【5A版】湖泊富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)修復(fù).ppt

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1、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)修復(fù)主要內(nèi)容湖泊富營(yíng)養(yǎng)化概述湖泊富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)修復(fù)1.1定義1.2現(xiàn)狀1.3成因1.4修復(fù)1湖泊富營(yíng)養(yǎng)化1.1富營(yíng)養(yǎng)化定義由于人類的活動(dòng)，使得水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)富集，引起藻類以及其它水生生物過(guò)量繁殖，水呈綠色或混濁呈褐色，水體透明度下降，溶解氧降低，造成水質(zhì)惡化，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生“水華”或“赤潮”，使整個(gè)水體生態(tài)平衡發(fā)生改變而造成危害的一種污染現(xiàn)象。池塘、水庫(kù)、湖泊等多發(fā)。一般認(rèn)為水體全氮量大于0.2mg/L、全磷量大于0.02mg／L時(shí)屬于富營(yíng)養(yǎng)化水體。1.2現(xiàn)狀我國(guó)主要淡水湖除處于人煙稀少的地區(qū)與原始狀態(tài)的湖泊外,其營(yíng)養(yǎng)鹽水平基本上都達(dá)到了富

2、營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)濃度,水體的富營(yíng)養(yǎng)化在多數(shù)湖泊中已處于相當(dāng)水平。1.3富營(yíng)養(yǎng)化的主要成因水體富營(yíng)養(yǎng)化的根本成因是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加，使得藻類和有機(jī)物增加所致。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要是磷，其次是氮，還有碳、微量元素或維生素等。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源有：土壤大量施肥，農(nóng)田流失的氮、磷進(jìn)人水體。禽畜、水產(chǎn)養(yǎng)殖，畜、禽排泄物中含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，雨水沖刷，進(jìn)入水體。生活污水和工業(yè)廢水排入水體。1.4控制修復(fù)技術(shù)控制和修復(fù)技術(shù)有物理、化學(xué)和生態(tài)修復(fù)。物理修復(fù)是借助工程技術(shù)措施,清除底泥污染的一種方法,主要有疏浚、填沙、營(yíng)養(yǎng)鹽鈍化、底層曝氣、稀釋沖刷、調(diào)節(jié)湖水氮磷比、覆蓋底部沉積物及絮

3、凝沉降等一系列措施?；瘜W(xué)修復(fù)如加入化學(xué)藥劑進(jìn)行殺藻。生物修復(fù)技術(shù)有人工濕地、生物浮床、生物操縱物理和化學(xué)方法只能暫時(shí)控制，治標(biāo)不治本。生態(tài)修復(fù)是新的領(lǐng)域，研發(fā)熱點(diǎn)。2湖泊富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)修復(fù)技術(shù)2.1人工濕地2.2生態(tài)浮床2.3生物操縱2.1人工濕地2.1.1定義2.1.2組成2.1.3原理2.1.4應(yīng)用2.1.1定義人工濕地是人工建造和管理控制的、工程化的濕地,通過(guò)模擬自然濕地,人為設(shè)計(jì)與建造的由飽和基質(zhì)、挺水與沉水植被、動(dòng)物和水體組成的復(fù)合體。它改變了濕地的傳統(tǒng)形態(tài),通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)和改造,用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的

4、凈化。昆明滇池人工濕地處理暴雨徑流試驗(yàn)系統(tǒng)2.1.2濕地組成填料、植物、微生物和動(dòng)物是人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分。填料一般由土壤、沙粒、碎石等構(gòu)成。它不僅為植物和微生物提供生長(zhǎng)介質(zhì)，還通過(guò)沉淀、過(guò)濾和吸附等作用去除污染物。植物包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。植物對(duì)污染物有吸附、代謝、積累等作用。微生物是濕地重要組成部分，主要去除有機(jī)物和氨氮。2.1.3去除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)機(jī)理氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度的提高是導(dǎo)致湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵因素。除磷人工濕地對(duì)磷的去除作用包括介質(zhì)的吸收和過(guò)濾、植物吸收、微生物去除等。無(wú)機(jī)磷的吸收和過(guò)濾去除作用因濕地床的填料不同而存在差

5、異。植物生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)同化作用將無(wú)機(jī)磷變成植物體的組成部分,最后通過(guò)收割去除。微生物對(duì)磷去除包括對(duì)磷的正常吸收和對(duì)磷的過(guò)量積累,不同含氧狀態(tài)的人工濕地根區(qū)類似于污水脫氮除磷系統(tǒng)的A-A-O處理單元,使某些細(xì)菌在厭氧條件下吸收低分子的有機(jī)物(如脂肪酸),同時(shí)將細(xì)胞原生質(zhì)中聚合磷酸鹽異染粒的磷釋放出來(lái)(釋磷),并提供必需的能量以便它們?cè)诤醚鯒l件下從水中吸收超過(guò)其生長(zhǎng)所需的磷(聚磷),并以聚磷酸鹽的形式成為微生物細(xì)胞的內(nèi)含物而被貯存起來(lái),因此人工濕地有較高的除磷效果除氮人工濕地系統(tǒng)中氮的去除主要依靠微生物的分解轉(zhuǎn)化作用和植物的吸收同化作用完成的。進(jìn)入濕地系

6、統(tǒng)中的氮主要以有機(jī)氮和氨氮的形式存在。在人工濕地系統(tǒng)內(nèi),植物光合作用過(guò)程中將氧通過(guò)植株-根系向濕地床輸送,使得系統(tǒng)內(nèi)部存在許多好氧、缺氧和厭氧微環(huán)境,為微生物的硝化和反硝化作用創(chuàng)造了良好條件。首先,水中的有機(jī)氮被異養(yǎng)微生物(氨化細(xì)菌)轉(zhuǎn)化為氨氮,而后硝化細(xì)菌在好氧環(huán)境下將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮,最后通過(guò)反硝化微生物的脫氧作用以及植物根系的吸收作用將無(wú)機(jī)氮從水中去除。2.1.4應(yīng)用1994年,我國(guó)在滇池建立的人工濕地系統(tǒng)用以處理滇池流域農(nóng)業(yè)面源污染,根據(jù)14個(gè)月運(yùn)行監(jiān)測(cè),該濕地系統(tǒng)對(duì)TN平均去除率為35.5%~60%左右,對(duì)TP平均去除率為24.4

7、%～47.8%2002年,中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所和云南玉溪市環(huán)科所設(shè)計(jì)的撫仙湖人工構(gòu)造濕地開(kāi)始投入運(yùn)行,監(jiān)測(cè)結(jié)果表明對(duì)各項(xiàng)污染指標(biāo)的去除率分別達(dá)到:COD87.8%、BOD68.7%、SS96.3%、TP32.4%、TN36.0%,出水水質(zhì)也由處理前的?類水質(zhì)提高到ó類水質(zhì)。2.2生態(tài)浮床2.2.1定義2.2.2原理2.2.3特點(diǎn)2.2.4應(yīng)用2.2.1定義生態(tài)浮床技術(shù)是按照自然規(guī)律,運(yùn)用無(wú)土栽培技術(shù),以高分子材料為載體和基質(zhì),采用現(xiàn)代農(nóng)藝和生態(tài)工程措施綜合集成的水面無(wú)土種植植物技術(shù)。2.2.2原理生態(tài)浮床技術(shù)是由3項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利組成,擁有自

8、主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù)兼顧的實(shí)用技術(shù)。原理是:利用植物在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)水體中N、P等元素的吸收及植物