湖泊污染特征及修复技术程力学毕业论文(2)
2014-09-03 01:55
导读：3 污染湖泊修复技术 湖泊污染源可分为外源和内源。从一开始，湖泊外源污染的控制和治理就引起人们的重视。经过多年的研究和实践，外源控制技术已取
3 污染湖泊修复技术
湖泊污染源可分为外源和内源。从一开始，湖泊外源污染的控制和治理就引起人们的重视。经过多年的研究和实践，外源控制技术已取得了一定实效。但外源控制并没有实质性改变湖泊受污染的状况，很多研究表明，这是由于湖泊沉积物中污染物的释放造成的，特别是内源磷释放造成的湖泊富营养化问题。因此，内源控制技术逐渐引起人们的重视。
不同污染物内源释放机制不同，如沉积物中氮释放主要与沉积物中有机氮化合物的分解程度、速率以及随后细菌参与的无机形态氮的相互转化有关；沉积物中磷、重金属元素与沉积环境的氧化——还原条件有关；生产力高的富营养化湖泊表层有机质分解的磷释放可能是沉积磷活化更新的主要机制；而沉积物中的持久性有毒有机污染物则与底栖生物毒性暴露和食物链传递有关。不同类型湖泊中，污染物的影响方式和程度也不同，浅水湖泊中风浪引起的悬浮作用是沉积物中污染物释放的主要过程，而深水湖泊中污染物的释放主要与物质形态、湖泊季节性分层和理化性质有关。因此，不同类型、主要污染因子不同的湖泊，其内源控制技术及污染恢复技术也不同。根据近年来的研究和实践，主要有以下几种污染恢复技术。
3.1湖泊沉积物疏浚
湖泊沉积物疏浚被认为是降低湖泊污染物负荷最有效、直接的措施。瑞典Trummen湖通过疏浚工程降低90%总磷负荷，而美国的Lilly湖疏浚后总磷的消减率达到55%。但是，并不是所有的疏浚都能达到理想的效果，1998年南京玄武湖清淤，采取沿湖污水停止输入、抽干水清淤的方法，清淤后半年内湖水的透明度、COD和总磷基本不变。疏浚底泥的环境效果与疏浚方法有关，疏浚主要考虑降低沉积物中的污染负荷。因此，要对沉积物中的污染物种类、含量分布、剖面特征、沉积速率、化学及生态效应有详细的调查和分析，确定疏浚的范围和深度。
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3.2沉积物覆盖技术
在污染沉积物表面覆盖一层物质，把沉积物和水体隔开，达到控制污染物释放的目的。覆盖物可以是低污染的沉积物、沙砾，或各种材料组成的复合层。起作用的机制主要是颗粒物对污染物的吸附作用，减少水动力或生物扰动，覆盖层造成的无氧环境利于某些厌氧细菌对有机污染物的降解。覆盖技术相比别的控制技术，花费低，适用于有机、无机处理，对环境潜在的危害小；但其工作量大，需要大量的清洁泥沙，来源困难。同时覆盖会增加底泥的量，使湖泊库容变小，因而该技术不太适用于湖泊底泥污染的治理。
3.3湖泊理化性质改善
湖泊的理化性质影响着湖泊中各种物理、化学及生物过程，进而影响各种污染物的内源释放。通过投加一些化学试剂以改善湖泊的理化性质，如酸碱度和溶解氧含量，以达到控制内源释放的目的。向湖泊投加铁盐、铝盐，可以通过吸附或絮凝作用与水体中的无机磷酸盐共沉淀；但沉淀的铁磷化合物在还原条件下有可能重新活化再次释放。而铝盐与磷酸盐结合相对牢固，可在变化范围较大的水环境中稳定存在，甚至在完全氧化的环境中也较稳定。如果铝的加入量足够大，Ａｌ（ＯＨ）３可在沉积物表层形成“薄层”，从而阻止磷释放。
3.4污染湖泊的生态恢复
3.4.1湖滨带生态恢复。湖滨带是湖泊水域与流域陆地生态系统间的过渡带，是湖泊重要的天然屏障，不仅可以有效滞留陆源输入的污染物，还有净化湖水水质的功能。湖滨带生态恢复的目的是恢复湖泊的完整性，包括湖滨带物理环境的修复、挺水植被的快速组建和水生群落的优化三大方面。
3.4.2水生生态恢复。湖泊水生植被是由生长在湖泊浅水区和湖周滩地上的沉水植物群落、浮叶植物群落、漂浮植物群落、挺水植物群落及湿生植物群落共同组成。水生植被的演化随湖泊环境的变迁而演化，同时也能反作用于湖泊环境，在一定程度上影响湖泊环境的演化方向和速度。因此，湖泊水生植被恢复是根据湖泊生态环境条件和需要，在生态系统受损的湖泊环境基础上重构良性的水生生态，包括湖泊环境的工程改造和水生植物恢复两方面内容。
