水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)課件

第三章水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)1.物理修復(fù)技術(shù)2.化學(xué)修復(fù)技術(shù)3.生物修復(fù)原理及生物修復(fù)技術(shù)4.生態(tài)修復(fù)技術(shù)5.綜合方法第三章水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)1.物理修復(fù)技術(shù)1.水體修復(fù)概念水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)利用物理的、化學(xué)的、生物的和生態(tài)的方法減少水環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度或使其完全無(wú)害化，使污染了的水環(huán)境能部分或完全恢復(fù)到原始狀態(tài)的過(guò)程概念整治前整治后成都市府南河綜合整治工程1.水體修復(fù)概念水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)利用物理的、化學(xué)的、生2.水體修復(fù)的目標(biāo)與原則在保證水環(huán)境結(jié)構(gòu)健康的前提下，滿足人類可持續(xù)發(fā)展對(duì)水體功能的要求目標(biāo)水環(huán)境修復(fù)目標(biāo)示意圖水環(huán)境修復(fù)原則水體的地域性生態(tài)學(xué)原則最小風(fēng)險(xiǎn)和最大效益原則2.水體修復(fù)的目標(biāo)與原則在保證水環(huán)境結(jié)構(gòu)健康的前提下，滿足處理對(duì)象不同傳統(tǒng)的環(huán)境工程領(lǐng)域，處理對(duì)象能夠從環(huán)境中分離出來(lái)，例如廢水或廢棄物，需要建造成套的處理設(shè)施，在最短的時(shí)間內(nèi)，以最快的速度和低成本，將污染物凈化去除；而在水環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域，所修復(fù)的水體對(duì)象是環(huán)境的一部分，不可能建造能將修復(fù)對(duì)象包容進(jìn)去的處理系統(tǒng)。如采用傳統(tǒng)治理凈化技術(shù)，即使局部小系統(tǒng)的修復(fù)，其運(yùn)行費(fèi)用也是天文數(shù)字。水環(huán)境修復(fù)過(guò)程中，需要保護(hù)周圍環(huán)境。比傳統(tǒng)環(huán)境工程學(xué)需要的專業(yè)面更廣，包括環(huán)境工程、土木工程、生態(tài)工程、化學(xué)、生物學(xué)、毒理學(xué)、地理信息和分析監(jiān)測(cè)，需要將環(huán)境因素融入技術(shù)中。水環(huán)境修復(fù)工程遵循的原則不同于傳統(tǒng)環(huán)境工程學(xué)處理對(duì)象不同水環(huán)境修復(fù)工程遵循的原則不同于傳統(tǒng)環(huán)境工程學(xué)3.水環(huán)境修復(fù)的基本內(nèi)容水環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查確定污染程度、包括污染區(qū)域位置、大小、污染區(qū)域特征、形成歷史、污染變化趨勢(shì)和程度等目的外部污染源的范圍和類型；內(nèi)部污染源的變化規(guī)律；底泥土壤環(huán)境的形成和性質(zhì)；水動(dòng)力學(xué)特征內(nèi)容3.水環(huán)境修復(fù)的基本內(nèi)容水環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查確定污染程度、包括污染水環(huán)境修復(fù)設(shè)計(jì)水環(huán)境修復(fù)設(shè)計(jì)水環(huán)境修復(fù)設(shè)計(jì)(續(xù)表)水環(huán)境修復(fù)設(shè)計(jì)(續(xù)表)水環(huán)境污染控制技術(shù)和生態(tài)恢復(fù)技術(shù)主要分3類:①物理方法，如疏挖底泥、機(jī)械除藻、引水沖淤等②化學(xué)方法，如加入化學(xué)藥劑殺藻、加入鐵鹽(鋁鹽)促進(jìn)磷沉淀、加入石灰脫氮等。③生物—生態(tài)方法，如放養(yǎng)控藻型生物、構(gòu)建人工濕地和水生植被。水環(huán)境修復(fù)技術(shù)概述水環(huán)境污染控制技術(shù)和生態(tài)恢復(fù)技術(shù)主要分3類:水環(huán)境修復(fù)技術(shù)概地表水污染的修復(fù)3.1物理修復(fù)技術(shù)物理修復(fù)是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單預(yù)處理的污水，在濕地系統(tǒng)中通過(guò)物理沉淀、過(guò)濾、吸附作用進(jìn)一步除去可沉淀的固體、膠體、BOD5、氮、磷、重金屬、細(xì)菌、病毒及難以溶解的有機(jī)物質(zhì)。目前國(guó)內(nèi)外在水環(huán)境修復(fù)中所采用的主要物理措施:引水沖刷／稀釋、曝氣、機(jī)械／人工除藻、底泥疏浚等。特點(diǎn)：物理方法操作簡(jiǎn)單、造價(jià)低，但往往治標(biāo)不治本。地表水污染的修復(fù)3.1物理修復(fù)技術(shù)地表水污染的修復(fù)3.1.1沖刷/稀釋

采取引水沖污稀釋污染水體，增加流域水資源量，加快污染水體流動(dòng)，加強(qiáng)水體自凈能力。水體流動(dòng)性的加強(qiáng)對(duì)沉積物-水體界面物質(zhì)交換也有一定影響，增加河流下層溶解氧含量，對(duì)底泥污染物釋放產(chǎn)生一定的抑制作用，有助于水體生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。地表水污染的修復(fù)3.1.1沖刷/稀釋地表水污染的修復(fù)3.1.2曝氣污染水體接納大量的有機(jī)污染物后，有機(jī)物大量分解造成水體溶解氧濃度急劇降低，甚至出現(xiàn)厭氧狀態(tài)，導(dǎo)致溶解鹽釋放以及臭味氣體產(chǎn)生。通過(guò)人工曝氣，可使水體底層溶解氧得以恢復(fù)，水體中溶解鐵、錳、硫化氫、二氧化碳、氨氮以及氣體還原組分濃度大為降低，改善水生生物的生存環(huán)境。同時(shí)，可有效限制底層水體中磷的活化和向上擴(kuò)散，限制浮游藻類的生產(chǎn)力。地表水污染的修復(fù)3.1.2曝氣地表水污染的修復(fù)3.1.3

機(jī)械/人工除藻收獲水體中的藻類，可在短時(shí)間內(nèi)快速有效的去除藻類及藻華。在某些特定環(huán)境，利用自然動(dòng)力收貨藻類可有效的減輕富營(yíng)養(yǎng)化的危害。機(jī)械除藻在過(guò)去人工打撈藻類的基礎(chǔ)上發(fā)展了臭氧/超聲波除藻技術(shù)，此技術(shù)利用超聲波的作用使藻類的細(xì)胞破裂，打破藻細(xì)胞內(nèi)的氣囊，使其失去浮動(dòng)能力而沉淀。地表水污染的修復(fù)3.1.3機(jī)械/人工除藻地表水污染的修復(fù)

屠清瑛等人分別于2001年9月6-8日和14-20日在什剎海后海實(shí)驗(yàn)區(qū)（50m×50m）進(jìn)行了兩次超聲波/臭氧復(fù)合試驗(yàn)，按每天作業(yè)7h計(jì)，臭氧/超聲波試驗(yàn)證明對(duì)藻類有明顯的去除作用。當(dāng)水中臭氧濃度5mg/L時(shí)，1h后藻類的去除率平均在30%-50%左右；充入臭氧2h（濃度約10mg/L)，藻類去除率平均在80%左右。試驗(yàn)結(jié)果證明，總磷也有明顯的遞減趨勢(shì)，但是對(duì)COD的作用不甚明顯.地表水污染的修復(fù)屠清瑛等人分別于2001年地表水污染的修復(fù)例：在太湖水環(huán)境修復(fù)中，利用風(fēng)力、湖流在水源區(qū)域建造富集藻類的專門(mén)設(shè)施來(lái)收集藻類，避免了“水華”阻塞取水口而引起的水質(zhì)惡化，取得良好的效果。滇池、太湖、巢湖等設(shè)立藻水分離站地表水污染的修復(fù)例：在太湖水環(huán)境修復(fù)中，利用風(fēng)力、湖流在水源地表水污染的修復(fù)3.1.4底泥疏浚

可降低水體的內(nèi)源污染負(fù)荷量和底泥污染物重新釋放的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于沉積物中的重金屬和持久性有毒有機(jī)污染物而言，只能通過(guò)環(huán)境疏浚方法從湖泊中去除。南明河、蘇州河的治理均用到此技術(shù)。地表水污染的修復(fù)3.1.4底泥疏浚地表水污染的修復(fù)

在湖泊沉積物中，甲烷的產(chǎn)生和營(yíng)養(yǎng)物的釋放可以通過(guò)增加石膏（(CaSO4·2H2O).）來(lái)進(jìn)行控制。進(jìn)入到沉積物中的石膏可以增加氧化還原電位、減少甲烷的產(chǎn)生和抑制沉積物中磷的釋放。地表水污染的修復(fù)在湖泊沉積物中，甲烷的產(chǎn)生和地表水污染的修復(fù)3.1.5光催化技術(shù)基于納米材料的光催化特性，納米材料應(yīng)對(duì)水華和赤潮藻具有殺傷能力。納米材料具有在光照（尤其是紫外光）下可以產(chǎn)生羥基自由基及強(qiáng)還原能力的特性，對(duì)藻細(xì)胞內(nèi)的脂類、蛋白等生物大分子產(chǎn)生氧化作用，從而破壞其生物學(xué)功能最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此被認(rèn)為在消毒殺菌、空氣凈化、污水處理、海洋原油污染清除、自清潔材料等方面具有很好的應(yīng)用前景，并已得到廣泛的研究。適合用于養(yǎng)殖水體、景觀水體的應(yīng)急性殺藻地表水污染的修復(fù)3.1.5光催化技術(shù)適合用于養(yǎng)殖水體、景觀地表水污染的修復(fù)3.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)是添加化學(xué)藥劑和吸附劑改變水體中氧化還原電位、pH，吸附沉淀水體中懸浮物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，是利用污染物的化學(xué)反應(yīng)來(lái)分離、回收污水中的有害物質(zhì)，或使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。化學(xué)方法操作簡(jiǎn)單，用量少，見(jiàn)效快，但利用化學(xué)方法治理污染水體需大量投加化學(xué)藥劑，成本昂貴，同時(shí)容易引起二次污染。地表水污染的修復(fù)3.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)地表水污染的修復(fù)3.2.1化學(xué)沉淀法

通過(guò)向水體投加鐵鹽或鋁鹽，通過(guò)吸附或絮凝作用與水體中的無(wú)機(jī)磷酸鹽產(chǎn)生化學(xué)沉淀，降低水體磷的濃度，控制水體的富營(yíng)養(yǎng)化。同時(shí)，鋁鹽能夠形成氫氧化鋁沉淀，在沉積物表層形成“薄層”，可阻止沉積磷的釋放。地表水污染的修復(fù)3.2.1化學(xué)沉淀法地表水污染的修復(fù)3.2.2改性硅藻土強(qiáng)化混凝法硅藻土是由天然形成的硅藻礦石加工而成，不含有毒化學(xué)物質(zhì)。改性硅藻土處理湖水時(shí)，直接吸附、化學(xué)沉淀、脫穩(wěn)絮凝、吸附架橋等作用同時(shí)存在，湖水凈化的過(guò)程是這些過(guò)程共同作用的結(jié)果。較適用于開(kāi)放性大型水體的脫磷和除濁。地表水污染的修復(fù)3.2.2改性硅藻土強(qiáng)化混凝法地表水污染的修復(fù)吳蕾、陳云峰在《改性硅藻土用于巢湖水脫磷研究》中研究了改性硅藻土除磷最適操作條件，并將改性硅藻土同幾種常規(guī)混凝劑的處理效果和其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了對(duì)比，與常規(guī)混凝劑相比，改性硅藻土出水更為清澈透亮，污泥沉降性能好，污泥量少，在建設(shè)成本和運(yùn)行成本上更為節(jié)省。地表水污染的修復(fù)吳蕾、陳云峰在《改性硅藻土用于巢湖水脫磷研究地表水污染的修復(fù)3.2.3化學(xué)除藻法

采用各種化學(xué)除藻劑進(jìn)行除藻，效果最顯著，但也最具有危險(xiǎn)性。例如：?jiǎn)我怀鍎┯械夥⑺苄约讱に氐獾葟?fù)配除藻劑有碘伏-新潔爾滅、碘伏-異噻唑啉酮等地表水污染的修復(fù)3.2.3化學(xué)除藻法地表水污染的修復(fù)3.2.4酸堿中和法

向水體中添加石灰進(jìn)行酸堿中和，調(diào)整水體酸堿度，以適應(yīng)水生態(tài)系統(tǒng)的物種生長(zhǎng)、繁殖的需要。地表水污染的修復(fù)3.2.4酸堿中和法24／120地表水污染的修復(fù)3.3生物修復(fù)原理及生物修復(fù)技術(shù)生物修復(fù)概述微生物在環(huán)境污染治理中的作用植物在環(huán)境污染治理中的作用水環(huán)境污染控制中的生物修復(fù)技術(shù)

24／120地表水污染的修復(fù)3.3生物修復(fù)原理及生物修復(fù)技3.3.1.生物修復(fù)(Bioremediation)

廣義的生物修復(fù)通常是指利用各種生物（包括微生物，動(dòng)物和植物）的特性，吸收、降解、轉(zhuǎn)化環(huán)境中的污染物，使受污染的環(huán)境得到改善的治理技術(shù)，一般分為植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和微生物修復(fù)三種類型。狹義的生物修復(fù)通常是指在自然或人工控制的條件下，利用特定的微生物降解、清除環(huán)境中污染物的技術(shù)。生物修復(fù)的概念及其原理3.3.1.生物修復(fù)(Biore生物修復(fù)的基本指導(dǎo)思想凈化速度緩慢由于三方面的原因生物修復(fù)技術(shù)系統(tǒng)中添加氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽接種、馴化高效菌自然條件下DO不足營(yíng)養(yǎng)鹽缺乏高效菌生長(zhǎng)緩慢供氧快速去除污染物生物修復(fù)的基本指導(dǎo)思想凈化速度緩慢由于三方面的原因生物修復(fù)技生物修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：投資費(fèi)用省，對(duì)環(huán)境影響小，能有效降低污染物濃度，適用于在其他技術(shù)難以應(yīng)用的場(chǎng)地，而且能同時(shí)處理受污染的土壤和地下水。局限性：需對(duì)具體地點(diǎn)的狀況和污染物進(jìn)行詳細(xì)而昂貴的考察，微生物活性受溫度和其他環(huán)境條件的影響，某些情況下，生物修復(fù)不能去除全部的污染物。與生物處理的區(qū)別：兩者原理一致，但生物修復(fù)側(cè)重于受污區(qū)域的原位生物處理。生物修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)生物修復(fù)技術(shù)分類按場(chǎng)地劃分：原位生物修復(fù)和異位生物修復(fù)1)原位生物修復(fù)：對(duì)受污染的介質(zhì)(土壤、水體)不做搬運(yùn)或輸送而在原位污染地進(jìn)行的生物修復(fù)處理，其修復(fù)過(guò)程主要依賴于被污染地自身微生物的自然降解能力和人為創(chuàng)造的合適降解條件。2)異位生物修復(fù)：植被污染介質(zhì)(土壤、水體)搬動(dòng)或輸送到他處進(jìn)行的生物修復(fù)處理。生物修復(fù)技術(shù)分類生物修復(fù)的生物類型土著微生物：環(huán)境中固有的微生物外來(lái)微生物：需大量接種的高效菌基因工程菌（Geneticallyengineeredbacteria,GEM）植物及超積累植物生物修復(fù)的生物類型生物修復(fù)的影響因素營(yíng)養(yǎng)鹽：需添加氮、磷營(yíng)養(yǎng)元素電子受體：可通過(guò)對(duì)土壤鼓氣或添加產(chǎn)氧劑的方式來(lái)提供DO作為有機(jī)物降解的電子受體；此外，硝酸根、硫酸根、鐵離子也可作為有機(jī)物降解的電子受體。共代謝基質(zhì)污染現(xiàn)場(chǎng)和土壤特性：土壤特性影響污染物和微生物的相對(duì)活性，最終影響生物修復(fù)的速度和程度。有毒有機(jī)污染物的物理化學(xué)性質(zhì)生物修復(fù)的影響因素生物修復(fù)的影響因素

共代謝的含義早在20世紀(jì)60年代，人們就發(fā)現(xiàn)一株能在一氯乙酸上生長(zhǎng)的假單胞菌能夠使三氯乙酸脫鹵，而不能利用后者作為碳源生長(zhǎng)。微生物的這種不能利用基質(zhì)作為能源和組分元素的有機(jī)物轉(zhuǎn)化方式稱為共代謝（co-metabolism）。共代謝又稱為共氧化（co-oxidation）或聯(lián)合氧化（combined

oxidation），輔助代謝（assistantmetabolism).因此，微生物不能依靠某種有機(jī)物生長(zhǎng)并不一定意味著這種污染物能夠抵抗微生物的攻擊,當(dāng)存在其他底物時(shí)，這種污染物就會(huì)通過(guò)共代謝作用而生物降解。生物修復(fù)的影響因素

共代謝的含義生物修復(fù)的基本措施接種微生物或引種超積累植物添加營(yíng)養(yǎng)物提供電子受體提供共代謝底物以誘導(dǎo)共代謝酶產(chǎn)生添加表面活性劑生物修復(fù)的基本措施1.微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解與轉(zhuǎn)化微生物是自然界中的分解者在好氧條件下，它能將有機(jī)污染物徹底氧化，分解成CO2、H2O、SO42-、PO43-、NO2-、NO3-等無(wú)機(jī)物。在厭氧條件下，能將有機(jī)物降解，轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)酸、CO2、H2、CH4等。因此，微生物是生物修復(fù)中污染物降解的主力軍。3.3.2.微生物在環(huán)境污染治理中的作用1.微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解與轉(zhuǎn)化3.3.2.微生物在環(huán)境污2.微生物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)化與固定微生物雖然不能降解重金屬，但是可以降低其毒性，并可將其累積在菌體內(nèi)使之固定。①汞的去甲基化及還原例如：藍(lán)綠色假單胞菌、變形桿菌可使汞離子轉(zhuǎn)化成元素汞，經(jīng)10小時(shí)后揮發(fā)掉的汞可達(dá)75%。假單胞菌K62能使無(wú)機(jī)汞和有機(jī)汞形成元素汞。②累積及固定重金屬在微生物累積重金屬方面，已闡明同細(xì)胞內(nèi)金屬硫蛋白(Metalothioneins簡(jiǎn)稱MT)有關(guān)，MT是一種低分子量的細(xì)胞質(zhì)蛋白，同Hg,Zn、Cd、Cu、Ag等重金屬有強(qiáng)烈的親和性，結(jié)果使重金屬富集并抑制其毒性。

變形桿菌2.微生物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)化與固定變形桿菌難降解有機(jī)污染物和重金屬

及其相應(yīng)的降解轉(zhuǎn)化微生物難降解有機(jī)污染物和重金屬

及其相應(yīng)的降解轉(zhuǎn)化微生物水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)ppt課件適宜的環(huán)境條件營(yíng)養(yǎng)

微生物的生長(zhǎng)需要維持一定量的C:N:P營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及某些微量營(yíng)養(yǎng)元素。電子受體

環(huán)境中的有機(jī)污染物在微生物的作用下被氧化分解時(shí)需耗氧。有毒有害有機(jī)污染物的化學(xué)性質(zhì)污染現(xiàn)場(chǎng)和土壤的特性適宜的環(huán)境條件營(yíng)養(yǎng)適宜的環(huán)境條件有毒有害有機(jī)污染物的化學(xué)性質(zhì)污染物的溶解度污染物的辛醇-水分配系數(shù)非水溶相液體的利用污染物的吸著性重金屬的生物有效性適宜的環(huán)境條件有毒有害有機(jī)污染物的化學(xué)性質(zhì)適宜的環(huán)境條件污染現(xiàn)場(chǎng)和土壤的特性土壤物理特性土壤化學(xué)特性適宜的環(huán)境條件污染現(xiàn)場(chǎng)和土壤的特性3.3.3.植物在環(huán)境污染治理中的作用植物修復(fù)的概念利用綠色植物清除環(huán)境中的污染物，使其去除降低或消失稱作植物修復(fù)(phytoremediation)

植物修復(fù)的主要對(duì)象是有毒重金屬和有機(jī)污染物3.3.3.植物在環(huán)境污染治理中的作用植物修復(fù)的概念環(huán)境中金屬污染的去除方案場(chǎng)外修復(fù):先將土壤挖掘、轉(zhuǎn)移，再去除金屬離子微生物修復(fù)：生物量小，吸收量小，同時(shí)生物體過(guò)小難以進(jìn)行后處理植物修復(fù)：生物量大，吸收量大，同時(shí)易于進(jìn)行后處理。適應(yīng)重金屬脅迫的植物不吸收或少吸收重金屬將吸收的金屬鈍化在植物的地下部分大量吸收金屬的同時(shí)正常生長(zhǎng)可在金屬污染土壤中生產(chǎn)符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)產(chǎn)品通過(guò)栽種植物積累金屬，收獲后進(jìn)行植物提取環(huán)境中金屬污染的去除方案適應(yīng)重金屬脅迫的植物不吸收或少吸收重植物修復(fù)污染物的方式植物固定(Phytostabilization)指利用植物和其他一些添加物使環(huán)境中的金屬流動(dòng)性降低，生物可利用性下降，降低金屬對(duì)生物的毒性。該法只是暫時(shí)將金屬固定，并沒(méi)有徹底去除環(huán)境中的金屬。植物吸收(Phytoadsorption)指利用能耐受并可過(guò)量積累金屬的植物吸收環(huán)境中的金屬離子，將它們輸送并貯存在植物體的地上部分。需要選擇能耐受并可過(guò)量積累金屬的植物種類。植物修復(fù)污染物的方式植物固定(Phytostabilizat植物揮發(fā)(Phytovolatilization)指植物將污染物吸收到體內(nèi)后又將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋放到大氣中。該法只適用于揮發(fā)性污染物。某些易揮發(fā)污染物被植物吸收后從植物表面組織空隙中揮發(fā)。如桉樹(shù)降解三氯乙烯(TCE)、甲基叔丁基醚(MTBE)，印度芥菜降解硒化合物；煙草揮發(fā)甲基汞。從植物莖葉揮發(fā)出的物質(zhì)可能被空氣中的活性羥基分解。如有毒的Hg2+經(jīng)植物揮發(fā)后變成了低毒的Hg，高毒的硒變成了低毒的硒化物氣體等。植物修復(fù)污染物的方式根系降解(Rhizodegradation)

植物中超過(guò)20%的營(yíng)養(yǎng)成分如糖分、氨基酸、有機(jī)酸等都聚集在根部,因此會(huì)生長(zhǎng)很多微生物,尤其在根表面向外1-3mm的地方,這些微生物是沒(méi)有種植過(guò)植物的土壤的3-4倍。一些微生物可以同植物相結(jié)合促進(jìn)重金屬的降解,也可以礦化某些有機(jī)污染物如PAHs、PCBs。植物揮發(fā)(Phytovolatilization)植物修復(fù)污植物吸收環(huán)境中的重金屬和一些有機(jī)物并非是植物生長(zhǎng)所需要的，并且達(dá)到一定程度后具有毒害作用。對(duì)于此類化合物，一些植物也演化出了特定的生理機(jī)制使其脫毒。

植物通常是通過(guò)螯合和區(qū)室化等作用，來(lái)耐受并吸收富集環(huán)境中的重金屬，這種機(jī)制也存在于許多水生植物中。植物吸收環(huán)境中的重金屬和一些有機(jī)物并非是植物生長(zhǎng)所需要的，并植物吸收蘆葦污染物去除功能：去除BOD、氮生長(zhǎng)特點(diǎn)：根系非常發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)速度快植物吸收蘆葦污染物去除功能：去除BOD、氮生長(zhǎng)特點(diǎn)：根系非常鳳眼蓮生長(zhǎng)特點(diǎn)：根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)速度快，分泌克藻物質(zhì)富集鎘、鉻、鉛、汞、砷、硒、銅、鎳等；吸收降解酚、氰；抑制藻類生長(zhǎng)物質(zhì)。污染物去除功能：植物吸收鳳眼蓮生長(zhǎng)特點(diǎn)：富集鎘、鉻、鉛、汞、砷、硒、污染物去除功能：浮萍生長(zhǎng)特點(diǎn)：生長(zhǎng)速度快，分泌克藻物質(zhì)污染物去除功能：富集鎘、鉻、銅、硒;抑制藻類生長(zhǎng)植物吸收浮萍生長(zhǎng)特點(diǎn)：生長(zhǎng)速度快，分泌克藻物質(zhì)污染物去除功能：富集鎘Page

48狐尾藻生長(zhǎng)特點(diǎn)：生長(zhǎng)速度快污染物去除功能：吸收TNT、DNT等結(jié)構(gòu)相近化合植物吸收Page48狐尾藻生長(zhǎng)特點(diǎn)：污染物去除功能：植物吸收地表水污染的修復(fù)3.3.4.水環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)按污染物的主要特點(diǎn)劃分：生物操縱法植被群落恢復(fù)生物除藻等優(yōu)點(diǎn)可在原地被降解；修復(fù)時(shí)間較短；就地處理操作簡(jiǎn)便，對(duì)周圍環(huán)境干擾少；較少的修復(fù)經(jīng)費(fèi)；人類直接暴露在污染物下的機(jī)會(huì)減少；不產(chǎn)生二次污染，遺留問(wèn)題少等。地表水污染的修復(fù)3.3.4.水環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)例：在湖泊管理中，通過(guò)放養(yǎng)兇猛魚(yú)類來(lái)控制食浮游動(dòng)物魚(yú)類，減少食藻動(dòng)物的牧食壓力，增大浮游植物的牧食壓力，從而控制藻類的異常繁殖，改善富營(yíng)養(yǎng)化狀況。放養(yǎng)生物量減少浮游動(dòng)物生物量減少兇猛魚(yú)類浮游植物食浮游生物魚(yú)類生物量增加蠶食導(dǎo)致導(dǎo)致控制水體富營(yíng)養(yǎng)化達(dá)到1.生物操縱利用生物操縱調(diào)整營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)水質(zhì)恢復(fù)。例：在湖泊管理中，通過(guò)放養(yǎng)兇猛魚(yú)類來(lái)控制食浮游動(dòng)物魚(yú)類，減少在1975年，Shapiro等提出了生物操縱理論生物操縱概念指應(yīng)用湖泊生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的關(guān)系，通過(guò)對(duì)生物群落及其生境的一系列凋整，從而減少藻類生物量，改善水質(zhì)。主要原理是調(diào)整種群結(jié)構(gòu)，保護(hù)和發(fā)展大型牧食性浮游動(dòng)物，從而限制藻類的過(guò)量生長(zhǎng)。調(diào)整方法是在湖泊中投放、發(fā)展某些魚(yú)種，而抑制或消除另外一些魚(yú)種，使整個(gè)食物網(wǎng)適合于浮游動(dòng)物或魚(yú)類自身對(duì)藻類的牧食和消耗在1975年，Shapiro等提出了生物操縱理論庇護(hù)機(jī)制是指浮游動(dòng)物賴以逃避魚(yú)類捕食的行為機(jī)制或環(huán)境條件可能的庇護(hù)機(jī)制包括：低光照庇護(hù).水質(zhì)混濁或藻類密集使光線減弱，可能降低魚(yú)類的視覺(jué)，從而減少捕食率；低溫庇護(hù).前者對(duì)溫度適應(yīng)范圍較寬，能通過(guò)變溫層，而魚(yú)類則較窄；厭氧庇護(hù).前者耐低氧能力較一般魚(yú)類強(qiáng)；對(duì)肉食性魚(yú)類的回避行為；大型水生植物庇護(hù).水生植物的屏蔽作用，提供了良好的庇護(hù)場(chǎng)所。這是在實(shí)踐中首先被考慮利用的庇護(hù)機(jī)制。庇護(hù)機(jī)制在生物操縱理論基礎(chǔ)上，研究者提出了經(jīng)典生物操縱法和非經(jīng)典生物操縱法。1）經(jīng)典生物操縱法指通過(guò)化學(xué)方法毒殺、捕撈或放養(yǎng)肉食性魚(yú)的方法，調(diào)節(jié)浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)和種群數(shù)量，促進(jìn)食藻浮游動(dòng)物的增長(zhǎng)，特別是枝角類種群的發(fā)展，通過(guò)它們對(duì)藻類的攝食降低藻類生物量。經(jīng)典生物操縱法適合富營(yíng)養(yǎng)化程度較輕、以小型藻類為主的水域。2）非經(jīng)典生物操縱法依靠提高大型濾食性魚(yú)類的密度來(lái)控制藻類，如直接放養(yǎng)濾食性魚(yú)類白鰱、鳙等直接攝食藻類。在藻類水華暴發(fā)的富營(yíng)養(yǎng)湖泊中，必須放養(yǎng)密度合理的濾食性魚(yú)，才能收到較好的控制效果。

在生物操縱理論基礎(chǔ)上，研究者提出了經(jīng)典生物操縱法和非經(jīng)典生物鱖魚(yú)鯉魚(yú)草魚(yú)鱖魚(yú)鯉魚(yú)草魚(yú)人為去除魚(yú)類先將湖泊小的魚(yú)類全部捕出或用藥劑毒殺后，重新投放以肉食性魚(yú)類為主的魚(yú)類群落，控制浮游生物食性魚(yú)類，保護(hù)浮游動(dòng)物我國(guó)淺水湖泊中應(yīng)用密網(wǎng)、密箔的捕撈方法魚(yú)藤酮毒性很大，在沿岸投放濃度達(dá)0.25m/L的魚(yú)藤酮可殺死小魚(yú)，也能毒殺溞類，產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)投放肉食性魚(yú)類控制浮游生物食性魚(yú)類，進(jìn)而促進(jìn)大型浮游動(dòng)物發(fā)展，是生物操縱的主要途徑之一。許多實(shí)驗(yàn)表明這種方法對(duì)改善水質(zhì)有明顯效果。但在實(shí)踐中,該方法常使肉食性魚(yú)類不能長(zhǎng)久維持其密度人為去除魚(yú)類投放肉食性魚(yú)類地表水污染的修復(fù)

例如：

劉建康等在武漢東湖做了3次原地圍隔實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)放養(yǎng)46～50g·m-3以浮游生物為食的鰱和鳙，能有效地遏制微囊藻水華的爆發(fā)。郎宇鵬等通過(guò)野外模擬試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，投放密度為50g·m-3

的鰱魚(yú)，對(duì)藍(lán)藻有明顯的抑制效果。劉建康，謝平.用鮑縮直接控制微囊藻水華的圍隔試驗(yàn)和湖泊實(shí)踐[J].生態(tài)科學(xué)，2003,22（3）:193-196.郎宇鵬,朱琳,劉春光等.鰱魚(yú)對(duì)淡水浮游植物的抑制作用研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006,25(增刊):683-686.地表水污染的修復(fù)例如：地表水污染的修復(fù)2.植被群落恢復(fù)

通過(guò)水環(huán)境的生境調(diào)控和植被的人工重建促進(jìn)水生植被的自然恢復(fù)，逐步恢復(fù)受損水體的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括生產(chǎn)者（主要是水生植物）、消費(fèi)者（魚(yú)類）、分解者（細(xì)菌）等，在生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者之間建立有效的食物鏈，促進(jìn)系統(tǒng)的物質(zhì)恢復(fù)，恢復(fù)水體的功能，達(dá)到水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的目的。

地表水污染的修復(fù)2.植被群落恢復(fù)水生植被修復(fù)包括人工強(qiáng)化自然修復(fù)人工重建水生植被前者是通過(guò)對(duì)湖泊環(huán)境的調(diào)控來(lái)促進(jìn)湖泊水生植被的自然恢復(fù)。后者則是對(duì)已經(jīng)失去自動(dòng)恢復(fù)能力的湖泊，通過(guò)生態(tài)工程途徑重建水生植被。重建水生植被要依據(jù)系統(tǒng)生念學(xué)和群落生態(tài)學(xué)理論，重新設(shè)計(jì)和建設(shè)全新的能夠穩(wěn)定生存的水生植被和以水生植被為核心的湖泊良性生態(tài)。水生植被修復(fù)包括水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)ppt課件水生植被修復(fù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)水生植被修復(fù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)水生植被修復(fù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ):由湖盆形態(tài)、底質(zhì)條件和水文條件決定水生植被面積、類型和分布格局強(qiáng)烈的風(fēng)浪擾功能決定水生植被的分布格局和面積水質(zhì)和湖水透明度是決定水生植物分布深度和面積的重要因素沉水植物的最大分布水深約是湖水透明度的25倍水生植被修復(fù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)沉水植物的最大分布水深約是湖水透明度的人類需求是決定水生植被類型、面積和分布格局的主導(dǎo)因素

(1)調(diào)蓄型湖泊：以蓄洪、泄洪、灌溉為主要功能，吞吐量大，要求水流通暢。修復(fù)重點(diǎn)：忌諱淤積，不易大規(guī)模發(fā)展水生植被。

(2)水源型湖泊：以城鎮(zhèn)供水為主要功能，保護(hù)水質(zhì)是恢復(fù)水生植被的主要目標(biāo)。修復(fù)重點(diǎn)：應(yīng)該盡可能地?cái)U(kuò)大水生植被的面積，并以沉水植被為主。人類需求是決定水生植被類型、面積和分布格局的主導(dǎo)因素(3)運(yùn)動(dòng)娛樂(lè)型湖泊：以水上運(yùn)動(dòng)、娛樂(lè)為主要功能，水生植被主要起美化環(huán)境的點(diǎn)綴作用。修復(fù)重點(diǎn)：水生植被恢復(fù)主要在沿岸帶，應(yīng)以觀賞性濕生植物和挺水植物為主，輔以少量浮葉植物。

(4)觀光游覽型湖泊：以觀光游覽為主要功能，要求湖水清澈，自然景色優(yōu)美。修復(fù)重點(diǎn)：水生植被選擇既應(yīng)滿足水質(zhì)保持的需求，也應(yīng)考慮植物的景觀效果。(3)運(yùn)動(dòng)娛樂(lè)型湖泊：以水上運(yùn)動(dòng)、娛樂(lè)為主要功能，水生植被主營(yíng)養(yǎng)平衡和生態(tài)平衡原則營(yíng)養(yǎng)平衡原則

VRP=植被面積×初級(jí)生產(chǎn)力×磷含量×(收獲率+水產(chǎn)品增產(chǎn)效率+沉積效應(yīng))VRP:水生植被在湖泊磷平衡中的綜合效應(yīng)不同湖泊初級(jí)生產(chǎn)力會(huì)有所差異,水產(chǎn)品增產(chǎn)效率和沉積效應(yīng)變化更大營(yíng)養(yǎng)平衡和生態(tài)平衡原則VRP=植被面積×初級(jí)生產(chǎn)力優(yōu)化設(shè)計(jì):先鋒物種的選擇物種選擇原則:適應(yīng)性、本土性、強(qiáng)凈化可操作確定植物種類水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)ppt課件水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)ppt課件群落配置通過(guò)人為設(shè)計(jì)，將欲恢復(fù)重建的水生植物群落，根據(jù)環(huán)境條件和群落特性按一定的比例在空間分布、時(shí)間分布方面進(jìn)行安排。一般來(lái)說(shuō)，配置應(yīng)以湖泊歷史上存在過(guò)的某營(yíng)養(yǎng)水平階段下的植物群落的結(jié)構(gòu)為模板，適當(dāng)引入外來(lái)物種。群落配置水平空間配置生態(tài)型植物群落經(jīng)濟(jì)型植物群落生態(tài)型群落，以水體污染治理、促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)為目標(biāo)。建群物種選擇：建群物種一般為耐污、生長(zhǎng)快、繁殖能力強(qiáng)、環(huán)境效益好的物種。經(jīng)濟(jì)型群落，以推動(dòng)流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，順應(yīng)地方需求為目的。建群物種選擇：建群物種一般為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、具一定社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的物種。配置時(shí)，污染嚴(yán)重時(shí)應(yīng)以生態(tài)恢復(fù)為目標(biāo)，污染較輕湖區(qū)，應(yīng)同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)效益。水平空間配置垂直空間配置考慮不同生活型植物群落與不同沉水植物群落對(duì)水深的要求群落配置時(shí)從湖岸邊至湖心，隨水深的加深，分別選用不同生活型或同一生活型不同生長(zhǎng)型的水生植物，分別占據(jù)不同的生態(tài)空間垂直空間配置水環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)ppt課件水生植被修復(fù)的技術(shù)途徑基本條件創(chuàng)建藍(lán)綠藻風(fēng)浪淺灘創(chuàng)建清除淤泥水深，控制在1m以內(nèi)水質(zhì)，透明度水生植被修復(fù)的技術(shù)途徑恢復(fù)水生植被的途徑a)挺水植物可直接種植,深水區(qū)必須有1/3露出水面，茭草最大水深可達(dá)1米，但需要有兩個(gè)以上葉片浮出常見(jiàn)有：蘆、蒲草、荸薺、蓮、水芹、茭白荀、荷花、香蒲蘆葦恢復(fù)水生植被的途徑蘆葦b)浮葉植物生于淺水中，葉浮于水面，根長(zhǎng)在水底土中的植物；浮葉植物僅在葉外表面有氣孔，葉的蒸騰非常大，根一般因?yàn)槿狈ρ鯕??？刹扇I(yíng)養(yǎng)體移栽、種子播撒或繁殖芽、扦插根狀莖等方式常見(jiàn)有：菱、睡蓮、眼子菜王蓮b)浮葉植物王蓮c)沉水植物植物體全部位于水層下面營(yíng)固著生活的大形水生植物。它們的根有時(shí)不發(fā)達(dá)或退化，植物體的各部分都可吸收水分和養(yǎng)料，通氣組織特別發(fā)達(dá)，有利于在水中缺乏空氣的情況下進(jìn)行氣體交換。這類植物的葉子大多為帶狀或絲狀，如苦草、金魚(yú)藻、狐尾藻、黑藻等對(duì)水深和光照條件的要求高，是水生植被恢復(fù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在沉水植被幾乎絕跡、光效應(yīng)差的次生裸地上，應(yīng)選擇光補(bǔ)償點(diǎn)低、耐污的種類建立先鋒群落。在光效應(yīng)較好，可選擇具中等耐污和較高光補(bǔ)償點(diǎn)的種類為先鋒種。沉水植物恢復(fù)時(shí)，應(yīng)從水淺的岸邊開(kāi)始，并在低水位季節(jié)進(jìn)行。c)沉水植物沉水植物沉水植物歸納：大型水生植物的四種生活型生活型生長(zhǎng)特點(diǎn)代表種類挺水植物根莖生于底泥中,植物體上部挺出水面蘆葦、香蒲漂浮植物植物體完全漂浮于水面,具有特化的適應(yīng)漂浮生活的組織結(jié)構(gòu)鳳眼蓮、浮萍浮葉植物根莖生于底泥,葉漂浮于水面睡蓮、荇菜沉水植物植物體完全沉于水氣界面以下,根扎于底泥或漂浮于水中狐尾藻、金魚(yú)藻歸納：大型水生植物的四種生活型生活型生長(zhǎng)特點(diǎn)代表種類挺水植物大型水生植物的生態(tài)功能凈化所需的能源由光合作用提供具有美學(xué)價(jià)值，能改善景觀生態(tài)環(huán)境植物可被收割和利用，創(chuàng)造新的價(jià)值能固定土壤或底泥中的水分，防止污染源進(jìn)一步擴(kuò)散為降解微生物提供了良好的棲息場(chǎng)所大型水生植物的生態(tài)功能凈化所需的能源由光合作用提供具有美學(xué)污染物的去除機(jī)制

去除機(jī)制植物吸收微生物降解物理化學(xué)作用富集吸附沉降污染物的去除機(jī)制

去除機(jī)制植物吸收微生物降解物理化學(xué)作用富集微生物降解微生物是凈化污水的主要“執(zhí)行者”，它們把有機(jī)質(zhì)作為豐富的能源，將其轉(zhuǎn)化為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量。水生植物的根系常形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)，并在植物根系附近形成好氧、缺氧和厭氧的不同環(huán)境，為各種不同微生物的吸附和代謝提供了良好的生存環(huán)境，也為人工濕地污水處理系統(tǒng)提供了足夠的分解者。植物的根系還可分泌一些有機(jī)物從而促進(jìn)微生物的代謝,這樣就為好氧微生物群落提供了一個(gè)適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,而根區(qū)以外則適于厭氧微生物群落的生存。微生物降解微生物是凈化污水的主要“執(zhí)行者”，它們把有機(jī)質(zhì)作為物理化學(xué)作用富集：水生植物根系發(fā)達(dá)，能吸收富集N、P、重金屬及其他污染物質(zhì)，從而將這些污染物質(zhì)固定在體內(nèi)或土壤中，減少水體中污染物的量。吸附：漂浮植物發(fā)達(dá)的根系與水體接觸面積很大，能形成一道密集的過(guò)濾層，吸附水中顆粒較大的雜質(zhì)。沉降：附著于根系的細(xì)菌體在進(jìn)入內(nèi)源生長(zhǎng)階段后會(huì)發(fā)生凝聚形成菌膠團(tuán)，把懸浮有機(jī)物和新陳代謝產(chǎn)物沉降下來(lái)。物理化學(xué)作用富集：水生植物根系發(fā)達(dá)，能吸收富集N、P、重金屬水生植物修復(fù)技術(shù)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)外的研究人員已相繼篩選出了一大批能夠高效地去除水中各種污染物的植物，結(jié)合各種生態(tài)環(huán)境，構(gòu)成不同的生態(tài)處理系統(tǒng)。其中，有些成熟的技術(shù)已成功地應(yīng)用在許多湖泊、河流的生態(tài)修復(fù)、生態(tài)整治工程中。國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的水生植物修復(fù)技術(shù)生態(tài)浮床技術(shù)氧化塘技術(shù)人工濕地處理技術(shù)水生植物修復(fù)技術(shù)

國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的生態(tài)浮床技術(shù)定義：按照自然規(guī)律，運(yùn)用無(wú)土栽培技術(shù)，以高分子材料為載體和基質(zhì)，用現(xiàn)代農(nóng)藝和生態(tài)工程措施綜合集成的水面無(wú)土種植植物技術(shù)。采用該技術(shù)可將原來(lái)只能在陸地種植的草本陸生植物種植到自然水域水面,并能取得與陸地種植相仿甚至更高的收獲量與景觀效果。原理：利用植物根系吸收水體中污染物質(zhì)，同時(shí)植物根系附著的微生物降解水體中污染物，從而有效進(jìn)行水體修復(fù)的技術(shù)。生態(tài)浮床技術(shù)定義：生態(tài)浮床技術(shù)地表水污染的修復(fù)生態(tài)浮床又稱人工浮島、人工浮床、生態(tài)浮島。

利用表面積很大的植物根系在水中形成濃密的網(wǎng)，吸附水體中大量的懸浮物，并通過(guò)光合作用使其轉(zhuǎn)化為植物的細(xì)胞成分，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，最后通過(guò)收割浮島植物和捕撈魚(yú)蝦減少水中的營(yíng)養(yǎng)鹽；另外通過(guò)遮擋陽(yáng)光抑制藻類的光合作用，減少浮游植物的生長(zhǎng)量，有效防止水華的產(chǎn)生，提高水體的透明度。地表水污染的修復(fù)生態(tài)浮床又稱人工浮島、人工浮床、生態(tài)浮島。地表水污染的修復(fù)典型實(shí)例：

2004年8月至2005年1月格凌國(guó)際水研公司在昆明滇池進(jìn)行了植物浮床凈化試驗(yàn)，短短6個(gè)月時(shí)間，大大削減了水中N、P和COD、BOD濃度，有效改善了水質(zhì)。地表水污染的修復(fù)典型實(shí)例：地表水污染的修復(fù)北京北海人工浮島實(shí)景地表水污染的修復(fù)北京北海人工浮島實(shí)景地表水污染的修復(fù)日本的人工浮島地表水污染的修復(fù)日本的人工浮島8787生態(tài)浮床技術(shù)典型的濕式有框浮床組成包括4個(gè)部分：浮床框體、浮床床體、浮床基質(zhì)、浮床植物。1、浮床框體2、浮床床體3、浮床基質(zhì)4、浮床植物生態(tài)浮床技術(shù)典型的濕式有框浮床組成包括4個(gè)部分：浮床框體地表水污染的修復(fù)浮床單元及植物栽種示意吳建強(qiáng)，王敏，吳健等.4種浮床植物吸收水體氮磷能力試驗(yàn)研究[J].環(huán)境科學(xué)，2011,32（4）：995-999.地表水污染的修復(fù)浮床單元及植物栽種示意吳建強(qiáng)，王敏，吳健等.

生態(tài)浮床技術(shù)的特點(diǎn)不僅產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，而且美化景觀4擴(kuò)大了水面植物可種植范圍1采用廢棄塑料泡沫板作為浮體的載體2實(shí)現(xiàn)污水資源化利用3生態(tài)浮床技術(shù)可移動(dòng)式運(yùn)行、無(wú)維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)、以低廉高效的太陽(yáng)能為能源。生態(tài)浮床技術(shù)的特點(diǎn)不僅產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，而且美化景觀地表水污染的修復(fù)包括植物修復(fù)和植物-微生物修復(fù)兩方面。該技術(shù)以其治理富營(yíng)養(yǎng)化水體的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，既美化保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又帶來(lái)了一定的社會(huì)效益，且成本低，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。具有風(fēng)動(dòng)曝氣、接觸氧化、抑藻和提高水底光照強(qiáng)度等功能。地表水污染的修復(fù)包括植物修復(fù)和植物-微生物修復(fù)兩方面。穩(wěn)定性從浮床選材和結(jié)構(gòu)組合方面考慮,能抵抗一定的風(fēng)浪、水流的沖擊而不至于被沖壞。耐久性正確選擇浮床材質(zhì)，保證浮床能歷經(jīng)多年而不會(huì)腐爛，能重復(fù)使用。便利性設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮施工、運(yùn)行、維護(hù)的便利性。浮床技術(shù)設(shè)計(jì)原則:生態(tài)浮床技術(shù)穩(wěn)定性從浮床選材和結(jié)構(gòu)組合方面考慮,能抵抗一定的風(fēng)浪、水流的生態(tài)浮床技術(shù)展望1、生態(tài)浮床和削減波浪設(shè)備的組合：在風(fēng)浪較大的區(qū)域，如廣闊的湖面，可以結(jié)合削減波浪的技術(shù)如消浪柵、消浪排等，營(yíng)造局部平靜的環(huán)境，緩解水流、風(fēng)浪對(duì)浮床的沖擊，保證浮床的穩(wěn)定性。2、生態(tài)浮床和填料、曝氣等技術(shù)的組合：微生物逐漸在填料上形成數(shù)量可觀的生物膜，可以明顯提高水體污染的去除率。浮床增加曝氣過(guò)程，能提高水體溶解氧的含量，降解水體中耗氧物質(zhì)。生態(tài)浮床技術(shù)展望1、生態(tài)浮床和削減波浪設(shè)備的組合：在風(fēng)浪較大氧化塘技術(shù)氧化塘是利用塘庫(kù)等水生生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水體的凈化作用，進(jìn)行污水原位處理的工程措施。通過(guò)在池塘內(nèi)種植對(duì)重金屬、有機(jī)物有富集和吸收作用的植物，如水葫蘆、水芹菜、香蒲等，然后定期收割，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。氧化塘技術(shù)氧化塘是利用塘庫(kù)等水生生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水體的凈化作人工濕地技術(shù)具有獨(dú)特而復(fù)雜的凈化機(jī)理,它能夠利用基質(zhì)-微生物-植物這個(gè)復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng),綜合物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用,通過(guò)過(guò)濾、吸附、共沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有害物質(zhì)的去除,同時(shí)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán),實(shí)現(xiàn)廢水的資源化和無(wú)害化。浮生植物系統(tǒng)挺水植物系統(tǒng)沉水植物系統(tǒng)濕地是介于陸地和水生環(huán)境之間的過(guò)渡帶。人工濕地技術(shù)具有獨(dú)特而復(fù)雜的凈化機(jī)理,它能夠利用基質(zhì)-微生物潛流人工濕地構(gòu)造圖潛流人工濕地構(gòu)造圖水生植物生態(tài)修復(fù)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：成本低，對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小較高的環(huán)境美化價(jià)值經(jīng)濟(jì)效益，可獲得生物和植物能源操作簡(jiǎn)單，投資少水生植物生態(tài)修復(fù)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：成本低，對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小較高的環(huán)境美水生植物生態(tài)修復(fù)優(yōu)缺點(diǎn)植物枯枝敗葉易造成營(yíng)養(yǎng)釋放，應(yīng)及時(shí)收割冬季植物容易枯死，凈化效果降低植物凈化系統(tǒng)一般占地面積大水生植物會(huì)在水面屏蔽，壓迫環(huán)境難以科學(xué)的篩選出抗性大的植物缺點(diǎn)：水生植物生態(tài)修復(fù)優(yōu)缺點(diǎn)植物枯枝敗葉易造成營(yíng)養(yǎng)釋放，應(yīng)及時(shí)收割地表水污染的修復(fù)4.

生物除藻根本上解決富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，滅藻、祛味，降解含大量氮磷營(yíng)養(yǎng)積累的底泥，徹底消除藻類產(chǎn)生的根源，達(dá)到修復(fù)水環(huán)境的目的。生物除藻劑是目前世界上最先進(jìn)的生物修復(fù)除藻產(chǎn)品，包含活性微生物和相應(yīng)的酶，對(duì)水生生物及人類等不產(chǎn)生危害及副作用，微生物迅速激活，與水中藻類競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)源，從而使藻類缺乏營(yíng)養(yǎng)死亡，沉入水底，越來(lái)越多的微生物繼續(xù)降解死亡藻類，直至消滅，使水體變清。地表水污染的修復(fù)4.生物除藻地表水污染的修復(fù)5.

生物膜法處理技術(shù)

用天然材料（如卵石）、合成材料（如纖維）為載體，在其表面形成一種特殊的生物膜，生物膜表面積大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強(qiáng)對(duì)污染物的降解作用。地表水污染的修復(fù)5.生物膜法處理技術(shù)地表水污染的修復(fù)6.微生物強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)指用微生物或微生物菌群來(lái)降解水體中的有機(jī)物或有毒有害物質(zhì)，如COD、BOD、有機(jī)氮或氨氮、石油類、揮發(fā)酚等，或使這些物質(zhì)變成無(wú)毒的、無(wú)害的，如二氧化碳、氮?dú)饣蛩?，從而使水質(zhì)得到改善，生態(tài)得到恢復(fù)或修復(fù)。另外，向污染水體投加水體凈化促進(jìn)液（即生物促生劑）也是一種生物修復(fù)技術(shù)，對(duì)于消除水體黑臭、增加水體溶解氧作用明顯且迅速。地表水污染的修復(fù)6.微生物強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)地表水污染的修復(fù)生物促生劑技術(shù)是通過(guò)對(duì)自然界中污染物降解者土著微生物的促生作用，為之創(chuàng)造一個(gè)能順利完成自然降解功能的環(huán)境，強(qiáng)化污染環(huán)境的自凈能力，加速對(duì)有機(jī)污染物的分解。該技術(shù)作為微生物修復(fù)的一個(gè)分支，與以往的微生物制劑法不同，它不引進(jìn)外來(lái)微生物，而是利用其中含有的多種酶和促進(jìn)微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，微量元素等成分，刺激污染場(chǎng)所土著微生物的生長(zhǎng)繁殖，迅速降解有機(jī)污染物，從而達(dá)到消除水體黑臭的目的。地表水污染的修復(fù)生物促生劑技術(shù)是通過(guò)對(duì)自然界中污染物降解者土3.4生態(tài)修復(fù)技術(shù)3.4生態(tài)修復(fù)技術(shù)生態(tài)修復(fù)的概念生物修復(fù)（Bioremediation）是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)低投資，高效益環(huán)境治污技術(shù)，就是利用特定的生物（主要是微生物，包括土著或外源微生物）在一定的條件下進(jìn)行消除或富集環(huán)境污染物，從而達(dá)到對(duì)污染環(huán)境進(jìn)行治理的生物過(guò)過(guò)程。生態(tài)修復(fù)（EcologicalRestoration）是利用生態(tài)工學(xué)原理、技術(shù)，通過(guò)河道水污染控制、水量和水流態(tài)的調(diào)節(jié)，河道河底和岸坡的形態(tài)結(jié)構(gòu)的生態(tài)改造，恢復(fù)河道生物多樣性，重建河道生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，使之達(dá)到良性的自然生態(tài)平衡。生態(tài)修復(fù)的概念生物修復(fù)（Bioremediation）是上世生物修復(fù)與生態(tài)修復(fù)比較目的技術(shù)原理技術(shù)手段適應(yīng)范圍生物修復(fù)改善水質(zhì)環(huán)境生物學(xué)曝氣、氧化塘、生物接觸氧化、曝氣生物濾池、復(fù)合生態(tài)濾床、微生物合酶制劑的投放等重污染水體生態(tài)修復(fù)恢復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)工學(xué)水體形態(tài)、結(jié)構(gòu)的生態(tài)改造，河道水量、水流態(tài)人為調(diào)節(jié)微污染，富營(yíng)養(yǎng)水體生物修復(fù)與生態(tài)修復(fù)比較目的技術(shù)技術(shù)手段適應(yīng)范圍生物修復(fù)改善水地表水污染的修復(fù)生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括:具有復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)塘處理技術(shù)以植物和微生物為主要處理功能體的濕地處理技術(shù)和土地處理技術(shù)地表水污染的修復(fù)生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括:地表水污染的修復(fù)穩(wěn)定塘處理技術(shù)穩(wěn)定塘舊稱氧化塘或生物塘，是一種利用天然凈化能力對(duì)污水進(jìn)行處理的構(gòu)筑物的總稱。通常是將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚?，建成池塘，并設(shè)置圍堤和防滲層，依靠塘內(nèi)生長(zhǎng)的微生物來(lái)處理污水。主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機(jī)污染物。

地表水污染的修復(fù)穩(wěn)定塘處理技術(shù)地表水污染的修復(fù)穩(wěn)定塘圖示地表水污染的修復(fù)穩(wěn)定塘圖示地表水污染的修復(fù)穩(wěn)定塘運(yùn)行原理：以太陽(yáng)能為初始能量，通過(guò)在塘中種植水生植物，進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)，在太陽(yáng)能的推動(dòng)下，通過(guò)穩(wěn)定塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級(jí)傳遞、轉(zhuǎn)化，將進(jìn)入塘中污水的有機(jī)污染物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化，最后不僅去除了污染物，而且以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收，凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用，使污水處理與利用結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)污水處理資源化。地表水污染的修復(fù)穩(wěn)定塘運(yùn)行原理：地表水污染的修復(fù)

穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)和維修簡(jiǎn)單、便于操作、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體、無(wú)需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)。類型：好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘、深度處理塘、水生植物塘、生態(tài)系統(tǒng)塘等。地表水污染的修復(fù)穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有基建投地表水污染的修復(fù)人工濕地處理技術(shù)利用基質(zhì)-微生物-植物這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)物理、化學(xué)和生物的三重共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化，這種濕地系統(tǒng)是在一定長(zhǎng)寬比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合組成填料床，污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動(dòng)，或在床體表面流動(dòng)。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物（如蘆葦?shù)龋?，形成一個(gè)獨(dú)特的動(dòng)植物生態(tài)環(huán)境，對(duì)污染水進(jìn)行處理。

地表水污染的修復(fù)人工濕地處理技術(shù)地表水污染的修復(fù)人工濕地模擬裝置示意地表水污染的修復(fù)人工濕地模擬裝置示意地表水污染的修復(fù)水平潛流人工濕地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖地表水污染的修復(fù)水平潛流人工濕地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖地表水污染的修復(fù)波式流人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖地表水污染的修復(fù)波式流人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖地表水污染的修復(fù)人工濕地處理技術(shù)的顯著特點(diǎn)：對(duì)有機(jī)污染物有較強(qiáng)的降解能力，出水質(zhì)量好，可以結(jié)合景觀設(shè)計(jì)，種植觀賞植物改善風(fēng)景區(qū)的水質(zhì)狀況。其造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)遠(yuǎn)低于常規(guī)處理技術(shù)。1996年9月在奧地利維也納召開(kāi)的第四次國(guó)際研討會(huì),標(biāo)志著人工濕地系統(tǒng)作為一種獨(dú)具特色的新型廢水處理技術(shù)正式進(jìn)入水污染控制領(lǐng)域。地表水污染的修復(fù)人工濕地處理技術(shù)的顯著特點(diǎn)：2011年11月116／120地表水污染的修復(fù)人工濕地2011年11月116／120地表水污染的修復(fù)人工濕地地表水污染的修復(fù)復(fù)合人工濕地復(fù)合垂直流人工濕地工藝包括復(fù)合垂直下行流、復(fù)合垂直上行流、垂直下行流與垂直上行流復(fù)合系統(tǒng)以及垂直上行流與垂直下行流復(fù)合系統(tǒng)4種。復(fù)合人工濕地技術(shù)比傳統(tǒng)單一的人工濕地技術(shù)有更高效的污染物去除性能，其中以復(fù)合垂直流人工濕地更為突出。地表水污染的修復(fù)復(fù)合人工濕地地表水污染的修復(fù)土地處理技術(shù)以土地為處理設(shè)施，利用土壤-植物系統(tǒng)的吸附、過(guò)濾及凈化作用和自我調(diào)控功能，達(dá)到對(duì)水凈化的目的。可分為快速滲濾、慢速滲濾、地表漫流、濕地處理和地下滲濾生態(tài)處理等幾種形式。經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于有機(jī)化合物尤其是有機(jī)氯和氨氮等有較好的去除效果。地表水污染的修復(fù)土地處理技術(shù)地表水污染的修復(fù)穩(wěn)定塘技術(shù)可以延長(zhǎng)河水滯留時(shí)間、截留、降解污染物，減少河流污染物總量和濃度。穩(wěn)定塘分為微生物穩(wěn)定塘和水生生物塘兩大類。微生物穩(wěn)定塘分為：好氧塘、厭氧塘、兼性塘、曝氣塘水生生物穩(wěn)定塘分為：水生植物塘和養(yǎng)殖塘。地表水污染的修復(fù)穩(wěn)定塘技術(shù)可以延長(zhǎng)河水滯留時(shí)間、截留、降解污地表水污染的修復(fù)人工沉床技術(shù)人工沉床裝置利用載體和沉水基質(zhì)營(yíng)造適宜水生植物生長(zhǎng)的環(huán)境條件，并在基質(zhì)上種植水生植物，達(dá)到修復(fù)受損水體生境，進(jìn)而恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)的目的。該裝置利用浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)人為調(diào)控制植物在水下的深度，解決了水深變化大、透明度低、夏季藻類及浮萍泛濫等不利因素對(duì)植物生長(zhǎng)的制約。地表水污染的修復(fù)人工沉床技術(shù)地表水污染的修復(fù)人工沉床結(jié)構(gòu)示意地表水污染的修復(fù)人工沉床結(jié)構(gòu)示意地表水污染的修復(fù)

人工沉床主要由基質(zhì)(填料)、大型水生植物和附著在基質(zhì)與植物體表面的微生物三大部分組成床體結(jié)構(gòu)由以下4部分組成:①受力載體構(gòu)件;②植物種植箱體及填充基質(zhì);③高等水生植物;④浮力調(diào)節(jié)構(gòu)件地表水污染的修復(fù)人工沉床主要由基質(zhì)(填料)地表水污染的修復(fù)人工沉床作用機(jī)理包括:①直接吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和富集重金屬；②通過(guò)物理吸附去除懸浮物和高分子有機(jī)物，提高水體透明度;③釋放氧氣，提高水體DO含量；④通過(guò)植物化感作用抑制藻類和細(xì)菌生長(zhǎng)；⑤為微生物活動(dòng)提供附著載體和氧源，形成植物-微生物的協(xié)同凈化。地表水污染的修復(fù)人工沉床作用機(jī)理包括:地表水污染的修復(fù)湖濱陡坎沿岸水域基底修復(fù)技術(shù)采用人工方法在需要進(jìn)行大型水生植物群落恢復(fù)的湖濱陡坎沿岸的水域?qū)嵤┗仔迯?fù)工程措施，在目標(biāo)水域邊界構(gòu)筑水下圍埝，采用絞吸式挖泥船將疏浚的湖泥按設(shè)計(jì)高程要求吹填至基底修復(fù)工程區(qū)內(nèi)，形成緩坡淺灘，改善湖泊沿岸帶自然條件，為湖泊沿岸帶生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造良好的生境條件。地表水污染的修復(fù)湖濱陡坎沿岸水域基底修復(fù)技