平台简介

湖北省吕氏贵宾会手机版 水生态研究院以“生态环境安全与可持续发展”为战略主题,认真学习贯彻习近平总书记提出的生态文明思想,致力于“保护生态环境,建设美丽中国”。围绕“水生态修复、土壤修复、海绵城市建设”三大领域,成立了生态建设科研创新平台,充分发挥环境科学、环境工程和生态学三大学科的综合优势,将环境科学与生态学研究前沿与国家生态建设的重大需求紧密结合,不断突破关系到环境可持续发展的重大科学理论和关键技术,为生态文明建设、实现人与自然的协调发展做出基础性、战略性、前瞻性科技创新贡献。


生态建设科研创新平台以“集先进科研技术、成高新科技产业”为使命,成立了“流域水环境综合调控与风险控制实验室”、“高浓度难降解有机废水处理技术实验室”、“污染场地生态毒性与风险表征实验室”、“海绵城市技术材料研究实验室”等,现有高级工程师6人,博士15人,硕士30人等优秀的科研团队。实验室的先进仪器设备,如:液相色谱质谱联用仪、气相色谱质谱联用仪、电感耦合等离子质谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、制备液相色谱仪、液相色谱分析仪、气相色谱仪、石英晶体微量天平、离子色谱、总有机碳分析仪、傅里叶红外光谱、原子荧光光度计、分子荧光分光光度计、电位滴定仪、微生物发酵培养系统、PCR-DGGE、Real-time PCR、热丝CVD化学气相沉积系统、流动注射分析仪等,为工作的开展提供了基础。


2018年,我院生态建设科研创新平台在水生态修复、土壤修复、海绵城市建设等领域的研究和应用上取得重要突破。针对水污染治理中的多个科学问题,从源-迁移-汇的角度开展了深入研究以及工程应用,揭示了TP、TN等指标不能稳定达到地表Ⅳ类的根本原因,开发了高效去除新技术并实现规模化工程应用;针对当前的水生态问题,通过研究生态系统食物网结构,开展利用水生生物诊断河流、湖泊、水库健康工作,提出河流、湖泊和水库生态系统健康技术指标及生态预警对策;开展膜材料新改性方法研究,提出了膜材料均相溶液体系光接枝技术并建立了反应装置,使改性后的膜性能更稳定、耐污染,实现在水处理和液体澄清等领域的规模化生产应用;研究矿区土壤内部、界面与相邻外部环境中重金属和有机污染物的生物地球化学行为和界面过程,建立新型的矿区周边污染土壤控制与生态修复技术;针对海绵城市渗井、渗透管和渗透塘等典型入渗设施,从淤堵机理和性能改进等方面,分析了入渗设施滤层性能改进的途径,提出可更换滤层方案突破入渗设施淤堵问题,从而保障海绵城市建设的长期效果。


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案例分析

1.?湖北省某流域生态规划与治理

该流域受上游采矿洗矿影响,生态毁坏严重,局部甚至寸草不生。项目设计以生态治理与自然景观结合、自然生态与人文生态整合、结构形式与人性功能契合为设计原则。将截污治污和生态环境建设有机结合在一起,以恢复生态链作为基础设施来建设,发挥景观在生态系统中的重要功能。治理后,一条遭遇严重污染令人惋惜的河流,成为一条春花灿漫、夏荫浓郁、秋色绚丽、冬景苍翠的生态廊道。

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2.晋城市某河人工湿地工程

该河人工湿地是晋城市政府规划的最大的人工湿地工程。总规划用地1339亩,一期用地710亩,其中70%为河道滩涂地。工程利用湿地系统中物理、化学、生物三方面的作用,对水中污染物进行自然降解、净化。


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3.佛山市某公园河段治理工程

该河段全长约2100m。河道治理前水体黑臭现象严重,水位波动大,生态治理较为困难。工程采用旁路治理与原位治理相结合的方式,根据水质、水环境现状实施底泥原位削减工程、水生景观生态工程,最终形成了具备长期稳定发挥自净功能的河道生态系统。


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4.武汉市某湖水环境污染综合治理示范工程

本工程主要为解决238000m2水体污染问题而实施的水体生态修复示范工程。主要采取水体造流充氧技术、固定化微生物净化技术、人工浮岛技术、水生态系统构建技术等多种技术组合,从而达到改善水质、增强水域自净能力,美化湖区环境的目的。


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5.武汉市某污水处理厂出水水质升级改造工程

污水处理厂出水水质原为一级B标准,通过本工程的实施,水质达到一级A标准。工程充分利用现场的自然生态条件,采用低能耗的“湿地+生态塘”处理工艺,该工艺具有运行费用低、对氮磷的去除率高、易于维护等特点,具有显著的经济和环境效益。工程设计水量30000 m3/d,占地面积132.12亩,其中表面流人工湿地1.005亩,潜流人工湿地46.660亩,生态塘36.3亩,其它用地48.155亩。


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6.武汉市江夏区某村面源污染生态控制工程

本工程针对农村面源污染的水质特征,利用该村的地形地貌和天然的水网沟渠,集成多种生态水质净化工艺,同时兼顾污染控制工程的生态景观效果,通过水位控制、水流调节和水生生物系统构建,丰富水体生物多样性,提高水体自净能力,形成具有面源污染拦截,兼有景观欣赏价值的梁子湖周边农村面源污染控制工程。


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7.衡阳市某公园黑臭水体整治工程

西湖公园水面面积约77000m2,常水位水深约2.00m,底泥厚度1.0m,工程实施前水休黑臭严重,其水质、水环境与公园需求相差较远,水体治理迫在眉睫。工程通过实施截污工程、清淤工程、补水工程、水生态系统构建工程后,水体黑臭现象消除,水体水质达到IV以上,水体清澈见底,并形成了水下森林景观。

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8.上海某黑臭河道综合整治工程

由于大量城市污水和垃圾的注入,导致水体黑臭严重。通过开展外源污染拦截工程,综合利用固定化微生物技术,原位生态修复技术,实现了水体常年清澈见底。

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9.武汉市江夏区某村农村污水治理示范工程

该村总户数115户,尚无完善的排水系统,只有部分地段建有排水明渠,道路有边沟,雨污水直接进入沟道,污染环境,而且布局混乱,收集困难。针对以上问题,采取“综合强化预处理(调节+厌氧)+微动力处理系统+水平潜流人工湿地”的处理工艺,整个系统采用太阳能提供动力,几乎无运行费用,

而且脱氮除磷效果好,机械设备较少,降低维护管理难度,符合农村污水处理系统管理现状。工程完成后,出水可达到一级A标准。


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10.湖南省某县镉污染农田修复项目

该县为“镉大米”重灾区,“镉大米”主要来源于受镉污染的土地,长期遭受周围工矿开采区、工业密集区的影响。根据污染程度的不同,分为达标生产区、管控专产区、作物替代种植区,实施分区治理。针对达标生产区,通过施用生石灰提高土壤pH值,降低土壤重金属活性,采用植物修复耕地,全面实行深耕改土技术,局部有机质严重偏低区域,通过种植绿肥,增施有机肥等增加有机质含量,通过建设提、引水工程,实行统一灌溉管理,严格把控灌溉水源。针对管控专产区,实行“四专一封闭”即“专用品种、专区生产、专企收购、专仓储存”,继续种植水稻并进行品种替代,同时采取化学钝化技术修复耕地,未达标稻米转为非食用用途,实行封闭运行,加强稻草离田移除和无害化处理,实现稻田秸秆资源化利用。针对作物替代种植区,不再种植食用水稻,开展非食用经济作物、非口粮作物种植示范,切断重金属污染食物链。


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11.江西省某市重金属污染农田修复项目

监测结果表明该农田重金属镉和铜污染严重。主要的治理思路是“调理、消减、恢复”,首先用“物理调节+化学改良”的方式,调理被污染土壤中重金属铜或镉的介质环境(pH/EH等)。然后采用“物理化学-植物/生物联合”的方法,降低污染土壤重金属铜和镉总量或有效态含量。最后在调理污染土壤介质环境、消减土壤重金属铜和镉浓度基础上,联合生物及农艺管理技术,建立植被,逐次恢复污染土壤生态功能。


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12.广东省某村工业污染土壤修复

该村因电子垃圾处置引起的土壤重金属污染。治理时,针对不同程度重金属污染,采用土壤表层淋洗-深层固定技术、深耕翻土技术、植物修复技术以及化学-生物联合修复技术等进行修复和治理,最终恢复土壤的正常功能。


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