城市水体修复技术

城市水体修复技术（精选6篇）

城市水体修复技术 第1篇

城市景观水体的污染控制和修复技术

分析了城市景观水体的特点及其水质污染状况,表明景观水体处理的必要性和迫切性.综述近年来景观水体的`污染控制和修复技术及其机理.提出城市景观水体污染控制的关键应将污水处理的常规生物处理技术与生态处理技术有效结合,以合乎城市生态建设的要求.

作 者：郭迎庆 GUO Ying-qing  作者单位：江苏工业学院环境与安全工程系,常州,213016 刊 名：环境科学与技术  ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 28(z1) 分类号：X821 关键词：景观水体   富营养化   水体修复   常规处理生态  

城市水体修复技术 第2篇

清华大学环境学院 刘翔

我国城市河流有90%左右受到污染，出现水体滞流、多处于厌氧状态、复氧能力差、淤积严重、透明度低、甚至发生黑臭等现象。由于城市水体污染负荷远远超过城市有限受纳水体的环境容量和自净能力，导致河水中COD、NH3—N等污染物严重超标，水生生态系统结构破坏，生物多样性锐减，城市水体的生态功能和使用功能日益衰退，水体修复和水生态功能恢复的难度明显加大，城市河流水环境生态系统处于失衡状态。同时，城市污水中氮磷污染物未经有效去除，又成为城市水体发生富营养化的重要诱因，造成水体生态功能的衰退甚至丧失，水生生态环境的破坏已经成为城市生态文明建设的主要障碍。“有水皆污”、“河道黑臭”已经成为许多城市面临亟待解决的环境顽疾。城市水环境综合整治和水体修复技术是破解上述难题的有效方法，国家重大水专项城市主题在“十一五”期间重点针对城市水体修复技术开展了研究集成和示范应用，突破了44项关键技术，建立了25项示范工程，取得了良好的效果，为我国水体修复积累了技术集成方案和工程实践经验。1城市水体修复的科学原理与技术思路

城市水体修复技术是指根据生态学和环境学的原理，综合运用水生生物和微生物的方法，使污染水体得到改善或恢复所采用的技术。其特点是充分发挥现有水环境工程的作用，综合利用流域内的湿地、滩涂、水塘、堤坡及水生生物等自然资源及人工合成材料，对城市水域自恢复能力和自净能力进行强化恢复或提升。

生态修复是相对于生态破坏而言的，生态破坏就是生态系统结构和功能的破坏，因而生态修复就是恢复生态系统合理的结构、高效的功能和协调的关系，就是重建受损生态系统的功能以及相关的物理、化学和生物特性。其本质是恢复系统的必要功能并使系统达到自我维持的状态。修复的目的就是要再现一个自然的、能自我调节的生态系统，使它与它所在的生态景观形成一个完整的统一体。但要将一个受损的生态系统的结构与功能恢复到受损前的水平是一项艰巨、困难和漫长的工作。从一定意义上讲，修复又可定义为使受损的生态系统的结构与功能最大限度地接近受损前的水平。就是针对具体受损的生态系统，找出目前环境条件的限制性因素，根据生态工程学原理，对该系统实施种群组建或重建，恢复其原有的生物 多样性，使其达到具备自我维持与自我调节的能力。因此，要从生态、社会需求出发，实现生态修复所期望达到的生态-社会-经济效益；恢复能够达到上述效益的生态系统的结构和功能;通过对系统物理、化学、生物甚至社会文化要素的控制，带动生态系统的恢复，达到自我维持的状态。

基于上述原理，城市水体修复的总体技术思路为：控源为本，调配优先，多元为辅，强化应急，景观共建。

控源为本：城市水体的水质改善应以污染源控制为根本，控源以水环境容量为目标，在此基础上实现水体收纳污染负荷的总量和浓度控制。

调控优先：大多数城市水体最主要的问题是由于生态基流不足而引起的水流缓滞，导致水体的自净能力退化甚至丧失，进而引发一系列的水环境问题。因而水质改善最有效的方法就是通过水系调配或是引入其他水源（例如满足补水水质要求的再生水和城市雨水径流），改善水动力流态，实现水体的良性循环。

多元辅助：在实现控源和调配目标的基础上，可以通过多元生态系统构建、河水充氧、底质控制等辅助技术促进和提升水质改善和生态修复的效果。

强化应急：人工强化处理方法是针对河水（包括循环和旁路）的人工处理技术，通常投资和成本较高，一般常用于需要紧急应对的场合（例如污染事故，黑臭河道等）。

景观共建：城市水体大多具有一定城市景观功能，在采用生态处理技术时，可考虑与景观建设相结合，起到良好的感官效果。2水体修复技术的研究进展

城市水体修复技术按照治理对象可以分为河道底质改善、河道生态修复、河流水动力调控和河水强化处理等4类技术，整体技术体系构成如图1所示。2.1城市河流水动力调控技术

自然状况下，河流具有一定的自净能力，水体中的溶解氧足以满足自净过程中微生物分解有机物需要的氧量。但是当水体受到严重污染或超负荷污染时，过量的有机物排入水中，大气复氧不能及时补充消耗的溶解氧，溶解氧含量大幅降低，出现缺氧或无氧的河段，从而威胁好氧生物的生存。另外，水体中溶解氧过低，导致厌氧细菌繁殖，形成厌氧分解，产生甲烷、硫化氢等气体，发生黑臭问题。此时，必须采取必要的措施以改善水质。该类技术包括水量水质调配和曝气复氧，见图2。

在污染严重的水体中，单靠自然复氧作用，河水的自净过程非常缓慢。故需要采用人工曝气弥补自然复氧的不足。河道人工曝气技术作为一种投资少、见效快、无二次污染的河流污染治理技术在很多场合被优先采用。河道人工曝气技术能在较短的时间内提高水体的溶解氧水平，增强水体的净化功能，消除黑臭，减少水体污染负荷，促进河流生态系统的恢复；另外，河道曝气技术因地制宜，占地面积相对较小，投资省、运行成本低，对周围环境无不良影响，如果与综合利用相结合，还可实现环境效益与经济效益的统一，有利于工程的长效管理。但是要真正发挥河流水体人工曝气复氧技术的实际效益，还必须制订应用该技术的具体方案，得出可行的增氧量、曝气方式、季节最优化组合，并充分考虑城市景观和经济性原则。常用曝气技术特点见表1。

2.2城市河道底质改善技术

在城市河道中，底泥是陆源性入河污染物（营养物、重金属、有机毒物等）的主要蓄积场所。在不同的环境影响（温度、风浪和溶氧等）条件下，底泥既可以净化湖泊水体，也可以因富含污染物而成为潜在的内源性污染源污染水体，增加上层水体污染负荷。底质改善技术则是有效遏制这类内源污染物释放的有效手段，常用的有底质清淤及原位修复技术、景观河道生态修复型底泥疏竣与处理处置技术等。

（1）底质清淤及原位修复技术。

底泥生态清淤采用生态清淤工程将污染最重、释放量最大的上层污染底泥依据环保要求移出水体，避免因河流、湖泊内的底泥释放和动力作用下的再悬浮和溶出后可能造成的河水富营养化和藻类产生和发展问题，从而达到控制底泥释放二次污染的目的。它是控制内源污染效果较为明显的工程技术措施之一。

在采用原位修复技术，利用研发的环境友好型双固定化功能载体及筛选的具有高效净化性能的功能生物，通过河道底质良性生境的构建、定向强化净化及底质基质促进剂的使用，进行污染底质原位生态固化－覆盖联合修复。

（2）景观河道生态修复型底泥疏竣与处理处置技术。底泥也是水生态系统重要的环境要素之一，其理化特性直接影响水生态系统的结构与功能；可以考虑河湖底泥疏浚与底栖生态重建的优化协同，避免过量疏浚造成的河湖底泥生态支持力下降、疏浚底泥易地处理的环境和经济成本问题，发展可实施精准疏浚的河湖底泥生态修复型疏浚技术。

（3）底质基改造与污染生态修复技术。

从单一的清淤、硬底化、引水冲污、曝气增氧等治理技术研究转为对多项治理技术的集成应用研究，以降低河道治理的投资、运行成本和保证持续稳定的治理效果。对底泥治理技术的研究和应用表明，相对于物理、化学修复，对目前以有机物含量高、Eh 偏低的重污染为特点的城市河道底泥，在改善基底理化环境基础上，采用生物修复，特别是植物修复方法可能更加适宜。

（4）疏浚底泥与处理处置技术。

根据疏浚底泥自然沉降速率设计水力疏浚底泥排泥场，避免水力清淤污泥随自然澄清液回流再次排入水体。针对清淤污泥，开发了高效脱水以及制建材、制陶粒等资源化利用技术，实现了疏浚底泥的可持续管理。

（5）底泥污染抑制剂技术。

针对底泥在厌氧条件下释放污染物导致水体水质恶化的问题，开发出具有强氧化作用、高效释氧作用、物理阻隔作用和化学固化作用等的底质抑制剂（材料），对抑制黑臭、应对突发污染事故等具有显著、快速的控制效果。2.3城市河道生态修复技术

（1）复合型生态浮岛水质改善技术。

以水生植物的优选和可修复水体生物多样性的生态草植入为主要组成部分，对氮、磷营养物和有机物等均有一定的去除效果，可改善水体水质，提高水体透明度，控制水体富营养化（减缓藻类的增长速率、减弱藻类暴发程度），减少以再生水为补给水源的景观水体换水 频率。无外部水源补充条件下，夏季可延缓藻类暴发时间1~2 d，暴发峰值也可降低约30％。该技术尤其适合北方地区以再生水为主要补给水源的滞流/缓流景观水体水质的保持与改善。

（2）多级复合流人工湿地异位修复技术。

通过多级复合流人工湿地的构建，解决了传统人工湿地的运行效果不稳定、脱氮效果一般、填料易堵及冬季处理效果差等多项难题，使其出水主要水质指标稳定达到地表水Ⅳ类标准。该技术对COD、总氮、总磷具有较好去除效果，在进水水质波动较大，水质较差的条件下，出水水质仍可稳定达到地表水Ⅳ类要求，多级潜流湿地示范工程在稳定运行阶段对COD、TN和TP的去除率可达到70%~90%。该技术主要用于景观水体的水质改善及长期保持，适用于征地方便的地区。

（3）城市黑臭河道原位生态净化集成技术。

包括底泥污染控释与底质生境改善、黑臭河水生物栅净化与控藻、黑臭河水生态接触氧化等。形成了城市黑臭河道原位生态净化集成技术体系，将浮船式增氧机作为混凝药剂的投加、溶解、搅拌、反应的动力设备，从而把增氧和混凝有效地结合起来；科学控制增氧机与生态浮床之间的距离，消除增氧机对生态浮床上植物生长及其净化污染物的负面影响；利用生态浮床水下部分的接触沉淀和物理吸附作用，促进化学混凝后水体的加速和稳定澄清，防止增氧机工作及水流搅动引起的絮体再悬浮，保障工程效果的长效性。按该方法设计的技术系统具有集成化程度高、投资和能耗低、易于操作、便于管护、快速长效等优点。

（4）景观河道生态拦截与旁道滤床技术。

生态滤床是在自然湿地结构与功能的基础上通过人工设计的污水处理生态工程技术，利用系统中的基质、水生植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，来实现对污染物的高效降解，以达到净化水质的目的，具有投资少、运行维护费用低、管理简单、景观生态相容性好、自然社会效益好等优点，已被广泛应用于处理各类型污水。

生态滤床一般通过旁河的形式，将河水引入滤床中，系统内填充具有脱氮除磷功能较强，且比表面积大的多孔介质，使其具备了良好的水力学性能，能较好地截留河水中的颗粒物。通过植物选择、碳源调控、溶解氧调控、前置或后置强化除磷等手段，提高其脱氮除磷效率。（5）生态护坡技术。

生态护坡工程是一项建立在可靠的土壤工程基础上的生物工程，是实现稳定边坡、减少水土流失和改善栖息地生态等功能的集成工程技术。其目的是为了重建受破坏的河岸生态系统，恢复固坡、截污等生态功能。2.4城市河水强化处理技术

（1）城市河湖水系原位强化处理关键技术。

开发缓流水体强化循环流动和生物接触氧化技术，强化水体流动，削减水中污染物和营养盐含量，改善水质。提出了不同流速对常见水华藻类和混合藻类的影响，并提出了水华控制流速；对不同填料进行了接触氧化试验，筛选了最佳填料，对主要污染物的去除效果进行了研究，主要污染物去除率为叶绿素40%、COD 50%、TN 20%、TP 40%、NH3_N 60%。

（2）河道水体侧沟强化治理集成技术。

针对生活污水、含有大量的工业废水、难以生物降解成分含量高、底泥污染严重、河道水体黑臭、油类物质浓度偏高现象显著等，提出以侧沟化学絮凝（即一级强化处理）和接触氧化修复相结合的方式，对黑臭水体进行处理，可有效抑制黑臭现象。

（3）景观水体化学-微生物-水生植物复合强化净化与藻类过度生长控制技术。

针对景观河道水体自净能力差、富营养化现象严重、藻类过度生长等现状，通过微生物、化学、水生植物复合强化集成技术进行水质净化及控制的原位修复技术研究，已研发出“改善景观水体水质的药剂投加方法及设备”和“富营养化水体治理的方法和设备”，可有效改善水体富营养化状态。

（4）污水处理厂尾水人工湿地深度处理技术。

技术从工艺创新、碳源补充、填料选择、防堵塞等研究，保证反硝化反应的顺利进行必须有充足的碳源提供，添加PHA聚羟基脂肪酸酯、PBS聚丁二酸丁二醇酯等五种有机物作为 碳源，研究了各种碳源的反硝化速率以及硝酸盐氮的去除情况，得到麦秆、PBS和PHA添加后出水符合一级A的标准；在城市污水处理厂尾水达到一级A标准时，出水水质可达到：COD为18~32mg/L，氨氮低于0.5 mg/L，总氮为1.5~3.5mg/L，总磷为0.1~0.3 mg/L，除总氮偶尔较高外，达到地表水体V类标准。

（5）污水处理厂尾水多点放流生态拦截技术。

选取最优填料组合，通过生态拦截填料的拦截吸附降低尾水中的污染负荷，尾水长期流过填料后填料表面的生物膜可以进一步降解尾水中的污染物质。污水处理厂尾水排放后由大阻力配水系统将尾水均匀分布到第一级生态填料区上，经过底部布水廊道升流至第二级生态填料区，通过二级填料的尾水最终通过生态透水砖实现污水处理厂尾水深度净化后的分散排放。该方法可有效降低污水处理厂尾水排放对河流水质产生的不利影响。3城市水体修复技术的实践与成效 3.1城市水体修复技术的应用

水专项城市主题“十一五”期间建立了示范工程25项，修复城市河流超过50 km，水体总面积超过7 km2，所涉及的流域分布以及所应用的关键技术类型分布如图3所示。

3.2城市水体修复技术应用效果

（1）太湖流域示范区主要水质指标提高一个等级，满足V类水标准。水体黑臭现象消除，水质好转，COD、氨氮、总氮、总磷均有明显降低，溶解氧有所提高。生态修复时氮、磷的年去除能力分别达到0.1 kg/m2和0.02 kg/m2。水生生物中浮游植物多样性及清洁水体指示种增加，浮游动物由原生动物为主转为轮虫为主,鱼类、底栖生物数量明显增多。

黑臭河道治理效果：溶解氧由0.5 mg/L提高至6 mg/L(平均)，浊度下降80%，总磷下降60%，COD和氨氮去除50%~60%，氧化还原电位、透明度大幅提高，黑臭得以遏制，原本爆发性生长的藻类得到有效控制。

（2）海河流域示范区水质均满足IV类水体标准，水体臭味消失、透明度明显改善，河道浮萍及藻类生长得到有效抑制，沉水植物开始自我恢复，示范段河道内水生动物（如鱼类、底栖动物）数量也明显增多。

示范工程中集成了喷泉曝气、潜流湿地及其他几项关键技术，实现了各单项技术的优势互补。经过实际运行，对COD、TN、TP年均去除率分别可达80%、90%和75%左右，出水水质达到了地表水Ⅳ类要求，优势显著。

（3）三峡库区示范区污染物减排量（COD）约占2010年三峡库区重庆段城镇污染物排放量的15.1%。库区内城市水体水质提升了一个等级，基本达到了水体功能水质要求，水系基本畅通，流速提高近一倍，消除黑臭，与修复前水体表面较脏乱现象对比，修复后，水体清澈，表面无污物。

（4）巢湖流域示范区水质达地表Ⅳ~V类标准，水生湿生植物种类由14种增加到60种，浮游藻类多样性增加，原生动物的生物量和密度都明显高于恢复前，底栖动物种类数量也有较大提升，水生态系统结构和功能逐渐得到恢复。

水体COD、TN和TP分别下降了49.4%、7.5%和66.8%，经过生态工程净化，COD、TN和TP的去除率分别为22.4%，50.4%和39.1%，水质提高一个等级。

（5）温州九山外河、温州山下河、南宁可利江河道、南宁心圩江河道、昆明盘龙江示范河段彻底消除了黑臭，主要指标达到V类水标准要求；扬州鸿泰支河、曲江湖、南京江心洲、内秦淮河中段等轻度污染景观水体修复，主要水质指标达到IV类，常规污染物削减率平均达到30%。4展望

发达国家城市河流治理已经完成了由污染治理到水体修复的过程，水环境得到较好的改善，莱茵河、泰晤士河的治理就是成功的案例。近年来，先进国家在河流水污染治理技术方面，已由单纯的“污染控制”技术发展为“水生态的修复与恢复”，实现由以“水污染控制”为目标向以“流域水生态系统健康保护”为目标的转变。陆续开展了生态河床、生态堤岸等生态恢复技术研究工作，如日本的多木川、淀川等多条河流的生态修复，取得了良好的生态效益和环境效益。在技术体系上，河流的水质改善技术总体上呈现出多元化、集成化和系统化的发展趋势，主要是从流域污染特点出发，以流域为尺度构建水污染控制和水环境改善的技术体系，从而达到了流域水环境质量改善的最终目的。

我国城市水体修复技术在“十一五”期间得到了全面的发展和应用，也取得了较好的治理效果，但是还未根本解决城市水体污染问题。在后续的集成应用和工程实践中，应遵循“控源为本，调配优先，多元为辅，强化应急，景观共建”的技术思路，进一步加强对水体修复技术的综合集成和组合应用，强调协同控制作用，注重水体修复工程的运行管理和长效机制，必将推动我国城市水环境的改善和水生态文明的建设进入良性循环的轨道。

城市水体修复技术 第3篇

目前常用的城市水体环境治理和修复技术包括三类:物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术。生物修复技术具有工程量小、成本低、环境友好等特点, 是近年来水体环境修复技术发展的主要方向。

城市水体环境是城市景观的重要组成部分, 和城市居民的生活息息相关, 然而近年来, 随着城市化进程的不断加快, 大部分的城市河道都已沦为排污河, 造成了水体富营养化、蓝藻疯长、重金属含量超标等严重后果, 甚至部分城市的水体完全变成了黑臭水, 严重影响了城市形象和居民生活, 因此开展城市水体环境治理和修复工作刻不容缓。

2 城市水体修复技术

目前, 国内外关于城市水体环境治理和修复的主要技术大致可分为三类:物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术。物理修复技术的主要修复手段包括:底泥置换、水体置换、曝气增氧等, 通过将污染物移除水体环境, 使被污染的水域恢复原有状态, 因为相应的工程量大, 所以此种方法需要的成本较高, 推荐在部分重污染地段使用。化学修复技术的主要原理是针对污染物类型和特点, 有针对性地向已污染的水体投放化学处理剂, 通过化学反应使污染物絮凝、沉淀、分解, 达到降低污染水体中污染物含量的目的, 但是该技术投放的化学药剂可能会造成二次污染, 推荐在污染类型已知, 成分单一, 水域较封闭的环境使用。

3 城市水体环境污染物来源分析

要想治理和修复城市水体环境问题, 首先要摸清城市水体环境污染物来源和成分。不同地区不同年代的城市水体环境污染物是各不相同的, 一般和城市水体的外部环境有关。根据污染物来源不同, 城市河道的污染来源分为外源污染和内源污染。

外源污染是指污染物来源于水体的外部, 主要来自生活污水、工业废水和初期雨水等, 是城市水体污染的主要原因, 也是城市水体污染治理的最主要的内容。内源污染是指污染物来源于水体内部, 主要来自底泥污染物的释放、水生动物代谢产物和水生生物残体等, 内源污染在整个污染因素中占的比重比较小, 是生态修复所要考虑的问题。总的来说, 城市水体环境治理与修复的思路可分为两条:针对外部污染, 要尽可能的减少或阻断外源污染物进入城市水体环境;针对内部污染, 要建立合适的种群结构, 减缓内源污染的释放速度或增强河水对污染物净化的能力。

4 生物修复技术

河流对于外来的污染物有一定的自净作用, 这种自净作用主要是通过河流中的土著微生物的降解作用来实现的, 当然微生物的降解能力是有限的, 当外界的污染物来源太多超过了微生物的降解能力, 河流的水质就会变差, 甚至变成黑臭河流, 微生物也不适合这种环境下生存, 会导致微生物活性降低, 严重的会导致微生物群落大量消失, 这就更加不利河流的自我恢复。面对这种情况, 在工程技术上一般采用两条途径来改善污染现状, 一是向水体中投加营养物质或者曝气增氧, 通过这个方式来增加微生物的活性, 促进微生物繁殖和生长;二是针对不同的污染物类型, 向水体中投放针对性降解能力强的高效降解菌。

微生物强化法就是要通过强化微生物, 利用微生物的降解能力来修复受污染的水体。常用的强化手段包括增加被污染水体的溶解氧含量, 调节水体的pH值, 投放营养物质等, 来促进水体中微生物的生长和繁殖, 增强微生物对污染物的吸附、吸收和降解, 提高水体的自净能力。

曝气增氧法是一种重要的微生物强化法, 原理是通过曝气增加水体中的含氧量, 进而促进微生物的生长和繁殖, 这种方法对于黑臭河流的治理效果十分明显。在工程实践中发现, 曝气不单单能增加水体中的氧含量, 还能通过水体的上下扰动, 带动底泥进入水体, 使沉积在河流底部难以处理的污染物进入水体实现微生物的降解。对于只遭受生活污水污染的河流, 通过曝气增氧可以取得较好的效果。大部分河流还可能存在受到工业废水污染的情况, 因此处理难度大, 为了提高生物修复效果, 常在曝气的同时还向河道投放有利于微生物生长和繁殖的营养物质, 进一步提高微生物的活性。总的来看:生物修复技术具有工程量小、成本低、环境友好等特点, 是近年来水体环境修复技术发展的主要方向。

5 结语

随着城市化进程的加快, 城市水体环境持续恶化, 水体污染程度不断加剧, 是城市化进程中面临的一个严峻的问题。加强城市水体环境的治理和修复对于美化城市环境、打造城市景观、提升居民生活质量具有重要的作用。生物修复技术相比于其他修复技术具有成本低、效果好、效率高等明显优点, 是今后城市水体修复技术发展的主要方向。微生物在水体污染物降解中发挥了独特而又重要的作用, 需要进一步研究认识。由于污染水体的污染物来源广, 成分复杂, 单一技术处理效果不甚理想, 多技术联用也可能是未来工程实现的首选。

摘要：指出了城市水体环境对于城市景观塑造、城市总体形象及城市居民的生活都有重大的影响, 对当前城市水体的几种主要修复技术进行了分析, 探讨了生物修复技术在城市水体环境治理中的应用。

城市水体修复技术 第4篇

摘 要 城市水体及滨水湿地生态修复理念已深入人心并成为研究热点。提出城市水体及滨水湿地整治和生态环境恢复的原则，并有针对性地提出技术措施，为城市的水体治理及滨水湿地的生态保护、修复和建设提供借鉴和参考。

关键词 城市水体；滨水湿地；治理；生态修复；广西南宁市

中图分类号：TU986；X171.4 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）01-0-03

南宁市的母亲河邕江穿城过，城中水体众多，水量丰富，构成“一江、两库、两渠；六环、十八河、一百湖”的水系结构。2020年城市水面率将达到12.5%，水体及滨水湿地的面积将大幅增加。做好城市水体及滨水湿地自然生态修复对改善和提高城市人居环境，充分发挥自然环境的社会效益和生态效益具有重要的意义。

1 水体及滨水湿地概况及问题

1.1 概况

南宁属多低山盆地，有河流235条，总长度4 579.86 km；市区内有18条较大的内河，总长约555 km；有各型水库751座，总库容19.33亿m3，城市水体及滨水湿地面积很大。整治前沿河有3 000多个水上人家，数百处的采砂场、驾校、老旧码头、球场、菜地、果园、美食城、庙宇和民房等，硬化面积大，自然生态环境恶劣。近年来，随着南宁市“中国水城”建设推进，水体及滨水湿地整治取得了显著成效。

1.2 存在的问题

人类过度活动造成生态环境恶化。沿江有众多的水上人家、采砂场、驾校、球场、民房、美食城和庙宇等，人员流动量大，对水体及滨水湿地造成极大的影响；排灌站、泄洪口等水利设施及沿河堤路园建设等，侵占部分滨水湿地；河、湖等水体的渠化、硬化，亲水平台等对水体及滨水湿地的覆盖阻隔等。如前些年竹排江等一些内河建设，不少河道去曲取直，硬质驳岸，大挖大填，严重破坏原有的生态环境；工业发展对城市水体的污染严重，整条河、整个池塘死鱼等污染事件频发；违规占用水体及滨水湿地现象不少，如占用邕江、相思湖、明月湖等滨水湿地进行建房、开垦等。这此行为均在一定程度上破坏自然生态系统，加速了自然生态退化。

1.3 生态修复的必要性

为建设可持续发展的、宜居的城市环境，提高生活环境质量，全面推进生态文明建设，还以碧水蓝天、岸绿景美的自然环境，急需遏制水体及滨水湿地的过度开发利用，进行必要治理和生态恢复，使生态系统恢复并能自我维持科学合理的动态均衡。

2 生态恢复的原则

近年来，南宁市以建设“中国水城”为契机，推进邕江综合整治和开发利用，按照“一江、五卷、六带、十八园”的架构进行规划建设。2015-2017年，计划投资约87亿元，打造总面积为54.6 km2的海绵城市示范区。开展如此大规模的生态恢复与建设工程，应坚持以下原则。

2.1 自然循环原则

自然循环原则是生态修复的基本原则。利用生态系统的自我调节能力，因势利导地采取适当的人为措施，使生态系统朝着自然和健康方向发展，最大限度地构造融洽和谐的环境[1]。

2.2 保护为主原则

生态修复不能替代生态系统保护，保护好现存的生态系统，保护生物多样性，防止生态环境进一步恶化[2]。

2.3 生态完整原则

生態修复就是尽可能恢复已退化的生态系统，使其具有一定的生态完整性，具有自我调节和自我维持功能，能适应一定程度的外在胁迫和变化。

2.4 多功能协调原则

健康的生态系统基于各项功能的满足，生态恢复要考虑各项功能、各项指标值之间的相互协调。

2.5 生物多样性原则

生物多样性是生态系统平衡和健康的基础，保护和增强生物多样性，注重利用本土生物物种，构建生境廊道，谨防外来生物入侵。

2.6 景观美化原则

生态修复的目标是带给人们美好、舒适的环境享受。生态修复应按照景观生态学原理，运用植物及其他自然材料构建景观，辅以旅游娱乐等功能，发掘人文特色，力求社会、经济和生态环境效益最大化。

3 生态修复主要内容与技术措施

3.1 主要内容

生态修复是一个多目标、多层次、多措施、多约束条件的复杂问题。主要内容包括生境恢复、群落结构恢复和生态系统功能恢复三方面[3]。

3.1.1 生境恢复

主要是水体底质修复、水体水文、水质的改善等。地形地貌、受光量、水温、水深和水动力条件等都影响水生植物生长和繁殖[4]。底质修复，就是清除含高营养盐的表层沉积物及其表面由营养物质形成的絮状胶体、半休眠状活体藻类和植物残骸等[5]。

3.1.2 群落结构恢复

优先选用适应环境条件、抗干扰能力强的乡土物种恢复植物群落，群落空间中不同生活型植物要根据形态、底质、气候等因素合理配置；同时，应结合优势种的季节变动性，保证水生植物具有周年连续性[6]。

3.1.3 生态系统功能恢复

主要包括生态系统结构、功能的优化配置和调控、生态系统稳定化管理、景观设计及建立生态监测指标体系等。

3.2 技术措施

3.2.1 缓冲区域的恢复与保护

缓冲区是河流与陆地的交界区域，如河边湿地、河谷或洪泛平原。设置一定宽度的缓冲区，保护或适当扩大漫滩面积，培育多种类物种以提高物种多样性，营造野生动植物的生息环境。南宁市应通过强化宣传、立法、监管等手段，划出水体及滨水湿地红线加以保护，坚决打击侵占滨水湿地行为。

3.2.2 植被恢复技术措施

植被恢复是最普遍的滨水区自然生态修复的重要技术措施。科学合理地营造植被，可有效地防洪抗灾、防风固沙、净化水体和营建野生动植物栖息地等。运用植被改良重金属污染的土壤，已初具治污和生态恢复的效果[7]。克服盲目的土地开发利，规划好邕江、八尺江等较大水体，留足滨水湿地空间进行植被恢复，构建科学合理的生态缓冲带，充分考虑生物多样性。植被恢复坚持以乡土植物为主，引进植物为辅的原则，注重植被的高适应性，如花叶芦竹、粉丹竹、海南蒲桃、水蒲桃和水石榕等；注重植物的强亲和力，既不会被原有群落的植物所抑制而不能正常生长，也不会因它的生长而过分影响其他种类的生长，如海芋、肾蕨等；注重植物的功能，应具某方面或某几个方面具有独特的功能，如净化水质、固土抗冲、生态经济等；注重植物高观赏性，具有良好的生态效果和景观效果， 给人良好的视觉享受[8]。

3.2.3 补水措施和循环净化技术

通过水利设施调控、补充干净水源以稀释受污染水体，或者促进水循环利用，不断净化水质，用以冲洗水体生物的生长环境，可利于打破藻类生长磷释放的循环[9]；经净化处理后的水有利于降低水pH值，改善水质，促进生态系统的恢复[10]。流经市中心的朝阳溪、二坑溪等溪流污染严重，除采取必要的截污治理手段外，可从邕江上游、天雹水库等补充水源，直接稀释受污染河道、水体。

3.2.4 生态疏浚技术

由于废水排放等原因，大量污染物进入水体沉淀、堆积，成了水体污染。生态疏浚是以生态修复为目的的技术，通过清除底泥中的污染物，为后续生物技术的介入创造生态条件[11]。由于历史原因，八尺江、水塘江和马巢河等水体上游长期工业排污，河道沉积层较厚，通过生态疏浚清除水域系统的污染物，既解决污染内源释放问题，也解决了航道、鱼道疏通问题，对改善水环境和生态恢复起积极作用。

3.2.5 生化处理技术

光催化降解技术，即通过在水体中加入特定的光敏半导体材料，利用太阳能净化污水；杀菌除藻技术，即利用化学药品（如硫酸铜）来控制藻类的生长；沉淀钝化技术，即通过使用碳酸钙、硫酸铝和明矾等药剂促进水中内源性磷的沉淀和钝化，从而延缓内源性磷从底泥中释放[11]。大王滩水库是南宁市重要的备用水源，但因人为养殖过度、明阳工业园区淀粉厂、糖纸厂等工业排污，局部水域和塘、溪水质有所下降。应运用生化处理技术，辅以补水、净化等技术措施加以解决。

3.2.6 生物强化修复技术

通过人工曝气，加快水体中溶解氧与臭污物质之间氧化还原反应的速度，提高水体中好氧微生物的活性，促进有机污染物的降解速度；是利用水体适生水生植物及其共生的微环境，清除水体中的污染物质的技术方法；培养浮游动物、游泳动物和底栖动物，让其取食水体中的游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等；利用天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维）形成特殊生物膜，附着水体微生物以降解污染物；人工构建植物浮床，利用植物根系的吸收和吸附作用，吸收水体中的氮、磷等元素，从而达到净化水质、改善景观的目的[11]。

3.2.7 污染源控制技术措施

通过立法和加强监督管理，加强对排污、除污等行为的规范和约束。运用先进技术如改革生产工艺，改造设备，改变原料，改变燃料构成等，提高处理污、废水效率，控制污染物的排放量。

3.2.8 径流水截存利用技术

推进“海绵城市”建设，加强对径流水的截留、存储利用技术的探索和运用。根据《南宁市海绵城市试点建设三年实施计划（2015-2017）》，全市將通过着力建设一批海绵城市示范重点项目，统筹解决城市水资源、水安全、水环境和水生态问题，实现年径流总量控制率不低于75%、径流污染控制率（总悬浮物）削减率不低于50%的总体考核目标[12]。前些年，南湖截污、清淤工作取得成功，水质明显好转，滨湖自然生态环境得到了有效的恢复，已成为南宁市重要的旅游、休闲地。而新秀公园的葵湖，由于地势低洼，目前仍是周边住宅、工厂、园内公厕部分污水的排放地，靠每日抽污水、补净水来解决水质恶化问题，截污和截存净水十分必要。

参考文献

[1]倪晋仁，刘元元.论河流生态修复[J].水利学报，2006，9（9）：1029-1037.

[2]曹建廷，周智伟，张婷.河道生态修复工程的组成与生态修复指导原则[J].水利规划与设计，2005（2）：48-51.

[3]颜昌宙，金相灿，赵景柱，等.湖滨带的功能及其管理[J].生态环境，2005，14（2）：294-298.

[4]杨龙元，梁海棠，胡维平，等.太湖北部滨岸带区水生植被自然修复观测研究[J].湖泊科学，2002，14（1）：60-66.

[5]Bakker J p，Grootjans A P.， Hemy M. etal. How to define targets for ecological[J].Applied Vegetation Science，2000（3）：3-6.

[6]柴培宏，代嫣然，梁威，等.湖滨带生态修复研究进展[J].中国工程科学，2010（6）：32-35.

[7]王庆仁，崔岩山，董艺婷.植物修复重金属污染土壤整治有效途径[J].生态学报，2001，2（2）326-330.

[8]韩玉玲，严齐斌，应聪慧，等.应用植物措施建设生态河道的认识和思考[J].中国水利，2002（20）：9-12.

[9]李文朝.浅型富营养湖泊的生态恢复—五里湖水生植被重建实验[J].湖泊科学，1996，8（增刊）：1-10.

[10]唐孟成，贾之慎，朱荫湄.西湖沉积物磷释放影响因子的研究[J].浙江农业大学学报，1997，23（3）：289-292.

[11]李艳霞，王颖，张进伟，等.城市河道水体生态修复技术的探讨[J].水利电力科技，2006，12（4）：34-38.

[12]尹海明.推进海绵城市建设，打造生态宜居南宁[N].南宁日报，2015-05-15.

城市水体修复技术 第5篇

利用植物或微生物对水体中的污染物进行处理，从而使水体得到净化，这一用生态—生物的方法来修复水体的技术，廉价实用，适用我国江河湖库大范围的污水治理。

1.生物膜法处理技术

生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维）为载体，在其表面形成一种特殊的生物膜，生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是：①基质向生物膜表面扩散，②在生物膜内部扩散，③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应，④代谢生成物排出生物膜。

生物膜法主要工艺方法有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。它的有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。此外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。日本、韩国等都有对江河大水体修复的工程实例。

2.人工湿地处理技术

人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物（如芦苇等），形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理。

人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。由于这种处理系统的出水质量好，适合于处理饮用水源，或结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。

3.土地处理技术

土地处理技术是一种古老、但行之有效的水处理技术。它是以土地为处理设施，利用土壤—植物系统的吸附、过滤及净化作用和自我调控功能，达到某种程度对水的净化的目的。土地处理系统可分为快速渗滤、慢速渗滤、地表漫流、湿地处理等几种形式。国外的实践经验表明，土地处理系统对于有机化合物尤其是有机氯和氨氮等有较好的去除效果。德、法、荷等国均有成功的经验。

城市水体修复技术 第6篇

学 院：资源环境学院 班 级：09级环工一班 姓 名： 聂 坚 学 号：200940408114 课程设计题目： 水体中生态修复技术的应用 课程名称： 课程论文 评阅成绩： 评阅意见：

成绩评定教师签名： 日期： 2011年12月4日

水体中生态修复技术的应用

聂坚

200940408114

2009级环工1班

【摘要】:生态修复技术是一项正在不断得到研究和发展的新技术,具有广阔的前景。本文简要介绍目前主要的几种生态修复技术的概念,原理及其在水体污染治理中的应用。

关键词:生态修复，水体污染治理

前 言： 目前我国水生态系统受损严重，超过6O％的河流、湖泊和湿地生态系统的结构和功能遭到不同程度的破坏。随着水生态修复理论的不断完善和深入。近年来生态修复技术在水体污染治理这个方面发展较快。水体污染的生态修复技术是生态工程技术的一个分支，其基本含义是根据水生生态学及恢复生态学基本原理，对受损的水生态系统的结构进行修复，促进良性的生态演替。达到恢复受损生态系统生态完整性的一种技术措施。根据水生态系统所受胁迫的主要类型。水生态修复技术大体可划分为两类, 第一类是利用生物生态方法治理和修复受污染水体的技术。第二类是与生态友好的水利工程技术。这两类水生态修复技术目前在我国都有应用。并且已产生了较好的经济社会和环境效益。也为新时期水利科技发展奠定了基础[1][2][3]。

1.生态修复的概念

1.1生态修复（Ecological Remediation）：

所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展；主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作，恢复生态系统原本的面貌，比如砍伐的森林要种植上，退耕还林，让动物回到原来的生活环境中。这样，生态系统得到了更好的恢复，称为“生态修复”。

2．污染水体中生态修复的方法

2.1河流水体污染治理 在河流存在的生物包括浮游生物、底栖动物、附着植物、巨型植物。污染河流的生态修复就是充分利用河流中的这些生物和河流的理化特征如流速、溶解氧等来恢复河流生态[4] 这些方法有:(1)河道补水技术。通过抽水贮存措施，或者由水工构筑物合理运行来加大枯水流量，增加河流的稀释能力，从生态工程的角度，则应在流域内种草植树，增加地下水的涵养量。贮水工程应优先考虑地下工程，以减少水分蒸发损失。

(2)人工增氧。增氧是近年来污染河流中一种应急方法，尤其对城市水环境的整治起到了一定的作用。从生态工程学的角度，应当充分利用天然水坝的跌水、水闸泻流等人工水上娱乐设施进行增氧。河流水域应设计以人工增氧为主的梯级复氧来改善水环境质量，对滞流区域可采取人工曝气的方法进行，如可用曝气机进行曝气[5]。

(3)修建净水湖。把天然河道功能进行专门的限定，设置一些专门用来承纳污水的河道和一些人工净化湖，对承污河道和人工净化湖则采用以稳定塘为基础的逐极净化技术进行水质恢复。

(4)生态工程技术。恢复河岸植被，利用芦苇等水生植物提高水域进化能力，恢复河道天然湿地。利用生物膜自净原理在河道内铺设一些卵石，进而改变水环境生态链结构的单一性。

(5)底泥疏浚。将水体中的污染底泥直接从河道取出，进而解决内原释放而造成的二次污染。将取出污泥进行浓缩，然后施用于农田作肥料，改善土质[6]。.2 湖泊水库污染治理

湖泊水库有一定的环境容量，对外界的污染缓冲作用很强。其水动力学过程决定着水体内部各种物质和能量的输移转化过程，在很大程度上影响着湖泊水库的水质变化过程。

(1)利用浮床陆生植物治理富营养化水域。浮游陆生植物采用生物调控法，利用水上植物技术，在以富营养化为主体的污染水域水面种植植物、蔬菜、花卉或绿色植物等各种适宜的陆生植物，通过植物根系的吸收和吸附作用，富集N、P等元素，降解、富集其他有害有毒物质，并以收获植物的形式将其搬离水体[7]。

(2)建立环湖湿地保护带

构建滨岸渔带水生植被工程包括两大部份：一是湖岸湿地保护带工程，二是滨岸带高等水生植物恢复和控制工程。湿地和水生高等植物能起物理阻制作用，削浪，促使沉积，降低沉积物再悬浮，大量吸收水体和沉积物中的营养盐，改变水生网络结构同时又有资源利用价值[8]。

(3)底泥生态疏浚。湖泊底泥是水生态系统的重要组成部份，是湖泊营养物质循环的中心环节，也是水土界面物质积极交换带。生态疏浚目的在于清除高营养盐的表层沉积物质，在对底泥进行疏浚时，采用特殊技术和装置密闭以及抽吸是关键，以免扰动底泥，降低疏浚效果。

(4)生物操纵法：生物操纵的对象主要集中于鱼类，特别是浮游生物食性的鱼类，即通过去除食浮游生物者或添加食鱼动物降低浮游生物食性鱼的数量，使浮游动物的生物量增加和体型增大，从而提高浮游动物对浮游植物的摄食效率，降低浮游植物的数量，具体方法为：（1）投放鱼食性鱼类间接控藻；（2）人工去除浮游动物食性鱼类以间接控藻，解决水体富营养化的问题[9]。

2.3 地下水污染治理

地下水污染有有机污染和无机污染，无机污染主要由一些重金属引起，有机污染主要来自一些化工生产。污染物在土壤中可能以4种不同的形式存在：自由状态、土壤空隙中的蒸汽状态，溶于孔隙水中和吸附于土壤颗粒表面。4种形式之间存在着互相转换和平衡关系[10][11]。

(1)气提技术，利用真空泵和井，在受污染区域诱导产生气流，对其进行相的转变，将有机污染物汽化，提到地面，再进行处理。利用气提技术的前提条件是土壤中污染物质具有挥发性，伴随着气体在土壤中的流动，污染物被抽提出来[12][13]。

(2)空气吹脱技术，是在一定的压力条件下，将压缩空气注人受污染的区域，将溶解在地下水中的挥发性化合物，吸附在土壤颗粒表面上的化合物，以及阻塞 在土壤空隙中的化合物驱赶出来[14]。

(3)生物修复技术，是利用微生物降解地下水中污染物，将其最终矿化。生物修复技术分地面生物处理和原位生物修复。地面生物处理是把受污染的土壤挖出来在地面进行处理，原位生物处理是在基本不破坏土壤和地下水自然环境的条件下，原地进行处理。该技术不足之处在于过程缓慢。

(4)植物修复技术，是利用植物的根系，通过植物的生长将污染物进行转化。对于无机污染物例如重金属，植物通过吸收把污染物转化为植物自身的组成，然后通过收割植物将污染物去除。对于有机污染物植物可以通过吸收将其转化为自身组成，也可以通过植物的根系进行降解[15]。

3.总 结：

以上介绍了在不同的受污染水体中几种常用的生态修复技术，并对其原理和应用进行了简要的描述。对受污染的水体进行生态修复已经是经济发展及环境建设的迫切需要

4.参考文献: [1] 郑天柱．污染河道的生态恢复机理研究[J]．环境科学动态,2002，3． [2] 董哲仁.受污染水体的生物—生态修复技术[J].水利水电技术,2002, 2.[3] 陈荷生.太湖生态修复治理工程[J].长江流域资源与环境,2001, 3.[4] 张锡辉.水环境修复工程学原理与应用[M].北京：化学工业出版社,2002.[5] 许春华,周琪,宋乐平;人工湿地在农业面源污染控制方面的应用[J];重庆环境科学;2001年03期

[6] 戴雅奇,熊昀青,由文辉;疏浚对苏州河底栖动物群落结构的影响[J];华东师范大学学报(自然科学版);2003年03期

[7] 程英;裴宗平;;湖泊污染特征及修复技术[J];现代农业科技;2008年02期

[8] 唐林森;陈进;黄茁;;人工生物浮岛在富营养化水体治理中的应用[J];长江科学院院报;2008年01期

[9] 周小平,王建国,薛利红,徐晓峰,杨林章;浮床植物系统对富营养化水体中氮、磷净化特征的初步研究[J];应用生态学报;2005年11期

[10] 安贞煜;洞庭湖生态系统健康评价及其生态修复[D];湖南大学;2007年

[11] 旋莹;湿地生态系统处理废水的研究[J];农业环境科学学报;1987年02期

[12] 朱长军,张娟,李文耀;地下水污染的混合有限分析法数值模拟[J];河北建筑科技学院学报;2004年03期

[13] 黄禹忠,何红梅,诸林;原油稳定装置污染源分析与控制[J];化学工程师;2002年06期 [14] 傅菁菁, 汪;吹脱法及其工程应用[J];建设科技;2002年08期