水污染和水环境修复

摘 要：水污染控制和水环境修复是水资源可持续利用长期必须面对的重大问题之一.科学发展观强调以人为本,坚持社会发展与自然保护和谐一致,因此水污染控制和受污染水环境修复的研究和实践一直都是水环境领域的热点问题.

关 键 词：水污染水环境修复

1.中国水污染状况

1>我国地表水天然状况良好,大部分地区水体的矿化度能够满足生活和工农业生产的需求.

2>我国点源污染不断加剧,非点源污染日趋严重,是造成我国地表水资源质量不断恶化的主要原因.

3>我国河流污染以有机污染为主,主要超标参数为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、溶解氧、和挥发酚.重金属污染出现在西南、长江等局部区域.

4>我国湖泊水库富营养化严重,严重威胁供水安全和渔业生产,严重削弱景观娱乐功能的发挥.

5>我国江河湖库底质污染严重.重金属污染率高达80.1%,总磷轻度和重度污染断面比例12.5%,总氮轻度及重度污染断面比例16.7%.

6>我国水功能区达标状况不容乐观,部分水功能区已经丧失了其使用功能.

7>我国水功能区纳污能力与入河量的空间分异加剧了水环境状况的恶化,部分水功能区不堪重负.

2.水污染成因

2.1水污染类型

热污染、耗氧污染、植物营养盐、酚类污染、重金属类污染、农业污染、油类污染、氰化物污染、酸污染、病原体污染、放射性污染、有毒有机物污染.

2.2水环境污染物作用机制

2.2.1物理机制

物理机制是指外界的污染使生态系统中某些因子的物理性质发生改变,从而影响生态系统的物理环境,进而影响生态系统的生物环境和生态系统的稳定性,产生各种生态效应.

2.2.2化学机制

废水中含有大量的污染物,包括有机污染物、无机污染物、重金属等.化学污染物与水体生态系统的环境各要素之间发生化学作用,同时污染物之间也能相互作用,导致污染物的存在形式不断发生变化,污染物对生物的毒性及生态效应也随之改变.

2.2.3生物学机制

污染物进入生物体后,对生物体的生长、新陈代谢、生化过程产生各种影响,如对植物的细胞发育、组织分化以及植物体的吸收机能、光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、次生物代谢等.

2.2.4综合机制

污染物进入生态系统产生污染生态效应,其往往综合物理、化学和生物学过程,并且经常是多种污染物共同作用,形成复合污染效应.

3.水环境修复技术与评价

3.1水环境修复技术综述

1>化学方法,如加入化学药剂杀藻、加入铁盐、促进磷沉淀、加入石灰脱氮等.

2>物理方法,如疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等.

3>生物-生态方法,如放养控藻型生物、构建人工湿地和水生物植被.

4.河流生态修复

4.1河流生态系统概述

河流生态系统是地球生态系统中的一个典型生态系统,具有生态系统的基本特性.河流生态系统内的生物群落与非生物环境相互作用,通过物质流和能量流在其内部构成生物/环境统一体,系统内的生物与非生物环境具有统一性,从而维持系统的平衡.

4.2河流修复基本理论

河流生态修复是重建系统干扰前的结构和功能及有关的物理、化学和生物学特征,使其发挥应有的作用等,生态修复并不意味着在所有场合下修复原有生态系统,这既没有必要,也没有可能.在实际修复中,一般很难将河流修复到原来没有受到人为干扰下的状态,主要与修复目的以及技术、经济等因素有关.因此,一般只是适当修复,既恢复河流的生态功能,又满足人类的需要.

5.湖泊水库水环境污染与修复

5.1概述湖泊和水库与人类的生产、生活密切相关,具有多种重要的社会功能和生态系统.近20年来,随着我国经济的快速发展,湖泊资源的开发利用在规模、速度以及利用强度都大大加强.但在我们从湖泊获得巨大经济利益的同时,也对湖泊生态系统造成严重破坏.随着我国社会经济和城市化进程的快速发展,湖泊水环境污染问题日益突出.

5.2湖泊和水库的水环境污染

湖泊和水库水环境面临的主要环境污染问题包括：氮、磷等营养盐过量输入引起的水体富营养化问题；工业废水和生活污水排放导致的重金属、有机化合物等有毒有害物质污染；大气酸沉降和矿山废水导致的湖泊酸化问题；不合理的人为开发活动,如高强度的围湖造田和养殖.

5.3污染湖泊恢复原理和技术

生态修复是指通过人为的调控,使受污染损害的生态系统恢复到受干扰前的自然状态,恢复其合理的内部结构、高效的系统功能和协调的内在关系.生态恢复可能源于几个主要目的,包括珍惜生物保护、地理与景观生态原生性保护、建立功能性的生态系统等.污染受损湖泊的修复主要强调两个方面的内容：一方面是强调生态系统的怎么写作功能,通过恢复措施尽可能抵消或减轻一部分已被证明对环境和人类有害活动的负面效应,通过一定的措施使湖泊能够满足人类的需要；另一方面内容,使受损或受干扰湖泊生态系统在结构和生态功能上恢复到破坏前状态.

6.湿地污染修复

6.1概述湿地生态系统是由湿生植物、中生植物和水生植物、动物和微生物与环境要素之间密切联系、相互作用,通过物质交换、能量转换和信息传递所构成的占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态系统和水生生态系统的属性,但有不同于二者.

6.2湿地污染及环境效应

湿地水环境受到污染因素很多,污染源主要来自无机污染物和有机污染.无机污染物包括造成大气污染的臭氧和二氧化碳,氮硫化物,重金属,放射性元素,以及部分离子化合物.有机污染主要指由城市污水、食品工业和造纸工业等排放大量有机物的废水造成的污染.

6.3湿地修复的技术与措施

6.3.1物理修复技术

在湿地修复方面,通常使用的物理技术有土壤渗滤法和调水冲洗法.研究表明：湿地土壤地表的亚黏土对水体中各项污染物均有较好的去除效果,土壤渗滤就是通过湿地土壤的多植物根系及水流流速较缓等特点,将各种污染物质截留在湿地生态系统中.调水冲洗法则是通过外流域调水,从数量和质量两个方面改变湿地的水体质量.

6.3.2化学修复技术

利用化学反应原理及方法来分离、去除水体中的污染物,或使其转化无害的物质.常用的方法有混凝法、中和法、氧化还原法、电解法、吸附法、电渗析法等.

7.地下水污染修复

7.1地下水污染

地下水污染途径：污染液从各种污染源不断地通过包气带向地下水面渗透是一种普遍的地下水污染途径.主要的地下水污染物质：氮、有机物质.

7.2地下水修复

7.2.1抽取处理

抽取处理是采用水泵将地下水抽出来,在地面进行处理净化,处理后的水将重新注入地下或排入地表水体,从而减少地下水污染程度的一种修复技术.

7.2.2气提技术

气提技术利用真空泵和井,在受污染区域诱导产生气流,将吸附态、溶解态或者自有相的污染物转变为气相,抽提到地面,然后精心收集和处理.

7.2.3空气吹脱技术

空气吹脱是在一定的压力条件下,将压缩空气注入受污染区域,将溶解在地下水中的挥发性化合物,吸附在土颗粒表面上的化合物,以及阻塞在土壤空隙中的化合物驱赶出来.空气吹脱包括三个过程,现场空气吹脱；挥发性有机物的挥发；有机物的好养生物降解.