水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座

20世紀(jì)60年代前，水體主要污染是有機(jī)物污染，有機(jī)物生物降解帶來了無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)增加，引發(fā)了廣泛水體富營養(yǎng)化。60年代后：成為突出、全球性問題。我國90年代以后重視富營養(yǎng)化問題。1.什么是富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第1頁富營養(yǎng)化是一個自然和人為原因疊加過程，其主導(dǎo)進(jìn)程是生源要素在集水區(qū)內(nèi)運動。富營養(yǎng)化是湖泊發(fā)展過程中自然過程：自然條件下湖泊從平營養(yǎng)湖過渡為富營養(yǎng)湖，進(jìn)而演變?yōu)檎訚珊完懙?，是一個極為遲緩過程。人類活動不停增強(qiáng)大大加速了水體富營養(yǎng)化過程。湖泊富營養(yǎng)化是人類社會活動對湖泊影響造成湖泊自然演變過程濃縮。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第2頁湖泊富營養(yǎng)化演變過程水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第3頁水體富營養(yǎng)化定義因為人類活動，水體中營養(yǎng)物質(zhì)增加，引發(fā)植物過量生長和整個水體生態(tài)平衡改變，因而造成危害一個污染現(xiàn)象。湖泊富營養(yǎng)化原因主要來自城市生活污水、工業(yè)廢水等點源污染和農(nóng)林業(yè)化肥、水體養(yǎng)殖污染、湖內(nèi)底泥等面源污染。水體富營養(yǎng)化主要營養(yǎng)物質(zhì)：主要磷，其次是氮，可能還有碳、微量元素或維生素等。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第4頁浮游藻類生物量用葉綠素a(Chla)含量來衡量；傳統(tǒng)氮磷比理論：藻類群落在TN/TP相對較大時受總磷限制，在TN/TP相對較小時受總氮限制，在TN/TP處于中等水平時則受總氮和總磷共同限制。TN/TP閾值有很大變異性：Sakamoto（1966）提出10-17，Huber等（1982）提出10-30，OECD（）提出7-15。氮磷比與藻類生長水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第5頁普遍認(rèn)為：除控磷處理外，富營養(yǎng)化治理需要嚴(yán)格控制氮排放，并投入巨款開展污水脫氮處理?！冻擎?zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-）和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-）對總氮限值分別為15-20mg/L和0.2-1.0mg/L（可作飲用水源I-III類水體）。污水處理中脫氮需要經(jīng)過硝化和反硝化過程，工藝復(fù)雜，成本較高，許多污水處理廠難以正常運行。除磷則相對較輕易，經(jīng)過沉淀和絮凝等方法即可去除水中80%-95%磷，成本較低。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第6頁最新研究進(jìn)展：不論總氮濃度高低，湖水總磷濃度都是限制浮游藻類生長最主要原因，藻類總量決定于總磷而不是總氮，從而證實在野外條件下控氮并不能降低藻類總量（王洪鑄，）。湖沼富營養(yǎng)化治理無須控氮，削減水體氮輸入反而大大促進(jìn)固氮藍(lán)藻發(fā)展；只要磷充分且有足夠時間，固氮過程就可使藻類總量到達(dá)較高水平，從而使湖泊仍保持高度富營養(yǎng)狀態(tài)。規(guī)律：在較長時間尺度上單純消減氮負(fù)荷不能控制浮游藻類總量，反而誘發(fā)固氮藍(lán)藻水華生長水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第7頁最新研究：富營養(yǎng)化治理無需控氮提議試行只除磷、少脫氮或不脫氮，降低污水處理廠運行成本；適當(dāng)放寬或取消關(guān)于氮限值。王洪鑄，，藍(lán)藻水華治理應(yīng)放寬控氮、集中控磷，以大幅度降低污水處理成本?？萍紝?dǎo)報。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第8頁2.藍(lán)藻水華暴發(fā)機(jī)制與危害水華發(fā)生是水體富營養(yǎng)化最常見一個表征。水華定義：指淡水水體在富營養(yǎng)情況條件下，出現(xiàn)藻類異常增殖，造成水面展現(xiàn)異常水色現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在江河、湖泊中稱為水華。水華是淡水中一個自然現(xiàn)象，因占優(yōu)勢浮游生物顏色不一樣，水體水面往往展現(xiàn)出藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等不一樣顏色。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第9頁藍(lán)藻水華：因為水環(huán)境極其惡劣造成大量藍(lán)藻繁殖而影響到生態(tài)平衡。引發(fā)淡水藍(lán)藻水華種類主要有微囊藻、浮膠刺藻、魚腥藻、鞘顫藻、束絲藻。水華發(fā)生機(jī)理：充分營養(yǎng)物質(zhì)，包含氮、磷等營養(yǎng)鹽和有機(jī)質(zhì)；適宜氣候條件，主要包含溫度和光照等；適宜水文條件，如遲緩水流等；水體生態(tài)系統(tǒng)對藻類生長生物控制作用失效。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第10頁藍(lán)藻水華危害：破壞了水體生態(tài)系統(tǒng)平衡；影響供水水質(zhì)，增加供水成本；破壞水域生態(tài)景觀；危害人類及其它動物健康。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第11頁淡水水華中最常見藍(lán)藻毒素為微囊藻毒素。微囊藻毒素產(chǎn)自浮游性藍(lán)藻-微囊藻、魚腥藻、顫藻、念珠藻、項圈藻、以及陸生軟管藻；進(jìn)入人體路徑主要是經(jīng)過飲水，少部分經(jīng)過娛樂活動或經(jīng)過口服藍(lán)藻類保健品；微囊藻毒素第一靶器官是肝臟；中國南方原發(fā)性肝癌高發(fā)病率被認(rèn)為與飲水中微囊藻毒素污染相關(guān)。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第12頁研究發(fā)覺：性腺是僅次于肝臟（肝胰腺）第2個靶器官、且藻毒素可傳遞到后代（卵中有大量存在）。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第13頁貢獻(xiàn)：黃鱔雌雄同體和性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。鱔魚剛生下時全是雌，雄鱔都是由雌鱔產(chǎn)卵后經(jīng)過性轉(zhuǎn)變而來，而且，該轉(zhuǎn)變不可逆轉(zhuǎn)，即雄鱔不再變回雌性。劉建康院士(1917年—)水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第14頁提出了用濾食性魚類直接控制微囊藻水華非經(jīng)典生物操縱法；性腺是藻毒素僅次于肝臟（肝胰腺）第2個靶器官；水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第15頁水華危害表現(xiàn)出特點：污染面大；危害嚴(yán)重；治理難度大；形成惡性循環(huán)；使水體生態(tài)過程中止。07年太湖水華事件水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第16頁3.我國水體富營養(yǎng)化趨勢湖泊湖泊河道水庫水庫富營養(yǎng)化造成藍(lán)藻水華暴發(fā)，使我國成為世界上藍(lán)藻水華最嚴(yán)重、水華藍(lán)藻種類最多、分布最廣泛國家之一水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第17頁我國共有24800多個天然湖泊，湖泊儲水總量7088億立方米，是地下水可開采量2.2倍。是我國飲用水主要起源，全國城鎮(zhèn)飲用水水源50%以上源于湖泊；全國糧食產(chǎn)量近1/3-1/4來自于湖泊流域，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占全國30%以上。湖泊提供全國淡水水產(chǎn)品總量35%，其中75%名特產(chǎn)魚、蝦、蟹、貝類來自于湖泊。3.1湖泊富營養(yǎng)化趨勢水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第18頁我國湖泊富營養(yǎng)化情況日益嚴(yán)重，湖泊型飲用水源地水質(zhì)最差。上世紀(jì)70年代，我國湖泊富營養(yǎng)化面積約為135平方公里，當(dāng)前富營養(yǎng)化面積已達(dá)約8700平方公里，增加了約60倍。上世紀(jì)70年代，湖泊富營養(yǎng)化主要以城市湖泊為主，而年以后，太湖、巢湖、滇池等大型湖泊開始大面積水華，造成全國湖泊富營養(yǎng)化面積急劇增加。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第19頁湖泊：富營養(yǎng)化最嚴(yán)重、藍(lán)藻水華暴發(fā)最頻繁70末-80年代前期（34個）80年后期（26個）90年代后期（26個）年（131個）水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第20頁我國湖泊富營養(yǎng)化局勢嚴(yán)重主要是東部平原湖區(qū)、長江中下游湖區(qū)、云貴高原湖區(qū)湖泊和城市湖泊。在我國東部地域，已經(jīng)極難發(fā)覺水質(zhì)清澈天然湖泊。富營養(yǎng)化是湖泊生態(tài)系統(tǒng)受損關(guān)鍵階段。湖泊富營養(yǎng)化尤其藍(lán)藻水華暴發(fā)加劇了我國水質(zhì)性缺水局面，威脅到飲用水供給，嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第21頁我國主要河流污染未能得到有效遏制，污染負(fù)荷不停增加、污染治理進(jìn)展艱難、水污染加劇態(tài)勢未能得到有效遏制。年，七大水系197條河流408個斷面中，Ⅳ-Ⅴ類和劣Ⅴ類水質(zhì)百分比分別為28%和26%。河流水環(huán)境特殊性。河流水質(zhì)改進(jìn)技術(shù)總體上展現(xiàn)出多元化、集成化和系統(tǒng)化發(fā)展趨勢。發(fā)達(dá)國家河流治理已經(jīng)完成了污染治理過程，水質(zhì)得到很好改進(jìn)，萊茵河、泰晤士河治理就是成功案例。3.2河流富營養(yǎng)化趨勢水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第22頁經(jīng)過水動力特征影響，主要借助營養(yǎng)物質(zhì)輸入或輸出影響河湖關(guān)系。經(jīng)過閘壩控制對營養(yǎng)物質(zhì)輸移影響。經(jīng)過河口結(jié)構(gòu)特征對營養(yǎng)物質(zhì)輸移影響。河湖關(guān)系對生源要素輸移影響河湖關(guān)系主要經(jīng)過水動力特征、閘壩控制及河口特征影響營養(yǎng)物質(zhì)輸移。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第23頁3.3水庫富營養(yǎng)化趨勢水庫富營養(yǎng)化問題嚴(yán)重，形成以氮、磷污染為基本特征湖泊水環(huán)境問題，集中表現(xiàn)為水庫富營養(yǎng)化嚴(yán)重。與湖泊相比，水庫富營養(yǎng)化程度總體情況尚好。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第24頁廣東省是水庫大省，水庫供水占了全省總供水量40%，而且還負(fù)責(zé)港澳地域供水。地理原因加上人類活動使水庫水污染問題沒有得到有效阻止。年：在57座水庫中，超Ⅲ類水質(zhì)占33.3%，其中中營養(yǎng)化水庫占81.7%、富營養(yǎng)化水庫占18.3%。年：在54座水庫中，有70%水庫處于由中營養(yǎng)向富營養(yǎng)過渡狀態(tài)，約20%水庫處于富營養(yǎng)狀態(tài)；有37%水庫藍(lán)藻水華風(fēng)險較高，有22%水庫(12座)正發(fā)生藍(lán)藻水華。技術(shù)上采取植物浮床、魚類調(diào)控、人工附著介質(zhì)等。廣東主要供水水庫富營養(yǎng)化、藍(lán)藻水華風(fēng)險增加水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第25頁長江流域在占全國不足18％國土面積上，集中了約占全國40％人口和國內(nèi)生產(chǎn)總值；20世紀(jì)50年代大量圍墾和人工建閘，80年代以來大量工農(nóng)業(yè)和城市生活污水入湖，造成湖泊富營養(yǎng)化，引發(fā)水華暴發(fā)和水質(zhì)性缺水。4.長江流域水體富營養(yǎng)化趨勢長江流域水華發(fā)生經(jīng)典區(qū)域主要是“三湖”(滇池、巢湖、太湖)、三峽庫區(qū)一些支流庫灣和漢江中下游。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第26頁31個湖泊調(diào)查表明：18個處于中營養(yǎng)，占58%；13個處于富營養(yǎng)，占42%；湖泊地域不一樣，氣候環(huán)境不一樣，富營養(yǎng)化情況也不一樣，水華種類、發(fā)生頻率與密度也不相同。長江流域多數(shù)湖泊處于中營養(yǎng)水平，但存在向富營養(yǎng)湖泊轉(zhuǎn)化趨勢。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第27頁藍(lán)藻水華經(jīng)典案例1－滇池滇池污染從20世紀(jì)70年代后期開始，至90年代，湖泊水體富營養(yǎng)化日趨嚴(yán)重。當(dāng)前滇池草海處于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，水質(zhì)為劣V類；外海處于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)，水質(zhì)為V類。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第28頁滇池藍(lán)藻水華始于20世紀(jì)80年代中后期。滇池自1993年先后實施了污水處理廠建設(shè)、面源控制、底泥疏浚、湖濱帶生態(tài)恢復(fù)與建設(shè)、水葫蘆打撈、除藻等多項治理工程，但湖區(qū)氮磷含量降低不顯著。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第29頁太湖藍(lán)藻水華從20世紀(jì)80年代初開始，隨即暴發(fā)規(guī)模和頻率不停增加。80年代每年暴發(fā)2-3次，范圍擴(kuò)大至梅梁湖；90年代上升到每年暴發(fā)4-5次，并逐步向湖中心擴(kuò)展；自年起湖心區(qū)已出現(xiàn)水華。年發(fā)生了全湖性水華，年再度暴發(fā)水華。藍(lán)藻水華經(jīng)典案例2－太湖水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第30頁長江流域水庫密集，年統(tǒng)計約有4．56萬座，其中大型水庫147座，中型水庫1066座。據(jù)20世紀(jì)90年代末期調(diào)查表明：在93個大中型水庫中，大型水庫中10座呈富營養(yǎng)化，占同類調(diào)查水庫36%；中型水庫中31座呈富營養(yǎng)化，占同類調(diào)查水庫48%。藍(lán)藻水華經(jīng)典案例3－三峽水庫水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第31頁1994年正式開工興建，年開始蓄水發(fā)電，于年全部完工。由它所引發(fā)移民搬遷、環(huán)境等很多問題，使它從開始籌建那一刻起，便一直與巨大爭議相伴。三峽水庫水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第32頁蓄水前，庫區(qū)支流未觀察到水華發(fā)生。蓄水后，支流回水區(qū)水質(zhì)多為Ⅳ一V類水，局部支流庫灣具備發(fā)生富營養(yǎng)化營養(yǎng)條件。從年至今，庫區(qū)部分支流局部河段與庫灣每年都有程度不一樣水華發(fā)生。庫區(qū)支流水體富營養(yǎng)化是水華發(fā)生根本原因，水庫蓄水所形成緩流態(tài)是直接誘因。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第33頁藍(lán)藻水華經(jīng)典案例4－漢江漢江是長江中游最大支流，其上游丹江口水庫是南水北調(diào)中線工程引水水源地。自20世紀(jì)90年代以來，漢江中下游發(fā)生大規(guī)模水華共4起，集中在冬末春初漢江枯水期。漢江這種大型河流發(fā)生大規(guī)模水華比較罕見。分析發(fā)覺：漢江褐色水華都是在當(dāng)初水流、氣象、水質(zhì)條件均滿足藻類大量繁殖所需條件。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第34頁二、富營養(yǎng)化營養(yǎng)物主要起源點源點源面源面源面源水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第35頁地表徑流：大量施用肥料是主要原因；畜牧業(yè)、漁業(yè)；生活污水；工業(yè)廢水：有些工業(yè)廢水有較高氮、磷含量，如食品、化工和毛皮；大氣降水：雨水中氮、磷；地下水：巖石或土壤中氮、磷溶解帶入水體。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第36頁三、富營養(yǎng)化防治保護(hù)湖泊水體質(zhì)量與生態(tài)健康技術(shù)，可分為污染治理技術(shù)與生態(tài)修復(fù)技術(shù)兩大類。通常當(dāng)一個湖泊水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化問題時，污染治理技術(shù)是先行伎倆，是恢復(fù)和改進(jìn)湖泊生態(tài)性能前提；生態(tài)修復(fù)技術(shù)是后繼伎倆，是保持和提升污染治理成效保障。富營養(yǎng)化治理主要經(jīng)過控制外源污染及湖內(nèi)技術(shù)來實現(xiàn)水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第37頁污染控制技術(shù)：針對湖泊底泥污染內(nèi)源污染控制技術(shù)；針對流域內(nèi)匯入湖泊點源污染控制技術(shù)和面源污染控制技術(shù)；針對一些緊急污染事件應(yīng)急處理技術(shù)中。生態(tài)修復(fù)技術(shù)：針對濕地生態(tài)區(qū)濕地凈化技術(shù)；針對湖泊水生態(tài)區(qū)湖泊水質(zhì)凈化技術(shù)。湖泊綜合修復(fù)技術(shù)流域水環(huán)境污染控制與管理水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第38頁1.內(nèi)源污染控制技術(shù)控泥技術(shù)水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第39頁底泥疏浚技術(shù)以及底泥疏浚后處理技術(shù)：當(dāng)?shù)啄嘀形廴疚餄舛雀叱霰镜字?～3倍時，即需要考慮進(jìn)行疏浚，可經(jīng)過水力或機(jī)械方法挖除湖泊底泥表層污染底泥，再進(jìn)行輸移處理；底泥表層分為稀釋層、流體層和壓密層，應(yīng)該疏浚是上面兩層；成功應(yīng)用例子有云南滇池草海、安徽巢湖、杭州西湖、荷蘭Kelemeer湖、瑞典Trummen湖等。失敗例子：德國Muggelsee湖、瑞典Finjasjon湖、意大利Venice瀉湖、匈牙利巴拉頓湖。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第40頁底泥疏浚治理失敗原因：疏浚方法不妥；湖泊外源污染未得到有效控制；大量疏浚底泥堆置不但占用空間，而且極易產(chǎn)生二次污染。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第41頁原位處理技術(shù)：在湖泊內(nèi)利用物理、化學(xué)或生物方法降低受污染底泥容積，降低污染物量或降低污染物溶解度、毒性或遷移性，并降低污染物釋放底泥污染整改技術(shù)。按其原理不一樣，可分為原位化學(xué)處理、原位物理處理、原位生物處理和原地生態(tài)處理四種。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第42頁物理控藻技術(shù)：如機(jī)械除藻、高頻電磁脈沖或超聲波控藻等技術(shù)，可作為輔助辦法，但處理能力有限，可作為應(yīng)急處理技術(shù)使用?？卦寮夹g(shù)水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第43頁化學(xué)控藻技術(shù)：使用殺藻劑進(jìn)行除藻，快速高效，但會帶來水體二次污染。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第44頁生物控藻技術(shù)：利用藻類天敵及其產(chǎn)生生長抑制物質(zhì)對藻類生長和繁殖進(jìn)行抑制，從而控制藻類數(shù)量，防治富營養(yǎng)化帶來危害。殺藻微生物（溶藻菌、噬藻體等）從湖泊水體中直接分離，含有很好生態(tài)安全性，當(dāng)前試驗室研究已取得很好效果，但工程應(yīng)用報道尚少。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第45頁經(jīng)典生物操縱（1975年，Shapiro）：水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第46頁經(jīng)過放養(yǎng)兇猛性魚類或經(jīng)過直接捕殺或毒殺方式來控制食浮游動物魚類，借此壯大浮游動物種群來遏制藻類繁衍生長。主要利用于小型、封閉、且浮游植物群落是由綠球藻、小型硅藻和包含隱藻在內(nèi)鞭毛藻等組成淺水水體。作為富營養(yǎng)水體水質(zhì)管理工具有效性與穩(wěn)定性仍存在一定爭議，有待發(fā)展和完善。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第47頁非經(jīng)典生物操縱法（1999，劉建康和謝平）：1970年東湖開始出現(xiàn)水華；1985年水華神秘失蹤。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第48頁圍隔試驗水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第49頁圍隔7圍隔5圍隔3水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第50頁非經(jīng)典生物操縱法水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第51頁經(jīng)過控制兇猛魚類及放養(yǎng)濾食性魚類（鰱、鳙）直接覓食藍(lán)藻水華生物操縱。鰱、鳙屬于經(jīng)典濾食性魚，能直接濾食水體中浮游生物（包含各種藻類），使浮游植物數(shù)量降低和種類小型化，減輕藻類“水華”災(zāi)害。最顯著優(yōu)點是含有持久性。關(guān)鍵目標(biāo)定位在控制藍(lán)藻水華，而不是治理湖泊富營養(yǎng)化。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第52頁鰱、鳙對微囊藻毒素具較強(qiáng)抗性鰱、鳙體內(nèi)含有較高谷胱甘肽含量，后者經(jīng)過與外源化學(xué)物結(jié)合而進(jìn)行解毒；鰱、鳙對毒性強(qiáng)微囊藻毒素含有特殊代謝能力。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第53頁云南名吃“一魚三做”水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第54頁2.點源污染控制技術(shù)常規(guī)污水生物脫氮除磷處理技術(shù)：污水脫氮除磷方法主要包含物理化學(xué)法、生物處理法和生物－化學(xué)聯(lián)正當(dāng)。其中，生物法除磷脫氮因為其處理效率高、運行成本較低、污泥處理相對輕易；化學(xué)強(qiáng)化混凝處理技術(shù)：在一級處理工藝基礎(chǔ)上，經(jīng)過投加化學(xué)絮凝劑等強(qiáng)化辦法去除污水中各種污染物，它可在短時間內(nèi)以較少投資和較低運行費用大幅度削減污染負(fù)荷。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第55頁污水脫氮除磷工藝水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第56頁濃度控制：指以控制污染源排放口排出污染物濃度為關(guān)鍵環(huán)境管理方法體系。其關(guān)鍵內(nèi)容為國家環(huán)境污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（主要是濃度排放）標(biāo)準(zhǔn)?？偭靠刂疲褐敢钥刂埔欢〞r段內(nèi)一定區(qū)域內(nèi)排污單位排放污染物總量為關(guān)鍵環(huán)境管理方法體系。通常有三種類型：目標(biāo)總量控制、容量總量控制和行業(yè)總量控制?？偭靠刂坪蜐舛瓤刂剖莾煞N控制污染物排放伎倆水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第57頁單純控制污染物排放濃度也無法有效遏制環(huán)境污染加劇趨勢。單方面控制總量也是不行，高濃度污染物質(zhì)在短時間內(nèi)排放，會對環(huán)境產(chǎn)生巨大沖擊。應(yīng)提倡總量和濃度雙控制，即既要控制污染源排放總量，又要控制其排放濃度。我國對水污染物排放先后經(jīng)歷了濃度控制和目標(biāo)總量控制兩個階段環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)比污染源排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第58頁3.面源污染控制技術(shù)人工快滲處理系統(tǒng)（ConstructedRapidInfiltration，簡稱CRI）北京大學(xué)開發(fā)既能應(yīng)用于生活污水處理，也能應(yīng)用于受污染河流水水質(zhì)凈化改進(jìn)。該系統(tǒng)采取滲透性能良好天然介質(zhì)作為主要滲濾材料代替天然土層。采取人工填充天然河砂，并摻入一定量特殊填料，以確?，F(xiàn)有較高水力負(fù)荷，又能滿足出水處理目標(biāo)水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第59頁人工快速滲濾處理工藝流程水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第60頁4.應(yīng)急處理技術(shù)化學(xué)絮凝劑等強(qiáng)化技術(shù)：可在短時間內(nèi)以較少投資和較低運行費用大幅度削減污染負(fù)荷，緩解河流或湖泊水環(huán)境污染問題。湖泊曝氣充氧技術(shù)：為處理湖泊水體嚴(yán)重有機(jī)污染和黑臭問題而進(jìn)行人工充氧，從而恢復(fù)湖泊生態(tài)環(huán)境和增強(qiáng)湖泊自凈能力有效辦法。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第61頁5.生態(tài)恢復(fù)技術(shù)人工濕地污水處理系統(tǒng)：當(dāng)前世界最廉價低投資、低能耗、行之有效處理與利用污水系統(tǒng)工程；已被大量用來處理生活污水和工業(yè)廢水，還被應(yīng)用于處理礦山廢水、農(nóng)業(yè)廢水、垃圾填埋場滲濾液、高速公路暴雨徑流和富營養(yǎng)化湖水；人工濕地是一個由人工建造和監(jiān)督控制、與沼澤地類似地面，它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)和生物三重協(xié)同作用來實現(xiàn)對污水凈化。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第62頁模擬天然濕地結(jié)構(gòu)，充分利用濕地系統(tǒng)凈化污水能力特點，利用生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)和生物三重協(xié)同作用，經(jīng)過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對污水高效凈化。人工濕地污水處理技術(shù)水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第63頁人工濕地多為挺水植物系統(tǒng)，慣用有蘆葦、菖蒲、燈心草等。人工濕地分為自由表面流人工濕地和潛流型人工濕地系統(tǒng)。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第64頁與自然濕地相類似，水面位于濕地基質(zhì)層以上，其水深普通為0.3-0.5m，污水從進(jìn)口以一定深度遲緩流過濕地表面。含有投資少、操作簡單、運行費用低等優(yōu)點。自由表面流人工濕地水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第65頁潛流型人工濕地系統(tǒng)污水在濕地床表面下流動，利用填料表面生長生物膜、植物根系及表層土和填料截留作用凈化污水。采取各種填料蘆葦床系統(tǒng)。蘆葦床由上下兩層組成，上層為土壤，下層是由易使水流經(jīng)過介質(zhì)組成根系層，如粒徑較大礫石、爐渣或砂層等。處理能力大幅提升，保溫效果好，衛(wèi)生條件也很好。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第66頁潛流型人工濕地系統(tǒng)：水平流潛流式濕地：水流從進(jìn)口在根系層中沿水平方向遲緩流動，出口處設(shè)水位調(diào)整裝置，保持污水盡可能和根系接觸。污水由進(jìn)水口一端沿水平方向流動過程中依次經(jīng)過砂石、介質(zhì)、植物根系，流向出水口一端水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第67頁垂直流潛流式濕地：水流方向和根系層呈垂直狀態(tài)，出水裝置普通設(shè)在濕地底部。污水由表面縱向流至床底，在縱向流過程中污水依次經(jīng)過不一樣介質(zhì)層。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第68頁垂直流潛流式濕地含有完整布水系統(tǒng)和集水系統(tǒng)，其優(yōu)點是占地面積較其它形式濕地小，處理效率高，整個系統(tǒng)能夠完全建在地下，地上能夠建成綠地和配合景觀規(guī)劃使用。潛流濕地尤其適合用于市政生活污水處理，并能夠結(jié)合城區(qū)總體規(guī)劃同時起到綠化城市、提供野生動物棲息地作用。在當(dāng)代城市這個“鋼筋混凝土森林”之中，潛流濕地成為獨特自然生態(tài)景觀，為城市居民近距離接觸大自然提供機(jī)會。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第69頁復(fù)合流潛流式濕地：在蘆葦床基質(zhì)層中污水同時以水平流和垂直流流態(tài)流出底部滲水管中。將經(jīng)過預(yù)處理城市污水按照前后次序經(jīng)過由垂直流人工濕地和水平潛流人工濕地組成復(fù)合潛流人工濕地，濕地出水進(jìn)入生態(tài)集水溝，然后即可進(jìn)入地表水體。濕地植物生物量大且比較美觀，濕地周圍采取竹板墻，美化了周圍環(huán)境，有效預(yù)防了對地表水污染，尤其是對氮污染顯著削減。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第70頁奧林匹克公園水質(zhì)改進(jìn)工程洪湖人工濕地系統(tǒng)人工濕地系統(tǒng)處理生活污水技術(shù)成熟，應(yīng)用范圍廣泛水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第71頁南四湖新薛河人工濕地南四湖是南水北調(diào)東線工程輸水走廊和調(diào)蓄水庫，為確保水質(zhì)到達(dá)調(diào)水要求，確定在南四湖建設(shè)人工濕地水質(zhì)凈化工程，并把該項目作為點源治理后一項保底把關(guān)工程。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第72頁湖泊水質(zhì)凈化技術(shù)

沉水植物優(yōu)化調(diào)控技術(shù)：主要包含物種選育和培植技術(shù)、物種引入技術(shù)、物種保護(hù)技術(shù)、種群動態(tài)調(diào)控技術(shù)、種群行為控制技術(shù)、群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置與組建技術(shù)、群落演替控制與重建技術(shù)等。因為植物在水中腐爛時會釋放有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)，因而必須定時對水草進(jìn)行定時收割。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第73頁利用冬春季節(jié)“藻弱”、“草強(qiáng)”以及水質(zhì)條件很好優(yōu)勢，采取改性土壤對厭氧底泥進(jìn)行修復(fù)，選擇季節(jié)性優(yōu)勢草種及其繁殖體進(jìn)行沉水植被修復(fù)，經(jīng)過水生植被生長來控制藻類過分繁殖，可有效實現(xiàn)藻-草轉(zhuǎn)換，經(jīng)過放養(yǎng)魚來控制水草過分生長，實現(xiàn)“草-藻-魚”生態(tài)調(diào)控，構(gòu)建健康穩(wěn)定水生生態(tài)系統(tǒng)。原理水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第74頁慣用沉水植物：菹草、輪藻等苦草狐尾藻眼子菜金魚藻水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第75頁利用天然高分子聚合物及其衍生物與當(dāng)?shù)卣惩粱蛘吆窗哆呁寥肋M(jìn)行改性制得廉價絮凝劑，經(jīng)過架橋網(wǎng)捕、靜電吸附作用機(jī)理吸附絮凝富養(yǎng)化水體中藻細(xì)胞，絮體沉降后，水體溶解氧濃度、透明度顯著提升，同時水體中一些污染物如嗅味物質(zhì)被去除，在短時間內(nèi)處理了發(fā)生嚴(yán)重富營養(yǎng)化污染水體問題。該技術(shù)將新型環(huán)境納米技術(shù)、物理化學(xué)中吸附絮凝技術(shù)、生物技術(shù)、生態(tài)調(diào)控技術(shù)等多學(xué)科交叉，建立了一套湖泊綜合修復(fù)技術(shù)體系。改性土壤湖泊綜合修復(fù)技術(shù)水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第76頁改性土壤湖泊綜合修復(fù)原理水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第77頁含有各種功效：快速去除水華，改進(jìn)水質(zhì)，降低水體氮、磷營養(yǎng)鹽濃度，去除“湖泛”；修復(fù)湖泊底質(zhì)，改進(jìn)底泥厭氧環(huán)境，利于沉積物中磷固定，為底棲生物及沉水植被生長創(chuàng)造條件；在水質(zhì)、底質(zhì)改進(jìn)間隙，實現(xiàn)沉水植被恢復(fù)，為水體長久自然生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造良好條件。水體富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華專家講座第78頁工程船噴灑絮凝劑，吸附絮凝藻細(xì)胞，絮體沉降后，水體溶解氧濃度、透明度顯著提升。實施過程：湖泊水華去除：水