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关键词:水土保持;生态;环境;探讨
中图分类号:S157 文献标识码:A 文章编号:
我国是水土流失比较严重的国家之一,轻度以上水土流失面积356。92万km2,目前,尚需治理的面积近200多万km2。为了适应新时期国家发展对水土流失治理的高要求,满足人们对生态环境大幅改善的需要,进入新世纪以来,水利部提出了“加强封育保护,充分发挥生态自我修复能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。几年,生态修复的实施,与传统的综合治理相比,其效果更为明显。但从长远来看,生态修复要保持持续、健康的发展,需要我们既要认清破坏生态环境的症结所在,又要注意解决好相关问题。
1生态环境恶化的主要原因
人所共知,生态环境恶化的主要原因有两个方面:一是自然因素,二是人为因素。我国人民千百年来靠广种薄收、乱垦滥伐、过度放牧、过分掠夺自然资源生存。随着人口急剧增长和工业化进程的加快,人们对水、土和植被资源的需求量越来越大。人口增长过快,造成了土地不合理耕种,加上长期形成的广种薄收的陋习,陷入了“越垦越荒、越荒越穷、越穷越垦”的恶性循环之中。
2水土保持生态修复的基本概念
生态修复的理念是依靠生态系统自身的适应能力、调整能力、消化能力和组织能力对系统所承受的破坏进行长时间的调节修复,缓解系统外部负荷,实现生态系统的规律性演变,最终是整个生态系统重新恢复正常状况,实现系统的良性循环的过程。
生态修复应用在水土流失治理中是指在水土流失的主要区域,通过生态系统的自身修复机能,另外辅助一定程度上的人工调控措施,最大限度地发挥生态系统的自我修复机能,从而改善生态系统受损的状况并能对系统起到一定的保护作用。
3水土保持生态修复对策及措施
3.1普及国策宣传强化环保观念
在此方面应加强水土保持方面国策的宣传力度,普及该方面的基本常识,让人民意识到不合理的开发利用自然资源造成的水土流失造成的严重后果,使人民自发地退耕还林还草,圈养畜牧,实现人与自然真正的和谐相处;也可以通过生态修复示范点的建立让人民更轻易地了解到生态系统对环境保护的重要性;还应该在学校范围内普及水土保持和生态系统常识,是人民从小形成环保意识;最后还应该大力发动各种媒体进行水土保持知识的宣传,如发放环保手册、公益广告等。
3.2坚持防先于治加强执法力度
应合理运用经济措施和行政措施在保护现有生态系统的基础上予与加强巩固,丰富其物种组成,加强其食物链之间的联系,封山禁牧,使地表植被自然恢复,这种方案相对来说投资少、见效快,适用于未发生水土流失和水土流失比较轻微的流域地区。另一方面,还应该加强执法力度,加强对乱砍乱伐、过度放牧、采土取沙、毁林开荒等不法行径的监管和惩罚,强化人民的法制观念和意识。
3.3制定修复计划因地制宜治理
众所周知我国幅员辽阔,各地地貌也不尽相同,因而不同地域的水土流失的状况也差异较大,所以在水土流失治理过程总理应因地制宜,结合各地域特点定制切实可行的生态系统修复计划,划定治理区域、统计治理面积、确定修复方案,预算修复成本和年限,按照轻重缓急的原则分区、分时治理。水土流失发生的种类不同,采取的举措和实施方案也应当与之对应不同,可根据水土保持和生态学原理,充分发挥生态环境建设治理措施的优势,先规划铺设草本植物,结合低等灌木和根系较发达的乔木的种植。总而言之,让不同植物协调搭配,使其充分发挥各自的优势,建立多样化、多层次的生态系统机构,才能最大限度地获得生态效益、经济效益和社会效益。
3.4建立生态试点发展修复技术
近些年来,虽然我国针对生态修复的理论技术进行了一系列的研究和探索,但终究没有形成完整成熟的水土保持生态修复理论体系,在以往的科学研究中,我国专家往往过于看重植被对生态系统的影响而忽略了自然界物质能量循环的规律,忽略了对土层中微生物作用的研究,因此水土保持生态修复技术上存在很大的发展空间和科研潜力,因此我国可以多处建立生态系统试点,一方面可以有效地改善试点水土流失的现况,另一方面也可以通过对试点的研究评价总结经验,进一步完善我国的水土保持生态修复理论体系,进一步促进我国的自然经济和社会的可持续发展。
3.5营造良好的外部条件
生态修复区大多分布在山区,同时也多是贫困区,区内农民群众的生活收入基本依靠土地,生态修复的实施一般会加剧修复区内的人地紧张状况。只有考虑到当地的具体情况,长远利益和近期利益相结合,生态效益和经济效益并重,解决好广大农民群众的生产生活问题,才能为生态修复创造良好的外部环境,保证生态修复的顺利进行。
4结语
水土保持生态修复理念和技术的发展是治理水土流失的一个重大的创新,同时水土保持生态修复也是一项极其复杂的工程,广受生态学专家和环境研究者们的关注,经络许多年的科研和实践,水土保持生态修复理论已日渐成熟,但为了适应科学技术高度发展的今天,仍需锲而不舍地追求和探索。在水土保持生态修复的过程中,应有机地结合不同地区的实际情况合理选用不同的生态修复治理方案,地方有关政府部门也应该加强监督和执法力度,同时应尽可能低发动广大人民都参与其,共建美好家园、和谐社会。
参考文献
[1] 刘荣强. 矿产资源开发的水土保持生态补偿机制研究 [J]. 河北水利. 2011 (09)
关键词:矿山废弃地;固土;生态修复;景观再造
1 概况
徐州高铁站区位于徐州市主城区东部,距离正在规划建设的徐州新区仅3km。高速客站地块规划范围南起郭庄路延长线,北至城东大道,西至规划中的金山桥至徐州新区快速路,东至京福高速公路。徐州市铁路建设办公室对高铁站区站场周围约5.2km2的土地进行整理开发,其中邱山——凤凰山以及两山之间的地块集中做生态景观绿化设计。其中邱山景观设计总面积约为15万m2,凤凰山景观设计面积约为55万m2,广场、道路等绿地设计面积约为15万m2,合计约85万m2。
2 方案设计原则
(1)生态恢复原则,以生态恢复的综合方法实施破损面的植被恢复。(2)因地制宜原则,不同立面形态、不同破损状况、山体不同部位采用不同治理手法。(3)经济适用原则,既考虑治理效果(绿化、美化、生态化),同时考虑建造成本(低投入、低维护)。(4)可持续发展原则,既考虑近期效果,也考虑可持续发展。近期美观、安全;远期植物群落生态安全稳定,消除山体不安全隐患。(5)安全性原则,充分考虑各工程措施实施的可能性和安全性,保证施工安全和长久安全。
3 固土护坡植物配置技巧
(1)灌木与草本植物结合。用单纯的灌木作为护坡植物,成本较高,而且早期生长慢,植被覆盖度低,对早期的土壤侵蚀防止效果不佳;用单纯的草本植物作为护坡植物,虽然费用低廉,早期生长快,但群落易发生衰退,且衰退后二次植被困难。可以通过将灌木与草本植物混合栽植,充分发挥两者的优势,草本植物早期迅速覆盖地面防止土壤侵蚀,后期由灌木发挥作用,使植被稳定下来,达到快速持久护坡的效果,同时具有良好的景观效果。
(2)多种草种混合。可用于护坡的草本植物大部分属于禾本科和豆科。禾本科植物一般生长较快,根量大,护坡效果好,但需肥较多;而豆科植物苗期生长较慢,但由于可以固氮,故较耐瘠薄,耐粗放管理,其花色较鲜艳,开花期景观效果较好,因此护坡的草种常采用多种草种混合。
(3)根据需要选择植物品种。固土护坡植物中,非常理想的极优良的护坡地被植物不易找到,如野牛草低矮,抗逆性也较强,但绿色期短,生长慢;小冠花绿色期长,极耐干旱,花期也长,但植株比草坪要高;高羊茅耐干旱,生长特别快,绿色期也长,但其造型不如野牛草纤细美观,只能根据种植环境的需要,选择相应优点的植物。
4 山体修复技术
(1)土工网技术。土工网主要应用在边坡防护。在道路边坡上铺设土工网,可防止岩块滑落,避免对人或车辆造成危害;土工网作为挡土墙体填土中的加筋材料,可分散土体应力,限制侧向位移,增强稳定性;用土工网制成石笼用于堤坝、岩石表面的防护,可防止侵蚀、避免塌方和水土流失。
(2) 喷播三维网植草技术。喷播是一种适用于风化程度较高的岩土边坡和土夹石边坡绿化的新型技术。它利用特制喷射机将草种、保水剂等有机基材喷射到坡面上,有机材在压力的作用下与坡面紧密结合,形成一层可供植物生长发育的基质层。喷播对土壤厚度的要求,根据边坡的具体情况而定,通常为10~30cm。在喷射中必须加入狗牙根、高羊茅、紫穗槐等草种,在较短的时间内达到理想的绿化效果。
对岩土边坡和土夹石边坡,传统的治理方法一般采用三维网植草技术。实践证明,这类边坡由于土质条件较差,采用三维网植草技术仍然达不到良好效果的,又无法改变坡面土壤条件,可以采用客土喷播来改善边坡土质条件,绿化效果更好。在价格上,客土喷播与三维网植草造价要高很多,因此喷播时可以根据实际情况选择这两种生态绿化技术。
5 结语
本方案在实施中,根据实际情况,以保障治理效果为前提,制定科学合理的破损山体修复治理方案,切实做到因地制宜,全面分析各有关方面的因素,从社会效益、环境效益、经济效益出发,优化最佳方案,以期达到最好的治理效果。
破损山体的整治是以生态城市建设和构建和谐社会的要求为出发点,为提高城市生态环境质量、改善人居生态环境的一项有力措施。确定科学合理、因地制宜的方案,是治理效果保障的重要前提,随着对徐州市破损山体的全面治理,结合制定合理有序的矿石开发规划,定能为实现徐州城市生态安全发展的目标打下坚实的基础。
参考文献
1 李永庚,蒋高明.矿山废弃地生态重建研究进展[J].生态学报,2004
2 胡振琪,杨秀红,鲍艳等.论矿区生态环境修复[J].科技导报,2005
关键词:污水河;生态修复;生态河道体系
据不完全统计,我国大约有80%的城市河道己受不同程度的污染,由此每年造成的直接经济损失就高达377亿元。据1999年全国环境状况公报可知:我国流经城市的河段普遍受到严重污染,141个国控城市河段中,就有大约63.8%的城市河段处于IV类至劣V类水质。改革开放以来,随着上游城市经济发展的不断加速,煤炭和电力等“耗水型”工程项目的快速建设,形成杂乱无序开发利用有限的水资源问题,加上污水等污染物的肆意排放,造成城市河流水能供需长期处于不平衡状态,水资源严重紧缺,导致流域内生态系统结构功能受到严重的破坏,各类服务功能急剧衰减退化。人民生活水平的不断提高,加上环境保护意识的不断加强,城市居民和政府开始越来越重视河流生态环境功能的修复与保护。由于受传统治理理念的桎梏,许多城市在多年的污水河治理中均以防洪功能为主,在对生态系统进行修复的方案措施上,缺乏统一明确的区域河段生态修复管理目标体系。本文将结合自我对河流污水治理方面多年的研究经验,依据河流生态修复相关理论技术构建河流生态河道修复目标体系,以期与其它河流污水治理生态修复相关工程进行共同探讨。
1 河流生态系统基本组成
河流生态系统的结构是由其内部的生物组分和非生物环境间,通过相互的约束作用,在时间和空间上按照一定序列和联系规则进行整合的组织形式和逻辑秩序。河流中的生态系统同其它水域生态链一样,也具有一定的营养结构、生物种群多样性、以及时间和空间位置坐标等基本特性。
2 河流生态修复技术研究
河道生态修复是指在河流现有基础上,采取相关的技术手段,对已受到污损的河道进行改造与重建,即:通过生态化工程建设,将各种生态修复技术应用到实际河流生态修复工程中,尽可能的恢复和完善河流生态系统功能结构,恢复其应该具有的服务功能和质量水平。
2.1 生态化护坡技术
生态护坡工程施工工艺流程一般为:先在河流边坡岩体上铺上铁丝网或塑料网,然后用锚钉和锚杆将网进行固定,接着用喷射机将两层不同厚度的生态基材喷射至带网状的坡面上,即:第一层厚约5~10cm,不含种子;而第二层厚约1cm,包含生态化护坡专用种子。生态化护坡是利用植被涵水固土的原理对河流开挖边坡进行岩土稳定和美化生态环境的一种新的绿色护坡技术,是集河流动力学、岩土工程力学、生态学、植物学、以及土壤肥料学等多门学科专业为一体的综合性河流生态修复技术。
2.2 河道景观规划建设
河道景观规划建设也是河流生态修复的一项重要技术,主要涉及到河道现有平面和断面两个基础条件。天然的河流中既有凹岸也有凸岸、既有浅滩也有沙洲,不同的河流“微地形“既可以为河流中各种生物生存栖息提供适宜的生境,又可可以减低河水流速、蓄洪涵水、消弱洪水的破坏力等。在对河道生态修复平面景观规划建设时,应尽量保持河道现有的自然弯曲,不应为了进行景观设计而进一步破损河道的生态系统。在进行河道断面景观规划建设时,应在结合艺术功能时,收放有致,不必强求平行等宽,同时要设计出一个能够常年保证有水的水道,且能够应付不同水位、流量等特性的复式断面结构。
2.3 水质生态修复技术
污染受损的水资源水质条件很差的主要原因是水体受污染后缺氧导致河流生态环境功能降低所致。利用相应的机械设备,人工向水体中充入清洁空气或氧气,以加速水体内部复氧过程,从而提高水体的溶解氧水平,通过逐步恢复和增强河流生态环境中好氧微生物的自身活力,加快对水体中有机污染物的降解速度,从而有效改善受污损水体的水质性能,进而恢复河流水体中生态系统综合性能水平。底泥疏浚是污染河流治理过程中最为常用的技术,同时也是一种见效迅速的方法措施。底泥疏实际上就是将河流底部的污染物从水域生态环境中清除出去,不仅可以削减底泥对上覆水体生物的重复污害率,同时可以解决河流底部内源释放造成河流生态受到二次污染。
3 污水河生态河道体系
3.1生态河道构建的基本原则和目标
在突出河流生态功能体系内部整体协调能力的前提下,通过各河段功能的相互补偿调节,实现对河流生态体系的大范围治理;按防洪与生态景观优美、农作物经济利益等功能进行可利用水资源协调分配,遵循可持续发展与前瞻性的建设目标。污损河流河道生态功能修复体系是在河流现有的生态环境结构的基础上,以指导河流生态修复为总体目标。
3.2 生态河道构建体系
本文所构筑的生态河道体系是基于污损河流现有生态环境调查与搜集流域相关水环境资料的基础上,利用先进RS与GIS技术平台,对污损河流进行系统的生态环境现状评价分析,以明确污损河流中流域生态系统的空间结构分布;然后进行各项生态功能评价分析,以期获得水生环境中所存在的生态问题现状和发展趋势,以确定污损河流生态系统中存在的生态敏感区域及分项生态功能重要性的空间特异性能;最后根据污损河流的分布情况,对河道进行分区治理,并提出时间上的不同河段生态修复调控最终指标。
4 结束语
建立生态河道构建体系是污水河流规范化、科学化治理工作的必要措施,是污水河流河道整治理论、技术、以及具体生态修复规划设计工程实践科学合理衔接的重要技术保障。污水河流在进行生态河道整治过程中,其具体方案的制定及具体相应技术措施的采取,应结合河流实际情况因地因时因类制宜,在空间和时间等结构上形成污损河流各河段生态修复的基本方向与综合调控指标,保障河流污水治理工作高效稳定、节能经济的开展。
参考文献
[1] 崔爽,周启星.生态修复研究评述[J].草业科学,2008,25(1):87-9.
[2] 陈兴茹.城市河流生态修复浅议[J].中国水利水电科学研究院学报,2006,4(3):226-231.
[3] 赵彦伟,杨志峰.城市河流生态系统修复当议[Jl.水利保持通报,2006,26(1):89-93.
【关键词】 铀矿地质勘探;坑口;废石堆;退役治理;环境修复
【Abstract】The decommissioning disposal and environmental restoration of uranium exploration pits and waste ore dumps are discussed. The uranium exploration pits are sealed permanent and restored the original topography. The uranium waste ore dumps can be covered by soils after centralized management. Implementing the program of vegetation planted on covering soils, the recovery and improve of the ecological environment can be ensured.
【Key words】Uranium exploration; Uranium exploration pits; Uranium waste ore dumps; Decommissioning disposal; Environmental restoration
0 引言
铀矿业是国防工业的基础产业,在国防和经济社会发展中起着重要的作用,但同时也给环境造成了很大污染[1]。铀矿地质勘查作为核工业的前端从20世纪40年代开始得到了高速发展,早期的铀矿冶重勘查和开采轻环境修复,使得环境保护滞后于生产,经过30多年后,才意识到环保问题[2]。铀矿地质勘探是集地表辐射剂量异常和地下矿物元素分析的综合工程,勘探期间在矿点留下大量的工程子项包括坑口、浅(竖)井、废石堆、剥土、探槽等。遗留的坑口、废石堆等铀矿地质勘探设施持续向环境释放放射性物质,对周围环境和公众构成了危害[3],未封闭的坑口、浅(竖)井等还存在人畜误入或坠入等安全隐患。
铀矿地质勘探施工中的坑道,其坑口分为无流出水坑口、有流出水坑口两类。绝大部分没有封堵,不断向周围环境释放大量222Rn气。部分坑口同时伴有放射性核素污水流向环境,对当地居民的生产、生活及身体健康构成明显的或潜在的危害。坑口、废石堆等释放氡及其子体对人体会产生内照射,对当代和后代具有潜在的危害[4]。此外,部分坑口流出水中放射性核素含量超标,对受纳水体产生一定影响。部分废(矿)石在坑口就地堆放,有些距离村庄较近,还有部分废石堆放于小溪、河流、农田等附近。这些放射性废(矿)石易被洪水冲刷流失,流入附近河流或小溪影响其水质,部分废石流入农田,造成放射性核素随农田内种植的农作物迁移至人体内,对周围公众造成一定的健康危害。
核设施退役环境治理的目的,是对放射性废物进行安全有效地处理和处置[4]。自20世纪80年代末开始,我国已按“轻、重、缓、急”的紧要程度治理的原则逐步对全国铀矿地质勘探设施进行退役治理[5], 实施后较好地改善了当地辐射环境质量,消除了环境安全隐患,获得显著的环境效益和社会效益。本文主要讨论典型的铀矿地质勘探中坑口和废石堆退役治理方案,分析退役治理环境修复稳态。
1 退役治理环境修复方案
1.1 坑口
在铀矿地质勘探中不可避免会产生大量分布广泛的坑口等待退役治理设施。坑口永久退役治理采用的典型方案是封堵,针对无流出水坑口和有流出水坑口采用不同工艺进行封堵。
无流出水坑口治理采用两道毛石墙封堵,中间充填废石然后覆土掩埋坑口,夯实并植被、种树。治理方案示意图见图1。
大部分情况,有流出水坑口流出水载带有放射性核素,这些核素的排放将对居民和环境造成危害。因此,有流水坑口的退役治理显得尤为重要。退役治理采用两道混凝土墙封堵,在两墙间疏水过滤池的方案。坑口封堵方案示意图见图2。坑口向内约10m岩性坚固处砌筑第1道嵌入式混凝土墙,同时预埋4根管。坑口向内约1.5m处设置一道浆砌石墙,同时预埋PVC管。浆砌石墙外侧地面铺设浆砌石作为过滤池,在浆砌石墙的另一侧及底板处堆放砾石,砾石按照自然安息角堆放在浆砌石墙内侧,同时保证管的完整性。在砾石及PVC管的上面铺设一层土工布,用砾石压实。在坑口处砌筑第2道混凝土墙,砌到与浆砌石墙高度相同时,在过滤池上放置钢筋砼预制板,然后覆土掩埋坑口,夯实进行植被绿化。这样,设置在两道封堵墙中的疏水过滤池对流水中载带的放射性核素进行过滤,使得出水口排出的水质达到退役治理要求。
1.2 废石堆
废石堆是铀矿地质勘探设施退役治理中的重要子项,一般采取原地覆盖或迁移集中的治理方案。迁移集中治理后其原址可无限制开放使用,但原地覆盖治理后为有限制开放使用,禁止放牧等人为侵入活动。
废石堆原地覆盖退役治理首先原址规整并根据需要设置马道;然后覆土并分层压实;最后植树、种草并设置警示标志。而迁移集中治理是将废石及下部污染土一并挖除,污染物就近回填至坑口内,剩余运至邻近废石堆处置,原址平整并植被。
为保持废石堆长期稳定性,治理时砌筑挡土墙,布设马道,修砌截水沟,设置护坡设施。边坡一般采取植草护坡;高大坡陡的则采用浆砌片石截水骨架护坡和土工网复合植被护坡。
2 治理结果及环境修复分析
2.1 治理结果
本文选取华南地区铀矿地质勘探设施“十二五”退役整治工程(福建片区)核退役中的典型工程子项作为退役治理环境修复讨论对象。
2.1.1 坑口治理后监测结果见表1。从表中数据可知,治理后,天然铀浓度降至0.18μg/L~0.73μg/L,226Ra浓度降至3.2×10-3Bq/L~6.7×10-3Bq/L,低于《军工铀矿冶设施退役工程前期工作暂行规定》所推荐的参考限值,即退役治理后,坑口流出水进入环境时,在排放口下游最近取水区中,天然铀浓度确定为50μg/L,226Ra浓度确定为1.1Bq/L。扣除本底后,坑口γ外照射吸收剂量率范围为6.7×10-8Gy/h~9.2×10-8Gy/h,满足《铀矿地质辐射环境影响评价》中有限制开放要求,即退役治理后扣除本底外照射吸收剂量率低于17.4×10-8Gy/h。
2.1.2 废石堆治理后监测见表2。从表中数据可知,废石堆整治后,γ外照射吸收剂量率得到了有效地控制,扣除本底后,γ外照射吸收剂量率降至2.9×10-8Gy/h~6.7×10-8Gy/h,低于《铀矿地质辐射环境评价要求》规定的扣除本底后低于17.4×10-8Gy/h的标准;氡析出率降至1.41×10-2Bq/m2・s ~4.52×10-2Bq/m2・s,低于0.74Bq/m2・s。
2.2 环境修复分析
本次退役整治的目的是有效防止坑(井)口氡气外逸和废水所带来的危害,防止或降低对公众的辐射照射水平,净化水源,保障当地环境及生态安全;保持废石堆长期稳定,防止由于自然力或其他原因引起的塌垮流失,以免造成环境污染事故,同时恢复当地的自然生态环境。
为抑制222Rn析出和屏蔽贯穿辐射的目的,采用大量土作为覆盖材料。坑口采用永久封堵后表面覆土并植被以防止水土流失。结合本次退役治理及以往治理经验[3-4,6],坑口流水采用过滤疏导外排是一种较为可靠的处理方案,不仅能够防止坑内积水,同时保证排出水中放射性核素的量尽可能低,确保生态环境的长期安全。
废(矿)石堆植被恢复既是退役环境治理的重要组成部分,也是保持废(矿)石堆治理工程长期稳定的重要工程措施之一[7]。植被设计采用的植物群落类型为草灌型,以灌木、草本类为主而建造的植物群落适用于陡坡、易侵蚀坡面及周围为农田、山地等,是废(矿)石堆治理的主要选型。
3 结论与建议
采用永久封堵坑口的方式能够达到预想的退役治理设想,废石堆覆土稳固模式能够很好的防止放射性核素进入环境。退役治理中采用的植被绿化不仅能够保持退役设施的长期有效,而且能够使得自然生态环境得到恢复和改善。但铀矿地质勘探设施作为永久退役治理,应关注退役设施的长期稳定性,比如过滤设施稳态、植被破坏等。因此,建议制定合适方案定期对退役治理后有流水坑口外排水中放射性核素进行长期监测,以及对覆盖植被的长期监护。
【参考文献】
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关键词:滦平县;潮河;生态治理
随着城市经济的蓬勃发展,城市人口数量不断增加。为了满足生产和生活的用水需求,人们积极进行河道治理。在实际操作的过程中,由于治理方式不符合自然规律,导致河流生态系统遭到破坏,因此需对河流进行生态修复。文章主要以滦平县域内潮河为例,探讨河流生态治理修复的问题和具体方法,保证城市居民安全用水。
1河道现状与问题
潮河发源于丰宁县上黄旗哈拉海沟,在古北口入北京市密云区后注入密云水库。滦平县域内河长64.1km,是北京的重要水源地。目前,潮河水域内并没有颇具规模的水利工程。现存的干砌石河堤由当地百姓自发修筑,缺乏一定的稳定性,而且面临年久失修的问题,一旦发生洪水,就会对本地村庄、耕地造成较大的威胁,还会影响水库的水质,导致水库中的泥沙增加[1]。目前,我国河道水体整体呈现出日益恶化的局面,许多城镇的河道水体质量较低。由于河道的水体流动性比较差,导致面临污染的河道无法得到有效的循环,部分中小河流也缺乏有效监管。随着城镇建设规模的不断扩大,城市居民越来越多,但是并未设置更加完善的排水管网,导致污水无法得到及时有效的收集,许多污水在未经处理的情况下就直接排入河道中,影响河流的水质。此外,许多河流与农田的距离比较近,如果河流面临污染,就会对农业生产造成威胁,甚至会影响周边居民的正常生活。由于人们长期从事各种生产活动,许多行为已经对自然河道造成了严重的影响,从而影响了河流景观的多样性。在河流中包含多种水生动植物,其对温度、有机物浓度的要求不同,若一味地设置硬质护岸,不仅会影响水生动植物的正常生长,还会导致水流速度下降,使得环境日益恶化[2]。尽管自然河道具有一定的自我净化能力,但若长期面临污染,水体就会处于缺氧或者厌氧状态,影响好氧微生物的生存,从而降低河道的自我净化能力。此外,人们大量地修建护坡工程已对河道周边的天然湿地造成破坏,会进一步降低河流的自我净化能力。由于城镇化进程不断加速,人们积极在城市土地中兴建各种建筑,导致城市用地愈发紧张,也使得许多中小河流面积不断缩小,数量急剧下滑。由于河流日益萎缩,生物多样性面临破坏,天然河道景观不复存在,生态系统遭到严重的破坏。此外,正是由于行洪断面不断下降,才会导致洪涝灾害频繁发生[3]。
2河道治理与生态修复原则
2.1生态治理
在进行河道治理与生态修复时,需遵循生态治理这一原则。由于人们长期从事各种生产和经营活动,对自然资源过度开发,导致自然环境日益恶化,河道生态系统面临严重的破坏,因此,在进行河道治理时,要最大限度地保留原有的生态系统,避免对其造成破坏。此外,要及时对生态系统进行修复,如在河岸种植合适的植物[4]。
2.2远近结合
要积极学习发达国家的经验,将河道治理视作长期的事业。制订合理的规划方案,分阶段展开治理。结合地形特征与城市的实际情况,选择恰当的治理措施,明确治理时间,使治理工作更有针对性。
2.3与区域规划保持一致
进行河道治理时,要认真分析城市的情况,重视细节,了解生态环境现状,充分做到以人为本。一旦人与自然发生冲突,需仔细权衡,将生态环境保护放在重要位置,避免环境继续恶化。要将河道治理与城市规划相结合,明确治理目标和治理计划,这样才能为人们创造良好的环境。
3河流生态修复的意义
3.1改善河流生态
进行河道治理时,技术人员会利用河流与河道的规律,结合实际情况对水流的位置进行调整,使河流的条件得到改善。为了进一步满足灌溉与航运的需求,技术人员会采用相应的措施,使河道得到有效治理。但在实际操作的过程中,虽然能够实现对河道的治理,但忽视了对生态环境的保护,导致河流生态面临不同程度的破坏[5]。一旦发生这种情况,就会影响河流内部水生动植物的正常生长,不利于生物多样性的构建;频繁发生洪涝灾害,也会影响人们的正常用水;同时,河流沿岸的气候发生变化,当地植被被破坏,水土流失,会影响河道景观的完善,甚至导致景观消失。因此,进行河道治理时,技术人员应采用恰当的生态恢复措施,以保证河流恢复活力,改善河流生态,实现人与自然和谐共生。近些年,人们愈发重视河流生态保护,认真分析人与自然之间的关系,采取了有效的修复措施。对潮河生态进行治理时,要严格遵循国家的要求,积极开展生态文明建设,重视生态修复。通过改善河流生态,可以推动区域经济发展,优化人们的生活环境,提高人们的生活质量,使社会更加稳定,更好地对当地民俗文化进行保护,实现对潮河生态文化的弘扬。
3.2进一步发挥河流功能
滦平县位于北京市和河北省承德市的交界处,是国家重点生态功能区,因此要高度重视滦平县潮河生态保护与修复。潮河是首都重要的饮用水源地,其生态功能定位是京冀地区的生态屏障与水源涵养区。滦平县区域内的植被、地质、水文条件将直接影响京津地区的生态安全。因此,对滦平潮河的生态环境进行治理符合生态环境保护的需求,同时对促进京津冀协调发展具有重要的作用。通过开展河道治理与生态修复,可以进一步发挥出河流的作用。河流的功能主要有航运、防洪、灌溉、供水等,制订合理的治理方案,可以使河流实现上述功能。但若要保证其功能维持较长的时间,就要开展生态修复工作。比如,修复河流生态,有利于灌溉。从防洪角度来看,河流生态得到了进一步保障,则会进一步提高植被的覆盖率,使植被能够发挥出自身的调节作用,降低洪涝灾害发生的可能性。
4河道治理与生态修复技术
4.1水质调整
要对水库进行合理调度,改变水质,及时恢复河流的生态功能,保证生态平衡,保护自然径流。此外,也可对水利设施进行调控,在下游污染比较严重的区域引入上流水体,改善水质。我国著名的南水北调工程就是通过这种方式达到改善水质的目的。在改善水质时,人们经常会将生态和生物相结合,也会使用化学法、物理法。其中,生态与生物相结合这一方法比较常见,应用范围最为广泛,常见的技术有以下三种。第一,生物膜技术。生物膜技术主要是对河床中的生物进行过滤。通过载体填充或者填料,确保细菌生长,由此形成生物膜[6]。由于载体和滤料的表面积较大,微生物数量繁多,因此可确保河流拥有良好的自我净化能力。第二,生物浮岛技术。该技术主要采用生态工学原理,对水中的磷和氮等物质进行降解处理,从而有效改善水质,还起到抑制藻类生长的效果。该技术能够发挥出植物根系的功效,可吸收大量的富营养化物质,将水中的营养转移,提高河流水体的自循环能力。第三,人工湿地建设。进行湿地培育时,主要是通过人工培育湿地的方式达到修复的目的。在具体操作中,需发挥出微生物、水生植物的作用,及时对河流中的污染物质进行降解与吸附,确保河流生态尽快得到恢复[7]。利用这一技术可对污水进行有效的处理。在特定的洼池中,将填料和土壤进行混合处理,形成填料床,保证污水在床体表面自由流动,可在床体表面种植寿命长、适应能力强的水生植物。
4.2河道曝气
一旦河道产生突发性污染,就可采用河道曝气这一手段。如果河水水质下降或者遭到严重的污染,将会消耗水质中的有机物,导致有机物出现分解现象,呈现无氧状态,还会产生许多有害物质,这些物质味道较重,会对水质造成严重的影响。采用河道曝气这一手段,向河水中注入空气,能够加速水体中有机物的分解,有效改善水质,提高河流的自我调节能力。
4.3植物维护
进行河流生态修复时,要发挥出水生植物的维护作用。植物维护成本较低,不会造成较大的能源消耗,而且具有广阔的发展前景。在许多河流污染区域,人们使用这种方式进行生态修复,可达到事半功倍的效果。采用水生植物进行维护时,可及时吸附水体中的重金属等污染物质。同时,在光合作用下,植物产生的氧气能够提高溶解氧的含量。
4.4堤防建设
加强堤防建设,建设生态护岸,可减少水土流失的现象发生。在堤岸建设中,主要是通过种植植被及设置木材、石材等方式达到护岸的目的。开展堤防建设时,需将其与生态环境保护相结合,以此实现生态平衡,预防水土流失,提高当地经济效益。
5生态修复技术的主要应用方向
5.1在抗洪方面的应用
在抗洪方面,河流生态修复技术主要用于洪水后退工程。在尚未实施该项技术之前,河流流向均遵循自然规律,一旦发生暴雨,就会造成河流中的水溢出,从而形成洪涝灾害。实施洪水后退生态修复技术可确保溢出的河水得到有效治理,使河流恢复到原有的状态。进行河道设计时,要避免河床有淤泥堆积,这样才能确保河流得到真正的恢复。洪水后退技术具有一定的使用要求,需确保河流区域尚未进行河堤建设。
5.2在堤防建设中的应用
在堤防建设中使用河流生态修复技术,要维持河道的多样化形态,这样才能达到控制自然灾害的目的。需将恢复工程放在重要的位置,重视绿化植被种植,使植物可以正常生长,提高河流的自我净化能力。
5.3两级河道建设
将河流生态修复技术与两级河道相结合,主要是将两级河道作为主要的河道形式。上部分河道可发挥出泄洪功能,另一个河道可用来预防淤泥堆积,使河流的生态环境得到有效保护。为了进一步提高两级河道的社会效益,可将上部分河道设置成娱乐休闲场所,满足人们的休憩需求。在设置另一个枯流河道时,要保证其拥有自然流向[8]。
6生态治理修复在潮河治理中的应用措施
6.1对河床断面与护岸进行修复
要重视河床表面的清淤疏浚与整治,确保清理工作具有针对性。在具体操作中,需对营盘村和后湾村的潮河干流进行清理。选择开阔的河段,在河道两侧种植睡莲、荷花等植物,建造完善的景观河道,提高河道景观的美观性。进行护坡建设时,要种植比较低矮的灌木,选择合适的花草,提高河道的绿化效果。同时,要重视对年久失修的护岸的修复,对其进行加固处理;还可采用干砌石等材料设置透水坝,避免使用混凝土等不透水的材料,完善护岸的性能,实现对生态环境的有效修复。
6.2对河道形态进行修复
在河道治理与生态修复工作中,要将河道形态的修复放在重要位置,可在河流中设置辅助水道,确保河道连续。为了不影响河道的行洪功能,提高生态环境的安全性,需根据河段防洪的标准建设河道护岸,及时对各类淤积物进行清理。为了确保水体正常流动,要将石头放入河堤中,或者修建生态石笼跌水坝。
6.3重视河岸绿化与湿地建设
要重新构建灌草植被过滤带,结合河流的水位情况保留常水位以上的区域,保证植被完整,还要补充种植灌木与花草,凸显出植物的层次感,营造良好的植物空间环境。可选择迎春、景天、金叶女贞等灌木,还可选择芦苇、水生鸢尾等水生植物,适当扩大绿化规模,增强河岸的绿化效果。在河岸两侧种植植物时,主要选择连翘、丁香等灌木,撒播合适的草籽,如白三叶、无芒雀麦。要考虑到河边公路的绿化,在沿岸公路栽植国槐、旱柳等比较高大的乔木。通过合理增加植被,加强人工湿地建设,不仅可以起到有效的缓冲作用,还能提高河流的自我净化能力,避免出现水土流失,及时修复生态环境。
6.4护岸生态修复
进行河道护岸修复时,要加强对叠石护岸的改造,或者新建生态坝结构式护岸,确保河道形态得到有效的恢复。对护岸进行加宽处理,使河道具有良好的排涝与泄洪功效。
6.5河道生态生物膜处理
对潮河支流的河道进行治理时,可选择生物膜处理技术,确保河流中的污染物及时降解,提高水质,使河道生态环境得到有效修复。如果河道面临的污染比较严重或者河流水体中包含的有机物较多,可采用生物膜技术进行处理,确保水体中的污染物在第一时间内得到处理。
7河道生态修复技术展望
7.1制定完善的技术规范
为了进一步发挥出河流生态修复技术的作用,要制定完善的技术体系和相应的规章制度。现阶段,该项工作缺乏明确的参考标准和依据,这样会增加河流的修复难度。因此,要考虑到每一个修复环节,重视细节,对各项制度和标准进行调整和改进,从而确保河流生态系统得到进一步发展,维持生态平衡。
7.2制定明确的评价标准
河流生态修复是一项持久、复杂的工程,在较短的时间内并不能看到成效。部分河流面临的污染比较严重,需经过一段时间方可看到治理成效。为了进一步验证最终的修复效果,需制定完善的评价标准,定期对修复情况进行监测。
7.3重视综合性修复
随着河流的迅速发展与生态环境的改变,河道治理工作愈发复杂。若采用某种单一的生态修复技术,则很难保证治理与修复达到预期效果。因此,要进一步完善修复技术,综合多个学科知识,采用完善的河流生态修复理论,确保河流生态得到有效的修复。7.4对水生植物进行合理配置为了进一步提高河流的自我净化能力,要选择恰当的水生植物。首先,需对水生植物的抗性进行分析。然后,对水生植物进行合理分类,进一步发挥出植物的功效,降低治理成本,提高净化效果。
8结束语
河流的情况比较复杂,在进行河道治理与生态修复时,需考虑生态系统的实际情况,采取有效的治理与恢复技术,确保河流生态环境得到进一步改善。
参考文献
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