水污染治理及生态修复PPT课件

水污染治理及生态修复水污染治理及生态修复水污染治理及生态修复水污染治理及生态修复目目 录录水环境现状与存在问题水环境现状与存在问题水体中主要污染物与来源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策略水环境保护与生态修复技术水环境保护与生态修复技术目目 录水环境现状与存在问题录水环境现状与存在问题一、水环境现状与存在问题一、水环境现状与存在问题一、水环境现状与存在问题一、水环境现状与存在问题1.1.河流水体有机污染严重河流水体有机污染严重1.河流水体有机污染严重河流水体有机污染严重l 20112011年环境质量公报：七大水系年环境质量公报：七大水系中，中，海河为重度海河为重度污染，黄河、淮河、辽河为中度污染，松花江为轻污染，黄河、淮河、辽河为中度污染，松花江为轻度污染度污染。l 主要污染项目：高锰酸盐指数、化学需氧量、氨主要污染项目：高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、氮、BODBOD。2011年环境质量公报：七大水系中，年环境质量公报：七大水系中，海河为重度污染，黄河海河为重度污染，黄河河流水系支流水体污染严重河流水系支流水体污染严重海河水系水质状况海河水系水质状况淮河水系水质状况淮河水系水质状况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辽河水系水质状况河流水系支流水体污染严重河流水系支流水体污染严重松花江水系水质状况松花江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2.2.城镇河流黑臭与生态破损严重城镇河流黑臭与生态破损严重2.城镇河流黑臭与生态破损严重城镇河流黑臭与生态破损严重水污染治理及生态修复水污染治理及生态修复PPT课件课件3.3.我国河流水环境存在的主要问题我国河流水环境存在的主要问题l 河流水体污染严重，支流问题突出，主要为有机河流水体污染严重，支流问题突出，主要为有机污染和氮磷污染；污染和氮磷污染；l 入湖河流污染严重，氮磷污染物含量高，对湖泊入湖河流污染严重，氮磷污染物含量高，对湖泊水体富营养化带来严重影响；水体富营养化带来严重影响；l 城镇河流黑臭现象突出，河流生态系统严重受损。城镇河流黑臭现象突出，河流生态系统严重受损。3.我国河流水环境存在的主要问题我国河流水环境存在的主要问题 河流水体污染严重，支流问河流水体污染严重，支流问135600500067001970s70年代年代1985198980年代后期年代后期Early 20002000年初年初Early 20072007年初年初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14000多km2湖泊富营养化面积湖泊富营养化面积(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我国主要湖泊富营养化状态变化过程135600500067001970s19851989Ea重富营养区富营养区中营养区贫营养区贫营养区磷浓度磷浓度(mg/L)0.0191.00.4130.065巢湖巢湖太湖太湖洪泽湖洪泽湖洞庭湖洞庭湖鄱阳湖鄱阳湖东山湖东山湖磁湖磁湖西湖西湖麓湖麓湖甘棠湖甘棠湖长春南湖长春南湖流花湖流花湖荔湾湖荔湾湖蘑菇湖蘑菇湖草海草海玄武湖玄武湖南太子湖南太子湖墨水湖墨水湖东湖东湖东钱湖东钱湖什刹海什刹海南宁南湖南宁南湖瘦西湖瘦西湖南四湖南四湖呼伦湖呼伦湖 镜泊湖镜泊湖邛海邛海淀山湖淀山湖固城湖固城湖乌梁素海乌梁素海滇池滇池五五大大莲莲池池白洋淀白洋淀 岱海岱海 哈素海哈素海 千岛湖千岛湖 抚仙湖抚仙湖 洱海洱海 兴凯湖兴凯湖 松花湖松花湖 纳木错纳木错 青海湖青海湖 博斯腾湖博斯腾湖 柴窝堡湖柴窝堡湖长白天池长白天池 5.我国主要湖泊富营养化程度分部状况我国主要湖泊富营养化程度分部状况0.2350.76510总总氮氮浓浓度度4.50(mg/L)0重富营养区富营养区中营养区贫营养区贫营养区磷浓度重富营养区富营养区中营养区贫营养区贫营养区磷浓度(mg/L)二、水体中主要污染物与来源二、水体中主要污染物与来源二、水体中主要污染物与来源二、水体中主要污染物与来源点源：固定点排放点源：固定点排放有机物、氨氮、重金属等有机物、氨氮、重金属等点源点源:大规模、集中排放大规模、集中排放 面源面源/非点源：从非点源：从非固定地点排放非固定地点排放化肥、农药等化肥、农药等1.1.水体污染物来源及分类水体污染物来源及分类有机物、氮磷、重金属等有机物、氮磷、重金属等面源面源/非点源非点源:分散式排放分散式排放 点源：固定点排放点源点源：固定点排放点源:大规模、集中排放大规模、集中排放 面源面源/非点源：从非非点源：从非 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。主要污染主要污染物排放总量：化学需氧量物排放总量：化学需氧量3028.963028.96万吨，氨氮万吨，氨氮172.91172.91万吨，石油类万吨，石油类78.2178.21万吨，重金属（镉、铬、万吨，重金属（镉、铬、砷、汞、铅）砷、汞、铅）0.090.09万吨，总氮万吨，总氮472.89472.89万吨，总磷万吨，总磷42.3242.32万吨。万吨。2.2.我国污染物排放状况我国污染物排放状况 中华人民共和国环境保护部、中华人民共和国国家中华人民共和国环境保护部、中华人民共和国国家l 工业废水工业废水：排放量排放量236.73236.73亿吨。亿吨。l 重点流域（海河、淮河、辽河、太湖、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：巢湖、滇池）实际排入环境水体的污染物排放量：化学需氧量化学需氧量145.28145.28万吨，氨氮万吨，氨氮2.962.96万吨，石油类万吨，石油类1.851.85万吨，挥发酚万吨，挥发酚0.190.19万吨，重金属万吨，重金属0.010.01万吨。万吨。工业源生活源l 生活污水：排放量生活污水：排放量343.30343.30亿吨。化学需氧量亿吨。化学需氧量1108.051108.05万吨、总氮万吨、总氮202.43202.43万吨、总磷万吨、总磷13.8013.80万吨，万吨，l氨氮氨氮148.93148.93万吨、石油类（含动植物油）万吨、石油类（含动植物油）72.6272.62万吨。万吨。l 工业废水：排放量工业废水：排放量236.73亿吨。工业源生活源亿吨。工业源生活源 生活污水生活污水l 农业源（不包括典型地区农村生活源）中农业源（不包括典型地区农村生活源）中主要水污染物排放（流失）量：化学需氧量主要水污染物排放（流失）量：化学需氧量1324.091324.09万吨，总氮万吨，总氮270.46270.46万吨，总磷万吨，总磷28.4728.47万吨，万吨，铜铜2452.092452.09吨，锌吨，锌4862.584862.58吨。吨。l 种植业种植业l 种植业总氮流失量种植业总氮流失量159.78159.78万吨（其中：地万吨（其中：地表径流流失量表径流流失量32.0132.01万吨，地下淋溶流失量万吨，地下淋溶流失量20.7420.74万万吨，基础流失量吨，基础流失量107.03107.03万吨），总磷流失量万吨），总磷流失量10.8710.87万吨。万吨。农业源 农业源（不包括典型地区农村生活源）中主要水污染物农业源（不包括典型地区农村生活源）中主要水污染物l 畜禽养殖业畜禽养殖业l 化学需氧量化学需氧量1268.261268.26万吨，总氮万吨，总氮102.48102.48万万吨，总磷吨，总磷16.0416.04万吨，铜万吨，铜2397.232397.23吨，锌吨，锌4756.944756.94吨。吨。l 水产养殖业水产养殖业 l 化学需氧量化学需氧量55.8355.83万吨，总氮万吨，总氮8.218.21万吨，万吨，总磷总磷1.561.56万吨，铜万吨，铜54.8554.85吨，锌吨，锌105.63105.63吨。吨。农业源 畜禽养殖业农业源畜禽养殖业农业源工业源 农业源 生活源比较水污染治理及生态修复水污染治理及生态修复PPT课件课件三、水环境保护与生态修复策三、水环境保护与生态修复策略略三、水环境保护与生态修复策略三、水环境保护与生态修复策略河流水体污染诊断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 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河流水体污染诊断正常使用水体污染类型污染物技术措施对策措施河流水体污染诊断正常使用水体污染类型污染物技术措施对策措施3 水功能区 指根据流域或区域的水资源条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，要求等社会属性，将一定范围的水域划定为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。具有特定功能并有保护目标的区域。(1)水功能区划 水功能区水功能区 指根据流域或区域的水资源条件、水环境状况等自然属指根据流域或区域的水资源条件、水环境状况等自然属过过 渡渡 区区排污控制区排污控制区饮用水源区饮用水源区渔业用水区渔业用水区水功能区划分级分类系统水功能区划分级分类系统开发利用区开发利用区缓冲区缓冲区保留区保留区二级区划：二级区划：协调部门协调部门及区域间及区域间用水关系用水关系工业用水区工业用水区农业用水区农业用水区景观娱乐用水区景观娱乐用水区水功能区划生态修复区生态修复区保护区保护区一级区划：协调开发与一级区划：协调开发与保护及省区间用水关系保护及省区间用水关系过过 渡渡 区排污控制区饮用水源区渔业用水区水功能区划分区排污控制区饮用水源区渔业用水区水功能区划分(2)(2)水体纳污能力水体纳污能力l水体纳污能力水体纳污能力：在给定水域的水文、水动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，学条件、排污口位置及方式情况下，满足满足水功能区划确定的水质标准的排污口最大水功能区划确定的水质标准的排污口最大排放量排放量，通常称为水体允许纳污量或水体通常称为水体允许纳污量或水体纳污能力。纳污能力。l水环境容量水环境容量：水体使用功能不受破坏条件下，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水体受纳污染物的最大数量(2)水体纳污能力水体纳污能力：在给定水域的水文、水动力学水体纳污能力水体纳污能力：在给定水域的水文、水动力学(3)(3)污染物总量控制污染物总量控制内涵内涵：依据某一区域的环境容量确定该区域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，再按照一定原则内污染物允许排放总量，再按照一定原则分配给区域内的各个污染源，同时制定出分配给区域内的各个污染源，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。排放总量不超过区域允许排放总量。分类分类：污染物总量控制可分为宏观污染物总量控制可分为宏观(目标目标)总总量控制、容量总量控制、行业总量控制量控制、容量总量控制、行业总量控制3 3类。类。(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1)1)目标总量控制目标总量控制 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，量控制负荷指标的目标总量控制，以排放限制为控制基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。点，从污染源可控性入手，进行总量控制负荷分配。2)2)容量总量控制容量总量控制 从从受受纳纳水水体体容容许许纳纳污污量量出出发发，制制定定排排放放口口总总量量控控制制负负荷荷指指标标。以以水水质质标标准准为为控控制制基基点点，以以污污染染源源可可控控性性、环环境目标可达性两个方面进行总量控制负荷分配境目标可达性两个方面进行总量控制负荷分配。3)3)行业总量控制行业总量控制 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。量控制负荷指标。以能源、资源合理利用为控制基点以能源、资源合理利用为控制基点，从最佳生产工艺和实用处理技术两方面进行总量控制负从最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荷分配。1)目标总量控制目标总量控制 山体山体云与水汽云与水汽降水降水水汽输送水汽输送蒸发蒸发植物蒸腾植物蒸腾湖泊入湖河流入湖河流地下径流地下径流下渗下渗地表径流地表径流林地、湿地林地、湿地271 1、维持水的自然循环，保证清水来源、维持水的自然循环，保证清水来源2 2、规范水的社会循环，优化流域产业结、规范水的社会循环，优化流域产业结构，减少人为污染，源头削减氮磷构，减少人为污染，源头削减氮磷4 4、改善湖泊水质，修复湖泊、改善湖泊水质，修复湖泊生态系统，控制富营养化生态系统，控制富营养化(4)湖泊富营养化与蓝藻治理的总体思路湖泊富营养化与蓝藻治理的总体思路 3 3、入湖河流水质强化改、入湖河流水质强化改善，削减入湖氮磷善，削减入湖氮磷5 5、蓝藻水华应急处理处置、蓝藻水华应急处理处置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四、水环境保护与生态修复技术四、水环境保护与生态修复技术四、水环境保护与生态修复技术1.总体思路总体思路 控控 源源 1.总体思路总体思路 控控 源源 治治 理理 1.总体思路总体思路治治 理理 1.总体思路总体思路修修 复复 1.总体思路总体思路修修 复复 1.总体思路总体思路控控 源源修修 复复治治 理理区域河流水区域河流水环境保护与环境保护与生态修复生态修复 1.总体思路总体思路控控 源修源修 复治复治 理区域河流水理区域河流水1.总体思路总体思路2.2.控源技术方法控源技术方法点 源 集中式污水处理技术集中式污水处理技术 物化处理物化处理生化处理生化处理面 源分散式污水处理技术分散式污水处理技术 物化处理物化处理生化处理生化处理物化处理物化处理生化处理生化处理物化处理物化处理 生化处理生化处理 农田化肥农药减量技术农田化肥农药减量技术 生态工程生态工程 生化处理生化处理 优化施肥优化施肥 种植制度种植制度 畜禽水产养殖畜禽水产养殖 农村生活农村生活 农田农田 2.控源技术方法点控源技术方法点 源源 集中式污水处理技术集中式污水处理技术 物化处理生化处物化处理生化处集中式污水处理技术集中式污水处理技术u工艺流程工艺流程：格栅格栅-沉砂池沉砂池-初沉池初沉池-生物池生物池-二沉池二沉池-消毒消毒-排放。排放。集中式污水处理技术工艺流程：格栅集中式污水处理技术工艺流程：格栅-沉砂池沉砂池-初沉池初沉池-生物池生物池-二二分散式污水处理技术分散式污水处理技术一体式污水处理装置一体式污水处理装置多级跌水曝气滤池多级跌水曝气滤池塔式蚯蚓滤池塔式蚯蚓滤池土地处理土地处理人工湿地人工湿地分散式污水处理技术一体式污水处理装置分散式污水处理技术一体式污水处理装置农业面源：种植制度减量与优化施肥农业面源：种植制度减量与优化施肥农业面源：种植制度减量与优化施肥农业面源：种植制度减量与优化施肥3.3.河流水质净化与污染物治理河流水质净化与污染物治理治治 理理 原位处理异位处理3.河流水质净化与污染物治理治河流水质净化与污染物治理治 理理 原位处理异位处理原位处理异位处理1)原位处理：原位处理：物化方法物化方法：物理拦截、介质吸附、底泥疏浚、充氧：物理拦截、介质吸附、底泥疏浚、充氧曝气、投加化学试剂、调水稀释等曝气、投加化学试剂、调水稀释等 生物生物生态方法生态方法：微生物接触氧化、水生植物吸收、：微生物接触氧化、水生植物吸收、生物操控技术等生物操控技术等 物化物化-生态联合方法：生态联合方法：浮床、吸植物删、前置库等浮床、吸植物删、前置库等2)异位处理异位处理/旁路水体净化技术旁路水体净化技术:接触氧化、沉淀、吸接触氧化、沉淀、吸附、生物操控等附、生物操控等治 理1)原位处理：治原位处理：治 理理举例一：稻田生态拦截沟渠技术系统举例一：稻田生态拦截沟渠技术系统举例一：稻田生态拦截沟渠技术系统举例一：稻田生态拦截沟渠技术系统示范工程位置图示范工程位置图n库区处理量库区处理量3万万m3 n 生态库塘生态库塘1.6万万m2n生态河道生态河道3500mn植物栅植物栅3个个n透水坝透水坝3座座径流控制范围：浦南村、径流控制范围：浦南村、河渎村、厚和村河渎村、厚和村 径流控制面积：径流控制面积：3km3km2 2村镇地表径流控制的前置库技术村镇地表径流控制的前置库技术 举例二：举例二：示范工程位置图库区处理量示范工程位置图库区处理量3万万m3 径流控制范围：浦南村、河渎径流控制范围：浦南村、河渎举例三：举例三：仿生植物水质强化净化技术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。污染水体进行强化净化。试验结果表明，稳定运行期试验结果表明，稳定运行期CODCODMnMn的去除率达到的去除率达到22.422.4，总氮去除率，总氮去除率35.4%35.4%，总磷去除率，总磷去除率41.641.6。举例三：仿生植物水质强化净化技术举例三：仿生植物水质强化净化技术 仿照仿照修修 复复 4.河流水体生态修复技术河流水体生态修复技术修修 复复 4.河流水体生态修复技术河流水体生态修复技术水体适宜生物栖息地营造水体适宜生物栖息地营造：形态修复、护岸修复、形态修复、护岸修复、基底修复、生态水量。基底修复、生态水量。水生植物修复：水生植物修复：挺水植物、浮水植物、沉水植物。挺水植物、浮水植物、沉水植物。水生动物修复：水生动物修复：浮游动物、底栖动物、鱼类。浮游动物、底栖动物、鱼类。健康水生态系统构建：健康水生态系统构建：关键技术：关键技术：水体适宜生物栖息地营造：形态修复、护岸修复、关键技术：水体适宜生物栖息地营造：形态修复、护岸修复、关键技术：大尺度河道大尺度河道中尺度河道中尺度河道小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生态净污型复式河床湿地构建技术(ZL200810018736.6)大尺度河道中尺度河道小尺度河道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生态净污型复式河床湿地 2)入湖河口湿地修复技术入湖河口湿地修复技术 2)入湖河口湿地修复技术入湖河口湿地修复技术 3)河流水体生态修复技术河流水体生态修复技术水生植物修复水生植物修复水生动物修复水生动物修复健康水生态系统构建健康水生态系统构建 3)河流水体生态修复技术水生植物修复河流水体生态修复技术水生植物修复 水环境保护与生态修复的科技需求 1)1)入河排污口水量水质自动采集和监控系统入河排污口水量水质自动采集和监控系统 2)2)河流水质传感器和监测传输系统河流水质传感器和监测传输系统 3)3)河湖水生态系统健康监测和传输系统河湖水生态系统健康监测和传输系统 4)4)湖泊水环境质量和蓝藻水华预测预报系统湖泊水环境质量和蓝藻水华预测预报系统 5)5)流域水环境与水生态综合监控系统流域水环境与水生态综合监控系统 6)6)流域水污染控制和水环境质量改善技术流域水污染控制和水环境质量改善技术 水环境保护与生态修复的科技需求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入河排污口水量水质谢谢 谢！谢！谢谢 谢！谢！