濕地生態(tài)修復(fù)方法范文
時間:2024-01-15 17:58:18
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇濕地生態(tài)修復(fù)方法,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
[關(guān)鍵詞]:環(huán)巢湖;濕地景觀;自然系統(tǒng)修復(fù);
[引言]:對于巢湖濕地治理而言,整個保護(hù)開展過程是一個非常復(fù)雜的過程,同時需要長期性地堅持的一項任務(wù)。其位于安徽省境內(nèi),從屬于上來分析屬于天然調(diào)節(jié)水庫。整個水域面積已經(jīng)達(dá)到了780平方公里。在其區(qū)域內(nèi)的濕地生態(tài)系統(tǒng)中,雖然呈現(xiàn)出獨立存在的特征,但濕地區(qū)域內(nèi)的自然生態(tài)體系與陸地生態(tài)體系同樣存著物質(zhì)交換。
1、環(huán)巢湖區(qū)域濕地景觀自然系統(tǒng)存在的問題
1.1環(huán)巢湖區(qū)域受污染程度非常嚴(yán)重
對于環(huán)巢湖水源進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),其主要水源來自長江以及裕溪河。對于湖區(qū)的補給形式主要是以季節(jié)換為主,整個其間環(huán)巢湖水位變化并不大,而且水流量也較小。這樣的一種生態(tài)環(huán)境給其區(qū)域的營養(yǎng)物質(zhì)提供了積累的空間,讓其長其能夠積累于整個湖體當(dāng)中。由于整個湖體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)過剩,在上世紀(jì)八零年代,其湖體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)已經(jīng)超出了其湖水本身的承載能力。導(dǎo)致整個湖體內(nèi)出現(xiàn)了大量藍(lán)藻,從而讓其濕地受到了非常嚴(yán)重的破壞。由于生態(tài)環(huán)境的受污染程度越來越嚴(yán)重,其湖體水文環(huán)境也受到了影響。其湖泊生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出了不穩(wěn)定性,導(dǎo)致環(huán)巢湖區(qū)域成為了國家水污染的重點治理對象。
1.2環(huán)湖濕地逐漸消失
我國在建國初期開展了圍湖造田以及環(huán)湖堤防建設(shè)工作,在這樣的一個發(fā)展形勢下,環(huán)巢湖的整體濕地面積開始逐漸萎縮不足。甚至導(dǎo)致有一半以上的濕地被淹沒在巢湖正常蓄水位以下。同時,在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉以及航運業(yè)形勢下,環(huán)巢湖閘的枯水季水平被提升,導(dǎo)致部分環(huán)湖濕地一直都被淹沒于湖體之中,其生態(tài)環(huán)境得不到曬灘,整個湖泊水動力呈現(xiàn)出了下降的現(xiàn)象。由于整個湖體水文環(huán)境的變化,湖泊環(huán)境的自凈能力開始不斷下降,讓其整體湖泊容量呈現(xiàn)出了縮小的問題,尤其是環(huán)湖濕地消失成為了環(huán)巢湖區(qū)域的突出問題。
2、環(huán)巢湖區(qū)域濕地景觀自然系統(tǒng)修復(fù)措施
2.1認(rèn)真分析與利用濕地原生態(tài)景觀環(huán)境
對于環(huán)巢湖區(qū)域內(nèi)所存在的陸地及水域系統(tǒng)過渡區(qū)域內(nèi)所存在的濕地景觀,可以隨著季節(jié)變化以及水位變化而在濕地生態(tài)系統(tǒng)與陸生生態(tài)系統(tǒng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。濕地景觀自然系統(tǒng)修復(fù)過程中,應(yīng)該不只是針對其濱水景觀來進(jìn)行分析,應(yīng)該對其整個生態(tài)系統(tǒng)的變化來進(jìn)行研究。所以,要從整個區(qū)域內(nèi)生存的豐富動植物及周邊地貌入手。充分利用好這些自然環(huán)境所提供的資源,修復(fù)過程中發(fā)揮出這些資源的作用。在開展實際修復(fù)工作時,不僅要保護(hù)好環(huán)巢湖濕地景觀本身的物種及豐富的動植物資源,尋找到能夠恢復(fù)已經(jīng)開始退化濕地景觀生態(tài)系統(tǒng)的辦法。盡量使用其區(qū)域內(nèi)自身的濕地物種,讓其能夠產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用來對整個生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)。如果考慮來引進(jìn)外來物種時,一定要結(jié)合本土濕地品種來進(jìn)行分析,切記不可引進(jìn)對本地濕地物種具有破壞性的資源,從而才能夠有地對其區(qū)域內(nèi)的原生態(tài)景觀及環(huán)境進(jìn)行有效保護(hù)。比如:以巢湖南岸廬江段為例,想要能夠?qū)ζ鋮^(qū)域內(nèi)的濕地資源開展有效保護(hù),就需要通過不斷地擴大當(dāng)前的蘆葦蕩范圍,從而讓其生態(tài)環(huán)境中的水生植物的生存環(huán)境得到改善。同時也對周邊生態(tài)環(huán)境形成了非常有效的保護(hù)。此外,在針對濕地景觀地貌進(jìn)行修復(fù)過程中,應(yīng)該分析濕地景觀本身的環(huán)境,要進(jìn)行建設(shè)景觀時,其景觀環(huán)境需要與周邊地域特征相符合,讓其景觀與原地貌形成有機整合,避免出現(xiàn)對原有濕地景觀產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象發(fā)生。在開展?jié)竦鼐坝^生態(tài)文化修復(fù)過程中,要結(jié)合濕地景觀原本所具有的文化內(nèi)涵,通過提取濕地生態(tài)文化因子的方法,在修復(fù)過程中將其因子應(yīng)用其中,不僅保護(hù)了原有生態(tài)文化,同時還能夠豐富環(huán)巢湖濕地景觀文化內(nèi)涵
2.2制定科學(xué)化的濕地景觀植物生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)方案
對于濕地景觀區(qū)域中的植物種群的修復(fù)工作,會影響到其濕地區(qū)域內(nèi)的水文條件。所以在進(jìn)行環(huán)巢湖濕地影響修復(fù)過程中,應(yīng)該通過模擬技術(shù)來對其區(qū)域內(nèi)所生長的植物種群生長的水文條件進(jìn)行模擬分析,從而才能夠制定出科學(xué)化的濕地景觀植物生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方案。因為,對于濕地自然系統(tǒng)而言,其生態(tài)體系是一個非常脆弱的體系,如果輕易地改變了其中的任何一項生態(tài)因素,勢必會對整個生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。在實際開展修復(fù)過程中,必須要嚴(yán)格保護(hù)好原有濕地景觀環(huán)境,然后才能夠進(jìn)行修復(fù)巢湖濕地景觀。這樣才可以讓濕地景觀生態(tài)修復(fù)得到充分地發(fā)揮。比如:對于環(huán)巢湖區(qū)域生態(tài)環(huán)境而言,其湖底泥資源非常豐富,可以通過種植一些耐水性較的植物來鞏固湖體周圍邊的植物種群。這也是讓其區(qū)域內(nèi)形成防浪林帶的一種非常有效的辦法。在進(jìn)行植物物種選擇過程中,應(yīng)該結(jié)合其景觀實際需求,選擇具有發(fā)達(dá)根系以及強適應(yīng)力的陸生植物來進(jìn)行種植,除了讓其植物景觀具有上述功能之外,還能夠吸收湖底泥中多余的營養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)整個自然生態(tài)系統(tǒng)的均衡發(fā)展。此外,為了避免風(fēng)浪對環(huán)巢湖岸形成破壞,可以采用種植挺水植物或者構(gòu)建濕地林臺的方式來形成一定的生態(tài)護(hù)坡,促進(jìn)環(huán)巢湖濕地生態(tài)環(huán)境能夠得到有機修復(fù)。
2.3通過植物配置來提升水面觀感
在開展水體修復(fù)過程中,需要借助自然生態(tài)系統(tǒng)擁有的潮汐現(xiàn)象,利用好環(huán)巢湖濕地大量的天然蘆葦來構(gòu)建一個過濾床。也可以通過在其水面上種植浮床式水生植物來構(gòu)建一個自然生態(tài)修復(fù)體系。通過這種技術(shù)可以對湖體中的營養(yǎng)物質(zhì)以及水體進(jìn)行凈化,整個修復(fù)模式是是通過湖體自身的自然系統(tǒng)來完善,充分體現(xiàn)出了濕地景觀所具有的可持續(xù)。在對環(huán)巢湖濕地水體資源進(jìn)行補充過程中,應(yīng)該盡量利用好巢湖徑流及“引江濟巢”工程的水資源,為其區(qū)域內(nèi)的濕地提供新鮮水資源的保障,讓濕地成為陸生以及水生植物的良好棲息地。對于環(huán)巢湖濕地景觀的建設(shè)而言,主要任務(wù)需要在相關(guān)試點河段配置沉水植物來進(jìn)行布置,對于此類型植物配置可以選擇刺苦草、眼子菜等植物,讓此類型的沉水植物來形成一個天然的凈水體系,還可以在其水面上配置部分菱角來提升其湖面的水面觀感。
3、結(jié)束語
綜上所述,濕地景觀自然系統(tǒng)修復(fù)過程中,切記不可對其原有生態(tài)環(huán)境進(jìn)行破壞,且所建設(shè)的景觀也需要與其原有濕地景觀形成融合。盡可能地減少人工干預(yù)的形式一類開展環(huán)巢湖區(qū)域濕地景觀自然系統(tǒng)訴修復(fù),最終實現(xiàn)人與自然的和諧共處。
[參考文獻(xiàn)]:
篇2
關(guān)鍵詞 水生植物;富營養(yǎng)化;生態(tài)修復(fù)
中圖分類號 X52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)04-0237-02
近年來,隨著社會的迅速發(fā)展,人類活動的加劇,人類賴以生存的環(huán)境正遭受著前所未有的損害,特別是水體富營養(yǎng)化問題,已成為當(dāng)今世界最有挑戰(zhàn)性的環(huán)境問題之一。水體富營養(yǎng)化是由于工業(yè)污水,農(nóng)業(yè)施肥以及生活污水向水體中排放過量的氮磷導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)大量積累,水生生物大量繁殖,造成水生生態(tài)系統(tǒng)的失衡。我國湖泊眾多,大于1 km2的湖泊有2 300多個,湖泊面積約為70 988 km2,占陸地總面積的0.8%,其中處于富營養(yǎng)化狀態(tài)的湖泊占統(tǒng)計湖泊的56%。目前,我國水體富營養(yǎng)化問題較為突出,太湖、滇池、東湖、巢湖都已處于嚴(yán)重的富營養(yǎng)化狀態(tài)。2007年,太湖藍(lán)藻爆發(fā),引發(fā)了水資源危機,影響到周邊居民的飲用水安全?!皣]水喝”是對人類淡薄環(huán)境保護(hù)意識的一種諷刺,更為人類敲響了水體治理的警鐘。
20世紀(jì)60年代以來,關(guān)于修復(fù)富營養(yǎng)化水體的研究報道已有許多,采用打撈藻類、疏挖底泥、飲水稀釋或換水等物理方法,或使用化學(xué)殺藻劑如硫酸銅、石灰粉等化學(xué)方法來治理水體富營養(yǎng)化的效果甚微,而且花費較高,還容易造成二次污染。20世紀(jì)70年代中期以來,國內(nèi)外在利用水生植物凈化和修復(fù)污染水體方面做了大量研究工作,在利用水生植物消除污染、改善水質(zhì)、恢復(fù)水體生態(tài)功能、提高經(jīng)濟效益等方面取得了很多成果。目前,利用水生植物凈化水體是一種簡單高效、成本低廉、節(jié)約能源、生態(tài)環(huán)保的方法,是國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的生物治理方法,是現(xiàn)今水體修復(fù)的研究熱點之一。該文就水生植物及其生態(tài)功能、在富營養(yǎng)化水體修復(fù)中的凈化效果以及在工程中的實際應(yīng)用方面進(jìn)行綜述,以期為我國水體富營養(yǎng)化的治理提供理論參考。
1 水生植物及其生態(tài)功能
水生植物是一個生態(tài)學(xué)范疇上的類群,是不同分類群植物通過長期適應(yīng)水環(huán)境而形成的趨同性適應(yīng)類型[1],它主要由兩大類組成:水生維管束植物和高等藻類。其中,水生維管束植物按其生態(tài)類型可以分為沉水植物、浮葉植物、漂浮植物和挺水植物。不同生態(tài)類型的水生植物有著不同的凈化功能(表1)。水生植物作為水生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者,能吸收水體中的氮磷等營養(yǎng)鹽、富集水體中的重金屬,將其同化為自身的組織結(jié)構(gòu),隨著植物采收的時候?qū)I養(yǎng)鹽和重金屬轉(zhuǎn)移出水體;另外,水生植物的根系具有強大的吸附、沉降有機物的能力以及對藻類的抑制作用;水生植物的這些特點是利用水生植物治理污水,特別是富營養(yǎng)化水體治理的理論基礎(chǔ)。
宋 福等采用伊樂藻、苦草、狐尾藻、篦齒眼子菜、金魚藻、菹草、輪藻進(jìn)行富營養(yǎng)化水體治理效果試驗,結(jié)果表明其對總氮、總磷均有顯著去除作用[2]。童昌華等研究發(fā)現(xiàn)金魚藻、狐尾藻、微齒(禾葉)眼子菜、馬來眼子菜、鳳眼蓮、苦草對水中總氮、總磷和硝態(tài)氮有較好的去除效果,而以狐尾藻和微齒眼子菜2種效果最好[3]。孫文浩等研究發(fā)現(xiàn)水花生、水浮蓮、滿江紅、紫萍、浮萍、西洋菜和鳳眼蓮對雷氏衣藻都有抑制效應(yīng),鳳眼蓮的抑制作用最強[4]。何池全等[5]研究發(fā)現(xiàn)石菖蒲具有抑藻作用。到目前為止,國內(nèi)外眾多試驗研究找出了很多對水體凈化和修復(fù)有顯著作用的水生植物,并把它們運用于多種生產(chǎn)實踐之中,水生植物在水體富營養(yǎng)化治理中起著非常重要的作用。
2 水生植物修復(fù)富營養(yǎng)化水體的效果
水體富營養(yǎng)化主要是由水中的氮、磷等營養(yǎng)元素過剩導(dǎo)致的,所以長期以來脫氮除磷一直是水體富營養(yǎng)化治理的關(guān)鍵任務(wù)。氮、磷是植物生長所需的基本營養(yǎng)元素,水生植物可以吸收利用水中的氮磷、釋放氧氣、與藻類競爭陽光與養(yǎng)分以限制藻類的生長從而到達(dá)凈化水質(zhì)的效果。所以利用水生植物修復(fù)富營養(yǎng)化水體是眾多環(huán)境保護(hù)者們研究的熱點。
蔣艾青關(guān)于鳳眼蓮對城郊污水魚塘中的氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、COD、總氮的去除率研究中發(fā)現(xiàn)其去除率可達(dá)70%、88.1%、56%、73.1%[6]。在最適宜的生長條件下,鳳眼蓮每天吸收氮的量可達(dá)3.4 kg/hm2,吸收磷的量可達(dá)0.43 kg/hm2 [7]。邵林廣的研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用水浮蓮對富營養(yǎng)化湖泊進(jìn)行凈化,BOD5的去除率在70%以上,總磷去除率70%以上,總氮去除率60%以上[8]。袁東海[9]在人工濕地系統(tǒng)對污水氮的凈化效果的研究中報道,石菖蒲、蝴蝶花和燈芯草3個植物系統(tǒng)的總氮平均去除率為77.7%、66.4%和71.2%,而無植物系統(tǒng)的去除率僅為55.8%。吳振斌[10]等研究了采用復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)對污水磷的凈化效果,研究表明:3個采用植物的系統(tǒng)的去除率分別為61%、65%和59%,而無植物系統(tǒng)的去除率僅為28%。研究報道稱,在種有蘆葦?shù)乃刂校渎然餃p少90%,磷酸鹽減少20%,有機氮減少60%,氨氮減少66%。這些研究充分說明了水生植物對凈化水體中氮磷等富營養(yǎng)化物質(zhì)有顯著的作用。
水生植物在降低水體中的COD和總懸浮物(SS)等指標(biāo)上也有顯著的效果。李立明[11]研究結(jié)果表明,利用水生植物綠萍、水葫蘆治理淀粉廢水,CODcr、和SS的去除率為98%和97%。諸惠昌[12]等進(jìn)行人工濕地處理乳制品廠廢水研究,結(jié)果表明,種植植物4年的蘆葦床對進(jìn)水中COD為400~800 mg/L的乳制品廠廢水進(jìn)行處理,COD去除率達(dá)97%~98%,BOD去除率達(dá)98%~99%,凈化效果良好。
3 水生植物在水體修復(fù)工程中的應(yīng)用
目前,關(guān)于利用水生植物修復(fù)受污染水體的研究頗多,也找到了很多在治理水體污染方面有顯著效果的水生植物,如蘆葦、菖蒲、燈芯草、水浮蓮、鳳眼蓮、苦草、伊樂藻等,這些水生植物耐污能力強、凈化效果好,而且生態(tài)環(huán)保。然而,如何將它們更好地運用到生產(chǎn)實踐中也是非常重要的,除了單純地將水生植物直接栽植入水體中外,在工程中還有多種形式的應(yīng)用方式,如人工浮島、人工濕地系統(tǒng)和生態(tài)溝渠等。
3.1 人工浮島
人工浮島又稱為生態(tài)浮床,是以竹子、PVC管或聚苯乙烯發(fā)泡板等為主要材料制成的浮力較大的浮床,將水生植物栽植在上面,使其根系直接接觸水面,吸收、富集氮磷等營養(yǎng)物質(zhì),從而達(dá)到凈化水體的效果。它的主要機能有:水質(zhì)凈化;創(chuàng)造生物的生息空間;改善景觀;消波效果對岸邊構(gòu)成保護(hù)作用。生態(tài)浮床在針對富營養(yǎng)化水質(zhì)治理中的效果尤為突出。生態(tài)浮床上配置吸收氮、磷能力很強的水生植物,根系充分接觸水體,吸收能力得以最大化,根系還為一些微生物提供棲息場所,增加生物多樣性,加強了降解水中COD的能力。
人工浮島因其制作工藝簡單、成本較低、易于操作、效果明顯而被廣泛應(yīng)用于水體修復(fù)工程中。在宜興市周鐵鎮(zhèn)太湖一級保護(hù)區(qū)面源氮、磷流失生態(tài)攔截工程中就采用了這一技術(shù)。浮島載體采用無二次污染的植物載體,根據(jù)河流斷面情況選擇不同的浮島形狀,在通航區(qū)剩余水面寬度應(yīng)滿足通航要求,浮島載體用纜繩固定在沿岸固定樁上,浮島上嵌植菖蒲、莎草等去污染能力強、景觀效果好的挺水植物、濕生植物。浮島中的水生植物根基網(wǎng)絡(luò)樣的微生態(tài)小環(huán)境具有典型的活性生物膜功能,具有很強的凈化水質(zhì)能力,對多種污染物有很強的吸收、分解、富集能力。浮島既是魚類產(chǎn)卵的產(chǎn)卵床,也是小魚的棲身地,水中的浮游植物成了魚餌。人工生態(tài)浮島本身具有遮蔽、渦流、飼料等效果,構(gòu)成了魚類生息的良好條件,改善了水體的生態(tài)環(huán)境。浮島上的水生植物又能引來蜜蜂、蜻蜓、蝴蝶等昆蟲及鳥類,為它們筑巢、生息創(chuàng)造了條件。
3.2 人工濕地
人工濕地是一種模擬自然濕地的人工生態(tài)系統(tǒng),它在凈化水體、美化環(huán)境、保護(hù)生物多樣性以及為鳥類、微生物提供棲息的場所方面起著不可替代的作用。水生植物作為人工濕地的一部分,在人工濕地中占據(jù)著非常重要的位置,其生長發(fā)育直接影響著水質(zhì)的好壞。成水平[13]等利用香蒲、燈心草濕地凈化城鎮(zhèn)污水,出水水質(zhì)總體上達(dá)到國家Ⅱ、Ⅲ類地面水標(biāo)準(zhǔn),2種濕地對人工污水中TN去除率均維持在94%以上。江蘇美尚生態(tài)景觀股份有限公司在惠山新城生態(tài)濕地公園、尚賢河濕地以及宜興西太湖濕地等多項工程中充分發(fā)揮了水生植物的作用,重建人工濕地系統(tǒng),達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。宜興西太湖濕地是一個觀太湖的好地方,沙塘港到邾瀆港段濕地修復(fù)工程以生態(tài)修復(fù)為主,保持原生態(tài)風(fēng)貌,該段濕地種植了杉樹、垂柳、楓楊等水源涵養(yǎng)樹種,形成生態(tài)防護(hù)林,水面上種植了蘆葦、蓮藕、菱角、菰草等水生植物,那里幾乎不設(shè)人工景點,仍保持著原汁原味的自然風(fēng)景。
3.3 生態(tài)溝渠
生態(tài)溝渠既是灌溉排水的通道,同時還是一種線性濕地,具有治理農(nóng)業(yè)面源污染的作用。作為水生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)溝渠在正常發(fā)揮輸水配水功能的前提下,為生物創(chuàng)造了適宜棲息的環(huán)境,攔截沉降各種流經(jīng)溝渠的污染物,水體的自凈能力得以有效增強。生態(tài)溝渠的凈水功能主要是由溝渠中種植的植物、底部棲息的動物、腐殖細(xì)菌以及微生物等所形成的生態(tài)系統(tǒng)所提供的。溝渠中的生物量決定了凈化功能的大小。生物量越大,表明溝渠所能截留和吸收的污染物質(zhì)越多。同時,由于凈化功能由生物提供,減緩水流流速,提高污水在溝渠內(nèi)的停留時間,提高溝渠的處理效率。在生產(chǎn)實踐中,特別是農(nóng)業(yè)大棚類的農(nóng)業(yè)集中區(qū)域,應(yīng)當(dāng)在農(nóng)田系統(tǒng)中構(gòu)建成一定的生態(tài)溝渠,在溝渠中可采用竹筏編制的植物載體配合栽植一些凈化效果好的水生植物如水芹、水芋等,并在溝渠中設(shè)置透水壩、攔截壩等輔工程設(shè)施,對溝渠水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行攔截、吸附,從而凈化水質(zhì),減少面源污染流入河流。
4 展望
水生植物作為水生態(tài)修復(fù)過程中的一個重要參與者,受到越來越多國家和地區(qū)的重視,并廣泛運用于研究和實踐領(lǐng)域。今后對于水生植物在富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)的研究應(yīng)注重以下幾個方面:一是在不同的水污染條件下,最佳水生植物配置的研究;二是加大對本土水生植物在水生態(tài)修復(fù)方面的研究;三是水生植物的后期處理及資源化利用的研究;四是對水生植物的化感作用的機理及影響因素作深入的研究;水生植物應(yīng)用于水體生態(tài)修復(fù)具有經(jīng)濟、高效、環(huán)保等特性,無疑為我國日益惡化的水環(huán)境提供了良好的解決途徑,具有良好的研究和應(yīng)用前景。
5 參考文獻(xiàn)
[1] 劉健康.高級水生生物學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,1999.
[2] 宋福,陳艷卿,喬建榮,等.常見沉水植物對草海水體(含底泥)總氮去除速率的研究[J].環(huán)境科學(xué)研究,1997,10(4):47-50.
[3] VAN DONK E,GULATI R D,IEDEMA A,et al.Macrophyte-related shifts in the nitrogen and phosphorus contents of the different trophic levels in a biomanipulated shallow lake[J].Hydrobiologia,1993(25)1:19-26.
[4] 俞子文,孫文浩,郭克勤,等.幾種水生植物的克藻效應(yīng)[J].水生生物學(xué)報,1992,16(1):1-7.
[5] 何池全,葉居新.石菖蒲(Acorus tatarinowii)克藻效應(yīng)的研究[J].生態(tài)學(xué)報,1999,19(5):754-758.
[6] 蔣艾青.鳳眼蓮對城郊污水魚塘的凈化試驗[J].淡水漁業(yè),2003,33(5):43-44.
[7] 李典友.水體富營養(yǎng)化污染的生物防治對策及效益分析[J].生物學(xué)雜志,2000,17(6):35-36.
[8] 邵林廣.水浮蓮凈化富營養(yǎng)化湖泊試驗研究[J].環(huán)境與開發(fā),2001,16(2):28-29
[9] 袁東海,任全進(jìn),高士祥,等.幾種濕地植物凈化生活污水COD、總氮效果比較[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2004,15(12):2337-2341.
[10] 吳振斌,陳輝蓉,賀峰,等.人工濕地系統(tǒng)對污水磷的凈化效果[J].水生生物學(xué)報,2001,25(1):28-35.
[11] 李立明.利用水生植物治理淀粉廢水[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),1996,22(2):24-26.
篇3
關(guān)鍵詞:城市河道;生態(tài)系統(tǒng);構(gòu)建;植物配置
中圖分類號:Q948
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9944(2016)23-0017-02
1 引言
所謂生態(tài)河道,就是在河道的設(shè)計與建設(shè)中融入生態(tài)保護(hù)理念,使整個城市河道系統(tǒng)中的各項生態(tài)指標(biāo)都維持在一定范圍內(nèi)。具體來講,可以從兩個方面定義生態(tài)河道:一是環(huán)境屬性上,指河道的設(shè)計與建設(shè)符合生態(tài)發(fā)展的要求,河道系統(tǒng)具有較強的穩(wěn)定性,不會在外界因素的影響下輕易發(fā)生改變,保證河道環(huán)境功能的發(fā)揮;二是從社會屬性上,指河道設(shè)計符合城市發(fā)展需求,并且具備一定的改造條件,可以和城市共同發(fā)展[1]。隨著工業(yè)化水平的發(fā)展,城市河道飽受工業(yè)廢水、生活污水、城市地表徑流水的困擾,其水質(zhì)也很難達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建城市河道生態(tài)系統(tǒng)勢在必行。
2 城市生態(tài)河道的特點
(1)穩(wěn)定性強。生態(tài)河道具有很強的穩(wěn)定性,能夠抵抗外部環(huán)境的變遷,河道系統(tǒng)基本處于穩(wěn)定狀況。即使因外界因素影響過大而發(fā)生改變,也具備相當(dāng)?shù)幕謴?fù)能力,在一定時間內(nèi)能恢復(fù)到穩(wěn)定狀況。
(2)適應(yīng)動植物生存。城市生態(tài)河道的水質(zhì)需達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),滿足常見水生植物、魚、蝦的生存需求。
(3)適應(yīng)社會需求。城市生態(tài)河道應(yīng)當(dāng)與周圍環(huán)境配合,具備一定的觀賞功能、游玩功能,能夠滿足居民休閑、娛樂需求。
3 城市河道生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建
河道生態(tài)系統(tǒng)包括能量物質(zhì)(例如有機物、毒素等)、生物棲息環(huán)境、水質(zhì)、水量、河床形態(tài)、河床材料、動植物等因素,是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[2]。構(gòu)建城市河道生態(tài)系統(tǒng),是河道生態(tài)整治工作規(guī)范化、科學(xué)化的需求,是河道整治理論、技術(shù)與實踐結(jié)合的需求,對于提升城市整體環(huán)境具有重要作用。在實踐工程中,要明確生態(tài)系統(tǒng)與河道整體的關(guān)系,遵循以人為本、因地制宜的原則,才能將其生態(tài)效果達(dá)到最大化。生態(tài)河道構(gòu)建體系如圖1所示。
3.1 分析現(xiàn)狀
對河道的水文狀況、周邊環(huán)境、水質(zhì)污染等問題進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,明確河道在城市發(fā)展中的作用,確定整治方式,最后選擇需要重點修復(fù)的區(qū)域。
3.2 修復(fù)方案
根據(jù)河道的特點,指定科學(xué)的修復(fù)方案,內(nèi)容包括水質(zhì)修復(fù)、生態(tài)護(hù)坡、景觀設(shè)計。
(1)水質(zhì)修復(fù)。以水質(zhì)的污染情況,選擇針對性修復(fù)技術(shù),常用的技術(shù)包括生物修復(fù)技術(shù)、人工生物膜技術(shù)、曝氣富氧、生態(tài)調(diào)水等。
(2)生態(tài)護(hù)坡修復(fù)。應(yīng)用生態(tài)護(hù)坡理論對原有護(hù)坡進(jìn)行整改,使其滿足河道的功能需求。
(3)生態(tài)景觀設(shè)計。在生態(tài)理念指導(dǎo)下,根據(jù)城市文化與河道自身特點,對河岸景觀、綠化景觀、水環(huán)境景觀等進(jìn)行設(shè)計。
3.3 污染源控制
(1)控制污染源。分析工業(yè)污水、生活廢水、地表徑流水等污染的產(chǎn)生原因與污染程度,與相關(guān)部門開展合作,從源頭上杜絕污染。
(2)提升市民環(huán)境意識。通過多樣化宣傳工作,促使市民重視河道污染問題,提升市民的環(huán)保意識,從而減少污染的發(fā)生。
3.4 工程施工
根據(jù)工程特點,制定科學(xué)的施工方案,交付行業(yè)內(nèi)口碑良好的施工隊伍施工。
3.5 科學(xué)評價
施工完成以后,每隔一段時間對其環(huán)境效益、社會效益、經(jīng)濟效益等多個方面進(jìn)行評價,及時發(fā)現(xiàn)問題,加強后期的改造與維護(hù)工作,確保城市河道生態(tài)功能的發(fā)揮。
3.6 后期管理
管理工作是長期進(jìn)行的。相關(guān)部門要指定完善的管理制度,并配置專門的管理人員,對生態(tài)河道進(jìn)行有效管理。
4 城市河道植物優(yōu)化配置
4.1 河道植物配置的原則
植物具有保持水土、凈化水質(zhì)、塑造景觀的作用,是城市河道生態(tài)中的重要組成部分[3]。所謂植物配置,就是利用科學(xué)的方法,對植物的品種、數(shù)目進(jìn)行搭配與組合,不僅使其具備一定的生態(tài)功能,還能呈現(xiàn)出豐富多彩的景觀,實現(xiàn)科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合。在植物配置中,還需遵循物種共生相融、喬灌草相結(jié)合、常綠樹種與落葉樹種混交、深根植物與淺根植物結(jié)合、陽性植物與陰性植物搭配、固土護(hù)坡功能優(yōu)先等原則,兼顧經(jīng)濟適用型,才能實現(xiàn)河道植物的優(yōu)化配置。
4.2 科學(xué)計算種植密度
河道的種植環(huán)境與公園、道路綠化等還有一定差距,在實際種植中,都會增大植物的種植密度,確保植物固土、o坡能力的發(fā)揮。一般情況下,喬木的種植行距不能超過4 m,灌木的株行距在2 m之內(nèi),若灌木體形較小,種植應(yīng)在1800株/hm2左右,若河道環(huán)境較差,可以增大種植密度。
4.3 河道植物的配置方式
(1)自然式布置方式。城市生態(tài)河道的植物配置與一般的河道綠化不同,與城市綠化也不同,應(yīng)當(dāng)避免機械化種植,以親近自然的布置方式為主。植物狀態(tài)以自然生長為佳,避免人工造型,根據(jù)河道的自然條件,配置適合的植物,確保植物群落的健康共生。
(2)規(guī)則式布置方式。為到達(dá)一定的景觀效果,也便于施工的進(jìn)行,最常采用的就是此種布置方式。將不同種類的喬木混交布置成特殊圖形,灌木布置在喬木的間距中,草本植物播撒在地面,呈現(xiàn)出整齊有序的景觀效果。
(3)個性化布置方式。在大多數(shù)河道植物配置中,都存在雷同率高、藝術(shù)性差、缺少個性等問題。這是因為在植物配種中,過多考慮功能發(fā)揮,并沒有真正發(fā)掘植物本身的個性美,忽略了植物的造型、色彩等元素。例如應(yīng)用楓樹葉秋天也變紅的特點,為景觀添加更豐富的色彩,體現(xiàn)植物與美學(xué)、藝術(shù)學(xué)的聯(lián)系,達(dá)到更好的景觀效果。
4.4 城市生態(tài)河道植物優(yōu)化配置策略
(1)植物多樣性為原則。多種多樣的植物群落能夠提升群落的抗性,對保持植物群落穩(wěn)定性、抵抗外來物種入侵具有重要作用[4]。多樣的植物群落能夠豐富河道空間,不僅能為不同生物提供棲息地,還能豐富觀賞環(huán)境,為人們提供更多的游玩樂趣。
(2)生態(tài)適應(yīng)性優(yōu)先。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣髋c生態(tài)條件選擇合適植物,確保植物能夠良好生長,例如沿海地區(qū)土壤中鹽含量很高,就要選擇耐鹽植物,例如檉柳、木麻黃等;河道邊水分含量高,還要選擇耐水濕植物,例如水杉、蒲葦。一般來講,為滿足生態(tài)適應(yīng)性,多會考慮使用鄉(xiāng)土植物,確保當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡。
(3)生態(tài)功能為主。在河道生態(tài)建設(shè)中,應(yīng)用植物的最要原因就是因為其具有一定的水土保持、水質(zhì)凈化、過濾水質(zhì)、美化環(huán)境等功能。因此,要針對不同的環(huán)境條件,選擇生態(tài)功能突出的植物品種。例如水土流失嚴(yán)重地區(qū),可以選擇具有良好水土保持效果的南川柳。
(4)兼顧經(jīng)濟成本。在選種上,既要選擇來源充足、育苗簡單、繁殖能力強的品種,還要選擇抗病蟲害能力強的品種,降低養(yǎng)護(hù)費用,若無特殊需求,盡量選擇當(dāng)?shù)爻R娭参铩?/p>
5 結(jié)語
生態(tài)河道具有很好的生態(tài)效益,具有提升城市環(huán)境質(zhì)量、改善居民生活環(huán)境的作用。在實踐中,要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況制定合理的修復(fù)方案,優(yōu)化植物配置,并加強后期管理維護(hù),才能確保生態(tài)河道功能的長效發(fā)揮,從而促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]張 琳,李飛鵬,張海平.基于數(shù)值模擬的城市景觀水體生態(tài)設(shè)計研究――以廣西蒼海湖為例[J].中國園林,2015(10):76~80.
[2]陳志力.平原河道飲用水源水體植物生態(tài)系統(tǒng)凈化關(guān)鍵技術(shù)研究[J].水能經(jīng)濟,2016(1):297.
篇4
為響應(yīng)國家關(guān)于“礦山復(fù)綠”的文件精神及相關(guān)政策,減少城市空氣中PM2.5(細(xì)顆粒物)的提升,武漢市政府對城市周邊54座破損山體進(jìn)行“一山一策”的修復(fù)措施,并加快通過了關(guān)于《武漢市破損山體生態(tài)修復(fù)的意見》,要求在5年逐步實施。而武漢市東湖生態(tài)旅游風(fēng)景區(qū)的鼓架山和長山則被列入2014年度的修復(fù)計劃。
近年來,由于鼓架山和長山長時間無序的開山采礦,多處山體形成大塊裸露石壁,礦坑殘垣隨處可見,植被損毀殆盡。其結(jié)果嚴(yán)重影響著鼓架山、長山作為花山生態(tài)新城與主城區(qū)連接紐帶的生態(tài)功能的發(fā)揮,更直接影響著東湖生態(tài)旅游區(qū)整體景觀效果的體現(xiàn)與提升,因此亟需對整個山體進(jìn)行綠化修復(fù)和生態(tài)改造。
2項目概況
鼓架山、長山位于武漢市東湖生態(tài)旅游風(fēng)景區(qū)的東北部,行政隸屬鼓架村。鼓架山位于長山東邊約680m,其東緊鄰嚴(yán)西湖,北臨近花山大道。長山西距青王路直線距離約1.6km,北緊鄰花山大道且距嚴(yán)西湖直線距離約470m。鼓架山及長山地處花山生態(tài)新城與主城區(qū)過渡地帶,具有生態(tài)、景觀雙重地位。
鼓架山、長山山體破損治理區(qū)大多是裸露的巖石面,傾角在50°~70°,裸露高度最高約50m左右,巖石風(fēng)化厚度在20cm以內(nèi),幾乎不存在綠化改造可利用的土壤有效厚度。
根據(jù)治理區(qū)周邊區(qū)域土壤的經(jīng)驗數(shù)據(jù)以及現(xiàn)存植被種類判斷,本地區(qū)的土壤呈微酸性,pH值介于6.5~7.5之間,適合武漢市大部分植物生長。
治理區(qū)表面巖石裸露,無植被存在。山體周邊植被分布有次生林,雜灌、雜草等。其中山頂主要為馬尾松,山腰為濕地松,且零星分布有樟樹、泡桐、構(gòu)樹等,山腳有?草及爬藤類植物。鼓架山及長山礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程為山體修復(fù)工程,綠化改造總實施面積209998m2,長山綠化改造總實施面積54407m2,鼓架山綠化改造總實施面積155591m2。
3生態(tài)修復(fù)設(shè)計方案
3.1設(shè)計原則
3.1.1節(jié)約高效原則
重點考慮山體穩(wěn)固、綠化覆土、樹種選擇以及后期人工管護(hù)和成活率等方面的因素,減少不必要的開支。
3.1.2適地適樹原則
一方面考慮到樹種的適應(yīng)性,盡量選擇本土樹種,保證成活率。另一方面考慮到巖石陡壁的生境特點,針對特定部位選擇噴混植生、開槽覆土等特殊化處理方式。
3.1.3景觀、生態(tài)兼顧原則
考慮近、遠(yuǎn)期的生態(tài)實施效果,特別是對于能形成景觀視線的鼓架山西北面以及部分場地平整、視線開闊的區(qū)域應(yīng)當(dāng)進(jìn)行景觀化處理。
3.2設(shè)計思路
本著“先固山,后復(fù)綠”的設(shè)計順序,結(jié)合國內(nèi)外不同區(qū)域修復(fù)山體的設(shè)計方法,通過對現(xiàn)場實地的勘察,本案提出“平立面結(jié)合治理法”的設(shè)計思路。
考慮到該山體周邊有村莊及建設(shè)用地,設(shè)計中應(yīng)當(dāng)保留。根據(jù)測量計算,確定山體破損平面的范圍和距離,通過設(shè)計之前多次詳細(xì)查勘現(xiàn)場,從安全、美觀、生態(tài)多方面綜合考慮,并進(jìn)行多視角的立面繪制,進(jìn)行比較分析,因地制宜地采取局部破損崖體,較高處采用上部人工爆破建造種植平臺,下部堆土蓄坡種植植物的綜合治理方法對山體破損面進(jìn)行最大限度的美化遮擋和生態(tài)恢復(fù)[1]。
3.3修復(fù)方案
本次修復(fù)方案主要分為土石方工程和綠化修復(fù)工程兩部分。
3.3.1土石方工程
具體劃分為對現(xiàn)有山體進(jìn)行安全排險、地形整理以及邊坡覆土。設(shè)計上,首先通過現(xiàn)場的勘察,在平面上將破損區(qū)域進(jìn)行劃分,同時通過儀器測量繪制出不同的斷面形式,根據(jù)各種斷面采用削方、填方、平整等不同的技術(shù)手段,形成安全穩(wěn)定的山體。
(1)山體排險。由于鼓架山及長山長時間的開山采石,造成多處開挖面山體陡峭,巖石破碎松動,必須采用人工爆破的方式將松動的浮石和巖渣清除干凈。同時對高陡巖質(zhì)邊坡坡體后緣的強風(fēng)化層、殘坡積層及邊坡中部出露中微風(fēng)化巖體按1∶1(45°)削方,已減緩坡度,消除崩塌滑坡產(chǎn)生的可能,使其與周圍自然景觀相協(xié)調(diào)。
(2)地形整理。清運山體表面有機物、風(fēng)化松動的巖石,并對坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂?shù)睦饨沁M(jìn)行修整,確保坡面基本平整圓滑,以利于覆綠,一般按照1∶1進(jìn)行修坡,對于巖性較好的逆向坡,坡率可采用1∶0.5~1∶0.8。對于破損邊坡斷面基底及洼地,應(yīng)該采用土質(zhì)或石質(zhì)進(jìn)行填方,邊坡基底需保證1∶1.5~1∶1.75的坡度,以保證邊坡穩(wěn)定。洼地應(yīng)該進(jìn)行填平,使之與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。
(3)山體覆土。在土石方工程基礎(chǔ)上進(jìn)行,根據(jù)土石方工程處理后形成的山體坡面基礎(chǔ),設(shè)計對種植區(qū)覆土20~45cm,滿足植物生長需求,對場地內(nèi)的現(xiàn)有用地進(jìn)行平整,滿足用地排水。
3.3.2綠化修復(fù)工程
在土石方工程基礎(chǔ)上進(jìn)行,根據(jù)土石方工程處理后形成的山體坡面基礎(chǔ),綠化改造方式分為噴混植生、坡面植草和覆土植樹3種種植方式。
(1)噴混植生。削方區(qū)經(jīng)過工程治理仍然呈現(xiàn)1∶1的陡坡,且坡面全部為裸露巖石,無法在其上覆土,喬灌木無法正常生長。因此針對削方區(qū)石壁陡峭的特點采用噴混植生的方式進(jìn)行山體復(fù)綠。此類改造面積共49379m2,其中長山28988m2,鼓架山20391m2。
噴混植生是利用客土摻混黏合劑和錨桿加固鐵絲網(wǎng)技術(shù),通過特制噴混機械將土壤、肥料、有機質(zhì)、保水材料、植物種子等混合干料加水后噴射到巖面上,形成大于10cm厚度的具有連續(xù)空隙的植生層,種子可在空隙中生根、發(fā)芽、生長[2]。一般客土摻混黏合劑的基質(zhì)層為優(yōu)質(zhì)客土55%,0.3~0.5mm,砂10%,水泥3.5~8%,泥炭土20%,木纖維6%。植生層為粘土30~40%、泥炭土50~60%、植物纖維2%,有機肥5%、保水劑0.8‰~1‰、粘合劑1‰~1.5‰、復(fù)合肥2%。此種方式對于坡度在30°以上的巖質(zhì)邊坡能夠使植生層與巖面緊貼,牢固結(jié)合,從而防止由于雨水沖刷造成護(hù)坡失敗。本項目鋼絲網(wǎng)規(guī)格為8號鍍鋅鋼絲網(wǎng),孔間距50mm×50mm,鋼絲網(wǎng)搭接長度不小于200mm。
(2)坡面植草。針對填方區(qū)坡面較陡、土層厚度低,不利于喬灌木生長的特點采用坡面的方式進(jìn)行山體復(fù)綠。填方區(qū)經(jīng)過工程治理坡度較削方區(qū)平緩,但仍處于1∶1~1∶2之間,栽植喬灌木不利于日后養(yǎng)護(hù),成活率不能得到保障。坡面植草可以使山體復(fù)綠,逐漸恢復(fù)山體生態(tài)功能,且成本較低。植草區(qū)范圍內(nèi)回填土方厚度約20cm。此類改造面積共45184m2,其中長山8638m2,鼓架山36546m2。
(3)覆土植樹。覆土植樹主要針對場地開闊、坡度較平緩的修坡整治區(qū)和土地平整區(qū)。這兩種區(qū)域面積占山體修復(fù)總面積比重大,且經(jīng)過工程治理后,坡度基本控制在1∶2以下,可以通過一定量的種植土回填滿足喬木生長必須的條件要求,回填土方厚度約45cm。在以常綠生態(tài)防護(hù)樹種為基礎(chǔ),滿足生態(tài)修復(fù)、山體復(fù)綠的要求的基礎(chǔ)上,配置一些落葉、色葉、觀花的喬灌木,通過季象、色象變化營造良好的景觀效果。
此類改造面積共115435m2,其中長山16781m2,鼓架山98654m2。
3.4樹種選擇
結(jié)合長山、鼓架山地區(qū)自然氣候條件以及工程治理后地形地貌和土壤條件,植物選擇時要考慮地帶性規(guī)律,應(yīng)以長江中下游的植物為主,盡量選擇武漢市的鄉(xiāng)土植物,還堅持耐寒性、抗旱性、耐貧瘠、生長快和有一定的土壤改良作用等特性,所選的植物種類應(yīng)具有速生、發(fā)育良好、保持水土和保健衛(wèi)生及經(jīng)濟功能等特性,且植物吸附能力強,能適應(yīng)陡坡生境。
(1)噴混植生區(qū)采用結(jié)縷草草籽,混合基材整面噴植,同時在坡面治理形成的平坡面坡腳種植爬藤類植物,進(jìn)一步鞏固邊坡綠化治理的成果,藤本植物品種有爬墻虎、五葉地錦、金銀花、油麻藤、凌霄等,藤本植物規(guī)格為藤長1m。
(2)坡面植草區(qū)采用以65%狗牙根草籽,35%灌木種子(灌木包括花葉絡(luò)石、傘房決明、三葉草、松葉景天、火棘)滿鋪種植,形成草、灌結(jié)合的特色效果。
(3)覆土植樹區(qū)以濕地松、杉木為基調(diào)樹種,間植或部分片植欒樹、樟樹、烏桕、石楠、夾竹桃、狗牙根、結(jié)縷草等草坪,營造景觀性強、生態(tài)性優(yōu)的混交林。濕地松、杉木選用干徑2~3cm的小苗,其它樹種干徑3~4cm,由于采用自由式種植方式,其樹間距最小保持1.5m,這樣既節(jié)約成本,又能保證植物的良好生長,為后期的管養(yǎng)帶來便利。
4其它措施
4.1安全措施
(1)根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)范及專業(yè)技術(shù)要求,制定完整的施工計劃,并請專業(yè)施工單位進(jìn)行安全有效的施工。
(2)局部保留施工作業(yè)后的便道,可利用其形成消防通道及山林防火隔離帶。
4.2管養(yǎng)措施
對噴混植生區(qū)可適當(dāng)加入一些保水劑,提高植物的成活率及抗旱性,對覆土植樹區(qū)的種植土里可加入長效肥,改善土壤結(jié)構(gòu),保證樹木持續(xù)良好生長[3];同時可保留原有礦坑留下雨水池形成小型蓄水池,以保證苗木的灌溉。
篇5
關(guān)鍵詞:再生水景觀水體;水體富營養(yǎng)化;機理;修復(fù)方法
引言
城市景觀水體一般具有水域面積小、易污染、水環(huán)境容量小、水深較淺、水體自凈能力低、多為靜止或流動性差等特點,一般認(rèn)為[1],水體發(fā)生富營養(yǎng)化的指標(biāo)是:①水體中含氮量大于0.2 mg/L,含磷量大于0.01mg/L;②生化需氧量大于10mg/L;③在淡水中細(xì)菌總量達(dá)到104個/mL。《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》指標(biāo)值相對于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的營養(yǎng)鹽指標(biāo)值較為寬松,比如對于景觀環(huán)境用水水質(zhì)指標(biāo),氨氮的指標(biāo)為5 mg/L,總氮指標(biāo)為15 mg/L[2],因此再生水景觀水體富營養(yǎng)化風(fēng)險較大,本文主要對水體富營養(yǎng)化的機理,水體富營養(yǎng)化的預(yù)防及控制措施三方面總結(jié)再生水景觀水體富營養(yǎng)化的預(yù)防修復(fù)的方法、理論
1 再生水富營養(yǎng)化機理
富營養(yǎng)化發(fā)生所需的必要條件有三個方面:充足的TN、TP等營養(yǎng)鹽;緩慢的水流流態(tài);適宜的溫度條件[3],從目前我國再生水景觀水體的富營養(yǎng)化狀況來看主要表現(xiàn)在高氮、磷含量水體在其他外界條件的刺激下藻類的快速生長,發(fā)生“水華”,而氮和磷的作用往往是相互關(guān)聯(lián)的,不同的氮、磷比例不僅會對細(xì)胞的生長速度造成影響,甚至對細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的吸收儲存也有影響,也即:只有氮磷達(dá)到適合的比例,才會導(dǎo)致水華的爆發(fā)[4]。而根據(jù)瓦倫韋德在總結(jié)世界環(huán)境署的研究成果80%的水庫湖泊的富營養(yǎng)化是受磷元素制約的,大約10%的富營養(yǎng)化與氮和磷元素有關(guān),余下的10%與氮和其它因素有關(guān),因此氮磷元素是研究富營養(yǎng)化的關(guān)建所在。而在一般情況下,水體中大多數(shù)的藻類具有從大氣中同化氮氣的能力,因此,磷的含量通常作為富營養(yǎng)化的標(biāo)志[5]。目前許多杰出的學(xué)者多杰出的學(xué)者都逐漸意識到水體中磷酸鹽含量的增加在湖泊富營養(yǎng)化中重要的作用[6]
2 水體富營養(yǎng)化的預(yù)警、修復(fù)
2.1預(yù)警
根據(jù)陳中兵,鄭廣宏等人的研究[7]從水質(zhì)指標(biāo)變化看,pH和DO對細(xì)胞的生長狀況有一定的預(yù)先指示作用;濁度與細(xì)胞生長狀況呈正相關(guān)關(guān)系,在氮質(zhì)量濃度影響下電導(dǎo)率與細(xì)胞牛長狀況呈正相關(guān)關(guān)系,在磷質(zhì)量濃度影響下電導(dǎo)率與細(xì)胞生長狀況呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
2.2修復(fù)
目前水體富營養(yǎng)化的治理包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)及其他修復(fù)技術(shù)。
2.2.1 化學(xué)修復(fù)
這類方法包括凝聚沉降和化學(xué)藥劑殺藻等[8]。投加化學(xué)試劑可使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)生成沉淀而沉降,如加入石灰脫氮、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀等。其雖然效果較好,但會受時效、水域、水體流動性等的局限,且易造成二次污染,尤其是大規(guī)模人工合成物的使用可能會給環(huán)境帶來負(fù)面影響。目前該類修復(fù)方法存在著廣譜與專一、長效與殘留的矛盾,如何解決這些矛盾,研制出高效、廣譜、持久、低毒的殺藻劑是富營養(yǎng)化治理工作的主要課題之一。
2.2.2 物理修復(fù)
物理方法[9] [10] [11]包括定期補水沖稀營養(yǎng)鹽濃度;底泥疏浚通過對底部污泥的清掏,減少水體沉積物的營養(yǎng)鹽含量,從而減輕可能發(fā)生的內(nèi)源污染;定期或不定期為湖底深層曝氣而補充氧,使水與底泥界面之間不出現(xiàn)厭氧層,經(jīng)常保持有氧狀態(tài),有利于抑制底泥磷釋放;通過過濾除去湖泊水體中浮游藻類等,恢復(fù)湖泊潔凈好氧生態(tài)系統(tǒng),保持湖泊清澈、碧綠的景觀效果但其費用較高,并存在一些難以克服的弊病。
2.2.3生物修復(fù)
生物修復(fù)技術(shù)包括利用栽培的植物,現(xiàn)在國際上公認(rèn)的淡水水生修復(fù)植物有寬葉香蒲、蘆葦、苦草、鳳眼蓮、軟水草和狐尾草等[12],經(jīng)驗證它們對水中的營養(yǎng)物質(zhì)和污染物均具有很好的吸收作用;培養(yǎng)的微生物,目前國內(nèi)在這方面進(jìn)行了很多研究,中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所利用固定化增殖氮循環(huán)細(xì)菌群SBR法凈化富營養(yǎng)化湖水[13],經(jīng)固定化細(xì)菌群ZBR工藝凈化后,水質(zhì)得到明顯的改善;放養(yǎng)水生動物凈化和恢復(fù)受污染的富營養(yǎng)化水體如武漢東湖的圍隔試驗證明了鏈魚和鳙魚能有效控制藍(lán)藻水華[14],并指出當(dāng)放養(yǎng)的鰱魚和鳙魚的有效生物量達(dá)到46~50 g/m2時,可有效地抑制水華的發(fā)生,它的優(yōu)勢在于:低投資,低能耗、處理過程與自然生態(tài)系統(tǒng)有更大的相融性等[15]
2.2.4新修復(fù)技術(shù)
隨著科技水平的進(jìn)步,在水體富營養(yǎng)化的防治方面涌現(xiàn)出一些新的技術(shù)方法如:利用水泵抽取湖中的水,經(jīng)集高溫、高壓、強磁場、強電場、自由基、紫外線、空化流等于一體的電液壓脈沖[16]產(chǎn)生的沖擊力和高溫,可實現(xiàn)殺菌、殺滅浮游生物,從而達(dá)到凈化水的目的;在外源污染源得到廣泛研究后,從水體沉積物中的內(nèi)源釋放人手。來尋求控制水體富營養(yǎng)化的有效手段如在進(jìn)行人工濕地設(shè)計根據(jù)進(jìn)水中各污染物含量結(jié)合當(dāng)?shù)鼗|(zhì)選擇具有去污和再生能力的基質(zhì)[17];利用超聲波在水中產(chǎn)生一系列接近于極端的條件破壞細(xì)藻類胞壁、氣胞、活性霉達(dá)到抑藻、殺藻[18]等,總之新的水體修復(fù)理論和技術(shù)在不斷發(fā)展,相信會有更好的發(fā)展。
結(jié)語
篇6
關(guān)鍵詞:河流;生態(tài)修復(fù);技術(shù)
中圖分類號:S891+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)18-0159-01
在我國現(xiàn)階段,河流修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵就是生態(tài)修復(fù)技術(shù),是實現(xiàn)人與自然和諧相處的主要途徑。生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是通過物資循環(huán)規(guī)律及自然界的凈化能力等對污染水進(jìn)行治理,這種治理方式具有良好的生態(tài)效果,而且其成本低,不需要能耗,而且容易被開發(fā)。因此,加強城市河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)是非常重要的。
1 河流生態(tài)修復(fù)的原則
1.1 遵循自然生態(tài)原則
河流生態(tài)修復(fù)工作主要對河道生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力進(jìn)行分析,全面遵循其發(fā)展規(guī)律,對河流資源進(jìn)行合理利用,全面建立人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)體系,促進(jìn)河流系統(tǒng)的快速發(fā)展。
1.2 可持續(xù)性原則
河流修復(fù)過程中應(yīng)該系統(tǒng)、全面的對各項修復(fù)方案進(jìn)行分析,并且對各個措施的使用條件、有效性、抗風(fēng)性、經(jīng)濟性等進(jìn)行探討,保證河流生態(tài)修復(fù)工作的正常進(jìn)行[1]。
1.3 景觀和諧性原則
針對現(xiàn)階段河流景觀的宏觀概念進(jìn)行分析,結(jié)合河道污染及城市經(jīng)濟的具體情況,進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計,全面優(yōu)化影響河流修復(fù)的各個因素,有效的實現(xiàn)凈化、治理、修復(fù)與景觀系統(tǒng)優(yōu)化的共同目標(biāo)。
1.4 綜合效益最大化原則
河流生態(tài)修復(fù)過程中應(yīng)該從流域系統(tǒng)進(jìn)行分析。將前期、過程及后期利益有效的進(jìn)行融合,并且將效益進(jìn)行比較,提高河流修復(fù)效益,并且有效的實現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟及社會綜合效益的最大化。
2 河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)與方法
2.1 恢復(fù)河流自然蜿蜒特性
通常情況下,天然河流都具有蜿蜒曲折的特征,因此,才會出現(xiàn)淺灘、沼澤、急流和河灣等情況,為水中生物提供良好的棲息場所。但是,隨著航運及泄洪的不斷發(fā)展,強行通過人為因素將河流修整成直道,嚴(yán)重影響河流的自然形態(tài),導(dǎo)致河流缺乏生物多樣化的特征。因此,在河流生態(tài)修復(fù)過程中,應(yīng)該根據(jù)河流的自然規(guī)律,保證其蜿蜒曲折的特征[2]。還可以根據(jù)其實際情況建造彎曲的水塘及水路,保證河流水環(huán)境符合自然生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 生態(tài)護(hù)岸技術(shù)
生態(tài)護(hù)岸是一種將治水與生態(tài)環(huán)境相結(jié)合的新型護(hù)岸方式。主要利用多孔環(huán)?;炷?、木材、石塊和自然材質(zhì)制造而成的親水性良好的施工材料,用于修筑河流沿岸,有效的加固堤岸,避免水土污染及流失,提高動植物的多樣性,美化河流周圍環(huán)境。生態(tài)護(hù)岸集自凈效應(yīng)、景觀效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)及防洪效應(yīng)于一體,促進(jìn)護(hù)岸工程的快速發(fā)展。因為,防止河岸坍塌的主要措施就是生態(tài)護(hù)岸,還具有土壤與河水兩者相互滲透的效果,有效的加強河流的自凈能力,促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)的快速發(fā)展。
2.3 改善水質(zhì)
河流生態(tài)修復(fù)的重點工作就是改善水質(zhì)狀況。通常有生態(tài)與生物相結(jié)合方法、化學(xué)化、物理法,其中生態(tài)與生物相結(jié)合方法是最常用、最廣泛、最普遍的方法,主要有生物膜技術(shù)、生物浮島技術(shù)和人工濕地技術(shù)等。
①生物膜技術(shù)。生物膜法的主要作用就是通過河床上依附的生物進(jìn)行過濾及進(jìn)化。人工填充載體或者填料,提供給細(xì)菌絮凝生長,從而形成生物膜,載體與濾料的表面積表面積比較大,微生物具有數(shù)量大、種類多,有效的加強河流的自凈能力。
②生態(tài)浮島技術(shù)。生物浮島水質(zhì)具有富營養(yǎng)化,主要是利用生態(tài)工學(xué)原理,對水中的磷、氮、COD等元素進(jìn)行降解,其可以有效的提高水的透明度,并且改善水體的質(zhì)量,抑制藻類生長具有很好的作用。生態(tài)浮島凈化水質(zhì)的主要作用就是充分的利用植物,植物根系具有良好的吸收富營養(yǎng)化物質(zhì)的作用,如,有機物、氨氮、總磷等,充分轉(zhuǎn)移水質(zhì)中的營養(yǎng),避免河流水體因為自循環(huán)不足及封閉導(dǎo)致的富營養(yǎng)化、腥臭狀態(tài)[3]。
③人工濕地技術(shù)。人工濕地技術(shù)的主要作用就是對污水進(jìn)行處理,在具有一定坡度及長寬比的洼地中,使用填料與土壤進(jìn)行混合,并形成填料床,使污水在床體表面或者床體縫隙中自由流動,并且在床體表面種植經(jīng)濟價值好、美觀、生長周期長、抗水性強、成活率高及性能良好的水生植物。
具有良好的污水處理效果,具有良好的社會效益、經(jīng)濟效益及環(huán)境效益。
2.4 河流生態(tài)景觀建設(shè)
河流生態(tài)修復(fù)過程就是河流生態(tài)景觀的建設(shè),除了恢復(fù)退化的生態(tài)環(huán)境及改善水質(zhì)環(huán)境,還應(yīng)該使河流實際狀態(tài)接近自然環(huán)境,充分的體現(xiàn)河流美學(xué)價值,充分挖掘城市河流的美學(xué)價值。
在河流生態(tài)修復(fù)時,還可以為人們提供一片休息娛樂的場所。
3 河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)展望
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)已經(jīng)得到了快速發(fā)展,具有良好的效果。其中主要包括對修復(fù)對象進(jìn)行研究及分析,對其理論性質(zhì)進(jìn)行深入的分析。整個過程經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜、由河流自身的實際狀況到修復(fù)結(jié)構(gòu)功能,從單一、小尺度的修復(fù)技術(shù)到多學(xué)科、整個區(qū)域的、大層次的、多方面相結(jié)合的過程。在河流生態(tài)修復(fù)在發(fā)展過程中,應(yīng)該以綜合性的修復(fù)技術(shù)為發(fā)展的主要目標(biāo)。本文就以下幾個方面對河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)展望進(jìn)行分析。
3.1 制定完整的相關(guān)技術(shù)規(guī)范
在我國現(xiàn)階段,河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)還沒有完善的規(guī)范。因此,在進(jìn)行河流進(jìn)行修復(fù)過程中,沒有相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)作參考,加大了河流工程的修復(fù)難度。根據(jù)河流生態(tài)修復(fù)過程中的各個環(huán)節(jié)應(yīng)該制定健全的規(guī)范制度及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),才能促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)的快速發(fā)展。
3.2 確定效果出現(xiàn)的具體時間
在河流生態(tài)修復(fù)之后,短期內(nèi)不能充分體現(xiàn)其效果,有的河流由于被嚴(yán)重污染,或者水質(zhì)出現(xiàn)問題,經(jīng)過一段時間后才能體現(xiàn)其效果。由于河流生態(tài)修復(fù)不能快速的取得良好的效果,因此,使用生態(tài)修復(fù)技術(shù)是否具有效果是無從知道的,因此,應(yīng)該制定一定的評價標(biāo)準(zhǔn)及體系,對修復(fù)結(jié)果進(jìn)行檢測。
3.3 講求綜合性修復(fù)的研究
僅僅只考慮單一的生態(tài)修復(fù)技術(shù)不能適應(yīng)現(xiàn)階段河流的快速發(fā)展?,F(xiàn)階段,應(yīng)該緊跟時代的發(fā)展,充分考慮河流的整體性,其主要包括河流實際情況及周圍環(huán)境。同時,應(yīng)該使用多個方面的學(xué)科知識,有效的完善河流生態(tài)修復(fù)理論,有效的提高河流生態(tài)修復(fù)效果[4]。
3.4 水生植物的優(yōu)化配置
如何有效提高河流凈化效果,選擇水生植物是非常重要的,針對水生植物中具有抗性的進(jìn)行分析與研究,并將其進(jìn)行分類,對癥下藥,才能有效的提高河流的凈化效果。
4 結(jié) 語
河流作為城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的重要組成部分,促進(jìn)城市快速發(fā)展的關(guān)鍵就是生態(tài)系統(tǒng)的受損情況。在河流生態(tài)修復(fù)過程中,應(yīng)該恢復(fù)河流自然蜿蜒特性、加強生態(tài)護(hù)岸技術(shù)、改善水質(zhì)及加強河流生態(tài)景觀建設(shè),嚴(yán)格遵循綜合效益、景觀和諧性、可持續(xù)性、自然生態(tài)的原則,促進(jìn)城市生態(tài)穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 崔宗昌,翟付順,張秀省,等.淺談城市河流生態(tài)修復(fù)理念與技術(shù)[J].聊城 大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,(3).
[2] 趙楠,張睿,尚磊.河流生態(tài)修復(fù)的研究內(nèi)容和理論技術(shù)[J].河南水利與 南水北調(diào),2010,(5).
篇7
關(guān)鍵詞 生態(tài)修復(fù);生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)化;北京門頭溝國家生態(tài)修復(fù)示范基地
中圖分類號 F062.9;X32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104(2012)04-0060-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.04.012
20世紀(jì)80年代以來,生態(tài)退化、環(huán)境污染等問題日趨惡化,成為困擾我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素,引起了有關(guān)政府部門和相關(guān)科學(xué)家的關(guān)注和重視。在此背景下,國家有關(guān)部委及地方政府在“七五”、“八五”期間分別從不同角度進(jìn)行了有關(guān)生態(tài)恢復(fù)的研究和實踐,開展了“生態(tài)環(huán)境綜合整治與恢復(fù)技術(shù)研究”[1]、“主要類型生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及提高生產(chǎn)力途徑研究”[2]、“亞熱帶退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)研究”[3]、“北方草地主要類型優(yōu)化生態(tài)模式研究”[4-5]和“內(nèi)蒙古典型草原草地退化原因、過程、防治途徑及優(yōu)化模式”[6-7]等課題,對生態(tài)恢復(fù)理論和實踐研究都有所加強。此外,進(jìn)入“九五”和“十五”時期,我國還先后實施了長江中上游地區(qū)防護(hù)林建設(shè)工程[8],水土流失治理工程[9];以及農(nóng)牧交錯區(qū)[10]、風(fēng)蝕水蝕交錯區(qū)[11]、干旱荒漠區(qū)[12]、丘陵山地干熱河谷和濕地[13]等生態(tài)脆弱地區(qū)退化生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與重建工程;沿海防護(hù)林建設(shè)工程[14],等等。這些生態(tài)建設(shè)實踐與工程,尤其是在實踐上已獲成功的一些生態(tài)恢復(fù)技術(shù)和案例,為生態(tài)恢復(fù)和環(huán)境治理積累了寶貴的經(jīng)驗。但進(jìn)入21世紀(jì),尤其是最近幾年,我國明顯偏重了生態(tài)修復(fù)的技術(shù)集成和產(chǎn)業(yè)化示范工作,包括民勤沙漠化防治與生態(tài)修復(fù)技術(shù)集成試驗示范研究[15],鄱陽湖濕地生態(tài)修復(fù)、重建技術(shù)集成研究與示范基地建設(shè)[16],等等。
而門頭溝國家生態(tài)修復(fù)示范基地建設(shè)便是由科技部和北京市科委牽頭組織開展的一項專門針對我國生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的系統(tǒng)工程[17]。該工程在一期主要完成各種生態(tài)修復(fù)技術(shù)的示范及應(yīng)用研究基礎(chǔ)上,在二期著重開展了生態(tài)修復(fù)技術(shù)的集成及產(chǎn)業(yè)化支撐體系建設(shè)方面的研究。可見,不論是政府的政策走向,還是社會的現(xiàn)實需求,都要求生態(tài)修復(fù)向技術(shù)集成化和區(qū)域產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展,要求擁有不同技術(shù)優(yōu)勢的生態(tài)修復(fù)企業(yè)通過資源、信息和市場的共享,實現(xiàn)對整個生態(tài)修復(fù)行業(yè)的跨越。
1 生態(tài)修復(fù)與生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)化
生態(tài)修復(fù)是對區(qū)域受損害自然生態(tài)系統(tǒng)過程和功能的重建,發(fā)展到現(xiàn)在,往往偏重于環(huán)境領(lǐng)域的技術(shù)研究和應(yīng)用示范。部分學(xué)者認(rèn)為,生態(tài)修復(fù)是在生態(tài)學(xué)原理指導(dǎo)下,以生物修復(fù)為基礎(chǔ),結(jié)合各種物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)以及工程技術(shù)措施,通過優(yōu)化組合,使之達(dá)到最佳效果和最低耗費的一種綜合的污染環(huán)境修復(fù)方法,主要包括污染土壤、污染水體、污染大氣修復(fù)三大方面[18-19]。到目前更多的學(xué)者則認(rèn)為,生態(tài)修復(fù)區(qū)域生態(tài)退化的后果不僅僅是自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的破壞,還包括生態(tài)系統(tǒng)為人類生存和發(fā)展提供的物質(zhì)與服務(wù)能力的下降,使區(qū)域經(jīng)濟、社會發(fā)展受阻,它包含了對自然、經(jīng)濟和社會人文3個方面的修復(fù)[20-21]。其目的應(yīng)該在于恢復(fù)“社會―經(jīng)濟―自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)”合理的結(jié)構(gòu)、高效的功能和協(xié)調(diào)的關(guān)系[20]。
隨著傳統(tǒng)生態(tài)修復(fù)在區(qū)域?qū)嵺`過程中產(chǎn)生的“經(jīng)濟瓶頸”,尤其是面臨區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型問題的突顯,生態(tài)修復(fù)的產(chǎn)業(yè)化以及如何轉(zhuǎn)變區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式實現(xiàn)自我修復(fù)已成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點[22]。而國內(nèi)一些地區(qū)也展開了相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)及應(yīng)用示范研究。
在基礎(chǔ)研究方面,如吳言忠等以礦區(qū)土地復(fù)墾為例,先分析了土地復(fù)墾組織管理在責(zé)任主體、產(chǎn)權(quán)界限、復(fù)墾資金、復(fù)墾機制和生態(tài)功能等方面存在的問題, 并提出土地系統(tǒng)、資金系統(tǒng)、社會系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等土地復(fù)墾產(chǎn)業(yè)化的組織模式,進(jìn)而分析了土地復(fù)墾產(chǎn)業(yè)化的組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程[23];波等通過分析礦區(qū)生態(tài)重建和景觀生態(tài)規(guī)劃, 提出了景觀生態(tài)規(guī)劃的原則, 并分析了礦區(qū)生態(tài)重建景觀結(jié)構(gòu)的模式[24];李萌等從礦區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)分析切入,建立了礦區(qū)產(chǎn)業(yè)替代模型,并對礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)替代的價值轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行了研究[25];張義豐等對山區(qū)溝域經(jīng)濟發(fā)展及其空間組織模式進(jìn)行了大量研究,并以北京為例指出,北京溝域經(jīng)濟的發(fā)展一定程度上有助于協(xié)調(diào)好山區(qū)生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系,促進(jìn)山區(qū)的綜合開發(fā)[26]。
應(yīng)用示范研究方面,如江蘇宜興西南山區(qū)張渚鎮(zhèn)竹園村在廢棄采石場生態(tài)修復(fù)背景下發(fā)展休閑農(nóng)業(yè)園[27];平朔煤礦區(qū)在循環(huán)經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下構(gòu)建了以煤為主,電、化、氧化鋁、建材并舉的黑色產(chǎn)業(yè)鏈和圍繞復(fù)墾土地開展生態(tài)重建,種、養(yǎng)、加一體化發(fā)展的綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈[28];等等。
2 門頭溝生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的總體設(shè)計
作為門頭溝國家生態(tài)修復(fù)基地建設(shè)二期項目中“門頭溝生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)化能力建設(shè)”的一項重要工作內(nèi)容,本研究擬通過在門頭溝區(qū)內(nèi)的王平鎮(zhèn)規(guī)劃構(gòu)建一個新型的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和典型示范園區(qū),來帶動門頭溝區(qū)新興產(chǎn)業(yè)的孵化和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。
王平鎮(zhèn)生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(圖1)由“自然生態(tài)修復(fù)示范產(chǎn)業(yè)、人文生態(tài)修復(fù)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟生態(tài)修復(fù)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)”三大部分組成,三大產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)相互支撐,協(xié)調(diào)發(fā)展。在各類型自然生態(tài)修復(fù)示范基地建設(shè)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)以生態(tài)修復(fù)技術(shù)交易和生態(tài)建設(shè)咨詢?yōu)橹鞯慕?jīng)濟生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè),最終依托本身固有的生態(tài)資源和在已修復(fù)好的景觀上發(fā)展以生態(tài)休閑旅游為主的人文生態(tài)修復(fù)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。其產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本模式為:政府配套服務(wù)、企業(yè)主動修復(fù)、共同開拓市場。而產(chǎn)業(yè)孵化中心與生態(tài)修復(fù)示范區(qū)(帶)的互補作用是推動其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要動力。
自然生態(tài)修復(fù)示范產(chǎn)業(yè)主要圍繞礦山生態(tài)修復(fù)示范、農(nóng)田生態(tài)保育示范和濕地生態(tài)建設(shè)示范3大體系構(gòu)建。礦山生態(tài)修復(fù)示范以煤礦開采區(qū)和采石場廢棄地的修復(fù)示范為主,農(nóng)田生態(tài)保育示范以山區(qū)緩坡和煤矸石山的修復(fù)示范為主,濕地生態(tài)建設(shè)示范以永定河河道景觀生態(tài)修復(fù)示范為主。通過破壞后的景觀遺存和修復(fù)后的景觀現(xiàn)狀對比分析,集中展示礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù),水保農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)和生技農(nóng)業(yè)技術(shù),及濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)的成果。
人文生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)主要圍繞觀光度假、鄉(xiāng)村旅游、健康服務(wù)和人文關(guān)懷4大主導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建。發(fā)展旅游業(yè)是整個門頭溝區(qū)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型后藉以穩(wěn)定區(qū)域經(jīng)濟總量的主要途徑,但不能僅僅局限在傳統(tǒng)的觀光度假旅游產(chǎn)品的開發(fā)上,更應(yīng)該發(fā)揮門頭溝特有的自然景觀、純樸民風(fēng)、和保存完好的古村落及歷史文化遺跡的優(yōu)勢,去滿足北京城市人口親近自然、回歸田園、心靈洗禮、身體保健等方面的需求。
圖1 王平鎮(zhèn)生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)體系結(jié)構(gòu)圖
Fig.1 The industrial framework of ecorestoration for Wangping
經(jīng)濟生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)主要圍繞產(chǎn)品物流、市場交易、技術(shù)培訓(xùn)和建設(shè)咨詢4大引導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建。其關(guān)鍵在培育針對門頭溝區(qū)特點的自然生態(tài)修復(fù)技術(shù)交易市場,和孵化整合各相關(guān)自然生態(tài)修復(fù)技術(shù)及產(chǎn)品、服務(wù)供應(yīng)行業(yè)。生態(tài)產(chǎn)品的物流主要以王平鎮(zhèn)精品農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、各類型生態(tài)修復(fù)技術(shù)產(chǎn)品的展銷為主,通過構(gòu)建產(chǎn)品虛擬信息平臺將其以網(wǎng)絡(luò)的形式集中展示;生態(tài)市場的交易主要以不同生態(tài)修復(fù)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)讓和硬技術(shù)的軟組裝,通過統(tǒng)一的市場交易平臺打包進(jìn)行開發(fā)與銷售,最終實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)的經(jīng)濟產(chǎn)出;生態(tài)技術(shù)的培訓(xùn)主要針對全國乃至世界生態(tài)修復(fù)行業(yè)發(fā)展需求進(jìn)行專業(yè)人才的培訓(xùn)與學(xué)術(shù)交流;生態(tài)建設(shè)的咨詢則是輔助于生態(tài)市場交易,而滿足各類型客戶對修復(fù)所需產(chǎn)品的選擇與決策。
3 不同類型生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)鏈(網(wǎng))的構(gòu)建
3.1 自然生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)
3.1.1 濕地生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)
首先,生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)孵化中心在吸引濕地生態(tài)修復(fù)類企業(yè)時,根據(jù)對方技術(shù)及資金實力,要求其在濕地生態(tài)修復(fù)示范帶內(nèi)劃定適當(dāng)面積區(qū)域進(jìn)行主動修復(fù),包括核心技術(shù)和建設(shè)方案的策劃與提供;而對于工程建設(shè)中的其他預(yù)算投資則由當(dāng)?shù)卣?、修?fù)企業(yè)、及上級主管部門和社會團(tuán)體等進(jìn)行多方籌資,充分發(fā)揮當(dāng)?shù)卣托迯?fù)企業(yè)兩大利益主體在示范帶建設(shè)及市場拓展方面的合力最大化;其次,對已修復(fù)好的示范帶進(jìn)行包裝和維護(hù),在保證恢復(fù)當(dāng)?shù)貪竦厣鷳B(tài)景觀及自然凈化功能的同時,為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┬蓍e娛樂的場所,同時作為此類型生態(tài)修復(fù)的成功典范,供專家及國內(nèi)外生態(tài)修復(fù)需求客戶市場進(jìn)行調(diào)研學(xué)習(xí),最終實現(xiàn)其社會-經(jīng)濟-自然復(fù)合生態(tài)服務(wù)功能;最后,需要整合該濕地生態(tài)修復(fù)示范帶和孵化中心內(nèi)的各相關(guān)資源,在客戶參觀完示范帶后,再回到孵化中心進(jìn)行具體項目的相關(guān)咨詢和協(xié)議簽訂(圖2)。
3.1.2 農(nóng)田生態(tài)保育產(chǎn)業(yè)
在生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)孵化中心內(nèi)吸引農(nóng)田生態(tài)保育類企業(yè),并要求其在示范區(qū)內(nèi)選擇適當(dāng)面積農(nóng)田進(jìn)行主動修復(fù),完成農(nóng)田物理、化學(xué)及生物環(huán)境的綜合保育,并作為示范成果的展示,納入孵化中心重點技術(shù)服務(wù)咨詢體系中去,利用孵化中心的資源及市場優(yōu)勢在國內(nèi)外進(jìn)行技術(shù)的推廣和產(chǎn)品及服務(wù)的推銷;在農(nóng)田生態(tài)保育類企業(yè)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的同時,根據(jù)政府需求及王平鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求,在各自選擇區(qū)域內(nèi)種植特色農(nóng)林產(chǎn)品,并通過“生態(tài)保育型企業(yè)管理+農(nóng)戶分紅+政府服務(wù)”的機制,利用孵化中心內(nèi)生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品物流服務(wù)中心優(yōu)勢,將生產(chǎn)出來的特色精品農(nóng)果產(chǎn)品推向北京高端消費品市場;示范園區(qū)除了具備以上兩個以生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品銷售和農(nóng)田生態(tài)保育技術(shù)咨詢服務(wù)的經(jīng)濟功能外,還可以通過建設(shè)采摘園等方式與周邊鄉(xiāng)村發(fā)展農(nóng)家樂等旅游產(chǎn)業(yè),以此來擴展其社會服務(wù)功能和增加經(jīng)濟效益(圖2)。
3.1.3 礦山生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)
工業(yè)企業(yè)主體型發(fā)展模式:主要是針對目前王平鎮(zhèn)內(nèi)存在若干大型煤矸石制磚企業(yè)而選定,是作為規(guī)劃初期礦山生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)的一種發(fā)展模式,即煤矸石制磚企業(yè)開采煤矸石山,同時通過與王平鎮(zhèn)政府簽訂合同,按照開采規(guī)模承擔(dān)開采區(qū)生態(tài)修復(fù)任務(wù),或交納相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)資金給政府,作為未來地面采空區(qū)生態(tài)修復(fù)提供資金儲備。生態(tài)修復(fù)型企業(yè)主體型發(fā)展模式:該發(fā)展模式是作為同濕地生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式相配套一致的部分統(tǒng)一納入王平生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)主體產(chǎn)業(yè)體系中去,即要求礦山生態(tài)修復(fù)型企業(yè)在入駐生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)孵化中心時,選擇在礦山生態(tài)修復(fù)示范區(qū)內(nèi)劃定適當(dāng)面積區(qū)域進(jìn)行主動修復(fù),并發(fā)揮孵化中心功能對已修復(fù)好的示范帶進(jìn)行一定包裝和維護(hù),作為此類型生態(tài)修復(fù)的成功典范,供專家及國內(nèi)外礦山生態(tài)修復(fù)需求客戶市場進(jìn)行調(diào)研學(xué)習(xí),最終完成具體項目的相關(guān)咨詢和協(xié)議簽訂。
地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)主導(dǎo)型發(fā)展模式:該產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式主要
圖2 王平鎮(zhèn)濕地、農(nóng)田、礦山等自然生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)圖
Fig.2 The ecoindustrial networks of natural ecorestoration for Wangping
是針對目前該區(qū)域內(nèi)存在大量需修復(fù)礦山及土地而選定的,作為規(guī)劃后期礦山生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)的一種主要發(fā)展模式,即通過吸引房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)在區(qū)位優(yōu)勢及自然條件較好的地塊發(fā)展新興的生態(tài)修復(fù)地產(chǎn)業(yè),首先地產(chǎn)開發(fā)商提供部分資金給土地及礦山生態(tài)修復(fù)企業(yè),在待修復(fù)的地塊進(jìn)行生態(tài)修復(fù),其次通過項目承包方式聯(lián)合建筑及其他相關(guān)土建企業(yè)在修復(fù)好的地塊進(jìn)行房地產(chǎn)開發(fā),主要建設(shè)高檔別墅和休閑保健類度假村來實現(xiàn)自然生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)向人文生態(tài)休閑產(chǎn)業(yè)的功能轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)升級。
3.2 經(jīng)濟生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)
經(jīng)濟生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)主要圍繞王平鎮(zhèn)生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)孵化中心建設(shè)展開,主要圍繞生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品物流服務(wù)、生態(tài)修復(fù)行業(yè)市場交易、生態(tài)修復(fù)技術(shù)培訓(xùn)和受損生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)咨詢四個方面進(jìn)行構(gòu)建(圖3)。
3.2.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品物流服務(wù)中心
依托北京城區(qū)內(nèi)各大型超市和龐大的高端消費市場,在孵化中心內(nèi)配置統(tǒng)一的采購、包裝和配送等生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品物流服務(wù)中心。包括京白梨、葡萄、櫻桃、核桃等主要的農(nóng)果產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一采購,按照一村一品和精品農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo),分階段分任務(wù)擴大規(guī)模,同時制定采購過程中的質(zhì)量控制要求;將采購來的所有農(nóng)果產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一包裝,包裝廠不設(shè)在孵化中心內(nèi),但需要在區(qū)位及地勢條件較優(yōu)越的鄉(xiāng)村進(jìn)行布設(shè)建廠,并按照服務(wù)中心制定的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量控制要求進(jìn)行;包裝好的農(nóng)產(chǎn)品主要面向北京市區(qū)內(nèi)的各大型超市和政府采購進(jìn)行統(tǒng)一配送,此市場定位要求中心與北京市區(qū)大型超市及政府機關(guān)建立起良好的信息溝通和貨物供應(yīng)保障渠道;最重要的就是要提供生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品的檢測和標(biāo)識服務(wù),從源頭保證配送到相應(yīng)市場上的產(chǎn)品要達(dá)到真正生態(tài)產(chǎn)品的要求。
3.2.2 生態(tài)修復(fù)市場交易平臺
依托門頭溝區(qū)生態(tài)修復(fù)已經(jīng)取得的大量成果,建立初步的生態(tài)修復(fù)技術(shù)庫,同時不斷收集與整理擁有其相關(guān)核心技術(shù)的各類型企業(yè)信息,形成一個涵蓋各類型生態(tài)修復(fù)技術(shù)和企業(yè)信息的數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng),最終吸引擁有其核心技術(shù)的核心企業(yè)入駐孵化中心;收集與整理國內(nèi)外不同類型的區(qū)域生態(tài)修復(fù)需求信息,同樣建立與技術(shù)信息和企業(yè)信息相配套的市場信息平臺;王平鎮(zhèn)生態(tài)修復(fù)市場交易信息平臺的重要功能就是,在建立好供需市場信息平臺的基礎(chǔ)上,根據(jù)國內(nèi)外不同修復(fù)市場需求進(jìn)行技術(shù)的組裝和企業(yè)的合作,通過項目的包裝實現(xiàn)成熟生態(tài)修復(fù)技術(shù)的最終產(chǎn)業(yè)化。
3.2.3 生態(tài)修復(fù)技術(shù)培訓(xùn)中心
王平鎮(zhèn)生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)孵化中心的另一個重要組成部分就是其生態(tài)修復(fù)技術(shù)培訓(xùn)中心的建設(shè)。不同于以物質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售為主要盈利手段的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)主要是以提供生態(tài)服務(wù)及技術(shù)咨詢?yōu)橹饕绞剑虼?,作為服?wù)的重要手段,培訓(xùn)部門的設(shè)立顯得十分重要。包括定期開展國際大型生態(tài)修復(fù)理論及技術(shù)研討會議,吸引全世界生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域的專家、學(xué)者、企業(yè)、政府和民眾的目光;定期召集國內(nèi)外著名生態(tài)及生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域?qū)<以谂嘤?xùn)中心開展面向全國范圍各大中小城市領(lǐng)導(dǎo)干部的培訓(xùn),讓生態(tài)觀念及生態(tài)修復(fù)的科學(xué)內(nèi)涵在政府決策者
圖3 王平鎮(zhèn)產(chǎn)品物流、市場交易、技術(shù)培訓(xùn)及咨詢等經(jīng)濟生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)圖
Fig.3 The ecoindustrial networks of economy ecorestoration for Wangping
圖4 王平鎮(zhèn)休閑療養(yǎng)、民俗文化等人文生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)功能體系圖
Fig.4 The ecoindustrial networks of social ecorestoration for Wangping
層面得到普及;向國家人事及其他相關(guān)部門申請成為生態(tài)修復(fù)類工程師及行業(yè)認(rèn)證的培訓(xùn)機構(gòu),分期舉辦全國生態(tài)修復(fù)技術(shù)培訓(xùn)班,對培訓(xùn)的學(xué)員按綜合考試成績頒發(fā)工程師技術(shù)資格認(rèn)證證書,對開展生態(tài)修復(fù)的企業(yè)實體頒發(fā)行業(yè)資格認(rèn)證證書。
3.2.4 生態(tài)修復(fù)及建設(shè)咨詢中心
王平鎮(zhèn)生態(tài)修復(fù)及建設(shè)咨詢中心的建設(shè),是實現(xiàn)其生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)化的最關(guān)鍵部分,也是生態(tài)修復(fù)市場交易平臺最終打開國內(nèi)國際兩個市場的重要補充。它既充當(dāng)了市場交易信息平臺中上游技術(shù)供給市場和下游技術(shù)需求市場進(jìn)行聯(lián)系的紐帶,同時更重要的是他需要通過不同的項目管理承包(PMC)方式對其進(jìn)行項目的包裝,使生態(tài)修復(fù)項目得到切實有效的實施。具體可根據(jù)市場交易信息平臺提供的國內(nèi)外生態(tài)修復(fù)需求信息,合理選擇擁有代表核心技術(shù)的生態(tài)修復(fù)企業(yè)A作為PMC承包商;以A企業(yè)為核心,組織項目管理及實施體系,針對特定的技術(shù)市場客戶要求,把相關(guān)配套的各生態(tài)修復(fù)技術(shù)提供企業(yè)B、C、D等納入整個項目實施及管理體系;在建設(shè)咨詢中心進(jìn)行項目承包管理的同時,對已完成的項目進(jìn)行歸檔信息整理,并對其修復(fù)后的效果和進(jìn)展情況進(jìn)行跟蹤服務(wù)和配套指導(dǎo)。3.3 人文生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)
3.3.1 山區(qū)休閑旅游度假產(chǎn)業(yè)
主要圍繞安家莊區(qū)域內(nèi)山體、森林、河流等自然景觀資源,以及村落人文景觀資源的保護(hù)與合理開發(fā)展開(圖4)。由于該區(qū)域面積有限,并且作為門頭溝區(qū)山體生態(tài)環(huán)境完全未受到破壞的一個典型區(qū)域,建議吸引一家綜合實力較強的大型旅游企業(yè)入駐,對三個景區(qū)的資源進(jìn)行整合,并建立合理的土地承包轉(zhuǎn)讓機制,形成“企業(yè)―政府―農(nóng)民”較好的合作機制,形成合力,吸引并留住更多的京區(qū)游客,開發(fā)旅游市場。
3.3.2 鄉(xiāng)村民俗休閑療養(yǎng)產(chǎn)業(yè)
主要圍繞韭園、東西落坡村區(qū)域內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落和歷史文化景觀資源的保護(hù)與合理開發(fā)展開。其主體市場是為京區(qū)老年人提供療養(yǎng)保健、銀發(fā)夕趣和余熱發(fā)揮等服務(wù)項目,同時兼顧京區(qū)中青年夏日周末居家旅游及背包旅游、探險旅游群體。重點是要突破傳統(tǒng)農(nóng)家樂和鄉(xiāng)村旅游發(fā)展模式,把握住北京市城區(qū)內(nèi)老年人保健、學(xué)習(xí)需求的潛在市場,以銀發(fā)經(jīng)濟為突破口,形成北京地區(qū)知名度較高的銀發(fā)服務(wù)中心之一。
4 生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)化的意義及面臨的問題
門頭溝國家生態(tài)修復(fù)示范基地建設(shè)近5年的實踐證明,在特定的待修復(fù)區(qū)域范圍內(nèi),生態(tài)修復(fù)技術(shù)往往缺乏穩(wěn)定性、抗干擾性和可持續(xù)性的動態(tài)監(jiān)測與效果評估。前期的生態(tài)修復(fù)科技示范工程只是在一個一個的點上開展,尚未在該區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)集成應(yīng)用與展示;生態(tài)修復(fù)科技資源“飛進(jìn)來飛出去”和“形象工程”的現(xiàn)象普遍存在,尚未真正扎下根來產(chǎn)生集聚效應(yīng)和經(jīng)濟效益。而我國許多城市正在經(jīng)歷著經(jīng)濟增長方式的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期,尤其是資源枯竭型城市,這種問題更為突出。因此,從生態(tài)修復(fù)的“單點應(yīng)用”以及外部不經(jīng)濟性走向“區(qū)域集中”和拉動區(qū)域經(jīng)濟增長,以及生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)化模式的開發(fā)應(yīng)成為待修復(fù)區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和區(qū)域功能定位的重點。
同樣,區(qū)域生態(tài)修復(fù)的產(chǎn)業(yè)化建設(shè)也是一個系統(tǒng)工程,需要政策、資金、科技、人才、國際合作、社會參與等各方面的保障。只有把這些硬件、軟件和心件有機組合起來,才能真正的把生態(tài)修復(fù)的產(chǎn)業(yè)化推向前進(jìn)。
參考文獻(xiàn)(Reference)
[1]
趙桂久.生態(tài)環(huán)境綜合整治與恢復(fù)技術(shù)研究取得重大成果[J].中國科學(xué)院院刊,1996,(4):289-292. [Zhao Guijiu. A Great Achievement for Integrated Environmental Management and Ecological Restoration Technology Research[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 1996,(4):289-292.]
[2]沈善敏.我國主要類型生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能與提高生產(chǎn)力途徑研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,1996,7(3):332-336. [Shen Shanmin. Study on the Structure and Function of Major Ecosystems in China in Relation to the Approach of Increasing Productivity[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 1996,7(3):332-336.]
[3]彭少麟.中國南亞熱帶退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)及其生態(tài)效應(yīng)[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報,1995,1(4):403-414.[Peng Shaolin. Rehabilitation of the Degraded Ecosystem and Its Ecological Effect in South China’s Subtropical Region[J].Chinese Journal of Applied and Environmental Biology,1995,1(4):403-414.][4]任繼周,朱興運.河西走廊鹽漬地的生物改良與優(yōu)化生產(chǎn)模式(北方草地優(yōu)化生態(tài)模式研究系列專著) [M].北京:科學(xué)出版社,1998.[Ren Jizhou, Zhu Xingyun. Salt to Biological Improvement and Optimization of Production Model in Hexi Corridor(Optimize Ecological Model of the Northern Grassland Series of Monographs)[M].Beijing: Science Press,1998.]
[5]許鵬. 新疆荒漠區(qū)草地與水鹽植物系統(tǒng)及優(yōu)化生態(tài)模式(北方草地優(yōu)化生態(tài)模式研究系列專著) [M].北京:科學(xué)出版社,1998.[Xu Peng. Desert Salt Grass and Plant Systems, and Optimizing the Ecological Model in Xinjiang(Optimize Ecological Model of the Northern Grassland Series of Monographs) [M].Beijing: Science Press,1998.]
[6]山薇,楊曉東.內(nèi)蒙古草地資源開發(fā)利用現(xiàn)狀、存在問題、發(fā)展?jié)摿εc對策[J].中國草地,1997,(5):61-64.[Shan Wei, Yang Xiaodong.A Primary Discussin on the Development Potentialities and Strategy on Grassland Resources in Inner Mongolia[J].Grassland of China,1997,(5):61-64.]
[7]李金花,潘浩文,王剛.內(nèi)蒙古典型草原退化原因的初探[J].草業(yè)科學(xué),2004,21(5):49-51.[Li Jinhua,Pan Haowen,Wang Gang.Degradation Causes of Typical Steppe in Inner Mongolia[J].Pratacultural Science,2004,21(5):49-51.]
[8]李世東,陳應(yīng)發(fā).論長江中上游防護(hù)林體系建設(shè)[J].防護(hù)林科技,1999,(3): 25-27,34. [Li Shidong,Chen Yingfa.Protection Forest System in Upper Yangtze Basin[J].Protection Forest Science and Technology,1999,(3):25-27,34.]
[9]郭厚禎,熊鐵.長江上游重點水土流失區(qū)治理工程的戰(zhàn)略意義[J].人民長江,1993,24(5):37-40.[Guo Houzheng,Xiong Tie.Control Works Treating Soil Erosion in Upper Yangtze Basin[J].Yangtze River,1993,24(5):37-40.]
[10]彭珂珊.農(nóng)牧交錯區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與重建的可持續(xù)發(fā)展思路[J].洛陽農(nóng)業(yè)高等??茖W(xué)校學(xué)報,2001,21(4):245-248.[Peng Keshan.Sustainable Development on Restoring and Rebuilding the Ecological Environment in Agricultural and Pastoral Crisscross Area[J].Journal of Luoyang Agricultural College,2001,21(4):245-248.]
[11]查軒,唐克麗.水蝕風(fēng)蝕交錯帶小流域生態(tài)環(huán)境綜合治理模式研究[J].自然資源學(xué)報,2000,15(1):97-100.[Cha Xuan,Tang Keli.Study on Comprehensive Control Model of Small Watershed Eco Environment in Water and Wind Crisscrossed Erosion Zone[J].Journal of Natural Resources,2000,15(1):97-100.]
[12]周志宇, 朱宗元, 劉仲齡,等.干旱荒漠區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建與可持續(xù)發(fā)展[M].北京:科學(xué)出版社,2010.[Zhou Zhiyu, Zhu Zongyuan, Liu Zhongling, et al. Arid Desert Area of Restoration and Reconstruction of Damaged Ecosystems and Sustainable Development[M]. Beijing: Science Press, 2010.]
[13]紀(jì)中華, 方海東, 楊艷鮮,等.金沙江干熱河谷退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)生態(tài)功能評價:以元謀小流域典型模式為例[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2009,18(4): 1383-1389.[Ji Zhonghua, Fang Haidong, Yang Yanxian, et al. Assessment of System Functions after Vegetation Restoration of the Degraded Ecosystem in AridHot Valleys of Jinsha River:A Case Study on Small Watershed of Yuanmou[J].Ecology and Environmental Sciences,2009,18(4):1383-1389.]
[14]仄凌.千里海疆構(gòu)筑綠色屏障:浙江啟動沿海防護(hù)林建設(shè)工程[J].浙江林業(yè),2006,(3):6-7.[Ze Ling.Coastline Broad of Trinidad to Build a Green Screen: Zhejiang Coastal Shelter Forest Construction Start[J].Zhejiang Forestry,2006,(3): 6-7.]
[15]中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所.民勤沙漠化防治與生態(tài)修復(fù)技術(shù)集成試驗示范研究取得新進(jìn)展[J].中國西部科技,2009,8(2):4.[Cold and arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,Chinese Academy of Sciences.New Progress With Desertification Control and Ecological Restoration Experiment and Demonstration of Technology Integration in Minqin[J].Science and Technology of West China,2009,8(2):4.]
[16]廖奇志, 談昌莉, 張仲偉. 鄱陽湖濕地保護(hù)和修復(fù)措施研究[J].人民長江,2009,(19):15-17. [Liao Qizhi, Tan Changli, Zhang Zhongwei. Research on Wetland Protection and Restoration Measures of the Poyang Lake[J]. Yangtze River,2009,(19):15-17.]
[17]蔣高明.門頭溝生態(tài)修復(fù)工程意義重大[J].前線,2007,(11):75.[Jiang Gaoming.Mentougou Significant Ecological Restoration Engineering[J]. Front,2007,(11):75.]
[18]周啟星,魏樹和,張倩茹.生態(tài)修復(fù)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2005: 156-157. [Zhou Qixing,Wei Shuhe,Zhang Qianru.Ecological Restoration[M]. Beijing:China Environmental Science Press,2005:156-157.]
[19]崔爽,周啟星.生態(tài)修復(fù)研究評述[J].草業(yè)科學(xué),2008,25(1):87-91.[Cui Shuang, Zhou Qixing.the Researching Progress and Prospect of Ecological Remediation[J].Pratacultural Science, 2008,25(1):87-91.]
[20]王如松.系統(tǒng)化、自然化、經(jīng)濟化、人性化:城市人居環(huán)境規(guī)劃方法的生態(tài)轉(zhuǎn)型[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2001,14(3):1-5.[Wang Rusong.a Transition of Urban Human Settlement Planning towards Ecointegrity, Naturalizing, Low Cost and Humanity Orientation.[J].Urban Environment & Urban Ecology,2001,14(3):1-5.]
[21]黃錦樓,歐金明,王如松.北京市門頭溝生態(tài)修復(fù)模式探討[J].生態(tài)學(xué)雜志,2008,27(2):273-277.[Hang Jinlou,Ou Jinming,Wang Rusong.an Approach to the Ecological Rehabilitation Modes of Mentougou District in Beijing[J].Chinese Journal of Ecology,2008,27(2):273-277.]
[22]吳曉青, 陀正陽, 楊春明,等.生態(tài)建設(shè)產(chǎn)業(yè)化道路的再思考[J].云南環(huán)境科學(xué),2002,21(3):1-3,6.[Wu Xiaoqing, Tuo Zhengyang, Yang Chunming, et al. Review on Ecological Industrialization[J].Yunnan Environmental Science,2002,21 (3):1-3,6.]
[23]吳言忠,李英德.礦區(qū)土地復(fù)墾產(chǎn)業(yè)化模式研究[J].中國礦業(yè),2007,16(7):51-54. [Wu Yanzhong,Li Yingde. Study on the Model of Land Reclamation Industrialization in Mine Area[J].China Mining Magazine,2007,16(7):51-54.]
[24]波, 吳軍, 楊主泉.礦區(qū)生態(tài)重建中的景觀生態(tài)規(guī)劃原則與景觀類型[J].煤炭工程,2006,(6):48-49.[Ling Pengbo,Wu Jun, Yang Zhuquan. Principles of Landscape Ecological Planning and Landscape Type in the Ecological Reconstruction of Mining[J]. Coal Engineering,2006,(6):48-49.]
[25]李萌, 張佑林, 侯祖戎.礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中的產(chǎn)業(yè)替代[J].統(tǒng)計與決策,2007, (1):34-36.[Li Meng, Zhang Youlin, Hou Zurong. Mining Industry in Ecological Restoration Alternative[J]. Statistics and Decision,2007,(1):34-36.]
[26]張義豐, 賈大猛, 譚杰,等.北京山區(qū)溝域經(jīng)濟發(fā)展的空間組織模式[J].地理學(xué)報,2009,64(10):1231-1242.[Zhang Yifeng, Jia Dameng, Tan Jie, et al. The Spatial Structure of Valley Economy Development in the Mountainous Areas of Beijing[J]. Acta Geographica Sinica,2009,64(10):1231-1242.]
[27]王雅云,馬錦義, 薛亮. 廢棄采石場生態(tài)修復(fù)背景下的休閑農(nóng)業(yè)園規(guī)劃探討[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,(1):174-177.[Wang Yayun, Ma Jinyi, Xue Liang. An Approach to the Abandoned Quarry in the Context of Ecological Restoration Planning of Leisure Agriculture Park[J].Journal of Jiangsu Agricultural Sciences, 2010,(1):174-177.]
[28]白中科, 賀振偉, 李晉川,等. 礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈總體規(guī)劃設(shè)計[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(1):51-55,97. [Bai Zhongke, He Zhenwei, Li Jinchuan, et al. Planning of Land Reclamation and Design of Ecological Industrial Chains in Mining Area[J].Journal of Shanxi Agricultural Sciences,2010,38(1):51-55,97.]
Industrialization Model of the Ecological Restoration
―Case Study of National Ecological Restoration Demonstration Base in Mentougou, Beijing
SHI Yao1 WANG Rusong1 HUANG Jinlou1 SHI Xin2
(1.State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for EcoEnvironmental
Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China;
2. Forestry Bureau of Suburban District of Changzhi,Changzhi Shanxi 046000,China)
Abstract
篇8
關(guān)鍵詞 土壤;重金屬污染;現(xiàn)狀;修復(fù)技術(shù)
中圖分類號 X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)09-0229-03
重金屬是指比重大于5.0 g/cm3的金屬元素,包括Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Hg、As、Fe、Mn、Mo、Co等。通常自然界中重金屬元素的背景值很低,其暴露不會對周圍環(huán)境造成影響。但由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴大,城鎮(zhèn)化迅速發(fā)展,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,污水灌溉和化肥、農(nóng)藥的使用量加大,導(dǎo)致土壤系統(tǒng)中重金屬不斷累積,明顯高于其背景值,從而惡化了生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量,并通過食物鏈直接危害人體健康。據(jù)統(tǒng)計,全世界平均每年排放Hg約1.5萬t,Cu 340萬t,Pb 500萬t,Mn 1500萬t,Ni 100萬t[1]。隨著重金屬污染問題的日益突出,土壤污染防治工作已在“十一五”期間被提上中國環(huán)境保護(hù)工作的重要議程,并成為第1個“十二五”國家規(guī)劃。針對上述情況,筆者結(jié)合我國土壤重金屬污染的現(xiàn)狀,對當(dāng)前土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)及其作用機理進(jìn)行分析,并總結(jié)其各自的優(yōu)勢與不足,以期為綜合治理土壤重金屬污染提供參考依據(jù)。
1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀
我國面臨著相當(dāng)嚴(yán)峻的土壤重金屬污染問題。農(nóng)業(yè)部調(diào)查數(shù)據(jù)顯示[2],我國約140萬hm2的農(nóng)業(yè)用地采用污水灌溉,受到重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%。據(jù)有關(guān)資料表明,我國重金屬污染的農(nóng)業(yè)土地面積為2 500 hm2左右,導(dǎo)致糧食減產(chǎn)逾1 000萬t,并造成1 200萬t以上的糧食被重金屬污染,將各項經(jīng)濟損失進(jìn)行合計,至少高于200億元[3]。污染土地中,嚴(yán)重污染面積占8.4%,中度污染面積占9.7%,輕度污染面積占46.7%。Hg 和Cd 的污染面積最大。如上海農(nóng)田耕層土壤Hg、Cd含量增加了50%,江西大余縣污灌引起的Cd污染面積達(dá)5 500 hm2,沈陽張士灌區(qū)Cd污染面積達(dá)2 533 hm2。我國農(nóng)田土壤污染除Cd、Hg污染外,Pb、As、Cr和Cu的污染也比較嚴(yán)重。以保定市污水灌區(qū)為例,其Zn、Cu、Pb、Cd的檢出超標(biāo)率分別達(dá)到100.0%、27.5%、50.0%、87.5%[4]。此外,我國菜地土壤重金屬污染也較為嚴(yán)重[5-7]。廣州市蔬菜地Pb污染最為普遍,As污染次之;重慶近郊蔬菜基地土壤重金屬Hg和Cd出現(xiàn)超標(biāo),超標(biāo)率分別為6.7%和36.7%;珠三角地區(qū)近40%菜地重金屬污染超標(biāo),其中10%屬嚴(yán)重超標(biāo)。近年來,由于工業(yè)“三廢”、機動車廢氣和生活垃圾等污染物的排放,我國城市土壤普遍受到不同程度的重金屬污染,主要污染元素為Pb、Cd、Hg。且城市土壤中大部分重金屬污染含量普遍高于郊區(qū)農(nóng)村土壤,并具有明顯的人為富集特點[8]。
2 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)
2.1 物理修復(fù)
物理修復(fù)是指通過各種物理過程將污染物從土壤中去除或分離的技術(shù),主要包括土壤淋洗法、工程措施法、電熱修復(fù)法等。
2.1.1 土壤淋洗法。該方法是應(yīng)用最多、應(yīng)用最早、技術(shù)最成熟的物理修復(fù)方法。采用淋洗液(包括無機溶液清洗劑、復(fù)合清洗劑、清水、表面活性劑、有機酸及其鹽清洗劑、螯合劑等)對土壤進(jìn)行淋洗,使固相重金屬轉(zhuǎn)化為液相,重金屬從土壤中轉(zhuǎn)移到廢水,再通過對廢水進(jìn)行回收處理,從而實現(xiàn)土壤的修復(fù)。Wasay et al[9]研究發(fā)現(xiàn),EDTA和DTPA能有效地去除土壤中Hg以外的重金屬元素,同時也提取出大量土壤營養(yǎng)元素。土壤淋洗法簡便、成本低、處理量大、見效快,適用于大面積重度污染土壤治理,尤其是輕質(zhì)土和砂質(zhì)土。但這種方法在去除重金屬的同時,易造成地下水污染及土壤養(yǎng)分流失。因此,既能提取各種形態(tài)重金屬又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液,將為該方法修復(fù)重金屬污染土壤提供廣闊的應(yīng)用前景。
2.1.2 工程措施法。該方法是較為經(jīng)典和傳統(tǒng)的土壤重金屬污染修復(fù)方法,包括深耕翻土、換土、客土等。深耕翻土與污土混合,或者通過換土和客土等手段,可以使土壤中重金屬的含量有效降低,從而降低其對植物的毒害。不同的方式適宜于不同污染程度的土壤,重污染區(qū)的土壤宜使用換土和客土方法改良,而輕度污染的土壤則適宜于采用深耕翻土的方法進(jìn)行修復(fù)。工程措施法的優(yōu)勢在于效果穩(wěn)定和徹底,但是也存在一定的不足,如費用高、工程量大、易降低土壤肥力和破壞土壤結(jié)構(gòu),還有換出的污染土壤也存在二次污染的隱患,應(yīng)妥善處理。據(jù)報道,對1 hm2面積的污染土壤進(jìn)行客土治理,每1 m深土體需耗費高達(dá)800萬~2 400萬美元[10]。因此,工程措施不是一種理想的污染土壤修復(fù)方法。
2.1.3 電熱修復(fù)法。該方法利用高頻電壓產(chǎn)生電磁波,再通過電磁波作用而產(chǎn)生熱能,從而促使土壤中揮發(fā)性重金屬得以分離,實現(xiàn)土壤的修復(fù)和改良。目前,該方法適用于修復(fù)受Hg或Se等可揮發(fā)性重金屬污染的土壤。有研究表明,采用該法可使砂性土、黏土、壤土中Hg含量分別從15 000、900、225 mg/kg降至107、112、115 μg/kg,回收的Hg蒸氣純度達(dá)99%[11-12]。這種方法雖然操作簡單、技術(shù)成熟,但能耗大、操作費用高,也會影響土壤有機質(zhì)和水分含量,引起土壤肥力下降,同時重金屬蒸氣回收時易對大氣造成二次污染。
2.2 化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)也是一種原位修復(fù)技術(shù),即通過向重金屬污染土壤中添加改良劑,以調(diào)節(jié)和改變土壤的理化性質(zhì),使重金屬發(fā)生沉淀、吸附、拮抗、離子交換、腐殖化和氧化還原等一系列化學(xué)反應(yīng),降低其在土壤中的遷移性和被植物所吸收的可能性,從而達(dá)到治理和修復(fù)污染土壤的目的。常用的改良劑有石灰性物質(zhì)[13-15]、磷酸鹽化合物[16-17]、硅酸鹽化合物[18]、金屬及其氧化物[19-20]、黏土礦物[21-23]、有機質(zhì)[24-26]等,其作用機理見表1。這種方法雖然簡單易行,但其不足在于它只是改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài),卻沒有把重金屬從土壤中真正分離出來,如果土壤環(huán)境發(fā)生變化,容易造成其再度活化,引起“二次污染”。
2.3 生物修復(fù)
生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物和動物)的新陳代謝作用吸收去除土壤中的重金屬或使重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化,降低毒性,凈化土壤。該方法是運用生物技術(shù)治理污染土壤的一種新方法,具體包括微生物修復(fù)法、植物修復(fù)法、動物修復(fù)法等。由于該方法效果好、易于操作,日益受到人們的重視,已成為污染土壤修復(fù)研究的熱點。
2.3.1 微生物修復(fù)。該方法是通過微生物進(jìn)行作用,將土壤中重金屬元素進(jìn)行沉淀、轉(zhuǎn)移、吸收、氧化還原等,從而對污染土壤進(jìn)行修復(fù)。如檸檬酸菌能夠與Cd形成CdHPO4沉淀;無色桿菌、假單胞菌能夠使亞砷酸鹽氧化成砷酸鹽,從而降低As的轉(zhuǎn)移和毒性;還有些微生物能夠把劇毒的甲基汞降解為毒性小、可揮發(fā)的單質(zhì)Hg[3]。盡管微生物修復(fù)引起極大重視,但大多數(shù)技術(shù)仍局限在科研和實驗室水平,很少有實例報道。但隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,一些如細(xì)菌表面展示技術(shù)、噬菌體抗體庫技術(shù)、酵母表面展示技術(shù)等[27],有望在治理土壤重金屬污染中發(fā)揮重要作用。
2.3.2 植物修復(fù)。植物修復(fù)廣義上是指利用植物提取、吸收、分解、轉(zhuǎn)化、固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技術(shù)的總稱;狹義上是指利用耐性和超富集植物將污染土壤中的重金屬濃度降低到可接受的水平。根據(jù)其修復(fù)過程和機理,植物修復(fù)法可分為以下4種:①根部過濾[28],即通過耐性植物根系對重金屬的吸收并保持在根部。常用的植物有水生植物、半水生植物以及個別陸生植物,如向日葵、耐鹽野草、寬葉香蒲等。該法多應(yīng)用于修復(fù)水體的重金屬污染。②植物穩(wěn)定[29],即利用植物根際的一些特殊物質(zhì),使土壤中污染物轉(zhuǎn)化為相對無害物質(zhì)的方法。常用的植物有印度芥菜、油菜、楊樹、苧麻等。該法多應(yīng)用于治理廢棄礦場和重金屬污染嚴(yán)重地區(qū)。③植物揮發(fā)[30],即利用植物吸收土壤中的重金屬,并將其轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)狀態(tài),通過植物葉片等部位揮發(fā)出去,以降低土壤中重金屬的含量。常用的植物有印度芥菜以及濕地上的一些植物。該法多應(yīng)用于修復(fù)污染土壤中含有揮發(fā)性的重金屬(如Hg、Se等),但易造成大氣污染。④植物提取[31],即利用超富集植物從土壤中吸取重金屬,并將其轉(zhuǎn)移、貯存到地上部,然后通過收獲,從而達(dá)到去除污染土壤中重金屬的目的。目前,已發(fā)現(xiàn)超富集植物有700種以上,且廣泛分布于約50科中,并主要集中在十字花科。該法適用面廣,對于修復(fù)多種重金屬污染土壤均有效。
植物修復(fù)法成本低,對環(huán)境擾動小,能綠化環(huán)境,具有良好的社會、經(jīng)濟、環(huán)境綜合效益,適用于大規(guī)模污染土壤的修復(fù),屬于真正意義上的綠色修復(fù)技術(shù)。但該方法也有一定的缺點:一是超富集植物生長緩慢,常受土壤類型、氣候、水分、營養(yǎng)等環(huán)境條件限制,導(dǎo)致修復(fù)污染較嚴(yán)重土壤的周期長;二是修復(fù)過程局限在超富集植物根系所能伸展的范圍內(nèi);三是超富集植物只能積累某一種重金屬,而土壤污染大多是重金屬的復(fù)合污染;四是超富集植物需收割并作為廢棄物妥善處置,將對生物多樣性存在一定的威脅。
2.3.3 動物修復(fù)。動物修復(fù)是利用土壤中的某些低等動物(如蚯蚓等)吸收重金屬的特性,在一定程度上降低受污染土壤的重金屬比例,以達(dá)到修復(fù)重金屬污染土壤的目的。有研究表明[32],蚯蚓在其耐受濃度范圍內(nèi),對重金屬的富集量隨著重金屬濃度的增加而增加,同時對重金屬的選擇性受其體內(nèi)酶的影響。但這種修復(fù)方法不足在于低等動物吸收重金屬后可能再次釋放到土壤中,造成二次污染。
2.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)
農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)是近幾年新興的修復(fù)技術(shù),它是通過改變耕作制度、調(diào)整作物品種、調(diào)控土壤化學(xué)環(huán)境(包括土壤pH值、水分、氧化還原電位等)、改變土地利用類型、增施有機肥(堆肥、廄肥、植物秸稈等)、控施化肥等措施,以減輕重金屬對土壤的危害[33]。我國在這一方面研究較多[34-36],并取得了一定的成效。這種方法具有投資少、無副作用等特點,適用于中輕度污染土壤,但也存在修復(fù)周期較長、效果不太顯著等不利因素。
3 結(jié)語
綜上所述,目前重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)很多,但就單一技術(shù)來看,任何一種修復(fù)技術(shù)都有其局限性,難以達(dá)到預(yù)期效果,進(jìn)而無法大力推廣。而且土壤重金屬污染修復(fù)作為一項系統(tǒng)工程,不僅需要土壤學(xué)、植物生理學(xué)、遺傳學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、分子生物學(xué)等多個學(xué)科的共同努力,還需要多種修復(fù)技術(shù)的綜合應(yīng)用,即將物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)科學(xué)地結(jié)合起來,取長補短,才能達(dá)到更好的效果。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 李俊莉,宋華明.土壤理化性質(zhì)對重金屬行為的影響分析[J].環(huán)境科學(xué)動態(tài),2003(1):24-26.
[2] 崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究[J].土壤通報,2004,35(3):366-370.
[3] 駱永明,滕應(yīng).我國土壤污染退化狀況及防治對策[J].土壤,2006,38(5):505-508.
[4] 謝建治,劉樹慶,王立敏,等.保定市郊土壤重金屬污染現(xiàn)狀調(diào)查及其評價[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,25(1):38-41.
[5] 茹淑華,孫世友,王凌,等.蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀、污染來源及防治措施[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,10(3):88-91.
[6] 唐書源,李傳義,張鵬程,等.重慶蔬菜的重金屬污染調(diào)查[J].安全與環(huán)境學(xué)報,2003,3(6):74- 75.
[7] 魏秀國,何江華,陳俊堅,等.廣州市蔬菜地土壤重金屬污染狀況調(diào)查及評價[J].土壤與環(huán)境,2002,11(3):252-254.
[8] 和莉莉,李冬梅,吳鋼.我國城市土壤重金屬污染研究現(xiàn)狀和展望[J].土壤通報,2008,39(5):1210-1216.
[9] WASAY S A,BARRINGTON S,TOKUNAGA anic acids for the in situ remediation of soils polluted by heavy metals:Soil flushing in columns[J].Water,Air,and Soil Pollution,2001(3):301- 314.
[10] CHANEY R L,LI Y M,ANGLE J S,et al.Phytoremediation of soil metals[J].Current Opinion in Biotechnology,1997(8):279-284.
[11] KAWACHI T,KUBO H.Model experimental study on the migration behavior of heavy metals in electric to kinetic remediation process for contaminated soil[J].Soil Sci Plant Nutr,1999,45(2):259-268.
[12] 劉磊,肖艷波.土壤重金屬污染治理與修復(fù)方法研究進(jìn)展[J].長春工程學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2009,10(1):73-78.
[13] CHEN Z S,LEE G J,LIU J C.The effects of chemical remediation treatments on the extractability and speciation of cadmium and lead in contaminated soils[J].Chemosphere,2000,41(1-2):235-242.
[14] 廖敏,黃昌勇,謝正苗.施加石灰降低不同母質(zhì)土壤中鎘毒性機理研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),1998,17(3):101-103.
[15] 陳宏,陳玉成,楊學(xué)春.石灰對土壤中Hg、Cd、Pb的植物可利用性的調(diào)控研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2003,22(5):549-552.
[16] SEAMAN J C,AREY J S,BERTSCH P M.Immobilization of nickel and other metals in contaminated sediments by hydroxyapatite addition[J].J Environ Qual,2001,30(2):460-469.
[17] 周世偉,徐明崗.磷酸鹽修復(fù)重金屬污染土壤的研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報,2007,27(7):3043- 3050.
[18] DA CUNHA K P V,DO NASCIMENTO C W A,DA SILVA A J.Silicon alleviates the toxicity of cadmium and zinc for maize(Zea mays L)grown on a contaminated soil[J].Journal of Plant Nutrition and Soil Science,2008,171(6):849-853.
[19] GRAFE M,NACHTEGAAL M,SPARKS D L.Formation of metal-arsenate precipitates at the goethite-water interface[J].Environmental Science and Technology,2004,38(24):6561-6570.
[20] KUMPIENE J,ORE S,RENELLA G,et al.Assessment of zerovalent iron for stabilization of chromium,copper,and arsenic in soil[J].Environ-mental Pollution,2006,144(1):62-69.
[21] 婁燕宏,諸葛玉平,顧繼光,等.粘土礦物修復(fù)土壤重金屬污染的研究進(jìn)展[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(2):68-72.
[22] 柯家駿,陳淑民,胡向福,等.膨潤土粘土礦物吸附重金屬的研究[J].重慶環(huán)境科學(xué),1993,15(1):4-6.
[23] MAHABADI A A,HAJABBASI M A,KHADEMI H,et al.Soil cadmium stabilization using an Iranian natural zeolite[J].Geoderma,2007(137):388-393.
[24] VACA-PAULIN R,ESTELLER-ALBERICH MV,LUGO-DE LA FUENTE J,et al.Effect of sewage sludge or compost on the sorption and distribution of copper and cadmium in soil[J].Waste Management,2006, 26(1):71-81.
[25] 陳世儉,胡靄堂.有機物質(zhì)種類對污染土壤銅形態(tài)及活性的影響[J].土壤通報,2001,32(1):38-40.
[26] 華珞,陳世寶,白玲玉,等.有機肥對鎘鋅污染土壤的改良效應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),1998,17(2):55-59,62.
[27] 李宏,江瀾.土壤重金屬污染的微生物修復(fù)研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(7):72-74.
[28] DUSHENKOV S,VASUDEV D,KAPULNIK Y,et al.Removal of uranium from water using terrestrial plants[J].Environ Sci Technol,1997, 31(12):3468-3474.
[29] 敖子強,熊繼海,王順發(fā),等.植物穩(wěn)定技術(shù)在金屬礦山廢棄地修復(fù)中的利用[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(20):139-141,147.
[30] MITCH L,NICOLE P,DEBORAH D,et al.Zinc phytoextraction in Thlaspi caerulescens[J].International Journal of Phytoremediation,2001, 3(1):129-144.
[31] 丁華,吳景貴.土壤重金屬污染及修復(fù)研究現(xiàn)狀[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(13):7665-7666,7756.
[32] 伏小勇,秦賞,楊柳,等.蚯蚓對土壤中重金屬的富集作用研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2009,28(1):78-83.
[33] 劉候俊,韓曉日,李軍,等.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟,2012(7):4-8.
[34] 蔣玉根.農(nóng)藝措施對降低污染土壤重金屬活性的影響[J].土壤,2002, 34(3):145-147.
篇9
哪種修復(fù)方法適合松花江的水生態(tài)修復(fù),要根據(jù)松花江的實際情況和具體特點有針對性的選擇。
1)人類社會的發(fā)展已經(jīng)不可能把河流恢復(fù)到原始狀態(tài)。完全復(fù)原意味著對所有上下游及濱河帶的輸入輸出(水質(zhì)、水量、泥沙、生物有機體)的改變、復(fù)原,由于河流和流域的聯(lián)系,只有在對整個河流系統(tǒng)和絕大部分流域都進(jìn)行完全修復(fù)的時候,才有可能實現(xiàn)。在松花江多年的治理實踐中,修建了大量水資源利用工程、防洪工程等(如取水口、排污口、攔河壩、堤防、河流裁彎取直、渠化等),加之各種人為破壞和干擾,河流原始形態(tài)和面貌已發(fā)生巨大變化,不可能再建立過去的那種原始條件。
2)生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)的整體,生態(tài)平衡是一個動態(tài)的平衡。生態(tài)系統(tǒng)是在保持動態(tài)平衡時,不斷發(fā)展演化的。河流生態(tài)修復(fù)并不意味著絕對的穩(wěn)定性。正相反,河流系統(tǒng)必須依賴于一定程度的洪水、侵蝕和水質(zhì)變化的擾動,來保證其多樣性。河流的退化正是由于河流生態(tài)系統(tǒng)失去了動態(tài)平衡。隨著時間的推移,河流生態(tài)系統(tǒng)在自然力與人類共同作用下,已經(jīng)形成了新系統(tǒng)的動態(tài)平衡。因此,沒有必要讓河流恢復(fù)到原始狀態(tài)。因此,松花江水生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)應(yīng)該是結(jié)合防洪、河道整治和城市景觀建設(shè)等工程規(guī)劃,對河流系統(tǒng)惡化甚至喪失的(或即將要惡化和喪失的)必要生態(tài)功能和社會功能進(jìn)行修復(fù),完善河流自調(diào)節(jié)機制,并使其達(dá)到新的動態(tài)平衡。
2松花江水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的任務(wù)
2.1松花江地貌學(xué)特征的改善地貌學(xué)特征的改善包括恢復(fù)河流的縱向連通性、橫向連通性和豎向連通性;對松花江而言,就是要保持其縱向蜿蜒性和橫向形態(tài)的多樣性;實施退耕還濕,恢復(fù)灘涂生態(tài)系統(tǒng);加強溝通水系,增強過洪能力;加大恢復(fù)植被力度,增強灘涂生態(tài)功能;修復(fù)緩沖區(qū),控制人為干擾和過渡利用;采用生態(tài)型護(hù)坡,避免河道直線化和河岸的混凝土化,使其具有作為河流的自然形態(tài)。
2.2水質(zhì)、水量、水文、水力條件的改善水質(zhì)條件的改善要通過污水處理、控制污水排放、生態(tài)技術(shù)治污、源頭清潔生產(chǎn)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟等改善河流水系的水質(zhì)。水量條件的改善是通過水資源的合理配置以維持河流河道最小生態(tài)需水量(和最低生態(tài)水位)和最大流量(最高水位)。水文情勢和水力條件的改善是盡量保持自然河流豐枯變化的模式,使河流兩岸水陸交錯帶以及灘涂濕地有適當(dāng)?shù)暮樗母蓴_,以保持生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性,以及結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。
2.3生物物種多樣性恢復(fù)生物物種多樣性恢復(fù)包括瀕危、珍稀、特有生物物種的保護(hù)、水陸交錯帶植被恢復(fù)、魚類等水生生物資源的恢復(fù)等。
3河流生態(tài)修復(fù)的原則
3.1社會服務(wù)功能和生態(tài)功能同時修復(fù)松花江水生態(tài)修復(fù)應(yīng)在滿足防洪、供水、發(fā)電、旅游等社會服務(wù)功能的同時,具備良好的生態(tài)功能。
3.2與防洪規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃相協(xié)調(diào)松花江水生態(tài)修復(fù)應(yīng)該符合社會發(fā)展總體規(guī)劃,特別要與松遼流域和哈爾濱市的防洪規(guī)劃相協(xié)調(diào),還應(yīng)與有國家和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、流域綜合規(guī)劃、水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、城市市政建設(shè)規(guī)劃、自然保護(hù)區(qū)等規(guī)劃相銜接。
3.3自然自我修復(fù)為主、人工干預(yù)為輔松花江水生態(tài)修復(fù)要充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能,當(dāng)外界干擾未超過生態(tài)系統(tǒng)的承載能力時,可以按照自組織功能靠自然演替實現(xiàn)自我恢復(fù)目標(biāo)。當(dāng)外界干擾超過生態(tài)系統(tǒng)的承載能力時,則需要輔助人工干預(yù)措施創(chuàng)造生境條件。然后,充分發(fā)揮自然修復(fù)功能,使生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)某種程度的修復(fù)。
3.4確保生態(tài)系統(tǒng)用水需求應(yīng)在水資源承載能力范圍內(nèi),規(guī)劃社會經(jīng)濟發(fā)展用水,應(yīng)在滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需要的前提下,確保生態(tài)系統(tǒng)的用水需求。
3.5確保河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)污水達(dá)標(biāo)排放,控制面源污染,確保河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
4松花江水生態(tài)修復(fù)措施建議
目前的松花江哈爾濱市區(qū)江段,現(xiàn)有江道形態(tài)已失去天然河道的特點,這是哈爾濱市城市、社會、經(jīng)濟發(fā)展的需求造成的。在河流生態(tài)修復(fù)過程中,應(yīng)從尊重歷史的角度出發(fā),在滿足防洪安全的前提下,進(jìn)行適當(dāng)修復(fù),建議如下:
1)雖然受兩岸堤防限制,整個江道形態(tài)固定,但江道內(nèi)河流的蜿蜒形態(tài)依然存在。同時,鑒于現(xiàn)有堤防是多年歷史形成的重要防洪體系,而且目前還達(dá)不到100年一遇標(biāo)準(zhǔn)。因此,建議兩岸堤防位置不變,保持現(xiàn)有江道水流形態(tài)的蜿蜒性以及兩岸堤防的非自然形態(tài)。
2)江道內(nèi)已有不少灘島、淺灘和深潭,地表景觀較為豐富,具有多樣化的水生環(huán)境和動植物棲息地,不易再造淺灘和深潭,而應(yīng)結(jié)合《松花江流域防洪規(guī)劃》和《黑龍江省哈爾濱市防洪規(guī)劃修編報告》,清除主江道有礙行洪、惡化航道及嚴(yán)重影響城市環(huán)境的淤積灘涂,增強河流的泄洪功能。
3)現(xiàn)狀堤防已將江道嚴(yán)重縮窄,最窄處僅有1.5km,不宜為了土地開發(fā)利用或順直堤防。將堤防向江道內(nèi)推進(jìn),進(jìn)一步擠占河流的空間和洪水的行洪空間,不利于河流的防洪功能和生態(tài)功能的修復(fù)。
4)鑒于現(xiàn)狀堤防、大壩等人工構(gòu)筑物破壞了江道水流的橫向和豎向連通性,可采取措施恢復(fù)或改善,修復(fù)松花江兩岸水陸交錯帶生態(tài)系統(tǒng),使該江段河流廊道成為具有生命源泉意義的百里生態(tài)長廊。
5)由于大頂子山航電樞紐的建設(shè)以及松花江7個規(guī)劃梯級的建設(shè),河流縱向連通性修復(fù)困難,但需加強河流水生魚類等生物的生態(tài)監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)有發(fā)生生態(tài)問題的趨勢,及時進(jìn)行科學(xué)研究并采取適當(dāng)修補措施。
篇10
關(guān)鍵詞:城市河流 河流水污染 生態(tài)修復(fù) 綜合污染控制
中圖分類號:TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
研究的內(nèi)容和目的
研究的內(nèi)容
與自然河流相比,人類與城市河流間的相互作用更為緊密:一方面,人類更強烈地影響城市河流的水文特性、物理結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境;另一方面,城市的社會經(jīng)濟系統(tǒng)和居民日常生活也更加依賴于城市河流所提供的各種服務(wù)功能。近年來,隨著我國城市河流污染問題愈來愈嚴(yán)重,城市河流水污染逐步受到各界重視,對其污染來源、含量、時空分布、遷移轉(zhuǎn)化及其歸宿等方面的研究進(jìn)一步深入。城市河流水污染的治理在城市建設(shè)中的地位愈發(fā)重要,目前,城市污染河流的治理一般著重于點源包括工業(yè)和生活廢水、非點源包括暴雨污水和底泥等內(nèi)源污染等,而對直接在河道內(nèi)進(jìn)行水質(zhì)凈化正處于研究的熱點和難點。
研究的目的
根據(jù)過去幾十年國際上的污染河流治理經(jīng)驗、河流生態(tài)系統(tǒng)的特性和污染物遷移轉(zhuǎn)化降解的機理,消除污染源、大量削減污染物的排放量以及恢復(fù)河流應(yīng)有的自然物理結(jié)構(gòu)是治理河流污染和恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)功能的最根本措施。但是,根據(jù)我國目前的經(jīng)濟、社會條件,在短期內(nèi)污染源難以得到全面、有效的控制,河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)也需要一個較長的時間過程,因此有必要對已經(jīng)嚴(yán)重污染的城市河流進(jìn)行直接凈化和修復(fù)。
本論文研究的目的在于,總結(jié)發(fā)達(dá)國家在河流污染治理和生態(tài)修復(fù)方面的經(jīng)驗,通過對河流水污染控制技術(shù)的研究,力求尋找到經(jīng)濟、節(jié)能、高效、同時又符合生態(tài)環(huán)保要求的城市河流水污染控制方法,從而改善河流生態(tài)環(huán)境,恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的功能。
城市河流污染的特點及產(chǎn)生的原因
特點
(1)生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜
城市河流往往是整條河流的某一河段,作為自然流域的一部分,它參與整個水文循環(huán)過程。在城市化初級階段,城市河流呈現(xiàn)自然生態(tài)系統(tǒng)的特性,隨著人類對水資源的利用強度和對水環(huán)境的破壞力度不斷增加,使河流的自然生態(tài)系統(tǒng)日益遭到人類生態(tài)系統(tǒng)的影響,城市河流也就成為兩種生態(tài)交互作用的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。受人類生態(tài)系統(tǒng)影響特別大的河流,自然生態(tài)系統(tǒng)明顯退化,以致有些河流不但魚蝦絕跡,連水草亦很罕見。
(2) 污染類型齊全
據(jù)估計,全世界各城市地區(qū)每年排入水體的工業(yè)廢水和生活污水達(dá)5000億噸以上,使城市河流污染類型十分齊全,主要包括:有機物污染、重金屬污染、酸堿污染、病毒細(xì)菌污染、熱污染等
(3) 污染源數(shù)目多、密度高,污染危害嚴(yán)重
城市河流的污染源以點污染為主,但由于污染源數(shù)量多、密度高,彼此既相獨立,又互聯(lián)成網(wǎng),雖以點污染形式出現(xiàn),實際上形成與河系相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)狀面污染。
與非城市化地區(qū)相比,城市河流的污染十分嚴(yán)重。在未治理之前,泰晤士河、特拉華河、塞納河等許多國際著名的城市河流,都成為城市排污的臭水溝。如東京的多摩川、莫斯科的莫斯科河接納的污水比河流流量高出1倍多。因此,使河流常年黑臭,魚蝦絕跡,河流生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。英國泰晤士河可以作為危害嚴(yán)重的城市河流的典型。18世紀(jì),泰晤士河曾是世界著名的魷魚產(chǎn)地,香魚、銀魚、鱔魚的捕獲量也很大。自19世紀(jì)工業(yè)革命開始,泰晤士河水質(zhì)迅速惡化,成為世界上污染最嚴(yán)重的城市河流之一。從倫敦到格雷夫賽河污染尤為嚴(yán)重,河水中不含氧氣,水色墨黑,伴有臭雞蛋味,河中水生生物和水鳥基本絕跡。1832~1886年間,倫敦曾4次流行霍亂,均與飲用水源遭到污染有關(guān)。僅1849年的一次霍亂,就死亡14000余人。
2、產(chǎn)生原因
城市河流被污染一般是指排入河流的污染物超過了水體的背景值,且改變了水體的理化性質(zhì),使城市河流的生態(tài)系統(tǒng)和水體的功能受到破壞,從而淪為“城市污染河流”。
通過分析和總結(jié),城市河流污染現(xiàn)象的產(chǎn)生主要受到生活污水、工業(yè)污水及農(nóng)業(yè)污水三方面的影響。
(1)城市生活污水排放總量不斷增長,但污水的處理率沒有同步增加,致使河流遭受嚴(yán)重污染,既影響了城市河流的水質(zhì),又影響了城市的景觀,破壞了城市的生態(tài)環(huán)境,使人們的健康和生活受到損害。
(2)工業(yè)污水排放仍是城市河流目前的重要污染源。雖然外資企業(yè)、合資企業(yè)和國有大中型企業(yè)的污水得到了有效治理,對污染嚴(yán)重的工廠采取了關(guān)閉、搬遷等措施,但是許多中小型企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的廢水沒有得到有效治理,偷排、漏排的現(xiàn)象時有發(fā)生,甚至對有些國家明確規(guī)定不許排放的有毒有害物質(zhì)仍排放入河流,導(dǎo)致河流污染日趨嚴(yán)重。
(3)農(nóng)業(yè)污水的排放日益增加。隨著郊區(qū)城市化發(fā)展,小城鎮(zhèn)的生活污水量急劇增加,化肥、農(nóng)藥的流失量也越來越多,而且隨著郊區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,使規(guī)?;B(yǎng)殖場的糞尿和廢水基本上未經(jīng)處理就直接排人河流,成為日益嚴(yán)重的污染源。
三、城市河流水綜合治理措施
1、完善規(guī)劃及法規(guī)體系
(l)制定河流污染治理規(guī)劃,加大治理投資力度。在河流污染治理及水環(huán)境治理方面加大投資力度。屆時,使城市污水處理率達(dá)到75%以上,達(dá)到城市河流基本實現(xiàn)不黑不臭,其支流基本達(dá)到景觀水體要求,城市郊區(qū)外的河流達(dá)到城市綜合整治的目標(biāo)要求。
(2)建立統(tǒng)一的河流污染治理機構(gòu)、統(tǒng)一的區(qū)域水管理體制。改變城市河流污染多頭管理的現(xiàn)狀,將水作為資源和產(chǎn)業(yè),一切涉及水的問題,都交由水務(wù)局統(tǒng)一管理,成立了水污染治理指揮部,專門負(fù)責(zé)水污染治理工作,由水務(wù)局代管。這樣既有利于責(zé)任區(qū)分,又有利于徹底改變水管理及水污染控制工作的混亂局面。
(3)健全排污制度,完善排污市場。加強排污的立法和執(zhí)法工作。在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,各市政府應(yīng)擬定了符合城市實際情況的排水條例,制定立法計劃,以較大市立法的形式,對各個城市的排水設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)、運營、養(yǎng)護(hù)和排水管理活動進(jìn)行全面規(guī)范,嚴(yán)格實行雨污分流。要花大力氣對現(xiàn)有的排水管網(wǎng)進(jìn)行深人細(xì)致的調(diào)研,對錯接、亂接、雨污合流的管道進(jìn)行整改,建立獨立、完善的雨水和污水管網(wǎng),徹底實現(xiàn)雨污分流[5]。
(4)建立完善的水質(zhì)監(jiān)測體系。城市河流污染控制很大程度上依賴于一個完善的水質(zhì)監(jiān)測體系。它包括兩方面的內(nèi)容:監(jiān)視企業(yè)排放的污水,控制排污濃度;經(jīng)常監(jiān)測水系水質(zhì),掌握水質(zhì)污染動向,及時發(fā)現(xiàn)污染危險,以便采取防污措施,保護(hù)水系。
2、城市河流化學(xué)處理方法
城市河流化學(xué)處理方法主要包括以下幾種:化學(xué)除藻、化學(xué)絮凝以及重金屬的化學(xué)固定等,城市河流的化學(xué)處理方法在運用方面操作比較簡單、效果顯著受到了廣大工作人員的青睞。但它并不是適用任何受到污染的河流,只有在某些特定的條件下加以合理的使用,對于那些污染較為嚴(yán)重的城市河流,不但可以有效的控制污染,還可以起到緩解、治理污染的作用。
調(diào)水引流水質(zhì)改善技術(shù)
貫穿城市的內(nèi)河河網(wǎng)水系,由于控制性構(gòu)筑物的限制,使水體沒能與外部大的水體連通,水體處于靜止?fàn)顟B(tài),天氣炎熱時,水中溶解氧氣的濃度降低,容易導(dǎo)致水質(zhì)變壞。通過工程引流改善水域水動力條件,增加對污染物的稀釋容量,提高局部水域凈化能力,許多城市在水資源綜合利用和調(diào)配中,通過跨流域調(diào)水工程解決了水源空間分配不均問題。例如鄭州市生態(tài)輸水工程就是引用黃河水為淮河流域的賈魯河干支流輸送景觀水,以改善賈魯河干支流水質(zhì)情況。
植物修復(fù)技術(shù)
對河道自然修復(fù)應(yīng)采取生態(tài)化措施,主要是通過恢復(fù)河岸植被,恢復(fù)河岸天然濕地,種植蘆葦、浮萍、睡蓮、水草等濕地水生植物提高水域凈化能力[8]。在城市內(nèi)河水體中種植水生植物,一方面可以通過植物發(fā)達(dá)的根系有效地吸收,達(dá)到減輕和遏制水體富營養(yǎng)化趨勢的目的;另一方面,通過水生植物的種植和培養(yǎng),還可以起到美化水域環(huán)境、改善城市景觀的作用。
四、結(jié)語
水是生命之源。當(dāng)今社會,人們對水資源的依賴程度越來越高,水資源的數(shù)量和質(zhì)量已成為制約社會經(jīng)濟事業(yè)發(fā)展的重要因素。合理開發(fā)利用水資源,綜合防治水環(huán)境污染,是科學(xué)發(fā)展觀的具體表現(xiàn),是能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。通過本次研究,為城市河流的水污染治理提供了定量化工具,對于實現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力,實現(xiàn)城市河流環(huán)境保護(hù)目標(biāo),促進(jìn)其經(jīng)濟建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展,保證其水資源的永續(xù)利用和實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
[1] 閻水玉,王祥榮.城市河流在城市生態(tài)建設(shè)中的意義和應(yīng)用方法[J].城市環(huán)境與城市生態(tài).1999, 12(6):36-38.