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太湖经过近10多年的治理,水质虽有改善,但湖水总磷、总氮指标仍然偏高,特别是近年来湖体总磷浓度有所反弹,蓝藻暴发“温床”还在,2017年暴发了近10年来规模最大的蓝藻水华,可见,水质恶化的隐患未从根本上消除。分析已有的太湖治理成效,发现太湖流域水污染治理与管理具有复杂性、长期性和艰巨性,需要形成自己的模式;随着国家“水污染防治行动计划”的全面实施,流域水污染治理急需科技支撑,流域地方迫切需要基于环境、经济和社会统筹和优化的流域水污染治理集成技术并实施有效的应用与推广。
“十三五”期间,太湖富营养化控制与治理技术集成研究课题(以下简称“太湖集成课题”)以突出环境问题为导向,并充分结合地方对治理与管理技术的需求,凝炼总结“十一五”“十二五”乃至“十三五”的研究成果,集成、验证和评估各项关键技术,进一步完善技术的核心参数、环境与经济效益、应用条件及范围,构建形成湖泊富营养化控制与治理的成套技术体系,为地方的治太工作提供有力的技术支撑。
深入分析太湖水生态系统演变规律,预测未来发展趋势
课题组基于太湖近50年来水生态系统相关研究数据的搜集、整理与分析,发现太湖水生态系统的演变过程大致可分为以下四个阶段:
一是20世纪50年代及以前,此阶段人类活动对太湖水生态系统的影响较小,流域内污染负荷较少,太湖水体仍处于贫营养状态。全湖浮游植物平均密度仅处于104个/L水平,水生态系统亦处于自然状态,湖内水生植物繁茂,覆盖面积大于600 平方公里,且生物多样性高,水生植物物种数高达66种。
二是20世纪60年代~80年代,由于人类活动加剧,流域内城市化程度明显提高,城市化率达到40%,且工农业污染负荷同步增加,该阶段太湖水体营养水平不断升高,在部分区域达到轻度富营养水平。与此同时,湖内水生态系统开始出现退化迹象,蓝藻水华亦开始在部分区域小规模暴发,80年代时全湖浮游植物平均密度达到107个/L,水生植物覆盖面积和生物多样性均出现一定程度降低。
三是20世纪90年代到21世纪初期(2007年之前),流域内城市化程度显著提高,城市化率达到64%,经济发展迅速,工农业入湖污染负荷显著增加,湖中围网养殖规模亦大幅增加,通过环湖大堤和建闸等措施,太湖已成为人工控制湖泊,而人类干预增多使滨岸带湿地大面积减少,该阶段为太湖蓝藻水华大暴发阶段,全湖浮游植物平均密度最高时可达108个/L,湖内水生植物覆盖面积和生物多样性进一步减少,在1997年时水草覆盖率大于1%的水面仅为450 平方公里;在此阶段,太湖污染情况已受到相关部门的重视,一系列水环境整治工程相继开展,但治理效果不佳,太湖富营养化程度仍在不断加重,并在2007年导致无锡市水危机事件发生。
四是21世纪初期至今,太湖开始实施水环境综合整治工程,并取得了较好的效果,该阶段太湖水体的富营养化水平亦从第3阶段的中度至重度富营养化水平降为轻度富营养水平,蓝藻水华暴发也得到一定程度的遏制,水生态系统退化程度有所改善,水生植被覆盖面积和生物多样性均有所增加,但由于在此阶段流域城市化率已高于76%,且湖内水动力条件复杂,内源污染负荷较重,目前水环境改善的压力仍然很大。
开展太湖水生态系统演变机理的深入研究,对湖泊水环境的改善和长效管理均具有重要指导意义。此外,演变机理的研究亦可以指导对太湖水生态系统发展趋势的预测。基于此,太湖集成课题搜集了近几十年来太湖水生态系统特征指标逐月数据,构建了目标层、要素层和指标层3层次指标体系,并构建了涵盖气象、水质和生态指标三大类指标的太湖水生态系统发展趋势预测模型。模型很好的实现了基于当前月份的气象水文、水质和浮游植物数据来预测下一月份湖泊不同湖区水质和浮游植物指标的目标,且具有较高的精度(>60%)。在后期的不断完善过程中,该模型可在太湖水环境管理中发挥重要作用。
集成太湖流域富营养化治理与管理技术,形成四大类成套技术
太湖集成课题基于应用范围、技术原理(创新点)、核心参数、环境效益、经济效益及应用现状梳理“十一五”“十二五”关键(成套)技术238项(重点工业行业污染控制26项、城镇生活污染控制85项、污水收集与管网优化6项、种植业污染控制9项、养殖业污染控制7项、农村生活污染控制9项、河道污染物生态拦截18项、湖滨带生态修复9项、蓝藻水华与湖泛监控预警4项、污染底泥环保疏浚两项、水华蓝藻拦截及资源化利用4项、湖体水生植被恢复5项、湖泊水生态系统综合调控12项、水生态功能分区与监测14项、点源排污许可管理4项、水生态风险预警与防控10项、智慧管理信息化平台构建两项、水环境基准与标准构建7项),导则、指南、标准、规范111项(水污染治理类81项,水环境管理类30项),示范工程224项(涵盖苕溪小流域、竺山湾小流域、梅梁湾与贡湖湾示范区)。基于社会经济发展、土地开发利用、水资源利用对太湖流域的影响,以及污染源对水质与水生态的响应关系,构建了氮、磷污染源控制、生态修复与生境改善、河网水质改善及水环境综合管理等四大类30项成套技术的集成体系。
针对太湖流域工业(不同类型)污染源、城镇生活源及农业污染源的特征及治理科技需求,明确集成形成以产业结构调整为核心的污染减排、印染行业污染负荷削减、化工行业污染负荷削减、电镀行业污染负荷削减、城镇生活污水厂提标改造、污水资源化利用、污水收集与管网优化运行、城镇面源污染治理、种植业面源污染控制、畜禽养殖业面源污染控制、农村生活污水处理与处置等11项成套技术,并进一步研究各项成套技术的集成模式和支撑的关键技术。目前,已确定以产业结构调整为核心的污染减排成套技术通过“流域产业结构调整—重点行业清洁生产—处理与综合利用技术”的技术链条来进行集成,其支撑的关键技术包括印染行业废水高效净化与分质回用技术、化工行业废水预处理和资源化技术、电镀废水预处理和资源化技术等。
针对太湖流域湿地生态功能退化、清水通道与生态回廊受阻等问题及生态修复与植被恢复的科技需求,明确集成形成入湖河道污染物生态拦截、湖荡湿地生态恢复、湖滨带生态修复、湖泊水生植被恢复、湖体生态系统综合调控、污染底泥环保疏浚、蓝藻水华及湖泛监控预警、水华蓝藻拦截及资源化利用等8项成套技术,并进一步研究各项成套技术的集成模式和支撑的关键技术。目前,已确定太湖水生植被恢复成套技术通过“水生植被问题诊断—水生植被恢复与调控技术—水生植被后期管理技术”的技术链条来进行集成,其支撑的关键技术包括水文条件多变区域沉水植物生物多样性维持稳定技术、浅水湖泊生态系统调控与稳定维持技术、湖泊分区分布生态修复技术、浅水湖泊生态渔业模式优化与生物调控技术、生态修复长效运行的管理技术体系与应用;湖泊水生态系统综合调控成套技术通过“经典生物调控技术—非经典生物调控技术”的技术链条来进行集成,其支撑的关键技术包括杂食性鱼类削减技术、肉食性(滤食性)鱼类投放技术等;污染底泥环保疏浚成套技术通过“底泥勘测与风险评估—原状底泥疏浚—疏浚底泥干化与处置”的技术链条来进行集成,其支撑的关键技术包括有毒有害与高氮磷污染底泥勘测、鉴别与生态风险评估集成技术、有毒有害污染底泥原状高浓度环保疏浚集成技术、疏浚底泥快速脱水干化与处理处置集成技术等;蓝藻水华及湖泛监控预警成套技术通过“水华湖泛监测—水华湖泛模拟—水华湖泛预警”的技术链条进行集成,其支撑的关键技术包括湖泛发生区域及面积预测技术、湖泛发生区域藻类生物量、溶氧预测技术、有限体积离散技术等;蓝藻拦截与资源化成套技术通过“蓝藻拦截—蓝藻收集—资源化利用”的技术链条来集成,其支撑的关键技术包括可隐没式智能蓝藻拦截与导流技术、高抗风浪移动围堰水华蓝藻拦截技术、气水幕拦截蓝藻技术、高效船载藻水分离技术、蓝藻厌氧沼液好氧生物处理技术、蓝藻保氮高温发酵有机肥料化技术等;湖滨带生态修复成套技术通过“污染物生态拦截—基底改造与生境改善—水生植被恢复与重建”的技术链条进行集成,其支撑的关键技术包括滨湖区域“地表径流—河网—河口”梯级污染拦截与水质净化集成技术、规模化生态修复区基底改造、生态堤岸构建与生境改善集成技术、生态修复区水陆交错带及敞水区水生植被多层次重建技术等;湖荡湿地生态恢复成套技术针对不同健康等级的湖荡湿地通过”入湖河流污染物拦截—沿岸带生境恢复—水生植被恢复—出湖口水质净化—生态管理”的技术链条进行集成,其支撑技术包括复合型污染河道水体强化生物接触氧化—多级人工湿地组合处理技术、入湖河口导流—水力调控与强化净化技术、连续可调式沉水植物种植网床生态修复技术、河湖浅水区水生植被诱导繁衍技术、水生植物规模种植—群落构建—优化配置与稳定化技术、出湖河口高效生态拦截技术、水生植物资源化利用技术体系及应用等。
针对太湖流域河湖联通不畅、河道水质污染严峻等问题及平原河网水质改善的科技需求,明确集成形成重污染河道综合治理、城市河道综合调控、城市景观评价及水资源调控等4项成套技术,并进一步研究各项成套技术的集成模式和支撑的关键技术。
针对太湖流域如何实现从“水质目标”向“水生态目标”综合管理模式转变的科技需求,明确集成形成水生态环境功能分区、水环境基准标准制定、水生态环境监测、水生态风险预警与防控、工业点源排污许可管理、农业农村面源管理、智慧管理信息平台构建等7项成套技术,并进一步研究各项成套技术的集成模式和支撑的关键技术。目前,已确定水生态功能分区成套技术通过“水生态功能区定量划分—水生态功能与服务评价—分区管理目标确定”的技术链条来进行集成,其支撑的关键技术包括水生态功能一级~三级分区技术、水生态环境功能分区技术(江苏)、污染控制单元划分技术、水生态功能与服务功能评价技术等;水环境基准标准制定成套技术通过“营养物基准标准制定—沉积物基准制定—水生生物基准制定—基准校验及向标准转化”的技术链条来进行集成,其支撑的关键技术包括湖泊营养物基准标准制定技术、沉积物基准制定技术、水生生物水质基准制定技术、流域水质基准校验及向标准转化技术等;水生态环境监测监控成套技术通过“水环境监测网络体系构建—水生态健康监测与评估—污染物总量核算和通量核查”的技术链条进行集成,其支撑关键技术包括基于控制单元的主要水污染物总量动态监控技术、水生态健康监测与评估技术、水环境污染物总量核算技术、跨界区污染物总量核算及通量核查技术等;水生态风险评估与预警成套技术通过“流域风险识别与评估—流域风险预测预警—污染物溯源—应急处置与风险防控”为技术链条进行集成,其支撑的关键技术包括多元风险识别和评估技术、累积性水环境风险评估与预警技术、主要污染物溯源技术、湖泛应急处置技术、跨界区多元风险识别、事故预警预报与应急响应为一体的水环境风险防控技术等;排污许可管理成套技术通过“水环境容量核定—重点行业控制与治理评估—排污许可量分配—排污许可证动态监管”的技术链条进行集成,其支撑的关键技术包括基于控制单元的流域水环境容量核定技术、流域污染物核算技术、重点行业水污染控制与治理评估技术、基于水质目标的流域排污许可量分配技术、以排污自动控制为核心的一证式水污染物排放许可监管技术、以容量总量控制为核心的排污许可证动态管理技术等。
搭建集成技术推广应用服务平台,为地方治太工作提供实践依据
在梳理“十一五”以来地方政府及水环境管理部门已有的太湖水污染治理工程的基础上,结合流域水环境治理与管理目标,以流域水环境管理的两个层面(第一个层面是针对事前、事中、事后的风险预警、监测监控、应急处置技术;第二层面是水生态分区、排污许可管理、生态监控和基准标准等4个方面的管理技术手段)为切入点,基于课题技术集成研究的相关成果,依据“水环境问题识别—成套技术解析—应用成效分析”的总体思路,研究成套技术在太湖流域的适用性和筛选应用条件,提出了太湖流域富营养化治理与管理的成套技术应用推广方案。该方案系统解析成套技术作用原理、核心参数、适用条件以及在国家、省市管理政策体系推动、污染减排、环境质量改善、区域经济与产业结构优化等方面的实际效益。
基于太湖集成课题研究成果,使用B/S构架进行应用服务系统开发,构建适用于地方水环境管理部门的太湖流域富营养化治理与管理成套技术应用推广服务系统,实现流域氮磷污染源控制、生态修复与生境改善、河网水质改善和水环境综合管理等成套技术的在线查询、技术实施前后效果模拟对比以及最佳技术实施方案推荐等服务功能,为水专项太湖流域富营养化控制与治理技术落地与进一步推广提供有力支持,为地方治太工作的顺利推进提供决策支撑。
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陕西省发展和改革委员会公示陕西省2023年重大区域发展战略建设(黄河流域生态保护和高质量发展)中央预算内投资拟申报项目,包括黄河流域涝河沿岸综合治理项目、洛南县黄龙河流域石门镇钼矿区尾矿库渗滤液及流域酸性废水污染治理项目、泾河彬州段水环境流域综合治理项目等在内共47个项目入选。完整名单
北极星环境修复网获悉,6月13日,广西北流市罗江流域水污染治理与水生态修复工程总承包(EPC)中标结果公布,广西土木建筑工程有限公司以报价3437.94万元中标该项目,详情如下:广西英豪工程管理服务有限公司关于北流市罗江流域水污染治理与水生态修复工程总承包(EPC)的中标公告一、项目编号:YLZC20
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北极星水处理网获悉,晋城市沁水县县河流域水污染治理与水生态保护修复项目已获批复。
山西省人民代表大会常务委员会于2021年12月15日发布《山西省汾河保护条例(草案)》,向社会公开征求意见,该草案共八章六十六条,规定了水资源节约集约利用,水污染防治,生态保护和修复等领域相关事宜
北极星环境修复网获悉,12月20日,湖北省政府采购网发布黄冈市生态环境局黄州区分局黄州区巴河流域幸福港水污染治理与水生态修复工程(一期)项目工程总承包(EPC)招标(采购)公告,预算金额3130万元。
按照《辽河流域综合治理总体工作方案》要求,辽宁省组织开展“入河排污口治理”工作。作为“水污染治理攻坚战”的重要任务,本次工作按“封堵一批、规范一批、治理一批”的原则,实施排污口“一口一档、一口一策”管理,分阶段推进入河排污口整治和规范化建设。
经济政策是通过市场化手段调节相关利益方涉水行为实现水环境管理目标和巩固水质治理成效的重要保障,是我国水生态文明建设的重要组成部分。“十一五”以来,我国相继制定并实施环境影响评价、“三同时”、排污收费、总量控制、排污许可证、限期治理、目标责任制等政策,对水环境保护起到了一定的作用,已经形成以管制手段为主,以市场手段为辅,清洁生产等自愿手段和信息手段得到应用的政策格局。
为明晰辽河流域水污染治理“十四五”需求,进一步科学合理地推进辽河流域治理与保护进程,通过调研历史监测数据、统计年鉴等资料,回顾辽河流域水环境演化和治理历程.将辽河流域的治理分为3个阶段:第1阶段(1991—1999年),该阶段流域水环境呈重度污染并持续恶化,环境治理逐渐起步;第2阶段(2000—2006年),该阶段辽河流域水质恶化趋势基本得到遏制,控源治污初显成效;第3阶段(2007—2019年),该阶段辽河流域水质优良比例整体持续提升,国家水体污染控制与治理科技重大专项有力支撑流域综合调控.
自古以来,“黄河宁,天下平”,黄河生态安危事关国家盛衰与民族复兴。习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上强调,保护黄河是事关中华民族伟大复兴和永续发展的千秋大计,黄河流域生态保护和高质量发展是重大国家战略。在2020年5月视察山西时又强调,扎实实施黄河流域生态保护和高质量
摘要:流域治理法律机制关注法律作用于流域治理的系统性、动态化过程。作为法律机制的作用对象,流域是以水为核心要素和纽带形成的特殊空间。这一空间特质对流域治理法律机制具有塑造作用,其具体表现在法律机制的维度、边界、组织结构和具体手段等四个方面。但是,囿于传统一元空间观下对流域的“水系
编者按:传统污水处理以消耗能量、资源为代价将污水中所谓污染物质去除殆尽,以改善水环境作为唯一目的。其实,这是一种“以能消能”、“污染转嫁”的不可持续方式。若以综合环境效益去评价污水处理,单一水净化目的可能对综合环境效益而言并不一定正向有利,甚至可能带来负作用,特别是在当前“双碳”
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按美国政府机构评价方法,湖泊和水库等水体环境甲烷(CH4)直接排放造成的社会经济损失估计为7~80万亿美元(2015~2050年总额)。这还没有包括来自河流、近海和海洋CH4排放,也不包括其它(CO2与N2O)水生性温室气体排放。
2019年,川源与嘉兴同济环境研究院成立了微生物技术研发中心,致力于蓝绿藻毒素及种群丰富度实时快速监测手段的研发。
如今,民宿越来越受到消费者的欢迎。湖景房、海景房、林景房,带无边泳池,能露天烧烤……各式各样的民宿酒店几乎满足了不同消费者的各色需求,有不少民宿还借力于网络传播,发展成为了网红酒店。在持续红火的背后,民宿行业乱象也越来越多的出现在媒体报道中,其中隐藏的问题更值得关注。近日,福建漳
中国,作为世界第一人口大国,水资源分布不均匀,人均水资源占有量只有世界人均水平的1/4,属于缺水国家。而且,随着经济发展和城镇化、工业化推进,我国水资源的利用和保护更是面临巨大考验。7月26日,中国工程院院士曲久辉走进《中国经济大讲堂》从多方面深度解读了如何有效治理水环境、保障水安全。
随着人类活动的不断增加,水体氮磷的污染日益严重,大量富含氮磷的生活污水、工业废水和含农药、化肥的农田径流排入湖泊、河流、海洋等水体,引起水体富营养化。这样不仅造成了严重水环境的污染、水体富营养化及水体发生赤潮等现象,而且还会造成工业用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢和腐蚀,影响工业
水体富营养化是世界关注的热点环境问题,我国许多饮用水水源地存在富营养化风险。水体富营养化主要发生在夏季,经常出现在水库和湖泊中,引起蓝藻水华泛滥,其中铜绿微囊藻、水华微囊藻等占蓝藻的90%以上。蓝藻颗粒带有电荷,且表面易被藻类代谢物(如碳水化合物、肽和有机酸等)吸附,增加其负电性,影
为北运河河段生态修复的多重目标提供技术支持北运河发源于北京,流经北京通州、河北廊坊,经武清区木厂闸进入天津。于筐儿港与北京排污河交汇,屈家店闸与永定河交汇,辛庄与子牙河交汇,再至天津市大红桥入海河,在天津市境内的总长度为89.8公里,流域面积1424平方公里。北运河天津境内的河段大部分都
根据我国生态环境部公布的最新数据显示,2020年3月,在1940个国家地表水考核断面中,我国地表水水质优良(Ⅰ-Ⅲ类)的断面比例达79.9%,同比提升5.6个百分点,其中I类断面比例为9%;劣Ⅴ类断面比例为2.1%,同比下降了3.4个百分点。(注:主要污染指标为化学需氧量、总磷和高锰酸盐指数)2020年3月全国
头顶毒辣的日光,飞手张希恒熟练地操控着手中的摇杆,一架多旋翼无人机在轰鸣声中缓缓离开沙渚水源地,向着3公里以外的取水口飞去,60米高空鸟瞰的画面实时传送到后台。“情况正常,请开始巡飞!”信息采集员一声令下。巡查员曹志祥驾车载着飞手从沙渚沿着湖岸向贡湖湾驶去,无人机在太湖水域上空一路
从中国到以色列,从美国到南非,人们目睹着有害藻华正以不断激增的速度侵害着淡水湖泊和海洋,而且这些蓝藻一旦爆发,就将以指数级增长、失控,对周边地区的经济和生态环境造成难以挽回的危害。长期以来,人们一直试图用杀藻剂和其他一些方法治理有毒的蓝藻,但都效果甚微,藻毒素不断的释放到水中,产
2007年暴发的太湖蓝藻危机,为太湖的水环境治理和生态修复按下快进键。此后的12年,从水中到岸上,城乡污水处理、工农业污染源治理、小流域综合治理和生态修复以及太湖蓝藻水华监测预警等举措,渐渐让太湖恢复本来面目。进入6月,细雨微蒙的江南初夏,中国科学院太湖湖泊生态系统研究站中,湖中一座不
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为进一步贯彻落实《水污染防治行动计划》,有效监控巢湖蓝藻水华情况,确保水质稳定改善和饮用水安全,近日,省生态环境厅印发《关于加强巢湖蓝藻水华应急监测工作的通知》,就加强巢湖蓝藻水华应急监测工作提出要求。《通知》指出,结合近几年巢湖蓝藻水华发生特点,从今年起,应急监测时间由每年的4
随着全球气候变暖和人类活动对水生态系统的破坏,在富营养化湖泊和水库中有害蓝藻水华的爆发已经在全世界范围内不断的被报道。许多种类的蓝藻及其代谢产生的藻毒素对人类健康和水生生态系统构成了严重威胁。因此,建立可靠、灵敏和快速早期预警系统,有利于更好的管理有毒蓝藻爆发的风险。微囊藻毒素(M
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蓝藻是单细胞原核生物,又叫蓝绿藻、蓝细菌;大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣,因此又叫黏藻。在所有藻类生物中,蓝藻是最简单、最原始的一种【1】。当水中蓝藻含量较少时,其以个体分散在水中,若遇到水温、富营养化、有机磷等适宜条件【2】它们就会快速生长,发展到一定程度后就会产生群体效应,聚集后呈
湖泊富营养化是一个国际性的环境问题,尤其在当下中国已是一个非常棘手的水生态难题,蓝藻水华是其重要的体现形式。因此,蓝藻水华的防治已成当务之急!目前治理的主要方法有物理法、化学法和生物法。物理法中的蓝藻打捞被认为是一种最直接有效的防控手段,尽管其成本相对较高,但其作为一种应急措施仍
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