陆生生态 修复技术
11
4.1 流域管理技术
--流域污染物环境承受限的计算
计算流域每1km2 环境承受限（力） 年降水量（如1500mm/y） 径流产生量７０％
每人每天用水量（如500ℓ/天.人）
以人口密度作为参数 产污负荷量
流域生活产污作为基本单元标准 计算流域农业与工业的产污当量 流域污染物排放率按假定的P（ 70%）、COD（70%）与N（ 50%）计 算.
¡¡ 湖湖泊泊水水体体修修复复技技术术
水水流流控控制制技技术术 光光控控制制技技术术 控控制制致致臭臭与与有有害害微微生生物物技技术术
渔渔业业生生态态控控制制技技术术..
¡¡ 污污染染底底泥泥控控制制技技术术
环环保保疏疏浚浚技技术术 安安全全复复盖盖技技术术 安安全全固固化化技技术术
正常湖泊
生态 平衡 。。。
人为干扰
底泥蓄积
NP NP
水中富集
N COD上升
叶绿素a增值
P
N
NP
P
N
P
2.2 水化学三平衡（O、C与pH ）失衡
zz营营养养盐盐地地化化 过过程程变变化化
zz溶溶解解氧氧降降低低 zz碳碳源源增增加加
zzppHH升升高高
初级生产力大暴发
z高pH下，利水华藻类生长 z蓝藻Microcystis耐低氧，兼氧状态 z碳源增加水华藻类量猛增
营养超限阶段
4
异常营养阶段
5
藻华严重阶段
6
黑臭阶段
2
磷与生态系统稳态转换的关系图
总磷 浓度
水质 洁净
植物占优势
水质洁净，大型植物占优势， 缓冲能力强，稳定
水质洁净 植物稀少
正向转换
反向转换
浮游植物占优势
水质浑浊，浮游植物占优势， 缓冲能力强，稳定
藻类可能 独占优势
生态系统管理
10
4.50 总 氮 浓 度
¡¡ 河河流流生生态态修修复复技技术术
砾砾石石接接触触氧氧化化技技术术 旁旁侧侧式式湿湿地地净净化化技技术术 河河床床生生态态修修复复技技术术 生生态态堤堤岸岸技技术术 自自然然型型河河床床曝曝气气技技术术
¡¡ 河河口口生生态态修修复复技技术术
河河口口净净化化技技术术 生生态态浮浮岛岛技技术术 河河口口藻藻类类控控制制技技术术
环境承受限为150 人/km2
13
44..22 生生态态修修复复技技术术
¡¡ 生生态态修修复复原原理理
¡¡ 湖湖滨滨带带生生态态修修复复技技术术
多多自自然然型型植植被被净净化化技技术术 人人工工湿湿地地净净化化技技术术 岸岸边边植植物物修修复复技技术术 基基底底修修复复技技术术
工程 水质改善 措施
措施
生态
措施
鱼类 底栖动物
微生物
过渡带生态
生态 重建 沉水植物
固着植物
浮游生物
陆生生态
黑臭阶段湖泊
10
湖泊富营养化机理
4
富营养化控制的新技术
富营养化控制成套技术
控源技术
点源污染 控制技术
面源污染 控制技术
湖内污染源 控制技术
流域管理 技术
湖 泊
生态修复
湖滨带生 态修复技术
沉水植物修 复技术
湖湖泊泊水水生生态态系系统统的的恶恶化化过过程程
排污入湖
生生源源物物质质累累积积 与与循循环环失失调调 初初级级生生产产力力大大暴暴发发
湖湖泊泊生生态态系系统统破破坏坏
水水化化学学三三大大循循环环失失衡衡
碳碳
氧氧
酸酸
碱碱
平平
平平
平平
衡衡
衡衡
衡衡
促促藻藻类类增增殖殖
水质恶化
5
2.1 湖泊内生源物质循环失衡
环境生物技术原理 （11A)
湖泊水污染控制与 生态修复技术
提纲 1、我国富营养化及发展趋势 2、富营养化发生机理 3、湖泊富营养化控制对策 4、富营养化控制的新技术 5、“863”湖泊课题的设计思路 6、结语
1
湖泊富营养化机理
1
我国富营养化 及发展趋势
湖泊富营养化发展演变
1
健康阶段
2
营养增加阶段
3
Sewage treatment plant Purification facilities
Tokyo Metropolitan 250 million peoples Chiba Prefecture 64 million peoples
15
（（11））入入湖湖河河流流修修复复技技术术净净化化
（The main function of gravel contact oxidation method）
控源和生态恢复相结合
核心：营养物质过量输入与累积 措施：外源负荷和内源负荷控制
生态恢复的三个重要区域
核心：建立生态系统的良性生态平衡，也是湖泊治理的最终目标。 措施：陆生生态、湖滨带和沉水植物修复
湖泊管理和治理相结合
核心：在湖泊防治污染中，管理是不可或缺的 措施： 优化规划, 水质管理规划，确定水环境和湖泊生态目标，同时制订保护湖泊的法规，加强对群众的宣传
中营养 15 ％
90 年代后期
富营养 85 ％
富营养 61 ％
贫营养 4 ％
80 年代后期
中营养 35 ％
中 营养 69 ％
富营养 27 ％
70 年代后期
贫营养 4 ％
（3） 富营养化的趋势
目前我国湖泊富营养化面积有5000多km2，如果按照前 二十年发展速度，至2010年，将高达6700 km2。
6
2.3 初级生产力大暴发
zz营营养养盐盐地地化化 循循环环失失衡衡
zz水水化化学学特特征征 变变化化
zz初初生生产产力力 系系统统失失衡衡
蓝藻生物学特性
zz光光合合作作用用强强烈烈 zz碳碳富富集集机机制制
zz浮浮力力与与生生态态调调 节节
z水化学特征变化为水华藻类疯长提供外部环境 z营养盐地化循环失衡为于水华藻类生长提供营养基础 z初生产力系统失衡打破了对水华藻类量猛增的制约 z特殊的蓝藻生物学特性是蓝藻大暴发的内因
河河口口生生物物栖栖息息地地恢恢复复技技术术
¡¡ 蓝蓝藻藻控控制制技技术术
生生物物控控藻藻技技术术 机机械械除除藻藻技技术术 化化学学／／菌菌剂剂控控藻藻技技术术 扬扬水水筒筒控控藻藻技技术术
湖湖泊泊生生态态修修复复的的六六个个控控制制原原理理
①入湖河流营养盐 控制
⑥ 湖滨带生态控制 ⑤鱼类群落控制
30mg/L 6mg/L 2mg/L <1mg/L
城镇污水
达标处理 排水
入湖排水
湖水
城镇污水处理厂
生态净化工程（河流 修复、湿地、强化净
化等）
湖泊水生态 修复技术
注意：科学性、可行性与经济性
国国外外案案例例 EEffffeeccttssooff ppuurriiffiiccaattiioonnffaacciilliittiieess
0.765
0.235
草海．
重富营养区
•荔湾湖
富营养区
•于桥水库
•西湖 •磁湖
•南•四流湖花湖 •麓•湖巢•东湖山•滇湖池•玄武湖
•太湖 •固城湖 •淀山湖
•乌梁素海
•鄱阳湖 •南湖 •洪泽湖呼伦湖•甘棠湖 •洞庭湖．•邛海•镜泊湖
•蘑菇湖
中中营营养养区区
．高州水库
••兴兴凯凯湖湖
•．洱洱海海
贫贫营营养养区区
目前：具备富营养化发生条件（营养盐水平已达）的湖 泊面积约为14000多km2 。
指标
现 状 2010年预测值
富营养化面积（km2）
5000
6700
具备发生富营养化的湖 14000 泊面积（km2）
4
湖泊富营养化机理
2
富营养化发生机理
z生源物质循环失调 z水化学三大平衡失衡 z水生态系统破坏与初级生产力大暴发
P
N
1.75
12
0.82
6
50
50
净化设施单元
有效水深 3 m
槽宽
60m-118m
槽容积 砾径 空隙率
23,627m3 50mm-150mm
40%
18
（（33））自自然然型型河河床床曝曝气气技技术术
自然型河床曝气技术（Hirase River）
河道曝气
教育，建立湖区管理机构，制定保护湖泊的法规条例, 切实保证治理措施和管理措施的实施。 特别应当指出的是，对于已经富营养化的湖泊应当进行综合的工程治理和有效的管理，这是湖泊水质
恢复最有效的措施。
诊断与不同水平湖泊的对策
2.2 不同营养水平湖泊的控制对策
•富营养化初期的湖泊
正常湖泊
主要对策
•管理措施：湖泊管理 流域管理 法规条例
Basic structure of Gravel contact oxidation method 17
滞滞留留时时间间与与净净化化BBOODD效效果果的的关关系系
砾石槽BOD去除率（冬季）
河河水水氮氮磷磷净净化化的的案案例例
（Kannougawa purification facility）
净化水量
73,440 m 3/日
砾石接触氧化设施
BOD
流入(mg/l)
16
排出(mg/l)
4
去除率（%）
75
SS 25 5 80
净化设施单元
有效水深 3 m
槽宽
60m-118m
槽容积 23,627m3
砾径
50mm-150mm
空隙率
40%
土壤浸透设施 净化水量