第一章+水環(huán)境系統(tǒng)及保護修復(fù)的基本原則方法201411

水環(huán)境保護與修復(fù)周立紅電話：6181337電郵：lhzhou@教學(xué)目的及要求學(xué)習(xí)水環(huán)境問題的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律掌握水環(huán)境保護及修復(fù)的策略掌握水環(huán)境修復(fù)工程學(xué)原理與應(yīng)用熟悉污染水環(huán)境的生物修復(fù)工程等方面知識了解受污染湖泊、河流、地下水、海洋等水體修復(fù)的可行方法及簡單的工程設(shè)計

課程內(nèi)容：第一章水環(huán)境系統(tǒng)及保護修復(fù)的基本原則方法第二章湖泊水庫水環(huán)境保護與修復(fù)第三章河流水環(huán)境保護與修復(fù)第四章地下水水環(huán)境保護與修復(fù)第五章海洋環(huán)境保護與修復(fù)第六章水環(huán)境中常見污染物的生物修復(fù)參考書：《污染環(huán)境生物修復(fù)工程》陳玉成編，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年3月第一版《水環(huán)境修復(fù)工程學(xué)原理與應(yīng)用》張錫輝編著，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年2月第一版?！稄U水生物處理新技術(shù)——理論與應(yīng)用》沈耀良王寶貞編著，中國環(huán)境科學(xué)出版社1999年8月第一版《典型化學(xué)污染物在環(huán)境中的變化及生態(tài)效應(yīng)》徐曉白等編，科學(xué)出版社1998年10月第一版《水污染防治》高肇藩等編，中國土木水利工程學(xué)會出版2000年1月第一版考試要求考核方式：閉卷筆試成績構(gòu)成：試卷占70%，課程研究報告及平時成績占30%課程研究報告：集美海域環(huán)境問題及修復(fù)方案（注意事項：小組合作、自行調(diào)查研究、不得抄襲重復(fù)）積極參與課題討論（課堂作業(yè)）為什么要開這門課？形勢嚴峻！無人能置身事外！你能改變世界！中國的水問題危機到底有多嚴重？中國陷入水污染的死循環(huán)。1、水資源短缺：中國已觸及供水的極限2、水污染嚴重：從城市向農(nóng)村蔓延3、水生態(tài)惡化：水體自凈功能基本喪失4、連鎖反應(yīng)：水污染的潘多拉盒子打開了水資源缺乏中國人均水資源量僅為世界人均水平的1/4全國年平均缺水量600億m3，2/3以上的城市缺水最新調(diào)查表明有50%的自來水不符合飲用水的標準世界糧農(nóng)組織設(shè)定的年人均可用水量的水荒基準底線是2,000m3，而黃河流域年人均可用水量僅為750m3超采的地下水水污染嚴重

2010年，中國地表水污染嚴重，湖泊（水庫）富營養(yǎng)化問題突出204條河流中，不能作為水源的四～五類和劣五類水質(zhì)的斷面合計超過40%。26個國控重點湖泊（水庫）中，不能飲用的四類水占15%：五類占23%；劣Ⅴ類占39%。地下水水質(zhì)為較差-極差級，占全部監(jiān)測點的57%。2013.8月常州西太湖畔水生態(tài)惡化

假如從今天開始不再有新的污染了，多久可以恢復(fù)干凈？50-100年才可能自凈。連鎖反應(yīng)

地面沉降：全國發(fā)生地面沉降災(zāi)害的城市超過50個。其中華北平原區(qū)地面沉降量超過200毫米的范圍，約占整個華北地區(qū)46%。有些城巿可能會在幾十年后消失GDP大幅度下降：因缺水造成經(jīng)濟損失約占GDP的1.8%，因洪水災(zāi)害占1%，因水污染占2.5%。總和約為5.3%。今年中國GDP增長率預(yù)計7.9%水污染致?。喝说募膊?0%與飲用水有關(guān)越來越多的地陷，很多與地下水超采有關(guān)你知道這些嗎？1、康菲公司：2011.6.4～2、云南陸良:2011.6.7～3、大連PX項目:2011.8.8～云南曲靖興隆村所在的位置是西橋工業(yè)園，有化工、冶煉等9家工廠化工廠工人正在鉻礦渣堆與南盤江之間加高擋墻防止礦渣掉入江里傾倒在越洲鎮(zhèn)的鉻礦渣雖然被運走，可表層土壤還是會滲出各種顏色的污染物質(zhì)在妻子與未出生孩子的墳前，李洪全的痛楚難以抑制康菲公司之禍兩次海上石油鉆井平臺污染事故的區(qū)別作業(yè)近幾年你印象最深刻的水污染事件講述事件起因、過程、后果、危害緒論

一、關(guān)于水的常識

你的每日水平衡尿量約-1500ml大便排出水量約-400ml呼吸及皮膚蒸發(fā)約-800-1200ml人體內(nèi)物質(zhì)代謝生水約+800ml人體每日需水量為1900-2300ml每日食入固體食物含水約400-600ml。所以每日需飲水量為：1300-1700ml左右。人體百分之八十成份是水。一個人缺水最多五到七天就會死亡如果人有水喝一個月不吃食物也不會死

地球上的水量分布海洋上97.2%冰山和冰川占2.15%地下水占0.631%湖泊占0.009%大氣中（水蒸氣）占0.001%河流與小溪中占0.0001%淡水資源是非常有限、非常珍貴的。水被污染會更加減少可供動植物和人類使用的淡水量，因而會直接影響到地球上生命的生存可供人類生產(chǎn)、生活直接利用的水資源主要是地表淡水及淺層地下淡水，僅占地球水量的0.32%按水資源量大小，前幾名依次是：巴西、俄羅斯、加拿大、美國、印度尼西亞、中國、印度。若按人口平均，中國人均水資源量相當(dāng)于世界人均量的1/4。位于110位專家們警告：“20年后中國將找不到可飲用的水資源”中國降雨量分布二、不可忽視的問題：人類生存岌岌可危2009年10月25日，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)發(fā)布了凝聚全球1400名頂尖科學(xué)家心血的《全球環(huán)境展望-4》(GEO-4)綜合報告。為地球“會診”的結(jié)果令人觸目驚心-自1987年以來的20年間，人類消耗地球資源的速度已經(jīng)將我們自身的生存置于岌岌可危的境地。1997、2000和2003環(huán)境變化的威脅是目前最迫在眉睫的問題之一，必須在本世紀中葉之前大幅減少溫室氣體的排放。人口膨脹致地球的生態(tài)承載力已經(jīng)超支1/3。農(nóng)田灌溉已消耗了70%的可用水。預(yù)計到2025年前，發(fā)展中國家的淡水使用量還將增長50%，發(fā)達國家將增長18%?！八枨罅康娜找嬖鲩L將成為缺水國家無法承擔(dān)的負擔(dān)。”水質(zhì)的下降趨勢仍在繼續(xù)。從全球范圍而言，污染的水源是人類致病、致死的最大單一原因。當(dāng)前生物多樣性銳減的速度是人類歷史上最快的。在已經(jīng)被全面評估的脊椎動物物種中，30%的兩棲動物、23%的哺乳動物和12%的鳥類的生存受到威脅?！暗?次生物大滅絕已經(jīng)開始，而這一次原因是人類活動?！睂τ趽碛腥?0%人口的亞太地區(qū)來說，環(huán)境資源的消耗和廢物處理是其面臨的首要問題，包括城市空氣質(zhì)量、淡水、農(nóng)業(yè)用地使用、電子和有害廢物的非法走私。五次物種大滅絕奧陶紀-志留紀之交大滅絕時間：4.39億年前原因：全球氣候變化后果：約有100個科的生物滅絕晚泥盆紀弗拉斯期-法門期之交大滅絕時間：3.67億年前原因：氣候變冷，淺水中含氧量下降后果：70%物種消失，海洋中無脊椎動物損失慘重二疊紀-三疊紀之交大滅絕時間：2.5億年前原因：氣候變化或天體撞擊后果：物種數(shù)減少90%以上三疊紀-侏羅紀之交大滅絕時間：2.08億年前原因：起因不詳后果：滅絕程度相對較小，恐龍崛起白堊紀-第三紀之交大滅絕時間：6500萬年前原因：小行星或彗星墜落地球后果：統(tǒng)治地球的恐龍滅絕第六次大滅絕起因人類！“希望是最后一次警告”！GEO-4宣傳片三、當(dāng)前關(guān)于水的主要問題水資源短缺水體污染：太湖污染、海洋污染（7-10‘）水體破壞日本的環(huán)境教訓(xùn)水體污染！五十年代淘米洗菜六十年代洗衣灌溉七十年代水質(zhì)敗壞八十年代魚蝦絕代九十年代拉稀生癌一首關(guān)于淮河的打油詩：圍海/湖造田造成海岸帶破壞

集美-填海造地全球人均年消費水量:1387km3。北美洲最高:2798km3，亞太地區(qū)最低:1156km374%:儲存在土壤中的雨水（綠水），11%:消耗性地表水和地下水（藍水）;15%:污染的淡水（灰水）。農(nóng)業(yè)用水占全球水足跡總量的92%；其中僅牲畜和相關(guān)產(chǎn)品占27%

分組討論（15min）地球環(huán)境問題的原因是什么？人類該怎么辦？起因：工業(yè)文明形成了人類難以消除的許多反自然的惡習(xí)，導(dǎo)致地球生物圈衰退。以生態(tài)文明來取代工業(yè)文明：由生態(tài)化的生產(chǎn)方式所決定的全新的文明類型，強調(diào)所有生態(tài)社會中人與自然相互作用所具有的共同特征和達到的起碼標準。提高生態(tài)文化教養(yǎng)：自人類誕生以來，不同人類種族、民族、族群為了適應(yīng)和利用地球上多樣性的生態(tài)環(huán)境之生存模式的總和。工業(yè)文明特點：人類中心主義的價值觀；征服自然界；犧牲非人類生命的利益和生存環(huán)境來實現(xiàn)自己的發(fā)展；以能量和物質(zhì)消費的最大化為社會進步的基本尺度。

古人的生態(tài)文明理念《禮記·曲禮》：“國君春田不圍澤，大夫不掩群，士不取卵者?！薄抖Y記·王制》對一年四季每個月份都有具體的規(guī)定，而且?guī)в袕娭菩浴Ｋ?guī)定，正月獺祭魚以后，方可由取得捕魚資格的虞人統(tǒng)一下河捕撈；八月鳩化為鷹之后，方可張網(wǎng)捕鳥；九月豺祭獸之后，才能狩獵；草木凋零之后，方可砍伐；昆蟲蟄伏之后，方可燒草禾肥田……不許獵殺幼獸，不許攫取鳥蛋，不許殘害有孕在身的鳥獸，不許傷害未成年的鳥獸，不許搗碎卵巢等等。于娟對吃野生動物的反思從1961年以來，我們對這個星球的影響，即人類的“生態(tài)足跡”，已經(jīng)增長了3倍。我們?nèi)缃竦摹吧鷳B(tài)足跡”已經(jīng)超出世界自身再生能力1/4。自1970年來脊椎動物的數(shù)量減少了約1/3。生物多樣性正快速持續(xù)地遭到損失。“如果按照阿聯(lián)酋或美國的平均生活水平，我們將需要4.5個地球”

面對日益嚴重的環(huán)境污染和破壞，我們該怎么辦？改變思想立即行動尚未污染與破壞的環(huán)境保護已污染與破壞的環(huán)境修復(fù)要治理某種污染物需要考慮那些問題？污染物的性質(zhì)相應(yīng)的技術(shù)手段經(jīng)濟可行性民眾的接受程度考考你討論你觀察到的水環(huán)境狀況是怎樣的？打幾分？你日常生活中注意節(jié)約用水嗎？打幾分？你認識到水資源的寶貴嗎？哪些行為對水資源是有利的，哪些是有害的？第一章水環(huán)境系統(tǒng)及保護修復(fù)的

基本原則方法

第一節(jié)水環(huán)境概論一、水資源的基本概念1、水資源定義廣義：地球上所有形式的水。狹義：指逐年可以得到恢復(fù)和更新，在較長時間內(nèi)又可以保持動態(tài)平衡的淡水量，一般以多年平均降水量和河川徑流量進行統(tǒng)計。工程概念：指狹義水資源中，在一定技術(shù)經(jīng)濟條件下，可以為人們?nèi)∮玫哪且徊糠炙?，以及少量被用于冷卻的海水。2、水資源概況地球上水總儲量約14億km3，均布后平均水深2720米；人類能夠直接利用的水非常少！waterwaterwar3.我國水資源特點：總資源量豐富，人均占有量少。水土配比相差極大，旱澇常有。雨熱同步組合，利于生物及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。年際變化頻繁，旱澇交替出現(xiàn)。水質(zhì)呈地帶性分布。二．水污染類型、來源及危害1．熱污染2．耗氧污染3．植物營養(yǎng)鹽4．酚類污染5．重金屬類污染6．農(nóng)藥污染7．油類污染8．氰化物污染9．酸污染10．病原體污染11．放射性污染12．有毒有機物污染定義：溫度超過60℃的工業(yè)廢水，排入水體后，使水體水溫升高，物理性質(zhì)發(fā)生變化，危害水生動、植物的繁殖與生長，稱為水體熱污染。來源：火(核)電廠冷卻水、治煉廠、石油化工廠、煉焦?fàn)t、鋼廠等。危害：水生生物、水體自凈作用、DO耗盡。影響水處理效果。生活污水中有機物，可在微生物的作用下最終分解為簡單的無機物，其分解過程需要消耗大量氧，故稱為耗氧有機物，由此類污染物造成的污染稱為耗氧有機污染。在水質(zhì)評價中常采用BOD5、高錳酸鹽指數(shù)和COD等進行評價。定義：植物生長需要的養(yǎng)分。來源：點源和非點源。危害：引發(fā)富營養(yǎng)化及后續(xù)效果定義：酚是芳香烴苯環(huán)上連著羥基的一大類化合物。來源：主要是含酚廢水。危害：魚類死亡、有異味、降低水體自凈能力。定義：一般指密度大于4.58g／m3的金屬污染。來源：天然人為：采礦和冶煉、工業(yè)、大氣沉降、農(nóng)業(yè)和污灌等危害：不能降解、遷移、轉(zhuǎn)化和濃縮、通過食物鏈傳遞和放大視頻：日本的環(huán)境教訓(xùn)（3‘-12’）來源：船舶漏油和清洗，鉆井、油管和儲存器泄漏，工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水排放等。危害：油膜影響水體復(fù)氧、光照；油降解耗氧，使水質(zhì)狀況惡化；具有毒性。酸污染酸雨定義:pH＜5.6的雨水。污染源：礦山排水、冶金和金屬加工酸洗廢水、酸沉降。危害：破壞水體自然緩沖作用，消滅和抑制細菌等微生物的生長，降低水體自凈能力；加大重金屬毒性及溶出；可能干擾魚的生殖周期，不能正常產(chǎn)卵，卵不能正常發(fā)育。有機化合物就是碳化合物，主要成分為碳和氫，也可能含有氧、氮、硫、磷、氯等元素。有毒有機化合物具有潛在的致癌、致畸、致突變效應(yīng)及干擾內(nèi)分泌作用，尤其在影響人和動物的生育繁殖方面。難降解，可在生物脂肪中累積，通過食物鏈富集、濃縮后傳遞。三、水環(huán)境污染物作用機制物理機制化學(xué)機制生物機制生物對污染物的吸收和累積與污染物性質(zhì)、環(huán)境因素和生物因子有關(guān)復(fù)合污染效應(yīng)：協(xié)同作用加和效應(yīng)拮抗效應(yīng)競爭效應(yīng)保護效應(yīng)抑制效應(yīng)獨立作用四、水生生態(tài)系統(tǒng)污染生態(tài)效應(yīng)生物個體污染效應(yīng)群體污染效應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)污染效應(yīng)形態(tài)：如體長、體重、生物量、產(chǎn)量生理：光合作用、呼吸、代謝率等遺傳：畸形、突變等生物多樣性改變、群落結(jié)構(gòu)改變等組成改變、功能受損、穩(wěn)定性下降第二節(jié)水污染的預(yù)防一．制定水環(huán)境質(zhì)量標準1．水質(zhì)標準：2．工業(yè)廢水排放標準：

監(jiān)測和調(diào)查定量地研究污染物被除去或凈化的規(guī)律建立水體自凈數(shù)學(xué)模型確定水體自凈容量即最大允許排放總量二．編制水環(huán)境保護規(guī)劃①通過調(diào)查及評價水體的現(xiàn)狀和功能，明確水體的主要污染源及污染物；②對水體功能進行區(qū)劃，擬訂水質(zhì)目標和設(shè)計條件；③按規(guī)劃的不同水平進行污染預(yù)測；④根據(jù)水體稀釋自凈特性、環(huán)境容量以及經(jīng)濟比較指標擬訂幾個比較方案；⑤優(yōu)選方案；⑥擬訂分期實施程序并計算分期效益規(guī)劃時，要把水環(huán)境及其流域作為一個生態(tài)系統(tǒng)，要合理地、持續(xù)地利用流域的水和土資源的生產(chǎn)能力而不致惡化或使環(huán)境退化。三．加強水環(huán)境法規(guī)建設(shè)，提高監(jiān)督監(jiān)察力度超標排污罰款超標排污罰款新聞曝光行政處罰刑事處罰√×四．水污染預(yù)防的技術(shù)措施1．減少耗水量2．建立城市污水處理系統(tǒng)3．調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)4．實施清潔生產(chǎn)工藝5．綜合利用資源和能源技術(shù)改造、用水定額、一水多用、清污分流、閉路循環(huán)、污水回用、資源回收、建立中水道系統(tǒng)閉路循環(huán)工藝：把兩個以上的流程組合成一個閉路體系，使一個過程中產(chǎn)生的廢料或副產(chǎn)品成為另一過程的原料，使廢棄物減少到生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力限度以內(nèi)。（生態(tài)工藝、生態(tài)農(nóng)場）討論：就你身邊所見，哪些設(shè)備及行為是節(jié)約水資源的？請?zhí)岢鲆恍┙ㄔO(shè)性的意見第三節(jié)水污染的治理原則一．城市污水處理二．工業(yè)廢水治理三．水系污染防治工程四．飲用水源的污染控制與污染原水的深度凈化五．流域或區(qū)域水污染綜合防治根據(jù)城市工礦區(qū)和農(nóng)田等沿水系分布的情況，分段或分區(qū)調(diào)查研究各自的污染狀況及自凈規(guī)律，建立適宜的模型并計算確定自凈能力及最大允許污染負荷，據(jù)此確定其接受的污水的處理濃度，以修建適應(yīng)的污水處理設(shè)施。超標地段采用工程技術(shù)措施大力改善水質(zhì)物理處理、化學(xué)處理、生物處理一級處理、二級處理、三級處理城市污水處理系統(tǒng)

生物化污水處理系統(tǒng)/v_show/id_XODQ2MjI0NjQ=.html綜合性治理，特別重視廠內(nèi)治理改革工藝，以無毒取代有毒原料

嚴格管理生產(chǎn)過程，消滅或減少有毒有害的廢水產(chǎn)生有毒有害廢水不與其它廢水混合，就地處理、盡量采用閉路循環(huán)系統(tǒng)或資源回收系統(tǒng)無毒無害但流量大的廢水，循環(huán)使用合適的工業(yè)污水可排入城市污水處理廠高濃度有機廢水，廠內(nèi)厭氧處理后排建大規(guī)模污水處理廠水源受點源污染比面源污染容易控制設(shè)置衛(wèi)生防護帶對進入水源的水進行凈化污染的河水凈化后回注入地下……實行區(qū)域性的綜合治理，以一個水系的全流域或部分流域為總的防治對象。

(1)要建立權(quán)威性的水系或流域的水污染防治和水資源保護、利用的管理機構(gòu)

(2)制定和實施水污染控制法及有關(guān)規(guī)章條例(3)應(yīng)采用綜合性工程技術(shù)措施

第四節(jié)水環(huán)境修復(fù)技術(shù)一、水環(huán)境修復(fù)的基本原則和內(nèi)容傳統(tǒng)環(huán)境工程：將處理對象從環(huán)境中分離出來，需要建造成套的處理設(shè)施，在最短的時間內(nèi)，以最快的速度和最低的成本，將污染物凈化去除。

水環(huán)境修復(fù)特點：修復(fù)對象是環(huán)境的一部分；修復(fù)費用不可能太高；需要保護周圍環(huán)境；水環(huán)境修復(fù)需要環(huán)境工程、土木工程、生態(tài)工程、化學(xué)、生物學(xué)、毒理學(xué)、地理信息和分析監(jiān)測等，需要將環(huán)境因素融入技術(shù)中。生態(tài)修復(fù)與生態(tài)工程：

生態(tài)修復(fù)是生態(tài)工程的一個分支。生態(tài)工程定義：為了人類與自然的共同利益對生態(tài)系統(tǒng)進行設(shè)計的學(xué)科。內(nèi)容1、水環(huán)境現(xiàn)場調(diào)查2、設(shè)計原則對修復(fù)現(xiàn)場進行科學(xué)調(diào)查，確定污染程度，包括污染區(qū)域位置、大小、污染區(qū)域特征、形成歷史、污染變化趨勢和程度等。調(diào)查內(nèi)容：外部污染源范圍和類型內(nèi)在污染源變化規(guī)律積泥土壤環(huán)境形態(tài)和性質(zhì)水動力學(xué)特征等。設(shè)計原則：制定合理的修復(fù)目標以及遵循有關(guān)法律法規(guī)；明確設(shè)計概念思路，比較各種方案；現(xiàn)場調(diào)研；考慮操作、維修、公眾的反應(yīng)、健康和安全問題；估算投資、成本和時間等限制，結(jié)構(gòu)施工容易程度以及編制取樣檢測操作維修手冊等。主要設(shè)計程序：

(1)項目設(shè)計計劃

(2)項目詳細設(shè)計

(3)施工建造

(4)系統(tǒng)操作

(5)驗收和編制長期監(jiān)測計劃。綜述已有的數(shù)據(jù)和結(jié)論；確定設(shè)計目標；確定設(shè)計參數(shù)指標；完成初步設(shè)計；收集現(xiàn)場信息；現(xiàn)場勘察；列出初步工藝和設(shè)備名單；完成平面布置草圖；估算項目造價和運行成本。（1）

項目設(shè)計計劃重新審查初步設(shè)計；完善設(shè)計概念和思路；確定項目工藝控制過程和儀表；詳細設(shè)計計算、繪圖和編寫技術(shù)說明相關(guān)設(shè)計文件；完成詳細設(shè)計評審。（2）項目詳細設(shè)計接收和評審?fù)稑苏卟⒑Y選最后中標者；提供施工管理服務(wù)；進行現(xiàn)場檢查。編制項目操作和維修手冊；設(shè)備啟動和試運轉(zhuǎn)。(3)施工建造(4)系統(tǒng)操作生態(tài)修復(fù)應(yīng)進行多方案的比較，完成后要調(diào)查效果，不理想要補救二、國內(nèi)外水環(huán)境的保護和修復(fù)的現(xiàn)狀（一）現(xiàn)有的環(huán)境影響評價制度不足以保護生物多樣性（二）從項目建設(shè)環(huán)境影響評價轉(zhuǎn)為戰(zhàn)略的生態(tài)修復(fù)（三）生物生息地的保護和恢復(fù)環(huán)境評價環(huán)境評佳包括對環(huán)境影響的回避、減輕、必要的補償措施等，以達到環(huán)境保護的目標日本

眾多工程項目需要進行環(huán)境影響評價；評價的目標：1.保持環(huán)境自然要素的良好狀態(tài)：2.生物多樣性的及自然環(huán)境的系統(tǒng)保護：3.人與自然的親密接觸：⑴景觀；⑵接觸的活動場地；4.對環(huán)境的負荷：⑴廢棄物等；⑵廢氣的溫室效應(yīng)等棲息地的保護2.棲息地環(huán)境質(zhì)量的保護美國

盡量保留原有地形的風(fēng)貌坡面的綠化采用本地種1）地形變化最小化2）避免繁殖期施工3）重要物種異地保護提出了“濕地的總量和質(zhì)量不能再降低”的“無凈損失”的概念采用五種手段達成目標：“回避”、“最小化”、“修復(fù)”、“減輕”、“補償”。運用市場經(jīng)濟手段進行調(diào)節(jié)：“環(huán)境修復(fù)債權(quán)”

還沒有喪失濕地功能的采取原地封閉保護。已開發(fā)的濕地恢復(fù)其功能，或在其它地區(qū)創(chuàng)造濕地環(huán)境加以補償。

許多國家還在抓緊恢復(fù)、創(chuàng)造生物棲息環(huán)境。日本對自然生態(tài)環(huán)境進行調(diào)查選擇合適地點進行生態(tài)環(huán)境修復(fù)試點。德國沿河100-200m的地帶：列為禁止開發(fā)區(qū)，恢復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)；交通量較少的公路、停車場：去除表面的瀝青、水泥路面；恢復(fù)舊河道、濕地等。1996年改正了聯(lián)邦法，明確規(guī)定河流再自然化，恢復(fù)過去的洪泛區(qū)。我國西部地區(qū)的“山川秀美工程”

退耕還林還草、天然林保護、風(fēng)沙治理、退湖/海還田、人工放流等自然環(huán)境的修復(fù)應(yīng)按調(diào)查-分析-預(yù)測-評價-規(guī)劃-設(shè)計-施工-管理的順序連貫進行；通過保護、恢復(fù)、再創(chuàng)等手段生成的生態(tài)系統(tǒng)所組成；修復(fù)的目的是把對自然環(huán)境的影響控制在最小的限度之內(nèi)；總結(jié)三、生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的過程實例⒈調(diào)查：包括資料調(diào)查及現(xiàn)場踏勘。⒉資料分析、確定目標⒊影響的預(yù)測與評價⒋規(guī)劃⒌設(shè)計⒍施工⒎恢復(fù)和再創(chuàng)生態(tài)系統(tǒng)的管理⒏監(jiān)測和生態(tài)修復(fù)的后評估⒈調(diào)查：包括資料調(diào)查及現(xiàn)場踏勘。

⑴資料調(diào)查⑵調(diào)查范圍和空間尺度的設(shè)定⑶基礎(chǔ)環(huán)境的調(diào)查和制圖⑷生物調(diào)查調(diào)查內(nèi)容⒉資料分析、確定目標⑴生態(tài)系統(tǒng)類型的區(qū)分⑵動物棲息適地圖的編制⑶保護目標的確定⑷保護目標與生態(tài)型的把握原則上以工程建設(shè)前的生態(tài)系統(tǒng)為樣本，如已遭嚴重破壞則參照相鄰地區(qū)的生態(tài)演變資料進行類比推斷，制訂目標⒊影響的預(yù)測與評價⑴影響的種類：①棲息地消失；②棲息地被分割；③棲息地受干擾；④公路事故⑵預(yù)測的手法：野外實驗及建立模型⑶多方案的比較研究⒋生態(tài)修復(fù)規(guī)劃⑴生態(tài)修復(fù)的手法：分為“回避”、“減輕”、“補償”三大類。①回避+減輕：以回避為主②補償+減輕：以補償為主③回避+補償+減輕：采用了全部措施⑵生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的原則①棲息地的大小、形狀、配置②生態(tài)過渡帶的保護和恢復(fù)③動態(tài)平衡的維持④避免特殊物種從棲息地向它處移植

棲息地的規(guī)劃原則：A.面積越大越好B.在同樣面積的情況下，比較完整的較好C.在不能取得完整時，互相接近的比分散的好D.鄰接的形態(tài)，塊狀的比直線的要好E.互相能夠聯(lián)系的要比四處分散的好F.在同樣面積時，越接近圓形的越好⑶生態(tài)補償修復(fù)的原則①補償?shù)刂返倪x擇與原有生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)境相類似；與原有生態(tài)系統(tǒng)的距離越近越好；

②時間差的掌握盡量使原有物種能夠在新環(huán)境生存；天然林應(yīng)采取回避保護的辦法；

⒌生態(tài)修復(fù)的設(shè)計⑴恢復(fù)、再創(chuàng)生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計⑵減輕影響設(shè)施的設(shè)計⒍生態(tài)修復(fù)的施工⑴緩和施工影響：工期的選擇；隔離；防止污染；環(huán)境教育的實施⑵施工方法⑶施工程序⑷材料：就地就近解決⑷植被恢復(fù)方法：卷取表土、苗木培育⑹動物的移設(shè)⒎生態(tài)修復(fù)中恢復(fù)和再創(chuàng)的生態(tài)系統(tǒng)管理⑴遷移的控制⑵生物侵入的防止和去除⒏監(jiān)測和生態(tài)修復(fù)的后評估⑴監(jiān)測：監(jiān)測的時期、監(jiān)測項目⑵生態(tài)修復(fù)的評價手法問題:調(diào)查集美海域的污染源復(fù)習(xí)思考題1、水環(huán)境污染物作用機制有哪些？2、調(diào)查集美海域的污染源。3、水污染預(yù)防的技術(shù)措施有哪些？4、如何加強水環(huán)境法規(guī)建設(shè)，提高監(jiān)督監(jiān)察力度？5、簡述編制水環(huán)境保護規(guī)劃的步驟。6、我國水資源特點7、名詞解釋：酸雨、重金屬、熱污染、水資源8、生態(tài)修復(fù)的手法有哪些？9、生態(tài)補償修復(fù)的原則有哪些？10、生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的原則？11、生態(tài)修復(fù)的設(shè)計包括哪些？12、生態(tài)修復(fù)施工中緩和施工影響的方法有哪些？13、植被恢復(fù)的方法有哪些？14、建設(shè)事業(yè)對生態(tài)系統(tǒng)的影響有哪些？15、生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的過程。16、環(huán)境開發(fā)中減少生態(tài)危害的對策優(yōu)先的順序？17、水環(huán)境修復(fù)的設(shè)計原則。18、名詞解釋：生態(tài)修復(fù)、生態(tài)工程第五節(jié)污水處理的基本方法一、處理方法分類物理處理法：通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的懸浮狀態(tài)污染物的方法?；瘜W(xué)處理法：通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法。生物處理法：通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解、膠體以及微細懸浮狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的方法。物理處理法重力分離法離心分離法篩濾截留法熱交換法沉淀上浮、氣浮沉淀池沉砂池隔油池氣浮池離心分離機水旋分離器柵篩截留過濾截留格珊篩網(wǎng)砂濾池微孔濾機蒸發(fā)結(jié)晶化學(xué)處理法投加藥劑傳質(zhì)作用混凝、中和、氧化還原萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換、電滲析反滲透等。好氧生物處理法活性污泥法生物膜法厭氧生物處理法消化池生物處理一級處理篩濾沉淀調(diào)整水質(zhì)二級處理膠體有機物溶解態(tài)有機物三級處理N、P溶解無機物未分解有機物物理處理生物處理綜合處理二、廢水處理的分級三、各種方法原理及基本設(shè)施1、物理處理法討論：此法能處理哪些污染物？怎么處理？物理處理法重力分離法離心分離法篩濾截留法熱交換法沉淀上浮、氣浮沉淀池沉砂池隔油池氣浮池離心分離機水旋分離器柵篩截留過濾截留格珊篩網(wǎng)砂濾池微孔濾機蒸發(fā)結(jié)晶1）篩濾截留法過濾格柵、篩網(wǎng)過濾砂濾微孔過濾格柵格柵工作過程篩網(wǎng)及工作過程：類型：振動篩網(wǎng)水力篩網(wǎng)砂濾濾池結(jié)構(gòu)及工作原理濾池的作用與原理目的：去除廢水中的微細懸浮物質(zhì)。濾池的過濾作用是通過下面兩個過程完成的。

(1)機械隔濾作用：

(2)吸附、接觸凝聚作用：A．濾料層：濾池的核心部分。單層濾料濾池:多以石英砂、無煙煤、陶粒和高爐渣為濾料。

*濾料粒徑、濾層高度和濾速是濾池的主要參數(shù)工藝過程快濾池的運行是“過濾一反沖洗”兩個過程交替進行。反沖洗：兩次反沖洗的時間間隔稱為過濾周期，從反沖洗開始到反洗結(jié)束的時間間隔稱反洗歷時。2)離心分離原理：利用裝有廢水的容器高速旋轉(zhuǎn)形成的離心力去除廢水中懸浮顆粒的方法。旋流分離器類型：重力式旋流分離器設(shè)備結(jié)構(gòu)中低速離心機：分離纖維類、懸浮物和使污泥脫水；高速離心機：分離乳化油脂類物質(zhì)。3)重力分離

利用懸浮顆粒的可沉降性達到固液分離。可分為沉降法和上浮法。

污泥濃縮二沉池生物處理前預(yù)處理重力分離重力分離設(shè)備沉降設(shè)備上浮設(shè)備沉砂池沉淀池濃縮池隔油池氣浮池2、化學(xué)處理法討論：此法能處理哪些污染物？怎么處理？化學(xué)處理法投加藥劑傳質(zhì)作用混凝、中和、氧化還原萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換、電滲析反滲透等。3、生物處理法討論：此法能處理哪些污染物？怎么處理？好氧生物處理法活性污泥法生物膜法厭氧生物處理法消化池生物處理好氧處理厭氧處理微生物群一大類好氧微生物一次完成兩大類微生物接替完成產(chǎn)物CO2、H2O、NH3PO43-、SO42-無害復(fù)雜，中間有機物、CO2、H2、NH3、H2S。異臭反應(yīng)速度快，設(shè)備較小慢，設(shè)備較大對環(huán)境要求充分供氧，其他不嚴絕對厭氧，其他嚴格處理濃度＜1000mg/L>1000mg/L好氧處理及厭氧生物處理的區(qū)別1)廢水好氧處理法原理：在提供游離氧的前提下，以好氧微生物為主，使有機物降解、穩(wěn)定的無害化處理方法好氧生物處理優(yōu)點：速度快、反應(yīng)時間短、構(gòu)筑物容積小、散發(fā)臭氣少。常用于處理較低濃度有機廢水類型：活性污泥法和生物膜法廢水好氧處理法活性污泥法活性污泥：有機廢水經(jīng)過一段時間的暴氣后，水中會產(chǎn)生一中以好氧菌為主體的茶褐色絮凝體，其中含有大量的活性微生物，這種污泥絮體就是活性污泥?；钚晕勰嗟慕M成：

微生物、微生物自身氧化的殘留物、吸附在活性污泥上不能為生物所降解的有機物和無機物組成。其中微生物是活性污泥的主要組成部分。

活性污泥微生物是由細菌、真菌、原生動物、后生動物等多種微生物群體相結(jié)合所組成的一個生態(tài)系。細菌是活性污泥在組成和凈化功能上的中心，是微生物的最主成分。細菌原生動物后生動物活性污泥法：以含于廢水中的有機污染物為培養(yǎng)基，在有溶解氧的條件下，連續(xù)地培養(yǎng)活性污泥，在利用其吸附凝聚和氧化分解作用凈化廢水中有機污染物。它的主要構(gòu)筑物是曝氣池和二次沉淀池。影響活性污泥法的因素：溶解氧:供氧不足會出現(xiàn)厭氧狀態(tài)，妨礙正常的代謝過程，滋長絲狀菌。2mg／L左右為宜。營養(yǎng)物：對氮、磷的需要量應(yīng)滿足以下比例，即BOD：N：P=100：5：1，根據(jù)不同情況，氮變化于4～7之間，磷變化于0.5～2之間。pH值：一般以6.5—9.0為宜；水溫：20～30℃時效果最好。有毒物質(zhì)：活性污泥法例一：氧化溝氧化溝監(jiān)控系統(tǒng)停歇期氧化溝生物膜法：使廢水流過生長在固定支承物表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相間的物質(zhì)交換，降解廢水中有機污染物的方法。凈化機理凈化過程：

*生物膜的老化；

*供氧是影響生物濾池凈化功能的重要因素之一；2)生物膜上的生物相細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物以及肉眼可見的其他生物所組成的比較穩(wěn)定的生態(tài)系。生物膜上的生物：細菌：對有機污染物降解起主要作用的生物（假單孢菌屬、芽孢桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬和動膠菌屬等種屬）真菌：降解某些人工合成的有機物如腈等（主要有鐮刀霉屬、地霉屬和漿霉菌屬等）。微型生物：原生動物和后生動物。（鐘蟲、獨縮蟲、等枝蟲及線蟲等）。濾池蠅：體型較家蠅小的蒼蠅，它的產(chǎn)卵、幼蟲、成蛹、成蟲等過程全部都在濾池內(nèi)進行。生物膜法例1生物濾池滴濾系統(tǒng)BAF聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺輕質(zhì)多孔生物濾料

生物膜法例2：生物轉(zhuǎn)盤從傳統(tǒng)生物濾池演變而來。與生物濾池的主要區(qū)別是它以一系列轉(zhuǎn)動的盤片代替固定的濾料。部分盤片浸漬在廢水中，通過不斷轉(zhuǎn)動與廢水接觸，氧則是在盤片轉(zhuǎn)出水面與空氣接觸時，從空氣中吸取，而不進行人工曝氣。生物膜法例3：生物接觸氧化原理：在曝氣池中填充塊狀填料，經(jīng)曝氣的廢水流經(jīng)填料層，使填料顆粒表面長滿生物膜，廢水和生物膜相接觸，在生物膜生物的作用下，廢水得到凈化。填料廢水厭氧生物處理的原理

指在沒有游離氧的情況下，以厭氧微生物為主對有機物進行降解、穩(wěn)定的一種無害化處理方法。厭氧分解(或稱厭氧消化)

全過程分為三個階段：①水解發(fā)酵階段(也稱酸化)：②產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段：③產(chǎn)甲烷階段：厭氧生物處理工藝優(yōu)點：①不需另加氧源，故運轉(zhuǎn)費用低②可回收利用的生物能(甲烷)③剩余污泥量亦少得多缺點：①反應(yīng)速度較慢，故反應(yīng)時間長②反應(yīng)器容積較大；③要保持較快的反應(yīng)速度，就要保持較高的溫度，消耗能源亦較多。自然條件下的生物處理法水體凈化法土壤凈化法氧化塘養(yǎng)殖塘土壤滲濾污水灌溉生物穩(wěn)定塘廢水的土地處理凈化機理與活性污泥法相似凈化機理與生物膜法相似穩(wěn)定塘和污水的土地處理穩(wěn)定塘（氧化塘或生物塘）1．概念:一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。2．分類:按塘內(nèi)的微生物類型、供氧方式和功能等劃分為好氧塘、厭氧塘、兼性塘、曝氣塘等廢水處理量10萬m3的生物氧化塘

1）好氧塘：較淺（前置0.2-0.3m；處理二級出水0.5-1m），陽光能透至塘底，溶解氧豐富，塘內(nèi)菌藻共生，藻類產(chǎn)生氧，好氧微生物起凈化作用。原理：藻類光合作用提供氧氣，好氧菌分解有機物成二氧化碳等，再供應(yīng)藻類。生物類群：藻類、菌類、原生動物、后生動物、水蚤等。因塘的負荷而變。設(shè)計：無嚴密理論方法。一般采矩形，面積小于4公頃，不少于3座。

2）兼性塘：深度較大。1-2m,一般1.5m

上層：好氧區(qū)，較高的溶解氧，好氧微生物；中層：兼性區(qū)(過渡區(qū))，兼性微生物；下層：厭氧區(qū)，無溶氧，沉淀污泥厭氧分解。原理：既有好氧又有厭氧，能處理的物質(zhì)比好氧塘廣。對有些難降解的有機污染物也可。設(shè)計：一般矩形，不少于3座

3）厭氧塘:

&深在2m以上(2.5-5m)，表面積＜0.8ha;

&有機負荷高;

&全部塘水均無溶解氧