《基于内源治理的黑臭水体修复技术与实践》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于内源治理的黑臭水体修复技术与实践（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、余增亮 冯慧云 博士（英） 中国科学院合肥物质科学研究院 基于内源治理的黑臭水体 修复技术与实践 目 录 技术路线与关键技术 一 二 三 四 前言 污染源解析 五 案例 管理的必要性 一、前言 生态系统组成 黑臭水体是一种退化了的水生态系统 生态系统是一个开放的系统，必须不断地有能量输入以维持系统的稳定 生态系统能量流动和物质循环 无机环境 生物群落 鱼 类 微生物 消费者 生产者 分解者 健康水体生态系统 底栖植物茂盛 能量利用充分 物质闭循环 多级营养网 水体清澈 植物 百荷公园治理后 食藻动物 微生物 消费者 生产者 分解者 藻型浊水生态 优势种蓝藻 鱼类死亡 散发异味 溶解氧下降 水体
2、浑浊 光合细菌 当水体营养盐增加， 导致某种藻类爆发性 生长 ， 水体浑浊，沉水植物消亡 . 北戴河 食菌动物 微生物 消费者 生产者 分解者 黑臭水体 太阳能流动 水体混浊黑臭 生态系统退化 营养级少 植物消亡 化能细菌 当藻类死亡或有机污染物（如油污）大量涌入，水生植物（甚至藻类）消亡，太阳能输入载体不再，导致系统 . 翠湖 黑臭水体的结症 创造 必要的条件，减源降负使水变清， 恢复 水生植被， 实现 以太阳能为主要驱动力的水生态完整性修复。 问题出在：“生产者”（植物） -系统的 基石 -消亡，系统崩溃 食植性动物 肉食性 死水一潭 任务与目标 二、污染源解析 阳光散射或反射 能量输入
3、植物消亡 水体黑臭的根源 水体浑浊 物理过程 风浪、鱼类追逐 , 底泥上泛 浑浊 油 膜 物理化学过程 微宇宙系统 微气泡聚集、沉底有机物上浮 深圳水库排洪河 生化过程 发酵产气， 底泥鼓起 生物过程 南宁南湖 安庆西小湖 九宫山云中湖 武汉东湖 芜湖银湖 绍兴瓜渚湖 富营养化，藻类成优势种、透明度下降 油膜：反光、隔氧，生物死亡 铜陵翠湖 油膜包裹挺水植物 深圳河 光反射 SS、 N、 P、藻细胞、有机质和油膜等 使水体浑浊遮挡阳光或油膜反射阳光。 减什么？减哪里？怎么减？减多少？ 影响水体 透明度 的因子 例如，当 P0.02mg/L、藻细胞 106/L时，水体透明度随它们含量升高急剧下降
4、。 因此，治理黑臭水体首先要“控源”。通过污染源解析，能知道“控源”怎么控？“减源” 污染源大致可分： 外来的 内在的或结构性的 水量进出导致污染 1.雨水（沉降） 2.补水（输入） 3.蒸发（残留） 4.渗漏（截留） “内源”污染： 补水输入 为维持水位需要补水。补水携带的杂质也是水体的污染源。 如南宁的南湖，每年从邕江补水 1700万 m3。邕江水质 III类，则年输入的总氮 17000kg、总磷 850kg，相当于增氮 11.2mg/L.年。 当 pH150kg/年；水深 1m,蒸发残留增量 15mg/L.年。 海水淡化和纯净水超滤通量约为 120L/m2.h。一般水体渗漏通量比其小两个
5、数量级。所以，渗漏截留的也是杂质（同上）。 蒸发残留 渗漏截留 不论补水多 “ 干净 ” ，单靠补水减污初期是无济于补的。 大气中沉降污染 董铺水库： 0.1950.391t/a.km2 工业燃烧； 垃圾和秸秆焚烧； 闪电固氮； 化肥运输和使用中挥发 ; 汽车尾气、扬尘 人们努力做的 清洁能源（核能、生物能 ）； 垃圾和秸秆露天禁烧； 绿化 干湿（雨水）沉降 黑臭水体污染负荷（ kg/年） 总氮 总磷 SS 其他 占总负荷比例 外源负荷 （ 60%-70%） 底泥释放 （ 10%-15%） 蒸发渗漏 （ 20%-30%） 干湿沉降 （ 5%） 总负荷 100% 外源（包括补水）污染是主要的，但
6、即使外源降得很低，在最初几年和十几年仍会维持。因此，内源治理是关键。 从总负荷可知，水体“减源”要减哪里、减多少 污染负荷统计 技术路线 主要驱动力： 太阳能 水体： 使清澈 沉水植被： 恢复 管理： 自修复 1.截污纳管 2.水土流失控制 3.面源控制 补水净化 底泥处置： 1.N、 P等营养盐 2.有机质 3.藻种 水体“透析”： 1.蓝藻、 SS 2.油膜 3.N/P（植物） 生物转移： 有规则地收采 捕捞 坡岸肥 /药控制： 1.水土流失 2.肥 /药 怎么减： 关键技术 三、技术路线及关键技术 高压水枪清洗 吹泥 底质覆盖 清淤岸上的 N、 P约占总量的千分之几，大部分是泥沙。 底泥
7、清淤 （一）底泥处置： 外源物质覆盖垫高了河（湖）床，水体稀释容量减少。 底泥是污染物的“汇”，大约 80%90%的 入水污染被底泥吸纳；只有在界面浓度梯度、温度、 pH合适，或物理扰动时释放，成为“内源”。 国内外底泥沉积污染物处置常用方法 关键技术 底泥洗脱原位置换技术 洗脱、覆盖相结合 大多数形态的磷峰值在10cm范围内。超过20cm深度磷含量比较低。 样品编号指标 TN（ mg/l） TP（ mg/l） 浊度 （ NTU） 原 水 1.944 0.326 9.5 洗脱水 3.397 0.719 11.8 出水 0.897 0.091 0.5 装置研制和运行 (1)底泥洗脱； (2)洗脱
8、后的干净泥沙原位沉降，覆盖湖床。 (3)洗脱水：污 /水分离； （二）水体“透析” 藻型水体旁路“透析” 大型水体藻水在线分离 可 移动 污 /水磁透析装置 微气泡发生器 深水 有机质、油脂气浮 初期重点在种草而不是养鱼。由 能量逐级传递定律计算， 1kg食肉性鱼最多要消耗水草 1000kg， 不划算。 植物选择： 高生物量、高 P/N比水耕植物育种 根 茎 叶 总计 鲜 /干含量 总磷 :单位 (g/kg)/总量 (g) 7.858/0.825 10.662/0.906 9.769/0.352 2.083 1.22/9.2(g/kg) 总氮 :单位 (g/kg) /总量 (g) 24.11/
9、2.532 13.63/1.158 46.28/1.666 5.356 3.2/23.7(g/kg) 生物量： 单株 1.6kg,是旱植的 8倍； TP/TN： 比旱植高 1.51 3.26倍 发达的根系 单株长五米多 可溶性营养盐： 生物转移 水耕植物 浮床 简单，“吃干榨尽”，经济环境效益高 施肥 （三）坡岸绿化肥 /药控制 （获“科促奖”） 喷药 同步辐射三带光源：控失化肥自组装 发现一种天然功能材料，在水相中自组装微纳网络结构，通过氢键等作用绑定小分子，放大其空间尺度，控制其散失。 四、工程案例 池州百荷公园 2012年 8月 -2013年 5月采用底泥洗脱、补水净化和表流湿地构建三项
10、技术， 4个月后南小湖水体变清，六个月后沉水植物自然生长， 8个月底栖植被形成。 底泥洗脱 生态转型：从藻型到草型转换 获安徽省“省院共建奖” 一年后水质达 III类 北戴河国家湿地公园排洪河 2014年 7月胡锦涛同志注视园区黑臭水体多时，问国家林业局是否知情？ 2015.4.29国家湿地办召集秦皇岛和我单位敲定首长 7、8两月必经的两条市政排洪河黑臭应急处理。 小薄荷寨沟两台小型底泥洗脱装置 工期只有 20天时间，只采取底泥洗脱一项技术 北沟全功能底泥洗脱装置 6月经历两次市政排洪雨污冲击，仍取得良好的感官效果，受到首长的肯定。 6月 29日最大一次洪峰冲击过后的检测结果（ 30日检测） 雨污冲倒砂石坝 底泥洗脱 六、管理 指南要求：治理后建立严格的监管、维护制度和政策保障。否则 维管束植物（基石） 相信： 只要阳光照耀， 就能把水治好！ 谢 谢！
