微污染水体范文

微污染水体范文（精选10篇）

微污染水体 第1篇

DO是地表水环境质量标准基本项目之一,是反映水质的一项重要指标。在人工湿地系统中,有机污染物及营养盐的去除效率很大程度上受湿地中DO水平的影响[1],提高湿地内溶解氧的含量,会提高微生物的数量和活性,加强微生物的氧化与硝化作用,有利于水体有机物、氨氮等浓度降低[2]。

2009年底,在盐城市龙冈镇境内蟒蛇河南岸设计构建了饮用水源生态净化工程中试系统。通过1年多的调试、运行表明,该工艺显著改善了原水各类理化指标,对营养盐及有机物去除效果显著。本文梳理了该中试系统水体DO的来源及消耗,对不同季节下水体DO的改善效果进行了比较分析,探讨了强化增氧措施的机理及实际应用效果,为今后饮用水源生态净化工程及其他水质保障工作中开展生态技术集成的应用提供理论参考与现实依据。

2工艺及方法

2.1中试系统设计

中试系统占地面积约1.73 hm2,由预处理区、湿地生态净化区(挺水植物区、沉水植物区)以及深度净化区组成(图1)。各处理单元水位高程依次降低,原水从蟒蛇河经一次提升后在场内自流,净化能力为4 500 m3/d。

预处理区为前置单元,面积为1 953 m2,在其前端设置有人工介质阵列,后端配置由浮叶植物组成的水生植物带以及具有净水能力的底栖动物挂网,具有沉降泥沙、提高水体透明度及初步净水功能;湿地生态净化区是整体工艺的核心单元,分为挺水植物区(3 628 m2)以及沉水植物区(4 197 m2)两个部分,通过配置多种水生植物,利用植物-土壤-微生物系统有效净化水质;深度净化区为保障单元,面积为2 002 m2,根据水底高程不同依次配置挺水植物带及沉水植物带,同时适当引入鱼类,以构建较为完整的生态系统,具有储水、水质保障及强化净化功能。考虑到物种的适应性、可推广性与安全性,所选物种均为当地常见的土著种。

2.2DO在各净化单元的来源及消耗分析

传统人工湿地中,DO改善主要是通过植物输氧、大气复氧和水体更新复氧三种途径进行[3]。本中试实验设计过程中,为保证中试系统核心净化单元的水质净化效果,在预处理区采取了强化增氧措施,即:分别在预处理区进水、出水处设置溢流堰进行跌水充氧;在预处理区前部设置叶轮机,在原水DO<2.5 mg/L时开启进行强化曝气增氧;增设沉水植物单元,强化水生植物光合作用释氧。中试系统各净化单元DO的来源及消耗见图1。

2.3采样及分析方法

中试系统于2010年1月建成运行后,经过半年调试优化达到稳态。于2010年8月起至次年3月期间,每月进行2～3组常规实验,累计进行17组实验(夏季3组、秋季6组、冬季6组、春季2组),每组实验取连续监测3 d的平均值。实验布设A、B、C、D、E共5个水质采样点(图1),分别位于进水口、预处理区、挺水植物区、沉水植物区与深度净化区的出水口。DO的测定采用电化学探头法(GB11913-1989)。

2.4原水水质

在实验过程中,对蟒蛇河原水进行了同步监测,水质情况见表1。结果表明,蟒蛇河水体受到一定程度污染,按照地表水环境质量标准(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准进行评价,蟒蛇河原水主要的超标指标为CODMn、TP、TN等,其他的指标局部时段也会出现超标,尤其是DO在高温季节超标较为严重。总体而言,蟒蛇河原水呈现出典型的微污染水质特征。

3实验结果

3.1不同季节DO的沿程变化

实验期间,原水的DO含量在不同季节差异较大,其中夏季原水DO平均值仅为1.45 mg/L(劣Ⅴ类),随着实验时间的推进,原水DO开始有规律地好转,秋、冬、春季原水DO平均值分别为4.19 mg/L(Ⅳ类)、8.38 mg/L(Ⅰ类)、9.29 mg/L(Ⅰ类)。经过中试系统各净化单元后,出水的DO在夏、秋、冬、春季分别提升了384.1%、147.7%、31.0%、23.0%,分别达到7.02 mg/L(Ⅱ类)、10.38 mg/L(Ⅰ类)、10.98 mg/L(Ⅰ类)、11.43 mg/L(Ⅰ类)。不同季节中试系统DO含量变化见图2,表2。

夏季原水的DO最差,预处理区的叶轮机在该季节原水DO<2.5 mg/L时开启,对水体进行强化增氧,经过预处理区跌水增氧、曝气增氧及大气复氧后,DO提升了209.7%,达到4.49 mg/L;挺水植物区由于好氧微生物硝化、氧化速率远大于挺水植物根系输氧速率,出水DO下降幅度较大,仅为3.37 mg/L;到沉水植物区后,进一步的跌水增氧及沉水植物光合作用释氧,使DO提升到了6.95 mg/L;水体流至深度净化区后,出水DO平均值维持在接近Ⅰ类的较高水平。

秋季由于原水DO已有所改善,预处理区的叶轮机并未开启,经过预处理区跌水增氧后,DO提升了40.1%,达到5.87 mg/L;挺水植物区由于好氧微生物硝化、氧化速率略大于挺水植物的根系输氧速率,DO出水有所下降,但由于温度逐渐降低的原因,下降幅度明显低于夏季;沉水植物区的跌水增氧及光合作用释氧措施使DO提升到了10.40 mg/L;水体流至深度净化区后,大气复氧速率与各类动植物呼吸耗氧速率相当,出水DO平均值维持在Ⅰ类水平。

冬、春季的DO曲线在数值及趋势上较为相似,由于季节原因,原水DO本身已处于很高水平,在叶轮机不开启、仅靠跌水增氧的情况下,预处理区出水DO有所提升,但幅度不大;挺水植物区中各类挺水植物已被收割,根系输氧途径被切断,但由于气候寒冷,各类微生物的呼吸作用减弱,挺水植物区的大气复氧速率占优势,出水表现为DO有所增加;沉水植物区冬、春两季情况有所不同,冬季表现为DO略有上升,春季则表现为DO略有下降,主要原因可能是当年盐城地区冬季光照充足,耐寒沉水植物仍能发挥光合作用释放氧,而春季阴雨连绵,光合作用受阻;冬、春两季在深度净化区均表现为DO稍有下降,这主要是由于各类动植物呼吸耗氧造成。

3.2强化增氧效果分析

水从高处自由下落的同时,会携带一定量的空气跌入下部水面中,被带入水中的空气以气泡形式与水面下层水体充分接触,为水体复氧。有学者认为,跌水曝气的增氧效果与空气与水的接触时间和接触面积有关[4]。由此推测,在中试系统中增加跌水高度可以提升增氧效果,若结合人工湿地内的高程差,设置合适高度的跌水设施,可增加水体中的DO含量,进而提高湿地后续单元对氨氮和有机物的处理能力。

为证实以上推论,通过调节沉水植物试验区进水口的调节溢流堰的跌水高度,监测进出水DO含量变化,以了解跌水对水体复氧的效果。试验共设置了跌水高度分别为5、10、20、30、50、70、90和110 cm共8种工况,每次工况进行重复试验3次,对最终的测得的数据取算术平均后进行比较分析。同时,为保证初始进水DO的一致性,本次试验的持续时间控制在3 h以内。

经试验,在上述工况下,经跌水后出水DO含量分别增加0.33、0.47、0.58、0.76、1.11、1.23、1.30和1.34mg/L。对DO增加量与跌水高度进行线性拟合,发现两者存在着显著相关(图3):在跌水高度从5 cm提升至70 cm时,DO迅速增加;在跌水高度提升至70～90 cm左右时, 增氧效果的提升率趋于平缓。由于跌水高度的升高会造成原水提升泵站的扬程也相应抬高,从而增加能耗。因此在实际工作中综合考虑人工湿地的高程布置及增氧需求,确定90 cm的跌水高度在本工艺中最为适宜。

3.3水生植物的输氧方式

在生态净化系统中,水体通过植物输氧方式的复氧速率远比依靠空气向液面扩散速率大[5]。挺水植物能通过茎秆的传输作用,将光合作用产生的氧气向下输送到根部,一部分用于根部的呼吸作用,多余的部分就通过根部向周边土壤及水体释放[6],在传统人工湿地工艺中,上述植物输氧方式是传统人工湿地系统中的DO得以改善的主要途径。

在本中试系统中,除了对传统的挺水植物进行运用外,还充分运用了沉水植物。沉水植物全株浸没在水中,在光照条件充足的情况下,进行光合作用直接向水体释氧。从实验结果来看,挺水植物区虽然可以通过植物根系向水体释氧,但在夏、秋高温季节出水DO的下降趋势可以看出,仅靠根系输氧并不能满足微生物的呼吸耗氧。因此在挺水植物区后增加沉水植物区环节,可以有效地保证中试系统出水DO维持在较高的水平。

4结论及建议

(1)中试系统对蟒蛇河原水DO的改善效果显著,出水的DO在夏、秋、冬、春季较原水相比分别提升了384.1%、147.7%、31.0%、23.0%,分别达到7.02、10.38、10.98、11.43 mg/L。

(2)跌水增氧效果与跌水高度显著相关,调节跌水高度从5～110 cm变动时,进出水DO含量增加了0.33～1.34 mg/L,可以认为在一定程度上跌水高度越高,增氧效果越好。然而为实现跌水高度的增高,原水提升泵站的扬程也将会相应抬高,从而增加能耗。在实际工作中需要综合考虑人工湿地的高程布置及增氧需求等方面因素,因地制宜地确定最佳跌水高度。

(3)为强化人工湿地对的水体DO改善效果,避免耗氧污染物冲击造成水体DO过度消耗,可采取前段曝气、中部跌水增氧、后段增设沉水植物光合释氧的方式,使该问题得到缓解,进而提高湿地脱氮及去除有机物的能力。

摘要：水体溶解氧指标的优劣对生态净化技术去除有机物、营养盐等污染指标有着显著影响。本研究在盐城市龙冈镇境内蟒蛇河南岸设计构建了饮用水源生态净化工程中试系统,通过长期研究表明:中试采取的前段曝气+中部跌水+后段增设沉水植物模式,对蟒蛇河原水DO的改善效果显著,出水的DO在夏、秋、冬、春季分别达到7.02、10.38、10.98、11.43mg/L,平均提升率分别为384.1%、147.7%、31.0%、23.0%;跌水增氧效果与跌水高度显著相关,跌水高度越高,增氧效果越好。

关键词：人工湿地,微污染原水,溶解氧,季节变化

参考文献

[1]Armstrong W,Cousins D.Oxygen distribution in wet land plantroots and permeability barriers t o gas exchange with the rhizo-sphere:a microelectrode and modelling study with phragmitesaust ral is[J].Annals of Botany,2000,86(3):687-703.

[2]肖海文,邓荣森,翟俊,等.溶解氧对人工湿地处理受污染城市河流水体效果的影响[J],环境科学,2006,27(12):2426-2431.

[3]钟秋爽,王世和,黄娟,等.人工湿地系统溶解氧的研究[J].盐城工学院学报(自然科学版),2006,19(1):54-56.

[4]李静.城市河道水体复氧修复的水力学方法研究[J].中国水利,2008,(13):4-6.

[5]吴建强,阮晓红,王雪.人工湿地中水生植物的作用和选择[J].水资源保护,2005,21(1):1-6.

水体污染状况分析 第2篇

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环境学中把水体当作包括水中悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等的完整生态系统或自然综合体。水体按类型还可划分为海洋水体和陆地水体，陆地水体又分为地表水体和地下水体，地表水体包括河流、湖泊等。

水体污染是指一定量的污水、废水、各种废弃物等污染物质进入水域，超出了水体的自净和纳污能力，从而导致水体及其底泥的物理、化学性质和生物群落组成发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统和水体的功能，从而降低水体使用价值的现象。

造成水体污染的因素是多方面的：向水体排放未经过妥善处理的城市生活污水和工业废水；施用的化肥、农药及城市地面的污染物，被雨水冲刷，随地面径流进入水体；随大气扩散的有毒物质通过重力沉降或降水过程而进入水体等。其中第一项是水体污染的主要因素。

随着全球工业生产的发展和社会经济的繁荣，大量的工业废水和城市生活废水排入水体，水体污染日益严重。

水体污染现状

多年来，我国水资源质量不断下降，水环境持续恶化，由于污染所导致的缺水和事故不断发生，不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重地威胁了社会的可持续发展，威胁了人类的生存。我国七大水系的污染程度以污染程度大小进行排序，其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江，其中，辽河、海河、淮河污染最重。综合考虑我国地表水资源质量现状，符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准只占32.2%（河段统计），符合Ⅲ类标准的占28.9%，属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占38.9%，如果将Ⅲ类标准也作为污染统计，则我国河流长度有67.8%被污染，约占监测河流长度的2/3，可见我国地表水资源污染非常严重

我国地表水资源污染严重，地下水资源污染也不容乐观。

我国北方五省区和海河流域地下水资源，无论是农村（包括牧区）还是城市，浅层水或深层水均遭到不同程度的污染，局部地区（主要是城市周围、排污河两

侧及污水灌区）和部分城市的地下水污染比较严重，污染呈上升趋势（金传良等，1996）。

具体而言，根据北方五省区（新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古）1995眼地下水监测井点的水质资料，按照《地下水质量标准》（GB/T14848-93）进行评价，结果表明，在69个城市中，Ⅰ类水质的城市不存在，Ⅱ类水质的城市只有10个，只占14.5%，Ⅲ类水质城市有22个，占31.9%，Ⅳ、Ⅵ类水质的城市有37个，占评价城市总数的53.6%，即1/2以上城市的城市地下水污染严重。至于海河流域，地下水污染更是令人触目惊心，2 015眼地下水监测井点的水质监测资料表明，符合Ⅰ-Ⅲ类水质标准仅有443眼，占评价总数的22.0%，符合Ⅳ和Ⅵ类水质标准有880和629眼，分别占评价总井数的43.7%和34.3%，即有78%的地下水遭到污染；如果用饮用水卫生标准进行评价，在评价的总井数中，仅有328眼井水质符合生活标准，只占评价总数的31.2%，另外2/3以上到监测的井水质不符合生活饮用卫生标准。

水体污染物

造成水体水质、水中生物群落以及水体底泥质量恶化的各种有害物质（或能量）都可叫做水体污染物。水体污染物从化学角度可分为无机有害物、无机有毒物、有机有害物、有机有毒物4类。从环境科学角度则可分为病原体、植物营养物质、需氧化质、石油、放射性物质、有毒化学品、酸碱盐类及热能8类。

无机有害物如砂、土等颗粒状的污染物，它们一般和有机颗粒性污染物混合在一起，统称为悬浮物（SS）或悬浮固体，使水变浑浊。还有酸、碱、无机盐类物质，氮、磷等营养物质。无机有毒物主要有：非金属无机毒性物质如氰化物（CN）、砷（As），金属毒性物质如汞（Hg）、铬（Cr）、镉（Cd）、铜（Cu）、镍（Ni）等。长期饮用被汞、铬、铅及非金属砷污染的水，会使人发生急、慢性中毒或导致机体癌变，危害严重。

有机有害物如生活及食品工业污水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等。有机有毒物，多属人工合成的有机物质如农药DDT、六六六等、有机含氯化合物、醛、酮、酚、多氯联苯（PCB）和芳香族氨基化合物、高

分子聚合物（塑料、合成橡胶、人造纤维）、染料等。有机物污染物因须通过微生物的生化作用分解和氧化，所以要大量消耗水中的氧气，使水质变黑发臭，影响甚至窒息水中鱼类及其他水生生物。

病原体污染物主要是指病毒，病菌，寄生虫等。危害主要表现为传播疾病：病菌可引起痢疾、伤寒、霍乱等；病毒可引起病毒性肝炎、小儿麻痹等；寄生虫可引起血吸虫病、钩端旋体病等。

含植物营养物质的废水进入天然水体，造成水体富营养化，藻类大量繁殖，耗去水中溶解氧，造成水中鱼类窒息而无法生存、水产资源遭到破坏。水中氮化合物的增加，对人畜健康带来很大危害，亚硝酸根与人体内血红蛋白反应，生成高铁血红蛋白，使血红蛋白丧失输氧能力，使人中毒。硝酸盐和亚硝酸盐等是形成亚硝胺的物质，而亚硝胺是致癌物质，在人体消化系统中可诱发食道癌、胃癌等。

石油污染，指在开发、炼制、储运和使用中，原油或石油制品因泄露、渗透而进入水体。它的危害在于原油或其他油类在水面形成油膜，隔绝氧气与水体的气体交换，在漫长的氧化分解过程中会消耗大量的水中溶解氧，堵塞鱼类等动物的呼吸器官，黏附在水生植物或浮游生物上导致大量水鸟和水生生物的死亡，甚至引发水面火灾等。

热电厂等的冷却水是热污染的主要来源，直接排入天然水体，可引起水温上升。水温的上升，会造成水中溶解氧的减少，甚至使溶解氧降至零，还会使水体中某些毒物的毒性升高。水温的升高对鱼类的影响最大，甚至引起鱼的死亡或水生物种群的改变。

水质三大污染源

水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的，它包括工业污染源，农业污染源和生活污染源三大部分。

工业废水为水域的重要污染源，具有量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理等特点。据1998年中国水资源公报资料显示：这一年，全国废水排放总量共539亿吨（不包括火直电流冷却水），其中，工业废水排放量409亿吨，占69%。实际上，排污水量远远超过这个数，因为许多乡镇企业工业污水排

放量难以统计。

农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥等。农药污水中，一是有机质、植物营养物及病原微生物含量高，二是农药、化肥含量高。我国目前没开展农业面上的监测，据有关资料显示，在1亿公顷耕地和220万公顷草原上，每年使用农药110.49万吨。我国是世界上水土流失最严惩的国家之一，每年表土流失量约50亿吨，致使大量农药、化肥随表土流入江、河、湖、库，随之流失的氮、磷、钾营养元素，使2/3的湖泊受到不同程度富营养化污染的危害，造成藻类以及其他生物异常繁殖，引起水体透明度和溶解氧的变化，从而致使水质恶化。

生活污染源主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等，多为无毒的无机盐类，生活污水中含氮、磷、硫多，致病细菌多。据调查，1998年我国生活污水排放量184亿吨。

我国每年约有1/3的工业废水和90%以上的生活污水未经处理就排入水域，全国有监测的1200多条河流中，目前850多条受到污染，90%以上的城市水域也遭到污染，致使许多河段鱼虾绝迹，符合国家一级和二级水质标准的河流仅占32.2%。污染正由浅层向深层发展，地下水和近海域海水也正在受到污染，我们能够饮用和使用的水正在不知不觉地减少。

水污染主要治理措施

1、减少耗水量：当前我国的水资源的利用，一方面感到水资源紧张，另一方面浪费又很严重。同工业发达国家相比，我国许多单位产品耗水量要高得多。耗水量大，不仅造成了水资源的浪费，而且是造成水环境污染的重要原因。

通过企业的技术改造，推行清洁生产，降低单位产品用水量，一水多用，提高水的重复利用率等，都是在实践中被证明了是行之有效的。

2、建立城市污水处理系统：为了控制水污染的发展，工业企业还必须积极治理水污染，尤其是有毒污染物的排放必须单独处理或预处理。随着工业布局、城市布局的调整和城市下水道管网的建设与完善，可逐步实现城市污水的集中处理，使城市污水处理与工业废水治理结合起来。

3、产业结构调整：水体的自然净化能力是有限的，合理的工业布局可以充分利用自然环境的自然能力，变恶性循环为良性循环，起到发展经济，控制污染的作用。关、停、并、转那些耗水量大、污染重、治污代价高的企业。也要对耗水大的农业结构进行调整，特别是干旱、半干旱地区要减少水稻种植面积，走节水农业与可持续发展之路。

4、控制农业面源污染：农业面源污染包括农村生活源、农业面源、畜禽养殖业、水产养殖的污染。要解决面源污染比工业污染和大中城市生活污水难度更大，需要通过综合防治和开展生态农业示范工程等措施进行控制。

5、开发新水源：我国的工农业和生活用水的节约潜力不小，需要抓好节水工作，减少浪费，达到降低单位国民生产总值的用水量。南水北调工程的实施，对于缓解山东华北地区严重缺水有重要作用。修建水库、开采地下水、净化海水等可缓解日益紧张的用水压力，但修建水库、开采地下水时要充分考虑对生态环境和社会环境的影响。

6、加强水资源的规划管理：水资源规划是区域规划、城市规划、工农业发展规划的主要组成部分，应与其他规划同时进行。

合理开发还必须根据水的供需状况，实行定额用水，并将地表水、地下水和污水资源统一开发利用，防止地表水源枯竭、地下水位下降，切实做到合理开发、综合利用、积极保护、科学管理。

利用市场机制和经济杠杆作用，促进水资源的节约化，促进污水管理及其资源化。为了有效地控制水污染，在管理上应从浓度管理逐步过渡到总量控制管理。

参考文献

[1] 王宝贞，水污染控制工程，高等教育出版社，1989年。

[2] 顾夏声等，水处理工程，清华大学出版社，1985年。

[3] 王景华，水体污染，科学出版社，1979年。

[4]王研，我国水污染状况依然严重，中国水利水电科学研究院水资源所

水生植物修复污染水体研究 第3篇

1、植物修复技术概述

植物修复技术是新近发展起的生物修复技术的一个分支。所谓生物修复技术是指利用生物生命代谢活动对水体中污染物的吸收、转化和降解，达到减缓或最终消除水体污染、恢复水体生态功能的生物措施，这一过程是受控或自发的。而植物修复技术就是利用绿色植物及其根际的微生物共同作用，以清除环境污染物的一种新的原位治理技术。水生植物对污染水体的修复净化是在适宜的条件下水生植物通过吸附、吸收、富集和降解几个环节来进行修复的，植物可通过根系吸收，也可直接通过茎、叶等器官的体表吸收，吸收到体内的有机物。一些属于难降解的种类，如重金属及DDT、六六六等有机氯农药，可贮存于植物体内的某些部位，其蓄积量甚至达到很高时植物仍不会受害。如将蓄积大量污染物的植物体适时地从水体中移出，则水体即可达到较好的净化效果。也有一些有机污染物，如酚和氰等进入植物体内，可被降解为其它无毒的化合物，甚至降解为CO2和H2O，这是更为彻底的净化途径。

植物修复技术与传统的物理化学修复技术相比，具有以下优点：①费用省，植物修复技术可以现场进行，减少了运输费用。避免了人类直接与污染物接触；②环境影响小，不会形成二次污染或导致污染物的转移；③可以最大限度地减低污染物浓度；④工程造价相对较低，不需要耗能或耗能很低；⑤能实现水体营养平衡，改善水体的自净能力，并具有一定的生态景观效应。

2、水生植物净化污水的机制

2.1植物吸收

水生植物在生长过程中，需要吸收大量的矿质元素，而废水中所含的大量氮、磷等营养物质恰好可以满足植物的生长需要，供其生长发育。无机氮（NH3－－N）作为植物生长过程中不可缺少的物质可被植物直接摄取，合成蛋白质与有机氮，最后转化成生物量，再通过植物的收割从废水和湿地系统中除去。无机磷也是植物必需的营养元素，在植物吸收及同化作用下可转化成植物的ATP、DNA、RNA等有机成分，最后通过收割植物而移去。通过科学技术等研究发现，芦苇在生长期对NH3－－N的摄取量很大，其吸收作用是芦苇湿地净化氮的主要过程。

2.2微生物降解

在污水处理系统中，微生物对各种污染物的降解起着很重要的作用。在氮的去除过程中，尽管有植物的吸收，但是硝化和反硝化仍然是主要的去除机制，通过细菌的硝化和反硝化作用氮的去除率占总去除率的４５％以上。种云霄等则报道，浮萍氧化塘中存在众多好氧、兼氧和厌氧微生物，氮、磷有机物的降解主要是通过微生物来完成，浮萍正是和这些微生物协同作用一起完成对各种氮、磷污染物的去除。这正说明了水生植物的根际区域可为微生物发挥降解作用提供所需要的微环境，同时，水生植物的根系分泌物可以促进微生物生长，从而间接提高了水生植物的净化效率。可见，水生植物通过和微生物的联合作用对氮、磷污染物可以产生更强的去除效果。

2.3植物组合

应用多种类型植物的组合修复重金属污染水体是未来的一个发展方向。目前的研究主要集中在利用单种生活型植物治理重金属污染，但是其治理效果是有限的。利用多种大型水生高等植物和水生植被组建人工复合生态系统在治理污水时具有独特优势，它可克服单一水生植物季节性变化明显，生物净化作用不稳定的缺点，发挥多种水生高等植物在时间和空间上的差异，实现优势互补。然而，具体哪些种类组合可达到最好的治理效果，这方面的研究还不是很多，有待今后加强。

2.4工程应用

水生植物已被广泛的应用于水体重金属污染治理中，植物缓冲带、植被恢复、植物塘、人工湿地和人工浮床等都是比较常见的技术。一方面由于水生植物修复性能有一定波动性，在不同的环境条件下会有差异，同一种操作方式应用于不同处理工艺，效果往往有好有坏。另一方面，当水生植物的去污能力达到饱和或到了凋亡季节，植物体的清除也是比较费时费力的工程。虽然水生植物修复有不少突出的优点，但是究竟如何将它更有效地用于工程实践，还需要进一步的系统研究。另外，水生植物治理修复重金属污染水体工程周期过长，对突发性污染事故治理效果不明显等问题，在实际工程实施中都应当考虑到。

3、发展前景

由于植物修复是一种低投资、高产出、环境效益好，尤其是治理费用要比传统技术低，并且对重金属的治理成效具有永久性的方法，已被证明是一项非常有应用前景的水污染处理新技术，并起着越来越重要的作用。但植物修复技术是一门新兴的技术，进一步寻找或应用基因工程技术培育出具有良好遗传性状、能适应不同浓度不同季节和地域、快速高效并能同时修复多种污染的植物新品种是今后植物修复的研究方向。

参考文献：

[1]刘音,张升堂．被污染水体的植物修复技术研究进展［J］．安徽农业科学，2009，37（15）：7147-7149

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[3]黄德锋，李田，陆斌.复合垂直流人工湿地污染物去除及微生物群落结构的PCR-DGGE分析[J].环境科学研究，2007，20（6）：137-141.

微污染水体 第4篇

关键词：人工湿地技术,微污染水体,水体处理,应用

一般情况下, 通过人工湿地技术在微污染水体处理中的应用, 可以进行对水资源的状态的有效评估, 并通过对微污染水体的处理, 提升水体的质量, 满足使用的需要。与此同时, 水资源是人类社会所必不可缺的重要战略性资源, 水资源的质量将直接决定到人民群众的日常生活。针对这样的情况, 在经济社会不断发展的今天, 不断提升人工湿地技术在微污染水体处理中的应用水平, 提升供水的水资源质量, 保证社会对水资源的正常运用, 是进行人工湿地技术在微污染水体处理中的应用研究的根本目的。

1 人工湿地技术在微污染水体处理中的应用的重要意义

随着人工湿地技术的不断更新, 在确保人民群众所使用的水资源的质量的同时, 也可以保证净水工艺可以有足够的技术支持和保证。综上所述, 进行对人工湿地技术的研究, 不仅仅是有效的保证水质质量的提升的根本保障, 还是不断促进净水工艺发展, 保证人民群众正常用水的有力保证。因此, 通过开展以人工湿地技术为核心技术的微污染水体的处理技术的研发过程之中, 可以有力的保证水资源处于合理有效的状态, 为社会的安全用水打下坚实的基础。

2 人工湿地技术在微污染水体处理中应用的技术标准要求

一般情况下, 在进行人工湿地技术在微污染水体处理中应用的过程中, 要对水资源的具体类型和水资源的处理形式进行具体的划分。具体的来说, 就是要按照进行处理的水资源之中的物质的类型分之为常规性的水资源化验和非常规性的水资源水质化验。根据这两种不同的分类, 我国在进行对水资源的质量标准的设定的过程之中, 进行了相关的调整, 对进行水资源之中无机化合物的调查从十项增加到了22项, 并把水资源化验之中的有机化合物的调查从五项增加到了62项, 对于水资源之中可能含有的微生物病毒等的调查标准也有了详细的增加。这些新增加的调查项目证明我国在进行对微污染水体水质化验之中时使用的化验技术正在逐步提升, 也表明我国正在逐步提升对水处理的重视程度。与此同时, 通过对水质化验技术的重视度的提升, 水资源的状态保护水平也得到了有效的提升, 进而保证人民群众都可以用上安全健康的水资源。

3 人工湿地技术在微污染水体处理中的应用的具体途径

3.1 通过人工湿地技术控制氧浓度处理微污染水体

使用人工湿地技术控制微污染水体氧浓度可以有效的调节微污染水体之中的氧浓度, 进而通过对氧浓度的调控, 来影响到微污染水体之中的硝化细菌的生长情况, 进而有效的降低微污染水体中的细菌的浓度, 发挥出水体净化的作用。人工湿地技术在应用的过程中, 通过对氧浓度的控制还可以有效的推动对于微污染水体之中的污染物的间接作用。与此同时, 通过改善微污染水体的氧浓度状况, 还可以有效地保证湿地的可持续发展, 进而发挥出持续性的水体保护作用。

3.2 通过人工湿地技术控制微生物数量处理微污染水体

通过对人工湿地技术的应用, 最关键的部分就是利用好湿地之中的微生物数量。具体的来说, 人工湿地之中的微生物的数量将对整个湿地的生态系统形成影响, 并在进行对微污染水体之中的污染物成分的分解过程中发挥重要作用。为了有效的提升人工湿地之中的微生物的生产效率的发挥, 近几年来, 社会上开展了很多关于微生物数量提升培养的研究工作, 并通过调整处理微污染水体中的微生物的种群组成和数量来进行对微污染水体的处理。

3.3 通过人工湿地技术控制植被处理微污染水体

有很多的文献资料表明, 人工湿地技术处理微污染水体的关键组成因素之一就是植被的水体处理功能。具体的来说, 不同的植被对于微污染水体之中的污染物的处理速率各不相同, 为微污染水体提供氧的能力也存在一定的差别。针对这样的情况, 在进行微污染水体处理的过程中, 就需要合理搭配微污染水体控制植被, 充分的利用好不同的种类的植被的水体处理功能, 更好的发挥出人工湿地的控制功能, 提升水体的净化效果。

4 结语

综上所述, 近几年来, 随着我国经济的不断发展, 我国的人工湿地技术也取得了令人瞩目的成就, 在不断吸取外国先进技术的同时, 不断结合我国的实际情况, 已经可以在水体处理方面满足社会的需要, 为我国的社会正常用水提供了保证。

参考文献

[1]杨旭, 张雪萍, 于水利, 王继富.微污染水源人工湿地处理效果与植物作用分析[J].中国农学通报, 2013, (03) .

养殖水体的污染及其防治 第5篇

养殖水体的污染及其防治

现今水产养殖业的现状为虽然大规模的发展,但同时伴随着养殖技术的`不成熟,养殖水体的污染现象日趋严重.本文以养殖水体的污染为主要对象,分别对养殖水体中的主要有害物质及生物防治等方面进行详细的论述.

作 者：胡彬 作者单位：西南大学水产系,重庆,北碚,400716刊 名：绿色大世界英文刊名：GREEN LARGE WORLD年，卷(期)：“”(9)分类号：X5关键词：养殖水体污染 生物防治

水体污染治理探索研究 第6篇

1 生态修复技术对水体的治理

1.1 种植植物群, 建立物种多样性

水体中种植多种类植物, 如浮水植物、挺水植物、沉水植物。浮水植物主要从根系和浮叶背面吸收水底营养和水体养分, 碳源来自大气, 能产生氧气, 氧气对上层水体有一定的净化能力。挺水植物主要靠根系吸收淤泥中物质, 光合作用产生的氧气直接接入大气。沉水植物通过根系和叶面吸收水体和淤泥的营养物质, 它所要的碳源从水体中获得, 把光合作用产生的氧溶解进淤泥中, 使得淤泥中产生氧化还原反应, 使得电位升高, 有利于微生物的繁衍, 提高净化能力。

在水体中可以种植如轮藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落等, 这些植物都是水底“制氧机”, 它们产生的氧气能使水中的无机盐结晶下沉, 同时使水底有机物被矿化, 减少有机物进入水体, 大量氧气能吸收水中氮磷等营养物质, 形成水下森林, 抑制蓝藻生长。这种“水下森林”形成底层营养物质的封存功能。

1.2 恢复复杂食物链, 建立动物群

水生动物如鱼、螺丝、贝类、虾等能促进水体的微循环, 良好的微循环能促进其他微生物的生长, 所以水体中可以优先投放养殖这些水生动物。水底中的沉水植物营养丰富生长旺盛时, 需及时收割, 鱼类过度生长时, 可以及时捕捞, 贝类和鱼虾也会食用部分藻类, 能把水体中过度的氮磷等营养成分转移, 避免富营养化情况出现。

1.3 投放食藻虫能有效控制藻类生长

食藻虫是一种甲壳浮游生物, 主要靠食用藻类、浮游物与有害菌, 而食藻虫又是鱼虾贝类的食物, 这就打通了蓝藻等食物链盲端的转化途径。经过驯化的食藻虫能产生酸性排泄物, 降低水体的酸碱度, 藻类在酸性水体中会受到抑制。另外, 藻类被食藻虫食用后, 水体的透明度会提高, 有利于其他生物的生长。此外, 食藻虫的特性, 可以将微生物带到水底进行生长和繁殖, 给沉水植物的繁殖创造了条件。

1.4 建立人工浮岛、人工湿地等治理水体

人工浮岛和人工湿地是人为建立的模拟自然环境的一种生态系统。人工浮岛是人工建立的大型浮床, 在浮床上栽种水生植物, 通过它们的根系吸收水体中的氮磷物质, 这种方式在治理水体富营养化中的效果突出, 根系还为一些微生物提供了栖息场所, 增加了生物多样性。浮岛中的水生植物根基具有较好的净化水功能, 对污染物吸收、分解能力强, 同时也是鱼类产卵, 浮游生物的聚集地。浮岛还能引来各类昆虫、鸟类等, 对生态平衡起到重要作用。人工湿地在美化环境、保护生物多样性、净化水质方面起到了重要作用, 湿地一般采用水生植物如香蒲、灯心草等净化水质。例如前几年太湖流域爆发了大规模的蓝藻, 无锡和宜兴两地在综合治理的同时建设了多个湿地修复工程生态风景区, 该湿地种植了大量的垂柳、杉树等形成了防护林, 水面种植了芦苇、菱角等, 在保持自然风景的同时净化了水体。

1.5 微生物治理水体方法

微生物存在我们身边, 它的体积小, 面积大, 生存能力强, 繁殖能力也能适应各种环境, 在污染的水体中, 微生物能很快适应, 并生长壮大, 达到净化污水的能力, 微生物进行水体净化的方式和方法较多主要有以下几种:

1.5.1 活性污泥处理法。

这种处理方式最为广泛, 这主要是把多种微生物聚合起来形成活性淤泥, 放入水体从而达到把污染物质分解的效果, 但这种处理水体的方式需要根据水体中不同的污染物来进行调整, 要经常性对水体进行采样分析, 根据结果进行配比, 保证活性泥的最佳效果, 当然微生物的分解是一个长期的过程, 效果需要慢慢体现。

1.5.2 厌氧微生物处理。

这种水体污染物处理方式跟活性泥处理方式有所不同, 这种方式主要用于有机废水污染的水体中, 也可以用来处理沉淀在水底的污泥。把厌氧菌放到水底污染物中, 它会将有机物分解产生甲烷等气体, 而且能减少腐败引起的臭味。

1.5.3 需氧微生物处理法。

这种方式主要适合一些自然水域, 将需氧微生物放入水体, 这种微生物在光合作用的条件下, 能氧化水体中的有机物, 使他们转化为二氧化碳和氮化物进入大气, 但这种微生物处理方式有一点局限性, 需要依靠自然环境, 并且需要光照、温度达到一定的条件才能取得较好的净化效果。

1.6 建立良好的水生态循环系统

无论用什么样的水体处理方式都是暂时的, 系统也是脆弱的, 需要建立良性的生态循环系统才是解决根本问题的方法。相关部门要对水域污水的排入总量进行控制, 不要超出水体生态自净能力, 藻类大量繁殖时要采取及时有效的措施控制繁殖速度, 这种良好的生态系统是水体保持长期清洁的重要保证。

2 生态修复技术的优点

生态修复技术治理水体污染具有以下几个优点:第一, 生态修复水体技术采用纯生态技术, 不使用化学药剂、杀藻剂、杀草剂进行净化水体, 不会产生二次污染, 水体在稳定净化后也利于环境提升, 减少蚊虫滋生。第二, 由于水生植物能固化淤泥, 吸收底部养分, 养分被植物吸收成为植物纤维, 水底淤泥无需清理, 减少了大量的人力和财力成本。第三, 环境优美, 优质良好的水体水质清澈, 鱼虾满堂, 水草茂盛, 水下生机勃勃。第四, 水体维护方便, 水体一旦进入稳定状态, 就形成了良性的生态循环系统, 生态食物链也相对稳定, 后期只需要简单的维护, 就能维持生态自净能力, 且能长期保持下去。

3 微生物治理污染水体的优点

根据前面的分析得出, 微生物净化水体效果明显, 前景广阔, 也能用于多种污水处理过程中。其次微生物处理污水时间段, 成本低, 副作用小, 能有效处理水体中的有毒物质和重金属物质, 还可以减少腐败引起的臭味, 净化空气, 有些地方还可以利用这项技术综合利用产生的甲烷气体, 提高经济效益的同时保护了生态环境, 但是微生物净化水体保护环境还存在很多的难题, 需要一个每个环保工作者积极努力的去研究。

4 未来治理水体污染的展望

生态修复治理水体污染还存在诸多不确定因素。第一, 受用水体必须相对封闭, 补充水量不能超过总水量的5%, 另外, 水体面积不宜太小, 水体总容量过小, 不然建立起来的生态平衡相对较弱。第二, 我国幅员辽阔, 南方和北方的气候差异较大, 水草习性也大不相同, 北方宜种植耐冻植物, 南方种植耐热水草, 根据气候差异, 食藻虫的数量也需要根据实际情况进行设计调配。第三, 我国的环保和科研工作者需要加强研究, 研究在不同污染水体中水生植物的配置研究及水生植物后期处理及资源合理利用研究。第四, 如何在我国全面实行水体生态修复技术, 且能保持经济、高效、环保的特性, 为我国日益恶化的水体环境提供良好的解决途径。

5 结语

国家和世界的经济不断发展, 带来了较大的环境问题, 气候变暖, 水体污染, 土地沙化等情况日益严重。国家和个人都应该行动起来, 为环境修复、水体治理、气候控制等做一些贡献, 而生态修复技术和微生物净化水体技术是在水体污染治理领域的一项成功技术, 希望能对广大环保工作者提供参考。

参考文献

水体污染及其经济损益分析 第7篇

近年来, 随着我国城市建设和工农业生产的不断发展, 人民生活水平不断提高, 一方面对水资源量的需求不断增加, 另一方面污染物质的排放对水资源造成了不同程度的污染, 使可利用的水资源量持续下降。在水源匮乏、水环境恶化、水危机频频告急的今日, 人们对水资源的价值有了重新认识。因此, 掌握水体污染特性, 确保水体质量, 减少水体污染对经济造成的损益影响, 使其能够符合“可持续发展”的战略目标, 已成为我国社会发展面临的重大问题。

1 水体污染及作用因素

水体的污染是指在自然作用或人为因素的影响下, 过量的污染物质排入水体中, 使该物质在水体中的含量超过了水体的本底含量值和水的自净能力, 从而破坏了水体原有的用途。它是污染物进入水体后的迁移和转化现象, 是通过污染物与水体之间产生物理、化学、生物、生物化学等作用或综合作用的结果。

物理作用是指污染物质进入水体后, 仅通过其在水中的稀释扩散、温升等作用, 使水体发生物理变化而影响水质的污染方式。化学作用是指污染物质进入水体后, 通过氧化、还原、分解、化合等化学反应, 使水体的化学性质发生改变的污染方式。生物与生物化学作用是指藻类、细菌和病毒等生物进入水体后, 直接导致水体的水质发生变化, 影响水体的使用功能;或是大量有机污染物质进入水体后, 水中生物体在对其降解过程中, 所进行的生物化学作用对水体水质产生不良影响。水体污染往往是在错综复杂的各种因素共同作用下进行的。因此, 水体污染的规律也必须从多个方面进行综合研究。

2 水体污染物质种类及污染特性

水体的污染, 来源于自然因素和人为因素。一般情况下, 自然因素对水体污染仅起到间接和次要的作用, 其污染主要来源于人类生产与生活过程中排出的废水、废气与废渣等的人为污染。按其性质可将水体污染物质分为以下六大类。

2.1 重金属

重金属物质主要有:汞 (Hg) 、镉 (Cd) 、铅 (Pb) 、铬 (Cr) 、锌 (Zn) 、铜 (Cu) 、钴 (Co) 、镍 (Ni) 、锡 (Sn) 以及类金属砷 (As) 等。重金属污染物质对水体及环境的污染, 危害严重、难以治理、影响久远, 可长期稳定地存在于自然界中, 且无法在微生物的作用下降解, 甚至可转化成毒性更强的化合物。在生物体内很难排泄, 通过食物链将毒性放大。进入人体后在某些器官中逐渐蓄积, 造成慢性中毒。

2.2 无机非金属毒物

2.2.1 氰化物

氰化物主要有:氰化钾、氰化钠、氰化氢, 都是溶于水的剧毒物质。能在短时间内致中毒者出现呼吸困难、全身痉挛和麻痹, 重者可导致突然昏迷死亡。土壤中普遍含有氰化物, 主要来自土壤中的腐殖质, 并随土壤深度的增加而逐渐减少, 其含量一般在0.003 mg/kg~0.13 mg/kg左右。腈类化纤或塑料制品燃烧时将产生含氰化氢烟气, 大量含氰化物的废水排入水体, 致使水体中的氰化物以氰化氢的形式逸散而进入大气, 引起空气中氰化氢浓度增加。

2.2.2 氟化物

氟 (F) 一般以化合物的形式存在, 在自然界的分布很广, 地表水与地下水中一般都含有氟。氟也被广泛地用作化工原料, 如电解铅、磷肥、砖瓦、陶瓷、玻璃、水泥、硫酸、冶炼以及航空、航天等领域。饮用被含氟废水污染的水以及处于高氟地区的居民, 每人每日摄入总氟量超过4 mg~5 mg时, 氟可在体内积蓄并且引发氟中毒, 可影响人体钙磷的代谢、体内酶的活性、神经系统的正常活动等。

2.3 有机毒物

2.3.1 酚类化合物

环境中的酚污染主要指苯酚、甲酚、五氯酚及其钠盐, 它们主要来源于炼焦、炼油、煤气发生、制药、化工、塑料、有机合成与分解、造纸、制革、印染等生产过程中产生的废气与废水。酚是一种有机化学毒物, 被人体吸收后可引起全身反应, 主要作用于人体的中枢神经系统, 也可引起肺、肝、肾等脏器产生充血和水肿。水产资源遭酚污染后, 贝类减产, 海带腐烂, 牡蛎、砂贝等逐渐死亡, 还能抑制水生生物的自然生长速度, 影响水中的生态体系。

2.3.2 有机农药

有机农药主要指有机氯、有机磷、有机汞、有机砷和氨基甲酸酯五大类。农药污染环境的主要途径是大面积施用而进入土壤, 经农田灌溉或降雨过程进入水体, 随水流的运动使水体受到污染。环境中的农药还可通过生物富集作用使毒性放大。有机氯在人体内主要作用于人的大脑运动区与小脑, 通过大脑皮层影响植物性系统及周围神经。有机磷农药进入人体后, 可引起神经传导生理功能紊乱, 瞳孔缩小、流延、抽搐, 最后可因呼吸衰竭而死亡。

2.4 耗氧有机污染物

耗氧有机物包括蛋白质、脂肪、氨基酸、碳水化合物等有机物质。这些有机物在微生物的分解过程中需要消耗大量的氧, 原有的水体生态平衡体系受到严重影响, 甚至完全被毁坏, 故又被称为需氧污染物。一般无直接毒害作用, 其污染机理主要是导致水体中的有机物质在厌氧条件下分解, 使水体出现“黑臭”现象。

2.5 水体营养物质

当向水体排入含大量磷、氮等营养性物质的污水时, 使水体中营养盐的总量增加, 藻类及其他微生物过量增殖, 生态系统严重失衡, 消耗水体中的溶解氧, 水质迅速恶化, 使水体富营养化。不仅产生霉味和臭味, 还可产生毒素。这种毒素在被贝壳类动物食后, 往往看不出影响, 但当这些贝壳类动物被人食用后, 会引起严重的胃痛, 甚至中毒死亡。

2.6 病原微生物

病原微生物包括致病细菌、病虫卵和病毒。常见的是肠道传染病, 包括霍乱、伤寒、痢疾等病菌;寄生虫病的虫卵有血吸虫病、阿米巴、鞭虫、蛔虫、绕虫及肝吸虫等;病毒有传染性肝炎等病毒。天然水体中细菌含量一般很少, 水体病原微生物的污染主要来源于排入水体的人类活动所产生的各种污水。其特点是数量大, 分布广, 存活时间长, 难以彻底清除。

除了以上六大类污染物以外, 还有许多物质也可对水体产生污染, 如油类物质、放射性物质等, 它们都对水体产生各种不同性质的污染。

3 水体污染经济损益分析

对水体的污染, 就是对水资源的破坏, 严重时甚至能制约社会发展和对人体健康构成威胁。水污染造成的经济损失, 不仅是直接的污水治理费用, 还包括间接的和潜在的隐性损失, 是一个不容忽视的问题。由水体污染带来的经济损失, 可以进行定量化的分析。

3.1 水体污染经济损失计量方法

水体污染经济损失计量是根据水体的主要功能和所受污染的现状, 分析水体功能损害及污染的程度, 确定损失计量项目和计量方法, 达到使水体污染经济损失量化的目的。水体污染经济损失计量, 主要从水体功能损害及其污染造成的危害方面考虑确定计量项目, 如:由于饮用水体被污染, 影响人体健康造成的经济损失;由于水体污染造成水资源短缺而使工业产值减少;由于水体污染造成工业、生活用水处理费用增加;水体污染造成渔业产量减产;使用严重污染的水灌溉农田, 使农作物经济价值减少;水体污染造成事故性赔、罚款的损失;水体污染使得原有取水工程设施部分或全部报废;用于水体治理进行的投资;水体污染造成旅游资源破坏引起的经济损失;水体污染造成的其他方面的损失。

在一定范围内, 水体污染造成的经济损失, 往往具有多重性。因此, 水体污染造成的经济损失总额, 应是各单项污染损失之和, 即:

其中, E为水体污染造成的经济损失总额;Ei为水体污染造成的某单项经济损失额;ki为换算系数, 水体污染造成的某单项经济损失的比率;Ai为对水体污染造成某单项经济损失计量的总量数;Ci为某单项经济损失中, 单位计量数造成的经济损失价值。

3.2 水体污染造成单项经济损失计算方法

水体污染造成的单项经济损失额Ei, 可按市场价格法、机会成本法、影子工程法、恢复费用或防护费用法、人力资本法或其他方法进行计算。

1) 市场价格法。

由于水体污染造成产品成本增高或产量下降, 可以根据市场价格进行计算其价值。

2) 机会成本法。

水资源是有限的, 开发利用未受污染的水资源, 可以创造一定的经济价值。如果水体受到污染, 使原来能够利用的部分资源因污染而不再能被利用, 计算因失去了利用水资源创造经济价值机会而造成的经济损失。

3) 恢复、防护费用法。

水资源被破坏或被污染造成的经济损失, 可以用恢复被破坏的资源或防护资源被污染所支付的费用进行计算。

4) 影子工程法。

水体因污染不能继续使用, 需要人工重新建设一个工程来替代原有水体的功能, 则新建工程的费用, 就可计算因水体破坏而造成的经济损失。

5) 人力资本法。

环境污染对人体健康产生不良影响, 致使人的劳动力丧失, 不能为社会创造价值, 计算因为人的劳动力丧失而造成的经济损失。

6) 其他方法。

a.赔偿费用法:因水体污染事故引发的赔款、罚款, 计为水污染造成的经济损失。

b.相关分析法:在数据与资料不完备的地区, 可以利用其他经济发展水平及水污染状态相近地区的资料, 采用相关分析法, 计算本地区受水体污染造成的经济损失。

c.投标博弈法:通过对水体使用者或水体污染受害者的调查, 获得当事人对水体污染现状的支付愿望, 以此结果和未受污染时人对水体污染现状的支付愿望进行比较, 其中差额部分即为因水体污染而造成的经济损失。

摘要：针对我国水环境逐渐恶化的现状, 通过对水体污染物质种类及其污染特性进行了分析, 提出了水体污染的经济损益分析方法, 以提高人们对水污染的重视, 减少水体污染对经济造成的损失, 使其能够“可持续发展”。

关键词：水体污染,作用因素,种类特性,经济损益分析

参考文献

[1]姚枫.论开发项目环境影响经济损益分析的方法[J].干旱环境监测, 2000 (1) :67-68.

[2]曾贤刚.环境影响经济评价的必要性、原则及其具体方法[J].中国人口资源与环境, 2004 (2) :111.

石油对水体的污染与治理 第8篇

石油产品对水体污染主要有地下水、江河湖泊、海洋污染。随着石油的大规模勘探、开采, 石油化工业的发展及其产品的广泛应用, 石油及石油化工产品对地下水的污染已成为不可忽视的问题。石油和石油化工产品, 经常以非水相液体 (NAPL) 的形式污染土壤、含水层和地下水。当NAPL的密度大于水的密度时, 污染物将穿过地表土壤及含水层到达隔水底板, 既潜没在地下水中, 并沿隔水底板横向扩展;当NAPL的密度小于水的密度时, 污染物的垂向运移在地下水面受阻, 而沿地下水面 (主要在水的非饱和带) 横向广泛扩展。NAPL可被孔隙介质长期束缚, 其可溶性成分还会逐渐扩散至地下水中, 从而成为一种持久性的污染源。

河流湖泊水体污染主要是受炼制石油产生的废水以及石油产品造成的。在炼油产品中, 有大量含油废水排出, 由于排放量大, 常超出水体的自净能力, 易形成油污染。另外, 油轮洗舱水以及船舶在水域中航行时所产生的主要污染物油污, 也会对水域造成污染。这些污染使河流、湖泊水体以及底泥的物理, 化学性质或生物群落组成发生变化, 从而降低了水体的使用价值, 甚至危害到人的健康。

石油污染最主要发生在海洋。据统计, 每年通过各种渠道泄入海洋的石油和石油产品, 约占全世界石油总产量的0.5%, 倾注到海洋的石油量到200万吨-1000万吨, 由于航运而排入海洋的石油污染物达160万吨-200万吨, 其中1/3左右是油轮在海上发生事故导致石油泄漏造成的。炼油厂含油废水经河流或直接注入海洋;海底油田在开采过程中的溢漏及井喷, 使石油进入海洋水体, 大气中的低分子石油烃沉降到海洋水域;海上油气生产过程中产生的含油污水不经过处理排入大海;海洋底层局部自然溢油, 都是造成海洋水体石油污染的原因。

我国海上各种溢油事故每年约发生500起, 沿海地区海水含油量一超过国家规定的海水水质标准的2倍-8倍, 海洋石油污染十分严重。

石油入海后即发生一系列复杂变化, 包括扩散、蒸发、溶解、乳化、光化学氧化、微生物氧化、沉降、形成沥青球以及沿着食物链转移等过程。

海面的油膜阻碍大气与海水的物质交换, 影响海面对电磁辐射的吸收、传递和发射;两极地区海域冰面上的油膜, 能增加对太阳能的吸收而加速冰层的融化, 使海平面上升, 并影响全球气候;海面及海水中的石油烃能溶解部分乳化烃等污染物, 降低界面间的物质迁移转化率;破坏海滨风景区和海滨浴场。油膜使透入海水的太阳辐射减弱, 从而影响海洋植物的光合作用;污染海兽的皮毛和海鸟的羽毛, 溶解其中的油脂, 使它们丧失保温、游泳或飞行的能力;干扰生物的摄食、繁殖、生长、行为和生物的趋化性等能力;使受污染海域个别生物种的丰度和分布发生变化, 从而改变生物群落的种类组成;高浓度石油会降低微型藻类的固氮能力, 碍其生长甚至导致其死亡;沉降于潮间带和浅海海底的石油, 使一些动物肉虫、海藻孢子失去适宜的固着基质或降低固着能力;石油能渗入较高级的大米草和红树等植物体内, 改变细胞的渗透性, 甚至使其死亡;毒害海洋生物。油污会改变某些鱼类的洄游路线;沾污渔网、养殖器材和渔获物;受污染的鱼贝等海产品难以销售或不能食用。

2 石油水体污染治理方法

水体石油污染于其它污染治理不同, 水具有流动性, 不及时处理会使污染范围以很快的速度不断扩大。因此, 水体石油污染首先是控制污染然后再对污染水进行处理。

2.1 地下水治理

对地下水石油污染治理, 采用水动力学方法, 通过抽水井或注水井控制流场, 可以防止石油和石油化工产品污染的进一步扩大, 同时对抽取出来的受污染的地下水进行处理。受污染的土壤和含水层的处理难度很大。向土壤注入压缩空气, 可去除污染物中的挥发性成分。采用就地生物处理方法是一种很有应用前景的治理措施, 它可以比翼奥彻底地去除污染, 国内外都在进行研究。如果受污染的土壤和含水层范围不大, 也可以将其挖除或采取截流工程措施将其封闭。石油和石油化工产品对地下水污染的治理费用很高, 而且很复杂, 因此更应当以预防为主。

近年来, 臭氧氧化技术队石油污染的地下水处理取得了很大进展, 经臭氧氧化反应后, 水体中有机物种类增加, 经过一定时间接触氧化反应后, 苯系物和稠环芳烃类在水中的相对含量有较大幅度下降, 但酯、醛、酮类和烷烃类在水中的相对含量却大幅上升。一般认为, 水中芳香烃物质危害性较大, 多具有较大的毒性和致癌性, 而烷烃、酯类和其它低分子物质的危害性小得多。由上我们可以看出, 臭氧氧化法是把危害性大的污染物转化为危害性小的污染物。污染水体没有得到根本治理, 因此臭氧氧化法与吹脱、活性炭吸附、生物氧化等处理方法配合使用, 才能得到良好的处理效果。

2.2 海洋、江河、湖泊水体治理

对海洋、江河、湖泊石油污染治理, 目前仅限于化学破乳, 氧化处理方法进行分解处理和机械物理的方法进行净化吸附。清除海洋, 江河、湖泊石油污染使非常困难的。防止油水合二为一的唯一选择是喷洒清除剂, 因为只有化学药剂才能使原油家属分解, 形成能消散于水中的微小球状物。

清除水面石油污染还有一些物理方法, 如用抽吸机吸油, 用水栅和撤沫器刮油, 用油缆阻挡石油扩散为防止溢油污染海洋。我国也好、开发配备了相应的围油栅, 撇油器、收油袋等防污染的设备, 建立了自己的监测体系, 人员还绘制了海洋环境石油敏感图, 并建立了溢油漂移软件, 一旦发生溢油事件, 有关人员在很短的时间内, 就会了解溢油海域的污染情况, 及溢油的运行轨迹。

渤海城北油田是我国建造的第一个固定式海上采油平台, 它对含油污水的处理是通过隔油、浮选和过滤三个过程完成的, 污水在通过斜板隔油器后, 大部分原油被分离出来, 再经过浮选器, 使小油珠变成大油珠, 被收油器收走, 最后在经过过度, 使污水中的含油量低于每升30毫克, 达到国家排放标准后在排到大海中。

参考文献

[1]吕贤弼.地下水污染的根源及防治, 1999.[1]吕贤弼.地下水污染的根源及防治, 1999.

[2]曹刚, 王华.石油污染与治理, 2005.[2]曹刚, 王华.石油污染与治理, 2005.

水体重金属污染修复研究 第9篇

1.1 吸附法

吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物来处理废水。在改性之后,所得钙基膨润土,吸附Cu2+的概率能够提升至94%,借助锑氧化物可以使石英砂表面的性质得到改变,所得吸附剂去除Cu2+和Pb2+的概率可以达到99%[1]。壳聚糖、木质素等天然吸附剂对去除Pb2+的概率能够超过90%,牛皮纸木质素吸附Cu2+的概率是27.1%。

1.2 离子交换法

以纤维素、木质素和泥炭等作为原料,制作成离子交换的树脂与整个的树脂,也能够出去水体内重金属的例子,比如,引入强酸性阳离子交换纤维内若谷引起硫酸基因,其对Pb2+进行吸附的最大容量可以为105.5 mg/L[2]。

2 微生物法

2.1 微生物絮凝法

这一方法主要借助微生物和相关的代谢物开展絮凝沉淀,这是一种除去污染物的有效方法,目前为止,已经发现的微生物中,对重金属存在絮凝作用的有12种,田小光等[3]的研究显示,使用硫酸盐还原菌培养液,并将其当做净化剂,可以使电镀废水中铬含量从44.11 mg/L降低至5.36 mg/L,去除率达88%。

2.2 生物吸附法

生物吸附法是用固定化细胞作为生物吸附剂,如果把一些对金属有不同的亲缘性微生物进行固定,然后分别进行填装,并构成符复合生物反应器,就能够对包含很多污染元素的水体进行处理,陈林等[4]人在活性的污泥内分离了很多对重金属的净化比较高效的功能菌,吸附Cr6+的概率超过了80%。

3 水生植物法

3.1 挺水植物

挺水植物的根在泥中生长,基部或者下部生长在水内,叶子和茎等光合作用的部分在超出水面。任臖等[5]研究显示,芦苇、水葱和菖蒲都可以对水体内的Cd进行有效的吸收,去除Cd最高能够达到4620 mg/kg,其中菖蒲的吸收能力显著高于水葱和芦苇。长苞香蒲内也能够积蓄浓度很高的重金属,能够当做对重金属的污染进行修复的物种。

3.2 漂浮植物

漂浮植物的植物体全部都在睡眠悬浮,根则在水中生长,但是并不在底泥内,黄永杰[6]等人,对八中悬浮植物进行比较,结果显示水鳖的茎叶和根内Zn、Cu、Pb和Cd的含量是最高的,重金属的浓度分别是26.9与9.1倍,9.12与2.59倍,33.41与5倍,0.8和与0.3倍,所以应用的前景比较大。

3.3 沉水植物

这类植物大多全部在水内沉没,有性繁殖的部分能够挺水、浮水或者沉水,金鱼藻和狐尾藻能够把重金属中的Zn、Cu和Pb等元素移除溶液,所以可以除去重金属。

4 微生物及水生植物修复的展望

4.1 微生物进行修复的前景

微生物很容易出现变异,随着水体内新的污染物数量不断增加,微生物种类也在不断增加,呈现多样化的特点,这就和其他的生物有很大的区别,在对环境内的污染进行治理时,微生物法的成本比较低,反应的条件相对温和,效益也比较高,不会出现二次污染。对水体进行恢复时,还可以使其自我进行净化的能力得到提高[7]。而且,借助基因工程和分子生物学等,能够使微生物修复、吸附和絮凝的能力不断增加,所以,微生物法对水体内重金属的修复有很大组要,可以对资源进行有限的使用,经济和社会价值都很大,发展的前景比较广阔。

4.2 水生植物修复前景

使用植物对水体内的重金属进行去除使近些年新发展的修复手段,其修复的主要方式为根滤,在我国,具有使用价值的植物大部分是典型水生的杂草,最典型的就是空心莲子草和凤眼莲。

为了使上述研究向着产业化方向发展,能够实际进行应用,提高修复的效率,可以使用一些措施:(1)继续培育或者找寻新的植物。(2)对富集植物和重金属的修复相关的机理进行深入研究。(3)向受到污染的水体中增添一些柠檬酸盐或者EDTA等,以便使重金属的活性得到提高,使植物吸附能力增强[8]。(4)还可以借助转基因技术,培育一些新的品种,提高其修复的功效。近些年的研究借助大量的试验,发现外源基因可以在植物内进行高效的表达,提升植物降解、运转和吸收重金属的能力,提升修复的效率。

参考文献

[1]李江,甄宝勤.吸附法处理重金属废水的研究进展[J].应用化工,2005,34(10):591-594.

[2]刘有才,钟宏,刘洪萍.重金属废水处理技术研究现状与发展趋势[J].广东化工,2005,32(4):36-39.

[3]田小光,张介驰,傅俐,等.硫酸盐还原菌净化工业废水的研究[J].生物技术,1997,7(1):29-31.

[4]陈林,邱廷省,陈明.生物吸附剂去除水中六价铬的实验研究[J].皮革科学与工程,2003,13(4):48-51.

[5]任臖,陶玲,杨倩,等.菖蒲和水葱对水体中Cd富集能力的研究[J].农业环境科学学报,2010(9):1757-1762.

[6]黄永杰,刘登义,王友保,等.八种水生植物对重金属富集能力的比较研究[J].生态学杂志,2006(6):541-546.

[7]黄亮,李伟,吴莹,等.长江中游若干湖泊中水生植物体内重金属分布[J].环境科学研究,2002(6):1-4.

生态修复技术治理污染的水体 第10篇

本文介绍完全采用生态修复技术治理污染的水体

一、采用生态修复技术治理污染的水体机理:

1采用食藻虫处理控制藻类

食藻虫是一种经长期改良驯化的可控制藻类污染的低等甲壳浮游物。

食藻虫能够大量摄取蓝绿藻、腐屑、悬浮物与有害菌类, 同时, 其本身又是鱼虾蟹贝等水生物所喜爱的食物。这样, 处于食物链盲端的蓝绿藻转化成为水产品的途径被有效地打通了, 从而使水体的藻类污染得以根治。蓝藻适宜生长在弱碱性的水环境中, 经驯化的食藻虫所产生的排泄物具备弱酸性, 可有效降低水体的PH值, 使蓝藻的生长受到抑制。食藻虫消除藻类后, 水体透明度大大提高, 有益于其它水生物的生长, 同时, 由于食藻虫的生物特性, 可将微生物等带动在水体中的分布和生长, 为沉水植物生长创造条件。食藻虫引导的沉水植被生态修复技术对水体净化效果的稳定性好 (见图1) 。

2建立水生植物群, 恢复物种多样性:

在水体中种植沉水植被、挺水植物、浮叶植物群落, 并通过沉水植被的光合作用把大量的溶解氧带入底泥, 使淤泥中的氧化还原电位升高, 促进底栖生物及微生物的繁衍, 进一步促进水体生态系统恢复多样化。

(1) 挺水植物:主要靠根系吸收部分淤泥中的营养物质, 光合所需碳源来自空气中的二氧化碳, 产生氧气直接排入大气。

(2) 浮叶植物:从根系和浮叶背面吸收水体和淤泥中营养物质, 但碳源也主要来自大气, 产生具备净化力的氧气通过浮叶大部分进入大气;对上层水体有一定净化力。

(3) 沉水植物:根系和整个叶面直接吸收水体和淤泥中营养物质, 所需碳源直接从水体中吸收, 产生的氧气直接对自下而上对整个水体产生巨大的净化力。综上所述, 恢复沉水植物——“水下森林和水下草皮”, 是水域生态恢复自净能力的最优化模式。

目前使用较多的边坡驳岸挺水植物、浮叶植物湿地净化法——这种方法从水域立体造景上意义重大, 但从城市景观水体净化意义上来分析, 有较大偏差。不同水生植物水质净化作用与自身代谢 (二次富营养) 百分比: (敞开于屋顶的试验, 包括空气污染) , (见表1) 。

在水体中种植沉水植被, 如轮藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落、海菜花群落等, 使水体产生制氧功能, 水体中的有机物被氧化成无机盐而加速结晶下沉。沉水植物根系将有效吸收底泥养分, 使底泥中有机物被矿化, 形成表面的矿化层覆盖下部淤泥层, 减少有机物进入水体, 沉水植被替代蓝绿藻进行水下光合作用, 释放出大量的溶解氧, 吸收掉水中过多的氮、磷等富营化物质, 能形成水域生态“水下森林”和“水下草皮”自净功能, 也能进一步抑制蓝绿藻。沉水植被恢复后, 底泥氧化还原电位升高, 有利于水生昆虫和水生底栖生物的大量滋生, 在沉水植被共生作用下, “水下森林”和“水下草皮”形成底泥营养物质的封存和生态链自净 (物质能量的逐步吸收转化) 。食藻虫引导沉水植物进行生态修复有利于水体维持高透明度。

3建立水生动物群, 进一步恢复物种多样性:

在水体中投放优选、养殖的水生动物:如鱼、虾、本地螺、贝等水生物, 促进水体的微循环, 为其它水生物的生长创造更佳条件。水体及底泥中的营养被沉水植物吸收, 当植物生长过快时, 可以适当收割。同时水体中的鱼虾及螺、贝等水生动物能食用部分植物及食藻虫, 当鱼类等过度生长时, 可以适当捕捞, 从而形成水体养分向水生动植物的转移。通过收获有机水产品把水体水中的氮、磷等富营养物质从水体中转移上岸, 彻底降低水体水中的富营养化程度。

4完整建立健康的水生态良性循环系统

(1) 从已有的研究结果看, 水生植物可以显著提高富营养水体的水质, 对氮、磷污染也有明显的净化作用。同时水生植物能抑制浮游植物的生长, 从而降低藻类的现存量。因此, 恢复以水生植物为主的水域生态系统是净化水质的合理有效措施和保障生态系统良性循环的重要措施 (2) 。水体彻底消除水体富营养状态, 能使修复后的水体具备了自净功能, 一般少量污水 (每日排入不超过5%修复水体总量) 可以通过水体生态系统所具备的净化功能自净。沉水植物和水生动物成为水中的主导物种, 藻类不再有生存空间, 水体可以保持长期清洁 (见图2) 。

二、采用生态修复技术治理污染的水体的优点

1全生态的水质净化技术体系, 不使用任何化学药剂净化水质, 不使用诸如杀藻制剂、杀草剂等, 无任何生物的或者化学的二次污染;水质主要富营养指标在生态系统稳定后达到国家地表水三类标准, 洁净的水体大大减少蚊蝇滋生, 提升环境的舒适度。

2不需要建设水体的净化设备用房 (即不需要水域以外的占地) 。

3符合打造节能低碳社会的建设理念―水质能持久保持地表水三类标准, 终年不需换水, 水体本身具有自净功能。修复完毕后, 日常使用中不需采用任何电力设备来维持, 水生植物本身可以吸收二氧化碳并产生氧气, 实现“负碳”。

4由于水生植被能够固化水底淤泥, 吸收底泥中的养分, 将底泥中富营养成分彻底转化成水生植物纤维素, 所以无需清除水底淤泥, 也不需排干水体。

5景观优美:水底布满水草, 鱼虾嬉戏其中, 恢复自然优美水景, 透明度可以达到2米, 水质清澈, 水下景观充满生机。

6效果持久:水体修复后经过合理维护, 目前最早完成的项目已长达6年多, 仍然保持良好状态。

7维护简便:运用“食藻虫”治理水体富营养化污染, 依靠生态系统食物链关系, 形成生态系统良性循环。生态系统建立后, 景观得以构建和保持, 后期只要加以适当维护, 调整物种种类和数量, 维持自净的生态, 效果即可长期保持。

三、采用此技术治理污染水体的适用范围及应注意事项

1仅适合相对封闭的水体, 一般补充水量不宜超过总体水量的5%, 且水质为一级排放标准的A类。如果总水体量很大, 可以适当的加大补水量。

2水体面积的适合范围不宜小于1000平方米, 因为水体总容量太小, 建立起来的水生态平衡抗冲击能力较弱, 且投资成本较高。

3对水深的要求, 水深宜为为0.8~3米之间, 最小水深不得小于0.5米。对于我国的南端如三亚, 水深不得小于1米, 因三亚的气温常年较高, 避免水草热死;我国的北端如长春, 水深是冰冻深度加上水草要求的生存水深度。因此各地的气候条件也决定了水深要求也也不同。

4由于我国地缘辽阔, 南北气温相差大, 相对应的水草习性也有不同。例如在北方的水沉草就需冬眠, 当水结冰后, 冰下水温一般在2~3℃左右, 冰层融化后, 水草又可从冬眠状态苏醒;而南方的水草需选用需耐水草。因此根据不同的气候及水质条件, 应选择不同的水草种群进行搭配, 同时对投放食藻虫的时间和数量都需根据实际情况进行设计调配。

5整个水生态系统的生命周期, 理论上可达到数十年, 有待项目运行验证, 现目前已运行的水域仅为6年 (北京圆明园—凤麟洲64000㎡水深:0.8-2m竣工时间:2008年) 。

6比传统污水处理方法一次性投资高, 建立一套完整水生态体系, 所需费用约250元/m2, 但其后期维护费用较低。

7应注重水生态体系的维护及保养, 对于连续水域, 一般10000平方米需配置一名专业的水域保管员。

广州麓湖公园 (聚芳园)

施工面积:1300㎡完工时间:2011年5月效果保持至今 (见图3-图5, 表2) 。

结语

在全球气候变化的背景下, “低碳经济”、“低碳技术”日益受到世界各国的关注, 所以在条件许可的情况下, 应积极广泛的采用生态修复技术治理污染水体。

摘要：阐述采用生态修复技术治理污染水体的机理及其运用需应注意事项。

关键词：生态修复,食藻虫,水生植物群,水生态良性循环

参考文献

[1]夏哲韬, 史惠祥, 李遥.食藻虫引导的沉水植被修复景观水体的应用研究[J].中国给水排水, 2011.