湖泊水环境修复技术PPT课件

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湖泊水库外源污染控制技术
非点源治理设计程序
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非点源管理技术特征
湖泊水库外源污染控制技术
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5.2.2.参数计算
水量动态平衡
热量衡算
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5.2.2.参数计算
污染负荷衡算 氮、磷是富营养化主要指标 水体中，磷浓度在稳定状态时可描述为
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概念
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
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湖泊水库水环境污染 湖泊水库萎缩
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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
1.湖泊水库外源污染控制技术
概念
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
类型
点源污染控制
•生活污染处理技术； •工业废水处理技术 •前置库技术
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滇池湖中湖计划
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湖泊水库外源污染控制技术
1.湖泊水库外源污染控制技术
非点源污染（面源）污染控制
特点： 湖泊水体修复中控制难度最大的污染物来源
内容： 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
工程技术类型： 污染物源头控制 污染迁移转化的控制 污染物净化工程
引水稀释/冲刷
类型
人工曝气
人工循环
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100-500 500-1000
1000以上
监测点 个数 10 20 30 40
50
湖泊水深 （m） 5 以下 5-10 10-20
20 以上
分层采样
表层(水面下0.3—0.5m) 表层、底层(离湖底1.0m)
表层、中层、底层
表层,每隔10m取一层水样或在 水温跃变处上、下分别采样。
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非点源工程处理技术特征
湖泊水库外源污染控制技术
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非点源工程处理技术特征 (续表)
湖泊水库外源污染控制技术
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第五章、湖泊水库水体修复技术
5.1.湖泊水库水环境污染 5.2.湖泊水库水环境综合评价 5.3.湖泊水库水环境修复
1. 外源污染控制技术 2. 内源污染控制技术 3. 水动力学修复技术 4. 藻类控制和去除技术 5. 污染湖泊水库生态恢复技术
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示耐污染的种类数，C表示在调查区内独有的 种类数，则硅藻生物指数按下式计算：
I 2A B 2C 100 A B C
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5.2.3.综合模型
利用数学模型达到以下目的： 掌握水体内部有关物理、化学和生物过程的认 识 预测不同条件下的水体变化趋势 预测各种管理和工程技术措施对水体的影响
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（2） 监测项目
湖泊水质监测项目的选择，主要根据污染源调查情况、湖 泊的用处、评价目的而确定。
一般情况下，可选择 pH值、溶解氧、化学耗氧量、生化 需氧量、悬浮物、大肠杆菌、氮、磷、挥发酚、氰、汞、 铬、镉、砷等
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拦沙坝实景图
湖泊水库外源污染控制技术
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农业生态工程示意图
湖泊水库外源污染控制技术
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湖泊水库外源污染控制技术
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前置库工程剖面图
湖泊水库外源污染控制技术
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前置库技术
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。
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5.1. 湖泊水库水环境污染
水质污染
污染源：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
主要污染物：COD、TP、 NH3-N、挥发酚、 汞
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排入湖泊水库等水体过多的氮 概念 、磷等营养性物质，使生产力
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5.2.2.参数计算
水体自净速率 溶解氧变化是衡量水体自净过程的主要指标。
水生态系统 包括水体生态结构组成、能量流动、物质转化 和循环。
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生物学评价
（1）湖泊的生物学评价方法有： 一般描述对比法 指示生物法 种的多样性指数法 生物指数法等
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湖泊水库内源污染控制技术
湖泊水库沉积物原位处理技术
原位覆盖
原位封闭
类型
原位钝化
原位化学
原位生物
•在污染沉积物表面覆盖
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
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原位封闭
原位钝化
原位化学 原位生物
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湖泊水库内源污染控制技术
3.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 概念 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
Ⅰ=2NⅠ+NⅠⅠ
计算，这种生物指数值。 在净水中一般为10以上，中等污染时为1-10重污染时为零
。
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（3）硅藻类生物指数
用硅藻类的种类数计算生物指数。 如果用A表示硅藻类中不耐污染的种类数，B表
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 表现 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
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我国富营养化湖泊水库的共同特征：
总氮和总磷浓度高 透明度差 水体叶绿素过高
预计污染严重的区域采样点应布置得密些，清洁水域相应地稀 些。
在采样时间和次数上，可根据评价等级的要求安排。
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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 10 以下 10-100
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湖泊水库内源污染控制技术
污染底泥环境疏浚工艺流程
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机械式疏挖
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
湖泊水库内源污染控制技术
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湖泊水库沉积物疏浚
湖泊水库内源污染控制技术
优点 •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
缺点 •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
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（2）Beck指数
按底栖大型无脊椎动物对有机污染的耐性分成两类，Ⅰ 类 是不耐有机污染的种类，ⅠⅠ 类是能忍受中等程度的污染 ，但非完全缺氧条件的种类。
将一调查地点内Ⅰ类和ⅠⅠ类动物种类数分别用NⅠ、NⅠⅠ 表示，生物指数按式
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
长江中下游湖泊水库面积缩小统计
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5.2.湖泊水环境综合评价
决定对湖泊水库进行水环境修复前，需要进行可行 性研究，对其本身及周围环境进行科学调查和评价 。
如：富营养化预测模型
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5.3. 湖泊水库水环境修复
概念
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
修复的原则
技术类型
整体性 遵守自然法则
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湖泊水库及流域污染控制工程
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2019/11/2
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2.湖泊水库内源污染控制技术
概念 湖泊内污染底泥中污染物重新排入水体的过程
类型
湖泊水库沉积物疏浚 湖泊水库沉积物原位处理技术
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非点源污染（面源）污染控制
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 University of Shanghai for Science and Technology
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前置库工艺流程
湖泊水库外源污染控制技术
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可行性研究目的： 1）调查进入湖泊水库的营养元素-悬浮泥沙-有 机物的定量负荷或速率 2）调查研究湖泊水库的状态和周期性变化规律 3）确定适合湖泊水库的最有效修复技术
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5.2.1.基础资料收集
① 地理地质数据 ② 水文学数据 ③ 物理参数 ④ 化学参数 ⑤ 生物学参数
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水质数据收集
(1) 采样点的设定
湖泊水质评价中，对水质监测有相应要求。监测点的布设应使 监测水样具有代表性。
应在下列区域设置采样点： 河流、沟渠入湖的河道口； 湖水流出的出湖口、 湖泊进水区、出水区、 深水区、浅水区、 渔业保护区、捕捞区、湖心区、岸边区、 水源取水处、 排污处 (如岸边工厂排污口)。