文档介绍：南京信息工程大学
课程环境规划与管理
论文题目城市水体修复技术
学生姓名杨洋
专业班级环境工程
学号 20142282610
系(部) 环境科学与工程学院
完成时间 2015年 6月 23 日
杨洋(20142282610)
摘要:城市水环境在城市发展中具有生活与生产、防洪排涝、生态和经管以及文化娱乐等功能,但水体污染造成的水质恶化使城市水环境失去了其生态功能,制约着城市的生存和健康发展。城市水环境营造与修复是一个政策性强、涉及面广、关系复杂的系统工程,必须按照可持续发展战略和系统科学思想。本文阐述了国内外对河道水体修复的几种常用处理技术,分析了生态—生物、物理和化学3种方法的分类及其在我国城市河道水体恢复和水体保持中的应用。
关键词:河道水;水体修复;生物生态修复
1 引言
我国城市河流有90%左右受到污染,出现水体滞流、多处于厌氧状态、复氧能力差、淤积严重、透明度低、甚至发生黑臭等现象。由于城市水体污染负荷远远超过城市有限受纳水体的环境容量和自净能力,导致河水中COD、NH3-N 等污染物严重超标,水生生态系统结构破坏,生物多样性锐减,城市水体的生态功能和使用功能日益衰退,水体修复和水生态功能恢复的难度明显加大,城市河流水环境生态系统处于失衡状态。同时,城市污水中氮磷污染物未经有效去除,又成为城市水体发生富营养化的重要诱因,造成水体生态功能的衰退甚至丧失,水生生态环境的破坏已经成为城市生态文明建设的主要障碍[1]。“有水皆污”、“河道黑臭”已经成为许多城市面临亟待解决的环境顽疾。据调查,在监测的138 个流经城市河段中,符合Ⅱ、Ⅲ类水质标准的仅占23%,符合Ⅳ类水质标准的占19%,符合Ⅴ类水质标准的有20%,超Ⅴ类水质标准的达38%;90% 流经城市河段的水体不符合饮用水水源标准;
75% 的城市湖泊水域富营养化;50%的城市地下水收到严重污染[2]。城市水环境是城市生态系统的重要组成要素,其治理对改善城市景观。提高城市品位和竞争力、维护公众的健康等具有特别重要的意义。因此控制外源性污染物,可从控制人为污染着手,以法律的手段控制人为污染源的排入。而对内源性污染物,要根据水体中主要控制元素采取不同的方法[3]。目前国际上采用的水体修复技术主要有3 种方法:物理、化学和生态—生物方法。
2 河道水体修复技术
生态—生物方法
水体生态—生物修复技术[3]是国外近来发展很快的一种新技术,是按照自然界自身的规律去恢复自然界的本来面貌,强化自然界自身的自净能力去治理被污染的水体,这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路,也是一条创新技术路线。
生态—生物污水处理技术,是利用培育的植物或培养接种的微生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化及降解作用,从而使水体得到净化的技术,具有处理效果好,工程造价相对较低,耗能低或不需耗能、运行成本低廉、无二次污染等优点。还可以与绿化环境及景观改善相结合,在治理区建立休闲和体育设施,创造人与自然相融合的优美环境。所以这种成本低廉的实用技术非常适用我国河道水处理。生态—生物方法主要包括生物膜法、水生植物系统、投放生物菌种或微生物促生剂等。
生物膜法
是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纤维)为载体,河道水经过时,在其
表面形成一种特殊的生物膜,生物膜表面积大,可为微生物提供较大的附着表面,有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是:(1)基质向生物膜表面扩散;(2)在生物膜内部扩散;(3)微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应;(4)代谢生成物排出生物膜。经过这些反应后水体基本得到净化,再排入河道中[3], [16]。日本坂川古崎净化场就是河道水体修复典型的例子,从几年的观测表明,河道污染水体有了明显的改善。另外有若干通入廊道内。净化作用主要由以下3方面组成:(1)接触沉淀作用,污水经过卵石与卵石间的间隙,水中的漂浮物触到卵石即沉淀;(2)吸附作用,由于污染物自身的电子性质,或由于卵石表面生物膜的微生物群产生的黏性吸附作用;(3)氧化分解作用,卵石表面形成一种生物膜,生物膜的微生物把污染物作为食物吞噬,然后分解成水和CO2。表1是几项水质指标在处理前后的变化值[16]。
表1 水质变化 mg/L
项目
BOD
SS
氨
处理前
处理后
水生植物系统
水生植物系统对水体的净化作用主要有以下几种:
(1)吸收作用。主要是利用水生植物(例如风眼莲、芦苇、狭叶香蒲、丽藻等)吸收利用污水中的氮磷元素及水中一些重金属元素[4]。(2)降解作用。水生植物群落的存在, 为微生物和微型生物提供了附着基质和栖息的场所。这些生物能大大加速截流在根系周围的有机胶体或