濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

時(shí)間:2023-12-27 17:55:05

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濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)

篇1

關(guān)鍵詞:生態(tài)修復(fù)技術(shù);技術(shù)比較;技術(shù)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(yīng)水源、提供綠地、保護(hù)環(huán)境和開展旅游等一系列的生態(tài)功能,對(duì)城市生態(tài)建設(shè)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(yīng)和洪澇災(zāi)害,為城市綠地建設(shè)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(dú)特的形象功能具有不可估量的社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(biāo)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(shè)者所關(guān)注,其生態(tài)功能的應(yīng)用,也逐漸被引人到生態(tài)城市的建設(shè)中。

2.城市河道底泥處理技術(shù)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(gè)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(jìn)人水體,最后沉積到底泥中并逐漸富集,使底泥受到嚴(yán)重污染。

底泥的污染歸根結(jié)底是對(duì)水體的污染和底棲生物的危害。如果能消除其對(duì)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(yán)重,開展底泥修復(fù)工作是提高河道排洪能力和促進(jìn)河水水質(zhì)改善的必要措施。底泥修復(fù)技術(shù)主要有兩種,即物理修復(fù)和生物一生態(tài)修復(fù)。

2.1物理修復(fù)

物理修復(fù)是借助工程技術(shù)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(fù)最大的優(yōu)點(diǎn)是見效快。當(dāng)?shù)啄嘀形廴疚锏臐舛雀叱霰镜字?一3倍時(shí),即認(rèn)為對(duì)人類及水生生態(tài)系統(tǒng)有潛在危害,則要考慮進(jìn)行疏浚。

目前國(guó)內(nèi)最常用的疏浚清淤機(jī)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(jī)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(jìn)行疏浚作業(yè)。

通過相關(guān)研究和技術(shù)應(yīng)用來看,物理疏浚技術(shù)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(gè)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(shè)備類型、項(xiàng)目大小、堆放場(chǎng)、底泥密度、輸送距離、底泥的綜合利用等。也有人作過相應(yīng)的預(yù)算,機(jī)械清淤lhm2時(shí)底泥約需9.9-24.7萬美元。(2)疏浚過深將會(huì)破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)。底泥疏浚可能會(huì)去除底棲生物,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(shí)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(fù)相對(duì)比較快。因此采取疏浚方法時(shí),必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究和科學(xué)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(jìn)行水上作業(yè)。而城區(qū)河道斷面一般較小,且河道中長(zhǎng)年有水流動(dòng),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(jìn)行,這也會(huì)給施工帶來一定的不便。(4)疏浚底泥的處理是環(huán)境保護(hù)的選擇。疏浚底泥以其量大、污染物成分復(fù)雜、含水率高而使其處理困難。目前國(guó)內(nèi)多采用農(nóng)田施用和填埋處理,污泥的利用價(jià)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(fù)

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(jī)物含量高,可生化性強(qiáng),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(fù)技術(shù)。底泥的生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù),是指利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動(dòng),對(duì)底泥中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解,從而達(dá)到底泥修復(fù)的目的。近年來生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)已經(jīng)得到各國(guó)廣泛的重視。

城市河道底泥的生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。原位修復(fù)技術(shù)就是指底泥不疏浚直接采用生物一生態(tài)技術(shù)對(duì)實(shí)進(jìn)行修復(fù)。異位修復(fù)是指對(duì)疏浚后的底泥進(jìn)行進(jìn)一步的生物一生態(tài)修復(fù)。

2.2.1原位修復(fù)

原位修復(fù)技術(shù)對(duì)有機(jī)污染的底泥,最實(shí)用的辦法就是不疏浚,而是采用生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)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(fèi)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(jī)物的作用。植物還可以向水里補(bǔ)充氧氣,有利于防止污染。河道生物一生態(tài)修復(fù)包括微生物修復(fù)和水生生物修復(fù)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(yùn)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(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)物的釋放,而在生長(zhǎng)后期又能較方便的去除,帶走部分營(yíng)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(fù)技術(shù)時(shí)所選用的植物不但要滿足凈化水體的要求,而且還應(yīng)該滿足美化環(huán)境的要求。

使用生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù),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(fù)技術(shù)在應(yīng)用中也暴露出主要缺點(diǎn):(1)在城市河道底泥修復(fù)過程中,生物—生態(tài)修復(fù)速度是十分緩慢的,相對(duì)于河道底泥疏浚,底泥修復(fù)其實(shí)是一個(gè)十分緩慢的過程。而且生物一生態(tài)修復(fù)過程中的水生植物的生長(zhǎng)是與季節(jié)有關(guān),微生物的生長(zhǎng)活性與溫度、pH、溶解氧等諸多因素有關(guān)。(2)河流水質(zhì)變化是隨機(jī)性,因?yàn)楹恿魉|(zhì)一般與進(jìn)人河流的污染源排放特性相關(guān),與河流周圍居民的生活特性和工廠生產(chǎn)周期相關(guān)。所以河道接納的污染物的不確定性對(duì)所選取修復(fù)的生物種類提出了很高的要求。(3)在以水生植物修復(fù)時(shí),必須及時(shí)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(fù)

異位修復(fù)技術(shù)是與底泥疏浚同時(shí)進(jìn)行使用的。此技術(shù)融合了疏浚和生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)于一身,在今后一段時(shí)間內(nèi)就有著很好的應(yīng)用前景。疏浚底泥在很多時(shí)候是一種必需的選擇,但疏浚后的底泥處理則是一個(gè)環(huán)境保護(hù)的難題。目前國(guó)內(nèi)多采用農(nóng)田施用和填埋處理,污泥的利用價(jià)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(qiáng)對(duì)疏浚底泥的處理力度,利用人工反應(yīng)器對(duì)疏浚污泥進(jìn)行處理,先使其達(dá)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(xì)、可塑性高、結(jié)合力強(qiáng)、收縮率大等特點(diǎn),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(duì)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(fèi)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(duì)于我國(guó)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(yán)重,如果采用國(guó)外投入大量資金用于疏浚和污泥處理來達(dá)到修復(fù)底泥的目的,這是不現(xiàn)實(shí)。綜合考慮經(jīng)費(fèi)投入和處理效果,大力發(fā)展生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù),如高等植物對(duì)底泥中重金屬的累積,特異微生物對(duì)有機(jī)物的分解等,在我國(guó)是一條切實(shí)可行的途徑。我國(guó)河流污染大都較為嚴(yán)重,單純使用物理修復(fù)疏浚所需經(jīng)費(fèi)太大,而單純使用生物處理又難以達(dá)到理想的效果,今后在城區(qū)的河道修復(fù)中應(yīng)以發(fā)展疏浚和生物處理相結(jié)合的方法為主,實(shí)現(xiàn)底泥的資源再優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

篇2

關(guān)鍵詞:水生植物;人工濕地公園;生態(tài)修復(fù)

中圖分類號(hào):X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20150932024

1 人工濕地景觀水體的污染及治理概述

1.1 人工濕地景觀水體的污染現(xiàn)狀和原因

人工濕地景觀水體是指對(duì)天然的水體進(jìn)行改造,或者是完全人工施工的封閉或者半封閉的水體,景觀水體的主要功能是觀賞、娛樂以及美化環(huán)境。例如,重慶璧山觀音塘濕地公園、重慶彩云湖國(guó)家濕地公園、重慶涪江國(guó)家濕地公園等。

旅游區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市公園、私人庭院、校園、高檔小區(qū)以及各類廠礦企業(yè)等為人工濕地景觀水體存在的主要地方,這些人工濕地景觀水體大多肩負(fù)著美觀和生態(tài)兩種功能。但是,景觀水體本身的特征以及外界環(huán)境、人為因素等的影響,大多數(shù)的景觀水體都受到了不同程度的污染,部分景觀水體更是污染了周圍的環(huán)境,給周邊的游客、居民帶來了負(fù)面影響,對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成了污染。根據(jù)我國(guó)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得知,我國(guó)有超過90%的公園水體受到了不同程度的污染,水體臟亂發(fā)黑、發(fā)臭,水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重。目前城市公園中的水體水質(zhì)的調(diào)查結(jié)果都顯示,水質(zhì)存在富營(yíng)養(yǎng)化的特征,且水體中的磷鹽和氮鹽含量較高。我國(guó)湖泊中的水體水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化程度不斷加深,大多數(shù)的湖泊水質(zhì)都為四類、劣四類甚至是劣五類。湖泊通過清淤、換水等方法緩解水質(zhì),但即使是處理過后的水體,水質(zhì)仍然屬于富營(yíng)養(yǎng)化。

人工濕地景觀水體不僅要具備景觀的特質(zhì),還要具備調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境的功能,但是受到整體環(huán)境、人為因素等原因的影響,水質(zhì)不斷惡化。目前,水體污染的原因主要包括3個(gè)方面:人工濕地景觀水體大多為封閉或者半封閉的狀態(tài),水體流動(dòng)緩慢,甚至有的是靜止的水體。水體的面積較小,自身的凈化能力較弱,需要人工處理。即使部分面積較大的景觀水體,如重慶璧山觀音塘濕地公園、重慶彩云湖國(guó)家濕地公園等,由于這些湖泊是淺水性湖泊,湖底容易沉積各類污染物,治理的難度較大;人工濕地景觀水體作為人工建造或者是人工改造的水體,水體的形狀、駁岸、岸邊的坡度以及池底的形式在設(shè)計(jì)中會(huì)存在各種問題,影響了景觀水體的蓄水能力和流動(dòng)能力,導(dǎo)致水體的流動(dòng)緩慢、甚至呈現(xiàn)出死水的問題;人工濕地景觀水體周邊人類的活動(dòng)頻繁,因此外在污染源較多,人為因素給水體帶來了污染,例如,生活垃圾、污水以及工業(yè)污水等,都是破壞水體生態(tài)平衡的重要因素。

1.2 人工濕地景觀水體污染治理方法

人工濕地景觀水體的污染治理要研究水體受污染的程度以及造成污染的原因,從而針對(duì)性的進(jìn)行治理修復(fù),實(shí)現(xiàn)治理的最優(yōu)化。目前,全球?qū)坝^水體的治理和修復(fù)方法主要分為3種,分別是物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)以及生物-生態(tài)修復(fù),以上3種修復(fù)方法都涉及多種技術(shù)手段,同時(shí)各有優(yōu)劣。

另外,根據(jù)景觀水體需要修復(fù)位置的不同,水體的修復(fù)方法包括原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù),而人工濕地景觀水體的修復(fù)大多采用異位修復(fù)技術(shù)。不管是采取何種修復(fù)方法,都存在一定的弊端。因此,在治理修復(fù)人工濕地景觀水體時(shí),要充分調(diào)研水體的污染源以及污染的程度,結(jié)合多種修復(fù)手段,結(jié)合人工濕地景觀水體的景觀和生態(tài)功能,制定出短期和長(zhǎng)期的治理修復(fù)目標(biāo),對(duì)設(shè)計(jì)的修復(fù)方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。同時(shí),人工濕地景觀水體的治理要注重提高水體自身的凈化能力,從而促進(jìn)水體的生態(tài)平衡,保持持續(xù)性的穩(wěn)定狀態(tài)。

2 種植水生植物對(duì)水體水質(zhì)的影響

2.1 吸收水體中的污染物

水體中的水生植物能夠直接吸收并且利用污水中的各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),污水中的有機(jī)氮被微生物分解并轉(zhuǎn)化,無機(jī)氮是水生植物生長(zhǎng)中重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),植物吸收無機(jī)氮后,合成蛋白質(zhì)、有機(jī)氮,而收割水生植物可將有機(jī)氮、無機(jī)氮從人工濕地水體中除去。污水中的無機(jī)磷也是水生植物生長(zhǎng)中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),植物吸收、同化無機(jī)磷,轉(zhuǎn)化成植物的有機(jī)成分,最終可通過收割植物除去無機(jī)磷。生根的植物除去砂土中的氮磷物質(zhì),浮水植物能夠去除水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。大型挺水植物的莖和葉、浮水植物能夠過濾沉淀砂石和有機(jī)微粒。

2.2 微生物的降解作用

微生物能夠?qū)⑷斯竦鼐坝^水體中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而人工濕地水體中的微生物的種類和數(shù)量非常龐大。由于人工濕地景觀水體中的植物根系形成了網(wǎng)絡(luò)狀,植物根系周圍形成了厭氧、缺氧和好氧三種環(huán)境,不同類型的微生物能夠分別進(jìn)行吸附和代謝的工作,從而更好的分解水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)人工濕地景觀水體形成良好的污水處理系統(tǒng)。

2.3 吸附、沉降作用

人工濕地景觀水體中的植物還能夠吸附有毒有害物質(zhì),包括重金屬等,且沉水植物的吸附和沉降能力高于漂浮植物和挺水植物,植物的不同部位的吸附沉降能力也具有較大的差別。景觀水體中的植物能夠較好的吸收、吸附污染物,水體的凈化能力得到提高。另外,水生植物能夠通過生化作用分解消除水底的沉降污染物,利用光合作用分解污染物,而植物的根系部位為微生物提供降解環(huán)境,促進(jìn)污染物的排除。

2.4 對(duì)藻類生長(zhǎng)的抑制作用

水生植物與浮游藻類之間進(jìn)行光照、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及生長(zhǎng)空間的競(jìng)爭(zhēng),減緩浮游藻類的生長(zhǎng)。浮葉植物以及漂浮植物遮擋了浮游藻類生長(zhǎng)需要的光照,同時(shí)有些水生植物能夠分泌出導(dǎo)致浮游藻類死亡的物質(zhì),最終減少水體中的浮游藻類,促進(jìn)水體的凈化功能。

2.5 水生植物景觀設(shè)計(jì)

人工濕地景觀具備觀賞和生態(tài)兩種功能,水生植物的設(shè)計(jì)也要考慮到觀賞和生態(tài)兩種功能,因此要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)水生植物時(shí),要充分結(jié)合湖床的形狀設(shè)計(jì),根據(jù)水位由淺到深的原則,分別種植挺水植物、浮葉植物以及沉水植物和漂浮植物。例如,種植荷花時(shí),要做好控制管理,防止荷花蔓延,要留出一定的空間種植睡蓮等,保證空間的層次化。在景觀水體的邊沿要種植挺水植物,美化湖岸的線條。沉水植物種植時(shí)需要設(shè)置圍欄,防止占據(jù)太大空間,同時(shí)要注意收割,既能夠保持植物的生長(zhǎng),保證美觀,同時(shí)提升景觀水體的生態(tài)平衡。

2.6 人工濕地對(duì)水體生態(tài)的影響

人工濕地能夠凈化水質(zhì)且調(diào)節(jié)生態(tài),我國(guó)各地的氣候條件千差萬別,部分地區(qū)干燥雨少,湖中常常出現(xiàn)水少的現(xiàn)象,不利于水生植物的生長(zhǎng)以及當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的平衡,人工濕地能夠改善并且緩解水平衡。建造人工濕地系統(tǒng),能夠在冬季少水的情況下,為公園供水提供保障,促進(jìn)水體生態(tài)環(huán)境的平衡。

2.7 水體生態(tài)的多樣性變化

由于我國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視,目前我國(guó)大多數(shù)的人工濕地景觀水體都基本保持平衡狀態(tài),以往的臟亂得到了改善,一年四季不僅水質(zhì)好,同時(shí)水生植物的存在,更具備了觀賞的價(jià)值,且魚蝦等水生動(dòng)物也有了更好的生存環(huán)境,部分湖中還出現(xiàn)了底棲生物,形成了完整的生態(tài)系統(tǒng)。水生植物提升了水質(zhì),形成了良好的生態(tài)環(huán)境,而好的生態(tài)環(huán)境則孕育了水生植物和動(dòng)物,促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3 應(yīng)用水生植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)需注意的問題

3.1 季節(jié)性明顯

水生植物修復(fù)景觀水體時(shí)體現(xiàn)了較強(qiáng)的季節(jié)性特征,夏季修復(fù)效果最佳,冬季修復(fù)較差。主要是由于冬季品種較少,冬季植物對(duì)水體的污染凈化效果較差,觀賞價(jià)值也次于夏季。在種植水生植物時(shí),要充分考慮到冬季和夏季的區(qū)別,可結(jié)合常綠植物或者是耐水濕能力的常綠品種,保持冬季的水體修復(fù)功能。

3.2 綜合考慮各種因素,確保生態(tài)修復(fù)效果

使用水生植物修復(fù)人工濕地景觀水體時(shí),要根據(jù)景觀水體的污染程度、污染源以及當(dāng)?shù)厮参锏纳L(zhǎng)特點(diǎn)、氣候、水紋和岸邊植物設(shè)計(jì)水生植物。不同的水生植物具有對(duì)不同污染物的吸收能力,不同植物之間也存在相生相克,因此要綜合考慮不同植物之間的合理搭配,形成生態(tài)與觀賞兼具的植物景觀系統(tǒng)。

3.3 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,謹(jǐn)防二次污染

水生植物多數(shù)能夠大面積繁衍,一旦疏于養(yǎng)護(hù)管理,會(huì)出現(xiàn)瘋長(zhǎng)、蔓延的情況,例如水芹菜、水花生、野茭白等都會(huì)對(duì)水體造成不同程度的侵害。因此,必須要對(duì)水生植物進(jìn)行定期收割、處理,冬季可以對(duì)部分水生植物進(jìn)行剪除,防止蚊蠅的泛濫以及水體發(fā)黑發(fā)臭等。

4 水生植物生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

4.1 重慶市彩云湖國(guó)家濕地公園概況

重慶市重慶彩云湖國(guó)家濕地公園占地107hm2,位于科技城中心,具有生態(tài)保護(hù)、防洪減災(zāi)、休閑娛樂、科普教育以及園林景觀等多重功能。該人工濕地公園的重要風(fēng)格為立體濕地,溪流、梯田以及池塘的搭配突出了彩云湖的立體特點(diǎn)。而梯田不僅具有田園風(fēng)光特點(diǎn),同時(shí)還起到了清水、凈化的作用。濕地公園的凈水系統(tǒng)包括塘床生態(tài)系統(tǒng)、厭氧沉淀池以及水生植物生態(tài)圈等。出于生態(tài)和觀賞的需要,桃花溪、彩云湖和梯田形成了完整的生態(tài)圈,水生植物沉淀、吸附、分解水體中的污染物,改善水質(zhì),保持生態(tài)的平衡。

4.2 濕地公園中水生植物的種類組成

彩云湖國(guó)家濕地公園中的水生植物主要有6種,分別屬于5科,包括3種漂浮類水生植物、1種浮水類水生植物和2種沉水類水生植物。選擇的水生植物以香蒲、蘆葦、水菖蒲、荷花、睡蓮等常見植物為主。這些常見植物既能夠較好的生長(zhǎng),適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境氣候,同時(shí)由于人們熟知這些植物,具備較好的觀賞價(jià)值。

4.3 濕地公園植物床中水生植物的生態(tài)功能

彩云湖國(guó)家濕地公園種的水生植物主要蘆葦、傘草以及香蒲、荷花、茭白等植物。蘆葦擁有較強(qiáng)的輸氧能力,茭白能夠吸收氮磷等物質(zhì)。兩者的結(jié)合能夠較好的處理污染物。同時(shí),蘆葦還能夠分解水中的污染物,處理好富營(yíng)養(yǎng)化的水體,克制浮游藻類的生長(zhǎng)。荷花、睡蓮等植物則能夠較好的分解、除去氮磷物質(zhì),還能夠凈化水質(zhì),使水更為清澈。香蒲能夠凈化富營(yíng)養(yǎng)水體,去除水中的重金屬污染物。傘草的根系發(fā)達(dá),管理較為容易,具有較好的觀賞價(jià)值。該濕地公園種植多品種的植物,既能夠起到凈化水質(zhì)的作用,同時(shí)還能夠達(dá)到觀賞的目的。

5 結(jié)語

人工濕地景觀水體大多肩負(fù)著美觀和生態(tài)兩種功能。但是,景觀水體本身的特征以及外界環(huán)境、人為因素等的影響,大多數(shù)的景觀水體都受到了不同程度的污染,對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成了污染。濕地景觀水體處理種,水生植物的成本較低,后期的養(yǎng)護(hù)管理也相對(duì)容易,同時(shí)水生植物能夠達(dá)到保持水體生態(tài)長(zhǎng)期穩(wěn)定的目的。在水生植物設(shè)計(jì)中,要充分結(jié)合濕地景觀的氣候、形狀、具體地理環(huán)境等,綜合性的考慮,實(shí)現(xiàn)生態(tài)與觀賞功能一體化。人工濕地景觀水生植物種植后,要定期維護(hù)管理,避免水生植物的瘋長(zhǎng)、肆虐,保持水體生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳麗娟.園林景觀中水生植物的應(yīng)用[J].價(jià)值工程,2010(12)

篇3

(漳衛(wèi)南運(yùn)河邯鄲河務(wù)局河北邯鄲056001)

【摘要】針對(duì)衛(wèi)河邯鄲段水質(zhì)現(xiàn)狀及水資源利用存在的問題,從水資源系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)互動(dòng)協(xié)調(diào)的角度出發(fā),提出了該河段生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)模式。選取金灘鎮(zhèn)順道店典型試驗(yàn)區(qū),選取利用氧化塘、生物膜、浮島、人工濕地、水生植物、水生動(dòng)物凈化水體等修復(fù)技術(shù)方案,論證了衛(wèi)河邯鄲段生態(tài)演替式水體修復(fù)模式的合理性。

關(guān)鍵詞 水體污染;生態(tài)演替式;水體修復(fù)

EcologicalSuccession-typeWaterRestorationTechnologyinHandanReachofWeiRiver

LiuYa-feng

(HandanManagementBureauofSouthZhangweiCanalHandanHebei056001)

【Abstract】AimingattheexistingproblemsofthewaterqualityandwaterresourcesutilizationofHandanreachofWeiRiver,ecologicalsuccession-typewaterrestorationtechnologywasdiscussedfromthewatersystemandecologicalsystempointofview.Asatypicalexperimental,thetechnologiesofoxidationpond,biofilm,floatingisland,artificialwetland,aquaticandaquaticplantwereusedinJintanTown.Thetestresultsshowthatecologicalsuccession-typewaterrestorationtechnologyinHandanReachofWeiRiverisReasonable.

【Keywords】Waterpollution;Ecologicalsuccession-type;Waterrestoration

面對(duì)日趨嚴(yán)峻的水資源情勢(shì),世界各國(guó)均把污水截流、廢水達(dá)標(biāo)排放和控制排污總量作為河道整治的首要措施。海河水利委員會(huì)及衛(wèi)河沿岸各級(jí)政府不斷加大污水治理力度,控制進(jìn)入河道的污染物,實(shí)施截污工程,對(duì)河流水質(zhì)改善起到了巨大的作用。但由于歷史的原因,眾多規(guī)模較小的排污口無法納入到截污工程之中,零散分布的點(diǎn)源污染和大范圍的農(nóng)業(yè)面源污染往往直接入河,未經(jīng)處理的污水順河排向下游,造成下游水體污染、臭氣彌漫,嚴(yán)重影響了周邊環(huán)境以及當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ia(chǎn)和生活。由于點(diǎn)源污染、面源污染在漳衛(wèi)南水系極為嚴(yán)重,僅僅靠控源來治理河水污染是不夠的,因此,強(qiáng)化水體的自凈能力,對(duì)河道污水進(jìn)行原位或異位處理,成為河道污水修復(fù)的重要措施之一。

1.水質(zhì)現(xiàn)狀及水資源利用存在的問題

1.1水質(zhì)現(xiàn)狀。

近年來,由于衛(wèi)河邯鄲段上游入境水量的減少和沿途污水大量匯入,致使該河段水體感官性狀極差,水體呈黃褐色并伴有惡臭。該河段設(shè)有留固和龍王廟兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),檢測(cè)結(jié)果表明,水質(zhì)類別均為大于Ⅴ類。其主要污染物質(zhì)為氨氮、CODMn、CODCr、BOD5、揮發(fā)酚等,超標(biāo)倍數(shù)分別為5.2、2.7、2.8、1.0、1.4。河段內(nèi)水體已經(jīng)完全喪失了其使用功能。

1.2水資源利用存在的問題。

邯鄲市多年平均衛(wèi)河水利用量為1336萬m3,多年平均利用率僅為1.71%。衛(wèi)河水資源利用率低的原因很多,但其來水水質(zhì)差、不能直接大量應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是其主要原因之一。衛(wèi)河水質(zhì)的嚴(yán)重污染不僅直接影響了沿河兩岸經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而且對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成了不利影響,因此,改善衛(wèi)河水質(zhì),是改善衛(wèi)河流域生態(tài)環(huán)境和提高衛(wèi)河水資源利用率,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)河流域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2.修復(fù)及利用工程模式

針對(duì)衛(wèi)河水質(zhì)現(xiàn)狀及水資源利用存在的問題,綜合考慮國(guó)內(nèi)外水體修復(fù)技術(shù)及實(shí)踐,提出衛(wèi)河邯鄲段水體修復(fù)工程模式。

2.1生態(tài)演替式水體修復(fù)。

生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)是利用培育的植物、動(dòng)物或培養(yǎng)接種的微生物的生命活動(dòng),對(duì)水體污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,從而使水體得到凈化的技術(shù),同時(shí)可將綠化環(huán)境及景觀改善結(jié)合起來,創(chuàng)造人與自然融合的優(yōu)美環(huán)境。結(jié)合本河段特點(diǎn),利用衛(wèi)河防洪堤內(nèi)外廢棄河道和堤內(nèi)分布低洼灘地,如順道店廢棄河段、金灘鎮(zhèn)廢棄河段等建立生態(tài)演替式水體修復(fù)工程,對(duì)河道水體進(jìn)行逐級(jí)修復(fù)。

2.2溝渠濕地控制面源污染。

衛(wèi)河邯鄲段處于平原地區(qū),農(nóng)業(yè)是該地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)命脈,農(nóng)藥、化肥和養(yǎng)殖業(yè)形成的面源污染是該地區(qū)的主要污染源之一,汛期徑流將其直接帶入河道,造成河水污染。為此,在防洪堤外1Km范圍內(nèi)建立排水溝網(wǎng),溝內(nèi)種植植物,形成溝渠濕地,將汛期徑流滯蓄在溝渠濕地內(nèi),進(jìn)行初步凈化,然后集中排入河道或引入堤內(nèi)的生態(tài)演替式水體修復(fù)工程。

2.3邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)蓄水利用。

為提高邯鄲市對(duì)衛(wèi)河水資源的利用率,可通過提水泵站,在非灌溉季節(jié)向邯鄲東部生態(tài)水網(wǎng)蓄水。主要工程有:(1)軍留泵站,向東風(fēng)渠供水;(2)岔河咀泵站,向小引河供水;(3)路莊泵站,向民有干渠供水。為保證邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)水質(zhì)及生態(tài)環(huán)境,在引水渠首建造2~3Km長(zhǎng)的生態(tài)演替式水體修復(fù)工程,水體經(jīng)修復(fù)后再引入生態(tài)水網(wǎng)。

3.生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)

由于衛(wèi)河水體污染嚴(yán)重,衛(wèi)河水利用的關(guān)鍵是水體的修復(fù)凈化,因此,本文針對(duì)生態(tài)演替式水體修復(fù)工程技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究。

3.1修復(fù)目標(biāo)。

(1)針對(duì)衛(wèi)河下游河道水質(zhì)污染現(xiàn)狀,綜合考慮處理工藝的有效性、長(zhǎng)效性、經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)兼容性等,將各種處理技術(shù)合理結(jié)合,充分發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)越性,對(duì)河道污染水體進(jìn)行處理,力求持續(xù)發(fā)揮和強(qiáng)化河流自身的凈化能力,減少能源消耗和二次污染,同時(shí)與親水景觀建設(shè)結(jié)合,使處理工藝親切自然,更富人性化。

(2)通過水體修復(fù),消除爭(zhēng)氧物質(zhì),穩(wěn)定水體的高溶氧狀態(tài),快速培植優(yōu)勢(shì)好氧微生物,打造生態(tài)基礎(chǔ),并通過水生動(dòng)、植物定向培養(yǎng)、建立起人工生態(tài),通過人工生態(tài)向自然生態(tài)演替,恢復(fù)水體生物多樣性,并充分利用自然系統(tǒng)的循環(huán)再生、自我修復(fù)等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

3.2技術(shù)要素。

衛(wèi)河邯鄲段生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)包括氧化塘技術(shù)、生物膜對(duì)水體的凈化作用、浮島的凈化作用、水生植物凈化景觀化應(yīng)用、水生動(dòng)物凈化水體、人工濕地等。在本工程應(yīng)用中,根據(jù)水體污染程度,水體環(huán)境資源現(xiàn)狀等考慮選用不同的技術(shù)組合,以呈現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

(1)氧化塘。

典型區(qū)氧化塘設(shè)置厭氧塘和兼性塘。厭氧塘內(nèi)依靠厭氧菌的代謝功能,使有機(jī)底物得到降解。兼性塘從上到下分為三層:上層好氧區(qū)、中層兼性區(qū)、塘底厭氧區(qū)。

(2)生物膜。

生物膜技術(shù)通過在固定支架上設(shè)置生物填料,為參與污染物凈化的微生物、原生動(dòng)物、小型浮游動(dòng)物等提供附著生長(zhǎng)條件,使大量參與污染物凈化的生物在此生長(zhǎng)。由于其固著生長(zhǎng)而不易被大型水生動(dòng)物和魚類吞食,使單位體積的水體中生物數(shù)量成幾何級(jí)數(shù)增加,可強(qiáng)化河湖水體的凈化能力。

(3)浮島。

本工程的浮島是一種像筏子的人工浮體,在上邊栽培一些美人蕉之類的植物,漂浮在水面。人工浮島的水質(zhì)凈化針對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的水質(zhì),利用生態(tài)工程學(xué)原理,降解、吸收水中的COD、氮、磷等。

(4)水生植物。

水生植物技術(shù)將生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能應(yīng)用于水質(zhì)凈化,充分利用自然凈化與水生植物系統(tǒng)中各類水生生物間功能上相輔相成的協(xié)同作用來凈化水質(zhì),在水體中適當(dāng)布置既有觀賞價(jià)值又有凈化功能的浮水植物和挺水植物,使水體不僅具有自然風(fēng)貌的景觀,而且增強(qiáng)水體的生物凈化功能。

(5)水生動(dòng)物。

本項(xiàng)目水域面積大,存在許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場(chǎng)所,水中投魚可攝食蚊子及其它昆蟲幼蟲,避免水域?qū)χ車h(huán)境造成的危害。此外,水體中投放適當(dāng)?shù)乃鷦?dòng)物可以有效的去除水體中富余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),控制藻類生長(zhǎng),同時(shí)分泌促絮凝物質(zhì),使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝,促使水體變清。

(6)人工濕地。

在人工設(shè)計(jì)和監(jiān)督管理下,人工水面濕地去污效果優(yōu)于自然濕地系統(tǒng),項(xiàng)目綜合采用人工水面濕地技術(shù)和潛流濕地利用技術(shù)。水面濕地系統(tǒng)的污染水體在濕地的表面流動(dòng),水位較淺,通過生長(zhǎng)在植物水下部分的莖、竿上的生物膜來去除污水中的大部分有機(jī)污染物。潛流濕地系統(tǒng)的污水在濕地床內(nèi)部流動(dòng),利用填料表面生長(zhǎng)的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留的作用來凈化污水,水位較深,具有保溫性能好,處理效果受氣候影響小,衛(wèi)生條件較好的特點(diǎn)。

4.應(yīng)用實(shí)例

4.1項(xiàng)目區(qū)選擇。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查,選擇大名縣金灘鎮(zhèn)順道店村附近的廢棄河段。試驗(yàn)河段位于衛(wèi)河右岸防洪堤內(nèi)側(cè),長(zhǎng)2.6Km,寬60~150m。

4.2生態(tài)處理系統(tǒng)工程布置。

處理系統(tǒng)由12個(gè)池段組成,工程逐級(jí)布置如下:

(1)1號(hào)池為厭氧塘兼做沉淀池。設(shè)計(jì)水深4m,由泵站出水池底孔進(jìn)水,其末端為表流陡坎出水,曝氣復(fù)氧,進(jìn)入2號(hào)池。

(2)2號(hào)、3號(hào)池均為兼性氧化塘。設(shè)計(jì)水深1.5m,2號(hào)池通過底流出水進(jìn)入3號(hào)池,3號(hào)池表流出水曝氣后進(jìn)入4號(hào)池。

(3)4號(hào)池為人工浮床塘(下設(shè)生物膜)。設(shè)計(jì)水深1.5m,以浮床為介質(zhì),種植美人蕉水生植物,并在浮床底部進(jìn)行生物掛膜,表流出水后進(jìn)入5號(hào)池。

(4)5號(hào)池為植物塘。本塘塘面較寬,設(shè)計(jì)水深1.5m,以睡蓮等浮水植物為主,出水后進(jìn)入6號(hào)池。

(5)6號(hào)池也為植物塘。設(shè)計(jì)水深1.0m,以水蔥等挺水植物為主,底流出水后進(jìn)入7號(hào)池。

(6)7號(hào)池為魚塘。設(shè)計(jì)水深2.4m,出水后進(jìn)入8號(hào)池。

(7)8號(hào)池、9號(hào)池為表流濕地,設(shè)計(jì)水深1.0m,主要種植蘆葦?shù)龋琢鞒鏊筮M(jìn)入10號(hào)池。

(8)10號(hào)池為潛流濕地,設(shè)計(jì)水深0.3m,共分成72個(gè)單元,由中間雙線渠供水,由兩側(cè)集水渠出水后進(jìn)入11號(hào)池。

(9)11號(hào)池仍為表流濕地,種植挺水植物,出水后進(jìn)入12號(hào)蓄水池。

4.3經(jīng)濟(jì)分析。

本工程日處理水量8.4萬m3,考慮到水位變化等因素影響,取0.7的折扣系數(shù),經(jīng)濟(jì)運(yùn)行期按10年計(jì),則經(jīng)濟(jì)運(yùn)行期內(nèi)可處理水量21462萬m3。經(jīng)投資測(cè)算,單方水處理價(jià)格為0.19元/m3,明顯低于污水處理廠的污水處理成本。因此,采用生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)來處理河流污水,在經(jīng)濟(jì)上是合理的。

5.結(jié)論

篇4

關(guān)鍵詞:濱水生態(tài) 濕地景觀設(shè)計(jì) 可持續(xù)發(fā)展

1、前言

濕地主要是指水陸之間相互作用而形成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng),并且濕地一直被稱為“地球之腎”。然而城市濱水濕地被稱為“城市之腎”。通過對(duì)濱水濕地的景觀營(yíng)造進(jìn)行研究,從而使得生態(tài)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展得以實(shí)現(xiàn)。

2、濱水生態(tài)濕地的相關(guān)定義

濱水區(qū)是指水域和陸地之間的交界的地帶,并且也是人工景觀和自然地景之間融合的區(qū)域,因此在城市中,濱水區(qū)是最具生態(tài)價(jià)值的組成部分。

根據(jù)《濕地公約》中的定義可以看出,濕地主要是指天然、人工、長(zhǎng)久或者暫時(shí)的沼澤地或者水域地帶,并且在濕地中主要伴隨著靜止或流水,還包括了低潮時(shí)的水深低于6米的水域。在世界各地都分布著濕地,并且濕地也是自然界中生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng),從而成為人類最重要的環(huán)境資本。濱水濕地是一種自然濕地,它具有屬于自身的特點(diǎn)以及屬性。

3、濱水生態(tài)濕地的設(shè)計(jì)思想、原則以及途徑

3.1設(shè)計(jì)思想以及原則

濱水生態(tài)濕地設(shè)計(jì)思想主要是指自然式設(shè)計(jì)、鄉(xiāng)土化設(shè)計(jì)、保護(hù)性設(shè)計(jì)以及恢復(fù)性設(shè)計(jì)。濱水生態(tài)濕地設(shè)計(jì)原則主要包括以下幾個(gè)方面:第一,生態(tài)性原則。在營(yíng)造濱水濕地景觀的時(shí)候,要尊重自然,并且要按照每一個(gè)地區(qū)不同的情況來制定適合本地區(qū)的策略,與此同時(shí)要注重保護(hù)設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)原有的生態(tài)環(huán)境,這樣做不僅能夠維持區(qū)域的原始屬性,而且能夠使得原有的動(dòng)植物生態(tài)鏈不會(huì)遭到破壞。第二,功能性原則。在設(shè)計(jì)濕地景觀的時(shí)候,要充分考慮到滿足人類的相關(guān)需求,還要考慮到不同地域、文化背景以及人文環(huán)境對(duì)人們的不同需求。第三,文化性原則。在營(yíng)造濕地景觀的時(shí)候,要注重保留、發(fā)掘以及對(duì)當(dāng)?shù)氐臍v史文脈進(jìn)行恢復(fù)。

3.2設(shè)計(jì)途徑

3.2.1設(shè)計(jì)硬質(zhì)景觀

在進(jìn)行鋪裝工作的時(shí)候,要采用滲水資料,比如:植草磚、透水磚等,這樣做不僅能夠使得鋪裝的透水性能增強(qiáng),而且能夠?yàn)橹車参锾峁┝己玫纳L(zhǎng)環(huán)境。

然而,生態(tài)駁岸處理的類型主要包括以下幾個(gè)方面:第一,自然原型駁岸,在這個(gè)處理過程中,保護(hù)岸堤的時(shí)候通過采用植物材料,從而能夠保護(hù)岸堤的自然屬性。第二,自然型駁岸,在種植植物的過程中,要采用天然石材或者木材護(hù)底等,從而使得岸堤的抗洪性能得到增強(qiáng)。第三,人工自然型駁岸,在進(jìn)行自然護(hù)堤過程中,要通過采用鋼筋混凝土等相關(guān)的材料,從而使得護(hù)堤的抗洪能力得到提高。

3.2.2植物景觀設(shè)計(jì)

在選擇植物的時(shí)候,要堅(jiān)持適地適樹的原則,并且要充分結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥酪约叭宋木坝^條件,從而使得耐污凈化能力增強(qiáng),并且促使?jié)竦赜谐渥愕闹参锔采w。在選用水生植物上主要包括以下幾個(gè)方面:挺水植物、浮水植物、沉水植物,從而不僅能夠起到凈化水體的作用,而且能夠起到豐富岸線的作用。與此同時(shí)在營(yíng)造濱水濕地植物景觀的時(shí)候,要不斷增加鳥嗜植物的種類以及數(shù)量,從而能夠吸引更多的鳥類,從而使得濕地的生機(jī)得到增加。通過鳥嗜植物不僅可以為鳥類提供棲息以及筑巢的場(chǎng)所,而且能夠營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境。

3.2.3人文景觀設(shè)計(jì)

濱水濕地的人文景觀就是指與濕地景觀有關(guān)的文化景觀,并且人文景觀要素的根本就是指濕地的歷史文脈以及對(duì)傳統(tǒng)文化的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)濱水濕地型景觀的時(shí)候,不僅要注重歷史、民族以及地方的文化,而且設(shè)計(jì)人員要用心靈感悟,不斷挖掘本土文化的內(nèi)涵,從而能夠?qū)I水濕地的歷史連續(xù)感以及鄉(xiāng)土氣息有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),最終促使?jié)竦夭粌H具有歸屬感,而且也要具有文化意境。

3.2.4水環(huán)境的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)濕地景觀中,水是靈魂,與此同時(shí)要注重水景觀的設(shè)計(jì),并且要注重水環(huán)境的設(shè)計(jì)以及修復(fù)。在設(shè)計(jì)水岸的時(shí)候,要通過使用天然材料以及軟鋪裝的構(gòu)造做法來進(jìn)行,并且要讓雨水滲入到地下,從而能夠形成良好的地表水循環(huán)系統(tǒng),起到保護(hù)地下水資源的作用。除此之外,還可以充分利用河流的微地貌以及水動(dòng)力的相關(guān)作用,從而能夠?qū)⑸鷳B(tài)修復(fù)技術(shù)以及園林造景技術(shù)充分的結(jié)合起來,達(dá)到修復(fù)水環(huán)境的作用。

在水環(huán)境修復(fù)過程中,濱水濕地要選用污水凈化物理系統(tǒng)以及人工濕地系統(tǒng)的方式,從而使得濱水河流的生態(tài)修復(fù)得以實(shí)現(xiàn)。人工濕地系統(tǒng)的凈水過程主要是一個(gè)自然生態(tài)過程,從而能夠?yàn)樵靾@藝術(shù)提供良好的條件。

4、濱水濕地的生態(tài)保護(hù)

4.1對(duì)濕地的生物多樣性進(jìn)行保護(hù)

在濕地生態(tài)系統(tǒng)中,野生植物以及動(dòng)物資源比較繁多,因此在規(guī)劃過程中要充分考慮到這些動(dòng)植物的特點(diǎn)。與此同時(shí)要保護(hù)以及恢復(fù)環(huán)境,為動(dòng)植物發(fā)展提供良好的環(huán)境空間,從而能夠使得城市濕地生物物種的多樣性得到提高。除此之外,要對(duì)各類濕地資源的開發(fā)利用進(jìn)行嚴(yán)格控制,從而使得濕地水體、生物以及礦物之間的平衡性以及穩(wěn)定性得以保持,以防資源的枯竭。在規(guī)劃設(shè)計(jì)濕地景觀的時(shí)候,要堅(jiān)持保護(hù)性開發(fā)的原則,不斷促使?jié)竦氐目沙掷m(xù)發(fā)展。

4.2促使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)的連貫性得以保護(hù)

濕地生態(tài)系統(tǒng)是由一系列的要素組合而成,從而形成了濕地生態(tài)系統(tǒng)中各種復(fù)雜的生態(tài)過程中,比如:水體凈化過程以及各要素之間的流動(dòng)過程等。通過這些過程可以促使?jié)竦叵到y(tǒng)的穩(wěn)定性得以維持,因此要注重濕地與其周邊自然環(huán)境的連續(xù)性,從而為各種野生植物提供良好的棲息場(chǎng)所。

4.3促使?jié)竦丨h(huán)境的零污染性得到保護(hù)

在規(guī)劃以及建設(shè)濕地的過程中,要嚴(yán)禁排放污染物,從而能夠保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。在處理過程中,要使用清潔能源,比如:太陽能,保護(hù)濕地環(huán)境的零污染性。

5、結(jié)束語

在規(guī)劃設(shè)計(jì)濕地景觀的時(shí)候,要順應(yīng)自然規(guī)律,從而使得自然資源得到保護(hù)。與此同時(shí)要考慮到環(huán)境效益,并且充分發(fā)揮濕地在美化城市環(huán)境中的作用。在規(guī)劃濕地的時(shí)候,不僅要充分發(fā)揮其功能,而且要充分考慮可持續(xù)發(fā)展的作用,真正做到人與自然的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]梁會(huì)民.城市公園的生態(tài)重塑——以玄武湖公園為例[J].林業(yè)科技開發(fā).2011(06):67-69.

篇5

關(guān)鍵詞:截污控源生態(tài)修復(fù)治管并重

中圖分類號(hào):S891+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

1、引言

城市河道水系不僅僅具有“行洪、排澇、灌溉、航運(yùn)”等功能,還具有保護(hù)生存環(huán)境、保護(hù)自然等各項(xiàng)生態(tài)功能,對(duì)城市生態(tài)建設(shè)有著重要意義。隨著人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高,生態(tài)宜居城市目標(biāo)的逐步明確,河道水系成為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。城市河道水系的功能已經(jīng)由傳統(tǒng)的防洪、排澇等一般水利建設(shè)觀念向建設(shè)“安全、舒適、優(yōu)美”的水環(huán)境觀念轉(zhuǎn)化。在河道綜合整治工程中,充分利用和恢復(fù)河道自然生態(tài)特征已開始逐漸為人們所接受。尊重河流的自然規(guī)律,維持河流的地貌和水文特征,保證城市河流水質(zhì),協(xié)調(diào)城市建設(shè)與城市河流的關(guān)系,是城市生態(tài)建設(shè)過程中的基本方法和出發(fā)點(diǎn)。

2、河道生態(tài)整治的主要措施

河道生態(tài)整治要以全局的眼光隊(duì)和網(wǎng)進(jìn)行整體規(guī)劃、部署,有針對(duì)性的采取治理措施,全方位地進(jìn)行綜合整治,以恢復(fù)和提高河道的綜合功能。整治措施主要包括截污納管、雨水過濾、水環(huán)境修復(fù)等。

1)截污納管

截污納管是改善城市水環(huán)境質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)雨、污徹底分流,提升城市品位的重要手段,是改善和保持城市水環(huán)境質(zhì)量,實(shí)施水環(huán)境整治“治標(biāo)又治本”的一項(xiàng)重要舉措。

2)雨水過濾

雨水過濾針對(duì)大量污染物質(zhì)通過地表徑流流入水體,采用過濾系統(tǒng)去除部分地表徑流中的污染物質(zhì)。其系統(tǒng)主要由滯留區(qū)、入滲區(qū)和植物措施三部分組成。在滯留區(qū)中地表徑流經(jīng)過沉淀,可去除其中部分顆粒污染物及少量溶解性污染物。入滲區(qū)主要功能是短暫貯存雨水,雨水在下滲過程中被入滲設(shè)施中的砂石等濾材或下層土壤所濾除,同時(shí)消減徑流尖峰流量,減少水患。植物措施是利用地表植被來過濾并吸收徑流污染物,并降低徑流流速,防止表土沖蝕,提高雨水入滲、并且從系統(tǒng)中排出。還要通過岸邊濕地帶,以進(jìn)一步提高入河水質(zhì)。主要的植物性控制設(shè)施有草帶與草溝,濾床濾料一般為砂子與卵石。

3)內(nèi)源清除——水環(huán)境修復(fù)

水環(huán)境污染是典型的生態(tài)問題,因此用生態(tài)學(xué)方法使其得到最終解決,恢復(fù)河道生態(tài)景觀。

水環(huán)境修復(fù)技術(shù),包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物-生態(tài)修復(fù)。

⑴物理修復(fù):主要指通過河道疏浚清除河底受污染的底泥,或者通過河道曝氧復(fù)氧改善水環(huán)境。

■ 河道疏浚

河道疏浚技術(shù)成熟、常結(jié)合河道整治、航道工程進(jìn)行,適宜大范圍使用,但長(zhǎng)期效果不好。

■ 曝氧復(fù)氧技術(shù)

曝氧復(fù)氧技術(shù)是增加水體溶解氧、提高水體氧化作用、改善水體質(zhì)量的有效手段。曝氧,就是通過擾動(dòng)水體,促進(jìn)水體溶解空氣中的氧氣,從而提高水體的溶解氧。常用方法有在水面或者水下配備曝氧充氧機(jī)。

圖-1曝氧充氧機(jī)及工作原理

在遇干旱季節(jié)、無法配引水或者突發(fā)污染事件時(shí),可結(jié)合區(qū)內(nèi)河、湖沿岸景觀布置,在河道和湖泊內(nèi)設(shè)置一定量的曝氧充氧機(jī),對(duì)水體進(jìn)行曝氧復(fù)氧處理。

⑵化學(xué)修復(fù):主要指依靠環(huán)保的化學(xué)制劑與河底污染物發(fā)生降解反應(yīng),使污染物濃度降低或者毒性降低。該技術(shù)也具有精度要求高,施工難度大,難以大范圍推廣的劣勢(shì)。

⑶生物-生態(tài)修復(fù):是近年來發(fā)展起來的新興技術(shù),遵循改善自然環(huán)境與凈化水質(zhì)相結(jié)合的原則,以生態(tài)系統(tǒng)理論為指導(dǎo)思想,以模擬自然、接近自然為設(shè)計(jì)理念,充分考慮動(dòng)植物的生態(tài)環(huán)境,以水生植物為先導(dǎo),按照植物適宜的生長(zhǎng)水深,恢復(fù)與優(yōu)化水生與濕生植物,構(gòu)建由濕生——挺水——浮水——沉水植物組成的全系列生態(tài)系統(tǒng),并結(jié)合微生物、底棲生物和魚類的引入,通過水生植物與動(dòng)物的聯(lián)合作用以及生物調(diào)節(jié),形成一個(gè)可自我維持、達(dá)到良性循環(huán)、具有生命力的水生系統(tǒng),改善水體水質(zhì)和水生態(tài)環(huán)境。生態(tài)修復(fù)技術(shù)是以較小的工程量最大限度清除水體污染物,保持河流健康、可持續(xù)發(fā)展。

■ 植物措施

作為生態(tài)河岸,植物措施是河岸的重要組成部分??杀M量利用本地植物為主,盡少引種外來植物。水生植物的選種應(yīng)考慮對(duì)提高水質(zhì)自凈能力有益的種類。另一方面,親水植物應(yīng)能為多種動(dòng)物群落創(chuàng)造合適的棲息環(huán)境。水生植物的種植范圍應(yīng)有所限定,避免造成對(duì)河道的侵害。植物品種的選擇應(yīng)兼顧景觀需要,考慮能適應(yīng)不同季節(jié),以及具有一定的觀賞價(jià)值。

■ 生態(tài)塘處理

生態(tài)塘是以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生作物,進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖,形成人工生態(tài)系統(tǒng)。在太陽能(日光輻射提供能量)的推動(dòng)下,通過生態(tài)塘中多條食物鏈的遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級(jí)傳遞、轉(zhuǎn)化,將進(jìn)入塘中污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化,最后不僅去除了污染物,而且以水生作物、水產(chǎn)的形式作為資源回收,凈化的污水也作為再生資源予以回收再用,使污水處理與利用結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了污水處理資源化。

圖-2人工生態(tài)系統(tǒng)示意圖

在城市郊區(qū)的農(nóng)業(yè)保留區(qū)內(nèi),將一些地處低洼處、污染較重的湖、塘等設(shè)置為生態(tài)塘。受到污染的水進(jìn)入這種生態(tài)塘中,其中的有機(jī)物不僅被細(xì)菌和真菌降解凈化,而其降解的最終產(chǎn)物,一些無機(jī)化合物作為碳源、氮源和磷源,以太陽能為初始能源,參與食物網(wǎng)中的新陳代謝過程,并從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)到高營(yíng)養(yǎng)級(jí)逐級(jí)遷移轉(zhuǎn)化,最后轉(zhuǎn)變成水生作物、魚、蝦、蚌、鵝、鴨等產(chǎn)物,從而獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

■ 人工濕地處理

人工濕地系統(tǒng)是在一定長(zhǎng)寬比及地面有一定坡度的洼地中,由土壤和填料(如卵石等)混合組成填料床,污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動(dòng),或在床體表面流動(dòng)。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物(如蘆葦?shù)龋纬梢粋€(gè)獨(dú)特的動(dòng)植物生態(tài)環(huán)境,對(duì)污染水進(jìn)行處理。其顯著特點(diǎn)是對(duì)有機(jī)物有較強(qiáng)的降解能力,廢水中的不溶性有機(jī)物通過濕地的沉淀、過濾作用,可以很快地被截留進(jìn)而被微生物利用。廢水中可溶性有機(jī)物則可植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。隨著處理過程的不斷進(jìn)行,濕地床中的微生物也繁殖生長(zhǎng),通過對(duì)濕地床填料的定期更換及對(duì)濕地植物的收割而將新生的有機(jī)體從系統(tǒng)中去除。濕地對(duì)氮、磷去除是將廢水中的無機(jī)磷和磷作為植物生長(zhǎng)過程中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)元素,可以直接被濕地中的植物吸收,用于植物蛋白等有機(jī)體的合成,同樣通過對(duì)植物的收割而將它們廢水和濕地中去除。

這種處理系統(tǒng)的出水質(zhì)量好,結(jié)合景觀設(shè)計(jì),種植觀賞植物改善風(fēng)景區(qū)的水質(zhì)狀況。其造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)遠(yuǎn)低于常規(guī)處理技術(shù)。英、美、日、韓等發(fā)達(dá)國(guó)家都已建成一批規(guī)模不等的人工濕地。這種方法可處理多種工業(yè)廢水,包括化工、石油化工、紙漿、紡織印染、重金屬冶煉等各種廢水,因此,也適合于在工業(yè)區(qū)內(nèi)設(shè)置。杭州市在應(yīng)用生態(tài)修復(fù)工程治理和流水系、平原濕地等方面已經(jīng)走在全國(guó)前列,使用生態(tài)修復(fù)技術(shù)、工程技術(shù)、環(huán)境技術(shù)等綜合技術(shù)建成的西溪國(guó)家濕地公園就是一個(gè)完美的例子。

■ 生物浮床

生物浮床技術(shù)采用無土栽培技術(shù)和生態(tài)修復(fù)原理,將香根草、菖蒲等植物中置于浮床上,通過植物在生長(zhǎng)過程中吸收河道水體中的有害物質(zhì),加速有機(jī)污染物的分解、從而達(dá)到改善水質(zhì)、提升水環(huán)境質(zhì)量的目的。在較寬的河道沿岸、橋邊等易于管理的位置設(shè)置生態(tài)浮床,改善水質(zhì)和河道景觀。

圖-3生物浮床

4)長(zhǎng)期監(jiān)管

整治完成的河道需進(jìn)行保潔、設(shè)施維護(hù)、排水口情況調(diào)查、水體清潔、綠化養(yǎng)護(hù)、生態(tài)項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)、閘站設(shè)施及配水等工作。不僅僅要治,更要確立長(zhǎng)期監(jiān)管機(jī)制,巡查、養(yǎng)護(hù)到位,才能確保河道整治的成果。

3、結(jié)束語

隨著生活水平和人居環(huán)境質(zhì)量的提高,人們?cè)絹碓较蛲靶蛄魉比缭娙绠嫷纳睢W(xué)習(xí)環(huán)境,向往“碧波蕩漾,魚鳥成群”的自然美景。希望通過對(duì)河道的排污整治及生態(tài)修復(fù),能從根本上改善河道水質(zhì),構(gòu)建健康、穩(wěn)定的水生生態(tài)系統(tǒng),提高水體的自凈能力,營(yíng)造更加自然的水生生態(tài)景觀,使水體與周邊優(yōu)美環(huán)境相融合,滿足人們的親水、休閑的需求,進(jìn)一步體現(xiàn)了人與自然的和諧相處。

參考文獻(xiàn):

[1] 葉碎高,王帥,張錦娟.河道植物措施與生物多樣性研究進(jìn)展與展望[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2008,6(2):41-43.

篇6

關(guān)鍵詞:城市水系;水生態(tài);改造

中圖分類號(hào):K928文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

引言

水生態(tài)是整個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)中重要的一個(gè)重要組成部分,按照它固有的規(guī)律實(shí)現(xiàn)著動(dòng)態(tài)平衡。但人類社會(huì)在逐步的發(fā)展過程中,在開發(fā)和改造自然的過程中,水生態(tài)系統(tǒng)受到自然和人類的雙重影響導(dǎo)致變化。相比較而言,近一百年來,因?yàn)槿祟惢顒?dòng)導(dǎo)致的變化已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了自然力量引起的變化,而且,這種變化往往是負(fù)面的、不可逆轉(zhuǎn)的。在今天進(jìn)行的城市化過程中,如何來避免對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,恢復(fù)、重建適合新的形勢(shì)下的水生態(tài)系統(tǒng),是如今必須認(rèn)真加以研究和解決的問題。

一、水系生態(tài)價(jià)值

水系是城市生態(tài)的基礎(chǔ),隨著社會(huì)的進(jìn)步,城市文明對(duì)水系生態(tài)資源在質(zhì)與量倆方面的需求都急劇上升。水系的生態(tài)資源性對(duì)于城市的基礎(chǔ)功能作用貢獻(xiàn)越來越大。建立城市水系生態(tài)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于城市水系生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)非常重要,由于各城市基礎(chǔ)條件和發(fā)展目標(biāo)的不同,應(yīng)該在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總則的基礎(chǔ)上針對(duì)不同地域和城市分別制定,作為各個(gè)城市規(guī)劃建設(shè)和管理的依據(jù)。

水系的生態(tài)價(jià)值體現(xiàn)在水系空間水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)的交接處,是城市中最富有生命力的部分,具有兩棲性的特點(diǎn),受到兩種生態(tài)系統(tǒng)的共同影響,呈現(xiàn)出生態(tài)的多樣性和邊緣效應(yīng)。城市中的濕地更是許多珍稀鳥類生活和遷徙的重要生境。

二、城市生態(tài)水系的特征要素

在河流健康問題提出以前,伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)河流提出更多的水量和水質(zhì)需求,河流治理思想大致從單純的興利(開發(fā)利用)、除害(洪澇等災(zāi)害)到興利除害相結(jié)合、寓除害于興利之中的發(fā)展變化。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展到一定規(guī)模,繼之而來的則是河流出現(xiàn)水緊缺、水質(zhì)差、水生態(tài)惡化等諸多問題,反過來影響河流興利功能的發(fā)揮。為了更好地支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,人們逐步意識(shí)到系統(tǒng)解決河流問題的重要性。在這一過程中,河流治理思想也經(jīng)歷了從節(jié)約用水、治污、保護(hù)水質(zhì)等發(fā)展到河流生態(tài)恢復(fù),注重河流自身健康的質(zhì)的轉(zhuǎn)變。盡管對(duì)河流健康的概念還存在方方面面的爭(zhēng)議,但涵蓋了水生態(tài)系統(tǒng)與滿足社會(huì)服務(wù)價(jià)值的理解被認(rèn)可、接受的程度較高;而對(duì)生物和生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)注,是目前河流保護(hù)、管理活動(dòng)的重要內(nèi)容。

三、水生態(tài)改造修復(fù)技術(shù)探析

1、水生態(tài)修復(fù)及改造的目的和作用

水生態(tài)修復(fù)就是通過一系列措施,將已經(jīng)退化或損壞的水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、修復(fù),基本達(dá)到原有水平或超過原有水平,并保持其長(zhǎng)久穩(wěn)定。其目的和作用如下:

1.1 水生態(tài)修復(fù)目的是修理恢復(fù)水體原有的生物多樣性、連續(xù)性,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,同時(shí)起到保護(hù)水環(huán)境的目的,使水生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入良性循環(huán),達(dá)到經(jīng)濟(jì)和生態(tài)同步發(fā)展。

1.2 水生態(tài)修復(fù)主要作用是通過保護(hù)、種植、養(yǎng)殖、繁殖適宜在水中生長(zhǎng)的植物、動(dòng)物和微生物,改善生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性。增加水體的自凈能力,消除或減輕水體污染;生態(tài)修復(fù)區(qū)域在城鎮(zhèn)和風(fēng)景區(qū)附近,應(yīng)具有良好的景觀作用,生態(tài)修復(fù)具有美學(xué)價(jià)值,可以創(chuàng)造城市優(yōu)美的水生態(tài)景觀。

1.3 濕地的水生態(tài)改造一般需要經(jīng)過較長(zhǎng)一段時(shí)間才能趨于穩(wěn)定并發(fā)揮其最佳作用。種植水面植物(含生態(tài)浮床和浮游水面植物)能在較短時(shí)間發(fā)揮作用,可作為先鋒技術(shù)采用;水生態(tài)修復(fù)一般需要經(jīng)過較長(zhǎng)一段時(shí)間才能發(fā)揮作用,3-5年可初步發(fā)揮作用,10-20年才能發(fā)揮最佳的作用。治理工作必須立足長(zhǎng)治久安,遵循生態(tài)學(xué)基本規(guī)律。

2、水生態(tài)改造修復(fù)技術(shù)

水生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括“控源減污、基礎(chǔ)生境改善、生態(tài)修復(fù)和重建、優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)”四項(xiàng)技術(shù)措施。水體生態(tài)修復(fù)不僅包括開發(fā)、設(shè)計(jì)、建立和維持新的生態(tài)系統(tǒng),還包括生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)更新、生態(tài)控制等內(nèi)容,同時(shí)充分利用水調(diào)度手段,使人與環(huán)境、生物與環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境達(dá)到持續(xù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.1 沿岸植被緩沖帶凈化技術(shù)。在水岸帶種植根系發(fā)達(dá)的植物,由此構(gòu)成緩沖帶,依靠植物吸收營(yíng)養(yǎng)鹽、起過濾效果和依靠減緩波浪的作用進(jìn)行沉淀、脫氮等,同時(shí)緩沖帶形成的動(dòng)物棲息地和景觀,起到保護(hù)、恢復(fù)自然環(huán)境的效果。

2.2 人工濕地污水凈化技術(shù)。利用濕地中基質(zhì)、水生植物和微生物之間的三重協(xié)同作用,通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化。根據(jù)流態(tài)的不同可分為表流濕地和淹沒流濕地。

2.3 生態(tài)浮床技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用上類似于陸域植物的種收辦法,在局部水域種植各種適宜的陸生植物和濕生植物。在美化、綠化水域景觀的同時(shí),通過根系的吸收和吸附作用,吸收水體中的氮、磷等元素,并通過收獲植物體的方式將其帶離湖體,從而達(dá)到凈化水質(zhì),改善鼠觀的目的。

3、生物-生態(tài)改造污水技術(shù)

3.1 地面凈化。在河灘地建人工地面廊道,選擇兩種處理方式進(jìn)行污水處理研究,一種是由不同級(jí)配卵石構(gòu)成的廊道系統(tǒng),通過自流和動(dòng)力將污水引入廊道中,水流在卵石間流動(dòng),通過接觸沉淀、吸附、氧化分解等作用去除水中的污染物,比較不同水力負(fù)荷、不同有機(jī)負(fù)荷和不同停留時(shí)間對(duì)污水處理的效果;另一種是在廊道內(nèi)種植多種水生植物,比較不同水力負(fù)荷、不同污染負(fù)荷、不同停留時(shí)間及不同植物種類和收割時(shí)間對(duì)污水凈化效果的影響。

3.2 土地處置。主要包括人工濕地生態(tài)處置工程研究和污水灌溉處理工程研究。人工濕地生態(tài)處置是在河灘地建造人工濕地,比較不同基質(zhì)、不同水生植物、不同水深、不同水停留時(shí)間的組成情況下對(duì)污水的凈化效果;污水灌溉處置是選擇不同的污灌方式,比較污水慢速滲濾處理、污水快速滲濾處理和污水地表漫流處理的效果、處理量及其對(duì)地下水環(huán)境的影響。

3.3 快速滲濾。利用生物濾池處理污水的原理,設(shè)置多級(jí)不同材質(zhì)和填料組成的人工快速滲濾池,采用串并聯(lián)的方式交替運(yùn)行,通過過濾、吸附以及微生物的降解,加快污水凈化。研究不同填料和濾材、不同停留時(shí)間、不同運(yùn)行方式的污水處理效果,以及填料的再生水式。

3.4 工程調(diào)度研究適宜生態(tài)工程處置的排污專道工程調(diào)度方案和上游污染物排放控制方案。根據(jù)試驗(yàn)效果,其中人工濕地效果明顯,運(yùn)行數(shù)據(jù)表明,該系統(tǒng)對(duì)氨氮的凈化率較好,可達(dá)到80%以上,對(duì)懸浮物的去除率可達(dá)到90%以上;穩(wěn)定塘試驗(yàn)也顯示了較好的污水凈化效果,對(duì)連續(xù)出水式和貯水式兩種方式運(yùn)行比較,貯水式效果要略好于連續(xù)出水式。

4、生態(tài)改造和重建要注意的事項(xiàng)

在生態(tài)改造和重建過程中,種植水生植物要選擇適合的種類和品種并合理搭配;生態(tài)修復(fù)要選擇適當(dāng)時(shí)機(jī);生態(tài)修復(fù)要?jiǎng)?chuàng)造適宜的生物生長(zhǎng)環(huán)境;合理養(yǎng)殖水生動(dòng)物;提倡鄉(xiāng)土品種,防止外來有害物種對(duì)本地生態(tài)系統(tǒng)的侵害;優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)。

結(jié)束語

河流孕育了人類文明是人類社會(huì)生存和發(fā)展的起源地與人類文明文化和歷史戚戚相關(guān)。人類活動(dòng)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)阻礙了河流生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展,生物多樣性下降生態(tài)系統(tǒng)退化等問題為人類敲響了警鐘,改造修復(fù)受損環(huán)境刻不容緩。為改善水環(huán)境,水生態(tài)改造也必不可少,水生態(tài)修復(fù)能夠提高河湖自身的凈化能力,但也應(yīng)認(rèn)識(shí)到,水生植物群落恢復(fù)、植物自身生存繁衍、水體中生物鏈形成是一個(gè)較為緩慢的過程,對(duì)水質(zhì)的改善效果要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間才能顯現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王愛敏.論城市水系規(guī)劃的多功能效應(yīng)[J].華中建筑,2009,27(6):206-210.

篇7

關(guān)鍵詞:人工濕地;環(huán)境效益;改善水質(zhì)

1工程概況

近年來,隨著濁漳河南源沿線城鎮(zhèn)化、工業(yè)化發(fā)展步入快車道,人民生活水平不斷提高,工業(yè)用水和生活用水逐漸增多,隨之而來的是流域內(nèi)取水量和污水排放量的增加,河流自然徑流減少,河道自凈能力下降,水體污染日益嚴(yán)重。工程場(chǎng)地位于濁漳河南源的漳河大橋上游,工程涉及范圍為濁漳河及濁漳河兩岸的未利用區(qū)域。主要內(nèi)容為濕地設(shè)計(jì)、河道壅水建筑物設(shè)計(jì)及堤防加固等。主要工程項(xiàng)目:液壓鋼壩閘3座、格賓石籠生態(tài)護(hù)岸10km、景觀林帶800萬m2、河道疏浚清淤75萬m3。項(xiàng)目總投資為3.1億元。

2濁漳河南源流域污染現(xiàn)狀

由于工業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展和城鎮(zhèn)建設(shè)等原因,濁漳河南源上游排放的工業(yè)廢水和生活污水總量日趨增多,其污染源主要是一些鋼鐵、煤炭和后續(xù)化產(chǎn)品企業(yè),部分企業(yè)偷排偷放嚴(yán)重超標(biāo)的工業(yè)廢水和生活污水,致使?jié)嵴暮铀廴炯又?,河道生態(tài)受損,其自凈能力直線下降,濁漳河流域生態(tài)系統(tǒng)遭受到嚴(yán)重破壞,污染河水的滲透也造成了地下水的嚴(yán)重污染。濁漳河南源監(jiān)測(cè)斷面位于工程建設(shè)區(qū)下游,該控制斷面能較好地反映濕地工程建設(shè)前的水質(zhì)狀況。今后濁漳河南源流域的工業(yè)仍會(huì)高速發(fā)展,流域正在構(gòu)建以煤為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)鏈,隨著潔凈能源、電力、煤化工、鋼鐵等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相應(yīng)的水資源消耗量和廢水排放量都會(huì)有大的增加。濁漳河南源本段人工濕地水質(zhì)凈化工程的實(shí)施,既是改善水質(zhì)的需要,也是實(shí)現(xiàn)水污染防治和環(huán)境保護(hù)規(guī)劃目標(biāo)的重要舉措。

3人工濕地方案比選

依照水利形態(tài)及處置方式的不同,人工濕地一般分為如下3類:表面流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直流人工濕地。表面形式人工濕地其水面一般位于濕地的基質(zhì)層之上,該種方式的污水一般以較慢的形式流經(jīng)濕地表面;人工潛流方式水流一般位于濕地基質(zhì)層之下,該層次具有過濾水流的作用;垂直流人工濕地水流方向與根系方向一般為垂直的狀態(tài),此種形式的填料床上一般為自上至下的流通效果。通過對(duì)這3種濕地類型進(jìn)行比選,以最終確定本工程采用的濕地類型。

3.1表面流人工濕地

表面流人工濕地(FWS)是各類型人工濕地中最接近自然濕地的一種類型,由于不需要砂和礫石作為基質(zhì),只要將現(xiàn)有的河道、低洼地稍加改造即可形成表面流人工濕地,改造后也不影響原有河網(wǎng)的防洪、泄洪功能以及低洼地的土地功能。污水在表面流人工濕地基質(zhì)的表面上漫流,水面充分暴露在空氣中,氧通過水面擴(kuò)散補(bǔ)給。一般表面流人工濕地是利用天然沼澤、廢棄河道等洼地改造而成,也可以利用池塘或渠道等構(gòu)建而成。人工濕地池體或渠道間都裝設(shè)隔墻隔離,通常在池底部也會(huì)鋪設(shè)防水材料(如HDPE膜等)以防止污水下滲,避免污染地下水。濕地池中通常填有土壤、沙、煤渣或其他基質(zhì)材料,供水生植物繁殖扎穩(wěn)根系。表面流人工濕地水位較淺,水體流速較慢,一般以水平流的流態(tài)流經(jīng)各個(gè)處理環(huán)節(jié)。大多數(shù)有機(jī)物的處理是依靠生長(zhǎng)在水下植物的下莖或桿上的生物膜來完成,因次,不能充分利用填料及豐富的植物根系。表流人工濕地的水面位于人工濕地基質(zhì)以上,其水深多為0.20~0.40m。基于此種人工濕地,污水以較為緩慢的流速進(jìn)入人工濕地的表層,并存在部分蒸發(fā),部分滲入濕地的可能,但大部分會(huì)經(jīng)出水溢流堰流出。對(duì)于表面人工濕地結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究時(shí)不難發(fā)現(xiàn),接近水面部分為好氧層,底部部分為厭氧層??紤]到濕地植物對(duì)陽光有所遮擋,這樣就不會(huì)存在藻類大量滋生的可能??梢苑N植蘆葦、水蔥、香蒲、燈芯草等挺水植物,鳳眼蓮、浮萍、睡蓮等浮水植物,以及伊樂藻、茨藻、金魚藻、黑藻等沉水植物。還可以種植慈姑、雨久花、玉蟬花、千屈菜、黃菖蒲、澤瀉等水生花卉類的觀賞植物,既可以處理污水,也可以美化環(huán)境。對(duì)于表面人工濕地的作用機(jī)理進(jìn)行如下總結(jié):對(duì)于懸浮物來說,植物與基質(zhì)層具有不錯(cuò)的節(jié)流效果。對(duì)于淹沒在水中的植物根、葉等,在其表面上容易形成生物膜,這對(duì)于水的凈化,有機(jī)物及營(yíng)養(yǎng)物的凈化都能起到較好的效果。對(duì)于表面流人工濕地進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),該方案具備如下優(yōu)點(diǎn):(1)先期投資及運(yùn)維費(fèi)用相對(duì)低廉;(2)不論是建造、還是后期的運(yùn)維,操作相對(duì)簡(jiǎn)單;(3)該方案對(duì)于土質(zhì)要求相對(duì)較低;(4)該方案更適合針對(duì)水污染含量不高的污水。主要缺點(diǎn)有:(1)該方案占用土地資源較多;(2)該方案在冬季,氣候寒冷,存在結(jié)冰的可能,因此不合適嚴(yán)寒區(qū)域;(3)如果處置不當(dāng),可能滋生蚊蠅,嚴(yán)重時(shí)會(huì)有臭味;(4)為避免蚊子與臭味對(duì)附近居民生活產(chǎn)生影響,項(xiàng)目選址需盡可能遠(yuǎn)離住宅區(qū),或者選擇下方向選址建設(shè)。

3.2水平潛流人工濕地

水平潛流人工濕地(HF)是現(xiàn)階段世界上應(yīng)用相對(duì)較為廣泛的污水處理系統(tǒng),其水面位于基質(zhì)層以下,該方案具體基于各種填料的蘆葦床等植物系統(tǒng)。水平潛流人工濕地由上、下2層組成。其中土壤位于上層,根系層位于下層,但下層易于使水流通,如粒徑較大的礫石、爐渣或砂層等,在上層土壤中種植蘆葦、菖蒲、香蒲、水蔥等水生、沼生與濕生植物。對(duì)于人工濕地的下面需要鋪置防滲透層,鋪設(shè)防滲膜也是不錯(cuò)的選擇,此舉可以很好地防止污水滲漏,保證了地下水及地表水不受污染。對(duì)于人工濕地技術(shù)處理,要確保其具有一定角度坡度,這樣可以很好地確保水流從根系層、基質(zhì)層緩慢流動(dòng),并要在出口安裝水位調(diào)節(jié)裝置,同時(shí)集水裝置也是該系統(tǒng)必須具備的,這樣可以保證污水與人工濕地的植物根系層充分接觸??紤]到植物根系釋放氧會(huì)導(dǎo)致周邊可能存在好氧、缺氧與厭氧3種可能,這是進(jìn)一步去除污染物的重要環(huán)節(jié),對(duì)于除氮也有顯著效果。填料和植物根系的存在,為微生物提供相應(yīng)的載體,這種“微環(huán)境”的存在,可以去除有機(jī)污染物。與此同時(shí),對(duì)供污水載流也可以提供一定便捷條件。大氣中的復(fù)氧,為水平潛流人工濕地提供反應(yīng)所需氧氣,但存在含量不足的問題,導(dǎo)致脫氮效率會(huì)有所降低。如果對(duì)人工濕地污水進(jìn)行硝化處置,可極大促進(jìn)除氮效率。對(duì)于水平潛流人工濕地進(jìn)行研究,總結(jié)該種方案具備如下優(yōu)點(diǎn):(1)該種方案是在充分利用濕地空間的基礎(chǔ)上,對(duì)于植物、微生物及基質(zhì)之間盡可能發(fā)揮協(xié)同作用,在此種技術(shù)背景下,其處理能力顯著強(qiáng)于表面流人工濕地系統(tǒng);(2)該種方案下的污水流動(dòng)區(qū)間基本上是地面以下,保證了污水的保溫效果,尤其適合于寒冷區(qū)域污水處理;(3)該種方案具備較好的衛(wèi)生條件,因此可以被廣泛推廣應(yīng)用。但此種方案也具有一定的弊端,首先,項(xiàng)目存在建設(shè)成本高的缺點(diǎn);除此之外,管理方面也比表面流人工濕地要復(fù)雜一些。

3.3垂直流人工濕地

垂直流人工濕地(VF)具有垂直狀態(tài)的水流方向特征,水流自上而下流動(dòng),一般將人工濕地底部安裝出水裝置。該技術(shù)可以提高氧與基質(zhì)層之間的轉(zhuǎn)移效率,在表層通暢放置砂層,這主要考慮到砂層具有良好的通透性,可實(shí)現(xiàn)間歇性進(jìn)水的效果。當(dāng)污水處在砂石床之上時(shí),會(huì)逐步向垂直層滲透,并由安裝在底部的集水管網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行收集,最后直至排出至污水處置系統(tǒng)??稍谙麓芜M(jìn)水的間隙,考慮投配,此舉可以使污水與空氣進(jìn)行有效接觸,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高氧轉(zhuǎn)移效率,大氣中氧氣可以通過灌溉期的排水、停灌期的通風(fēng)和植物傳輸進(jìn)入人工濕地污水處理系統(tǒng),由此來提高BOD去除和氨氮硝化的效果。濕地植物也會(huì)通過根向根區(qū)轉(zhuǎn)移一部分氧。垂直流人工濕地與生物濾池的原理近似。它對(duì)懸浮物處理效果不好,這可能是由間歇配水造成短時(shí)間內(nèi)水力負(fù)荷提高造成的。通常情況下不單獨(dú)使用垂直流人工濕地,一般將它置于兩級(jí)水平潛流人工濕地之間,由前級(jí)水平潛流人工濕地完成懸浮物和BOD的去除及有機(jī)氮的氨化作用,垂直流人工濕地完成氨氮的硝化作用,后一級(jí)水平潛流人工濕地完成反硝化作用。垂直流人工濕地系統(tǒng)節(jié)約建設(shè)土地面積,利于脫氮、除磷,而且污水處理效果穩(wěn)定,單位面積處理效率高,硝化能力高于水平潛流人工濕地。垂直流人工濕地具有相對(duì)較少的死區(qū),如果進(jìn)水分布均勻,對(duì)水體的復(fù)氧有一定的作用,獨(dú)特的布水過程中增加的空氣層以及人工濕地中的生物特別是微生物的代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的熱量,為垂直潛流人工濕地在冬季的正常運(yùn)行創(chuàng)造了有利條件。但其對(duì)有機(jī)物的去除能力不如水平潛流人工濕地,建造條件要求較高,建造費(fèi)用也高,較易滋生蚊蠅,需要在氣候溫暖的地區(qū)建設(shè),目前應(yīng)用比水平潛流型人工濕地少。垂直流人工濕地主要優(yōu)點(diǎn)在于:(1)存在污染物高效處置且效果穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì);(2)該方案同時(shí)也具備較高的單位處理效率,相比較于水平潛流人工濕地來說,具有較高的硝化能力;(3)此種方式不需占用過多的土地資源。在實(shí)際運(yùn)行過程中,也暴露出如下缺點(diǎn):(1)相較于人工濕地與水平潛流人工濕地,垂直流人工濕地具有較高的建設(shè)投資費(fèi)用;(2)管理相對(duì)難于表面流人工濕地;(3)應(yīng)用區(qū)域比較局限,僅適合溫暖地區(qū)使用,不適合寒冷地區(qū)應(yīng)用;(4)有滋生蚊蠅可能性;(5)有機(jī)物的去除能力不如水平潛流人工濕地。綜合對(duì)比了3種人工濕地污水處理方案的主要技術(shù)指標(biāo)。水平潛流人工濕地相對(duì)于表面流人工濕地具有水力負(fù)荷和污染負(fù)荷較大、受氣候條件影響較小、且衛(wèi)生條件較好等優(yōu)點(diǎn);雖然水平潛流人工濕地相比于垂直流人工濕地來說對(duì)污水氨氮的硝化和除磷的效果略低,但該工藝技術(shù)較為成熟,基建及運(yùn)行費(fèi)用較低,管理和維修較為簡(jiǎn)單,對(duì)管理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求不高。因此,選用水平潛流人工濕地作為本項(xiàng)目人工濕地污水生態(tài)處理的主要工藝。

4人工濕地設(shè)計(jì)

4.1人工濕地處理工藝確定

近些年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)濕地與城市污水凈化之間關(guān)系展開了一系列研究,得出了將濕地作為低廉、低能耗且高效的處理城市污水方法,并先后在多個(gè)城市開展試驗(yàn)得到證實(shí),在實(shí)際應(yīng)用中取得顯著效果。其中以利用天然和半天然濕地系統(tǒng)來處理城市污水處理廠出水最為普遍。在美國(guó),污水與濕地之間的組合形式主要包括:(1)處理水進(jìn)入天然濕地處置;(2)利用天然濕地進(jìn)行三級(jí)處理;(3)利用處理水修復(fù)、重建濕地等。上述幾種形式的主要目的都在于利用濕地生態(tài)系統(tǒng)來充分利用水和水中的營(yíng)養(yǎng)物。在美國(guó)已有數(shù)十個(gè)大型天然濕地用于城市污水處理廠二級(jí)處理水的深度凈化。國(guó)外學(xué)者還研究了濕地系統(tǒng)中多種挺水植物對(duì)BOD5、CODcr、SS、N和P的去除能力,發(fā)現(xiàn)蘆葦?shù)木C合去除能力最佳。在20世紀(jì)的70~80年代期間,我國(guó)針對(duì)城市污水濕地問題陸續(xù)開展相關(guān)技術(shù)項(xiàng)目,并得出多種有效的凈化工藝方法,建立規(guī)模不同的示范工程。研究發(fā)現(xiàn),采用蘆葦濕地系統(tǒng)的策略,對(duì)進(jìn)一步降低污水中的有機(jī)污染物,凈化水系統(tǒng),降低N、P等營(yíng)養(yǎng)物,降低重金屬等都具有顯著效果。作為一項(xiàng)投資較少且見效快的項(xiàng)目,蘆葦濕地系統(tǒng)同時(shí)具備后期維護(hù)運(yùn)行成本低、操作方法相對(duì)較為便捷的優(yōu)點(diǎn),是對(duì)城市污水進(jìn)行二次處理及利用的一種有效方法。對(duì)于濕地常用工藝類型進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn),可分為表面流濕地和潛流濕地2種。現(xiàn)階段城市二級(jí)處理水深度凈化技術(shù),普遍采用水平潛流濕地工藝。鑒于此,本項(xiàng)目研究方法也采用水平潛流濕地。本項(xiàng)目人工濕地生態(tài)修復(fù)工程完工后,應(yīng)開展生態(tài)環(huán)境效益評(píng)估。針對(duì)工程近、遠(yuǎn)期目標(biāo),應(yīng)補(bǔ)充階段性生態(tài)環(huán)境效益評(píng)估。生態(tài)環(huán)境效益評(píng)估采用定性和定量相結(jié)合的方法,對(duì)本項(xiàng)目生物多樣性保護(hù)、水質(zhì)凈化效益、水土保持與護(hù)岸等生態(tài)環(huán)境效益進(jìn)行評(píng)估。

4.2生物多樣性保護(hù)效益評(píng)估

生物多樣性保護(hù)效益包括人工濕地生態(tài)修復(fù)工程自身的生物多樣性保護(hù)效益和對(duì)整個(gè)河道的生物多樣性保護(hù)效益。人工濕地生態(tài)修復(fù)工程自身的生物多樣性保護(hù)效益通過濕地生態(tài)修復(fù)面積、修復(fù)區(qū)新增物種數(shù)、生物多樣性指數(shù)等指標(biāo),利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法或打分法進(jìn)行定量或半定量評(píng)估。本項(xiàng)目實(shí)施后對(duì)河道的生物多樣性保護(hù)效益評(píng)估包括對(duì)河道水生植物、魚類棲息地、水鳥棲息地保護(hù)等進(jìn)行定性或半定量的評(píng)估。

4.3水體凈化效益評(píng)估

對(duì)水體中COD、氮、磷的凈化量和凈化效率進(jìn)行主要估算。河道是個(gè)半開放體系,其水體凈化效益較難定量評(píng)估,故通常以單項(xiàng)工程來實(shí)施對(duì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)控制。本項(xiàng)目采用人工濕地生態(tài)修復(fù)工藝,其污染物去除效果由進(jìn)出水指標(biāo)及處理污水規(guī)模進(jìn)行估算。其中COD、TN、TP作為主要污染物去除指標(biāo),其每年污染物減少量為:COD:438t/a;TN:291t/a;TP:18.3t/a;HN3-H:109.5t/a?;诖搜芯?,該項(xiàng)目社會(huì)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)不高,但存在個(gè)體矛盾沖突的現(xiàn)象?;谏鲜鲭[患,已經(jīng)采取對(duì)應(yīng)防范風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策,盡可能地消除潛在風(fēng)險(xiǎn)。不可否認(rèn),實(shí)施后的效果一定程度上是取決于防范措施的執(zhí)行力度的。本項(xiàng)目的建設(shè)不僅對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)荒地等進(jìn)行整理,恢復(fù)其生態(tài)功能,形成人工濕地,使項(xiàng)目具有生態(tài)、水質(zhì)改善、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等多種效益。在項(xiàng)目實(shí)施后,對(duì)改善郊區(qū)生態(tài)環(huán)境及濁漳河河道水質(zhì)有極大的促進(jìn)作用。

篇8

2011年12月11日,應(yīng)海南省科協(xié)的邀請(qǐng),美國(guó)加利福尼亞大學(xué)河濱分校系生態(tài)學(xué)專家李百煉教授來海南進(jìn)行為期四天的學(xué)術(shù)交流訪問。

12日下午,李教授參加了由海南省科協(xié)與海南省林業(yè)局共同舉辦的專題報(bào)告會(huì),全省林業(yè)系統(tǒng)部門負(fù)責(zé)人、省內(nèi)高等院校生態(tài)學(xué)專家及相關(guān)的技術(shù)人員共70多人參加此次報(bào)告會(huì)。在報(bào)告會(huì)上,李教授結(jié)合自己的研究及海南省的實(shí)際需求,以“森林公園發(fā)展現(xiàn)狀、模式與趨勢(shì)、對(duì)海南發(fā)展森林旅游的建議以及森林景觀恢復(fù)”為主題,從“生態(tài)復(fù)雜性與可持續(xù)發(fā)展理論” 、“生態(tài)建模與生態(tài)修復(fù)理論” 、“生態(tài)景觀理論”及“師法自然生態(tài)修復(fù)的重要理念”等方面,向大家介紹了生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)及生態(tài)系統(tǒng)管理的切入點(diǎn)、重要性以及國(guó)際科技前沿生態(tài)研究情況。

在談到森林公園發(fā)展時(shí),他以美國(guó)田納西州蓋嶺保城為例,指出生態(tài)修復(fù)和自然保護(hù)是蓋嶺保持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ);生態(tài)服務(wù)多功能開發(fā)是蓋嶺保旅游業(yè)的發(fā)展保障;以家庭為主體、老幼皆宜是蓋嶺保旅游業(yè)繁榮的核心與動(dòng)態(tài);互動(dòng)以及參與是蓋嶺保旅游業(yè)成功的秘決;并建議海南省的五指山、吊羅山等森林公園要打造全新的國(guó)際旅游品牌,必須加入國(guó)際旅游元素,如動(dòng)態(tài)、互動(dòng)參與的旅游理念等。李教授一一解答了與會(huì)人員的提問,會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)氣氛熱烈,會(huì)后與海南省林業(yè)局就有關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)容作了進(jìn)一步交流和討論。

13日下午,李百煉教授還為海南師范大學(xué)的師生們作了一場(chǎng)題為《熱帶海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能恢復(fù)的生態(tài)復(fù)雜性》的專題講座。李教授為師生們講解海岸濕地的作用,尤其是紅樹林可以減少臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害對(duì)海岸帶的破壞,另外,濕地還是海洋生物的繁殖基地,對(duì)海洋水質(zhì)、海洋生態(tài)環(huán)境以及生物多樣性有著不可估量的價(jià)值。在歷史上,西方國(guó)家,包括美國(guó)都有過濕地生態(tài)系統(tǒng)被嚴(yán)重破壞帶來災(zāi)難的教訓(xùn)。他說,這次是第一次來海南,他發(fā)現(xiàn)到過的酒店幾乎都建在離海岸線不遠(yuǎn)的地方,一般距離要求至少200米以上。另外,在河邊、海邊建水泥堤壩,也會(huì)破壞濕地生態(tài)系統(tǒng)。他舉例說,河道本來都是彎彎曲曲的,如果人為拉直,將會(huì)帶來災(zāi)難。在海南省科協(xié)、海南林業(yè)科學(xué)研究所、海南師范大學(xué)有關(guān)人員的陪同下,李百煉先后考察了海南吊羅山、東海岸、東寨港紅樹林保護(hù)區(qū)等地。他建議,海南應(yīng)減少對(duì)海岸濕地的破壞,并嘗試通過立法保護(hù)海岸濕地生態(tài)系統(tǒng),使海南免受重大自然災(zāi)害影響。(林文 編輯:梁婧俏)

(海南省科協(xié))

篇9

關(guān)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(gè)以城市景觀為主的城市內(nèi)湖,生態(tài)修復(fù)湖面320000m2,清淤完成后平均水深1.74m,庫容55700m3,集雨面積達(dá)16.59km2。隨著環(huán)湖土地大量開發(fā),周邊污染源源不斷進(jìn)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(cè)其主要水質(zhì)指標(biāo)全部超標(biāo),已經(jīng)成為嚴(yán)重富營(yíng)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(shí)施湖泊的綜合整治工程已勢(shì)在必行。

2、 綜合治理技術(shù)措施

從以往富營(yíng)養(yǎng)化水體的治理與修復(fù)實(shí)踐案例分析,采用單一技術(shù)治理富營(yíng)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(shí)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(qiáng)底泥對(duì)水體的凈化能力,增加水體的復(fù)氧能力,使湖區(qū)水體水質(zhì)在較短時(shí)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(zhǎng)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(cè)數(shù)據(jù)可以看出,其主要水質(zhì)指標(biāo)全部超標(biāo),顯示為劣Ⅴ類水質(zhì)。

根據(jù)資料查閱及現(xiàn)場(chǎng)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(fù)荷的主要來源。近幾年,該地區(qū)降雨徑流監(jiān)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A。

4、 水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施

此湖水體生態(tài)治理主要含6個(gè)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(fù)荷。

4.1.2 環(huán)湖生態(tài)濕地帶

對(duì)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(shù)措施,過濾初級(jí)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(dá)到水質(zhì)凈化的同時(shí),又具有較好的景觀效果。

4.2.2 復(fù)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(biāo)準(zhǔn)。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(yíng)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(fù)。

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(duì)底質(zhì) pH等進(jìn)行改善。經(jīng)過底質(zhì)預(yù)處理,可中和底泥中的各種有機(jī)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(dòng)、植物生長(zhǎng)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(dòng)、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(dòng)物生境條件的營(yíng)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(dòng)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(shí)現(xiàn)水體生物多樣性。通過濾食浮游藻類,有效控制藍(lán)藻水華; N、P通過藻類營(yíng)養(yǎng)級(jí)轉(zhuǎn)化,以魚產(chǎn)量形式得到固定,進(jìn)而達(dá)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(shí)現(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(污染物)從有機(jī)向無機(jī)的轉(zhuǎn)化,有效分解水體中的懸浮物、沉積物、動(dòng)植物遺體、碎屑等,因此,在建設(shè)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(diǎn),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(shí)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(dòng)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(shí)提升水域景觀。

5、水體維護(hù)

5.1日常維護(hù):枯死植物更新補(bǔ)植、殘梗敗葉及時(shí)清撈、收割長(zhǎng)勢(shì)茂盛植物、及時(shí)捕撈動(dòng)物,并視具體情況適量補(bǔ)充。

5.2專業(yè)養(yǎng)護(hù):定期對(duì)景觀湖水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)

檢測(cè)指標(biāo):氨氮、亞硝氮、硝酸氮、總氮、總磷、 CODMn、葉綠素a、浮游植物、浮游動(dòng)物等;檢測(cè)頻率:1次/季度,具體檢測(cè)頻率根據(jù)實(shí)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(dòng)、市政建設(shè)活動(dòng)對(duì)湖泊水生態(tài)系統(tǒng)具有較大的影響和擾動(dòng)。

2)惡劣天氣如臺(tái)風(fēng)天氣、潮水頂托、強(qiáng)降雨等,使湖區(qū)水位超過常水位較長(zhǎng)時(shí)間和反復(fù)次數(shù)過多,對(duì)湖區(qū)清水水生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。

3)人們的放生活動(dòng)會(huì)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(duì)水生態(tài)系統(tǒng)也有破壞作用。

5)生態(tài)建設(shè)所采用的水生動(dòng)植物品種均為項(xiàng)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(xiàn):

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篇10

關(guān)鍵詞:濕地公約;濕地生態(tài)系統(tǒng);主要問題;保護(hù)措施

0引言

濕地是一種重要而獨(dú)特的自然資源,也是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的戰(zhàn)略資源,又是推動(dòng)人類文明與進(jìn)步的稀缺資源。

1《濕地公約》及其相關(guān)情況

濕地公約是唯一一個(gè)針對(duì)單一生態(tài)系統(tǒng)的政府間環(huán)境條約,于1971年在伊朗拉姆薩爾通過。截止到2015年7月,濕地公約締約國(guó)已有168個(gè),已登記的國(guó)際重要濕地共2208塊,面積達(dá)2.10億公頃。我國(guó)于1992年加入《濕地公約》,到2008年,國(guó)務(wù)院“三定方案”明確指出,組織協(xié)調(diào)指導(dǎo)監(jiān)督全國(guó)濕地保護(hù)和履行有關(guān)國(guó)際公約事宜由國(guó)家林業(yè)局擔(dān)任。截止2015年7月,我國(guó)列入了國(guó)際重要濕地名錄已有46塊,濕地面積達(dá)230多萬公頃。按照我國(guó)實(shí)際情況和《濕地公約》分類系統(tǒng),濕地分為5大類(34型),其中,近海/海岸濕地(12型),河流濕地(4型),湖泊濕地(4型),沼澤濕地(9型),人工濕地(5型)。

2濕地生態(tài)系統(tǒng)功能

在世界自然保護(hù)大綱中,濕地、海洋和森林被稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng),是重要的水源地、巨大的物資儲(chǔ)備庫、生態(tài)壞境的優(yōu)化器、重要的物種資源庫和物產(chǎn)能源基地等重要生態(tài)服務(wù)功能。因此,濕地又被稱為“地球之腎”、“淡水之源”、“物種基因庫”、“生物超市”、“儲(chǔ)碳庫”、“物種寶庫”、“人類文明的搖籃”,在社會(huì)的進(jìn)步和人類的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能主要包括:供給功能、調(diào)節(jié)功能、支持功能和文化功能。其中供給功能主要是提供淡水、燃料、食品和纖維等,調(diào)節(jié)功能主要是氣候調(diào)節(jié)、水資源調(diào)節(jié)、廢棄物處理等,支持功能主要是文化多余性、精神和宗教價(jià)值,休閑旅游等,文化功能主要包括泥炭積累、水循環(huán)、提供的生境等。每年全球生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)功能約為30多億美元,濕地價(jià)值很是巨大,因此,對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)工作更要予以重視。

3濕地保護(hù)管理工作

3.1濕地資源概況

根據(jù)千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告,目前全球濕地總面積約為12.80億公頃,占地球陸地面積的比例約為8.6%。加拿大濕地面積居世界首位,有1.27億公頃;美國(guó)1.11億公頃,之后為俄羅斯。我國(guó)濕地總面積為5360.26萬公頃,濕地率為5.58%。

3.2我國(guó)濕地保護(hù)體系建設(shè)

目前,我國(guó)初步形成的濕地保護(hù)體系是:濕地自然保護(hù)區(qū)為主體,濕地公園和保護(hù)小區(qū)兩者為輔,其它保護(hù)形式互為補(bǔ)充的多方式共存體系。截止到2014年底,我國(guó)共建立的濕地自然保護(hù)區(qū)570多個(gè),濕地公園900多個(gè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),納入濕地保護(hù)體系的面積為2324.32萬公頃,自然濕地保護(hù)面積為2115.68萬公頃,自然濕地保護(hù)率45.33%。

4濕地面臨的主要問題及原因

現(xiàn)階段我國(guó)濕地資源主要面臨三個(gè)問題:管理工作亟待加強(qiáng);濕地保護(hù)空缺較大;生物多樣性在減退,形成這些問題的主要原因有以下幾點(diǎn):

4.1管理體制不完善

在我國(guó),對(duì)于濕地保護(hù)與管理分工比較復(fù)雜,至今沒有形成一個(gè)自上至下完善統(tǒng)一的管理體制,各地區(qū)各部門都是各取所需,而不是從大局,從整體上,用長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來看待濕地的發(fā)展,造成了資源的重復(fù)浪費(fèi),矛盾非常突出。

4.2濕地污染加劇

在376塊重點(diǎn)調(diào)查濕地中,共有98塊濕地正面臨著環(huán)境污染的威脅,占所有重點(diǎn)調(diào)查濕地的26.1%[1]。中國(guó)濕地面臨很多問題,其中環(huán)境污染是最嚴(yán)重的威脅之一,近年來,隨著國(guó)家工業(yè)化進(jìn)程的加速,各種工業(yè)廠房層出不窮,一方面加快了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,提高了國(guó)民收入,另一方面也對(duì)環(huán)境構(gòu)成了威脅,再加上各種漏油事故以及農(nóng)藥、化肥使用不當(dāng),引起的水源污染,對(duì)濕地內(nèi)的生物種群造成嚴(yán)重危害,也使生物賴以生存的水質(zhì)變壞。

4.3過度圍墾、放牧

根據(jù)國(guó)家林業(yè)局全國(guó)性濕地調(diào)查結(jié)果顯示,我國(guó)共有279處重點(diǎn)調(diào)查濕地面臨或正遭受圍墾威脅影響,占受威脅影響濕地的25.53%;受圍墾威脅的濕地面積681.50萬公頃,占受威脅影響濕地總面積的30.01%,占重點(diǎn)調(diào)查濕地總面積的25.37%。共有211處重點(diǎn)調(diào)查濕地面臨或正遭受過度放牧威脅的影響,占受威脅影響濕地的20.22%;受過度放牧威脅的濕地面積943.74萬公頃,占受威脅影響總濕地面積的41.56%,占重點(diǎn)調(diào)查濕地總面積的35.13%。

4.4過渡捕撈和采集

據(jù)調(diào)查,我國(guó)共有213處重點(diǎn)調(diào)查濕地面臨或正遭受過度捕撈和采集威脅影響,占受威脅影響濕地的19.49%;受過度捕撈和采集威脅的濕地面積485.82萬公頃,占受威脅影響濕地總面積的21.39%,占重點(diǎn)調(diào)查濕地總面積的18.09%。尤其是東部沿海經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū),當(dāng)?shù)貫榱嗽黾咏?jīng)濟(jì)的收入,只為了一時(shí)的利益,濫捕的現(xiàn)象尤為嚴(yán)重,不考慮生態(tài)系統(tǒng)的完整性和循環(huán)周期,一味地追求量的采集方式,不僅讓現(xiàn)有的很多重要的天然經(jīng)濟(jì)魚類資源遭到破壞,還損害了所處地的生態(tài)平衡關(guān)系,對(duì)其他生長(zhǎng)在其中的水生生物物種的安全也構(gòu)成了威脅。

5濕地保護(hù)戰(zhàn)略措施及目標(biāo)

自《濕地公約》締結(jié)以來,我國(guó)作為締約國(guó)之一,對(duì)濕地的保護(hù)和恢復(fù)建設(shè)、資源的可持續(xù)利用以及濕地文化特色的傳承與延續(xù)等方面的工作重視程度日漸加強(qiáng)[2],根據(jù)中國(guó)生態(tài)、資源和環(huán)境的現(xiàn)狀,以維護(hù)濕地系統(tǒng)生態(tài)平衡為基點(diǎn),保護(hù)濕地功能和濕地生物多樣性為手段,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用為目的,對(duì)濕地資源進(jìn)行保護(hù)和利用,充分發(fā)揮濕地在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用,實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三大效益的平衡。因此從以下幾個(gè)方面對(duì)于濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù):

5.1強(qiáng)化濕地保護(hù)法規(guī)

加強(qiáng)推進(jìn)國(guó)家層次濕地立法,認(rèn)真執(zhí)行《濕地保護(hù)管理規(guī)定》;加快省級(jí)濕地保護(hù)立法工作,目前我國(guó)已有20個(gè)省份頒布并實(shí)施了省級(jí)濕地保護(hù)有關(guān)各種條例;加強(qiáng)現(xiàn)有與濕地保護(hù)有關(guān)的法律法規(guī)的執(zhí)法工作;繼續(xù)推進(jìn)自然保護(hù)區(qū)和國(guó)家濕地公園“一區(qū)(園)一法”。

5.2健全濕地保護(hù)政策

劃定濕地紅線。探究建立濕地生態(tài)保護(hù)制度,其主要內(nèi)容包括:“占補(bǔ)平衡”制度、產(chǎn)權(quán)制度、用途管制制度、濕地生態(tài)效益補(bǔ)償制度和濕地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)制度等,確保濕地“零”損失。

5.3完善濕地保護(hù)體系

現(xiàn)階段我國(guó)濕地保護(hù)率僅為43.51%,很多重要濕地還未受到有效保護(hù),要優(yōu)先將鳥類棲息地及其他重要濕地納入到保護(hù)體系中,通過建立多種不同方式相結(jié)合的模式,如濕地公園和濕地自然保護(hù)區(qū)等,達(dá)到將濕地保護(hù)的空間布局進(jìn)一步優(yōu)化的目的。

5.4實(shí)施濕地保護(hù)工程

編制濕地保護(hù)十三五規(guī)劃,擴(kuò)大現(xiàn)有濕地面積,恢復(fù)濕地生態(tài)功能,提高能力建設(shè)。與全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃戰(zhàn)略相結(jié)合,并將濕地納入國(guó)土生態(tài)空間規(guī)劃體系,謀劃實(shí)施濕地重大生態(tài)修復(fù)工程,開展退養(yǎng)還灘、退耕還濕,優(yōu)先開展國(guó)土空間重要濕地的生態(tài)修復(fù)工程。

5.5加大濕地保護(hù)的科技支撐

加強(qiáng)加大各種有關(guān)濕地的基礎(chǔ)理論和適用技術(shù)研究,致力于解決濕地生態(tài)修復(fù)的各種關(guān)鍵技術(shù)難題,建立濕地生態(tài)修復(fù)模式,為實(shí)施濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和保護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)平衡提供必要的技術(shù)保障。建立濕地生態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估體系,對(duì)濕地由于資源和土地利用后的生態(tài)變化,生態(tài)多樣性的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),加強(qiáng)外來生物物種監(jiān)測(cè)和監(jiān)控,掌握濕地生態(tài)特征的動(dòng)態(tài)變化。

5.6加大濕地保護(hù)的科普和宣教

開展各種有關(guān)濕地保護(hù)專題性宣傳教育活動(dòng),定期舉辦濕地保護(hù)區(qū)圖片、普法知識(shí)宣傳畫等圖片展覽,使人民群眾從不同的感官角度接收宣傳教育,通過報(bào)紙、電視等宣傳媒體,使更多的人認(rèn)識(shí)和了解濕地,通過實(shí)體和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合分方式,加強(qiáng)人民對(duì)濕地的了解,從而增加保護(hù)濕地的意識(shí),另外要加強(qiáng)各類有關(guān)濕地國(guó)際合作活動(dòng),為全面強(qiáng)化我國(guó)濕地保護(hù)引進(jìn)資金和技術(shù)支持。通過以上措施對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù),使我國(guó)濕地保護(hù)和管理法制化、規(guī)范化和科學(xué)化水平有所提高,濕地資源保護(hù)和利用進(jìn)入一個(gè)良性循環(huán)模式,全面落實(shí)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)濕地保護(hù)管理的通知》精神,通過建設(shè)一些重要區(qū)域的濕地恢復(fù)工程,在全國(guó)起到一個(gè)示范帶頭的作用,使自然濕地各種不利趨勢(shì)得到有效的遏制,在一定程度上提高我國(guó)濕地資源監(jiān)測(cè)、管理、宣教和合理利用能力。期望到2030年,我國(guó)90%以上的自然濕地得到合理有效的保護(hù),形成集濕地保護(hù)、管理、建設(shè)體系于一體,保護(hù)成果和管理成效都比較卓越的先進(jìn)國(guó)家。

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