湖泊內(nèi)源污染治理-資料下載頁
2025-02-08 21:04本頁面
【正文】 ? ? 應(yīng)用充氧曝氣、人工攪拌、深層水抽提、用清潔水稀釋等方法可以間接降低了富營養(yǎng)化湖泊中沉積物中過營養(yǎng)鹽的濃度。為了改善污染沉積物的氧化還原和水力動力學(xué)狀態(tài) ,曝氣技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用，其它技術(shù)有人工攪拌、深層水抽提、深水層曝氣、用清潔水稀釋等。在有氧的條件下，阻礙了磷營養(yǎng)和金屬從沉積物向水體釋放的速度，潛在地加快了硝化和或反硝化過程。 ? ? 沙子、卵石、黏土等經(jīng)常用來覆蓋污染的沉積物 ,抑制營養(yǎng)物的釋放 ,達(dá)到減小內(nèi)源污染的目的。將泥灰土和水噴灑在德國東北部的 Arendsee湖 ,湖底形成了 20～ 120 mm的石灰質(zhì)層，該層共沉淀了磷和藍(lán)藻，同時也減少了磷從沉積物釋放到水體中去。 但是該技術(shù)的工程量很大，需要清潔的掩蔽物質(zhì)，對淺水湖泊來說減少了湖泊的庫容。 ? 為了達(dá)到相同的目的 ,多聚材料也用來覆蓋在污染沉積物上面 ,達(dá)到抑制營養(yǎng)鹽釋放的目的。這些材料包括高密度聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯和尼龍等。這種措施雖然有一定效果 ,但成本較高 ,安裝困難 ,易被刺破 ,耐久性也是其應(yīng)用的限制因素。 ? 生物治理 ? ? 生物修復(fù) 是指 應(yīng)用有機(jī)物 ,主要是用微生物降解污染物質(zhì) ,減小或者消除污染物的危害。 ? 優(yōu)點 ? 它是傳統(tǒng)生物治理技術(shù)的擴(kuò)展 ,生物修復(fù)技術(shù)通常比傳統(tǒng)治理技術(shù)應(yīng)用的對象面積要大 。 ? 治理有機(jī)污染物 (當(dāng)然包含營養(yǎng)物 ， 如農(nóng)藥 )的沉積物 ,和 疏浚 相比較。 ? 生物修復(fù)通常需要額外加入高效的微生物和平衡營養(yǎng)的營養(yǎng)物質(zhì) ,有時還要加入電子受體或氧化劑。很早沉積物中有機(jī)物質(zhì)的礦化作用是從有氧到無氧的過程 ,這個過程是通過細(xì)菌消耗很多電子受體來完成的。 ? 氧是最受歡迎的電子受體和能量 ,通常在沉積物與上層水界面之間因為呼吸作用而被消耗掉。當(dāng)在降解有機(jī)污染物時 ,氧氣被消耗掉后 ,被細(xì)菌作為中間電子受體應(yīng)用的有NO3 、 MnO2 、 Fe(OH)2+、 SO42和 CO2 。首先是硝酸鹽被利用 ,接下來就是按照上面的順序依次被利用。 ? 生物絮凝劑也常用來調(diào)理污染沉積物狀態(tài)。生物絮凝劑JMBF —25對治理石化廢水有很好的效果 ,同時也能夠改善底泥的沉降性能。 ? 生態(tài)措施 ? 廣泛應(yīng)用的生態(tài)措施是高等水生植被修復(fù)和生物操縱技術(shù) ? 基本原理 ? 利用水生植物、魚或者底棲動物從水環(huán)境中吸收或去除營養(yǎng)物 。 他們可以規(guī)范生物結(jié)構(gòu)和改進(jìn)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的健康 。 適用條件 ? 水生植物對營養(yǎng)的吸收主要依耐水生植物的葉、莖 ， 并且底棲動物的擾動可能會促進(jìn)營養(yǎng)物從沉積物向上層水釋放 。因此 ， 在污染嚴(yán)重的流域 ,待外源污染得到截除 ， 內(nèi)源污染降低到一定程度后 ， 沉水植物等大型水生植被的修復(fù)才經(jīng)濟(jì)可行。 ? 在分子生態(tài)水平 ， 提高生物磷去除是一個普遍的生物磷去除方法 。 該法依靠 “多聚磷酸鹽富積有機(jī)物 (PAOs) ”循環(huán)在厭氧、好氧和缺氧的底泥環(huán)境中生物富積磷而去除。 ? 在厭氧條件下 ， PAO將乙醇等低分子有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化成多聚堿性磷酸鹽 ( PHA) ， 并且伴隨著多聚磷酸鹽和肝糖的降解 ,以及磷酸鹽的釋放 。 ? 在好氧或缺氧的條件下 ， PHA被轉(zhuǎn)化為肝糖 ， 磷酸鹽被吸收 ,多聚磷酸鹽在分子內(nèi)產(chǎn)生 。 在 PHA 降解期間 ， 細(xì)菌的生長和磷酸鹽的吸收被釋放的能量操縱著 。 在反硝化過程中 ,磷酸鹽的去除又有不同的機(jī)理 ， 在有氧或缺氧的條件下 ，當(dāng)磷超過其新陳代謝過程所需時 , 反消化過程有儲存磷的能力 。 不像 PAOs， 反硝化吸收磷不需要在好氧 、 缺氧條件下轉(zhuǎn)換 ， 也不需要 PHA ， 有機(jī)含碳物可以直接作為能源和碳源 。 ? 新合成的生物膜載體 ? 種植在污染沉積物上的新合成的生物膜載體 ， 表面將會有大量的微生物 (包括輪藻 、 細(xì)菌、浮游動物和藻類等 )生長其上 ， 并形成一層生物膜 ， 高密度的生物膜將從幾種途徑充當(dāng)營養(yǎng)庫的角色。 ? 如果在新合成的生物膜載體外表涂刷一層帶有特定化學(xué)官能團(tuán)的涂料 ， 它將吸附或者絮凝高效的耗營養(yǎng)微生物來降低營養(yǎng)水平 ， 如磷酸基團(tuán)、羧基往往能降低沉積物和周邊水體沉降物質(zhì)中 Fe3+、 Ca2+和 Al3+的濃度 。 反過來導(dǎo)致磷要么以羥磷灰石形式存在 ， 要么以不等量的磷化合物形式被方解石晶格吸附。 內(nèi)源污染控制技術(shù)存在問題 及展望 每種處理方案在具體的工程實踐、對內(nèi)源污染處理效果上 , 都有其自身的優(yōu)點、適用條件和局限性。表 1列舉了幾種重要的處理方法的對比。 展望 用長遠(yuǎn)的眼光看 , 較理想的方法是采取措施強(qiáng)化并逐步恢復(fù)水體的自然凈化能力 , 改善生態(tài)結(jié)構(gòu) , 其中恢復(fù)水生高等植物種群是生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵。生態(tài)控制技術(shù)是利用水生生物之間的生態(tài)關(guān)系 , 將水生生物數(shù)量控制在一定范圍之內(nèi)。這種技術(shù)可以避免施用藥物所產(chǎn)生的副作用和使用機(jī)器所需要的高成本 , 而且具有比較長期持久的效果 , 下圖 描述了以控制藻類為中心的生態(tài)關(guān)系。經(jīng)常采用的技術(shù)措施包括 : 種植高等水生植物，放養(yǎng)魚類 , 投加微型浮游動物 , 投加細(xì)菌微生物等。 ? 治理的難度 ? ，開發(fā)出一種治理方案難以大面積推廣 ? 釋放規(guī)律不是很清楚 ? ?
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1