广西环境污染控制理论与技术重点实验室

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典型城市水系生态环境评价与修复关键技术研究与应用

发布单位:   发布时间:2018-07-03 15:52:28    浏览次数:

成果完成人(本实验室):游少鸿、白少元、魏建文、刘立恒、林华、莫凌云、王敦球

本成果针对城市水环境质量评价方法欠精准、规范化修复技术体系缺失以及关键技术参数设定模糊造成的治理成效不显著、污染反弹等突出问题,围绕城市水系修复开展了系统的理论研究、科学实验、技术开发、工程应用及地方标准制订工作,在评价方法及关键技术等方面有明显创新,具体如下:

1)研发了城市尺度及流域尺度水系的压力-状态-响应PSR)框架生态系统健康评价方法。针对城市污染水体修复目标及治理重点定位不准确的突出问题,首次采用熵值法改进了拉开档次法,实现PSR 框架中环境状态信息的客观提取,真实反映出城市水系及流域环境健康变化规律,突破了以往模型评价产生的不确定性难题,实现了修复目标及治理重点的精准定位。

2)以PSR评价结果为基础,集成创新了基于动态水网概念的城市水系生态环境修复技术体系。针对水环境修复技术孤立、适用性模糊、技术参数取值偏差大等瓶颈问题,制定出涵盖径流缓冲带外源污染治理、内源污染控制,以及水体原位修复、异位修复技术体系,创新了单元技术组合应用模式,规范了各技术适用条件及主要参数,确保了工程效果。

3)鉴于外源污染对城市水环境的巨大影响,创新开发了均匀流场人工湿地组合关键技术体系。针对原有人工湿地经验化设计、水力性能差易堵塞、适用面窄及饱和填料更换等难题,首次开发了基于三维渗流场理论的人工湿地结构定量化设计方法,攻克了短流、死区等设计缺陷,使水力效率提升20%,去除率提高30%,有效缓解了床体堵塞,突破了人工湿地技术应用的效能瓶颈;构建了氨基修饰SBA-15新型吸附填料、超富集植物、强化曝气、微生物燃料电池技术与人工湿地耦合技术体系,使其对重金属、高负荷有机污染物的去除率达90%以上,拓展了人工湿地适用范围;研发了基于电阻率CT成像理论的堵塞探测技术、低分子有机酸解吸技术,极大提高了人工湿地运行管控水平。

相关成果发表学术论文23篇,获授权专利8项,形成广西地方标准1项。相关技术成功应用于桂林小东江环境综合整治工程桃花江环境综合整治二期工程、南宁邕江综合整治和开发利用工程、钦州钦州白石湖公园景观水体水质保持与补水水质处理工程等城市水系修复项目中,累计修复河道21.82 km,覆盖面积达105公顷,城市径流中COD、氮和磷总削减量分别达到65%50%60%以上,水质提升到类,从而改善了城市水系的生态环境,提升了城市品位及形象,取得了良好的社会及环境效益。

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