超声波除藻技术进展及其应用前景

近年来,以蓝藻水华为表征的水体富营养化已逐渐成为全球范围内湖泊和水库面临的主要生态环境问题.去除和控制藻类水华,特别是产毒蓝藻水华已经成为湖泊和水库生态修复的关键环节.目前,国内外学者研究了各种控藻技术来治理蓝藻水华,主要包括:化学杀藻法、化学絮凝法、黏土凝聚法和超声辐射法等.其中,超声波控(除)藻属于环境友好型技术,近年来越来越受到国内外的普遍关注,并逐渐应用于藻类水华应急处理.本文介绍了超声波除藻技术的进展及应用前景.     

蓝藻水华与水体富营养化综合治理

给出了蓝藻水华及其综合治理的完整定义，紧密结合水体富营养化治理和蓝藻水华治理两个角度讨论蓝藻水华治理问题。前一部分涵盖以控制点源面源污染为核心的陆上治理和以生态修复生态调控为核心的水系治理两个方面，并分析了富营养化治理与蓝藻水华治理相辅相成的关系。在讨论蓝藻水华治理时，笔者在物理、化学、生物治理方法以及资源化利用这几个方面列举了各种常见方法，着重讨论了其中实用性较强的诸多方法，分别阐述其原理以及应用案例，并作分析和评价，给出应用建议或改进建议。国内外治理实践说明：没有一种单一的方法可以有效地治理蓝藻水华，必须综合运用物理、化学、生物治理技术，综合采用中短期和长期治理策略才能有效控制当前的蓝藻水华问题并最终达到基本消除之的目标。还讨论了综合治理案例，最后讨论了我国当前蓝藻水华治理工作中的一些不足以及治理工作的经济效益分析。     

小流域水质生态修复治理技术

研究出一套针对小流域水体水质巩固提升的生态治理技术,从流域水体土著微生物中进行筛选,并扩大培养,将其中具有不同降解功能和具有互生或共生关系的微生物以适当比例进行混合培养制成复合微生物菌剂。复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌、硝化细菌的数量比为3∶3∶2∶1∶1。以截污控源为前提,通过向流域水体中投加复合微生物,同时投入曝气增氧、生态浮岛、生物挂膜等技术,修复流域水体的生态,改善水质,增强水体的自净能力。     

除藻剂应急治理湖水蓝藻水华案例分析

针对2018年8月广东某湖发生暴发蓝藻水华事件,开展了最佳药剂以及最佳投药量的实验研究,通过对比三种化学除藻剂硫酸铜、高锰酸钾、聚合氯化铝的除藻效果,选择聚合氯化铝作为应急除藻剂,并确定聚合氯化铝理论最佳投药量为20 mg/L,根据实验结果指导工程应用,除藻剂平均用量为150 g/m~2,治理后藻类总量下降了90%,其他各项指标均达标,为今后蓝藻水华事件应急处置提供借鉴意义。     

小流域水质生态修复治理技术

研究出一套针对小流域水体水质巩固提升的生态治理技术,从流域水体土著微生物中进行筛选,并扩大培养,将其中具有不同降解功能和具有互生或共生关系的微生物以适当比例进行混合培养制成复合微生物菌剂.复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌、硝化细菌的数量比为3:3:2:1:1.以截污控源为前提,通过向流域水体中投加...     

黑臭水体综合整治工程的水质改善效果评价

以盐城市蔷薇河为研究对象,基于因子分析法和优化的非线性灰色伯努利模型,结合2009-2017年的水质数据,分析黑臭水体综合整治工程对河道水质改善和主要污染因子的治理效果。结果证明实施黑臭水体综合整治工程后,蔷薇河水质得到明显提升,生活污染以及营养元素污染治理效果明显,但无机污染和水体物理环境状况改善效果不明显,需要进一步加强相应措施的制定和实施,为规划下一阶段黑臭水体整治工程的工作目标及任务提供了参考和依据。     

黑臭水体生物治理与生态修复的实践探讨

生物修复是指通过特定的生物清除、吸收、降解或转化污染物,使受污染的环境可以完全恢复到原始状态.当前在对受到污染的水体进行修复时主要采用化学修复技术、生物修复技术和物理修复技术,其中生物修复技术具有生态节能、环境友好等优点,是一种应用前景广阔的生态修复技术.本文以江苏省无锡市滨湖区为例对黑臭水体形成的原因进行了分析,然后提出了生态修复设计理念,并重点从水质净化、水体生态系统构建两个方面对生态修复措施进行了讨论,希望能为接近条件的城市河道治理提供参考.     

农村黑臭水体治理技术分析

黑臭水体现象的出现,极大地威胁了人类的生存环境。近年来,农村黑臭水体问题有愈演愈烈之势。基于此,笔者对农村黑臭水体产生的实际原因进行分析,积极找寻有效策略优化农村水质环境,保护农村区域生态环境。实践证明,在农村黑臭水体治理过程中,需要结合实际情况进行技术选择,要考虑治理水体的规模以及广大人民群众的需求,保证黑臭水体治理工作的有效性,强化技术应用的经济性。     

南京市高淳区城市水网水环境改善模拟研究

现代城市多面临水质型缺水问题,城市水系多因污染物超标排放、水系不流通导致水质较差,无法达到相应水功能区水质目标。城市水网的构建是解决区域水资源调配不均、水环境不达标的重要手段之一。以南京市高淳区固城湖、水碧桥河、石固河、官溪河为研究对象,通过构建一维、二维水动力水质耦合模型,选取COD、NH3-N作为水质指标,模拟不同水资源利用情况下研究区域内水体水质分布情况,评估河湖水网连接对水体水质的改善效果。研究表明,河湖水网健康连通及科学调度可显著改善水体水质。     

基于河网水动力模型的水系连通性对水环境质量的影响分析研究

平原河网地区地势平坦流速较缓,水体抗污染能力弱,改善水系连通性对水环境质量提升至关重要。以水系连通性较差的盛泽镇跃进联圩为研究对象,通过开展引调水试验,构建圩区河网水动力模型,探索圩区水利工作调度运行规则、河网水系连通方法以及相应的水环境变化规律。研究以水龄作为水系连通性的一种时间尺度参量,建立了跃进联圩水动力-水质-水龄的河网水环境模型,模拟了5种引调水方案下,圩内水系连通性及水质改善情况,并构建了压力、状态与响应的引调水连通效果评估体系,实现了对水系连通性变化与水环境改善水平的定量分析。结果表明：从水体交换时长来看,研究区域主要河道水体交换时间在5天以内,水体连通性越好的河道,水龄越短;从水质指标变化来看,调水实验中圩内的水环境氨氮变化最为明显,对引调水响应度高,模拟结果显示水龄与氨氮浓度变化趋势基本一致,水体连通性越好,水龄越短,有利于氨氮的削减;从引调水方案来看,单一调度方式对圩内水系连通性改善能力有限,特别是在河网内水体流动性弱的区域,同时使得圩区内水体流动性差异增大,更容易造成河网内水系连通性以及水质的空间分布差异,形成局部的滞水区或死水区。因此,采用多源引水与多区域排水相...     

太湖流域锡澄片主城区畅流活水方案研究

针对太湖流域近年来城市化带来的城市河网水体滞留、水环境恶化问题,探究活水对流域水体流动性和水环境的改善效果。选取太湖流域锡澄片主城区为典型区域,构建一维非稳态水动力水质耦合模型,拟定了多种沿江枢纽和相关内河闸站配合的方案,探究活水对太湖流域平原河网的影响,定量评估不同水平的活水方案对研究区水体流动性和水环境的改善效果。结果表明,配置合理的活水方案可有效改善主城区河道的流动性及水环境;超过一定水量后,随着流量的增加,河道水质改善效果的提升很小。     

化感物质抑藻作用研究进展

有效控制湖库水华、治理富营养化水体是当前环境领域研究热点,关键藻种在地球CO2固定和循环、产油产氢方面具有优势,但其过量增殖造成的环境生态风险较大。化感物质因其高效抑藻性、选择作用性以及环境无害性,是一种具有应用价值的生物抑藻安全技术。文章从藻细胞密度、叶绿素含量、超微结构及生长代谢、抗氧化酶活性等方面综述了化感抑藻作用及其性能评估方法,并重点阐述化感物质对水华藻、赤潮藻主要藻种的抑制作用及其机理,从而在基因表达、遗传机制等层面进行展望,以期为开发安全高效的抑藻化感物质、富营养化水体安全治理提供理论基础。     

崇明农村河道生态治理试点工程——以万平河为例

针对崇明农村河道水质较好但水体浑浊的特点,提出采取生态护坡建设、水生态净化系统构建、岸坡生态绿化等工程措施重点改善河道生境,使之成为生物生长繁殖适宜的环境。其中,水生态净化系统构建工程中为去除水中携带的悬浮物,并逐步净化水质达到生态及景观功能要求,设置了强化预处理区、滨岸带水生植物种植区、沉水植物悬床种植区及沉水植物种植区等处理环节。在满足河道岸坡安全性、耐久性的前提下,达到农村河道"自然、生态"的治理目标。     

硅藻指数在龙江与刁江流域生态健康评价中的应用

应用硅藻指数来评价龙江与刁江的水生态健康状况,分别在龙江和刁江流域设置16个样点进行调查研究。鉴定结果表明:龙江流域鉴定出硅藻28属121种,刁江流域鉴定出硅藻23属114种,共同优势属为舟形藻属、曲壳藻属、菱形藻属、桥弯藻属、异极藻属。对目前较成熟的16项硅藻指数,通过因子分析、聚类分析、箱型图分析等多种统计分析方法研究硅藻指数的适用性。研究结果表明:大多数硅藻指数与TP、TN、Cond、pH显著相关与V极显著相关,仅WAT指数与NO3-N显著相关。优选出IPS、IDG、CEE 3项指数作为该地区水质评价的参考生物指标。通过硅藻指数综合判别得出龙江样点均为良好及中等水质,刁江样点有少部分处于良好等级水质,73%的样点水质处于中等和差等水质,龙江水质整体水平要好于刁江。     

天津市水源地水质污染治理

加强城市水源地保护是目前环境治理工作的重点.于桥水库作为天津市居民的饮用水源地,水质环境逐年恶化,污染源治理迫在眉睫.为此,从分析水质污染概况出发,得出水质参数、指标,确定污染治理重点.同时,结合中美合作项目的开展,实施"村庄综合管理规划(CVMP)".具体实施中分为两个步骤:中期目标以村庄非点源污染治理为重点,以"沼气示范工程"为核心,开展治理工作,从而使水库周围向水库排放的水体中总磷和总氮负荷至少降低88%;远期目标以跨省、市合作为基础,加强上游污染治理,使水质达到III类标准.     

碳纤维改性及其在富营养化水体的挂膜实验

目前关于活性碳纤维处理污水的试验大多集中在小型处理装置系统的碳纤维吸附试验,作者发现其挂膜效果与其在自然水体差别很大。本文研究了碳纤维的改性方法,通过将碳纤维活化改性,并进行挂膜试验确定最佳活化条件,研究碳纤维固化技术,研制成不同类型的碳纤维净水产品。为了验证改性碳纤维净水产品的可行性,将改性前后的碳纤维分别在塑料桶、金鱼缸、地埋雨污处理系统、东湖、排水渠、官桥湖等不同水体观测其生物挂膜的生物相结构。并应用于武汉东湖主湖建立自主产品1000m2面积的示范工程,同时与日本苏恩公司碳纤维示范工程进行了富营养化示范工程的比较研究。试验结果显示：试验场水域经过4天的处理,示范区水质从劣Ⅴ类上升为IV类水质,同样实现了刚毛藻藻场和沉水植物的自我修复,达到了日本相关产品的富营养化控制功能。该产品达到了快速高效净化湖泊水质控制富养化目的,其性价比更优,为其在湖泊富营养化控制治理提供了可能。     

水环境检测中藻蓝蛋白浓度反演传感器分析

藻蓝蛋白是为蓝藻的一种标志性色素,比叶绿素a更适合监测蓝藻水华。然而,由于缺乏足够空间分辨率和光谱分辨率的数据,因此大尺度藻蓝蛋白浓度的遥感估算仍然受到限制。文章在描述藻蓝蛋白吸收特性的基础上,讨论了利用现有的卫星传感器监测藻蓝蛋白的方法,以期为藻蓝蛋白遥感反演研究提供帮助。     

太湖蓝藻水华和湖泛应急防控能力提升对策研究

本文通过回顾江苏省水利部门2007年以来太湖蓝藻水华及湖泛防控工作进展,总结了太湖蓝藻预警、打捞处置、藻泥利用以及规范化管理等方面的经验做法.同时,分析了现阶段太湖安全度夏面临的蓝藻生物量居高不下、应急防控成本增加、监管能力不足等难点问题,提出了加快骨干引排工程建设、提升蓝藻水华防控能力、加快构建信息化监管平台,以及健全应急防控标准体系等工作建议,为提升太湖应急防控工作水平提供技术支撑.     

渠道生态衬砌技术及其应用前景

渠道衬砌是灌区节水的重要途径之一,生态型渠道形态和功能构建关键技术的研究对于灌区的生态建设意义重大.针对传统灌区沟渠日益突出的生态环境条件恶化、生物多样性下降等问题,对灌区生态型沟渠空间形态构建、水体自净能力提高和水质改善、适宜生境条件构建等关键技术进行研究和实践是非常有必要的.生态衬砌是一种能够弥补传统渠道衬砌的负面影响,改善现有渠道中的生态环境,同时也保持传统渠道衬砌的防渗优势的工程技术措施.为此,进行渠道生态衬砌可以获得节水和生态环保的双重效果.在分析传统渠道衬砌引起生态问题的基础上,对现行的三种渠道生态衬砌方法作了简要的介绍,并对其应用前景进行了分析.     

浅析生态水系建设措施和治理技术——以武夷山市大布小流域综合农场和鸭母洲河段治理为例

本文从改善武夷山市大布小流域综合农场和鸭母洲河段岸线杂草丛生、沿岸线倾倒垃圾、局部河道渠化、硬质护岸、河道亲水性体验差、占用河滩开垦菜地等河流现状入手,浅析生态水系治理理念和措施:即从大布小流域的河水、河床、河滩、河岸等四个方面切入,以改善流域水生态、水质,维护自然弯曲岸线,营造深潭浅滩和泛洪漫滩等为目标,采取生态护岸、生态缓冲带、河床修复措施,对改善小流域污染,促使水系恢复到较为自然的状态,提升水生态系统完整性和可持续性,营造河道亲水性等具有重要意义.