ESB-生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)

ESB-生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)摘要：各地在河道治理中，把污染源治理和強化水體的自凈能力同時作為河道修復(fù)的重要目標(biāo)?？v觀國內(nèi)外河道治理現(xiàn)狀。關(guān)鍵字：生態(tài)演替式水體修復(fù)前言水是一座城城市的歷史，是是財富，是資資源，是文明明素質(zhì)和文化化底蘊的象征征。離開了水水，城市就沒沒有靈氣。樂樂水親水、近近水而棲，是是人類的天性性，由水形成成的環(huán)境美是是一種天然美美。然而近二二十年來，隨隨著人口及社社會經(jīng)濟的迅迅速發(fā)展，城城區(qū)內(nèi)河及相相關(guān)水體的環(huán)環(huán)境狀況越來來越差。有關(guān)關(guān)部門雖然投投入了大量的的人力物力，實實施了包括引引流、截污、清清淤等一系列列整治措施，但但是隨著城市市污水排放總總量的不斷增增加，污水處處理率未能同同步增長，使使城市內(nèi)河接接納污染的負負荷越來越大大,大多數(shù)河段段淤積嚴(yán)重，水水流不暢，納納污容量越來來越小，內(nèi)河河水質(zhì)普遍處處于國家地面面水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)V類及劣V類之間。水水體惡臭及由由水體富營養(yǎng)養(yǎng)化引起的藍藍藻水華泛濫濫，給城市水水體景觀和居居民身體健康康帶來了嚴(yán)重重威脅。為保障寧波波生態(tài)市建設(shè)設(shè)的順利實施施，把寧波建建設(shè)成具有比比較發(fā)達的生生態(tài)經(jīng)濟、優(yōu)優(yōu)美的生態(tài)環(huán)環(huán)境、宜人的的生態(tài)人居、人人與自然和諧諧相處的可持持續(xù)發(fā)展城市市，市政府經(jīng)經(jīng)反復(fù)論證，提提出了以大力力建設(shè)工業(yè)和和生活污水處處理設(shè)施、市市區(qū)內(nèi)河和流流域整治為重重點的“碧水工程”建設(shè)，其中中以營造“流暢、水清清、岸綠、景景美”水鄉(xiāng)風(fēng)貌為為目標(biāo)的“千里清水河河道”綜合治理工工程，預(yù)計在在今后5年投入資金金達100億元。為配配合寧波生態(tài)態(tài)市建設(shè)，向向“千里清水河河道”綜合治理工工程提供科學(xué)學(xué)、實用的生生態(tài)治水方案案，開展“河道水污染染生物--生態(tài)修復(fù)技技術(shù)研究與示示范”，已成為我我市生態(tài)環(huán)境境建設(shè)的迫切切需要。國內(nèi)外同步研究究現(xiàn)狀和發(fā)展展趨勢河道污染是是區(qū)域人口、經(jīng)經(jīng)濟、社會發(fā)發(fā)展到一定階階段后造成的的，污染治理理的根本性措措施是污染源源的治理。因因此，世界各各國均把污水水截流、廢水水達標(biāo)排放和和控制排污總總量作為河道道整治的首要要措施。然而而，由于難以以根除的面源源污染及內(nèi)源源污染，即使使在污水排放放得到有效控控制的情況下下，河道污染染及其富營養(yǎng)養(yǎng)化問題仍然然十分突出。為為此，各地在在河道治理中中，把污染源源治理和強化化水體的自凈凈能力同時作作為河道修復(fù)復(fù)的重要目標(biāo)標(biāo)。縱觀國內(nèi)內(nèi)外河道治理理現(xiàn)狀，以下下幾種方法較較為引人關(guān)注注：1．引流沖沖污和綜合調(diào)調(diào)水。引流沖沖污實質(zhì)上是是對水體污染染物和浮游藻藻類的稀釋擴擴散，就局部部而言常被視視為解決水體體富營養(yǎng)化相相對簡單、易易行和代價較較低的辦法。如如杭州西湖自自錢塘江引水水后對延緩水水體富營養(yǎng)化化發(fā)揮了一定定的作用。但但從整體出發(fā)發(fā)，這種辦法法實為污染轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移，有以鄰鄰為壑之嫌；；綜合調(diào)水不不同于引流沖沖污，主要解解決水資源的的再分配，利利用一定的水水利設(shè)施合理理調(diào)活河網(wǎng)水水系，達到“以動制靜、以以清稀污、以以豐補枯、改改善水質(zhì)”的目的，尤尤其對提高水水體的自凈能能力能發(fā)揮較較好的作用。2．曝氣復(fù)復(fù)氧。曝氣復(fù)復(fù)氧對消除水水體黑臭的良良好效果已被被國內(nèi)一些實實驗室試驗及及河流曝氣中中試所證實。其其原理是進入入水體的溶解解氧與黑臭物物質(zhì)（H2S，F(xiàn)eS等還原物質(zhì)質(zhì)）之間發(fā)生生了氧化還原原反應(yīng)。對于于長期處于缺缺氧狀態(tài)的黑黑臭河流，要要使水生態(tài)系系統(tǒng)恢復(fù)到正正常狀態(tài)一般般需要一個長長期的過程，水水體曝氣復(fù)氧氧有助于加快快這一過程。由由于河道曝氣氣復(fù)氧具有效效果好、投資資與運行費用用相對較低的的特點，已成成為一些發(fā)達達國家如美國國、德國、法法國、英國及及中等發(fā)達國國家與地區(qū)如如韓國、香港港等在中小型型污染河流污污染治理經(jīng)常常采用的方法法。3．底泥疏疏浚。在污染染源控制達到到一定程度以以后，底泥則則成為水體污污染的主要來來源。因此清清淤疏浚通常常被認為是消消除內(nèi)源污染染的重要措施施。然而，疏疏浚技術(shù)通常常是決定疏?？ＰЧ脡牡牡年P(guān)鍵。從最最早的人工挖挖泥到現(xiàn)在的的精確水下吸吸泥，疏浚過過程對環(huán)境的的影響正在變變得越來越小小。疏浚作為為水利工程和和航道工程措措施有重要效效用，但作為為水質(zhì)治理目目前還存在一一些難于克服服的問題，如如一定程度上上引起上覆水水污染物濃度度增加，疏?？：笥倌嘁云淦淞看蟆⑽廴救疚锍煞謴?fù)雜雜、含水量高高而難以處理理等等。4．化學(xué)絮絮凝處理?；瘜W(xué)絮凝處理理技術(shù)是一種種通過投加化化學(xué)藥劑去除除水層污染物物以達到改善善水質(zhì)的污水水處理技術(shù)。近近年來，化學(xué)學(xué)絮凝處理技技術(shù)在強化城城市污水一級級處理的效果果方面得到了了越來越廣泛泛的研究與應(yīng)應(yīng)用，而隨著著水體污染形形勢的日趨嚴(yán)嚴(yán)峻，對嚴(yán)重重污染的水體體如黑臭水體體的治理，化化學(xué)絮凝處理理技術(shù)的快速速和高效也顯顯示其一定的的優(yōu)越性。但但是由于化學(xué)學(xué)絮凝處理的的效果容易受受水體環(huán)境變變化的影響，且且必須顧及化化學(xué)藥物對水水生生物的毒毒性及生態(tài)系系統(tǒng)的二次污污染，這種技技術(shù)的應(yīng)用有有很大的局限限性，一般作作為臨時應(yīng)急急措施使用。5．生物--生態(tài)修復(fù)技技術(shù)。生態(tài)—生物方法是是近年來發(fā)展展起來的一種種新型環(huán)境生生物技術(shù)。這這類技術(shù)主要要是利用微生生物、植物等等生物的生命命活動，對水水中污染物進進行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化及降解作作用，從而使使水體得到凈凈化，創(chuàng)造適適宜多種生物物生息繁衍的的環(huán)境，重建建并恢復(fù)水生生生態(tài)系統(tǒng)。由由于這類技術(shù)術(shù)具有處理效效果好、工程程造價相對較較低、不需耗耗能或低耗能能、運行成本本低廉等優(yōu)點點。同時不向向水體投放藥藥劑，不會形形成二次污染染，還可以與與綠化環(huán)境及及景觀改善相相結(jié)合，創(chuàng)造造人與自然相相融合的優(yōu)美美環(huán)境，因此此已成為水體體污染及富營營養(yǎng)化治理的的主要發(fā)展方方向。歐美等發(fā)達達國家對生物物-生態(tài)修復(fù)技技術(shù)高度重視視，并已投入入了大量資金金進行研究與與應(yīng)用，如美美國在1972年就研究利利用生物修復(fù)復(fù)技術(shù)清除賓賓夕法尼亞州州Ambleer管線泄漏的的汽油。荷蘭蘭在20世紀(jì)80年代就已花花費約15億美元進行行土壤的生物物修復(fù)；1991年3月，在美國國圣地亞哥舉舉行的第一屆屆原位生物修修復(fù)國際研討討會使生物修修復(fù)技術(shù)的推推廣和應(yīng)用走走上迅猛發(fā)展展的道路。我我國科技部和和云南省于2000年4月投入5000萬元經(jīng)費，啟啟動了“滇池水污染染治理技術(shù)研研究”項目，其中2370萬由中科院院水生所專項項應(yīng)用于滇池池藍藻的生物物控制；2002年12月，國家“973”計劃正式啟啟動了“湖泊富營養(yǎng)養(yǎng)化過程與藍藍藻水華暴發(fā)發(fā)機理研究”，經(jīng)費額度度達2800萬元。中國國科學(xué)院南京京地理與湖泊泊研究所、同同濟大學(xué)等科科研院所也分分別在太湖、上上海蘇州河等等污染水體進進行了卓有成成效的生物-生態(tài)修復(fù)試試驗。2000年寧波大學(xué)學(xué)利用生物操操縱技術(shù)成功功控制了寧波波月湖的藍藻藻水華，該項項成果在2001年國際藍藻藻控制學(xué)術(shù)會會議上得到了了國內(nèi)外同行行專家的一致致肯定。綜觀觀國內(nèi)外工作作，有關(guān)生物物-生態(tài)修復(fù)的的研究與應(yīng)用用大致可分三三個方面。一一是以應(yīng)用微微生物為主體體的生物修復(fù)復(fù)技術(shù)，美國國、日本及國國內(nèi)一些生物物工程公司的的產(chǎn)品已進入入應(yīng)用試驗階階段，在局部部區(qū)域，特別別是城市內(nèi)河河治理中不乏乏有成功的例例子；其二是是應(yīng)用高等植植物為主體的的植物-生態(tài)修復(fù)技技術(shù)，適用于于大面積、低低濃度的污染染位點，由于于植物修復(fù)是是一個自然的的過程，易為為公眾接受；；第三是基于于“食物鏈”原理的生物物操縱技術(shù)，應(yīng)應(yīng)用羅非魚、鰱鰱魚及貝類等等濾食性動物物的放養(yǎng)及水水體生物群落落結(jié)構(gòu)的優(yōu)化化，對控制富富營養(yǎng)化水體體藍藻水華發(fā)發(fā)揮了明顯的的作用。由于內(nèi)河治治理的最終目目的是河道生生態(tài)系統(tǒng)功能能與結(jié)構(gòu)的恢恢復(fù)，并促使使系統(tǒng)的自我我維護和自我我發(fā)展。因此此，生物—生態(tài)修復(fù)技技術(shù)被認為是是21世紀(jì)我國生生態(tài)環(huán)境保護護領(lǐng)域最有價價值和最具生生命力的生物物處理技術(shù)。ESB－生態(tài)演演替式水體修修復(fù)技術(shù)簡介介ESB水體體修復(fù)技術(shù)（生生態(tài)演替式水水體修復(fù)技術(shù)術(shù)）是一項目目前世界上正正在興起的突突破性的一種種水體修復(fù)技技術(shù)。ESB水體修復(fù)技技術(shù)是利用培培育的植物、動動物或培養(yǎng)接接種的微生物物的生命活動動。對水體污污染物進行轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及及降解作用，從從而使水體得得到凈化的技技術(shù)，還可以以綠化環(huán)境及及景觀改善結(jié)結(jié)合起來，在在治理區(qū)建設(shè)設(shè)休閑和娛樂樂設(shè)施，創(chuàng)造造人與自然融融合的優(yōu)美環(huán)環(huán)境。ESB水體修復(fù)技技術(shù)思路是，消消除爭氧物質(zhì)質(zhì)，穩(wěn)定水體體的高溶氧狀狀態(tài)，快速培培植優(yōu)勢好氧氧微生物，打打造生態(tài)基礎(chǔ)礎(chǔ)，并通過水水生動、植物物定向培養(yǎng)、建建立起人工生生態(tài)，通過人人工生態(tài)向自自然生態(tài)演替替，恢復(fù)水體體生物多樣性性，并充分利利用自然系統(tǒng)統(tǒng)的循環(huán)再生生、自我修復(fù)復(fù)等特點，實實現(xiàn)水生態(tài)系系統(tǒng)的良性循循環(huán)。ESB水體體修復(fù)技術(shù)包包括：微生物物修復(fù)技術(shù)、人人工濕地技術(shù)術(shù)、浮島技術(shù)術(shù)、植物操控控技術(shù)，生態(tài)態(tài)護提技術(shù)，生生態(tài)復(fù)氧技術(shù)術(shù)、生態(tài)清淤淤技術(shù)、水生生動物恢復(fù)和和重建技術(shù)等等。在實際工工程應(yīng)用中，可可按照水體污污染程度，水水體環(huán)境資源源現(xiàn)狀及業(yè)主主要求等考慮慮選用不同的的技術(shù)組合，以以呈現(xiàn)生態(tài)效效益和經(jīng)濟效效益的雙贏。ESB水體修復(fù)復(fù)技術(shù)的原理理和應(yīng)用1、ESBB－生態(tài)清淤淤技術(shù)（微生生物降低內(nèi)源源污染）微生物是生生態(tài)系統(tǒng)的重重要組成，它它們能將自然然界中的動、植植物的尸體及及殘骸分解，將將一些有害的的污染物質(zhì)加加以吸收和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化，成為無無毒害或毒害害較小的物質(zhì)質(zhì)。微生物能能分解河床底底質(zhì)中有機碳碳源及其它營營養(yǎng)物質(zhì)并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為菌體，促促使底泥硝化化（減少底泥泥體積，穩(wěn)定定底泥物理、化化學(xué)性質(zhì)，阻阻隔減少內(nèi)源源污染對水體體的影響）。脫脫氮微生物通通過硝化和反反硝化作用能能分解氨氮，分分解后的硝態(tài)態(tài)氮被植物吸吸收，使部分分氮退出水體體循環(huán)，進而而能凈化水質(zhì)質(zhì)。2、ESBB－生物膜對對水體的凈化化作用生物膜是一一種為參與污污染物凈化的的微生物、原原生動物、小小型浮游動物物等提供附著著生長條件的的設(shè)施。它是是在固定支架架上設(shè)置生物物填料，使大大量參與污染染物凈化的生生物在此生長長，由于其固固著生長而不不易被大型水水生動物和魚魚類吞食，使使單位體積的的水體中生物物數(shù)量成幾何何級數(shù)增加，可可強化河湖水水體的凈化能能力。生物膜膜表面積大，可可為微生物提提供較大的附附著表面，有有利于加強對對污染物的降降解作用。生物膜其反反應(yīng)過程是：：①基質(zhì)向生生物膜表面擴擴散，②在生物膜膜內(nèi)部擴散，③微生物分分泌的酵素與與催化劑發(fā)生生化學(xué)反應(yīng)，④代謝生成成物排出生物物膜。生物膜法處處理的機理是是使工程菌和和原生動物、后后生動物一類類的微型動物物附著在填料料或某些載體體上生長繁育育，形成膜狀狀生物污泥，污污水與生物膜膜接觸時，污污水中的有機機污染物、藻藻類、氮、磷磷等營養(yǎng)物，被被生物膜上的的微生物所攝攝取，使微污污染水得到凈凈化，微生物物自身也得到到繁殖。這種種處理方法能能夠有效的去去除污水中有有機污染物，降降低污染物總總量，使水體體得到凈化，在在污水及微污污染水的處理理中得到了應(yīng)應(yīng)用。3、ESBB－浮島的凈凈化作用“浮島”原本是指由由于湖岸的植植物附著泥碳碳層向上浮起起，漂浮在水水面上的一種種自然現(xiàn)象。本本工程的浮島島是一種象筏筏子的人工浮浮體,在上邊栽培培一些蘆葦之之類的水生植植物,漂浮在水面面。人工浮島島的水質(zhì)凈化化針對富營養(yǎng)養(yǎng)化的水質(zhì)，利利用生態(tài)工程程學(xué)原理，降降解、吸收水水中的COD、氮、磷等等。專家普遍認認為植物的遮遮蔽效果在抑抑制浮游植物物繁殖方面起起了很大作用用。它的主要要機能可以歸歸納為三個方方面：水質(zhì)凈凈化；創(chuàng)造生生物(鳥類、魚類)的生息空間間；改善景觀觀。根據(jù)有關(guān)研研究資料，人人工浮島植物物的水質(zhì)凈化化要素有以下下6個：①植物根根莖等表面對對藻類的吸附附、分解。②植物根根系的營養(yǎng)吸吸收作用。③為原生生動物、輪蟲蟲、橈足類、枝枝角類、甲殼殼類等的攝食食、繁衍等提提供場所。④為濾食食性魚類的攝攝餌、捕食、產(chǎn)產(chǎn)卵繁殖、棲棲息等活動提提供場所。⑤去除懸懸浮性物質(zhì)。⑥日光的的遮蔽效果，抑抑制藻類生長長，平衡水溫溫。4、ESBB－人工濕地地（岸邊涉水水植物種植）河流沿岸水水生植物帶（人人工濕地）的的水質(zhì)凈化要要素有以下8個：1.植物根根莖等表面生生物膜對有機機物，特別是是對藻類的吸吸附去除；2.植物根根系的營養(yǎng)吸吸收；3.昆蟲的的攝餌、羽化化等；4.魚類的的攝餌、捕食食；5.防止已已沉淀的懸浮浮性物質(zhì)再次次上?。?.日光的的遮蔽效果；；7.在污泥泥表面的除磷磷脫氮；8.保護河河岸作用。5、ESBB－水生植物物操控技術(shù)控制去污能能力強，生長長速度快的植植物的生長范范圍。同時有有利于對該植植物物種的管管理，避免造造成生態(tài)災(zāi)難難，擴散到相相鄰水域。通通過此種方法法可以證明，一一些所謂的害害草是可以進進行環(huán)境利用用的。6、ESBB－水生植物物凈化景觀化化應(yīng)用水生植物技技術(shù)以生態(tài)學(xué)學(xué)原理為指導(dǎo)導(dǎo)，將生態(tài)系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功功能應(yīng)用于水水質(zhì)凈化，充充分利用自然然凈化與水生生植物系統(tǒng)中中各類水生生生物間功能上上相輔相成的的協(xié)同作用來來凈化水質(zhì)，在在水體中適當(dāng)當(dāng)布置既有觀觀賞價值又有有凈化功能的的浮水植物和和挺水植物，使使水體不僅具具有自然風(fēng)貌貌的景觀，而而且增強城市市水體的生物物凈化功能。根據(jù)水面的的大小不同布布置植物網(wǎng)箱箱，以控制水水生植物的生生長范圍，滿滿足景觀空間間形態(tài)的需求求，并留出維維護行船的通通道。水面景觀綜綜合岸線景觀觀和倒影、水水面植物進行行適當(dāng)?shù)木坝^觀組織，形成成水面畫卷；；植物以防污污抗污、具凈凈化水質(zhì)功能能的水生植物物為主，并具具有較高的觀觀賞價值，接接合植物季節(jié)節(jié)生長特點；；其中水面浮浮水植物以睡睡蓮、風(fēng)眼蓮蓮為主，岸邊邊挺水植物以以蘆葦、香蒲蒲、茭白、荷荷花等，配合合四季常青植植物美華景觀觀。既有水景景綠化的作用用，也起到凈凈化水質(zhì)、保保護魚類生長長環(huán)境、保護護河流生物多多樣性的目的的。7、ESBB－水生動物物凈化水體水體中投放放適當(dāng)?shù)乃鷦游锟梢杂杏行У娜コw中富余營營養(yǎng)物質(zhì)，控控制藻類生長長，底棲動物物螺螄主要攝攝食固著藻類類，同時分泌泌促絮凝物質(zhì)質(zhì)，使湖水中中懸浮物質(zhì)絮絮凝，促使水水變清。濾食食性魚類，如如鯽、鳙魚等等可以有效的的去除水體中中藻類物質(zhì)使使水體的透明明度增加。課課題水域面積積大，會成為為許多有害昆昆蟲如蚊、蠅蠅的滋生場所所，在水中投投魚，它可攝攝食蚊子的幼幼蟲及其它昆昆蟲的幼蟲，避避免了水域?qū)χ車h(huán)境造造成的危害。魚是水生食食物鏈的最高高級，在水體體內(nèi)藻類為浮浮游生物的食食物，浮游生生物又供作魚魚類的餌料，使使之成為：菌→藻類→→浮游生物→魚類的食物物鏈。利用食食物鏈關(guān)系進進行有效的回回收和利用資資源，取得水水質(zhì)凈化和資資源化、生態(tài)態(tài)效果等綜合合效益。8、ESBB－新生態(tài)鏈鏈建立恢復(fù)種植水生高高等植物群落落為原生動物物提供場所，原原生動物以微微生物為食，消消耗水中有機機物總量完成成養(yǎng)分傳遞。提提高河流生產(chǎn)產(chǎn)力，建立水水體中的食物物鏈：浮游植物→→浮游類（含含原生動物）→浮游動物（輪輪蟲、橈足類類、枝角類、甲甲殼類等）→濾食性魚類類。食物鏈的建建立是在生態(tài)態(tài)循環(huán)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，它標(biāo)志志河流生態(tài)的的恢復(fù)，水體體生產(chǎn)力的提提高，水域環(huán)環(huán)境改善。9、ESBB－生態(tài)護堤堤技術(shù)（綠化化混凝土）綠化混凝土土是能夠適應(yīng)應(yīng)植物生長，可可進行植被作作業(yè)，具有恢恢復(fù)和保護自自然環(huán)境、改改善生態(tài)條件件、保持原有有防護作用功功能的混凝土土及其制品。即即能長草、長長花的混凝土土，或稱混凝凝土草坪。綠綠化混凝土是是一種較理想想的近自然河河川防護工程程材料，實現(xiàn)現(xiàn)了河川安全全防護與環(huán)境境的恢復(fù)和保保護的有機結(jié)結(jié)合。目前國內(nèi)已已經(jīng)有10余個省市采采用了綠化混混凝土技術(shù)，累累計設(shè)計、施施工面積已超超過60萬平方米。其其中包括北京京奧運會配套套工程、江蘇蘇淮河入海水水道工程等重重點工程。10、ESSB－復(fù)氧技術(shù)術(shù)1、機械增增氧：微孔曝曝氣機、水下下射流機、水水景噴泉等設(shè)設(shè)備，對水體體進行曝氣復(fù)復(fù)氧及造流。復(fù)復(fù)氧曝氣和水水體造流主要要是為了增加加水體的溶解解氧，提高水水體好氧微生生物的活性，加加快污染有機機質(zhì)的分解。2、生態(tài)增增氧劑；選用用無殘留、無無二次污染，符符合生態(tài)環(huán)保保要求的增氧氧產(chǎn)品。ESB水體修復(fù)復(fù)技術(shù)效益展展望1、經(jīng)濟分分析ESB－生生態(tài)演替式水水體修復(fù)技術(shù)術(shù)污水的消納納成本低。ESB－生態(tài)演替替式水體修復(fù)復(fù)技術(shù)如果生生態(tài)修復(fù)的技技術(shù)能進行全全面推廣的話話，其工程成成本和維護費費用可以大大大降低，其投投資效益非常常明顯。隨著河道水水體生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)的修復(fù)和城城市水體生態(tài)態(tài)景觀的形成成，可進行休休閑垂釣、河河流水體