[发明专利]消除河流或沟渠污染控制湖泊富营养化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及河流或沟渠水污染生态修复和地面水体污染控制的方法，具体来说是在受污染河流或沟渠原位进行河水处理的方法。

背景技术

随着化肥的大量使用、城市生活污水排放量的激增，导致农业面源污染物通过沟渠汇聚到河流或沟渠，使众多小河沟成为黑臭河，并且成为输往湖泊的排污河，又进一步导致湖泊污染和严重富营养化，严重破坏了河流或沟渠、湖泊生态环境。例如，巢湖水体富营养化严重，主要原因之一是农田退水、农村生活污水经河道和沟渠排放，经过南淝河、十五里河、派河、杭埠河、兆河、裕溪河、板桥河、廿埠河等汇入巢湖。十五里河、南淝河及其支流板桥河、廿埠河等污染严重，2005、2006年均为劣V类水，主要是氨氮、高锰酸盐指数、总磷等项目超标。派河2005年为劣V类水，汛期为IV类水。2006年有所好转，为V类水，主要是氨氮超标。调查表明，暴雨径流、水土流失、村镇生活污水和农业废水是构成面源污染的主要来源，而河道和沟渠则是污染物的最终入湖途径。为了有效改变这一污染状况，必须对入湖污染河流或沟渠采取消减污染物的措施，降低入湖河流或沟渠的N、P含量，从而防止湖泊的富营养化。

营养盐和污染物质在河流或沟渠中的存在形式主要有两种，即溶解态和固态。其中固态又有三种存在形式：悬浮态、底泥、水生生物。污染物的不同存在状态可以互相转变。

磷的存在形式包括溶解磷和固态磷。溶解磷主要是磷酸根离子和溶解有机含磷化合物。河流或沟渠中固态磷主要存在形式为悬浮胶体物质吸附磷、悬浮微生物、水生生物和底泥。不同状态的磷之间存在复杂的相互转换。溶解态磷可以被微生物吸收利用转变为固态磷，微生物代谢、水生生物分解、底泥分解也可以使固态磷转变为溶解态磷。但是一旦磷进入地面水体系统，仅仅发生不同状态之间的转换，不会自发地脱离水体系统，因而，要想控制地面水体的富营养化，需要解决的问题是如何以廉价的方式把磷从地面水体系统转移出来。

CN1762854的专利文献中公开了一种在受污染的水面建立浮式栽培床的方法；

CN1683258的专利文献中公开了一种在受污染的水面栽培漂浮植物凤眼莲的方法；

CN1800034的专利文献中公开了一种在受污染的水面种植芦竹的方法；

CN1458089的专利文献中公开了一种在水体中种植沉水植物的方法。

以上各文献所公开的技术方案都是通过水生植物吸收水中污染物。再将水生植物体和吸附在植株根系上的污染物全部转移出受污染的地表水环境之外才能达到消除污染的目的。但是水生植物含水量高，采收水体中的植物十分困难、劳动强度大、成本高，同时也存在着采收的水生植物难以资源化利用的问题。

CN1311159的专利文献中公开了一种以污治污的北京凉水河作为内陆城市的水下综合治污系统，是在市区的河流或沟渠排水中，由截污管道、合流管井、生物管井与分流河道处理澄清水连接，使市区排水达到城市河流或沟渠的水质标准。

CN101003969的专利文献中公开了一种在河流或沟渠河口处设置间隔坝，给河流或沟渠上游补水并改善水质，但这一方案只是对污染物质的稀释并排入大海，存在对海水的污染问题。

CN1621622的专利文献中公开了一种平原河网地区面源污染强化净化前置库系统。该系统包括四个部分：1、地表径流收集与调节子系统(生态沟渠)；2、沉降子系统(植物栅)；3、生态透水坝(生态透水坝强化净化子系统)；4、前置库库区。

以上四个部分依次连接形成一个完整的平原河网地区面源污染强化净化前置库系统。该系统可以部分去除地表径流及其它未处理的污染源中的N、P等营养盐、悬浮固体和有机污染物，减少入湖污染负荷量，有效控制面源污染。但是污染物的去除率仍然达不到地面水体富营养化控制要求的水平，并且没有排泥、水生生物收割系统，磷元素很难从水环境系统中转移出去，最终很难达到长期控制磷污染的目的。

CN101045585的专利文献中公开了一种净化河流或沟渠面源污染的旁置生物净化方法。其净化系统包括：1、拦水闸与引水系统；2、平流式沉砂池系统；3、配水与水力优化；4、植物强化净化系统；5、深水净化系统；6、放水闸系统；7、优化运行与管理。但是，处理系统需要占用水库、水塘。通常情况下，水库、水塘都是水源地、养殖场，很难容许使用水库、水塘作为受污染河水的旁置处理场所。同时，系统复杂且占地面积巨大。

发明内容