用现代科技手段治理武汉南湖水体污染.doc

用现代科技手段治理武汉南湖水体污染.doc 现代科技手段治理武汉南湖水体污染 122 王丽君 张慧婧 胡涌刚 (1 中南民族大学 武汉430074; 2 华中科技大学环境学院 武汉430074) 摘要:随着人口的增长和经济的快速发展，南湖的水环境污染日益恶化,水质降为劣V类，富 营养化的危害日趁严重。本文在 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 南湖现状的基础上，结合目前国内外几种主要污染控制 方法和技术的研究,提出了可用于治理武汉南湖水体污染的多种技术手段。 关键词:武汉南湖;治理;技术手段 Preventional Proposal on the Water Pollution of South Lake in Wuhan City by Techno-methods Wang Lijun Zhang Huijing Hu Yonggang Abstract: The water environment of South Lake in Wuhan city is polluted heavily as a result of population growth and economy development, the criterion of water quality is inferior V, and the problem of eutrophication is serious. A series of techno-methods are proposed to prevent the water pollution of South Lake.Based on the actual analysis of the lake combined several primary methods and technical researches on the contaminative control in and abroad presently, Key Words: South Lake in Wuhan city; control; techno-methods Wang Lijun: Assoc Prof, SCUFN, Wuhan 430074,China 南湖位于武汉市洪山区，是武汉市仅次于东湖的第二大湖，原属城郊浅水湖 泊，北临东湖、沙湖，南临汤逊湖、黄家湖，湖水一度清澈见底。然而由于近年 来城市建设的发展，南湖现已成为城中湖。长期以来大量未经处理的生活垃圾以 及城市污水入湖，致使南湖水体污染非常严重，呈重度富营养化状态，水体生态 功能严重退化，其水质已呈黄绿色，夏季高温时节具有腐臭味。据调查，该湖周 边现有24个主要排污口，占全市入湖污水总量的30,。 南湖污染来源主要有城市生活污水、工业废水、地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 径流、地下径流、大气 降雨、降尘和内源等。南湖的污染源可以分为外源和内源两大类型，外源污染又 可分为点源污染和面源污染，点源污染的主要来源为城市生活污水和工业废水， 面源污染主要包括经陆地表面入湖的污染和非陆地表面入湖的污染(降雨、降尘、 作者简介 王丽君(1961-)，女，副教授，研究方向:科研管理与药理学，E-mail:sippr1976@163.com 水面娱乐活动等造成的污染)，内源污染主要包括湖底淤泥、水体中的营养物质和渔业养殖污染。因此，为维护生态平衡，恢复正常的渔业生产，美化城市环境，加大力度治理南湖已势在必行。笔者查阅大量的研究资料，为治理南湖水体污染，控制水体富营养化，提出了如下一系列整改 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 。 1 武汉市南湖的环境现状 1.1 形态萎缩 2南湖原有湖面近800 hm，数十个湖汊和沟渠构成了良好的自我调节、净化生态系统。近10年来。各种建设与开发填没了相当面积的湖汊和沟渠，几个较大的 2湖汊被围隔成单独的水体，目前南湖水面仅约 300 hm，平均水深比10年前降低了0.5m，沿岸全被石堤护坡，现已成为一个封闭性、淤泥深厚的浅水湖泊。 1.2 水质恶化 20世纪90年代初，湖水非常清澈，附近许多居民每到夏天都要到湖中游泳。 2近10年以来，南湖沿岸十几所高校扩招，新建成面积在1万~20万m 的小区有数十个，人口突破30万，而且每年还在增加，大量未经处理的生活污水直排人湖，严重污染南湖的水环境。正是由于南湖水质的恶化，导致湖体的生物组成发生变化，现在湖中水草基本绝迹。乌鳢、鳜鱼和青虾等名特鱼虾类的极为少见。大型底栖动物的定量样品中没有发现螺、蚌类，霍甫水丝蚓、苏氏尾鳃蚓、刺铗长足摇蚊和裸须摇蚊等几种主要种类均为典型的耐污种。其中底栖动物中的摇蚊类从 [1]90年代初的15种减少到现在的9种。大型底栖动物的Shannon-Wiener多样20世纪 性指数年均值仅为1.54。同时渔业养殖也面临危机，从1998年开始，到高温季节时就会发生鱼类浮头和批量死亡，2001年后，水质恶化严重，每年都有大规模的死鱼现象，且还有逐年加剧趋势，南湖鱼翻塘现象已成“家常便饭”，几乎每到天气变化时都会有大量鱼翻塘。 2 现代科技手段治理武汉南湖水体污染 2.1 化学手段 [2-4]2.1.1 臭氧氧化法 臭氧氧化性强，反应速度快，可与大多数有机物发生反应，将难于或不可生物降解的有机物转化为可以或易于生物降解的有机物。 2.1.2 电动修复法 其基本原理是将电极插入受污染的底泥中，施加直流电后，电极之间形成电场。由于底泥颗粒表面具有双电层，且孔隙溶液中离子或颗粒物带有电荷，电场条件下孔隙中的水溶液产生电渗流同时带电离子电迁移，多种迁移运动的叠加载着污染物离开处理区。到达电极区的污染物一般通过电沉积或离子交换萃取被去 ，[56]除，从而达到修复的目的。 2.1.3 淋洗法 淋洗是将水、油或其它能够促进污染物溶出迁移的溶剂掺入、渗入或注入到污染的底泥中，然后将含有污染物的溶液从底泥中抽出，再进行深度处理的过程。该法关键在于采用高效安全的淋洗剂。目前应用较为广泛的淋洗剂主要有酸、碱、 、[78]表面活性剂、植物油、CO、和EDTA 络合剂等。淋洗法具有投资及消耗相2 对较少,操作人员不直接接触污染物等优点。 2.2 生物手段 利用生物的生命代谢活动减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化, 从而使污染环境能够部分或者完全恢复到原始状态的过程。 2.2.1 投加微生物 投菌技术是直接向污染水体中接入外源的污染降解菌，然后利用投加的微生物激活水体中原本存在的可以自净的、但被抑制而不能发挥其功效的微生物，并通过它们的迅速增殖，强有力地钳制有害微生物的生长和活动，从而消除水域中的有机污染及水体的富营养化，消除水体的黑臭，而且还能对底泥起到一定的净化作用。目前国内外常用的有集中式生物系统(CBS)、高效复合微生物菌群(EM) [9]及固定化细菌等技术。李正魁等应用固定化氮循环细菌技术对富营养化湖泊修复的研究显示，固定化氮循环细菌技术能在被修复水体中人为营造一种具有良好水气通道和硝化-反硝化微孔立体结构界面的微环境，从而大大增加了水体的硝化-反硝化能力，使水体中过量的氮污染物被不断地去除。 2.2.2人工湿地 人工湿地是一种人为的将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成的基质，并有选择的植入植物，从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，使水质得到净化。研究表明，在进水浓度较低的条件下，人工湿地对BOD 的去除率可达85 %,5 95%，COD 的去除率可达80 %以上，湿地对N、P 去除率也很高，可分别达到 [10]60 %和90 %以上。此法融合了自然净化和生物膜法优点，将污水净化、污水资源化及美化环境有机结合起来，因而被受到广泛关注。 2.2.3 生物操纵 针对富营养化这一“水体癌症”，近年来水生生物学家开始在水生生物种群结构调节方面进行探索性研究，提出了一种生态型富营养化湖泊管理概念-生物操纵理论。具体方法多为减少50%-100%的浮游生物食性鱼类，或高密度放养鱼食性鱼类来减少浮游生物食性鱼类。武汉东湖，谢平等研究者利用放养鳝、鳙的方法控制蓝藻水华的发生，至今效果长达十余年之久。巢湖治理工作者也采取大 [11-13]量放养鲍、蠕“食藻鱼”的措施，取得了显著除藻的效果。 2.2.4 水生植物的恢复 大型水生植物是水体生态系统的初级生产者，吸收水体中的营养物质的同时，不仅对藻类有抑制作用，且对有毒有害物质也有一定的净化作用，还能通过 [14]促进微生物对有机物的降解。邱东茹等研究表明:恢复水生植物后大大改善了东湖湖体水质。该研究还表明，在轻度污染水体里选择型物种可以恢复，如殖草;在重污染湖区由于环境恶劣，可以先种一些选择型先锋物种改善水质，然后逐渐恢复其他水生植被。 2.3 物理手段 2.3.1 引水冲污 引水冲污也是一种改善水环境的快速有效途径。太湖的梅梁湖泵站经过6-8天时间的引水，五里湖水质可达到稳定，各项水质指标明显的改善，COD， TN， [15]TP分别下降38.5% ，27.7%，49.4%。惠州西湖从2000年开始每年补水500×4310m，加之底泥疏浚、截污，大大降低了西湖的污染负荷，TP从0.268mg/L下降到0.12mg/L，TN从4.936mg/L下降到0.92mg/L，COD从11.64mg/L下降到5.13 [16]mg/L。 2.3.2 原位覆盖技术 原位覆盖是在污染底泥上覆盖一层30cm的清洁物，使其与水体隔离， 以有效地限制污染底泥对上覆水体影响的技术。此法主要是将污染沉积物与底栖生物， 用物理性的方法分开并固定污染沉积物， 防止其再悬浮或迁移;降低污染 物向水中的扩散通量。目前使用较多的掩蔽材料有未污染的底泥、清洁砂子、砾 [17]石、钙质膨润土、灰渣、人工沸石、水泥和其它人工合成材料等。薛传东等选取天然红土添加适量的粉煤灰及石灰粉作为掩蔽覆盖物，对滇池富营养化水体进行现场修复实验。结果表明:用天然矿物材料有助于消减底泥中TP、TN的释放量，还可提高对藻类等浮游植物繁殖的营养基础和对藻、藻细胞及其胚胎上浮生长的控制效率，最终达到除藻的目的，为滇池及类似湖库富营养化水体的修复提供了崭新的思路。 [18]2.3.3 上覆水充氧技术 原位上覆水充氧技术就是对水体充氧，使水体保持一定的溶解氧，阻止或抑制底泥释放污染及对上覆水体的影响。目前，国内外治理河湖污染的增氧措施主要有液态氧经多孔橡胶管向水底增氧;旋桨负压吸氧并随水射入水体;喷射引氧 [19]与振荡射流扩散相结合的充氧技术。白晓慧等人通过对模拟河道充氧的实验, 发现停止充氧后，水体中有机物不会很快上升，反而会继续有所下降，这可能是由于沉积物耗氧导致水体缺氧反硝化，而此过程需要消耗碳源或有机物，进而导致水体中有机物浓度的下降。由于沉积物耗氧使水体呈缺氧状态，氨氮逐渐溶出，而水体中硝酸盐氮由于缺氧反硝化则逐渐降低，虽然水体逐渐呈现缺氧，但沉积物中的磷并没有马上释放出来， 如果能定期为上覆水充氧，有效控制磷的释放是可能的。 2.3.4 底泥生态疏浚技术 它是以工程、环境、生态相结合来解决自然水体生态系统的可持续发展的修复方法。其目的在于清除高营养盐含量的表层沉积物质，包括沉积在沉积物表层的悬浮、半悬浮状的营养盐形成的絮状胶体，或休眠状活体藻类，或藻类的残骸、 [20]动植物残骸体等。在重污染底泥沉积层采用工程措施，最大限度地将储积在该层中的污染物质移出，改善水生态循环，以遏制自然水体退化。杭州西湖通过底泥疏浚去除了大量氮、磷等污染内源负荷，使得水质在疏挖后的一段时间内得 6到很大的改善。我国滇池草海疏浚一期工程己成功完成，疏浚污染底泥3.77×10时，工程实施后共去除总氮39600t，总磷7900t，清除了大量潜在的内污染源，分别是外源治理工程每年削弱氮、磷污染物的5.9倍和7.0倍;疏浚水体不再黑臭， [21]水质明显好转，水体透明度由原来小于0.37m提高到0.8m。 2.4 联合手段 [22]2.4.1生物-生态手段 生物-生态修复方法，是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解，从而使水体得到净化的技术。主要是通过恢复河岸植被，恢复河岸天然湿地，种植芦苇、浮萍、睡莲、水草等湿地水生植物，提高水域净化能力;此外，为有效地控制水中藻类、水生植物的过度繁殖致使水体缺氧，可以放养适量的鱼类，以太阳能为初始能源，通过生态系统中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递，将有机物和营养物进行降解和转化，以达到去除污染的效果。该方法具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。另外，这种处理技术不向水体投放药剂，不会形成二次污染。 2.4.2 物理-生物手段 在很多情况下，疏浚是污染底泥修复的必须选择，但是疏浚后的淤泥处理则是环保难 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。疏浚后的尾水可用絮凝沉淀、活性污泥等水处理技术进行处理。脱水后的底泥可采用堆肥技术, 也可用植物-微生物修复。 2.4.3 化学-生物手段 在生物修复中，由于底泥中有机物的水溶性低，而生物反应主要在液相中进行，因此底泥中有机物的低利用性影响了生物修复效率。在化学修复中，淋洗和电动修复可增加污染物质的溶解，使污染物分布均匀，从而促进生物的吸收。 [23] 2.4.4 物理-化学-生物手段 以物理、化学、生物三种技术组合而成的联合修复技术主要针对异位修复。如采用生态疏浚-淋洗( 或电动) -生物修复，先以生态疏浚方法将污染底泥清出水体，再采用各种物理、化学和生物措施进行修复。如重金属和POPs 同时存在时，由于二者性质上的差异，目前的处理方法需要先将其分离，再分别进行处理。常用的方法是将重金属用酸或微生物溶出，再对溶出液中的重金属和底泥中的POPs 污染物分别进行处理。面对越来越复杂的污染物质，采用单项技术已逐渐不能满足环境修复的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ，因此发展联合修复技术前景广阔。 2.5 结语 综上所述，同其它环境污染问题的治理一样，对武汉南湖水体污染的整治是 一个系统和长期的过程。上面提到的诸多方法只能说是“纸上谈兵”，要想将这 些方法真正运用到南湖的整治中，还需要更进一步对南湖的污染状况进行实地考 察分析，并进行具体对比研究。 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