第一章、环境修复技术绪论ppt课件

1、环境修复原理与技术 污染预防工程传统的环境工程环境修复工程从源头上遏制排放“三废治理工程产前产中产后环境修复工程： 所修复的水体是环境的一部分，不能与环境别分开来，在修复水体过程中，需求维护周围环境。即必需将环境要素融入技术中。环境修复工程和传统的污水处置工程的不同之处:传统的污水处置工程： 处置对象可以从环境中 分别出来；本章重点环境修复的定义环境修复技术及特点 环境修复 P8 一、环境修复的概念 修复remediation：借助外界作用力使受损的特定对象部分或全部恢复到原初形状的过程。恢复restoration：使受损对象向原初形状发生改动重建reconstruction：使完全丧失功能的

2、对象恢复至原初程度改建renewal：使部分受损的对象进展改善，添加人类期望的特点，减小人 类不希望的自然特点环境意义上的修复：对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施，使存在于环境中的污染物浓度减少或毒性降低或完全无害化。第四形状原初形状部分受损形状完全受损形状改建恢复重建 二、环境修复的类型 按照环境修复的对象可以分为：土壤环境修复、水体环境修复、大气环境修复和固体废物环境修复几个类型。土壤环境修复：对污染的土壤实施修复，以阻断污染物进入食物链，防止随生物呵斥危害，促进土地资源的维护和可继续开展。土壤污染：人为要素有意或无意将对生物有害的物质施加到土壤中，使某种成分的含量高于原有含量、

3、引起土壤环境质量恶化的景象。原位修复：对污染物就地处置，使之得以降解和减毒。 不需建立昂贵的地面环境工程基建和运输，操作维护简单，可对深 层次污染的土壤进展修复，但缓慢，且有一定风险。异位修复：发掘后经过其它手段或技术进展处置。 时间短，代价较高，但环境风险较低，系统处置的可预测性较高。水体环境修复：利用物理的、化学的、生物的和生态的方法减少水环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的水环境能部分或完全恢复到原始形状的过程。水环境：由水体(包括水文、水力、水质)、生物水生植物、微生物和动物等、水体下堆积物、水体周边的岸带河岸带、潮滩、湖岸带等及水体上的空间构成，在一定范围内具有本身构

4、造和功能的有机体系。“月湖生态修复示范工程基地的人工浮岛 大气环境修复：采取一定的措施，包括物理、化学和生物的方法来减少大气环境中的有毒有害化合物。大气污染：人类的生活、消费活动和自然界中部分的质能转换向大气排放各种污染物，当污染物超越环境所能允许的极限环境容量时，大气质量就会恶化。固体废弃物环境修复：利用化学、物理或生物的方法对污染环境的固体废弃物进展处置，以到达减少污染的无害化处置。固体废弃物：在消费建立、日常生活和其它活动中产生，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质。工业固体废弃物处置废弃矿山、采矿场复垦生活渣滓固废处置污水处置厂污泥后续处置 三、环境修复的技

5、术 环境修复技术是指人类修复环境时所采用的手段。 技术的根本作用在于改动自然界的运动方式和形状，由此构成了工程技术、物理技术、化学技术和生物技术四类根本技术。环境物理修复技术：借助物理手段将污染物从环境中提取分别出来的技术，工艺简单、费用低。通常没有高度的选择性，多用作初步的分选。普通说来，物理分别技术没有充分到达环境修复的要求。环境化学修复技术：开展较早也相对成熟。主要包括：化学淋洗、溶剂浸提、化学氧化修复和化学复原修复等。比较而言，化学氧化技术是一种快捷、积极，对污染物类型和浓度不是很敏感的修复方式；在土壤修复中，化学复原和复原脱氯法那么作用于分散在地表下较大、较深范围内的氯化物等复原反响

6、敏感的化学物质，将其复原、降解；原位化学淋洗技术对去除低溶解度和吸附力较强的污染物更有效。但化学修复技术往往代价较高，容易导致其它化学物质留存于环境中，能够产生其它环境危害等。环境生物修复技术：利用生物的生命代谢活动减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的环境能部分或完全恢复到原始形状的过程。费用小，不会引入其它化学物质，对环境的整体修复性能好，但往往耗时。水体修复技术物理修复技术化学修复技术生物修复技术水体修复技术普通可分为水体物理修复技术、水体化学修复技术和水体生物修复技术。目前在研讨运用上普通以水体生物修复技术为主，水体物理修复技术、水体化学修复技术为辅。水体修复技

7、术概略一、物理方法现状：引水稀释、底泥疏浚。 引水稀释就是经过工程调水对污染水体进展稀释。使水体在短时间内到达相应的水质规范该方法能激活水流，添加流速，使水体中DO添加，水生微生物、植物的数量和种类也相应添加，从而到达净化水质的目的。 底泥疏浚指对整条或部分堆积严重的河段、湖泊进展疏浚、清淤，恢复河流和湖泊的正常功能。趋势：由于物理修复技术存在暂时性、不稳定性以及治本不治本等缺陷，所以与生物和化学技术相结合是物理修复技术以后的开展趋势。温瑞塘河引水稀释的水源？二、化学方法现状：经过化学手段处置被污染水体到达去除水体中污染物的一种方法如治理湖泊酸化可投加生石灰，抑制藻类大量繁衍可投加杀藻剂。如除

8、磷可投加铁盐等。化学净化法由于投加的是化学药剂，因此不仅治理费用较高，而且还易呵斥二次污染目前该方法主要用于酸化湖泊的治理。趋势：化学修复技术具有费用高、易呵斥二次污染等缺陷，故高效、廉价、平安的药剂的研制如絮凝剂的研制和与生物技术相结合是化学修复技术如今以及未来的开展方向。三、生物方法现状：已开发出多种有关污染水体生物修复的技术，从生物的选择和培育运用上来分主要包括直接投加微生物技术、培育微生物技术和高等生物修复技术等；按其工程实施的方式来分主要有原位修复技术、异位修复技术和原位异位结合修复技术。趋势:与传统的化学、物理处置方法相比，生物修复技术有以下优点污染物在原地被降解；修复时间较短；就

9、地处置操作简单，对周围环境的干扰少；较少的修复资金，普通只为传统的物理化学方法的30%到50%；人类直接暴露在这些污染物下的时机减少；不产生二次污染，遗留问题少的特点，是未来水体修复的重点开展趋势。水生态修复技术运用现状 水生态修复技术是生态工程技术的一个分支，其根本含义是根据水生生态学及恢复生态学根本原理对受损的水生态系统的构造进展修复，促进良性的生态演替到达恢复受损生态系统生态完好性的一种技术措施。 根据水生态系统所受胁迫的主要类型进展分类：大体可划分为两类。水生态修复技术生物生态方法治理和修复受污染水体的技术与生态友好的水利工程技术一、污染水体生物生态治理技术 概念：该类技术是利用培育的

10、高等植物或培育、接种的微生物的生命代谢活动，对水体中污染物进展富集、转化、吸收及降解而使水体净化的技术 优点：具有处置效果好、低耗能或不需耗能、工程造价相对较低、运转本钱低廉以及不构成二次污染特点强调对水质的净化效果主要用于受污染而失衡的自然水生生态系统的修复。 制约要素：包括气候条件、生物种类和物种引入、土地利用及运转维护等。按照与水生态系统交融的程度大小：生物生态治理技术生物修复技术生态修复技术利用生物的新陈代谢对有机污染物及氮、磷营养物质的同化作用将低浓度污染物进展富集转化到达治理污染水体的目的。恢复退化水生态系统构造中缺失的组分，到达重建水生态系统的良好构造实现其功能的恢复，同时改善水

11、质。异同1、生物修复技术固定化细菌技术 河道内曝气结合高效微生物处置修复技术 生态浮床技术卵石床生物膜技术 稳定塘氧化塘技术 生物过滤技术土地处置技术 人工湿地技术2生态修复技术生物支配技术沉水植物重建技术 该类技术的特点是修复措施与退化水生态系统严密交融。对于我国浅水型湖泊的富营养化防治是一项运用潜力很大的技术。 经过生物支配或沉水植物重建。减轻营养负荷的再悬浮程度。促使藻型富营养化水体向草型富营养化水体演替，抑制蓝藻迸发，到达提高水质平安性的目的。目前，在我国太湖地域正在对这种技术进展实验。二、生态水利工程技术主要针对河流生态系统的修复，而且主要是小型河流。这一技术在欧美及日本正被推行运用

12、，而在我国还处于典型实验研讨阶段。1河道修复技术 2河道内栖息地修复技术3河岸修复技术4流域内栖息地修复技术5流域内土地利用修复技术广州河道生物修复胜利案例黑臭河道水体： 朝阳涌 古廖涌 运用技术： 底泥生物氧化 水体生物修复 河涌生态恢复目前我国城市水环境生物修复存在的问题重水体生物修复而忽视底泥生物修复重外源微生物投放而忽视土著微生物激活重单一措施而忽视综合处置重污染源控制而忽视水环境生态恢复一、概略综观国内外任务，有关生物-生态修复的研讨与运用大致可分三个方面： 一是以运用微生物为主体的生物修复技术，美国、日本及国内一些生物工程公司的产品已进入运用实验阶段，在部分区域，特别是城市内河治理

13、中不乏有胜利的例子； 二是运用高等植物为主体的植物-生态修复技术，适用于大面积、低浓度的污染位点，由于植物修复是一个自然的过程，易为公众接受； 三是基于“食物链原理的生物支配技术，运用罗非鱼、鲢鱼及贝类等滤食性动物的放养及水体生物群落构造的优化，对控制富营养化水体蓝藻水华发扬了明显的作用。生物生态修复技术被以为是21世纪我国生态环境维护领域最有价值和最具生命力的生物处置技术。其中的ESB水体修复技术生态演替式水体修复技术是一工程前世界上正在兴起的突破性的一种水体修复技术。 开展前沿 ESB水体修复技术是利用培育的植物、动物或培育接种的微生物的生命活动，对水体污染物进展转移、转化及降解作用，从而

14、使水体得到净化的技术，还可以绿化环境及景观改善结合起来，在治理区建立休闲和文娱设备，发明人与自然交融的优美环境。ESB水体修复技术思绪是，消除争氧物质，稳定水体的高溶氧形状，快速培植优势好氧微生物，打造生态根底，并经过水生动、植物定向培育、建立起人工生态，经过人工生态向自然生态演替，恢复水体生物多样性，并充分利用自然系统的循环再生、自我修复等特点，实现水生态系统的良性循环。 ESB水体修复技术微生物修复技术浮岛技术水生动物恢复生态清淤技术生态复氧技术生态护提技术植物操控技术人工湿地技术水生动物恢复和重建技术ESB水体修复技术包括二、ESB水体修复技术效益展望1、经济分析 ESB生态演替式水体修

15、复技术污水的消纳本钱低。ESB生态演替式水体修复技术假设生态修复的技术能进展全面推行的话，其工程本钱和维护费用可以大大降低，其投资效益非常明显。 随着河道水体生态系统的修复和城市水体生态景观的构成，可进展休闲垂钓、河流水体旅游等商业用途的开发，以提河流水体本身经济效益的产出，来筹集部分维护资金，减少长期支出河道维护费用的压力，拓宽了水体治理的资金来源，使河道治理进入市场化和社会化。2、社会效益 人类的一切活动都必需依托于所栖息的生态环境，生态系统为人类提供了生存维护系统，提供了从事各种活动所需的最根本的物质资源。经过生物修复可缓解因水污染给周边商业、居住区域带来的负面影响和环境压力，还美化了环

16、境，产生了良好的景观效应。采用浮岛种植的水生花卉清翠碧绿、颜色缤纷、艳丽夺目，呈现一片欣欣向荣的景象，构成一幅美丽的人工自然生态景观，提升了城市的环境生态程度，普及河流生态知识、提高环保认识，具有极高的社会效益和环保效益。3、应意图义 ESB生态演替式水体修复技术实施，详细为采用耐污性强的活性微生物制剂，结合各种功能性水生植物的生物性能，运用陆生植物的水培技术和生物浮岛技术、生物膜技术、复氧技术等综合技术来分解、吸收水体的污染物质，利用滤食性水生动物的介入来转移水体的污染物质，到达人工重建水生生态系统的目的，同时在治理过程中还可以营造一个城市水体生态景观。 在还没有建造污水处置厂或已有污水处置

17、厂而无法短时间进展截污纳管的城市和地域，利用ESB生态演替式水体修复技术可有效降低水体原有的污染指数，提高河道水体的自净才干和环境容量。提高自净才干后的河道，纳污才干添加，可以有效的分解和吸收延续流入的营养盐，其流出的水到达污水处置厂的一级排放规范，可以减少对下河段呵斥的污染压力，有利于河道整体水质的长期坚持. 思索环境修复的定义环境修复的类型环境修复技术和各自突出的特点 以土地为处置设备，利用土壤一植物系统的吸附、过滤和净化作用以及自我调控功能，到达某种程度的净化水的目的。对于有机物尤其是有机氯和氨氮具有较好的去除效果。土地处置技术 目的和对象不同：河流生物修复的对象是水质；目的是改善河流水

18、生生物生存、生活和繁衍、开展的水质条件。而河流生态修复的对象是水生生物生存和开展的整个环境，包括水量、水质、水位、流速、水深、水温、水面宽度，涨水、落水时间，以及产卵场、越冬场、育肥场、回游通道的修复或恢复等等；目的是为水生生物或特有的生物种群提供良好的生存和开展环境。 所采用的技术和手段不同：生物修复的技术中心是微生物及微生物运用和利用等。生态修复的中心技术是生态工程学和生物、生命科学等。 针对性不同：生物修复是针对水体污染的修复，生态修复是针对水生生物及其生存环境的整体修复。生态修复可以包含生物修复，生物修复可以是生态修复的一个部分或一项主要内容。 对于污染严重，并有产卵场、育幼场、越冬场

19、或回游通道损伤及破坏的河流，普通应首先采取生物修复技术恢复河流水质，然后采取生态修复措施恢复河流生物栖息地和回游通道等。河流生物修复与河流生态修复的异同人工湿地技术 利用对水体中污染物的沉淀、过滤、吸附、吸收降解等作用，在恰当设计和良好管理的条件。可以有效地处置生活污水 工业污水、农业面源污染 渣滓场渗滤液、 暴雨径流、富营养化水体等。显著减少水体内的生化需氧量BOD ) 悬浮固体颗粒SS)和氮。同时还可以去除金属、微量有机物和病原体。 河流沿岸水生植物带人工湿地的水质净化要素有以下8个：植物根茎等外表生物膜对有机物，特别是对藻类的吸附去除；植物根系的营养吸收；昆虫的摄饵、羽化等；鱼类的摄饵、

20、捕食；防止已沉淀的悬浮性物质再次上浮；日光的遮盖效果；在污泥外表的除磷脱氮；维护河岸作用。高效微生物固定化技术 指将经过培育的高效率微生物或酶或菌藻共生群落限制在特定的资料区域内部，到达提高微生物或酶的浓度，发明有利的生物代谢环境，有效减少微生物流失并使固液容易分别的目的。该类技术主要用于治理富营养化水体。河道修复技术 主要针对由于地表活动、水利工程建立、采矿等活动呵斥的河流空间构造改动而进展的修复。这些河流空间构造的变化包括：泥沙负荷改动、河流直线化、非延续化、河道纵比降和断面外形变化等。包括三个方面内容：河床再造、洪水脉冲和河道空间特征再造。河道内栖息地修复技术 河道内栖息地是鱼类、水生无

21、脊椎动物等生物的生活场所，其功能包括产卵场、索饵场、停歇地和通道。修复首先要明确修复目的的生活习性。技术手段有鱼道、浅滩-深塘构造、基质恢复、河岸覆盖物和设置乱石堆或丁坝等模拟水生生物所偏好的活动场所。河岸修复技术 河岸修复的目的是保证河岸的稳定可采用植物、石块或其他透水资料加固河床既保证河岸的稳定，又不阻止河道水体中的物种与岸边物质的交换。如利用活的枝条插入河岸起到固定的作用采用可透水的资料生态砖、鱼巢砖、天然资料垫等。流域内栖息地修复技术 主要指生活在河滨的半水生动物或涉水鸟类栖息地的恢复。修复技术包括林间水库、巢形建筑物、食物斑块、湿地的修复等。 林间水库是指在森林覆盖的漫滩上经过建造低

22、堤防和安装出流建筑物构成的浅水域。利用林间水库放水产生的洪水效应防止上层阔叶树木蒙受破坏。巢形建筑物是为了恢复水边鸟类而增设的人工巢箱该方法可有效弥补自然巢穴的缺乏。食物斑块恢复是经过有目的地种植目的物种所摄取的植物改善目的物种的食物来源。该措施可直接改善物种的生存条件。湿地的修复包括人造湿地和对原有湿地的复原两种，经过湿地植物对营养物的吸收作用改善河流水质削减洪峰降低洪水危害，为涉水鸟类和两栖类动物提供食物和栖息场所。流域内土地利用修复技术修复技术有封禁、人工补植、舍饲圈养、轮封轮牧等。包括岸边植被的恢复和陆域范围内水土流失的治理。可以减少地表径流和水土流失量加强河岸的抗侵蚀强度减少入河泥沙量和污染物量，有利于改善河道水质和提供生物栖息场所。前往 ESB生态清淤技术微生物降低内源污染 ESB浮岛的净化作用根据有关研讨资料，人工浮岛植物的水质净化要素有以下6个： 植物根茎等外表对藻类的吸附、分解。 植物根系的营养吸收作用。 为原生动物、轮虫、桡足类、枝角类、甲壳类等的摄食、繁衍等提供场所。 为滤食性鱼类的摄饵、捕食、产卵繁衍、栖息等活动提供场所。 去除悬浮性物质。 日光的遮盖效果，抑制藻类生长，平衡水温。ESB生物膜对水体的净化作用生物膜其反响过程是： 基质向生物膜外