生態(tài)修復(fù)的主要技術(shù)范文

時(shí)間:2024-01-14 15:30:26

導(dǎo)語:如何才能寫好一篇生態(tài)修復(fù)的主要技術(shù),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

生態(tài)修復(fù)的主要技術(shù)

篇1

海島生態(tài)修復(fù)的模式研究

根據(jù)國內(nèi)外海島修復(fù)研究情況可將海島生態(tài)修復(fù)分為三種模式。

(1)重新設(shè)計(jì)模式。海島生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)遭到嚴(yán)重破壞、退化或完全改變而無法挽回,無法進(jìn)行生態(tài)完整性恢復(fù),因?yàn)樽畛醯奈锓N可能已經(jīng)完全消失或大量消失,無法再恢復(fù)到最初的狀態(tài)。目前這類海島最典型的是位于南太平洋的復(fù)活節(jié)島,該島曾經(jīng)覆蓋茂密的森林,但現(xiàn)在土壤貧瘠,大部分覆蓋的是稀疏的草原。曾經(jīng)覆蓋原始地方性灌木和樹林的地方,植物已經(jīng)消失。同樣,所有本土的脊椎動(dòng)物也已經(jīng)消失。除此之外有學(xué)者研究認(rèn)為外來生物入侵和其他威脅的組合造成的影響,甚至可能導(dǎo)致島嶼生態(tài)系統(tǒng)崩潰?,F(xiàn)在不能確定本土原有的棕櫚樹和無脊椎動(dòng)物以及其他滅絕物種的數(shù)據(jù),但是無論滅絕和入侵的數(shù)量如何,這個(gè)海島已經(jīng)不可能恢復(fù),這里存在一個(gè)新的生態(tài)演替過程。這種類型的海島原生生態(tài)已經(jīng)丟失,原生物種大多已經(jīng)滅絕,很難也幾乎不能找到合適的原生物種對(duì)海島實(shí)施恢復(fù),但是可以根據(jù)現(xiàn)在海島的具體情況采取措施對(duì)海島進(jìn)行重新的綠化、修復(fù)和美化生態(tài)工程。這里的重新綠化是用植被更多地考慮到美學(xué)和工程應(yīng)用價(jià)值,而不是特別注重恢復(fù)生態(tài)完整性。

(2)恢復(fù)模式。海島生態(tài)系統(tǒng)的原始性維持在較高水平,原生物種保持較好,只有很少部分的滅絕,海島生態(tài)系統(tǒng)的完整性可以修復(fù)到較高的水平。此類海島較典型的包括位于塞舍爾群島的科西涅島,該島的大部分仍然保持原始的曠野,雖然它不是位于遠(yuǎn)離城市的荒地或是完全未受污染的海域,但還是比較偏遠(yuǎn),大多數(shù)的物種、生態(tài)過程和動(dòng)物行為維持在人類干擾前的狀態(tài)。島上可能只有1~3個(gè)巨型海龜物種滅絕,但這是無法確定的。現(xiàn)在為了恢復(fù)原來的生態(tài)活動(dòng),已經(jīng)引進(jìn)亞達(dá)伯拉的15種巨型海龜?shù)取3酥膺€有一些海島也特別適合恢復(fù),并且已經(jīng)取得了一些顯著的成果,尤其是在新西蘭。該類型海島由于保持較好的生態(tài)完整性,幾乎沒有過多的破壞,可以實(shí)現(xiàn)以生物為中心的較高水平的修復(fù),但是也無法恢復(fù)到最原始的水平,因?yàn)榭赡苡行┤肭治锓N長期存在后,融入原來生態(tài)系統(tǒng)中使之成為不能缺少的物種,如果進(jìn)行移除反而會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。。

(3)自我修復(fù)模式。海島雖然受到各種因素的影響,現(xiàn)在表現(xiàn)出輕微破壞狀態(tài),但是沒有超過海島生態(tài)系統(tǒng)本身的承受范圍,具有較好的生態(tài)完整性,能過通過生態(tài)系統(tǒng)的自我更新修復(fù)作用可以得到恢復(fù),無須采取措施協(xié)助其恢復(fù)。目前存在較多此類海島,它較少受到人類活動(dòng)及自然災(zāi)害的影響或處于較偏遠(yuǎn)的海域,生態(tài)狀況處于較良好的狀態(tài),即使有輕微破壞也不會(huì)對(duì)其生態(tài)系統(tǒng)造成影響。

海島生態(tài)修復(fù)的技術(shù)研究

雖然國內(nèi)外海島生態(tài)修復(fù)采取各種不同的技術(shù),但目前為止沒有形成一套完整的技術(shù)體系,根據(jù)國內(nèi)外專家的研究情況,目前海島生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要以生物技術(shù)與工程技術(shù)為主,也有學(xué)者開始注意到工程與生物相結(jié)合的景觀修復(fù)技術(shù)。其中主要包括物種引入與恢復(fù)技術(shù)、種群動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)、群落演替控制與恢復(fù)技術(shù)、物種選育與繁殖技術(shù)、土壤肥力恢復(fù)技術(shù)、水土流失控制與恢復(fù)技術(shù)、水體污染控制技術(shù)、節(jié)水與保水技術(shù)、生態(tài)評(píng)價(jià)與規(guī)劃技術(shù)、生態(tài)系統(tǒng)組裝與集成技術(shù)等。在生物技術(shù)方面國內(nèi)外的研究已經(jīng)達(dá)到一定水平,其中物種引入與恢復(fù)技術(shù)運(yùn)用較多,除此之外還綜合運(yùn)用到種群動(dòng)態(tài)調(diào)控、群落演替控制與恢復(fù)、物種選育與繁殖、土壤肥力恢復(fù)等技術(shù)。

海島陸域生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)中最重要的問題是恢復(fù)和維持退化海島的水分循環(huán)與平衡過程,其中最常用的手段是恢復(fù)海島植被。雖然海島單位面積的植物群落種類明顯少于大陸,但海島植被的恢復(fù)仍可參考其群落演替過程。我國學(xué)者主要研究了廣東的南澳島和廈門的猴嶼等。通過研究南澳島植物群落演替過程,指出該海島的修復(fù)主要運(yùn)用植被恢復(fù)、群落演替控制與恢復(fù)等技術(shù)。對(duì)廈門猴嶼進(jìn)行修復(fù)時(shí)采用植被恢復(fù)技術(shù)。此外澳門離島的生態(tài)環(huán)境破壞非常嚴(yán)重,也采用了植被恢復(fù)、物種選育與繁殖等技術(shù),使得海島得到很好的修復(fù)。

國外對(duì)生物技術(shù)研究較早,廣泛采取多種技術(shù)方法以物種引入與恢復(fù)技術(shù)為主,如在對(duì)夏威夷群島進(jìn)行修復(fù)時(shí),通過引入原生的鄉(xiāng)土物種使得海島生物得到一定的恢復(fù);科西涅島通過引入原始物種生態(tài)得到了很好的修復(fù);新西蘭的SantaCatalina島通過引入山羊以控制雜草;用猶大山羊技術(shù)控制野生山羊以恢復(fù)科西涅島的生態(tài)系統(tǒng);研究引入的野牛對(duì)圣卡塔利娜島原生植物恢復(fù)的影響,指出要控制恢復(fù)過程中的非本土動(dòng)植物需采取的措施。工程技術(shù)方面主要采用水土流失控制與恢復(fù)、水體污染控制、節(jié)水與保水、生態(tài)評(píng)價(jià)與規(guī)劃、生態(tài)系統(tǒng)組裝與集成等技術(shù)。國內(nèi)研究相對(duì)較少,以廈門猴嶼和澳門離島等為主。廈門猴嶼碼頭北面受破壞嚴(yán)重,采取漿砌石擋墻的水土流失控制與恢復(fù)技術(shù),防治水土流失。

澳門離島植被生態(tài)恢復(fù)過程中采取挖掘溝槽蓄水的節(jié)水與保水技術(shù)措施,以解決季節(jié)性缺水對(duì)修復(fù)進(jìn)程的影響。國外學(xué)者在工程技術(shù)研究方面相對(duì)較深入,如科拉馬拉島的修復(fù)工程,采用黃麻土工布固定岸坡的水土流失控制與恢復(fù)技術(shù),以防治表土侵蝕和種子沖刷。

魯濱遜克魯索島通過試驗(yàn)建立圍欄防止放牧牛對(duì)森林的破壞,采取了生態(tài)評(píng)價(jià)與規(guī)劃等技術(shù)??莆髂鶏u生態(tài)修復(fù)不同階段采用了相應(yīng)的工程技術(shù),主要有生態(tài)評(píng)價(jià)與規(guī)劃、生態(tài)系統(tǒng)組裝與集成等,如第二階段建立園藝區(qū)隔離非原生的家養(yǎng)植物,第三階段對(duì)外來建設(shè)的工廠實(shí)施搬遷等。此外,部分海島還采取了工程與生態(tài)相結(jié)合的技術(shù)以及景觀修復(fù)技術(shù),如廈門猴嶼由于處在景觀節(jié)點(diǎn),在研究恢復(fù)植被生態(tài)系統(tǒng)的同時(shí),采取將綠化恢復(fù)與景觀建設(shè)相結(jié)合的景觀設(shè)計(jì)技術(shù)方式。國外學(xué)者還對(duì)GIS、遙感等技術(shù)在海島生態(tài)修復(fù)方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究,如在嚴(yán)重侵蝕的科拉馬拉島(孟加拉灣),利用GIS技術(shù)結(jié)合衛(wèi)星遙感圖像分析沖淤過程,并運(yùn)用生物工程技術(shù)相結(jié)合采取措施修復(fù)海島,提出了具體的修復(fù)措施。

海島生態(tài)修復(fù)研究趨勢

海島生態(tài)修復(fù)研究雖然已取得一定進(jìn)展,但目前仍處于基礎(chǔ)性研究階段,尚未總結(jié)出適合海島修復(fù)的一般性理論,對(duì)海島生態(tài)修復(fù)模式研究不夠深入,修復(fù)的技術(shù)方法以及實(shí)踐應(yīng)用尚不成熟。海島生態(tài)修復(fù)研究的趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)海島生態(tài)修復(fù)研究仍以理論研究為基礎(chǔ),通過借鑒先進(jìn)成功的生態(tài)修復(fù)經(jīng)驗(yàn)及理論,總結(jié)適合海島生態(tài)修復(fù)的一般性理論,為海島生態(tài)修復(fù)研究及實(shí)踐提供理論指導(dǎo)。

(2)海島生態(tài)修復(fù)研究的重點(diǎn)之一在于對(duì)海島生態(tài)修復(fù)模式的深入研究,系統(tǒng)分析海島生態(tài)修復(fù)模式,以便更精確指導(dǎo)不同地域、不同類型海島的生態(tài)修復(fù)過程。

(3)研究高效的海島生態(tài)修復(fù)技術(shù),總結(jié)指導(dǎo)生態(tài)修復(fù)的技術(shù)方法用以指導(dǎo)修復(fù)物種的選擇及合理搭配等,以生物修復(fù)技術(shù)為核心結(jié)合工程修復(fù)、景觀修復(fù)等技術(shù),為海島生態(tài)修復(fù)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,將是海島生態(tài)修復(fù)研究的另一個(gè)重點(diǎn)。

篇2

    保持生態(tài)系統(tǒng)完整性和多樣性的原則生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)主要目的就是恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的完整性和多樣性,只有這樣才能達(dá)到恢復(fù)原有生態(tài)系統(tǒng)的目的。以干旱地區(qū)土地資源的生態(tài)修復(fù)為例,除了要重視各種植被與水資源的恢復(fù)與保護(hù)之外,還應(yīng)在方案中對(duì)土地資源的生態(tài)化開發(fā)和利用提出具體的措施,并綜合利用各種工程、生物措施,使方案能夠保持當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特性和多樣性。在保護(hù)措施上應(yīng)該體現(xiàn)出針對(duì)性和特殊性,決不能照搬所謂其它地區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn),而是應(yīng)該在消化這些經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上形成自己獨(dú)特的措施方案。

    修復(fù)模式長期化的原則一個(gè)地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)絕不是一朝一夕就能完成的,需要持續(xù)性的生態(tài)修復(fù)措施才能慢慢的恢復(fù)以前的生態(tài)系統(tǒng)。這就需要長期不懈的堅(jiān)持各項(xiàng)生態(tài)修復(fù)措施,將生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的觀念貫徹到當(dāng)?shù)馗骷?jí)政府和人民群眾當(dāng)中去,制定詳細(xì)的生態(tài)修復(fù)規(guī)劃,全面設(shè)計(jì)生態(tài)修復(fù)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和管理各個(gè)關(guān)節(jié),并能長期執(zhí)行下去,只有這樣才能看到生態(tài)修復(fù)的效果。

    根據(jù)現(xiàn)有的研究資料和筆者對(duì)干旱地區(qū)生態(tài)破壞形式的認(rèn)識(shí),認(rèn)為干旱地區(qū)的生態(tài)修復(fù)主要有四種模式。具體內(nèi)容如下。

    工礦園區(qū)生態(tài)修復(fù)模式新疆是我國資源大省,蘊(yùn)含著各種豐富資源,而目前正處于各種工礦園區(qū)的開發(fā)建設(shè),由于氣候干旱在資源開發(fā)利用過程中受到自然因素的影響很容易造成生態(tài)環(huán)境破壞。不僅如此,資源開發(fā)開采過程中受到開發(fā)形式、粗放生產(chǎn)等方面因素的影響,會(huì)給這些地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的破壞,對(duì)于工礦資源開采引發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)破壞的修復(fù),應(yīng)該采取工礦生態(tài)修復(fù)模式。在這種模式當(dāng)中主要是要根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥?、地貌條件,結(jié)合水土保持和生態(tài)修復(fù)的一般要求,重點(diǎn)做好工礦區(qū)水土保持和保水護(hù)土工作。這些措施既可以保證生態(tài)修復(fù)的進(jìn)程和效果,又可以恢復(fù)干旱地區(qū)土地的生產(chǎn)能力,還可以為下一步的植被恢復(fù)創(chuàng)造條件。目前,工礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施主要有以下幾種。(1)非生物或環(huán)境要素的恢復(fù)技術(shù),這種技術(shù)主要適用于工礦區(qū)土壤的恢復(fù),包括表土轉(zhuǎn)換、土壤改良等措施。(2)生物生態(tài)修復(fù)技術(shù),這種技術(shù)包括先鋒種種植技術(shù)、土壤種子庫引入技術(shù)等等,主要是合理配置工礦區(qū)的固氮生物、消費(fèi)者和分解者。(3)生態(tài)系統(tǒng)的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)修復(fù)技術(shù),這種生態(tài)技術(shù)是綜合利用各種生態(tài)修復(fù)技術(shù),從中找到最適合工礦區(qū)生態(tài)修復(fù)需要的措施。

篇3

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、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(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是與季節(jié)有關(guān),微生物的生長活性與溫度、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,在我國是一條切實(shí)可行的途徑。我國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4

關(guān)鍵詞:城市水生態(tài) 環(huán)境 生物 措施

中圖分類號(hào): TU986 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著全球科技的進(jìn)步,人類活動(dòng)的頻繁和社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長模式的轉(zhuǎn)變,水資源的開發(fā)利用達(dá)到了前所未有的強(qiáng)度,水生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞,但是城市水環(huán)境是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,也是市民休閑娛樂、維護(hù)城市生態(tài)平衡的重要手段。那么隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)水環(huán)境的質(zhì)量也越來越高,在這種情況下采取生態(tài)修復(fù)的方法解決污染不是很嚴(yán)重格的水環(huán)境是今后城市環(huán)境治理的必然,修復(fù)受損的水生態(tài)環(huán)境是恢復(fù)水生態(tài)環(huán)境的有效途徑。

一、 水生態(tài)環(huán)境影響因素

現(xiàn)如今隨著城市發(fā)展的不斷進(jìn)行中,工業(yè)廢水和生活污水應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定排入城市污水處理系統(tǒng),嚴(yán)禁排入城市自然水環(huán)境。要定期對(duì)公園、環(huán)城河內(nèi)的樹枝敗葉,以及其它的生活垃圾進(jìn)行清理,強(qiáng)化環(huán)境宣傳,是人們?cè)谛蓍e游玩的時(shí)候養(yǎng)成一個(gè)良好的喜歡。這樣從環(huán)境污染的外源攝入上控制上污染源,才能為內(nèi)源性污染質(zhì)量奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

1.農(nóng)村對(duì)水生態(tài)環(huán)境的影響

我國人口多、土地資源少的國情決定了我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中起到基礎(chǔ)地位的作用。我國農(nóng)業(yè)目前正處在由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變時(shí)期。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)是在自然經(jīng)濟(jì)條件下,采用人力、畜力、手工工具、鐵器等為主的手工勞動(dòng)方式,靠世代積累下來的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)發(fā)展,以自給自足的自然經(jīng)濟(jì)居主導(dǎo)地位的農(nóng)業(yè)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對(duì)水生態(tài)環(huán)境影響較小。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大量使用以石油為原料的化肥、農(nóng)藥和以石油為能源的農(nóng)業(yè)機(jī)械,使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),達(dá)到了前所未有的程度。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)引起了土壤侵蝕和土地退化,減少了生物多樣性,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用的化肥、農(nóng)藥等產(chǎn)生了有機(jī)污染物及氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),造成水質(zhì)的富營養(yǎng)化。

二、水生態(tài)環(huán)境修復(fù)原理

水生態(tài)修復(fù)是利用生態(tài)系統(tǒng)原理按照自然界的自身規(guī)律使水體恢復(fù)自我修復(fù)功能,采取各種工程、生物和生態(tài)措施修復(fù)受損傷的水體生態(tài)系統(tǒng)的生物群體及結(jié)構(gòu),強(qiáng)化水體的自凈能力,重建健康的水生生態(tài)系統(tǒng)。而水生態(tài)環(huán)境修復(fù)主要分為三種技術(shù)——物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)。(1)物理修復(fù)技術(shù)為:外源控制、底泥疏浚、水動(dòng)力循環(huán)治理。(2)化學(xué)修復(fù)技術(shù)為:化學(xué)除藻、沉淀凈化。(3)生物修復(fù)技術(shù)為:生物過濾技術(shù)、微生物技術(shù)。

三、水生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施

1.城市水生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施

1.1增強(qiáng)污水處理廠處理污水及廢水能力

根據(jù)污水水量、水中污染物的不同,采用不同的排放標(biāo)準(zhǔn)及處理工藝。修建污水處理綜合性能強(qiáng)的污水處理廠,將工藝研究和設(shè)備開發(fā)密切結(jié)合,在推廣應(yīng)用先進(jìn)工藝技術(shù)的同時(shí)推出高質(zhì)量的成套設(shè)備,不斷擴(kuò)增污水處理廠綜合性技能。

1.2人工建造景觀水體,增加城市綠地面積

在城市中修建人工景觀水體,滿足人們的親水性需求,改善周邊環(huán)境,種植適合城市生長的植被與樹木,增加降雨后形成徑流時(shí)間,使雨水能入滲到城市地面以下,補(bǔ)充城市地下水體,緩解城市水資源環(huán)境由于城市化帶來的不利影響,進(jìn)而調(diào)節(jié)局部生態(tài)系統(tǒng)。

1.3修建人工濕地,為城市增色添香

模擬自然濕地生態(tài)系統(tǒng)修建人工濕地。利用濕地土壤疏松多孔體系,含有大量的膠體顆粒的物理性狀,去除水體中的有機(jī)物和重金屬,進(jìn)而修復(fù)水生態(tài)環(huán)境。栽植有較高觀賞價(jià)值的濕地植物,增添休閑、觀賞和貼近自然的美景。

四、天然水體水生態(tài)修復(fù)措施

我國的天然水體主要由江湖湖海組成,目前已有近60%水體受到了不同程度的污染。水體中富含氮、磷等營養(yǎng)物和有機(jī)物。局部水體富氧化情況嚴(yán)重,造成諸如藍(lán)藻等生物的大量繁殖,藍(lán)藻等水生生物與水體中的魚類等生物爭耗氧氣,而使魚類等生物死亡。影響了水生態(tài)環(huán)境的自然規(guī)律。目前,我國主要通過修建工程措施、生物修復(fù)技術(shù)和生態(tài)修復(fù)技術(shù)修復(fù)受損的水生態(tài)環(huán)境。

1.工程措施

利用稀釋和沖刷技術(shù),引用外流對(duì)水體進(jìn)行稀釋和沖刷,短時(shí)間內(nèi)有效地減少污染物的濃度和負(fù)荷,提高水體自凈能力;利用底泥疏浚技術(shù)去除水體底部的毒害物質(zhì);利用底泥覆蓋技術(shù)在底泥表面敷設(shè)滲透性小的塑料膜或卵石,營造出特定的水流環(huán)境和水生生物所需要的環(huán)境,抑制藻類大量繁殖;利用氣體抽提技術(shù),使用真空泵和井使有機(jī)污染物蒸氣,或者將被吸附的、溶解狀態(tài)的或自由相的污染物轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀?,抽提到地面,然后再進(jìn)行收集和處理;利用空氣吹脫技術(shù)將壓縮空氣注入受污染區(qū)域,使溶解在地下水中的揮發(fā)性化合物、吸附在土壤顆粒表面上的化合物以及阻塞在土壤空隙中的化合物驅(qū)趕出來。

2.生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)是利用生物的新陳代謝對(duì)有機(jī)污染物及氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的同化作用,將低濃度污染物進(jìn)行富集轉(zhuǎn)化,達(dá)到治理污染水體的目的。該類技術(shù)與所要修復(fù)水體之間的空間關(guān)系屬于旁路裝置或非緊密結(jié)合的狀態(tài)。常見的技術(shù)包括:固定化細(xì)菌技術(shù)、河道內(nèi)曝氣、結(jié)合高效微生物處理修復(fù)技術(shù)、生態(tài)浮床技術(shù)、卵石床生物膜技術(shù)、穩(wěn)定塘技術(shù)、生物過濾技術(shù)土地處理技術(shù)等。

3.生態(tài)修復(fù)技術(shù)

生態(tài)修復(fù)技術(shù)是恢復(fù)退化水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中缺失的組分,達(dá)到重建水生態(tài)系統(tǒng)的良好結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)其功能的恢復(fù),同時(shí)改善水質(zhì)。該種技術(shù)包括:生物操縱技術(shù)、沉水植物重建技術(shù)等。其中,生物操縱技術(shù)包括引入濾食性魚類來控制藻類生物量的富集。沉水植物重建是利用屬于本地物種的沉水植物,選擇合適的地帶進(jìn)行引種并使之成為水生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。

五、強(qiáng)化政府立法職能,增加社會(huì)輿論監(jiān)督

我們?cè)趯?duì)水生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)的過程中,也要不斷地去加強(qiáng)國家監(jiān)察職能,運(yùn)用行政手段、通過出臺(tái)法律、法規(guī)約束破壞水生態(tài)環(huán)境的行為。引進(jìn)激勵(lì)機(jī)制,對(duì)生產(chǎn)、生活中保護(hù)水生態(tài)環(huán)境的企業(yè)給予減免財(cái)稅等方面的政策,獎(jiǎng)勵(lì)和鼓勵(lì)高污染行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。調(diào)動(dòng)社會(huì)力量,加強(qiáng)社會(huì)輿論監(jiān)督,對(duì)破壞水生態(tài)環(huán)境的行為提出譴責(zé),輿論干預(yù)其企業(yè)銷售。加大社會(huì)保護(hù)水生態(tài)環(huán)境的宣傳力度,樹立全民保護(hù)水生態(tài)環(huán)境的意識(shí),增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感和使命感。

篇5

關(guān)鍵詞 廢棄煤礦區(qū);林業(yè)生態(tài);修復(fù);問題;對(duì)策;長江中下游;江西萍鄉(xiāng)

中圖分類號(hào) F326.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2016)19-0160-02

Abstract Forestry ecological restoration work in the middle and lower reaches of the Yangtze River abandoned coal mine area has attracted people′s attentions.Taking the Pingxiang forestry and ecological construction for example,the problems of forestry ecological construction in abandoned coal mine area were analyzed,and some countermeasures were put forward combining with the practice experience of forestry ecological restoration in Pingxiang abandoned coal mining area.

Key words abandoned coal mine area;forestry ecology;restoration;problem;countermeasure;middle and lower reaches of the Yangtze River;Pingxiang Jiangxi

長江中下游流域地域遼闊,自然條件優(yōu)越,隨著改革開放的推進(jìn),煤礦生產(chǎn)得到了高速發(fā)展,但近幾十年來,由于忽視了煤礦開采過程中的生態(tài)保護(hù)和治理,長江中下游廢棄煤礦區(qū)出現(xiàn)了植被稀少、巖石、水土流失、地力下降以及環(huán)境污染等問題,致使當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境不堪重負(fù),也制約了廢棄煤礦區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。如萍鄉(xiāng)地處湘贛結(jié)合部,礦產(chǎn)資源分布廣泛,近40%的土地面積有煤炭資源的蘊(yùn)藏。經(jīng)過近百多年地下大規(guī)模開采,地下煤炭資源開采日趨困難,現(xiàn)礦區(qū)工業(yè)保有儲(chǔ)量約2.215億t,占累計(jì)探明儲(chǔ)量的29.5%,剩余可開采儲(chǔ)量只有1.2億t,且近4成為劣質(zhì)煤,基本處于地層深部,開采難度越來越大,開采過程中通風(fēng)、提升運(yùn)輸、抽水等方面消耗成倍增長[1]。雖然萍鄉(xiāng)市在2010年開展了廢棄煤炭植被快速恢復(fù)技術(shù)研究,并于2012―2015年,在安源區(qū)安源鎮(zhèn)、湘東區(qū)下埠鎮(zhèn)完成礦山植被恢復(fù)示范面積逾84 hm2,在取得了較好的恢復(fù)效果的同時(shí),將治理恢復(fù)技術(shù)模式在萍鄉(xiāng)市幾個(gè)主要礦區(qū)進(jìn)行了推廣應(yīng)用。但隨著煤炭市場價(jià)格下跌、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,采礦廢棄區(qū)增加,萍鄉(xiāng)累計(jì)堆存量近億噸,占用土地面積超過500 hm2,采礦廢棄區(qū)影響周邊林地近4 500 hm2,加劇了萍鄉(xiāng)林業(yè)生態(tài)建設(shè)任務(wù)[2]。

1 存在的問題

1.1 生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重

在長江中下游流域煤碳主產(chǎn)區(qū),由于過度開采和忽視了煤炭開采過程中的生態(tài)保護(hù),致使相當(dāng)一部分礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)受到毀滅性破壞,僅江西省萍鄉(xiāng)市采礦廢棄區(qū)影響周邊林地近4 500 hm2,在廢棄煤礦區(qū),荒山裸土、露天煤礦、礦渣堆隨處可見,森林固有的調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙、改良土壤、減少污染、美化環(huán)境、保持生物多樣性等多種生態(tài)功能大大降低甚至完全損失。

1.2 林業(yè)生態(tài)修復(fù)意識(shí)淡薄

開展廢棄煤礦區(qū)林業(yè)生態(tài)修復(fù)是黨的十提出的實(shí)施重大生態(tài)修復(fù)工程的重要組成部分,但是有些地區(qū)對(duì)廢棄煤礦區(qū)林業(yè)生態(tài)修復(fù)工作的重要性認(rèn)識(shí)不足,存在對(duì)煤礦開采企業(yè)審批不嚴(yán)、監(jiān)管不到位、生態(tài)修復(fù)資金嚴(yán)重不足、打擊非法開采力度不大等問題。另外,煤礦開采企業(yè)往往也只注重經(jīng)濟(jì)效益而忽視了礦區(qū)生態(tài)保護(hù)和環(huán)境治理,加劇和放任了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化。

1.3 林業(yè)生態(tài)修復(fù)科技水平有待提高

長江中下游流域從事林業(yè)生態(tài)修復(fù)的專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)重不足,根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),大約只有26%的職工具備相關(guān)專業(yè)素質(zhì)和合理的知識(shí)構(gòu)成,大部分從業(yè)人員只具備極其簡單的操作技能。同時(shí),先進(jìn)適用的科學(xué)技術(shù)在廢棄煤礦區(qū)林業(yè)生態(tài)修復(fù)中引進(jìn)和應(yīng)用得極少,而且轉(zhuǎn)化為生態(tài)效益的過程緩慢。另外,相關(guān)現(xiàn)代化先進(jìn)設(shè)備的利用率也極低。

1.4 信息化管理平臺(tái)不完善

近年來,長江中下游流域廢棄煤礦區(qū)信息化管理平臺(tái)建設(shè)雖已取得了初步成效,但仍然存在一些問題。主要表現(xiàn)為:一是未建成完整的廢棄煤礦區(qū)基本信息網(wǎng)絡(luò);二是未建立健全監(jiān)測預(yù)警、技術(shù)推廣、成果共享的信息服務(wù)機(jī)制;三是信息化管理網(wǎng)絡(luò)覆蓋面不廣,對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)廢棄煤礦區(qū)信息采集不暢,信息更新不及時(shí)。

2 修復(fù)對(duì)策

2.1 堅(jiān)持創(chuàng)新原則,加快廢棄礦區(qū)生態(tài)植被修復(fù)治理步伐

通過觀念理念的創(chuàng)新,帶動(dòng)體制創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新和科技創(chuàng)新,在采礦廢棄區(qū)生態(tài)植被修復(fù)治理中堅(jiān)持創(chuàng)新,認(rèn)識(shí)到采礦廢棄區(qū)生態(tài)植被修復(fù)治理的重要性,高度重視采礦廢棄區(qū)生態(tài)植被修復(fù)治理工作,增強(qiáng)采礦廢棄區(qū)生態(tài)植被修復(fù)治理的責(zé)任感、緊迫感和使命感,做到認(rèn)識(shí)到位、精力到位、責(zé)任到位、政策到位、工作到位[3]。

2.2 加大宣傳力度,大力引進(jìn)和推廣先進(jìn)適用的林業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

開展廢棄煤礦區(qū)林業(yè)生態(tài)修復(fù),必須依靠科技,以科技為支撐,通過科技進(jìn)步提高廢棄煤礦區(qū)林業(yè)生態(tài)修復(fù)成效。一是充分利用信息網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái),大力引進(jìn)和推廣先進(jìn)適用的林業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù);二是強(qiáng)化林業(yè)生態(tài)修復(fù)科技人員的引進(jìn)和培訓(xùn);三是抓好林業(yè)生態(tài)修復(fù)科技示范基地建設(shè),做到依托示范、以點(diǎn)帶面、全面推進(jìn)。

2.3 改變整地方式,切實(shí)改善林業(yè)生態(tài)修復(fù)立地條件

長江中下游廢棄煤礦區(qū)山嶺以巖石、煤渣、砂土為主,水土破壞損失嚴(yán)重,立地條件極差,普通苗木很難在廢棄礦區(qū)扎根生長,因此必須區(qū)分不同的立地條件,采取差異化的施工措施,切實(shí)改善廢棄煤礦區(qū)立地條件。對(duì)表層土壤瘠薄、巖石嚴(yán)重、土層基本被破壞的造林地,要采取客土結(jié)合降坡、平整土地、施肥等措施改善立地條件。對(duì)表層碎土、礦石及煤渣混雜的造林地,要采取降坡、平整土地、砌擋土墻、完善排灌設(shè)施等措施改善立地條件。

2.4 科學(xué)選擇樹種,嚴(yán)把廢棄煤礦區(qū)林業(yè)生態(tài)修復(fù)施工技術(shù)關(guān)

根據(jù)對(duì)土壤成分的綜合分析,選擇適宜其生長的喬、灌、草、藤本等植物進(jìn)行礦山植被恢復(fù)。治理萍鄉(xiāng)地區(qū)采礦廢棄區(qū)退化森林的目的樹種可選用香樟、泡桐、胡枝子、刺槐、構(gòu)樹、鹽膚木、紫穗槐、翅莢木、枸骨、夾竹桃、多花玉蘭、欒樹、常青藤、商陸、搏落回等[4]。栽植方式可分為植苗造林和播種造林,植苗造林主要是挖穴,栽植穴的大小和深度應(yīng)略大于苗木根系。栽植時(shí)間宜選擇在雨后陰天,以12月初至次年3月為宜。栽植時(shí)必須做好“栽正、舒根、踩緊、適當(dāng)深栽”,栽植深度一般比原土痕深2~3 cm,做到“三填兩踩一提苗”。播種造林一般要先整地,坡地較緩時(shí)采用穴播或條播,在操作困難的地段,可在雨季采用噴播的造林方法。播種量應(yīng)根據(jù)種子質(zhì)量、立地條件和造林密度確定。穴播、條播的覆土厚度一般為種子直徑的3~5倍,土壤黏重的可適當(dāng)薄些,砂性土壤可適當(dāng)厚些。

3 結(jié)語

開展長江中下游廢棄煤礦區(qū)林業(yè)生態(tài)修復(fù)工作,不僅可以提高廢棄煤礦區(qū)森林覆蓋率,迅速恢復(fù)和改善廢棄煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的需要,也是認(rèn)真貫徹落實(shí)黨的十關(guān)于大力實(shí)施重大生態(tài)修復(fù)工程、推進(jìn)生態(tài)文明、建設(shè)美麗中國戰(zhàn)略部署的具體舉措,任務(wù)艱巨,責(zé)任重大。必須科學(xué)務(wù)實(shí)地抓緊抓好長江中下游廢棄煤礦區(qū)林業(yè)生態(tài)修復(fù)工作,使長江中下游的廢棄煤礦重新披上綠裝,礦區(qū)森林資源得到健康發(fā)展和可持續(xù)利用。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 江西省萍鄉(xiāng)市人民政府.萍鄉(xiāng)市資源枯竭型城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型規(guī)劃方案(2008―2015年)[R].江西萍鄉(xiāng),2008.

[2] 國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院.萍鄉(xiāng)市國家森林城市建設(shè)總體規(guī)劃(2016―2025年)[R].北京,2016.

篇6

關(guān)鍵詞:庫區(qū);生態(tài)修復(fù);水土保持

中圖分類號(hào):TV62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

隨著科技的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,人民生活水平逐漸提高,對(duì)自然資源的索取、環(huán)境的破壞日益嚴(yán)重,致使土地肥力下降,水土流失嚴(yán)重,治理的步伐遠(yuǎn)落后于破壞的步伐。有資料顯示,我國主要耕地區(qū)長江流域的水土流失,已從20世紀(jì)50年代的36萬km2增加到目前的74萬km2,占流域總面積的4%,流域土壤侵蝕量達(dá)30多億t。全國水土流失總面積由建國初的116萬km2增加到367km2,約占國土面積的38%,每年流失的土壤有50多億t,損失的氮、磷、鉀養(yǎng)分相當(dāng)于全國化肥年產(chǎn)量的1/2,由肥力下降而造成的低產(chǎn)用地面積已占全國耕地面積的2/3,因荒蕪并進(jìn)而荒漠化的土地達(dá)262.2萬km2,占國土面積的27.3%,并且每年還在以2460km2的速度擴(kuò)展著[1]。現(xiàn)因水土流失造成的水庫泥沙淤積、水污染等問題日益增多,已嚴(yán)重威脅到大壩的日常運(yùn)行和居民的生活飲水安全。防治水土流失已迫在眉睫,而生態(tài)修復(fù)正是徹底解決這個(gè)問題的最有效途徑。

1 生態(tài)修復(fù)的有關(guān)概念

人們往往難以將生態(tài)修復(fù)、生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)重建區(qū)分開來,實(shí)際上三者存在明顯的分界線,即起主導(dǎo)作用的對(duì)象不同。其中,生態(tài)恢復(fù)的基礎(chǔ)條件是生態(tài)環(huán)境的破壞程度較小,當(dāng)停止人為活動(dòng)對(duì)其的干擾后,依靠生態(tài)自身的休養(yǎng)生息,按照自然規(guī)律進(jìn)行演替,最終可以恢復(fù)原有的自然狀態(tài);生態(tài)修復(fù)是通過輔助人工措施來人為地加速生態(tài)恢復(fù)的進(jìn)程,事實(shí)上它仍以大自然本身的演化為主;生態(tài)重建中起主導(dǎo)作用的是人類,主要采用工程、生物等措施,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)和整治,從而提高土地利用率和生產(chǎn)力,恢復(fù)生態(tài)健康,使生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)入良性循環(huán),其實(shí)質(zhì)是維護(hù)和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[2-3]。

2 實(shí)施庫區(qū)生態(tài)修復(fù)的原則

2.1 因地制宜原則

針對(duì)不同的流域、不同的環(huán)境,應(yīng)結(jié)合其水文、氣象、地質(zhì)等因素,分別對(duì)待,切不可一味地采用同一種處理方法。例如:對(duì)于氣候適宜、人為活動(dòng)較少、自然環(huán)境破壞程度輕微的區(qū)域,主要采用封山禁牧的方法,同時(shí)輔以人工措施。而對(duì)整個(gè)庫區(qū)或整個(gè)流域進(jìn)行大面積的生態(tài)修復(fù)時(shí),應(yīng)先根據(jù)其生物多樣性、環(huán)境特點(diǎn)、周圍人為活動(dòng)的程度等進(jìn)行分區(qū),再對(duì)不同區(qū)域分別制定有針對(duì)性的生態(tài)修復(fù)實(shí)施方案[4]。

2.2 生態(tài)學(xué)與系統(tǒng)學(xué)原則

進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí),應(yīng)采用系統(tǒng)學(xué)相關(guān)理論,結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的自身演變規(guī)律、整個(gè)食物鏈系統(tǒng)、生物多樣性、生態(tài)位等,提出最佳的實(shí)施方案,使生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量循環(huán)處于最優(yōu)狀態(tài)[5]。在修復(fù)初期,應(yīng)盡量培養(yǎng)并保證本地物種的完整性,排除外來物種的干擾,這往往是人們最易忽視但又最有可能阻礙生態(tài)修復(fù)進(jìn)程的關(guān)鍵所在[6]。

2.3 可行性原則

可行性原則是指是否有充足的人力、物力和財(cái)力上的支撐、是否有安全可行的技術(shù)措施、是否影響周圍群眾的生產(chǎn)和生活、在思想上是否被人民群眾和社會(huì)所接受等。

2.4 風(fēng)險(xiǎn)最小、效益最大原則

由于人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的理論研究不完善,其復(fù)雜性和可能存在的突變性將會(huì)使生態(tài)修復(fù)的成果較預(yù)計(jì)有較大的偏差。換而言之,生態(tài)修復(fù)是風(fēng)險(xiǎn)與效益共存。因此,在生態(tài)修復(fù)的前期準(zhǔn)備過程中,不僅要考慮可能產(chǎn)生的超額經(jīng)濟(jì)和技術(shù)投入,也要預(yù)估其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益以及收益周期,確保以最小的風(fēng)險(xiǎn)獲取最大的效益。

2.5 自然修復(fù)和人為措施相結(jié)合原則

人與自然應(yīng)和諧共處。做好生態(tài)修復(fù),第1步就應(yīng)該減少甚至是禁止因人為活動(dòng)而造成大自然破壞現(xiàn)象的發(fā)生,給大自然自我修復(fù)的空間和時(shí)間[7]。特別是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為滯后、交通不發(fā)達(dá)、設(shè)備及物資難以到達(dá)的地區(qū),依靠植被的自然恢復(fù)便成為生態(tài)修復(fù)的主要手段[8]。但為加快生態(tài)修復(fù)的步伐,縮短收益周期,借以獲得最大的效益,人為措施和自然能力相互配合是必不可少的,人為的管理、水土保持措施等都有助于生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)[9],但這一切都應(yīng)建立在原有自然狀態(tài)的基礎(chǔ)上,避免過多地進(jìn)行人為改造。

3 庫區(qū)生態(tài)修復(fù)的實(shí)踐方法

以流域邊緣為界限,整個(gè)水系將呈樹枝狀,主河道為樹干,各支流為樹枝。在整個(gè)流域中,地形地貌不盡相同,水文氣象也各有差異,周圍群眾思想觀念、耕作方式、人為活動(dòng)影響程度等也不同,因此,庫區(qū)作為整棵“大樹”中不可分割的一部分,它與流域共生共利而又相互制約[10]。在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)將庫區(qū)生態(tài)修復(fù)納入整個(gè)流域生態(tài)修復(fù)的框架中,統(tǒng)籌考慮,綜合治理。

3.1管理措施

3.1.1對(duì)庫區(qū)周圍正在進(jìn)行或即將進(jìn)行的開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目嚴(yán)格控制,特別是對(duì)水質(zhì)污染較大、生態(tài)破壞較為嚴(yán)重、會(huì)產(chǎn)生大量棄土棄渣的項(xiàng)目應(yīng)進(jìn)行禁止或處理。

3.1.2對(duì)于上游河道兩岸的居民住宅區(qū),應(yīng)選擇距離河道較遠(yuǎn)且方便人們生產(chǎn)生活的合適位置設(shè)立垃圾集中放置場地,并定期按減量化、資源化、無害化填埋處理,且禁止在主河道兩側(cè)岸坡特別是河灘地進(jìn)行耕作。

3.1.3減少放牧,推行圈養(yǎng)。

3.1.4加強(qiáng)對(duì)周圍群眾的水土保持宣傳和教育,增強(qiáng)其環(huán)保意識(shí)。

3.2工程措施和植物措施

3.2.1在庫區(qū)內(nèi)的溝頭、溝岸建設(shè)多層圍堰式攔水埂或埂墻澇池,并輔以植物防護(hù)墻,植物種類的選擇以根系發(fā)達(dá)、耐寒耐旱的灌叢植物為主。

32.2在主河道兩岸種植防護(hù)林,可選擇成活率高、抗逆性強(qiáng)的喬木,例如刺槐、楊、柳等。

3.2.3對(duì)于處于流域中上游小型支溝、毛溝,一般主要采用喬灌草相結(jié)合的方式進(jìn)行植被固土及恢復(fù),以達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

4 庫區(qū)生態(tài)修復(fù)的發(fā)展趨勢

目前,庫區(qū)生態(tài)修復(fù)無論在技術(shù)層面,還是在基礎(chǔ)領(lǐng)域中還有很多問題亟待解決。今后,庫區(qū)生態(tài)修復(fù)研究的發(fā)展方向及應(yīng)考慮的主要問題有以下3個(gè)方面[11-16]:

4.1完善生態(tài)修復(fù)機(jī)理研究

加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境退化的外在因素(如水文、氣象、地質(zhì)、人為擾動(dòng)等)、不同破壞程度下生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)潛力及恢復(fù)機(jī)制等進(jìn)行研究,以便于制定修復(fù)方案,確立修復(fù)目標(biāo)。

4.2生態(tài)修復(fù)工程分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收規(guī)范研究

包括兩方面:研究如何對(duì)生態(tài)修復(fù)進(jìn)行分類,并確定各類別的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);在技術(shù)上確定抽檢內(nèi)容和方法。

4.3生態(tài)修復(fù)的環(huán)境效應(yīng)

加強(qiáng)對(duì)實(shí)施生態(tài)修復(fù)后環(huán)境效應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,綜合水土保持、植被恢復(fù)、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益等各方面的指標(biāo)并進(jìn)行分類與分析,從而建立一套完整的評(píng)價(jià)體系,對(duì)生態(tài)修復(fù)的效果進(jìn)行評(píng)估。

參考文獻(xiàn)

[1]羅祖德.中國的生態(tài)危機(jī)[J].人與自然,2004,(11):20-22.

[2]梁宗鎖,左長清.簡論生態(tài)修復(fù)與水土保持生態(tài)建設(shè)[J].中國水土保持,2003(4):12-13.

[3]焦居仁.生態(tài)修復(fù)的要點(diǎn)與思考[J].中國水土保持,2003(2):1-2.

[4]王俊玲.結(jié)合退耕還林實(shí)施水土保持生態(tài)修復(fù)工程[J].甘肅林業(yè),2004(4):16-17.

[5]丁圣彥.生態(tài)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

[6]陸靜依.美國環(huán)保署水生生物資源生態(tài)恢復(fù)指導(dǎo)性原則[J].上海水務(wù),2001(1):50-53.

[7]左長清.實(shí)施生態(tài)修復(fù)幾個(gè)問題的探討[J].水土保持研究,2002(4):4-7.

[8]喻理飛,朱守謙,祝小科等.退化喀斯特森林恢復(fù)評(píng)價(jià)和修復(fù)技術(shù)[J].貴州科學(xué),2002(1):7-13.

[9]胡根華.關(guān)于加快江西省旅游區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究的思考[J].中國水土保持科學(xué), 2004(3):108-110.

[10]李志斌.長治市小型水庫調(diào)查及庫區(qū)生態(tài)修復(fù)探討[J].山西水土保持科技,2011(4):28-30.

[11]崔爽,周啟星.生態(tài)修復(fù)研究評(píng)述[J].草業(yè)科學(xué),2008(1):87-90.

[12]胡曉靜,吳斌.水土保持的可持續(xù)發(fā)展:生態(tài)建設(shè)到生態(tài)修復(fù)的轉(zhuǎn)向[J].水土保持研究,2006(1):168-169.

[13]張志國,張曉萍,張芹等.我國水土保持生態(tài)修復(fù)及其存在的問題[J].中國水土保持,2007(11):38-42.

[14]焦士興.關(guān)于生態(tài)修復(fù)幾個(gè)相關(guān)問題的探討[J].水土保持研究,2006(4):127-129.

[15]王治國.關(guān)于生態(tài)修復(fù)若干概念與問題的討論[J].中國水土保持,2003(10):4-5.

篇7

(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,世界各國均把污水截流、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)測點(diǎn),檢測結(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),消除爭氧物質(zhì),穩(wěn)定水體的高溶氧狀態(tài),快速培植優(yōu)勢好氧微生物,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)物等提供附著生長條件,使大量參與污染物凈化的生物在此生長。由于其固著生長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養(yǎng)物質(zhì),控制藻類生長,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)?,底流出水后進(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8

關(guān)鍵詞:城市土壤;重金屬污染;植物修復(fù)技術(shù);大生物量非超富集植物;綜合評(píng)估篩選法

中圖分類號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.011

城市土壤因受人類活動(dòng)強(qiáng)烈影響而區(qū)別于自然土壤,主要指厚度大于50 cm的非農(nóng)用土壤,通常出現(xiàn)在城市和城郊區(qū)域[1-3]。城市化過程中的工業(yè)發(fā)展、城建工程的實(shí)施和居民日常生活等人類活動(dòng)排放的污染物,以各種形式直接或間接地進(jìn)入城市土壤,改變了城市土壤的理化屬性,造成了城市土壤的重金屬污染[4]。城市土壤重金屬既可通過直接接觸密集的城市人群而危害人體健康,又可通過對(duì)大氣、水體的影響而影響城市生態(tài)環(huán)境,進(jìn)而影響生命安全[5-6]。城市土壤既可以為城市綠色植物的生長提供養(yǎng)分,是其必不可少的生長介質(zhì),又可以為土壤微生物提供棲息地,是其能量的重要來源之一,所以城市土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)尤為重要的組成部分,與城市生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)[5]。因此,城市土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

1 城市土壤重金屬污染現(xiàn)狀

原成土母質(zhì)和人為活動(dòng)是城市土壤重金屬的來源,其中工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放、生活垃圾堆棄等人為活動(dòng)是造成城市土壤重金屬污染的主要因素。一方面,人為活動(dòng)產(chǎn)生的重金屬以氣溶膠的形式進(jìn)入大氣,經(jīng)過干濕沉降間接進(jìn)入土壤;另一方面,附著于廢棄物中,直接排入城市土壤,造成重金屬污染,甚至污染地下水。并且城市土壤重金屬污染具有一定的空間分布特征,總體表現(xiàn)為城區(qū)內(nèi)部土壤重金屬含量明顯高于郊區(qū),并且交通干線兩側(cè)、人類活動(dòng)密集區(qū)、老工業(yè)區(qū)重金屬污染較為嚴(yán)重,而受人為活動(dòng)影響較小的風(fēng)景區(qū)、公園等功能區(qū)土壤重金屬污染則屬于中低度污染和輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

城市土壤Pb、Zn、Cu、Cd等重金屬多介質(zhì)復(fù)合污染給人體健康帶來了極大的風(fēng)險(xiǎn)。食物鏈傳遞研究表明,重金屬已經(jīng)不同程度地污染了我國的城市郊區(qū)菜地土壤[7-9],重金屬含量已超標(biāo)的蔬菜大量向城市供應(yīng)。除此之外,以揚(yáng)塵為載體進(jìn)入大氣的城市土壤重金屬,最終可通過人體的新陳代謝作用而進(jìn)入體內(nèi)并逐漸積累,從而直接威脅到人體健康。研究表明,北方沙塵暴天氣發(fā)生時(shí),大氣環(huán)境中土壤重金屬元素濃度迅速增加,Pb、Zn、Cu、Cd的濃度比平常高出3~12倍[10-11]。據(jù)相關(guān)研究部門統(tǒng)計(jì),上海市大約有1/3的大氣顆粒物來自于土壤揚(yáng)塵[7]。此外,城市土壤重金屬元素的積累對(duì)植物、動(dòng)物、微生物的生理生態(tài)等方面也產(chǎn)生一定的毒害,導(dǎo)致城市土壤的退化。

2 土壤重金屬污染修復(fù)研究現(xiàn)狀

近年來,科研工作者不斷探索重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù),使物理、化學(xué)和生物等修復(fù)技術(shù)得到了較快的發(fā)展。由表1可知,盡管這些物理、化學(xué)修復(fù)手段對(duì)治理重金屬污染土壤具有非常重要的實(shí)踐意義,但仍具有投資大、修復(fù)效率低、對(duì)周圍環(huán)境干擾性大、易導(dǎo)致次生污染等諸多缺點(diǎn)。相比較而言,盡管植物修復(fù)技術(shù)有著種質(zhì)資源較少、修復(fù)效果待改善和植物生長條件等局限性,但其仍具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的雙重優(yōu)勢,不僅能夠利用綠色植物的新陳代謝活動(dòng)來修復(fù)土壤環(huán)境中的重金屬污染,而且具有一定的觀賞價(jià)值,有助于園林城市的建設(shè)。

廣義的植物修復(fù)技術(shù)是在多學(xué)科交叉點(diǎn)上發(fā)展起來的新技術(shù),建立在植物對(duì)某種或某些化學(xué)元素的耐性和積累性基礎(chǔ)之上,利用植物及其根際共存微生物體系的吸收、揮發(fā)、降解和轉(zhuǎn)化作用來清除環(huán)境中的污染物的一門環(huán)境污染治理技術(shù)[12]。通常所說的植物修復(fù)技術(shù)是指選擇具有吸收富集土壤中污染元素能力的植物,并將該植物種植于特定重金屬污染的土壤上,隨著該植物收獲和植物組織器官的妥善處理,便可移除土體中的該種污染重金屬,最終達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)污染土壤的目的[13]。這種技術(shù)因?yàn)槠湓谕寥牢廴局卫矸矫娴木薮髴?yīng)用潛力,吸引了各國相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行相關(guān)研究,并取得了一定的進(jìn)展。

2.1 超富集植物修復(fù)技術(shù)

現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物約500多種,主要分布在氣候溫和的歐洲、美國、新西蘭及澳大利亞的污染區(qū),但利用植物修復(fù)污染土壤則是近幾十年的工作。目前,關(guān)于超富集植物對(duì)重金屬耐性和積累性機(jī)理、修復(fù)性能改進(jìn)及應(yīng)用技術(shù)等方面的研究已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)展開,并且也取得了一定的進(jìn)展。此外,植物修復(fù)技術(shù)商業(yè)化因其工程性的試驗(yàn)研究以及實(shí)地應(yīng)用效果,在未來具有巨大的商業(yè)前景。

2.2 超富集植物修復(fù)的局限性

超富集植物在修復(fù)土壤重金屬污染方面表現(xiàn)出顯著的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。盡管利用植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤具有廉價(jià)、有效、使土壤免受擾動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),但是在實(shí)際應(yīng)用中,超富集植物由于其固有的特點(diǎn),大大限制了在植物修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用。第一,大部分超富集植物生物量低下,嚴(yán)重制約了修復(fù)效率,且植株矮小,不便于機(jī)械化作業(yè);第二,超富集植物引種易受到地域性限制,因其多為野生植物種質(zhì)資源,區(qū)域性分布較強(qiáng),難以適應(yīng)新的生物氣候條件;第三,超富集植物往往只適用于某種特定的重金屬元素,具有較強(qiáng)的專一性,對(duì)土壤中其他含量較高的重金屬則表現(xiàn)出中毒癥狀,從而在重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用受到了限制;最后,超富集植物根、葉、果實(shí)等器官機(jī)械折斷、凋謝或腐爛等途徑使重金屬重返土壤,易造成二次污染,間接降低了修復(fù)效率。

2.3 大生物量非超富集植物與超富集植物修復(fù)技術(shù)

Ebbs等[16]認(rèn)為超富集植物以外的其他大生物量非超富集植物也具有修復(fù)重金屬污染土壤的可能性,并提出農(nóng)作物地上部可觀的生物量能夠補(bǔ)償?shù)厣喜枯^低的重金屬含量的觀點(diǎn)。周振民等[17]指出了大生物量非超富集植物修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)非常有發(fā)展?jié)摿Φ闹参镄迯?fù)技術(shù)。因此植物修復(fù)技術(shù)走向工程實(shí)踐的主要任務(wù)是篩選與開發(fā)大生物量、富集重金屬能力強(qiáng)且具有觀賞性的復(fù)合型修復(fù)植物。

3 土壤重金屬污染大生物量植物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展

現(xiàn)有超富集植物種質(zhì)資源貧乏,并且其具有自身的局限性,修復(fù)效果也有待于進(jìn)一步加強(qiáng),故植物修復(fù)技術(shù)還不成熟。另外,評(píng)價(jià)植物修復(fù)重金屬污染的標(biāo)準(zhǔn)是重金屬遷移總量,然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物因其生物量小、生長緩慢而使重金屬遷移總量相對(duì)較低,自然種群中存在著對(duì)重金屬具有一定耐性的大生物量植物,雖然其單位質(zhì)量的重金屬含量尚不滿足超富集植物的定義,但此時(shí)其所積累的重金屬絕對(duì)量反而比超積累植物的絕對(duì)量大。因此大生物量非超富集植物對(duì)城市土壤重金屬的修復(fù)作用更大。

3.1 大生物量修復(fù)植物的優(yōu)勢

以大生物量植物種質(zhì)資源作為篩選修復(fù)植物對(duì)象是有依據(jù)的,一方面,大生物量修復(fù)植物具備普通植物的功能特點(diǎn);另一方面,大生物量修復(fù)植物還有普通植物不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)為:

(1)高生物量植物種質(zhì)資源豐富,有著巨大的潛力,可為篩選提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);

(2)在進(jìn)行城市土壤修復(fù)、調(diào)控大氣環(huán)境的同時(shí),能夠美化環(huán)境,一舉兩得;

(3)具備觀賞性的大生物量修復(fù)植物,不會(huì)進(jìn)行食物鏈的傳遞積累,減少了對(duì)人體的危害;

(4)大生物量植物對(duì)人類健康也有著一定的作用,如油松、核桃、桑樹等對(duì)桿菌和球菌的殺菌力均極強(qiáng),花卉芳香油可抗菌,提高人體免疫力,可作為保健食品或調(diào)控大氣環(huán)境;

(5)在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中,品種選育、植物栽培以及病蟲害防治等經(jīng)驗(yàn)日益豐富。因此,篩選大生物量植物修復(fù)城市土壤重金屬污染是可行的。

3.2 大生物量植物的耐性與積累性研究

4 大生物量修復(fù)植物的判斷標(biāo)準(zhǔn)與篩選

由周振民等[17]對(duì)重金屬污染土壤大生物量修復(fù)植物進(jìn)行的綜合研究可知,其篩選對(duì)象主要為部分農(nóng)作物、雜草、樹木和花卉。修復(fù)城市土壤的大生物量植物應(yīng)具有一定的生態(tài)功能和觀賞價(jià)值,按觀賞部位可分為觀花的、觀葉的、觀芽的、觀莖的、觀果的五類;從低等到高等植物,從水生到陸生;有草本也有木本,有灌木、喬木和藤木,種類繁多。因此篩選既具有觀賞性又具有生態(tài)修復(fù)功能的大生物量修復(fù)植物就尤為重要了。

為了便于采取定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)估分析法篩選出具備此能力的大生物量修復(fù)植物,這就要求植物符合一定的判定標(biāo)準(zhǔn)。耐性特征、積累特征、觀賞性和生態(tài)調(diào)控功能是主要的評(píng)定指標(biāo),其中耐性特征和積累特征是最基本的判斷標(biāo)準(zhǔn)。耐性植物應(yīng)該能夠在較高重金屬污染濃度的土壤上完成生命周期,并且污染處理的植物地上部生物量與對(duì)照植物的地上部生物量相比沒有明顯的下降,這才說明該植物對(duì)重金屬污染的土壤具有一定的耐性。積累特征以轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)綜合表示,李庚飛等[25]研究表明,在利用大生物量非超富集植物進(jìn)行重金屬污染修復(fù)時(shí),若植物對(duì)某重金屬元素的轉(zhuǎn)移系數(shù)和地上部分富集系數(shù)均大于0.1,說明植物對(duì)該金屬元素具有富集的潛力。此外,植物觀賞性和固碳釋氧、吸收有毒有害氣體等生態(tài)調(diào)控功能等指標(biāo)的納入,對(duì)采用綜合評(píng)估篩選法進(jìn)行復(fù)合型修復(fù)植物的篩選更有意義。

大生物量植物種類繁多,盲目地篩選是不科學(xué)的。因此首先應(yīng)該搜集資料,調(diào)查各種植物的特點(diǎn)及其本身生長習(xí)性,從中初選出最有可能成為修復(fù)植物的種質(zhì)資源進(jìn)行研究,之后再進(jìn)一步確認(rèn)。例如,可從受污染嚴(yán)重的區(qū)域采集仍然能夠正常生長的物種進(jìn)行試驗(yàn),或從生長不易受環(huán)境影響的物種著手。初選大生物量修復(fù)植物在一定程度上可由植物的根、莖、葉初步判斷[26]。生物量與株高成正比,而生物量越大,修復(fù)效率也相應(yīng)增大,因此株高是修復(fù)植物的重要選擇依據(jù)。為使篩選出的修復(fù)植物具有更好的實(shí)踐性,也應(yīng)盡量地人為模擬與特定重金屬污染城市土壤條件相一致的環(huán)境條件,利用盆栽試驗(yàn)篩選出大生物量復(fù)合型修復(fù)植物。

5 結(jié) 語

我國對(duì)植物修復(fù)重金屬污染土壤的研究起步較晚,篩選工作做得不多,大量有潛力的修復(fù)植物還有待發(fā)現(xiàn),尤其是以大生物量修復(fù)植物為篩選對(duì)象將成為一個(gè)突破口??偟膩碚f,用大生物量修復(fù)植物修復(fù)污染土壤的潛力巨大。在城市污染土壤修復(fù)中,大面積地應(yīng)用與其他手段相結(jié)合的大生物量修復(fù)植物,既可以美化環(huán)境,又能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此進(jìn)一步提高大生物量修復(fù)植物的修復(fù)效率,應(yīng)從生態(tài)位的理論出發(fā),開展植物品種的篩選與培育、復(fù)合修復(fù)技術(shù)應(yīng)用、修復(fù)效果驗(yàn)證試驗(yàn)等方面的研究,以適應(yīng)城市需要,并將植物修復(fù)、觀賞植物苗木生產(chǎn)、園林景觀建設(shè)與生物質(zhì)能利用有機(jī)結(jié)合,形成環(huán)境污染修復(fù)產(chǎn)業(yè),走循環(huán)利用綠色發(fā)展之路。

參考文獻(xiàn):

[1] 張磊,宋鳳斌,王曉波.中國城市土壤重金屬污染研究現(xiàn)狀及對(duì)策[J].生態(tài)環(huán)境,2004,13(2):258-260.

[2] 張甘霖,朱永官,傅伯杰.城市土壤質(zhì)量演變及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2003,23(3):539-546.

[3] 黃勇,郭慶榮,任海,等.城市土壤重金屬污染研究綜述[J].熱帶地理,2005,25(1):14-18.

[4] Chen J.Rapid urbanization in China: A real challenge to soft protection and food security[J].Catena,2007,69(1):1-15.

[5] De Kimpe C R, Morel J L.Urban soil management: A growing concern [J].Soil Science,2000,165:31-40.

[6] 李敏,林玉鎖.城市環(huán)境鉛污染及其對(duì)人體健康的影響[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2006,18(5):6-10.

[7] 黃益宗,郝曉偉,雷鳴,等.重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其修復(fù)實(shí)踐[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2013,32(3):409-417.

[8] 張勇.沈陽郊區(qū)土壤及農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的現(xiàn)狀評(píng)價(jià)[J].土壤通報(bào),2001,32(4):182-186.

[9] 王慶海,卻曉娥.治理環(huán)境污染的綠色植物修復(fù)技術(shù)[J].中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)報(bào),2013,21(2):261-266.

[10] 王瑋,岳欣,劉紅杰,等.北京市春季沙塵暴天氣大氣氣溶膠污染特征研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2002,22(4):494-498.

[11] 莊國順,郭敬華,袁蕙,等.2000年我國沙塵暴的組成、來源、粒徑分布及其對(duì)全球環(huán)境的影響[J].科學(xué)通報(bào),2001,46(3):191-197.

[12] 盛連喜,馮江,王娓,等.環(huán)境生態(tài)學(xué)導(dǎo)論[M].北京:高等教育出版社,2002:76-79.

[13] 吳志強(qiáng),顧尚義,李海英,等.重金屬污染土壤的植物修復(fù)及超積累植物的研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2007,32(3):67-72.

[14] Brooks R R, Lee J, Reeves R D, et al. Detection of nickeliferous rocks by analysis of herbarium specimens of indicator plants [J].Journal of Geochemical Exploration,1977(7):49-57.

[15] Chaney R L. Plant uptake of inorganic waste constituents [C]//PARR J F. Land Treatment of Hazardous Wastes. Noyes Data Corporation, New Jersey:Park Ridge,1983:50-76.

[16] 韋朝陽,陳同斌.重金屬超富集植物及植物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2001,21(7):1 196-1 203.

[17] 周振民,朱彥云.土壤重金屬污染大生物量植物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[C]//第三屆全國農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.天津:[出版社不詳],2009.

[18] 劉維濤,張銀龍,陳喆敏,等.礦區(qū)綠化樹木對(duì)鎘和鋅的吸收與分布[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2011,19(4):725-756.

[19] 黃會(huì)一,蔣德明,張春興,等.木本植物對(duì)土壤中鎘的吸收、積累和耐性[J].中國環(huán)境科學(xué),1989,9(5):323-330.

[20] 余國營,吳燕玉,王新.楊樹落葉前后重金屬內(nèi)外遷移循環(huán)規(guī)律研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2009,7(2):201-208.

[21] 王廣林,張金池,莊家堯,等.31種園林植物對(duì)重金屬的富集研究[J].皖西學(xué)院學(xué)報(bào),2011,27(5):83-87.

[22] 許妍,周啟星.天津城市交通道路揚(yáng)塵排放特征及空間分布研究[J].中國環(huán)境科學(xué),2012,6(12):34-39.

[23] 劉家女,周啟星,孫挺.Cd-Pb復(fù)合污染條件下3種花卉植物的生長反應(yīng)及超積累特性研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2006,26(12):2 039-2 044.

[24] 陳輝蓉,吳振斌,賀鋒,等.植物抗逆性研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2001,2(3):7-13.

篇9

關(guān)鍵詞:城市水環(huán)境;水質(zhì)污染;生態(tài)修復(fù);綠色環(huán)保

Abstract: in the comprehensive improvement of the urban water environment and ecosystem restoration project, the construction of green ecological environmental protection city home, is the current city relieve contradiction between supply and demand of water, improve the urban residents daily life work quality level, realizing urban social economy and ecological environment sustainable and stable development the important action. On the analysis of the current water environment problems after city, with many years experience, to the city water comprehensive environment and ecological system repair technology measures on detailed analysis research.

Keywords: urban water environment; Water pollution; Ecological restoration; Green environmental protection

中圖分類號(hào):X324文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,和城市人口急劇增加,城市面臨著地下水環(huán)境性能變差和內(nèi)河生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化等問題。如何加快城市水環(huán)境綜合整治及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)重建工作,改善城市水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境性能水平,是關(guān)系到城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)高效穩(wěn)定發(fā)展的重要問題。因此,對(duì)城市水環(huán)境現(xiàn)存問題及其變化趨勢進(jìn)行認(rèn)真分析,研究有針對(duì)性的綜合整治措施方案,不僅有利于城市水資源的可持續(xù)高效利用,為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要物質(zhì)基礎(chǔ),同時(shí)也能促進(jìn)城市人與自然的和諧相處[1]。

1 城市水環(huán)境現(xiàn)狀分析

城市人口急劇增長和城市工業(yè)化、商業(yè)化、經(jīng)濟(jì)化水平的進(jìn)一步提高,推動(dòng)城市向現(xiàn)代化方法快速建設(shè)發(fā)展。水資源短缺、水土流失嚴(yán)重、以及水環(huán)境惡化等是城市水環(huán)境綜合整治及生態(tài)修復(fù)重建的三大技術(shù)難題,同時(shí)也是制約綠色環(huán)保、生態(tài)城市家園建設(shè)的重要因素。生態(tài)環(huán)境急劇惡化、水體水質(zhì)嚴(yán)重污染、以及城市內(nèi)河洪澇災(zāi)害逐年增加等一系列問題,也成為城市規(guī)劃建設(shè)發(fā)展必須面臨的重要問題。

1.1 供水水量不足,水環(huán)境人為破壞嚴(yán)重

城市工業(yè)化進(jìn)程的進(jìn)一步加快,加上城市人口的急劇增加,在日常工作生活中,對(duì)用水量需求急劇增加,這在很大程度了加劇了城市供水供需矛盾問題。另外,在城市水資源開發(fā)利用過程中,沒有結(jié)合城市供水水源、規(guī)劃年供水能力預(yù)測、規(guī)劃年需水量預(yù)測等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合考慮。只是簡單根據(jù)城市供水現(xiàn)存問題,采取在河流上游側(cè)大量修建蓄水工程、引水工程等水利設(shè)施,這樣導(dǎo)致枯水期由于人為修建水工建筑物的隔阻、攔截等影響,城市河流原有的水循環(huán)被認(rèn)為破壞,導(dǎo)致有限水資源在河流上游側(cè)就被攔截儲(chǔ)蓄,造成河流下游城市河道中正常生態(tài)環(huán)境用水得不到有效保障,河流水環(huán)境被嚴(yán)重破壞,進(jìn)而出現(xiàn)臭水溝等不利問題,直接影響到城市內(nèi)河生態(tài)環(huán)境的正常良性循環(huán),不僅影響到城市美觀,同時(shí)還嚴(yán)重破壞城市河道中的水生環(huán)境,河道生態(tài)環(huán)境修復(fù)難度大大增加。城市河道中“三化”(即:河流平面形態(tài)直線化、河道斷面幾何規(guī)則化、以及河流加固護(hù)岸材料硬質(zhì)化)等不利現(xiàn)象在城市河道中普遍存在,這樣導(dǎo)致城市河道中生物群落多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性遭受大大破壞,河道調(diào)蓄自凈能力大大虛弱。城市有些區(qū)域因經(jīng)濟(jì)發(fā)展而大肆破壞河道生態(tài)系統(tǒng),甚至采取填河等措施,直接影響到河道正常蓄洪以及灌溉供水等功能。

1.2 與水爭地,水體面積不斷萎縮

城市建筑行業(yè)發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的加快,與水爭地現(xiàn)象已成為城市水環(huán)境保護(hù)必須面臨的嚴(yán)重問題。過度無序的開發(fā)搶占有限城市水環(huán)境用地,造成水體面積不斷萎縮,給城市安全可靠用水埋下巨大水患。

1.3 城市污水亂排問題突出,水質(zhì)污染相當(dāng)嚴(yán)重

由于城市排污系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)不太科學(xué)合理,加上城市居民水環(huán)境保護(hù)意識(shí)不強(qiáng),城市河道不僅成為城市防洪排澇的主要河道,同時(shí)也成為城市居民進(jìn)行日常生產(chǎn)生活污水和垃圾的處理場所,導(dǎo)致城市內(nèi)河水水質(zhì)污染十分嚴(yán)重,甚至出現(xiàn)發(fā)黑變臭、生態(tài)環(huán)境惡變等惡性循環(huán),不僅直接影響到城市居民用水安全水平,同時(shí)還大大增加了城市水環(huán)境綜合整治及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)保護(hù)工程的難度。城市水環(huán)境的嚴(yán)重污染和逐步惡變,導(dǎo)致城市內(nèi)河中的水質(zhì)普遍達(dá)不到城市景觀綠化用水水質(zhì)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,這樣大大降低了城市景觀綠化美觀水平,增大城市生態(tài)環(huán)境修復(fù)和綠色家園建設(shè)難度和成本。

2 城市水環(huán)境綜合整治技術(shù)措施

2.1 加快城市供水水利設(shè)施的建設(shè)步伐,為城市提供充足可靠水源

根據(jù)城市河流和周期區(qū)域河系情況,建設(shè)一批重點(diǎn)的骨干水利工程項(xiàng)目,減少城市水資源供需矛盾程度。同時(shí)對(duì)現(xiàn)有城市水利工程設(shè)施,進(jìn)行全面系統(tǒng)的排查,結(jié)合完善的除險(xiǎn)加固和配套改造工程,尤其要積極發(fā)展小微型水利工程建設(shè),鞏固和提高城市現(xiàn)有水利工程的綜合和運(yùn)行效益,有效提高水資源利用效率。

2.2 充分調(diào)動(dòng)居民水環(huán)境修復(fù)保護(hù)積極性,全面開展街村河道整治工作

要加強(qiáng)黨員先進(jìn)性教育培訓(xùn),充分調(diào)動(dòng)城市居民水環(huán)境修復(fù)保護(hù)積極性,全面開展村莊河塘疏浚整治工作,以城市內(nèi)部村莊河塘疏浚工作為首,全面掀起城市城中村河道疏浚整治工作,按照“溝通水系、調(diào)活水體、營造水景、改善環(huán)境”等整治工作開展思路,有效推動(dòng)城市水環(huán)境整治工作中在城市居民中自發(fā)開展。

2.3 建立完善系統(tǒng)城市污水收集系統(tǒng),逐步回復(fù)城市水環(huán)境修復(fù)能力

建設(shè)污水處理廠、重新規(guī)劃城市污水排放和雨水收集系統(tǒng)、加強(qiáng)城市防洪水利工程功能鞏固工程建設(shè)等??茖W(xué)合理地利用雨水、洪水等來涵養(yǎng)城市地下水源,這樣不僅有效環(huán)境城市水資源供需不足問題,同時(shí)還可以增加土壤中的含水量,為水環(huán)境生態(tài)調(diào)節(jié)修復(fù)提供重要水源,并可以起到調(diào)節(jié)城市氣候環(huán)境作用。

3 城市河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)重建措施

3.1 緩沖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)

緩沖區(qū)是指城市河流與陸地間的交界區(qū)域。緩沖區(qū)河流具有分蓄、削減洪水等功能;同時(shí)緩沖區(qū)城市河流與河漫灘間的水文連通性能是影響城市河流物種多樣性和生態(tài)性能的重要因素。因此,在城市河流緩沖區(qū)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、氣象等條件,規(guī)劃種植適應(yīng)的植物帶來有效控制城市河流緩沖區(qū)的水土流失,防止或降低洪水等對(duì)河道河岸沖刷,同時(shí)通過河流水生環(huán)境的自凈能力對(duì)河流中的部分污染物起到一定過濾和凈化作用,進(jìn)而為鳥類、水生生物等提供棲息場所,改善城市河流緩沖區(qū)的水生環(huán)境,為城市河流的綜合整治及生態(tài)修復(fù)奠定強(qiáng)大的基礎(chǔ)。

3.2 植被恢復(fù)

植被恢復(fù)是城市河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工程中廣泛采用的技術(shù)之一,它是利用植被來影響城市河流中河水的流動(dòng)性能,提高河岸抗沖刷強(qiáng)度,降低城市河道泥沙沉積程度等。同時(shí)合理規(guī)劃布置植被帶,有助于構(gòu)建城市河流生態(tài)廊道,進(jìn)而改善河流中的水生環(huán)境和城市局部環(huán)境性能,保護(hù)城市河流中的生物種群的多樣性,減輕洪澇災(zāi)害。另外,植被修復(fù)措施可以有效改善城市河流的水體水質(zhì),進(jìn)而為城市景觀綠化提供豐富的水資源供應(yīng),提供城市綠化景觀休閑場所和多種生態(tài)服務(wù)功能,而城市建設(shè)綠色環(huán)保家園提供豐富的水資源。對(duì)于城市河流生態(tài)修復(fù)的植被搭配,應(yīng)遵循植物進(jìn)化法,即城市河道生態(tài)修復(fù)植被應(yīng)包括草類、灌木、以及喬木等多類型多樣性的植物種群,這樣即可以為城市營造出豐富的綠色環(huán)境景觀空間,同時(shí)也可以為其它生物種群提供棲息、繁殖等場所。通過植被修復(fù),長期保障城市河道的生態(tài)水質(zhì),確保城市河流生態(tài)系統(tǒng)安全健康的生長發(fā)展[2]。

3.3 生物-生態(tài)修復(fù)

生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)是將生物自凈能力與修復(fù)重建工程有機(jī)結(jié)合起來的城市河道生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù),其具有工程總投資較少、管理費(fèi)用低、能源利用率較高、以及可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)揮治污和生態(tài)修復(fù)等功能優(yōu)勢,在城市水環(huán)境綜合整治及生態(tài)修復(fù)工程領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用前景。生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)利用城市河流自然生態(tài)系統(tǒng)中擁有的自凈能力來凈化水體水質(zhì),主要包括:人工曝氣復(fù)氧、生物強(qiáng)化人工河道、生態(tài)溝渠、以及生態(tài)護(hù)岸等多種生態(tài)修復(fù)措施。

3.4 河流水生環(huán)境生態(tài)修復(fù)耦合系統(tǒng)

生態(tài)修復(fù)耦合系統(tǒng)是綜合人工濕地、微生物、以及水生生物協(xié)同凈化等性能,而通過合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)和搭配形成的河流水環(huán)境綜合整治及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)重建系統(tǒng),可以有效去除城市河道中的營養(yǎng)鹽和有機(jī)物,進(jìn)而達(dá)到修復(fù)城市河流水生環(huán)境的目的[3]。

4 結(jié)束語

城市水環(huán)境綜合整治及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)重建規(guī)劃工程,所涉及的部門和領(lǐng)域眾多,亟待社會(huì)各界通力合作,確保工程高質(zhì)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的建設(shè)發(fā)展。在城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境“可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展”理念的支撐下,城市水環(huán)境綜合整治及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工作,已成為相關(guān)政府必須面臨的核心問題。在完善相應(yīng)的城市污水綜合治理和生態(tài)環(huán)境修復(fù)重建技術(shù)措施和法規(guī)政策文件保障體系的基礎(chǔ)上,要形成“技術(shù)支撐-機(jī)制保障-系統(tǒng)管理”為一體的城市水環(huán)境綜合整治及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)制度措施和管理模式,促進(jìn)城市水環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)性能持續(xù)改善,創(chuàng)建“人水和諧”的綠色環(huán)境城市空間氛圍。

參考文獻(xiàn)

[1] 廖文根,杜強(qiáng),譚紅武,等.水生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國水利,2006(17):61-63.

[2] 劉文高,劉岳洲,張為民,等.淺議太湖流域水環(huán)境問題與水生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)[J].西南給排水,2009(3):6-8.

[3] 孫東亞,董哲仁,許明華,等.河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)和實(shí)踐[J].水利水電技術(shù),2006,,3(12):4.

篇10

【關(guān)鍵詞】 水土保持;生態(tài)修復(fù);生態(tài)環(huán)境;措施

【 abstract 】 soil and water conservation is the most important thing in current China's environmental protection, water and soil conservation management, related to China's ecological civilization, and relates to the overall environmental improvements, completes the environmental protection of water and soil conservation work, strengthens the soil and water conservation ecological restoration, of Chinese socialist economic development and the improvement of people's living standard, has an important role in promoting. Soil and water conservation and ecological restoration is the system of the core part, should want to do well the work of ecological restoration, first from the soil and water conservation in China and the overall situation of the ecological environment, in order to perfect scientific theory as the guide, with the advanced technology for support. This article will from our country's ecological environment deterioration of the present situation of soil and water loss, of water and soil conservation, ecological restoration in from the concept, ideas, make analysis of our country, the problems related to soil and water conservation and ecological restoration made Suggestions.

【 key words 】 water and soil conservation; Ecological restoration; Ecological environment; measures

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

前言

在人與自然和諧相處,人口、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略思路指導(dǎo)下,水利部提出“加強(qiáng)封育保護(hù),充分發(fā)揮生態(tài)自我修復(fù)能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全國水土保持生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)啟動(dòng)后,各地因地制宜,采取措施,加強(qiáng)配套,積極開展封山禁牧、輪封輪牧,努力探索和總結(jié)生態(tài)修復(fù)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。目前,我國在生態(tài)修復(fù)的技術(shù)和理論方面雖然取得了一定的進(jìn)步,但依然存在著許多問題,水土保持關(guān)系到我國的生態(tài)文明建設(shè),關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,因此,在環(huán)境壓力和能源壓力加大的情況下,我們必須加快水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)和理論的研究,加快生態(tài)修復(fù)速度,促進(jìn)人與自然的和諧相處。

水土保持中生態(tài)修復(fù)的概述和中外現(xiàn)狀

1.水土保持的生態(tài)修復(fù)是指借助外界作用力使某個(gè)受損的特定對(duì)象部分或全部恢復(fù)到原初的狀態(tài)過程。環(huán)境生態(tài)修復(fù)起源環(huán)境修復(fù),生態(tài)恢復(fù)又受環(huán)境生態(tài)修復(fù)的影響。生態(tài)修復(fù)主要對(duì)被污染的環(huán)境或由于水土流失而破壞的環(huán)境而采取措施,使得風(fēng)化的區(qū)域或是地表或是水土流失破的環(huán)境慢慢恢復(fù)都被破壞之前的狀態(tài),使污染物的濃度降低到末污染前的狀態(tài),從而整體中提高水土流失保護(hù)水平,提高環(huán)境的綜合治理。

2.西方發(fā)達(dá)國家的水土保持中生態(tài)修復(fù)理論主要集中在對(duì)森林、草地、灌叢、水體等生態(tài)系統(tǒng)在采礦、道路建設(shè)、機(jī)場建設(shè)、放牧、采伐、山地災(zāi)害、工業(yè)大氣及重金屬污染等干擾體系的影響下退化和自然恢復(fù)的機(jī)制和生態(tài)學(xué)過程,涉及植被、土壤、氣候、微生物、動(dòng)物等多方面,研究具有積累性好、綜合性和連續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)。到現(xiàn)在為止多應(yīng)用與大型礦區(qū)、大型建筑場地、森林采伐跡地、受損濕地等生態(tài)恢復(fù)方面,研究的焦點(diǎn)領(lǐng)域是土壤、野生動(dòng)植物及其生物多樣性恢復(fù)。

3.目前,我國在處理水土流失中生態(tài)修復(fù)問題時(shí),主要堅(jiān)持的人與自然和諧相處,和諧共生的指導(dǎo)理念。人和自然從來都不是對(duì)立的,人是自然環(huán)境中的一部分,遵守各種自然規(guī)律,維護(hù)生態(tài)平衡,人對(duì)自然的改造必須符合自然法則和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律,充分發(fā)揮人類的主觀能動(dòng)性,在人與自然互惠共生的基礎(chǔ)上,以最小的消耗,最低的成本,最新最先進(jìn)合理的技術(shù)來促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié),加快生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)的周期。與西方發(fā)到國家相比,與我們提出生態(tài)自我修復(fù)比較接近自然修復(fù)。但我國則更注重對(duì)由于水土流失而破壞的自然地形,地表,土壤和植被等多種自然指標(biāo),我國的水土保持生態(tài)修復(fù)更傾向于利用自然的恢復(fù)能力,修復(fù)自我,再輔助人類的相關(guān)技術(shù)和管理,加快自然自身恢復(fù)速度。

我國生態(tài)環(huán)境惡劣水土流失的影響因素

1. 自然原因

(1) 獨(dú)特的地形地質(zhì)地貌的影響。

我國地形復(fù)雜,地貌多變,從整體來看,是個(gè)以山地為主的國家,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國的山地面積占據(jù)了整個(gè)國土面積的三分之二,山區(qū)地勢高,坡度大,雨水來臨時(shí)候容易受到?jīng)_刷,水土的滑動(dòng)容易,同時(shí),我國又是一個(gè)多地形地貌并存的國家,山地高原,丘陵盆地交錯(cuò)而生,卡斯特地貌等多種地貌共生,許多地區(qū)土質(zhì)疏松,風(fēng)化嚴(yán)重,加上我國年降水量不平均,降水量多集中在春夏兩季,雨水高峰來臨,多暴雨,容易對(duì)疏松的黃土或松散的風(fēng)化地區(qū)形成很大的沖擊侵蝕,因此,地質(zhì)的疏松,地形的復(fù)雜,暴雨集中的降水氣候條件,是我國水土流失嚴(yán)重最關(guān)鍵的因素之一,