首页 > 文章中心 > 修复生态环境的具体措施

修复生态环境的具体措施

修复生态环境的具体措施

修复生态环境的具体措施范文第1篇

    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。

修复生态环境的具体措施范文第2篇

一、水生态系统特性和功能

水生态系统是指自然生态系统中由河流、湖泊等水域及其滨河、滨湖湿地组成的河湖生态子系统,其水域空间和水、陆交错带是由陆地河岸生态系统、水生生态系统、湿地及沼泽生态系统等一系列子系统组成的复合系统,是生物群落的重要生境。水生态系统的空间尺度可分为流域尺度、河流廊道尺度、河段尺度。其中,流域生态系统是以河湖为主体,边界清晰、结构功能完整的生态系统。水生生态系统在维系自然界物质循环、能量流动、净化环境、缓解温室效应等方面功能显著,对维护生物多样性、保持生态平衡有着重要作用。1.水生态系统特性水生态系统的结构特征可从纵向、横向、垂向进行分析:纵向主要表现为河流气象、水文、地貌、地质条件具有明显的上、中、下游区域差异性和河流纵向形态的蜿蜒性;横向主要表现为水—陆两相性,从河流向岸边依次为河道、洪泛区、高地边缘过渡带、陆域,此外,河流横断面表现为交替出现的浅滩和深潭的形态多样性。垂向主要表现为水体表面的水—气两相性和底部的水—泥两相性,河流基底对于水生生物起着支持(如底栖生物)、屏蔽(如穴居生物)、提供固着点和营养来源等作用。水生态系统具有以下特性:流域性:即以流域为整体,河湖为主体,边界清晰、结构功能完整的生态系统,各子系统以河流水系相联系,具有地表、地下完整的水文循环过程。复合性:是由陆地河岸生态系统、水生生态系统、湿地生态系统等子系统组成的复合系统。多样性:河流与湖泊及河流上中下游的生境异质性、河流形态的蜿蜒性、河流横断面形的状多样性,流速、流量、水深、水温、水质、河床构成等多种生态因子的异质性是生境多样性和生物群落多样性的基础。连续性:水生态系统具有从河流源头到河口的空间连续性和生物过程的连续性。2.水生态系统功能水生态系统的功能可分为生境支持、生物多样性维持、服务人类生产生活三个层次。生境支持功能是水生态系统为生物提供生存环境的基础功能,体现在水文循环、气候调节、土壤形成、水源涵养等方面。生物多样性维持功能是水生态系统生境多样性对生物多样性的基础支持。服务功能是水生态系统为人类提供的生产生活条件和效用,具体体现在供水、发电、航运、水产养殖、污染降解、景观、文化等多方面。3.水生态安全水生态安全是指水生态系统能够良性循环并持续不断的自我更新,其各项功能没有受到损害,进而能持续地满足人类需要的状态。水生态安全包括生态系统功能和人类需求两个方面,二者缺一不可,即水生态安全既与水生态系统的承载力和可再生能力有关,又与人类开发活动密切关联。水生态安全的实质是以水生态系统的可持续维持来保障其服务功能的可持续提供。

二、我国水生态系统状况分析

1.水生态系统状况全国主要河湖生态需水满足程度、水环境状况、重要湿地保留率和重要水生生境状况等方面的调查评价总体为以下结果:①河湖生态需水满足程度。在全国主要河湖223个生态基流控制断面中,生态基流满足程度为优和良的有167个,占比74.9%,主要分布在南方长江区、珠江区及东南诸河区以及北方大江大河上游河段。满足程度为差和劣的有46个,占比20.6%,主要分布在辽河区、海河区、淮河区和黄河区等。在83个敏感生态需水控制断面中,敏感生态需水满足程度为差和劣的有23个,占比27.7%,主要分布在海河区以及松花江区、辽河区和黄河区下游河湖。②水环境状况。最近完成的全国水资源保护规划对全国主要河湖8499个水功能区评价表明,水质不达标的水功能区有4444个,松花江区、辽河区、海河区及太湖流域的水质达标率均低于40%。在评价的168个湖库中,近一半湖库处于中度及以上富营养化水平。③湿地保留率。对217个评价单元的湿地保留率评价为优和良的有130个,主要分布在松花江区、长江区和珠江区。湿地保留率为中等及以下的有87个。黄河区、海河区和西北诸河区约70%以上湿地评价结果为差和劣。④水生生境状况。对全国546个重要水生生境状况的评价表明,生境状况为优和良的有206个,占37.7%,主要分布在长江、珠江以及松花江;生境状况为中等的186个,占比34.1%;生境状况为差和劣的154个,占28.2%,主要分布在黄河和淮河流域。主要河流纵向连通性评价表明,受由于水库大坝阻隔,近一半的河流纵向连通性较差。从历史进程分析,我国水生态状况总体呈恶化趋势,已对我国水资源可持续利用和经济社会可持续发展造成严重影响。

2.问题成因分析造成我国水生态问题的原因是多方面的,主要原因有:①气候变化对水生态环境的影响不断加剧。主要江河源头区冰川消融加快,降雨、蒸发、下渗等水循环过程发生改变。干旱区范围扩大、荒漠化程度加重对干旱、半干旱地区的水生态系统安全带来严重威胁,洪涝频发对治理和改善部分区域水生态环境问题提出了新挑战。②部分地区水资源、水能等的开发利用已经接近或超出水生态系统承载能力。水资源配置缺乏与区域水土资源、生产力布局的统筹,我国约三分之一国土面积存在水资源过度开发的问题,特别是北方地区尤为严重。黄河、辽河、海河流域水资源开发利用率分别达到82%、76%、106%,超过了流域水资源承载能力。全国地下水超采区面积达到30万km2。与此同时,废污水排放量持续增加,远远超出水功能区纳污能力。③水生态涵养空间受到严重挤压。不合理的开发模式和人为活动造成与河湖争地,水源涵养区、河湖沼泽区、蓄洪滞涝洼淀区等的水生态涵养空间遭受严重侵占,导致河湖水、沙等循环条件显著变化,湖泊及河流尾闾萎缩,水生态空间格局遭到挤压和破坏。20世纪50年代以来,全国面积大于10km2的湖泊有230余个萎缩,其中89个干涸,总萎缩面积约1.4万km2。全国天然陆域湿地面积减少了28%。此外,快速城市化进程中,对构建自净自渗、蓄泄得当、排用结合的城市良性水循环认识不足是导致城市水生态急剧恶化的重要原因。④部分水利水电工程建设导致河湖生态退化。筑坝建库和大规模引水改变河流、湖泊的水文情势及水生态环境,阻断鱼类洄游通道。在强调工程的安全可靠、技术可行及经济合理的同时,忽视了工程布置、结构、材料等与自然的和谐具体表现为河流形态直线化、河道断面规则化和河床材料硬质化,形成“三面光”河道,造成生物多样性急剧下降,河流自净能力降低和水质恶化,使河湖基本生态的功能受损或丧失。

三、水生态保护与修复的总体方向和措施

1.工作进展2007年以来,水利部开展了大江大河及重要支流流域综合规划编制工作,在规划报告中均将水生态保护与修复作为规划重要内容。2010年以来,国务院相继批复了《全国水资源综合规划(2010—2030年)》《全国生态保护与建设规划(2013—2020年)》七大流域综合规划等,均对水生态保护与修复的目标、任务等提出了明确要求。2012年,水利部会同国务院有关部门启动了《全国水资源保护规划》编制工作,将水生态保护与修复、生态需水保障等作为主要规划内容。2004年,水利部印发了《关于水生态系统保护与修复的若干意见》,在全国范围内开展了14个城市水生态系统保护与修复试点工作,起到了引领和示范作用。2013年7月,水利部大力推动水生态文明建设,先后启动了两批105个全国水生态文明城市建设试点。制定了《河湖生态保护和修复规划导则》《国家水生态文明市评价标准》《河湖生态环境需水量计算规范》等一系列标准规范。近年来,对黄河、塔里木河、黑河进行综合治理和水资源科学调度,取得了明显成效,黄河实现连续十六年不断流,塔里木河下游干涸二十多年的台特马湖重新过流,黑河下游的东居延海重现生机。连续实施“引江济太”,将长江水调入太湖,实现了“以动治静、以清释污、以丰补枯、改善水质”的目标。对扎龙湿地、南四湖、白洋淀等湖泊湿地实施生态补水,维护了生态脆弱地区的水生态安全,取得了显著的社会、生态和经济效益。总结我国水生态保护与修复工作,也存在以下主要问题:①立法保护不足。水生态系统水生态保护与修复重在保护,我国目前在水生态保护方面的相关法规依然薄弱。②体制机制亟待改革。水生态保护与修复规划编制、实施主体、资金来源、运行维护等方面缺乏区域间、部门间的协调和统筹,主要原因是体制机制的不适应。③监控体系薄弱。我国目前的水生态安全评估标准、监测体系等非常薄弱,造成水生态状况监控、风险预警、责任追究、措施效果评估等缺乏基础支撑。④缺乏流域统筹。水生态保护与修复规划布局重视局部利益和效果,缺乏流域性统筹和治理措施的系统性,个别地区甚至以营造水域景观、后续土地开发为主要目的,破坏了流域整体的水生态系统。⑤水生态修复工程重视工程措施,对监督管理措施重视不够,对已实施工程的运行管理和维护不足,影响工程效益的长久发挥。⑥水工程建设中的水生态保护相对薄弱。水工程建设重视对水资源的功能性开发,忽视水生态系统结构和功能的保护现象依然存在。如防洪规划强调对洪水的控制,但对洪水的出路、疏导考虑不足;水系河道整治、滩涂海涂围垦、蓄滞洪区建设等中缺乏与水生态保护的协调和统筹。

2.基本原则和总体方向水生态文明是人类遵循人水和谐理念,以实现水资源可持续利用,支撑经济社会和谐发展,保障生态系统良性循环为主体的人水和谐文化伦理形态,是生态文明的重要部分和基础内容,要把生态文明理念融入水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护的各方面和水利规划、建设、管理的各环节。水生态系统保护与修复应遵循以下原则:①保护优先,绿色发展。着力实现从事后治理向事前保护转变,从人工建设向自然恢复转变。改变以往“以需定供、技术可行、经济最优”的工程建设思路,充分发挥水生态系统的自我修复能力,将自然修复和人工生态修复措施相结合,建设生态友好型水工程。②流域统筹,系统修复。充分考虑流域水生态体系结构和功能的流域性、层次性、尺度性,转化治理模式,从流域层面提出水生态保护与修复的原则、目标和总体布局。③技术创新,综合治理。创新水生态保护与修复建设管理体制、机制,加强水生态保护与修复的新技术、新方法研究,注重重点区域综合治理,发挥重点区域的示范作用。我国水生态系统保护与修复的总体方向是以水资源紧缺、水生态脆弱和水环境恶化等问题区域为重点,以实现江河湖泊沟通、水系完整,水质良好、生态多样、文化传承为目标,从国家、流域、区域、城市等不同尺度提出水生态保护与修复主要任务,逐步构建空间均衡、功能完备、管理完善、保障有力的水生态系统安全格局。通过水资源合理调配逐步退还挤占的生态环境用水,对水生态作用显著的重点水工程实施生态调度,使基本生态环境需水得到基本保证;重要水域水生态恶化趋势得到遏制,通过节水治污和跨流域调水、水资源配置以及河湖连通等生态修复工程的实施,改善河湖水量过程、加速水环境恶化地区河流湖泊水体的流动性,促进水体自我调节功能的恢复和增强,使河湖水环境状况得到明显改善;受损的重要水生态得到初步修复,合理调配生活、生产、生态用水,建立生态环境用水保障制度,维护主要河湖正常生态功能;基本建立水生态监管体系,加强对重要生态环境敏感区生态环境系统的监测与控制。要着力实现以下转变:从局部区域和河段向区域和流域尺度转变;传统水利工程向生态友好型水利工程转变;水环境治理从注重水质改善向水生态系统治理修复转变;水生态系统保护工作从行政推动向理念、立法、技术及标准制约阶段发展;从局部水生态治理向全面建设水生态文明转变。

3.主要措施今后一个时期,我国水生态保护和修复的主要措施主要有以下方面。(1)健全水生态文明法制体系,加快实施水生态红线管理加快建立系统完整的水生态文明制度体系,引导、规划和约束各类开发、利用、保护水资源和水生态的行为;结合国家主体功能分区、生态区划,明晰水生态功能定位和空间分区,划定河流、湖泊及河湖滨带的管理和保护范围,切实维护水生态空间,划定水生态环境敏感区和脆弱区等区域水生态红线;严格限制建设项目占用自然岸线,城市规划应保留一定比例的水域面积;控制用水总量,逐步退还挤占的河道内生态环境用水和超采的地下水。确定江河主要控制断面以及区域地下水系统的生态水量标准和湖泊、地下水的合理水位。开展长江三峡及上中游干支流控制性水库群、黄河干流水库、淮河闸坝群等大江大河闸坝水量联合调度试点,完善塔里木河、黑河、石羊河等水资源紧缺河流的水量调度。(2)强化流域统筹协调管理,实施山水林田湖综合治理坚持水量、水质和水生态统一规划,统筹考虑地表水与地下水、水生态保护与修复、点源与非点源污染治理等方面的关系,科学制定流域水生态保护与修复规划方案。加快批复实施全国及七大流域水资源保护规划。在全流域层次上立足山水林田湖是一个生命共同体,统筹流域水资源开发利用与节约保护、防洪减灾、水污染防治和生态治理等要求,科学配置流域、河流廊道及具体河段不同空间尺度下水生态保护与修复工程和管理措施。推进以流域为单元的综合管理,完善水资源保护与水污染防治协调机制,全面落实全国重要江河湖泊水功能区划,建立流域防污控污治污机制。建立和完善流域水生态补偿机制,协调生态环境保护及其经济利益之间的分配关系。创新河湖管理模式,推行水体治理及管护“河长制”。(3)构建生态友好型水工程体系,发挥水工程生态保护与修复完善水工程规划设计标准规范体系,协调好水工程建设与生态保护的关系,强化水利工程规划设计、建设实施、运行调度等各环节的水生态保护。倡导仿自然、低影响水工程建设,河道工程布局应维护河流天然形态,保持河流蜿蜒性,维护湿地、河湾、急流、浅滩等多样性栖息生境。实施水库、闸坝生态调动运行,满足河流生态需水。实施农村河塘沟渠整治,采取清淤疏浚、生态沟渠整治、河渠连通等措施建设生态河塘,打造河畅水清、岸绿景美的“美丽乡村”。(4)构建生态水网体系,实施河湖水系连通河湖水系连通是优化水资源配置战略格局、提高水利保障能力、促进水生态文明建设的有效举措。坚持恢复自然连通与人工连通相结合,以自然河湖水系、大中型调蓄工程和连通工程为依托,以构建流域生态水网体系为重点,在有条件的地区加快推进河湖水系连通工程建设,增强河湖连通性,提升河湖水环境容量,恢复河湖生态系统及功能。在东部地区,加快骨干工程建设,维系河网水系畅通,率先构建现代化水网体系。在中部地区,积极实施清淤疏浚,新建必要的人工通道,增强河湖连通性。在西部地区,科学论证、充分比选、合理兴建必要的水源工程和水系连通工程。在东北地区,开源节流并举,有条件的地方加快连通工程建设,恢复扩大湖泊湿地水源涵养空间。(5)实施重点区域水生态修复以重要生态保护区、水源涵养区、江河源头区、重要湿地以及水生态脆弱和恶化区域为重点,实施水生态修复工程,开展退耕还湿、退养还滩,逐步扩大水源涵养林、河湖水域、湿地等绿色生态空间。结合“一带一路”、京津冀协同发展及长江经济带等国家重大发展战略,重点实施京津冀“六河五湖”生态修复治理,长江经济带沿江生态环境保护工程,继续推进太湖、滇池、巢湖等重点湖泊和长江中下游、珠江三角洲等地区河湖内面源及水环境综合治理,继续实施塔里木河、黑河、石羊河等的生态综合治理。综合运用调水引流、截污治污、河湖清淤、生物控制等措施,修复湖泊湿地生态环境。对鱼类“三场”、洄游通道等重要生境保护实行统一规划和管理,划定为水生态重点保护和保留河段,采取禁止或限制开发措施,开展重要水域增殖放流活动,保护水生生物多样性。加强地下水超采区治理和修复,实施地下开采量与地下水水位双控制。华北地区依托引江引黄等工程,结合调整种植结构以及退减灌溉面积等休养生息措施,逐步削减地下水开采量。(6)以水生态文明城市建设为引导,构建人水和谐的水生态保护格局推进水生态文明城市建设试点,构建河畅、水清、岸绿、景美的人水和谐的宜居生活空间,并以此为引导,探索水生态文明建设经验,辐射带动流域、区域水生态的改善和提升。加快推进海绵型城市建设,综合运用“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程和非工程措施,因地制宜安排雨水滞渗、收集利用等削峰调蓄设施,增加下凹式绿地、植草沟、人工湿地、可渗透路面、砂石地面和自然地面,以及透水性停车场和广场等城市透水空间,保障足够的洪涝水蓄滞空间。(7)促进科技创新,强化监管能力开展与生态用水、配置与调度、生态修复技术、生态补偿、水生态评估与监测、管理机制与保障措施研究等关键技术科技攻关。建立健全水生态保护标准和技术规范体系。加强水生态保护与修复新技术、新材料、新工艺的开发和推广应用。加快我国水生态监测与管理信息系统建设,开展河湖水生态状况持续、系统监测,进行水生态安全评估。建立水生态预警及决策系统。加强监督管理能力建设,建立多形式、多层次的监督机制和监督机构,加大对违规、无序开发活动和破坏水生态行为的监督管理。

四、结语

修复生态环境的具体措施范文第3篇

【关键词】水土流失;生态修复;现状;治理;发展

一、前言

生态建设是经济发展的根本,只有兼顾到水土保持和生态修复,维持经济发展与生态保持的平衡,才能更好的促进经济的持续发展。

二、我国水土保持生态修复现状

1、缺乏完善的相关体制

我国是世界上水土流失最严重的国家,光是每年人为因素引起的环境问题就给社会带来巨大的经济负担,人民的生活质量和生活舒适度也因此有所下降。我国每年在水土保持和生态修复方面投入的人力和财力也是很大的,特别是财力方面。要想使环境问题得到实质性的改善,恰当的人力需要得到合理的安排,大笔资金的投入需要合理的分配和使用,相关机构的工作内容和最终结果需要有关方面监督和检侧。而这些如果没有一套完善的相关体制作为指导,水土保持和生态修复最终达到的效果也将会不尽如人意。因此,一套健全的、合理的、实际的有关水土保持生态修复制度的建立是目前需要解决的一项重要问题。

2、修复计划不合理

我国地域辽阔,各地区的自然环境状况千差万别。面对水土流失和生态破坏的现状,我国采取了很多的治理措施,但是其中存在最突出的一个问题就是修复计划不合理,不同地区的环境治理不能根据实际情况做到因地制宜。生态系统在承受能力范围以内具有自我修复的能力,目前我国对于偏远地区遭破坏的水土环境通常采用的做法是让其自行恢复,或者在很多遭到破坏的不同地区都采用相同的治理措施。这些做法都是十分不合理的,其一,环境的自我修复能力非常有限,水土流失严重的地方需要人为的治理。其二,不同地区的水土状况和生态环境是不同的,一味地采取相同的环境措施是一种脱离实际现状的盲目做法。

3、未形成全民风潮

水土保持生态修复本应该是一项全民运动,需要每一个人的积极配合和参与。但是,我国目前的实际情况是宣传力度太小,人们参与环境治理的意识观念薄弱,尚未形成全民风潮。在水土保持生态修复工程的建设和管理过程中,没有着重发动广泛征求和尊重治理区群众的意见和意愿。如果相关水土保持生态修复的宣传力度和相互沟通不够,就会导致人们对环境保护的认识不够深刻,意识也会逐渐变淡,生态修复工程也就自然不能顺利开展和实施。水土保持生态修复相关知识的宣传和普及,目的就是让每一个人都意识到个人行为与大自然的和谐发展有着重要关系。

三、水土保持生态修复案例及分析

1、案例介绍

北京市门头沟区作为我国生态修复的试验田,在短短七年的时间,从原先依靠煤炭开采的重污染地区,逐步经济发展良性互动的可持续发展之路"门头沟区北京城起着极其重要的生态屏障作用"但由于长期的开采,使得该地区地质结构发生巨大变化,整体景观严重破坏"造成生态破坏面积达200平方公里,占区域总面积的14%。自2005年开展生态修复以来,门头沟区及时制定了区城镇公园超过40个,全区森林覆被率达到37.3%,绿化率达到58.8%,人均公共绿地21.6平方米。过去污染严重、生态恶化的门头沟区成为生态和谐、环境优美、舒适宜居的生态新城,门头沟区也成为国家生态示范区和国家卫生区。

2、门头沟案例分析

(1)产业创新

门头沟区结合自身情况,在生态修复过程中,构架出新型的生态产业。生态修复系统由自然生态修复示范产业、人文生态修复主导产业和经济生态修复引导产业。三大部分构成,三大系统互相支撑,协调发展,建立了一条生态发展产业化道路。自然生态修复示范产业主要围绕矿山生态修复示范、农田生态保育示范和湿地生态建设示范三大体系构建。人文生态修复产业主要围绕观光度假乡村旅游健康服务和人文关怀四大主导性产业体系构建。经济生态修复产业主要围绕产品物流、市场交易、技术培训和建设咨询四大引导性产业体系构建。

在生态修复的同时,大力发展旅游业,打造出具有门头沟特色的人文内涵、改变人们生态环境的同时,加强地区经济发展"改变经济发展方式的同时,让人民享受到发展带来的好处。

(2)技术创新

门头沟区作为我国生态修复的桥头堡,可以说他们是摸着石头过河,之前没有任何的成功经验可以借鉴,他们只有通过不懈的努力和创新,去攻坚克难,解决面临的一个个难题。摆在他们面前的其中一个难题就是碎石带上种植树木。他们通过碎石缝隙倒入不同浓度的泥浆,在泥浆中加入营养成分,再种植上适合当地生长的植物品种,该泥土各组分的容积比为:基质100――1000份、营养添加剂1份,有机肥加入量为基质和营养添加剂总体积的1%――10%,用这项技术修复的山路边坡,成长起来的各种灌木已经覆盖了碎石带使公路边坡植被的栽植成活率达95%以上,林木覆被率达80%左右。笼砖裸岩生态修复技术也是一大创新,绿化笼砖和生态箱都采用先让植物在砖上和箱内正常生长,并辅以保水措施,然后把笼砖和箱体固定在边坡表面,从而达到生态修复。

四、未来发展前景

要做好水土保持工作,各级水利部门应该以科学发展观和人与自然和谐相处的科学观念为指导,积极调动社会各届的力量充分人为发挥生态修复、自然自我修复的能力,进一步推进我国水土保持综合治理、执法监督与预报监测的业务水平,通过不断地采取先进的科学技术,促进我国水土保持工程技术措施的现代化和技术性。具体来说主要通过以下几个方面的工作来完成:

1、各级水利部门应该严格按照水土保持的目标任务来部署相关工作,加强职能建设,确保年度水土流失防治任务完满完成。

2、相关部门应该不断创新努力、探索鼓励社会各界积极参与的激励机制,进一步完善和建立符合水土保持发展规律的有效机制。让水土保持工作按照规范的管理程序把各项责任落实到实处。

3、相关部门应该积极的发现并解决在审批水土保持方案、征收相关水土保持补偿费、检查的执法监督工作等方面存在的问题,进一切力量尽快出台具有一定时效性和操作性的管理标准和办法,促进我国水土保持工作的健康发展。

4、加强对水土保持工作的督导和执法检查力度,确保把水土保持方案落实到开发建设的实处。

五、结束语

总之,做好水土保持和生态修复是全国人民共同的责任也是我们的义务。我们要从点滴做起,保护生态环境,打造和谐的生态环境,为可持续发展做出自己的贡献。

参考文献

[1]蔡建勤.我国水土保护生态修复研究[J]国家水利,2013,21(18):14

[2]李智广.议水土保持生态修复工程的监测内容[J].水土保持通报,2013,17(56):14

[3]安乐平,胡小军,王小珍,等.水利工程项目水土流失防治要点探讨[J].水土保持技术,2008,3:32-34.

[4]许长春.重视水利工程施工中水土流失与案例分析[J]黑龙江水利科技,2012,12(65):279-280.

修复生态环境的具体措施范文第4篇

1原地浸矿工艺及其产生的环境问题

针对池浸工艺和堆浸工艺存在的诸多缺点,20世纪90年代,经过赣州有色冶金研究所、长沙矿冶研究院、长沙矿山研究院等科研单位的科技攻关,研究出了离子型稀土矿开采的新工艺———原地浸矿工艺,其流程为:配制硫酸铵浸出剂注液井注液稀土原地浸出集液沟收集稀土富液碳酸氢铵或草酸沉淀稀土得碳酸稀土或草酸稀土灼烧得混合型稀土氧化物[9]。原地浸矿工艺被认为是目前最环保的一种离子型稀土开采模式,它不必采动矿体,只需要在矿区表面挖一些注液井,因而大大减轻了矿区地形、地貌的破坏和水土的流失。虽然如此,原地浸矿工艺引起的环境问题还是比较严重,主要表现在[13]:(1)矿区可能发生山体滑坡和泥石流等地质灾害。直接注入矿体的浸取液会使山坡发生裂缝,加之稀土矿体赋存于渗透性较好的风化壳中,当注液井布局不合理或遇到长时间、大范围的降雨时,就可能引起山体滑坡,严重时会进一步发展为泥石流灾害。图2为某采用原地浸矿工艺的离子型稀土矿区遭遇暴雨时出现的泥石流情景。(2)对矿区植被仍有较大破坏。原地浸矿工艺需破坏矿区山体地面约1/3的植被用以配备足够数量的注液井和集液沟渠,同时硫酸铵溶液长时间地浸泡山体,会通过侧渗和毛细管作用损坏地表植被。图3为某离子型稀土矿采用原地浸矿工艺所造成的植被破坏情景。(3)污染矿区土壤和水体。残留于山体中的硫酸铵会通过淋滤作用和渗透作用污染矿区及周边环境的土壤、地表水和地下水,而当发生地质灾害时,矿体内残留的硫酸铵外流会加重危害。

2离子型稀土矿山环境治理方法

2.1污染控制措施

2.1.1浸出过程污染控制原地浸矿工艺是现今最为环保的离子型稀土矿开采工艺,但该法直接将硫酸铵浸矿剂注入矿体中,对地下水和地表水造成安全隐患,因此,需要对浸出过程采取如下几点措施[14]:(1)采取清污分流和人工防渗假底措施。前者是指对原地浸矿采场的收液系统和地表汇水进行清污分流,目的是从源头上控制雨水等地表汇水进入母液系统;后者是指原地浸矿采场所有收液巷道、水平监控孔、水平集液孔、集液沟的底板均采用水泥砂浆构筑人工防渗假底,目的是从源头上控制母液进入地下水和地表水环境。(2)建立3级监控收液系统。为了最大限度地减少稀土矿区周边水体和土壤的污染,可采用3级监控收液系统收集母液,其中第1级为收液巷道监控收液系统,第2级为水平孔监控收液系统,第3级为垂直孔监控收液系统。经3级监控收液系统收液后,母液收集率可达92%以上。(3)采取地下水长期监测措施。建立由原地浸矿采场地下水长期动态观测网、母液处理车间地下水长期动态观测网和矿区下游地下水长期动态观测网组成的矿区地下水长期动态观测网,以掌握原地浸矿区域及周边地下水的水质变化情况,并针对不同变化采取相应的措施。

2.1.2废水处理稀土被提取后,会产生大量的氨氮废水,为避免污染,也必须对其进行处理。氨氮废水的处理方法主要有吹脱法、离子交换法、折点氯化法等[15]。吹脱法是在汽提塔中将废水调节至碱性,然后通入空气或蒸汽,通过气液接触将废水中的游离氨吹脱至大气中[16]。该法可应用于离子型稀土矿开采过程中所产生的高浓度氨氮废水的处理。离子交换法是利用沸石的吸附作用和离子交换作用将废水中的氨氮除去。该法一般适用于氨氮浓度较低的废水处理,当NH+4离子浓度较高时,使用该法会因频繁再生离子交换膜而使过程难以持续进行[15-16]。折点氯化法具有处理效果稳定、不受水温影响、投资较少等优点,但存在加氯量大、费用高的不足(对于NH+4浓度为100mg/L的废水,处理1kgNH+4-N需37.6元),且处理过程中会产酸,需要添加等量的碱来进行中和。此法适用于低浓度氨氮废水的处理[16]。

2.2工程治理措施离子型稀土矿开采完毕后,矿区的生态环境较为恶劣,须对稀土废弃地进行土地整理、建设排水系统和采用其他工程措施,为后期植被恢复创造条件。土地整理的基本要求为[17]:(1)与矿区总体规划相结合,以利于矿区土地的最终利用。(2)保障坡面稳定性,避免造成坡体失稳。(3)形成适宜的坡度和微地形,以适应后期植被恢复施工作业的要求,提高植株成活率。(4)与矿区排水系统的建设等相结合。土地整理需要与排水系统工程相配合,而排水系统工程的设计应结合地形地貌,合理布局排水管道,既要满足后期植被生长对水分的需求,又要避免遭遇长时间、高强度降雨时,稀土矿区出现大面积的洪涝灾害,要能够经受住梅雨季节的考验,避免山体坡和泥石流等地质灾害的发生。罗学升等[18]对福建长汀县风流岭离子型稀土矿区进行环境治理,采取的工程措施有:土坡修建挡土墙,沟口修建拦渣坝,控制取土区周围的边坡角在25°以内,并且根据地形,将取土区和堆渣区整平为一块块的梯田。曾敏等[19]对江西安远县新龙离子型稀土矿山进行环境治理,其中针对采剥区和尾砂堆采取了削方降坡+挡土护面+排水截水坡面整理+排水截水措施,针对淤积区则通过建设拦砂坝来控制源头的水土流失,减少沟谷和河道的淤泥。

2.3生态修复技术经过工程治理后,离子型稀土矿废弃地的边坡趋于稳定,排水系统趋于完善,立地条件趋于好转,但要从根本上遏制矿区生态环境的恶化,逐步恢复其开采前的土壤质地和结构,甚至还原为开采前的自然景观,则需要运用一系列的生态修复技术,包括土壤改良技术、植被恢复技术和微生物修复技术等。

2.3.1土壤改良离子型稀土矿在开采后生态系统遭到十分严重的破坏,形成了极端的生境条件,影响植物的生长和覆盖,其主要的环境胁迫因子是土壤基质质地和结构不良、酸性强、持水保肥性能差、有机质及氮磷钾含量极低或十分不平衡、重金属尤其是稀土含量过高等。因此,离子型稀土矿废弃地的生态修复首先要解决的问题就是矿区土壤基质的改良。土壤改良的措施可以概括为以下两个方面[20]:(1)物理改良措施。主要指表土保护利用和客土覆盖措施。表土保护利用是在离子型稀土矿开采前,将表层(30cm)和亚层(30~60cm)土壤取走加以保存,并尽量避免其结构遭到破坏,减少其养分流失,待矿区生态修复时将其返回原地加以利用。客土覆盖是将结构良好、养分充足的异地熟土覆盖于待修复的稀土矿废弃地表面,直接改良废弃地土壤的理化性质;建议尽可能利用城市生活污泥或建筑工程的剥离表土,这样既可实现废物的再利用,又可减少土地侵占。(2)化学改良措施。包括提高土壤肥力、降低重金属毒性、调节土壤pH值等方法。离子型稀土矿区土壤贫瘠,通过多次少量施加钾肥、磷肥等速效化肥和施用人畜粪便等缓释有机肥,可以改善土壤的养分状况,提高土壤的持水保肥性能,并可以利用有机质的螯合或络合作用降低重金属离子的毒性;通过施加碳酸钙或硫酸钙,可以利用Ca2+对重金属的拮抗作用,减少重金属被植物吸收的量,保障植物健康生长;通过施加熟石灰、碳酸钙等碱性物质,可以提高土壤的pH值。

2.3.2植被恢复植被恢复是实现离子型稀土矿废弃地生态修复的重要途径,也是控制稀土矿区土壤侵蚀的重要方式。资料显示[21],未进行植被恢复的离子型稀土矿尾矿堆上的土壤侵蚀模数为原状植被条件下的50倍。由于即便实施了上述土壤改良措施,稀土矿废弃地的立地条件仍然较差,难以让一般植物直接定居,而且客土覆盖措施工程量大、费用高,难以大面积实施,因此,筛选出适应稀土矿区恶劣生境的耐性植物就成为决定植被恢复能否成功的关键问题。适应性植物的筛选应遵循如下原则和经验[6]:(1)尽可能选择当地的乡土植物种类,这样既适应当地的生态环境,又可避免外来生物的入侵。(2)对于水土流失较快的区域,治理初期要选择生长快、萌芽力强的多年生草灌,如芒芭茅、百喜草、茶杆竹、山苍子、火棘等,它们可在边坡稳定化过程中发挥重要作用。(3)选择对矿区土壤基质有改良作用的植物种类,如种植具有固氮能力的胡枝子、葛藤等豆科植物,既能改善土壤的质地、结构,又可增加土壤的养分。(4)选择能够超富集重金属和稀土元素的植物,如铁芒萁能降低表层土壤的游离金属浓度,避免游离金属离子对其他植物种类生长的影响,从而为更多的植物物种在矿区定居提供较好的生境条件,进而形成较为稳定的植物群落。简丽华等[22]在对福建长汀稀土废矿区进行植被恢复的过程中,在平坦地段选择种植速生、耐寒、耐瘠薄、耐干旱、吸收NH+4能力强、根幅生长量较大的优良无性系桉树,其年生长量可达4m以上;在边坡地区选择种植复合型的草本植被,包括根系发达、耐旱性强、株丛高大的香根草、类芦等禾本科草本植物和具有固土力强、匍匐生长速度快、吸收NH+4能力强等优点的鸭拓草,其中禾本科植物可为鸭拓草提供较为有利的生境,而鸭拓草则可降低土壤中碱解氮的浓度,这样各自发挥优势,达到了良好的护坡效果。曾敏等[19]在对江西安远县新龙离子型稀土矿边坡区域进行修复时,选择金色狗尾草雀稗马塘等耐旱根系发达的植被,而在平坦地段选择种植桉树或脐橙,取得了很好的环境效益。总之,离子型稀土矿区的植被恢复应考虑不同区域的特点,有针对性地选择植物,并根据群落结构优化配置的多样性原则进行合理规划和设计,形成“草本植物+灌木+乔木”层次分明的良好生态模式。

2.3.3微生物修复技术微生物修复技术是将微生物接种在新种植的植物上,对矿区土壤进行综合治理与改良,既可以改善植物的营养状况,降低重金属的毒性,促进植物的生长发育,又可利用根际微生物的代谢活动重新构筑起土壤微生物体系,增加土壤生物的活性,从而加速矿区生态环境的恢复[17]。目前,将微生物修复技术应用于离子型稀土矿区生态环境重构过程的报道不多,仅见李兆龙等[23]对广东省平远县离子型稀土矿区生态修复过程前后土壤细菌的变化过程进行了研究,发现生态修复后土壤细菌数量明显上升,土壤细菌DNA多态性有所增加。因此,笔者建议未来在离子型稀土矿山生态环境重建方面加强微生物修复技术的研究和实践。

3结语

修复生态环境的具体措施范文第5篇

关键词:生物 生态 修复技术 内涵 外延 应用

1 概念、定义及主要特点

何谓“生物-生态修复”,它的内涵和外延应该如何确定,以及不同技术措施的作用、效果和联系如何,等等。回答这些问题对推进和实施河流生物-生态修复工作具有重要意义。

1.1 河流生物修复

生物——系指有生命的物体。一般指动物、植物和微生物。有时专指微生物,如生物制剂、生物制品等等。污水生物处理和河流生物修复中的“生物”,一般专指“微生物”,不包括“植物”和“动物”。广义的生物修复也包括“动物”和“植物”修复。

生物修复——是指利用微生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。它包括:①污染土壤的生物修复;②污染河流的生物修复;③污染湖泊的生物修复;④污染地下水的生物修复;⑤污染海洋的生物修复;⑥污染大气的生物修复;⑦固体废物污染的生物修复等。

河流生物修复——是指用微生物或微生物菌群来降解河流水体中的有机物或有毒有害物质,如COD、BOD5、有机氮或氨氮、石油类、挥发酚等,或使这类物质变成无毒的、无害的,如二氧化碳、氮气或水等,从而使河流水质得到改善,河流生态得到恢复或修复。生物修复已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。

河流生物修复工程——是指利用生物修复技术在河道内或河道傍侧修建或实施的旨在改善河流水质、治理河流污染的工程或非工程的技术手段。它包括:河道或水库内,以及坝、陂前的增氧曝气工程,用于改善或处理河流水质的河流傍侧工程、河流底部工程,以及直接向河道内投放特种、高效菌种或利用特种、高效菌种直接净化河流水质的工程技术等。

1.2 河流生态修复

生态——指生物在一定自然环境下生存和发展的状态,也指生物的生理特性和生活习性。此概念下的“生物”,一般不包含“微生物”。

生态修复——是指利用生态工程学或生态平衡、物质循环的原理和技术方法或手段,对受污染或受破坏、受胁迫环境下的生物(包括生物群体,下同)生存和发展状态的改善、改良或恢复、重现。其中包含对生物生存物理、化学环境的改善和对生物生存“邻里”、食物链环境的改善等。

河流生态修复措施主要包含:①工程措施。如:生态河道、生态堤岸、人工湿地和人工产卵场、越冬场、育幼场、回游通道,以及河道内增氧曝气等等;②生物措施。如:植物生态修复措施,动物生态修复措施,生物增殖、放流技术等;③综合措施。如:微生物修复与植物、动物修复的结合,微生物修复与生态河道、生态堤岸的结合,生态、生物修复与保育、管理措施的结合,河道内生态修复与河道外湿地修复的结合,陆地水土保持、生态修复与河流生态修复的结合,等等。

1.3 河流生物修复与河流生态修复的异同

目标和对象不同:河流生物修复的对象是水质;目标是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、发展的水质条件。河流生态修复的对象是水生生物生存和发展的整个环境,包括水量、水质、水位、流速、水深、水温、水面宽度,涨水、落水时间,以及产卵场、越冬场、育肥场、回游通道的修复或恢复等等;目标是为水生生物或特有的生物种群提供良好的生和发展环境。

所采用的技术和手段不同:生物修复的技术核心是微生物及微生物使用和利用等。生态修复的核心技术是生态工程学和生物、生命科学等。

两者的共同点和不同点:生态修复可以包含生物修复,生物修复可以是生态修复的一个部分或一项主要内容;两者的共同点或共同目标都是改善或改良生物的生存和发展环境。不同点是:生物修复是针对水体污染的修复,生态修复是针对水生生物及其生存环境的整体修复。

对于污染严重,并有产卵场、育幼场、越冬场或回游通道损伤及破坏的河流,一般应首先采取生物修复技术恢复河流水质,然后采取生态修复措施恢复河流生物栖息地和回游通道等。

1.4 河流生物修复工程与城镇污水处理厂的异同

相同点和不同点:河流生物修复是利用微生物净化污水的特点和规律,对受污染水体(河流)进行净化处理的技术;城镇污水处理厂是利用微生物净化污水的特点和规律,对用管道收集到的社区污水进行净化处理的技术。城镇污水处理厂的出水可排入河流,也可用作市政回用、冲厕、农灌等等;河流生物修复工程处理过的河水一般必须重新流入河道。两者的相同点是技术内涵完全一致,不同点是工作对象的来源和工作成果的服务对象。

由于污水处理厂工程和生物修复工程所处理或针对的水源不同和处理后的水量所服务对象不同,从而导致了污水处理厂工程与河流生态修复工程在建设地点、规模、工艺流程、产品形态、表现形式等诸多方面的差别。一般情况下,城市污水处理厂的进水污染物浓度高、变化小,河流生物修复工程所针对的河水浓度相对较低、变幅很大;在水量方面,河流生物修复工程面临的变化更大。因而,在工艺设计中,一般要求河流生物修复工程具有更强的耐冲击能力和防堵塞能力等。

1.5 河流生物修复与河湖污染直接净化和“就地生物处理”的异同

除了河流生物-生态修复之外,河湖污染直接净化、“就地生物处理”等词语也经常被有关专家推崇和一些学者“炒作”。笔者认为:河湖污染生物修复工程技术与河湖污染生物直接净化工程技术、河湖污染“就地生物处理”工程技术,在内涵和外延方面没有明显的区别,其实质都是利用生物处理技术就地治理河湖水质污染,其表现形式也是相互包含或完全一致的。

1.6 河流生态修复与传统河流整治工程的异同

河流生态修复工程的目标是:修复或恢复受到污染、破坏或工程胁迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化学和水文环境,及其“邻里”依存和食物链的关系。传统河流整治工程的目标是:防治洪水决堤、漫溢和确保人类社会、经济和生命财产安全;或者是保证河流的航运能力等经济功能。两者的直接目的和目标虽然相差甚远,但其工作的对象却完全一致,即都是将工程的措施作用于河流或河道。因而两者的设计和实施过程,必然会存在着诸多的不同、对立和矛盾。这种对立和矛盾必须通过目标分析和不同学科人员之间的沟通、协调和共同努力进行解决。因为两者的最终目标都是为了人类自己。

为此,从20世纪70年代开始,发达国家科技界和工程界针对水利工程对河流生态系统的负面影响,开发研究了河流生态恢复的理论和技术。从而,确立了解决这种矛盾和对立的基本方法和规则。河流生态工程在德国称为“河流生态自然工程”,日本称为“多自然型建设工法”,美国称为“自然河道设计技术”。与之相应,一些发达国家在河道整治工程和堤防工程设计、施工规范中增加了河流生态建设的内容,或者颁布了专门的河流生态工程设计导则。依据这些导则和方法,河道水利工程在满足防洪、防灾和经济目标的同时,可以兼顾河流生态修复和恢复需求。 2 不同技术措施的适应性评价及其合理使用

2.1 对受污染河流的适应性

河流污染治理一般应从源头做起。但源头治理能力也是有限的。以深圳河(含深圳湾,下同)的污染治理为例,截止2003年底,该流域已建污水处理厂四座,设计污水处理能力为142万m3/d,比当年实际污水排放量125万m3/d高 16.6%。然而,深圳河水质依然黑臭,常年处于劣Ⅴ类的状态。通过分析认为:污水截流不彻底和深圳河纳污能力过小是主要原因,除此之外,还有城市面源和部分城区尚未截流等原因。一般认为,对于类似深圳市自然环境和社区经济布局的城市,污水截流管网健全,城市污水截流率可以达到90%,最高很难超过95%。深圳市河流枯水期的污水量远远大于径流水量,有10%的未截流污水,加上面源污染等因素,河流依然黑臭,应该是在情理之中的。除此之外,还有城市污水管网收集不到的边缘村镇污水,以及城市污水处理厂对氨氮、总氮、总磷的去处能力十分有限等,也是需要实施河流污染生物-生态修复的主要原因。

河流污染生物-生态修复与城市污水处理厂相比,主要优点在于:①不需要占用城区土地或优质耕地;②不需要高于城市污水厂投资数倍的管道网络及其维护;③距城市居民区一般相对较远,不扰民或者较少扰民等。然而,河流污染生物-生态修复在治理污染方面,仅仅是对城市污水处理厂的补充,而不能代替城市污水处理厂。因为大量、高浓度城市污水采用污水处理厂治理比采用河流生物-生态修复治理经济的多。

在河流生物-生态修复措施中,对于污染相对严重的河流,使用生物(微生物)修复比生态修复工程措施要优越得多。在生物修复工程中,河底工程和河道傍侧工程一般有微生物固定化的措施,比采用没有微生物固定化措施的河中曝气或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌种方面,使用有针对性的高科技微生物菌种,比使用自然微生物菌种的效果好得多。

2.2 对富营养化水体的适应性

湖泊、水库和河口、海湾、近海的富营养化,是人类社会的一个难题。城市污水处理厂和河流生物修复的办法,对有机污染物的治理效果十分显著,但当有机物被氧化、分解和挥发、无害化之后,总是仍有相当部分已经无机化的氮、磷营养物质不能得到去除。对于无机磷污染物,采用化学的办法基本可以得到有效;对于无机氮污染物,目前还没有比较好的处理方法。这些营养物质进入湖泊、水库、河口、海湾、近海等缓流水体后,在适宜的环境条件下,会使水体中某些藻类或植物疯长,产生水华、赤潮和富营养化,从而导致严重的生态灾难和水生生物死亡,以及造成湖泊水面萎缩、甚至消失等。

氮、磷元素是植物生长必需的营养物质。因而,治理氮、磷最好办法是植物生态处理或植物生态修复。对于城市而言,土地是制约植物生态处理和修复的重要因素。充分利用河滩、湖滩、海滩、海湾及其它湿地,以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。对专门用于治理氮、磷污染的湿地而言,在海滩、海湾、河口和浅海,以红树林和海带植物比较好;对陆域湿地,以芦苇、茭草、蒲草、茭白等植物比较好。对河、湖、水库、海湾、海岸进行生态修复,必须满足防洪、防潮和景观等要求。

2.3 对水利工程胁迫的适应性

水利工程对河流生态的胁迫主要表现在两方面:一是河道、航道整治使自然河流渠道化,从而破坏水生生物的产卵场、栖息地和河流形态的多样化,以及减弱河流的自然净化能力和破坏岸边生态系统;二是水坝建设使自然河流非连续化,从而淹没生物产卵场、栖息地和阻断鱼类的回游通道,以及降低河流的自然净化能力和破坏河流形态的多样性等等。对此,可采用河道、河型多样化的生态修复措施,设置人工产卵床,建设人工产卵场、栖息地和回游通道,以及人工放流等措施缓解。水利工程对河流生态的胁迫主要是生物生境和生态条件的改变,因而,修复的措施以河流生态水工学和水生生物增殖、放流措施为主。

3 河流生物修复的技术类型及其应用

3.1 河道底部生物处理修复工程

以深圳市大沙河河底式生物处理工程为例。该工程坐落在深圳市南山区大沙河大学城河段,设计污水处理能为4000m3/d,设计水流停留时间4.8h。采用的处理技术为日本 “自然循环方式水处理系统技术”。该技术的创新特点是利用自然土壤和水田对污水净化的原理,不使用任何化学药品,通过使用石头、木炭、塑料球以及经过特殊加工的木炭(生物炭),作为净化过滤材料达到综合净化污水的目的。

该工程的主要设施由6个单元组成,分别为污泥储存单元、水量分流单元、接触沉淀单元、接触曝气单元1、接触曝气单元2和出水整理脱色脱臭单元等。通过这几个单元的组合,可以高度去除污水中的BOD、COD、SS和LAS(阴离子界面活性物质),同时,也能有效去除氨态氮。处理效果见表1。 3.2 河道傍侧生物处理修复工程

北京二道河傍侧生物处理与修复工程。该工程坐落在北京市顺义区首都机场附近,设计日处理污水量1.7万m3/d,采用的处理技术为固定化高效微生物—曝气生物滤池(简称I-BAF)。该工程属实验工程,仅有一个长100m、宽6m、有效水深5.5m的长条形曝气生物滤池,有效池容3300m3,停留时间4.7h。滤池内填装网状悬浮大孔载体,载体高度3.2m。工程的前处理部分仅有一个格栅和一个用堆石坝拦截污水形成的回水区,依次起到稳定取水和沉淀泥沙的目的。处理效果见表2。

另外,日本江户川支流坂川古崎净化场,韩国汉江支流良才川水质净化厂等河道傍侧工程的处理效果也很好。

3.3 河道内曝气和高效微生物处理修复工程

河道水体人工曝气复氧是一种有效的河流生物-生态修复技术。20世纪60年代起,国外已有不少国家应用人工曝气复氧改善河流水质和生态环境。如,德国的鲁尔河、莱茵河,英国的泰晤士河、特伦物河,美国的福克斯河、佛博河及威斯康星河等,均有成功的工程范例。在国内,上海环境科学研究院对苏州河水体进行了实验室研究,结果表明,即使黑臭程度高的河水,在有氧条件下20小时后臭味也可基本去除,水体颜色明显改观,COD、BOD浓度大幅下降。

微生物作为河流生物修复技术的核心,国外的开发研究很多。美国、英国、加拿大、日本、巴西等国家,已有上百种商品化的微生物制剂可供选用。根据实验结果,在处理特种废水方面,高效微生物比普通微生物高几倍到十几倍,而且还能够处理普通生物法不能处理的废水。在城市污水方面,使用高效微生物除具有良好的COD、BOD5去除效果外,还具有良好的脱氮除鳞效果。将高效微生物直接用于河流水质修复,成本较高,容易造成流失和浪费,目前国内使用的不多。但通过微生物固定化技术或生物滤池技术,使用高效为生物的实例国内已有许多。

4 河流生态修复的技术类型及其应用

4.1 山区河流的生态修复

山区河流比降大、水流急,宽深比小,来沙量远远小于挟沙量,河床往往有大石块和不均匀的麻砂组成。经过自然发育后,往往形成阶梯—深潭结构的河道形态。阶梯-深潭结构稳定了河床,从而稳定了岸坡,在一定的温度和降雨条件下两岸有发育良好的植被,河流底栖动物密度比邻近的具有同样气候水文条件但不发育阶梯-深潭结构的河流高出1000多倍,生物多样性指数也大得多。这是由于阶梯-深潭创造了多样性的生物栖息地的缘故。

目前,德国、日本和我国的台湾等,都在模拟使用阶梯-深潭结构治理山区河流和修复河流生态。 4.2 生态护岸工程

生态护岸的目的在于为野生动物提供栖息地和隐蔽场所,保障自然环境和人居环境的和谐统一,对河岸进行加固,防治河道淤积、侵蚀和下切等。生态护岸材料主要有:石头、木材、多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构等等。在设计新材料护岸时,应确保水流作用下的结构安全,选择能够适应河流长期演变的结构形式,与河滩地和丁坝组合在一起保护护岸稳定。

我国深圳市已建人工湿地生态修复与处理工程数座,对COD的去除率一般可达70%~80%,对氨氮的去除率一般可达50%~60%。每1m3/d处理能力的占地面积大约为3m2。

4.4 人工产卵场、栖息地和回游通道工程

过鱼设施的基本原理是利用鱼类的向流(逆流)行为,人工创造更大的流速,将鱼诱入进口,让鱼类自行溯游过坝,或运用各种手段运送过坝,主要有鱼道、鱼闸、升鱼机、集运鱼船等。

人工模拟产卵场、栖息地是指在坝下附近的支流或人工渠道内,模拟产卵场、栖息地要求的环境,让鱼类自行进入产卵场或栖息地(下图为某河流上的鱼类洄游通道)。

4.5 人工增殖站和生物放流工程

人工繁殖放流是指建立人工产卵场,收集和培育亲鱼,人工催青,人工孵化育苗,培育鱼种,将一定规格的幼鱼放入坝下河流,让其下海生长。目前国内外都十分重视设置人工增殖站,开展人工增殖、放流工作,用于解决水坝对水生生物的阻隔。

水库修建后,营养物质在库内富集,浮游生物迅速生长,如果不能很好利用,将会自然死亡,恶性循环,从而造成富营养化和水质污染等。按照生态平衡原理,合理投放食用不同浮游生物的鱼种进库,进行生态修复,用产品的形式让富营养物质出库,既能清洁水库,又能收获鱼产,可以做到一举两得。所有这些,都需要有生命科学和生物、生态技术作为支撑。

主要参考文献:

1 上海辞书编辑委员会,辞海,上海辞书出版社,1979年;

2 中国大百科全书编辑部,中国大百科全书(环境卷),1980年;

3 董哲仁等,受污染水体的生态修复技术,水利水电技术,2002,(2);

4 董哲仁,生态水工学的理论框架.水利学报.2003,(1);

5 Loftin KA,Toth LA.Kissimmee River Restoration:Alternative Plan Evaluation andPreliminary Design Report[R]. South Florida Watermanagement District,West Palm Beach,Fla.1990;

6 National Research Council,