水环境修复-湖泊水库水环境修复.ppt

* * * * * * * * * * 实例 1999年，贵州红枫湖，大型曝气示范工程，消除水体有氧/无氧分层结构，控制住了湖底污染物释放； 瑞典研究，湖泊厌氧层曝气处理，使得湖泊水体TP负荷减少91%。 人工曝气 类型：机械搅拌、注入纯氧和注入空气三种。 设计： （1）通过溶氧曲线测得氧气消耗速率 （2）计算空气需要量 面积小、水深浅的滞流水体河段，可以采用基于一级反应的箱式模型 参考实例： 设计水温：25℃；设计曝气水域长3.5 km，平均水深1.21 m，平均水宽21 m。 BOD5反应速率常数：K1 = 0.1 d?1； 复氧系数K2与风力、水温、流速、水深等因素有关，一般来说，在流速u 0.5 m/s时，可取K2 = 0.2 d?1； 经测定，初始BOD5浓度L0 = 20.0 mg/L； 设水体改善后的BOD5浓度满足地表水Ⅳ类标准：L = 6.0 mg/L； 水体的饱和溶解氧：Cs = 8.5 mg/L； Cm = 3 mg/L。 计算结果： 根据箱式模型对河段曝气段需氧量进行初步估算，为了确保DO达到3 mg/L的预期目标，理论上该段水体的总需氧量约为777.6 kgO2/d。此值为无冲击负荷时的需氧量，考虑到雨水等突发状况的冲击负荷，应将需氧量留有余地，将需氧量加倍此值为1500 kgO2/d即62.5 kgO2/h 供气量 供气量的计算公式为 Ea——氧转移速率；20% 则该河段曝气复氧所需空气量约为1116 m3/h。 ? 原理：产生水体环流，凭借水体交换消除或者防止湖泊水库的水体分层，进而改善水质，原理类似曝气。 可以通过水泵、射流或者曝气实现。 3、人工循环 人工造流技术－涡流循环技术 ???????????????????????????????????? 　 ???????????????????????????? 涡流循环增氧技术 （东亚建设） 三、藻类控制与去除技术 ? 水华不仅使得水质下降，还会影响水体自净，恶化湖泊水库的生态功能。因此采取藻类控制与去除技术十分必要。主要的方法有物理法、化学法和生物法 物理法：人工解层、混凝沉淀、机械打捞 化学发：化学杀藻药剂 生物法：生物操纵技术 卫星遥感反演叶绿素a含量分布 资料来自： 中国科学院上海技术物理所 湖泊富营养化的生物控制－－生物操纵 基本概念 生物操纵是指应用湖泊生态系统内营养级之间的关系，通过对生物群落及其生境的一系列调整，从而减少藻类生物量改善水质。鱼群结构调整的方法是在湖泊中投放、发展某些鱼种，而抑制或消除另外一些鱼种，使整个食物网适合于浮游动物或鱼类自身对藻类的牧食和消耗，从而改善湖泊环境质量。 水生食物链模式：肉食性鱼吃小型滤食性鱼，小鱼吃鱼虫；另外，底层鱼类促进营养物质的再循环，促进藻类的发展。 通常情况下，浮游生物食性鱼类主要捕食大型浮游动物，使湖泊中大型浮游动物等消失，从而有利于小型浮游动物等的发展。大型浮游动物的牧食压力减少，藻花即可能得到发展。没有浮游动物食性鱼类捕食的情况下，大型浮游动物占优势，大量滤食藻类和碎屑，可限制或减少藻花形成。根据这一原理，提出用鱼食性鱼类取代浮游动物食性鱼类，从而保护大型浮游动物。底层鱼类的活动对底泥氮磷释放有促进作用，所以应限制底食性鱼类的发展。 生物操纵实施方法 人为去除鱼类 先将湖泊中的鱼类全部捕出或用鱼藤酮杀灭后，重新投放以肉食性色类为主的鱼类群落，控制浮游生物食性鱼类，保护浮游动物，进而控制藻花的发生。 投放肉食性鱼类 引入肉食性鱼类控制浮游生物食性鱼类，进而促进大型浮游动物发展，借以抑制藻花发生，是生物操纵的主要途径之一。许多实验表明这种方法对改善水质有明显效果。 虽然投放肉食性鱼类有明显效果，但在应用中也受到一定限制。因为只有浮游生物食性鱼类种群数量陈到很低时才会有保护浮游动物的效果，而在这种情况下，肉食性鱼类因食物不足难以长期维持。另外，一些浮游生物食性鱼类长大后，肉食性鱼类难以再捕食它们。 水生植被管理 国内外应用草鱼控制水草的工作做的很多，大部分都证明有效，而且费用低，长期有效，对环境无害。草鱼成色专吃水草，食量大，生长快，喜温性，耐低氧，是控制水草疯长的优良鱼种。温暖季节，成年草鱼日食水草量相当于体重的50％一60％。 美国依阿华和佛罗里达几个长满水草或水草丰盛的湖泊引入草鱼，三年后水草去除91％一94％，草鱼喜食的苦草和茨藻、眼子菜和金鱼藻减少最多，甚至全部消失。但草鱼不喜食的一些水草如狐尾藻等可能继续发展成为优势种。 应用草鱼控制水草关键是放养量。 投加细菌微生物 制剂投加，快速高效降解污染物 缺点也很明显，时间短，可能影响其它生物，使用成本高 应用少 投加植物病原体和昆虫 针对性强，易