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1、水污染治理及生态修复,目 录,水环境现状与存在问题水体中主要污染物与来源水环境保护与生态修复策略水环境保护与生态修复技术,一、水环境现状与存在问题,1.河流水体有机污染严重,2011年环境质量公报：七大水系中，海河为重度污染，黄河、淮河、辽河为中度污染，松花江为轻度污染。主要污染项目：高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、BOD。,河流水系支流水体污染严重,海河水系水质状况,淮河水系水质状况,辽河水系水质状况,河流水系支流水体污染严重,松花江水系水质状况,2.城镇河流黑臭与生态破损严重,3.我国河流水环境存在的主要问题,河流水体污染严重，支流问题突出，主要为有机污染和氮磷污染；入湖河流污染严重，氮磷
2、污染物含量高，对湖泊水体富营养化带来严重影响；城镇河流黑臭现象突出，河流生态系统严重受损。,135,600,5000,6700,1970s70年代,1985198980年代后期,Early 20002000年初,Early 20072007年初,Mainly small urban lakes(some large/medium)以城市小湖为主部分中型/大型,Mainly small urban lakes城市小湖泊为主,Frequent emergence in large/medium lakes大中型湖泊大量出现,目前：已发生(6700km2)和具备富营养化发生条件的湖泊面积共达1400
3、0多km2,湖泊富营养化面积(km2),Expansion in large/medium lakes大中型湖泊出现扩大,4.我国主要湖泊富营养化状态变化过程,磷浓度(mg/L),0.019,1.0,0.413,0.065,5.我国主要湖泊富营养化程度分部状况,0.235,0.765,10,总氮浓度,4.50,(mg/L),0,二、水体中主要污染物与来源,点源：固定点排放有机物、氨氮、重金属等,点源:大规模、集中排放,面源/非点源：从非固定地点排放化肥、农药等,1.水体污染物来源及分类,有机物、氮磷、重金属等,面源/非点源:分散式排放,中华人民共和国环境保护部、中华人民共和国国家统计局、中华人
4、民共和国农业部(2010年2月6日)第一次全国污染源普查公报:各类源废水排放总量2092.81亿吨。主要污染物排放总量：化学需氧量3028.96万吨，氨氮172.91万吨，石油类78.21万吨，重金属（镉、铬、砷、汞、铅）0.09万吨，总氮472.89万吨，总磷42.32万吨。,2.我国污染物排放状况,工业废水：排放量236.73亿吨。重点流域（海河、淮河、辽河、太湖、巢湖、滇池）实际排入环境水体的污染物排放量：化学需氧量145.28万吨，氨氮2.96万吨，石油类1.85万吨，挥发酚0.19万吨，重金属0.01万吨。,工业源,生活源,生活污水：排放量343.30亿吨。化学需氧量1108.05万
5、吨、总氮202.43万吨、总磷13.80万吨，氨氮148.93万吨、石油类（含动植物油）72.62万吨。,农业源（不包括典型地区农村生活源）中主要水污染物排放（流失）量：化学需氧量1324.09万吨，总氮270.46万吨，总磷28.47万吨，铜2452.09吨，锌4862.58吨。种植业 种植业总氮流失量159.78万吨（其中：地表径流流失量32.01万吨，地下淋溶流失量20.74万吨，基础流失量107.03万吨），总磷流失量10.87万吨。,农业源,畜禽养殖业 化学需氧量1268.26万吨，总氮102.48万吨，总磷16.04万吨，铜2397.23吨，锌4756.94吨。水产养殖业 化学需氧
6、量55.83万吨，总氮8.21万吨，总磷1.56万吨，铜54.85吨，锌105.63吨。,农业源,工业源 农业源 生活源比较,三、水环境保护与生态修复策略,河流水体,污染诊断,正常使用,水体纳污能力,污染类型与程度,污染物总量控制,技术措施,对策措施,3种控制方法,水功能区划,水质标准,管理措施,2级功能区划,污染诊断,污染诊断,否,是,再诊断,经济手段行政手段法律手段公众参与,控源治理修复,水功能区 指根据流域或区域的水资源条件、水环境状况等自然属性，以及水资源开发利用现状、社会经济发展对水质和水量的要求等社会属性，将一定范围的水域划定为具有特定功能并有保护目标的区域。,(1)水功能区划,过
7、 渡 区,排污控制区,饮用水源区,渔业用水区,水功能区划分级分类系统,开发利用区,缓冲区,保留区,二级区划：协调部门及区域间用水关系,工业用水区,农业用水区,景观娱乐用水区,水功能区划,生态修复区,保护区,一级区划：协调开发与保护及省区间用水关系,(2)水体纳污能力,水体纳污能力：在给定水域的水文、水动力学条件、排污口位置及方式情况下，满足水功能区划确定的水质标准的排污口最大排放量，通常称为水体允许纳污量或水体纳污能力。水环境容量：水体使用功能不受破坏条件下，水体受纳污染物的最大数量,(3)污染物总量控制,内涵：依据某一区域的环境容量确定该区域内污染物允许排放总量，再按照一定原则分配给区域内的
8、各个污染源，同时制定出一系列政策和措施，以保证区域内污染物排放总量不超过区域允许排放总量。分类：污染物总量控制可分为宏观(目标)总量控制、容量总量控制、行业总量控制3类。,1)目标总量控制 从控制区域容许排污量控制目标出发，制定排放口总量控制负荷指标的目标总量控制，以排放限制为控制基点，从污染源可控性入手，进行总量控制负荷分配。2)容量总量控制 从受纳水体容许纳污量出发，制定排放口总量控制负荷指标。以水质标准为控制基点，以污染源可控性、环境目标可达性两个方面进行总量控制负荷分配。3)行业总量控制 从总量控制方案技术、经济评价出发，制定排放口总量控制负荷指标。以能源、资源合理利用为控制基点，从最
9、佳生产工艺和实用处理技术两方面进行总量控制负荷分配。,山体,云与水汽,降水,水汽输送,蒸发,植物蒸腾,湖泊,入湖河流,地下径流,下渗,地表径流,林地、湿地,27,1、维持水的自然循环，保证清水来源,2、规范水的社会循环，优化流域产业结构，减少人为污染，源头削减氮磷,4、改善湖泊水质，修复湖泊生态系统，控制富营养化,(4)湖泊富营养化与蓝藻治理的总体思路,3、入湖河流水质强化改善，削减入湖氮磷,5、蓝藻水华应急处理处置,四、水环境保护与生态修复技术,1.总体思路,控 源,治 理,1.总体思路,修 复,1.总体思路,控 源,修 复,治 理,区域河流水环境保护与生态修复,1.总体思路,2.控源技术方
10、法,点 源,集中式污水处理技术,物化处理,生化处理,面 源,分散式污水处理技术,物化处理,生化处理,物化处理,生化处理,物化处理,生化处理,农田化肥农药减量技术,生态工程,生化处理,优化施肥,种植制度,农田,集中式污水处理技术,工艺流程：格栅-沉砂池-初沉池-生物池-二沉池-消毒-排放。,分散式污水处理技术,一体式污水处理装置多级跌水曝气滤池塔式蚯蚓滤池土地处理人工湿地,农业面源：种植制度减量与优化施肥,3.河流水质净化与污染物治理,治 理,原位处理,异位处理,1)原位处理：物化方法：物理拦截、介质吸附、底泥疏浚、充氧曝气、投加化学试剂、调水稀释等 生物生态方法：微生物接触氧化、水生植物吸收、
11、生物操控技术等 物化-生态联合方法：浮床、吸植物删、前置库等2)异位处理/旁路水体净化技术:接触氧化、沉淀、吸附、生物操控等,治 理,举例一：稻田生态拦截沟渠技术系统,示范工程位置图,库区处理量3万m3 生态库塘1.6万m2生态河道3500m植物栅3个透水坝3座,径流控制范围：浦南村、河渎村、厚和村 径流控制面积：3km2,村镇地表径流控制的前置库技术,举例二：,举例三：,仿生植物水质强化净化技术,仿照河流中的轮藻设计而成，直接将仿生植物布置在河道内，利用河流内原有的生物群落进行仿生植物表面的生物富集形成生物膜，利用生物膜对河流微污染水体进行强化净化。,试验结果表明，稳定运行期CODMn的去除
12、率达到22.4，总氮去除率35.4%，总磷去除率41.6。,修 复,4.河流水体生态修复技术,水体适宜生物栖息地营造：形态修复、护岸修复、基底修复、生态水量。水生植物修复：挺水植物、浮水植物、沉水植物。水生动物修复：浮游动物、底栖动物、鱼类。健康水生态系统构建：,关键技术：,大尺度河道,中尺度河道,小尺度河道,1)生态净污型复式河床湿地构建技术(ZL200810018736.6),2)入湖河口湿地修复技术,3)河流水体生态修复技术,水生植物修复水生动物修复健康水生态系统构建,水环境保护与生态修复的科技需求,1)入河排污口水量水质自动采集和监控系统 2)河流水质传感器和监测传输系统 3)河湖水生态系统健康监测和传输系统 4)湖泊水环境质量和蓝藻水华预测预报系统 5)流域水环境与水生态综合监控系统 6)流域水污染控制和水环境质量改善技术,谢 谢！,
