地表水污染的修复

地表水污染的修复
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3.1.3 机械/人工除藻
收获水体中的藻类，可在短时间内快速有效的
去除藻类及藻华。在某些特定环境，利用自然动力
收货藻类可有效的减轻富营养化的危害。
机械除藻在过去人工打捞藻类的基础上发展了
臭氧/超声波除藻技术，此技术利用超声波的作用使 藻类的细胞破裂，打破藻细胞内的气囊，使其失去 浮动能力而沉淀。
吴青梅, 邓代永, 许玫英等.土著微生物修复黑臭水体的生物技术研究[J].环境 科学与技术，2011,34（6）：197-201.
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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
解过程和脱氧过程等。
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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。
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3. 河流湖泊水库污染修复
3.1 物理修复技术
吴蕾、陈云峰.改性硅藻土用于巢湖水脱磷研究[J].环境工程学报，2011,5（4）： 777-782.
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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Fra Baidu bibliotek碘等
复配除藻剂有碘伏-新洁尔灭、碘伏-异噻 唑啉酮等
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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。
物理：悬浮物质污染、热污染和放射性污染等。
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。
赵景联.环境修复原理与技术.北京：化学工业出版社，2006，205.
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3.1.5 光催化技术
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。
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1.1 河流污染现状
图片摘自2010年中国环境状况公报
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1.2 湖泊污染现状
图片摘自2010年中国环境状况公报
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1.3 海洋污染现状
图片摘自2010年中国环境状况公报
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在湖泊沉积物中，甲烷的产生和营养物的释放
可以通过增加石膏（(CaSO4· 2O).）来进行控制。 2H
进入到沉积物中的石膏可以增加氧化还原电位、减 少甲烷的产生和抑制沉积物中磷的释放。
Eila Varjo， Anu Liikanen，Veli-Pekka Salonen. A new gypsum-based technique to reduce methane and phophorus release from sediments of eutrophied lakes: (Gypsum treatment to reduce internall oading). Water Research，2003，37：1–10.
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。
姜忠义，吴洪． 膜分离技术在中药现代生产中的应用[M]．2001 年膜技术应用 国际会议论文集，2007: 317-323． 郭立玮，刘陶世，金万勤． 膜分离与吸附树脂联用的中药制剂新技术研
＋ ＋ － － － － －
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
低水体磷的浓度，控制水体的富营养化。同时， 铝盐能够形成氢氧化铝沉淀，在沉积物表层形成 “薄层”，可阻止沉积磷的释放。
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3.2.2 改性硅藻土强化混凝法
硅藻土是由天然形成的硅藻矿石加工而成， 不含有毒化学物质。 改性硅藻土处理湖水时，直接吸附、化学
沉淀、脱稳絮凝、吸附架桥等作用同时存在，湖
Gerlinde Wauera，Thomas Gonsiorczyka ,Klaus Kretschmer.Sediment treatment with a nitrate-storing compound to reduce phosphorus release .[J] Water Research ， 2005 ，39 ：494–500.
地 表 水 污 染 修 复 工 程
报告人： E-mail： 日 期：2011年 11 月 3日
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 5、结束语
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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
废水和主要污染物排放量：
2010 年，全国废水排放总量为617.3 亿吨，比上年 增加4.7%； 化学需氧量排放量为1238.1 万吨，比上年下降
3.1%；
氨氮排放量为120.3 万吨，比上年下降1.9%；
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全国环境统计公报(2010年)
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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 Ca2 、Mg2
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物理机制：指外界的污染使生态系统中某些
因子发生改变，从而影响生态系统的物理环
境，进而影响生态系统的生物环境和生态稳
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
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侧面反映地表水污染的严重性及治理的紧迫性
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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
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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。
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 综合方法
赵景联.环境修复原理与技术.北京：化学工业出版社，2006，208.
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3.1 物理修复技术
物理修复是经过简单预处理的污水，在湿
地系统中通过物理沉淀、过滤、吸附作用进一步 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、引水充於等。 物理方法操作简单，造价低，但往往治标不
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。
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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。
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例：
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。
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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。
屠清瑛，章永泰，杨贤智.北京什刹海生态修复试验工程[J].湖泊科学， 2004，16（1）：61-67.
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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 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.
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图片摘自2010年中国环境状况公报
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被污染的河流
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2007受蓝藻污染的太湖水
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海洋污染
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全国环境统计公报(2010年)
熊勤，刘治华，张一卉等.纳米杀藻布杀藻效果研究[J].环境科学，2006,27（4）：715-719.
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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
治本。
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3.1.1 冲刷/稀释
采取引水冲污稀释污染水体，增加流域水资 源量，加快污染水体流动，加强水体自净能力。 水体流动性的加强对沉积物-水体界面物质交换也 有一定影响，增加河流下层溶解氧含量，对底泥 污染物释放产生一定的抑制作用，有助于水体生 态系统的恢复。
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。
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3.2.1 化学沉淀法
通过向水体投加铁盐或铝盐，通过吸附或絮
凝作用与水体中的无机磷酸盐产生化学沉淀，降
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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。
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3.3 生物修复技术
又称生物改良，其狭义定义为：是生物特别是微 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。
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物理 性污 染物
固体污染物 感官性污染物 热污染 放射性污染物
生物 性污 染物
营养性污染物 病源微生物
赵景联.环境修复原理与技术.北京：化学工业出版社，2006，205-206.
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2.2 水环境污染物作用机制
物理机制 化学机制 生物学机制 综合机制