原位生态修复技术范文第1篇

关键词：水环境修复；河流；湖泊水库；地下水

水环境是流域内储存、传输和提供水资源的水体，是水生生物生存与繁衍的空间，也是各种污染物的最终归宿。根据水的地理位置，将流域中的水环境分为地表水环境和地下水环境。地表水环境指河流、湖泊、水库、海洋、沼泽、冰川等以暴露在地面的水为主的水域；地下水环境指泉水、浅层地下水、深层地下水等存在于包气带以下底层空隙的水域[1]。

人类不合理的生产和生活方式对水环境造成了不同程度的损害，世界水资源委员会指出，全世界有50%以上的水域已被污染，水域生态系统遭到严重破坏。我国水环境受损也比较严重，超过60% 的河流、湖泊和湿地生态系统的结构与功能遭到不同程度的破坏[2]。

水环境修复，就是利用生态系统原理，采取各种技术手段，提高水体质量，修复生态系统结构，使流域生态系统实现整体协调、自我维持和自我演替的良性循环[3-5]。

随着水环境恢复理论地不断完善和深入，近年来水环境恢复研究发展较快。美国有关受损水环境的修复研究，自1970 年起由clean lake program（clp）组织实施，投入经费逐年增加[6]。欧洲一些国家也从20 世纪70 年代开始水环境治理和修复工作。如荷兰在1990 年对aldefeane 地区水环境进行修复，成效显著[7]。20 世纪80 年代，我国开始了对水环境恢复的研究工作，并在巢湖、太湖等不同地区开展了水环境恢复的研究与实践[8-10]，取得了许多成功的经验。

为了保证人类的可持续发展，开发切实可行的技术对受损水环境进行修复，成为了环境科学与技术领域的研究热点之一。水环境修复的对象不仅包括水体，还有水体相关的生物地理环境。而不同的水域形式，因其物理环境、化学环境以及生物环境的不同，需要不同的修复技术体系。河流、湖泊水库和地下水是与人类生产生活密切相关的水环境，本文将从这3个方面，综述其最新的水环境修复技术，为水环境修复技术的研究提供基础。

1 河流修复技术

河流修复是指使河流生态系统恢复到未被破坏前的近似状态，且能够自我维持动态均衡的复杂过程[11]。河流修复技术多种多样，①物理技术：河道引水技术、生态防渗技术、底泥疏浚与物理覆盖技术、人工增氧技术等[12-15]；②化学技术：投加絮凝剂促进污染物沉淀、加石灰脱氮、投加化学药剂除藻、调节ph值对重金属进行化学固定、原位化学反应技术等[16]；③生物-生态技术：微生物修复技术、水生动植物修复技术[17-19]、人工湿地技术以及多自然型河流构建技术等。

本文将重点介绍以下方法：河道引水技术、原位化学反应技术和水生植物修复技术。

1.1 河道引水技术

河道引水技术是指引进外部清洁水源来改善河道水质[20]，在水源允许的情况下，引进外部清洁的水源，增加河水水量，不仅可以人为地缩短水在河道中的停留时间，增加浮游植物的生物量[21]，使污染河水不易黑臭，同时水体复氧量也会增加，提高河道自净能力。利用调水改善河道水质是一种投资少、成本低、见效快的处理工程。

1.2 水生植物修复技术

水生植物在水环境修复中的作用方式主要包括物理过程、吸收作用、协同作用和化感作用[22]。水生植物修复技术利用水生植物及其共生的微环境去除水体中的污染物质并恢复永生生态系统[16]。水生物修复技术的核心是将植物漂浮种植到水面上，利用植物生长从水体中吸收利用大量污染物[23]。生物浮床是其典型的技术应用之一。

1.3 原位化学反应技术

原位化学反应技术是指通过化学反应和生物反应（氧化、还原、吸附、沉淀、有机金属络合等），在受污染的地点，原地使重金属离子固定下来的方法。常用的物质包括石灰[ca（oh）2]、灰烬（koh）硫化钠na2s）等。此外，化学氧化可以将有机物转化为无毒或者毒性比较小的化合物，常用的氧化剂为二氧化氯、次氯酸钠或者次氯酸钙和臭氧等[3]。

2 湖泊水库修复技术

湖泊水库水质恶化主要有2 个原因：一是外界输人的大量营养物质在水体中富集，二是内

源性负荷。因此湖泊水库修复可从外源性污染物质的控制和内源性污染物质的控制2方面展开。外源性污染物的控制技术主要有：清洁生产、退耕还林、改变消费模式[4]、废水集中处理技术[3]等；内源性污染物的控制技术主要有稀释和冲刷、底泥疏浚和覆盖、水力调度技术、气体抽提技术、空气吹脱技术、投加石灰法、水生植物修复技术、生物调控技术、生物膜技术、微生物修复技术、仿生植物净化技术、土地处理技术、深水曝气技术等[3]。外源性污染物控制技术中清洁生产是一项有效技术，内源性污染物控制技术中底泥疏浚是修复湖泊水库的一项有效技术，这不同于河流的修复。

2.1 清洁生产

清洁生产是指通过原材料和能源的调整替代、工艺技术的改进、设备装备的改进、过程控制的改进、废弃物的回收利用、产品的调整变更等措施，达到污染物的源头削减、过程控制、提高资源利用效率的目的，减少或者避免生产和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境危害的技术[24]。清洁生产技术主要包括源头控制、过程减排和末端循环3类技术。源头削减应尽量采用无污染、少污染的能源和原材料；过程减量应尽量采用消耗少、效率高、无污染、少污染的工艺和设备；末端循环时对必须排放的污染物，采用回收、循环利用技术，回收其中有利用价值的资源。清洁生产可以产生环境和经济双重效益，使得汇入湖泊水库中的外源性污染物浓度大大减少，达到修复的目的。 　2.2 底泥疏浚

底泥是湖泊水库中的内污染源，有大量的污染物质积累在底泥中，包括营养盐、难降解的有毒有害有机物、重金属离子等[3]。底泥中的有害物质释放到水体中会使水质急剧恶化。底泥疏浚可以彻底去除其中的有害物质。一般有2 种形式的疏挖，一种是把水抽干，然后用推土机和刮泥机进行疏挖，另一种是采用带水作业。第1 种方法存在一定的技术限制，第2 种方法应用性更强。带水疏挖可以采用机械式疏挖，也可以采用水力式疏挖。疏浚技术主要包括确定疏挖底泥体积、选择挖泥机、计算压头和功率、设计底泥堆放场以及底泥利用几个部分。疏浚时应注意防止底泥泛起以及底泥的合理处置，避免二次污染。欧洲多国均采用过该技术对湖泊水库进行修复，并且效果显著。例如瑞典的trummen 湖，清除表层1 m 厚的底泥后，水深增加1.1～1.7 m，tp 浓度迅速下降，这种状态维持了18 年[25]。

3 地下水修复技术

地下水具有多种功能，与人类生活密切相关。随着工农业的快速发展和人民生活水平的提高，地下水受到了严重污染。因此，对受污染的地下水环境修复变得越来越重要，其修复技术的研究已引起国外学者的广泛关注[26]。

根据其主要工作原理地下水修复技术可大致归并为4 类，即物理技术、化学技术、生物技术和复合技术[27]。物理技术包括水动力控制法、流线控制法、屏蔽法、被动收集法、水力破裂处理法等[27]；化学技术包括有机粘土法[28]和电化学动力修复技术[29]；生物技术包括原位生物修复技术例如bs 技术，和异位生物修复技术例如堆肥式处理法、预制床法、厌氧处理法、生物反应器法等；复合技术包括渗透性反应屏法、抽出处理法、注气～土壤气相抽提（sev）法[27]。复合法修复技术兼有以上2 种或多种技术属性，例如抽出处理法同时使用了物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术，综合各种技术有点，在修复地下水时更加有效。抽出处理技术，简称b&t 技术，是最常规的污染地下水治理方法。该方法采用水泵将含水层中地下水面附近的地下水抽取出来，把水中的有机污染物质带回地表，然后在地面用地面污水处理技术对其进行净化处理，最后将处理好的水重新注入地下或排入地表水体，以防止地面沉降，或海水人侵，并且可以加速地下水的循环流动。地面污水处理技术方法很多，最常用的包括以下7 种：沉淀、膜分离、交换树脂、活性炭吸附、空气吹脱、化学氧化和生物降解[30]。由于液体的物理化学性质各异，p&t 技术只对有机污染物中的轻非水相液体去除效果很明显，而对于重非水相液体来说，治理耗时长而且效果不明显[27]。

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原位生态修复技术范文第2篇

【关键词】水生态修复技术；河道治理；应用；问题；展望

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

前言

随着我国城市化进程的加快，工业化速度的突飞猛进的增长，很多地区的河流生态系统遭到了严重的破坏，河道生态系统的修复也逐步引起人们的注意和重视。近年来，随着生态治水新理念的提倡，水生态修复技术应运而生，这项新技术注重对自然生态和自然环境的恢复和保护，是目前治理河道水生态的关键技术。

生态系统是生物在一定自然环境下生存和发展的状态。一个完整的水生态系统应该包括水生植物群落和鱼、虾、螺、贝类、大型浮游动物等水生动物，以及种类和数量众多的微生物和原生动物等。水生态修复技术是指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、转化和降解，净化水质，改善、修复水生物生存环境。它是目前国际上常用的治理污染水体的方法之一，具有治污效果好、工程造价相对较低、运行成本低等优点。大量研究表明，对河流水环境的治理，必须采取污染源控制和水生态修复相结合的方法，实施“截污治污、恢复生态”。

二、水生态修复主要技术类型

河道治理首先要截污，但是，日前很多地区污水管网尚未健全，仍然有一定量污水直排或随污水管道进入河道，同时有些污水管网收集不到的农村生活污水直接排人河道，长期以来，造成河道水质氨氮、总磷、总氮超标，水体富营养化。针对这种情况，在河道治理中采用以下几种水生态修复技术，降解水体污染物，建设生态型河道。

生物处理技术

生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧一好氧组合处理。主要是采用人工培养的适合于降解某种污染物的微生物。通过控制微生物的生长环境、数量、品种，同时结合人工曝气等方法来稳定和加快水体污染物如COD、BOD5、有机氮或氨氮等的处理。处理技术根据河道水体污染程度、水流、流域面积等因素具体制订，目前主要是原位生物修复技术，适用于严重污染河道的水质净化。目前，该项技术在上海市中心城区河道水质改善中得到应用。

2.修建生态岸坡

水生态修复的目标是建立、修复受污染或受破坏的水生生物环境。按照自然规律，恢复流域内食物链。目前国内水利工程建设的观念正由传统的“防洪、排涝”向建设“安全、资源、生态”的水环境观念转变，逐渐更新治理理念，提倡河道岸坡采用生态型，如改变传统河坡直立式结构形式，放缓河坡，在近岸带种植根系发达的植物，依靠植物固结土壤，防止岸坡陶刷，维护岸坡稳定性，为水中生物提供栖息地和活动的场所，起到保护、恢复自然环境的效果，物种选取苦草、金鱼藻、黑麦草、两耳草、高羊茅草等等，护坡材料的选用采用多孔及天然材质。

3.生物修复

生物修复技术是利用水体中的植物、微生物和一些水生动物的吸收、降解、转化水体中的污染物，来实现水环境净化、水生态恢复的目标。生物修复技术可以是单一的植物、动物或微生物修复，也可以是由不同种植物、动物、微生物共同构成的生态系统进行的水体生态修复。植物、微生物和水生动物在河道生态修复中扮演着不同的角色，各自为水体的净化起着不可或缺的作用。

(1)植物修复是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，在美化、绿化水域景观的同时，利用植物的吸收、挥发、过滤、降解、稳固等作用，通过收获植物体的方式可以将水中有机和无机污染物进行有效的去除，达到净化水质的目的。

(2)动物修复指通过河流中水生动物种群的直接(吸收、转化、分解)或间接作用(改善水体理化性质，维持河道中植物和微生物的健康生长)来修复河流污染的过程。在受污染的水体中投入对该污染物耐性较高的浮游生物、虫类、虾类、鱼类等，通过食物链消化将一些有机污染物吸收、利用或分解成无污染的物质从而改善水环境修复受污染的河道。

(3)微生物修复是利用动植物共存微生物体系去除环境中的污染物。通过在河道中种植水生植物、放养水生动物，创建微生物生存条件，利用微生物降解、吸收水体中的氨、氮、磷等元素，不断把水体中过多的富营养成分离析水体，从而达到净化水质的目的。

4.人工湿地处理技术

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水体的净化。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，水体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。

人工湿地具有以下特点：(1)维持生物多样性，为水生动植物、微生物等提供优良的生存环境。(2)调节地表径流、保持泥土含水量。(3)降解水体污染物，实现水体的净化。(4)调节气温和空气湿度。(5)美化环境，构造景观。该项技术应用较为成功，如日本渡良濑蓄水池的人工湿地、西湖湿地和南京江心洲等。

5.人工浮岛技术

人工浮岛又称生态浮床、生态浮岛，是一种由人工设计建造漂浮在水面上供动植物、动物和微生物生长、栖息、繁衍的生物生态设施。它的主要功能包括净化水质、创造生物(鸟类、鱼类)的生息环境、改善景观以及消除水波、保护河岸的作用。人工浮岛在城镇化地区对有景观方面要求的河道池塘等得到了较广泛的应用。人工浮岛技术最早是在20世纪80年代由德国BESTMAN公司开发，后来又由以日本为代表的国家和地区成功应用到了地表水的污染治理和生态修复上面，我国于上世纪90年代末引入，本世纪初多地推行。人工浮岛技术是按照自然规律，严格筛选本土净水植物在水面种植，利用植物根部的吸收、吸附作用和不同物种间的竞争机制，将水体中的氮、磷以及有机物作为自身营养物质利用，并最终通过对植物体的收获将其带离出水体，达到净化水体，适宜多种生物生衍的栖息环境的目的。该技术主要适用于富营养化和受有机污染的河流，工程量小，便于维护，处理效果好，且不会造成二次污染，使资源得到可持续利用。

三、当前水生态修复技术在治理方面存在的主要问题

1.水生态修复技术的应用发展缓慢。

河道整治坚持生态优先的原则虽然在上级领导中已得到足够重视，但在河道实际整治中缺乏相应措施。近年来的河道整治工程中，主要整治措施还是截污纳管、生活污水处理、岸坡建设和底泥疏浚。有关河道的截污纳管、沿河两岸的生活污水处理、河道规划的力度都在加大，但通过水生态修复技术来改善水质的相关技术研究与应用还没有新的进展，该技术停留在城镇中心区域局部河段的应用上，未大范围应用及推广。

2.整治方案中都强调了生态治水的重要性，但在具体技术上缺乏相应的实施方案和操作措施。

通过仔细调研各设计单位设计的河道整治方案及河道景观设计方案，发现在河道整治方案与景观方案中都提及整治中要坚持生态优先的原则，要通过修复河道、湖泊的水生态系统来提高水体的自净能力，但在具体实施上缺乏详细的可操作性实施方案。

3.在水生态修复的认识上存在较大程度的偏差。

河流、湖泊的水生态修复是近十年才发展起来的水质治理新理念，是一个系统工程，不能简单的理解为通过多绿化、多种植物、在河道里养水生动物、微生物就可以达到水生态修复了。另外，许多设计者对于河流的修复纯粹是从景观美学的角度出发，完全没有考虑河道的基本情况及其功能定位。

四、生态修复技术在河道治理中的应用要点

1.优选植物种类，合理配置。

选择合适的植物种类对于项目的成功非常必要。采用植被措施护岸时，不同植物材料的有效性很大程度上取决于它们对于水位和底土土质的适应性。实际实施中，可根据不同水位，结合当地情况，以水位变动区间为参考，将河流陆域及岸坡分为4个区域，不同区域选择适合的植物种类。

(1)水下区（低水位以下）。种植沉水植物，设立沉水植物修复区，以迅速提高水体透明度；其次恢复水体原有沉水植被，先后恢复了苦草群落、狐尾藻群落、篦子眼子菜群落、金鱼藻群落，恢复水清见底的水域景观。

(2)水位变动区。利用芦苇、野茭白、香蒲、千屈菜、水葱等水生植物，以其柔韧的枝叶，缓冲水流，减缓船行波的冲刷，提供动植物栖息地。

(3) 岸坡区(高水位以上)。利用低矮灌木以及野生地被植物组成的复式植物群落，减弱雨水对堤防的冲刷，减少表层土的流失，同时，稳固从堤顶冲刷下来的外来土壤。

(4)河道陆域区（岸坡上以上河道控制线内）。利用水杉、池杉、落羽杉、水紫树等耐水性好、短期耐淹植物，通过其生长舒展的发达根系，固土护坡，防比河道两岸土方的坍塌;

2.建设形态多样的河流。

河流形态的多样性，其方法是恢复河流纵向的连续性和横向的连通性，防止河床和岸坡材料的硬质化。在河流纵向，以恢复河流的蜿蜒性为主，尽可能保持河流弯曲多变的形态；在横向上，构建主河槽和护堤地在内的复合断面形态，有条件的地方应推广使用“季节性河道”(高水位河水漫滩便于行洪，低水位河水约束在主河槽内，岸坡可以综合利用)。在需要护岸的地段，宜采用石笼、生态混凝土等透水性岸坡防护结构，充分利用乱石、木桩、芦苇、柳树、水葱等天然材料与植物护坡，避免河流岸坡的硬质化。

运用生态系统的食物链原理营造生物群落多样性，是生物群落构建的主要措施。

一方面，通过将植物措施延伸入水中，创造微生物生存和繁衍的必要条件；同时通过投放鱼类、虾类、螺狮、河蚌等底栖动物，构建“水生植物一微生物一藻类一水生动物”食物链，实现水体净化的目的。常见的做法是，岸坡和水位变化区种植根系发达的黄昌蒲、睡莲、美人蕉、香蒲等挺水植物，水下区种植苦草、狐尾藻、金鱼藻等沉水植物，提高水体透明度和水体净化能力，提供微生物生存环境，同时提高边坡抗冲刷能力；水中投放一定数量的鲫鱼、鲤鱼等鱼类；在引导水体原有底栖昆虫、螺狮、贝类等水生动物增加水体净化能力。

布置人工湿地。

利用河道现有形态，沿河布置人工湿地。人工湿地对于恢复河道水生动植物系统有很大作用，在河道一定水位线以上建设自然生态湿地小岛，小岛内摆抛置天然石头，种植具有景观效果的水生植物，小岛通过木桥与陆地相通，形成水陆相互缠绕，产生人在水上走、鱼在脚下游，树在水中长的视觉效果。

五、河流生态修复技术的应用效果

这几年，浦东地区对各代表性河道进行生态修复技术尝试，河道面貌发生明显变化，大大美化了修复河道的生态景观，改善了河道两岸的人居环境。

1. 增强河道自净功能，水质明显改善

通过对治理河道的观测分析，应用生态修复技术后，植物净化系统和水生动物去水体富营养化基本构建成功，河道面貌焕然一新。已截污的河道应用该技术后，河道水质透明度达到1.5米以上，水底水草清晰可见，主要水质富营养指标接近国家地表水三类水质标准；沿河有少量生活污水入河的河道，采用该技术后，河道水质透明度也有明显提高，主要水质富营养指标也有明显改善，常年无臭味；而对于污染量较大的河道，采用生态修复后，河道各种状况虽有改善，效果却不明显，建议截污纳管。

2.固土护坡效果明显，水土流失程度降低

通过合理搭配乔、灌木和草本植物，水土保持能力得到提高，植物固土护坡作用明显。项目后期的观测表明，土壤流失伴随植物生长的繁茂而逐步减弱；在水位变动区，常水位处有人工种植水生植物的地段，种植一年来水流冲刷深度明显小于无防护地段，水生植物防冲刷效果明显。

3.生物多样性得到明显恢复

生态修复措施实施后，植物长势和水生动物生长良好。两岸水生植物丛中小鱼小虾成群、空中白鹭低飞、水面水鸟游弋、夏夜青蛙齐鸣，相比治理前生态环境有了明显改善。

六、结束语

纵观近几十年来水生态修复在理论方法，特别是技术层面的发展历程，结合我国水环境污染依然严重的国情，未来用于污染水体修复的生物生态技术将会有一定的发展，但发展将会放慢。我国水污染治理将主要通过污水处理厂从污染源头解决水污染问题，未来生物生态技术的应用将主要基于对污水处理厂出水的深度处理。

生态水利工程技术将从目前局部河段单纯的结构性修复，向河流系统整体结构，功能与生态过程的综合修复的方向发展。水生态修复的尺度将不断增大，今后的水生态修复技术将出台更多更先进的配套技术，为河道治理提供更完善的解决方案。

参考文献:

原位生态修复技术范文第3篇

关键词：生态修复技术；技术比较；技术展望

1.引言

作为城市系统中自然地理因素之一的城区河道，它具有供应水源、提供绿地、保护环境和开展旅游等一系列的生态功能，对城市生态建设具有十分重要的意义，可为城市的生活和生产就近提供水源，减弱城市热岛效应和洪涝灾害，为城市绿地建设提供基地，丰富城市景观多样性和城市物种多样性，为市民创造文体娱乐与亲近自然的空间。河流独特的形象功能具有不可估量的社会经济意义，世界上有许多著名城市中河流及两岸景观，已成为该城市的标志，如巴黎的塞纳河，伦敦的泰晤士河等。城市河流作为城市生态系统的重要因素，越来越为城市建设者所关注，其生态功能的应用，也逐渐被引人到生态城市的建设中。

2.城市河道底泥处理技术比较

城市河流水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题。污染物主要是通过大气沉降、废水排放以及雨水淋溶和冲刷进人水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集，使底泥受到严重污染。

底泥的污染归根结底是对水体的污染和底栖生物的危害。如果能消除其对水体和底栖生物的作用，则就能有效降低污染底泥的环境影响。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态系统中的迁移，也可采用各种处理方法降低或消除污染物的毒性，以减小其危害。由于有些城区河道底泥淤积严重，开展底泥修复工作是提高河道排洪能力和促进河水水质改善的必要措施。底泥修复技术主要有两种，即物理修复和生物一生态修复。

2.1物理修复

物理修复是借助工程技术措施，消除底泥污染的一种方法，主要有疏浚、引水、填沙掩蔽等措施。其中疏浚是最常见的方法。物理修复最大的优点是见效快。当底泥中污染物的浓度高出本底值2一3倍时，即认为对人类及水生生态系统有潜在危害，则要考虑进行疏浚。

目前国内最常用的疏浚清淤机型式主要有抓斗式、链斗式、反铲式、耙吸式和绞吸式等。但是这些机型基本上都是庞然大物，适合大型水体，而城区河道一般宽度不是很大，而且桥梁较多，净高净宽都小，而且难以抛锚，所以这些庞然大物并不适合城区河道进行疏浚作业。

通过相关研究和技术应用来看，物理疏浚技术在一定程度上取得了效果较为明显，但是从总体来说还是存在几个问题：（1）成本比较高。疏浚的成本受到许多因素影响，其中主要包括设备类型、项目大小、堆放场、底泥密度、输送距离、底泥的综合利用等。也有人作过相应的预算，机械清淤lhm2时底泥约需9.9-24.7万美元。（2）疏浚过深将会破坏原有的生态系统。底泥疏浚可能会去除底栖生物，破坏鱼类的食物链。如果底泥被完全疏挖，可能需要2-3年的时间才能重新建立底栖生物群落。如果底泥疏挖不彻底，底栖生物群落的恢复相对比较快。因此采取疏浚方法时，必须加强实验研究和科学决策，慎重考虑投入效益比。（3）城市河道清淤疏浚工作不同于湖泊，湖泊水面开阔，方便疏浚船进行水上作业。而城区河道断面一般较小，且河道中长年有水流动，这给疏浚作业带来了困难。特别是有些需要清淤的河道靠近闹市区，疏浚工作必须安排在夜间进行，这也会给施工带来一定的不便。（4）疏浚底泥的处理是环境保护的选择。疏浚底泥以其量大、污染物成分复杂、含水率高而使其处理困难。目前国内多采用农田施用和填埋处理，污泥的利用价值低，处理不彻底，又极易造成二次污染。

2.2生物一生态修复

城市河道接纳的主要污染物是生活污染源，所以底泥中有机物含量高，可生化性强，而且城区河道水条件稳定，适合采用生物一生态修复技术。底泥的生物一生态修复技术，是指利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对底泥中的污染物进行转移、转化及降解，从而达到底泥修复的目的。近年来生物一生态修复技术已经得到各国广泛的重视。

城市河道底泥的生物一生态修复技术包括原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术就是指底泥不疏浚直接采用生物一生态技术对实进行修复。异位修复是指对疏浚后的底泥进行进一步的生物一生态修复。

2.2.1原位修复

原位修复技术对有机污染的底泥，最实用的办法就是不疏浚，而是采用生物一生态修复技术在原地直接吸收、降解污染物。这样不但可以节省大量疏浚费用，而且还能减少疏浚带来的环境影响。

自然的河道中有大量的植物和微生物，它们都有降解污染有机物的作用。植物还可以向水里补充氧气，有利于防止污染。河道生物一生态修复包括微生物修复和水生生物修复两大部分，两者弃一不可，只有互相配合，才能获取总体治理效果。有研究表明，运用水生植物和微生物共同组成的生态系统能有效地去除多环芳烃的污染，高等水生植物可提供微生物生长的所需碳源和能源，根系周围好氧菌数量多，使得水溶性差的芳香烃，如菲、蕙以及三氯乙烯在根系旁能被迅速降解。根周围渗出液的存在，能提供降解微生物的活性。种植的水生植物的根茎能控制底泥中营养物的释放，而在生长后期又能较方便的去除，带走部分营养物。城区河道由于其特殊的地理位置，采用生物一生态修复技术时所选用的植物不但要满足净化水体的要求，而且还应该满足美化环境的要求。

使用生物一生态修复技术，可以使河道整治由环境水利向生态水利转化。但该修复技术在应用中也暴露出主要缺点：（1）在城市河道底泥修复过程中，生物—生态修复速度是十分缓慢的，相对于河道底泥疏浚，底泥修复其实是一个十分缓慢的过程。而且生物一生态修复过程中的水生植物的生长是与季节有关，微生物的生长活性与温度、pH、溶解氧等诸多因素有关。（2）河流水质变化是随机性，因为河流水质一般与进人河流的污染源排放特性相关，与河流周围居民的生活特性和工厂生产周期相关。所以河道接纳的污染物的不确定性对所选取修复的生物种类提出了很高的要求。（3）在以水生植物修复时，必须及时将其清除，从而避免植物在枯萎后产生腐败分解，重新污染水体。

2.2.2异位修复

异位修复技术是与底泥疏浚同时进行使用的。此技术融合了疏浚和生物一生态修复技术的优点于一身，在今后一段时间内就有着很好的应用前景。疏浚底泥在很多时候是一种必需的选择，但疏浚后的底泥处理则是一个环境保护的难题。目前国内多采用农田施用和填埋处理，污泥的利用价值低，处理不彻底，又极易造成二次污染。因此，建议采用生物处理方法加强对疏浚底泥的处理力度，利用人工反应器对疏浚污泥进行处理，先使其达到无害化，然后用作它用。比如用作建筑材料或路基材料，以代替粘土。底泥具有颗粒细、可塑性高、结合力强、收缩率大等特点，所生产的砖瓦质量高，而且不损坏耕地。这样一方面可节省粘土的用量，减少对土地资源的破坏，另一方面又充分利用了污泥，减少了处置费用，节约用地，一举多得。而且建筑材料需求量大，完全有可能大量接纳疏浚污泥，使疏浚污泥变废为宝。

3.结语

相对于我国来说，各种水体都受到了不同程度的污染，其中，城市河道的污染最为严重，如果采用国外投入大量资金用于疏浚和污泥处理来达到修复底泥的目的，这是不现实。综合考虑经费投入和处理效果，大力发展生物一生态修复技术，如高等植物对底泥中重金属的累积，特异微生物对有机物的分解等，在我国是一条切实可行的途径。我国河流污染大都较为严重，单纯使用物理修复疏浚所需经费太大，而单纯使用生物处理又难以达到理想的效果，今后在城区的河道修复中应以发展疏浚和生物处理相结合的方法为主，实现底泥的资源再优化。

参考文献

原位生态修复技术范文第4篇

在处理水土流失及生态资源的问题上，国内正努力研究先进的方法。通过多年的研究实践，生态修复技术已经被人们所看好，此方法与现实实际相符，有很强的针对性，可以让存在的问题得到有效解决。将生态修复技术运用到现代园林艺术当中，可找到问题的根本且可以总结出相关的规律，进而使发挥出最佳的效果。

1.生态修复技术的简介

当我国政府部门的园林管理者要对生态环境展开建设性的设计规划时，通常会遵从生态修复的知识概念来开展生态景观的设计及规划。并且，选择正确有效的生态修复技术，以完成设计规划的实施，它的内容一般包括了以下3个方面：第一，生态恢复的整个过程应确保每一个生态系统之稳定性；第二，生态恢复的整个过程应保障自然物种之多样性及生态性，让生态系统始终保持平衡；第三，生态恢复的整个过程应对生态环境结构加以科学的规划，让所有生物全部都受到科学调配。同时保持它原本的风貌，杜绝发生环境萧条问题。要想让生态恢复目标得以顺利实现，那么园林管理者就必须严格遵从科学性的原则，始终持着可持续发展这一重要思想，进而让已受到损耗的自然环境得到优化。

2.生态修复技术与现代园林艺术的关系

对生态环境进行修复的目的并不只是要求其恢复到最初的一种状态，而是要恢复其原始性的生态平衡。如此一来，就要求我们政府部门的园林管理人员充分地利用现代园林艺术的知识理念对生态修复的结果加以科学的调整与改进，促使其实现最佳的生态平衡。所以，生态修复技术和现代园林艺术二者间不但有内在的联系，而且还存在实质上的差异，二者分别在不同的领域发挥出修复生态环境的功效。

3.生态修复技术的种类

3.1单项生态修复技术

单项性的生态修复技术通常具有以下3种修复方式。第一，植物的修复。该修复技术全面兼顾了“人为因素”及“自然因素”，在遵从正确的操作方法后，让生态系统迅速得到平衡，可以使受到破坏的自然环境得到控制及再生，同时这一方法对于原生态的重建具有非常显著且独特的作用，可看性也非常的强。第二，微生物的修复。实际上，在生态修复的技术之中，微生物这一生态修复技术有着极其重要之地位，其主要借助于微生物在特定前提下的转化来实现生态平衡的目的。而且微生物修复技术之中的微生物也只是一个统称而已，其包括了细菌和真菌等。第三，化学修复。不难看出，化学修复是一种在现实中普遍运用的技术，其借助于在受破坏的环境之中提炼出相关的化学物质进而来完成对生态环境的修复功效。

3.2复合生态修复技术

近年来，人们开始对复合性生态修复技术越来越关注，单一的修复技术具有一定的局限性，而运用复合的生态修复技术则可以弥补单一技术的不足，取长补短，可以更好地发挥各种生态修复技术的优势，提升生态修复效率及质量。

4.如何实现生态修复技术在现代园林艺术中的应用

4.1应用是遵循的原则

怎样把生态修复技术更加科学地应用到现代园林艺术当中去是园林管理人员需要面对的首要问题，要想实现生态恢复的终极目标，那么就必须遵从生态修复技术运用于现代园林艺术中的几个原则：

（1）应该站在以的视角来看待环境问题，当对环境做出规划的时候，除了应全面考虑环境规划的基本原理与方法的适应性，同时还要从生态系统的全局来看待环境问题，切忌将目光局限于当前的规划工程项目当中。在规划理念方面，要和国家政府的政策与理念保持高度一致与统一，让生态环境确实得到保护与发展。

（2）全面拓宽绿化的面积。其实，让生态修复水平得到有效提升的关键因素就在于增加绿化的面积。现今，全球气温正不断升高，以至于水平面也随之而上升。但是，植物却可借助光合作用的功效把空气里边的二氧化碳变成氧气，所以绿化面积是否达标具有决定性作用，然而，这一重要因素在这之前是极少被重视的与考虑的。政府部门应该顾虑到近年来国内土地运用实情，然后找到更为强劲的植被实施绿化面积的进一步扩张。与此同时，在植物的规划过程中，管理者应该借助空间之优势来实现绿化面积的扩增的目的。借助空间的科学分布以及植物的正确分配，来决定绿化面积扩增的大与小。

（3）针对各种情况选择相应的解决办法。切忌按部就班，实施生态修复的过程中，规划人员必定要面对各种性质各异的设计方案，譬如，街道的绿化、工业园区的的绿化以及居民区的绿化等。所以，相关的管理人员必须结合实际情况之需要展开有效的针对性强的规划。就街道绿化规划而言，除了要考虑其的生态修复的功效，还要顾及其整个市区的市容市貌，精心设置一个即满足生态修复要求又满足市容市貌的需要的规划方案。对工业园区进行规划的过程中，必须着重考虑环境污染控制之功能，种植一些具有这一作用的植被。而对于居民区则要注意减少污染及构造和谐的氛围。

4.2具体的应用方法

在全面准确地明白了生态修复技术在现代园林艺术中的注意事项之后，则需要在实际中进行实施，其中具体的应用方法主要有以下几种：在排水方面，现代中绿化部分的排水功能主要依靠地表排水和排水设备进行排水。在规划实施时，通常会种植大量的植物，以此来解决水流对地面的影响。为了有效的解决该问题，在实施的过程中往往会采用铺地植物实施种植以及在合适的地方配备具有挡水功能、操作性强的工具，让其在减弱水流速度方面发挥出其的作用。对于护坡的方面，可以运用水景护坡方法，即对坡面添加能够靠近边岸之水面，采用驳岸与护坡方式对坡面进行保护。所用的植物一般是运用种类多样、性能各异的植物给予栽培，从而有效防止水流慎入。在对道路进行设计规划方面，一般是运用多种材料对道路路面实施保护，这样可以避免水土发生流失。

原位生态修复技术范文第5篇

关键词：水利施工；水土保持；生态修复技术；运用方法

水利工程施工建设的目的是为了开展防洪蓄洪工作，具体的施工项目包括兴建水库、大坝施工、护坡建设工作等多个环节。这属于城市基础设施建设工作中的关键一环，基于新时期城市化发展进程的重点任务就是节约资源及保护环境。因此，如何在水利施工工作中科学运用生态修复技术，从而达到保持水土的目的，就是目前工作的难点所在。

1水利施工工作在水土保持方面存在的问题

目前，水利工程施工单位在开展水土保持工作时，还存在一些难点问题需要解决，具体可以从以下两个方面展开分析。

1.1员工水土保持意识

在开展水利工程施工工作时，大多数施工单位都没有定期对员工进行专业工作能力及工作素质的教育培训工作，导致许多员工仍然在使用传统的工作方法进行各项施工操作。而且，员工自身缺乏对水土保持工作重要性的认识，其思想还停留在过去先破坏后治理的理论层面上。在这种情况下，容易由于施工操作引发的灰尘和污染等问题，对河流两岸植被的健康生长造成不良影响。同时，施工中土石方易滚落至下游，形成裸露边坡，造成水土流失问题。这些都是现阶段施工单位在工作过程中需要解决的重点问题。

1.2水土流失形式多样

水利施工工作流程相对较为复杂繁琐，涉及到的工作环节有很多。比如，混凝土混合制作，材料运输，软土地基加固以及土石方开挖等工作。因此，在工程施工中，容易出现的水土流失问题也较为复杂多样。主要表现为由水力和重力作用引发的山洪侵蚀、崩塌、滑坡，以及石洪、泥流等问题，不同的问题实际的处理方案不同。而结合实际工作情况可以看出，生态修复技术是新时期各个地区在开展水利施工工作时，较常使用的一种水土保持技术方法，有着良好的应用效果及发展前景。

2水土保持生态修复技术的应用优势及技术操作原则

生态修复技术在水利施工水土保持工作中有着较高的应用价值，想要推动施工工作的顺利开展，还有一些技术操作要点需要遵守。

2.1应用优势

水土保持指的是防止水土流失，并对山区、丘陵以及风沙地区的水土资源进行有效的利用，提高土地的生产力，充分发挥土地的经济效益和社会效益。而生态修复工作的目标就是结合可能会出现或者已经出现的水土流失问题，结合自然生态环境的发展规律，通过人工方法来恢复生态系统。现阶段，比较常见的就是土壤加固以及植被种植工作等等，水利施工单位应当充分意识到，科学开展生态修复工作可以全面促进城市生态系统的可持续健康发展，这符合时代的发展需求。

2.2操作原则

在开展水土保持生态修复工作时，会涉及到生物学、环境学、地质学等多门学科。技术操作难度较高，因此，对施工人员的专业工作能力提出了较高的要求。这就需要施工单位对工作人员展开教育培训工作，并定期进行考核，结合考核结果分配具体的工作任务。还可以利用责任监督机制来规范员工的工作行为，保证生态修复技术应用价值的充分发挥。同时，在水利工程设计工作中，工作人员应当遵循经济适用性的原则，拟定经济预算方案，在保证工程质量的基础上，提高水利工程建设工作的经济效益。最后，施工单位要开展施工安全管理工作，消除施工安全隐患。并重点结合工作经验，研究优化技术操作流程，提高技术应用效果的可行方案。

3运用生态修复技术解决现存问题的具体方法

生态修复技术的种类有很多，具体开展技术操作时，应结合实际需要处理的问题进行合理的选择。

3.1绿化种植技术

在生态修复工作当中，应用范围最广且应用效果最好的方式就是绿化种植技术。水利施工单位首先要结合当地的气候特点以及水土流失情况对绿化植物的类型进行合理的选择，目的是提高植被的存活率，避免造成经济的浪费。其次，施工人员应当将植被种植在河堤两岸，通常以生态护坡的形式出现。工作人员需要先确定水利工程护坡建设工作的角度和面积，以美化环境及水土保持为基本目标开展施工工作。基于护坡覆土较厚，土壤条件干燥，应以各种旱生草本组合搭配灌木的施工方式为主。乔灌下较阴处，种植耐阴的单一品种，如麦冬、二月兰、白三叶等。在阳光充足的地方种植各种旱生草本组合，形成缀花草坪，提高美观性。最终通过这种方法来有效解决现阶段水利施工工作中存在的水土流失问题。

3.2土壤保护技术

造成水土流失的主要原因也与自然地质条件有一定的关系，由于河流两岸的土壤长期接触水源，因此，地质结构层当中的含水量就相对较高。在这种情况下，就容易出现地质结构稳定性差的问题，在洪水来临或者河水水流相对湍急时，不仅会引发水土流失问题，而且会污染水资源。基于此，运用水土保持生态修复技术开展水利施工工作时，施工人员就应当开展科学的土壤加固工作，将软弱土质层换填为符合施工要求的土壤，并合理调整土地利用结构。这可以为后续植被种植工作提供便利，需要操作专业的挖掘施工设备来完成这项工作。此外，施工单位需要对员工进行水土保持重要性的宣传教育工作，让员工在施工环节做好对原有自然植被的保护工作，营造良好的河流生态环境。

3.3技术创新研究

运用生态修复技术必须要结合当地的实际水利工程施工情况进行分析，不断总结工作经验，开展技术的创新研究工作。这就涉及到对施工人员创新意识的提升，基于我国已经进入了信息化时代，相关资料信息可以利用网络技术进行查找和分类。能够实现信息共享，共同推进我国各地区水利施工水土保持工作的可持续健康发展。目前，主要的生态修复技术创新方向就是对人工修复工作所使用的材料进行合理的创新研究。以边坡裸露问题为例，基础的施工方法是采用喷锚措施进行防护。这种方法虽然能够有效缓解水土流失问题，但是无法提高土地的综合利用率，因而无法达到修复自然生态系统的目的。这就要求工作人员对施工材料及施工技术方法进行创新，现阶段常见的材料主要是以连柴柳枝与各种柔性护岸相互结合，最终达到合理解决现存问题的目的。

3.4完善监督管理机制

想要充分发挥出生态修复技术在水利施工水土保持工作中的应用价值，施工单位还应当在内部建立健全的监督管理机制，安排管理人员全程参与到管理工作环节中去。监管制度的建立需要与国家相关管理条例结合起来，以此来提高施工工作的科学性和合理性。同时，为了减轻员工的工作压力，施工单位也可以建立信息工作平台，加大资金技术投入引进计算机工作设备。通过在现场安装一些具备感应功能及监控功能的装置，及时智能的掌握水利工程施工过程中造成的水土流失问题。以便于及时发现问题，找到引发问题的根本原因，最终采取科学有效的处理措施，降低水利施工工作的难度，推动施工行业各项工作的稳步发展。