城市河流環境修復技術原理及實踐 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書可供環境工程、市政工程等領域的工程技術人員、科研人員和管理人員參考，也供高等學校相關專業師生參閱。
河流是城市生態係統和城市空間的重要組成部分，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；同時入河汙染物量增加，一些城市河流變為城市的排汙溝，緻使城市河流水質汙染、生態係統退化和破壞，成為當今全球性的生態環境問題。城市河流汙染治理與生態修復已成為保障城市健康、持續發展的必要條件和重要任務。
為有助於製訂閤理的城市河流汙染控製與環境修復規劃方案、選擇適用技術、優化工程計劃、提高投資效率和修復效果，《城市河流環境修復技術原理及實踐》對城市河流環境修復技術的原理、特點、適用條件、相關案例和運行管理等有關問題進行總結和梳理，主要介紹瞭城市河流汙染現狀及問題、城市河流環境修復基礎與技術體係、城市河流外源汙染控製與治理、城市河流的原位水質淨化 、城市河流水質旁位處理、城市河流生態修復與重構，以及城市河流汙染和修復技術的發展趨勢等內容，以期為參與此項工作的相關工程技術人員、科研人員管理人員提供支持。

內容簡介

本書針對城市河流環境修復技術的原理、特點、適用條件、相關案例和運行管理等有關問題進行總結和梳理，主要介紹瞭城市河流汙染現狀及問題、城市河流環境修復基礎與技術體係、城市河流外源汙染控製與治理、城市河流的原位水質淨化、城市河流水質旁位處理、城市河流生態修復與重構，以及城市河流汙染和修復技術的發展趨勢等內容。
本書可供環境工程、市政工程等領域的工程技術人員、科研人員和管理人員參考，也供高等學校相關專業師生參閱。

作者簡介

賈海峰：清華大學環境學院副教授，長期以來從事城市水環境規劃與管理、環境模型、3S技術在環境中的應用等方麵的科研和教學工作，主持和參加瞭包括城市（流域）水環境規劃、供水規劃、流域水質模型、生態需水在內的40餘項國傢和省市科研課題，進行的和近年來完成的有：國傢水專項“産業密集型城鎮水環境綜閤整治技術研究與示範（2011-2015）”，“水鄉城鎮水環境整治技術研究與綜閤示範（2008-2010）”，“控製單元水質目標管理技術（2009-2011）”，佛山市城市地錶徑流係統（BMPs）管理試點研究（2011-2013），廣州亞運會佛山市水環境質量保障研究（2010），以再生水為水源的城市水係水生態係統特徵與生態模擬研究（2009~2011），美國城市雨水BMPs研究進展及北京初步應用（2007-2008）。

內頁插圖

目錄

1緒論1
1.1河流生態係統構成和功能1
1.1.1河流生態係統的組成2
1.1.2河流生態係統的功能2
1.2城市河流水環境現狀及問題3
1.2.1城市河流水環境現狀3
1.2.2城市河流的主要問題4
1.3城市河流的汙染源和汙染物5
1.3.1城市河流的汙染源5
1.3.2水體汙染及危害6
1.4國內外城市河流環境修復概況10
1.4.1國外城市河流環境修復的曆程10
1.4.2我國城市河流環境修復進展11
參考文獻12
2城市河流環境修復基礎與技術體係14
2.1城市河流環境修復的理論基礎14
2.1.1水環境容量理論14
2.1.2河流生態需水理論18
2.1.3河流生態健康理論21
2.2城市河流環境修復技術體係24
2.2.1城市河流環境修復的技術路綫24
2.2.2城市河流水環境修復技術分類26
2.3城市河流環境修復技術的篩選29
2.3.1城市河流環境修復技術篩選的目標與方法29
2.3.2技術篩選的指標體係30
2.3.3技術評價和篩選32
2.4城市河流環境修復方案的編製與實施34
2.4.1城市河流環境修復方案34
2.4.2城市河流環境修復實施的階段35
參考文獻36
3城市河流外源汙染控製與治理38
3.1汙水收集技術38
3.1.1重力收集係統38
3.1.2汙水負壓收集係統39
3.1.3負壓收集實例——甪直密集居民區負壓收集係統44
3.2城市河流截汙技術46
3.2.1城市河流截汙技術的形式46
3.2.2負壓截汙實例——常州北市河沿河負壓截汙係統49
3.3入河分散汙水處理技術52
3.3.1入河分散汙水特徵52
3.3.2入河分散汙水處理模式與技術53
3.3.3實例——利用氧化溝處理村落汙水的工程實例54
3.4城市地錶徑流汙染控製技術56
3.4.1概述56
3.4.2LID-BMPs控製技術及經濟特徵分析58
3.4.3實例——廣東環境保護工程職業學院降雨徑流控製示範74
參考文獻79
4城市河流的原位水質淨化82
4.1內源汙染控製與治理82
4.1.1底泥汙染現狀82
4.1.2底泥覆蓋技術83
4.1.3底泥化學修復技術85
4.1.4底泥的原位生物修復85
4.1.5底泥的聯閤修復86
4.2河流結構優化與水動力調控87
4.2.1河流流態與水環境修復的關係87
4.2.2水係溝通與結構優化88
4.2.3水體推流與動力學調控88
4.2.4閘壩調度與水動力調控92
4.2.5實例——甪直古鎮水係結構優化與動力學調控94
4.2.6實例——同裏古鎮水係水動力優化調控示範99
4.3河流曝氣復氧技術108
4.3.1跌水曝氣復氧技術108
4.3.2人工曝氣復氧技術109
4.4生物膜法111
4.4.1礫間接觸氧化法111
4.4.2人工水草121
4.5生態浮床126
4.5.1技術原理126
4.5.2技術經濟特徵128
4.6微生物強化技術129
4.6.1技術原理129
4.6.2技術經濟特徵130
4.6.3微生物菌劑的種類131
4.6.4固定化微生物技術135
參考文獻136
5城市河流水質旁位處理140
5.1人工強化快濾技術140
5.1.1連續砂濾技術140
5.1.2縴維過濾技術142
5.2化學絮凝技術148
5.2.1強化混凝技術149
5.2.2磁絮凝分離技術150
5.3生物膜技術153
5.3.1礫間接觸氧化技術153
5.3.2曝氣生物濾池157
5.3.3生物接觸氧化159
5.3.4生物流化床161
5.4自然生物處理技術163
5.4.1穩定塘163
5.4.2人工濕地技術167
5.4.3土地滲濾處理技術176
參考文獻181
6城市河流生態修復與重構184
6.1城市生態河道的空間結構184
6.1.1生態河流的形態184
6.1.2城市生態河流的結構修復187
6.1.3城市河道的生態護岸196
6.2城市河流生態係統的營造213
6.2.1河流水體垂嚮特徵與生態係統構建213
6.2.2生態河道水生植物係統的營造214
6.2.3水生動物係統的營造216
6.3城市河流親水景觀219
6.3.1景觀要素及親水景觀類型219
6.3.2親水景觀設計原則及步驟221
6.3.3親水景觀類型221
6.4清溪川生態修復與重構的案例225
6.4.1清溪川的沿革225
6.4.2清溪川復原226
6.4.3清溪川水體補水水源與水質復原227
6.4.4清溪川復原中的河道空間結構設計228
6.4.5清溪川修復中的生態景觀設計231
6.4.6清溪川改造實施效果234
參考文獻237
7後記239
7.1結語239
7.2展望241

前言/序言

河流是城市生態係統和城市空間的重要組成部分，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；同時入河汙染物量增加，一些城市河流變為城市的排汙溝，緻使城市河流水質汙染、生態係統退化和破壞，成為當今全球性的生態環境問題。城市河流汙染治理與生態修復已成為保障城市健康、持續發展的必要條件和重要任務。
筆者首次涉足的城市河流水環境修復項目是在1989年大學畢業後參與的由北京市科委和英國海外發展署（ODA）聯閤資助的中英閤作國際項目《北京清河水環境綜閤整治規劃研究》。當時的清河是一條黑臭嚴重的“城市排汙溝”，流域內沒有汙水處理廠，眾多的入河排汙口排放著工業廢水和生活汙水。控製汙染源、消除河道黑臭成瞭河流治理的首要任務，生態修復尚未提上日程。期間還配閤北京亞運會（1990年）的召開，為改善亞運會場館周邊環境，在清河體院段開展河道曝氣水環境改善試驗工程。之後經過北京市十多年的努力，逐步完善瞭入河汙染負荷的截除、汙水廠建設、河道整治等工作，實現瞭清河上段黑臭現象的消除和水環境的改善。
博士畢業後，城市河流水環境保護與生態修復始終是筆者重要的研究方嚮，在北京、佛山、蘇州、深圳、東營等城市開展瞭側重點有所不同的城市河流水環境保護研究。特彆是從2003年開始，在佛山市環境保護局等部門的支持下，針對城市河網的環境修復開展瞭較為係統的研究，完成瞭十多項不同空間尺度的城市水資源保護與水汙染控製規劃、汙染源減排方案、河流修復技術、城市降雨徑流管理LID�睟MPs技術方案與工程示範等。基於上述成果的《佛山市水環境保護修復與建設集成研究》獲廣東省環境保護科學技術一等奬。2014年開始，又進一步針對佛山市河湧修復的技術需求，在前期工作成果的基礎上，廣泛收集和梳理國內外城市河流修復技術進展和實際工程或示範案例，開展瞭佛山市河湧水環境修復技術指南的編製工作。同期，在國傢“十一五”、“十二五”水體汙染控製與治理科技重大專項（即水專項）的支持下，針對人口和産業密集的平原河網地區城市河流水環境修復，開展瞭關鍵技術研發。並在蘇州市區、同裏鎮、甪直鎮展開瞭城市河流水環境修復的工程示範。
城市河流水汙染控製與水環境修復技術眾多，然而不同城市河流所處的自然條件以及當地的經濟發展階段不同，而各種水環境修復技術又具有不同的技術、經濟特徵，因此針對不同的城市河流，要根據其麵臨的主要問題，綜閤考慮自然、社會、經濟等因素，選用適用的技術，並進行技術優化耦閤和集成，以實現城市河流的水環境改善和水生態修復。當前，我國城市河流汙染控製和修復工作非常急迫，2015年4月，國務院發布瞭《水汙染防治行動計劃》（簡稱“水十條”），其提齣的主要指標包括：到2020年，地級及以上城市建成區黑臭水體均控製在10%以內；京津冀區域喪失使用功能（劣Ⅴ類）的水體斷麵比例下降15%左右，長江三角洲、珠江三角洲區域力爭消除喪失使用功能的水體；到2030年，城市建成區黑臭水體總體得到消除。2015年8月，住房和城鄉建設部會同環境保護部、水利部、農業部組織編製發布瞭《城市黑臭水體整治工作指南》，部署瞭城市黑臭水體排查、整治、考核和監管工作。
可以預見，在今後的一段時期內，城市河流的汙染控製和水環境修復將會齣現一個高潮，一大批環保、城建、水利領域的工程師、經濟師、管理專傢將會參與其中，各種汙染治理和生態修復技術將會爭奇鬥艷。為瞭有助於製訂閤理的城市河流汙染控製與環境修復規劃方案、選擇適用技術、優化工程計劃、提高投資效率和修復效果，本書對城市河流環境修復技術的原理、特點、適用條件、相關案例和運行管理等有關問題進行總結和梳理，以期為參與此項工作的相關決策人員、管理人員和工程技術人員提供一些支持。
本書所引用資料和數據的來源，除瞭筆者主持和參與的項目外，還有不少引用自國內外的文獻，在引用時結閤當地、當時的具體條件進行瞭取捨。
在本書編著過程中，程聲通、李廣賀、鬍洪營、劉翔等老師對本書架構和技術體係提供瞭指點和幫助，高鄭娟重點收集和梳理瞭城市河流外源汙染控製、原位水質淨化、水質旁位處理等方麵的資料和案例；孫朝霞重點收集和梳理瞭生態係統修復與重構方麵的資料和案例；初稿成稿後，程聲通老師又對全文進行瞭認真修改。為本書提供素材的還有張玉虎、羅群、丁一、楊聰、王相文、張大春、唐穎以及美國的Shaw L Yu、韓國的Hyunook Kim等。書中還引用瞭很多研究人員的成果，在此一並錶示衷心感謝！
限於編著時間和編著者水平，書中不足和疏漏之處在所難免，敬請讀者提齣修改建議。

編著者
2016年8月

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