水體修復技術講解，包含黑臭水體、水華、菁苔問題治理等
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在國民經濟快速增長，人民群眾生活水平顯著提高的情況下，經過不懈努力，環境保護工作取得很大進展，但水環境嚴峻形勢總體上仍沒有根本改變。主要是污染物排放量超過水環境承載能力，河道水污染，湖泊富營養化，生態破壞嚴重，生物多樣性減少，生態系統功能退化，制約經濟社會發展，危害人民健康，影響社會和環境安全。
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水體修復的概念和原則
水體修復：除了依靠水生生態系統本身的自適應、自組織、自調節能力以外，採取人工的物理、化學和生物的方法，使水體恢復到原有的生態功能的過程。
原則：簡言之，經濟上可行和技術上可行。
修復最後要達到的目的是：
1.重建水體受損傷前的物理條件；
2.恢復水體的化學狀況，截斷或減少污染源，清除水中化學污染物；
3.生物種類，包括重新引進已消失的土著種類，使生物類群多樣化。
水體修復分類
按水體種類分：
河流水環境修復
地下水水環境修復
湖泊水庫水環境修復
海洋水環境修復
濕地水環境修復………
按水體所受到的污染可分為：
水體重金屬污染修復
水體富營養化修復
石油污染修復
POPs污染修復
城市景觀水體修復…
水體修復技術：
01
物理修復技術
物理修復技術包括引水稀釋、底泥疏浚等。
引水稀釋
引水稀釋就是通過工程調水對污染水體進行稀釋，使水體在短時間內達到相應的水質標準. 該方法能激活水流，增加流速， 使水體中DO增加，水生微生物、植物的數量和種類也相應增加，從而達到凈化水質的目的。
我國的黃浦江曾使用過此方法， 而且效果較好。但引水稀釋對引水水域和引入水水域有一定的負面影響，會導致兩水域生態體系發生變化。因此，引水稀釋只能是一種救急方法或水體污染治理的輔助手段。
底泥疏浚
污染底泥是水體污染的潛在污染源，在水體環境發生變化時，底泥中的營養鹽會重新釋放出水體。對於類似太湖這種寬淺型湖體，底泥是不可忽視的重要污染源。
底泥疏浚指對整條或局部沉積嚴重的河段、湖泊進行疏浚、清淤， 恢復河流和湖泊的正常功能。
我國許多湖泊及中小河流， 如上海的蘇州河、南京的秦淮河、雲南的滇池及長江三角洲的太湖等，都使用過該技術。
底泥清污存在的問題：成本高 不能從根本上解決問題，控制外源污染才是關鍵。
物理修復技術的發展趨勢：
由於物理修復技術存在暫時性、不穩定性以及治標不治本等缺點，所以與生物和化學技術相結合是物理修復技術以後的發展趨勢。
02
化學修復技術
化學修復技術的研究現狀：
化學修復技術是指通過化學手段處理被污染水體達到去除水體中污染物的一種方法。如治理湖泊酸化可投加生石灰；抑制藻類大量繁殖可投加殺藻劑；如除磷可投加鐵鹽等。
例子：Bruning等利用EDTA（乙二胺四乙酸）和PDA（嘧啶－2,6－乙醯乙酸）來萃取底泥中的重金屬，結果表明，利用0.1M的EDTA，對Zn的最高去除率可達70％，Pb的最高去除率為30％
化學修復技術的發展趨勢：
化學修復技術具有費用高、易造成二次污染等缺點，如使用硫酸銅的化學除藻方法會大量殺死微生物而破壞水體的生物系統。 故高效、廉價、安全的藥劑的研製（如絮凝劑的研製）和與生物技術相結合是化學修復技術現在以及將來的發展方向。
03
水體生物修復技術
水體的生物修復技術是新近發展起來的一項清潔環境的低投資、高效益，便於應用、發展潛力巨大的新興技術，它利用特定生物（主要是微生物）對水體中污染物的吸收、轉化或降解，達到減緩或最終消除水體污染、恢復水體生態功能的生物措施。
從生物的選擇和培養應用上來分主要包括直接投加微生物技術、培養微生物技術和高等生物修復技術等。
直接投加微生物技術
這種技術適用於當水體中污染物的降解菌很少甚至沒有，在現場富集培養降解菌存在一定難度時的情況，它是通過向水環境中引入菌種來實現的。其微生物的來源有土著微生物、外來微生物和基因工程菌。
培養微生物技術
這是一種污染水體的微生物強化修復技術， 它通過向水體中投加營養物質、無毒表面活性劑、電子受體或共代謝基質等物質來強化水環境中本身具有降解污染物能力的微生物(即土著微生物)的生存環境，從而達到激活土著微生物， 使土著微生物對污染物的降解能力充分發揮， 從而達到水體修復的目的。其中通過投加營養物激發水體微生物的技術效果非常明顯，營養物(激活劑)的組分含有維生素、脂肪酸、氨基酸等，它們在微生物的新陳代謝中起到重要作用。
投加共代謝基質的方法:
傳統的曝氣充氧技術， 該技術根據污染水體缺氧的特點(這裡氧為共代謝基質)， 人工向水體中充入空氣(或氧氣)， 加速水體復氧過程， 促使水體中好氧微生物大量繁殖， 快速的消耗水體中的有機物， 從而改善河流的水質狀況。該技術由於設備簡單、易於操作而被許多國家優先選用。
螺旋曝氣機
微孔曝氣設備
曝氣裝置
高等生物修復技術
由於水生植物對污染水體有一定的凈化能力，因此，在污染水體中種植對污染物吸收能力強且耐受性好的植物， 能夠對水體中的污染物進行吸附、吸收、富集和降解等作用， 從而實現將水體中污染物的去除或固定， 達到水體修復的目的。植物對污染物可通過根系吸收，也可以直接經莖、葉等器官的體表吸收。常用於水體修復的植物有鳳眼蓮(即水葫蘆)、蘆葦、香蒲、喜旱蓮子草、水芹、浮萍、菱、菖蒲等等
植物修復不足之處：一些植物在富營養化水體中生長迅速，若收集不及時，可降低水體中的溶解氧，加劇水體富營養化，產生負面效應。
與傳統的物理化學修復技術相比， 生物修復技術具有以下特點：(1) 費用省，僅為現有環境工程技術的幾分之一；(2)環境影響小， 不會形成二次污染或導致污染物的轉移；(3)可最大限度地降低污染物濃度。
生物修復技術的發展趨勢：
高效、無二次污染的生物處理技術及產品的開發研究，尤其是對具有特殊分解能力的菌種的培養篩選也將成為河流湖泊防治技術的發展趨勢。另外，隨著河流湖泊水體富營養化問題的日趨嚴重，以脫氮除磷為主要目標的植物修復技術將成為河流湖泊污染治理的熱點， 尤其在城市內河污染水體的治理中將發揮重要作用。
水體修復中若干常見問題
01
黑臭問題
1、現象
水呈黑色或棕黑色；有嚴重的腥臭味；透明度很低、溶解氧也很低甚至為零、PH也很低，水面上常會冒氣泡，並常會漂浮著一塊塊黑色的底泥表層的剝離物、嚴重時水體缺乏脊椎動物甚至軟體動物的生存條件或者引起大量死亡。
2、原因
水體發臭主要是有機污染物發生生物作用的結果。當水中有機碳、有機氮及有機磷極為豐富時，無論水中是否有充分的溶解氧，只要在合適的水溫下，都將受到好氧或厭氧微生物的降解，產生各種不同的發黑髮臭物質。發生這種現象的水域一般說來是：
、缺乏固定的補充水源，一潭死水；
、有外來的污染源（點源或面源）
、由於受嚴重的有機污染，而有機物的分解消耗大量的氧氣，常使這類水體處於缺氧的狀態，污染物在厭氧條件下分解產生一些低價的氧化物如亞鐵類、亞錳類、低價硫鹽等棕黑色的懸浮顆粒及硫化氫、甲烷、遊離氨等帶臭味的氣體，水質發生惡性循環；
、因水體環境條件惡劣，使水中的菌相和藻相都不合理，有益微生物群處於弱勢。
3、措施
、切斷污染源；
、引水換水；
、去除上層浮泥。
若無清潔水源及無法去除上層浮泥的情況下，可採取下列辦法:
、污染源必須切斷
、若水的PH值偏低，應先調節PH值，使之上升到7.5-8.0、因為此範圍的PH值能使微生物維持在較高的脫氮水平。
、增氧：特別是底層增氧，為好氧微生物創造生存條件。酸性及厭氧環境容易促進底泥磷的釋放。增加水體中的營養負荷。
、投加水改劑：如強力去氨氮劑、天然有機物螯合劑、複合微生物製劑、水質澄清劑、去磷、去氮劑等
、採用浮島技術及適當移入水生動植物，實現營養物質的轉移。
、使用多功能水質凈化機。
、採用生物膜技術。
、投加合適的微生物製劑。
02
水華問題
1、現象
水體呈現濃厚的深綠色或棕黑色，水體表面復盍著一層綠色、棕色或棕紅色的藻類層。使水體的景觀效果喪失殆盡。
2、原因
水中營養物質極為豐富，造成藻類過量繁殖。形成水華的藻類有微囊藻、魚腥藻、水花束絲藻、裸藻、硅藻等。因形成水華的藻種不同所呈現的顏色也不同。微囊藻、魚腥藻形成的水華呈綠色；水花束絲藻形成的水華暗綠色；裸藻水華呈紅棕色等。
3、措施
、消除外來污染源：
、使用多功能水質凈化機。
、化學除藻法或使用生物型艾可清控藻劑，使用一次效果可保持2.5-3個月，對蘭藻形成的水華效果特別明顯。因為控藻劑中的生物能吞食蘭藻。
、配置適當的水生植物包括挺水植物、浮葉植物、沉水植物以及建造浮島。
、採用絮凝過濾裝置（包括過濾床），脫磷，除藻。
、運用生物膜技術，
、運用生物投菌技術
、合理放養濾食性魚類和螺、蚌類等水生動物。據研究白鰱對魚腥藻的利用率可達35%以上。
、採用氣浮技術
03
菁苔問題
1、現象
在水質較清、水深較淺又不太流動的水域或者是在水草上面著生一種絲狀的，形如棉花一樣的綠色藻類。
2、措施
、在無水草又無魚類的水體可直接投加硫酸銅或殺菌滅藻劑（用量需準確計算）
、在有魚類而無水草的水體，可按比例投加殺菁苔劑
、在有水草需要保護的水域，可用石灰加草木灰合劑或潑石膏水。
、遮陰避光
總結
（1）國內成功修復底泥、水體的例子還不多見，仿效發達國家那樣花大量資金用於疏浚和污泥處理來修復底泥還不現實，而化學修復又容易造成二次污染，不利於環境治理的可持續發展。
（2）生物修復技術以其特有的優點引起了人們的極大關注。大力發展生物修復技術如高等植物對重金屬的累積、開展生物菌工程的研究是一條切實可行的途徑。
（3）集多種修復手段為一體，將物理、化學、生物修復技術有機結合。
來源：水世界
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