前 言

河流是城市生态复合系统的重要组成部分,随着社会经济及城市建设的发展,城市河道空间及其结构被大规模、广泛地人工改造,改变了城市河流系统的自然连通性、生态多样性,影响了水体的水环境自净能力,导致城市河湖功能日益萎缩。尤其是随着入河污染物的增加,一些城市河流变为城市的排污河道,致使城市河流水质污染,城市水环境不断恶化,城市河湖水生态系统日益退化,进而影响了城市社会经济的可持续发展,成为当今全球性的生态环境问题。为了实现城市河湖水生态系统的良性循环以及城市社会经济的可持续发展,城市河湖水生态系统修复成为目前我国城市水环境综合治理的重要内容。

本书将城市排污河道作为城市生态复合系统的子系统,也作为渤海湾污染的重要陆源污染源,一方面从排污河道水体入手,通过一年三期的水质试验监测,确定主要控制的氮、磷营养盐和有机污染物排放强度、时空分布特征及污染水平,结合区域优先控制污染物清单和重点污染源以及现场和历史资料调研,解析氮、磷营养盐和有机污染物的污染情况,同时提出一些具体的、针对性的氮磷营养盐和有机污染物的控制方法与途径,以及区域内主要污染物减排限排途径调控策略。另一方面从排污河道沉积物入手,对城市排污河道及重点污染源附近底泥中重金属、有机质的污染状况进行全面分析评价;并针对排污河道疏浚底泥,进行了多种生物修复技术的对比试验研究,最终提出适合该排污河道复合污染沉积物的生物修复技术。

本书内容包含了笔者以及课题组近年来的研究成果,内容具有连续性和系统性。这些研究工作先后得到了焦化污染土壤的微生物修复(山西省自然科学基金青年基金项目,编号2015021119)、异养硝化-好氧反硝化苯酚降解功能菌株的代谢特性研究(国家自然科学基金青年基金项目,编号51408396)、异养硝化-好氧反硝化菌脱氮同时降解苯酚机制研究(山西省高等学校科技创新项目,编号2016146)、Diaphorobacter细菌基于关键酶基因的同步硝化反硝化机制研究(山西省回国留学人员科研资助项目,编号2016-034)、菠菜对农田土壤中镉的吸收及对食物链上段人类的潜在危险(广东省科技计划项目,编号2017B030314092)的支持。此外,在本书编写的过程中,受到了岳秀萍博士、王国英博士、马小丽博士、王孝维博士、刘吉明博士、周爱娟博士、汪素芳博士、赵博玮博士的帮助,在此表示衷心的感谢。同时也要感谢研究生王艺霏、王建伟、刘瑾、付婧怡、段志辉、栗婧、张静、陶艳对书稿的校核。

本书对城市河湖水生态系统建设和水环境管理具有重要参考价值,以期为给排水科学与工程、环境工程、环境科学和城市规划等相关专业的相关工程技术人员、科研人员以及管理人员提供支持。

——编者