水務產業循環經濟“雙高計劃”水利水電建筑工程專業群主講人：李龍水環境治理工程循環經濟CHAPTER

5CONTENTS目錄1城市水環境治理工程3生態類修復技術2工程類修復技術1.1水務產業的定義SECTON1城市水環境治理工程1.1水環境的定義地表水環境：如河流、湖泊、水庫、海洋、池塘、沼澤等；水環境是指地球上分布的各種水體的綜合體。包括：地下水環境：如泉水、淺層地下水、深層地下水等。

水環境是構成環境的基本要素之一，是人類社會賴以生存和發展的重要場所，也是受人類干擾和破壞最嚴重的地區。1.2城市水環境的定義

城市水環境是一個城市所在的地球表層的空間中水圈的所有水體、水中懸浮物和溶解物的總稱。

城市水環境的好壞與人們的生活質量息息相關。圖1城市水環境1.3城市水環境修復技術

城市水環境修復是指將受污染的河流、湖泊等城市水體恢復至原來沒有受污染的狀態，或者恢復到某種合適的狀態。

在實際修復中，一般很難將城市水環境修復到原來沒有受到人為干擾的狀態。因此，一般只是適當修復，既恢復水體的生態功能，又能夠滿足人類的需求。1.3城市水環境修復技術工程類修復生態類修復底泥疏浚生態補水河流形態修復水生生物修復生物膜處理微生物修復土地處理本章主要介紹城市水環境治理工程循環經濟的相關技術。1.1水務產業的定義SECTON2工程類修復技術2.1底泥疏浚底泥疏浚主要針對季節性斷流且內源污染嚴重的河流，通過河道底泥的直接機械疏挖，清除水體內源污染源，控制污染物的持續釋放，達到河流生態修復的目的。圖2河道底泥疏浚該技術適用于突發水污染問題的應急處置，可快速改善污染河道的水質狀況，但作業工程量大，成本高昂，難以避免對河流底質生態系統的損害，且往往難以從根本上解決問題。2.2生態補水生態補水技術是對缺水河流的生態修復技術，通常包括閘壩設置、閘壩生態調度和生態輸水等內容。（1）閘壩設置：河道內布設堰、低壩等維持基本水量。（2）閘壩生態調度：利用河道閘壩進行水量調度時，應將生態要素考慮在內，滿足工程下游河道的生態需水，緩解對河流生態系統的脅迫。（3）生態輸水：通過閘、泵等水利設施的調控，引入上游河道、水庫水源，或處理廠處理水，補充河道水量，促進河流生態修復。

生態補水技術可直接有效地改善河道缺水狀況，提升水環境容量，但具有工程量大、施工成本高等不足。表1生態補水技術與應用實例2.2生態補水2.3河流形態修復

（1）橫斷面結構修復：指在不影響河道功能的條件下，盡量保持河流天然斷面形態，若無法保持天然斷面，則按照復式、梯形、矩形斷面的順序選擇。（2）河道蜿蜒性修復：蜿蜒性是天然河流平面形態的典型特征。河道蜿蜒度修復包括大尺度和小尺度兩個層面，前者是指應尊重河流地貌特性，應彎則彎，應直則直，盡可能保持原有蜿蜒性，確保河流連續；后者則多借由堆石、丁壩等結構營造局部蜿蜒性。河流形態修復主要指基于近自然原理，盡可能恢復河流橫向連通性和縱向連續性、形態多樣性、河床與河岸的生態化等的技術。河流形態修復

（3）河道縱向連通性修復技術：指盡可能恢復河流的縱向連續性，通暢其物質和能量的縱向流動，常通過拆除或降低阻礙水流的諸如閘門、水壩、漿砌谷坊壩、跌水等擋水建筑物等方式改善河道的縱向連通性，有利于恢復河流的生物多樣性。（4）生態河床構建：主要指通過深槽與淺灘形態序列構建、河床生態化以及棲息地結構加強等技術，塑造河床的形態格局，提高河道的生境異質性。2.3河流形態修復河流形態修復

（5）生態岸坡構建：指河道岸坡的生態防護，將植物、自然材料等與工程技術有機結合，在保證河岸穩定性與抗侵蝕性前提下，營造多種生物共生的生態景觀，常用措施有植物環、生態型土壤技術等。圖3生態岸坡示意圖2.3河流形態修復

表2河流形態修復技術與應用實例2.3河流形態修復1.1水務產業的定義SECTON3生態類修復技術3.1水生植物修復技術

水生生物修復技術水生植物修復技術水生動物修復技術水生植物修復技術是指通過水生植物通過根系對水體中營養物質的吸收，對金屬離子和有機物質的富集，以及為各種能凈化水質的微生物提供棲息地等的作用，使水體得到凈化的技術。3.1水生植物修復技術

（1）人工濕地技術：通過人為建造由飽和基質、挺水與沉水植物、水體、動物構成的復合體，構建人工濕地生態系統，利用自然生態系統的物理—化學—生物的多重協同作用，通過過濾、吸附、降解等過程，同化或異化水體營養物質，實現水污染治理，恢復水環境水質。該技術具有管理成本低、運行簡便、無重復污染等優點，但也存在占地面積大、處理效果不完全可控等缺陷。圖4人工濕地示意圖

（2）生物浮島：通過將挺水植物、陸生植物等有機組合后種植于人為設計、搭建的輕質浮島上，利用植物根系吸收水體中的N、P等營養元素，而由此構成的植物—微生物—動物生態系統的分解、合成、代謝功能除去污染水體中的有機物及其他營養元素，達到凈化水質的目的。該方法適用于富營養化河流治理，具有工程量小、維護簡單、避免重復污染等優點，但難以實施機械化、標準化推廣，適用范圍較為有限。圖5生物浮島3.1水生植物修復技術

（3）穩定塘：是指基于水體的天然自凈能力，在洼地或適宜河段人工修建處理塘，使待處理污水于其中緩慢流動、稀釋與擴散，利用穩定塘中細菌、藻類等微生物的代謝作用降解污染物，凈化水體。該方法具有結構簡單、無需污泥二次處理、成本低、管理簡便等優點，但同時具有占地面積大、處理效果不穩定等缺點。另外，為避免污染地下水，穩定塘常需設置圍堤和防滲層。圖6穩定塘3.1水生植物修復技術

（4)水生植被恢復：指在發生逆向演替的水生生態系統中，選取適應性強、生長狀況好且具備水質凈化能力的現存植被，通過設計、布置合理的群落結構組成，截流陸源污染物，加快河流生態系統的生態恢復，保護物種多樣性，實現良性循環的修復方法。圖7水生植被修復河湖3.1水生植物修復技術

3.1水生植物修復技術表3水生植物技術與應用實例

（2）水生動物修復技術又稱生物操縱法，是指基于生態系統的食物鏈原理，通過投放魚類、蝦類、螺螄和河蚌等大型底棲動物，營造“水生植物—微生物—藻類—水生動物”食物鏈，達到控制水體藻類量，實現生態系統完整性的目標。圖8水生植物聯合水生動物修復技術示意圖3.2水生動物修復技術3.3生物膜處理技術生物膜處理

通過在天然河道中人工補充填料或載體，促進水體細菌增殖，利用其產生的生物膜的凈化、過濾作用，攝取水體中的有機污染物并吸收、同化，大幅提升水體自凈能力，改善河流水質的方法。該方法具有成本低、效率高、占地面積小等優點，在有機物污染突出城市中小河流應用效果相對較好。圖9生物膜修復河湖3.4微生物修復技術

使天然或特殊微生物（光合細菌、硝化細菌等）大量繁殖，將水體中的污染物、動植物殘體等分解為二氧化碳、硝酸鹽等小分子，起到去碳、去氮、除磷、絮凝等的作用，使污染水體得到凈化的技術。該方法具有耗時短、經濟高效、不產生二次污染等優點，是一項新興的可靠的水環境治理技術。圖10微生物修復技術示意圖3.4土地處理技術

利用土地中微生物和植物系統的自我調控功能及對污染物的吸收、過濾和凈化作用，對被污染水體進行改善凈化，同時，污水中氮磷等營養物質可促進農作物生長和發育，實現被污染水體的無害化和資源化，依據處理對象目標不同，可具體分為慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流、濕地處理和地下滲濾幾種工藝類型。該方法具有工藝靈活、效果穩定、工程投資小等優點。因系統易堵塞等缺點，目前尚未能大規模應用，但該技術在農業污水灌溉領域具有較為廣闊的應用前景。4小結

經過多年的探索，城市水環境治理已從單一的結構性修復向綜合性修復發展，相應的修復