland plants are grown. As water passes through the substrate, it is purified through the activity of bacteria attached to the gravel, plant roots, soil and other particles.日本渡良濑蓄水池的人工湿地Submerged water pla