水体生态修复与典型应用案例

湖荡浅水区植被恢复及湿地重建技术 浅水区
湖荡生态系统稳定维持技术 湖体
出湖河口区高效生物拦截技术 出湖河口
出湖 河口
湖湾型 河口
人为扰 动性较 大河口
往复流 河口
廊道式拦 截墙技术
原位生态 除氮磷技术
复合强化 拦截技术
出水 清洁
滆湖湿地重建与生态修复工程布局
入湖河口区低污染水净 化能力增强工程示范
滆湖出湖水经漕桥河、太滆 运河、殷村港入太湖。
殷村港河口：湖湾型 养殖污染； 水下地形特殊
工程பைடு நூலகம்况
太滆运河河口生态拦截示范工程
依托工程：武进区环滆湖湖滨湿地保护与恢复工程
滆
核心示范工程区 80亩
湖 太 滆 运 河
推流装置
滆
面积1.0km2
湖
建设及运行情况
风光互补发电导流系统
核心区强化净化区
挺水植物区
面形态、纵断面形态）
‒ 生态护岸（斜坡式、阶梯式、 直立式、复合式、综合式）
‒ 岸坡带植被修复 河道缓冲带修复
–缓冲带地形地貌、地质改造 及利用
–生态型和经济型植物群落合理 布置 ‒建设合理类型湿地（恢复自然 湿地，建设人工湿地（表面流、 潜流式、综合型））
河道水质净化
− 原位净化技术（生物、曝气增 氧、生态浮床等）
1、河流污染现状-主要问题
河流水体污染严重，支流问题突出，主要 为有机污染和氮磷污染； 入湖河流污染严重，氮磷污染物含量高， 对湖泊水体富营养化带来严重影响； 城镇河流黑臭现象突出，河流生态系统严 重受损。
2、湖库污染现状-水质状况
主要 污染 指标 为总 磷、 化学 需氧 量和 高锰 酸盐 指数
南部半封闭式围网控藻示范区：工程规 模:2050亩。
放养鲢29.0~51.3万尾，鳙26.7~39.0万尾。规 格：鲢6~11尾/kg，鳙：2~3尾/kg。
建设及运行情况
增殖放流
标志放流
增殖放流
指标 Chl.a (mg/m3) TP （ mg/L） Shannon多 样 性 指数
物种数
标志回捕
TP
0.193 27.2%
工程概况
扁担河入湖口污染物生态拦截工程
设计图
工艺流程
拦截沉降区： 强化净化区： 深度净化区： 生态稳定区：
面积 1.8万 m2 3.6万 m2 3.6万 m2 11万 m2
水深 0.5-1.0m
1.2m 0.8m 1.0m
工程内容 挺水植物为主 浮 叶植物 +风光电互补曝气 挺 水植物+少量浮叶植物 沉 水植物 +鲢鳙鱼 +蚌 螺
高效地拦截滆湖南部湖区漂移的蓝藻，
北部区Chl.a平均降低58.4%。
每 小时清除藻类150kg， 为 浅水 区生 态恢 复提 供了保障。
浅水区植被恢复示范工程—退渔型浅水区示范工程
工程概况
工程选址：滆湖浅水区示范工程位于大洪 港滆湖公园东沿岸； 工程规模：工程区总长度1.5km，宽度2050m，总面积约50亩，包括湿地走廊300m、 水体净化再利用区200m、浅水湿地重建区 1km、消浪控鱼区等。
滆湖生态系统调控与 稳定维持工程示范
湖荡浅水区植被恢 复及湿地重建示范
太滆河口
漕桥河口
出湖河口生态拦 截示范工程
殷村港河口
（1）入湖河口区低污染水净化能力增强工程示范
孟 津 河
塘门沟
扁担河入湖口污染 物生态拦截工程 0.2km2， 1m3/s
塘门沟入湖口污染 物生态拦截工程 2.0km2，6m3/s
水域和基底修复
水质的净化、污染基底的清 除和生物生息环境的构建。
河 道岸坡带—水陆交错带
从安全防护、景观、生态环 境角度构建良好的生物生息 环境
河 道缓冲带—陆域
从生态功能、防护功能、社 会功能及经济功能等改善区 域生态景观价值。
3、河流生态修复—河流生态修复技术
河道形态保持及岸坡修复 ‒ 形态保持（岸线形态、横断
浅水区环境现状 水质COD Ⅲ-Ⅳ类，TP为Ⅴ类，TN劣Ⅴ类 透明度平均30cm，水生植被稀少，以挺水
植被为主。 北部浅水区湖区基质平均厚度15cm，硬质
黄泥，水生植被难以附着
浅滩型 退渔型
退田清淤型、浅滩型、退渔型、自然型等类型
退田清淤型：清淤后污染减轻，底质以 黄泥为主，偏硬，风浪大
浅滩型：人为堆积形成、基质良好、 水深适宜，水文条件稳定。
水体生态修复技术与典型 应用案例
张毅敏研究员 环境保护部南京环境科学研究所
报告内容
1 我国河湖水质现状 2 水体生态修复技术 3 水体生态修复典型案例 4 问题与建议
1 河湖水质现状
1、河流污染现状-水质状况
2015年，972个地表水国控断面劣Ⅴ类占8.8%； 7大流域劣Ⅴ类占8.9%，主要集中在海河、淮河、辽河和黄 河流域，比2014年下降0.1个百分点； 主要污染指标为化学需氧量、五日生化需氧量和总磷。
消浪 抑藻控藻 地形改造 透明度改善
②湖泊生境改善
内源污染控制 水文条件控制
⑤综合生态调控
2、湖泊生态修复—湖泊生态修复技术
入湖口人工强化深度拦截
–前置库
–生态浮岛
–河口藻类控制
–河 口生物栖息地恢复
湖泊生境改善 ‒ 消浪（ 潜坝消浪、丁坝消浪、
木桩消浪） ‒ 抑藻控藻（生物控藻、机械
除藻、化学／菌剂控藻技术、 扬水筒控藻） ‒ 地形改造（基底地形地貌的 修复、基底底质的调整） ‒ 透明度改善 ‒ 湖滨护岸
建设及运行情况
建设前
建成后
指标
示范区浓度（mg/L)
TN
0.39
TP 高锰酸盐指数 植被覆盖度
0.078 2.7 58%
净化效果 79.9% 55.1% Ⅲ类 /
（4）滆湖湖体生态系统调控与稳定维持工程
工程概况
滆湖北湖综合示范区：滆湖大桥以北敞水水 域。
工程规模：14 km2， 2013夏~2015年底鲢鳙 夏花1344.7万尾(约0.13 g/尾)，冬片98万尾(约 133g/尾)，其中标志放流5.7万尾，投放鯝鱼 17.6万尾(约125 g/尾)。在浅水区（约4km2） 增殖放流河蚌34.7万只(9.7 cm)，投放环棱螺 55.6 t。
杭州西溪湿地
常熟市尚湖城市湿地公园
2、湖泊生态修复—湖泊治理思路
人口 经济发 与分布 循环经济 展模式 清洁生产
乡镇污水
工业废水
村落污水 农田径流
其它面源
污染源 监控 管理 治理
湖泊 流域
低污 入 染水
湖
流 河
湖泊
2、湖泊生态修复—总体模式
③湖泊浅水区植被修复
④湖泊水生 态重建
①入湖口人工强化 深度拦截
退渔型：土坝隔离外湖水质影响，透 明度较高，地势平坦，水深平均2m，风 浪较小。
退田清淤型 自然型
退田清淤 型示范区
工程布局
浅滩型 示范区
生境改善 工程
滆湖
退渔型 示范区
浅水区生境改善示范工程--围隔挡藻和蓝藻清除
工程概况
通道一
通道二
通道三
围隔挡藻工程 长度：700m
蓝藻清除工程
处理能力： 5台*500m3/h
工程布局
旁路净化区
工程3：南淝河河道原位水质强化净化工程 地点：南淝河口上游3.5km处的西林郢段
工程1：南淝河旁路多级人工湿地净化工程 地点：南淝河近河口西侧洼地（大张圩）。
工程2：南淝河入湖河口湿地重建工程 地点：南淝河内新建泄洪通道下游
（1）南淝河旁路多级人工湿地净化工程
利用河道旁池塘、沟渠、垄沟森林系统等，构建多级人工构造湿地，净化河 水，削减进入巢湖的N、P、COD，再回到南淝河，并将产生的富含N、P、OM 污泥和植物堆肥，用于废弃矿山的生态修复。
水体生态修复技术是按照自然界的自身规律使水体恢复自 我修复功能,强化水体的自净能力,修复被破坏的生态环境
在基本控制外源和内源即水质改善至一定程度是生态修复 首要解决的问题。
特点：①综合治理，标本兼治，节能环保；②设施简单， 建设周期短；③因地制宜；④综合投资成本低，运行维护 费用低，管理技术要求低；⑤生物群落本土化，无生态风 险；⑥生物多样性强，生态系统稳定；⑦对污染负荷波动 的适应能力强。
效果图
建设及运行情况
指标 高锰酸盐指数
TN TP
出口浓度（mg/L) 2.94 2.34 0.157
净化效果 Ⅲ类 30.1%
32.66%
（2）滆湖出湖河口污染生态拦截工程
太滆运河河口：往复流型
水文情势复杂；水生植被布局 欠合理，疏于管理。
漕桥河河口：人为扰动型 太湖 过往船只密集；水体透明度低
工程概况
塘门沟入湖口污染物生态拦截工程
核心区工程设计图
工程效果图
模拟试验
进水导流系 统
导流水力调控技术
拦截沉降区
强化净化区
生物拦截 调蓄沉淀
廊道式植物拦截带技术
工程流程图
深度净化区
生态稳定区
出 水
建设及运行情况
指标
高锰酸 盐指数
出口浓度 （mg/L)
2.56
净化效 果
Ⅲ类
TN
2.46 33.0%
湖滨带生态修复技术 ‒ 湖滨带群落配置技术 ‒ 景观设计
多自然型植被净化技术 生态景观设计技术
植物优化配置技术
湖泊水生态重建 ‒ 生物操纵 ‒ 生物多样性恢复 综合生态调控 − 水文条件控制（水流控制技
术、生态调水技术）
− 污染底泥控制技术（环保疏 浚、安全覆盖、安全固化）
3、河道生态修复—总体理念
施工前
杭州西溪湿地常熟市尚湖城市湿地公园1水体生态修复概念特点经济发循环经济展模式清洁生产乡镇污水工业废水村落污水农田径流其它面源人口与分布污染源监控管理治理湖泊低污染水入流湖河湖泊流域2湖泊生态修复湖泊治理思路消浪抑藻控藻地形改造透明度改善入湖口人工强化深度拦截内源污染控制水文条件控制湖泊生境改善综合生态调控湖泊水生态重建2湖泊生态修复总体模式湖泊浅水区植被修复2湖泊生态修复湖泊生态修复技术?湖滨带生态修复技术?湖滨带群落配置技术?景观设计多自然型植被净化技术生态景观设计技术植物优化配置技术?湖泊水生态重建?生物操纵?生物多样性恢复?综合生态调控?水文条件控制水流控制技术生态调水技术?污染底泥控制技术环保疏浚安全覆盖安全固化?入湖口人工强化深度拦截前置库生态浮岛河口藻类控制河口生物栖息地恢复?湖泊生境改善?消浪潜坝消浪丁坝消浪木桩消浪?抑藻控藻生物控藻机械除藻化学菌剂控藻技术扬水筒控藻?地形改造基底地形地貌的修复基底底质的调整?透明度改善?湖滨护岸????3河道生态修复总体理念把河流从上游至下游整体纳入生态修复范围整体规划设计
1、河流污染现状-黑臭现象
黑臭水体分布图 环 境 保 护 部 与住建 部 《关 于 公 布全国 城 市黑臭 水 体排查 情 况 的通知 》 ，至 2016-0216，全国共排查出黑臭水体1861个。其中，河流1595条，占85.7%；湖、塘266个， 占 14.3%。 60% 的黑臭水体分布 在广东、 安徽、 山东、 湖南 、湖北 、河南 、江苏等 东南沿海、经济相对发达地区。
− 异位净化技术（旁路多级人工 湿地、分段进水生物接触氧化、 前置库、 砾石床）
− 河流调水 污染基底修复 ‒ 原位修复 ‒ 异位修复 ‒ 淤泥处理处置 河道生态多样性修复 –沉水植物模块化种植、优势种 定植 –水生植物群落、动物群落多样 性修复
3 水体生态修复典型案例
1、湖泊生态修复典型案例-滆湖生态修复
规模：面积500亩，20000m3/d 处理对象：南淝河入湖重污染河水 工程区面积：333500m2 关键技术： （1）混凝沉淀高效安全去除污染物技术 （2）调节池和氧化塘C/N/P化学计量调控高效除磷脱氮技术 （3）各级湿地功能单元植物优化配置与冬季提效技术 （4）防堵塞高效潜流湿地净化技术 （5）泥饼-植物肥料化、污泥能源化利用技术
浮叶植物区
漂浮植物区
生物拦截沉降区
沉水植物区
指标 TN TP
出口浓度（mg/L) 1.96 0.14
净化效果 51.0% 49.1%
工程概况
漕桥河河口生态拦截示范工程
总面积：2km2 核心区：200亩
建设及运行情况
建设前
建设中
建成后
指标 TN TP
出口浓度（mg/L) 1.29 0.09
建成后
净化效果 25.6% 27.6%
把河流从上游至下游整体纳入生态修复范围，整体规划 设计。
遵从河流自身的功能与生态定位，保持自然河道现有良 好的河岸及河床走向, 确保河床的安定性与连续性。
河道水质净化是河道生态修复的前提条件。 河道生态修复规划应将维护管理纳入其中。
3、河流生态修复—总体模式
水域和基底修复、河道岸坡修复及河道缓冲带修复。
滆
湖
滆 湖
滆 湖属于太湖湖西地区的洮滆湖群，是太湖流域第二大湖(164km2)，经太 滆 运河、漕桥河、殷村港入太湖（竺山湾）。是太湖的前置库，滆湖对控 防太湖上游湖西地区入湖污染负荷、改善竺山湾水环境质量具有重要意义。
河湖相联复杂水系湖荡湿地重建与生态修复成套技术
入湖河口低污染水强化净化技术 入湖河口
7
2、湖库污染现状-富营养化状况
2015年重点湖泊（水库）综合营养状态指数
与2014年比，61个湖泊，中营养状态的湖泊增加了5个，轻度富 营养状态减少1个；
“三湖”—太湖、滇池、巢湖的营养状态指数比2014年有所下降 ，但仍处于中轻度富营养化，严峻形势依然存在。
2 水体生态修复技术
1、水体生态修复概念、特点
工程概况
殷村港河口生态拦截示范工程
滆 湖
总面积：1.0km2
核心区：400亩
建设及运行情况 建设中
网片过滤墙
建成后
生态拦截网膜
导流围隔
指标
TN TP
出口浓度 净化效 （mg/L) 果
1.16 28.8%
0.10 27.8%
（3）湖荡浅水区植被恢复及湿地重建工程
浅水区：常水位下湖泊及内岛陆域边界向水域纵深50m且水深小于2m的水域
工程区 22.08 0.139 1.97 71.0
对照区 25.43 0.181 1.36
44
中试围隔
效果 -62.0% -27.4% +44.85% +61.36%
2、河道生态修复典型案例—南淝河生态修复
南 淝河是巢湖西北片三条污染最为严重的入湖河流之一（劣Ⅴ类）
巢湖入湖河南淝河生态修复基本思路