湿地生态修复技术
湿地生态修复技术范文第1篇
关键词：湿地保护；湿地生态恢复；技术
湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统。具有保持水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。健康的湿地生态系统，是国家生态安全体系的重要组成部分和经济社会可持续发展的重要基础。保护湿地以及湿地生态的恢复，对于维护生态平衡，改善生态状况，实现人与自然和谐，促进经济社会可持续发展，具有十分重要的意义。
一、湿地保护技术
由于湿地处于水陆交互作用的区域，生物种类十分丰富，仅占地球表面面积6％的湿地。却为世界20％的生物提供了生境，特别是为濒危珍稀鸟类提供了生息繁殖的基地，成为众多珍稀濒危水禽完成生命周期的必经之地。一个系统的面积越大。该系统内物种的多样性和系统的稳定性越有保证。因此，增加湿地的面积是有效恢复湿地生态系统平稳的基础。严禁围地造田，对湿地周围影响和破坏湿地生存环境的农田要退耕还湿，恢复湿地生境。增加湿地面积。湿地入水量减少是造成湿地萎缩不可忽视的原因，水文条件成为湿地健康发展的制约因素，需要通过相关水利工程加以改善，增加湖泊的深度和广度以扩大湖容；增加鱼的产量。增强调蓄功能；积极进行各湿地引水通道建设，以获得高质量的补充水源：加强水利工程设施的建设和维护，加固堤防，搞好上游的水土保持工作，减少泥沙淤积：恢复泛滥平原的结构和功能以利于蓄纳洪水，提供野生动物栖息地。
二、湿地生态恢复技术
湿地恢复是指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建。再现干扰前的结构和功能。以及相关的物理、化学和生物学特性，使其发挥应有的作用。根据湿地的构成和生态系统特征，湿地的生态恢复技术可概括为以下3个部分：一是湿地生境恢复技术。湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施，提高生境的异质性和稳定性。湿地生境恢复包括湿地基底恢复、湿地水状况恢复和湿地土壤恢复等。湿地的基底恢复是通过采取工程措施，维护基底的稳定性，稳定湿地面积，并对湿地的地形、地貌进行改造。二是湿地生物恢复(修复)技术。主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等。三是生态系统结构与功能恢复技术。主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点，又是难点。
退化湿地生态系统恢复，在很大程度上。需要依靠各级政府和相关部门重视。切实加强对湿地保护管理工作的组织领导，强化湿地污染源的综合整治与管理，通过部门间的联合，加大执法力度。要严格控制湿地氮、磷肥及农药的施用量，控制畜禽养殖场废水对湿地的污染影响，大型畜禽养殖场废水要严格按有关污染物排放标准达标排放，有条件的地区应推广养殖废水土地处理。
植物是人工湿地生态工程中最主要的生物净化材料，它能直接吸收利用污水中的营养物质，对水质的净化有一定作用。在选择净化植物时既要考虑地带性、地域性种类，还要选择经济价值高、用途广以及与湿地园林化建设相结合的种类，尽可能的做到一项投入多处收益。
三、湿地重点攻关技术
要加强湿地保护，恢复湿地功能，制定出湿地保护规划。运用环境学、生态学等多学科理论和“3S”等先进技术，在查清湿地资源的基础上，建立湿地资源信息数据管理系统和湿地监测系统，及时跟踪和掌握湿地变化动态，开展湿地分布和演变规律、湿地生态系统结构和功能、退化湿地的恢复和重建、湿地水旱灾害、污染等方面的研究，为湿地的科学管理和保护、利用提供科学依据。重点攻关的技术有以下几方面：
1.湿地退化机理与生态恢复机制。借鉴国外成功经验，建立一套适合我国国情的湿地生态恢复研究方法和技术。加强湿地生态系统结构、功能及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制研究。湿地生态系统生产力、恢复力、演替规律、可持续性研究，湿地的环境功能及人类活动对湿地资源与环境的影响研究，不同干扰条件下湿地生态系统的受损过程及其响应机制研究，湿地生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系研究，湿地生态系统退化过程的动态监测、模拟及预报研究等。
湿地生态修复技术范文第2篇
关键词：污染物 生物修复 生态塘 人工湿地
1．概述
对受污染的江河湖库水体进行修复，已是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要，特别是南水北调东线沿线的治污工程，量大面广，寻找先进实用、造价低廉的技术迫在眉睫。我国的江河湖库水体污染主要包括氮磷等营养物和有机物污染两方面。另外，湖泊水库蓝藻及赤潮给水域生态、人体健康也造成了严重的危害。对于富营养化的控制，发达国家以控制营养盐为主，大多采取“高强度治污，自然生态恢复”的技术路线，即控制外源磷污染负荷并配合生态恢复措施。
去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题。目前国际上采用的技术主要有三类：（1）化学方法，如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染；（2）物理方法，疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，但往往治标不治本；（3）生物方法，如放养控藻型生物、构建人工湿地和水生植被，开发水体生物修复技术，是当前水环境技术的研究开发热点。
生物修复，可以解释为：生物特别是微生物催化降解有机污染物，从而去处或消除环境污染的一个受控的过程，即利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解，从而使水体得到净化的技术。
与传统的化学、物理处理方法相比，生物修复技术有以下优点：①污染物在原地被降解；②修复时间较短；③就地处理操作简便，对周围环境干扰少；④较少的修复金费，仅为传统化学、物理修复金费的30%—50%；⑤人类直接暴露在这些污染物下的机会减少；⑥不产生二次污染，遗留问题少。
2．生物修复的原理
2．1 生物修复的分类
目前，生物修复技术被划分原位微生物修复和异位生物修复两种。所谓元微生物修复是指对受污染的介质（土壤、水体）不作搬运或输送而在原位污染地进行的生物修复处理，其修复过程主要依赖于被污染地自身微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件。异位生物修复是植被污染介质（土壤、水体）搬动或输送到它处进行测生物修复处理。但这里的搬动和输送是低限底的，而且更强调人为控制和创造更加优化的降解环境。在处理位置上，前者强调污染物存在的初始空间分布，后者则稍作迁移；处理过程中，后者有更多的人为调控和优化处理。现在所说的生物修复主要是原位修复。
2．2 水体生物修复过程中生物的作用
挺水植物通过对水流的阻尼和减小风浪扰动使悬移质沉降，并通过与其共生的生物群落有净化水质的作用。但它主要吸取深部底泥中的营养盐，通常不或很少直接吸收水中的营养盐，而其部分残体又往往滞留湖底，矿化分解后又会污染水体。所以挺水植物的功能中，有把下层底泥中的营养转移到表层的一面，不利于直接净化水质。加上收割、水位变化对其生长的影响等问题，限制了它们在净化水质中的作用。必须注意管理、收割利用和防止种群退化。
浮叶植物在一般浅水湖泊中有良好的净化水质效果，种植和收获较容易，有经济效益，和观赏效益，在一定季节可以作为重要的支撑系统。需要及时收获。
大型飘浮植物在光照和营养盐竞争上比浮游植物有优势，有些种群的耐污性很强（如凤眼莲，喜旱莲子草等），已经发展了在大水面大风浪条件下种植的技术，是良好的净化水质选择。浮萍生长快，许多种群能在空气中固氮，覆盖水面后与沉水植物在光照等方面有竞争，一般不宜采用。有些飘浮植物和浮体陆生植物（加上浮力支撑后可水培的植物）是很好的观赏和食用植物，可在一定条件下组合应用，既有净化水质作用，又有经济效益、环境效益和观赏效益。
着生藻类和浮游藻类生长过程中都有净化水质作用。着生藻类的收集也不难，浮游藻类的收集也已发展了捕获技术，在一定条件下也可因势利导予以利用，一方面净化水质，另一方面作为资源取出。
各种沉水植物是健康水生态系统的重要组成，其耐污程度和对水温、水位、水流、水质、底质等条件各有差异，要根据当地具体自然条件因地制宜、因时制宜在时间空间上予以镶嵌优化组合，使各种种群在整体上互补共生适应季节变化和环境灾变。沉水植物和湖底水生植被的存在可吸附储存生物碎屑于植物根部，增加底泥表层溶氧，遏制磷的释放，阻止上层水体动力扰动向湖底的传输，减少湖底水动力交换系数，从而有效地遏制底泥营养盐向水体的释放。
螺、蚌等底栖动物可过滤悬移质，摄食生物碎屑，其分泌物有絮凝作用，螺有刮食着生藻类功能，虾和若干种类鱼类可摄食藻类、碎屑、浮游动物等。这些动物，作为健康水生态系统的补充组成，也有重要作用。
微生物，特别是氮循环细菌在水体自净能力中具有不可忽视的作用。有机物的矿化分解，氮素的气化，磷盐的沉降和固定在湖底等都与细菌的作用分不开。自然界的水生植物附近共生有多种远比自由水体中丰富的细菌群落。飘浮植物容易种植，采用耐污性强，生长快的飘浮植物作为先锋植物，不仅有植物直接吸收营养盐的作用，而且更重要的是有与其共生的细菌的作用。可以很快增加水的透明度，改善水质。飘浮植物作为细菌的载体极为重要。但飘浮植物受气候条件影响，在有些季节难以发挥作用。因此研制人工载体和优选高效细菌种群极为重要。利用优化的人工载体培养优化的氮循环细菌，释放到自然水体，以自然生物载体、其它人工载体和底泥为二级载体，水中悬浮物为三级载体，将原来荒漠化水域中以水土界面为主的好氧-厌氧，硝化-反硝化条件扩大到水面和水体并加强细菌浓度，从而增加系统净化能力。 3．水体修复的主要处理方法
水体修复技术包括以微生物为处理功能核心的生物处理技术、具有复合生态系统的生态塘处理技术、以植物和微生物为主要处理功能体的湿地处理技术、土壤处理技术和河湖等自然净化能力的处理等。
3．1生物处理技术
生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧—好氧组合处理。其主要原理是人工驯化、培养适合于降解某种污染物的微生物，通过控制室和微生物生长的环境以稳定和加速污染物的降解。
由于生物处理技术起步较早，现在已有很多成熟的工艺，比如SBR、UASB、氧化沟等。这些工艺一般要辅助结合其他一些处理方法，例如物理处理法（如吸附法、重力法、离心法和引力法等）、化学处理法（如凝絮法、提取法、氧化法、离子交换法和沉淀法等）。
3．2 生态塘处理法
生态塘是以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生作物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统。在太阳能（日光辐射提供能量）的推动下，通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水中的有机污染物进行降解和转化，最后不仅去除了污染物，而且以水生作物、水产的形式作为资源回收，净化的污水也作为再生水资源予以回收再用，使污水处理与利用结合起来，实现了污水处理资源化。
人工生态系统利用种植水生植物、养鱼、养鸭、养鹅等形成多条食物链。其中不仅有分解者生物、生产者生物，还有消费者生物，三者分工协作，对污水中的污染物进行更有效的处理与利用，并由此可形成许多条食物链，构成纵横交错的食物网生态系统。如果在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比，就可建立良好的生态平衡系统。污水进入这种生态塘中，其中的有机污染物不仅被细菌和真菌降解净化，而其降解的最终产物，一些无机化合物作为碳源、氮源和磷源，以太阳能为初始能源，参与食物网中的新陈代谢过程，并从低营养级到高营养级逐级迁移转化，最后转变成水生作物、鱼、虾、蚌、鹅、鸭等产物，从而获得可观的经济效益。
3．3 人工湿地处理技术
人工湿地是近年来迅速发展的水体生物—生态修复技术，可处理多种工业废水，包括化工、石油化工、纸浆、纺织印染、重金属冶炼等各类废水，后又推广应用为雨水处理。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物（如芦苇等），形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理!
人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。湿地对氮、磷的去除是将废水中的无机氮和磷作为植物生长过程中不可缺少的营养元素，可以直接被湿地中的植物吸收，用于植物蛋白质等有机体的合成，同样通过对植物的收割而将它们从废水和湿地中去除。
由于这种处理系统的出水质量好，适合于处理饮用水源，或结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。
3．4 土地处理技术
土地处理技术是一种古老、但行之有效的水处理技术。它是以土地为处理设施，利用土壤—植物系统的吸附、过滤及净化作用和自我调控功能，达到某种程度对水的净化的目的。土地处理系统可分为快速渗滤、慢速渗滤、地表漫流、湿地处理和地下渗滤生态处理等几种形式。国外的实践经验表明，土地处理系统对于有机化合物尤其是有机氯和氨氮等有较好的去除效果。德、法、荷等国均有成功的经验。
4．具体工艺的应用
在具体运用这些工艺是通常要做一些组合。例如采用：污水沉淀人工湿低生态塘。
目前国内外有很多水体修复的成功工程。例如日本渡良濑蓄水池的人工湿地，这是一座设有人工设施的芦苇荡，将蓄水池的水引到芦苇荡，通过吸附、沉淀及吸收作用，去除水中的氮、磷及浮游植物，达到对水体进行自然净化的目的。这种净化过程循环进行，确保蓄水池水质洁净。渡良濑人工湿地的人工植被从陆地到水面依次为：杞柳（水边林）—芦苇、荻、蓑衣草（湿地植物）—茭白、宽叶香蒲（吸水植物）—荇菜、菱（浮叶植物），形成了一体的生态空间。渡良濑人工湿地已经成为日本最大的芦苇荡，也成为对居民、儿童进行环保及爱水教育的场所，组织学生进行自然观察。
在我国也有很多水体生态修复的研究和工程实例。例如李正魁研究了固定化氮循环细菌技术（INCB）在贵阳红枫湖物理生态工程（PEEN）实验区的除氮、抑菌效果，结果表明，应用PEEN—INCB技术使红枫湖试验区总氮、非离子氨和亚硝酸盐氮分别平均降低0.568mg/L，0.015mg/L和0.019mg/L。工程后排入红枫湖的非离子氨均
5．总结
传统的生物处理工艺控制相对复杂，而且投资较大。而生态修复技术投资少，运行方便，能耗低。因此，生态处理技术在以后会得到更大的应用。
此外，生态修复工程可以结合其他技术，使其处理效果更加好。例如：利用基因工程和生物技术筛选超积累、高耐性修复植物和具有特异降解功能的微生物进入处理系统，能更有效的达到处理效果。
参考文献
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[2] 濮培民. 健康水生态系统的退化及其修复——理论、技术及应用. 湖泊科学. 2001年9月
[3] 王宝贞. 生态塘——简易高效的污水处理技术设计应用. 城市环境与城市生态. 1998年6月
湿地生态修复技术范文第3篇
关键词：河道；生态修复；技术措施；修复原则
中图分类号：TV85文献标识码： A 文章编号：
引言
河道生态系统是流域生态系统的一部分,人类在水利方面对河流的研究和开发利用已达到相当高的水平,但从生态角度研究河道生态修复课题是近年才开始的。河道生态修复技术是一项清洁环境的低投资、高效益的技术，它可以建立一个与周围环境相互协调、协同发展,保持社会经济可持续发展的良性循环系统。
一、河道生态修复的必要性
人类在河道整治取得经济快速发展的同时,也给河道带来了致命的后果,导致河道生态环境严重恶化,现已发展到了必须尽最大可能修复河道生态环境、恢复或重建河道生态系统的境地。究其原因如下:
1.1生物多样性减少。河道整治改变了水体流动的多样性,许多生物生息地环境改变甚至消失。随着生活水平的不断提高,在人们对河道环境的要求越来越高的今天,提倡河道的生物多样性具有重大的现实意义。
1.2自净能力降低。天然河道均具有一定的自净能力,水泥衬底和护衬割裂了水体与土壤的关系,使水体与土地、生物和环境相隔离,导致河道的自净能力降低。为了保证河道水体功能符合预定功能的要求,必须确保河道有较大的自净能力。
1.3生态系统的可持续性受阻。对河道生态系统的开发、处理,必须考虑河道生态系统的可持续性,协调人与河道之间的关系,维护河道生态系统的可持续性,故河道的生态修复不仅是对传统河道整治的补救措施,也是今后河道整治的良好借鉴模式。
1.4洪涝灾害的危害增加。河道被裁弯取直使河道束窄加深,硬化覆盖使河床不透水面积增加,导致河道泄洪功能减弱,给防洪带来了隐患,导致洪灾总体风险不断增加。
二、河道生态系统修复原则
2.1自然原则
使河道完全恢复受人类干扰前的原始状态几乎是不可能的。河道的生态修复趋向于运用自然材料。如使用木桩、抛石、沉石进行护坡护岸,河堤采用乔、灌、草立体防护。在河道内营造适宜的生物栖息环境,增设过鱼通道,调整河道结构,宜宽则宽,宜弯则弯,恢复浅滩与沙洲等,模拟自然状态,创造良好自然环境与景观,促进自然生态系统良性循环。
2.2生态原则
因地制宜发展稳定塘,人工湿地及生物栅,生物浮岛等处理技术,重视河岸植被建设,构建河流生态走廊,治理与控制河堤水土流失,在水域内,种植各种喜水、耐水植物,发展水生动物,提高水域生物净化功能。既可降低费用,又可实现对污水处理工程难以处理或处理费用较高的污染物的有效控制,既具有景观效应,又可改善局域气候,提高生物多样性保护等生态功能。
2.3整体景观原则
生态修复要从三维空间考虑,统筹进行上下游、左右岸,由河底至堤岸多层次立体修复,社会经济发展模式优化与河流各要素恢复相结合,统筹考虑沿岸的土地利用,水土保持,水资源利用等多方面的整体要求。河流生态修复工程设计中应考虑景观美学要求,合理规划河岸带宽度,控制污染,突出景观设计,尽显回归自然,将河道景观与周围社区环境有机地融为一体,满足居民的休闲娱乐与亲水需求,将治理、净化、修复与环境景观美化有机统一,营造人水和谐的生态空间。
三、河道生态修复技术措施
3.1先期处理技术
河流生态修复的前提是进行必要先期处理,实施污染控制和治污。如若不进行先期处理,许多以生态修复为基础的技术就无法开展。先期处理技术包括:外源性控制技术和内源性控制技术。
（1）外源性控制技术
发达国家进行河道生态修复的经验表明,要发挥河道的生态功能,控制污废水直接排放入河道是减轻河道污染的根本措施。河道水质的恶化主要是由外界输入的大量营养物质在水体中富集造成的,切实控制外源性营养物质的输入,是河道生态修复的重要前提。为此,必须加大外源性营养物质输入控制技术中的截污工程和引排污染源工程的建设力度。
（2）内源性控制技术
大型水生植物大多具有吸收河道内源性营养物质的功能,某些植物的根茎还具有抑制底泥中营养物质释放的功能,这些大型水生植物在生长后期又能较方便地去除,从而带走河道中过多的营养物质。同时,一些植物对藻类包括形成水华的微囊藻有抑制作用,因此通过种植水生植物可在一定程度上实现控制内源性营养物质污染的目的。
3.3形态修复技术
天然河道是蜿蜒弯曲、不规则的,在传统的河道整治中,为了便于进行规划建设或满足现代航运需求,许多蜿蜒曲折的河道被裁弯取直。自然蜿蜒的河道形态能降低河水流速,自然河岸可通过水体渗透和两岸植物的储水起到调蓄洪水的辅助作用,被水泥和钢筋混凝土加固了的河岸阻止了水体的自然交换,导致洪灾总体风险不断增加。同时,河道形态的直线化改变了原有河道的水流流态,水生鱼类也失去了栖息地,对生态环境产生不利影响。在河道整治的工程中,应尊重河道的天然形态,避免直线和折线型的河道设计,通过保持河道的蜿蜒性来保护河道形态的多样性。
3.4生态河堤修复技术
河堤具有廊道、缓冲带和植被护岸等功能,不仅可为防洪安全提供可靠保障,同时还是一道人水相亲的风景线。因此,不仅要高度重视加固堤防工作,而且要同步实施河堤的生态修复工作,把河堤建成防洪和生态兼顾的绿色坚固长廊。通过河堤建设,使河堤符合防洪标准;通过实施河道沿线景观综合整治工程,使河道实现水清、景美的目标,成为自然景观与人文景观相协调的河道生态景观区。
3.5人工湿地处理技术
人工湿地植物根系的输氧作用及传递特性使人工湿地生态系统呈现连续的好氧、缺氧、厌氧状态。在此过程中,60%以上的总氮通过硝化作用和反硝化作用被脱除。人工湿地对氮的去除主要依靠微生物的氨化、硝化、反硝化等作用完成。湿地植物吸收约8%~16%的总氮作为自身的营养成分,用于合成植物蛋白等有机氮,进而通过植物的收割而去除。人工湿地处理是近年来迅速发展的生态污染处理技术,可处理多种工业废水和农业污水。人工湿地利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重作用实现对污水的净化,这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。人工湿地对有机污染物有较强的降解能力,废水中的不溶性有机物通过沉淀、过滤作用,很快地被截留并被微生物利用;废水中可溶性有机物通过植物根系的吸附、吸收及代谢降解等过程被分解去除。随着处理过程的不断进行,湿地中的微生物也繁殖生长,通过对填料的定期更换及对植物的收割而将新生的有机体从湿地生态系统中去除。
3.6生态水体修复技术
河道生态修复的首要任务是水体水质的修复:一是控制污染物流入,增加水量,稀释污染物,输移污染物,提高水体的纳污能力,提高水环境容量和水环境承载能力。二是采取工程措施提高河道本身的自净能力和恢复水体水质,主要方法有:通过水利设施调控引入污染水域上游或者附近清洁水源的水进行冲刷、稀释污染河道,以改善河道水环境质量;加大河道的枯水期流量,增加河道的稀释能力。人工增氧的应急方法,对河道水环境的改善具有极其重要的作用。人工增氧能加快水体中溶解氧与污染物质之间的氧化还原反应速度,提高水体中好氧微生物的活性,加快有机污染物的降解速度。
结束语
总之，生态修复是一项复杂的系统工程,必须依靠自然的自我修复能力,并辅以适当的人工措施，才能恢复河道生态系统的功能,恢复河道的生机与活力,使河道成为水量充足、水质良好、生物多样的良性可循环生态系统。
参考文献
[1]刘小梅.现代城市河道生态修复方法与实践[J].山西水利科技，2010，（04）.
[2]夏振尧,许文年,戴爱方喜,等.城市内河滨水堤岸生态修复技术探讨[J].中国水土保持,2005.
湿地生态修复技术范文第4篇
关键词：截污控源生态修复治管并重
中图分类号：S891+.5 文献标识码：A 文章编号：
1、引言
城市河道水系不仅仅具有“行洪、排涝、灌溉、航运”等功能，还具有保护生存环境、保护自然等各项生态功能，对城市生态建设有着重要意义。随着人们对环境质量的要求越来越高，生态宜居城市目标的逐步明确，河道水系成为城市生态系统的重要组成部分。城市河道水系的功能已经由传统的防洪、排涝等一般水利建设观念向建设“安全、舒适、优美”的水环境观念转化。在河道综合整治工程中，充分利用和恢复河道自然生态特征已开始逐渐为人们所接受。尊重河流的自然规律，维持河流的地貌和水文特征，保证城市河流水质，协调城市建设与城市河流的关系，是城市生态建设过程中的基本方法和出发点。
2、河道生态整治的主要措施
河道生态整治要以全局的眼光队和网进行整体规划、部署，有针对性的采取治理措施，全方位地进行综合整治，以恢复和提高河道的综合功能。整治措施主要包括截污纳管、雨水过滤、水环境修复等。
1）截污纳管
截污纳管是改善城市水环境质量，实现雨、污彻底分流，提升城市品位的重要手段，是改善和保持城市水环境质量，实施水环境整治“治标又治本”的一项重要举措。
2）雨水过滤
雨水过滤针对大量污染物质通过地表径流流入水体，采用过滤系统去除部分地表径流中的污染物质。其系统主要由滞留区、入渗区和植物措施三部分组成。在滞留区中地表径流经过沉淀，可去除其中部分颗粒污染物及少量溶解性污染物。入渗区主要功能是短暂贮存雨水，雨水在下渗过程中被入渗设施中的砂石等滤材或下层土壤所滤除，同时消减径流尖峰流量，减少水患。植物措施是利用地表植被来过滤并吸收径流污染物，并降低径流流速，防止表土冲蚀，提高雨水入渗、并且从系统中排出。还要通过岸边湿地带，以进一步提高入河水质。主要的植物性控制设施有草带与草沟，滤床滤料一般为砂子与卵石。
3）内源清除——水环境修复
水环境污染是典型的生态问题，因此用生态学方法使其得到最终解决，恢复河道生态景观。
水环境修复技术，包括物理修复、化学修复、生物-生态修复。
⑴物理修复：主要指通过河道疏浚清除河底受污染的底泥，或者通过河道曝氧复氧改善水环境。
■ 河道疏浚
河道疏浚技术成熟、常结合河道整治、航道工程进行，适宜大范围使用，但长期效果不好。
■ 曝氧复氧技术
曝氧复氧技术是增加水体溶解氧、提高水体氧化作用、改善水体质量的有效手段。曝氧，就是通过扰动水体，促进水体溶解空气中的氧气，从而提高水体的溶解氧。常用方法有在水面或者水下配备曝氧充氧机。
图-1曝氧充氧机及工作原理
在遇干旱季节、无法配引水或者突发污染事件时，可结合区内河、湖沿岸景观布置，在河道和湖泊内设置一定量的曝氧充氧机，对水体进行曝氧复氧处理。
⑵化学修复：主要指依靠环保的化学制剂与河底污染物发生降解反应，使污染物浓度降低或者毒性降低。该技术也具有精度要求高，施工难度大，难以大范围推广的劣势。
⑶生物-生态修复：是近年来发展起来的新兴技术，遵循改善自然环境与净化水质相结合的原则，以生态系统理论为指导思想，以模拟自然、接近自然为设计理念，充分考虑动植物的生态环境，以水生植物为先导，按照植物适宜的生长水深，恢复与优化水生与湿生植物，构建由湿生——挺水——浮水——沉水植物组成的全系列生态系统，并结合微生物、底栖生物和鱼类的引入，通过水生植物与动物的联合作用以及生物调节，形成一个可自我维持、达到良性循环、具有生命力的水生系统，改善水体水质和水生态环境。生态修复技术是以较小的工程量最大限度清除水体污染物，保持河流健康、可持续发展。
■ 植物措施
作为生态河岸，植物措施是河岸的重要组成部分。可尽量利用本地植物为主，尽少引种外来植物。水生植物的选种应考虑对提高水质自净能力有益的种类。另一方面，亲水植物应能为多种动物群落创造合适的栖息环境。水生植物的种植范围应有所限定，避免造成对河道的侵害。植物品种的选择应兼顾景观需要，考虑能适应不同季节，以及具有一定的观赏价值。
■ 生态塘处理
生态塘是以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生作物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统。在太阳能（日光辐射提供能量）的推动下，通过生态塘中多条食物链的迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水中的有机污染物进行降解和转化，最后不仅去除了污染物，而且以水生作物、水产的形式作为资源回收，净化的污水也作为再生资源予以回收再用，使污水处理与利用结合起来，实现了污水处理资源化。
图-2人工生态系统示意图
在城市郊区的农业保留区内，将一些地处低洼处、污染较重的湖、塘等设置为生态塘。受到污染的水进入这种生态塘中，其中的有机物不仅被细菌和真菌降解净化，而其降解的最终产物，一些无机化合物作为碳源、氮源和磷源，以太阳能为初始能源，参与食物网中的新陈代谢过程，并从低营养级到高营养级逐级迁移转化，最后转变成水生作物、鱼、虾、蚌、鹅、鸭等产物，从而获得可观的经济效益。
■ 人工湿地处理
人工湿地系统是在一定长宽比及地面有一定坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物（如芦苇等），形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理。其显著特点是对有机物有较强的降解能力，废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用。废水中可溶性有机物则可植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。湿地对氮、磷去除是将废水中的无机磷和磷作为植物生长过程中不可缺少的营养元素，可以直接被湿地中的植物吸收，用于植物蛋白等有机体的合成，同样通过对植物的收割而将它们废水和湿地中去除。
这种处理系统的出水质量好，结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。英、美、日、韩等发达国家都已建成一批规模不等的人工湿地。这种方法可处理多种工业废水，包括化工、石油化工、纸浆、纺织印染、重金属冶炼等各种废水，因此，也适合于在工业区内设置。杭州市在应用生态修复工程治理和流水系、平原湿地等方面已经走在全国前列，使用生态修复技术、工程技术、环境技术等综合技术建成的西溪国家湿地公园就是一个完美的例子。
■ 生物浮床
生物浮床技术采用无土栽培技术和生态修复原理，将香根草、菖蒲等植物中置于浮床上，通过植物在生长过程中吸收河道水体中的有害物质，加速有机污染物的分解、从而达到改善水质、提升水环境质量的目的。在较宽的河道沿岸、桥边等易于管理的位置设置生态浮床，改善水质和河道景观。
图-3生物浮床
4）长期监管
整治完成的河道需进行保洁、设施维护、排水口情况调查、水体清洁、绿化养护、生态项目养护、闸站设施及配水等工作。不仅仅要治，更要确立长期监管机制，巡查、养护到位，才能确保河道整治的成果。
3、结束语
随着生活水平和人居环境质量的提高，人们越来越向往“小桥流水”如诗如画的生活、学习环境，向往“碧波荡漾，鱼鸟成群”的自然美景。希望通过对河道的排污整治及生态修复，能从根本上改善河道水质，构建健康、稳定的水生生态系统，提高水体的自净能力，营造更加自然的水生生态景观，使水体与周边优美环境相融合，满足人们的亲水、休闲的需求，进一步体现了人与自然的和谐相处。
参考文献：
[1] 叶碎高,王帅,张锦娟.河道植物措施与生物多样性研究进展与展望[J].水利与建筑工程学报,2008,6(2):41-43.
湿地生态修复技术范文第5篇
关键词：植物修复技术；污水处理；应用
1 植物修复技术的概述
1.1 植物修复技术的概念
简单来说，植物修复技术即是相关技术人员在对某些植物特性进行了解的基础上，通过这些植物特性对水体中存在的污染物进行合理吸收和分解，从而达到治理污水的效果。和物理法、化学法相比，植物修复技术具有操作简单、投资少和不易造成二次污染的特点，主要适用于处理大面积低浓度的污染物。
1.2 植物修复技术的主要类型
植物修复一般包括萃取、固定、过滤、挥发等过程中，针对不同类型的植物和污染物有不同的修复类型。（1）植物萃取：通过超积累植物可将污染土壤中的金属去除干净，并将其集中于植物方便收割的部位；（2）植物固定。利用植物降低或避免环境中金属发生移动，有利于减少污染物的生物有效性；（3）根际过滤。利用植物根系具有的吸附作用，来吸收水体中的污染物，并将其去除干净；（4）植物蒸发。利用植物某些金属或类金属的化学成分来进行挥发的过程。
2 植物修复技术在污水处理中的应用
2.1 植物提取
植物提取主要是通过植物根系来吸收污染物，并在植物体内实现根部到地上部分的有效转移，主要用于污水中无机物和重金属等污染物的修复，该技术的主要应用优势在于经济投入成本低。该技术主要利用一些对重金属具有较强富集能力的特殊植物，由于这类特殊植物中具有高生物学产量、高经济价值等优势，可有效去除污水中的污染物，而植物提取可在原位进行修复，但只能处理含有中低浓度重金属及其它污染物的污水。相关试验表明，浮萍在低浓度Pb、Zn污染的环境中，在保持自身正常生长的同时且具有较高的去污效果，在15d的周期内，Pb、Zn的去除率分别为80%、55%。
2.2 植物挥发
植物挥发主要是利用植物特有的生理活动，通过植物吸收来促使重金属转变为可挥发的形态，使其从土壤和植物表面挥发出，以此来达到净化大气污染的目的。该技术主要适用于挥发性较强的污染物，且要求植物挥发被转化后的物质毒性要小于转化前的污染物质，有利于减少环境污染，在这种情况下，该技术的应用范围受到一定限制，且将污染物转移到大气或异地土壤中会对人们健康和生物生长产生负面影响。
2.3 植物转化
植物转化主要是通过植物体内的新陈代谢作用将吸收的污染物进行分析，该技术主要适用于重金属、苯系物等疏水性适中的污染物中，而对于疏水性较强的污染物，由于其会紧密结合在根系表面和土壤中，无法实现运移，因此，对于该类污染物，可使其和植物挥发技术相结合，从而达到治理污染的目的。相关试验表明，利用浮萍进行植物修复，在7d时间内核污染水中的铀物质已呈现大量减少的趋势。植物除了自身可吸收和净化放射物，还具有固定放射物的作用，避免放射物进入地下水或食物链，从而降低放射物的污染范围。
2.4 人工湿地
人工湿地主要是将石、砂、土壤和煤渣等一种或几种介质按照一定比例构成基质，并在基质中有针对性的植入植物，通过植物降解吸收、基质吸附固定和微生物等共同作用下，进行污水治理的复合生态系统，随着人工湿地技术的不断发展和完善，该技术被广泛应用于污水治理中。人工湿地技术处理污水的投入资本较小，但其出水水质较好，通常人工湿地类型、湿地基质、湿地植物、气候条件和污水的污染程度不同，污染物的去除率也会存在一定差异。一般情况下，气候对湿地处理效果的影响较大，在冬季气候寒冷、气温较低的地区，种植美人蕉、菖蒲等植物的湿地由于植物无法正常生长而难以发挥其正常功能，且在冬季气温较低的环境下，地表水会结冰，抑制水体流动，在植物逐渐衰败的过程中，可通过人工方法将其从湿地中移出来，避免枯萎的植物残留在湿地中，造成二次污染或导致基质发生堵塞。
2.5 人工浮床
该技术主要是以浮床作为基本载体，将高等水生植物或改良的陆生植物种植到污染水体中，通过植物根部的吸收及吸附作用，消除水体中的磷、有机物质或重金属，从而达到良好的净化水质效果。人工浮床在污水治理中的有效应用，可获得显著的环境效益和经济效益，此外浮床还可以作为一种观赏景观，对污染水体起到一定的净化作用。但在夏季气温较高时，由于植物在夜间的呼吸作用，植物覆盖面积较大的池塘会出现一定的缺氧现象，因此应适当提高浮床的覆盖率，并根据实际情况对其作出调整。
2.6 植物塘
植物塘是一种相对复杂的污水生态处理系统，该系统中主要以水生植物为主，微生物、浮游动物和底栖生物通过相互依存，可在废水处理中起到良好的净化效果。通过植物塘来净化工业或生活污水，有利于降低能耗，提高水体中污染物的降解效率，和物理方法、化学方法相比，在污水治理过程中不会产生有毒有害的副产物，经过植物塘的处理，污水中的绝大部分有机物都可转化为植物或微生物的生物量，并通过收获植物将其彻底从水体中去除干净。
3 植物修复技术的展望
植物修复技术在污水治理中和植被修复中具有重要作用，具有广阔的应用前景，未来的植物修复技术可重点对以下方面进行研究：（1）加大对植物修复机理的研究力度，特别是对植物根系微生物共存体系的研究；（2）寻找生物量大、适应性强和具有累积效应的植物，使其能在水淹和干旱这两种环境中存活；（3）积极引进新技术和新工艺对植物修复过程进行优化，将园艺学、土壤学和植物生理学等结合起来；（4）加强多种修复技术联合应用研究，植物修陀和物理修复、化学修复、微生物修复等其它修复技术结合起来；（5）寻找合适的植物处理技术，用木本植物代替草本植物或使用经济性作物，在治理污水的同时，还能取得良好的经济效益，或者是利用植物体制造肥料、饲料，并将其用于产生能源，避免植物随季节变化而发生凋谢或死亡，成为新的污染源；（6）实现生态效益和经济效益的共同发展。一方面，针对以营养物质为主要污染物的水体，可建立兼顾经济效益为主的污水治理体系，实心营养元素生物转化和生物的经济化；另一方面，针对以有害物质为主的污染水体，应建立生态效益为主的治理体系，将水体中的污染物质清除干净，对富集生物进行无害化处理；（7）避免生物入侵。我国由于引进外来生物物种进行水体及土壤方面的污染治理，导致一系列生物入侵问题出现。因此，在对物种进行选择时，应首先选择本土物种，对所引进的外来物种进行全面研究和分析，并将其在应用中对本土生物所造成的影响进行有效控制。同时，应慎重使用现代生物技术培育的转基因植物，若控制不到位的话，转基因植物在进入自然或人工水体后，极有可能会成为入侵物种，从而对生态系统造成严重破坏；⑧地域适应性。植物生长会受到温度、光照、营养元素等影响，因此，在建立污水植物修复体系时，应对植物修复体系中植物的气候适应性、营养元素的耐受性等因素进行综合考虑。
4 结语
综上所述，植物作为大自然的重要组成部分，对保护环境具有重要作用，可有效去除环境中的污染物。植物修复技术对于水环境污染具有重要作用，是一种绿色修复技术，利用自身特有的功能可帮助人类清除污水中的有毒有害物质、净化水质，从而为人类生存提供优质的生活水源。
参考文献
