湖泊水环境修复技术

1、会计学1湖泊水环境修复技术湖泊水环境修复技术第1页/共70页5.1. 5.1. 湖泊水库水环境污染湖泊水库水环境污染工业废水和生活污水中重金属、有机化合物等有毒有害物质COD、TP、NH3-N、挥发酚、汞第2页/共70页排入湖泊水库等水体过多的氮、磷等营养性物质，使生产力水平异常提高，破坏了水生生态系统结构藻类爆发，水体缺氧，水生动物等水生生物大量死亡；湖泊水库沼泽化；藻类在代谢死亡过程中释放毒理强的藻毒素第3页/共70页总氮和总磷浓度高透明度差水体叶绿素过高第4页/共70页使用化石燃料产生的SO2、NOx被氧化后产生硫酸和硝酸，通过干/湿沉降进入水体第5页/共70页湖泊水库生态结构受损，岸边

2、带湿地破坏，使湖泊水库失去滞留流域非点源污染物的天然屏障，造成湖泊水库的自净能力降低第6页/共70页第7页/共70页第8页/共70页第9页/共70页湖泊分层采样和湖泊水库采样点最小密度要求湖泊面积(km)2监测点个数湖泊水深（m）分层采样10 以下105 以下表层(水面下0.30.5m)10-100205-10表层、底层(离湖底1.0m)100-5003010-20表层、中层、底层500-10004020 以上表层,每隔10m取一层水样或在水温跃变处上、下分别采样。1000以上50第10页/共70页第11页/共70页第12页/共70页5.2.2.5.2.2.参数计算参数计算第13页/共70页5

3、.2.2.5.2.2.参数计算参数计算第14页/共70页第15页/共70页第16页/共70页10022CBACBAI第17页/共70页如：富营养化预测模型第18页/共70页5.3. 5.3. 湖泊水库水环境修复湖泊水库水环境修复指通过调控，使受污染损害的湖泊生态系统恢复到受干扰前的自然状态，恢复其合理的结构和功能整体性遵守自然法则湖泊水库外源污染控制技术湖泊水库内源污染控制技术水动力学修复技术藻类控制和去除技术污染湖泊水库生态恢复技术第19页/共70页1.湖泊水库湖泊水库外源外源污染控制技术污染控制技术通过改变生产和消费方式减少污染物的产生；建设相关处理设施，减少排入湖泊的污染物质的种类和总量

4、在受保护的湖泊水库水体上游支流，利用天然或人工库（塘）拦截暴雨径流，并通过物理、化学以及生物过程降低径流中污染物浓度工程措施第20页/共70页第21页/共70页第22页/共70页前置库是指利用天然水塘或人工水库的蓄水功能将因表层土壤中的污染物（营养物质）淋溶而产生的径流污水截留在水库（塘）中，不让其直接进入所要保护的水体，经沉淀自然净化后用于日常农灌。第23页/共70页滇池湖中湖计划第24页/共70页湖泊水体修复中控制难度最大的污染物来源城镇地表径流、农村等地表径流、大气沉降、湖区养殖等，其中农村非点源问题突出污染物源头控制污染迁移转化的控制污染物净化工程1.湖泊水库湖泊水库外源外源污染控制技

5、术污染控制技术第25页/共70页第26页/共70页第27页/共70页第28页/共70页第29页/共70页拦沙坝实景图第30页/共70页农业生态工程示意图第31页/共70页湖泊水库及流域污染控制工程第32页/共70页湖泊内污染底泥中污染物重新排入水体的过程第33页/共70页第34页/共70页第35页/共70页第36页/共70页有效降低湖泊水库的重金属、持久性有毒有机物等难降解污染物的浓度沉积物疏浚过程中的扰动，造成短时期内水体中污染物浓度升高；对底栖生态环境造成影响，疏浚后新生表层界面暴露，可能出现污染内源回复现象；投入高第37页/共70页原位覆盖原位封闭原位钝化原位化学原位生物在污染沉积物表面

6、覆盖一层固体物质，如沙子、卵石和粘土等，依次隔离污染沉积物和水体，将污染封闭在沉积物中，达到控制沉积污染内源的目的第38页/共70页第39页/共70页3.水动力学修复技术水动力学修复技术通过人工措施，防止水体分层或者破坏已经形成的分层，提高湖泊水库水体溶解氧的浓度、控制内源性污染，降低湖泊水库水体污染物的浓度，进而改善水体质量第40页/共70页加快水体的交换频率，缩短污染物在湖泊水库中的滞留时间，从而降低污染物浓度水平，水体流动性的加强，增加湖泊水库下层水体的溶解氧含量，从而抑制沉积物中污染物的活化释放第41页/共70页滇中调水工程滇中调水工程引金沙江之水解滇中之渴、冲刷滇池污染，以流动的贫营

7、养水代替停滞的富营养水的目的。局限性：换水法是对污染的转嫁？局限性：换水法是对污染的转嫁？营养物绝对量并未减少，污染了下游的环境，不能从根本上解决问题第42页/共70页第43页/共70页第44页/共70页第45页/共70页以宜兴地区太湖的一处以宜兴地区太湖的一处约约4 400 m2 左右的水域作左右的水域作为实验区域为实验区域. 采用半封闭采用半封闭拦截方式隔离出面积约为拦截方式隔离出面积约为400 m2 的水面作为超声处的水面作为超声处理组理组, 余下部分余下部分4 000 m2左左右作为对照组右作为对照组.第46页/共70页在在400 m2 的实验水域中往返运行的实验水域中往返运行1 h,

8、确保单位面积上超声处理时间不小确保单位面积上超声处理时间不小于于15 s. 分别于超声处理分别于超声处理0, 1,24 h和和7, 14 d后后, 在处理组和对照组的中心水在处理组和对照组的中心水域采样检测水样域采样检测水样, 观察水样外观变化观察水样外观变化.第47页/共70页第48页/共70页操作简便，一次性使用成本低不能长期投用一种药；可能对环境产生二次污染利用杀藻剂杀死藻类，从而消除湖面水华第49页/共70页利用水生动、植物、藻类病原菌、病毒来抑制和杀死藻类利用藻类病原菌控制藻类生长通过竞争作用抑制藻类生长酶处理技术第50页/共70页第51页/共70页湖滨带物理基底的修复水生植物组建水

9、生植物群落的优化第52页/共70页第53页/共70页改善植物生长条件改善湖底光照增加水体透明度补充植物繁殖体第54页/共70页通过对湖泊水库生物群及其栖息地的一系列调节，增强其中的某些相互作用，促使生产者结构合理控制高级消费型鱼类及放养食浮游生物的鱼类直接消费蓝藻第55页/共70页第56页/共70页庇护机制浮游动物赖以逃避鱼类捕食的行为机制或环境条件。可能的庇护机制包括：低光照庇护低温庇护厌氧庇护对鱼食性鱼类的回避行为大型水生植物庇护第57页/共70页u 生物操纵的基本概念 生物操纵与生态工程概念相似，都是研究对生态系统的优化管理技术与方法。 生态工程强调通过不同营养级生物的调整组合，使生态系

10、统结构功能趋于协调，最大限度促进物质的循环再生和多级利用，达到防治污染、化害为利、促进经济持续发展的目的。 生物操纵则强调对种群及其生境的调控，主要是控制藻花的发展，防止水体发生富营养化，没有涉及系统的协调、物质的再循环再生与多级利用问题，因此生物操纵的范围较窄。第58页/共70页u 生物操纵途径（1）人为去除鱼类（2）投放肉食性鱼类（3）水生植被管理（4）投放微型浮游动物（5）投加细菌微生物（6）投放植物病原体和昆虫第59页/共70页u 生物操纵途径 （1）人为去除鱼类 先将湖泊中的鱼类全部捕出或用鱼藤酮杀灭后，重新投放以肉食性 鱼类为主的鱼类群落，控制浮游生物食性鱼类，保护浮游动物，进而控

11、 制藻花的发生。 （2）投放肉食性鱼类 引入肉食性鱼类控制浮游生物食性鱼类，进而促进大型浮游动物发 展，借以抑制藻花发生。 第60页/共70页第61页/共70页 （3）水生植被管理 国内外应用草鱼控制水草的实例很多，具有费用低、长期有效，对环境无害的优点。应用草鱼控制水草关键是放养量。 （4）投放微型浮游动物 微型动物直接以藻类为食，通过投放微型浮游动物，能够抑制藻类的疯长。目前主要限于实验室规模的研究。第62页/共70页（5）投加细菌微生物 投加预先培养的细菌微生物，能够迅速吸收和转化水体中高浓度的 氮磷污染物质，抑制藻类疯长。目前主要限于实验室规模的研究。（6）投放植物病原体和昆虫 植物病

12、原体多种多样包括病毒、病菌、真菌、支原体和线虫等等， 多达10万余种，而且大多数是有针对性的，容易散播、自我繁殖。 第63页/共70页5.1. 5.1. 湖泊水库水环境污染湖泊水库水环境污染工业废水和生活污水中重金属、有机化合物等有毒有害物质COD、TP、NH3-N、挥发酚、汞第64页/共70页湖泊水库生态结构受损，岸边带湿地破坏，使湖泊水库失去滞留流域非点源污染物的天然屏障，造成湖泊水库的自净能力降低第65页/共70页湖泊分层采样和湖泊水库采样点最小密度要求湖泊面积(km)2监测点个数湖泊水深（m）分层采样10 以下105 以下表层(水面下0.30.5m)10-100205-10表层、底层(离湖底1.0m)100-5003010-20表层、中层、底层500-10004020 以上表层,每隔10m取一层水样或在水温跃变处上、下分别采样。1000以上50第66页/共70页第67页/共70页第68页/共70页在在400 m2 的实验水域中往返运行的实验水域中往返运行1 h,确保单位面积上