水體生態修復方法范文

時間:2024-01-10 17:57:50

導語:如何才能寫好一篇水體生態修復方法,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

水體生態修復方法

篇1

關鍵詞:生態 生物 污染 水體修復

一、概述

據2000年統計,我國河流水質在11.4萬km評價河長中,符合和優于Ⅲ類水的河長占評價河長的58.7%,比上年下降3.7%。在評價的24個湖泊中,9個湖泊水質符合或優于Ⅲ類水,4個湖泊部分水體受到污染,11個湖泊水嚴重污染。其中,太湖Ⅳ類水質斷面占64%,V類水質斷面占12%。滇池水質劣于V類,處于富營養狀態。在評價的139座主要水庫中,有118座達到Ⅱ、Ⅲ類水質標準,在未達到Ⅲ類水標準的水庫中,有8座劣于V類。在對93座水庫進行營養化程度評價時,處于中營養化狀態的水庫65座,處于富營養化狀態的水庫14座。這些情況說明我國江河湖庫水體污染狀況嚴重,且有明顯惡化趨勢。

對受污染的江河湖庫水體進行治理修復是社會經濟發展及生態環境建設的迫切需要。特別是南水北調東線沿線的治污工程,量大面廣,需要的投資大,尋找先進實用、造價低廉的技術迫在眉睫。

我國的江河湖庫水體污染主要包括氮磷等營養物和有機物污染兩方面。另外,湖泊水庫藍藻及赤潮給水域生態、人體健康也造成了嚴重危害。對于富營養化的控制,發達國家以控制營養鹽為主,大多采取“高強度治污-自然生態恢復”的技術路線,即控制外源磷污染負荷并配合生態恢復措施,在這方面已經取得較大成效。

去除藻類與控制其生長是湖泊水庫水體恢復與保護的難題,目前國際上采用的技術主要有三類:①化學方法:如加入化學藥劑殺藻、加入鐵鹽促進磷的沉淀、加入石灰脫氮等,但是易造成二次污染;②物理方法:疏挖底泥、機械除藻、引水沖淤等,但往往治標不治本;③生態—生物方法:是國外近年來發展很快的一種新技術,水體生態—生物修復技術是按照自然界自身規律去恢復自然界的本來面貌,強化自然界自身的自凈能力去治理被污染水體,這是人與自然和諧相處的合乎邏輯的治污思路,也是一條創新的技術路線。

生態—生物污水處理技術,是利用培育的植物或培養、接種的微生物的生命活動,對水中污染物進行轉移、轉化及降解作用,從而使水體得到凈化的技術,具有處理效果好、工程造價相對較低、不需耗能或低耗能、運行成本低廉等優點。另外,這種處理技術不向水體投放藥劑,不會形成二次污染。還可以與綠化環境及景觀改善相結合,在治理區建設休閑和體育設施,創造人與自然相融合的優美環境。所以,這種廉價實用技術預計適用我國江河湖庫大范圍的污水治理。

二、主要處理工藝方法

生物處理技術包括好氧處理、厭氧處理、厭氧—好氧組合處理,利用細菌、藻類、微型動物的生物處理,利用濕地、土壤、河湖等自然凈化能力處理等。以下重點介紹幾種針對江河湖庫污染大水體的修復技術。

1.生物膜法處理技術

生物膜法是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維)為載體,在其表面形成一種特殊的生物膜,生物膜表面積大,可為微生物提供較大的附著表面,有利于加強對污染物的降解作用。其反應過程是:①基質向生物膜表面擴散,②在生物膜內部擴散,③微生物分泌的酵素與催化劑發生化學反應,④代謝生成物排出生物膜。

生物膜法主要工藝方法有生物廊道、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法具有較高的處理效率,對于受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果。它的有機負荷較高,接觸停留時間短,減少占地面積,節省投資。此外,運行管理時沒有污泥膨脹和污泥回流問題,且耐沖擊負荷。日本、韓國等都有對江河大水體修復的工程實例。

2.人工濕地處理技術

人工濕地的原理是利用自然生態系統中物理、化學和生物的三重共同作用來實現對污水的凈化。這種濕地系統是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中,由土壤和填料(如卵石等)混合組成填料床,污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動,或在床體表面流動。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物(如蘆葦等),形成一個獨特的動植物生態環境,對污染水進行處理。

人工濕地的顯著特點之一是其對有機污染物有較強的降解能力。廢水中的不溶性有機物通過濕地的沉淀、過濾作用,可以很快地被截留進而被微生物利用;廢水中可溶性有機物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。隨著處理過程的不斷進行,濕地床中的微生物也繁殖生長,通過對濕地床填料的定期更換及對濕地植物的收割而將新生的有機體從系統中去除。由于這種處理系統的出水質量好,適合于處理飲用水源,或結合景觀設計,種植觀賞植物改善風景區的水質狀況。其造價及運行費遠低于常規處理技術。這種技術已經成為提高大型水體水質的有效方法。英、美、日、韓等國都已建成一批規模不等的人工濕地。

3.土地處理技術

土地處理技術是一種古老、但行之有效的水處理技術。它是以土地為處理設施,利用土壤—植物系統的吸附、過濾及凈化作用和自我調控功能,達到某種程度對水的凈化的目的。土地處理系統可分為快速滲濾、慢速滲濾、地表漫流、濕地處理等幾種形式。國外的實踐經驗表明,土地處理系統對于有機化合物尤其是有機氯和氨氮等有較好的去除效果。德、法、荷等國均有成功的經驗。

三、國外工程實例

1.日本坂川古崎凈化場

位于日本江戶川支流坂川古崎凈化場,是采用生態—生物方法對河道大水體進行修復的典型工程,從1993年投入運行至今已有8年的運行歷史,觀測結果表明,河道污染水體的水質有了明顯改善。

江戶川是日本東京都和千葉縣附近的主要河流,從河道中引出70m3/s的流量為該地區城市、農業、工業供水,其中城市供水占60%。靠江戶川下游的金町、古崎和栗山三個水廠為630萬人供水。坂川是江戶川的一條支流,在金町等三個水廠上游附近匯入江戶川。由于坂川河道治理不力,大量生活污水排入坂川,致使水質惡化,BOD等指標嚴重超標,同時浮游植物繁殖迅速。坂川水質惡化,直接對金町等三個水廠構成威脅,居民對飲用水味道不佳多有怨言。為治理坂川,采取工程設施將坂川改道,先流入古崎凈化場。經過古崎凈化場后,坂川的污染減少了60%~70%,處理過的河水流入稱為松戶川的新開人工渠道,然后注入江戶川。

古崎凈化場是利用卵石接觸氧化法對水體進行凈化。古崎凈化場建在江戶川的河灘地下,充分節省了土地,是地下廊道式的治污設施。凈化場結構十分簡單,主體結構是高4.5m、長28m的地下矩形廊道,內部放置直徑15~40cm不等的卵石。用水泵將河水泵入柵形進水口,經導水結構后水流均勻平順流入廊道。另外有若干進氣管將空氣通入廊道內。凈化作用主要由以下三方面組成:①接觸沉淀作用:污水經過卵石與卵石間的間隙,水中的漂浮物觸到卵石即沉淀;②吸附作用:由于污染物自身的電子性質,或由于卵石表面生物膜的微生物群產生的黏性而產生吸附作用;③氧化分解作用:卵石表面形成一種生物膜,生物膜的微生物把污染物作為食物吞噬,然后分解成水和二氧化碳。通過凈化場后,水質明顯提高,效果十分顯著,見表1。其中BOD反映有機物的含量;SS反映浮游于水中的固體物,造成水體渾濁;2-MIB反映水中藍藻類物質,藍藻類異常繁殖是造成水體腐臭的主要原因。

坂川的河水經改道注入古崎凈化場后,清潔的水流入新開的人工渠道——松戶川。其設計理念頗有新意,它一改傳統設計形式,不采用混凝土或塊石襯砌的直線渠道,而以微彎曲的河道形態,岸坡間有大小卵石,植有繁茂的蘆葦和其他植物,適于鯽魚、魚等魚類生長,兩岸種植樹木,適于鳥類棲息。這種環境不但可以為居民提供一個與自然相融合的休閑環境,而且對水體也能起進一步的凈化作用。松戶川注入江戶川后,大大緩解了江戶川的環境壓力。

2.日本渡良瀨蓄水池的人工濕地

渡良瀨蓄水池位于日本櫪木縣,是一座人工挖掘的平原水庫,總庫容2640萬m3,水面面積4.5km2水深6.5m左右。平時為茨城縣等6縣市64萬人口供水,日供水量21.6萬m3。蓄水池周圍是渡良瀨川的滯洪區,汛期蓄水池能提供1000萬m3的調洪庫容。

隨著近年來上游用水造成生活污水以及含氮、磷的水流入,渡良瀨蓄水池出現霉臭等水質問題。為保護蓄水池的水質,自1993年起在蓄水池一側滯洪洼地上建人工濕地,這是一座設有人工設施的蘆葦蕩。將蓄水池的水引到蘆葦蕩,通過吸附、沉淀及吸收作用,去除水中的氮、磷及浮游植物,達到對水體進行自然凈化的目的。這種凈化過程循環進行,確保蓄水池水質潔凈,類似醫學上的對病人血液體外透析處理。蘆葦具有很好的凈化功能,污染物與其莖部接觸產生沉淀作用,蘆葦的根部與莖部可吸收某些污染物。另外,附著在莖部上的微生物可對污染物產生吸附分解作用。

渡良瀨人工濕地在蓄水池出水口建高3.5m、寬40m的充氣式橡膠壩,用以控制出水口。水流經引水渠到達設于地下的泵站。其所以設于地下,是為滿足景觀的要求。泵站安裝單機流量為1.25m3/s的兩臺水泵水體加壓后流入箱形涵洞再流入蘆葦蕩。蘆葦蕩占地20hm2,最大凈化水體能力為2.5m3/s。水流在蘆葦蕩中蜿蜒流動,以增加凈化效果,遂從出口匯入集水池,再回到蓄水池,完成一次凈化循環。人工濕地內主要種植蘆葦,高2~3m。此外,還種植同屬稻科的荻,高為1.0~2.5m。人工濕地建成后,不僅水質得到改善,動植物的生態系統也得以極大改善,生物多樣性有所恢復,見表2。該人工濕地已經成為日本最大的蘆葦蕩,也成為對居民、兒童進行環保及愛水教育的場所。

為凈化渡良瀨蓄水池的水體,還在蓄水池中部建一批人工生態浮島,種植蘆葦等植物,其根系附著微生物,可提供充足氧氣,并通過遷移、轉化水中的氮、磷等物質,降解水中有機質。浮島還設置為魚類產卵用的產卵床,也為小魚設有棲身地,水中的浮游植物成了魚餌。人工生態浮島保證了蓄水池水質的潔凈。

3.韓國良才川水質生態—生物修復設施

良才川是漢江的一條支流,位于漢城的江南區。由于河流地處住宅區,加之治理不善,良才川的水質受到較大污染,也影響了漢江的水質。1995年起主要采用生態—生物方法治理良才川。

篇2

(1.滄州旺發生物技術研究所,河北 滄州061001;2.河北工業大學海洋科學與工程學院,天津 300130;3.滄州市運河區農業局,河北 滄州061001;4.邯鄲市水產技術推廣站,河北 邯鄲056002)

摘要:介紹了水體污染生物修復技術的概念、方法、特點及應用實例。概述了近年來國內外生物修復技術的研究應用現狀,指出生物修復技術存在的問題和研究方向。

關鍵詞 :生物修復;微生物修復;植物修復

近年來,隨著我國沿海工農業和海洋產業的發展,人口的增加,城市規模的不斷擴大,以及在海洋航運的快速發展,造成大量工礦廢水,生化污水排入江河湖海,以及在海損事故中石油、烴等有害物質的泄漏,使地表水、地下水、土壤以及海洋受到有毒有害物質的嚴重污染。污染的水體極大地損害了生態環境,破壞了生態平衡,而且,對人類健康構成極大威脅。但是對于污染水體,尚缺乏有效的治理手段,主要依靠自然生態的自我凈化。

目前,生物修復被認為是一種具有廣泛應用前景且可靠的環保技術。簡單講,生物修復(bioremediation)是指生物尤其是微生物催化降解環境污染物,減少或最終消除污染的受控或自發過程[1]。與其它物理、化學治理相比,生物修復的優點是:投入低,操作簡便,可就地處理,對周圍環境干擾少,不會造成二次污染,而且對于傳統治理技術難以處理的環境(海洋),具有廣泛的應用前景。

1生物修復研究概述

生物修復技術的應用研究也不過30多年,主要集中于水體、土壤和地下水環境污染。史料記載的首次使用生物修復是1972年美國賓夕法尼亞州管線漏油事件。1989年,首次大規模應用生物修復技術修復了美國阿拉斯加石油污染問題,其具有里程碑意義[2]。20世紀80年代以后,基礎研究的成果逐漸應用于大范圍的環境污染,并取得一些成果,進而發展成一種新的環境污染治理技術。目前,生物修復技術在清除或減少土壤、地表水、地下水、廢水、污泥以及工業廢棄物中的化學有害物的研究已取得很多成果,如有研究人員研究了北極凍原油滴污染土壤,原位接種抗寒混合菌種進行生物修復,一年后,土壤中的油濃度有了明顯降低[3]。還有whiteley[4]進行了生物修復酚污染環境中的細菌生態學和生理學研究。我國研究人員也對受酚污染的地表水的生物修復方法進行了研究[5]。此外,一些研究者進行了有關石油烴類污染的生物修復方面的研究,如張旭[6]實驗模擬研究了生物修復石油烴污染土層的研究。李麗[7]對石油烴類化合物降解菌進行了研究??傊@些研究表明,利用微生物進行生物修復的可行性,而且在這一領域具有廣闊的應用前景。

生物修復技術雖然只有30多年的應用研究史,但是生物修復從最初的主要利用細菌治理石油、農藥之類的有機污染,逐漸應用到地下水、土壤、海洋、污泥等環境污染的治理上。生物修復已由細菌修復拓展到真菌修復,植物修復和動物修復,有機污染物的生物修復拓展到無機物的的修復。如:Numat[8]培育了一種新型微生物,可在24 h內降解30 mg/L的三氯乙烯,這種菌對有機鹵代化合物和芳香族化合物均有降解作用。另外,植物修復也是一種很有前景的修復技術,植物具有吸收重金屬,凈化水體、納污、清除放射性核素,調節生態功能,利用這種能力,可有效對污染水體進行修復[9]。有研究者通過靜態試驗和現場試驗水雍菜和水芹菜對手污染水體的研究顯示:水生植物不僅可以去除污染物中的磷、氮鹽,改善水體狀況,還可美化水體環境;提高生物多樣性,而且其經濟效益也相當可觀[10]。此外,動物修復污染水體也處于不斷摸索研究階段,如羅固源[11]等證明了采用合理的間歇方式用蚯蚓處理養殖污水技術上可行。還有研究人員利用藻類治理河道污染和黑臭問題,且河水中DO值有了很大的提高[12]。

2污染水體生物修復應用與進展

2.1海洋污染的生物修復

海洋污染尤其是海洋有機污染是當今世界沿海國家普遍關心的環境問題之一,雖然,現代工業和海洋運輸業的發展極大地提高了人們的生活水平,但其帶來的環境負作用也越來越明顯,如赤潮、石油污染、多環芳烴有機污染等。

海上石油的開發以及石油產品的生產、使用及排放,海上溢油事故頻發,使得石油污染已成為海洋環境的主要污染物之一。實驗證明,微生物是降解石油污染的主要治理方法,主要有加入高效降解菌;使用分散劑;使用氮、磷等營養鹽。1989年,美國環保局利用細菌降解石油污染的生物修復技術,成功去除威廉王子灣的石油污染。目前,生物修復正朝著構建特定且快速降解污染物的工程菌方向發展,并且科學家已分離到了具有多種降解功能的超級微生物[13]。

多環芳烴作為廣泛分布于海洋環境中的有機污染物,其具有毒性、致癌性以及致畸誘變作用。對人類健康構成潛在危害。多環芳烴主要來源于人類活動和能源利用過程,通過地面徑流,污水排放及機動車等燃料不完全燃燒的廢棄物隨大氣顆粒沉降進入海洋環境中。目前,微生物降解是去除多環芳烴的主要途徑,該方法利用微生物將海洋中的多環芳烴轉化為無害物,或降解為CO2和H2O。還有赤潮災害的生物防治;海洋環境中病原菌污染的生物修復等。可見生物修復技術是治理海洋環境污染和海洋生態系統功能紊亂的一副防治結合的良藥。

2.2河流湖泊污染的生物修復

地表河流、湖泊污染的生物修復,主要有微生物和植物修復法。對于淺水湖泊,在水中加入營養鹽,用曝氣法混合,底泥中的有機污染物可作為碳源被微生物利用,污染的湖泊得以修復。華東師范大學的研究人員采用曝氣復氧,投加高效菌劑和促生液,放養水生植物等,對蘇州河嚴重污染支流進行了原位污染的治理和修復[14]。結果顯示:嚴重污染的水體消除了黑臭,DO值上升明顯,透明度增加,水質得到明顯改善。另據報道,像大榕草、水芹、黑麥草等都對水體中N、P有去除作用[15]。

2.3廢水污染的生物修復

目前,廢水污染的生物修復主要有對重金屬離子的修復和有機污染物的修復。美國科學家已對廢水中金屬離子銻、鉻、銅、汞等有效去除效果的微生物進行了研究[16]。此外,對廢水中重金屬離子的去除主要通過水生植物,如鳳眼蓮、破銅錢等。它們都能從水體吸收鉛、銅、鉻等金屬。孫鐵珩等人研究表明:水葫蘆對污水具有一定的凈化效果,水芹菜對黃金廢水具有凈化作用[17]。有研究人員[18]使用含假單胞菌的生物轉盤處理礦物廢水,銅和鐵去除率分別達到95%、98%,并可使氰由4 mg/L 降低到0.06 mg/L??傊?,生物修復技術在廢水處理、生態平衡的協調中具有重要應用價值。

2.4水體底泥污染的生物修復

水體底泥污染是一個重要的環境問題。由于底泥的污染直接影響著水生動物、植物的生長,同樣也影響著水質。所以治理好底泥污染,污染水體也會得到凈化。底泥污染物主要通過大氣沉降、廢水排放、雨水淋溶與沖刷進入水體,最后沉積到底泥中逐漸富集,使底泥受到嚴重污染,最后底泥變成污染物的匯集地。由于底泥是底棲生物主要的生活場所和食物來源,污染物可直接或間接對上覆水生物產生致毒致害作用,并通過富集,食物鏈放大進一步影響陸生生物和人類健康。目前,水體底泥污染的生物修復主要通過物理和化學方法,如疏浚、引水、掩蔽等,但工程量大,耗財耗力,不是很理想,而化學方法對生態環境破壞較大,而生物修復有無可比擬的優勢,具有節省費用,對環境影響小,最大限度降低污染物濃度,而且可原位進行修復,不易造成二次污染的特點。運用水生植物和微生物共同組成的生態修復系統能夠有效去除多環芳烴的污染,高等水生植物可提供微生物生長所需的碳源和能源,根系周圍好氧菌數量多,使得水溶性差的芳香烴在根系旁迅速降解。種植水生植物的根莖能控制底泥中營養物的釋放,而在生長后期又能較方便地去除[19]。

3生物修復應用前景和存在的問題

近年來,生物修復技術在國內外皆取得了較快發展,一些新技術特別是生物技術,如基因工程、酶工程、細胞工程的發展,不斷提高了污染水體的處理效率。為進一步提高生物修復治理效果,獲得突破。其發展前景在于合理利用微生物,植物以及動物等生物修復手段,并且與物理、化學方法相結合的綜合治理手段;以及利用基因修飾、改造、克隆與基因轉移等現代生物技術獲取特殊降解功能的工程菌,從而減少污染物在水體中的積累,保持生態平衡;另外,采用新工藝和新手段,生產易于生物降解產品也是研究人員需關注的領域。可以預見,生物修復技術在治理和防治水體污染方面的作用越來越重要,且應用前景十分廣闊。

雖然污染水體的生物修復技術已取得巨大的進展,但也存在一定的局限性,如:①修復速度慢;②生物難降解污染物(如重金屬)的存在導致水體修復困難;③微生物對污染物的專一性使得并非所有污染物都被去除,存在降解極限;④微生物易受溫度、酸堿性等環境因素影響;⑤大規模的工程菌的應用可能影響生態系統。總之,受污染地表水體的修復是一個極為復雜的系統工程,需要綜合治理,防治結合。

參考文獻:

[1] Pritchard P H,Costa C F. EPA’s Alaska oil spill bioremediation project[J].Environ sci Technol,1991,25(3):372-379

[2] 陳玉成.污染環境生物修復工程[M].北京:化學工業出版社, 2003

[3] Mohn W W, Radziminski C Z, Fortin M C.On site bioremediation of hydrocarbon- contami nated Arctic tundra soils in inoculated biopiles [J].Appl Microbiol Biotechnol,2001,57(1- 2):242- 247

[4] Whiteley A S, Wiles S. Lilley A K. Ecological and physilogical analyses of Pseudomonad species within a phenol remediation system[ J] . J Microbiol Methods, 2001, 44( 1) :79- 88

[5] 徐向陽,俞秀娥,鄭平.受酚污染地表水生物修復技術的基礎研究[J].浙江大學學報,1999, 25(4):409-413

[6] 張旭.石油烴污染土層生物修復模擬實驗研究[J].清華大學學報(自然科學版),2000,11( 40) : 106-108

[7] 李麗.石油烴類化合物降解菌的研究概況[J].微生物學通報,2001, 28(5):89-92

[8] Numata. Microorganism and method for environmental purification using the same [P].US Patent: 6,171, 844 ,2001

[9] 陳玉成.土壤污染的生物修復[J].環境科學動態,1999 (2):7-11

[10] 由文輝,劉淑媛,錢曉燕.水生經濟植物凈化受污染水體研究[J].華東師范大學學報(自然科學版),2000(1):99- 102

[11] 肖鄉,崔理華.城市污水人工土快濾處理系統的生物修復[J].農業環境保護,2001,20(5):374-376

[12] 羅加,李祥林,石玉潔.應用燕類防治河水黑臭的試驗研究[J].江蘇環境科技,1997(2):2-5

[13] John H L. Biodegradation of Bisphenol A and other Bisphenols by a Gram- Negative Aerobic Bacterium[J] . Appl Environ Microbiol,1992,58( 6):1823-1831

[14] 黃民生,徐亞同,戚仁海.蘇州河污染支流—綏寧河生物修復試驗研究[J].上海環境科學, 2003,22(6):384-390

[15] 王國祥,濮培民,張圣照,等.人工復合生態系統對太湖局部水域水質的凈化作用[J].中國環境科學,1998,18(5):410-414

[16] PERRIELLO F A. Remediation of metal contaminants with hydrocarbon-utilizing bacteria[ P ] . U. S. Pat. 2003062306 A1,2003

[17] 孫鐵珩.水葫蘆在污水生態處理系統中的作用及其利用途徑[J].生態學雜志,1984(5): 36-40

篇3

關鍵詞:河流;生態修復;生物——生態修復技術;綜述

中圖分類號:X52 文獻標識碼:A

1 概述

河流是人類賴以生存的水環境,是人類社會生存和發展的起源地。河流系統是自然界最重要的生態系統之一。目前由于人類活動排放的各種污染物進入河流,使河流水質和河流底泥的物理、化學性質或生物組成發生變化,從而降低了河流的使用價值,使河流失去了原有的意義。為了恢復河流的使用價值,人們應當對水體中的污染物進行處理,從而使水體得到凈化,使人類對河流環境的干擾降到最小,與自然共生存,為生物棲息和繁殖創造良好的生態環境,造福于子孫后代。近年來,對河流生態修復的研究不斷深化,河流水生態修復有多種方法,這些方法通過強化自然界自身的凈化能力和物質循環規律去治理受損河流,是實現人與自然和諧相處的治理途徑。

2 河流生態修復概述

隨著人們對傳統水利工程給河流生態系統帶來脅迫的反思,人們開始認識到恢復河流生態活力的必要性和重要性,于是出現了河流生態修復的概念和相應的工程技術。河流生態修復的概念最早是在德國提出的,它強調水利工程在具有防洪、供水、水土保持等基本功能的同時,還應該達到接近自然的目的,特別強調河溪治理工程中的自然美學成分。

生態修復措施主要利用培育的植物或培養、接種的微生物的生命活動,對河流水體中的污染物進行轉移、轉化及降解作用,從而使水體得到凈化,具有可持續性好、保持力強、工程造價低、耗能少等優點。

3 河流生態修復技術

河流生態修復的主要技術方法包括緩沖區恢復、植被恢復、河道補水、生物——生態修復、生境修復等技術。

3.1 緩沖區修復

緩沖區是河流與陸地的交界區域,如河邊濕地、河谷或洪泛平原,具有水域與陸地雙重屬性。緩沖區是河流生態系統與陸地生態系統進行物質、能量、信息交換的一個重要過渡帶,成為兩者相互作用的重要紐帶和橋梁。它受到地表水以及地下水的影響,是一種生態交錯帶,具有明顯的邊緣效應。

3.2 植被恢復

植被恢復是最普遍的河流修復方法。植被可以通過影響河流的流動、河岸抗沖刷強度、泥沙沉積、河床穩定性和河道形態而對河流產生很大影響。同時,合理分布的植被還有助于減輕洪水災害、凈化水體、截留來自農田的氮和磷以達到保護水質的目的,并可提供景觀休閑場所和多種生態服務功能。

3.3 生物強化人工河道、生態溝渠及生態護岸

生物強化人工河道是指結合水系疏通工程和結構現狀,構建的以生物處理為主體的人工河道,水質凈化設施主體設于河道內或河流一側,形成多級串聯式的生物凈化系統,從而改善水環境條件。自然河道生態塘則是以太陽能為初始能源,在塘中種植水生植物,進行水產和水禽養殖,形成人工生態系統。通過多條食物鏈的物質遷移、轉化和能量的逐級傳遞、轉化,可凈化河水中的有機污染物。

生態溝渠是指根據水生植物的耐污能力及生理特征,充分利用現有溝渠條件,在不同渠段選擇利用礫間接觸氧化、強化生物接觸氧化等措施,逐級凈化水質,在達到分級凈化水質功能的同時,將凈化設施與地表景觀融為一體,美化河流景觀。

生態護岸是利用石頭、木材、多孔環?;炷梁妥匀徊馁|制成的柔性結構等構建,對河岸進行加固,防止河道淤積、侵蝕和下切,同時多孔護岸材料,為植物的生長提供了有利條件,為野生動物提供棲息地,保障自然環境和人居環境的和諧統一。透水的護岸也保證了地表徑流與地下水之間的物質、能量的交換。

3.4 生態修復耦合技術

生態修復耦合系統是綜合人工濕地、微生物及水生動物協同凈化等原理設計的生態修復系統,可去除河流水體中的營養鹽和有機物,從而達到修復河流水環境的目的。其在利用濕地植物的同時,構建新的水生植物系統;在美化景觀的同時,合理配置生態系統營養級結構;利用多種微生物凈化水體的同時,構建具有完整營養級結構的水生動植物生態系統;并利用動植物、微生物的協同作用改善河流水質。

4 河流生態修復技術發展的展望

隨著對河流的認識加深,人們已認識到河流生態修復的重要性,河流生態修復技術不斷得到改進。生態河流與利用傳統水利工程方法治理的河流不同,它是一個完整的生態系統,因此,在不斷探索河流生態修復技術的同時,還應加強對修復后生態河流的維護和管理,從而實現河流生態系統長期的健康和穩定。

參考文獻

[1]倪晉仁,馬藹乃.河流動力地貌學[M].北京:北京大學出版社.1998.

[2]WILLIAMS T C, DEE P E. A citizen's approach to integrated river basin management[J].Water Science and Technology,1995,32(5-6):169-174.

[3]WEBB A A, ERSKINE W D. A practical scientific approach to riparian vegetation rehabilitation in Australia[J].Journal of Environmental Management,2003,68:329-341.

[4]張明,曹梅英.淺談城市河流整治與生態環境保護[J].中國水土保持,2002(9):33-34.

[5]邵美玲,謝志才,葉麟等.三峽蓄水后香溪河庫灣底棲動物群落結構的變化[J].水生生物學報,2006,30(1):69.

[6]龍笛,潘巍.河流保護與生態修復[J].水利水電科技進展.2006,26(2):21-25.

[7]李婉,張娜,吳芳芳.北京轉河河岸帶生態修復對河流水質的影響[J].環境科學,2011,32(1):80-87.

[8]鐘春欣,張瑋.基于河道治理的河流生態修復[J].水利水電科技進展,2004,24(3):24-3.

[9]張建春,彭補拙.河岸帶研究及其退化生態系統的恢復與重建[J].生態學報,2003,23(1):56-63.

[10]高鵬.淺談河流治理中的生態題問[J].北京水利,2004(4):9-11.

[11]高曉琴,姜姜,張金池.生態河道研究進展及發展趨勢[J].南京林業大學學報,2008,32(1):103-106.

[12]RUTHERFURD I D,JERIE K, MARSH N. A rehabilitation manual for Australian streams[R]. Land and Water Resources Research and Development Corporation, Cooperative Research Centre for Catchment Hydrology, 2000.

[13]董哲仁,劉蒨,曾向輝.受污染水體的生物—生態修復技術[J].水利水電技術,2002(2):1-4.

[14]李正魁,濮培民,胡維平等.固定化細菌技術及其在物理生態工程中的應用—固定化氮循環細菌對水生態系統的修復[J].江蘇農業學報,2001(4):248-252.

[15]陳文祥.利用生物措施提高水環境承載力的對策[M].北京:中國水利水電出版社,2002.

篇4

關鍵詞:生態修復;現代園林;應用分析

中圖分類號:TU986文獻標識碼: A

前言:近些年來,隨著我國經濟的迅速增長,人們的生活水平日益增高,生活方式發生了巨大的變化。以往的人們只是一味的追求物質上的生活,而現代的人們開始注重生活環境的提高,尤其對于居住環境的要求更是不斷的提高。而在城市中,每一處環境基本上都是人造的,也就是所謂的風景園林建筑[1],可想而知,做好現代化的風景園林建筑設計對于建筑廠商是多么重要。而要想做好現代化的風景園林的設計工作,就要充分利用當地的地形,因地制宜的使用一些自然景物進行景觀設計,例如,多類型植物的相互搭配,水體的引用,等等都會使得人造景色大大加分,更加滿足現代人們對于居住環境的需求。而要想實際的完成這種設計效果,那么就必須運用生態修復技術。下面我們就來分析一下。

1.生態修復技術簡介

本文雖然主要給大家介紹的內容是生態修復技術在現代園林中的應用,然而在這里本文覺得有必要給大家介紹一些關于生態修復的內容。其實許多人并不了解生態修復的。有的人甚至不知道生態修復的存在,覺得生態修復是一項很神秘的技術。其實真正的生態修復并沒有想象中的那么神秘,所謂的生態修復技術是指對生態系統停止人為干擾,以減輕負荷壓力,依靠生態系統的自我調節能力與自組織能力使其向有序的方向進行演化[2],或者利用生態系統的這種自我恢復能力,輔以人工措施,使遭到破壞的生態系統逐步恢復或使生態系統向良性循環方向發展;主要指致力于那些在自然突變和人類活動活動影響下受到破壞的自然生態系統的恢復與重建工作,恢復生態系統原本的面貌,比如砍伐的森林要種植上,退耕還林.讓動物回到原來的生活環境中。這樣,生態系統得到了更好的恢復,稱為“生態修復”。

2.生態修復技術的種類分析

上面給大家介紹了什么是生態修復技術,想必大家對這方面的內容都有一定的了解了,下面給大家介紹的內容是生態修復技術的種類。其實生態修復技術是一項綜合的技術,它的種類有很多種,本文選取日常生活中常用的三種給大家進行簡要的介紹,希望大家對此有一定的了解。

2.1單項生態修復技術

首先給大家介紹的生態修復技術就是單項生態技術。讀到這里大家也許就會發問了:什么是單項生態修復技術?其實單項生態修復技術并不是簡單的一種生態修復技術方法,單項生態修復技術主要包含三個方面的內容,它們是:植物修復技術、微生物修復技術和化學修復技術[3]。雖然三種生態修復技術的理念與出發點不同,但是殊途同歸都是為了一個目的而研發出來的技術。

2.2復合生態修復技術

上面給大家介紹了單項生態修復技術,下面就給大家簡要的介紹一下復合生態修復技術。大家在了解了單項生態技術之后或許對復合生態修復技術有一定自己的猜想。其實所謂的復合生態修復技術正如大家所想的那樣,是一種融合了多種知識與技能的技術。在實際的生活中有些事物受多種復雜的因素影響,運用簡單的單項生態修復技術是解決不了問題的,因此復合生態修復技術應運而生,深受技術人員的喜愛。

2.3水體生態修復技術與方法

近些年來,隨著經濟的增長環境也在逐漸的惡化。想必大家對水污染這個問題并不陌生。想必大家應該知道一個常識,那就是水體是有一定的自凈能力的。當水體受到輕度污染的時候,水體通過自身的自凈能力可以使水體得到凈化。然而當污染過于嚴重,超過水體自凈能力之后,水體便不可能自行恢復。這時候水體生態修復技術應運而生,解決了水體污染的問題。

2.4土壤生態修復技術與方法

同水體生態修復技術相同,土壤生態修復技術也是為了解決土壤污染而專門研發的一門技術。不同的是土壤生態修復技術相對來說比較復雜,考慮的因素相對來說也比較多。目前我國突然生態修復技術并不是很發達,與發達國家相比還有一定的距離。在這里本文就不過多的介紹關于土壤生態修復技術相關的內容了。感興趣的讀者可以查閱相關資料。

3.生態修復技術在現代園林中的應用分析

下面就進入本文最主要的介紹內容,那就是生態修復技術在現代園林中的應用。其實生態修復技術在現代園林中的應用是很全面的,下面就給大家具體的介紹一下。

3.1景觀水體的生態修復

經過上面的內容介紹大家已經了解到,為了整治水體而研發的水體生態修復技術。因此在現代園林景觀水體的維護過程中,水體生態修復技術可是起到了非常重要的作用。大家都知道園林建設的過程中是一定會建設山水的。然而由于各種因素的存在,很難保證水體不受到污染。一旦水體受到污染的時候,那么水體生態修復技術便派上了用場,為許多園林設計解決了景觀水體污染的問題。

3.2受損礦區廢棄地的生態修復

下面給大家介紹的內容是生態修復技術在受損礦區廢棄地中的應用。生態修復技術就是治理受損的生態系統,因此凡是受到損傷的生態系統都可以應用到生態修復技術。在園林建設的過程中,由于各種原因,有時候園林中會出現受損的礦區廢棄地。如果不加以治理,不但浪費一些資源,還會產生一定的污染。因此相關人員在解決園林受損礦區廢棄地的問題的時候,會采用生態修復技術加以修復。使之變廢為寶。還能減少不必要的損失和浪費。

3.3廢棄垃圾填埋場的生態修復

最后想給大家介紹的內容是生態修復技術在現代園林廢棄垃圾填埋場中的應用。大家或許覺得生態修復技術不可能應用到廢棄垃圾填埋場。認為垃圾填埋不涉及到生態修復方面的內容。其實這些觀點是不準確的。在垃圾填埋的過程中會使土壤產生一定的污染,即對突然產生一定的危害。如果不加以修復和治理,那么就會損失一定的土地資源。因此相關人士采用生態修復技術就垃圾填埋場進行簡單的生態修復。以此來保證土地資源的完整性與不被破壞性。

4.生態修復技術在現代園林中應用應該遵循的規則分析

其實生態修復技術不是隨隨便便就可以應用到現代園林技術中的,它是要遵循一定的原則。下面就給大家簡單的介紹一下,生態修復技術在現代園林中應用應該遵循的規則。首先要從全局看問題,不能簡單的修復;其次要不斷的增加綠化的面積,這也是修復的一種方式;此外還要因地制宜,不要盲目的亂采用技術。

結語:隨著社會的不斷發展,風景園林建筑也將面臨著更加嚴峻的考驗,以往的建筑設計風格,已經不能滿足現代人們的需求,相關的建筑公司要想繼續生存下去,就要不斷的進行創新設計,及時的更改設計風格,盡全力的把自然風景融入到設計中去,讓建筑與自然景色有效的融合在一起,從而滿足現代人們的審美要求,也使得公司的利益得以保障,讓公司處于不敗之地。而要想把人造建筑很好的融合到自然環境中,那么生態修復技術就是必須選擇的途徑。因此,風景園林建筑公司,應該及其注重生態修復技術在風景園林中的運用,從而達到一種人工建筑與自然景觀相關融合的境界。

參考資料:

[1]段雷,馬蕭蕭,余德祥等.酸化森林土壤投加石灰石和菱鎂礦5a后的化學性質變化[J].環境科學,2011.(5).10-20

篇5

關鍵詞:城市水生態 環境 生物 措施

中圖分類號: TU986 文獻標識碼: A

隨著全球科技的進步,人類活動的頻繁和社會經濟增長模式的轉變,水資源的開發利用達到了前所未有的強度,水生態環境遭到了嚴重的破壞,但是城市水環境是城市生態環境的重要組成部分,也是市民休閑娛樂、維護城市生態平衡的重要手段。那么隨著人們生活水平的提高,人們對水環境的質量也越來越高,在這種情況下采取生態修復的方法解決污染不是很嚴重格的水環境是今后城市環境治理的必然,修復受損的水生態環境是恢復水生態環境的有效途徑。

一、 水生態環境影響因素

現如今隨著城市發展的不斷進行中,工業廢水和生活污水應該嚴格按照規定排入城市污水處理系統,嚴禁排入城市自然水環境。要定期對公園、環城河內的樹枝敗葉,以及其它的生活垃圾進行清理,強化環境宣傳,是人們在休閑游玩的時候養成一個良好的喜歡。這樣從環境污染的外源攝入上控制上污染源,才能為內源性污染質量奠定一個良好的基礎。

1.農村對水生態環境的影響

我國人口多、土地資源少的國情決定了我國是一個農業大國,農業在我國國民經濟中起到基礎地位的作用。我國農業目前正處在由傳統農業向現代化農業轉變時期。傳統農業是在自然經濟條件下,采用人力、畜力、手工工具、鐵器等為主的手工勞動方式,靠世代積累下來的傳統經驗發展,以自給自足的自然經濟居主導地位的農業。傳統農業對水生態環境影響較小?,F代農業大量使用以石油為原料的化肥、農藥和以石油為能源的農業機械,使現代農業對生態環境的影響已遠遠超出傳統農業,達到了前所未有的程度?,F代農業生產引起了土壤侵蝕和土地退化,減少了生物多樣性,農業生產中施用的化肥、農藥等產生了有機污染物及氮、磷等營養物質,造成水質的富營養化。

二、水生態環境修復原理

水生態修復是利用生態系統原理按照自然界的自身規律使水體恢復自我修復功能,采取各種工程、生物和生態措施修復受損傷的水體生態系統的生物群體及結構,強化水體的自凈能力,重建健康的水生生態系統。而水生態環境修復主要分為三種技術——物理修復、化學修復、生物修復。(1)物理修復技術為:外源控制、底泥疏浚、水動力循環治理。(2)化學修復技術為:化學除藻、沉淀凈化。(3)生物修復技術為:生物過濾技術、微生物技術。

三、水生態環境修復措施

1.城市水生態環境修復措施

1.1增強污水處理廠處理污水及廢水能力

根據污水水量、水中污染物的不同,采用不同的排放標準及處理工藝。修建污水處理綜合性能強的污水處理廠,將工藝研究和設備開發密切結合,在推廣應用先進工藝技術的同時推出高質量的成套設備,不斷擴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間,使雨水能入滲到城市地面以下,補充城市地下水體,緩解城市水資源環境由于城市化帶來的不利影響,進而調節局部生態系統。

1.3修建人工濕地,為城市增色添香

模擬自然濕地生態系統修建人工濕地。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,去除水體中的有機物和重金屬,進而修復水生態環境。栽植有較高觀賞價值的濕地植物,增添休閑、觀賞和貼近自然的美景。

四、天然水體水生態修復措施

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、磷等營養物和有機物。局部水體富氧化情況嚴重,造成諸如藍藻等生物的大量繁殖,藍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。影響了水生態環境的自然規律。目前,我國主要通過修建工程措施、生物修復技術和生態修復技術修復受損的水生態環境。

1.工程措施

利用稀釋和沖刷技術,引用外流對水體進行稀釋和沖刷,短時間內有效地減少污染物的濃度和負荷,提高水體自凈能力;利用底泥疏浚技術去除水體底部的毒害物質;利用底泥覆蓋技術在底泥表面敷設滲透性小的塑料膜或卵石,營造出特定的水流環境和水生生物所需要的環境,抑制藻類大量繁殖;利用氣體抽提技術,使用真空泵和井使有機污染物蒸氣,或者將被吸附的、溶解狀態的或自由相的污染物轉變為氣相,抽提到地面,然后再進行收集和處理;利用空氣吹脫技術將壓縮空氣注入受污染區域,使溶解在地下水中的揮發性化合物、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趕出來。

2.生物修復技術

生物修復技術是利用生物的新陳代謝對有機污染物及氮、磷營養物質的同化作用,將低濃度污染物進行富集轉化,達到治理污染水體的目的。該類技術與所要修復水體之間的空間關系屬于旁路裝置或非緊密結合的狀態。常見的技術包括:固定化細菌技術、河道內曝氣、結合高效微生物處理修復技術、生態浮床技術、卵石床生物膜技術、穩定塘技術、生物過濾技術土地處理技術等。

3.生態修復技術

生態修復技術是恢復退化水生態系統結構中缺失的組分,達到重建水生態系統的良好結構,實現其功能的恢復,同時改善水質。該種技術包括:生物操縱技術、沉水植物重建技術等。其中,生物操縱技術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,選擇合適的地帶進行引種并使之成為水生態系統的有機組成部分。

五、強化政府立法職能,增加社會輿論監督

我們在對水生態環境進行修復的過程中,也要不斷地去加強國家監察職能,運用行政手段、通過出臺法律、法規約束破壞水生態環境的行為。引進激勵機制,對生產、生活中保護水生態環境的企業給予減免財稅等方面的政策,獎勵和鼓勵高污染行業的技術進步。調動社會力量,加強社會輿論監督,對破壞水生態環境的行為提出譴責,輿論干預其企業銷售。加大社會保護水生態環境的宣傳力度,樹立全民保護水生態環境的意識,增強社會責任感和使命感。

篇6

關鍵詞:河道治理;生態水利;生態環境;應用

中圖分類號:TV 文獻標識碼:A 文章編號:

一、水利工程建設對自然生態環境所帶來的的影響

(一)水利工程對河流生態的影響

一般情況下,水利工程都是建立在自然河道的基礎上的,因此,工程的建設就會直接對河流長時間演化而形成的自然生態環境造成一定的負面影響,使得河流的局部形態出現了非連續化以及均一化,最終讓河流原有的多樣性生態環境出現不同程度的改變。尤其是在建設大型水庫的過程中,由于水庫建設具有一些獨有的特性,當受到外界陽光的輻射時,就會形成特殊的水溫結構,這就使得天然河道原有的水溫以及水質均會發生或多或少的變化。

當水面受到太陽輻射時,其熱量輻射值就會增大,這就使得水庫在蓄水后的水溫比天然河道的水溫要高出許多,這種情況的出現不僅會對河流原有的水質造成一系列的影響,而且還會對河流中各種魚類的繁殖造成嚴重的負面影響。隨著水利工程的建設,河流原有的水流速度就會減小,使得河流中的污染物的擴散遷移能力以及氣、水界面的交換速率受到阻礙,導致河流的自凈化能力降低,同時還會對原有河道造成嚴重的重金屬污染。

(二)水利工程建設對河道附近的生態環境的影響

水利工程的建設對河道附近的生態環境的影響主要體現在河道周圍的植被因為水利工程的建設而受到嚴重的破壞。在水利工程的建設過程中,由于施工的關系,河道周圍的陸地植被必然會受到河道建設的破壞,對棲息在河道周圍的陸生生物的生存環境造成嚴重的影響,河道的理化性質也會因此而發生改變,最終使得棲息在河道岸邊的所有生物的生存以及生活環境逐漸惡化。在對水利工程進行施工的過程中,環境的惡化使得大部分棲息在河道周圍的動物被迫遷徙,導致了施工區域原用的生態系統失去平衡,如不采取相應的措施來對其進行保護,甚至會導致瀕危物種的滅絕。

二、生態水利工程建設過程中的設計原則

(一)建設生態水利工程的作用

在水利工程的建設過程中,由于受到施工的影響,自然河流就會出現非連續化以及渠道化的情況,這就在某種程度上使得自然河流的生態環境變得單一化,導致河道流域的自然生態系統逐漸退化。生態水利工程建設的最終目標就是在發揮水利工程的作用的同時,恢復河道及其周邊地區原有的多樣性生態環境。不過生態環境的恢復并不是以人工種植或引進鳥類、魚類或者是其它的一些物種為主要手段,此種工程的建設重點應該是將河道形態的異質性提高到最優值,使其無限接近于自然河流原有的地貌環境,為多樣化的生物種群的恢復提供有利的條件。

(二)建設生態水利工程的注意事項

在管理以及制定河流原有生態的修復方案中,務必要以可持續發展、長時間、大景觀尺度為基礎,而不是在局部范圍、短時間、小尺度的范圍內來對河道的生態環境進行修復。在河流的生態環境的修復過程中展開大景觀尺度的修復,可以有效的提高生態環境的修復率,而小范圍的修復不僅修復的效率較低,而且修復的成功率也相對較低。在對河道進行修復的過程中,其整體性主要是以生態環境的功能以及結構為出發點的,在建設生態水利工程的過程中,一定要對生態系統中各要素之間的交互作用進行全面掌握,以此來提出具有綜合性以及整體性的修復方案,而不是只考慮單一的河道水文系統修復、植被修復或動物修復。

三、利用生態水利來對河道進行治理的方案

(一)治理方案

一般情況下,在對河閘以下進入平原的河道進行治理時,其規劃方案基本上是以堤防為主。在對橫斷面的水位進行設計時,通常要高出地面1米以上,其水位最高時可達到3.44米,平均水位也在0.53—1.3米之間。為了確保河道岸灘具有一定的穩定性,其最佳的治理方式就是修筑堤防。

(二)水位以及流量的設計

在對洪水期河槽的流量進行設計時,一定要根據被保護地區的重要程度,計算出防洪標準下的洪水流量,其相對的水位為設計水位。在對水河槽的流量進行設計時,可以使用平攤流量或造床流量來對其進行計算,其相對的水位為設計水位。在對枯水期河槽的水位進行設計時,可以將通航等級或其它的一些整治要求作為設計的依據。此外還必須對最低水位采取不同的保證率,其對應的流量就是設計流量。

(三)在對生態水利工程進行規劃時的一些建議

在對河道進行治理的過程中,最好遵循先消險后達標、先重點后一般、先下游后上游的整治原則。同時還必須遵循先治理城市河流段再治理農村河道段,且在對干流以及支流進行整治的過程中,也必須分區分段治理。對于堤防的完善,一定要在整修完畢后再進行標準化建設。

(四) 對水污染進行治理的技術方法

在對河道的水污染進行治理的過程中,最為理想的方法就是對某一區域或城市進行集中調水、配水,這種方法雖然具有成本低、見效快的優點,不過它并不能從根本上解決河道的水污染,只不過是將被污染的水體從上游轉移到了下游,從一個區域調到了另外的一個區域。在對水體污染進行治理的過程中,如果采用此種方法,既不能解決河道的水體污染情況,同時還會形成被污染水體的惡性循環。

四、在對河道進行治理時生態水利的應用

(一)水生植被的構建

在對河道的生態系統進行恢復的過程中,可以適當種植一些水生植物,例如睡蓮、金魚藻、伊樂藻、黑藻等,讓它們對河底泥以及水中的鉀、氮、磷等營養物質進行轉化、吸收。這樣既可以防止河道水體的富營養化,又可以對浮游植物的生長進行抑制,為河道的多樣化水生生物的恢復提供較好的環境基礎。

(二)水生動物種群的構建

適當增加河道中鯽、螺、鰱的種群數量,這樣做的主要目的就是對水體中的巨大的微生物、腐碎、有機碎屑、浮游生物以及浮游植物的生物量進行適當的控制,以便于達到維護河道水環境的生態平衡,凈化水體的目的。

(三)機械除藻

為了降低河道中的水華藍藻對河道的污染,可以利用便攜式的水華清除裝置來對浮性藻類進行清除。

參考文獻:

[1] 王凱霞,張曉濤,王德業等.淺議河道治理和生態水利[J].科技視界,2012,(6):171-172.

[2] 陳勛,李梅鳳,黃成業等.河道治理中的生態水利應用探究[J].中華民居,2011,(11):389-390.

[3] 張世玉.生態水利在河道治理中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(20).

篇7

關鍵詞:城市河道;水污染;生態修復

中圖分類號:TV85文獻標識碼: A 文章編號:

引言:隨著人口的增長和經濟的快速發展,越來越多的污染物被排入河流,已遠超過河流的自凈能力。因此,城市污染水體的治理刻不容緩。

城市河道的治理受到地形、周圍建筑物等空間限制以及防洪泄洪、行船、休閑等功能需要的限制,因此有必要從河道特點和污染特征出發,構建水污染控制和水環境改善的綜合技術體系,從而達到流域水環境質量改善的最終目的。具體到河道水體修復方法來講,主要包括物理法、化學法與生態修復法,其中生態修復技術由于具有安全、經濟、實用、系統等諸多優點而成為河流污染治理的主要技術手段。本文將重點討論此類技術在河道治理中的應用。

1 生物膜技術

生物膜技術是一項不斷發展的技術,它使微生物群體附著于某些載體的表面上呈膜狀,通過與污水接觸,生物膜上的微生物攝取污水中的有機物作為營養吸收并加以同化,從而使污水得到凈化。

例如,將生物填料應用于城市重污染河道治理,研究了隨時間的推移,填料垂直方向上生物膜的重量、組成成分、膜活性變化規律以及生物填料對水質的改善效果,結果表明,該生物填料生物膜活性以比基質耗氧速率表示為 0.153~0.174 mg/(g?h);在掛膜進行到第40天、懸掛密度為24 根/m 時,對水質的改善效果達到最佳,對TN、TP、COD、葉綠素(Chla)、濁度的去除率分別為 53%,35%,50%,5%,44%。

同時,采用生物接觸氧化工藝對河道污水開展了分流處理的試驗研究,考察了在冬季枯水期、春季枯水期及夏季豐水期其對污染物的去除效果,結果表明,生物接觸氧化工藝對水質變化具有較好的適應性,通過調整運行參數,可以使對 COD 的去除率穩定50%左右;對TP 的去除率從冬季的20%逐漸上升至春季的50%以上,但在夏季的雨期,TP 會隨進水水質及氣候的變化而波動較大;對TN 的去除受水溫及 DO 的影響較大,冬季的去除率為5%左右,春季上升至18%以上,夏季進一步提高至30%以上。另外,在河道運用生物接觸氧化工藝技術治理水質,探索出一套適合城區中黑臭河道就地處理的經濟合理技術。

2 水生植物控制技術

大型水生植物對水體外源營養物質具有吸收凈化作用,對內源營養物質具有凈化及克藻效應。在發生逆向演替的水生生態系統中,施加一定的人為影響,有目的地引種優良水草品種或使原有已被破壞的植物重新恢復起來,促進退化水體生態系統中水生植被的恢復,實現水體生態系統的良性循環。

例如,經過對黑美人等21種觀賞性植物在城市河道污水中的生長情況的研究,結果表明,黑美人、綠羅、豆瓣綠等10 種植物不適合在城市河道污水中種植;裂葉喜林芋、佛手蔓綠絨、馬蹄蓮等11 種植物可在城市河道污水中生長;綜合考慮溫度、光照條件和耐污、吸污能力認為,裂葉喜林芋和佛手蔓綠絨兩種植物最適合在城市河道污水中種植。

目前,該技術還處于實驗階段,對影響水生植物的生態因子、水生植物的恢復機制、恢復的物種選擇和群落配置需要進行進一步研究。

3 微生物或微生物促生液技術

生物修復中可利用的生物包括微生物(細菌、真菌)、原生動物和高等動(植)物等多種生物,其中,微生物對水體中污染物的降解起著主要作用。因此,可針對受污染水體的特點和治理技術工程實施的可行性,采用原位修復技術則更具經濟和技術合理性。

原位修復技術分為兩種,一種是補充污染物高效降解微生物(如光和細菌、硝化細菌等);另一種是補充促生液中含有的促進微生物生長、解毒及污染物降解的有機酸、營養物質、緩沖劑的組分,促進土著微生物的繁殖和生長,增強微生物降解污染物的能力。

例如,在水體生物修復試驗中利用微生物進行水體修復取得了良好的效果。同時,應用微生物技術對黑臭河段進行生態修復實驗,結果證明,應用微生物技術對城市黑臭河道進行生物修復,在技術上是切實可行的。

4 河道曝氣技術

河道曝氣技術是充分利用天然河道和河道已有建筑就地處理污水的一種方法。此方法綜合了曝氣氧化塘和氧化渠的原理,結合推流和完全混合的特點,有利于提高水體的自凈能力,同時,也有利于液體混合和污泥絮凝。

例如,通過河道曝氣技術使溶解氧(DO)濃度提高,消除了水體中的致黑臭物質,有效改善或緩解黑臭現象。同時,在重污染河道中引入了太陽能曝氣治理技術,結果表明,上、下游 30 m 范圍內水體的 DO 濃度比對照區顯著升高,特別是底層水體DO濃度升高了5~8 倍;運行一段時間后,水體的透明度得到明顯改善,水體中的化學耗氧量(COD)、總氮(TN)、氨氮(NH 4+ -N)、總磷(TP)濃度則顯著降低,對其最大去除率分別達到 37.2%,16.9%,45.6%和 33.5%。

5 人工浮床技術

人工浮床技術是利用漂浮栽培的技術在被污染的水體中種植挺水植物和陸生植物,利用植物直接吸收水體中的氮、磷等營養元素,同時,在植物根系形成生物膜,利用微生物的分解和合成代謝作用有效去除水中的有機污染物和其他營養元素。例如,采用人工浮床技術對河道進行了5 個月的治理,全河的水體感官性狀和水質均取得了較大改善,異臭味得到了有效控制,圍隔河段的水質發生了根本性好轉。同時,通過分析浮床建成前、后與浮床撤除前、后以及浮床邊和開闊水道之間水質的差異,考察了浮床對河口水質的凈化效果,并對凈化機制進行了分析,結果表明,在實施生態浮床工程之前,河口段的水質極差;而在生態浮床植物的生長茂盛期,浮床對河口水體有很強的凈化能力,經過浮床段后,水體中 TN、TP 和 NH 4+ -N 濃度均得到明顯降低。另外,采用原位圍隔高羊茅草坪浮床來凈化重污染河道水體,并研究了不同高羊茅草坪浮床覆蓋率對冬季重污染河道水體的凈化能力,結果表明,高羊茅浮床對富營養化水體中的TN、TP、COD 等均具有極強的去除能力,并能有效提高水體的透明度。

6 生物操縱子技術

1975 年,Shapiro 提出生物操縱子技術,也稱食物網操縱。在湖泊富營養化控制方面運用生物操縱措施即增加兇猛性魚類數量以控制浮游生物食性魚的數量,從而減少浮游生物食性魚類對浮游動物的捕食,以利于浮游動物種群(特別是枝角類)增長,浮游動物種群的增長加大了對浮游植物的攝食,這樣就可抑制浮游植物的過量生長以至水華的發生。例如,通過在重污染河道里放養黃尾密鲴進行靜態試驗,結果表明,黃尾密鲴單位體重(g)的耗氧量為 0.339mg/(L?h),窒息點僅為 0.25 mg/L;黃尾密鲴在浮圈中主要攝食懸浮有機物,其占食物總量的 79.74%;靜態試驗和現場試驗均表明,黃尾密鲴 24 h 都在攝食,日食率可達到 50%以上。即l kg(空殼重)的黃尾密鲴每天攝入食物量為 0.5 kg 以上。

7 結束語

目前,河流水體富營養化問題日趨嚴重。城市河道水體的生態修復具有重要的社會和經濟意義。因此,必須根據被修復水體環境現狀,以生物生態技術為主,配合選擇合適的物理、化學方法,同時,采用多種方法或技術的組合,從而達到技術可行、經濟有效,同時又符合城市生態的要求,使城市河道水體真正成為城市一道亮麗的風景。

參考文獻:

篇8

關鍵詞:河流污染;生態修復;城市

中圖分類號:X703

文獻標識碼:A文章編號:16749944(2016)12010502

1引言

水是人類賴以生存和發展的重要資源,在國民經濟建設中發揮著重要作用。隨著城市化、工業化進程的加快,以及城市居民數量的不斷增長,城市河流堵塞問題日益嚴重,河流污染不斷加劇。城市河流面臨的根本問題就是生態環境問題。加強城市河道維護和管理,在城市河道修復中積極倡導生態環保理念,選擇生態修復技術來優化河道,對于解決城市發展過程中面臨的生態環保問題具有積極的現實意義。

2城市河流污染現狀及成因分析

2.1城市河流污染現狀

長期以來,人們往往重視城市經濟的快速發展,忽視了對水資源的保護和水資源的再生利用,大量水資源被浪費和污染。數據表明:有超過25 %的河流和河段因為受到污染而不能滿足最基本的灌溉用水需求,流經城市的河段中78%不適合作為飲用水源。大量工業污染、居民生活污水以及農業污水等充斥于河流,加劇了河流的污染程度。

(1)城市河流生態系統破壞加重。隨著城市規模的擴大,城市用水量激增,大量河流生態環境用水被占用,加快了生態環境質量的退化速度。諸如城市河道被分流、被改道等人為改變河流現狀比比皆是。

(2)城市河流自凈能力減弱。隨著城市規模的不斷擴大,城市綠地面積減少以及城市不透水面積的增加都極大地降低了城市地下水補給能力,加上城市湖泊濕地的不斷減少,降低了洪水調蓄能力等等,這些因素的存在都導致了城市河流自凈能力降低。

(3)城市河流的污染加劇。隨著城市工業化進程加快,人口猛增,大量污水被排入到河流中,超過了城市河流的凈化能力和承載力,加劇了城市水環境的污染。

(4)生態環境退化。隨著城市河流水質的日益惡化,以及底泥中大量污染物沉淀未能及時有效清除,降低了水體中的溶解氧含量,加快了水生物種的減少速度,河道過度的人工渠化造成了濕地面積減小,間隔了土壤和水體的聯系與物質的交換,最后造成河道與濱河地帶生態環境不斷退化,生態服務功能喪失[1]。

2.2城市河流污染成因分析

據國家統計局公布的2015年國民經濟運行情況數據顯示,2015年我國的城市化率為56.1 %,與世界平均水平基本持平。隨著我國城市化進程的日益加快,城市對水資源的需求也在不斷增加,加劇了城市河流污染。就城市河流污染的成因來看,主要有以下幾點。

(1)城市人口的急劇增加,加劇了生活污水的排放量。城市生活源污水排放是近年我國廢水排放量增加的主要原因,據國家環保部統計,2003~2013年,我國廢水排放總量保持較快增長趨勢,符合增長率達到4.22 %,生活污水的排放量占廢水排放總量的比重也在不斷提高,2013年全國城市污水排放量達到485.1億t,較2012年度增加了22.4億t,占廢水排放總量的比例達到了69.76 %,較2012年底提高了1.76 %。隨著城市人口的急劇增加,城市生活污水的排放量也不斷提升,加劇了城市河流的污染。

(2)工業污水及第三產業污水未能有效處理。我國許多中小型城市雖然建設有污水處理設施,但限于污水處理成本以及財政狀況,大部分污水設施的運行并不穩定,許多城市中的建材、化工、皮革等污染型行業密集分布于城市河道下游,隨著企業生產規模的不斷擴張,加劇了河流污染狀況。

(3)城市河流污水治理規劃和利用認知不足。在經濟發展的大背景下,人們往往追求經濟利益和城市發展,城市河流讓位于城市建設現象十分普遍,河道排水被改造為管道排水、填河圍地等加劇了河流面積的急劇減少,導致了河流天然調蓄功能萎縮,破壞了自然河流原有的生態鏈,降低了河流自身凈化功能的發揮。

(4)相關職能機構缺少有效銜接配合。城市河流治理涉及到多個部門管理,造成多部門的職能重疊交叉,反而降低了河流污水的治理效果。例如,從我國河流水資源管理機構來看,一是作為國家環保部排出機構的環保督查中心,二是作為河流管理機構的各流域水利委員會,三是流域水資源保護局[2]。

3城市河流生態修復目標

城市河流生態修復應以生態系統服務為導向,兼顧供給、調蓄功能、恢復河流水系的生態功能以及恢復其重要的承載功能為目標。就修復目標來看主要包括3個層次:①系統目標:即恢復城市河流健康的生態系統,既包括水下系統,也包括河流沿岸帶;②物質循環:即打通氮磷等物質的循環;③能量循環:構建完整的生態鏈。在我國值得提倡的經濟可行的城市河流修復技術路線是充分利用生態系統自我設計、自我組織的功能,最大限度地實現生態系統的自我修復功能為目標[3]。

4城市河流污染生態修復對策

4.1生態修復原則

鑒于城市河流污染現狀特點,在開展城市河流污染生態修復時應堅持以下幾個方面。

(1)系統性和整體性原則。要把城市河流的生態修復與城市整個生態系統建設結合起來,注重流域內水網和管網的治理修復工作。

(2)自組織和自修復原則。城市河流生態系統是一個開放的復雜系統,系統內各個要素之間具有非線性的相互作用,通過循環耦合,生態系統得以維持自組織并發展演化成多樣性,這就要秉持生態系統的自修復和自組織原則,使河流生態系統達到穩定發展。

(3)多樣性原則。河流修復應堅持保留河流形態多樣性與生物群落多樣性原則,如河道蜿蜒、濕地、淺灘等等,要結合水流流速及地形地貌特征,保留河流形態的多樣性,這也是生物群落多樣性的基礎,河流生物種類多樣、生物種群豐富增強了河流生態系統的穩定。

4.2城市河流污染生態修復措施

4.2.1生態空間設計

河流水面設計要與河流后期種植的植物習性結合起來,根據水深、流速等,依次布置沉水植物、浮水植物和挺水植物等,河流的水面植物的布置要與充分考慮河流的防洪功能、航運要求,盡量將水面植物布設在河流邊坡腳區域。例如可以種植一些茭白荀、香蒲或蘆葦等等,從而起到保土固堤的效果,在常規水位多種植一些常綠草皮,可以利用其發達的根系,實現護岸保土的效果。在河坡平臺的布設方面,選擇自然式、混合式以及園林式生物群落,可結合當地的灌木、景觀樹木,形成對人類或動物具有高度的親近性陸地生態。

4.2.2生態物種選擇

生態河流污染治理時常常需要選擇布設各種水生、濕地物種,用以修復受污染的河流。在生態物種的選擇時要注意選擇根據河流受污染水體特征,選擇具有較強凈化能力的水生植物,并對河流受污染的水體中的污染物具有較強的承受能力,并選擇一些易栽培和繁殖能力較強的植物物種以及具有較強觀賞價值的物種,此外,還要結合城市區域季節氣候變化特征,盡量選擇多年生品種,做到不同物種之間的相互交錯、層次分明,既滿足季節性變化,又能收到很好的生態效益。

4.2.3生態環境修復技術

河流水體環境修復簡單地說就是通過人們利用物理、化學和生物的方法,使水體恢復到原有生態功能的過程[4]。隨著城市發展的現實需要,河流污染生態修復成為當前水體環境修復研究的熱點和重點,也是城市河流環境修復的主要手段。目前,河流生態修復手段主要有以下幾種。

(1)人工濕地。充分利用礫石、砂石以及生物與微生物的吸附、吸收和生物代謝降解污染物等,實現對水體的凈化,在河流污染生態修復過程中選擇人工濕地技術要在減少河流的調蓄防洪等功能影響的前提下利用河流的自然濕地或人工推土、挖填修建人工濕地,增加水陸過渡帶,以盡量模仿自然模式為濕地生態系統創造基礎條件。

(2)生態浮島。該技術是對河流水環境質量進行修復的一種較為經濟和有效的生態手段,受到空間及水位變化的限制,生態浮島已經逐步成為城市河流水體凈化以及生態修復的主要水上生態循環系統,能夠為河流中的生物創造良好的生息空間,實現景觀改善的綜合效果。

(3)人工增氧。導致河流水體惡化的根本原因是水中的溶解氧含量降低,當河流污染污染物耗氧量過大時,單純依靠大氣復氧難以有效去除水體中的污染物,通過人工增氧來提高水體的環境修復能力。人工增氧可以通過在河道兩岸提水修建水車、跌水、小瀑布等,既可以實現增氧效果,又能增加河流水體的流動性,提高了水中的溶解氧含量。

5結語

隨著經濟社會的快速發展,河流污染生態修復既要滿足去污效果,也要滿足城市整體發展規劃的現實需要,提升河流生態服務功能和景觀需要,基于生態環保理念的城市河流污染整治和生態修復,對于改善水體環境、恢復河流生態系統,創造和諧自然景觀,利用生物來提高水環境的自我修復,充分發揮河流水體、土壤、生物系統之間的相互影響,實現河流生態系統的重塑和自我修復,使河流在城市化發展中發揮出積極作用。

參考文獻:

[1]

張先起,李亞敏,李恩寬.等.基于生態的城市河道整治與環境修復方案研究[J].人民黃河,2013,35(2):36~38.

[2]黃海島,李慶梅.城市水污染的現狀及治理建議分析[J].城市建設理論研究,2015(4):15.

篇9

一、美湖塘過去情況

塘南鎮是典型的江南水鄉。近年來隨著經濟發展,人口不斷向集鎮聚集人口密度日漸增大,生活水平的提高使得鎮區生活污水總量在日益增加。由于缺乏污水收集排放和處理系統,加上集鎮生活垃圾的亂堆亂倒、農貿市場的屠宰家禽廢水未經處理直排入水塘中,對地表水環境造成了較大污染,使得包括美湖塘景觀公園在內的鎮區中心幾個面積較大的地表水體周圍逐漸被居民住房阻塞了源頭而成為死水,底泥淤積越來越重,垃圾越扔越多。此外,富含有機物的底泥中氮、磷等季節性釋放更加劇了水體富營養化,造成原本清澈水體變得黑臭難聞,蚊蠅滋生。居民多次向當地政府、環保部門反映,但因缺乏有效的處理和修復技術,一直未能得到解決,成為縈繞在塘南鎮政府和居民心頭的大難題。

近些年來,塘南鎮政府在水環境改善方面進行了艱苦探索,也曾試圖通過建設集中的污水處理廠來解決水污染問題,但有限的地方財政無力承擔起如此巨大的投入和運行成本。2010年,困惑中的塘南鎮政府恰巧從馬鞍山市科技局得到一個信息,設立在安徽工業大學產學研基地內的馬鞍山黃河水處理工程有限公司與常州大學合作研發出一種《集鎮生活污水處理與地表水體生態修復技術》,可將污水的收集、處理和受污染的地表水體修復融為一體,從根本上解決水體污染問題。塘南鎮政府及時與黃河公司取得了聯系,邀請該公司的專家到現場調研勘察后,為塘南鎮鎮區地表水生態修復和生活污水處理制定了具體生態修復方案。方案完成后,塘南鎮政府邀請和組織市(縣)環保、科技、規劃等部門多方論證,在廣泛征求各方意見和建議的基礎上,果斷決定上馬這個民生工程。

二、組合技術死水新生

2010年6月22日,塘南鎮集鎮污水與水環境生態修復示范工程項目舉行了開工典禮,當涂縣及有關部門、鄉鎮領導到場觀摩。塘南鎮為保證工程順利實施并盡快發揮作用,指定鎮人大副主席負責全程監督此項工程具體實施。

塘南鎮生活污水處理與地表水體生態修復技術主要技術流程是生態溝收集處理一強化池強化處理一生態塘末端處理。

在現場,黃河公司現場施工負責人介紹了工程的技術路線和實施步驟:塘南鎮美湖塘生活污水處理與地表水生態修復技術將現有池塘作為污水處理場所,無需另行征用土地。集鎮居民生活污水經池塘東北角現有的排水管道系統流入生態凈化溝被攔蓄收集后,被凈化溝內鋪設栽培的黃昌蒲、野水蔥、再力花等根系發達吸污能力強的復合型生態浮床首先“享用”,從而達到吸附水中的氯氮磷等有機物質目的,這樣的污水收集方法無需另行修建排水管網,節省費用并且不影響居民日常生活。

由于生態凈化溝是第一道處理程序,記者看到,沿塘岸修砌的凈化溝內的水生植物成團成簇郁郁蔥蔥,葉莖粗壯綠意盎然,足夠的營養使得它們比池塘中央生態浮床與生態島內的淺黃色聚草長勢更好,顯示出蓬勃旺盛的生命力。黃昌蒲頂部開出一朵朵嬌艷燦爛的黃花,吸引了當地不少兒童采摘,以致水處理部門不得不在岸邊設立了“采摘危險當心落水”的警示牌。

凈化溝的隔離帶、底板和護坡采用專利技術一生態混凝土建造而成,生態混凝土是將鋼渣、尾礦澆筑成留有空腔的混凝土,硬化后在空腔內填滿微生物和培養基,利用特定的微生物將水中的有機物和氨氮進行過濾吸附降解,同時由于生態塘和凈化溝間存在水位差,水體可以通過混凝土滲透流動,促進了水體的自由呼吸。記者在高出水面10多厘米凈化溝墻體上仔細觀察看到,沒入池塘水面的墻壁上面爬附著很多小螺螄,許多小魚張嘴叨食著青苔上面的浮游生物。

凈化溝內污水初級處理后流入原位增氧池和生物柵強化池,通過超微溶氣技術對水體增氧,增加水的溶解氧含量。據黃河公司副總經理介紹,該公司所生產的超微溶氣設備,產生的超微氣泡介于十微米(um)以下至數百納米(nm)之間的氣泡混合狀態,可以將水分子的長鏈打斷,提高水體的生理活性更好的為生物體所吸收。然后通過特定的改性生物填料和好氧、厭氧工藝進行水體凈化。

在美湖塘北邊旮旯的一處岸上,矗立著一座天藍色桶狀設備,設備壁體上的一個水龍頭正汩汩向池塘里流淌著清流。工作人員介紹稱,他們對北岸一處出水口污染程度較大的污水單獨“開小灶”,于是自主研發了交變循環流一體化處理機和微納米氣泡曝氣技術進行強化處理,該技術的主要手段是通過均勻增加污水中的氣泡達到增加水溶解氧濃度,最后將凈化之后的水與生物柵強化池處理后的水一起排入生態塘中。

綜合處理過的污水還要過一關,那就是根據水質情況在生態塘中鋪設人工浮島和投放不同種的微生物,利用水生植物消減水體中的有機物質,同時植物生長過程中吸收養分的過程起到了固磷固氮的作用。另外,水生植物的投放也增加生物多樣性,對原有地表水體進行立體生態修復。

三、“生態浮島”生機無限

5月19日上午,毒辣的太陽下氣溫高達35度。作者在美湖塘看到,水面中央和拐角處漂浮著一個個1.6m長、1m寬的木架和藍色橡皮圈,木架、皮圈中栽育著聚草、旱傘草、花葉蘆竹等一盆盆綠色植物,這便是黃河水處理公司與常州大學共同研發出的“生態浮島”,這些植物的根伸向水中,根系及其表面生物膜對污水中化學需氧量、氮、磷等有機污染物具有較好的吸收降解效果,還可以為魚和鳥類創造生息空間,并改善池塘生態景觀。

此外,“生態浮島”能使水體透明度大幅度提高,有效改善水質指標,特別是對藻類有很好的抑制效果,以及具有消波等綜合,從而在水位波動大的水庫,或因波浪的原因難以恢復岸邊水生植物帶的湖沼,或是在有景觀要求的池塘等閉鎖性水域得到廣泛應用。據介紹,這些水草都是黃河水處理公司花高價從外地買來,現在隨著市場擴大,企業正在當地培育這些花草。

到2011年5月底,經過近半年多的組合技術運行,美湖塘周邊居民的生活污水得到有效處理,經過生態修復的水體恢復了往日生機。在今年夏天大旱雨水枯竭情勢下,處理后的池塘水質清澈無臭無味透明度平均超過1m。一個空氣清新、環境優美的美湖塘休閑公園重新回到人們的懷抱。

經企業檢測,污水氨氮磷、化學需氧量等指標祛除率達到70%以上,池塘主體部分可達《地表水環境質量標準》(GB 3838―2002)類標準。同時,通過水生生物的投放,恢復了池塘的生物多樣性,重建了自然生態平衡,絕跡多年的魚蝦、水烏再現美湖塘。至此,黑色水面不見了,難聞的臭味消失了,滿塘漂浮的垃圾水草清除了,代之的是水面清澈空氣清新的優美人居環境,居民對此贊不絕口,生活用水從此更加安全放心。

為了直觀感受水塘生態修復后的強烈對比,塘南鎮人大副主席帶記者走訪了鎮區另外一口大水塘,只見大埂邊堆滿了各色高溫下腐臭難聞的生活垃圾,墨綠色的水面上垃圾袋塑料瓶滿眼皆是,10多只高度腐敗爛得沒頭的白鰱漂在水面令人觸目心驚,這就是美湖塘修復前的縮影。全鎮象這樣的死水臭溝還很多,下一步鎮里將對這口池塘進行治理。

馬鞍山市環保局相關部門負責人也向記者表示,當涂縣塘南鎮美湖塘集鎮生活污水與水環境生態修復工程服務人口千余人,該工程投資約60萬元,運行費用平均0.11元/m3,修復水體面積7850m2,年運行成本及管理人員工資費用約3萬元。工程設計能力日處理生活污水250m3,20多天可對全水體水質凈化一遍,循環往復。

篇10

[關鍵詞] 河道治理 生態環境 修復

[中圖分類號] TV8 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)10-0286-01

近年來,隨著生活的快節奏發展,人們對河流的開發力度也在逐漸增強,對河道的管理方面也有很多問題出現。河流開發要考慮傳統的水利作用,如:防滑用、發電、旅游、供水和航運等;另外還要考慮河流的生態系統是否能夠健康穩步發展,可持續發展才是硬道理。我們治理河道的目標就是將生態修復功能和水利功能相結合,在保護河流的生態系統與開發利用河道之間找到一個平衡點。

一、河流治理及生態修復的必要性

河流的開發會帶來經濟上的發展,但是它的負面影響也是深遠的。第一,嚴重破壞了生態系統,導致生物多樣性受損,政治河道導致了流量的變化及輸送泥沙的變化,很多生物的原有棲息地消失,導致了物種的消失。第二,頻繁發生洪澇災害,并且城市中的強度有所增強,河流裁彎取直,河床的不透水面積有所增加,河流的泄洪被大大削弱了。第三,影響了城市的地下水供給,這是由于河床硬化。第四,影響兩岸的自然美景。

二、河流治理及生態修復的原則

1.生態治理的原則

人類的活動已經對大自然造成了很大的傷害,對河道的生態系統也有所打擊,在對河道進行治理的時候要對原有成熟的生態系統進行保留,最大程度上不去破壞原本的自然狀態。有需要時可以進行人工修復,以建造河岸的方式來對河道進行治理,選擇的樹種可以是灌木,也可以是喬木等等。

2.遠近結合的原則

學習國外的先進經驗,畢竟河流治理工程是長期的事業,關系到子孫后代的偉大事業。應該進行詳細規劃,分階段進行。在城市的地形特征與發展狀況要被考慮其中,制定合理的治理方案,確定時間和河流區域。

3.和區域規劃一致的原則

河流的治理好要綜合考慮城市的各方面發展和生態環境,不能偏激的只考慮一方面內容,畢竟治理河道是為人們服務的,不能本末倒置。如果出現沖突,要從兩方面進行權衡,避免生態環境的進一步惡化。河流治理是城市整體規劃的一部分,要與城市發展一起為人們提供更高的生活質量。

三、河道治理及生態修復的方法

河道的生態修復有兩種方法,一是工程措施修復,二是調度措施修復。調度措施修復方法是針對水資源利用造成的生態問題進行修復。工程措施修復是對由于河道治理導致的生態受損進行修復。

1.修復河道的形態

對于天然河道我們要盡量保持它原有的狀態,但是形態的修復可以從四個方面進行。一是河道要有連續性。將舊的攔河壩清除,直立的跌水可以改造成緩坡,架設輔助的水道,設置不同種類的魚道,通常在落差很大的斷面。二是使水體的流動具有多樣性。利用植石治理的方法,把石頭埋入河底,從而形成了深溝與淺灘。三是給予河流更大的空間。四是選擇治理方案要嚴謹。需要考慮的問題有很多,比如:河畔林、生息地、瀕臨滅絕的物種等。

2.修復河床斷面

城市中河流的河床硬化覆蓋可以進行以下處理。清理之前在河床上設置的硬質材料,使河床的自然泥沙狀態呈現,局部河段可以用復式斷面,不同河道有不同的保證率,把他們分成幾個等級,按級擴展河道的寬度。河道的上部護坡和平臺的過流頻率較小,一般可以種植矮喬木,這樣還可以促成河道的立體綠化,為市民提供了休閑娛樂的場所。嚴謹對待河道覆蓋和侵占。

原來河道與護岸的改造需要建造生態型的護岸。生態型護岸有三種類型,自然原型護岸和多自然型護岸、自然型護岸。

3.重造河岸的植被與濕地的群落

濕地的一個重要組成部分就是河岸帶,它的作用是緩沖、廊道、植被護岸等。利用河岸帶的生物重建技術和河岸的緩沖帶技術,可以建立起一定規模的植被,這是在生物恢復和重建的基礎上進行的。生物恢復和重建的技術包括物種引入、物種保護、物種選育與培植、種群行為的控制、種群動態調控、群落結構了優化等。河岸的緩沖技術包括水土流失控制、土壤恢復、坡面工程等。

4.引進國外的先進經驗

一些發達的國家在河道治理和生態修復方面做出了很好的成績,我們應該學習他們的優秀技術和經驗。例如:日本在上世紀九十年代實施了一個計劃,倡導一些河段要盡量使用天然材料修建河堤,例如:竹籠、木樁等。日本國內把它叫做”生態河堤”,日本政府為了拯救河流的生態狀況應用了這種方式,結果就是流經城市的河岸草木蔥蘢,堤壩的修建都是用純天然的石頭,現如今,日本有很多自然型河道治理的例子。河道生態修復的工作在我國起步比較晚,正處在向外國學習的發展階段,現階段在全國內推行大規模的修復工作還為時尚早。但是今后的發展方向已經很明顯,對河道生態修復的熱潮必然興起。

結語

對河道進行治理及生態修復這已經是必然的,此項目在全國甚至是世界都是很有前景的。雖然是一種新生事物,相關技術和理論并不十分完善,但是,它的可操作性與實用性保證了它的存在的必要。人類的生產生活離不開河流,我們對河道的改造雖然滿足了經濟的發展,但是也帶來了不可磨滅的負面影響,水質和景觀都受到了極大,尤其是生態功能的破壞。我們進行的修復工作可以改善河流的生態系統,提高水的自凈能力,保護了生物多樣性。河道治理和生態修復要從實踐出發,并且有理論、技術的指導,在不斷實踐當中積累經驗,發現問題,處理問題,創新方法,從而使得環境的良好發展和經濟發展做到和諧統一。

參考文獻

[1]戴斌,尉紅星.綠化生態河道.造福子孫后代――關于新民市柳繞地區生態河道建設的新思路[J].科技資訊,2009(22).

[2]徐曉艷,王鵬,董海波.河道治理的生態水利模式研究[J].科技資訊,2009(09).