城市排汙河水環境及生物修復技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李亞男 著

圖書標籤:

• 城市水汙染
• 河水汙染
• 生物修復
• 生態修復
• 環境工程
• 水環境治理
• 汙水處理
• 生態學
• 環境科學
• 水質改善

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122314659

版次：1

商品編碼：12332979

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-05-01

用紙：膠版紙

頁數：143

正文語種：中文

編輯推薦

本書內容包含瞭作者以及課題組近年來的研究成果，內容具有很大的連續性和係統性。

內容簡介

本書將城市排汙河道作為城市生態復閤係統的子係統，通過水質試驗監測確定主要控製的氮、磷營養鹽和有機汙染物排放強度、時空分布特徵及汙染水平，解析氮、磷營養鹽和有機汙染物的汙染情況，提齣氮磷營養鹽和有機汙染物的控製方法與途徑，以及區域內主要汙染物減排限排途徑調控策略。本書還對城市排汙河道及重點汙染源附近沉積物中重金屬、有機質的汙染狀況進行全麵分析評價，並針對排汙河道疏浚底泥，進行瞭多種生物修復技術的對比實驗研究，最終提齣適閤該排汙河道復閤汙染沉積物的生物修復技術。

本書適閤於環境工程、環境科學、給排水科學與工程和城市規劃等相關專業的高校師生、科研人員閱讀參考，對城市河湖水生態係統建設和水環境管理具有重要參考價值，對拓寬視野、豐富知識結構、培養具有跨學科或專業交叉滲透知識結構的人纔具有重要作用。

作者簡介

李亞男，太原理工大學環境科學與工程學院，講師，研究方嚮為環境生物修復技術，參與多項科研項目，包括國傢基礎研究計劃973-06專題、國傢自然科學基金項目，以及山西省自然科學基金青年基金項目、山西省留學迴國人員擇優基金項目等，主講《城市水生態》課程。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論 001
1．1城市河流汙染001
1．1．1我國城市河流水環境現狀及趨勢001
1．1．2城市河流水體汙染來源002
1．1．3城市河流水體汙染物004
1．1．4主要研究方法及研究現狀005
1．2城市河流底泥汙染修復技術010
1．3生物修復技術012
1．3．1植物修復技術及研究現狀012
1．3．2植物修復輔助措施及研究現狀014
1．3．3厭氧微生物修復技術及研究現狀017

第2章 南排汙河的水環境現狀及水質評價 020
2．1南排汙河概況020
2．1．1南排汙河現狀020
2．1．2南排汙河麵臨的主要問題020
2．1．3主要汙染源分析021
2．2水質監測資料024
2．2．1采樣區域和樣品采集024
2．2．2樣品分析025
2．3水質監測結果027
2．3．1數據統計方法027
2．3．2排汙河汙染物的時空分布特徵028
2．4南排汙河水質評價032
2．4．1水質評價標準的確定032
2．4．2水質評價方法的選擇033
2．4．3改進的主成分分析法的水質評價結果038
2．4．4與其他評價方法的比較042
2．5水中汙染物間的相關關係分析044
2．5．1相關關係分析044
2．5．2水中汙染物間的相關關係分析045
2．6南排汙河水汙染控製方法045
2．7本章小結046

第3章 北排汙河的水環境現狀及水質評價 048
3．1北排汙河概況048
3．1．1北排汙河現狀048
3．1．2主要汙染源分析048
3．2水質監測資料050
3．2．1采樣區域和樣品采集050
3．2．2樣品分析051
3．3水質監測結果052
3．3．1數據統計方法052
3．3．2排汙河汙染物的時空分布特徵052
3．4北排汙河水質評價056
3．4．1水質評價標準的確定056
3．4．2改進的主成分分析法的水質評價結果057
3．4．3與其他評價方法的比較062
3．4．4兩種評價方法的比較064
3．5水中汙染物間的相關關係分析064
3．5．1綫性相關與迴歸分析064
3．5．2一元多重迴歸模型065
3．5．3水中汙染物間的相關關係分析065
3．6北排汙河水汙染控製方法070
3．7本章小結070

第4章 南排汙河沉積物中汙染物風險及生物有效性 072
4．1材料與方法072
4．1．1采樣區域和樣品采集072
4．1．2樣品分析73
4．1．3沉積物汙染評價方法075
4．2河道沉積物汙染狀況分析077
4．2．1重金屬纍積水平077
4．2．2重金屬毒性水平079
4．2．3重金屬的形態分布及有效性079
4．2．4重金屬與其他汙染物的相關性081
4．3重點汙染源汙染特徵分析082
4．3．1剖麵分布082
4．3．2化學形態分析083
4．4本章小結085

第5章 重金屬有機物復閤汙染沉積物異位生物修復技術 087
5．1試驗材料088
5．1．1供試沉積物088
5．1．2植株的選擇088
5．1．3供試微生物菌群089
5．2試驗方法089
5．2．1盆栽試驗089
5．2．2樣品分析090
5．3結果與討論091
5．3．1沉積物變化091
5．3．2植物對重金屬的吸收和纍積112
5．4本章小結119

第6章 有機汙染物的厭氧微生物修復技術 121
6．1甲苯和苯甲酸厭氧代謝121
6．1．1代謝路徑121
6．1．2bamA在環境中的應用和研究方法124
6．2材料與方法125
6．2．1甲苯和苯甲酸降解富集菌液的建立125
6．2．2樣品采集和化學分析126
6．2．3DNA的提取126
6．2．416Sr RNA基因分析126
6．2．5bamA基因分析127
6．3結果與討論128
6．3．1富集菌液觀察128
6．3．2微生物菌群結構分析129
6．3．3bamA基因多樣性分析131
6．3．4討論136
6．4本章小結137

參考文獻 139��

精彩書摘

河流是城市生態復閤係統的重要組成部分，隨著社會經濟及城市建設的發展，城市河道空間及其結構被大規模、廣泛地人工改造，改變瞭城市河流係統的自然連通性、生態多樣性，影響瞭水體的水環境自淨能力，導緻城市河湖功能日益萎縮。尤其是隨著入河汙染物的增加，一些城市河流變為城市的排汙河道，緻使城市河流水質汙染，城市水環境不斷惡化，城市河湖水生態係統日益退化，進而影響瞭城市社會經濟的可持續發展，成為當今全球性的生態環境問題。為瞭實現城市河湖水生態係統的良性循環以及城市社會經濟的可持續發展，城市河湖水生態係統修復成為目前我國城市水環境綜閤治理的重要內容。

本書將城市排汙河道作為城市生態復閤係統的子係統，也作為渤海灣汙染的重要陸源汙染源，一方麵從排汙河道水體入手，通過一年三期的水質試驗監測，確定主要控製的氮、磷營養鹽和有機汙染物排放強度、時空分布特徵及汙染水平，結閤區域優先控製汙染物清單和重點汙染源以及現場和曆史資料調研，解析氮、磷營養鹽和有機汙染物的汙染情況，同時提齣一些具體的、針對性的氮磷營養鹽和有機汙染物的控製方法與途徑，以及區域內主要汙染物減排限排途徑調控策略。另一方麵從排汙河道沉積物入手，對城市排汙河道及重點汙染源附近底泥中重金屬、有機質的汙染狀況進行全麵分析評價；並針對排汙河道疏浚底泥，進行瞭多種生物修復技術的對比試驗研究，最終提齣適閤該排汙河道復閤汙染沉積物的生物修復技術。

本書內容包含瞭筆者以及課題組近年來的研究成果，內容具有連續性和係統性。這些研究工作先後得到瞭焦化汙染土壤的微生物修復（山西省自然科學基金青年基金項目，編號2015021119）、異養硝化.好氧反硝化苯酚降解功能菌株的代謝特性研究（國傢自然科學基金青年基金項目，編號51408396）、異養硝化.好氧反硝化菌脫氮同時降解苯酚機製研究（山西省高等學校科技創新項目，編號2016146）、Diaphorobacter細菌基於關鍵酶基因的同步硝化反硝化機製研究（山西省迴國留學人員科研資助項目，編號2016.034）、菠菜對農田土壤中鎘的吸收及對食物鏈上段人類的潛在危險（廣東省科技計劃項目，編號2017B030314092）的支持。此外，在本書編寫的過程中，受到瞭嶽秀萍博士、王國英博士、馬小麗博士、王孝維博士、劉吉明博士、周愛娟博士、汪素芳博士、趙博瑋博士的幫助，在此錶示衷心的感謝。同時也要感謝研究生王藝霏、王建偉、劉瑾、付婧怡、段誌輝、栗婧、張靜、陶艷對書稿的校核。

本書對城市河湖水生態係統建設和水環境管理具有重要參考價值，以期為給排水科學與工程、環境工程、環境科學和城市規劃等相關專業的相關工程技術人員、科研人員以及管理人員提供支持。

李亞男

2017年12月

城市水體汙染治理與生態修復：現代技術應用與前沿探索 圖書簡介 本書聚焦於當前城市水環境中普遍存在的汙染問題及其應對策略，深入探討瞭傳統與新興的水汙染控製技術，並著重闡述瞭基於生態學原理的生物修復技術在改善受損水體質量方麵的應用潛力與實踐經驗。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從汙染源識彆、水質模擬到末端治理的全過程，旨在為環境工程、水資源管理、城市規劃等領域的專業人士及研究人員提供全麵而深入的參考資料。 第一部分：城市水環境汙染的現狀、成因與影響評估 本部分係統梳理瞭現代城市化進程中對水環境造成的復雜影響。重點分析瞭非點源汙染、生活汙水處理的深度不足以及工業廢水排放對地錶水和地下水造成的復閤型汙染特徵。 1. 城市水係統的水文與水質特徵： 探討瞭城市化對區域水循環模式的改變，如硬化地麵增加的地錶徑流，以及這對汙染物在城市水係中遷移和轉化的影響。詳細描述瞭城市河流、湖泊及人工水體中常見的汙染物種類，包括營養鹽（氮、磷）、重金屬、持久性有機汙染物（POPs）以及新興汙染物（如微塑料和藥物殘留物）。 2. 汙染源解析與風險評估： 提供瞭對城市點源與非點源汙染的量化分析方法。介紹瞭汙染物負荷估算模型，特彆關注瞭暴雨徑流事件中非點源汙染物的集中釋放機製。此外，書中還包含瞭水環境健康風險評估的理論框架，用於衡量特定汙染物濃度對生態係統和人類健康的潛在威脅。 3. 水生態係統健康指標體係： 闡述瞭評價城市水體生態健康狀況的多維度指標體係，涵蓋物理化學指標（如溶解氧、生化需氧量、濁度）、生物學指標（如底棲動物群落結構、藻類生物量、水生植物多樣性）以及生態毒理學指標。通過對這些指標的綜閤分析，實現對水體生態係統的功能狀態進行準確診斷。 第二部分：傳統與強化水處理工藝的優化與集成 本部分詳細介紹瞭用於削減城市汙水和地錶徑流中汙染物的工程技術，強調瞭在當前嚴格的排放標準下，對現有工藝進行深度強化和集成創新的必要性。 1. 城市汙水深度處理技術： 重點分析瞭傳統活性汙泥法在去除氨氮、總氮和總磷方麵的局限性。係統介紹瞭多種強化脫氮除磷技術，包括A/O/A（厭氧/好氧/缺氧）組閤工藝、內循環反硝化除磷（IEPR）技術、以及利用特定微生物群落實現磷的超量積纍（EBPR）的實踐案例。討論瞭膜生物反應器（MBR）在提高齣水水質、節約占地方麵的優勢及其麵臨的膜汙染控製難題。 2. 難降解汙染物的高級氧化技術（AOPs）： 針對傳統生化法難以去除的內分泌乾擾物（EDCs）和某些抗生素，詳細闡述瞭臭氧氧化、Fenton/類Fenton反應、紫外光催化（UV/TiO2）等高級氧化技術的反應機理、運行條件優化及其在實際水廠中的應用案例，評估瞭其對有機物的礦化效率和副産物生成的控製策略。 3. 雨水徑流汙染控製工程： 闡述瞭源頭削減、過程控製和末端處理相結閤的城市低影響開發（LID）技術。詳細介紹瞭雨水花園、生物滯留帶、滲透溝、綠色屋頂等LID設施的結構設計參數、水文水質模擬以及汙染物截留效率。討論瞭分散式與集中式處理設施的協同作用機製。 第三部分：水體生態修復技術：理論基礎與工程應用 本部分是本書的核心內容之一，專注於利用自然界的自淨能力和生物介質來恢復受損水體的生態功能，強調可持續性和低能耗的修復理念。 1. 濕地生態修復係統： 深入剖析瞭人工濕地在處理城市麵源汙染和汙水尾水中的應用。區分並詳細介紹瞭錶麵流濕地（SF）和潛流濕地（SS）的設計原理、植被選擇（如蘆葦、香蒲、菖蒲）與水力負荷的匹配關係。探討瞭濕地係統中，植物-微生物協同作用對重金屬的固定、營養鹽的吸收及有機物的降解機製。同時，關注瞭人工濕地在提高生物多樣性方麵的生態價值。 2. 生物基質與吸附材料的生態修復： 探討瞭新型生物吸附材料在水體淨化中的潛力。包括生物炭（Biochar）的製備及其對水體中重金屬、有機汙染物的高效吸附性能研究。分析瞭不同碳化溫度和改性方法對生物炭錶麵性質（如比錶麵積、官能團）的影響及其在修復底泥汙染中的應用前景。 3. 生物增殖與生態調控技術： 討論瞭通過外加有益微生物製劑（如高效降解菌群）來加速水體中有機物和內源汙染的分解過程。闡述瞭通過引入或培育特定水生生物群落（如濾食性貝類、有益藻類）來改善水體透明度、控製水華爆發的生態調控策略。特彆強調瞭底泥原位修復技術，如覆蓋、固化和微生物強化降解在控製內源營養釋放方麵的作用。 第四部分：水環境模擬、智能監測與可持續管理 本部分展望瞭水環境治理的未來趨勢，側重於利用現代信息技術提升監測、預警和管理決策的科學性與智能化水平。 1. 水環境過程的數學模擬： 介紹瞭用於模擬城市水係中汙染物遷移、轉化和沉積的常用模型（如水動力模型、水質模型）。通過實例展示如何利用這些模型預測不同氣候情景或工程措施下水質的變化趨勢，為優化調控方案提供科學依據。 2. 智能傳感與實時監測網絡： 探討瞭基於物聯網（IoT）的水質自動監測係統。介紹瞭新型光學傳感器、電化學傳感器在實時、在綫監測關鍵水質參數方麵的應用，以及如何集成遙感、無人機技術對大尺度水體汙染事件進行快速響應和評估。 3. 綜閤水資源管理（IWRM）的城市實踐： 強調瞭將水環境治理納入城市韌性規劃的必要性。討論瞭跨部門協作、公眾參與機製在實現長期水環境質量目標中的關鍵作用，並對未來城市水生態基礎設施的綠色化、係統化發展方嚮進行瞭展望。 本書內容詳實，圖錶豐富，既具有堅實的理論基礎，又緊密結閤工程實踐，是從事水環境科學研究與城市水務管理工作的專業人士不可或缺的參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最直觀的感受是，它真的把“排汙河水”這件事的復雜性給“掰開瞭揉碎瞭”講清楚瞭。我以前總覺得，河水髒瞭，就該處理。但這本書讓我明白，這個“髒”字背後，隱藏著韆絲萬縷的聯係。它會從源頭上分析，這個城市的工業到底排放瞭什麼？生活汙水又帶來瞭哪些“驚喜”？雨水衝刷下來的又是什麼？然後，這些汙染物到瞭河裏，又會發生什麼？是堆積在河底，還是被微生物消耗，抑或是隨著水流擴散？書中對化學指標的解讀，不再是枯燥的數字，而是與實際的水體變化聯係起來，讓我能理解為什麼某些河段會散發齣刺鼻的氣味，為什麼會有厚厚的淤泥。它還深入探討瞭這些汙染物對河流生態係統的長期影響，比如，重金屬的富集、有毒物質的纍積，這些都會對水生生物造成毀滅性的打擊。書中對於水體動力學和汙染物遷移擴散的闡述，也讓我明白，治理一個點，並不意味著整個河流就乾淨瞭，汙染物可能會在其他地方聚集，形成新的問題。這種對河流“生命體徵”的全方位解析，讓我對“河水環境”有瞭更係統、更立體的認知。

評分☆☆☆☆☆

這本書在解讀城市排汙河水環境問題時，給我帶來瞭全新的思考維度。它不僅僅關注水體本身的汙染程度，而是將整個城市係統置於一個宏大的視角下進行審視。它會詳細分析城市化進程中，土地利用方式的改變如何影響瞭地錶徑流，進而將汙染物帶入河流。書中對城市水文循環的解析，讓我明白瞭為什麼在降雨量大的時候，河水的汙染程度會急劇升高。更重要的是，它強調瞭“源頭控製”的重要性，指齣隻有從城市規劃、工業生産、生活汙水處理等各個環節入手，纔能從根本上解決排汙河水的問題。書中對於一些創新性的治理理念的介紹，也給我留下瞭深刻的印象，比如，如何利用雨水花園、綠色屋頂等措施來減少雨水徑流帶來的汙染。它讓我意識到，治理河水環境，不僅僅是技術層麵的問題，更涉及到城市的可持續發展和居民的生活方式。這種從宏觀到微觀，從理論到實踐的全麵闡述，讓我對城市排汙河水治理的復雜性和重要性有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來瞭一種前所未有的視角，它並非是簡單地羅列技術名詞，而是將城市排汙河水環境的復雜性娓娓道來。我一直以為，治理汙染無非就是加藥、曝氣，再不濟就是挖泥清淤，但這本書讓我看到瞭更深層次的問題。它詳細剖析瞭城市化進程對河流生態係統造成的壓力，從工業廢水的化學成分分析，到生活汙水中富含的營養鹽對藻類爆發的影響，再到雨水徑流帶來的地錶汙染物。更讓我印象深刻的是，書中不僅僅是指齣問題，而是深入探討瞭這些問題是如何相互關聯、相互加劇的。例如，它會詳細講解在某個特定區域，由於地形和城市布局的影響，汙染物更容易集聚，進而導緻底棲生物種群的急劇減少，這種連鎖反應的描述，讓我對河流的健康狀況有瞭更直觀的理解。它讓我意識到，治理並不僅僅是“清潔”河水，更是一場復雜的生態係統重建。書中對不同類型汙染物的溯源分析，也給瞭我很大的啓發，讓我明白要解決問題，首先要找準根源，而不是頭痛醫頭，腳痛醫腳。這種對問題的細緻解剖，讓我對“環境”二字有瞭更深刻的認識，它不再是一個抽象的概念，而是由無數具體因素交織而成的動態係統。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我對於“生物修復”這個詞，不再停留在字麵意思的理解，而是體會到瞭它背後蘊含的智慧和潛力。書中不僅僅是介紹瞭各種微生物或者植物的名字，而是深入地解釋瞭它們是如何工作的。比如，某些微生物如何分解復雜的有機汙染物，將其轉化為無害的物質；植物又是如何通過根係吸收水中的重金屬，或者通過葉片釋放氧氣，改善水體環境。讓我印象深刻的是，書中還提到瞭“生態工程”的概念，將各種生物修復技術有機地結閤起來，形成一個協同作用的整體。它不再是單一的技術應用，而是對整個生態係統的“因勢利導”。書中對於不同生物修復技術的適用範圍、優缺點以及在實際應用中可能遇到的挑戰，都進行瞭詳細的分析。它也強調瞭“因地製宜”的重要性，不同的河流水質、汙染類型，需要采取不同的修復策略。這種細緻的分析，讓我看到瞭生物修復技術的成熟度和其在環境保護中的重要地位。它不再是一個“聽起來很美”的概念，而是真正能夠解決實際問題的有效手段。

評分☆☆☆☆☆

我曾以為“生物修復”聽起來像是科幻小說裏的情節，但讀完這本書，我對這個概念有瞭顛覆性的認識。它不再是遙不可及的理論，而是充滿瞭現實應用的可能性。書中對不同微生物群落（例如，厭氧菌、好氧菌、硝化菌、反硝化菌等）在降解有機物、去除氮磷等營養鹽方麵的作用，進行瞭細緻入微的闡述。我尤其被書中關於“植物修復”的章節所吸引，它詳細介紹瞭各種水生植物（如蘆葦、香蒲、浮萍等）是如何通過吸收、轉化、吸附等方式來淨化水質的。書中還列舉瞭許多實際案例，例如，某個城市如何利用人工濕地係統，成功地將工業廢水的氮磷含量降低到國傢標準以下，這讓我看到瞭生物修復技術在實際工程中的巨大潛力。它不再是簡單地“種幾棵草”，而是通過對生態係統的精妙設計和對生物功能的深入理解，來實現對汙染物的有效控製。書中對於不同修復技術（如，微生物修復、植物修復、生物膜法等）的優缺點分析，也為我提供瞭更全麵的技術視野，讓我能夠根據不同的水質狀況和汙染類型，選擇最適閤的生物修復方案。這種理論與實踐相結閤的闡述方式，讓生物修復技術不再顯得神秘，而是變得觸手可及。