清华大学：城市水环境整治水体修复技术的发展与实践培训资料

水生态修复技术路线

全文共四篇示例，供读者参考

第一篇示例：

水生态修复技术是一种通过人工手段修复水体生态系统的方法。随着城市化的加速和环境污染的日益严重，水体生态系统受到了严重的破坏，水体寿命缩短，水质下降，水生物的死亡增加。开展水生态修复技术就显得尤为重要。本文将介绍一种水生态修复技术路线，并详细探讨其实施步骤和方法。

第一步：水质监测和评估

进行水生态修复的第一步是对水体进行全面的监测和评估。这包括对水体的水质、营养物质含量、氨氮、溶解氧、PH值等指标进行检测，以确定水体的污染程度和修复要求。还需要对水体周围的环境进行调查，了解水体受到的外界影响和潜在风险，为后续的修复工作提供参考。

第二步：生态系统重建

在确定了水体的污染程度和修复要求之后，接下来就是进行生态系统的重建。这包括引入适量的水生植物和微生物，协同作用形成一种复杂的生态系统，有机地将水体中的有害物质转化为无害物质。还可以通过增加浮游生物和底栖动物等方式来提高水体的生物多样性，达到生态平衡。

第三步：生物滤池建设

生物滤池是一种可以促进水体生态修复的重要设施。在生物滤池中，可以通过运用各种生物过滤材料和微生物来去除水体中的有机物和氨氮等有害物质，同时保持水体的生物多样性和氧气供应。通过建设生物滤池，可以有效提高水体的透明度和水质，减轻水体富营养化和藻类水华的风险。

第四步：植被种植和水体结构调整

为了进一步促进水生态系统的修复和改善，可以在水体周围种植适宜的植被，如水生植物、湿地植物等。这些植被可以有效地吸收水体中的营养盐和有机物，减少水体中的藻类生长，改善水质。还可以通过调整水体的结构，如增加水流的曲线度和缓冲区域，来提高水体的自净能力和稳定性。

水环境生态修复技术

水环境生态修复技术是指通过一系列的措施和方法，改善和恢复

受损水环境的生态系统功能和结构，促使水环境的自净能力得以提升，最终实现水环境的健康和可持续发展。随着人类活动的不断增加和城

市化进程的加快，水环境面临着日益严峻的挑战，污染物的排放和生

态系统的破坏对水环境造成了严重的威胁。水环境生态修复技术的实施，对保护和恢复水环境的健康至关重要。

一、植物修复技术

植物修复技术是指通过植物的生物学特性和功能，利用植物吸收、富

集和转移污染物的能力，改善水环境的质量。植物修复技术可以分为

水生植物修复和陆生植物修复两种方式。

水生植物修复是利用水生植物在水体中生长，通过植物根系吸收

污染物和氧合水体，改善水质。一些具有良好吸附能力和耐污染性的

水生植物如芦苇、菖蒲等，可以有效去除水中的重金属、有机物和营

养盐等污染物。

陆生植物修复则是通过植物的根系和根际微生物的作用，将土壤

中的污染物转化为无害物质或减少其对水体的渗透和排放。常见的修

复植物如虎耳草、油菜等，具有良好的耐污染能力和疏水性，在水土

界面起到了很好的保护和治理作用。

二、人工湿地技术

人工湿地技术是一种模拟自然湿地生态系统的技术，通过构建湿地植

被和水流动态、模拟湿地生物的生态链条，提高水体的处理效能。人

工湿地技术可以分为浅水湿地和深水湿地两种类型。

浅水湿地一般是指水深在0.2-0.5米之间的湿地，常见的有人工

河流、自然湿地的修复和构建，如湿地池塘、浮床湿地等。浅水湿地

利用植物的根系和根际微生物的作用，对水中的有机物和营养盐等进

行吸附和降解，同时也是很好的栖息地和觅食场所，对生物多样性的

环境工程中的水污染治理技术教程

水是生命之源，对于人类和地球生态系统的良好运行至关重要。然而，

由于工业、农业和城市化的快速发展，水污染已成为世界面临的严重问题之一。为了保护水资源的可持续发展，环境工程师们致力于研究和发展水污染

治理技术，以净化和恢复受污染的水体。本文将详细讨论环境工程中的水污

染治理技术，并介绍几种常见的技术方法。

1. 物理处理技术

物理处理技术是一种通过物理方式处理水中污染物的方法。其中最常见

的方法是沉淀和过滤。通过加入沉淀剂和混凝剂，可以将悬浮物和胶体粒子

聚集成大块，使其沉降到底部并分离出来。过滤则是通过过滤介质（如砂子、石英砂）将水中的悬浮物和微粒截留下来。

2. 生化处理技术

生化处理技术利用生物活性物质（如微生物、植物等）来降解水中的有

机污染物。其中最常见的方法是生物膜法和生物固定化技术。生物膜法利用

自然界中存在的微生物和生物膜降解水中的有机物质，例如在水处理厂中使

用的活性污泥法。生物固定化技术则是将具有降解能力的微生物固定在一种

载体上，并将其引入受污染水体中，以实现有机物的去除。

3. 化学处理技术

化学处理技术利用化学方法将水中的污染物转化为无害或易于处理的物质。常见的化学处理方法包括氧化、还原、中和和沉淀。例如，在饮用水处

理中，常使用氯化铁或硫酸铝等化学药剂来去除水中的病原体和有机物。

4. 高级氧化技术

高级氧化技术是一种利用活性氧自由基来降解水中难降解有机污染物的

方法。常见的高级氧化技术包括紫外光/氢氧化物、臭氧氧化和过氧化物氧

化等。这些氧化方法能有效破坏有机物的分子结构，使其转化为更容易分解

清华大学：城市水环境整治水体修复技术的发展与实践

清华大学环境学院刘翔

我国城市河流有90%左右受到污染，出现水体滞流、多处于厌氧状态、复氧能力差、淤

积严重、透明度低、甚至发生黑臭等现象。由于城市水体污染负荷远远超过城市有限受纳水

—N等污染物严重超标，水生生态系统结构

体的环境容量和自净能力，导致河水中COD、NH

3

破坏，生物多样性锐减，城市水体的生态功能和使用功能日益衰退，水体修复和水生态功能

恢复的难度明显加大，城市河流水环境生态系统处于失衡状态。同时，城市污水中氮磷污染

物未经有效去除，又成为城市水体发生富营养化的重要诱因，造成水体生态功能的衰退甚至

丧失，水生生态环境的破坏已经成为城市生态文明建设的主要障碍。“有水皆污”、“河道

黑臭”已经成为许多城市面临亟待解决的环境顽疾。城市水环境综合整治和水体修复技术是

破解上述难题的有效方法，国家重大水专项城市主题在“十一五”期间重点针对城市水体修

复技术开展了研究集成和示范应用，突破了44项关键技术，建立了25项示范工程，取得了

良好的效果，为我国水体修复积累了技术集成方案和工程实践经验。

1城市水体修复的科学原理与技术思路

城市水体修复技术是指根据生态学和环境学的原理，综合运用水生生物和微生物的方法，使污染水体得到改善或恢复所采用的技术。其特点是充分发挥现有水环境工程的作用，综合

利用流域内的湿地、滩涂、水塘、堤坡及水生生物等自然资源及人工合成材料，对城市水域

自恢复能力和自净能力进行强化恢复或提升。

生态修复是相对于生态破坏而言的，生态破坏就是生态系统结构和功能的破坏，因而生

水环境、水环境（河道）治理与修复解决方案

一、企业介绍

二、河道水环境与生态环境现状

随着社会化进程的加快，人类工业的高速发展和全球人口的急剧增加，自然水源补给越来越缺乏，污水厂再生水或雨污集水成为主要水源，加之多源径流污染，从而导致水环境面临着氮磷营养盐超标、生态系统破坏、水体自净能力丧失等问题，于是频繁出现水体污染浑浊黑臭、富营养化、藻类爆发等现象。

目前存在的问题如下：

1.河道水环境现状

（1）粗放式发展导致生态环境恶化、水体污染、；

由于传统的粗放式发展方式未彻底改变，中国并没有完全绕开“先污染后治理”的老路，这是造成环境污染的根本原因。环境问题归根到底是发展问题，是发展的成本。如果说生态破坏与中国历史上农业过度开发有关，环境污染则是工业化的直接结果。

在粗发发展过程中，人与自然冲突最激烈、生态风险最严重、问题发展最迅速。在这里，不同利益群体之间的矛盾、上下游之间诉求的矛盾、水资源利用及与水环境之间的矛盾以及不同资源开发之间的冲突、资源产地与资源利益获得者的冲突加剧。造成生态环境极度恶化。

（2）水量不足，环境负荷承载力下降；

快速发展城市化工业化，使水资源日趋紧张、枯竭；径流量减少，地下水位下降；海水倒灌，土壤盐碱化加剧，水质变差；来水来沙的减少，使沿岸土地肥力下降，河口附近海域渔业资源减少；海水入侵，海岸线侵蚀加剧；湿地减少、影响动植物的生长与栖息；蒸发旺盛，气候更加干旱，大陆性增强；荒漠化加剧，生态环境趋向恶化。

随着工业化和城市化进程的推进，环境污染负荷逐年加重。尤其是在控制污染，防止环境质量恶化方面，面临的任务仍较繁重，主要表现在：重化工业快速发展造成的能耗和尾水排放污染问题，水体环境污染日趋严重，区域性水土流失加剧，原始森林和生物多样性受到破坏。

污染水环境修复技术

水是人类生活中必不可少的资源，然而随着工业化和人口增长，水

环境的污染问题日益严重。为了保护和修复水环境，科学家们开发了

许多污染水环境修复技术。本文将介绍其中几种常见的技术。

一种常见的污染水环境修复技术是生物修复。生物修复是利用生物

体的作用来分解和降解有害物质，从而恢复水环境的一种方法。例如，植物修复技术利用植物根系吸收水中的有害物质，或者利用植物与微

生物的协同作用降解有机污染物。这种技术具有成本低、环保性好等

优点，适用于一些有机污染物的修复。

另一种常见的污染水环境修复技术是物理修复。物理修复是利用物

理方法去除或减少水中的污染物。例如，吸附技术是一种常见的物理

修复技术，它利用吸附剂吸附水中的污染物。吸附剂通常是一种多孔

材料，具有很大的比表面积，可以有效地吸附有机物和无机离子。此外，气泡浮选和超滤等技术也属于物理修复技术，它们通过气泡或膜

的作用将污染物从水中分离出来。

除了生物修复和物理修复，化学修复技术也被广泛应用于污染水环

境的修复中。化学修复是利用化学反应来分解、转化或沉淀污染物。

例如，氧化还原法是一种常用的化学修复技术，它通过添加氧化剂或

还原剂改变污染物的化学性质，从而使其失去毒性。此外，一些化学

沉淀剂也可以利用其与污染物形成不溶的沉淀物，从而将污染物从水

中去除。

最后，还有一些新兴的污染水环境修复技术正在不断发展和应用中。例如，电化学修复技术利用电流作用于水中的污染物，促使其发生氧化、还原或电解等反应，从而实现修复的效果。此外，纳米技术也被

广泛研究和应用于污染水环境的修复中，通过利用纳米材料的特殊性质，如高比表面积和催化活性，实现对污染物的高效去除。

城市水系生态环境修复技术指南

1 范围

本文件提供了城市水系生态环境修复的基本原则和技术路线、生态环境调查与问题诊断、生态环境修复方案制定、生态监测及修复效果评估和运行管理的指导和建议。

本文件适用于城市水系生态环境修复工作，其他水系生态修复可参照使用。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 3838 地表水环境质量标准

GB 15618 土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）

GB/T 18921 城市污水再生利用景观环境用水水质

GB/T 21010 土地利用现状分类

GB/T 50594 水功能区划分标准

GB 50707 河道整治设计规范

GB/T 50805 城市防洪工程设计规范

HJ 91.2 地表水环境质量监测技术规范

HJ/T 166 土壤环境监测技术规范

HJ/T 415 环保用微生物菌剂环境安全评价导则

HJ 494 水质采样技术指导

HJ 2006 污水混凝与絮凝处理工程技术规范

HJ 2008 污水过滤处理工程技术规范

SC/T 9102.3 渔业生态环境监测规范第3部分：淡水

SL 17 疏浚与吹填工程技术规范

SL 58 水文测量规范

SL 196 水文调查规范

SL 219 水环境监测规范

SL 223 水利水电建设工程验收规程

SL 257 水道观测规范

SL 368 再生水水质标准

SL 383 河道演变勘测调查规范

SL 431 城市水系规划导则

城市河流环境修复技术原理及实践城市河流环境修复技术是指通过各种技术手段对城市中的河流环

境进行修复和保护，以改善城市水环境质量，提高生态系统的稳定性

和功能。城市河流因为城市化进程中的水污染、水体劣质、河道狭窄

等原因，存在许多问题，如水质污染、水流不畅、生态系统破坏等，

需要通过科学的技术手段进行修复。

城市河流环境修复技术的原理主要包括水质净化、生态恢复和河

道改造三个方面。

首先，水质净化是城市河流环境修复的重要环节。通过采用生物

滤池、人工湿地、植物滞留沼泽等技术手段，可以去除水中的有机物、重金属、营养物质等污染物，降低水体的浑浊度和COD、BOD等指标，

提高水质的透明度和舒适度。此外，还可以采用旋流器、气浮器等物

理处理设备，对水体进行混合、搅拌和悬浮物的去除，净化水体，提

高水质。

其次，生态恢复是城市河流环境修复的核心内容。通过引入优势

植物、水生生物和微生物等，构建起河流的生态系统。比如在河道两

边种植河岸植物，通过其根系的拦截和吸附作用，减少水土流失和污

染物的输入，维护河岸的稳定。同时，可以在河流中人工放流，引入

适宜的水生生物，建立起河流的生态链，实现水生态系统自我修复的

能力。此外，还可在河流上游建设生态滞洪区，对洪水进行缓冲和调节，减少洪涝灾害的发生。

最后，河道改造是城市河流环境修复的重要手段之一。通过对城

市河流的整治，扩大河道的断面，增加河道的水容量，改善水流畅通性，减少河流淤积和冲刷的发生。此外，还可在河道两岸增设绿化带，种植乔、灌木和草本植物，通过植被的保护和根系的固结，稳定河道

的河床，防止河岸塌方，改善河道的生态环境。

混凝——水处理教案（清华大学精品课程）

第一章：混凝水处理概述

1.1 教学目标

了解混凝水处理的基本概念、原理和应用。

掌握混凝水处理的主要工艺流程和操作方法。

理解混凝水处理在水资源保护和环境保护中的重要性。

1.2 教学内容

混凝水处理的定义和作用。

混凝水处理的基本原理和关键技术。

混凝水处理的主要工艺流程和操作步骤。

混凝水处理的应用领域和案例分析。

1.3 教学方法

讲授法：讲解混凝水处理的基本概念、原理和应用。

案例分析法：分析混凝水处理的实际案例，加深学生对理论知识的理解。第二章：混凝水处理的原理与技术

2.1 教学目标

掌握混凝水处理的基本原理和关键技术。

学会计算混凝剂的投加量和控制参数。

了解混凝水处理中的各种设备和材料的选择。

2.2 教学内容

混凝水处理的基本原理：混凝剂的作用、混凝反应的机理。

关键技术：混凝剂的选择和投加量的计算，混凝反应条件的控制。

设备和材料的选择：混凝设备、搅拌设备、检测设备等。

2.3 教学方法

讲授法：讲解混凝水处理的基本原理和关键技术。

实验法：进行混凝水处理的实验操作，加深对理论知识的理解。

第三章：混凝水处理工艺流程与操作

3.1 教学目标

掌握混凝水处理的主要工艺流程和操作步骤。

学会操作混凝水处理设备，并进行正常运行维护。

了解混凝水处理过程中的监测和调控方法。

3.2 教学内容

混凝水处理的主要工艺流程：原水预处理、混凝反应、絮凝沉淀、过滤等。操作步骤：设备启动、运行、停止等操作流程。

监测和调控方法：pH值、粒径、浓度等参数的监测和调控。

3.3 教学方法

讲授法：讲解混凝水处理的主要工艺流程和操作步骤。

《水体修复技术复习题》

概念题:

1.水体污染

2.曝气/复氧

3.水体修复

4.PRB

5.硝化作用

6.EM菌

7. 底泥疏浚

8.感官性污染

简述及问答题:

1.简述生物修复的主要特点？

2.曝气/复氧的主要方式？

3.水体的化学修复及特点？

4.PRB介质选择的基本条件？

5.简述微生物脱氮原理？

6.简述调水/置换的主要影响因素？

7.写出曝气/复氧原理的数学表达式及其符号的意义？

8.水体化学修复的主要方法？

9.根据实施实施场所，生物修复分为？

10.修复技术强调的是？、传统的废水处理工程强调的是？。

11.化学性污染主要包括？

12.水体修复采用的主要技术？

13.生物修复主要包括？

14.根据污染物的不同，水体污染分为？

15.物理修复方法主要包括？

16.底泥的组成？

17.PRB的反应类型？

18.底泥的综合利用方法？

19. PRB去除机理？

水环境修复技术及其应用

水环境修复技术是环境工程中的重要领域，通过科学合理的修复措施，可以恢复受污染水体的生态功能，改善水质，保护水资源。本文将探讨水环境修复技术的发展、方法及其在实际工程中的应用。

水环境修复技术的发展可以追溯到20世纪中期，随着工业化和城市化的快速推进，水环境污染问题日益严重，水环境修复技术应运而生。早期的水环境修复主要依赖于物理和化学手段，如机械清淤和化学氧化。20世纪后期，随着生态学和环境科学的发展，生物修复和生态修复技术逐渐成为主流。

目前，水环境修复技术主要包括物理修复、化学修复、生物修复和生态修复四大类。物理修复方法主要通过机械手段去除水体中的污染物，如疏浚、过滤和沉淀等。疏浚法通过机械设备清除河床和湖底的淤泥，减少底泥中的污染物释放。过滤法通过多孔介质过滤水体中的悬浮物和颗粒物，提高水质。沉淀法通过设置沉淀池，利用重力沉降去除水体中的悬浮物和颗粒物。

化学修复方法通过化学反应去除水体中的污染物，如氧化、还原和中和等。氧化法通过加入氧化剂，如臭氧和过氧化氢，氧化分解水体中的有机污染物和有毒物质。还原法通过加入还原剂，如硫化钠和硫化氢，还原去除水体中的重金属和有毒物质。中和法通过加入酸碱中和剂，调节水体的pH值，减少污染物的溶解度和毒性。

生物修复方法利用微生物和植物降解水体中的污染物，恢复水体的生态功能。如生物降解和植物修复等。生物降解通过在水体中引入特定的微生物，降解有机污染物和有毒物质。例如，利用硝化细菌和反硝化细菌降解氨氮和硝酸盐。植物修复通过在水体中种植水生植物，吸收和降解污染物，提高水质。例如，利用水葫芦和浮萍吸收重金属和有机污染物。