平臺簡介

湖北省德州之星app研究院以“生態環境安全與可持續發展”為戰略主題,認真學習貫徹習近平總書記提出的生態文明思想,致力于“保護生態環境,建設美麗中國”。圍繞“水生態修復、土壤修復、海綿城市建設”三大領域,成立了生態建設科研創新平臺,充分發揮環境科學、環境工程和生態學三大學科的綜合優勢,將環境科學與生態學研究前沿與國家生態建設的重大需求緊密結合,不斷突破關系到環境可持續發展的重大科學理論和關鍵技術,為生態文明建設、實現人與自然的協調發展做出基礎性、戰略性、前瞻性科技創新貢獻。


生態建設科研創新平臺以“集先進科研技術、成高新科技產業”為使命,成立了“流域水環境綜合調控與風險控制實驗室”、“高濃度難降解有機廢水處理技術實驗室”、“污染場地生態毒性與風險表征實驗室”、“海綿城市技術材料研究實驗室”等,現有高級工程師6人,博士15人,碩士30人等優秀的科研團隊。實驗室的先進儀器設備,如:液相色譜質譜聯用儀、氣相色譜質譜聯用儀、電感耦合等離子質譜儀、電感耦合等離子體發射光譜儀、制備液相色譜儀、液相色譜分析儀、氣相色譜儀、石英晶體微量天平、離子色譜、總有機碳分析儀、傅里葉紅外光譜、原子熒光光度計、分子熒光分光光度計、電位滴定儀、微生物發酵培養系統、PCR-DGGE、Real-time PCR、熱絲CVD化學氣相沉積系統、流動注射分析儀等,為工作的開展提供了基礎。


2018年,我院生態建設科研創新平臺在水生態修復、土壤修復、海綿城市建設等領域的研究和應用上取得重要突破。針對水污染治理中的多個科學問題,從源-遷移-匯的角度開展了深入研究以及工程應用,揭示了TP、TN等指標不能穩定達到地表Ⅳ類的根本原因,開發了高效去除新技術并實現規模化工程應用;針對當前的水生態問題,通過研究生態系統食物網結構,開展利用水生生物診斷河流、湖泊、水庫健康工作,提出河流、湖泊和水庫生態系統健康技術指標及生態預警對策;開展膜材料新改性方法研究,提出了膜材料均相溶液體系光接枝技術并建立了反應裝置,使改性后的膜性能更穩定、耐污染,實現在水處理和液體澄清等領域的規模化生產應用;研究礦區土壤內部、界面與相鄰外部環境中重金屬和有機污染物的生物地球化學行為和界面過程,建立新型的礦區周邊污染土壤控制與生態修復技術;針對海綿城市滲井、滲透管和滲透塘等典型入滲設施,從淤堵機理和性能改進等方面,分析了入滲設施濾層性能改進的途徑,提出可更換濾層方案突破入滲設施淤堵問題,從而保障海綿城市建設的長期效果。


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案例分析

1.?湖北省某流域生態規劃與治理

該流域受上游采礦洗礦影響,生態毀壞嚴重,局部甚至寸草不生。項目設計以生態治理與自然景觀結合、自然生態與人文生態整合、結構形式與人性功能契合為設計原則。將截污治污和生態環境建設有機結合在一起,以恢復生態鏈作為基礎設施來建設,發揮景觀在生態系統中的重要功能。治理后,一條遭遇嚴重污染令人惋惜的河流,成為一條春花燦漫、夏蔭濃郁、秋色絢麗、冬景蒼翠的生態廊道。

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2.晉城市某河人工濕地工程

該河人工濕地是晉城市政府規劃的最大的人工濕地工程。總規劃用地1339畝,一期用地710畝,其中70%為河道灘涂地。工程利用濕地系統中物理、化學、生物三方面的作用,對水中污染物進行自然降解、凈化。


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3.佛山市某公園河段治理工程

該河段全長約2100m。河道治理前水體黑臭現象嚴重,水位波動大,生態治理較為困難。工程采用旁路治理與原位治理相結合的方式,根據水質、水環境現狀實施底泥原位削減工程、水生景觀生態工程,最終形成了具備長期穩定發揮自凈功能的河道生態系統。


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4.武漢市某湖水環境污染綜合治理示范工程

本工程主要為解決238000m2水體污染問題而實施的水體生態修復示范工程。主要采取水體造流充氧技術、固定化微生物凈化技術、人工浮島技術、水生態系統構建技術等多種技術組合,從而達到改善水質、增強水域自凈能力,美化湖區環境的目的。


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5.武漢市某污水處理廠出水水質升級改造工程

污水處理廠出水水質原為一級B標準,通過本工程的實施,水質達到一級A標準。工程充分利用現場的自然生態條件,采用低能耗的“濕地+生態塘”處理工藝,該工藝具有運行費用低、對氮磷的去除率高、易于維護等特點,具有顯著的經濟和環境效益。工程設計水量30000 m3/d,占地面積132.12畝,其中表面流人工濕地1.005畝,潛流人工濕地46.660畝,生態塘36.3畝,其它用地48.155畝。


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6.武漢市江夏區某村面源污染生態控制工程

本工程針對農村面源污染的水質特征,利用該村的地形地貌和天然的水網溝渠,集成多種生態水質凈化工藝,同時兼顧污染控制工程的生態景觀效果,通過水位控制、水流調節和水生生物系統構建,豐富水體生物多樣性,提高水體自凈能力,形成具有面源污染攔截,兼有景觀欣賞價值的梁子湖周邊農村面源污染控制工程。


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7.衡陽市某公園黑臭水體整治工程

西湖公園水面面積約77000m2,常水位水深約2.00m,底泥厚度1.0m,工程實施前水休黑臭嚴重,其水質、水環境與公園需求相差較遠,水體治理迫在眉睫。工程通過實施截污工程、清淤工程、補水工程、水生態系統構建工程后,水體黑臭現象消除,水體水質達到IV以上,水體清澈見底,并形成了水下森林景觀。

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8.上海某黑臭河道綜合整治工程

由于大量城市污水和垃圾的注入,導致水體黑臭嚴重。通過開展外源污染攔截工程,綜合利用固定化微生物技術,原位生態修復技術,實現了水體常年清澈見底。

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9.武漢市江夏區某村農村污水治理示范工程

該村總戶數115戶,尚無完善的排水系統,只有部分地段建有排水明渠,道路有邊溝,雨污水直接進入溝道,污染環境,而且布局混亂,收集困難。針對以上問題,采取“綜合強化預處理(調節+厭氧)+微動力處理系統+水平潛流人工濕地”的處理工藝,整個系統采用太陽能提供動力,幾乎無運行費用,

而且脫氮除磷效果好,機械設備較少,降低維護管理難度,符合農村污水處理系統管理現狀。工程完成后,出水可達到一級A標準。


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10.湖南省某縣鎘污染農田修復項目

該縣為“鎘大米”重災區,“鎘大米”主要來源于受鎘污染的土地,長期遭受周圍工礦開采區、工業密集區的影響。根據污染程度的不同,分為達標生產區、管控專產區、作物替代種植區,實施分區治理。針對達標生產區,通過施用生石灰提高土壤pH值,降低土壤重金屬活性,采用植物修復耕地,全面實行深耕改土技術,局部有機質嚴重偏低區域,通過種植綠肥,增施有機肥等增加有機質含量,通過建設提、引水工程,實行統一灌溉管理,嚴格把控灌溉水源。針對管控專產區,實行“四專一封閉”即“專用品種、專區生產、專企收購、專倉儲存”,繼續種植水稻并進行品種替代,同時采取化學鈍化技術修復耕地,未達標稻米轉為非食用用途,實行封閉運行,加強稻草離田移除和無害化處理,實現稻田秸稈資源化利用。針對作物替代種植區,不再種植食用水稻,開展非食用經濟作物、非口糧作物種植示范,切斷重金屬污染食物鏈。


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11.江西省某市重金屬污染農田修復項目

監測結果表明該農田重金屬鎘和銅污染嚴重。主要的治理思路是“調理、消減、恢復”,首先用“物理調節+化學改良”的方式,調理被污染土壤中重金屬銅或鎘的介質環境(pH/EH等)。然后采用“物理化學-植物/生物聯合”的方法,降低污染土壤重金屬銅和鎘總量或有效態含量。最后在調理污染土壤介質環境、消減土壤重金屬銅和鎘濃度基礎上,聯合生物及農藝管理技術,建立植被,逐次恢復污染土壤生態功能。


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12.廣東省某村工業污染土壤修復

該村因電子垃圾處置引起的土壤重金屬污染。治理時,針對不同程度重金屬污染,采用土壤表層淋洗-深層固定技術、深耕翻土技術、植物修復技術以及化學-生物聯合修復技術等進行修復和治理,最終恢復土壤的正常功能。


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