北京城市中心區(qū)水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)研究與應(yīng)用

前言

　　北京是嚴(yán)重缺水地區(qū)，水資源過量開采導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。2001年由于旱情嚴(yán)重，市區(qū)河湖水循環(huán)不暢，水中氮、磷等營養(yǎng)成分相對增高，暴發(fā)了嚴(yán)重的“水華”現(xiàn)象。根據(jù)北京市水資源現(xiàn)狀，今后城區(qū)河湖清水補(bǔ)充量將逐步減小，《北京城市總體規(guī)劃》提出污水廠處理出水將作為主要水源補(bǔ)充市區(qū)河道，但其出水還含有相當(dāng)數(shù)量的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，河湖水體富營養(yǎng)化趨勢將日益嚴(yán)重。目前，北京城市污水廠普遍存在脫氮除磷效率低、處理能耗高等問題；同時(shí)，長期以來北京城區(qū)河湖水系經(jīng)過一系列人工活動已逐漸演變成一個(gè)人工系統(tǒng)，閘壩眾多，水生態(tài)遭到破壞，聯(lián)通性差。通過生態(tài)修復(fù)和綜合防治技術(shù)，提高城區(qū)河湖水質(zhì)狀況，改善北京城市水環(huán)境尤其是市區(qū)河湖重點(diǎn)部位的水環(huán)境質(zhì)量，對首都社會經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展極為重要。　　2002年以來，在科技部、水利部、北京市科委等部門的資助下，北京市水利科學(xué)研究所主持完成了國家“十五”重大專項(xiàng)“北京城市北環(huán)水系水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)研究與示范”（2-003AA601010）、水利部“948”創(chuàng)新項(xiàng)目“北京城區(qū)河湖水體水質(zhì)改善與修復(fù)示范研究”（CT200145）、北京市重大科技項(xiàng)目“北京市城區(qū)河湖水體富營養(yǎng)化防治技術(shù)研究”（H020620070130）等科研項(xiàng)目，系統(tǒng)、深入地開展了城市中心區(qū)水系水生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查與評價(jià)、以城市景觀用水為目標(biāo)的污水脫氮除磷與回用水水質(zhì)改善技術(shù)研究、北京城市河湖面源污染控制技術(shù)研究、城市中心區(qū)水域水質(zhì)改善技術(shù)研究、城市中心區(qū)湖泊水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究、城市中心區(qū)水域水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)度技術(shù)研究等內(nèi)容，形成了城市水環(huán)境質(zhì)量改善綜合技術(shù)體系，并建設(shè)了規(guī)模性的城市水環(huán)境質(zhì)量改善示范工程。

內(nèi)容概要

　　《北京城市中心區(qū)水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)研究與應(yīng)用》是一部論述城市水環(huán)境質(zhì)量改善的專著。作者對近年來北京城市中心區(qū)水環(huán)境質(zhì)量改善工作的成果進(jìn)行了總結(jié)，系統(tǒng)、全面地闡述了城市水系水生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查與評價(jià)、以城市景觀用水為目標(biāo)的污水脫氮除磷與回用水水質(zhì)改善技術(shù)、城市河湖面源污染控制技術(shù)、城市中心區(qū)水域水質(zhì)改善技術(shù)、城市中心區(qū)湖泊水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)、城市中心區(qū)水域水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)度技術(shù)，并介紹了城市水環(huán)境質(zhì)量改善示范工程運(yùn)行監(jiān)測結(jié)果。《北京城市中心區(qū)水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)研究與應(yīng)用》可供從事環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程的工作者閱讀，城市規(guī)劃、市政工程、水利工程、景觀設(shè)計(jì)、城市生態(tài)建設(shè)的科研、管理和工程技術(shù)人員參考，還可以作為環(huán)境類相關(guān)專業(yè)師生的參考用書。

書籍目錄

前言第一章 緒論第一節(jié) 研究背景與意義第二節(jié) 北京城市中心區(qū)水域概況第三節(jié) 研究內(nèi)容與技術(shù)路線第二章 城市中心區(qū)水系水生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查與評價(jià)第一節(jié) 水生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查研究目的、范圍、內(nèi)容和方法第二節(jié) 水生態(tài)系統(tǒng)非生物因子監(jiān)測數(shù)據(jù)分析第三節(jié) 水生態(tài)系統(tǒng)生物因子監(jiān)測數(shù)據(jù)分析第四節(jié) 主要生態(tài)因子間相關(guān)性分析和生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀評價(jià)第五節(jié) 水生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查結(jié)論第三章 以城市景觀用水為目標(biāo)的污水脫氯除磷與回用水水質(zhì)改善技術(shù)研究第一節(jié) 傳統(tǒng)脫氮除磷工藝的強(qiáng)化與優(yōu)化控制的中試研究第二節(jié) 高效脫氮除磷新工藝、新技術(shù)研究第三節(jié) 曝氣生物濾池去除回用水營養(yǎng)物研究第四節(jié) 旋流微絮凝直接過濾同步脫氮除磷回用水深度處理研究第五節(jié) 回用水紫外光消毒技術(shù)研究第四章 北京城市河湖面源污染控制技術(shù)研究第一節(jié) 城市降雨徑流監(jiān)測與水質(zhì)評價(jià)第二節(jié) 北京城市雨水徑流污染負(fù)荷及其對河湖的影響第三節(jié) 面源污染控制技術(shù)研究第五章 城市中心區(qū)水域水質(zhì)改善技術(shù)研究第一節(jié) 曝氣技術(shù)研究第二節(jié) 推流技術(shù)研究第三節(jié) 太陽能曝氣技術(shù)研究第四節(jié) 新型材料吸附接觸氧化技術(shù)研究第五節(jié) 移動式絮凝一氣浮技術(shù)研究第六章 城市中心區(qū)湖泊水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究第一節(jié) 城市湖泊水生植物生長環(huán)境修復(fù)技術(shù)研究第二節(jié) 沉水植物凈化技術(shù)研究第三節(jié) 水生植物定植技術(shù)研究第四節(jié) 生物操縱技術(shù)研究第七章 城市中心區(qū)水域水質(zhì)改善與生態(tài)修復(fù)示范工程第一節(jié) 城市污水廠污水再生技術(shù)用于景觀水體示范工程第二節(jié) 什剎海水質(zhì)改善工程第三節(jié) 亮馬河水質(zhì)改善工程第八章 城市中心區(qū)水域水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)度技術(shù)研究第一節(jié) 國內(nèi)外研究進(jìn)展分析第二節(jié) 水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)度理論基礎(chǔ)第三節(jié) 城市水系生態(tài)環(huán)境需水整合計(jì)算第四節(jié) 城市水系生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)技術(shù)第五節(jié) 聯(lián)合調(diào)度關(guān)鍵模型構(gòu)建第六節(jié) 聯(lián)合調(diào)度技術(shù)及方案庫設(shè)計(jì)第七節(jié) 決策支持系統(tǒng)和三維仿真模型第九章 結(jié)論與建議參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　北京是嚴(yán)重缺水地區(qū)，也是世界上最嚴(yán)重缺水的大城市之一。水資源過量開采導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，目前無論從水量還是從水質(zhì)來說，北京市水資源的平衡不是真正的平衡，可以說是靠犧牲環(huán)境換來的表面平衡，是一種不夠注意生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的低層次平衡。生活水平的提高使人們對于水的需求已不僅限于飲用、農(nóng)田灌溉等低層次的生存需要，這使得我們不得不面臨調(diào)控與自然界關(guān)系的迫切任務(wù)，恢復(fù)、建設(shè)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境成為社會基本消費(fèi)的組成部分和人們生活質(zhì)量的重要指標(biāo)。2001年由于旱情嚴(yán)重，北京市區(qū)河湖水循環(huán)不暢，流速緩慢，沒有清水的及時(shí)補(bǔ)充，部分地段污水和垃圾排入，導(dǎo)致水中的氮磷等營養(yǎng)成分相對增高，京城河湖水系暴發(fā)了罕見的“水華”現(xiàn)象。根據(jù)北京市水資源現(xiàn)狀，今后每年向城區(qū)河湖補(bǔ)充的清水量有進(jìn)一步減小的趨勢，《北京城市總體規(guī)劃》中規(guī)劃將對市區(qū)12條Ⅳ類、V類河道作為污水回用的對象。2005年污水處理回用總量為3.7 5億m。，其中河湖環(huán)境用水2.2 0億m。；2010年污水處理后，利用總量可達(dá)6.4 5億m。，其中河湖環(huán)境用水2.7 0億m。。目前北京市污水回用管線已經(jīng)全線貫通，這無疑為我們提供了一個(gè)非常經(jīng)濟(jì)的新水源，也體現(xiàn)了優(yōu)水優(yōu)用、低水低用的合理用水、水資源合理配置的原則。但根據(jù)二級處理技術(shù)凈化功能所能達(dá)到的處理程度，其處理出水在一般情況下還含有相當(dāng)數(shù)量的污染物質(zhì)（主要有少量的有機(jī)污染物、氮、磷、細(xì)菌及重金屬等）。處理水回用于工業(yè)、生活、市政及回補(bǔ)地下水等途徑時(shí)，部分水質(zhì)指標(biāo)有可能無法滿足相應(yīng)的用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是河湖水體的富營養(yǎng)化在所難免?！　∽员本┙ǘ家詠?，城區(qū)河湖水系經(jīng)過挖填、疏堵等一系列人工活動，逐漸演變成一個(gè)人工系統(tǒng)。特別是新中國成立以后，隨著都市化、工業(yè)化進(jìn)程加快，城區(qū)河湖水系逐漸失去其自然屬性。水生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，結(jié)構(gòu)和功能均存在明顯缺陷并處于非穩(wěn)定狀態(tài)。缺乏生活史長、穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的生物種群，自我恢復(fù)、調(diào)節(jié)和緩沖能力極弱，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，承受外部負(fù)荷的能力較差。這也是目前北京城區(qū)河湖水體富營養(yǎng)化及水華暴發(fā)的重要原因。而雨污分流的不徹底及污水管線的不完善，個(gè)別點(diǎn)污染源排放入河以及城市降雨徑流面污染源和大氣干濕降塵進(jìn)一步加重了河湖水生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)荷。加之近幾年持續(xù)干旱缺水，河湖補(bǔ)水量逐漸減少等，種種原因促成了水華暴發(fā)的各種條件，導(dǎo)致了近幾年水華現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，城市水環(huán)境逐年惡化。水資源的先天不足及水污染的日益嚴(yán)重造成的水資源短缺已成為首都經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境改善的關(guān)鍵制約因素。針對北京水資源和水環(huán)境現(xiàn)狀，通過生態(tài)修復(fù)和綜合防治技術(shù)，提高城區(qū)河湖水質(zhì)狀況，改善北京城市水環(huán)境尤其是市區(qū)河湖重點(diǎn)部位的中心區(qū)水環(huán)境質(zhì)量，對首都社會經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展極為重要?！　　?/pre>








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