水体生态修复方法范例6篇

水体生态修复方法

水体生态修复方法范文1

关键词:生态修复;河流;生态护岸;生物浮岛

中图分类号:X52 文献标识码:A DOI:10.11972/nyyjs.20160229001

引言

河流系统是自然界中最重要的生态系统之一。自古以来对人类的生产和生活影响极大。但是随着人类过度的开发河流,以及不断地向河流排放污染物质,导致河流的水体功能和作用不断地发生变化。对我国的农业、渔业生产、以及流域内居民的健康生活带来极大地危害,严重制约着我国社会和经济的持续发展。因此,要有效地治理恶化的水环境,修复或重建受损以及退化的水生生态系统,提高生物多样性和生态系统生产力,实现水资源的可持续发展。

1 河流生态修复的原则

1.1 保护优先,科学修复原则

生态修复不能改变和替代现有的生态系统,要以保护现有的河流生态系统的结构和功能为出发点,结合生态学原理,以河流生态修复技术为指导,通过适度的人为干预,保护、修复和完善区域生态结构,实现河流的可持续发展[1]。

1.2 遵循自然规律原则

尊重自然规律,将生态规律与当地的水生态系统紧密结合,重视水资源条件的现实情况,因地制宜,制定符合当地河流现状的建设和修复方案[2]。

1.3 生态系统完整性原则

生态系统指在自然界的一定的空间内,由于生物与环境之间不断地进行着物质循环与能量流动的过程,而形成的统一整体。这完整的生态系统能够通过自我调节和修复,维持自己正常的功能,对外界的干扰具有一定的抵抗力。要考虑河流生态系统的结构和功能,了解生态系统各要素间的相互作用,最大可能的修复和重建退化的河流生态系统,确保河流上下游环境的连续性。

1.4 景观美学原则

河流除了能满足渔业生产、农业灌溉和生活用水外,还能为人类提供休闲娱乐的场所。无论是深潭还是浅滩,无论是水中的鱼儿还是嬉戏的水鸟,都能给人带来美的享受。河边的绿色观光带,也为人类提供了一幅幅美丽的画卷。因此,河流生态系统的修复,还应注重美学的追求,保持河流的自然性、清洁性、可观赏以及景观协调性。

1.5 生态干扰最小化原则

在生态修复过程中,会对河流生态系统产生一种干扰,为了防止河流遭到二次污染和破坏,需合理安排施工期,严格控制施工过程中产生的废水、废渣。保证在施工修复的过程中,对河流生态系统的冲击降到最低,至少得保证不会造成过大的损害。

2 我国河流的现状

2.1 水质恶化

随着我国经济的快速发展,我国水环境污染日趋严重,特别是河流和湖泊的污染,呈现出不断恶化的趋势。根据水利部对全国700多条河流展开的调查结果表明,其中受污染的不能用于灌溉的河段约占10.6%,属于劣Ⅴ类水质,已经丧失了使用价值;其中属于Ⅳ类和Ⅴ类的河段约占46.5%[3]。

2.2 自然河流渠道化

为了利于航行或者行洪,在河流的整治工程中,总是人为的将一些蜿蜒曲折的天然河流,强行改造成直线或者折线型的人工河流,这样失去了弯道与河滩相间,以及急流与缓流交替的格局,改变了河流的流速、水深和水温,破坏了水生动物的栖息条件,也使河流廊道的植被趋于单一化,降低了植物多样性。再加上,在堤防和边坡护岸进行硬质化,虽然利于抗洪,但是隔断了地表水与地下水的联系通道,使大量水陆交错带的动植物失去生存的条件,同时也破坏了鱼类原有的产卵所。

2.3 自然河流的非连续化

人为的构筑水坝使原来天然的河流变成了相对静止的人工湖,导致大坝下游河段的水流速度、水深、水温以及河流沿岸的条件都发生改变,破坏了河流原有的水文连续性、营养物质传输连续性以及生物群落连续性,使沿河的水陆生物死亡,引起物种消失和生态退化的现象。

3 河流生态修复国内外研究现状

3.1 国外研究进展

尽管从20世纪60年代开始,欧洲和一些发达国家就开始进行了许多关于河流生态修复的研究和实践探索,但是至今还未形成比较系统的修复理论和方法体系。但是也取得了一些成果。在修复策略方面,20世纪60年代,德国的EmstBittmann在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护岸实验,被看作是最早的河流生态修复实践。美国开展了对Kissimmee河、Mississipp河以及对Missouri河均进行了生态修复工程;还有20世纪70年代末瑞士Zurich州河川保护建设局将生态护岸发展为“多自然河道生态修复技术”,对河流的治理主要重视恢复植被和建设自然护岸,该方法在欧美及日本也得到了推广。

3.2 国内研究现状

我国在河流生态修复方面的研究要较发达国家而言,起步较晚。而且前期的研究中主要是注重河流生态系统某个方面的功能,例如对河岸植被恢复的研究或者从水污染治理的角度去研究。因此,存在局限性和片面性,不能从整体上把握河流生态修复。但是,近些年来,我国的水利方面的专家和学者们认识到了从不同的角度去开展河流生态修复研究的重要性。虽然我国起步较晚,但是发展迅速,在进入21世纪的十多年来,逐渐开展了许多研究与实践活动。郑天柱等应用生态工程学理论,讨论了关于河道生态恢复的机理,指出了满足河流生态需水量是缺水地区恢复河流生态的关键;根据我国国情,董哲仁提出了在研究和实施河流生态恢复时,要立足于河流生态系统现状,积极创造条件,发挥生态系统的自我修复功能,使退化的河流生态系统逐步得到恢复。我国的河流生态修复逐渐从早期的理论研究与探讨向具体的修复技术与方法转变。

通过国内外对河流生态修复的研究现状来看,大家一致认同的是:河流生态修复是对水体本身以及河岸带生态恢复综合治理的结果。对于我国的河流现状问题,主要是解决2个方面:遏制逐渐恶化的水质现状;恢复河流的自然状态。

4 河流生态修复技术与方法

4.1 恢复河流自然蜿蜒特性

天然的河流一般都具有蜿蜒曲折的自然特征,所以才会出现河湾、急流、沼泽和浅滩等丰富多样的生境。为鱼类产卵以及动植物提供栖息之所。但是,人类为了泄洪和航运,将河道强行裁弯取直,进行人工改造,使自然弯曲的河道变成直道。破坏了河流的自然生境,导致生物多样性降低。因此,在河流生态修复的过程中,应该尊重河流自然弯曲的特性,通过人工改造,重塑河流弯曲形态[5]。还能修建弯曲的水路、水塘,创造丰富的水环境。

4.2 生态护岸技术

生态护岸[6]是一种将生态环境保护与治水相结合的新型护岸技术。主要是利用石块、木材以及多孔环保混凝土和自然材质制成的亲水性较好的结构材料,修筑于河流沿岸,对于防止水土流失、水土污染、加固堤岸、美化环境和提高动植物的多样性具有重要的作用。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体,不仅是护岸工程建设的一大进步,也将成为以后护岸工程的主流。因为生态护岸除了能防止河岸坍塌之外,还具备使河水与土壤相互渗透,增强河道自净能力的作用。透水的河岸也保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换。

4.3 改善水质

改善河流的水质状况是河流生态修复的重点。一般有物理法、化学法、生态与生物结合法。其中生态与生物结合法是比较常见的,也是最普遍、应用最广泛的方法。主要有:人工湿地技术、生物浮岛技术和生物膜技术[7]等。

人工湿地技术。人工湿地技术是为了处理污水,人为的在具有一定的长宽比和坡度的洼地上,用土壤和填料混合成填料床,使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动,并在床体表面种植具有性能好、成活率高,抗水性强,生长周期长,美观以及具有经济价值的水生植物的动植物生态体系。是一种较好的废水处理技术,具有较高的环境效益、经济效益和社会效益。

生态浮岛技术。生物浮岛是一种针对富营养化的水质,利用生态工学原理,降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。它能使水体透明度大幅度提高,同时水质指标也得到有效的改善,特别是对藻类有很好的抑制效果。生态浮岛对水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质,例如总磷、氨氮、有机物等,使得水体的营养得到转移,减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。

生物膜技术。生物膜法主要是根据河床上附着的生物膜进行进化和过滤的作用。人工填充填料或载体,供细菌絮凝生长,形成生物膜,利用滤料与载体较大的比表面积,附着种类多,数量大的微生物,使河流的自净能力大大增强。

4.4 河流生态景观建设

河流生态景观建设是指在河流生态修复过程中,除了致力于水质的改善和恢复退化的生态系统外,还应该使河流更接近自然状态,展现河流的美学价值,注重对河流的美学观赏价值的挖掘。在修复河流的同时,也为人类提供了一片休息娱乐的地方。

5 结论

随着人们对河流认识的加深,关于河流治理的呼声越来越高。我国在河流生态修复方面还处于技术研究的阶段。因此,还需要在河流修复实践过程中不断地积累经验,逐渐形成完善的河流生态修复体系,最终实现河流的生态化、自然化。

参考文献

[1]刘均平,邓文丽,刘建飞等.长园河湿地生态修复工程实践[J].首都师范大学学报(自然科学版),2013,34(5):27-34.

[2]倪晋仁,刘元元.论河流生态修复[J].水利学报,2006,37(9):1029-2038.

[3]刘尚俭,邱建,安雅敏等.河流生态修复浅议[J].环境影响评价,2015,37(1):82-85.

[4]陈兴茹.国内外河流生态修复相关研究进展[J].水生态学杂志,2011,32(5):122-128.

[5]钟春欣,张玮.基于河道治理的河流生态修复[J].水利水电科技进展,2004,24(3):12-15.

[6]杨平荣.河流生态修复[J].科技信息,2009,1(1):754-755.

水体生态修复方法范文2

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。

参考文献

[1]倪晋仁,马蔼乃.河流动力地貌学[M].北京:北京大学出版社.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]张明,曹梅英.浅谈城市河流整治与生态环境保护[J].中国水土保持,2002(9):33-34.

[5]邵美玲,谢志才,叶麟等.三峡蓄水后香溪河库湾底栖动物群落结构的变化[J].水生生物学报,2006,30(1):69.

[6]龙笛,潘巍.河流保护与生态修复[J].水利水电科技进展.2006,26(2):21-25.

[7]李婉,张娜,吴芳芳.北京转河河岸带生态修复对河流水质的影响[J].环境科学,2011,32(1):80-87.

[8]钟春欣,张玮.基于河道治理的河流生态修复[J].水利水电科技进展,2004,24(3):24-3.

[9]张建春,彭补拙.河岸带研究及其退化生态系统的恢复与重建[J].生态学报,2003,23(1):56-63.

[10]高鹏.浅谈河流治理中的生态题问[J].北京水利,2004(4):9-11.

[11]高晓琴,姜姜,张金池.生态河道研究进展及发展趋势[J].南京林业大学学报,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,刘蒨,曾向辉.受污染水体的生物—生态修复技术[J].水利水电技术,2002(2):1-4.

[14]李正魁,濮培民,胡维平等.固定化细菌技术及其在物理生态工程中的应用—固定化氮循环细菌对水生态系统的修复[J].江苏农业学报,2001(4):248-252.

[15]陈文祥.利用生物措施提高水环境承载力的对策[M].北京:中国水利水电出版社,2002.

水体生态修复方法范文3

保持生态系统完整性和多样性的原则生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性,只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例,除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外,还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施,并综合利用各种工程、生物措施,使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性,决不能照搬所谓其它地区的成功经验,而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。

修复模式长期化的原则一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的,需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施,将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去,制定详细的生态修复规划,全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节,并能长期执行下去,只有这样才能看到生态修复的效果。

根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识,认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。

工矿园区生态修复模式新疆是我国资源大省,蕴含着各种丰富资源,而目前正处于各种工矿园区的开发建设,由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此,资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响,会给这些地区的生态系统造成严重的破坏,对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复,应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件,结合水土保持和生态修复的一般要求,重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果,又可以恢复干旱地区土地的生产能力,还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前,工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。(1)非生物或环境要素的恢复技术,这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复,包括表土转换、土壤改良等措施。(2)生物生态修复技术,这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等,主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。(3)生态系统的整体规划设计修复技术,这种生态技术是综合利用各种生态修复技术,从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。

水体生态修复方法范文4

所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化,或者利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展;主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作,恢复生态系统原本的面貌,比如砍伐的森林要种植上,退耕还林.让动物回到原来的生活环境中。这样,生态系统得到了更好的恢复,称为"生态修复"。水生态修复是在生态修复的基础上提出的,水生态是指环境水因子对生物的影响和生物对各种水分条件的适应。生命起源于水中,水又是一切生物的重要组分。生物体不断地与环境进行水分交换,环境中水的质(盐度)和量是决定生物分布、种的组成和数量,以及生活方式的重要因素。因此水生态修复的提出更有前瞻意思和研究价值。

2.水生态修复的方法

水生态修复是一项理论复杂、因素众多、操作困难的工作,既要因地制宜,又要符合科学,更要讲究实效。按照水生态系统的理论,根据现在的实际状况和上海地区的实践经验,对修复水生态系统,创造水边和水中生物多样性环境,提出10条操作性措施。

1、两岸造树林河岸上应尽可能留出空间,种植树冠较大的树木,逐步形成林带,地面则栽上草坪,贴岸的树冠还可以伸向河道上空。其作用之一,可以增强生态功能,大树扎在土壤时深而密的根须与草坪形成一个土壤生物体系。其作用之二,可以发挥景观作用,岸边的林带草坪,与河道组合,可以有效地改善这一地区的温度、湿度与舒适度,形成一道独特的风景线。

2、河坡植草坪(或灌木)传统的做法往往忽视生态,把河坡搞成直立式,或用块石和水泥板覆盖河坡并勾缝,其实,在不知不觉中已经破坏了生物的生长环境。从修复水生态系统出发,有条件的河坡都应植上草坪或灌木。护坡上的草坪和灌木所起的作用很大:一是草坪和灌木与土壤形成的土壤生物体系,同样可以像两岸的树林与草坪一样,起到减少有机物对河道、湖泊的冲击和营养化程度的作用,有些灌木的根须还能够直接伸到水体中吸收水中的营养成分;二是河坡是水域向陆域的自然过渡带,草坪和灌木与土壤的结合,改善了温度、湿度,提供了食物;三是在稳定边坡,防止水土流失的同时,改变了护坡硬、直、光的形象,给人们以绿色、柔和、多彩的享受。

3、墙上攀绿藤城市化地区的部分河道,由于整个地区水面积的严重不足,为了确保水安全,提高河道汛期的蓄水量,不得已加高加固了防汛墙。弥补的办法是,在墙的陆域一侧种植绿色的爬藤植物,从下爬到上,到了顶以后从上爬到下,一直到水面;有条件的地区,在防汛墙的两面墙上,可依墙分层而建一些条式和点式的花坛,种上灌木或花草;硬质结构的直立或斜坡式护坡,宜种植一些垂枝灌木。

4、水边栽植物水边是水生态系统里一个非常重要的组成部分,要尽可能构建挺水植物多样性的环境。在种植方法上,一般可以直接栽在河边的滩地上、斜坡上,也可栽在盆、缸及竹木框之类的容器做成的定床上;直立式防汛墙的下面,在不影响河道断面的基础上,利用河底淤泥在墙边构筑一定宽度,并有斜坡的湿地带,创造挺水植物生长的条件。

5、水流多样化新的河道治理理念,要求在基本满足行洪需求的基础上,宜宽则宽、宜弯则弯、宜深则深、宜浅则浅,形成河道的多形态,水流的多样性。其作用有两条:一是水流的多样性,能够满足不同生物在不同阶段对水流的需要;二是河道的多形态、水流的多样性本身是水系景观的一个重要组成部分。

6、水中建湿地河流、湖泊中的湿地,是修复水生态系统的一项重要手段,也可以称土壤生物工程,国内外有些中、小城市甚至用来处理城市的生活污水。河道与湖泊的治理中,在基本不影响行洪和槽蓄功能的前提下,应尽可能保留和建设一些湿地,一切都要因地制宜。另外,湿地也是水景观中不可多得的重要一笔,它充满了野趣、野味和自然气息,是人们回归自然的一种象征。

7、水面养萍草水面上的植物有两种,一种是根在水里的浮水植物,它们是水葫芦、水葫狸等;另一种是根在河、湖底泥里的浮叶植物,它们是荷花、水鳖等。

8、水下种水草实践证明,水草茂盛的水体,往往水质很好,而且与众不同的是清澈见底。人工种植水草,也是修复河道、湖泊水生态系统的重要一环。

9、曝氧放细菌人们肉眼看不到的细菌、真菌、放线菌、土壤原生动物等生物种群的生存和繁衍,无时不刻地将水中的有机物质分解成无机物质和水,它们需要充足的氧气,所以,应尽量用各种方法和手段进行曝氧,通过增加水体中氧气的方法来促使好氧细菌的生长繁殖,以达到增强和加快分解水中有机污染物的目的。

10、管理经常化修复水生态系统,就是要通过人的努力,连接河道、湖泊中产生者―消费者―还原者的生物链,并积极地、经常不断地进行必要的干预,促使其达到平衡

3.水生态修复的近况

近年来,水利科技工作高度重视生态问题,把改善和修复生态作为水利科技工作的重要任务之一,保护河流的健康生命,深入研究水利工程对生态环境的影响。针对水利工程的规划、设计、建设、运行管理等各个阶段研究与生态环境保护有关的技术问题和相应的对策和措施,积极探索水利工程有利于生态的调度和使用模式等。

在受污染水体生物生态修复技术研究方面,选择了水库、城市河湖、山峡河段、行洪河道等典型水体,开展建设人工湿地、稳定塘、生物浮床、生物廊道、橡胶坝、生物隔栅等,种植水生植物,采用生物膜处理、生物操纵等技术措施修复受污染水体,对于净化水体、提高自净能力、恢复水域失衡的生态系统等,发挥了重要作用。

在生态水工学关键技术研究方面,作为水利工程学的一个新的分支,主要研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理及技术方法。阐明了生态水利工程学的内涵、理论框架和工程设计原则。

在河道整治生态水工技术的开发与推广方面,研究开发了一些生态型护岸技术和产品,如生态混凝土,鱼巢砖,净水石笼、植物纤维垫,土工植草固土网垫,土工网复合技术,土工格栅等。很多产品已经在河道整治工程中得到广泛应用,效果良好。

4.总结

在未来的发展中,水生态修复应用前景广阔,有很大的提高,并可以在未来发挥良好的作用效果。值得进一步研究,在国家政策的导向下,可以取得可观的进步。

参考文献:

水体生态修复方法范文5

【关键词】国土空间;生态修复;工程技术;创新

1引言

在我国全面开展生态文明建设过程中,国土空间生态修复对于提升生态质量、促进社会可持续发展有着非常关键的作用。当前我国很多区域中的生态环境被严重破坏,因此,要利用国土空间生态修复技术来彻底改善这种环境。本文以“山水林田湖草是一个生命共同体”理念为出发点,真正地了解其规划定位与内涵,对于当前的国土空间生态修复工程创新提供有利的支持。

2规划定位与内涵概述

“山水林田湖草是一个生命共同体”主要明确规定了自然资源管理者职责、用途与修复工作要领等,从而给我国山水林天草湖整体修复提供了有利的支持,按照具体情况做出有效的修复,并且可以达到综合治理的效果。国土空间生态修复就是实现国土空间格局的优化、遏制,更好地提升生态系统的稳定性,使生态环境得到修复,促进环境质量的提升。国土空间生态修复过程中,需要以“山水林田湖草是一个生命共同体”思想为出发点,对于我国的部分地区开发过度、生态功能损失等情况进行修复处理,利用科学合理地规划设计,同时选择更加合适的生物与化学修复处理措施,全面提升生态环境修复工作水平【1】。

3国土空间生态修复技术创新面临的问题

在国土空间生态修复技术创新的过程中,由于各种因素的影响使得该项工作开展还存在诸多问题,主要体现在以下几个方面。

3.1国土空间生态修复理论方法与技术研究亟待加强

目前的生态修复理论研究比较滞后,无法顺应时代的发展,对各个地区所开展的山水林田湖草生态修复等大型项目实际情况分析可以发现,各个地区并没有认识到生态修复的重要性,对于各项重点工程项目的分项目落实缺乏严格执行,使生态系统关系和作用规律的掌握比较有限,最终的生态修复质量难以提升。

3.2国土空间生态修复技术体系和相关标准亟待建立

目前,在我国各个地区生态修复技术应用过程中,存在技术协调不合理、衔接不顺畅或出现矛盾的情况。国土空间修复技术对于很多行业和学科有着直接的影响,同时也有着比较严重的跨区域、跨领域的问题,考虑使国土空间生态修复工程顺利进行,还需要指导相应的部门和机构全面开展国土空间修复技术的研究,逐步进行各项功能的规划和评价,研发先进的修复技术,满足现代社会发展的需要,促进社会的可持续发展。

3.3国土空间生态修复新材料、新装备的研发亟待推进

从长期发展的实际情况分析,最大程度上需要全面地应用土地、矿产、水等自然资源,在生态修复项目的规划设计环节,没有综合分析生物的习性特点,对于生物栖息、通道等方面的分析也存在严重的不足,尤其是一些大型基础项目在建设施工环节应用大量的机械设备和混凝土施工材料,给生态环境造成了严重的不利影响,使生物体系缺乏连续性,生物多样性持续减少、生态系统自我修复能力变得更差。这些问题的存在都和生物多样性保护意识以及生态材料及新装备的应用有着直接的关系【2】。

3.4国土空间生态修复技术创新科研平台亟待搭建

从多年的实践经验分析,生态修复技术是施工单位开展修复的基础,这些技术很多都是施工单位所提供的,在该项目结束之后,很难再次承接类似的工程项目,导致出现“封存”的现象,技术交流和创新严重不足。从国家层面来分析,没有相应的机构开展国土空间生态修复技术的研发,国家也没有形成社会开放技术创新平台,导致国土空间修复技术依然停留在理论研究阶段,技术设备与材料的创新研究严重不足,导致了最终的生态修复技术无法满足实际需要。

4推进国土空间生态修复技术的创新对策

深入研究和推广国土空间修复工程技术,要充分掌握各个地区国土空间生态系统的整体性、系统性以及规律性,确定国土空间修复环节中的工作重点与未来发展方向,分析新技术、新设备与新工艺的应用情况,给国家的生态修复研究技术提供重要的支持,全面提升技术研发人员工作的积极性,形成更加合理有效的生态修复技术体系,推动整个国土空间修复领域的发展和进步。

4.1建立国土空间生态修复工程技术创新体系与标准

根据目前所实施的“山水林田湖草是一个生命共同体”理念,要对国土空间生态系统进行全面性、整体性的管理与维护,要实现区域生态环境修复的综合性治理,就需要对国土空间修复工程类型进行总结和分析,建立更加完善的国土空间生态修复技术标准和系统,从而可以更好地发挥国土空间生态修复技术的优势,促进生态环境尽快恢复,给人们的生活创造良好的生活环境,推动可持续发展【3】。

4.2推进国土空间生态修复技术创新平台建设

根据当前的实际情况需要,建立完善的整治中心、土地创新技术中心,要考虑到山水林田湖草工程项目的具体情况,充分发挥出国家相关部门的组织、引领、服务与桥梁等纽带作用,通过搭建技术创新平台,可以更好地实现技术创新和发展,形成更加协调与融合的创新局面。同时,还应该建设完善的国土空间生态修复技术中心,实现高等院校、科研机构、创新企业的建设,达到创新技术的合理研发和应用,最终提升技术创新能力和水平,促进我国国土空间生态修复工作顺利进行,全面改善生态环境的质量水平,以促进我国生态效益的全面提升。

4.3加强国土空间生态修复技术成果转化应用

在不断地实现科技创新的技术上,需要尽量缩短技术创新的周期,同时,还需要结合各个区域内的国土空间生态修复实际情况进行有效的总结和分析,经过深入的筛查和选择,建立具备创新思路的生态修复体系,达到全面的技术提升,建立更加高效的生态修复技术体系,形成更具创新性的技术成果,以推动生态修复领域的全面发展和进步,实现综合水平的切实提升。4.4开展生态修复领域的国际技术交流与合作积极学习国际上先进的生态修复技术,了解技术的发展形势,从而可以把握国际上新技术的创新动态,给国土空间生态修复技术的创新提供未来的发展方向。在整体发展思路的基础上,深化当前我国各个地区生态修复技术的应用,积极进行技术的交流和创新,全面提升生态修复技术水平,顺应时代的发展和进步。

5结语

水体生态修复方法范文6

关键词:重金属污染 ;防控;环境修复

中图分类号:R139+.1 文献标识码:A

所谓的重金属污染,具体指由重金属以及它产生的化合物带来的不同程度的环境污染现象。最典型的案例是日本出现的水俣病,该病就是汞污染造成的。这种污染的危害主要来自于重金属所处的环境以及生物体等存在的化学形态等。最常见的就是水污染,当然还有一定程度的大气污染和固体污染。随着人口的不断增加以及工农业的快速发展,尤其是进入工业革命后,人类越来越依赖自然资源,不断的加大生产强度,此时有毒以及有害的物体就源源不断的输送到环境当中,此时环境本身的自净力已经不足以排解污染,环境污染就变得越来越严重。为了有效地解决好这个问题,目前相关组织以及机构已经开展了大量的研究活动,很多技术已经被广泛的应用到实践中去。

一 、污染的特点

重金属污染不同于其它的污染。很多种类的污染可以有效地通过环境本身的物理以及化学或者生物能力的净化来降低或者解除。然而由于重金属存在富集性的特点,不易在环境中获得解除。当前,我国在重金属开采以及加工的过程中,导致了很多比如铅、汞等的重金属进入3到大气或者水、土壤当中去,给环境带来很大的负面影响。比如废水释放的重金属,就算是浓度很低,也会积聚到藻类或者是底泥里,然后被鱼类以及贝类吸附,人食用鱼以及贝类就会吸收这种污染。水中含的金属的利弊影响不仅在于金属的特性,关键在于它的浓度以及它存在的形态等。通常,即使是金属元素对人类有益,当它的浓度超过一定标准后,它也会产生毒性,导致动植物受到污染,严重的会死亡。金属的有机的化合物比无机的化合物的毒性强很多;可溶的金属比颗粒状的毒性也强很多。

比较重金属给大气以及地表水带来的污染而言,对土壤和地下水带来的污染要复杂而且严重许多。这主要是因为这类污染有以下的特点:隐蔽、滞后、累计、治理难度大、修复时间长。针对这两种类型的污染开展的修复工作已经成为当前环境研究的重点,也是一个普遍性的世界难题。纵观全局,虽然我们在对土壤以及地下水污染的修复工作中取得了一定的成就,形成了许多科学实用的技术,不得不承认的是,遮羞方法在一定程度上破坏了场地的结构,带来二次污染现象,而且在大面积且轻污染的土壤中无法有效开展。因此,近年来,人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上,进一步提出了生态修复的理念,并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索,试图以生态学的原理和方法,在对环境的治理以及修复过程中,注重人和生态的和谐关系,真正的将可持续的发展观念做到实处。

二、常用的几种修复方法

首先是生物修复法。该方法是我们开展整个生态修复活动的基础。它是对环境修复的最重要技术,目前该方法正处于发展中。生态修复的概念具体讲就是指通过微生物来加速对污染物的降解活动,进而修复受到污染的环境或者解除污染的一项自发的或者是受控的过程。除了通过微生物来进行修复,植物以及动物等多种修复方法的出现,在一定程度上给生物修复赋予了更宽泛的定义,具体的讲就是指通过细菌或者真菌等各种类型的微生物以及蚯蚓类的动物或者水藻等代谢来减轻污染物的危害性,改变它们的活性,通过改变污染物的化学或物理特性来影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。当前,使用范围最广,效果最显著的生物修复法是微生物的修复法。

其次是,物理修复和化学修复。这两种修复有效地构成了生态修复。具体的从原理上来讲,物理以及化学修复指的是有效地利用光、水分、温度以及土壤和气体等各类环境因素,依据污染的特点,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,来清除环境中的污染物,或者将其转化为对人类有益的物质。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,亦或是工程方法,对于修复生物的生命活动来说都是非常重要的影响要素。假如将这些因素有效地结合到一起,确保环境条件以及生态因素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,对于整个生态修复来讲,上述观念是非常重要的。

将物理修复、化学修复、生物修复有机结合到一起,对于我们的整个修复来讲是非常重要的。对这些方法利用的是否有效在很大程度上关系到我们的整个修复工作的成败。因此,我们在具体的修复过程中,应该认真地将物理修复以及化学修复方法和生物修复方法结合到一起,只有这样我们才可以更好的完成生态修复工作。

第三,植物修复法。该方法是整个生态修复的最根本形式。大约是在上世纪八十年代最早出现这一概念,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。当前,植物修复法已经包括了环境修复的每个方面,比如城市的树木、花草、植被等对大气的净化。再比如,荷塘里的水生植被通过不断的利用氮磷钾等物质来净化水体;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。从形式上看,在整个的治理活动中,几乎是植被在发挥作用, 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。利用植物对重金属如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur,多环芳径,石油,化学农药,有机氯溶剂如TCE,废弃炸药如TNT等的修复研究均有报道。

三 、不断完善污染环境修复标准

污染环境修复标准是指把技术和法规所确定、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。最近几年,对环境的修复工作一直是相关工作的重点。但是与之配套的修复标准却没有明确的条文规定。因此,修复工作常面临一大疑惑,到底修复到一个怎样的程度才能真正的认为是修复合格了呢?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,又大大滞后于土壤环境质量标准的监理工作。

结语

通过上文介绍,我们得知了重金属污染的概念以及它的危害性和特点等。当前形式下,相关部门工作的重点应该放到如何有效的研究方法来解决目前严重的污染问题,只有做好了这项工作,才能真正的实现人与自然的和谐发展。

参考文献:

[1]黄铭洪等著.环境污染与生态恢复[M].科学出版社,2003.