城市水体生态修复技术
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MUNICIPAL WATER TREATMEN政水处理
城市水体生态修复技术
1 2文/赵星明刘庆波
(1山东农业大学水利土木学院
山东 泰安271018;
2日照市岚山区水利局 山东 岚山276807)
摘要:城市水体是维系城市生态平衡的重要组成部分,其水质影响着城市整体环 境质 量。本文讨论了城市水体的主要污染来源、污染特征及水化学过程 市水体污染的 途径,论述城市水体环境修复技术及维护对策。
污染源 净化技术 对策 关键词:城市水体
随着城市化的发展,工业市内河道、城市湖泊已经成了排径流、底泥等将成为 污染城市水
化进程不断加快,生活污水和工 污河道及污水的长期滞留地。因 体环境的主 要诱因。植物性营养
业废水大量产生并排放到城市水此,城市水体环境保护已经迫在物(N、P ) 的输入及溶解氧状 体,因得不到及时有效的处理, 眉睫,保护成功与否直接影响 我 况对水体水质的影响巨大,并逐
受体被污染,水体资源的功能及 国城市的整
,总结了城
体发展及城市社会经 渐成为城市水体不断恶化的重要 作用被弱化。城市水体环境
质量 济的可持续发展。
原因。 的下降,削弱其利用价值。在我
1、城市雨水径流污染国 90%以上城市水体污染严重,
大多数情况下,氮通过面源 一、城市水体污染的途径 50%的重点城镇水源地不
符合饮 我国到 2030 年全国污水处理 进入水体。湖泊中 80%的磷来源 用水标准。长期
以来我国城市
于污水,其中 50%来自于家庭洗 率可达到 80%,但由于污水排放 正得到保护,尤其是
涤剂。对于已经实现二级污水处 量逐年增加,而且现有二级处理
城市供水水源的水体 理的城市,BOD年负荷40-80%对N、P去除不大,城市污水处
善的保护,很多城
水体没有真
那些不作为
更没有得到妥
来自暴雨所产生的径流,在强暴 理厂二级处理的尾水排放、雨水
表1 北京市城区雨水径流中污染物含量 (mg/L)
污染物 悬浮物 总氮 总磷 BOD COD 5 Cr 区域 交通繁华区 105,2201 3.1,36.4 0,0.64 16,253 106,1486 居民区 145,5461 0.4,3.2 0,0.72 7.8,101
23.2,1059 工业区 3867,16026 8.7,36.0 58,907 1037,3409 0
雨期间,有94-95%BOD直接来1mg磷大约产生100mg的藻类干 二、城市水体 的污染特征
1、城市水体的污染特征自雨水径流,雨水径流将是城市 物质,藻类干物质沉
到水底,通
过生物的氧化分解作用可消耗水体的主要面源之一。 城市水体由于流动性
小
, 城市生活垃圾、建筑施工、140mg溶解氧。如果城市污水的 自净能力差,形 成了一个具有内
车辆轮胎磨损、街道撒盐融雪等 磷浓度约15mg/L,则需要消耗氧在动力学的 密闭系统,通过此系
浓度为措施都是潜在污染来源。此外, 统控制物质转化的各种过程。季
2100mg/L。因此,水体中 气载污染物包括工业废气、烟尘
影响超过 节的变化,通过风力和水温的影
的磷酸盐对水体的有害
排放及农业系统中NH-N逸出等了代表有机污染的BOM影响。 响使得水体 的动力学特征明显不 3
均可以通过降尘、降雨或径流而
水体表面藻类的光合作用, 不同: 夏季水体
表面在风力的作用
直接进入水体。污染负荷从大到
仅使氧在白天和黑夜的变化较 下,能迅速吸
收新鲜氧气,处于
大,而且也使水体底层由于藻类
小依次是建筑工地、闹市区、工 好氧状态。
与此同时,水体下层
密集使光合作用受抑制,水体溶
业区、低密度住宅区、公园和旅 与有氧气的
变温水层完全分离而
解氧减少。藻类死亡后不断沉 游区。表 1 为北京市城区雨水径 处于厌氧状 态。秋季水层水温变
积,腐烂分解,也消耗了水体底 流中污染物的含量。 冷,水体的循环可以发 生到水
层大量的溶解氧,甚至使水体出 2 、水体底泥氮磷污染底,氧气可以进入底 部,底层沉
现厌氧状态,尤其在夏季处于停 底泥的污染是导致水体水 积物可溶解并输送 到变温层的表
滞期的底层可能导致溶解氧完全质恶化的另一重要原因。水体中 层。停滞分 层水体变为完全循环
底泥表层及其上面新生堆积物中 的氮磷直接或间接通过底泥粒子 间的间隙水溶入水中,形成氮磷
消失。水体的连续交替现象对水体的各 种生物代谢作用非常重要。浅层 水体虽然没有热的分层现象,整
、城市水
体生态修复技术
二次污染。底泥污染物含量直接
1 、城市水体生态修复技术个四季水体都可以
全部循环,虽
与外源污染源排放特征及强度有
然促进了氧的输送,但另一方面 (1) 污染源
处理技术 城市水关。氮磷的溶出在机理上有所不 也使得藻类的繁殖加快。此外, 体污染的主要来源是 同,氮以氧化分解程度的不同影 缓流水体在枯水期进水量 少,水 生活污水的直接排放,尤其是分 响其溶出,磷则以化学沉淀的形 体置换 速度慢,淤结严重,也减 散生活污染源的排放,已经成为 态成为影响溶出的主要 因素,并 弱了水体的自净功能。 部分地区城市水体污染的重要原
与底泥表层溶解氧含量及搅动状 2 、城市水体的水化学过程因。因此,研究开 发小型的具有 态有关。在厌氧及搅动状态下, 城市水体的污染物质包括水 脱氮 除磷功能的生活污水处理装 水体底泥中 N 、P 溶出大于好氧 体沉积物、溶解性 有机物及氮磷 置尤为重要。生活污水就地处理 状况下的溶出。随着溶解氧的变 等溶解性营养盐。研究表明,磷 净化槽、土地沟渠净化系统等成 化,加快了底泥 积累的营养物释 可能是控制自养生物的生长限制 为城市污水处理系统的重要配套
放,造成水体营养物的高负荷, 因子,磷的浓度和藻发育的程度 设施。固定微生
物技术、微生物 形成富营养化水体的恶性循环。 存在直接关系。某些条件下氮也
载体技术、电解技术、厌氧好氧
有关研究表明,上海苏州 可能成为自养生物的选择因子。 技术、水解技术及
磷资源的回收 河不同河段底泥主要污染物 (有 在磷浓度高的水体中 (P?N , 技术成
为上述装置的重要组成部 机物和重金属 )的垂直变化有典 1?10) ,自养生物的生长 将受 分。尤其是发展新型磷资源回收 型的峰值分布特征 : 底部灰黄色 到输入的氮
控制。 利用系统技术为恢复有限磷资源 泥层为自然沉积层,污染物含量
养物含量和溶解氧 奠定了技术基础。 低; 中部为黑色粉砂质泥层,污 状况影响水体的初级生产和生物 (2)
物修复技术染物含量高 ; 顶部为灰色淤泥 化学过程。磷的进入会加速水体
复是利用特定的生 层,污染物含量有所降低。 从贫营养状态到富营养状态,而 物(包括微生物 , 土著或外源微
且在整个水层均会发生。输入 生物以及植物等 ) 在一定条件下
水体营
水体生 生物修
MUNICIPAL WATER TREATMEN政 水处 理 进行消除或富集环境污染物,从一特殊水体的作用与功能。通过四、结语
而对污染环境进行恢复的生物过 建设调节水库、污水库、引水冲 由于人们对
环境认识不断提 程。生物修复技术是新近发展起 污水道或通过湖泊河道清淤减少 高,点源污染物的排放受到了严 来的一项清洁环境的低投资、高 水体污染源等,
以达到保护和改 格的控制。面源已成为城市水体 效益、便于运用、发展潜力较大 善城市水体的目的。 的重要污染源,雨水径流污染和 的新兴技术,已经成为一种
新的 通过引水来增加河道流量, 底泥污染将成为城市水体污染的 可靠的环保技
术,并得到各国环 是改善城市水体质量的有效方 主体。城市水体治理应充分协调
保部门的认可。植物的修复技术 法。目前国内基本上采用生物处 环保、水利、防
城市水体生态修复技术
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