水污染治理及生态修复教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,水污染治理及生态修复,目,录,?,水环境现状与存在问题,?,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技术,一、水环境现状与存在问题,1.,河流水体有机污染严重,?,2011,年环境质量公报：七大水系中，,海河为重,度污染，黄河、淮河、辽河为中度污染，松花江为,轻度污染。,?,主要污染项目：高锰酸盐指数、化学需氧量、氨,氮、,BOD,。,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,河流水系支流水体污染严重,松花江水系水质状况,2.,城镇河流黑臭与生态破损严重,3.,我国河流水环境存在的主要问题,?,河流水体污染严重，支流问题突出，主要为有机,污染和氮磷污染；,?,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；,?,城镇河流黑臭现象突出，河流生态系统严重受损。,135,600,5000,6700,1970s,70,年代,19851989,80,年代后期,Early 2000,2000,年初,Early 2007,2007,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,(6700km,2,),和具备富营养化,发生条件的湖泊面积共达,14000,多,km,2,湖,泊,富,营,养,化,面,积,(,k,m,2,),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,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),0.019,1.0,0.413,0.065,?,巢湖,?,太湖,?,洪泽湖,?,洞庭湖,?,鄱阳湖,?,东山湖,?,磁湖,?,西湖,?,麓湖,?,甘棠湖,?,长春南湖,?,流花湖,?,荔湾湖,?,蘑菇湖,草海,?,玄武湖,?,南太子湖,?,墨水湖,?,东湖,?,东钱湖,?,什刹海,?,南宁南湖,?,瘦西湖,?,南四湖,呼伦湖,?,镜泊湖,?,邛海,?,淀山湖,?,固城湖,?,乌梁素海,?,滇池,?,五大莲池,?,白洋淀,?,岱海,?,哈素海,?,千岛湖,?,抚仙湖,?,洱海,?,兴凯湖,?,松花湖,?,纳木错,?,青海湖,?,博斯腾湖,?,柴窝堡湖,?,长白天池,5.,我国主要湖泊富营养化程度分部状况,0.235,0.765,10,总,氮,浓,度,4.50,(mg/L),0,二、水体中主要污染物与来源,点源：固定点排放,有机物、氨氮、重金属等,点源,:,大规模、集中排放,面源,/,非点源：从,非固定地点排放,化肥、农药等,1.,水体污染物来源及分类,有机物、氮磷、重金属等,面源,/,非点源,:,分散式排放,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,:,各类源废水排放总量,2092.81,亿吨。,主要污染,物排放总量：化学需氧量,3028.96,万吨，氨氮,172.91,万吨，石油类,78.21,万吨，重金属（镉、铬、,砷、汞、铅）,0.09,万吨，总氮,472.89,万吨，总磷,42.32,万吨。,2.,我国污染物排放状况,?,工业废水：排放量,236.73,亿吨。,?,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：,化学需氧量,145.28,万吨，氨氮,2.96,万吨，石油类,1.85,万吨，挥发酚,0.19,万吨，重金属,0.01,万吨。,工业源,生活源,?,生活污水：排放量,343.30,亿吨。化学需氧量,1108.05,万吨、总氮,202.43,万吨、总磷,13.80,万吨，,?,氨氮,148.93,万吨、石油类（含动植物油）,72.62,万吨。,?,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,1324.09,万吨，总氮,270.46,万吨，总磷,28.47,万吨，,铜,2452.09,吨，锌,4862.58,吨。,?,种植业,?,种植业总氮流失量,159.78,万吨（其中：,地表径流流失量,32.01,万吨，地下淋溶流失量,20.74,万吨，基础流失量,107.03,万吨），总磷流失量,10.87,万吨。,农业源,?,畜禽养殖业,?,化学需氧量,1268.26,万吨，总氮,102.48,万吨，总磷,16.04,万吨，铜,2397.23,吨，锌,4756.94,吨。,?,水产养殖业,?,化学需氧量,55.83,万吨，总氮,8.21,万吨，,总磷,1.56,万吨，铜,54.85,吨，锌,105.63,吨。,农业源,工业源,农业源,生活源比较,564.36,20.76,5.54,1324.09,270.46,28.47,1108.05,202.43,13.8,148.93,72.62,0,200,400,600,800,1000,1200,1400,化学需氧量,总氮,总磷,氨氮,石油类,工业源,农业源,生活源,三、水环境保护与生态修复策,略,河流水体,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,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,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,要求等社会属性，,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。,(1),水功能区划,过,渡,区,排,污,控,制,区,饮,用,水,源,区,渔,业,用,水,区,水功能区划分级分类系统,开发利用区,缓冲区,保留区,二级区划：,协调部门,及区域间,用水关系,工,业,用,水,区,农,业,用,水,区,景,观,娱,乐,用,水,区,水功能区划,生,态,修,复,区,保护区,一级区划：协调开发与,保护及省区间用水关系,(2),水体纳污能力,?,水体纳污能力,：,在给定水域的水文、水动,力学条件、排污口位置及方式情况下，,满,足水功能区划确定的水质标准的排污口最,大排放量,，,通常称为水体允许纳污量或水,体纳污能力。,?,水环境容量,：,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,(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,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,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。,?,分类：,污染物总量控制可分为宏观,(,目标,),总,量控制、容量总量控制、行业总量控制,3,类,。,1),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,量控制负荷指标的目标总量控制，,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。,2),容量总量控制,从受纳水体容许纳污量出发，制定排放口总量控制负,荷指标。,以水质标准为控制基点,，以污染源可控性、环,境目标可达性两个方面进行总量控制负荷分配,。,3),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,量控制负荷指标。,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,荷分配,。,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,地表径流,林地、湿地,27,1,、维持水的自然循环，保证清水来源,2,、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,4,、改善湖泊水质，修复湖泊,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,3,、入湖河流水质强化改,善，削减入湖氮磷,5,、蓝藻水华应急处理处置,四、水环境保护与生态修复,技术,1.,总体思路,控,源,治,理,1.,总体思路,修,复,1.,总体思路,控,源,修,复,治,理,区域河流水,环境保护与,生态修复,1.,总体思路,2.,控源技术方法,点,源,集中式污水处理技术,面,源,分散式污水处理技术,物化处理,生化处理,物化处理,生化处理,农田化肥农药减量技术,生态工程,生化处理,优化施肥,种植制度,畜禽水产养殖,农村生活,农田,集中式污水处理技术,?,工艺流程,：,格栅,-,沉砂池,-,初沉池,-,生物池,-,二沉池,-,消毒,-,排放。,分散式污水处理技术,?,一体式污水处理装置,?,多级跌水曝气滤池,?,塔式蚯蚓滤池,?,土地处理,?,人工湿地,农业面源：种植制度减量与优化施肥,作物,处理,N,P,K,作物产量,当地施肥量,19.3,1.31,2.5,431,水稻,优化施肥量,15.0,1.0,6.0,450,当地施肥量,16.0,2.0,2.0,335,小麦,优化施肥量,13.0,2.0,4.0,323,3.,河流水质净化与污染物治理,治,理,原位处理,异位处理,1),原位处理：,物化方法：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,生物,生态方法：微生物接触氧化、水生植物吸收、,生物操控技术等,物化,-,生态联合方法：浮床、吸植物删、前置库,等,2),异位处理,/,旁路水体净化技术,:,接触氧化、沉淀、吸,附、生物操控等,治,理,举例一：稻田生态拦截沟渠技术系统,2003,年,2004,年,2005,年,TN,TP,TN,TP,TN,TP,进水样,(mg/L),1.69,0.22,12.9,0.65,20.0,0.61,出水样,(mg/L),0.82,0.10,4.74,0.14,9.16,0.28,去除率（,%,）,51.5,54.6,63.3,78.5,54.3,54.1,河水样,(mg/L),1.31,0.20,3.57,0.28,5.78,0.26,示范工程位置图,?,库区处理量,3,万,m,3,?,生态库塘,1.6,万,m,2,?,生态河道,3500m,?,植物栅,3,个,?,透水坝,3,座,径流控制范围：浦南村、,河渎村、厚和村,径流控制面积：,3km,2,村镇地表径流控制的前置库技术,举例二：,举例三：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,河流微污染水体进行强化净化。,试验结果表明，稳定运行期,COD,Mn,的去除率达到,22.4,，总氮去除率,35.4%,，总磷去除率,41.6,。,修,复,4.,河流水体生态修复技术,水体适宜生物栖息地营造,：,形态修复、护岸修复、,基底修复、生态水量。,?,水生植物修复：,挺水植物、浮水植物、沉水植物。,?,水生动物修复：,浮游动物、底栖动物、鱼类。,?,健康水生态系统构建：,关键技术：,1,5,1,4,1,5,1,4,2,0,1,4,1,5,1,4,1,5,1,4,1,6,1,7,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构建技术,(,ZL200810018736.6),2),入湖河口湿地修复技术,3),河流水体生态修复技术,?,水生植物修复,?,水生动物修复,?,健康水生态系统构建,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自动采集和监控系统,2),河流水质传感器和监测传输系统,3),河湖水生态系统健康监测和传输系统,4),湖泊水环境质量和蓝藻水华预测预报系统,5),流域水环境与水生态综合监控系统,6),流域水污染控制和水环境质量改善技术,谢,谢！,