生態修復基本原理

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生態修復基本原理范文第1篇

關鍵詞：生態；水利工程；河道治理；護坡；原理

中圖分類號：TV85 文獻標識號：A 文章編號：2306-1499（2013）06-（頁碼）-頁數

近年來，氣候異?，F象不再偶然，全球性的洪水災害，持續干旱頻繁發生，海嘯和地震以及地震引起的洪水泛濫等災害不斷威脅著人們的生命和財產安全。人類為了避免此類災害引起的人身傷亡和經濟損失，利用水利工程進行防護，起到了較好的效果。然后，在進行水利工程建設過程中，難免會對環境造成不同程度的破壞，而環境的破壞又會加劇這種惡劣氣候的進程，因此，在進行水利工程設計時，有必要將生態保護融入其中，減少一些不必要的經濟投入，從側面又響應了國家低碳的號召。進行生態水利工程的設計，可以在減輕洪水災害、持續性干旱災害等產生的破壞性外，還能夠用于發電、供水、形成巷口和水上交通通道，促進民生事業的發展和經濟的發展。因此，設計水利工程時務必要統籌兼顧環境、社會、經濟等因素，保持水利工程建設與生態環境的平衡，以可持續發展觀為導向，引進生態水利工程概念，探究生態水利工程設計原則，促進人與自然和諧共處[1]。

1.生態水利工程、生態河道、生態護坡的含義

傳統水利工程主要以水文學、水力學、巖石力學、結構力學為主的工程力學體系。生態水利工程更加注重人與自然的和諧發展，更加關注人工工程對水體的影響， 吸收了部分生態學的理論與環境工程學的技術方法，成為一個跨領域的工程體系，具有極強的綜合性[2]。在水利工程中，往往需要對河道進行護坡、現澆砼護堤等進行工程設計與維護。因此，生態水利工程中包含生態河道治理和生態護坡的內容。生態河道治理是在利用生態修復技術，將河床和護岸等進行修復，恢復其生態的豐富多樣性和可循環性。生態護坡則是在保證河道護坡的基本功能的基礎上，利用生物的生長特性，形成水-土-生物之間的物質、能量和停息的良性循環體系[3]，

2.河道治理中生態技術利用的基本原理

2.1經濟安全性原則

生態水利工程特別是中小型河道進行治理時，必須堅持經濟性和安全性的基本設計原則。中小型河道的生態治理，是要將生態學原理引入其中，工程設計時要考慮河道的最大承受能力，河岸及護坡等的使用壽命，增加其安全耐用性。在進行河道的生態治理時，還要從經濟學角度加以分析，生態河道治理時，也要將工程項目的風險性的影響因素考慮進去，如本河道常年的水流情況，兩岸的生態系統情況，河道應急能力，護坡等的抗沖刷能力等進行監測和評估，將工程項目的風險性降至最低，實現經濟實用性。另外，在生態河道治理時還要實現經濟利益最大化，在保證其基本防洪通水能力外，還要能夠為日后的其它功能開發提供便利，如開發旅游、水利工程二次利用等。因此，生態水利工程設計時特別是進行生態河道治理時，要遵循經濟安全性的基本原則。

2.2充分發揮河流及護坡的生態自我修復能力

進行生態水利工程修建、維護時，特別是進行生態護坡設計時，都要遵循生態系統的自我恢復能力的原則。進行生態護坡設計時，設計人員必須對治理的河道現場進行調查，掌握第一手的現場資料，將邊坡原有的生物種群、土壤特性和常年的氣候條件等進行全面的了解，按照生物的生活習性，因地制宜，選配適應治理河道的生物，修復河道邊坡的生物多樣性，建立喬、灌、草三位一體的多層次的復雜結構，強調以灌木為主，中長期效果為主[4]，協調植物之間的關系，提高生物群體的生態恢復性，實現河道及護坡的自我恢復能力。通過生態護坡工程，利用植被對地表及地下水文進行滲透與反滲透，起到生態調解作用，實現河道生態治理后的自我恢復。因此，在生態水利工程設計時，要遵循自我恢復能力原則。

2.3遵循生態水域的生態系統性原理

河流不僅有其自身的生態和水文特性，還與周邊的森林、田地、鄉村等構成了一個生態系統，河流發揮著為生物提供生存空間的作用。水域生態是一個大的系統，廣義的水文系統不僅包括從發源地到河口的地下水與地表水系統，還包括河流串聯起來的湖泊、濕地、水塘、和洪澤區。水文系統與生物系統交織在一起，形成整個河流生態系統。如果河道受到影響，就會破壞它所聯系的整個河流的生態系統。在進行生態水利工程設計時，不能只僅僅考慮河道的水文問題，要充分考慮河流生態系統內各個要素之間的相互作用，及整個河流生態系統的修復問題。

2.4保護河流的生態多樣性

河道經過長時間的沖刷，無論植被還是地上、地下的水文都會發生惡性變化，影響河道的基本功能。因此，在進行生態水利工程設計時，尤其是河道治理中，必須保護河流的生態多樣性。河道生態治理工程設計時要考慮河道的寬度、河流的連續性、水位、流速、水溫等。河流的生態特點主要是：水-陸兩相和水-氣兩相的聯系緊密性；上中下游的生境異質性；河流縱向的蜿蜒性；河流橫斷面形狀的多樣性；河床材料的透水性等。水—陸兩相和水—氣兩相的緊密關系，形成了較為開放的生境條件；上中下游的生境異質性，造就了豐富的流域生境多樣化；河流縱向的蜿蜒性，形成了急流與緩流相間；河流橫斷面形狀的多樣性，表現為深潭與淺灘交錯；河床材料的透水性為生物提供了棲息所。所以生態河道治理工程在設計中要充分保護生物的多樣性，保護和恢復原先所有多樣性的生物棲息環境，為生物的多樣性提供生存環境，設計最合理的生態治理型式，避免由于工程的建設減少生物群落的多樣性，引起生態系統的退化[5]。

2.5生態河道的再次開發適用性

在進行生態河道治理工程設計時，要考慮到日后河道工程的二次開發，如旅游開發，發電供水開發等。因此，在保證河道生態系統性和防洪順水功能外，還要保證美觀的工程外形，和諧的生態系統，以及河道在供水發電等方面是否具有開發潛力。增加生態水利工程的經濟利益。

3.總結

生態水利工程是利國利民的民生工程，需要遵循經濟性、安全性、自我恢復性、保護河流多樣性、維護水域的生態系統性和二次開發的美觀適用性等基本原理，才能在保證生態水利工程基本功能外，兼顧生態的良性循環，改善人們的生存環境。尤其是在小河道治理工程中，更要需要融入生態系統理論，實現生態養河、生態治河。

參考文獻

[1]杜佐勝.生態水利工程的概念及設計原則[J].科技致富向導，2012，（35）.

[2]禹博.論生態水利工程的基本設計原則[J].河南水利與南水北調，2012，（18）

[3]趙鋒，胡可可.河道生態治理中的生態護坡應用[J].浙江水利科技，2010，（06）.

[4]譚繼忠，金光云.雞東縣穆棱河提防生態護坡工程初探[J].黑龍江水利科技，2009，37（03）.

生態修復基本原理范文第2篇

關鍵詞:土壤污染、生物修復、研究進展

前言

土壤重金屬污染是指由于人類活動將金屬加入到土壤中，致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態環境質量惡化的現象。加之重金屬離子難移動性，長期滯留性和不可分解性的特點，對土壤生態環境造成了極大破壞，同時食物通過食物鏈最終進入人體，嚴重危害人體健康，已成為不可忽視的環境問題。隨著我國人民生活水平的提高，生態環境保護日趨受到重視，國家對污染土壤治理和修復的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修復問題，已成為土壤環境研究領域的重要課題。而生物修復技術是近20年發展起來的一項用于污染土壤治理的新技術，同傳統處理技術相比具有明顯優勢，例如其處理成本低，只為焚燒法的1/2-1/3，處理效果好，生化處理后污染物殘留量可達到很低水平;對環境影響小，無二次污染，最終產物CO2、H2O和脂肪酸對人體無害，可以就地處理，避免了集輸過程的二次污染，節省了處理費用，因而該技術成為最有發展潛力和市場前景的修復技術。

1.污染土壤生物修復的基本原理和特點

土壤生物修復的基本原理是利用土壤中天然的微生物資源或人為投加目的菌株，甚至用構建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中，將滯留的污染物快速降解和轉化成無害的物質，使土壤恢復其天然功能。由于自然的生物修復過程一般較慢，難于實際應用，因而生物修復技術是工程化在人為促進條件下的生物修復，利用微生物的降解作用，去除土壤中石油烴類及各種有毒有害的有機污染物，降解過程可以通過改變土壤理化條件(溫度、濕度、pH值、通氣及營養添加等)來完成，也可接種經特殊馴化與構建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修復技術的種類

目前，微生物修復技術方法主要有3種:原位修復技術、異位修復技術和原位-異位修復技術。

2.1 原位修復技術：

原位修復技術是在不破壞土壤基本結構的情況下的微生物修復技術。有投菌法、生物培養法和生物通氣法等，主要用于被有機污染物污染的土壤修復。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌，同時投加微生物生長所需的營養物質，通過微生物對污染物的降解和代謝達到去除污染物的目的。生物培養法是定期向土壤中投加過氧化氫和營養物，過氧化氫則在代謝過程中作為電子受體，以滿足土壤微生物代謝，將污染物徹底分解為CO2和H2O。生物通氣法是一種加壓氧化的生物降解方法，它是在污染的土壤上打上幾眼深井，安裝鼓風機和抽真空機，將空氣強行排入土壤中，然后抽出，土壤中的揮發性有機物也隨之去除。在通入空氣時，加入一定量的氨氣，可為土壤中的降解菌提供所需要的氮源，提高微生物的活性，增加去除效率。

2.2 異位修復技術：

異位修復處理污染土壤時，需要對污染的土壤進行大范圍的擾動，主要技術包括預制床技術、生物反應器技術、厭氧處理和常規的堆肥法。預制床技術是在平臺上鋪上砂子和石子，再鋪上15-30cm厚的污染土壤，加入營養液和水，必要時加入表面活性劑，定期翻動充氧，以滿足土壤微生物對氧的需要，處理過程中流出的滲濾液，即時回灌于土層，以徹底清除污染物。生物反應器技術是把污染的土壤移到生物反應器，加水混合成泥漿，調節適宣的pH值，同時加入一定量的營養物質和表面活性劑，底部鼓入空氣充氧，滿足微生物所需氧氣的同時，使微生物與污染物充分接觸，加速污染物的降解，降解完成后，過濾脫水這種方法處理效果好、速度快，但僅僅適宜于小范圍的污染治理。厭氧處理技術適于高濃度有機污染的土壤處理，但處理條件難于控制。常規堆肥法是傳統堆肥和生物治理技術的結合，向土壤中摻入枯枝落葉或糞肥，加入石灰調節pH值，人工充氧，依靠其自然存在的微生物使有機物向穩定的腐殖質轉化，是一種有機物高溫降解的固相過程。上述方法要想獲得高的污染去除效率，關鍵是菌種的馴化和篩選。由于幾乎每一種有機污染物或重金屬都能找到多種有益的降解微生物。因此，尋找高效污染物降解菌是生物修復技術研究的熱點。

3.影響污染土壤生物修復的主要因子

3.1 污染物的性質：

重金屬污染物在土壤中常以多種形態貯存，不同的化學形態對植物的有效性不同。某種生物可能對某種單一重金屬具有較強的修復作用。此外，重金屬污染的方式(單一污染或復合污染)，污染物濃度的高低也是影響修復效果的重要因素。有機污染物的結構不同，其在土壤中的降解差異也較大。

3.2 環境因子：

了解和掌握土壤的水分、營養等供給狀況，擬訂合適的施肥、灌水、通氣等管理方案，補充微生物和植物在對污染物修復過程中的養分和水分消耗，可提高生物修復的效率。一般來說土壤鹽度、酸堿度和氧化還原條件與重金屬化學形態、生物可利用性及生物活性有密切關系，也是影響生物對重金屬污染土壤修復效率的重要環境條件。

3.3 生物體本身：

微生物的種類和活性直接影響修復的效果。由于微生物的生物體很小，吸收的金屬量較少，難以后續處理，限制了利用微生物進行大面積現場修復的應用，

植物體由于生物量大且易于后續處理，利用植物對金屬污染位點進行修復成為解決環境中重金屬污染問題的一個很有前景的選擇。但由于超積累重金屬植物一般生長緩慢，且對重金屬存在選擇作用，不適于多種重金屬復合污染土壤的修復。因此，在選擇修復技術時，應根據污染物性質、土壤條件、污染程度、預期修復目標、時間限制、成本及修復技術的適用范圍等因素加以綜合考慮。

4.發展中存在的問題：

生物修復技術作為近20年發展起來的一項用于污染土壤治理的新技術，雖取得很大進步和成功，但處于實驗室或模擬實驗階段的研究結果較多，商業性應用還待開發。此外，由于生物修復效果受到如共存的有毒物質(Co-toxicants)(如重金屬)對生物降解作用的抑制；電子受體(營養物)釋放的物理性障礙;物理因子(如低溫)引起的低反應速率;污染物的生物不可利用性;污染物被轉化成有毒的代謝產物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化學能力的微生物等因素制約。因此，目前經生物修復處理的污染土壤，其污染物含量還不能完全達到指標的濃度要求。

5.應用前景及建議：

隨著生物技術和基因工程技術的發展，土壤生物修復技術研究與應用將不斷深入并走向成熟，特別是微生物修復技術、植物生物修復技術和菌根技術的綜合運用將為有毒、難降解、有機物污染土壤的修復帶來希望。為此，建議今后在生物修復技術的研究和開發方面加強做好以下幾項工作:

(1)進一步深入研究植物超積累重金屬的機理，超積累效率與土壤中重金屬元素的價態、形態及環境因素的關系。

(2)加強微生物分解污染物的代謝過程、植物-微生物共存體系的研究以及植物-微生物聯合修復對污染物的修復作用與植物種類具有密切關系。

(3)應用現代分子生物學與基因工程技術，使超積累植物的生物學性狀(個體大小、生物量、生長速率、生長周期等)進一步改善與提高，培養篩選專一或廣譜性的微生物種群(類)，并構建高效降解污染物的微生物基因工程菌，提高植物與微生物對污染土壤生物修復的效率。

(4)創造良好的土壤環境，協調土著微生物和外來微生物的關系，使微生物的修復效果達到最佳，并充分發揮生物修復與其他修復技術(如化學修復)的聯合修復作用。

(5)盡快建立生物修復過程中污染物的生態化學過程量化數學模型、生態風險及安全評價、監測和管理指標體系。

結論

綜上所述，我們不難發現由于土壤重金屬來源復雜，土壤中重金屬不同形態、不同重金屬之間及與其它污染物的相互作用產生各種復合污染物的復雜性增加了對土壤重金屬治理和修復難度，且重金屬對動植物和人體的危害具有長期性、潛在性和不可逆性，同時進一步惡化了土壤條件，嚴重制約了我國農業生產的加速發展，所以要更好的防治土壤重金屬污染還需要廣大科研工作者不懈的努力，研發出更好的效率更高的修復治理技術，同時我們還不應該忘記必須加強企業自身的環保意識，提高企業自我約束能力，始終將防治污染積極治理作為企業工作的頭等大事來抓，把企業對環境的污染程度降到最低限度，形成全社會都來重視土壤污染問題的良好環保氛圍，逐步改善我們的土壤生態環境。

參考文獻

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[2] 陳玉成.土壤污染的生物修復[J].環境科學動態，

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[4] 楊國棟.污染土壤微生物修復技術主要研究內容和方法

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[8] 沈德中.污染環境的生物修復(第一版)[M].北京:化學工業出版社，2001:14，311.

生態修復基本原理范文第3篇

關鍵詞重金屬污染；生物修復技術；起源；原理

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0028-01

重金屬污染主要是指由重金屬或著其化合物造成的環境污染。重金屬污染與其他有機化合物的污染有所不同。不少有機化合物可以利用自然界本身的物理、化學或生物的凈化特點，使其害性成分降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環境中降解。所以，重金屬污染的物的降解和修復問題已經成為環境研究領域的重要課題。近幾十年來，生物修復技術作為新型的重金屬治理技術，越來越被廣泛的應用于實踐當中。

1重金屬污染生物修復技術的起源與發展

作為一種新型的技術，生物修復技術大概出現在80年代，剛開始一般應用于清除和治理環境污染的生物工程技術，它的原理就是通過生物本身具有的能夠分解有害物質的能力，來分解污染環境的有害物質，例如土壤中的污染物，并且還會通過增加通氣效率、補充營養、投加優良菌種以及改善環境條件等方式來提高微生物的代謝作用和降解活性的水平，以便利于促進對污染物的降解速度，最終可以完成對污染環境治理的任務。在剛開始的時候，這種技術主要被應用在環境中石油烴污染的治理，并且結果也很完美。實踐結果表明，生物修復技術是實用的、有用的以及優越的。此后，該技術也被不斷的廣泛的使用在對環境中其他污染類型的治理。在美國，他們的很多州對生物修復技術也抱有濃厚的興趣，認為這種技術使用價值也是非常大的，例如在新澤西州、威斯康星州規定將該技術列為凈化受儲油罐泄漏污染土壤治理的常用方法之一。在研究領域中，這種技術最成功的例子是Jon E. Llidstrom等人在1990年夏到1991年，被應用在投加營養和高效降解菌對阿拉斯加Exxon Valdez王子海灣由于油輪泄漏造成的污染進行的處理，并且取得了非常顯著的效果，使得近百公里海岸的環境質量得以改善。

2重金屬污染生物修復技術的基本原理

隨著人們對環境的保護意識越來越強烈，一些相關工作者開始研究在不破壞土壤生態環境的條件下來治理重金屬污染土壤的新方法。在現在使用的土壤重金屬污染治理技術中，生物修復技術被認為是生命力最旺盛的，應用也是最廣泛的。它的基本原理主要是利用土壤中天然的微生物資源或者人為投加目的菌株到各污染土壤中，將滯留的污染物快速降解和轉化成無害的物質，使土壤恢復其天然功能。

3土壤中重金屬污染生物修復技術

1）植物修復。所謂的植物修復技術是在植物忍耐、超量積累或者某些化學元素的理論基礎上，利用植物以及其共存微生物清除環境污染物的能力，發展起來的一種環境污染治理技術。植物修復技術作為一種新型的應用技術，從廣義上講，它包含了利用植物修復重金屬污染的土壤、利用植物凈化空氣、利用植物清除放射性核素以及利用植物和它的根系微生物共同作用凈化土壤有機污染物四個方面的內容。而狹義上講，植物修復技術就是利用植物清除污染土壤的重金屬。一般來說植物修復技術可以劃分為植物提取法、植物揮發法、植物根系過濾法和植物固化穩定化法。

2）微生物修復。微生物修復技術具體表現在微生物對土壤中重金屬活性的影響，主要包括生物吸附和生物轉化兩個方面的內容。微生物可以利用有效的營養和能源，在土壤濾瀝過程中通過分泌有機酸絡合并溶解重金屬。微生物可以利用多種代謝活動直接或間接的對重金屬進行溶解。微生物代謝活動可以生成像甲酸、乙酸、丁酸等多種低分子量的有機酸。微生物對重金屬的生物轉化和氧化還原，可以使土壤中的重金屬形成的不易遷移的高價離子化合物轉化為易遷移的低價離子化合物。微生物修復技術主要包括原位修復技術、異位修復技術和原位-異位修復技術。其中，原位修復技術是在不破壞土壤結構的基礎上形成的微生物修復技術，主要分為投菌法、生物培養法和生物通氣法。異位修復技術在治理污染土壤時，需要大面積的對污染土壤進行擾動，其主要技術包括預制床技術、生物反應器技術、厭氧處理和常規的堆肥法。

3）動物修復。動物修復技術是指利用一些低等動物如蚯蚓、鼠類等，在土壤具有吸收重金屬的特性發展起來的技術。通過對它們的利用，可以在一定程度上減少重金屬的污染，達到治理重金屬對土壤污染的目的。如在pb污染比較要種的地區，在土壤中投放大量的蚯蚓，通過電激、清水等方法驅出蚯蚓集中處理，對Pb污染的土壤具有一定的治理效果。

4水體中重金屬污染生物修復技術

1）植物修復。水體中植物修復技術是通過植物的吸收和代謝功能將環境介質中的有毒有害污染物進行分解、富集和穩定的過程。人們也可以利用藻類對重金屬的吸收以及對重金屬的耐受機理，使用藻類生物修復重金屬污染水體。

2）微生物修復。所謂的微生物修復技術就是通過培育的生物或者培養、接種的微生物，利用它們對水中污染物進行轉移、轉化及降解作用，使水體得到恢復。微生物修復技術在處理污水、廢水方面已經有近百年的歷史，它是在以人為的條件為前提的條件下，利用自然環境中生存繁衍的微生物或人為投加的特效微生物的生命代謝活動，來分解污染物，達到修復受污染的環境的目的。

3）動物修復。在水體中，通過添加肉食性魚類，或減少浮游生物食性魚類使浮游動物生物量增加的方法，即動物操縱修復技術來控制藍藻、綠藻的生長。可以利用濾食性動物和腐食性動物的攝食習性來有效降低養殖對水體環境造成的負面影響。

5總結

根據上文的敘述我們可以了解到，不管是水體中重金屬的污染，還是土壤中重金屬的污染，一般都可以通過植物修復、動物修復、微生物修復這三種生物修復技術來治理因重金屬污染的環境。當然針相應的具體內容會有所不同，我們在使用生物修復技術來治理環境的時候應該結合當時環境來選擇合適的修復技術與方法，即“因地制宜”。我相信只要我們采用的方法得當，治理的及時，我們所生活的環境就會更加美好。

參考文獻

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[2]吳瑞娟，金衛根，邱峰芳.土壤重金屬污染的生物修復[J].安徽農業科學，2008（07）.

[3]張貴龍，任天志，郝桂娟，高文永，劉青麗，鞠占杰.生物修復重金屬污染土壤的研究進展[J].化工環保，2007（04）.

生態修復基本原理范文第4篇

【關鍵詞】環境生物技術；生物修復技術；水產養殖廢水

1 生物修復技術的基本概念及其原理

生物修復又稱生物改良，是指利用生物的生命代謝活動，來減少污染環境中的有毒有害物的濃度或使其無害化，從而使污染了的環境能夠部分或完全地恢復到原初狀態的過程。

生物修復根據所利用的生物，可以分為植物修復、動物修復、生態修復、微生物修復四類。根據被修復的污染環境，可以分為土壤生物修復、水體生物修復和大氣生物修復。而由于生物修復的實施方法不同，又分為原位生物修復和異位生物修復。

1.1 生物修復的基本原理

生物修復技術是通過生物的降解和轉化，將有機污染物轉化為無害的小分子化合物和二氧化碳與水。利用生物對環境污染物的吸收、代謝及降解等功能，對環境中污染物的降解起催化作用，加速去除環境中的污染物。

1.2 生物修復技術的特點

生物修復技術具有投資費用低，對環境影響小，使用效果好，使用區域范圍廣，使用面積大等特點，而且能同時處理受污染的土壤和地下水。在土壤修復中還可以去除環境中的重金屬和放射性核素。但其也存在局限性，生物不能降解進入環境中的所有污染物，并且受外部環境的影響較大。

2 生物修復技術在水產養殖廢水中的應用

氨氮是水產養殖的最主要危害，但傳統的加注新水、曝氣、漂白粉或臭氧氧化、使用斜發沸石進行離子交換等方法脫氮效果并不理想[2]。而活性污泥法、生物膜法和穩定塘法等生物處理法存在或伴有污泥產生、反應啟動慢、出水水質不穩定等問題。隨著生物技術的發展，生物修復技術在水體氨氮污染的處理上被廣泛應用。微生物修復技術在水產養殖中主要應用于養殖環境的原位修復中，主要處理底泥的有機污染和水體的富營養化問題。

2.1 生物在水產養殖環境生物修復中的作用機制

水產養殖生態環境中的有益微生物（凈水微生物）在池塘連續養殖情況下，能清除因池塘長時間養殖水域底部積累的大量殘余飼料、排泄物、動植物殘體以及有害氣體（氨、 硫化氫等），使之最終分解為CO2、碳酸鹽、硫酸鹽等物質，起到凈化水質的作用。并且能為環境中的單細胞藻類為主的浮游植物提供營養物質，促進藻類等浮游植物的繁殖。這些藻類為主的浮游植物的光合作用，又為池塘內底棲動物、水產養殖動物的呼吸和有機物的分解提供氧氣，從而形成一個良性的生態循環，有利于水產養殖動物的迅速生長。同時有益微生物的大量繁殖，在池內形成優勢種，可抑制病原微生物的繁殖，減少養殖動物的疾病發生。

2.2 生物對養殖環境的生物修復

2.2.1 微生物對養殖水體氨氮污染的修復

在一般污水處理系統中，硝化細菌的含量很低。因此，研究開發硝化細菌的快速富集培養技術，提高硝化細菌的產率，對氨氮污染水體處理具有重要作用。

現實中，硝化過程主要由自養菌完成，但異養菌也可以參與硝化；氨氧化在有氧條件下可以進行，在厭氧條件下也可以發生。胡寶蘭、鄭平在Anammox （厭氧氨氧化Anaerobic Ammonia Oxidafion）反應器中分離了6株好氧氨氧化菌，它們不僅具有好氧氨氧化菌的典型特征，而且將其置于厭氧條件下培養也有厭氧氨氧化能力。Robertson和Van Neil分離的Psendomonasspp1、Alcaligenes faecalis和Thiosphaerapantotropha菌株，既表現為好氧反硝化，同時也具有異養硝化能力，因此，Robertson提出了好氧反硝化和異養硝化的工作模型，直接把氨轉化為最終的氣態產物。光合細菌在養殖水體氨氮污染生物修復中的應用非常廣泛[5]。此外，應用屬于放線菌的諾卡氏菌屬、浮游植物的大型綠藻、席藻、螺旋藻和小球藻以及大型水生植物的伊樂藻、輪葉黑藻去除養殖水體氨氮的研究也有不少報道。

2.2.2 水生植物對養殖水體氨氮污染的修復

水生植物修復是生物方法和生態方法中的通用技術。水生植物按生態類型，可分為沉水植物、飄浮植物、浮葉植物、挺水植物。利用特定技術，還可以將浮游藻類、陸生植物應用于養殖水體修復中。目前國內外學者對植物修復富營養化水體進行了諸多研究，并取得了一定的成就，篩選出了一些優勢種。植物系統對養殖水體的凈化作用，主要是通過植物的吸收作用，根區微生物的降解作用，植物的吸附、過濾和沉淀作用，植物抑制藻類生長的作用以及作為生態系統的生產者來調節其他生物種類和數量的作用來完成的。其具有以下優勢：凈化所需的能源由光合作用提供；許多植物具有美學價值，能改善景觀生態環境；植物可被收割和利用，創造新的價值；能固定土壤或底泥中的水分，防止污染源進一步擴散；為降解微生物提供了良好的棲息場所，有利于微生物的生存。水生植物龐大的根系為細菌提供多樣性的生境，植物可輸送氧氣至根區，有利于微生物的好氧呼吸。目前，國內外應用較多的水生植物修復技術主要有人工濕地處理技術、生態浮床技術等。

2.2.3 水生動物修復技術

國內外許多學者和研究人員作了大量的研究工作，探討水生動物對水體中有機污染物和無機污染物的吸收和利用。研究認為，在水體富營養化的防治過程中，除了考慮對藻類等浮游植物進行防治，對浮游動物的防治也不能忽視。防治浮游動物繁盛最有效的方法是放養鳙魚，而鰱魚的放養通常是為了消除浮游植物。鰱鳙的放養量以及如何搭配亦值得研究。鰱鳙混養時，鰱魚大量攝取浮游植物，從而抑制了以浮游植物為食的浮游動物的生長和繁殖；如果鳙魚的數量放養過多，鳙魚就得不到足夠的食物，生物量受到抑制，放養太少，不能充分利用餌料而影響其產量。合理搭配鰱鳙的放養數量，可充分利用天然餌料，從而減少浮游植物和浮游動物的數量，這樣既可治理水體的富營養化，又可提高經濟效益，是一項非常值得研究的生物修復技術。武漢東湖的圍隔試驗證明了鏈魚和鳙魚能有效控制藍藻水華，并指出當放養的鰱魚和鳙魚的有效生物量達到46～50 g/m2時，可有效地抑制水華的發生。

3 生物修復技術的應用前景

生物技術在環境保護中已獲得廣泛的應用，并取得了顯著成效。隨著經濟的騰飛、人口的膨脹、資源的短缺、環境狀況的惡化以及人類環保意識的增強，生物技術的環境保護功能顯得越來越重要，其明顯的經濟效益、環境效益和社會效益引起科技界和企業界的極大關注，呈現良好的發展趨勢。

參考文獻：

[1]楊秀敏等.生物修復技術的應用及發展[J].2007（16）.

[2]李谷等.硝化細菌富集方法的研究[J]. 淡水漁業，2000（9）.

生態修復基本原理范文第5篇

未來中心并不企圖精確預測下個世紀的生活模式。稱之為未來中心，是由于它將展現未來的各種可能。擬設的主要展覽項目有：空間旅行與探索、地球與生態學、能源、人類健康、材料科學、計算機、機器人和信息系統。在社會科學方面，未來職業中心將提供21世紀初的職業信息。更具體地說，如：

未來空間——航天飛機模型；失重模擬椅；空間站模型；月球或火星“殖民地”。

未來衛生——模擬細胞生態學的節目，參觀者在那里可以扮演入侵微生物的角色；示范大腦功能和人體機械運動的模型。

未來地球——地球氣象的實況衛星圖像；顯示人類活動對地球影響的多重介質節目；潮汐發電站工作模型；各種可再生燃料。

未來技術——顯示自動化與人工智能未來能力的機器人“節目主持人”；新材料展品；無鍵盤計算機，包括光開關計算機和生物計算機模型。

未來職業中心——其它各主要展覽項目的職業“招工”，如空間、衛生、生態學、技術以及其它職業選擇及計劃教育幫助。

未來選擇論壇——一所新式互作用講堂，擁有150個席位，它將探討有爭議的科技問題的社會后果，促進批判思維、解決問題及決策技巧的提高。與計算機相連的響應系統將邀請聽眾發表他們的見解，選擇供挑選的方案和做模擬游戲。

未來選擇論壇的成年人節目將就某些課題如遺傳工程、高科技的重要地位以及臭氧層空洞等提出與專家們的相反觀點。家庭和學生節目將采用戲劇方式和專門編排的獨幕劇來探討年輕聽眾對這些問題的看法。

未來中心還將開設一個圓頂型最大尺寸的全景電影院，用魚眼鏡頭放映70毫米影片，聲像皆環繞觀眾。目前已制作出諸如板塊構造學、生物進化學、地貌學為主題的這類電影。有一部絕妙的影片《夢想成為現實》是宇航員在航天飛機上拍攝的。

未來中心將涉及室溫超導每一步振奮人心的進展。富蘭克林研究所能設計出說明超導現象的裝置以及設計將來可能出現的產品的模型。也能展示第一代技術，設想其成熟的模型式樣，解釋下世紀日常產品所依據的基本原理，顯示新技術效力的可能含義。

在未來衛生展覽項目中，分子醫學是其主要中心領域之一。人們往往稱它為繼抗菌法和抗生素這兩個偉大發現之后的第三次醫學革命。未來中心將用模型和謎語形式說明分子實際形態的重要性，并將開發互作用計算機程序來解釋遺傳工程，還將展出通用修復裝置以及用于幫助定做最佳修復方法的計算機輔助設計程序，展示新材料能使我們做的事情。利用日益清楚的免疫系統作用機制，設計一個有趣的阻礙微生物過程表演，讓觀眾充當入侵人體的有害微生物。

目前最明顯的趨勢之一是，學科間的分界線日益模糊，很多振奮人心的進展發生在邊緣學科中，因此，未來中心的參觀者將有機會使用計算機信息系統，探討設在未來中心以及該科學博物館各展覽項目課題間的聯系。該計算機系統還會給出各領域的重要新進展以及要注意的重要趨勢。未來中心還打算設計一個先進的信息系統，為參觀者提供按自己的興趣定做的信息包。