水生态修复的意义范文
时间:2023-12-26 18:00:24
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篇1
1大石埠水库水质状况
通过收集整理大石埠水库近4a的水质监测资料,并按照《地表水环境质量标准》进行类别分析,按照《地表水资源质量评价技术规程》进行营养状态评价,结果表明:在近4a的50次水质监测中,Ⅱ类水15次,占评价总测次的30%,Ⅲ类水25次,占评价总测次的50%,Ⅳ类水10次,占评价总测次的20%;水库水体一直处于中营养至轻度富营养状态。自2009年起,大石埠水库曾连续出现中度富营养状态,富营养状态频次增加较为明显,水库水质富营养化程度日趋严重。
2存在问题的原因分析
(1)大石埠水库的总体水环境质量尚好,但是水体的富营养程度相对较高,已经达到了中度富营养化水平。(2)通过近几年的实地调查,大石埠水库存在网栏养殖问题,特别是在入库径流河口地段的网栏养殖。由于养殖饵料的投放,造成水库水体的内污染源较重,而这些内污染源对水生态环境的影响,无法通过具体的工程措施进行有效的修复。(3)水库上游及周边是桃林镇政府所在地及附近村庄。由于人们的日常生产及生活,使入库支流产生各类污染物,特别是在汛期,这些污染物流入水库库区,对水库的水质安全造成了一定的影响。(4)库区上游地带的大量土地被开发成为农田,并种植农作物和经济作物,由于目前农药和化肥的广泛应用,农田的面源污染给水库的水质带来隐患。(5)大石埠水库是山地形水库,水库的岸线较长,水库的形状为狭长型,由于水库的防护带有缺失现象,特别是水库靠马陵山地段缺失较多,造成水土流失现象较为严重,以致形成的径流直接入库,从而影响了水库的水体水质。(6)大石埠水库在水流力学作用下,造成了一定程度的库岸淘刷现象,有的易造成塌岸,因而影响了水库库区周围的生态环境和防洪安全。(7)由于水库上游是马陵山的丘陵地带,大量的灌木和原有的林地被附近的村民开发种植,原有的生态体系被破坏的现象较为严重。虽然近年来政府有关部门提出了调整产业结构,但是短时间内很难恢复原有的生态系统,从而也对大石埠的生态稳定带来影响。
二、大石埠水库水生态修复措施
1总体思路和具体目标
根据大石埠水库的实际情况,从发挥区域生态功能出发,充分利用水陆植物的生态作用,以植物修复、重建和优化调整为重要手段,实行水库的上游地带、淹没地带、消落区域和水下区域的有效结合,进行库区生态修复建设。通过截留和净化污染物,保护生物物种的多样性,涵养水源,防止水土流失,建设生物景观等措施,推动库区社会经济的发展,增加库区农民的经济收入,同时也兼顾库区的生态效益。具体的目标是:减少水库周围不必要的人为干扰因素,降低入库的污染物数量。依靠生态系统的自然调节能力,辅助以人工措施和工程措施,使遭到破坏的水库生态系统逐步得到恢复,并向良性循环方向发展,逐步将其建设成为优质的水源地。
2大石埠水库水生态修复的具体措施
2.1防护带修复
建设3条防护带,种植乔木、灌木和果树。即在水库西10km左右,靠马陵山山体顶部,种植耐干旱和贫瘠的马尾松等,种植长度3km;在山体的坡耕地种植苹果、板栗等果树。
2.2建设隔离带
利用土地整理开发和小流域综合治理等工程,在水库周围建设隔离带。通过工程措施的配套和乡村河塘的综合整治,以及村容村貌和村庄环境建设,特别是周边村庄生态环境的优化,为水库的生态修复起到了较大的促进作用。
2.3建造生态浮床
采用木棍和钢丝固定一块水面,其中种植芦苇和荻草等。每个浮床大约为10m×3m。建浮床地点,一是在大石埠水库西岸的小桃林村附近,建造放置10个浮床;二是在水库西岸靠彭才村附近水面建造投放10个浮床;三是在水库东岸靠关汪村附近建造投放10个生态浮床;四是在水库东岸军民翻水站附近建造投放10个生态浮床。
2.4恢复与扩建湿地
恢复原黑龙潭水库到大石埠水库的湿地,协调处理历史留下的圈圩,进一步扩大湿地面积,拟扩建湿地30hm2。
2.5生态护坡
利用生态混凝土和生态砖种植芦苇和香蒲等。具体的生态护坡地段为,库区上游靠小桃林村两岸约6km,库区西岸靠彭才村约2km,库区东岸靠关汪村及军民翻水站约2km,水库管理所至西石埠村地段和道埝翻水站约5km。
2.6河道整治
对大石埠水库的入库河道桃林河进行河道整治工作。具体措施为打捞水花生和水葫芦,对河道进行浅表清淤。整治河道的长度约3km。
三、结语
篇2
关键词:水生态景观;景观规划;生态修复;生态建设
水为基础性的自然资源之一,是大地之母,生命之源,是人类赖以生存和发展不可或缺的重要物资之一,水对于我们的重要性毋庸置疑。但是,随着现代工业的发展、城市化进程的加快与城市人口的激增,水资源大量被污染,水环境日益恶化,人们的生存环境令人堪忧。水质量的高低直接决定一个城市生活水平的优劣与生态环境的好坏。曾经以千湖之省为傲,拥有丰富水资源的湖北也未能幸免,在现代化高速发展车轮的辗压下,水生态屡遭破坏,留下无穷后患。如何在城市发展的同时保护、修复水环境,让城市更加清新、亮丽和舒适,城市的水更为清澈、甘甜与润泽,人与自然更为和谐,是我们刻不容缓需要解决的课题。
随着国家对城市水域景观、过水区、湿地生态环境日益重视,政府、专业人士和社区公众积极有效的参与和实施,城市过水区景观与湿地退化进程有所减缓,使将一定程度上已毁生态予以修复成为可能。近年来,湖北省相关部门对于水生态的保护,水生态景观的建设开始引起高度的重视。
在2012年颁布的省“十二五”规划中关于扎实推进“两型”社会建设的内容里,强调提出建设绿色湖北,以“三库、三江、三湖”为重点,加强水环境综合治理;加大退耕还林和植树造林工作力度,构建功能完备的森林生态系统;抓好湿地生态建设,保护生物多样性;加大石漠化治理和水土保持力度,抓好三峡库区和南水北调中线工程水源区保护;加快建设大东湖生态水网构建工程等构想。加快建设生态文明,实现绿色增长,开展生态文明创建活动,提升全社会生态文明意识,成为“两型”社会建设的主线之一。
如何合理有效的建立水生态景观?如何改造以往固化而发臭的河道与过水区、修复退化的生态湖泊与湿地并设计出行之有效的生态水域景观改良方式方法?如何根据自身环境的不同,将人与水环境、人的亲水性相结合,构建更绿色的城市水景,打造和谐的人居环境,是摆在我们环艺工作者面前最现实、最紧迫的课题。
1 水生态景观的概念
1.1 水生态景观
水生态景观是指水域的生态景观设计,这里既包含了水域的生态化处理与生态复原,同时也是对于水域的一种生态保护性景观设计,还水域一种更为自然和谐的形态,提供更多人与自然的互动空间,形成美观、自然、生态、合理的水域生态群。具体的来说就是从资源环境保护、生态建设与修复、公共游憩利用、地区景观形象塑造等方面深入探讨过水区、湖泊、滨水景观等建设的多元目标和内容,并在此基础上提出以生态环境修复为导向的水景规划目标。强调以景观生态学原理为依据的生态修复机理和方法,确定合理的河道、湖泊等水域的滨水区、驳岸等土地利用规模、强度和方式,达到重塑自然形态水体及滨水环境的效果。运用生态景观理念和技术,(包括水体及水环境的生态治理、滨水动植被保护和生态修复、滨水工程构筑的生态技术等方面)完成水域的多元化生态景观设计。
多年来,随着国民经济的快速发展,公众对户外环境中水环境、滨水区等游憩空间的需求日益增长,但是经济活动不断扩张却将大面积的水体污染,对人们的生活产生诸多不利影响,许多水域变成了排污渠道,而荒废成为臭水塘。20世纪80年代,对于过水区不断地被硬化的处理方式,由于这种生硬的设计使得原本充满生机的水域,失去了生态喘息与自洁能力,水生态被完全破坏,流域变得污浊不堪。
当前,水生态景观的开发利用面临着如何适应社会经济发展、满足公众需求,面对如何修复日益严重的环境问题,协调各部门机构的职能和利益等一系列挑战。应该遵循客观的自然规律建设城市水域,还水域于自然。从可持续发展的观点看,只有做好水生态景观建设,清澈洁净的河流、湖泊才能成为景观利用的对象和载体。以生态修复为导向的水生态景观建设,必定促进水生态系统的自净能力,营造多样化的生物种群生存环境,实现地区生态环境修复具有重要的意义。
这种将水环境还原于自然的设计思路与方法早已在西方得到推广,获得了良好的效益。其中,具有代表性的是《设计结合自然》作者伊恩·麦克哈格(Ian Mcharg),他在人与自然极端对立的环境中度过童年,他的经历促使了后期生态主义理念在其头脑中的形成,他提出的“设计结合自然”,推动了美国的生态景观设计,将生态学思想运用到风景园林设计中,产生了“设计尊重自然”,把风景园林设计与生态学完美地融合起来,开辟了生态化风景园林设计的科学时代,也产生了更为广泛意义上的生态景观设计。
其后,罗伯特·萨尔(Robert Thayer)又就“显露自然”的视觉生态美提出了4点内容:①能帮助我们看见和关注人类在大地上留下的痕迹;②能让复杂的自然过程可见并可理解;③能把被隐藏看不见的过程显露出来;④能强调人与自然尚未被认识的联系。这些针对景观和规划设计的新理论引起社会重视并得到了推广。
1.2 水域景观(过水区、湿地、滨水区)的现状与发展需求
城市水域过水区、湿地、湖泊、滨水区等水域存在以下几种现状:
(1)高度紧张的城区用地问题突显,侵占或填埋水域作为建设用地,城市蓝线与其它城市用地控制线组织混乱,城区水面面积急剧减少。
(2)水域以及水域周边如驳岸、滨水区是陆地和水体交接地带,有着陆域、水域生态系统以及水陆之间的生态系统,具有高度生态复杂性和敏感性,城市建设活动中污染物的排放,垃圾的倾倒等人为破坏,导致水体污染、生态失衡,水生态危机日益严重,成为了臭河、臭塘。
(3)人类与生俱来的亲水性使城市中水生态景观地带,成为最有吸引力的公共开放空间,但现有的城市水域景观,由于缺乏生态性设计失去了往昔活力和吸引力。曾今的郁郁葱葱和听取蛙声一片的湿地与湖泊,变为了各种生硬的硬质化设计,将我们与水域隔离,水面发黑、发臭,漂浮着各种垃圾。
(4)城市水域地带是最早出现人类活动的区域,不仅记录着城市的历史、文化,是城市独特人文景观的展示廊道,还是我们对童年、对年代的记忆。但遗弃和破坏文化遗产的现象时有发生。
针对水域景观出现的上述种种问题,国内外专家学者都进行了大量的理论研究与实践探索。20 世纪90 年代科学家钱学森提出了“山水城市”概念,倡导构建与自然山水相结合的城市环境。许多的水域绿地景观设计一直是专家学者研究的热点。北京林业大学校长尹伟伦院士编制的北京市永定河《绿化景观专项规划》,明确提出“以安全行洪为根本、以生态修复为载体、以生态经济为导向、以生态屏障为目标,林水相间、以绿养水、因势利导”的水域生态绿化理念,对城市过水区、生态绿地的构建具有指导意义。北京大学俞孔坚教授致力于以水为核心组成部分的城市生态基础设施建设,包括保护利用水系统、雨洪管理与利用和保护水生物多样性等,特别强调水格局的连续性、水域地带的自然形态、游憩绿地生态建设的重要性。对工业时期遗留的硬化河道的去直改弯,生态化整治,让河道“自由呼吸”等多个设计项目得到了肯定。让市民找回儿时对自然水域的记忆,让我们生活在天然的气息中。
2 水生态景观规划的现有方法
水生态景观规划第一步应该是从依托水土形成的景观资源调查开始,了解和评价土地利用和周边环境的历史和现状,调查和预测社会需求,确定不同的开发利用方式。在保护水利工程安全、维护生态环境的基础上进行土地和空间利用的优化配置,提出总体规划布局与实施方案,并在规划建设实施后作出绩效评价。
综上所述,关于国际上对于水生态景观设计的思路与方法的研究有着一定的基础,并在此基础上指导并形成生态设计的方法和理念。但此学科的研究也尚处于新学科的发展阶段,还有许多方面有待于更深入的探索。我国较早提出生态、自然的景观设计思路并付诸于实践的,是以俞孔坚为首的设计团队。然而这些方面的研究并没有针对对于水生态景观设计提出的具体思路,以及我国不同水域特点及中部、南部地域特点、人文知觉环境的不同而产生的因地制宜的设计方法与思路。
3 湖北省水生态景观设计发展方向
结合中国水生态设计主要方法与形态和湖北省水域实际情况,提出针对不同水域资源和水域结构的特点,提出湖北省水生态景观设计的发展方向与设计方法。并依据生态景观理论,研究如何运用这些方式方法来解决现水域存在的问题,以及如何结合自身的现有条件和资源形态来发展更为合理的水生态景观。
3.1 景观资源环境保护
对构成水域景观资源的水体、近水土地、植被、功能性工程构筑物和有价值的建筑物等实行整体环境保护,体现了生态保护、行洪安全保护、风景保护和历史文化保护的综合性。实施保护优先是避免建设性破坏的策略,有利于建设高质量的水域景观,体现地区景观风貌特色。
3.2 生态环境建设与修复
结合滨水土地使用的调整,通过截污纳管、生物过滤等方法恢复水体水质。进行浅滩、沙洲、湿地等形态的营造,修复水域的自然状态和各种生物生境;保护乡土树种,恢复受损的植被;进行护岸等工程设施的生态化修建与改造等。逐步恢复水域地带多样化的生物种群栖息环境 。
3.3 公共活动及游憩利用
水域地带还应该作为公共共享空间对大众开放,体现了社会发展带来的福利和政府公共政策的取向,也是经济发展和水资源综合利用的社会目标。为人们提供一个安全、舒适、优美、自然的亲水活动场所,满足人们多样化活动的愿望。
3.4 景观形象塑造
篇3
摘要:阐述采用生态修复技术治理污染水体的机理及其运用需应注意事项。
关键词:生态修复;食藻虫;水生植物群;水生态良性循环
中图分类号:S718 文献标识码:B随着我国经济的快速发展,湖泊、河涌及水库等水体的污染也日益严重,大量含氮、磷肥料的生产和使用,食品加工、畜产品加工等造成的工业废水和大量城市生活废水,使水中富含氮、磷等植物营养物质。有了充足的养料保证,藻类,特别是蓝藻(主要是铜绿微囊藻)泛滥成灾,严重污染水质。蓝藻细胞外面被一层厚厚的多糖类物质所包围,这些藻胶和多糖类物质几乎不能被任何高等动物的消化酶所分解,国内外许多工程案例都尝试采用高等动物包括鱼类治理蓝藻污染,均未获得理想的结果,蓝藻几乎成了食物链和生物链的盲端。由于蓝藻的爆发,会造成湖内缺氧,沉水植物不能进行光合作用,导致沉水植物灭种,各种水生物缺氧而无法存活,整个水生态系统失衡,藻类成为水体中的主导物种,最终导致水体变绿变黑。
本文介绍完全采用生态修复技术治理污染的水体
一、采用生态修复技术治理污染的水体机理:
1 采用食藻虫处理控制藻类
食藻虫是一种经长期改良驯化的可控制藻类污染的低等甲壳浮游物。
食藻虫能够大量摄取蓝绿藻、腐屑、悬浮物与有害菌类,同时,其本身又是鱼虾蟹贝等水生物所喜爱的食物。这样,处于食物链盲端的蓝绿藻转化成为水产品的途径被有效地打通了,从而使水体的藻类污染得以根治。蓝藻适宜生长在弱碱性的水环境中,经驯化的食藻虫所产生的排泄物具备弱酸性,可有效降低水体的PH值,使蓝藻的生长受到抑制。食藻虫消除藻类后,水体透明度大大提高,有益于其它水生物的生长,同时,由于食藻虫的生物特性,可将微生物等带动在水体中的分布和生长,为沉水植物生长创造条件。食藻虫引导的沉水植被生态修复技术对水体净化效果的稳定性好(见图1)。
2 建立水生植物群,恢复物种多样性:
在水体中种植沉水植被、挺水植物、浮叶植物群落,并通过沉水植被的光合作用把大量的溶解氧带入底泥,使淤泥中的氧化还原电位升高,促进底栖生物及微生物的繁衍,进一步促进水体生态系统恢复多样化。
(1)挺水植物:主要靠根系吸收部分淤泥中的营养物质,光合所需碳源来自空气中的二氧化碳,产生氧气直接排入大气。
(2)浮叶植物:从根系和浮叶背面吸收水体和淤泥中营养物质,但碳源也主要来自大气,产生具备净化力的氧气通过浮叶大部分进入大气;对上层水体有 一定净化力。
(3)沉水植物:根系和整个叶面直接吸收水体和淤泥中营养物质,所需碳源直接从水体中吸收,产生的氧气直接对自下而上对整个水体产生巨大的净化力。 综上所述,恢复沉水植物――“水下森林和水下草皮”,是水域生态恢复自净能力的最优化模式。
目前使用较多的边坡驳岸挺水植物、浮叶植物湿地净化法――这种方法从水域立体造景上意义重大,但从城市景观水体净化意义上来分析,有较大偏差。不同水生植物水质净化作用与自身代谢(二次富营养)百分比:(敞开于屋顶的试验,包括空气污染),(见表1)。
在水体中种植沉水植被,如轮藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落、海菜花群落等,使水体产生制氧功能,水体中的有机物被氧化成无机盐而加速结晶下沉。沉水植物根系将有效吸收底泥养分,使底泥中有机物被矿化,形成表面的矿化层覆盖下部淤泥层,减少有机物进入水体,沉水植被替代蓝绿藻进行水下光合作用,释放出大量的溶解氧,吸收掉水中过多的氮、磷等富营化物质,能形成水域生态“水下森林”和“水下草皮”自净功能, 也能进一步抑制蓝绿藻。沉水植被恢复后,底泥氧化还原电位升高,有利于水生昆虫和水生底栖生物的大量滋生,在沉水植被共生作用下,“水下森林”和“水下草皮”形成底泥营养物质的封存和生态链自净(物质能量的逐步吸收转化)。食藻虫引导沉水植物进行生态修复有利于水体维持高透明度。
3 建立水生动物群,进一步恢复物种多样性:
在水体中投放优选、养殖的水生动物:如鱼、虾、本地螺、贝等水生物,促进水体的微循环,为其它水生物的生长创造更佳条件。水体及底泥中的营养被沉水植物吸收,当植物生长过快时,可以适当收割。同时水体中的鱼虾及螺、贝等水生动物能食用部分植物及食藻虫,当鱼类等过度生长时,可以适当捕捞,从而形成水体养分向水生动植物的转移。通过收获有机水产品把水体水中的氮、磷等富营养物质从水体中转移上岸,彻底降低水体水中的富营养化程度。
4 完整建立健康的水生态良性循环系统
(1)从已有的研究结果看,水生植物可以显著提高富营养水体的水质,对氮、磷污染也有明显的净化作用。同时水生植物能抑制浮游植物的生长,从而降低藻类的现存量。因此,恢复以水生植物为主的水域生态系统是净化水质的合理有效措施和保障生态系统良性循环的重要措施(2)。水体彻底消除水体富营养状态,能使修复后的水体具备了自净功能,一般少量污水(每日排入不超过5%修复水体总量)可以通过水体生态系统所具备的净化功能自净。沉水植物和水生动物成为水中的主导物种,藻类不再有生存空间,水体可以保持长期清洁(见图2)。
二、采用生态修复技术治理污染的水体的优点
1 全生态的水质净化技术体系,不使用任何化学药剂净化水质,不使用诸如杀藻制剂、杀草剂等,无任何生物的或者化学的二次污染;水质主要富营养指标在生态系统稳定后达到国家地表水三类标准,洁净的水体大大减少蚊蝇滋生,提升环境的舒适度。
2 不需要建设水体的净化设备用房(即不需要水域以外的占地)。
3 符合打造节能低碳社会的建设理念水质能持久保持地表水三类标准,终年不需换水,水体本身具有自净功能。修复完毕后,日常使用中不需采用任何电力设备来维持,水生植物本身可以吸收二氧化碳并产生氧气,实现“负碳”。
4 由于水生植被能够固化水底淤泥,吸收底泥中的养分,将底泥中富营养成分彻底转化成水生植物纤维素,所以无需清除水底淤泥,也不需排干水体。
5 景观优美:水底布满水草,鱼虾嬉戏其中,恢复自然优美水景,透明度可以达到2米,水质清澈,水下景观充满生机。
6 效果持久:水体修复后经过合理维护,目前最早完成的项目已长达6年多,仍然保持良好状态。
7 维护简便:运用“食藻虫”治理水体富营养化污染,依靠生态系统食物链关系,形成生态系统良性循环。生态系统建立后,景观得以构建和保持,后期只要加以适当维护,调整物种种类和数量,维持自净的生态,效果即可长期保持。
三、采用此技术治理污染水体的适用范围及应注意事项
1 仅适合相对封闭的水体,一般补充水量不宜超过总体水量的5%,且水质为一级排放标准的A类。如果总水体量很大,可以适当的加大补水量。
2 水体面积的适合范围不宜小于1000平方米,因为水体总容量太小,建立起来的水生态平衡抗冲击能力较弱,且投资成本较高。
3 对水深的要求,水深宜为为0.8~3米之间,最小水深不得小于0.5米。对于我国的南端如三亚,水深不得小于1米,因三亚的气温常年较高,避免水草热死;我国的北端如长春,水深是冰冻深度加上水草要求的生存水深度。因此各地的气候条件也决定了水深要求也也不同。
4 由于我国地缘辽阔,南北气温相差大,相对应的水草习性也有不同。例如在北方的水沉草就需冬眠,当水结冰后,冰下水温一般在2~3℃左右,冰层融化后,水草又可从冬眠状态苏醒;而南方的水草需选用需耐水草。因此根据不同的气候及水质条件,应选择不同的水草种群进行搭配,同时对投放食藻虫的时间和数量都需根据实际情况进行设计调配。
5 整个水生态系统的生命周期,理论上可达到数十年,有待项目运行验证,现目前已运行的水域仅为6年(北京圆明园―凤麟洲64000 水深:0.8-2m 竣工时间:2008年)。
6 比传统污水处理方法一次性投资高,建立一套完整水生态体系,所需费用约250元/ m2,但其后期维护费用较低。
7 应注重水生态体系的维护及保养,对于连续水域,一般10000平方米需配置一名专业的水域保管员。
广州麓湖公园(聚芳园)
施工面积:1300完工时间:2011年5月效果保持至今(见图3-图5,表2)。
结语
在全球气候变化的背景下,“低碳经济”、“低碳技术”日益受到世界各国的关注,所以在条件许可的情况下,应积极广泛的采用生态修复技术治理污染水体。
参考文献
篇4
关键词:河道; 生态修复; 探索
中图分类号: TV85 文献标识码: A 文章编号:
什么是生态修复?
生态修复主要是依靠大自然的自我修复能力,并辅助于适当的人工措施,加快破坏了的生态系统的恢复功能,它是一个长期而复杂的系统工程。
河道生态系统是流域生态系统的重要组成部分。我们在水、河流的利用研究和开发都已经达到了非常高的水平。但是近几年来,随着水污染情况的加剧,水的生态修复学研究才被提上日程。
河道生态修复的目的是消除河流域生态系统的不良影响,保持河流生态系统可持续发展。西方一些比较发达的国家和日本在河道修复研究起步较早。他们在实践的基础上,总结了河流生态修复的八项措施:
恢复缓冲带;
重建植被;
修复马蹄形湿地;
降低边坡;
重塑弯曲河谷;
修复浅滩和深塘;
修复水边湿地;
修复河塘。
目前,我们国家经过一些地区对河道生态修复研究和探索,概括了两大类河道生态修复的措施:一类是植物保护法,一类是植物保护同工程技术措施相结合。我国的河道生态修复工作仍然是在初始阶段,缺乏多层次的全方位的生态恢复研究,更没有系统的科学的学习的理论作指导。
以江苏省赣榆县为例。江苏省赣榆县大概有15条河流,在这15条河流中沭河、朱吉河、沙汪河、龙王河这四条河流污染严重。龙王河、沙王河水的质量更是没有达到灌溉农田的程度,几乎寸草不生的河道,各种生物几乎灭绝。因此近些年来,江苏省开始全面进行河道疏浚整治工作。利用这样的时机,开展河道生态修复技术的研究,探索在河道整治过程中,采取那些技术措施,才能既保护河堤坡体结构的稳定性设置,又改善水质,同时提高河流的生物种群,也提高河道其自我净化功能。建立一个与周围环境协同发展的关系,保持社会经济良性循环的可持续发展的系统。
本文以青口河为载体,对河道生态修复技术进行思维构思。
工程调查青口河是赣榆县代表河流之一,全长64公里,在赣榆县长47.5公里,通过赣榆县县城,整个流域面积493平方公里,经过丘陵面积267平方公里,最大洪峰流量约2140立方米/秒。这条河流经区域85%的为山区,地面落差为150米以上,上游河道宽度200〜500米,比降1/400〜1/600的比例;下游河道宽60〜80米,比降7/10,000;滩面完整,为50年一遇的防洪标准。市区内均为水泥路;河坡滩面以下为砌筑的用于保护的坡面,缺乏植被生长的土壤养分状况。下游部分是含盐量很高的土壤,土壤含盐量为0.4%〜0.7%,及其不利于生长植物和动物的繁衍。
河流生态恢复的原则
1自然性原则我们不可能把这条河完全恢复到原始状态。但是在河道生态修复时我们尽量模拟自然的状态,创造良好的环境和景观,促进自然生态系统的良性循环。具体措施如:
使用抛石、木桩等护坡固堤;
在河堤上使用乔木、灌木、草相结合的立体防护;
创建合适生物栖息之地;
增设鱼道;
调整河道结构;
浅滩和沙洲的恢复等。
2生态性原则
以生态为原则,不仅可以降低成本,还能实现对污水处理厂难以处理或处理成本较高的污染物有效果的控制,同时要具有景观效果,并且还可以改善当地的气候,加强生物多样性,保护生态平衡。具体措施如下:
因地制宜地发展池塘、人工湿地、生物栅、生物浮岛等处理技术;
注重河岸植被建设;
河流生态走廊建设;
治理与控制河堤的水土流失;
在水域内,种植各种喜水、耐水植物;
发展水生动物,提高水域生物净化功能。
河道生态恢复技术设计构想1基本思路根据青口河,地理位置和特点,对河流生态修复必须从以下几个方面进行修复:
进行河道生态修复后,既不能影响整个河道的行洪能力,还要在不破坏原坡面的情况下进行生态修复;
对河堤及滩面进行修复时,应选择快速覆盖,根系发达、抗冲刷能力强,适应本地区的乔、灌、草种;
岸坡消落带的生态修复应考虑到防水浪冲刷及适合鱼巢的功能,同时对消落带植物的选择要重点考虑;
对河道整体结构的调整要回归自然,宜宽则宽,宜弯则弯,恢复浅滩和深塘,修复河边湿地;
在不同河段内放养水生动物和微生物,种植水生植物,以分解吸收水体中的营养液,达到净化水体的功能;
对沿线的污水口截流分流,使污水雨水分流,杜绝污水入河;
在物种的选择上要注意选择适宜本地区气候环境,同时不造成外来物种入侵,抗逆性好,管理粗放,植物根系发达,固土能力强;环保效果好,能有效地消除油污、烟尘和有毒化学物质的植物种类。
2生态修复技术
总结制定青口河清淤整治工程修复方案后得出:河道生态修复技术应该“尊重自然”、“人水相亲”、“和谐自然”的思路。在保证水利工程正常作用的前提下,修复河道结构、恢复河道生态平衡功能。使退化的河道生态系统得到修复,达到河流域的生态平衡。
上,中游的河流的特点及整改措施:
上、中游段, 按照“谁承包,谁管理、收益”的原则,签定承包合同。
上游和中游的河流情况:
河面较宽,
有不少浅滩,深塘等,
具体措施为:
采取疏通河道中泓;
修复浅滩、深塘水边湿地;
重塑弯曲河谷等工程措施,
调整河道结构。
植被措施布设为,
河堤、滩面以用材林、经济林为主。主要栽植杨树、水杉、板栗、银杏。
堤肩以银杏、水杉间种,间距4 米,滩面及内外堤坡栽植杨树、板栗,
河道水面放养水生动物和微生物,种植水生植物,
在浅水区、湿地区种植湿生植物,草种选择菖蒲、水葱、扁杆草、、毛莨等。
河道生态修复项目不是一个孤立的系统,它是一个完整的生态系统。河道生态修复技术也包括植物修复、动物修复、微生物修复相互作用,相互统一。河道内部生物系统和相邻生物系统之间的所有产生的物质与能量的动态互动。
河道生态恢复的真正意义应是在保证边坡稳定的基础,以生物多样性为目标;保证护堤、疏通河道,使河道平衡和谐发展;使水、土壤、生物,形成良性循环;不仅恢复河道景观效果,而且恢复河道的自我修复功能;还应恢复被污染的河水,提高河流的自净能力;从而使整个河流生态系统健康稳定发展。
此文只是以一条河流为范例进行分析,其他河流的河道生态修复技术也应从植被措施、工程措施、水产养殖、生物多样化这些技术入手。
水污染环境的治理是河流生态修复过程中最棘手,最有难度的一项工程。工业废水,生活废水的大量排泄,远远超过了河流的自净能力,是河道生态修复的重要工作之一,也是目前生态修复技术研究的热点和难点。现在仅仅靠人工干预的措施治理河道水污染,这样对水环境的恢复是难以维持的,因此,河流生态修复后的水生系统的稳定性管理技术也还有待进一步研究。
河道生态修复技术需要探索的路还很长,因此目前情况下,我们一定要爱护环境、保护环境,使人和自然和谐相处,走可持续发展道路。
参考文献。
篇5
关键词 鱼病;大水面;暴发;原因;防治措施
中D分类号 S942 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2017)08-0242-01
吉林省是东北地区主要江河的河源省份,松花江、图们江、鸭绿江、东辽河和绥芬河均发源于吉林省,渔业资源丰富,总水面达64万hm2,养鱼水面约26.67万hm2,人均占有内陆水面在全国列第3位,可养鱼水面在全国排第8位。江河湖库星罗棋布,以查干湖为首的湖库生态养鱼迅速发展。由于人口增长,工业化、城市化和现代农业快速推进,大量营养元素(N、P等)以及有机物排入湖泊中,致使藻类等水生生物过量繁殖,水体溶解氧减少、透明度下降,湖泊水质迅速恶化[1],导致鱼病频发或大面积暴发,严重制约着湖库渔业的发展。
1 水环境诱发湖库大面积暴发鱼病的原因分析
水环境是鱼类生存、繁衍的必要条件,湖库水环境的优劣直接关系水生动物的健康和水产品安全,保护水环境对促进渔业可持续发展起着至关重要的作用。近几年来,工业废水、农田灌溉废水及生活废水随地表径流进入湖库中,使湖库中氮、磷等营养物质迅速增加,水体富营养化加剧,破坏了水域生态平衡系统;另外,干旱的连年发生,使湖库蓄水量骤减,富营养化程度加剧,水环境中有害藻类大量繁殖,水中有毒有害物质增加,鱼类赖以生存的条件受到严重威胁;恶劣的条件使有害病毒、细菌、寄生虫等大量滋生,致使湖库鱼病频繁发生,渔业资源受到严重冲击。
2 水资源状况及水资源评价的重要性
水环境恶化严重制约着生态渔业的健康发展,全面了解水资源状况,才能因地制宜地修复水环境、改良水质,维护生态环境。要全面评价水域水资源状况应监测水温、透明度、pH值、溶解氧、高锰酸钾指数、无机氨氮(亚硝酸盐氮、硝酸盐氮)、非离子氨、总氮、总磷、磷酸盐、挥发酚、氰化物、砷、铬、镉、铜、锌、铅、汞以及浮游动物、浮游植物、细菌总数、大肠菌群等指标。水质监测指标依据《渔业水质标准》(GB 11607―1989)分析方法进行测定。浮游生物测定依据《生物监测技术规范》《水生生物监测手册》进行检验分析。要全面评价水资源状况,需对湖库进行1次全面系统的渔业水域环境监测,并据此提出渔业资源利用的综合措施。
3 防治措施
根据水资源调查和评价数据,有的放矢进行水资源修复,营造良好的生态系统是生态渔业和防治鱼病暴发的主要技术措施。水资源修复首先需要找出污染的原因,通过截断外源污染,控制内源污染,进行生态修复。水质修复技术包括物理修复、化学修复、生物修复和工程治理修复等技术措施。目前以水体生物修复技术为主,其他修复技术为辅。
大水面鱼病已成为困扰湖库渔业发展的主要制约因素。鱼病的综合防治、生态养殖、水质修复、调整产业结构一直是水产工作者呼吁的主题,但有关方面的研究却很不深入,缺乏科学依据。鱼类在生长发育过程中,不断地从其赖以生存的水环境中获取自身所需的各种营养物质,并与外界水环境之间不断地进行物质和能量的交换,有良好的食物链和生态平衡,才能维持鱼类正常的生长和繁育。当水环境受到污染,鱼类无法通过机体调节而适应环境变化时,体内环境的平衡就会被破坏,从而引发机体障碍,导致发病[2]。
水生动物疾病的致病菌多数是条件致病菌,水质条件的恶化为其滋生和繁衍提供了有利条件,致病细菌大量繁衍,导致传染疾病大量发生[3]。作为大水面湖库渔业,由于水面积比较大,无法使用药物或较难使用药物防治,应该以生态防治为主,通过生物吸收水中过多的营养元素,起到净化水质的作用,有利于维护水体生态平衡。生物修复是国内外新的环境工程技术,已被成功地应用于土壤、城市河湖、地下水、近海洋面、农业、畜牧业、水产养殖等多个领域,必将成为当今以及未来环境修复的重要手段。水环境的生物修复法是通过有益微生物、水生植物以及水生动物利用、吸收水环境中多余的氮、磷等有机物质,转化为机体所需的能量物质,从而将有害元素转化为渔业可利用的资源,使污染的水环境的质量和功能得以恢复,通常也称其为生态修复法。
以沉水植物为主的水生植被包括漂流植物、挺水植物和浮游植物,利用湖泊沿岸浅滩的植物和微生物的作用,形成人工净化生态系统[4]。人工生物浮床技术是将水生植物、蔬菜、花卉等栽种在浮床上,通过植物的根系吸收、吸附富营养化水体中多余的氮、磷等物质,从而起到净化水体的作用。
4 参考文献
[1] 赵永宏,邓祥征,战金艳,等.我国湖泊富营养化防治与控制策略研究进展[J].环境科学与技术,2010,33(3):92-98.
[2] ,梁金升,周安友.生态环境在养鱼生产中的意义[J].养殖生产,2013(8):28-29.
篇6
关键词:城市湖泊;生态修复;水生植物;多稳态理论
中图分类号:S891文献标识码: A
一、城市湖泊特点及其修复的主要理论依据
1、城市湖泊的功能及特点
从城市湖泊的功能来分类,大致可将城市湖泊分为:①汇水蓄洪式城市湖泊;②区域水源式城市湖泊;③休闲游娱式城市湖泊;④生态栖息地式城市湖泊。人工或半人工修建的城市湖泊,与自然湖泊相比,除去在维护生物多样性、调节局部小气候、涵养净化水质、调节径流,防洪减灾等生态方面的作用,其在美化城市、休闲娱乐、文化运动等人文景观等方面的作用也很突出。
2、湖泊生态修复的主要理论
2.1营养盐浓度限制理论及其应用
营养盐浓度限制理论强调营养盐对生物群落的限制与驱动是湖泊多稳态保持和转化的动力,即当营养盐浓度在一定范围内波动时,浅水湖泊会出现清水和浊水2种不同的平衡状态并且随着波动在两者之间转换。对21个欧美湖泊和1个北美湖泊生态恢复过程中的长时间序列分析表明,降低外源营养负荷是迄今为止湖泊恢复最直接的途径。与此同时,对欧洲35个通过削减外源负荷而发生贫营养化湖泊进行的长期研究发现,外源磷负荷的下降导致大部分湖泊中湖内总磷浓度下降、叶绿素a浓度下降和透明度升高。另外,丹麦围隔试验也发现,中等高浓度磷水平下,1.2mg/L以上的总氮可导致沉水植物消失,并获得与此一致的湖泊水生植物消失的范围证据。
2.2生物操纵理论及其应用
生物操纵包含经典和非经典2种实现方式,基本原理都是通过对湖泊中生物及其所处环境的操纵,改善湖泊生态系统,使得藻类尤其是蓝藻类生物量下降。近年来,生态系统响应的复杂性、上行效应以及滤食性鱼类对浮游生物群落结构的营养调节作用也被涵盖为生物操纵的一部分。与欧美地区通过增加肉食性鱼类来减少食浮游动物鱼类数量,以达到用浮游动物控制藻类的经典生物操纵方法所不同,国内学者谢平等采用直接放养滤食性鱼类的方法来控制藻类。在武汉东湖历时3年多的实验成功验证了滤食性鱼类如鲢鱼、鳙鱼等在蓝藻水华的控制过程中起了决定性作用且能通过牧食直接消除水华;与此同时,云南滇池、江苏太湖等地也验证了类似的生物操纵理论能有效抑制蓝藻水华的爆发。该技术对于不能有效控制外源性营养盐输入以及浮游动物不能有效控制藻类生产力的湖泊富营养化治理有着重要的创新思路及可实践性。
二、构建水生植物群落的主要胁迫因子及其应对策略
1、外源性污染
随着城市化进程加快、城市人口数量增长,大量点源污染源如工业废水、生活污水及其他固定排放源排出的未经处理的污水和街道、地表的雨水径流等面源污染源带着大量的营养盐流入城市内湖。一方面造成湖泊水体的富营养化,使水生植物群落大量消失造成水生生态系统失衡,湖泊原本能起到的调节局部小气候、净化水质等功能丧失;另一方面,流入湖泊中的氮、磷等元素以及有机物、植物残体等伴随着循环最终被湖泊底泥所吸收,形成内源性污染。
当前,我国的大部分浅水湖泊都是由于外源性营养盐负荷过高使得水生植物群落的生长受到胁迫直至消失。滇池、巢湖、太湖等重点治理区域均属于此种情况。根据2013年对丹麦200多个湖泊的总氮、总磷浓度与水生植物覆盖度的调查结果,当总磷浓度达到0.1 mg/L以上,总氮浓度达到2 mg/L以上时,水生植物的覆盖度几乎趋于零。国外许多试验也表明,对于受大面积、长时间污染的水体,仅减少外源营养盐的输入根本无法有效控制湖泊富营养化和水质恶化,内源性污染也是湖泊修复的一个重要影响因素。因此,如何有效控制内、外源性营养盐含量,形成一个有利于水生植物群落恢复的水质条件对城市湖泊的生态修复有着重要的意义。对于外源性点源污染,许多国家及地区采取不断完善城市污水管网系统,收集污水并运送到污水处理厂集中处理的措施。处理后的污水可达到灌溉及市政用水的标准,实现了资源再利用。但部分污染源较为分散,排量小,不利于市政管网的布设,所造成的污染往往难以得到有效控制,是当前需要解决的问题之一。
但人工湿地也存在占地面积大、有机物富集、冬季处理效果差等不利因素,随着该领域研究的不断深入,新工艺的开发(如污水前处理技术、潜流式人工湿地、垂直流人工湿地等)有效缓解了这些问题,近年来,吴振斌等在北京奥林匹克公园等重大工程中应用复合垂直流人工湿地均取得了良好效果。许多城市都加强了湖滨生态带的建设,湖滨生态带是健全的湖泊生态系统重要的组成部分,在截污、过滤、控制沉积和侵蚀等方面起着重要的作用。湖滨生态带的建设可以有效缓解面源污染带来的危害,对改善湖泊水质起到了重要的作用。
2、内源性污染
内源性营养盐对湖泊营养等级有着重要的影响,而底泥是内源性营养盐的主要来源之一。国内外长期的生态调查结果表明,底泥的理化性质如氧化还原电位、营养状况、物理性状等变化对沉水植物的衰退起着重要的作用。
沉水植物在富营养底质及水体中具有过量吸收同化营养盐的特性,会造成其根系减少、植株矮小、生物量及生长速率明显下降等不利影响。中国科学院水生生物研究所2008年在武汉东湖开展的中等规模实验表明,高营养环境影响苦草的碳氮代谢水平并抑制苦草(Vallisneria natans)生长,因为植物组织中大量积累氨氮导致氮代谢水平改变,产生大量的游离氨基酸,植物组织中积累过量的氨并产生生理毒害,与此同时,植物叶片中大量积累可溶性糖应对胁迫又导致根部可溶性糖减少,导致根部生长及新芽的产生收到影响。此外,底泥中有机物质的大量积累、分解,会导致植物根系缺氧。加上有机物分解产生的有毒物质如硫化物等,使植物根系、茎叶的生长明显受到抑制,严重阻碍水生植物的生长、分布进程。
底泥的物理性状与沉水植物根系的生长以及扎根深度有着密切的关联,底泥质地疏松的湖泊由于易受外界扰动发生再悬浮,且单位体积营养含量低导致根系无法正常生长分布并向植物组织输送营养物质,所以不利于水生植物的生长。国外也有试验表明,篦齿眼子菜在不同质地的底泥条件下其总生物量、地下茎长度和根冠比也有明显的不同;荷兰的Breukeleveen湖和杭州西湖在恢复水生植物群落的过程中,都遇到过由于底质过于松软(炉灰土质)水生植物难以存活的现象。
目前污染底泥的控制技术主要有2种:①原位处理技术,即采取措施将无污染的清洁材料铺到底泥上阻止底泥污染物进入水体。研究表明,原位覆盖能有效防止底泥中PCBs、PAH及重金属进入水体,对水质有明显的改善作用。但采用原位覆盖技术也应考虑该水域外源污染物是否得到了有效控制,防止覆盖物上形成新的污染底泥、底泥污染物毒性和迁移性高低、水体是否受到水力、风力等扰动等因素的影响;②异位处理技术,即对污染底泥进行挖掘、疏浚后在别处进行后续处理。西湖底泥疏浚工程的研究表明,疏浚工程明显降低了表层10cm沉积物中有机质、TN和有机磷的含量,主要的富营养化相关指标均得到了改善,且浮游植物密度、生物量均有不同程度下降,浮游动物群落种类有所增加。另外,疏浚过深使湖泊水位上升,湖泊深处的有效光照减弱,对部分沉水植物的生长有不利影响,对底栖生物也有一定的危害,同时使微生物胞外酶活性降低影响沉积物代谢功能。因而,选择合理的疏浚方式、疏浚深度与疏浚时令是展开疏浚工程时应着重考虑的问题。
3、主要生态因子的影响
光照水平是影响水生植物生长的重要因素,如苦草种子发芽和生长,因其对光照强度变化的响应不同,不同光强下种子的萌发率和生物量明显不同,只有在一定光强范围内,苦草种子的发芽和生长才能到最佳状态。城市湖泊中也会出现因为水生植物的叶片大量生长并漂浮于水面,造成的遮光及其它效应对生态位在深水处的沉水植物造成胁迫,使水生植物群落丰富度降低的现象。另外,在对牧野湖长约1年半的监测表明,由于城市湖泊较少收纳工厂排出的酸碱废水,所以pH并不会产生剧烈的波动。但在pH变化较大的湖泊,pH对底泥氮、磷及其它营养盐的释放也是有相当重要的影响。
水生植物的生长、繁殖都有其适宜的温度范围,如菹草(Potamogeton crispus)生长的最适宜温度为15℃~25℃,在20℃附近光合产氧量最高。低温胁迫对水生植物的光合作用以及正常的代谢活动均有极明显的抑制作用。试验表明,只有当温度在适宜的范围内,部分沉水植物的石芽才能正常发芽,而植物繁殖体对温度的适应性也直接影响具有相似生活史的水生植物种群的种间竞争结果。因而在构建水生植物群落时,需考虑到不同种群对温度的适应性,合理搭配水生植物群落。
5、水文因子的影响
水位波动对水生植被的恢复也有着显著的影响,以牧野湖为例,该湖泊会定期从黄河引水来补充并改善湖泊水质,另外到雨季时由于泄洪需要,牧野湖的水位及水流速度都会发生巨大的变化。过快的水流速会影响水体中氧气、二氧化碳等的交换,由于水流造成的拉伸、拖拽等作用会直接影响水生植物的生长,并且部分水生植物的种子、石芽、冬芽等也被水流冲走,从而影响水生植物群落的分布。综上所述,在湖泊生态修复进程中影响水生植物生长、分布的生态因子间有着密切的关联,如部分水生植物在夏季缺乏有效光合辐射以及pH较高的环境下会衰败、死亡;同时pH较高,OH-会与PO43-发生配体交换反应而造成Fe-P/Al-P的释放,使得更多的内源磷伴随着其它营养盐大量进入水体,引起水体的富营养化;加上人类干扰、鱼类及其他水生动物、浮游植物等综合作用下共同影响水生植物生长、分布。所以,在利用水生植物修复湖泊水体的时候,必须综合考虑多方面生态因子会对其所造成的影响。
结束语
相信伴随着城市化进程的不断加快,如何更加合理地规划、管理、保护城市湖泊,并在其能承载的范围内更加有效地利用其多方面的功能,将会是今后有关于城市湖泊研究方面的热点问题之一。
参考文献
[1]马久远.典型水生植物对沉积物中氮素形态及分布的影响[D].南京师范大学,2014.
[2]邹红菊,柴夏,刘平平.清水型生态系统构建技术在新建景观湖水质保护中的应用[J].污染防治技术,2014,01:12-16.
篇7
关键词 水资源管理;生态文明建设;改善
中图分类号 TV2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)08-0013-01
水是国家战略资源之一,在改善国家整体自然环境方面发挥着至关重要的作用,对生态文明建设产生着极其重要的影响。党的十高度重视我国社会主义生态文明建设,并将其归属到社会主义现代化建设工作中,希望借助生态文明建设促进我国的良性发展,为国家的持续稳定发展提供良好的支持。因此,在新时期背景下,各地区都应该保持对水资源管理和生态文明建设工作的高度重视,并积极探索水资源管理和生态文明建设的措施,希望促进生态文明建设取得良好的发展成效,为我国社会主义现代化建设奠定坚实的基础。
1 水资源管理与生态文明建设之间的关系
从生态文明建设角度进行解读,水资源是生态文明建设中的核心要素,加强水资源管理,对提高生态文明建设效果,促进我国社会主义生态文明发展具有一定的现实意义。对水资源与生态文明建设之间的关系进行分析,发现水资源管理工作的优化开展能够为生态文明建设提供一定的基础性支撑和实现保证,只有全面加强对水资源管理工作的重视,促进水资源管理作用的发挥,我国生态文明建设才能够逐步取得良好的发展成效,离开水资源管理,生态文明建设工作必将最终流于形式。同时,十八届三中全会将水资源管理纳入到生态文明建设工作中,水资源管理由此成为生态文明建设工作的重要组成部分,水资源管理工作在全面深化生态文明建设方面的作用日渐凸显出来,在促进完整生态文明制度体系方面发挥着重要作用[1]。同时在加强生态文明建设工作实践中,为了促进十八届三中全会会议精神的贯彻落实,借助水资源管理工作促进生态文明建设,应该对生态文明建设与水资源管理之间的关系形成正确认识,明确水资源管理能够为生态文明建设提供有力支撑,为全面加强生态文明建设工作,也能够促进水资源管理现状的改善,有效推动我国水资源供需平衡,促使我国水资源管理工作在新时期也能够取得相应的发展成效。从这一角度进行系统的分析和研究,新时期背景下应该全面加强完整生态文明制度体系的建设,以制度体系为环境保护和水资源保护工作的开展提供相应的保障,为生态文明建设在新时期的持续稳定发展提供良好的支持。
2 加强水资源管理,促进生态文明建设的良好发展
由于水资源管理工作与生态文明建设工作存在紧密的联系,因此,在新时期背景下应该全面加强对水资源管理工作的重视,并积极探索借助水资源管理全面推进生态文明建设工作的措施,希望能够借助水资源管理工作逐步改善生态文明建设发展现状,促进生态文明建设在新时期背景下取得良好的发展成效[2]。具体来说,在生态文明建设工作实践中要想借助水资源管理的力量促进生态文明建设的发展,可以从以下角度入手进行深入的研究和分析。
2.1 全面贯彻落实水资源管理制度
基于水资源管理对生态文明建设工作的重要性,新时期在加强水资源管理工作的过程中应该建立健全严格的水资源管理制度,并将其作为加强生态文明建设制度方面的重要内容,在提高水资源管理成效的同时促进生态文明建设工作呈现出良好的发展状态。在具体操作方面,应该坚持党的领导,贯彻落实十八届三中全会关于构建完整生态文明制度体系方面的内容,将水资源制度建设工作作为切入点和落脚点,借助水资源制度建设贯彻落实“三条红线”和“四项制度”,为生态文明建设工作的良好推进创造有利条件。此外,针对水资源管理工作的实际需求,在认真贯彻落实各项指导思想的基础上,也应该构建相应的管理体制,推动水生态文明城市创建考核工作的开展,促进水资源管理制度作用的发挥,保证生态文明建设能够取得更好的发展成效[3]。
2.2 全面提高对水资源的调控和配置能力
基于十八届三中全会关于生态文明建设精神的指导,在加强水资源建设和管理工作的过程中应该促进科学发展观的贯彻落实,并统筹经济建设和社会发展以及水资源利用三者之间的关系,借助科学的规划和利用实现三者之间的平衡发展,在促进经济建设的同时也实现对水资源的保护,促进生态文明建设工作的持续推进。在工作实践中,相关工作人员应该对水资源战略配置格局进行新的优化,因地制宜的加强对配置制度的构建,保证能够实现对水资源的统一调度,促进社会的和谐稳定发展。唯有如此,水资源管理工作才能够真正发挥其辅助作用,促进生态文明建设的优化开展。
2.3 加强水资源保护和水生态环境的修复
在水资源管理工作中水资源的保护和水生态的修复也是较为重要的内容,要想确保水资源管理工作在促进生态文明建设方面的作用得到进一步凸显,还应该将水资源的节约和水生态的修复作为重点工作[4]。通过制定水资源强化论证措施、有偿使用措施以及水功能区管理措施等,增强对水资源的节约,促进水资源的循环使用,推动节能节水型社会的构建。在水生态环境修复方面,相关部门也应该保持高度重视,通过积极探索河流健康评估工作和河流环境修复工作等,加强对水环境和水生态建设工作的重视,保证在水资源管理工作的有效支撑下,生态文明建设效果能够得到进一步凸显,为我国社会主义生态文明建设提供全方位的支持。
2.4 全面推进水生态文明创建工作
水生态文明创建思想的提出是贯彻落实十以来一系列会议精神的结果,是践行生态文明建设理念的具体工作部署,在社会建设发展过程中,要想保证水资源管理效果,促进生态文明建设水平的逐步提高,就应该深入贯彻落实水资源管理制度的试点工作,并将水生态文明建设作为重点内容,希望能够构建人与水环境、自然和谐相处的现代化水利体系,为生态环保工作的逐步推进提供有效支撑[5]。首先,基于全面统筹思想的指导和因地制宜原则的支持应该科学合理的建设湖水联通系统,促进现代湖水网体系的构建,争取在社会上形成完成的水生态体系,保证水资源和水环境的承载能力得到明显的提高。其次,在水生态文明的建设过程中,应该注重对水生态文化的宣传,让社会大众和社会上的水利工程设计和建设组织能够认识到水生态环境维护工作的重要性,积极探索相应的水生态环境维护措施,争取实现对水资源有效利用和对生态环境保护工作的双赢,促进生态环保工作的优化开展。
3 结论
综上所述,新时期背景下,我国国家建设过程中要求全面加强生态文明建设,为社会主义现代化建设提供相应的支持。而在此背景下水资源管理工作也日渐受到广泛关注,借助水资源管理工作促进生态文明建设的良性发展成为相关部门重点关注的问题。所以新时期将水资源管理和生态文明建设作为研究对象具有一定的现实意义,能够为生态文明建设工作的优化开展提供相应的理论参照。
⒖嘉南
[1]王芳.浅析水资源管理与生态文明建设[J].农家科技:下旬刊,2015(6):293.
[2]吴美霖,李美臻,金辉,等.探究水资源管理与生态文明建设[J].城市建设理论研究,2014(5).
[3]张建云,王小军.关于水生态文明建设的认识和思考[J].中国水利,2014(7):1-4.
篇8
关键词:城市;水文化;建设
中图分类号:TU984文献标识码: A
一、水文化建设定义
所谓水文化就是指人类社会历史发展过程中积累起来的关于如何认识水、治理水、开发利用水、保护爱护水、珍惜节约水、欣赏水的物质和精神的总和。所谓城市水文化就是指反映城市地区中人与水打交道过程中所产生的各种文化现象的总和。换句话说城市水文化是一种体现水与城市关系的文化,这种文化的实质是人们对水务活动一种理性思考和社会意识,即以水为载体的文化想象的总和。
二、城市水文化建设的重要意义
(一)有助于引导我国人水关系向和谐方向发展
水文化作为文化的一种特殊存在形式,是对一个国家、民族与水之间关系的升华与概括。因此,当前条件下加强水文化建设有助于我国人民加强对人水关系历史的认识,增加水的危机意识,培养爱水、护水、节水的良好习惯,延续我国悠久而优秀的水文化,积极探索当前历史条件下人水关系和谐的工作方式和方法,为新时期建立人水和谐社会提供精神动力和智力支持。
(二)有助于城市水域景观的娱乐和休闲效果的加强
当前,水利工作思路正在从单纯工程建设向人与自然和谐相处转变,由此,水利景观和水文化建设正成为当前和今后一段时间内水利工作的新思路和发展趋势。城市水景观建设就是在改变以往水利工程以工程建设为主,忽视其对周围环境和人的精神影响的做法,在进行水利建设的同时,兼顾实用与美观。工程措施和非工程措施齐头并进,使水域景观建设既有表象的景观美,又不失文化内涵和历史积淀;既保证广大人民群众的生命安全,又使身心得到休闲放松,同时起到宣传城市水历史、加强人水关系和谐的作用。人类的历史就是人类不断与水打交道的历史,我国历史文化悠久的特点决定了我国河流、湖泊等水域文化底蕴的厚重,每一段河流、每一个湖泊都有一段历史、一个典故、一个传说。因此,城市河流景观中有机地融入文化底蕴,有助于景观内涵的挖掘,有助于景观生命力的长久。另外,无形的水文化资产用有形的景观形式加以体现,有助于水文化的推广。
(三)有助于城市精神文明的提升
文化作为我国灿烂文明的浓缩,而水又与人民群众生活、生产密切相关,因此,水文化建设必将对城市居民的意识形态产生影响。因此,加强城市水文化的宣传和教育工作,必然会引起广大人民群众的共鸣,并得到他们的积极响应。城市居民和城市水文化两者相互作用,必将会推动城市精神文明的大幅度提升,且会为城市建立良好、和谐的人水关系奠定基础。
三、目前城市河流、湖泊资源存在的主要问题
传统的河湖治理工程造价相对较高,且仅注重河道的行洪、排涝、供水等经济利益方面的基本功能,对环境、生态的影响几乎考虑甚少,更谈不上水文化建设的内容。而且很多城市市区内的河流、湖泊资源自成体系,互不相通,淤积、污染、断流等现象严重,水生态日益恶化,危及周边的生态环境和人民的幸福和健康。主要问题表现在:
(一)对生态环境的影响
传统的河、湖治理工程缺乏生态工程的理念、河道全断面硬质护坡、护底结构隔绝了生物和微生物与大地的接触,阻断了地表水与地下水的联系,破坏了河流生态系统的整体平衡,导致河道天然自净能力严重下降,加之河网内多处建闸、建坝,使得水动力极差,致使河流生态系统趋向恶化。由于治理的渠式化、使河流失去自然流态、河流弯道多半消失、深浅统一,使河流湿地消失、生物群落随之消失,至使生态失衡。
(二)对人类生存环境的影响
传统的城市河流护岸工程为了满足一定的防洪标准,一般是修筑高大的堤防,而且大堤内坡一般是浆砌石或混凝土的硬质护坡,因此阻断了河流与两岸水土连接过渡带的联系,破坏了人们赖以生存的自然环境,其结果一是对天然河道的水质和水环境产生了负面影响,其二是对人们在生活中与自然和水域接触与亲近带来很大的障碍,人们失去了娱乐、休闲和亲水的绝佳场所,城市也因之失去了灵气和精神。
(三)对景观环境的影响
传统的治理河流或湖泊目的单一、过多的追求防洪标准、供水输水的能力,忽略了河、湖本身的生态功能的修复、忽略以水环境为载体的水文化建设与发展、忽略了与周边环境的统筹规划和综合治理、更忽略与整个城市的发展规划相融合,所以治理工程追求河道断面整齐划一的梯形或矩形、河底为一定的纵坡深浅统一,河道走向追求笔直,内坡护砌追求硬质坚固性和防渗性。这种模式虽然有整洁美,但使整个河流完全与大自然隔绝,与人类疏远,随之河流湿地、浅滩消失、河道两岸水陆连接过渡带被破坏,水生动植物、生物随之减少或消失,也违背了现代人回归自然、反璞归真的生活追求,与周边生态环境极不协调。
四、城市水文化建设的措施
(一)采取新的现代治水工程设计理念
针对城市河流、湖泊资源存在的主要问题,我们可以采取现代治水工程设计新理念,与传统的治水工程设计迥然不同,现代治水工程设计不仅仅从防洪、排涝的角度考虑,更要强调与流域规划及城市总体发展规划相一致,与城市河流、湖泊周围环境、景观相协调,与城市文明、城市文化的协调,充分体现出河道的防洪、排涝、景观、生态、休闲、文化娱乐等方面多功能,使一河两岸、一湖四周成为城市中一条亮丽风景线或一个带有丰富内涵文化的节点景观。在实际规划设计中,可通过对每一项子工程的协同设计、优化,最终获得整个工程的最佳设计效果;通过营造富于自然特色的亲水环境,并融入底蕴深厚的文化元素节点景观,提高空间感和环境舒适性,实现河流、湖泊水文化健康发展和全流域社会经济的可持续发展。使一座城市因水的清澈而美丽、因水环境优美而宜居、因水的流动和水文化丰富多彩而富有生机和灵气。
(二)采取先进的水生态修复技术
城市水生态修复技术是水文化建设的重要基石。修复技术主要是对现有流经市区河流、湖泊、经过综合治理,而不是单纯的采取原始护岸工程,只保障河道的行洪、排涝等基本功能,通过河道清淤工程、改变堤防结构形式、改变河流过水断面形式与大小、改变治导线轨迹恢复河流自然流向、加大河道宽度、拓宽两岸绿化带面积和文化建设、居民区建设的空间、梯级修建节制、蓄水建筑物、修建亲水平台、修建水文化景观等措施实现城区水生态修复。
(三)采取生态与效益双赢策略
水文化建设不单纯是一种文化,在赋予水文化内涵,提升城市品味的同时,也要兼顾经济效益,这样就可以为水文化建设提供经济基础,在城区以外河道的上游,特别是城市河道和湖泊进行生态修复治理工程时,要考虑修建滨河景观大道或巡视检查防汛道路和绿化带、生态植物公园,文化创意园、博物展览馆等文化项目,既方便城市河道、湖泊的管理和防汛工作,又有一定的经济效益。在城区河道、湖泊生态修复综合治理中,在修建橡胶坝、节制闸、滚水坝、跌水等蓄水工程提高河道、湖泊的防洪效益的同时,要侧重于生态护坡、防渗工程、景观工程,不仅可产生很大的节水效益,生态效益、第三产业效益,还会产生较大的间接的效益。这样城市河道、湖泊生态修复综合治理后岸边增加的土地,除满足修建巡河路、绿化带和景观公园、文化创意园等文化项目建设外,还可置换出大量的城市建设用地,而且由于河流、湖泊生态环境的改善,又可推动河道、湖泊周边的地价、房价升值,间接效益也会非常明显。这样生态与效益双赢的策略,才能使城市水文化建设得到可持续发展。
五、水文化的创新与传承
笔者所在的江西省赣州市有大量的水文化表现载体,例如瑞金市沙洲坝的红井、中华苏维埃山林水利局旧址、涌金门古城墙浮桥、安远县的东风水库以及闻名中外的福寿沟等。通过这些富含着文化、历史的水文化载体,人们感受到水文化的深厚底蕴和魅力。如何更好的把这些水文化载体传承和发扬下去,是一项非常有意义的工作。人们在生活中感受水文化,理解水文化,创造水文化,升华水文化,最终达到人水和谐。
六、结语
水文化伴随着我国的历史悠久流传,与我国的历史文化密切相连,其已是我国灿烂历史文化中的重要组成部分。本文简单的分析了城市水文化的建设,希望能为水资源保护、城市建设等方面提供一些有用的帮助。
参考文献:
[1]焦丽燕.论建立城市水文化建设档案的必要性及意义[J].科技创业家,2013,(9).
篇9
关键词:生物 生态 修复技术 内涵 外延 应用
1 概念、定义及主要特点
何谓“生物-生态修复”,它的内涵和外延应该如何确定,以及不同技术措施的作用、效果和联系如何,等等。回答这些问题对推进和实施河流生物-生态修复工作具有重要意义。
1.1 河流生物修复
生物——系指有生命的物体。一般指动物、植物和微生物。有时专指微生物,如生物制剂、生物制品等等。污水生物处理和河流生物修复中的“生物”,一般专指“微生物”,不包括“植物”和“动物”。广义的生物修复也包括“动物”和“植物”修复。
生物修复——是指利用微生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。它包括:①污染土壤的生物修复;②污染河流的生物修复;③污染湖泊的生物修复;④污染地下水的生物修复;⑤污染海洋的生物修复;⑥污染大气的生物修复;⑦固体废物污染的生物修复等。
河流生物修复——是指用微生物或微生物菌群来降解河流水体中的有机物或有毒有害物质,如COD、BOD5、有机氮或氨氮、石油类、挥发酚等,或使这类物质变成无毒的、无害的,如二氧化碳、氮气或水等,从而使河流水质得到改善,河流生态得到恢复或修复。生物修复已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。
河流生物修复工程——是指利用生物修复技术在河道内或河道傍侧修建或实施的旨在改善河流水质、治理河流污染的工程或非工程的技术手段。它包括:河道或水库内,以及坝、陂前的增氧曝气工程,用于改善或处理河流水质的河流傍侧工程、河流底部工程,以及直接向河道内投放特种、高效菌种或利用特种、高效菌种直接净化河流水质的工程技术等。
1.2 河流生态修复
生态——指生物在一定自然环境下生存和发展的状态,也指生物的生理特性和生活习性。此概念下的“生物”,一般不包含“微生物”。
生态修复——是指利用生态工程学或生态平衡、物质循环的原理和技术方法或手段,对受污染或受破坏、受胁迫环境下的生物(包括生物群体,下同)生存和发展状态的改善、改良或恢复、重现。其中包含对生物生存物理、化学环境的改善和对生物生存“邻里”、食物链环境的改善等。
河流生态修复措施主要包含:①工程措施。如:生态河道、生态堤岸、人工湿地和人工产卵场、越冬场、育幼场、回游通道,以及河道内增氧曝气等等;②生物措施。如:植物生态修复措施,动物生态修复措施,生物增殖、放流技术等;③综合措施。如:微生物修复与植物、动物修复的结合,微生物修复与生态河道、生态堤岸的结合,生态、生物修复与保育、管理措施的结合,河道内生态修复与河道外湿地修复的结合,陆地水土保持、生态修复与河流生态修复的结合,等等。
1.3 河流生物修复与河流生态修复的异同
目标和对象不同:河流生物修复的对象是水质;目标是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、发展的水质条件。河流生态修复的对象是水生生物生存和发展的整个环境,包括水量、水质、水位、流速、水深、水温、水面宽度,涨水、落水时间,以及产卵场、越冬场、育肥场、回游通道的修复或恢复等等;目标是为水生生物或特有的生物种群提供良好的生和发展环境。
所采用的技术和手段不同:生物修复的技术核心是微生物及微生物使用和利用等。生态修复的核心技术是生态工程学和生物、生命科学等。
两者的共同点和不同点:生态修复可以包含生物修复,生物修复可以是生态修复的一个部分或一项主要内容;两者的共同点或共同目标都是改善或改良生物的生存和发展环境。不同点是:生物修复是针对水体污染的修复,生态修复是针对水生生物及其生存环境的整体修复。
对于污染严重,并有产卵场、育幼场、越冬场或回游通道损伤及破坏的河流,一般应首先采取生物修复技术恢复河流水质,然后采取生态修复措施恢复河流生物栖息地和回游通道等。
1.4 河流生物修复工程与城镇污水处理厂的异同
相同点和不同点:河流生物修复是利用微生物净化污水的特点和规律,对受污染水体(河流)进行净化处理的技术;城镇污水处理厂是利用微生物净化污水的特点和规律,对用管道收集到的社区污水进行净化处理的技术。城镇污水处理厂的出水可排入河流,也可用作市政回用、冲厕、农灌等等;河流生物修复工程处理过的河水一般必须重新流入河道。两者的相同点是技术内涵完全一致,不同点是工作对象的来源和工作成果的服务对象。
由于污水处理厂工程和生物修复工程所处理或针对的水源不同和处理后的水量所服务对象不同,从而导致了污水处理厂工程与河流生态修复工程在建设地点、规模、工艺流程、产品形态、表现形式等诸多方面的差别。一般情况下,城市污水处理厂的进水污染物浓度高、变化小,河流生物修复工程所针对的河水浓度相对较低、变幅很大;在水量方面,河流生物修复工程面临的变化更大。因而,在工艺设计中,一般要求河流生物修复工程具有更强的耐冲击能力和防堵塞能力等。
1.5 河流生物修复与河湖污染直接净化和“就地生物处理”的异同
除了河流生物-生态修复之外,河湖污染直接净化、“就地生物处理”等词语也经常被有关专家推崇和一些学者“炒作”。笔者认为:河湖污染生物修复工程技术与河湖污染生物直接净化工程技术、河湖污染“就地生物处理”工程技术,在内涵和外延方面没有明显的区别,其实质都是利用生物处理技术就地治理河湖水质污染,其表现形式也是相互包含或完全一致的。
1.6 河流生态修复与传统河流整治工程的异同
河流生态修复工程的目标是:修复或恢复受到污染、破坏或工程胁迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化学和水文环境,及其“邻里”依存和食物链的关系。传统河流整治工程的目标是:防治洪水决堤、漫溢和确保人类社会、经济和生命财产安全;或者是保证河流的航运能力等经济功能。两者的直接目的和目标虽然相差甚远,但其工作的对象却完全一致,即都是将工程的措施作用于河流或河道。因而两者的设计和实施过程,必然会存在着诸多的不同、对立和矛盾。这种对立和矛盾必须通过目标分析和不同学科人员之间的沟通、协调和共同努力进行解决。因为两者的最终目标都是为了人类自己。
为此,从20世纪70年代开始,发达国家科技界和工程界针对水利工程对河流生态系统的负面影响,开发研究了河流生态恢复的理论和技术。从而,确立了解决这种矛盾和对立的基本方法和规则。河流生态工程在德国称为“河流生态自然工程”,日本称为“多自然型建设工法”,美国称为“自然河道设计技术”。与之相应,一些发达国家在河道整治工程和堤防工程设计、施工规范中增加了河流生态建设的内容,或者颁布了专门的河流生态工程设计导则。依据这些导则和方法,河道水利工程在满足防洪、防灾和经济目标的同时,可以兼顾河流生态修复和恢复需求。 2 不同技术措施的适应性评价及其合理使用
2.1 对受污染河流的适应性
河流污染治理一般应从源头做起。但源头治理能力也是有限的。以深圳河(含深圳湾,下同)的污染治理为例,截止2003年底,该流域已建污水处理厂四座,设计污水处理能力为142万m3/d,比当年实际污水排放量125万m3/d高 16.6%。然而,深圳河水质依然黑臭,常年处于劣Ⅴ类的状态。通过分析认为:污水截流不彻底和深圳河纳污能力过小是主要原因,除此之外,还有城市面源和部分城区尚未截流等原因。一般认为,对于类似深圳市自然环境和社区经济布局的城市,污水截流管网健全,城市污水截流率可以达到90%,最高很难超过95%。深圳市河流枯水期的污水量远远大于径流水量,有10%的未截流污水,加上面源污染等因素,河流依然黑臭,应该是在情理之中的。除此之外,还有城市污水管网收集不到的边缘村镇污水,以及城市污水处理厂对氨氮、总氮、总磷的去处能力十分有限等,也是需要实施河流污染生物-生态修复的主要原因。
河流污染生物-生态修复与城市污水处理厂相比,主要优点在于:①不需要占用城区土地或优质耕地;②不需要高于城市污水厂投资数倍的管道网络及其维护;③距城市居民区一般相对较远,不扰民或者较少扰民等。然而,河流污染生物-生态修复在治理污染方面,仅仅是对城市污水处理厂的补充,而不能代替城市污水处理厂。因为大量、高浓度城市污水采用污水处理厂治理比采用河流生物-生态修复治理经济的多。
在河流生物-生态修复措施中,对于污染相对严重的河流,使用生物(微生物)修复比生态修复工程措施要优越得多。在生物修复工程中,河底工程和河道傍侧工程一般有微生物固定化的措施,比采用没有微生物固定化措施的河中曝气或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌种方面,使用有针对性的高科技微生物菌种,比使用自然微生物菌种的效果好得多。
2.2 对富营养化水体的适应性
湖泊、水库和河口、海湾、近海的富营养化,是人类社会的一个难题。城市污水处理厂和河流生物修复的办法,对有机污染物的治理效果十分显著,但当有机物被氧化、分解和挥发、无害化之后,总是仍有相当部分已经无机化的氮、磷营养物质不能得到去除。对于无机磷污染物,采用化学的办法基本可以得到有效;对于无机氮污染物,目前还没有比较好的处理方法。这些营养物质进入湖泊、水库、河口、海湾、近海等缓流水体后,在适宜的环境条件下,会使水体中某些藻类或植物疯长,产生水华、赤潮和富营养化,从而导致严重的生态灾难和水生生物死亡,以及造成湖泊水面萎缩、甚至消失等。
氮、磷元素是植物生长必需的营养物质。因而,治理氮、磷最好办法是植物生态处理或植物生态修复。对于城市而言,土地是制约植物生态处理和修复的重要因素。充分利用河滩、湖滩、海滩、海湾及其它湿地,以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。对专门用于治理氮、磷污染的湿地而言,在海滩、海湾、河口和浅海,以红树林和海带植物比较好;对陆域湿地,以芦苇、茭草、蒲草、茭白等植物比较好。对河、湖、水库、海湾、海岸进行生态修复,必须满足防洪、防潮和景观等要求。
2.3 对水利工程胁迫的适应性
水利工程对河流生态的胁迫主要表现在两方面:一是河道、航道整治使自然河流渠道化,从而破坏水生生物的产卵场、栖息地和河流形态的多样化,以及减弱河流的自然净化能力和破坏岸边生态系统;二是水坝建设使自然河流非连续化,从而淹没生物产卵场、栖息地和阻断鱼类的回游通道,以及降低河流的自然净化能力和破坏河流形态的多样性等等。对此,可采用河道、河型多样化的生态修复措施,设置人工产卵床,建设人工产卵场、栖息地和回游通道,以及人工放流等措施缓解。水利工程对河流生态的胁迫主要是生物生境和生态条件的改变,因而,修复的措施以河流生态水工学和水生生物增殖、放流措施为主。
3 河流生物修复的技术类型及其应用
3.1 河道底部生物处理修复工程
以深圳市大沙河河底式生物处理工程为例。该工程坐落在深圳市南山区大沙河大学城河段,设计污水处理能为4000m3/d,设计水流停留时间4.8h。采用的处理技术为日本 “自然循环方式水处理系统技术”。该技术的创新特点是利用自然土壤和水田对污水净化的原理,不使用任何化学药品,通过使用石头、木炭、塑料球以及经过特殊加工的木炭(生物炭),作为净化过滤材料达到综合净化污水的目的。
该工程的主要设施由6个单元组成,分别为污泥储存单元、水量分流单元、接触沉淀单元、接触曝气单元1、接触曝气单元2和出水整理脱色脱臭单元等。通过这几个单元的组合,可以高度去除污水中的BOD、COD、SS和LAS(阴离子界面活性物质),同时,也能有效去除氨态氮。处理效果见表1。 3.2 河道傍侧生物处理修复工程
北京二道河傍侧生物处理与修复工程。该工程坐落在北京市顺义区首都机场附近,设计日处理污水量1.7万m3/d,采用的处理技术为固定化高效微生物—曝气生物滤池(简称I-BAF)。该工程属实验工程,仅有一个长100m、宽6m、有效水深5.5m的长条形曝气生物滤池,有效池容3300m3,停留时间4.7h。滤池内填装网状悬浮大孔载体,载体高度3.2m。工程的前处理部分仅有一个格栅和一个用堆石坝拦截污水形成的回水区,依次起到稳定取水和沉淀泥沙的目的。处理效果见表2。
另外,日本江户川支流坂川古崎净化场,韩国汉江支流良才川水质净化厂等河道傍侧工程的处理效果也很好。
3.3 河道内曝气和高效微生物处理修复工程
河道水体人工曝气复氧是一种有效的河流生物-生态修复技术。20世纪60年代起,国外已有不少国家应用人工曝气复氧改善河流水质和生态环境。如,德国的鲁尔河、莱茵河,英国的泰晤士河、特伦物河,美国的福克斯河、佛博河及威斯康星河等,均有成功的工程范例。在国内,上海环境科学研究院对苏州河水体进行了实验室研究,结果表明,即使黑臭程度高的河水,在有氧条件下20小时后臭味也可基本去除,水体颜色明显改观,COD、BOD浓度大幅下降。
微生物作为河流生物修复技术的核心,国外的开发研究很多。美国、英国、加拿大、日本、巴西等国家,已有上百种商品化的微生物制剂可供选用。根据实验结果,在处理特种废水方面,高效微生物比普通微生物高几倍到十几倍,而且还能够处理普通生物法不能处理的废水。在城市污水方面,使用高效微生物除具有良好的COD、BOD5去除效果外,还具有良好的脱氮除鳞效果。将高效微生物直接用于河流水质修复,成本较高,容易造成流失和浪费,目前国内使用的不多。但通过微生物固定化技术或生物滤池技术,使用高效为生物的实例国内已有许多。
4 河流生态修复的技术类型及其应用
4.1 山区河流的生态修复
山区河流比降大、水流急,宽深比小,来沙量远远小于挟沙量,河床往往有大石块和不均匀的麻砂组成。经过自然发育后,往往形成阶梯—深潭结构的河道形态。阶梯-深潭结构稳定了河床,从而稳定了岸坡,在一定的温度和降雨条件下两岸有发育良好的植被,河流底栖动物密度比邻近的具有同样气候水文条件但不发育阶梯-深潭结构的河流高出1000多倍,生物多样性指数也大得多。这是由于阶梯-深潭创造了多样性的生物栖息地的缘故。
目前,德国、日本和我国的台湾等,都在模拟使用阶梯-深潭结构治理山区河流和修复河流生态。 4.2 生态护岸工程
生态护岸的目的在于为野生动物提供栖息地和隐蔽场所,保障自然环境和人居环境的和谐统一,对河岸进行加固,防治河道淤积、侵蚀和下切等。生态护岸材料主要有:石头、木材、多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构等等。在设计新材料护岸时,应确保水流作用下的结构安全,选择能够适应河流长期演变的结构形式,与河滩地和丁坝组合在一起保护护岸稳定。
我国深圳市已建人工湿地生态修复与处理工程数座,对COD的去除率一般可达70%~80%,对氨氮的去除率一般可达50%~60%。每1m3/d处理能力的占地面积大约为3m2。
4.4 人工产卵场、栖息地和回游通道工程
过鱼设施的基本原理是利用鱼类的向流(逆流)行为,人工创造更大的流速,将鱼诱入进口,让鱼类自行溯游过坝,或运用各种手段运送过坝,主要有鱼道、鱼闸、升鱼机、集运鱼船等。
人工模拟产卵场、栖息地是指在坝下附近的支流或人工渠道内,模拟产卵场、栖息地要求的环境,让鱼类自行进入产卵场或栖息地(下图为某河流上的鱼类洄游通道)。
4.5 人工增殖站和生物放流工程
人工繁殖放流是指建立人工产卵场,收集和培育亲鱼,人工催青,人工孵化育苗,培育鱼种,将一定规格的幼鱼放入坝下河流,让其下海生长。目前国内外都十分重视设置人工增殖站,开展人工增殖、放流工作,用于解决水坝对水生生物的阻隔。
水库修建后,营养物质在库内富集,浮游生物迅速生长,如果不能很好利用,将会自然死亡,恶性循环,从而造成富营养化和水质污染等。按照生态平衡原理,合理投放食用不同浮游生物的鱼种进库,进行生态修复,用产品的形式让富营养物质出库,既能清洁水库,又能收获鱼产,可以做到一举两得。所有这些,都需要有生命科学和生物、生态技术作为支撑。
主要参考文献:
1 上海辞书编辑委员会,辞海,上海辞书出版社,1979年;
2 中国大百科全书编辑部,中国大百科全书(环境卷),1980年;
3 董哲仁等,受污染水体的生态修复技术,水利水电技术,2002,(2);
4 董哲仁,生态水工学的理论框架.水利学报.2003,(1);
5 Loftin KA,Toth LA.Kissimmee River Restoration:Alternative Plan Evaluation andPreliminary Design Report[R]. South Florida Watermanagement District,West Palm Beach,Fla.1990;
6 National Research Council,
篇10
1)严格实施水资源总量控制,从严开展水资源论证,加强水功能区保护管理。定期监测、评价重点水功能区水量、水质以及入河排污口的排污情况,按月水质通报。
2)全面实施大汶河综合开发。先后投资10多亿元,建设泉林、颜谢、汶口二号坝、颜张坝等大型橡胶拦河坝6座,形成长42km,静态蓄水6500万m3,总面积达30km2的大水面景观,打造了泰城东南部水生态长廊,重现了汶水徂徕如画的景观,推进了泰城由“依山而建”向“依山傍水”发展。
3)坚持不懈地抓好水土保持工作。泰安市每年治理水土流失面积81km2。中心城区建设项目水土保持申报率、实施率、验收率全部达到了97%,水土流失治理程度达98%。加快东平湖蓄水影响处理工程和污染防治工程,确保南水北调水质长期稳定;实施国家立项的全省最大的生态湿地项目———泮河生态湿地工程。
4)编制完成了泰安现代水网规划。按照水资源调配网、防洪调度网、水系生态网“三网合一”的求,委托中国水利水电科学研究院编制了泰安现代水网规划,在现有水利工程架构的基础上,以现代治水理念为指导,采用当代先进的水利工程技术、水利信息化、科学管理调度等手段,进行整合与提升,使之形成集防洪、供水、生态等多功能于一体的复合型水利工程网络体系。构建现代水网是泰安市统筹解决水资源分布不均、实现水资源可持续利用的迫切需要,是保障防洪安全、提高防洪减灾能力的迫切需要,是改善生态环境、推进水生态文明城市建设的迫切需要。规划通过5~10年的努力,基本建成“一轴众支畅通、湖库闸泵联调,蓄分滞泄并举、兴利除害兼筹”的防洪减灾工程体系,初步形成“一湖百库千塘,一轴四纵十横,上蓄中引下调,五水高效统筹”的水资源配置格局,着力构建“三山六片百库,一河五城五带,一湖三廊百景,河湖库渠健康”的水生态体系。
5)积极构建城市生态水网。泰安市坚持“水安全、水经济、水文化、水生态、水景观”五位一体的总体布局,规划实施了泮河、奈河、梳洗河、七里河、唐庄河、明堂河等综合水系治理工程;建设分流控导工程,构建形成了九河贯通的环城水网,实现了汛期城区河流水位平稳,确保防洪安全,并可在枯水期通过胜利渠及时补充水源,实现一年四季常流水、流清水的目标。
2建设水系景观,打造生态家园
近年来,市委、市政府以改善水环境、保护水生态、建设水景观、弘扬水文化为目标,大力发展城市水利、生态水利、人文水利、景观水利。坚持高品位规划、高水平设计、高质量建设、高标准管理、高效益运营原则,大力开展水利风景区建设,全市已建成国家级水利风景区5处,省级水利风景区5处,其中,泰城区建成了天平湖、天颐湖2处国家级,天泽湖、彩石溪2处省级水利风景区;突出亲水设施建设,各景区建有人工沙滩、亲水平台,设置了文化长廊、木栅廊道;坚持水利风景区建设与水利工程建设相结合的原则,注重艺术性与观赏性,突出绿化效果与文化蕴涵,建一处工程成一处景区,先后建成了东湖、南湖、龙泽湖、碧霞湖、泮河、凤凰河、明堂河等水利景观带,构建起了以河为骨、以水为魂、以绿为脉、以文为韵的城市水利风景区。通过对泰城水系的改造,构建“大水面”景观,实现显水透绿,打造“七湖九河”的水系特色,进一步推动沿河开发,提升城市景观,营造更加生态、宜居的美好家园。
3把握水生态文明城市建设的关键环节
在创建水生态文明城市的过程中,必须清醒地看到泰安市在个别方面还存在一定的差距,因此,要准确把握住水生态文明城市建设的关键环节,通过努力,有效解决不足,争取早日达到考核标准。
3.1加强协调,形成创建合力
水生态文明城市建设涉及城市防洪排涝供水工程建设、水资源配置与节水用水、水生态修复与水环境整治、河湖岸线绿化、美化、亮化与水景观营造、水管理体制等,关系到城市功能的发挥、生态环境安全的保障和经济社会的可持续发展,是一项十分复杂的系统工程,是一项需要长期努力的工作,必须要政府主导、部门联动,形成规范有序的工作机制。
3.2抓好试点,发挥典型带动作用
水生态文明城市创建要以点带面,以基本具备条件的泰安市城区、新泰市、肥城市为试点,先行开展创建工作,对创建难点实行重点突破,选择亮点工作加以重点培植和提升,形成单项或整体工作的典范。对符合水生态文明城市创建要求的已有成果要巩固提高并予以完善,对已经形成和较为成熟的经验做法,要及时总结提炼,形成理论成果,不断提升整体工作水平。
3.3加强宣传,推动全民参与创建
水生态文明城市建设需要社会各界和人民群众的广泛参与,因此要加强水生态文明城市宣传工作,紧紧抓住水生态文明城市建设的公益性定位,高举水生态修复与保护的旗帜,宣传建设的重要意义,让创建工作成为政府和社会各界的共识。充分利用广播、电视、报刊、网络等媒体资源,开展多形式、多渠道的宣传活动,对创建工作过程中的阶段成效、重点项目、大型活动进行全方位的重点报道,动员全社会力量共同参与水生态文明城市的建设。
3.4加强督查,促进创建工作开展