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關鍵詞：河流；生態(tài)修復；生物——生態(tài)修復技術；綜述

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A

1 概述

河流是人類賴以生存的水環(huán)境，是人類社會生存和發(fā)展的起源地。河流系統(tǒng)是自然界最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一。目前由于人類活動排放的各種污染物進入河流，使河流水質(zhì)和河流底泥的物理、化學性質(zhì)或生物組成發(fā)生變化，從而降低了河流的使用價值，使河流失去了原有的意義。為了恢復河流的使用價值，人們應當對水體中的污染物進行處理，從而使水體得到凈化，使人類對河流環(huán)境的干擾降到最小，與自然共生存，為生物棲息和繁殖創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，造福于子孫后代。近年來，對河流生態(tài)修復的研究不斷深化，河流水生態(tài)修復有多種方法，這些方法通過強化自然界自身的凈化能力和物質(zhì)循環(huán)規(guī)律去治理受損河流，是實現(xiàn)人與自然和諧相處的治理途徑。

2 河流生態(tài)修復概述

隨著人們對傳統(tǒng)水利工程給河流生態(tài)系統(tǒng)帶來脅迫的反思，人們開始認識到恢復河流生態(tài)活力的必要性和重要性，于是出現(xiàn)了河流生態(tài)修復的概念和相應的工程技術。河流生態(tài)修復的概念最早是在德國提出的，它強調(diào)水利工程在具有防洪、供水、水土保持等基本功能的同時，還應該達到接近自然的目的，特別強調(diào)河溪治理工程中的自然美學成分。

生態(tài)修復措施主要利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動，對河流水體中的污染物進行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，從而使水體得到凈化，具有可持續(xù)性好、保持力強、工程造價低、耗能少等優(yōu)點。

3 河流生態(tài)修復技術

河流生態(tài)修復的主要技術方法包括緩沖區(qū)恢復、植被恢復、河道補水、生物——生態(tài)修復、生境修復等技術。

3.1 緩沖區(qū)修復

緩沖區(qū)是河流與陸地的交界區(qū)域，如河邊濕地、河谷或洪泛平原，具有水域與陸地雙重屬性。緩沖區(qū)是河流生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)進行物質(zhì)、能量、信息交換的一個重要過渡帶，成為兩者相互作用的重要紐帶和橋梁。它受到地表水以及地下水的影響，是一種生態(tài)交錯帶，具有明顯的邊緣效應。

3.2 植被恢復

植被恢復是最普遍的河流修復方法。植被可以通過影響河流的流動、河岸抗沖刷強度、泥沙沉積、河床穩(wěn)定性和河道形態(tài)而對河流產(chǎn)生很大影響。同時，合理分布的植被還有助于減輕洪水災害、凈化水體、截留來自農(nóng)田的氮和磷以達到保護水質(zhì)的目的，并可提供景觀休閑場所和多種生態(tài)服務功能。

3.3 生物強化人工河道、生態(tài)溝渠及生態(tài)護岸

生物強化人工河道是指結(jié)合水系疏通工程和結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，構(gòu)建的以生物處理為主體的人工河道，水質(zhì)凈化設施主體設于河道內(nèi)或河流一側(cè)，形成多級串聯(lián)式的生物凈化系統(tǒng)，從而改善水環(huán)境條件。自然河道生態(tài)塘則是以太陽能為初始能源，在塘中種植水生植物，進行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)。通過多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級傳遞、轉(zhuǎn)化，可凈化河水中的有機污染物。

生態(tài)溝渠是指根據(jù)水生植物的耐污能力及生理特征，充分利用現(xiàn)有溝渠條件，在不同渠段選擇利用礫間接觸氧化、強化生物接觸氧化等措施，逐級凈化水質(zhì)，在達到分級凈化水質(zhì)功能的同時，將凈化設施與地表景觀融為一體，美化河流景觀。

生態(tài)護岸是利用石頭、木材、多孔環(huán)?；炷梁妥匀徊馁|(zhì)制成的柔性結(jié)構(gòu)等構(gòu)建，對河岸進行加固，防止河道淤積、侵蝕和下切，同時多孔護岸材料，為植物的生長提供了有利條件，為野生動物提供棲息地，保障自然環(huán)境和人居環(huán)境的和諧統(tǒng)一。透水的護岸也保證了地表徑流與地下水之間的物質(zhì)、能量的交換。

3.4 生態(tài)修復耦合技術

生態(tài)修復耦合系統(tǒng)是綜合人工濕地、微生物及水生動物協(xié)同凈化等原理設計的生態(tài)修復系統(tǒng)，可去除河流水體中的營養(yǎng)鹽和有機物，從而達到修復河流水環(huán)境的目的。其在利用濕地植物的同時，構(gòu)建新的水生植物系統(tǒng)；在美化景觀的同時，合理配置生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)；利用多種微生物凈化水體的同時，構(gòu)建具有完整營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)的水生動植物生態(tài)系統(tǒng)；并利用動植物、微生物的協(xié)同作用改善河流水質(zhì)。

4 河流生態(tài)修復技術發(fā)展的展望

隨著對河流的認識加深，人們已認識到河流生態(tài)修復的重要性，河流生態(tài)修復技術不斷得到改進。生態(tài)河流與利用傳統(tǒng)水利工程方法治理的河流不同，它是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，因此，在不斷探索河流生態(tài)修復技術的同時，還應加強對修復后生態(tài)河流的維護和管理，從而實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)長期的健康和穩(wěn)定。

參考文獻

[1]倪晉仁，馬藹乃.河流動力地貌學[M].北京：北京大學出版社.1998.

[2]WILLIAMS T C， DEE P E. A citizen's approach to integrated river basin management[J].Water Science and Technology，1995，32（5-6）：169-174.

[3]WEBB A A， ERSKINE W D. A practical scientific approach to riparian vegetation rehabilitation in Australia[J].Journal of Environmental Management，2003，68：329-341.

[4]張明，曹梅英.淺談城市河流整治與生態(tài)環(huán)境保護[J].中國水土保持，2002（9）：33-34.

[5]邵美玲，謝志才，葉麟等.三峽蓄水后香溪河庫灣底棲動物群落結(jié)構(gòu)的變化[J].水生生物學報，2006，30（1）：69.

[6]龍笛，潘巍.河流保護與生態(tài)修復[J].水利水電科技進展.2006，26（2）：21-25.

[7]李婉，張娜，吳芳芳.北京轉(zhuǎn)河河岸帶生態(tài)修復對河流水質(zhì)的影響[J].環(huán)境科學，2011，32（1）：80-87.

[8]鐘春欣，張瑋.基于河道治理的河流生態(tài)修復[J].水利水電科技進展，2004，24（3）：24-3.

[9]張建春，彭補拙.河岸帶研究及其退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建[J].生態(tài)學報，2003，23（1）：56-63.

[10]高鵬.淺談河流治理中的生態(tài)題問[J].北京水利，2004（4）：9-11.

[11]高曉琴，姜姜，張金池.生態(tài)河道研究進展及發(fā)展趨勢[J].南京林業(yè)大學學報，2008，32（1）：103-106.

[12]RUTHERFURD I D，JERIE K， MARSH N. A rehabilitation manual for Australian streams[R]. Land and Water Resources Research and Development Corporation， Cooperative Research Centre for Catchment Hydrology， 2000.

[13]董哲仁，劉蒨，曾向輝.受污染水體的生物—生態(tài)修復技術[J].水利水電技術，2002（2）：1-4.

[14]李正魁，濮培民，胡維平等.固定化細菌技術及其在物理生態(tài)工程中的應用—固定化氮循環(huán)細菌對水生態(tài)系統(tǒng)的修復[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報，2001（4）：248-252.

[15]陳文祥.利用生物措施提高水環(huán)境承載力的對策[M].北京：中國水利水電出版社，2002.

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關鍵詞：生態(tài)修復技術；技術比較；技術展望

1.引言

作為城市系統(tǒng)中自然地理因素之一的城區(qū)河道，它具有供應水源、提供綠地、保護環(huán)境和開展旅游等一系列的生態(tài)功能，對城市生態(tài)建設具有十分重要的意義，可為城市的生活和生產(chǎn)就近提供水源，減弱城市熱島效應和洪澇災害，為城市綠地建設提供基地，豐富城市景觀多樣性和城市物種多樣性，為市民創(chuàng)造文體娛樂與親近自然的空間。河流獨特的形象功能具有不可估量的社會經(jīng)濟意義，世界上有許多著名城市中河流及兩岸景觀，已成為該城市的標志，如巴黎的塞納河，倫敦的泰晤士河等。城市河流作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要因素，越來越為城市建設者所關注，其生態(tài)功能的應用，也逐漸被引人到生態(tài)城市的建設中。

2.城市河道底泥處理技術比較

城市河流水體底泥污染已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的一個環(huán)境問題。污染物主要是通過大氣沉降、廢水排放以及雨水淋溶和沖刷進人水體，最后沉積到底泥中并逐漸富集，使底泥受到嚴重污染。

底泥的污染歸根結(jié)底是對水體的污染和底棲生物的危害。如果能消除其對水體和底棲生物的作用，則就能有效降低污染底泥的環(huán)境影響。因而，底泥污染的控制既可采用固定的方法阻止污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移，也可采用各種處理方法降低或消除污染物的毒性，以減小其危害。由于有些城區(qū)河道底泥淤積嚴重，開展底泥修復工作是提高河道排洪能力和促進河水水質(zhì)改善的必要措施。底泥修復技術主要有兩種，即物理修復和生物一生態(tài)修復。

2.1物理修復

物理修復是借助工程技術措施，消除底泥污染的一種方法，主要有疏浚、引水、填沙掩蔽等措施。其中疏浚是最常見的方法。物理修復最大的優(yōu)點是見效快。當?shù)啄嘀形廴疚锏臐舛雀叱霰镜字?一3倍時，即認為對人類及水生生態(tài)系統(tǒng)有潛在危害，則要考慮進行疏浚。

目前國內(nèi)最常用的疏浚清淤機型式主要有抓斗式、鏈斗式、反鏟式、耙吸式和絞吸式等。但是這些機型基本上都是龐然大物，適合大型水體，而城區(qū)河道一般寬度不是很大，而且橋梁較多，凈高凈寬都小，而且難以拋錨，所以這些龐然大物并不適合城區(qū)河道進行疏浚作業(yè)。

通過相關研究和技術應用來看，物理疏浚技術在一定程度上取得了效果較為明顯，但是從總體來說還是存在幾個問題：（1）成本比較高。疏浚的成本受到許多因素影響，其中主要包括設備類型、項目大小、堆放場、底泥密度、輸送距離、底泥的綜合利用等。也有人作過相應的預算，機械清淤lhm2時底泥約需9.9-24.7萬美元。（2）疏浚過深將會破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)。底泥疏?？赡軙コ讞?，破壞魚類的食物鏈。如果底泥被完全疏挖，可能需要2-3年的時間才能重新建立底棲生物群落。如果底泥疏挖不徹底，底棲生物群落的恢復相對比較快。因此采取疏浚方法時，必須加強實驗研究和科學決策，慎重考慮投入效益比。（3）城市河道清淤疏浚工作不同于湖泊，湖泊水面開闊，方便疏浚船進行水上作業(yè)。而城區(qū)河道斷面一般較小，且河道中長年有水流動，這給疏浚作業(yè)帶來了困難。特別是有些需要清淤的河道靠近鬧市區(qū)，疏浚工作必須安排在夜間進行，這也會給施工帶來一定的不便。（4）疏浚底泥的處理是環(huán)境保護的選擇。疏浚底泥以其量大、污染物成分復雜、含水率高而使其處理困難。目前國內(nèi)多采用農(nóng)田施用和填埋處理，污泥的利用價值低，處理不徹底，又極易造成二次污染。

2.2生物一生態(tài)修復

城市河道接納的主要污染物是生活污染源，所以底泥中有機物含量高，可生化性強，而且城區(qū)河道水條件穩(wěn)定，適合采用生物一生態(tài)修復技術。底泥的生物一生態(tài)修復技術，是指利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動，對底泥中的污染物進行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解，從而達到底泥修復的目的。近年來生物一生態(tài)修復技術已經(jīng)得到各國廣泛的重視。

城市河道底泥的生物一生態(tài)修復技術包括原位修復技術和異位修復技術。原位修復技術就是指底泥不疏浚直接采用生物一生態(tài)技術對實進行修復。異位修復是指對疏浚后的底泥進行進一步的生物一生態(tài)修復。

2.2.1原位修復

原位修復技術對有機污染的底泥，最實用的辦法就是不疏浚，而是采用生物一生態(tài)修復技術在原地直接吸收、降解污染物。這樣不但可以節(jié)省大量疏浚費用，而且還能減少疏浚帶來的環(huán)境影響。

自然的河道中有大量的植物和微生物，它們都有降解污染有機物的作用。植物還可以向水里補充氧氣，有利于防止污染。河道生物一生態(tài)修復包括微生物修復和水生生物修復兩大部分，兩者棄一不可，只有互相配合，才能獲取總體治理效果。有研究表明，運用水生植物和微生物共同組成的生態(tài)系統(tǒng)能有效地去除多環(huán)芳烴的污染，高等水生植物可提供微生物生長的所需碳源和能源，根系周圍好氧菌數(shù)量多，使得水溶性差的芳香烴，如菲、蕙以及三氯乙烯在根系旁能被迅速降解。根周圍滲出液的存在，能提供降解微生物的活性。種植的水生植物的根莖能控制底泥中營養(yǎng)物的釋放，而在生長后期又能較方便的去除，帶走部分營養(yǎng)物。城區(qū)河道由于其特殊的地理位置，采用生物一生態(tài)修復技術時所選用的植物不但要滿足凈化水體的要求，而且還應該滿足美化環(huán)境的要求。

使用生物一生態(tài)修復技術，可以使河道整治由環(huán)境水利向生態(tài)水利轉(zhuǎn)化。但該修復技術在應用中也暴露出主要缺點：（1）在城市河道底泥修復過程中，生物—生態(tài)修復速度是十分緩慢的，相對于河道底泥疏浚，底泥修復其實是一個十分緩慢的過程。而且生物一生態(tài)修復過程中的水生植物的生長是與季節(jié)有關，微生物的生長活性與溫度、pH、溶解氧等諸多因素有關。（2）河流水質(zhì)變化是隨機性，因為河流水質(zhì)一般與進人河流的污染源排放特性相關，與河流周圍居民的生活特性和工廠生產(chǎn)周期相關。所以河道接納的污染物的不確定性對所選取修復的生物種類提出了很高的要求。（3）在以水生植物修復時，必須及時將其清除，從而避免植物在枯萎后產(chǎn)生腐敗分解，重新污染水體。

2.2.2異位修復

異位修復技術是與底泥疏浚同時進行使用的。此技術融合了疏浚和生物一生態(tài)修復技術的優(yōu)點于一身，在今后一段時間內(nèi)就有著很好的應用前景。疏浚底泥在很多時候是一種必需的選擇，但疏浚后的底泥處理則是一個環(huán)境保護的難題。目前國內(nèi)多采用農(nóng)田施用和填埋處理，污泥的利用價值低，處理不徹底，又極易造成二次污染。因此，建議采用生物處理方法加強對疏浚底泥的處理力度，利用人工反應器對疏浚污泥進行處理，先使其達到無害化，然后用作它用。比如用作建筑材料或路基材料，以代替粘土。底泥具有顆粒細、可塑性高、結(jié)合力強、收縮率大等特點，所生產(chǎn)的磚瓦質(zhì)量高，而且不損壞耕地。這樣一方面可節(jié)省粘土的用量，減少對土地資源的破壞，另一方面又充分利用了污泥，減少了處置費用，節(jié)約用地，一舉多得。而且建筑材料需求量大，完全有可能大量接納疏浚污泥，使疏浚污泥變廢為寶。

3.結(jié)語

相對于我國來說，各種水體都受到了不同程度的污染，其中，城市河道的污染最為嚴重，如果采用國外投入大量資金用于疏浚和污泥處理來達到修復底泥的目的，這是不現(xiàn)實。綜合考慮經(jīng)費投入和處理效果，大力發(fā)展生物一生態(tài)修復技術，如高等植物對底泥中重金屬的累積，特異微生物對有機物的分解等，在我國是一條切實可行的途徑。我國河流污染大都較為嚴重，單純使用物理修復疏浚所需經(jīng)費太大，而單純使用生物處理又難以達到理想的效果，今后在城區(qū)的河道修復中應以發(fā)展疏浚和生物處理相結(jié)合的方法為主，實現(xiàn)底泥的資源再優(yōu)化。

參考文獻

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【關鍵詞】國土空間；生態(tài)修復；工程技術；創(chuàng)新

1引言

在我國全面開展生態(tài)文明建設過程中，國土空間生態(tài)修復對于提升生態(tài)質(zhì)量、促進社會可持續(xù)發(fā)展有著非常關鍵的作用。當前我國很多區(qū)域中的生態(tài)環(huán)境被嚴重破壞，因此，要利用國土空間生態(tài)修復技術來徹底改善這種環(huán)境。本文以“山水林田湖草是一個生命共同體”理念為出發(fā)點，真正地了解其規(guī)劃定位與內(nèi)涵，對于當前的國土空間生態(tài)修復工程創(chuàng)新提供有利的支持。

2規(guī)劃定位與內(nèi)涵概述

“山水林田湖草是一個生命共同體”主要明確規(guī)定了自然資源管理者職責、用途與修復工作要領等，從而給我國山水林天草湖整體修復提供了有利的支持，按照具體情況做出有效的修復，并且可以達到綜合治理的效果。國土空間生態(tài)修復就是實現(xiàn)國土空間格局的優(yōu)化、遏制，更好地提升生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使生態(tài)環(huán)境得到修復，促進環(huán)境質(zhì)量的提升。國土空間生態(tài)修復過程中，需要以“山水林田湖草是一個生命共同體”思想為出發(fā)點，對于我國的部分地區(qū)開發(fā)過度、生態(tài)功能損失等情況進行修復處理，利用科學合理地規(guī)劃設計，同時選擇更加合適的生物與化學修復處理措施，全面提升生態(tài)環(huán)境修復工作水平【1】。

3國土空間生態(tài)修復技術創(chuàng)新面臨的問題

在國土空間生態(tài)修復技術創(chuàng)新的過程中，由于各種因素的影響使得該項工作開展還存在諸多問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1國土空間生態(tài)修復理論方法與技術研究亟待加強

目前的生態(tài)修復理論研究比較滯后，無法順應時代的發(fā)展，對各個地區(qū)所開展的山水林田湖草生態(tài)修復等大型項目實際情況分析可以發(fā)現(xiàn)，各個地區(qū)并沒有認識到生態(tài)修復的重要性，對于各項重點工程項目的分項目落實缺乏嚴格執(zhí)行，使生態(tài)系統(tǒng)關系和作用規(guī)律的掌握比較有限，最終的生態(tài)修復質(zhì)量難以提升。

3.2國土空間生態(tài)修復技術體系和相關標準亟待建立

目前，在我國各個地區(qū)生態(tài)修復技術應用過程中，存在技術協(xié)調(diào)不合理、銜接不順暢或出現(xiàn)矛盾的情況。國土空間修復技術對于很多行業(yè)和學科有著直接的影響，同時也有著比較嚴重的跨區(qū)域、跨領域的問題，考慮使國土空間生態(tài)修復工程順利進行，還需要指導相應的部門和機構(gòu)全面開展國土空間修復技術的研究，逐步進行各項功能的規(guī)劃和評價，研發(fā)先進的修復技術，滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，促進社會的可持續(xù)發(fā)展。

3.3國土空間生態(tài)修復新材料、新裝備的研發(fā)亟待推進

從長期發(fā)展的實際情況分析，最大程度上需要全面地應用土地、礦產(chǎn)、水等自然資源，在生態(tài)修復項目的規(guī)劃設計環(huán)節(jié)，沒有綜合分析生物的習性特點，對于生物棲息、通道等方面的分析也存在嚴重的不足，尤其是一些大型基礎項目在建設施工環(huán)節(jié)應用大量的機械設備和混凝土施工材料，給生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的不利影響，使生物體系缺乏連續(xù)性，生物多樣性持續(xù)減少、生態(tài)系統(tǒng)自我修復能力變得更差。這些問題的存在都和生物多樣性保護意識以及生態(tài)材料及新裝備的應用有著直接的關系【2】。

3.4國土空間生態(tài)修復技術創(chuàng)新科研平臺亟待搭建

從多年的實踐經(jīng)驗分析，生態(tài)修復技術是施工單位開展修復的基礎，這些技術很多都是施工單位所提供的，在該項目結(jié)束之后，很難再次承接類似的工程項目，導致出現(xiàn)“封存”的現(xiàn)象，技術交流和創(chuàng)新嚴重不足。從國家層面來分析，沒有相應的機構(gòu)開展國土空間生態(tài)修復技術的研發(fā)，國家也沒有形成社會開放技術創(chuàng)新平臺，導致國土空間修復技術依然停留在理論研究階段，技術設備與材料的創(chuàng)新研究嚴重不足，導致了最終的生態(tài)修復技術無法滿足實際需要。

4推進國土空間生態(tài)修復技術的創(chuàng)新對策

深入研究和推廣國土空間修復工程技術，要充分掌握各個地區(qū)國土空間生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性以及規(guī)律性，確定國土空間修復環(huán)節(jié)中的工作重點與未來發(fā)展方向，分析新技術、新設備與新工藝的應用情況，給國家的生態(tài)修復研究技術提供重要的支持，全面提升技術研發(fā)人員工作的積極性，形成更加合理有效的生態(tài)修復技術體系，推動整個國土空間修復領域的發(fā)展和進步。

4.1建立國土空間生態(tài)修復工程技術創(chuàng)新體系與標準

根據(jù)目前所實施的“山水林田湖草是一個生命共同體”理念，要對國土空間生態(tài)系統(tǒng)進行全面性、整體性的管理與維護，要實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境修復的綜合性治理，就需要對國土空間修復工程類型進行總結(jié)和分析，建立更加完善的國土空間生態(tài)修復技術標準和系統(tǒng)，從而可以更好地發(fā)揮國土空間生態(tài)修復技術的優(yōu)勢，促進生態(tài)環(huán)境盡快恢復，給人們的生活創(chuàng)造良好的生活環(huán)境，推動可持續(xù)發(fā)展【3】。

4.2推進國土空間生態(tài)修復技術創(chuàng)新平臺建設

根據(jù)當前的實際情況需要，建立完善的整治中心、土地創(chuàng)新技術中心，要考慮到山水林田湖草工程項目的具體情況，充分發(fā)揮出國家相關部門的組織、引領、服務與橋梁等紐帶作用，通過搭建技術創(chuàng)新平臺，可以更好地實現(xiàn)技術創(chuàng)新和發(fā)展，形成更加協(xié)調(diào)與融合的創(chuàng)新局面。同時，還應該建設完善的國土空間生態(tài)修復技術中心，實現(xiàn)高等院校、科研機構(gòu)、創(chuàng)新企業(yè)的建設，達到創(chuàng)新技術的合理研發(fā)和應用，最終提升技術創(chuàng)新能力和水平，促進我國國土空間生態(tài)修復工作順利進行，全面改善生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量水平，以促進我國生態(tài)效益的全面提升。

4.3加強國土空間生態(tài)修復技術成果轉(zhuǎn)化應用

在不斷地實現(xiàn)科技創(chuàng)新的技術上，需要盡量縮短技術創(chuàng)新的周期，同時，還需要結(jié)合各個區(qū)域內(nèi)的國土空間生態(tài)修復實際情況進行有效的總結(jié)和分析，經(jīng)過深入的篩查和選擇，建立具備創(chuàng)新思路的生態(tài)修復體系，達到全面的技術提升，建立更加高效的生態(tài)修復技術體系，形成更具創(chuàng)新性的技術成果，以推動生態(tài)修復領域的全面發(fā)展和進步，實現(xiàn)綜合水平的切實提升。4.4開展生態(tài)修復領域的國際技術交流與合作積極學習國際上先進的生態(tài)修復技術，了解技術的發(fā)展形勢，從而可以把握國際上新技術的創(chuàng)新動態(tài)，給國土空間生態(tài)修復技術的創(chuàng)新提供未來的發(fā)展方向。在整體發(fā)展思路的基礎上，深化當前我國各個地區(qū)生態(tài)修復技術的應用，積極進行技術的交流和創(chuàng)新，全面提升生態(tài)修復技術水平，順應時代的發(fā)展和進步。

5結(jié)語

篇4

摘要：就某化工污染事件，重金屬污染底泥控制技術進行了分析，并對技術的可行性及可操作性進行了論述。

關鍵詞：重金屬污染；底泥疏浚；原位化學處理；生態(tài)修復

一、工程概況

某化工有限公司未經(jīng)審批，擅自進行技術改造，擴大生產(chǎn)規(guī)模，在生產(chǎn)過程中，由于購進的礦石原料砷含量較高，其中硫鐵礦中砷含量高達5760mg/kg,導致生產(chǎn)廢水總砷含量嚴重超標，并直接外排入河道，造成河水嚴重污染。

二、砷污染底泥控制技術

重金屬污染底泥控制技術主要包括：底泥疏浚、原位化學處理和原位安全固化、調(diào)水沖刷等。

（一）底泥疏浚

底泥疏浚是解決河流內(nèi)源污染的重要措施，其主要是通過底泥的疏挖去除底泥中所含的污染物，清除污染水體的內(nèi)源，減少底泥污染物向水體的釋放。目前，江河湖庫的底泥疏浚主要包括機械疏浚、水力疏浚和爆破等3種形式，共有挖、推、吸、拖、沖和爆等六種施工方式。

（二）原位安全固化

河流底泥中的重金屬在一定條件下會以離子態(tài)或某種結(jié)合態(tài)進入水體，如果能將重金屬結(jié)合在底泥中，抑制重金屬的釋放，則可降低其對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響。調(diào)高pH值是將重金屬結(jié)合在底泥中的主要化學方法。在較高的pH環(huán)境下，重金屬會形成硅酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物等難溶性沉淀物。加入堿性物質(zhì)將底泥的pH控制在7～8左右，可以抑制重金屬以溶解態(tài)進入水體。常見的堿性物質(zhì)有石灰、硅酸鈣爐渣、鋼渣等，施用量的多少，視底泥中重金屬的種類、含量及pH的高低而定，但施用量不應太多，以免對水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。

（三）調(diào)水技術

調(diào)水通過水利設施（如閘門、泵站）的調(diào)控引入污染河道上游或附近的清潔水源改善下游污染河道水質(zhì)。調(diào)水通過增大污染河道的水量，加速了河水流動，促進污水的稀釋，河水在河道中的停留時間縮短，因而不宜在河道中滯留導致黑臭。同時，調(diào)水時河道水動力條件的改善使水體復氧量增加，有利于河道自凈能力的提高。對于污染河道上游或附近具有充足的清潔水源、水利設施較完善的河網(wǎng)地區(qū)，利用調(diào)水改善河道水質(zhì)是一種投資少、成本低、見效快的治理方法。

三、污染河道生態(tài)修復技術

污染河道水質(zhì)改善技術主要包括：物理生物消浪改善生境技術、浮游動物改善透明度技術、水位調(diào)控生態(tài)重建技術、湖濱帶水生植被恢復技術、仿生與水生植物鑲嵌技術、入湖河口底泥疏浚技術、人工介質(zhì)岸邊生態(tài)凈化技術等。

篇5

關鍵詞現(xiàn)澆網(wǎng)格；生態(tài)護坡；河道邊坡；生態(tài)修復

中圖分類號：U416.1+4 文獻標識碼： A 文章編號：

1 前言

我國河流眾多，河流系統(tǒng)是自然界最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一。但近年來由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、亂砍濫伐、氣候等原因造成水土流失日益嚴重、河堤渠岸破壞嚴重，嚴重影響我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展與人們生存環(huán)境的惡化。1991年我國頒布了《中華人民共和國水土保持法》，該法令明確了水土流失治理、預防以及推廣施政的方法和體制，成為開發(fā)地開發(fā)治理、生態(tài)修復行之有效的行政管理方針。

針對生態(tài)環(huán)境受到嚴重威脅的河流，人們采取了很多措施，其中傳統(tǒng)的硬質(zhì)護坡將河岸表面封閉起來,達到了河岸免受河水沖刷的目的，卻阻隔了水土的聯(lián)系，破壞了河流生態(tài)平衡,影響了河道的自凈能力發(fā)揮；同時河道高直的岸墻拉遠了人與水之間的距離。于是河道生態(tài)修復的理念逐漸興起，主要有植被措施和植被與工程措施相結(jié)合兩種方法。

目前市河道生態(tài)修復，往往偏重于園林景觀和人文歷史陳跡的恢復，忽略了河道生態(tài)修復的核心。真正意義的河道生態(tài)修復是在保持邊坡穩(wěn)定的基礎上，以營造邊坡的生物多樣性為目標，河岸水文聯(lián)系的溝通為關鍵，在水—土—生物之間形成良性循環(huán)，構(gòu)筑優(yōu)美城市景觀，保證河流生態(tài)系統(tǒng)健康。

現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術運用工程與植被相結(jié)合的措施，在河道邊坡上以30%的硬化面積獲得了70%的綠化面積，達到了水土保持、涵養(yǎng)水源、改良土壤、生態(tài)恢復的目的。

2 現(xiàn)有河道生態(tài)護坡技術

河道生態(tài)護坡技術在我國起步較晚, 目前形成的河道生態(tài)護坡技術主要有：

（1）植被混凝土護坡 多孔混凝土由粗骨料、水泥、適量的細摻和料組成,是植被型生態(tài)混凝土的骨架,孔隙率>40%,表面等效孔徑為2～3 cm,孔隙自構(gòu)件頂表面可蜿蜒通至地面。生態(tài)混凝土中加入的保水材料以有機質(zhì)保水劑為主,并摻入無機保水劑混合使用,為植物提供必需的水分。此技術受水位驟降的影響較小，有利于排出和降低被保護土內(nèi)的含水量。

（3）生態(tài)袋護坡：利用人造土工布料制成透水不透土的生態(tài)袋，植物在裝有土的生態(tài)袋中生長，并以此來防護河堤、湖岸、壩坡和修復環(huán)境，同時植被生存條件受到生態(tài)袋空間環(huán)境所限。

（4）香根草護坡：是在邊坡上植入根系發(fā)達的香根草，形成高強度生物土層、高密度地上綠籬的護坡。適合黃河以南的地區(qū)應用。

（5）土工合成材料復合種植基護坡：是采用土工織物上鋪設混凝土預制塊成框格狀，在框格內(nèi)填土、深栽植物的護坡。有土工網(wǎng)墊植草護坡、土工格室植草護坡、加勁纖維毯護坡?，F(xiàn)在的土工網(wǎng)墊大多數(shù)以熱塑樹脂為原料，塑料老化后，在土壤里容易形成二次污染。

（6）生態(tài)磚護坡：是在邊坡上鋪設或嵌固一種帶孔的混凝土或磚砌塊，并在孔中種植植被的護坡。先進的技術有聯(lián)鎖式砌塊護坡、鉸接式砌塊護坡及坡改平砌塊護坡。

①聯(lián)鎖式砌塊護坡是生態(tài)磚之間互相嵌固封鎖避免發(fā)生側(cè)向移動形成整體的生態(tài)磚護坡。由于其聯(lián)鎖是在二維平面上的散體連接，容易遭水流沖刷或地基沉陷破壞。

②鉸接式砌塊護坡是將預制高強度混凝土塊用一系列繩索相互連接而成連鎖型矩陣鋪面護坡，其造價較高。

③坡改平砌塊護坡是將砌塊的下底面制成與邊坡坡面相平行的斜面，上底面制成水平面的空心砌塊，鋪設時底部與坡面相吻合，上端能夠保持水平，達到保水、保土的效果的護坡方法，該方法是散體結(jié)構(gòu)拼接砌筑而成，整體穩(wěn)定性與抗沖刷破壞有待進一步觀察。

3 現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術

現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術是在河道邊坡上用現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡模板現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土網(wǎng)格內(nèi)種植植物、鋪設抗沖刷基質(zhì)，達到河道水土保持、涵養(yǎng)水源、改良土壤、生態(tài)恢復目標的新型生態(tài)護坡技術。

它是針對我國河道邊坡綠化困難、穩(wěn)定性差和水土流失嚴重等問題，結(jié)合國內(nèi)外先進的河道邊坡生態(tài)修復工程經(jīng)驗，自主研發(fā)出的一項先進的生態(tài)護坡技術。研發(fā)內(nèi)容包括現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術的模板創(chuàng)新、適用范圍、邊坡穩(wěn)定、水土保持、抗沖刷基質(zhì)、本土植物等多個方面研究，綜合實現(xiàn)邊坡穩(wěn)定、水土保持，生態(tài)恢復的目標，形成一套適合我國大部分地區(qū)河道邊坡的水土保持、生態(tài)恢復的技術體系。

3.1技術原理

現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術是集工程力學，土壤學、肥料學、生態(tài)學和植物學于一體，形成的綜合性生態(tài)護坡技術，現(xiàn)澆網(wǎng)格工程、抗沖刷基質(zhì)和本土植物是該技術的三大主要內(nèi)容。

（1）現(xiàn)澆網(wǎng)格工程穩(wěn)固坡面，網(wǎng)格工程技術的穩(wěn)固性主要是由兩方面來體現(xiàn)的，其一，硬質(zhì)工程方面：縱橫交錯的鋼筋混凝土與錨桿在整個坡面形成三維立體護坡結(jié)構(gòu)，利用宋慶豐[6]邊坡穩(wěn)定性模型分析內(nèi)蒙古地區(qū)30°、45°和60°的巖土質(zhì)邊坡，其穩(wěn)定系數(shù)均達到了《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2002）的標準。其二，植物根系方面：植物根系在邊坡穩(wěn)定上也發(fā)揮著巨大的作用，通過試驗證明，在網(wǎng)格工程的框格內(nèi)種植喬、灌木，一年后，邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)在原來的基礎上增加0.03-0.05。

（2）抗沖刷基質(zhì)材料水土保持，硬質(zhì)工程框格的下框梁比其他的框梁高，減少了水流陶土的作用力，同時抗沖刷基質(zhì)材料可降低水流對邊坡的沖刷能力，達到了水土保持的目的。

（3）本土植物綠化環(huán)境，以“喬灌先行，模擬自然，恢復生態(tài)”設計理念為指導，形成地面草-中間灌-上面喬的垂直生態(tài)模式結(jié)構(gòu)，并在水平方向上形成草、灌、喬優(yōu)化配置的種植模式，增加區(qū)域環(huán)境內(nèi)的生物多樣性，為區(qū)域范圍生態(tài)自然恢復提供了必要條件。

現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術以硬質(zhì)工程護坡為基礎，減少水土流失為關鍵，本土植物美化環(huán)境為重點的綠化理念出發(fā)，最大程度的模仿自然規(guī)律，減少人為干擾，堅持社會倡導的尊重自然，施法自然，構(gòu)建真正意義上的生態(tài)河道。

3.2技術原則

（1）穩(wěn)固性原則 邊坡穩(wěn)固是綠化的基礎，網(wǎng)格工程具有抗侵蝕能力（風蝕、水蝕）、具有一定的強度及三維立體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

（2）水土保持原則 魚鱗坑網(wǎng)格能夠極大地減少水土流失，抗沖刷基質(zhì)可以大量的緩減河水對邊坡沖刷。

（3）因地制宜原則 依據(jù)地域氣候條件，設計施工方案，并選用當?shù)乜鼓嫘詮姷闹参镒鳛樽o坡綠化植物。

（4）自然修復原則，以本土喬灌木為主要先鋒種，逐步形成以當?shù)厣锶郝錇橹鞯纳鷳B(tài)系統(tǒng)，達到自然恢復的目標。

3.3技術優(yōu)勢

（1）坡面穩(wěn)固現(xiàn)澆混凝土（鋼筋）網(wǎng)格與錨固形成三維立體的網(wǎng)狀護坡結(jié)構(gòu)，結(jié)合草、灌、喬立體種植模式的植物根系保護，使坡面更加穩(wěn)固，不易塌方毀壞。

（2）高綠化率常用模板整體澆鑄的網(wǎng)格，每1m2中框格面積占0.3m2，綠化面積達0.7m2，而且框格梁的設計呈上窄下寬的梯形結(jié)構(gòu)，在邊坡穩(wěn)定的基礎上，極大地減小硬質(zhì)框格面積，擴大網(wǎng)格植物種植空間，為后期的坡面綠化創(chuàng)造條件。

（3）水土保持與現(xiàn)有的生態(tài)綠化技術相比，澆鑄成型的網(wǎng)格呈下框梁比上框梁高的魚鱗坑結(jié)構(gòu)，框梁的高度一般為0.15m，下框梁中部高出0.03-0.05m，經(jīng)實踐證明，下框梁的高度對目的邊坡的水土保持能力起到了非常大的作用。

（4）抗沖刷基質(zhì)材料在網(wǎng)格內(nèi)種植植物后鋪設抗沖刷基質(zhì)材料，能夠加大地表粗糙度，減緩河水沖刷力，增強土壤涵水能力，為植物的正常生長提供環(huán)境條件。

（5）應用本土植物充分發(fā)揮本土植物抗逆性強的護坡優(yōu)勢，以草、灌喬相結(jié)合的模式種植，組建人工植物群落，逐漸演替為生態(tài)自然群落。

（6）模板澆鑄，節(jié)約成本支架模板攻克護坡領域支模難關；現(xiàn)場機械澆鑄，易于施工，提高了工作效率；網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)護坡節(jié)省材料，降低了施工成本。

3.4適用條件

現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術應用范圍較為廣泛，在生態(tài)學的基本理論指導下，現(xiàn)澆生態(tài)護坡技術中的各個影響因子可隨環(huán)境的改變而改變，因此，幾乎可涵蓋自然或人工的各種類型的河道邊坡生態(tài)綠化。

現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術在城市河道邊坡生態(tài)恢復中的應用尤為突出。它是在利用土體極限平衡原理對邊坡進行坡改緩的基礎上，把現(xiàn)澆網(wǎng)格澆筑成能夠涵養(yǎng)水源的魚鱗坑狀，再選用本土植被進行坡面綠化、抗沖刷基質(zhì)進行坡面保護，達到穩(wěn)定、水土保持、生態(tài)恢復的綜合效益。

4 現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術用于河道護坡的施工工藝

4.1工程施工過程

現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術的施工過程如下：

（1）河道邊坡根據(jù)實際邊坡的坡度進行平整，并勘測放線。

（2）在整平的河岸坡面上鋪設鋼筋，將鋼筋按照一定的角度交錯鋪設，根據(jù)需要可加錨固（執(zhí)行《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2002）），將現(xiàn)澆網(wǎng)格（鋼筋混凝土澆鑄）生態(tài)護坡模板（斜網(wǎng)格、縱橫網(wǎng)格）套至于鋼筋上，依據(jù)河岸坡面綠化面積將模板拼接成一個整體的連續(xù)澆鑄系統(tǒng)。

（3）根據(jù)河岸坡體的性質(zhì)，配比鋼筋混凝土，用攪拌機攪拌均勻。

（4）將攪拌均勻的混凝土用輸送泵輸送，并用澆鑄機澆鑄，打開放氣閥，振動棒振實。

（5）待其凝固，取下模板，進行養(yǎng)護。

4.2施工構(gòu)件

（1）鋼筋材料

為了加強河道邊坡的穩(wěn)定性，在網(wǎng)格的框梁內(nèi)加筑鋼筋作為拉力。鋼筋規(guī)格按照《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2002）執(zhí)行。

（2）錨桿設置

錨桿是減少邊坡下滑力的重要保障，起到錨固的作用，尤其是在河道邊坡的固定中，起著尤為重要的作用。錨桿主要應用于坡面穩(wěn)定性差和坡度較大的巖質(zhì)邊坡。錨桿以鐵質(zhì)的螺紋鋼或圓鋼為主。依據(jù)坡面的結(jié)構(gòu)和特殊性，錨桿的設計密度、規(guī)格可按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2002）執(zhí)行。一般小于30°的邊坡無需加設錨桿可直接綠化。

（3）混凝土澆鑄生態(tài)護坡模板

混凝土澆鑄生態(tài)護坡模板是一種預置模型，目前有斜網(wǎng)格(專利號：ZL200920006293.4)和縱橫網(wǎng)格(專利號：ZL200920006293.8)兩種混凝土澆鑄生態(tài)護坡模板，1000mm×600mm、1200mm×800mm、1500mm×1000mm等多個尺寸模板，適用于不同類型，坡度，坡長的邊坡，網(wǎng)格內(nèi)可種植植物。如圖1、圖2所示：

圖1護坡植物種植

圖2護坡效果圖

4.3鋪設抗沖刷基質(zhì)

抗沖刷基質(zhì)材料的鋪設是現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術的特點，將設計的材料按照比例混合，在網(wǎng)格內(nèi)種植植物后鋪設50—100mm的抗沖刷基質(zhì)材料。依據(jù)坡度的不同已經(jīng)配制出適合30°、40°、50°、60°邊坡使用的G1、G2、G3、G4四種抗沖刷基質(zhì)材料。

4.4本土植物選擇

根據(jù)不同的植物特征，選擇綠化植物一直以來是綠化上的熱點。經(jīng)多年的綠化實踐經(jīng)驗證明，河岸護坡植物應具備防澇、抗寒，耐貧瘠，生長速度快，綠期長，根系發(fā)達等特點。多年來內(nèi)蒙古和信源生態(tài)科技有限公司堅持以“喬灌先鋒，喬灌結(jié)合”的綠化模式設計施工，隨著該地區(qū)水土保持、河道邊坡生態(tài)修復的發(fā)展，已從當?shù)匾吧N中選育出一批適合該地區(qū)綠化種植的優(yōu)良植物。如馬蓮（Lactea Pall Var Chinensis (Fish) Koidz）、檉柳（Tamarix chinensis Lour.）、沙打旺（Astragalus adsurgens Pall）、楊柴（Astragalus mongolicum）、紫穗槐（Amorpha fruticosa L.）、花棒（Hedysarum scoparium）、互葉醉魚草（Buddleja ahernifolia Maxim）、歐李（Semen Pruni Humilis）、胡枝子（Lespedezabicolor Turcz.）、 蒙古蕕（Caryopteris mongholica Bunge）等。

4.5養(yǎng)護

河道邊坡養(yǎng)護包括兩個方面，一個是硬質(zhì)和基質(zhì)部分，監(jiān)測由于自然災害造成的部分坡面下沉，及時工程修復，保證坡面基實，抗沖刷基質(zhì)表面平整，無裂痕。另方面是植物養(yǎng)護，在植物移栽后的一到二個生長期內(nèi)保障植物正常生長所需的水分，養(yǎng)分以及病蟲害防治。因此生態(tài)護坡養(yǎng)護需注意以下幾點：（1）工程竣工后對邊坡坡體及綠化部分監(jiān)測需一年；（2）在植物種植后的3個月內(nèi)，第一月每隔10天澆水一次，后兩月各澆水一次；（3）每一個季度噴灑殺蟲劑一次；（4）及時清除雜草。現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術應用于邊坡綠化養(yǎng)護期一般為一年，植物成活率≥85％，植物蓋度≥85％，病蟲害成災率≤0.5％。

5 結(jié)束語與展望

河道邊坡生態(tài)修復的重點已經(jīng)改變了以往的模式，從環(huán)境破壞、污染后治理轉(zhuǎn)變到原始保護上來，從硬化工程保護轉(zhuǎn)到生態(tài)修復上來。

現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術是一套生態(tài)的，科學的，合理的河道邊坡生態(tài)修復技術體系。該技術在恢復生態(tài)學和景觀生態(tài)學的基本原理上，建立生態(tài)護坡模式，運用生態(tài)學先鋒種入侵，生物多樣性，植物空間分布等基本理論指導設計、施工，形成工程與生物相結(jié)合，植物優(yōu)化配置，達到多層面，全方位，立體化的綠化效果，是目前邊坡綠化領域內(nèi)一項新型的生態(tài)護坡技術，已經(jīng)初露頭角，這將對深化綠化理念，為河道邊坡生態(tài)修復達到理想的收益具有重要的意義。

現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護坡技術在河道邊坡修復中的應用將獨顯其與生具有優(yōu)勢，帶來顯著的經(jīng)濟、生態(tài)與社會效益。

6 參考文獻：

[1]王富永，吳長文，王永喜．深圳市巖質(zhì)邊坡生態(tài)防護設計技術概述．中國水土保持科學,2008,12（6）：44-45

[2]趙明階,何春光,王多垠．邊坡工程處治技術．北京：人民交通出版,2003：260-268

[3]錢曉紅,關云鵬,吳玲杰．現(xiàn)代生態(tài)護坡技術的應用研究．內(nèi)蒙古水利,2009年。

[4]吳和政 孫寧波．混凝土框架與框格梁錨固技術及其應用．中國地質(zhì)災害與防治學報1999（4）

篇6

關鍵詞：生態(tài)措施 生態(tài)系統(tǒng) 水下森林

1、 工程概況

本工程是一個以城市景觀為主的城市內(nèi)湖，生態(tài)修復湖面320000m2，清淤完成后平均水深1.74m，庫容55700m3，集雨面積達16.59km2。隨著環(huán)湖土地大量開發(fā)，周邊污染源源不斷進入，湖區(qū)水位并沒有明顯降低，湖面已被水浮蓮密集覆蓋，通過水質(zhì)檢測其主要水質(zhì)指標全部超標，已經(jīng)成為嚴重富營養(yǎng)化的湖泊，極大影響了湖泊的城市景觀效果，為改善湖區(qū)周邊的人居環(huán)境質(zhì)量，實施湖泊的綜合整治工程已勢在必行。

2、 綜合治理技術措施

從以往富營養(yǎng)化水體的治理與修復實踐案例分析，采用單一技術治理富營養(yǎng)化水體的成效有限，因而選擇采用外源與內(nèi)源控制，工程與生態(tài)措施相結(jié)合的綜合治理方案。

目前，此湖正在實施污水截流，初期雨水截流及凈化，生態(tài)引水及底泥疏浚等綜合整治工程。通過以上綜合整治措施，可以有效控制外源污染的輸入量和污染物的富集與釋放，增強底泥對水體的凈化能力，增加水體的復氧能力，使湖區(qū)水體水質(zhì)在較短時間內(nèi)有明顯改善。但湖區(qū)內(nèi)必須建立健康的水生生態(tài)系統(tǒng)，才能長期有效地控制內(nèi)源污染。

3、水質(zhì)和污染源分析

通過下表的水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)可以看出，其主要水質(zhì)指標全部超標，顯示為劣Ⅴ類水質(zhì)。

根據(jù)資料查閱及現(xiàn)場踏勘，此湖目前存在的主要污染源還有：地表徑流污染和污水處理站尾水污染。其中地表徑流污染主要由于其周邊集雨面積較大，尤其是農(nóng)村生活社區(qū)、農(nóng)田及綠化地表徑流是該湖污染負荷的主要來源。近幾年，該地區(qū)降雨徑流監(jiān)測顯示，各類城市降雨徑流中的氮磷濃度差異較大，總氮，硝態(tài)氮，氨態(tài)氮與總磷的平均含量范圍分別為1.96～6.77mg/L、0.62～4.89mg/L、0.35～1.18mg/L和0.04～0.66mg/L。

根據(jù)現(xiàn)有的污水處理站的資料分析，現(xiàn)有3座污水站尾水排放入湖，排放量為32800m3/d，排放標準為一級A。

4、 水體生態(tài)修復技術措施

此湖水體生態(tài)治理主要含6個部分：？生態(tài)攔截 ？污水處理站尾水入湖口處理措施

？水下地形改造 ④底質(zhì)改良 ⑤生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建 ⑥漂浮濕地。

4.1 生態(tài)攔截

4.1.1 生態(tài)集雨

湖區(qū)水體其中的主要污染為面源地表徑流，采用雨水生態(tài)收集過濾渠凈化路面及綠化帶來的入湖污染負荷。

4.1.2 環(huán)湖生態(tài)濕地帶

對于不易收集或集中入湖的漫流形式的地表徑流，采用構(gòu)建環(huán)湖生態(tài)濕地帶的技術措施，過濾初級地表徑流。

4.2 污水處理站尾水入湖口處理措施

4.2.1 生態(tài)浮島凈化系統(tǒng)

采用生態(tài)浮島凈化入湖污水，在達到水質(zhì)凈化的同時，又具有較好的景觀效果。

4.2.2 復合濕地凈化系統(tǒng)

為最大量的削減污水處理廠的尾水，采用表流濕地深度過濾污水，提升水質(zhì)量標準。表流濕地的凈化作用主要體現(xiàn)在：植物吸收、微生物分解、物理吸附。

4.3 水下地形改造

借助清淤工程開展，營造合理的水下地形，由陸域、湖濱區(qū)（0-40cm）、淺水區(qū)（40-100cm）、過渡區(qū)（100-150cm）、深水區(qū)（150cm以上）組成的多生境條件的水下地形，有利于生物多樣性的恢復。

4.4 底質(zhì)改良

底質(zhì)消毒主要是殺死一些土壤表面的藻類孢子以及一些有害病原菌；底質(zhì)改良主要對底質(zhì) pH等進行改善。經(jīng)過底質(zhì)預處理，可中和底泥中的各種有機酸，改變酸性環(huán)境，起到除害殺菌、施肥、改善底質(zhì)的作用，含有水生動、植物生長發(fā)育所需的全部常量元素和大部分微量元素，這些元素都以離子狀態(tài)存在，能被水生動、植物所利用。

4.5 生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

4.5.1 沉水植物構(gòu)建

沉水植物是水體中的生產(chǎn)者及動物生境條件的營造著，在水生態(tài)系統(tǒng)中具有重要作用。

本案從湖區(qū)水深及功能定位選取沉水植物的種類及栽培區(qū)域。

淺水區(qū)（0-80cm）構(gòu)建水生草皮系統(tǒng)；過渡區(qū)（80-150cm）構(gòu)建水生森林I型；深水區(qū)（150cm以上）構(gòu)建水生森林II型。

4.5.2 水生動物生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建

完善生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)水體生物多樣性。通過濾食浮游藻類，有效控制藍藻水華； N、P通過藻類營養(yǎng)級轉(zhuǎn)化，以魚產(chǎn)量形式得到固定，進而達到凈化水質(zhì)目的。

4.5.3 水生微生物凈化系統(tǒng)

水生微生物在水生態(tài)系統(tǒng)中具有重要作用，實現(xiàn)了營養(yǎng)物質(zhì)（污染物）從有機向無機的轉(zhuǎn)化，有效分解水體中的懸浮物、沉積物、動植物遺體、碎屑等，因此，在建設生態(tài)系統(tǒng)的最后，完善有益微生物的種類及數(shù)量。

4.5.4 濱水濕地帶構(gòu)建

湖區(qū)水系的景觀功能是本案打造的重點，依據(jù)陸域景觀的不同，合理搭配適生、水生植物形成自然、生態(tài)的濕地景觀，同時兼顧一定的水質(zhì)凈化效果。

4.6 漂浮濕地

漂浮濕地是采用漂浮物質(zhì)及種植土拼著而成，可以漂浮在水面上，可移動也可以固定，栽培植物的種類可以是草皮、水生植物甚至是小型的灌木等。在湖區(qū)內(nèi)構(gòu)建漂浮濕地，具有一定的水質(zhì)凈化效果，同時提升水域景觀。

5、水體維護

5.1日常維護：枯死植物更新補植、殘梗敗葉及時清撈、收割長勢茂盛植物、及時捕撈動物，并視具體情況適量補充。

5.2專業(yè)養(yǎng)護：定期對景觀湖水質(zhì)進行檢測

檢測指標：氨氮、亞硝氮、硝酸氮、總氮、總磷、 CODMn、葉綠素a、浮游植物、浮游動物等；檢測頻率：1次/季度，具體檢測頻率根據(jù)實際情況而定。

6.注意問題

1）流域面積比較大，流域范圍內(nèi)的降雨、人類活動、市政建設活動對湖泊水生態(tài)系統(tǒng)具有較大的影響和擾動。

2）惡劣天氣如臺風天氣、潮水頂托、強降雨等，使湖區(qū)水位超過常水位較長時間和反復次數(shù)過多，對湖區(qū)清水水生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。

3）人們的放生活動會影響清水生態(tài)系統(tǒng)。禁止隨意投放草魚、鳊魚、鯉魚等魚類。

4）外來物種如羅非魚、福壽螺等對水生態(tài)系統(tǒng)也有破壞作用。

5）生態(tài)建設所采用的水生動植物品種均為項目區(qū)域土著物種或歷史曾有物種，杜絕使用外來種或入侵種，保證湖區(qū)的生態(tài)安全。

參考文獻：

1.夏宏生，蔡明，向欣 人工濕地凈化作用與微生物相關性研究【J】，廣東水利水電，2008，3：4-8

2.鄭濤，穆環(huán)珍，黃衍初等 非點源污染控制研究進展【J】，2005（2）：31-34

3.賀鋒，吳振斌 水生植物在污水處理和水質(zhì)改善中的應用【J】，植物學通報，2003年06期

篇7

一、水土保持生態(tài)修復

1、水土保持生態(tài)修復的概念

有專家認為，生態(tài)恢復是指解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負荷壓力，按照生態(tài)系統(tǒng)自身規(guī)律演替，通過其休養(yǎng)生息的漫長過程，使生態(tài)系統(tǒng)向自然狀態(tài)演化。

水利部生態(tài)修復規(guī)劃給出的定義是：水土保持生態(tài)修復是指在水土流失區(qū)，通過一定的人工輔助措施，促使自然界本身固有的再生能力得以最大限度地發(fā)揮，促進植被的持續(xù)生長和演替，保護和改善受損生態(tài)系統(tǒng)的功能，加快水土流失防治的步伐，建立和維系與自然條件相適應、經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調(diào)并良性發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)。

2、水土保持生態(tài)修復的特點

傳統(tǒng)的小流域治理主要是修梯田、筑攔砂壩、種樹種草，合理配置林地、草地、牧場和農(nóng)田，建立農(nóng)林牧結(jié)合的生產(chǎn)體系，提高水土流失治理效益的行為。生態(tài)修復則是針對整個生態(tài)系統(tǒng)的，其突破了小流域綜合治理保水、保土和保肥(主要指氮、磷、鉀)的目標，把對構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的若干重要元素的治理擴大到對生態(tài)系統(tǒng)的全面保護、修復乃至重建。

水土保持生態(tài)修復的主要做法概括起來是：封山禁牧或輪封輪牧，實行舍飼養(yǎng)畜；退耕還林(草)，25。以上斜坡堅決實施退耕；部分水土流失特別嚴重地區(qū)可實行生態(tài)移民，促進地方生態(tài)環(huán)境恢復；封、管、治、調(diào)相結(jié)合，即對封育區(qū)加強管理，部分地塊輔以適當?shù)乃帘３止こ讨卫?，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使封育區(qū)人民的生活不受影響并有所提高。

二、水土保持生態(tài)修復的基本理論

1、生態(tài)系統(tǒng)退化的原因

生態(tài)修復是針對生態(tài)退化和生態(tài)破壞而言的。當生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變化引起功能減弱或喪失時，生態(tài)系統(tǒng)是退化的。引起生態(tài)退化的原因很多，干擾是其中的主要原因之一。由于干擾打破了原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化和障礙，形成破壞性的波動或惡性循環(huán)，從而導致系統(tǒng)的退化。事實上，干擾不僅僅在物種多樣性的發(fā)生和維持中起著重要作用，也會對生物的進化產(chǎn)生重要的影響。干擾可分為兩個方面，即自然干擾和社會干擾。自然干擾包括火、冰雹、洪水、干旱、臺風、滑坡、海嘯、地震、火山、冰河作用等。社會干擾包括有毒化學物的釋放與污染、森林砍伐、植被過度利用、露天開采等。干擾的強度和頻度是生態(tài)系統(tǒng)退化程度的根本原因。過大的干擾強度和頻度，會使生態(tài)系統(tǒng)退化成為不毛之地，而嚴重退化的生態(tài)系統(tǒng)的恢復是非常困難的，常常需要采取一些生態(tài)工程措施和生物措施來進行恢復，從而進一步進行植被恢復。

2、干擾與演替——生態(tài)修復與重建的理論基礎

群落的自然演替機制奠定了恢復生態(tài)學的理論基礎。演替有兩種基本類型：原生演替和次生演替。發(fā)生哪一種類型，是由演替過程開始時土壤條件所決定的。一般地說，生態(tài)演替是可預見的和有秩序的變化系列。在演替過程中，一個生態(tài)系統(tǒng)被另一個生態(tài)系統(tǒng)所代替，直到建立起一個最能適應那個環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)演替可看作是在外界壓力不復存在之后，生態(tài)系統(tǒng)所經(jīng)歷的一系列恢復階段。如果給以足夠的時間，演替在任何情況下都能夠修復所有的干擾和重建原來的頂極群落嗎?事實并非總是如此，修復過程是有限度的。對受損生態(tài)系統(tǒng)恢復過程的關鍵性理解之一，就是擾后演替的最終結(jié)果和它們與正常演替的關系。自然干擾作用總是使生態(tài)系統(tǒng)返回到生態(tài)演替的早期階段。一些周期性的自然干擾使生態(tài)系統(tǒng)呈周期性演替現(xiàn)象，成為生態(tài)演替不可缺少的動因。人為活動的干擾是否僅僅是將一個生態(tài)系統(tǒng)位移到一個早期或更為初級演替階段，還是它從開始就是與自然干擾所發(fā)生的演替明顯不同的類型?實踐表明這兩類干擾的結(jié)果是明顯不同的。干擾如果很嚴重，使環(huán)境變化如此重大，以致演替向新的方向進行，永遠也不能重建原來的頂極群落了。當干擾持續(xù)到生態(tài)系統(tǒng)接近死亡階段時，恢復與重建可以使其在某些水平上恢復平衡，但與原來的正常狀態(tài)不同。天然恢復過程是要經(jīng)歷很長時間的，在嚴重干擾后，需要的時間更長。生態(tài)演替在人為干預下可能加速、延緩、改變方向以致向相反的方向進行。究竟朝哪個方向進行，就取決于人類的行為。

三、水土保持生態(tài)修復的技術方法

1、廣義水土保持生態(tài)修復的技術方法

（1） 退化坡面生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復

a.退化耕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復。少施化肥，增施農(nóng)家肥料；種植綠肥植物，增加固氮作物品種；輪作、套作，間種、混種；減少化學防治，增加生物防治；植等高植物籬等。

b.退化林地、草地、荒地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復。在封禁的基礎上，補種鄉(xiāng)土樹種、草種。封禁在我國早就得到廣泛的應用，這里需要強調(diào)的是封禁只是解除了導致坡面生態(tài)系統(tǒng)退化的不合理放牧、刈割、開墾、樵采、挖藥材等人為壓力（或稱人為驅(qū)動力），

還需預防、解導致坡面生態(tài)系統(tǒng)退化的自然驅(qū)動力，如火災、鼠害等。一般來說，自然驅(qū)動力并不是導致坡面生態(tài)系統(tǒng)退化的主要驅(qū)動力，但也不容忽視。封禁時間的長短因生態(tài)系統(tǒng)類型、受損程度、氣候等因素的不同而不同，一般來說，喬木林、灌木林、草地生態(tài)系統(tǒng)可分別為8年以上、5-8年、3-5年。

（2）退化河流生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復

在土壤侵蝕地區(qū)，導致河流退化的驅(qū)動力主要有修路、開礦、樵采、河岸放牧、化肥與農(nóng)藥的面源污染、工業(yè)廢水與生活污水的點源污染、過度捕魚等，對由于這些驅(qū)動力所導致的化河流生態(tài)系統(tǒng)進行生態(tài)修復，最重要的是要減輕或解除導致河流生態(tài)系統(tǒng)退化的驅(qū)動力，讓河流休養(yǎng)生息。此外，還可采取如下兩種方法：一是減少河流人工直線化的程度，增加河流彎曲度，以增加河流生境的多樣性，進而增加水生生物多樣性；二是在河流兩岸種植生物隔離帶（種類和寬度應因地制宜），一方面防治面源污染，另一方面為河流水生生物增加營養(yǎng)源。

（3）內(nèi)陸河流域退化綠洲生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復

一是合理開發(fā)利用水資源，實施生態(tài)應急補水工程，至少要滿足天然綠洲生態(tài)系統(tǒng)最小生態(tài)需水量；二是合理調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，適當減少人工綠洲面積，使人工綠洲和天然綠洲面積比例調(diào)整到1：1左右。

（4）退化水庫生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復

對退化水庫生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復可采取與退化河流生態(tài)系統(tǒng)相同的方法。

（5）退化礦山生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復

該生態(tài)系統(tǒng)的土壤、植物等組分完全受損，缺乏植物生長所需要的營養(yǎng)元素，對這種嚴重退化的生態(tài)進行生態(tài)修復，可采取的方法有：覆蓋土壤，對土壤進行物理處理，添加營養(yǎng)物質(zhì)，去除有害物質(zhì)，種植適應性強的先鋒樹種或草種、間種鄉(xiāng)土樹種或草種

2、狹義水土保持生態(tài)修復的技術方法

（1）生態(tài)自然修復的基本技術方法是封禁法。該方法適用于受損程度較輕的生態(tài)系統(tǒng)。

（2）自然和人工共同修復生態(tài)的基本技術方法是“封禁補種”法。該方法適用于受損程度較重的生態(tài)系統(tǒng)。

【參考文獻】

[1]蔡建勤;張長印全國水土保持生態(tài)修復分區(qū)研究[期刊論文]-中國水利 2004(04)

[2]焦居仁生態(tài)修復的探索與實踐[期刊論文]-中國水土保持 2003(01)

篇8

關鍵詞：土壤修復；PCBs污染；生物技術

浙江省臺州市路橋區(qū)曾是電力設備、電子電器廢棄物的拆解集散地之一，不當拆解帶來了當?shù)鼐植客寥赖挠袡C物污染。為此，路橋區(qū)政府一方面新建臺州市金屬資源再生產(chǎn)業(yè)基地，從源頭上消除不當拆解帶來的污染；另一方面開展污染土壤修復。2010年7月，路橋區(qū)與杭州高博環(huán)保科技公司和南京土壤研究所合作，對其中受污染的土壤進行修復點。之后，在2013年又與浙江大學合作，建立土壤污染修復試驗基地。為了解當?shù)匚廴就寥佬迯偷南嚓P原理及成效，臺州中學科技實踐興趣小組事先查閱了國內(nèi)外相關研究資料，實地走訪了當?shù)赝寥佬迯驮囼灮?，認真聽取浙江大學派駐實驗基地的研究人員的情況介紹，并參與相關實驗操作，全面了解污染土壤修復的原理及成效。

一、局部土壤多氯聯(lián)苯等有機物污染緣由

多氯聯(lián)苯（Polychlorinated biphenyls），化學式C12H10-m-nClm+n，是一類典型的氯代芳香族化合物。根據(jù)氯原子數(shù)目及其在苯環(huán)上位置的不同，共有209種同系物，分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。

PCBs因具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、蒸汽壓和水溶性較低、絕緣性和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)和軍事設施中，主要用作變壓器和電容器的絕緣油、油、油漆、塑化劑等。土壤是PCBs主要的富集場所，主要源自含PCBs廢水的排放、含PCBs固體廢物的滲漏、垃圾焚燒、遠距離遷移的大氣沉降等。

路橋電力設備、電子電器廢棄物的拆解始于上世紀80年代初，不當拆解帶來了當?shù)鼐植客寥赖挠袡C物污染。2007年5月，受浙江省國土資源廳委托，省地質(zhì)調(diào)查院對該區(qū)局部污染地塊展開土地質(zhì)量調(diào)查，發(fā)現(xiàn)存在多氯聯(lián)苯等有機物超標現(xiàn)象。這期間，路橋區(qū)開展了多次大規(guī)模的行業(yè)整治，力求消除不當拆解帶來的土壤有機物污染問題。同時，積極借鑒“鎮(zhèn)海治理模式”，在路橋濱海工業(yè)發(fā)展區(qū)新建了臺州市金屬資源再生產(chǎn)業(yè)基地，從源頭上消除拆解業(yè)帶來的有機物污染。

二、土壤多氯聯(lián)苯污染的三種修復技術

少量的多氯聯(lián)苯一般不會引起急性中毒，而是慢慢地侵入人體，可引起皮膚損害和肝臟損害等中毒癥狀，甚至融入細胞DNA中，導致遺傳因子紊亂，促使癌癥的發(fā)生。近年來，國內(nèi)外學者對PCBs污染土壤修復展開了廣泛的研究，并開發(fā)了多種修復技術。目前已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的修復技術按修復原理分為物理修復、化學修復和生物修復。

（―）物理修復技術分析

1. 安全填埋法。此法是將PCBs污染土壤挖掘并運輸至安全填埋場，達到PCBs與水環(huán)境、大氣環(huán)境隔絕的目的，該法適用于PCBs污染程度較重的土壤。

2. 深井注入法。深井注入法是一種并不提倡的技術，存在著環(huán)境風險和技術不可控制，注入深井的PCBs可能會污染地下水。

3. 熱脫附法。此法是將PCBs污染土壤在隔絕空氣、密封的條件下加熱，達到PCBs的沸點后，PCBs以蒸汽形式從土壤中釋放出來。該法工藝簡單，可操作性強，適用于PCBs污染嚴重的土壤，但存在高溫破壞土壤結(jié)構(gòu)、能耗高、成本高等缺點。

4. 溶劑淋洗法。此法可分為有機溶劑淋洗和表面活性劑淋洗。溶劑淋洗法適用于PCBs事故性泄漏且污染土壤量不大的情況，但存在著淋洗劑易揮發(fā)、廢液處理難度大、產(chǎn)生二次污染等缺點。

（二）化學修復技術分析

1. 高溫焚燒技術。此技術廣泛用于處理持久性有機污染物，需要870～1200℃的高溫，是一種異位修復PCBs污染土壤的技術。

2. 水泥窯技術。水泥窯技術需要高溫、高堿環(huán)境和長停留時間。在高溫高堿條件下，PCBs中C-X鍵極易斷裂，氯原子可以與金屬陽離子結(jié)合，生成氯化物，實現(xiàn)對PCBs的去除。

3. 等離子體焚燒技術。此技術是使電流通過低壓氣體流產(chǎn)生等離子體，局部溫度高達5000～15000 ℃，能使PCBs徹底分解為原子態(tài)，冷卻后生成水、二氧化碳和一些水溶性的無機鹽。

4. 氧化技術。一是超臨界氧化技術是基于高溫、高壓條件下超臨界水的高溶解性而發(fā)展起來的一種技術。二是電化學氧化技術是在酸性環(huán)境下，電池通電后在陽極產(chǎn)生氧化性物質(zhì)，這些物質(zhì)協(xié)同酸能夠進攻包括PCBs等有機化合物。三是熔融鹽氧化技術。該法需設置一個堿性熔鹽床，在900～1000℃條件下，使PCBs斷裂C-X鍵，氯原子與金屬陽離子結(jié)合，轉(zhuǎn)化為無機鹽。

5. 還原技術。一是溶劑化電子技術是在溶劑化溶液中，通過自由電子中和鹵代化合物，達到脫鹵的目的。二是催化氫化技術是對PCBs進行脫氯的一種技術。三是零價金屬還原技術，此技術分為納米鐵還原技術和雙金屬還原技術。

6. 化學脫氯技術。此技術是通過取代PCBs上的氯原子或分解PCBs，阻止PCBs向土壤遷移或揮發(fā)至其它環(huán)境介質(zhì)的一類技術統(tǒng)稱。

7. 穩(wěn)定化技術。穩(wěn)定化技術需要加入粘合劑，例如硅酸鹽水泥、水泥窯粉灰、飛灰、腐殖酸等，將有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為難溶解、低遷移、低毒性的物質(zhì)。

（三）生物修復技術分析

1. 微生物修復。微生物修復是指利用微生物的生命代謝活動，減少壤環(huán)境中有毒有害物的濃度或使其完全無害化，從而使污染了的土壤環(huán)境能夠部分地或完全地恢復到原初狀態(tài)的過程。這是較為理想的一種治理污染的途徑，具有處理費用低、對環(huán)境影響小、效率高等優(yōu)點。微生物修復PCBs污染土壤，分兩種代謝模式：一是直接降解PCBs，以PCBs為碳源和能源；二是共代謝作用，需要加入底物，而共代謝是現(xiàn)在降解PCBs最主要的途徑

2. 植物修汀V參鐨薷PCBs的機理相對復雜，它是多種機制協(xié)同作用的結(jié)果。一般說來，植物修復PCBs有3種機制：一是植物直接吸收PCBs，將其轉(zhuǎn)化為無生物毒性的物質(zhì)累積在植物組織細胞中；二是釋放可降解PCBs的酶，分直接作用和間接作用，主要還是間接作用，提高PCBs的生物活性，然后微生物降解；三是植物與根際微生物協(xié)同作用。根際由生長發(fā)育和生理代謝活動，形成一個不同于非根際土壤的微生態(tài)系統(tǒng)，植物根際是土壤、植物、微生物相互作用的場所，也是土壤水分、養(yǎng)分、污染物進入植物體的門戶。在根際環(huán)境中進行的酸堿反應、氧化還原反應、絡合解離反應、生化反應、活化固定、吸附解吸等，能改變PCBs污染物的生化有效性和生物毒性。

3. 植物-微生物聯(lián)合修復。植物修復PCBs污染土壤，與微生物有著緊密的聯(lián)系，很多植物與微生物存在著共生關系，根際區(qū)域微生物的密度和活性均強于非根際區(qū)域。因此，植物-微生物聯(lián)合修復技術有很好的應用前景。在根際區(qū)域，細胞分裂能力強，新陳代謝快，分泌出大量物質(zhì)，為微生物提供了適宜生存的微生態(tài)環(huán)境。植物源源不斷地向根部輸送氧氣，釋放可作為微生物生長底物的根系分泌物，促進微生物對PCBs的降解。

4. 動物-微生物聯(lián)合修復。動物-微生物聯(lián)合修復技術主要是利用土壤中動物（例如蚯蚓等）的運動，增加土壤中氧氣的含量，同時，動物分泌的一些物質(zhì)可以促進土壤中微生物的生長，增強微生物的活性，促進微生物對PCBs的降解。但是由于PCBs具有強生物毒性，動物對其耐受性差，使得動物-微生物聯(lián)合修復技術具有一定的局限性。

三、多氯聯(lián)苯土壤污染的生物修復技術及成效

從2010年開始，路橋區(qū)專門劃撥財政專項資金用于局部污染土壤的修復。由路橋區(qū)環(huán)保局與杭州高博環(huán)?？萍脊竞湍暇┩寥姥芯克献骱献?，先后分兩期實施土壤污染修復示范區(qū)塊的建設：一期修復土壤面積7400平方米，完成污染土壤控制區(qū)塊種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，停止種植可食用農(nóng)產(chǎn)品；二期完成示范區(qū)塊12500平方米的土壤修復工作，全部達到農(nóng)用地標準。

據(jù)臺州市土壤污染修復試驗基地的浙江大學研究人員介紹，綜合分析物理、化學、生物三種土壤修復方法的優(yōu)劣對比（見圖2），物理、化學修復適合處理少量極高濃度PCBs污染土壤的修復，修復時還易帶來土壤功能的破壞和產(chǎn)生二次污染，而生物技術可以彌補物理化學修復技術的不足。

針對當?shù)赝寥烙袡C物污染修復的特點（見圖3），確定主要采用生物修復技術，用厭氧脫氯―好氧降解相組合的工藝處理。生物修復技術以微生物（菌）為主，植物為輔進行。微生物修復的原理：首先經(jīng)過生物厭氧脫氯反應，PCBs的“三致毒性”被大幅降低。而后PCBs經(jīng)過好氧生物降解后，被完全解毒和礦化。植物修復的原理是利用菌類和美人蕉、香蒲、旱傘草等根系發(fā)達、吸附性強的植物，將土壤中的高污染有毒物物吸附和分解，使土壤生態(tài)功能得到恢復。修復實驗基地的土壤PCBs 85%是通過生物降解，6%通過植物吸收，余下的通過物理化學等其他方式降解。實驗基地的修復工作取得了預期的效果，一期土壤修復于2010年年底完成，二期土壤修復于2012年年底完成，全部通過驗收合格，達到農(nóng)用地標準。

另外，路橋區(qū)政府先后引進了臺州市綠苑園藝有限公司等45家花卉苗木公司，建了5000多畝花木園區(qū)，種植珊瑚樹、女貞、印度芥菜以及堇科類等吸收能力好、生命力強的花木，有效地控制土壤和空氣污染，綠化美化了環(huán)境。多家花卉苗木公司在實踐中，摸索出了一條生態(tài)修復與經(jīng)濟效益雙贏的發(fā)展模式。如大禾園林有限公司在近千畝苗木基地內(nèi)，種植了羅漢松、紅豆杉、竹柏、茶梅等名貴樹種，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效應。經(jīng)過幾年的環(huán)境整治修復，2015年7月23日～24日，省環(huán)保廳驗收組對路橋局部土壤有機物污染整治工作進行了驗收，認定被修復的土壤已達到安全水平。

污染土壤的修復是以去污染、復質(zhì)量、再利用、保安康為目的。土壤修復往往是控污、減污、降毒、化險的綜合凈化過程，達到使土壤恢復生產(chǎn)力和美化環(huán)境?！叭f物土中生”，土壤質(zhì)量決定萬物的質(zhì)量。為保障居民的食物安全和身體健康，需要重視土壤資源的保護和土壤污染的修復。一方面，要大力宣傳“綠水青山就是金山銀山”科學發(fā)展觀，貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展新理念，堅決摒棄和升級帶有環(huán)境污染的拆解產(chǎn)業(yè)，從源頭上杜絕和減少污染。另一方面政府和全社會要大力支持土壤污染防控修復技術的研究，發(fā)展適合我國國情的實用性修復技術與設備，以推動土壤環(huán)境修復技術的市場化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

（科技興趣實驗小組成員：陳之豪（執(zhí)筆）、李科穎、陳佳一，指導老師：陳清妹、林偉）

責編/劉紅偉

參考文獻

[1] 周際海，袁穎紅等.土壤有機污染物生物修復技術研究進展[J]. 生態(tài)環(huán)境學報，2015年24期.

[2]吳大付，任秀娟等.污染土壤的植物修復.河南科技學院學報[J].2015年4月.

[3]郭彥容，曾輝.生物質(zhì)碳修復有機污染土壤的研究進展[J].土壤，2015年47期.

[4]王曉峰，張磊.有機污染土壤的微生物修復研究進展[J].中國農(nóng)學通報， 2013年29期.

[5] 馮俊生，張俏晨.土壤復原修復技術與應用進展[J].生態(tài)環(huán)境學報，2014年43期.

篇9

關鍵詞 礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng);人為干擾;修復與重建技術

中圖分類號X3文獻標識碼A文章編號 1674-6708(2010)18-0096-02

1 人為干擾對礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響

1.1 人為干擾的概念

人為干擾是區(qū)別于自然干擾的另一種主要干擾方式,是指由于人類生產(chǎn)、生活和其它社會活動形成的干擾體對自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)施加的各種影響。人為干擾無論從傷害強度、作用范圍、持續(xù)時間還是發(fā)生頻率、潛在危害、誘發(fā)性等方面,都常常高于自然干擾。

1.2 人為干擾的方式

對于中國礦區(qū)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng),人為干擾的主要方式是污染。主要包括:水資源的破壞和污染、廢氣污染、固體廢物污染、噪聲污染等污染。

煤礦開采礦區(qū)廢水的排放使許多水域被污染,水質(zhì)下降甚至喪失飲用水的價值,洗煤污水的污染程度較礦井水為重;煤矸石在露天堆放過程中,經(jīng)雨水淋溶后部分物質(zhì)形成地表徑流進入土壤、地表水體或地下水體時,造成土壤、地表水或地下水的污染;煤礦開采過程中噪聲污染主要是由于各種機械設備工作時所產(chǎn)生的,不僅直接影響的身體健康,還會影響周圍居民的工作、生活和學習。

2 礦區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的特征

根據(jù)目前的研究成果,礦區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的主要特征可以概括為:

1)生態(tài)系統(tǒng)受損傷的各種變化都始于結(jié)構(gòu)的改變

礦區(qū)水土資源受到污染破壞、物種資源急劇衰減、礦區(qū)植被面積下降、植物光和作用的轉(zhuǎn)換效率低,能量流動效率降低、物質(zhì)循環(huán)受阻等,修復礦區(qū)生態(tài)需要借助于生態(tài)系統(tǒng)的外部力量才能促進礦區(qū)生態(tài)功能的轉(zhuǎn)變,礦區(qū)生態(tài)治理和維持成本加大。

2)生態(tài)系統(tǒng)過程受阻和功能衰退是受損生態(tài)系統(tǒng)的主要特征

礦區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演變通過對生態(tài)系統(tǒng)的破壞力和生態(tài)修復能力而影響礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮。開發(fā)初期,礦區(qū)生態(tài)惡化程度較低,生態(tài)系統(tǒng)維持成本較低,礦區(qū)生態(tài)自我修復的能力較強,對礦區(qū)生態(tài)長期影響較小;礦區(qū)形成期,礦區(qū)污染和生態(tài)環(huán)境破壞力加大,礦區(qū)生態(tài)的自我修復能力急劇下降,治理成本上升,但是礦區(qū)生態(tài)治理在可以接受的范圍之內(nèi),需要加大礦區(qū)治理的力度或?qū)嵭星鍧嵒a(chǎn),以消除開采過程生態(tài)系統(tǒng)的破壞力。如果失去礦山生態(tài)治理的時期,礦區(qū)進入衰退期,整個礦區(qū)的惡化程度急劇上升,礦區(qū)生態(tài)修復的周期長、成本高、修復能力脆弱,對礦區(qū)持續(xù)發(fā)展的長期影響大,嚴重阻礙礦區(qū)社會的持續(xù)發(fā)展能力。

3)關鍵組分和過程的狀態(tài)決定著生態(tài)系統(tǒng)的回復進程

一個具有自我維持能力的生態(tài)系統(tǒng)才是真正健康的生命系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)的關鍵物種(如建群種、優(yōu)勢種、關鍵的傳粉動物、頂級食肉動物等)和關鍵生態(tài)過程,在受損傷的的生態(tài)系統(tǒng)中還是否存在,對于受損傷的生態(tài)系統(tǒng)的恢復進程至關重要。在礦區(qū)生態(tài)修復的過程中,要注重生物種類、數(shù)量、生物量的增加,更要注重物種間的競爭和協(xié)同關系,才能更充分地利用系統(tǒng)自身的潛能,促進礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復進程。

3 探索人為干擾下的生態(tài)演替規(guī)律

礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)是人類生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過漫長的發(fā)展時期才產(chǎn)生的,在人為干擾下礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)先后存在3種不同的類型:

1)原始型礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)

人類社會早期礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng),社會生產(chǎn)力水平低,礦業(yè)開發(fā)利用程度很低,對自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力不大,生態(tài)與礦業(yè)開發(fā)的矛盾沒有顯現(xiàn)。

2)掠奪型礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)

19 世紀開始社會生產(chǎn)力有了飛速提高,對礦產(chǎn)的需求量不斷擴大。人們僅僅為了追求經(jīng)濟發(fā)展而進行掠奪式的開發(fā),環(huán)境污染嚴重,礦區(qū)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)嚴重破壞。

3)協(xié)調(diào)型礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)

這種礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型以生態(tài)與經(jīng)濟協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的理論作指導,必將成為普通存在的先進礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型。礦產(chǎn)資源的綜合利用率高, 礦區(qū)災害很少發(fā)生, 礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)處于健康狀態(tài)。

4礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)修復和重建技術

礦區(qū)生態(tài)修復的綜合技術主要包括監(jiān)測、預測及風險評估技術,管理技術,規(guī)劃設計 技術,工程修復技術,化學與生物修復技術。

4.1 監(jiān)測、預測及風險評估技術

主要是對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損害進行動態(tài)監(jiān)測與預測,揭示損害的程度、范圍、機理和規(guī)律及風險,為礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理技術的選擇和有關法規(guī)與技術標準的制定提供依據(jù)。

4.2 管理技術

主要是對受損礦山生態(tài)環(huán)境進行科學的管理、宏觀過程管理以及礦山整個生命周期的環(huán)境修復管理。

4.3 規(guī)劃設計技術

礦區(qū)生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設計技術包括傳統(tǒng)規(guī)劃法和計算機輔助規(guī)劃法。在詳盡調(diào)查、監(jiān)測的基礎上,運用先進的規(guī)劃技術和手段對礦區(qū)生態(tài)進行詳細的規(guī)劃。

4.4 工程修復技術

包括回復生態(tài)系統(tǒng)的各種工程措施。應根據(jù)不同的破壞特征、不同的自然條件采取不同的技術措施,主要包括生態(tài)破壞的工程修復技術和環(huán)境污染的工程(物理)修復技術。

4.5 化學與生物修復技術

指提高和改善重建系統(tǒng)生產(chǎn)力和環(huán)境安全的各種化學和生物措施,其中生物工程(含植物修復)、生態(tài)工程、化學修復和土壤改良技術等是十分重要的。

4.6 采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復技術

采煤沉陷是我國兩大面廣的礦區(qū)生態(tài)問題,其主要的修復技術主要包括疏排法、挖深墊淺法、充填復墾法、直接利用法、修整法、生態(tài)工程復墾法等方法。將土地復墾技術和生態(tài)工程技術結(jié)合起來,綜合運用生物學、生態(tài)學、經(jīng)濟學、環(huán)境科學、農(nóng)業(yè)科學、系統(tǒng)工程學的理論,運用生態(tài)系統(tǒng)的物種共生和物質(zhì)循環(huán)再生等原理,結(jié)合系統(tǒng)工程方法對破壞土地所涉及的多層次利用的工藝技術。

5 結(jié)論

本文主要闡述了在人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)的變化,特別是對中國礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的研究,提出礦區(qū)生態(tài)修復和重建技術,在開發(fā)礦產(chǎn)能源的同時,走經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展之路。

參考文獻

[1] 孫慶先,胡振琪主編.中國礦業(yè)的環(huán)境影響及可持續(xù)發(fā)展[J].中國礦業(yè),2003,12 (7):23-26.

[2] 秦萬德主編.煤炭工業(yè)發(fā)展中的環(huán)境問題和對策[D].中國煤炭學會,1992年年會論文集,鄭州,1992-12-18.

[3] 蕭篤寧主編.景觀生態(tài)學.理論、方法及應用[M]. 北京:中國林業(yè)出版社,1991.

篇10

關鍵詞生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展環(huán)境修復

隨著地球上人口的劇增和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，特別是工業(yè)革命以來，人類對自然資源需求水平不斷提高，生產(chǎn)強度日益加大，有毒、有害廢氣物質(zhì)不斷的輸入環(huán)境，遠遠超過了環(huán)境的自凈能力而導致環(huán)境污染日益嚴重。為了解決人類面臨的這個重大問題，對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛，許多技術已相當成熟并被廣泛應用。

對于污染土壤及地下水的之力來說，由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復周期長等區(qū)別與大氣和地表水體污染的特點，其修復問題已成為環(huán)境科學研究日益活躍的領域，同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復和化學修復領域進行了有益探索，形成了一些實用技術，但這些修復方法往往會破壞場地結(jié)構(gòu)、造成二次污染，對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應用。為此，近年來，人們在污染環(huán)境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上，進一步提出了生態(tài)修復的理念，并對其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索，試圖以生態(tài)學的原理和方法，在污染環(huán)境的修復和治理過程中實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，從而達到可持續(xù)發(fā)展。

一、生物修復—生態(tài)修復的基礎

生物修復是對污染環(huán)境實施修復、之力的最為重要的技術之一，是正在發(fā)展中的技術，是生態(tài)修復的基礎。

目前被廣泛認同的生物修復定義，是指微生物催化降解有機污染物，從而修復被污染環(huán)境或消除環(huán)境中的污染物的一個受控或自發(fā)進行的過程，這是狹義的定義。

除了微生物修復外，植物修復、動物修復乃至酶學修復等方式的出現(xiàn)，賦予了生物修復更廣泛的內(nèi)涵，即生物修復是指利用細菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物，甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機污染物的毒性，改變重金屬的活性或在環(huán)境中結(jié)合態(tài)，通過改變污染物的化學或物理特性二影響其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和降解速率。

目前使用最廣、最有效的生物修復技術仍是微生物修復。

二、物理與化學修復—生態(tài)修復的構(gòu)成要素

從修復原理來看，物理修復與化學修復是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環(huán)境要素，根據(jù)污染物的理性性質(zhì)，通過機械分離、蒸發(fā)、點解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學反應，使環(huán)境中污染物被清除或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。通常，為了節(jié)省環(huán)境治理的成本，物理修復或化學修復往作為生物修復的前處理階段，近年來根式作為生態(tài)修復的構(gòu)成要素。無論是環(huán)境要素或生態(tài)因子，還是工程措施，對于修復生物的生命活動來說，是非常重要的影響要素。若將它們有機的結(jié)合起來，使環(huán)境條件和生態(tài)因子在有利于生物生活的同時，也有利于污染物的去除或轉(zhuǎn)化，將極大地提高生物修復或植物修復的效率，這一點對于生態(tài)修復來說是至關重要的。

物理與化學修復措施與生物修復的結(jié)合，是生態(tài)修復必不可少的構(gòu)成要素，其利用的是否直接關系到生態(tài)修復的有效性和成敗。在實際的修復過程中，把物理修復、化學修復措施更好地與生物修復結(jié)合起來，才能形成有效的生態(tài)修復技術。

三、植物修復—生態(tài)修復的基本形式

植物修復這一概念大約是1980年代前期提出來的，其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環(huán)境中多余的重金屬。

目前，植物修復這一技術已經(jīng)涵蓋了污染環(huán)境治理的各個方面，如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內(nèi)空氣的凈化；池塘中水生植物通過對氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的利用而對富營養(yǎng)化水體的凈化；污染土壤及水體中無機污染物的去除及有機污染物的講解等。

在污染環(huán)境治理中，從形式上來看，似乎主要是植物在起作用，但實際上植物修復過程中，往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學因素（這些因素可以部分人為調(diào)控）等在共同起作用。因而，總的來說，植物修復幾乎包括了生態(tài)修復的所有機制，是生態(tài)修復的基本形式。

利用植物對重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se，放射性核素如Cs、Sr、Ur，多環(huán)芳徑，石油，化學農(nóng)藥，有機氯溶劑如TCE，廢棄炸藥如TNT等的修復研究均有報道。

四、污染環(huán)境修復標準—生態(tài)修復評判基礎

污染環(huán)境修復標準是指唄技術和法規(guī)所確定、確立的環(huán)境清潔水平，通過生態(tài)修復或利用各種清潔技術手段，使環(huán)境中污染物的濃度降低到對人體健康和生態(tài)系統(tǒng)不構(gòu)成威脅的、技術和法規(guī)可接受的水平。