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書式設定,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,*,受污染水体生物修复技术,1/44,2/44,水污染种类,有机物污染,重金属污染,氮磷富营养化物,3/44,4/44,5/44,澳大利亚大堡礁因环境污染正在消亡,6/44,水体生物修复,指生物尤其是微生物催化降解有机污染物，从而去处或消除环境污染一个受控过程，即利用培育植物或培养、接种微生物生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解，从而使水体得到净化技术。,7/44,广义生物修复,指一切以利用生物为主体环境污染治理技术。它包含利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中污染物，使污染物浓度降低到可接收水平，或将有毒有害污染物转化为无害物质，也包含将污染物稳定化，以降低其向周围环境扩散。,8/44,狭义生物修复,是指经过微生物作用去除土壤和水体中污染物，或是使污染物无害化过程。它包含自然和人为控制条件下污染物降解或无害化过程。,9/44,对于修复主体而言分为,：,植物修复,动物修复,微生物修复,10/44,对于修复受体，生物修复技术被划分为：,原位微生物修复：指对受污染介质（土壤、水体）不作搬运或输送而在原位污染地进行生物修复处理，其修复过程主要依赖于被污染地本身微生物自然降解能力和人为创造适当降解条件。,异位生物修复：指植被污染介质（土壤、水体）搬动或输送到它处进行生物修复处理。但这里搬动和输送是低限底，而且更强调人为控制和创造愈加优化降解环境。,联合生物修复,:,是一个结合原位生物修复和异位生物修复能够扬长避短,是在当今环境修复中应用较广泛生物修复办法。,11/44,生物修复技术优点,污染物在原地被降解；,修复时间较短；,就地处理操作简便，对周围环境干扰少；,较少修复金费，仅为传统化学、物理修复金费,30%50%,；,人类直接暴露在这些污染物下机会降低；,不产生二次污染，遗留问题少。,12/44,生物修复不足,不能降解全部进入环境污染物,需对污染区情况和存在污染物进行详细而昂贵现场调查,特定微生物只降解特定类型化学物质,微生物活性受温度和其它环境条件影响,生物修复不能将污染物全部去处,13/44,水体修复主要处理方法,生物处理技术,生态塘,(,氧化塘,),处理法,人工湿地处理技术,土地处理技术,14/44,污染河流生物修复,强化自然净化修复：经过采取办法，向河流输送某种形式能量或物质，强化河流自我净化过程，加紧河流修复,是一类原位修复技术。,15/44,惯用几个技术：,河流水体曝气复氧技术,多功效河道生态工程修复技术,生物试剂添加技术（投菌法）,16/44,其它几个修复,陆地生态修复,水生生态修复,湿地生态修复,17/44,新泾港河道曝气复氧生物修复试验,新泾港是苏州河一条支流，水体受有机物严重污染并呈黑臭。上海市环科院于,1998,年,1112,月在河道内三个断面各设置一个曝气点进行水体曝气复氧生物修复试验。,结果表明人工曝气复氧可大大提升原先呈厌氧水体溶解氧,，从而刺激降解有机物好氧土著菌生长。,18/44,广州河道生物修复成功案例,黑臭河道水体：,朝阳涌,古廖涌,应用技术：,底泥生物氧化,水体生物修复,河涌生态恢复,19/44,修复后,20/44,上海徐汇区上澳塘水体生物修复试验,试验采取美国,Probiotic Solutions,企业水体净化促生液，对徐汇区上澳塘黑臭水体进行生物修复。,结果表明，该净化促生液含有促进水体好氧洁净状态生态系统各类微生物生长，及向良性生态区系演替作用，可促进污染水体中微生物由厌氧向好氧演替，生物由低等向高等演替，水体中生物多样性增加；同时，还可促进水体中有机物降解，并有利于水体增氧，可有效地消除水体黑臭。,21/44,水体净化促生液（,Bio-energizer,），其含有降解污染物各种酶，以及促进微生物生长有机酸、微量元素、维生素等成份。,在投加到受污染水体中后，酶可马上发挥作用，快速将各类污染物降解成,CO2,、,H2O,等无机物，到达稳定化目标，并使水体内污染物耗氧量大大下降。,其后，河道中天然存在污染物降解微生物（或称土著微生物）利用促生液中微量元素、维生素及污染物降解中间产物小分子有机物快速生长，使残余有机物继续降解，有机物分解后释放,N,、,P,等营养会同促生液中微量元素及维生素等又可促进水体中藻类生长，藻类在光照下进行光合作用释放氧大大加速了黑臭、缺氧水体天然复氧作用。,22/44,结果使河道水体复氧作用大于耗氧作用，河水中溶氧水平逐步恢复。溶解氧出现和升高又有利于好氧微生物区系建立，有利于污染物在好氧条件下彻底降解，并刺激了摄食藻类微型动物、甚至鱼类恢复和生长，它们可使过高藻类密度得以降低。,由上可见，污染水体在投加水体净化促生液后，可加速污染水体净化过程中微生物及生物演替，直接（依靠酶）或间接（借助于放氧光合生物产生氧）地在生物作用下使污染物得以降解，转化成,CO2,、,H2O,等稳定无机物，增加了水体中生物多样性，并使河道水体建立起一个在洁净水体中才能见到良性循环生态系统。,23/44,湖泊生物修复,现实状况,我国湖泊水污染已相当严重，主要表现是“富营养化”。已经有约,65%,湖泊展现富营养状态，还有约,29%,正在转向富营养状态。湖泊水污染不但仅影响水体功效比如供给生活用水，以及危害水生生物，而且正在造成湖泊本身消亡。,24/44,惯用修复方法：,富营养化微生物修复,富营养化水生植被修复,富营养化生物操纵修复,富营养化底泥环境疏浚修复,25/44,一,.,富营养化微生物修复,深水曝气修复,指向湖泊中进行人工复氧。,生物试剂添加修复,向污染湖泊中投加人工培育 活性微生物，强化河流有机物降解。,26/44,河湖富营养化主要特征是水体上层好氧，下层缺氧。经过一定增氧设备，增加水体溶解氧，能加速河湖水体和底泥微生物对污染物分解，为水体中各种水生动物呼吸提供氧气，促进系统生物多样性。,水体曝气复氧普通采取固定式充氧站和移动式充氧平台两种形式，能够充空气，也能够进行纯氧曝气。湖泊多采取深层曝气，当前我国在城市水环境治理中应用较多是纯氧增氧曝气船。人工增氧是城市水环境生物修复主要办法，被广泛应用于黑臭河道和水体富营养化治理，取得了许多成功案例。,27/44,深水曝气修复原理,在不改变水体分层状态下提升溶解氧浓度,改进冷水鱼类生活环境和增加食物供给,改进泥界面厌氧环境为好氧条件，降低内源性磷负荷,降低氨氮，铁，锰等离子性物质浓度,28/44,深水曝气方式,机械搅拌（成本高，效率低）,注入纯氧（效率高，但轻易引发深层水与表层水混层）,注入空气（成本最低而效果最好，应用最多）,29/44,从实际应用情况来看,曝气系统能够有效地增加水层溶解氧，同时氨氮和硫化氢能够得到降低，厌氧环境能够转变为好氧环境。,但内源性磷控制效果不稳定，停顿曝气就恢复到原来水平。所以，对富营养现象改进或对藻类生长空制不如预期理想。,30/44,研究发觉,曝气会影响水体生物，深层水由因为从厌氧转变为好氧，对应生物种类分发生比较大改变。,如增加了食草生物生存空间，一些大型食草生物增加有利于控制藻类等富营养化生物生长。,曝气可能有着更深远作用。,31/44,二,.,富营养化水生植被修复,湖泊水生植被恢复是湖泊环境综合治理一个主要步骤。对于浅水湖泊而言，重建水生植被是富营养化治理和湖泊生态恢复主要办法。,我国许多城市湖泊，游览型湖泊和水源型湖泊已经过治理，但尚没有湖泊脱离富营养水平，关键在于缺乏水生植被恢复步骤。,32/44,水生植物能够显著提升富营养水体水质，对有毒有机污染也有显著净化作用。恢复以沉水植物为主水生植被是合理有效水质净化和生态系统恢复主要办法。,33/44,水生植被优化设计,先锋物种选择,先锋物种选择是对水生植物生物学特征，耐污性，对,N,，,P,出去能力等研究基础上，筛选出几个含有一定耐受性，能适应湖泊水质现实状况物种作为恢复先锋物种同时为水生植物群落恢复提供建群物种。,1,物种选择标准,适应性标准,本土性标准,强净化能力标准,可操作性标准,2,确定植物种类,34/44,35/44,群落配置,群落配置就是经过人为设计，将欲恢复重建水生植物群落，依据环境条件和群落特征按一定百分比在空间分布和时间分布方面进行安排，高效运行到达恢复目标，即净化水质，形成稳定可连续利用生态系统。,1,水平空间配置,指在湖泊不一样受污染水域或湖区上配置不一样植物群落。,2,垂直空间配置,水生植物生长和分布与水深有亲密关系，有植物只能分布在浅水区，有则在深水区,。,36/44,水生植物能够不一样程度地去除被污染水体氮、磷，重金属及有机污染物，并在污水治理中得到了广泛应用。经过分析水生植物对水中氮、磷等营养元素和污染物吸收及分解作用，可选择不一样水生植物及其组合来适应不一样受污染水体。还可经过控制水生植物数量来调控净化能力大小，以修复受污染水体并保持水质。,科学管理和转化利用是治理关键。适量水葫芦生长有利于水质净化，在水葫芦长到适当初就需要打捞，并经过发酵转化等技术将其转化利用，预防其腐烂造成二次污染。沉水植物治理对湖泊生态系统有着重大影响，但假如缺乏反馈机制结果会更恶劣。,37/44,三,.,富营养化生物操纵修复,生物操纵技术基本概念，最早由,Shapiro,提出来。它基本概念，就是利用调整生物群落结构方法控制水质；其主要原理是调整鱼群结构，保护和发展滤食性浮游动物，从而控制藻类过分生长；其关键是利用浮游动物滤食浮游藻类，增加水体透明度。,38/44,实践证实,鳙、鲢鱼和螺、蚌等底栖动物有滤食浮游藻类或刮食着生藻类作用，经过增加消费者规模，加紧生产者消耗速度，促进河湖生态系统物质循环，还可经过对鱼类等捕捉，将,N,、,P,营养盐和有机污染物移出河湖生态系统。生物操纵技术已被应用于湖泊富营养治理，并取得了一定效果。,39/44,四,.,富营养化底泥疏浚修复,底泥疏浚是去除江河湖库内源污染主要办法,其疏浚方案制订有其主要内涵,应对疏挖深度、疏挖形式、疏浚设备、底泥处置等问题给予科学分析,真正实现经过疏浚改进水环境目标,并能为深入修复和重建良好水生态系统创造条件,.,40/44,当前我国水环境生物修复存在问题,重水体生物修复而忽略底泥生物修复,重外源微生物投放而忽略土著微生物激活,重单一办法而忽略综合处理,重污染源控制而忽略水环境生态恢复,41/44,生物修复技术水环境治理应用探讨,水环境调查是基础,开启水体生态系统功效是关键,激活土著微生物活性是关键,水体生态恢复是保障,42/44,生物修复是一个跨学科领域，需要化学、微生物学、生物化学、毒理学、环境工程学、土壤学、水文地质学、植物学、生态学等多学科综合知识。,针对不一样水环境，采取不一样技术组合，进行生物修复和生态治理。所以，构想依靠某种微生物制剂投放、或者单纯人工增氧办法治理城市水环境是不现实，单一办法不可能处理水环境污染问题。,参考,陈玉成,刘军 刘斌 秦启伟,张爱清,43/44,谢谢！,44/44,
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