北京地区再生水补给型河湖水质改善工程案例分析与问题诊断

由于北京地区水资源严重紧缺,再生水作为补给城市河湖景观水体的重要水源,用量逐年加大,随之带来的水环境问题也引起关注,往往需要采用适宜的技术和工程改善水质.通过对北京城市部分再生水补给型河湖现有水质改善工程的调研,分析与评估北京市再生水补给城市河湖景观水体生态修复技术工程建设与运行效果,并与国内外河流、湖泊生态修复经典案例进行了对比分析.结果表明,修复工程受运行时间、季节及后续维护的影响,其运行效果不稳定且逐渐下降.受汛期降水充沛及水量人为调控影响,城市河湖6—9月水质较好;水质恶化时ρ(COD_Cr)为40～50 mg/L,ρ(NH₃-N)为2～5 mg/L,ρ(TN)为10～15 mg/L,ρ(TP)为0.4～1.0 mg/L.水力流动循环、循环过滤、化学除藻和生物调控等单项及相应组合技术是当前北京市再生水补给型河湖水质改善的主要手段.对于水质要求较高的再生水补给型河湖,可以考虑辅膜生物反应器或生物滤池等旁路生化组合工艺.与国外的整流域近自然水生态系统修复相比,我国河湖水生态修复更注重区域水质的改善,以控制水体富营养化为主;对流域生态系统修复的整体性与长效性关注不够,缺乏与园林景观的融合.为更好地发挥河湖水体生态修复工程效果,未来应在政策法规、协调管理及投融资机制等方面加大投入力度.      

基于水生生物调控的再生水生态稳定性分析

为了提高再生水补给城市河湖之后的生态稳定性,选用苦草、金鱼藻和穗状狐尾藻3种沉水植物,配合投加鲢鱼和椭圆背角无齿蚌,形成生态系统,进行实验研究,维护再生水的生态稳定。对比不同组合对再生水体生态环境的维护效果,并测试了不同沉水植物的生长状况。结果表明:金鱼藻对再生水适应能力较强,其光合作用效率较高,可以较好地抑制浮游植物的生长,提高水体的透明度,将浊度维持在4 NTU以下,同时,鲢鱼和椭圆背角无齿蚌与金鱼藻的组合,使再生水体形成健康稳定的微型生态系统,有效地避免了再生水体出现富营养化现象。     

非常规水源补给的城市河道型水库水质改善与水生态修复专栏序言

沙河水库是北运河上游水系重要的节点和多源污染的重要聚集处.基于国家水专项北运河项目的“源-流-汇”全过程污染防控思路,沙河水库课题以改善水环境质量、提升水生态功能为目标,统筹“水环境、水资源、水生态和水动力”,识别和诊断其主要问题,研发与集成面向沙河水库的水环境质量改善与水生态修复关键技术;通过水位调控和工程示范,形成了适于非常规水源补给的城市河道型水库水质改善与水生态修复综合集成技术,支撑了沙河水库水环境质量改善及水生态修复综合示范区建设,促进了沙河水库水质改善和水生态功能提升,并支撑“北京市昌平区沙河湿地公园”项目获得了北京市发展和改革委员会批复立项.     

新疆再生水补给地下含水层的可行性探讨——以乌鲁木齐市为例

利用再生水补给地下含水层是再生水利用的前沿领域,在干旱缺水的新疆开展再生水补给地下含水层,是缓解水资源紧缺、地下水超采、水重复利用率低及水污染严重等问题的有效途径。以乌鲁木齐市为例,通过分析城市水资源供需、再生水利用及水环境现状,考虑地下含水层空间条件及工程场地条件,对干旱区城市再生水补给地下含水层的优势和可行性进行探讨,并针对干旱区特殊的自然地理条件,提出了开展该项工作需要研究的重点问题。建议在新疆干旱区尽早开展再生水补给地下水的研究与实践工作,以促进城市再生水的安全利用,提早获得环境、经济和社会效益。     

系统工程视野下的再生水饮用回用安全保障体系构建

再生水是就地可取、稳定可靠的城市第二水源.再生水饮用回用（补充水源）技术经济性可行,是解决城市缺水问题的重要途径和构建可持续水循环系统的重要组成部分.作为具有复杂系统特征的非传统供水工程,再生水饮用回用的关键是保障水质安全稳定和系统可靠高效运行,因此需要构建包括水质安全管理、健康风险评价和多重屏障工程措施在内的安全保障体系.水质安全管理方面需建设包括制订科学的饮用回用水质标准和再生水处理工艺要求,建立针对再生水处理工艺和饮用回用全系统的危害分析关键控制点管理（HACCP）体系,并加强水质安全监管和认证.健康风险评价方面需开展全方位、统筹性和持续性的化学污染物和微生物风险评价方法.工程措施方面需建设包括源头控制、再生水厂净化、环境缓冲和饮用水厂净化在内的多重屏障系统,以确保水质安全.在多重屏障系统中,再生水厂是保障饮用回用水质安全的核心环节,“反渗透-高级氧化”和“臭氧-生物活性炭”是再生水处理的可行工艺.今后需深入、持续开展新兴高风险污染物控制技术、再生水环境储存和饮用回用模式等方面的研究.      

推进城市再生水源热泵供热，实现节能减排新突破——沈阳市再生水源热泵供热进展

再生水源热泵供热是指利用热泵技术提取再生水中的低品位热能为建筑物供热。本文以沈阳市系统推进该项节能减排技术为例,阐述了其对国内城市推广再生水源热泵技术供热的重大示范意义,并提出了进一步发展再生水源热泵供热的对策建议。     

基于水资源生态足迹的水资源循环利用技术体系研究

平衡水资源供需、实现水资源合理循环利用是当前社会面临的重要问题。基于2011—2020年江苏省和甘肃省统计数据，重点分析人均水资源承载力、人均水资源生态足迹和人均生态盈亏变化趋势。结合各产业人均用水生态足迹进行水资源循环利用技术体系研究。结果表明：江苏省水资源利用常年呈生态赤字状态，甘肃省生态赤字状态近几年已有所缓解。构建水资源循环利用体系可从“水源—取水—净水—排水—水处理—回用”流程展开，再生水回用阶段应综合考虑区域实际情况，根据各产业用水生态足迹统筹分配再生水中生产、生活、生态用水的比例，提高水资源循环利用率。     

挺水植物浮床对再生水补水景观水体的修复

随着城市水资源短缺现象愈发严重,再生水成为景观水体的重要补水来源。然而再生水所含营养盐浓度普遍高于受纳水体,导致再生水补水景观水体易出现水体富营养化现象。该文利用浮床技术种植4种挺水植物:美人蕉、鸢尾、千屈菜、旱伞草,通过4种植物伸展于水中根部对营养盐的吸收以及其浮床上植株体对营养盐的积累作用,将水体中的氮磷等营养盐迁移转化至植物体内,并以定期收割植物的方式将其与水体分离。通过植物修复,水体水质由Ⅴ类提高到Ⅳ类,除TN外其余指标达到Ⅱ类。水体中TP浓度从0.25 mg/L下降到0.05 mg/L,TN浓度略有下降,保持在0.5 mg/L,浊度由90 NTU降到10 NTU以下,叶绿素含量由原来的10 mg/m~3降低到1 mg/m~3左右。实验结果表明,植物修复能够有效地改善已呈现富营养化的再生水景观水体。     

不同水源补给河流浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

为探究不同水源补给河流浮游植物群落结构的差异,于2019年5~11月对北京市北运河水系和永定河水系7条河流进行逐月采样调查,分析不同水源补给河流浮游植物群落结构特征,并采用相关性分析和冗余分析（RDA）探究浮游植物群落与环境因子之间的关系.结果表明,7条河流共监测到9门127种浮游植物,硅藻、绿藻和蓝藻为优势种群,分别占种类总数的40.94%、34.65%和10.24%.浮游植物密度介于（0.24~169.14）×10⁶ cell·L^-1之间,均值为38.20×10⁶ cell·L^-1,生物量介于0.21~78.50 mg·L^-1之间,均值为16.49 mg·L^-1.浮游植物种类、密度和生物量均表现为：混合水源补给组>完全再生水补给组>无再生水补给组.浮游植物生物多样性指数H''均值介于1.56~2.18之间,均匀度指数J均值介于0.47~0.67之间,H''和J均表现为：无再生水补给组>混合水源补给组>完全再生水补给组.RDA排序结果表明,影响混合水源补给组浮游植物优势种的主要环境因子为DOC、pH、Chla、DO和TP,影响无再生水补给组和完全再生水补给组优势种的主要环境因子为TN、NH₄⁺-N、N/P和ORP.     

不同补水方式下翠湖沉积物氮磷释放特性研究

城市水体不同于流域水体,其补水来源与城市发展和水资源供给量密切相关,补水水源在一段时间内发生变化是城市水体的典型特点。为了更好地揭示富营养化城市水体沉积物在不同补水方式(自来水、再生水和湖水)下內源营养物的释放特性,通过实验模拟了静态和动态(水体扰动)条件下的底泥释放过程。结果表明:(1)自来水补给下的上覆水TN、TP浓度表现为初期快速上升,后期保持相对平稳的趋势;再生水与湖水补给的上覆水初期TN、TP浓度短时间内快速下降到一定程度后处于动态平衡。(2)动态条件下底泥的TN、TP释放量均高于静态条件,水力扰动有助于底泥內源营养物释放。(3)采用物料平衡方法对底泥中营养物的释放总量进行计算,结果显示,以自来水为补水的动态反应器中TN和TP的释放量最大,TN在以再生水为补水的静态反应器中释放量最小,TP在以再生水为补水的动态反应器中释放量最小。研究成果对城市水体富营养化控制和补水水源的优化配置具有指导意义。     

水安全保障问题浅议

自然界的水与其它矿产资源的不同,是具有利和有害的二重性。水既有可资利用以为人类社会服务的一面,又有因水带来的危害,如洪涝、干旱现象以及水致疾病的传播的一面。因此,为加强水的安全保障作用,需采取一系列的工程和非工程措施所建立的系统,并在实施该系统时注意以下方面,包括:在确保水源不受损害的条件下为各类用水要求提供适当保证程度的供水,在适应国家经济发展水平和综合国力的前提下,采用适当标准进行江河治理,以努力减轻各类因水引起的灾害损失;千方百计增加可利用水量,开辟新水源;大力推行合理用水和节约用水技术;非常重视保护环境,特别是保护生态系统,以维护人类自下而上环境的持续发展。     

浅析水土保持与防洪抗灾的基本决策

１９９１、１９９６、１９９７和１９９８年的几次洪灾，造成了６１７１亿元的直接经济损失。除气象因素外，水土流失是引发洪灾的一个极为主要的因素。加强领导，强化管理，加大执法力度，加强防洪工程建设，坚持综合治理，良化生态环境，搞好小流域治理是保持水土、治理江河的根本措施。     

北京市中水回用实施现状和发展前景

随着人口和城市规模的不断扩大以及经济的快速发展,北京市水资源供需矛盾日益尖锐,水体污染形势严峻。加强中水回用,是节水治污的良方,也是建设绿色北京、发展循环经济的内在要求。目前北京市的居民用水和生活污水排放量,均远高于工业用水和工业污水排放量,然而中水回用却主要集中在工农业领域。因此笔者认为,北京市中水回用的发展方向,是加大居民区中水回用的开发,使节水治污的整体效果上一台阶。     

十年给排水设计回顾

综述了近十年来炼油厂给排水工程的设计概况。论述了逆流式冷却塔、污水处理、给水处理以及建筑给排水及消防的技术发展和新技术的开发及应用；并提出看法和建议。     

美国2006～2011年水环境保护战略规划及启示

2006年美国EPA向国会提交了《2006～2011年环境保护战略规划》。其战略目标之二为"清洁安全的水",主要涉及了保障用水安全、保护水质、加强科学研究三大目标。其中,保障用水安全包括了饮用水安全、鱼类和贝类食用安全、游泳安全三个子目标;保护水质领域包括了改善流域水质和改善沿海、海洋水质两个子目标。围绕这些目标提出了具体战略指标和相应的实施措施,为实现"清洁安全的水"目标提供了有力保障。其规划编制思路和规划重点任务值得我国借鉴。     

水土保持工作中存在的问题及对策

我国一直以来就是一个水土流失大国,治水保土工作一直备受重视。当前在我国经济快速发展,环境问题日益突出的情况下,合理开发和保护水资源,充分做好水土保持工作已经是各级政府部门和社会各界面临的一个重要课题。     

抚顺东部山区水土保持现状及水土流失防治对策

阐述了要因地制宜推广水土保持的先进技术，并提出对于辽宁省浑河、太子河、清河、柴河发源地的水土保持工作，应与生态保护紧密结合起来，重视生态与水的密切关系。对于水土流失等生态功能脆弱地区，注重发挥大自然的修复能力，实行退耕还林、封山禁牧、禁柴等措施。     

“一带一路”沿线国家水资源禀赋及开发利用分析

水资源是基础性的战略资源,开展“一带一路”沿线国家水资源研究对于促进“一带一路”的科学建设具有重要意义。基于世界银行与联合国粮农组织水资源数据库,从水资源开发利用角度入手,分析“一带一路”沿线国家水资源自然禀赋、利用状况,在此基础上进一步分析水资源开发潜力。结果表明：（1）从水资源禀赋来看,“一带一路”沿线国家地表水、地下水和水资源总量均以俄罗斯、中国、东南亚和南亚地区相对较高,中亚、西亚等地区相对较低;人均水资源量则以中东欧、俄罗斯和东南亚地区较高,西亚、南亚地区较低;“一带一路”沿线国家外来水依赖率整体表现为跨境河流下游高,上游及海岛国家低。（2）就水资源利用而言,“一带一路”沿线国家用水量整体呈现“东多西少”的格局,人均用水量表现为“中亚最高,周边较低”的特点;用水结构亚洲国家多以农业用水为主,中东欧国家则多以工业用水为主。（3）水资源开发潜力分析发现,阿拉伯半岛地区各国水资源开发潜力很低,中东欧及东南亚地区水资源开发潜力很高。     

绍兴生态市建设水资源开发利用与保护方案研究

绍兴市在经济社会快速发展的同时,越来越关注城市经济、社会和生态环境的高效和谐与持续发展。笔者立足绍兴市生态兴市的指导思想,从绍兴市水资源持续利用的角度出发,分析了绍兴市水资源开发利用现状,预测了绍兴市水资源供需的趋势,并根据绍兴市水资源开发利用的有关规划,提出了绍兴市水资源调控的主要对策。      

上海某饮用水源地富营养化及防治建议研究

在2010年至2012年进行的上海某水源地水质监测资料的基础上,着重分析了该水源地2011年1月至10月总磷、总氮等多个分析因子的季节变化规律及点位分布状况,得出该水源地水库水体总磷及溶解氧浓度均符合国家相关标准,但总氮超过相应类别的标准;水体中的总磷、总氮、水温、光照条件、叶绿素a、溶解氧、透明度等是影响水体富营养化的重要环境因子;水源地的水质在温度低于20℃的春、秋、冬三季藻类爆发的可能性较低,但温度较高的夏季,具有藻类爆发的可能性等结论。从而反映了该水源地的富营养化现状及对市民饮用水影响的重大意义,并提出了防治建议。