地表水污染的修复ppt

刘建康等在武汉东湖做了3 次原地围隔实验，发 现放养46～50 g· m-3 以浮游生物为食的鲢和鳙，能有 效地遏制微囊藻水华的爆发。 郎宇鹏等通过野外模拟试验也发现，投放密度为 50 g· m-3 的鲢鱼，对蓝藻有明显的抑制效果。
3.3.2 植被群落恢复
通过水环境的生境调控和植被的人工重建促 进水生植被的自然恢复，逐步恢复受损水体的生 态系统的结构，包括生产者（主要是水生植物）、 消费者（鱼类）、分解者（细菌）等，在生产者、 消费者、分解者之间建立有效的食物链，促进系 统的物质恢复，恢复水体的功能，达到水体生态 系统恢复的目的。
－ － － － －
Ca2 、Mg2
＋
＋
需氧有机物（有机无毒物） 有毒 物质 重金属 非金属 有机物 油类污染物
碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、木质素等 Hg、 Cd、 Pb 等 F 、 CN 、 As 酚、苯、醛、有机磷农药、多氯苯酚、多环芳烃、芳香烃 石油等 溶解性固体、胶体、悬浮物、尘土、漂浮物 HS、 NH、胺、硫、醇、染料、色素、恶臭、肉眼可见物、泡沫等 工业热水等 铀、钍、镭、锶、铯、钚 有机氮、有机磷化合物（洗涤剂） 、砷、 NO3 、 NO2 、 NH4 等 细菌、病毒、病虫卵、寄生虫、原生动物、藻类等
狭义定义为：利用生物特别是微生物催化降解有 机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染 物的一个受控或自发进行的过程。
国外学者认为强化的生物修复是一种加快自然 降解土壤或水体有害物质的过程。而我国学者认为 生物修复是利用特定的微生物（包括土著或外援微 生物以及植物等）在一定的条件下进行消除或富集
3. 河流湖泊水库污染修复
3.1 物理修复技术
3.2 化学修复技术
3.3 生物修复技术
3.4 生态修复技术 3.5 其它修复技术
3.1 物理修复技术
物理修复是指在系统中通过物理沉淀、过滤、
吸附作用除去可沉淀的固体、胶体、BOD5、氮、 磷、重金属、细菌、病毒及难以溶解的有机物质。 如疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等。
基于纳米材料的光催化特性，纳米材料应对 水华和赤潮藻具有杀伤能力。 纳米材料具有在光照（尤其是紫外光） 下可 以产生羟基自由基及强还原能力的特性，对藻细
胞内的脂类、蛋白等生物大分子产生氧化作用，
从而破坏其生物学功能最终导致细胞死亡。因此 被认为在消毒杀菌、空气净化、污水处理、海洋 原油污染清除、自清洁材料等方面具有很好的应 用前景，并已得到广泛的研究。
转化固定化环境污染物，从而达到被污染的环境进
行恢复的生物过程。
生物修复技术分类：
按场地划分：原位生物修复和异位生物修复
按污染物的主要特点划分：生物操纵法、植被群 落恢复、生物除藻、生态浮床等
3.3.1 生物操纵
利用生物操纵调整营养结构，促进水质恢复。 例：在湖泊管理中， 通过放养凶猛鱼类来 控制食浮游动物鱼类， 减少食藻动物的牧食 压力，从而控制藻类 的异常繁殖，改善富 营养化状况。
去除率平均在80%左右。试验结果证明，总磷也有
明显的递减趋势，但是对COD 的作用不甚明显.
在太湖水环境修复中，利用风力、湖流在 水源区域建造富集藻类的专门设施来收集藻类， 避免了“水华”阻塞取水口而引起的水质恶化， 取得良好的效果。
3.1.4 底泥疏浚
可降低水体的内源污染负荷量和底泥污染 物重新释放的风险。对于沉积物中的重金属和 持久性有毒有机污染物而言，只能通过环境疏 浚方法从湖泊中去除。 南明河、苏州河的治理均用到此技术。
3. 2 化学修复技术
化学修复是添加化学药剂和吸附剂改变水体中
氧化还原电位、pH，吸附沉淀水体中悬浮物质和有
机质，是利用污染物的化学反应来分离、回收污水
中的有害物质，或使其转化为无害的物质。
化学方法操作简单，用量少，见效快，但利用 化学方法治理污染水体需大量投加化学药剂，成本 昂贵，同时容易引起二次污染。
群的发展，通过它们对藻类的摄食降低藻类生物量。
经典生物操纵法适合富营养化程度较轻、以小型 藻类为主的水域。
非经典生物操纵法依靠提高大型滤食性鱼类的密 度来控制藻类，如直接放养滤食性鱼类白鲢、鳙等直 接摄食藻类。 在藻类水华暴发的富营养湖泊中，必须放养密度 合理的滤食性鱼，才能收到较好的控制效果。
例如：
沉淀、脱稳絮凝、吸附架桥等作用同时存在，湖
水净化的过程是这些过程共同作用的结果。
较适用于开放性大型水体的脱磷和除浊。
吴蕾、陈云峰在《改性硅藻土用于巢湖水脱磷研究》 中研究了改性硅藻土除磷最适操作条件，并将改性硅藻 土同几种常规混凝剂的处理效果和其经济性进行了对比， 与常规混凝剂相比，改性硅藻土出水更为清澈透亮，污 泥沉降性能好，污泥量少，在建设成本和运行成本上更 为节省。
化学：无机污染物、无机有毒物质、有机有毒
物质、需氧污染物质、植物营养物质和 油类污染物质。 生物：由病原微生物、病毒、寄生虫等引起大 的水体污染。
水污染的主要类型及其污染物质
类型 微量元素 无机 无毒 化学 性污 染物 物 非金属 酸、碱、盐污染物 硬度 主要污染物 Fe、 Cu、 Zn、 Ni、 V、 Co 等 Se、 N、 B、 C、 Br、 I、 Si、 CN 等 HCl、 H2SO4、 HCO3 、 HS 、 SO42 、 CO32 、 Cl、酸雨等
2011年全国近岸海域水质类别比例
图片摘自2011年中国环境状况公报
2011年重要海湾水质类别比例
图片摘自2011年中国环境状况公报
被污染的河流
2007受蓝藻污染的太湖水
海洋污染
全国环境统计公报(2011年)
废水和主要污染物排放量： 2011年，全国废水排放总量为652.1亿吨;
化学需氧量排放总量为2499.9万吨，比上年
地 表 水 污 染 修 复 工 程
主要内容
1、中国的地表水污染现状 2、污染物类型及作用机制 3、河流湖泊水库污染修复 4、海洋污染修复
1. 中国的地表水污染现状
1.1 河流污染现状 1.2 湖泊污染现状 1.3 海洋污染现状
1.1 河流污染现状
2011年十大水系水质类别比例
图片摘自2011年中国环境状况公报
定性，产生各种生态效应。
化学机制：吸附/解吸过程、固定/释放过程、
氧化/还原过程、螯合/解络过程、酸/碱反应
过程、挥发/凝结过程、溶解/沉淀过程、水
解过程和脱氧过程等。
生物学机制：生物体累计、富集机理，生
物吸收、代谢、降解与转化机理。
综合机制：协同作用、加和效应、拮抗效
应、竞争效应、保护效应、抑制效应、独立 作用效应。
屠清瑛等人分别于2001 年9月6-8 日和14-20日 在什刹海后海实验区（50m×50m）进行了两次超 声波/ 臭氧复合试验，按每天作业7h 计，臭氧/ 超声 波试验证明对藻类有明显的去除作用。当水中臭氧 浓度5mg／L 时，1h后藻类的去除率平均在30%-
50%左右；充入臭氧2h（浓度约10mg／L)， 藻类
下降2.04%；
氨氮排放总量为260.4万吨，比上年下降
1.52%。
全国环境统计公报(2010年)
侧面反映地表水污染的严重性及治理的紧迫性
2、污染物类型及作用机制
2.1 污染物类型 2.1 污染物作用机制
2.1 污染物类型
按污染物性质划分为物理性污染、化学性污
染、生物类污染三类。
物理：悬浮物质污染、热污染和放射性污染等。
放养 凶猛鱼类 食浮游生物鱼类 蚕 食
生物量减少 导 致 浮游动物
生物量增加 导 致
生物量减少 达 到
浮游植物
控制水体富营养化
在1975 年，Shapiro 等提出了生物操纵理论后，
在该理论的基础上，研究者又提出了经典生物操纵法
和非经典生物操纵法。
经典生物操纵法是指通过化学方法毒杀、捕捞或 者放养肉食性鱼的方法，调节浮游动物群落结构和种 群数量，促进食藻浮游动物的增长，特别是枝角类种
1.2 湖泊污染现状
2011年重点湖泊（水库）富营养化状态
图片摘自2011年中国环境状况公报
2011年，监测的26个国控重点湖泊（水库）中，Ⅰ～ Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的湖泊（水库）比例分 别为42.3%、50.0%和7.7%。主要污染指标为总磷和 化学需氧量（总氮不参与水质评价）。
1.3 海洋污染现状
大型水生植物的分类
大型水生植物是一个生态学范畴上的类群，是不同分 类群植物通过长期适应水环境而形成的趋同性适应类型。 大型水生植物
水生 维管束植物
高等藻类
有发达的机械组织 植物个体比较高大
3.1.2 曝气
污染水体接纳大量的有机污染物后，有机物大量 分解造成水体溶解氧浓度急剧降低，甚至出现厌氧状 态，导致溶解盐释放以及臭味气体产生。通过人工曝 气，可使水体底层溶解氧得以恢复，水体中溶解铁、 锰、硫化氢、二氧化碳、氨氮以及气体还原组分浓度 大为降低，改善水生生物的生存环境。同时，可有效 限制底层水体中磷的活化和向上扩散，限制浮游藻类 的生产力。
3.2.3 化学除藻法
采用各种化学除藻剂进行除藻，效果最显著， 但也最具有危险性。
例如：单一除藻剂有：碘伏、水溶性甲壳素碘等
复配除藻剂有：碘伏-新洁尔灭、碘伏-异 噻唑啉酮等
3.2.4 酸碱中和法
向水体中添加石灰进行酸碱中和，调整
水体酸碱度，以适应水生态系统的物种生长、
繁殖的需要。
3.3 生物修复技术

底泥综合利用
湖滨绿化带，使堆场所在地形成绿化带。 填地造景，将湖泊周围的坑洼废地填平后 为开发用地创造了条件，但应避免人为活 动加强而引起排污强度提高 林地肥料，湖泊底泥富含多种营养元素， 还含有普通矿物肥料中所缺少的有机质及 多种微量元素 制造聚合物及建筑材料

3.1.5 光催化技术
3.2.1 化学沉淀法