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      水生態修復與水生態恢復

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      水生態修復與水生態恢復

      水生態修復與水生態恢復范文第1篇

      一、水生態系統特性和功能

      水生態系統是指自然生態系統中由河流、湖泊等水域及其濱河、濱湖濕地組成的河湖生態子系統,其水域空間和水、陸交錯帶是由陸地河岸生態系統、水生生態系統、濕地及沼澤生態系統等一系列子系統組成的復合系統,是生物群落的重要生境。水生態系統的空間尺度可分為流域尺度、河流廊道尺度、河段尺度。其中,流域生態系統是以河湖為主體,邊界清晰、結構功能完整的生態系統。水生生態系統在維系自然界物質循環、能量流動、凈化環境、緩解溫室效應等方面功能顯著,對維護生物多樣性、保持生態平衡有著重要作用。1.水生態系統特性水生態系統的結構特征可從縱向、橫向、垂向進行分析:縱向主要表現為河流氣象、水文、地貌、地質條件具有明顯的上、中、下游區域差異性和河流縱向形態的蜿蜒性;橫向主要表現為水—陸兩相性,從河流向岸邊依次為河道、洪泛區、高地邊緣過渡帶、陸域,此外,河流橫斷面表現為交替出現的淺灘和深潭的形態多樣性。垂向主要表現為水體表面的水—氣兩相性和底部的水—泥兩相性,河流基底對于水生生物起著支持(如底棲生物)、屏蔽(如穴居生物)、提供固著點和營養來源等作用。水生態系統具有以下特性:流域性:即以流域為整體,河湖為主體,邊界清晰、結構功能完整的生態系統,各子系統以河流水系相聯系,具有地表、地下完整的水文循環過程。復合性:是由陸地河岸生態系統、水生生態系統、濕地生態系統等子系統組成的復合系統。多樣性:河流與湖泊及河流上中下游的生境異質性、河流形態的蜿蜒性、河流橫斷面形的狀多樣性,流速、流量、水深、水溫、水質、河床構成等多種生態因子的異質性是生境多樣性和生物群落多樣性的基礎。連續性:水生態系統具有從河流源頭到河口的空間連續性和生物過程的連續性。2.水生態系統功能水生態系統的功能可分為生境支持、生物多樣性維持、服務人類生產生活三個層次。生境支持功能是水生態系統為生物提供生存環境的基礎功能,體現在水文循環、氣候調節、土壤形成、水源涵養等方面。生物多樣性維持功能是水生態系統生境多樣性對生物多樣性的基礎支持。服務功能是水生態系統為人類提供的生產生活條件和效用,具體體現在供水、發電、航運、水產養殖、污染降解、景觀、文化等多方面。3.水生態安全水生態安全是指水生態系統能夠良性循環并持續不斷的自我更新,其各項功能沒有受到損害,進而能持續地滿足人類需要的狀態。水生態安全包括生態系統功能和人類需求兩個方面,二者缺一不可,即水生態安全既與水生態系統的承載力和可再生能力有關,又與人類開發活動密切關聯。水生態安全的實質是以水生態系統的可持續維持來保障其服務功能的可持續提供。

      二、我國水生態系統狀況分析

      1.水生態系統狀況全國主要河湖生態需水滿足程度、水環境狀況、重要濕地保留率和重要水生生境狀況等方面的調查評價總體為以下結果:①河湖生態需水滿足程度。在全國主要河湖223個生態基流控制斷面中,生態基流滿足程度為優和良的有167個,占比74.9%,主要分布在南方長江區、珠江區及東南諸河區以及北方大江大河上游河段。滿足程度為差和劣的有46個,占比20.6%,主要分布在遼河區、海河區、淮河區和黃河區等。在83個敏感生態需水控制斷面中,敏感生態需水滿足程度為差和劣的有23個,占比27.7%,主要分布在海河區以及松花江區、遼河區和黃河區下游河湖。②水環境狀況。最近完成的全國水資源保護規劃對全國主要河湖8499個水功能區評價表明,水質不達標的水功能區有4444個,松花江區、遼河區、海河區及太湖流域的水質達標率均低于40%。在評價的168個湖庫中,近一半湖庫處于中度及以上富營養化水平。③濕地保留率。對217個評價單元的濕地保留率評價為優和良的有130個,主要分布在松花江區、長江區和珠江區。濕地保留率為中等及以下的有87個。黃河區、海河區和西北諸河區約70%以上濕地評價結果為差和劣。④水生生境狀況。對全國546個重要水生生境狀況的評價表明,生境狀況為優和良的有206個,占37.7%,主要分布在長江、珠江以及松花江;生境狀況為中等的186個,占比34.1%;生境狀況為差和劣的154個,占28.2%,主要分布在黃河和淮河流域。主要河流縱向連通性評價表明,受由于水庫大壩阻隔,近一半的河流縱向連通性較差。從歷史進程分析,我國水生態狀況總體呈惡化趨勢,已對我國水資源可持續利用和經濟社會可持續發展造成嚴重影響。

      2.問題成因分析造成我國水生態問題的原因是多方面的,主要原因有:①氣候變化對水生態環境的影響不斷加劇。主要江河源頭區冰川消融加快,降雨、蒸發、下滲等水循環過程發生改變。干旱區范圍擴大、荒漠化程度加重對干旱、半干旱地區的水生態系統安全帶來嚴重威脅,洪澇頻發對治理和改善部分區域水生態環境問題提出了新挑戰。②部分地區水資源、水能等的開發利用已經接近或超出水生態系統承載能力。水資源配置缺乏與區域水土資源、生產力布局的統籌,我國約三分之一國土面積存在水資源過度開發的問題,特別是北方地區尤為嚴重。黃河、遼河、海河流域水資源開發利用率分別達到82%、76%、106%,超過了流域水資源承載能力。全國地下水超采區面積達到30萬km2。與此同時,廢污水排放量持續增加,遠遠超出水功能區納污能力。③水生態涵養空間受到嚴重擠壓。不合理的開發模式和人為活動造成與河湖爭地,水源涵養區、河湖沼澤區、蓄洪滯澇洼淀區等的水生態涵養空間遭受嚴重侵占,導致河湖水、沙等循環條件顯著變化,湖泊及河流尾閭萎縮,水生態空間格局遭到擠壓和破壞。20世紀50年代以來,全國面積大于10km2的湖泊有230余個萎縮,其中89個干涸,總萎縮面積約1.4萬km2。全國天然陸域濕地面積減少了28%。此外,快速城市化進程中,對構建自凈自滲、蓄泄得當、排用結合的城市良性水循環認識不足是導致城市水生態急劇惡化的重要原因。④部分水利水電工程建設導致河湖生態退化。筑壩建庫和大規模引水改變河流、湖泊的水文情勢及水生態環境,阻斷魚類洄游通道。在強調工程的安全可靠、技術可行及經濟合理的同時,忽視了工程布置、結構、材料等與自然的和諧具體表現為河流形態直線化、河道斷面規則化和河床材料硬質化,形成“三面光”河道,造成生物多樣性急劇下降,河流自凈能力降低和水質惡化,使河湖基本生態的功能受損或喪失。

      三、水生態保護與修復的總體方向和措施

      1.工作進展2007年以來,水利部開展了大江大河及重要支流流域綜合規劃編制工作,在規劃報告中均將水生態保護與修復作為規劃重要內容。2010年以來,國務院相繼批復了《全國水資源綜合規劃(2010—2030年)》《全國生態保護與建設規劃(2013—2020年)》七大流域綜合規劃等,均對水生態保護與修復的目標、任務等提出了明確要求。2012年,水利部會同國務院有關部門啟動了《全國水資源保護規劃》編制工作,將水生態保護與修復、生態需水保障等作為主要規劃內容。2004年,水利部印發了《關于水生態系統保護與修復的若干意見》,在全國范圍內開展了14個城市水生態系統保護與修復試點工作,起到了引領和示范作用。2013年7月,水利部大力推動水生態文明建設,先后啟動了兩批105個全國水生態文明城市建設試點。制定了《河湖生態保護和修復規劃導則》《國家水生態文明市評價標準》《河湖生態環境需水量計算規范》等一系列標準規范。近年來,對黃河、塔里木河、黑河進行綜合治理和水資源科學調度,取得了明顯成效,黃河實現連續十六年不斷流,塔里木河下游干涸二十多年的臺特馬湖重新過流,黑河下游的東居延海重現生機。連續實施“引江濟太”,將長江水調入太湖,實現了“以動治靜、以清釋污、以豐補枯、改善水質”的目標。對扎龍濕地、南四湖、白洋淀等湖泊濕地實施生態補水,維護了生態脆弱地區的水生態安全,取得了顯著的社會、生態和經濟效益。總結我國水生態保護與修復工作,也存在以下主要問題:①立法保護不足。水生態系統水生態保護與修復重在保護,我國目前在水生態保護方面的相關法規依然薄弱。②體制機制亟待改革。水生態保護與修復規劃編制、實施主體、資金來源、運行維護等方面缺乏區域間、部門間的協調和統籌,主要原因是體制機制的不適應。③監控體系薄弱。我國目前的水生態安全評估標準、監測體系等非常薄弱,造成水生態狀況監控、風險預警、責任追究、措施效果評估等缺乏基礎支撐。④缺乏流域統籌。水生態保護與修復規劃布局重視局部利益和效果,缺乏流域性統籌和治理措施的系統性,個別地區甚至以營造水域景觀、后續土地開發為主要目的,破壞了流域整體的水生態系統。⑤水生態修復工程重視工程措施,對監督管理措施重視不夠,對已實施工程的運行管理和維護不足,影響工程效益的長久發揮。⑥水工程建設中的水生態保護相對薄弱。水工程建設重視對水資源的功能性開發,忽視水生態系統結構和功能的保護現象依然存在。如防洪規劃強調對洪水的控制,但對洪水的出路、疏導考慮不足;水系河道整治、灘涂海涂圍墾、蓄滯洪區建設等中缺乏與水生態保護的協調和統籌。

      2.基本原則和總體方向水生態文明是人類遵循人水和諧理念,以實現水資源可持續利用,支撐經濟社會和諧發展,保障生態系統良性循環為主體的人水和諧文化倫理形態,是生態文明的重要部分和基礎內容,要把生態文明理念融入水資源開發、利用、治理、配置、節約、保護的各方面和水利規劃、建設、管理的各環節。水生態系統保護與修復應遵循以下原則:①保護優先,綠色發展。著力實現從事后治理向事前保護轉變,從人工建設向自然恢復轉變。改變以往“以需定供、技術可行、經濟最優”的工程建設思路,充分發揮水生態系統的自我修復能力,將自然修復和人工生態修復措施相結合,建設生態友好型水工程。②流域統籌,系統修復。充分考慮流域水生態體系結構和功能的流域性、層次性、尺度性,轉化治理模式,從流域層面提出水生態保護與修復的原則、目標和總體布局。③技術創新,綜合治理。創新水生態保護與修復建設管理體制、機制,加強水生態保護與修復的新技術、新方法研究,注重重點區域綜合治理,發揮重點區域的示范作用。我國水生態系統保護與修復的總體方向是以水資源緊缺、水生態脆弱和水環境惡化等問題區域為重點,以實現江河湖泊溝通、水系完整,水質良好、生態多樣、文化傳承為目標,從國家、流域、區域、城市等不同尺度提出水生態保護與修復主要任務,逐步構建空間均衡、功能完備、管理完善、保障有力的水生態系統安全格局。通過水資源合理調配逐步退還擠占的生態環境用水,對水生態作用顯著的重點水工程實施生態調度,使基本生態環境需水得到基本保證;重要水域水生態惡化趨勢得到遏制,通過節水治污和跨流域調水、水資源配置以及河湖連通等生態修復工程的實施,改善河湖水量過程、加速水環境惡化地區河流湖泊水體的流動性,促進水體自我調節功能的恢復和增強,使河湖水環境狀況得到明顯改善;受損的重要水生態得到初步修復,合理調配生活、生產、生態用水,建立生態環境用水保障制度,維護主要河湖正常生態功能;基本建立水生態監管體系,加強對重要生態環境敏感區生態環境系統的監測與控制。要著力實現以下轉變:從局部區域和河段向區域和流域尺度轉變;傳統水利工程向生態友好型水利工程轉變;水環境治理從注重水質改善向水生態系統治理修復轉變;水生態系統保護工作從行政推動向理念、立法、技術及標準制約階段發展;從局部水生態治理向全面建設水生態文明轉變。

      3.主要措施今后一個時期,我國水生態保護和修復的主要措施主要有以下方面。(1)健全水生態文明法制體系,加快實施水生態紅線管理加快建立系統完整的水生態文明制度體系,引導、規劃和約束各類開發、利用、保護水資源和水生態的行為;結合國家主體功能分區、生態區劃,明晰水生態功能定位和空間分區,劃定河流、湖泊及河湖濱帶的管理和保護范圍,切實維護水生態空間,劃定水生態環境敏感區和脆弱區等區域水生態紅線;嚴格限制建設項目占用自然岸線,城市規劃應保留一定比例的水域面積;控制用水總量,逐步退還擠占的河道內生態環境用水和超采的地下水。確定江河主要控制斷面以及區域地下水系統的生態水量標準和湖泊、地下水的合理水位。開展長江三峽及上中游干支流控制性水庫群、黃河干流水庫、淮河閘壩群等大江大河閘壩水量聯合調度試點,完善塔里木河、黑河、石羊河等水資源緊缺河流的水量調度。(2)強化流域統籌協調管理,實施山水林田湖綜合治理堅持水量、水質和水生態統一規劃,統籌考慮地表水與地下水、水生態保護與修復、點源與非點源污染治理等方面的關系,科學制定流域水生態保護與修復規劃方案。加快批復實施全國及七大流域水資源保護規劃。在全流域層次上立足山水林田湖是一個生命共同體,統籌流域水資源開發利用與節約保護、防洪減災、水污染防治和生態治理等要求,科學配置流域、河流廊道及具體河段不同空間尺度下水生態保護與修復工程和管理措施。推進以流域為單元的綜合管理,完善水資源保護與水污染防治協調機制,全面落實全國重要江河湖泊水功能區劃,建立流域防污控污治污機制。建立和完善流域水生態補償機制,協調生態環境保護及其經濟利益之間的分配關系。創新河湖管理模式,推行水體治理及管護“河長制”。(3)構建生態友好型水工程體系,發揮水工程生態保護與修復完善水工程規劃設計標準規范體系,協調好水工程建設與生態保護的關系,強化水利工程規劃設計、建設實施、運行調度等各環節的水生態保護。倡導仿自然、低影響水工程建設,河道工程布局應維護河流天然形態,保持河流蜿蜒性,維護濕地、河灣、急流、淺灘等多樣性棲息生境。實施水庫、閘壩生態調動運行,滿足河流生態需水。實施農村河塘溝渠整治,采取清淤疏浚、生態溝渠整治、河渠連通等措施建設生態河塘,打造河暢水清、岸綠景美的“美麗鄉村”。(4)構建生態水網體系,實施河湖水系連通河湖水系連通是優化水資源配置戰略格局、提高水利保障能力、促進水生態文明建設的有效舉措。堅持恢復自然連通與人工連通相結合,以自然河湖水系、大中型調蓄工程和連通工程為依托,以構建流域生態水網體系為重點,在有條件的地區加快推進河湖水系連通工程建設,增強河湖連通性,提升河湖水環境容量,恢復河湖生態系統及功能。在東部地區,加快骨干工程建設,維系河網水系暢通,率先構建現代化水網體系。在中部地區,積極實施清淤疏浚,新建必要的人工通道,增強河湖連通性。在西部地區,科學論證、充分比選、合理興建必要的水源工程和水系連通工程。在東北地區,開源節流并舉,有條件的地方加快連通工程建設,恢復擴大湖泊濕地水源涵養空間。(5)實施重點區域水生態修復以重要生態保護區、水源涵養區、江河源頭區、重要濕地以及水生態脆弱和惡化區域為重點,實施水生態修復工程,開展退耕還濕、退養還灘,逐步擴大水源涵養林、河湖水域、濕地等綠色生態空間。結合“一帶一路”、京津冀協同發展及長江經濟帶等國家重大發展戰略,重點實施京津冀“六河五湖”生態修復治理,長江經濟帶沿江生態環境保護工程,繼續推進太湖、滇池、巢湖等重點湖泊和長江中下游、珠江三角洲等地區河湖內面源及水環境綜合治理,繼續實施塔里木河、黑河、石羊河等的生態綜合治理。綜合運用調水引流、截污治污、河湖清淤、生物控制等措施,修復湖泊濕地生態環境。對魚類“三場”、洄游通道等重要生境保護實行統一規劃和管理,劃定為水生態重點保護和保留河段,采取禁止或限制開發措施,開展重要水域增殖放流活動,保護水生生物多樣性。加強地下水超采區治理和修復,實施地下開采量與地下水水位雙控制。華北地區依托引江引黃等工程,結合調整種植結構以及退減灌溉面積等休養生息措施,逐步削減地下水開采量。(6)以水生態文明城市建設為引導,構建人水和諧的水生態保護格局推進水生態文明城市建設試點,構建河暢、水清、岸綠、景美的人水和諧的宜居生活空間,并以此為引導,探索水生態文明建設經驗,輻射帶動流域、區域水生態的改善和提升。加快推進海綿型城市建設,綜合運用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等工程和非工程措施,因地制宜安排雨水滯滲、收集利用等削峰調蓄設施,增加下凹式綠地、植草溝、人工濕地、可滲透路面、砂石地面和自然地面,以及透水性停車場和廣場等城市透水空間,保障足夠的洪澇水蓄滯空間。(7)促進科技創新,強化監管能力開展與生態用水、配置與調度、生態修復技術、生態補償、水生態評估與監測、管理機制與保障措施研究等關鍵技術科技攻關。建立健全水生態保護標準和技術規范體系。加強水生態保護與修復新技術、新材料、新工藝的開發和推廣應用。加快我國水生態監測與管理信息系統建設,開展河湖水生態狀況持續、系統監測,進行水生態安全評估。建立水生態預警及決策系統。加強監督管理能力建設,建立多形式、多層次的監督機制和監督機構,加大對違規、無序開發活動和破壞水生態行為的監督管理。

      四、結語

      水生態修復與水生態恢復范文第2篇

      關鍵詞:生態水利;水利工程;水資源保護;生態保護

      引言

      我國雖然水資源較為豐富但是區域分配不均勻也比較明顯,部分地區水資源匱乏問題一直困擾著區域經濟發展。隨著人們環保意識的增強,環境工程也逐漸增多,并滲透到各個方面對城市大氣、垃圾、水資源等都取得了不錯的成績。針對當前部分地區水資源緊缺的局面,如何做好保證區域水資源均勻分配,是一個較為重要的問題。人們在追求片面經濟效益的同時給水生態環境造成嚴重破壞,積極建設生態水利工程,實現水文環境下應有的自我恢復功能,是當前水資源保護的發展趨勢。

      1生態水利工程相關概述

      我國對于生態水利工程有著多方面的理解,雖然各自的說法可能有所不同,但是生態水利工程所具有的效果和作用都是一致的,其主要的目的都是為了保護水文環境,采用科學合理的管理方法,實現各區域水資源的科學調配與管理,從而達到節約用水、可持續發展的目的。生態水利工程建設過程中必須秉持自然生態理念與因地制宜原則,水資源開發建設需要結合當前環境,在盡可能保證河流原始狀態與周邊區域自然生態平衡為基礎,充分發揮原有地域的地形優勢、資源優勢,采取科學的管理方法,努力打造多樣性的生態系統。針對不同生態系統所具有的服務功能,改善生態環境、擴大灌溉面積、促進作物生長,滿足當地農業、林業、漁業等多方面要求,以生態水利建設帶動地區經濟發展,努力得到水資源利用效益的最大化。

      2生態水利工程實施原則

      2.1生物群落多樣性

      生物群落多樣性是水生態環境下自有的一種狀態,水生態環境建設應該能夠形成多個數量的小生態環境,并且能夠涵蓋更多物種,并提供適宜、健康的生存空間。生物群落多樣性的主要目的是提高整個生物生存環境的自我恢復功能,完善生物系統,避免由于生物環境過于單調導致群落比例、密度不協調,出現退化、衰敗的現象。水利工程建設過程中不可避免的會對周邊生態環境造成破壞,這就需要相關工作人員能夠認識到生物群落多樣性的重要性,在工程開始前對本地水文、地質條件與生物物種進行動態監測,通過不斷的優化調整,選擇對周邊生態環境影響最小的技術方案,降低水利工程建設對流域范圍陸生生物、水生生物、土壤環境等產生的不利影響。

      2.2因地制宜原則

      我國一直以來都十分崇尚人與自然的和諧共處,生態水利工程建設中也應該尊重本地區生態系統的自我修復功能,如果生態水利建設過于自我,那么也很難滿足當前環境與經濟發展需求,無法發揮出應有的效益和作用。這就要求相關人員能夠結合地區經濟發展與流域條件,滿足當前水文地質、土壤地貌、植被物種等多方面需求,努力打造適合本地區經濟建設與生態環境共同發展的水利項目。在生態系統修復過程中,能夠從長期、宏觀的角度出發,保證生態系統的綜合性、修復性,避免生態水利建設與地區經濟發展相矛盾的現象發生。

      3生態水利工程與水資源保護的有效措施

      3.1明確生態水利保護的目標

      生態水利工程建設過程中必須要有一個明確的目標,按照生態文明建設與河湖水系生態廊道等多方面要求,對本地區水生態環境進行全面的分析與研究,結合實際生態功能定位制定生態環境保護的目標與計劃。在具體執行過程中按照因地制宜原則,充分發揮本地區地質地貌優勢與生態建設要求,堅持生態環境保護原則,做好整體的協調部署工作,保證從點到面都能夠實現生態水利工程的合理布局。

      3.2實現水資源的統一管理

      進行水利工程建設的主要目是為了提高水資源利用效率,通常情況下水利工程是由政府部門或地方部門開發建設的,雖然政府部門已經在進一步完善水資源的管理工作,但由于行政級別、地區經濟等各方面限制,各自為政的現象仍舊存在,這就造成部分地區在面對有限水資源上相互爭斗、浪費現象嚴重。針對這種情況,必須加強水資源的監督與管理,在保證生態環境平衡的狀態下,滿足各地區對水資源的需求,針對經濟擴大發展、人口迅速增長等問題,對有限的水資源進行合理調配,切會提高水利工程項目決策與建設的整體水平。

      3.3河岸防護

      河岸防護是水生態環境保護的一種形式,針對水利工程建設中對當前環境所產生的影響,對一定范圍內的水陸連接區域進行河岸防護作業,由于水陸連接區域是水生物與兩棲生物得以生存的基礎保障,生態水利工程建設應該做好原有生態系統的保護工作,以生物物種多樣性為出發點,做好當地人文景觀、自然景觀的協調配合,為水生物生存繁殖提供良好的自然空間。除此之外,河岸防護還可以通過周邊景觀設計,提升水利工程的生態效益,搭配合理的植物種類實現生態綠化與園林綠化的結合,在發揮沿岸防護生態保護功能的同時,也具有良好的層次感與藝術感。

      3.4恢復水生態自我修復功能

      在生態水利工程建設中項目建設與生態保護之間存在的矛盾問題深入分析,對已經產生損壞的生態系統進行修復治理,嚴格按照因地制宜、分步實施的原則,做好本地區生態環境改造與系統修復。對影響較大且無法實施改造、修復的工程,應該制定有效的解決措施,保證能夠滿足生態環境下水資源應有的自我修復能力,提高系統配置與技術改革,保證生態水利建設方案能夠符合地區短期與長期發展,對區域內水資源進行優化配置管理。

      水生態修復與水生態恢復范文第3篇

      關鍵詞 水體富營養化 生物治理

      1水體富營養化問題概述

      1.1水體富營養化

      富營養化是指生物所需的氮(N )、磷(P) 等無機營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等相對封閉或水流緩慢的水體, 在適宜的外界環境(水域的物理化學環境) 因素綜合作用下, 引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖, 水體溶解氧量下降, 水質惡化, 魚類及其他水生生物大量死亡的現象。

      1.2 水體富營養化問題治理

      目前國內外在控制藍藻水華、治理水體富營養化的問題上采取的措施大體可歸結為:(1)外源污染物,特別是點、面源污染物的截留、控制。(2)內源污染物的控制。兩者的目的都在于降低營養物質的負荷、控制藻類的異常繁殖,逐步提高水的質量。

      對于湖泊富營養化,各個國家和地區采用不同的物理、化學方法對其進行預防、控制和修復, 并且取得一定的成效。物理法主要采用截流、疏浚、稀釋和污水分流等措施。物理方法有耗時、高成本、難操作的缺點。化學方法主要是利用除草劑、殺藻劑及金屬鹽等來控制水華,常用的除藻劑有硫酸銅、二氧化氯等,臭氧和高錳酸鉀作為除藻劑也有研究。在實際運用的過程中,物理方法損耗高,化學方法又牽涉到化學藥劑對水體的二次污染。都不宜長期使用。

      2水體富營養化的生物修復方法

      生物修復是指利用生物的生命代謝活動在一定的條件下減少存在于環境中有毒有害物質的濃度或使有毒有害物質完全無害化, 從而使污染的環境能夠部分或者完全恢復到原始狀態的一個受控或自發進行的過程。

      2.1微生物修復

      (1)固定化光合細菌:是將游離的光合細菌利用固定化材料將其固定, 用于處理污染水體的1種方法。(2)固定化氮循環細菌修復:固定化氮循環菌在參與水體的氮素循環中起著重要的作用, 研究表明, 接種固定化氮循環菌可去除富營養化水體中過量氮素。(3)深水曝氣修復:通過向湖底曝氣來補充氧氣, 使水與底泥界面之間經常保持有氧狀態, 有利于抑制底泥磷的釋放。(4)EM制劑修復:有效微生物群是從自然篩選出各種有益微生物, 用特定的方法混合培養所形成的微生物復合體系, 其微生物組合以光合細菌、放線菌、酵母菌和乳酸菌為主。該微生物制劑對去除水體中的有機物、葉綠素a、氨氮和提高溶解氧等均有顯著效果。(5)Clear2Flo系列菌劑修復:專門用于湖泊和池塘生物清淤、養殖水體凈化流修復及污泥去除, 效果很好, 可阻止藻類生長、“水華”出現, 污染因子大幅下降。

      2.2水生植物修復

      (一)沉水植物的修復作用

      沉水植被指在大部分生活周期中植株沉水生活、根生底質中的植物生活型。其作用主要有:

      (1)水體生物多樣性賴以維持的基礎。

      (2)對水體物理環境的改變功能。

      (3)凈化水體的功能。

      (4)對水生生態系統演替的影響作用。

      (5)對水環境的生物地球化學過程的影響作用。

      (6)對水體生物群落的影響。

      國內外對富營養化淺水湖泊進行生態恢復的研究與實踐,可以形成如下結論:(1)恢復或重建湖泊水生植被是富營養化淺水湖泊生態恢復的重要環節。(2)多穩態理論、生物操縱理論以及上行控制和下行控制理論是恢復或重建水生植被、實現由藻型到草型轉變的重要理論基礎。(3)生態恢復的前提是控制外源營養負荷,然后再在實施綜合措施的基礎上如疏浚或鈍化底泥控制內源負荷,通過生物操縱或理化手段控制藻類等恢復或重建水生植被。(4)我國水庫湖泊的富營養化程度比多數歐洲及北美湖泊要明顯偏高,恢復和重建水生植被的困難要大。

      (二)魚類的修復作用

      魚類是影響湖泊生態系統的重要因素,影響包括湖泊的生物(尤其是餌料生物) 群落結構、營養物質的狀態和水平等。李傳紅等人認為:魚類是生態系統的主要組成部分,在生態系統中扮演著重要的角色,放養不同生活習性魚類、選擇性捕撈對湖泊生態系統的結構、功能、演化有顯著影響,同樣湖泊生態系統的變化也影響著水體的水質和自凈能力,進而影響人類湖泊功能的發揮。

      2.3人工浮島修復

      生態浮島技術就是人工把水生植物或改良馴化的陸生植物移栽到水面浮島上,植物在浮島上生長,通過根系吸收水體中的氮磷等營養物質,從而達到凈化水質的目的。

      3總結

      在閱讀了大量有關水體富營養化生物修復的研究成果并結合在生態學課程的教授及學生論文指導中進一步獲得的知識,了解到新興技術的發展空間。不難發現,針對水體富營養化的生態修復技術依然存在著很多缺陷:比如人工浮島技術無法在流域中達到預期效果;對于治理不同污染程度水體選擇何種生物種類是在生態修復中的一個難題。當然,在此文中我沒有提及外來入侵物種對于本地水體富營養化的利弊問題。但是,事實上,有很多的研究者在大量工作的基礎上提出“水葫蘆用于水質污染治理,能夠帶來凈化氮、磷、有機廢水,去除廢水中的懸浮物,去富營養化和凈化重金屬污染等積極的生態環境效應。”但如何解決外來物種破壞當地物種生物多樣性等一系列問題,卻又成為我們面前的一個難題。

      富營養化水體的生物修復技術是近期新興的、熱門的新型技術,但如同大多數的生物工程技術一般,我們還需要經過很長實踐的研究和積累才能達到預期的效果。

      參考文獻:

      水生態修復與水生態恢復范文第4篇

      關鍵詞:生態消淤、水生生態、綜合治理、修復

      一、前言

      隨著珠三角地區人口不斷增長,大量富含有機物的生活污水和部分工業廢水排入河涌,導致水體含氧量大幅下降,造成了河涌普遍呈現有機污染嚴重的特征。且由于長期不加治理,大量的污染物沉積在河涌底部,導致河涌底泥淤積,珠三角地區河涌的淤泥厚度可達0.5~2m,平均為0.36m。底泥中的還原性物質產生大量的化學耗氧使河涌底泥形成厭氧環境,在厭氧微生物作用下逐步腐化,變黑、發臭。

      目前的城市河涌整治中,注重清淤,堤岸,綠化和截污等工程,而不重視底泥和水體生物原位修復,更不重視河涌生態體系建立,這樣導致城市河涌整治中邊治邊黑,邊黑邊治,不能從根本上改善河涌水質和提高水體自凈能力。現正積極探索城鎮河涌污染治理新路子,提高河涌整治的效果和水平。原位生態修復技術曾經在國內外許多工業污水處理廠、湖泊、池塘、湖塘、海灘等多個污染控制工程項目中得到應用,都是對水體及其淤泥進行污染物的消減處理,效果皆良好,從事實上說明了該技術運用的可行性與成熟性。

      二、常規河道清淤和水生生態技術修復存在的問題

      傳統整治河道的手段是截污與污水處理,清淤,水生態修復,補水,堤岸景觀建設等。其中,常規清淤和水生生態技術修復存在很多問題:淤泥清挖工藝落后,工程投資大,操作麻煩,清淤效率低;清淤挖上來的淤泥含水率高,數量巨大,黑臭,運輸和處置難;傳統的清淤方法,最重要清除的上層不穩定淤泥殘留多,加上發黑的河水,污染負荷仍然很大,黑臭難解決;生態修復未找到快速修復水生食物鏈并且易于維護的簡單方法;需要使用曝氣等其它設施,管理麻煩,維持費用大;普通的投放微生物治河技術,投放液態的微生物易被河水沖走,要長期不斷投放,維持費用大,一年只能消化淤泥少于10cm,不能替代清淤。

      綜上所述,黑臭的河道,清淤后不穩定淤泥的殘留量多,就算做到完全截污,河道內的污染負荷仍然很大,單純依靠調水、補水難以徹底消除這些污染,難以短期內消除河道黑臭。不少投入了很多資金治理過的河道,雖然有一些效果,但不能令人滿意,尤其是退潮時、枯水時仍然黑臭。

      河道治理重在水環境生態修復與重建,重建生態系統有很多方法,最重要的是能使水體的自凈能力保持穩定,且易于控制和管理,維護費用低。所以,尋求高效而且符合上述要求的技術方法,是河道水體生態修復最大的難點,是水體修復難易的關鍵,也是各種治理方法和治理效果的差異所在。施放底泥凈化劑消解淤泥,同時能夠快速修復水生生態,真正消除黑臭,是一種更有效的河道快速治理方法,生態修復不需要15年,幾個月至1年就可以做到。

      三、原位生態修復治理關鍵技術

      1、關鍵技術簡介

      水環境生物修復是在可控條件下,利用微生物和水生生物生命代謝活動,修復被污染的環境或消除環境中的污染物的過程。而原位生態修復技術的核心為生態修復劑技術,即在無固定設備且完全自然的狀態下,因地制宜,充分利用天然水體的自凈功能,采用直接向污染河道投入高效的本源微生物菌群和微生物促進劑,激活水體中原本存在的利于水體自凈的微生物,并通過它們的迅速繁殖,從而消除水體中的有機污染,同時對河道有機底泥起到一定的消化作用。具體的流程主要為:微生物馴化,微生物菌劑在河涌底泥中接種繁殖,根植河床,微生物對河道污水和底泥中的污染物進行分解去除,凈化水質和減少污泥量,再通過人工培育河道生態鏈最終恢復水體的原生態,實現水體穩定的自凈功能。生態修復劑是一種充分利用自然界生物降解原理,提高水體的生命力和自凈能力,并重建其生態平衡、迅速地改善水質的技術與產品。

      2、底泥凈化生物修復治理黑臭河涌

      針對底泥富含大量有機物和營養物質,好氧速率高,處于強還原狀態的厭氧環境,投放生態修復劑的方法,進行生物修復,以控制和消除底泥污染。底泥凈化劑,由增氧劑、有效微生物菌劑和生物載體組成。增氧劑在水中逐漸釋放出氧,改變河道底層厭氧生態環境為好氧生態環境,激活微生物菌群,同時為有機污染物的降解提供電子受體;有效微生物菌劑是采用本土化的好氧型和兼性微生物組成的復合微生物菌劑。作為載體的多孔礦物,可為微生物菌落提供巨大的附著表面,減少微生物的流失和更好發揮微生物降解有機污染物的作用。

      在底泥凈化劑的作用下,能有效地對污泥和污水中的有機污染物、細菌等進行生物降解,污泥有較大幅度的減少,河水不黑不臭,沒有黑色底泥上浮,淤泥層減薄,礦化度增加,從而最終凈化水質。

      3、治理效果

      河道第一次施放底泥凈化劑,10天~20天臭味消失,河道從厭氧狀態轉變為好氧狀態,出現許多微型動物;約一個月,河道水質變清,水里的微型動物繼續增多;30天~50天,水底有很多水絲蚓(俗稱“紅蟲”,是棲息在水底污泥中的底棲動物,以污水和污泥中的有機物為食物),大量的紅蟲對水生食物鏈的修復很有好處,繼而水里可看到一些小魚,表明水質好轉,水生食物鏈初步修復,已適宜魚類生長;兩個半月,小魚群增多,淤泥泥面從原來的黑色開始呈現灰白色;3個月~4個月,河底淤泥削減15~20厘米,當河底淤泥中的有機物被吸收分解之后,底泥表面就是一層不被吸收分解的沙、石,底泥泥面呈現灰白色,紅蟲逐漸減少;4個月~6個月,河底淤泥削減25~30厘米,河道已不黑不臭,水質明顯變好。

      4、淤泥消解和水生生態快速修復技術的優勢

      4.1 這種生態修復劑具有沉淀的功能,其本身及其固著的微生物不易流失,不易被水力沖跨,即使在水流動的河或者很深的水域里,都能沉入到底部,把淤泥里的有機物吸收分解掉,并達到凈水、增氧、消除惡臭等效果。只要在被污染的水體投放了生態修復劑,就可以分解去除底質的淤泥和凈化水質。

      4.2 施放這種生態修復劑,不用機械清淤,不必解決淤泥出路,沒有散發臭氣的清淤場面。由于污染情況和淤泥情況不同,根據應用實例,施放一次生態修復劑,河道的淤泥4--6個月可以減少20--30厘米。

      4.3 施放生態修復劑后,不需要曝氣充氧設備,不需后期管理費,同時消除臭味,促進了水生生物的食物鏈修復,很適合凈化底質污染和水體生態修復。

      4.4 用生態修復劑消解淤泥,替代了清淤,同時快速修復水生生態,是一種可以與原有河道綜合治理任務對接,大大降低治理難度,提高治理效果,而且無二次污染的先進技術。

      四、結論

      原位生態修復技術與截污補水相結合,對河涌段進行治污處理,有效地控制河道有機污染,減少河道底部淤泥量,從根本上起到凈化河涌水質,達到消除黑臭、消除河道底泥的目的。生物修復劑應用性能優異的微生物增效技術,通過提高水體的生命力和自凈能力,可以替代清淤,快速消除底泥,同時快速修復水生食物鏈,重建水體生態系統,提高河道自凈能力,改善河道感觀和水質,成為治水的一種非常有效的方法。底泥生物修復劑具有沉淀的功能,其本身及其固著的微生物不易流失,有效的把淤泥里的有機物分解掉,達到凈水、增氧、消除惡臭等效果,生態修復后不需任何管理費,是一種最經濟凈化,無二次污染的先進技術。

      在我國還不能做到完全控制河道面源污染和完全截污治污的情況下,實踐證明,應用生態消淤、快速修復水生態、分段截污與水生態污水處理等生物增效技術的集成,是一種疏浚、消除河道累積污染、從根本上解決河道發黑發臭的問題,是恢復河道良好生態環境的簡單、實用的方法。

      參考文獻:

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      [2]羅剛;劉軍;胡和平;生物修復技術在白海面黑臭河涌治理中的應用[J];環境科學與管理;2009年02期

      [3]金臘華,梁志宏,萬雨龍,袁杰,蘭云飛;城市河涌水污染特征及治理措施[J];城市環境與城市生態;2005年05期

      [4]周新民,林少禮,侯玉,鄭國棟;廣州城市河道水環境治理對策研究[J];廣東水利水電;2004年04期

      [5]饒勝;生物及生態修復技術在河道整治工程中的應用[J];節水灌溉;2007年04期

      水生態修復與水生態恢復范文第5篇

      [關鍵詞]景觀水體;生態修復;生態系統;微生物

      中圖分類號:X52 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)06-0380-01

      1 緒論

      1.1 選題的理論意義與實際意義

      近年來,我國江河湖泊的水體污染和富營養化問題日趨嚴重,因此對受污染的江河湖庫水體進行治理是社會經濟發展及生態環境建設的迫切需要。

      景觀水體是社會人居環境中的重要組成部分,但由于多數為靜止或流動性差的緩流水體,水體的自凈能力弱,容易成為居民生活污水、雨水和垃圾的受納體,導致不同程度的污染和富營養化,致使水體中藻類大量繁殖,水體變黑變臭,有些水體甚至成為死水潭、臭水池,嚴重影響周圍的自然環境和居民的生活環境。因此,治理乃至修復被污染的景觀水體已經到了刻不容緩的地步。

      1.2 論文綜述

      景觀水體生態修復技術(Ecological Restoration Technology)是國內外近20年開發,并已成功地應用于治理被污染土壤、地表景觀水體及近海洋面的一種新技術。

      近10年來,環境生物技術發展迅速,研究領域不斷擴大,工程實踐表明其已成為解決復雜環境污染問題的有效手段之一。由于用生物方法處理污染物的最終產物為無毒無害、穩定的物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷等。且可一步到位,避免了污染物的多次轉移,因此生物技術又是一種消除污染安全而徹底的手段。

      2 生態修復技術的研究

      2.1 人工濕地技術

      2.1.1 人工濕地

      人工濕地技術是為處理污水而人為地在有一定長寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石等)混合組成填料床,使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動,并在床體表面種植具有性能好,成活率高,抗水性強,生長周期長,美觀及具有經濟價值的水生植物(如蘆葦,蒲草等)形成一個獨特的動植物生態體系。

      2.2 生物浮島技術

      2.2.1 生物浮島概述

      生物浮島技術是模擬適合水生植物和微生物生長的環境,在被污染水體中利用人工的栽培設施種植水生植物,構建適合微生物生長的棲息地,利用植物吸收、微生物分解等多重作用凈化水質的技術。生物浮島一般由浮島載體、基質和植物3部分組成。

      生物浮島的技術發展至今經歷過三次技術革新,人們已逐步找到了既經濟又環保的取代品。即園藝凈水生物浮島(挺水植物)、圈養式生物浮床(浮水植物)和組合式生物浮島(分載體和植物的組合)。它們各有優缺點,都有著廣泛的應用空間。

      2.2.2 園藝凈水生物浮島(挺水植物)

      園藝凈水生物浮島具有獨特的通氣孔,提高水體的表面復氧作用,時臺階式種植杯具有富氧段,即使在缺氧的黑臭水體中,水生植物仍然能正常生長。

      2.2.3 圈養式生物浮床(浮水植物)

      圈養式浮床(浮水植物)將傳統生物浮島的功能進一步拓展,研究表明浮水植物(鳳眼蓮、金錢草、大漂、杉葉藻等)生長及繁殖能力極強,比如鳳眼蓮聚集生物量的能力是花葉美人蕉的8倍,吸收氮的能力是花葉美人蕉的6倍。但由于浮水植物由于繁殖失控很容易造成二次污染,被誤解為“公害”植物,最近這些理解逐漸被正名了。太湖正在實施的萬畝鳳眼蓮工程,滇池的大規模圍養經驗,證明浮水植物是生態凈水的最佳選擇之一。

      3 生態修復技術的應用

      3.1 微生物制劑技術

      3.1.1 微生物制劑概述

      微生物制劑技術,其核心是將治理對象水體的“土著微生物”,通過實驗室篩選,馴化并擴大培養,組成數量巨大、種類齊全、“粗生”的微生物種群,重新投入水體中,加強水體內凈化水質的細菌種類和數量,投入的優勢菌群相互協同作用,形成一條消除底泥、凈化水質的生態反應鏈,達到快速消除底泥,凈化水質的目的。

      選育高效菌株經過人工干預制成微生物復合制劑處理污染水體。其過程以酶促反應為基礎,通過生物體內產生的具有催化功能的特殊蛋白質作為催化劑,凈化污水、分解淤泥、消除惡臭。

      3.1.2 微生物制劑技術的特點

      1.針對性強,標本兼治

      造成河涌黑臭的污染源是底泥,只有除泥才能治本。

      2.除泥速度快

      通過投放的優勢菌和補充碳源,在特制的曝氣機作用下,使優勢菌和碳源能夠充分進入底泥中,發揮優勢菌的硝化反硝化作用,在2個月內使底泥快速減少,底泥厚度為處理前的20%左右。

      3.河涌水質明顯好轉,水體透明度高

      4.維持時間長

      在取得除泥的效果后,通過繼續投放優勢菌群和必要曝氣等措施,對河涌持續保養,及時消除每天在累積的污泥,做到長時間維持除泥成果。打破了傳統的“清淤-污泥沉積-清淤”怪圈,徹底解決了河涌污泥和水體反復黑臭難題。

      3.2 景觀水體生態系統的恢復

      3.2.1 景觀水體生態系統的概況

      景^生態系統指景觀水體的生態系統。屬靜水生態系統的一種。景觀水體生態系統的水流動性小或不流動,底部沉積物較多,水溫、溶解氧、二氧化碳、營養鹽類等分層現象明顯;湖泊生物群落比較豐富多樣,分層與分帶明顯。水生植物有挺水、漂浮、沉水植物;植物物上生活各種水生昆蟲及螺類等;淺水層中生活各種浮游生物及魚類等;深水層有大量異養動物和嫌氣性細菌;水體的各部分廣泛分布各種微生物。各類水生生物群落之間及其與水環境之間維持著特定的物質循環和能量流動,構成一個完整的生態單元。

      3.2.2 景觀水體生態系統恢復概述

      景觀水體生物多樣性的恢復與生態系統的重新建立是水體修復的關鍵。人工濕地、生態浮床、優勢菌種的應用和水下生態系統的重新構建等都是近年來在國內外采用的用于水體生態修復的方法;利用微生物和水生動植物組合,進行污染水環境治理具有工藝簡單,對污染位點的干擾、破壞小、見效快、降解徹底、不易造成二次污染等優勢,也被認為是一項很有前景的水污染治理技術。

      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,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影響下受到破壞的自然生態系統的恢復與重建工作。

      4 結論

      在人類社會發展的同時,被污染水體的治理也勢在必行。采用工業和工程措施進行修復具有速度快、治理效果明顯等優勢,但同時高耗能,高投入與二次污染制約著工業工程手段的利用。

      采用生物修復技術,雖然在速度上和短期效益上與工業工程手段存在差異,但由于無二次污染,治理的徹底性注定了生物修復的長期可行性。在生物修復過程中,一定要注意引入生物的安全性,從生態安全的各個方面進行考慮,避免造成生物入侵。同時,針對不同地區不同類型的湖泊污染水體,應根據當地自然與生物狀況,選擇合理的修復方案。

      景觀水體生物多樣性的恢復與生態系統的重新建立是水體修復的核心。

      參考文獻

      [1] 王建華,潘偉斌,城區富營養化景觀水體的生物修復技術[J]四川環境,2005,24(5).

      [2] 武琳慧,吳林林,黃民生等,人工浮床及其在污染水體治理中應用進展[J].凈水技術.

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