水体生态修复技术范文1
关键词：生态 生物 污染 水体修复
一、概述
据2000年统计，我国河流水质在11.4万km评价河长中，符合和优于Ⅲ类水的河长占评价河长的58.7%，比上年下降3.7%。在评价的24个湖泊中，9个湖泊水质符合或优于Ⅲ类水，4个湖泊部分水体受到污染，11个湖泊水严重污染。其中，太湖Ⅳ类水质断面占64%，V类水质断面占12%。滇池水质劣于V类，处于富营养状态。在评价的139座主要水库中，有118座达到Ⅱ、Ⅲ类水质标准，在未达到Ⅲ类水标准的水库中，有8座劣于V类。在对93座水库进行营养化程度评价时，处于中营养化状态的水库65座，处于富营养化状态的水库14座。这些情况说明我国江河湖库水体污染状况严重，且有明显恶化趋势。
对受污染的江河湖库水体进行治理修复?是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。特别是南水北调东线沿线的治污工程，量大面广，需要的投资大，寻找先进实用、造价低廉的技术迫在眉睫。
我国的江河湖库水体污染主要包括氮磷等营养物和有机物污染两方面。另外，湖泊水库蓝藻及赤潮给水域生态、人体健康也造成了严重危害。对于富营养化的控制，发达国家以控制营养盐为主，大多采取“高强度治污－自然生态恢复”的技术路线，即控制外源磷污染负荷并配合生态恢复措施，在这方面已经取得较大成效。
去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题，目前国际上采用的技术主要有三类：①化学方法：如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染；②物理方法：疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，但往往治标不治本；③生态—生物方法：是国外近年来发展很快的一种新技术，水体生态—生物修复技术是按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌，强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。
生态—生物污水处理技术，是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化的技术，具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。另外，这种处理技术不向水体投放药剂，不会形成二次污染。还可以与绿化环境及景观改善相结合，在治理区建设休闲和体育设施，创造人与自然相融合的优美环境。所以，这种廉价实用技术预计适用我国江河湖库大范围的污水治理。
二、主要处理工艺方法
生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧—好氧组合处理，利用细菌、藻类、微型动物的生物处理，利用湿地、土壤、河湖等自然净化能力处理等。以下重点介绍几种针对江河湖库污染大水体的修复技术。
1.生物膜法处理技术
生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维）为载体，在其表面形成一种特殊的生物膜，生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是：①基质向生物膜表面扩散，②在生物膜内部扩散，③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应，④代谢生成物排出生物膜。
生物膜法主要工艺方法有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。它的有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。此外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。日本、韩国等都有对江河大水体修复的工程实例。
2.人工湿地处理技术
人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物（如芦苇等），形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理。
人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。由于这种处理系统的出水质量好，适合于处理饮用水源，或结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。
3.土地处理技术
土地处理技术是一种古老、但行之有效的水处理技术。它是以土地为处理设施，利用土壤—植物系统的吸附、过滤及净化作用和自我调控功能，达到某种程度对水的净化的目的。土地处理系统可分为快速渗滤、慢速渗滤、地表漫流、湿地处理等几种形式。国外的实践经验表明，土地处理系统对于有机化合物尤其是有机氯和氨氮等有较好的去除效果。德、法、荷等国均有成功的经验。
三、国外工程实例
1.日本坂川古崎净化场
位于日本江户川支流坂川古崎净化场，是采用生态—生物方法对河道大水体进行修复的典型工程，从1993年投入运行至今已有8年的运行历史，观测结果表明，河道污染水体的水质有了明显改善。
江户川是日本东京都和千叶县附近的主要河流，从河道中引出70m3/s的流量为该地区城市、农业、工业供水，其中城市供水占60%。靠江户川下游的金町、古崎和栗山三个水厂为630万人供水。坂川是江户川的一条支流，在金町等三个水厂上游附近汇入江户川。由于坂川河道治理不力，大量生活污水排入坂川，致使水质恶化，BOD等指标严重超标，同时浮游植物繁殖迅速。坂川水质恶化，直接对金町等三个水厂构成威胁，居民对饮用水味道不佳多有怨言。为治理坂川，采取工程设施将坂川改道，先流入古崎净化场。经过古崎净化场后，坂川的污染减少了60%～70%，处理过的河水流入称为松户川的新开人工渠道，然后注入江户川。
古崎净化场是利用卵石接触氧化法对水体进行净化。古崎净化场建在江户川的河滩地下，充分节省了土地，是地下廊道式的治污设施。净化场结构十分简单，主体结构是高4.5m、长28m的地下矩形廊道，内部放置直径15～40cm不等的卵石。用水泵将河水泵入栅形进水口，经导水结构后水流均匀平顺流入廊道。另外有若干进气管将空气通入廊道内。净化作用主要由以下三方面组成：①接触沉淀作用：污水经过卵石与卵石间的间隙，水中的漂浮物触到卵石即沉淀；②吸附作用：由于污染物自身的电子性质，或由于卵石表面生物膜的微生物群产生的黏性而产生吸附作用；③氧化分解作用：卵石表面形成一种生物膜，生物膜的微生物把污染物作为食物吞噬，然后分解成水和二氧化碳。通过净化场后，水质明显提高，效果十分显著，见表1。其中BOD反映有机物的含量；SS反映浮游于水中的固体物，造成水体浑浊；2-MIB反映水中蓝藻类物质，蓝藻类异常繁殖是造成水体腐臭的主要原因。
坂川的河水经改道注入古崎净化场后，清洁的水流入新开的人工渠道——松户川。其设计理念颇有新意，它一改传统设计形式，不采用混凝土或块石衬砌的直线渠道，而以微弯曲的河道形态，岸坡间有大小卵石，植有繁茂的芦苇和其他植物，适于鲫鱼、?鱼等鱼类生长，两岸种植树木，适于鸟类栖息。这种环境不但可以为居民提供一个与自然相融合的休闲环境，而且对水体也能起进一步的净化作用。松户川注入江户川后，大大缓解了江户川的环境压力。
2.日本渡良濑蓄水池的人工湿地
渡良濑蓄水池位于日本枥木县，是一座人工挖掘的平原水库，总库容2640万m3，水面面积4.5km2水深6.5m左右。平时为茨城县等6县市64万人口供水，日供水量21.6万m3。蓄水池周围是渡良濑川的滞洪区，汛期蓄水池能提供1000万m3的调洪库容。
随着近年来上游用水造成生活污水以及含氮、磷的水流入，渡良濑蓄水池出现霉臭等水质问题。为保护蓄水池的水质，自1993年起在蓄水池一侧滞洪洼地上建人工湿地，这是一座设有人工设施的芦苇荡。将蓄水池的水引到芦苇荡，通过吸附、沉淀及吸收作用，去除水中的氮、磷及浮游植物，达到对水体进行自然净化的目的。这种净化过程循环进行，确保蓄水池水质洁净，类似医学上的对病人血液体外透析处理。芦苇具有很好的净化功能，污染物与其茎部接触产生沉淀作用，芦苇的根部与茎部可吸收某些污染物。另外，附着在茎部上的微生物可对污染物产生吸附分解作用。
渡良濑人工湿地在蓄水池出水口建高3.5m、宽40m的充气式橡胶坝，用以控制出水口。水流经引水渠到达设于地下的泵站。其所以设于地下，是为满足景观的要求。泵站安装单机流量为1.25m3/s的两台水泵?水体加压后流入箱形涵洞?再流入芦苇荡。芦苇荡占地20hm2，最大净化水体能力为2.5m3/s。水流在芦苇荡中蜿蜒流动，以增加净化效果，遂从出口汇入集水池，再回到蓄水池，完成一次净化循环。人工湿地内主要种植芦苇，高2～3m。此外，还种植同属稻科的荻，高为1.0～2.5m。人工湿地建成后，不仅水质得到改善，动植物的生态系统也得以极大改善，生物多样性有所恢复，见表2。该人工湿地已经成为日本最大的芦苇荡，也成为对居民、儿童进行环保及爱水教育的场所。
为净化渡良濑蓄水池的水体，还在蓄水池中部建一批人工生态浮岛，种植芦苇等植物，其根系附着微生物，可提供充足氧气，并通过迁移、转化水中的氮、磷等物质，降解水中有机质。浮岛还设置为鱼类产卵用的产卵床，也为小鱼设有栖身地，水中的浮游植物成了鱼饵。人工生态浮岛保证了蓄水池水质的洁净。
3.韩国良才川水质生态—生物修复设施
良才川是汉江的一条支流，位于汉城的江南区。由于河流地处住宅区，加之治理不善，良才川的水质受到较大污染，也影响了汉江的水质。1995年起主要采用生态—生物方法治理良才川。
水体生态修复技术范文2
（1）对河道生态建设认识不足。近年来，各级水利部门在河道整治中坚持生态优先的原则虽然已得到足够重视，但在实际河道整治中缺乏相应的措施，主要还是以截污纳管、疏浚、护岸改建等为主，人们还未从过去只重视防洪排涝的河道建设转向有丰富景观环境、地域文化特色的河道生态建设上来，对河道生态修复建设的重要性认识不足，相关技术研究与应用未取得新进展。（2）对河道生态建设理解片面。河道生态修复建设是近几年才发展起来的河道治理的新理念，是一个系统工程，集合了水利工程学、生态学、景观生态学、生物学等多学科理论基础上的科学治水理念，不能简单地理解为通过岸边多种绿化，水中多种水生植物，河道里多养水生动物、微生物就可以达到水生态系统修复了，纯粹从景观美学的角度出发，没有全面考虑河道的基本情况及其功能定位。（3）对生态河道的管理措施不到位。通过仔细调研各设计单位设计的河道生态整治方案及河道景观设计方案，发现在所有方案中都提及整治中要坚持生态优先的原则，即要通过修复河道的水生态系统来提高水体的自净能力，但在具体实施上缺乏详细的可操作性实施方案。另外，在以往的河道整治中对垂钓考虑不足，市民随意垂钓，存在践踏绿化、随地丢垃圾现象；有的植物景观效果好，但是养护难度较大；有的水生植物容易疯长，增加了收割难度；有的浮水植物容易积聚漂浮垃圾，增加了河道保洁难度。
2城市河道生态修复建设的探索
2.1河道生态修复实例徐汇区西上澳塘，河道总长度1975m，北接蒲汇塘，南连漕河泾港，整体河道呈直线型，河道宽度13～17m，从河道水质监测指标来看，属于地表V类水，河道水体富营养化，两岸绿化单一，品相不佳。2008年在西上澳塘开展了河道生态修复课题研究，通过采取人工增氧、光电反应、生物膜、水生植物、底泥生物氧化等河道生态修复技术，考察它们对河道水体的治理效果。图1为西上澳塘生态修复工程示意图。
2.2河道生态修复技术
2.2.1人工增氧技术（1）技术简介。人工增氧是城市河道生态修复的重要措施，通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧，加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备（如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等）和移动式充氧设备（如增氧曝气船），可以充空气，也可以进行纯氧曝气。（2）技术效果。西上澳塘布置了3处喷泉、2台提升增氧机和2台微孔曝气器等三种充氧设备。通过2008～2010年水质监测分析，溶解氧平均值基本维持在2mg/L以上，最高达10mg/L左右，为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件，有助于好氧生物区系的出现并不断发展，增加了河道生物多样性。
2.2.2复合生态滤床技术（1）技术简介。复合生态滤床是一种特殊人工湿地，是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。由于其建设和运行费用低，能耗少，维护方便，而且具有一定的景观作用等优点，越来越引起人们的重视。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等共同组成。（2）技术效果。西上澳塘布置了复合生态滤床5套，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，复合生态滤床对CODcr去除率10%~17%，SS去除率12.5%~30%。由于河道水位的影响及滤床上植物的生长有一定周期，滤床功能尚未充分发挥作用，对氨氮、总磷去除效果不是很明显，详见表1。
2.2.3光电反应技术（1）技术简介。光电反应器是结合光催化强氧化微絮凝工艺，利用光催化反应处理污水的设备，由紫外灯、石英套管、变压器、钛网等组成。该反应器不用添加任何化学药剂，具有结构紧凑，占地面积小，能耗少，运行费用低、处理量大的特点，能够杀灭细菌和藻类，改变水体中有机污染物的分子特性，使得有机污染物变得更加容易分解，且无二次污染。（2）技术效果。西上澳塘设置了光电反应装置5套，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，光电反应器对CODcr去除率10%左右；在叶绿素a浓度较高时（但未超65ug/L），去除效果明显，去除率达61.8%，对于富营养化水体的除藻有较好的效果，详见表2。
2.2.4生物膜净化技术（1）技术简介。生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体，使用经培养驯化的高效微生物和微型生物附着在填料或载体上繁殖。由于填料具有很大的比表面积，不需借助任何外加的机械设施便可在水中不断摆动和波动，多余的生物量会自然脱落更新表面。其使用合成纤维制成，可以抗污水和化学物的侵蚀，能防止由于微生物膜的生长而引起的填料断裂和粘结，可以保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。水体与载体接触时，其中的有机污染物、藻类、氮磷等营养物被微生物吸附、分解氧化，使河道水体得到净化。适用于各种类型的污水处理厂、河道、湖泊、生物反应器。（2）技术效果。西上澳塘布设生物膜2处各3组，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，生物膜对氨氮、总磷有一定的去除率；CODcr去除率达17.8%，BOD5去除率达27.6%，详见表3。
2.2.5水生植物修复技术（1）技术简介。水生植物修复技术不仅是城市河道生态修复的标志，也是一种有效的生态修复技术。通过种植水生植物，利用其对污染物的吸收、降解作用，达到水质净化的效果。水生植物生长过程中，需要吸收大量的氮、磷等营养元素，以及水中的营养物质，通过富集作用去除水中的营养盐。另外，水生植物通过光合作用和呼吸作用会影响水体的pH值，当pH值增大到一定数值时，氨氮会以气体的形式从水中逸出，从而促进氮的去除。（2）技术效果。西上澳塘种植水生植物浮床6处共计800m2，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，从监测数据平均值分析，对氨氮、总磷去除率达3.0%，对化学需氧量去除不明显，详见表4。
2.2.6底泥生物氧化技术（1）技术简介。城市水环境是一个开放的系统，其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水，而底泥是河道多年污染的积累，通过物理化学和生物作用进行迁移和转化影响水体，是河道黑臭和富营养化的重要原因。底泥生物氧化是将含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等组成的底泥生物氧化配方，利用靶向给药技术直接将药物注射到河道底泥表面进行生物氧化，通过硝化和反硝化原理，河道中形成强烈的硝化环境，底泥中形成强烈的反硝化环境，通过相互耦合，除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物，同时在河道泥水界面形成一层棕色氧化层。底泥好氧层一方面分解底泥厌氧层渗出的有机质和其它污染物，一方面分解来自河道污染物、浮游动植物残体，提高河道自净能力。（2）技术效果。依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，从监测数据平均值分析，对氨氮去除率达35.1%、总磷去除率达36.9%，去除效果较好，而对化学需氧量去除率为7%，效果不明显，详见表5。
2.2.7生物多样性调控技术（1）技术简介。生物多样性是建立生态系统很重要的一项技术，通过人工调控受损水体环境生物群落结构和数量来摄取游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等，来控制藻类的过量生长，提高水体透明度，完善和恢复生态平衡。（2）技术效果。依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，该河道水体中藻类和原生动物种类也均有所增加，从数量而言，从原先的103提升至108，初步说明经过生态修复，水体生多样性有所提升和改善。另外，河道中各种鱼类较多，垂钓者增多，这也说明西上澳塘在生物多样性方面已有较大提高。
3城市河道生态修复建设的体会
（1）专项研究，探索河道生态修复模式。通过借鉴现有的水生态修复理论，2008年徐汇区河道管理部门会同专业单位开展了“感潮河网地区水生态修复技术应用”课题研究，先后在西上澳塘、三友河进行试点，采取恢复重建河道生物多样性，设置人工湿地，利用水生植物浮岛、微生物挂膜等不同生态修复技术的组合应用，从而促进河道水体生态平衡系统的建立，提高河道水体的自净能力，积累了一定河道水质修复经验，编制了“河道水生态治理管理手册”，为后续区域河道生态治理提供了指导和依据，探索建立了河道生态修复的基本管理模式。（2）积极实践，提高成果的转化和应用。河道生态修复建设在我国是一个比较新的研究领域，还没有十分完善的理论，因此，河道管理部门要加强与科研单位的合作，在需要整治的河道上因地制宜开展河道生态修复的研究与示范。如目前徐汇区正在开展的“徐汇区河道污染底泥清除技术运用课题研究”，采用改良的设备及新型吸泥脱水相结合的工艺在漕河泾港进行试验，探索在非断流情况下河道污染底泥清除的应用成效，探索科技成果在应用中的深化提高，寻求改善河道水质的新思路[5]。（3）因地制宜，推进河道生态修复建设。河流生态修复建设工程要遵循因地制宜的原则，依据河道的护岸和绿化现状，综合考虑植物对本地环境的适应性、净化功能、养护成本和观赏价值等，在水生景观植物的选择上应突出水质净化功能。这样既可以与河道周边环境相协调，又可以有效降低投资和成本。同时，在建设中应充分考虑沿河居民亲水、享水、乐水的愿望，合理设置亲水平台、休闲椅、垂钓点，布置宣传警示标牌，开展文明志愿服务活动，更好地让河道服务于社会、服务于民。（4）加大投入，引入河道生态修复新技术。做好河道生态修复建设是一件“功在当代，利在千秋”的工作。近几年在河道生态修复工作中，徐汇区引入了喷泉装置、太阳能曝气、水生植物浮床等生态修复技术，达到了既改善河道水质，又美化河道景观的效果。今后，各级财政要加大投入力度，大力推进生态修复建设，积极引入河道生态修复建设的新技术、新方法，在科研立项、资金投入等方面为河道生态修复建设创造良好的环境。
4结语
水体生态修复技术范文3
【关键词】环境问题；生态环境；修复；发展
随着地球人口的不断增加和工农业发展速度的日益加快，全球各地的环境问题越来越突出。自从工业革命胜利以来，生产力的提高促使了人们对自然资源需求水平的提升、生产强度的增大。在这种基础上，有毒、有害物质不断的输入到环境之中，远远超过了环境的自净能力而导致了严重的环境污染问题。为了有效解决人类面临的这种重大问题，有关工作人士对大气污染、地表水污染的研究不断深入，且已经取得了一定的研究成绩。生态环境修复就是基于这种时代背景下产生的一种环境修复新技术，在基于原有修复基础上延伸形成的生态修复手段。
1.生态环境修复概述
目前，我国已经进入了工农业发展的重要时期，社会经济的和谐发展已成为党中央和政府高度高度关注的重大问题。在全面建设小康社会的时代背景下，使得社会、经济和文化等方面的全方位、全面性的工作模式，这也为生态环境保护问题奠定了坚实的基础。
1.1生态环境修复概念
生态环境修复是基于生物修复基础上实施的一种修复新技术，是正在发展的一种新技术。生态环境修复技术也被广泛的称之为生态修复，在目前被广泛认同的一种生物修复定义主要指的是利用微生物的催化降解有机污染物，从而使得修复被污染的环境或者消除环境中所含有的污染物问题，是一个受控或者自发性的过程，这也是目前我们常说的狭义定义。
1.2生态环境修复特点
从当前环境污染现状进行分析，环境污染问题是一个普遍性、隐蔽性、累积性、滞后性以及难以治理特点的问题，其修复周期与大气、地表水污染有着密切的关系。这一问题截至目前已成为环境科学工作人员研究最多的课题之一，同时也是一个世界性难题。虽然人们目前已经在污染土壤和地下水物理修复、化学修复、生物修复领域取得了长足进展，但是其中存在的问题还是较为普遍，这些修复方法在应用的同时往往会对地下水、土壤结构造成二次污染，不仅使得污染面积扩大，甚至是形成累积污染。为此，在近年来的环境污染问题研究中，逐渐形成了生态修复这一新技术，这一技术的应用中除了微生物修复之外，还具备着植物修复、动植物修复乃至酶学修复等方式的出现，赋予了生物修复广泛的内涵，即生物修复是指利用细菌、真菌以及其他微生物进行分解，然后改变土壤、水质金属活性在环境中结合态，通过改变污染物的化学或者物理特性来改变环境中的迁移、转化和降解速率，是目前使用最广、最多以及最有效的环境修复技术。
1.3生态环境修复技术的构成
从修复原理的角度对这一问题进行分析，这一技术是一个集物理修复、化学修复和生物修复为一体的环境修复技术，是在充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素，根据污染物的理性性质，通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应，使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常，为了节省环境治理的成本，物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段，近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子，还是工程措施，对于修复生物的生命活动来说，是非常重要的影响要素。
物理与化学修复措施与生物修复的结合，是生态修复必不可少的构成要素，其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中，把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来，才能形成有效的生态修复技术。
1.4植物修复—生态修复的基本形式
植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的，其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。
目前，植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面，如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化；池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化；污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。
在污染环境治理中，从形式上来看，似乎主要是植物在起作用，但实际上植物修复过程中，往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素（这些因素可以部分人为调控）等在共同起作用。因而，总的来说，植物修复几乎包括了生态修复的所有机制，是生态修复的基本形式。
1.5污染环境修复标准—生态修复评判基础
污染环境修复标准是指呗技术和法规所确定、确立的环境清洁水平，通过生态修复或利用各种清洁技术手段，使环境中污染物的浓度降低到对人体健康和生态系统不构成威胁的、技术和法规可接受的水平。
近年来，污染环境的修复一直是热点领域。然而，污染环境修复标准的制定远远落后于修复方法的研究，这就很难说清楚环境修复到什么程度才可以认为是清洁的。
在世界范围内，污染土壤修复标准是一个较新的领域，一些发达国家也是刚刚制定玩土壤修复标准。从总体上来看，各国土壤环境质量标准的建立工作，均大大滞后于其大气、水环境质量标准的建立工作；各国污染土壤修复标准的建立工作，又大大滞后于去土壤环境质量标准的监理工作。
2.可持续发展途径的生态修复前景
目前，实施可持续发展的必然途径是实现生态文明，因为在生态环境的基本思想中，生态文明就是以实现人与自然的和谐发展为宗旨，强调人类与自然环境的共同发展，在维持自然界再生产的基础上进行经济再生产。国家制定可持续发展战略，是以物质体系为出发点，一定的物质体系基础，决定了中国可持续发展的纲领、战略与对策。在这种条件背景下，正是基于可持续发展观念以上的特点，生态环境修复理论主张把人的角色从自然共同体的征服者改变成共同体的普通一员，强调生态系统是一个由相互依赖的各个部分组成的统一体的，在修复的过程中充分的利用原有修复技术，并在此基础上不断深入改造，并将它们有机的结合起来，使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时，也有利于污染物的去除或转化，将极大地提高生物修复或植物修复的效率，这一点对于生态修复来说是至关重要的。
3.结束语
总而言之，人类赖以生存、生产的生态环境在现阶段虽然还面临着许多问题，而且也有部分问题是目前难以克服和解决的，但是作为社会活动的主体，人类势必在关注自身发展的同时，也应该密切关注生态环境保护的可持续发展，使得生态环境修复的可持续发展能够在人类社会发展的限度内合理运行，为合理、科学的解决环境问题奠定扎实的基础。
【参考文献】
水体生态修复技术范文4
关键词：河流；生态修复；生物——生态修复技术；综述
中图分类号：X52 文献标识码：A
1 概述
河流是人类赖以生存的水环境，是人类社会生存和发展的起源地。河流系统是自然界最重要的生态系统之一。目前由于人类活动排放的各种污染物进入河流，使河流水质和河流底泥的物理、化学性质或生物组成发生变化，从而降低了河流的使用价值，使河流失去了原有的意义。为了恢复河流的使用价值，人们应当对水体中的污染物进行处理，从而使水体得到净化，使人类对河流环境的干扰降到最小，与自然共生存，为生物栖息和繁殖创造良好的生态环境，造福于子孙后代。近年来，对河流生态修复的研究不断深化，河流水生态修复有多种方法，这些方法通过强化自然界自身的净化能力和物质循环规律去治理受损河流，是实现人与自然和谐相处的治理途径。
2 河流生态修复概述
随着人们对传统水利工程给河流生态系统带来胁迫的反思，人们开始认识到恢复河流生态活力的必要性和重要性，于是出现了河流生态修复的概念和相应的工程技术。河流生态修复的概念最早是在德国提出的，它强调水利工程在具有防洪、供水、水土保持等基本功能的同时，还应该达到接近自然的目的，特别强调河溪治理工程中的自然美学成分。
生态修复措施主要利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对河流水体中的污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，具有可持续性好、保持力强、工程造价低、耗能少等优点。
3 河流生态修复技术
河流生态修复的主要技术方法包括缓冲区恢复、植被恢复、河道补水、生物——生态修复、生境修复等技术。
3.1 缓冲区修复
缓冲区是河流与陆地的交界区域，如河边湿地、河谷或洪泛平原，具有水域与陆地双重属性。缓冲区是河流生态系统与陆地生态系统进行物质、能量、信息交换的一个重要过渡带，成为两者相互作用的重要纽带和桥梁。它受到地表水以及地下水的影响，是一种生态交错带，具有明显的边缘效应。
3.2 植被恢复
植被恢复是最普遍的河流修复方法。植被可以通过影响河流的流动、河岸抗冲刷强度、泥沙沉积、河床稳定性和河道形态而对河流产生很大影响。同时，合理分布的植被还有助于减轻洪水灾害、净化水体、截留来自农田的氮和磷以达到保护水质的目的，并可提供景观休闲场所和多种生态服务功能。
3.3 生物强化人工河道、生态沟渠及生态护岸
生物强化人工河道是指结合水系疏通工程和结构现状，构建的以生物处理为主体的人工河道，水质净化设施主体设于河道内或河流一侧，形成多级串联式的生物净化系统，从而改善水环境条件。自然河道生态塘则是以太阳能为初始能源，在塘中种植水生植物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统。通过多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，可净化河水中的有机污染物。
生态沟渠是指根据水生植物的耐污能力及生理特征，充分利用现有沟渠条件，在不同渠段选择利用砾间接触氧化、强化生物接触氧化等措施，逐级净化水质，在达到分级净化水质功能的同时，将净化设施与地表景观融为一体，美化河流景观。
生态护岸是利用石头、木材、多孔环保混凝土和自然材质制成的柔性结构等构建，对河岸进行加固，防止河道淤积、侵蚀和下切，同时多孔护岸材料，为植物的生长提供了有利条件，为野生动物提供栖息地，保障自然环境和人居环境的和谐统一。透水的护岸也保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换。
3.4 生态修复耦合技术
生态修复耦合系统是综合人工湿地、微生物及水生动物协同净化等原理设计的生态修复系统，可去除河流水体中的营养盐和有机物，从而达到修复河流水环境的目的。其在利用湿地植物的同时，构建新的水生植物系统；在美化景观的同时，合理配置生态系统营养级结构；利用多种微生物净化水体的同时，构建具有完整营养级结构的水生动植物生态系统；并利用动植物、微生物的协同作用改善河流水质。
4 河流生态修复技术发展的展望
随着对河流的认识加深，人们已认识到河流生态修复的重要性，河流生态修复技术不断得到改进。生态河流与利用传统水利工程方法治理的河流不同，它是一个完整的生态系统，因此，在不断探索河流生态修复技术的同时，还应加强对修复后生态河流的维护和管理，从而实现河流生态系统长期的健康和稳定。
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水体生态修复技术范文5
水环境治理应遵循自然规律，以修复水生态系统的氧传输链为切入点，建立或恢复水生态系统，同时优化水生生物种群结构，提高食物链的物质转化能力，以强化水体的生物自净能力。因此，结合社会对物质生产的需求，根据生态平衡原理，因地制宜地应用生物生态修复技术进行水环境治理就必然是主要手段和发展方向。
1.1生物生态修复的概念
水体的生物生态修复技术，是利用培养、接种微生物或培育水生植物和水生动物，遵循生态系统的能量流动和物质循环动态平衡的原则，对水中污染物进行吸收、降解、转化及转移作用，从而使水体得到净化的技术。该技术是对自然界自我恢复能力、自净能力的一种强化，具有以下优点：（1）处理范围广、污染物去除率高、时间短、效果好；（2）生物生态水体修复的工程造价相对较低，不需耗能或低耗能，运行成本低廉；（3）属原位修复，可使污染物在原地被清除，操作简便；（4）不产生二次污染，对周围的环境影响小。
1.2生物生态修复技术分类
根据净化水体的主体及其作用，生物生态修复技术分为微生物净化、植物净化、动物净化、生物净化等，就治理水体污染技术发展趋势而言，趋向于多种技术集成。而具体由哪几种技术集成，则要根据治理水域的污染性质、程度、气候、生态环境条件和阶段性或最终的目标而定。目前，在水环境治理实践中，经常应用的修复技术和工程措施见表1。
2适用的生物生态修复技术
根据国内外大量的实践表明，生物生态修复必须和污染源控制相结合，采取的技术线路可归纳为“高强度治污，自然生态恢复”。即先投入大量的物力、财力、人力对河湖流域的污水进行截流并统一进行处理，达标后排放，再利用河湖水体的自我调节机能进行生态修复。对于水体黑臭，除厌氧菌外，其它微生物无法生存，水体生态功能丧失殆尽的河道，则必须先采用生态调水、底泥生态疏浚、人工增氧、生物酶制剂和外源微生物投放等工程措施，改善水体质量，为后续生物生态净水技术的介入创造条件。天津市地处华北平原东北部，属暖温带半湿润大陆性季风气候，多年平均降水量550～720mm，且时空分布不均。而当地多年平均蒸发量850～1300mm，年蒸发量远大于降水量，加之冬季寒冷而漫长，期间生物净化作用大幅降低，河湖水体的水量、水质变幅较大；因此，在应用生物生态修复技术治理时，必须和工程措施相结合，而具体的工程措施则应根据河湖水体的水量水质、可引调水量、水系连通情况、施工难易、工程费用综合分析比较确定。
2.1城区水系
城区水系是一个开放的系统，承担着城市防洪、排沥任务。城区水系污染种类众多，来源复杂，在采取截污措施控制河道点源污染前提下，还受到城市雨水管道系统形成的面源污染和大气降尘污染，一般污染程度较重，主要包括有机物、无机盐、重金属等，污染物排入水体的速度远大于水体的自净速度；因此，在确保城市防洪和排沥安全的情况下，采用生物生态修复技术进行水环境治理，逐步形成生物群落多样动态稳定、可自我调节的水系生态系统，实现人与自然和谐，建立人—水—城市的可持续发展模式。
对于水体污染轻微城市河湖，在定期补水的基础上，采用生物滤坝、复合生态滤床、人工生物浮岛、水生植物栽植、水生动物投放等生物修复技术。其中，人工生态浮岛净水技术的应用至关重要，该技术把水生、湿生、陆生等植物完美地组合在一个系统上，把昆虫、蝶类、鸟类、两栖动物和谐地栖息在相对隔离的生态系统内。浮岛净水技术和沉水植物的生态修复相结合，水体可望长期保持清澈与洁净。根据有关资料，浙江慈溪长河镇生物浮床植物净水技术治理该镇主要穿镇河道，两岸设置了近1000m人工浮岛和400m塑料浮床，栽培水生美人蕉、再力花、菖蒲、水蜡烛等水生植物，水质透明深度达70cm以上，与没有经过试点的河道相比，其水质透明度增加了30多cm。人工生态浮岛需要循环操作管理，结合无土栽培技术的发展和陆生观赏、食用、药用等植物的改良，生物生态修复技术的应用前景将更为广阔。
对于水体变黑发臭、污染严重的城市河湖，要根据水底污染物淤积量、污染物构成等情况，采取底泥生态疏浚以削减底泥对水体的污染，或采取河道曝气增氧、生物酶制剂和外源微生物投放工程措施，加快水体中有机物降解速度，促使形成水生植物尤其是浮叶和沉水植物的生存环境条件。一旦水生植物介入，即可应用上述生物生态修复技术进行水环境治理，水生态系统就可望能够修复，鱼儿游水草漂、岸绿景美的良性城市水生态景观就会重现。近年来，生活污水生物生态处理技术发展迅猛，如SUNPOND-KOT生物处理技术、QBO人工湖泊水处理技术等，利用生物学、水生生态学原理，使人工河湖水域生态平衡，达到并保持地面水域景观水质标准，具有设备少、施工简单、工程建设费和运行养护费低等优点，对于推动城市水生态环境建设具有重要的启示意义。
2.2水系
受人为排放含营养物质的工业废水、生活污水以及农业面污染（化肥流失、禽畜养殖、渔业养殖）的影响，水系的水环境问题主要是水体富营养化。由于水系具有水量大且变化不稳定的特点，因而水环境治理难度大，还存在循环往复的特点。结合国内外水环境治理与生态修复经验和发展趋势，主要采用湿地系统、人工生物浮床、生物廊道等来进行治理和修复。湿地是自然环境中自净能力最强的区域之一，其净化机理主要是通过沉降、过滤、化学沉淀和吸附、微生物反应和植物吸收等反应过程除去水中的污染物，具有成本低、效率高、可持续的特点。天津市境内洼地众多，湿地资源丰富，拥有北大港、七里海、大黄堡洼、团泊洼等湿地，湿地面积达24.9万hm2，占全市土地面积的20.9％，具有水环境治理的天然优势。首先完善天津市境内的河道、湖泊、湿地水系连通体系，将河道流水引入湿地。其次，结合气候和水体环境的特点，由内到外培植栽种经过选择的耐污染、耐寒、去除力强的水生、湿生、陆生植物，同时放养水生动物，形成稳定的水环境生态系统，通过植物、微生物的吸收和生物降解等方式实现对污染物的过滤、拦截、吸收、移除，降低污染物浓度，达到净化水体改善水质的目的。
结合农业生产，应用生物浮床技术和生物调控技术对水系的局部性水质进行控制。生物浮床技术按照自然规律,在以富营养化为主体的污染水域水面利用特殊材料的浮床种植粮食、蔬菜、花卉或绿色植物等各种适宜的陆生植物，清理下来的水生植物可加工成饲料、绿肥或用于沼气，形成一个产业链。通过植物根部的吸收、吸附作用，削减富集水体中的氮、磷及有害物质,从而达到净化水质的效果,同时美化绿化水域景观。生物调控是用调整生物群落结构的方法控制水质,主要是投放、发展某些鱼种,抑制或消除另外一些鱼种,通过调整鱼群结构,保护和发展大型牧食性浮游动物,使水系中整个食物网适合于浮游动物或鱼类对藻类的食用和消耗,控制藻类过量生长，从而改善水系环境质量。岸边因素对于控制河流水质、维持河床的稳定和生物多样性等起着非常重要的因素。根据天津市河道沿岸滩地的分布情况，结合农业区划，利用植被覆盖河道两岸滩地，构成岸边水陆交错带、植被缓冲带、农田耕作带、堤防防护林带，建立生态廊道，为生物多样性创造条件，恢复河流的自我调控能力和自我修复功能，提高河道自然净化能力。
3结语
（1）天津市地处海河流域下游，水环境治理任务艰巨而又迫切，利用生物生态修复技术进行水环境治理，是“遵循自然、师法自然”具体应用，具有净化效果好、成本低的特点，是实现生态效益、经济效益、社会效益完美统一的最佳途径，是水环境治理的发展方向。
（2）水环境治理必须系统规划和综合治理。河湖水系及其生态系统具有完整性，因此需要系统规划，从全局出发，兼顾干支流、上下游、滞洪洼淀、河口、沿岸自然环境和社会发展等各个方面统筹考虑，同时将水环境治理与防洪、航运、城市用水、桥梁、景观等结合起来，进行综合治理，优化突出整体利益。
水体生态修复技术范文6
关键词 生态修复技术；现代园林艺术；应用
中图分类号 X171.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）14-0170-01
我国一直在研究有效解决环境资源以及水土流失问题的方法，生态修复技术实质上是一种结合实践总结得出的有效方法。将生态修复技术应用在现代园林艺术中，可以找到其中存在的问题以并探索其原理规律，从而实现最佳的生态修复状态。
1 生态修复技术概念
当前，我国管理园林的相关人员进行了自然的规划以及设计，整个过程始终遵循基本的生态修复理念[1]。在构思以及规划之后，就应用合理以及科学的生态修复技术进行设计，设计的主要内容包含以下方面：①在修复自然生态环境的同时，需要保障生态自然体系的和谐性以及稳定性；②在修复自然生态环境的过程中，需要保障生态自然体系拥有多样化的自然物种，这样可以维持均衡的生态体系；③需要更加合理化地规划自然环境结构，合理地调配好存在于生态自然环境中的各种生物，可以很好地维持自然生态之前的风貌，防止发生环境衰退等问题。为了让生态保持均衡状态，恢复和谐的自然生态环境，就应该遵循相关的科学管理原则，树立可持续发展的理念，更好地改善遭受破坏的生态环境，并且在恢复生态环境的基础之上可以有效地发展以及提升自然环境。
2 生态修复技术在现代园林艺术中的应用
2.1 应用时遵循的原则
一方面，更加全面地看待生态环境问题，在规划环境的过程中，不仅要对规划的方法以及原理是否符合实际状况进行考虑，还需要更加密切关注以及重视当前的设计项目，项目设计的理念需要和国家政府的理念保持一致，可以同步发展环境[2]。
另一方面，可以增加绿化的面积，将修复生态的水平提高。目前，全球气温正处于持续上升的状态，这样会促使整个水平面上升。但是植物借助光合作用能够将空气中的二氧化碳转换为氧气，因此增加绿化面积具有十分重要的作用，绿化面积的大小和生态修复的水平有紧密联系。然而，由于我国近年来利用土地的面积越来越多，所以亟需找到有效方法扩增植被绿化的面积。与此同时，在规划植物的过程中，管理人员可以借助空间优势来完成这一目标，合理分布空间以及分配植物，增加绿化面积。
此外，针对不同环境状况可以应用合理的措施，在修复生态环境时，设计者应该针对规划的不同类型采取不同修复措施，例如：居民区、工业园区以及街道绿化等，在规划设计街道的时候，不但需要考虑生态修复的效果，还需要考虑到城市的整体视觉效果，以此制订更加合理的设计方案。在规划设计工业园区时，需要针对环境污染等实际问题制定有效的解决措施。在规划设计居民区时，就需要构建和谐氛围以及减少环境污染。
2.2 具体的应用方法
在开展实施修复现代园林艺术之前，首先应该熟练掌握生态修复技术应用的特点，之后实施会更加符合实际要求以及更加合理，在现代园林艺术中有效应用生态修复技术的具体方法有以下几个：①排水方面。当前很多绿化部分主要是借助排水设备以及地表排水发挥其主要的排水功能。在规划排水设施的过程中，一般会种植大量植物，以缓解水流对地面的影响。在铺设排水设施的时候，需要在适当的位置应用挡水工具或者种植铺地植物，可以将水流速度减低以及更加有效地解决出现的不良问题。②水景护坡方面。实际操作过程中的方法就是在水景护坡中增加能够靠边岸的水面，借助护坡以及驳岸更好地保护坡面，护坡上一般选用各种性能的植物进行栽培，可以避免出现水流渗入等不良状况。③设置道路方面。一般选用多种防护效果较好的植物混栽，这样可以避免出现水土流失的情况[3]，以更好地保护路面。
3 结语
综上所述，在我国当前人口数量以及环境问题发生状况增多的现状下，解决人口增多与环境恶化的矛盾最有效的方法就是生态修复技术，运用该技术可以很好地对我国环境进行有效改善，促进我国生态环境以及资源的合理开发以及配置[4-7]。
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