湿地生态修复技术范文
时间:2023-12-27 17:55:05
导语:如何才能写好一篇湿地生态修复技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1.引言
作为城市系统中自然地理因素之一的城区河道,它具有供应水源、提供绿地、保护环境和开展旅游等一系列的生态功能,对城市生态建设具有十分重要的意义,可为城市的生活和生产就近提供水源,减弱城市热岛效应和洪涝灾害,为城市绿地建设提供基地,丰富城市景观多样性和城市物种多样性,为市民创造文体娱乐与亲近自然的空间。河流独特的形象功能具有不可估量的社会经济意义,世界上有许多著名城市中河流及两岸景观,已成为该城市的标志,如巴黎的塞纳河,伦敦的泰晤士河等。城市河流作为城市生态系统的重要因素,越来越为城市建设者所关注,其生态功能的应用,也逐渐被引人到生态城市的建设中。
2.城市河道底泥处理技术比较
城市河流水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题。污染物主要是通过大气沉降、废水排放以及雨水淋溶和冲刷进人水体,最后沉积到底泥中并逐渐富集,使底泥受到严重污染。
底泥的污染归根结底是对水体的污染和底栖生物的危害。如果能消除其对水体和底栖生物的作用,则就能有效降低污染底泥的环境影响。因而,底泥污染的控制既可采用固定的方法阻止污染物在生态系统中的迁移,也可采用各种处理方法降低或消除污染物的毒性,以减小其危害。由于有些城区河道底泥淤积严重,开展底泥修复工作是提高河道排洪能力和促进河水水质改善的必要措施。底泥修复技术主要有两种,即物理修复和生物一生态修复。
2.1物理修复
物理修复是借助工程技术措施,消除底泥污染的一种方法,主要有疏浚、引水、填沙掩蔽等措施。其中疏浚是最常见的方法。物理修复最大的优点是见效快。当底泥中污染物的浓度高出本底值2一3倍时,即认为对人类及水生生态系统有潜在危害,则要考虑进行疏浚。
目前国内最常用的疏浚清淤机型式主要有抓斗式、链斗式、反铲式、耙吸式和绞吸式等。但是这些机型基本上都是庞然大物,适合大型水体,而城区河道一般宽度不是很大,而且桥梁较多,净高净宽都小,而且难以抛锚,所以这些庞然大物并不适合城区河道进行疏浚作业。
通过相关研究和技术应用来看,物理疏浚技术在一定程度上取得了效果较为明显,但是从总体来说还是存在几个问题:(1)成本比较高。疏浚的成本受到许多因素影响,其中主要包括设备类型、项目大小、堆放场、底泥密度、输送距离、底泥的综合利用等。也有人作过相应的预算,机械清淤lhm2时底泥约需9.9-24.7万美元。(2)疏浚过深将会破坏原有的生态系统。底泥疏浚可能会去除底栖生物,破坏鱼类的食物链。如果底泥被完全疏挖,可能需要2-3年的时间才能重新建立底栖生物群落。如果底泥疏挖不彻底,底栖生物群落的恢复相对比较快。因此采取疏浚方法时,必须加强实验研究和科学决策,慎重考虑投入效益比。(3)城市河道清淤疏浚工作不同于湖泊,湖泊水面开阔,方便疏浚船进行水上作业。而城区河道断面一般较小,且河道中长年有水流动,这给疏浚作业带来了困难。特别是有些需要清淤的河道靠近闹市区,疏浚工作必须安排在夜间进行,这也会给施工带来一定的不便。(4)疏浚底泥的处理是环境保护的选择。疏浚底泥以其量大、污染物成分复杂、含水率高而使其处理困难。目前国内多采用农田施用和填埋处理,污泥的利用价值低,处理不彻底,又极易造成二次污染。
2.2生物一生态修复
城市河道接纳的主要污染物是生活污染源,所以底泥中有机物含量高,可生化性强,而且城区河道水条件稳定,适合采用生物一生态修复技术。底泥的生物一生态修复技术,是指利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动,对底泥中的污染物进行转移、转化及降解,从而达到底泥修复的目的。近年来生物一生态修复技术已经得到各国广泛的重视。
城市河道底泥的生物一生态修复技术包括原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术就是指底泥不疏浚直接采用生物一生态技术对实进行修复。异位修复是指对疏浚后的底泥进行进一步的生物一生态修复。
2.2.1原位修复
原位修复技术对有机污染的底泥,最实用的办法就是不疏浚,而是采用生物一生态修复技术在原地直接吸收、降解污染物。这样不但可以节省大量疏浚费用,而且还能减少疏浚带来的环境影响。
自然的河道中有大量的植物和微生物,它们都有降解污染有机物的作用。植物还可以向水里补充氧气,有利于防止污染。河道生物一生态修复包括微生物修复和水生生物修复两大部分,两者弃一不可,只有互相配合,才能获取总体治理效果。有研究表明,运用水生植物和微生物共同组成的生态系统能有效地去除多环芳烃的污染,高等水生植物可提供微生物生长的所需碳源和能源,根系周围好氧菌数量多,使得水溶性差的芳香烃,如菲、蕙以及三氯乙烯在根系旁能被迅速降解。根周围渗出液的存在,能提供降解微生物的活性。种植的水生植物的根茎能控制底泥中营养物的释放,而在生长后期又能较方便的去除,带走部分营养物。城区河道由于其特殊的地理位置,采用生物一生态修复技术时所选用的植物不但要满足净化水体的要求,而且还应该满足美化环境的要求。
使用生物一生态修复技术,可以使河道整治由环境水利向生态水利转化。但该修复技术在应用中也暴露出主要缺点:(1)在城市河道底泥修复过程中,生物—生态修复速度是十分缓慢的,相对于河道底泥疏浚,底泥修复其实是一个十分缓慢的过程。而且生物一生态修复过程中的水生植物的生长是与季节有关,微生物的生长活性与温度、pH、溶解氧等诸多因素有关。(2)河流水质变化是随机性,因为河流水质一般与进人河流的污染源排放特性相关,与河流周围居民的生活特性和工厂生产周期相关。所以河道接纳的污染物的不确定性对所选取修复的生物种类提出了很高的要求。(3)在以水生植物修复时,必须及时将其清除,从而避免植物在枯萎后产生腐败分解,重新污染水体。
2.2.2异位修复
异位修复技术是与底泥疏浚同时进行使用的。此技术融合了疏浚和生物一生态修复技术的优点于一身,在今后一段时间内就有着很好的应用前景。疏浚底泥在很多时候是一种必需的选择,但疏浚后的底泥处理则是一个环境保护的难题。目前国内多采用农田施用和填埋处理,污泥的利用价值低,处理不彻底,又极易造成二次污染。因此,建议采用生物处理方法加强对疏浚底泥的处理力度,利用人工反应器对疏浚污泥进行处理,先使其达到无害化,然后用作它用。比如用作建筑材料或路基材料,以代替粘土。底泥具有颗粒细、可塑性高、结合力强、收缩率大等特点,所生产的砖瓦质量高,而且不损坏耕地。这样一方面可节省粘土的用量,减少对土地资源的破坏,另一方面又充分利用了污泥,减少了处置费用,节约用地,一举多得。而且建筑材料需求量大,完全有可能大量接纳疏浚污泥,使疏浚污泥变废为宝。
3.结语
相对于我国来说,各种水体都受到了不同程度的污染,其中,城市河道的污染最为严重,如果采用国外投入大量资金用于疏浚和污泥处理来达到修复底泥的目的,这是不现实。综合考虑经费投入和处理效果,大力发展生物一生态修复技术,如高等植物对底泥中重金属的累积,特异微生物对有机物的分解等,在我国是一条切实可行的途径。我国河流污染大都较为严重,单纯使用物理修复疏浚所需经费太大,而单纯使用生物处理又难以达到理想的效果,今后在城区的河道修复中应以发展疏浚和生物处理相结合的方法为主,实现底泥的资源再优化。
参考文献
篇2
关键词:水生植物;人工湿地公园;生态修复
中图分类号:X52 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150932024
1 人工湿地景观水体的污染及治理概述
1.1 人工湿地景观水体的污染现状和原因
人工湿地景观水体是指对天然的水体进行改造,或者是完全人工施工的封闭或者半封闭的水体,景观水体的主要功能是观赏、娱乐以及美化环境。例如,重庆璧山观音塘湿地公园、重庆彩云湖国家湿地公园、重庆涪江国家湿地公园等。
旅游区、风景名胜区、城市公园、私人庭院、校园、高档小区以及各类厂矿企业等为人工湿地景观水体存在的主要地方,这些人工湿地景观水体大多肩负着美观和生态两种功能。但是,景观水体本身的特征以及外界环境、人为因素等的影响,大多数的景观水体都受到了不同程度的污染,部分景观水体更是污染了周围的环境,给周边的游客、居民带来了负面影响,对周边的生态环境造成了污染。根据我国相关统计数据得知,我国有超过90%的公园水体受到了不同程度的污染,水体脏乱发黑、发臭,水体富营养化严重。目前城市公园中的水体水质的调查结果都显示,水质存在富营养化的特征,且水体中的磷盐和氮盐含量较高。我国湖泊中的水体水质富营养化程度不断加深,大多数的湖泊水质都为四类、劣四类甚至是劣五类。湖泊通过清淤、换水等方法缓解水质,但即使是处理过后的水体,水质仍然属于富营养化。
人工湿地景观水体不仅要具备景观的特质,还要具备调节生态环境的功能,但是受到整体环境、人为因素等原因的影响,水质不断恶化。目前,水体污染的原因主要包括3个方面:人工湿地景观水体大多为封闭或者半封闭的状态,水体流动缓慢,甚至有的是静止的水体。水体的面积较小,自身的净化能力较弱,需要人工处理。即使部分面积较大的景观水体,如重庆璧山观音塘湿地公园、重庆彩云湖国家湿地公园等,由于这些湖泊是浅水性湖泊,湖底容易沉积各类污染物,治理的难度较大;人工湿地景观水体作为人工建造或者是人工改造的水体,水体的形状、驳岸、岸边的坡度以及池底的形式在设计中会存在各种问题,影响了景观水体的蓄水能力和流动能力,导致水体的流动缓慢、甚至呈现出死水的问题;人工湿地景观水体周边人类的活动频繁,因此外在污染源较多,人为因素给水体带来了污染,例如,生活垃圾、污水以及工业污水等,都是破坏水体生态平衡的重要因素。
1.2 人工湿地景观水体污染治理方法
人工湿地景观水体的污染治理要研究水体受污染的程度以及造成污染的原因,从而针对性的进行治理修复,实现治理的最优化。目前,全球对景观水体的治理和修复方法主要分为3种,分别是物理修复、化学修复以及生物-生态修复,以上3种修复方法都涉及多种技术手段,同时各有优劣。
另外,根据景观水体需要修复位置的不同,水体的修复方法包括原位修复技术和异位修复技术,而人工湿地景观水体的修复大多采用异位修复技术。不管是采取何种修复方法,都存在一定的弊端。因此,在治理修复人工湿地景观水体时,要充分调研水体的污染源以及污染的程度,结合多种修复手段,结合人工湿地景观水体的景观和生态功能,制定出短期和长期的治理修复目标,对设计的修复方案进行优化和调整。同时,人工湿地景观水体的治理要注重提高水体自身的净化能力,从而促进水体的生态平衡,保持持续性的稳定状态。
2 种植水生植物对水体水质的影响
2.1 吸收水体中的污染物
水体中的水生植物能够直接吸收并且利用污水中的各类营养物质,污水中的有机氮被微生物分解并转化,无机氮是水生植物生长中重要的营养物质,植物吸收无机氮后,合成蛋白质、有机氮,而收割水生植物可将有机氮、无机氮从人工湿地水体中除去。污水中的无机磷也是水生植物生长中的营养物质,植物吸收、同化无机磷,转化成植物的有机成分,最终可通过收割植物除去无机磷。生根的植物除去砂土中的氮磷物质,浮水植物能够去除水中的营养物质。大型挺水植物的茎和叶、浮水植物能够过滤沉淀砂石和有机微粒。
2.2 微生物的降解作用
微生物能够将人工湿地景观水体中的有机物质转化成营养物质,而人工湿地水体中的微生物的种类和数量非常庞大。由于人工湿地景观水体中的植物根系形成了网络状,植物根系周围形成了厌氧、缺氧和好氧三种环境,不同类型的微生物能够分别进行吸附和代谢的工作,从而更好的分解水中的营养物质,促进人工湿地景观水体形成良好的污水处理系统。
2.3 吸附、沉降作用
人工湿地景观水体中的植物还能够吸附有毒有害物质,包括重金属等,且沉水植物的吸附和沉降能力高于漂浮植物和挺水植物,植物的不同部位的吸附沉降能力也具有较大的差别。景观水体中的植物能够较好的吸收、吸附污染物,水体的净化能力得到提高。另外,水生植物能够通过生化作用分解消除水底的沉降污染物,利用光合作用分解污染物,而植物的根系部位为微生物提供降解环境,促进污染物的排除。
2.4 对藻类生长的抑制作用
水生植物与浮游藻类之间进行光照、营养物质以及生长空间的竞争,减缓浮游藻类的生长。浮叶植物以及漂浮植物遮挡了浮游藻类生长需要的光照,同时有些水生植物能够分泌出导致浮游藻类死亡的物质,最终减少水体中的浮游藻类,促进水体的净化功能。
2.5 水生植物景观设计
人工湿地景观具备观赏和生态两种功能,水生植物的设计也要考虑到观赏和生态两种功能,因此要进行合理的设计。在设计水生植物时,要充分结合湖床的形状设计,根据水位由浅到深的原则,分别种植挺水植物、浮叶植物以及沉水植物和漂浮植物。例如,种植荷花时,要做好控制管理,防止荷花蔓延,要留出一定的空间种植睡莲等,保证空间的层次化。在景观水体的边沿要种植挺水植物,美化湖岸的线条。沉水植物种植时需要设置围栏,防止占据太大空间,同时要注意收割,既能够保持植物的生长,保证美观,同时提升景观水体的生态平衡。
2.6 人工湿地对水体生态的影响
人工湿地能够净化水质且调节生态,我国各地的气候条件千差万别,部分地区干燥雨少,湖中常常出现水少的现象,不利于水生植物的生长以及当地生态环境的平衡,人工湿地能够改善并且缓解水平衡。建造人工湿地系统,能够在冬季少水的情况下,为公园供水提供保障,促进水体生态环境的平衡。
2.7 水体生态的多样性变化
由于我国对生态环境的重视,目前我国大多数的人工湿地景观水体都基本保持平衡状态,以往的脏乱得到了改善,一年四季不仅水质好,同时水生植物的存在,更具备了观赏的价值,且鱼虾等水生动物也有了更好的生存环境,部分湖中还出现了底栖生物,形成了完整的生态系统。水生植物提升了水质,形成了良好的生态环境,而好的生态环境则孕育了水生植物和动物,促进了生态环境的可持续发展。
3 应用水生植物进行生态修复时需注意的问题
3.1 季节性明显
水生植物修复景观水体时体现了较强的季节性特征,夏季修复效果最佳,冬季修复较差。主要是由于冬季品种较少,冬季植物对水体的污染净化效果较差,观赏价值也次于夏季。在种植水生植物时,要充分考虑到冬季和夏季的区别,可结合常绿植物或者是耐水湿能力的常绿品种,保持冬季的水体修复功能。
3.2 综合考虑各种因素,确保生态修复效果
使用水生植物修复人工湿地景观水体时,要根据景观水体的污染程度、污染源以及当地水生植物的生长特点、气候、水纹和岸边植物设计水生植物。不同的水生植物具有对不同污染物的吸收能力,不同植物之间也存在相生相克,因此要综合考虑不同植物之间的合理搭配,形成生态与观赏兼具的植物景观系统。
3.3 加强养护管理,谨防二次污染
水生植物多数能够大面积繁衍,一旦疏于养护管理,会出现疯长、蔓延的情况,例如水芹菜、水花生、野茭白等都会对水体造成不同程度的侵害。因此,必须要对水生植物进行定期收割、处理,冬季可以对部分水生植物进行剪除,防止蚊蝇的泛滥以及水体发黑发臭等。
4 水生植物生态修复技术的应用实例
4.1 重庆市彩云湖国家湿地公园概况
重庆市重庆彩云湖国家湿地公园占地107hm2,位于科技城中心,具有生态保护、防洪减灾、休闲娱乐、科普教育以及园林景观等多重功能。该人工湿地公园的重要风格为立体湿地,溪流、梯田以及池塘的搭配突出了彩云湖的立体特点。而梯田不仅具有田园风光特点,同时还起到了清水、净化的作用。湿地公园的净水系统包括塘床生态系统、厌氧沉淀池以及水生植物生态圈等。出于生态和观赏的需要,桃花溪、彩云湖和梯田形成了完整的生态圈,水生植物沉淀、吸附、分解水体中的污染物,改善水质,保持生态的平衡。
4.2 湿地公园中水生植物的种类组成
彩云湖国家湿地公园中的水生植物主要有6种,分别属于5科,包括3种漂浮类水生植物、1种浮水类水生植物和2种沉水类水生植物。选择的水生植物以香蒲、芦苇、水菖蒲、荷花、睡莲等常见植物为主。这些常见植物既能够较好的生长,适应当地的环境气候,同时由于人们熟知这些植物,具备较好的观赏价值。
4.3 湿地公园植物床中水生植物的生态功能
彩云湖国家湿地公园种的水生植物主要芦苇、伞草以及香蒲、荷花、茭白等植物。芦苇拥有较强的输氧能力,茭白能够吸收氮磷等物质。两者的结合能够较好的处理污染物。同时,芦苇还能够分解水中的污染物,处理好富营养化的水体,克制浮游藻类的生长。荷花、睡莲等植物则能够较好的分解、除去氮磷物质,还能够净化水质,使水更为清澈。香蒲能够净化富营养水体,去除水中的重金属污染物。伞草的根系发达,管理较为容易,具有较好的观赏价值。该湿地公园种植多品种的植物,既能够起到净化水质的作用,同时还能够达到观赏的目的。
5 结语
人工湿地景观水体大多肩负着美观和生态两种功能。但是,景观水体本身的特征以及外界环境、人为因素等的影响,大多数的景观水体都受到了不同程度的污染,对周边的生态环境造成了污染。湿地景观水体处理种,水生植物的成本较低,后期的养护管理也相对容易,同时水生植物能够达到保持水体生态长期稳定的目的。在水生植物设计中,要充分结合湿地景观的气候、形状、具体地理环境等,综合性的考虑,实现生态与观赏功能一体化。人工湿地景观水生植物种植后,要定期维护管理,避免水生植物的疯长、肆虐,保持水体生态环境的可持续发展。
参考文献
[1] 元颖,王娟.水生植物在园林植物中的应用[J].中国高新技术企业,2010(15)
[2] 陈丽娟.园林景观中水生植物的应用[J].价值工程,2010(12)
篇3
(漳卫南运河邯郸河务局河北邯郸056001)
【摘要】针对卫河邯郸段水质现状及水资源利用存在的问题,从水资源系统与生态系统互动协调的角度出发,提出了该河段生态演替式水体修复技术模式。选取金滩镇顺道店典型试验区,选取利用氧化塘、生物膜、浮岛、人工湿地、水生植物、水生动物净化水体等修复技术方案,论证了卫河邯郸段生态演替式水体修复模式的合理性。
关键词 水体污染;生态演替式;水体修复
EcologicalSuccession-typeWaterRestorationTechnologyinHandanReachofWeiRiver
LiuYa-feng
(HandanManagementBureauofSouthZhangweiCanalHandanHebei056001)
【Abstract】AimingattheexistingproblemsofthewaterqualityandwaterresourcesutilizationofHandanreachofWeiRiver,ecologicalsuccession-typewaterrestorationtechnologywasdiscussedfromthewatersystemandecologicalsystempointofview.Asatypicalexperimental,thetechnologiesofoxidationpond,biofilm,floatingisland,artificialwetland,aquaticandaquaticplantwereusedinJintanTown.Thetestresultsshowthatecologicalsuccession-typewaterrestorationtechnologyinHandanReachofWeiRiverisReasonable.
【Keywords】Waterpollution;Ecologicalsuccession-type;Waterrestoration
面对日趋严峻的水资源情势,世界各国均把污水截流、废水达标排放和控制排污总量作为河道整治的首要措施。海河水利委员会及卫河沿岸各级政府不断加大污水治理力度,控制进入河道的污染物,实施截污工程,对河流水质改善起到了巨大的作用。但由于历史的原因,众多规模较小的排污口无法纳入到截污工程之中,零散分布的点源污染和大范围的农业面源污染往往直接入河,未经处理的污水顺河排向下游,造成下游水体污染、臭气弥漫,严重影响了周边环境以及当地居民的正常生产和生活。由于点源污染、面源污染在漳卫南水系极为严重,仅仅靠控源来治理河水污染是不够的,因此,强化水体的自净能力,对河道污水进行原位或异位处理,成为河道污水修复的重要措施之一。
1.水质现状及水资源利用存在的问题
1.1水质现状。
近年来,由于卫河邯郸段上游入境水量的减少和沿途污水大量汇入,致使该河段水体感官性状极差,水体呈黄褐色并伴有恶臭。该河段设有留固和龙王庙两个监测点,检测结果表明,水质类别均为大于Ⅴ类。其主要污染物质为氨氮、CODMn、CODCr、BOD5、挥发酚等,超标倍数分别为5.2、2.7、2.8、1.0、1.4。河段内水体已经完全丧失了其使用功能。
1.2水资源利用存在的问题。
邯郸市多年平均卫河水利用量为1336万m3,多年平均利用率仅为1.71%。卫河水资源利用率低的原因很多,但其来水水质差、不能直接大量应用于工农业生产是其主要原因之一。卫河水质的严重污染不仅直接影响了沿河两岸经济的发展,而且对周围的生态环境造成了不利影响,因此,改善卫河水质,是改善卫河流域生态环境和提高卫河水资源利用率,实现卫河流域经济可持续发展的关键。
2.修复及利用工程模式
针对卫河水质现状及水资源利用存在的问题,综合考虑国内外水体修复技术及实践,提出卫河邯郸段水体修复工程模式。
2.1生态演替式水体修复。
生态演替式水体修复技术是利用培育的植物、动物或培养接种的微生物的生命活动,对水体污染物进行转移、转化及降解作用,从而使水体得到净化的技术,同时可将绿化环境及景观改善结合起来,创造人与自然融合的优美环境。结合本河段特点,利用卫河防洪堤内外废弃河道和堤内分布低洼滩地,如顺道店废弃河段、金滩镇废弃河段等建立生态演替式水体修复工程,对河道水体进行逐级修复。
2.2沟渠湿地控制面源污染。
卫河邯郸段处于平原地区,农业是该地区的主要经济命脉,农药、化肥和养殖业形成的面源污染是该地区的主要污染源之一,汛期径流将其直接带入河道,造成河水污染。为此,在防洪堤外1Km范围内建立排水沟网,沟内种植植物,形成沟渠湿地,将汛期径流滞蓄在沟渠湿地内,进行初步净化,然后集中排入河道或引入堤内的生态演替式水体修复工程。
2.3邯郸市生态水网蓄水利用。
为提高邯郸市对卫河水资源的利用率,可通过提水泵站,在非灌溉季节向邯郸东部生态水网蓄水。主要工程有:(1)军留泵站,向东风渠供水;(2)岔河咀泵站,向小引河供水;(3)路庄泵站,向民有干渠供水。为保证邯郸市生态水网水质及生态环境,在引水渠首建造2~3Km长的生态演替式水体修复工程,水体经修复后再引入生态水网。
3.生态演替式水体修复技术
由于卫河水体污染严重,卫河水利用的关键是水体的修复净化,因此,本文针对生态演替式水体修复工程技术进行进一步研究。
3.1修复目标。
(1)针对卫河下游河道水质污染现状,综合考虑处理工艺的有效性、长效性、经济性和生态兼容性等,将各种处理技术合理结合,充分发挥各种技术的优越性,对河道污染水体进行处理,力求持续发挥和强化河流自身的净化能力,减少能源消耗和二次污染,同时与亲水景观建设结合,使处理工艺亲切自然,更富人性化。
(2)通过水体修复,消除争氧物质,稳定水体的高溶氧状态,快速培植优势好氧微生物,打造生态基础,并通过水生动、植物定向培养、建立起人工生态,通过人工生态向自然生态演替,恢复水体生物多样性,并充分利用自然系统的循环再生、自我修复等特点,实现水生态系统的良性循环。
3.2技术要素。
卫河邯郸段生态演替式水体修复技术包括氧化塘技术、生物膜对水体的净化作用、浮岛的净化作用、水生植物净化景观化应用、水生动物净化水体、人工湿地等。在本工程应用中,根据水体污染程度,水体环境资源现状等考虑选用不同的技术组合,以呈现生态效益和经济效益的双赢。
(1)氧化塘。
典型区氧化塘设置厌氧塘和兼性塘。厌氧塘内依靠厌氧菌的代谢功能,使有机底物得到降解。兼性塘从上到下分为三层:上层好氧区、中层兼性区、塘底厌氧区。
(2)生物膜。
生物膜技术通过在固定支架上设置生物填料,为参与污染物净化的微生物、原生动物、小型浮游动物等提供附着生长条件,使大量参与污染物净化的生物在此生长。由于其固着生长而不易被大型水生动物和鱼类吞食,使单位体积的水体中生物数量成几何级数增加,可强化河湖水体的净化能力。
(3)浮岛。
本工程的浮岛是一种像筏子的人工浮体,在上边栽培一些美人蕉之类的植物,漂浮在水面。人工浮岛的水质净化针对富营养化的水质,利用生态工程学原理,降解、吸收水中的COD、氮、磷等。
(4)水生植物。
水生植物技术将生态系统结构与功能应用于水质净化,充分利用自然净化与水生植物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质,在水体中适当布置既有观赏价值又有净化功能的浮水植物和挺水植物,使水体不仅具有自然风貌的景观,而且增强水体的生物净化功能。
(5)水生动物。
本项目水域面积大,存在许多有害昆虫如蚊、蝇的滋生场所,水中投鱼可摄食蚊子及其它昆虫幼虫,避免水域对周围环境造成的危害。此外,水体中投放适当的水生动物可以有效的去除水体中富余营养物质,控制藻类生长,同时分泌促絮凝物质,使湖水中悬浮物质絮凝,促使水体变清。
(6)人工湿地。
在人工设计和监督管理下,人工水面湿地去污效果优于自然湿地系统,项目综合采用人工水面湿地技术和潜流湿地利用技术。水面湿地系统的污染水体在湿地的表面流动,水位较浅,通过生长在植物水下部分的茎、竿上的生物膜来去除污水中的大部分有机污染物。潜流湿地系统的污水在湿地床内部流动,利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留的作用来净化污水,水位较深,具有保温性能好,处理效果受气候影响小,卫生条件较好的特点。
4.应用实例
4.1项目区选择。
经现场勘查,选择大名县金滩镇顺道店村附近的废弃河段。试验河段位于卫河右岸防洪堤内侧,长2.6Km,宽60~150m。
4.2生态处理系统工程布置。
处理系统由12个池段组成,工程逐级布置如下:
(1)1号池为厌氧塘兼做沉淀池。设计水深4m,由泵站出水池底孔进水,其末端为表流陡坎出水,曝气复氧,进入2号池。
(2)2号、3号池均为兼性氧化塘。设计水深1.5m,2号池通过底流出水进入3号池,3号池表流出水曝气后进入4号池。
(3)4号池为人工浮床塘(下设生物膜)。设计水深1.5m,以浮床为介质,种植美人蕉水生植物,并在浮床底部进行生物挂膜,表流出水后进入5号池。
(4)5号池为植物塘。本塘塘面较宽,设计水深1.5m,以睡莲等浮水植物为主,出水后进入6号池。
(5)6号池也为植物塘。设计水深1.0m,以水葱等挺水植物为主,底流出水后进入7号池。
(6)7号池为鱼塘。设计水深2.4m,出水后进入8号池。
(7)8号池、9号池为表流湿地,设计水深1.0m,主要种植芦苇等,底流出水后进入10号池。
(8)10号池为潜流湿地,设计水深0.3m,共分成72个单元,由中间双线渠供水,由两侧集水渠出水后进入11号池。
(9)11号池仍为表流湿地,种植挺水植物,出水后进入12号蓄水池。
4.3经济分析。
本工程日处理水量8.4万m3,考虑到水位变化等因素影响,取0.7的折扣系数,经济运行期按10年计,则经济运行期内可处理水量21462万m3。经投资测算,单方水处理价格为0.19元/m3,明显低于污水处理厂的污水处理成本。因此,采用生态演替式水体修复技术来处理河流污水,在经济上是合理的。
5.结论
篇4
关键词:滨水生态 湿地景观设计 可持续发展
1、前言
湿地主要是指水陆之间相互作用而形成的独特生态系统,并且湿地一直被称为“地球之肾”。然而城市滨水湿地被称为“城市之肾”。通过对滨水湿地的景观营造进行研究,从而使得生态的协调可持续发展得以实现。
2、滨水生态湿地的相关定义
滨水区是指水域和陆地之间的交界的地带,并且也是人工景观和自然地景之间融合的区域,因此在城市中,滨水区是最具生态价值的组成部分。
根据《湿地公约》中的定义可以看出,湿地主要是指天然、人工、长久或者暂时的沼泽地或者水域地带,并且在湿地中主要伴随着静止或流水,还包括了低潮时的水深低于6米的水域。在世界各地都分布着湿地,并且湿地也是自然界中生物多样性的生态系统,从而成为人类最重要的环境资本。滨水湿地是一种自然湿地,它具有属于自身的特点以及属性。
3、滨水生态湿地的设计思想、原则以及途径
3.1设计思想以及原则
滨水生态湿地设计思想主要是指自然式设计、乡土化设计、保护性设计以及恢复性设计。滨水生态湿地设计原则主要包括以下几个方面:第一,生态性原则。在营造滨水湿地景观的时候,要尊重自然,并且要按照每一个地区不同的情况来制定适合本地区的策略,与此同时要注重保护设计区域内原有的生态环境,这样做不仅能够维持区域的原始属性,而且能够使得原有的动植物生态链不会遭到破坏。第二,功能性原则。在设计湿地景观的时候,要充分考虑到满足人类的相关需求,还要考虑到不同地域、文化背景以及人文环境对人们的不同需求。第三,文化性原则。在营造湿地景观的时候,要注重保留、发掘以及对当地的历史文脉进行恢复。
3.2设计途径
3.2.1设计硬质景观
在进行铺装工作的时候,要采用渗水资料,比如:植草砖、透水砖等,这样做不仅能够使得铺装的透水性能增强,而且能够为周围植物提供良好的生长环境。
然而,生态驳岸处理的类型主要包括以下几个方面:第一,自然原型驳岸,在这个处理过程中,保护岸堤的时候通过采用植物材料,从而能够保护岸堤的自然属性。第二,自然型驳岸,在种植植物的过程中,要采用天然石材或者木材护底等,从而使得岸堤的抗洪性能得到增强。第三,人工自然型驳岸,在进行自然护堤过程中,要通过采用钢筋混凝土等相关的材料,从而使得护堤的抗洪能力得到提高。
3.2.2植物景观设计
在选择植物的时候,要坚持适地适树的原则,并且要充分结合当地气候、土壤以及人文景观条件,从而使得耐污净化能力增强,并且促使湿地有充足的植物覆盖。在选用水生植物上主要包括以下几个方面:挺水植物、浮水植物、沉水植物,从而不仅能够起到净化水体的作用,而且能够起到丰富岸线的作用。与此同时在营造滨水湿地植物景观的时候,要不断增加鸟嗜植物的种类以及数量,从而能够吸引更多的鸟类,从而使得湿地的生机得到增加。通过鸟嗜植物不仅可以为鸟类提供栖息以及筑巢的场所,而且能够营造良好的生态环境。
3.2.3人文景观设计
滨水湿地的人文景观就是指与湿地景观有关的文化景观,并且人文景观要素的根本就是指湿地的历史文脉以及对传统文化的认识。在设计滨水湿地型景观的时候,不仅要注重历史、民族以及地方的文化,而且设计人员要用心灵感悟,不断挖掘本土文化的内涵,从而能够对滨水湿地的历史连续感以及乡土气息有一个全新的认识,最终促使湿地不仅具有归属感,而且也要具有文化意境。
3.2.4水环境的设计
在设计湿地景观中,水是灵魂,与此同时要注重水景观的设计,并且要注重水环境的设计以及修复。在设计水岸的时候,要通过使用天然材料以及软铺装的构造做法来进行,并且要让雨水渗入到地下,从而能够形成良好的地表水循环系统,起到保护地下水资源的作用。除此之外,还可以充分利用河流的微地貌以及水动力的相关作用,从而能够将生态修复技术以及园林造景技术充分的结合起来,达到修复水环境的作用。
在水环境修复过程中,滨水湿地要选用污水净化物理系统以及人工湿地系统的方式,从而使得滨水河流的生态修复得以实现。人工湿地系统的净水过程主要是一个自然生态过程,从而能够为造园艺术提供良好的条件。
4、滨水湿地的生态保护
4.1对湿地的生物多样性进行保护
在湿地生态系统中,野生植物以及动物资源比较繁多,因此在规划过程中要充分考虑到这些动植物的特点。与此同时要保护以及恢复环境,为动植物发展提供良好的环境空间,从而能够使得城市湿地生物物种的多样性得到提高。除此之外,要对各类湿地资源的开发利用进行严格控制,从而使得湿地水体、生物以及矿物之间的平衡性以及稳定性得以保持,以防资源的枯竭。在规划设计湿地景观的时候,要坚持保护性开发的原则,不断促使湿地的可持续发展。
4.2促使湿地生态系统的连贯性得以保护
湿地生态系统是由一系列的要素组合而成,从而形成了湿地生态系统中各种复杂的生态过程中,比如:水体净化过程以及各要素之间的流动过程等。通过这些过程可以促使湿地系统的稳定性得以维持,因此要注重湿地与其周边自然环境的连续性,从而为各种野生植物提供良好的栖息场所。
4.3促使湿地环境的零污染性得到保护
在规划以及建设湿地的过程中,要严禁排放污染物,从而能够保护生态系统的健康发展。在处理过程中,要使用清洁能源,比如:太阳能,保护湿地环境的零污染性。
5、结束语
在规划设计湿地景观的时候,要顺应自然规律,从而使得自然资源得到保护。与此同时要考虑到环境效益,并且充分发挥湿地在美化城市环境中的作用。在规划湿地的时候,不仅要充分发挥其功能,而且要充分考虑可持续发展的作用,真正做到人与自然的和谐发展。
参考文献:
[1]梁会民.城市公园的生态重塑——以玄武湖公园为例[J].林业科技开发.2011(06):67-69.
篇5
关键词:截污控源生态修复治管并重
中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:
1、引言
城市河道水系不仅仅具有“行洪、排涝、灌溉、航运”等功能,还具有保护生存环境、保护自然等各项生态功能,对城市生态建设有着重要意义。随着人们对环境质量的要求越来越高,生态宜居城市目标的逐步明确,河道水系成为城市生态系统的重要组成部分。城市河道水系的功能已经由传统的防洪、排涝等一般水利建设观念向建设“安全、舒适、优美”的水环境观念转化。在河道综合整治工程中,充分利用和恢复河道自然生态特征已开始逐渐为人们所接受。尊重河流的自然规律,维持河流的地貌和水文特征,保证城市河流水质,协调城市建设与城市河流的关系,是城市生态建设过程中的基本方法和出发点。
2、河道生态整治的主要措施
河道生态整治要以全局的眼光队和网进行整体规划、部署,有针对性的采取治理措施,全方位地进行综合整治,以恢复和提高河道的综合功能。整治措施主要包括截污纳管、雨水过滤、水环境修复等。
1)截污纳管
截污纳管是改善城市水环境质量,实现雨、污彻底分流,提升城市品位的重要手段,是改善和保持城市水环境质量,实施水环境整治“治标又治本”的一项重要举措。
2)雨水过滤
雨水过滤针对大量污染物质通过地表径流流入水体,采用过滤系统去除部分地表径流中的污染物质。其系统主要由滞留区、入渗区和植物措施三部分组成。在滞留区中地表径流经过沉淀,可去除其中部分颗粒污染物及少量溶解性污染物。入渗区主要功能是短暂贮存雨水,雨水在下渗过程中被入渗设施中的砂石等滤材或下层土壤所滤除,同时消减径流尖峰流量,减少水患。植物措施是利用地表植被来过滤并吸收径流污染物,并降低径流流速,防止表土冲蚀,提高雨水入渗、并且从系统中排出。还要通过岸边湿地带,以进一步提高入河水质。主要的植物性控制设施有草带与草沟,滤床滤料一般为砂子与卵石。
3)内源清除——水环境修复
水环境污染是典型的生态问题,因此用生态学方法使其得到最终解决,恢复河道生态景观。
水环境修复技术,包括物理修复、化学修复、生物-生态修复。
⑴物理修复:主要指通过河道疏浚清除河底受污染的底泥,或者通过河道曝氧复氧改善水环境。
■ 河道疏浚
河道疏浚技术成熟、常结合河道整治、航道工程进行,适宜大范围使用,但长期效果不好。
■ 曝氧复氧技术
曝氧复氧技术是增加水体溶解氧、提高水体氧化作用、改善水体质量的有效手段。曝氧,就是通过扰动水体,促进水体溶解空气中的氧气,从而提高水体的溶解氧。常用方法有在水面或者水下配备曝氧充氧机。
图-1曝氧充氧机及工作原理
在遇干旱季节、无法配引水或者突发污染事件时,可结合区内河、湖沿岸景观布置,在河道和湖泊内设置一定量的曝氧充氧机,对水体进行曝氧复氧处理。
⑵化学修复:主要指依靠环保的化学制剂与河底污染物发生降解反应,使污染物浓度降低或者毒性降低。该技术也具有精度要求高,施工难度大,难以大范围推广的劣势。
⑶生物-生态修复:是近年来发展起来的新兴技术,遵循改善自然环境与净化水质相结合的原则,以生态系统理论为指导思想,以模拟自然、接近自然为设计理念,充分考虑动植物的生态环境,以水生植物为先导,按照植物适宜的生长水深,恢复与优化水生与湿生植物,构建由湿生——挺水——浮水——沉水植物组成的全系列生态系统,并结合微生物、底栖生物和鱼类的引入,通过水生植物与动物的联合作用以及生物调节,形成一个可自我维持、达到良性循环、具有生命力的水生系统,改善水体水质和水生态环境。生态修复技术是以较小的工程量最大限度清除水体污染物,保持河流健康、可持续发展。
■ 植物措施
作为生态河岸,植物措施是河岸的重要组成部分。可尽量利用本地植物为主,尽少引种外来植物。水生植物的选种应考虑对提高水质自净能力有益的种类。另一方面,亲水植物应能为多种动物群落创造合适的栖息环境。水生植物的种植范围应有所限定,避免造成对河道的侵害。植物品种的选择应兼顾景观需要,考虑能适应不同季节,以及具有一定的观赏价值。
■ 生态塘处理
生态塘是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,形成人工生态系统。在太阳能(日光辐射提供能量)的推动下,通过生态塘中多条食物链的迁移、转化和能量的逐级传递、转化,将进入塘中污水中的有机污染物进行降解和转化,最后不仅去除了污染物,而且以水生作物、水产的形式作为资源回收,净化的污水也作为再生资源予以回收再用,使污水处理与利用结合起来,实现了污水处理资源化。
图-2人工生态系统示意图
在城市郊区的农业保留区内,将一些地处低洼处、污染较重的湖、塘等设置为生态塘。受到污染的水进入这种生态塘中,其中的有机物不仅被细菌和真菌降解净化,而其降解的最终产物,一些无机化合物作为碳源、氮源和磷源,以太阳能为初始能源,参与食物网中的新陈代谢过程,并从低营养级到高营养级逐级迁移转化,最后转变成水生作物、鱼、虾、蚌、鹅、鸭等产物,从而获得可观的经济效益。
■ 人工湿地处理
人工湿地系统是在一定长宽比及地面有一定坡度的洼地中,由土壤和填料(如卵石等)混合组成填料床,污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动,或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物(如芦苇等),形成一个独特的动植物生态环境,对污染水进行处理。其显著特点是对有机物有较强的降解能力,废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,可以很快地被截留进而被微生物利用。废水中可溶性有机物则可植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行,湿地床中的微生物也繁殖生长,通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。湿地对氮、磷去除是将废水中的无机磷和磷作为植物生长过程中不可缺少的营养元素,可以直接被湿地中的植物吸收,用于植物蛋白等有机体的合成,同样通过对植物的收割而将它们废水和湿地中去除。
这种处理系统的出水质量好,结合景观设计,种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。英、美、日、韩等发达国家都已建成一批规模不等的人工湿地。这种方法可处理多种工业废水,包括化工、石油化工、纸浆、纺织印染、重金属冶炼等各种废水,因此,也适合于在工业区内设置。杭州市在应用生态修复工程治理和流水系、平原湿地等方面已经走在全国前列,使用生态修复技术、工程技术、环境技术等综合技术建成的西溪国家湿地公园就是一个完美的例子。
■ 生物浮床
生物浮床技术采用无土栽培技术和生态修复原理,将香根草、菖蒲等植物中置于浮床上,通过植物在生长过程中吸收河道水体中的有害物质,加速有机污染物的分解、从而达到改善水质、提升水环境质量的目的。在较宽的河道沿岸、桥边等易于管理的位置设置生态浮床,改善水质和河道景观。
图-3生物浮床
4)长期监管
整治完成的河道需进行保洁、设施维护、排水口情况调查、水体清洁、绿化养护、生态项目养护、闸站设施及配水等工作。不仅仅要治,更要确立长期监管机制,巡查、养护到位,才能确保河道整治的成果。
3、结束语
随着生活水平和人居环境质量的提高,人们越来越向往“小桥流水”如诗如画的生活、学习环境,向往“碧波荡漾,鱼鸟成群”的自然美景。希望通过对河道的排污整治及生态修复,能从根本上改善河道水质,构建健康、稳定的水生生态系统,提高水体的自净能力,营造更加自然的水生生态景观,使水体与周边优美环境相融合,满足人们的亲水、休闲的需求,进一步体现了人与自然的和谐相处。
参考文献:
[1] 叶碎高,王帅,张锦娟.河道植物措施与生物多样性研究进展与展望[J].水利与建筑工程学报,2008,6(2):41-43.
篇6
关键词:城市水系;水生态;改造
中图分类号:K928文献标识码: A
引言
水生态是整个自然生态系统中重要的一个重要组成部分,按照它固有的规律实现着动态平衡。但人类社会在逐步的发展过程中,在开发和改造自然的过程中,水生态系统受到自然和人类的双重影响导致变化。相比较而言,近一百年来,因为人类活动导致的变化已经远远超出了自然力量引起的变化,而且,这种变化往往是负面的、不可逆转的。在今天进行的城市化过程中,如何来避免对生态环境的破坏,恢复、重建适合新的形势下的水生态系统,是如今必须认真加以研究和解决的问题。
一、水系生态价值
水系是城市生态的基础,随着社会的进步,城市文明对水系生态资源在质与量俩方面的需求都急剧上升。水系的生态资源性对于城市的基础功能作用贡献越来越大。建立城市水系生态环境质量标准对于城市水系生态环境建设与保护非常重要,由于各城市基础条件和发展目标的不同,应该在国家标准总则的基础上针对不同地域和城市分别制定,作为各个城市规划建设和管理的依据。
水系的生态价值体现在水系空间水域生态系统和陆地生态系统的交接处,是城市中最富有生命力的部分,具有两栖性的特点,受到两种生态系统的共同影响,呈现出生态的多样性和边缘效应。城市中的湿地更是许多珍稀鸟类生活和迁徙的重要生境。
二、城市生态水系的特征要素
在河流健康问题提出以前,伴随经济社会的发展对河流提出更多的水量和水质需求,河流治理思想大致从单纯的兴利(开发利用)、除害(洪涝等灾害)到兴利除害相结合、寓除害于兴利之中的发展变化。随着经济社会发展到一定规模,继之而来的则是河流出现水紧缺、水质差、水生态恶化等诸多问题,反过来影响河流兴利功能的发挥。为了更好地支撑经济社会的可持续发展,人们逐步意识到系统解决河流问题的重要性。在这一过程中,河流治理思想也经历了从节约用水、治污、保护水质等发展到河流生态恢复,注重河流自身健康的质的转变。尽管对河流健康的概念还存在方方面面的争议,但涵盖了水生态系统与满足社会服务价值的理解被认可、接受的程度较高;而对生物和生态系统的关注,是目前河流保护、管理活动的重要内容。
三、水生态改造修复技术探析
1、水生态修复及改造的目的和作用
水生态修复就是通过一系列措施,将已经退化或损坏的水生态系统恢复、修复,基本达到原有水平或超过原有水平,并保持其长久稳定。其目的和作用如下:
1.1 水生态修复目的是修理恢复水体原有的生物多样性、连续性,充分发挥资源的生产潜力,同时起到保护水环境的目的,使水生态系统转入良性循环,达到经济和生态同步发展。
1.2 水生态修复主要作用是通过保护、种植、养殖、繁殖适宜在水中生长的植物、动物和微生物,改善生物群落结构和多样性。增加水体的自净能力,消除或减轻水体污染;生态修复区域在城镇和风景区附近,应具有良好的景观作用,生态修复具有美学价值,可以创造城市优美的水生态景观。
1.3 湿地的水生态改造一般需要经过较长一段时间才能趋于稳定并发挥其最佳作用。种植水面植物(含生态浮床和浮游水面植物)能在较短时间发挥作用,可作为先锋技术采用;水生态修复一般需要经过较长一段时间才能发挥作用,3-5年可初步发挥作用,10-20年才能发挥最佳的作用。治理工作必须立足长治久安,遵循生态学基本规律。
2、水生态改造修复技术
水生态修复技术包括“控源减污、基础生境改善、生态修复和重建、优化群落结构”四项技术措施。水体生态修复不仅包括开发、设计、建立和维持新的生态系统,还包括生态恢复、生态更新、生态控制等内容,同时充分利用水调度手段,使人与环境、生物与环境、社会经济发展与资源环境达到持续的协调统一。
2.1 沿岸植被缓冲带净化技术。在水岸带种植根系发达的植物,由此构成缓冲带,依靠植物吸收营养盐、起过滤效果和依靠减缓波浪的作用进行沉淀、脱氮等,同时缓冲带形成的动物栖息地和景观,起到保护、恢复自然环境的效果。
2.2 人工湿地污水净化技术。利用湿地中基质、水生植物和微生物之间的三重协同作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化。根据流态的不同可分为表流湿地和淹没流湿地。
2.3 生态浮床技术。该技术应用上类似于陆域植物的种收办法,在局部水域种植各种适宜的陆生植物和湿生植物。在美化、绿化水域景观的同时,通过根系的吸收和吸附作用,吸收水体中的氮、磷等元素,并通过收获植物体的方式将其带离湖体,从而达到净化水质,改善鼠观的目的。
3、生物-生态改造污水技术
3.1 地面净化。在河滩地建人工地面廊道,选择两种处理方式进行污水处理研究,一种是由不同级配卵石构成的廊道系统,通过自流和动力将污水引入廊道中,水流在卵石间流动,通过接触沉淀、吸附、氧化分解等作用去除水中的污染物,比较不同水力负荷、不同有机负荷和不同停留时间对污水处理的效果;另一种是在廊道内种植多种水生植物,比较不同水力负荷、不同污染负荷、不同停留时间及不同植物种类和收割时间对污水净化效果的影响。
3.2 土地处置。主要包括人工湿地生态处置工程研究和污水灌溉处理工程研究。人工湿地生态处置是在河滩地建造人工湿地,比较不同基质、不同水生植物、不同水深、不同水停留时间的组成情况下对污水的净化效果;污水灌溉处置是选择不同的污灌方式,比较污水慢速渗滤处理、污水快速渗滤处理和污水地表漫流处理的效果、处理量及其对地下水环境的影响。
3.3 快速渗滤。利用生物滤池处理污水的原理,设置多级不同材质和填料组成的人工快速渗滤池,采用串并联的方式交替运行,通过过滤、吸附以及微生物的降解,加快污水净化。研究不同填料和滤材、不同停留时间、不同运行方式的污水处理效果,以及填料的再生水式。
3.4 工程调度研究适宜生态工程处置的排污专道工程调度方案和上游污染物排放控制方案。根据试验效果,其中人工湿地效果明显,运行数据表明,该系统对氨氮的净化率较好,可达到80%以上,对悬浮物的去除率可达到90%以上;稳定塘试验也显示了较好的污水净化效果,对连续出水式和贮水式两种方式运行比较,贮水式效果要略好于连续出水式。
4、生态改造和重建要注意的事项
在生态改造和重建过程中,种植水生植物要选择适合的种类和品种并合理搭配;生态修复要选择适当时机;生态修复要创造适宜的生物生长环境;合理养殖水生动物;提倡乡土品种,防止外来有害物种对本地生态系统的侵害;优化群落结构。
结束语
河流孕育了人类文明是人类社会生存和发展的起源地与人类文明文化和历史戚戚相关。人类活动对河流生态系统的扰动阻碍了河流生态系统的健康发展,生物多样性下降生态系统退化等问题为人类敲响了警钟,改造修复受损环境刻不容缓。为改善水环境,水生态改造也必不可少,水生态修复能够提高河湖自身的净化能力,但也应认识到,水生植物群落恢复、植物自身生存繁衍、水体中生物链形成是一个较为缓慢的过程,对水质的改善效果要经过较长时间才能显现。
参考文献
[1]王爱敏.论城市水系规划的多功能效应[J].华中建筑,2009,27(6):206-210.
篇7
关键词:人工湿地;环境效益;改善水质
1工程概况
近年来,随着浊漳河南源沿线城镇化、工业化发展步入快车道,人民生活水平不断提高,工业用水和生活用水逐渐增多,随之而来的是流域内取水量和污水排放量的增加,河流自然径流减少,河道自净能力下降,水体污染日益严重。工程场地位于浊漳河南源的漳河大桥上游,工程涉及范围为浊漳河及浊漳河两岸的未利用区域。主要内容为湿地设计、河道壅水建筑物设计及堤防加固等。主要工程项目:液压钢坝闸3座、格宾石笼生态护岸10km、景观林带800万m2、河道疏浚清淤75万m3。项目总投资为3.1亿元。
2浊漳河南源流域污染现状
由于工业、农业的发展和城镇建设等原因,浊漳河南源上游排放的工业废水和生活污水总量日趋增多,其污染源主要是一些钢铁、煤炭和后续化产品企业,部分企业偷排偷放严重超标的工业废水和生活污水,致使浊漳河水污染加重,河道生态受损,其自净能力直线下降,浊漳河流域生态系统遭受到严重破坏,污染河水的渗透也造成了地下水的严重污染。浊漳河南源监测断面位于工程建设区下游,该控制断面能较好地反映湿地工程建设前的水质状况。今后浊漳河南源流域的工业仍会高速发展,流域正在构建以煤为基础的产业链,随着洁净能源、电力、煤化工、钢铁等产业的发展,相应的水资源消耗量和废水排放量都会有大的增加。浊漳河南源本段人工湿地水质净化工程的实施,既是改善水质的需要,也是实现水污染防治和环境保护规划目标的重要举措。
3人工湿地方案比选
依照水利形态及处置方式的不同,人工湿地一般分为如下3类:表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直流人工湿地。表面形式人工湿地其水面一般位于湿地的基质层之上,该种方式的污水一般以较慢的形式流经湿地表面;人工潜流方式水流一般位于湿地基质层之下,该层次具有过滤水流的作用;垂直流人工湿地水流方向与根系方向一般为垂直的状态,此种形式的填料床上一般为自上至下的流通效果。通过对这3种湿地类型进行比选,以最终确定本工程采用的湿地类型。
3.1表面流人工湿地
表面流人工湿地(FWS)是各类型人工湿地中最接近自然湿地的一种类型,由于不需要砂和砾石作为基质,只要将现有的河道、低洼地稍加改造即可形成表面流人工湿地,改造后也不影响原有河网的防洪、泄洪功能以及低洼地的土地功能。污水在表面流人工湿地基质的表面上漫流,水面充分暴露在空气中,氧通过水面扩散补给。一般表面流人工湿地是利用天然沼泽、废弃河道等洼地改造而成,也可以利用池塘或渠道等构建而成。人工湿地池体或渠道间都装设隔墙隔离,通常在池底部也会铺设防水材料(如HDPE膜等)以防止污水下渗,避免污染地下水。湿地池中通常填有土壤、沙、煤渣或其他基质材料,供水生植物繁殖扎稳根系。表面流人工湿地水位较浅,水体流速较慢,一般以水平流的流态流经各个处理环节。大多数有机物的处理是依靠生长在水下植物的下茎或杆上的生物膜来完成,因次,不能充分利用填料及丰富的植物根系。表流人工湿地的水面位于人工湿地基质以上,其水深多为0.20~0.40m。基于此种人工湿地,污水以较为缓慢的流速进入人工湿地的表层,并存在部分蒸发,部分渗入湿地的可能,但大部分会经出水溢流堰流出。对于表面人工湿地结构进行研究时不难发现,接近水面部分为好氧层,底部部分为厌氧层。考虑到湿地植物对阳光有所遮挡,这样就不会存在藻类大量滋生的可能。可以种植芦苇、水葱、香蒲、灯芯草等挺水植物,凤眼莲、浮萍、睡莲等浮水植物,以及伊乐藻、茨藻、金鱼藻、黑藻等沉水植物。还可以种植慈姑、雨久花、玉蝉花、千屈菜、黄菖蒲、泽泻等水生花卉类的观赏植物,既可以处理污水,也可以美化环境。对于表面人工湿地的作用机理进行如下总结:对于悬浮物来说,植物与基质层具有不错的节流效果。对于淹没在水中的植物根、叶等,在其表面上容易形成生物膜,这对于水的净化,有机物及营养物的净化都能起到较好的效果。对于表面流人工湿地进行研究发现,该方案具备如下优点:(1)先期投资及运维费用相对低廉;(2)不论是建造、还是后期的运维,操作相对简单;(3)该方案对于土质要求相对较低;(4)该方案更适合针对水污染含量不高的污水。主要缺点有:(1)该方案占用土地资源较多;(2)该方案在冬季,气候寒冷,存在结冰的可能,因此不合适严寒区域;(3)如果处置不当,可能滋生蚊蝇,严重时会有臭味;(4)为避免蚊子与臭味对附近居民生活产生影响,项目选址需尽可能远离住宅区,或者选择下方向选址建设。
3.2水平潜流人工湿地
水平潜流人工湿地(HF)是现阶段世界上应用相对较为广泛的污水处理系统,其水面位于基质层以下,该方案具体基于各种填料的芦苇床等植物系统。水平潜流人工湿地由上、下2层组成。其中土壤位于上层,根系层位于下层,但下层易于使水流通,如粒径较大的砾石、炉渣或砂层等,在上层土壤中种植芦苇、菖蒲、香蒲、水葱等水生、沼生与湿生植物。对于人工湿地的下面需要铺置防渗透层,铺设防渗膜也是不错的选择,此举可以很好地防止污水渗漏,保证了地下水及地表水不受污染。对于人工湿地技术处理,要确保其具有一定角度坡度,这样可以很好地确保水流从根系层、基质层缓慢流动,并要在出口安装水位调节装置,同时集水装置也是该系统必须具备的,这样可以保证污水与人工湿地的植物根系层充分接触。考虑到植物根系释放氧会导致周边可能存在好氧、缺氧与厌氧3种可能,这是进一步去除污染物的重要环节,对于除氮也有显著效果。填料和植物根系的存在,为微生物提供相应的载体,这种“微环境”的存在,可以去除有机污染物。与此同时,对供污水载流也可以提供一定便捷条件。大气中的复氧,为水平潜流人工湿地提供反应所需氧气,但存在含量不足的问题,导致脱氮效率会有所降低。如果对人工湿地污水进行硝化处置,可极大促进除氮效率。对于水平潜流人工湿地进行研究,总结该种方案具备如下优点:(1)该种方案是在充分利用湿地空间的基础上,对于植物、微生物及基质之间尽可能发挥协同作用,在此种技术背景下,其处理能力显著强于表面流人工湿地系统;(2)该种方案下的污水流动区间基本上是地面以下,保证了污水的保温效果,尤其适合于寒冷区域污水处理;(3)该种方案具备较好的卫生条件,因此可以被广泛推广应用。但此种方案也具有一定的弊端,首先,项目存在建设成本高的缺点;除此之外,管理方面也比表面流人工湿地要复杂一些。
3.3垂直流人工湿地
垂直流人工湿地(VF)具有垂直状态的水流方向特征,水流自上而下流动,一般将人工湿地底部安装出水装置。该技术可以提高氧与基质层之间的转移效率,在表层通畅放置砂层,这主要考虑到砂层具有良好的通透性,可实现间歇性进水的效果。当污水处在砂石床之上时,会逐步向垂直层渗透,并由安装在底部的集水管网对其进行收集,最后直至排出至污水处置系统。可在下次进水的间隙,考虑投配,此举可以使污水与空气进行有效接触,进而实现高氧转移效率,大气中氧气可以通过灌溉期的排水、停灌期的通风和植物传输进入人工湿地污水处理系统,由此来提高BOD去除和氨氮硝化的效果。湿地植物也会通过根向根区转移一部分氧。垂直流人工湿地与生物滤池的原理近似。它对悬浮物处理效果不好,这可能是由间歇配水造成短时间内水力负荷提高造成的。通常情况下不单独使用垂直流人工湿地,一般将它置于两级水平潜流人工湿地之间,由前级水平潜流人工湿地完成悬浮物和BOD的去除及有机氮的氨化作用,垂直流人工湿地完成氨氮的硝化作用,后一级水平潜流人工湿地完成反硝化作用。垂直流人工湿地系统节约建设土地面积,利于脱氮、除磷,而且污水处理效果稳定,单位面积处理效率高,硝化能力高于水平潜流人工湿地。垂直流人工湿地具有相对较少的死区,如果进水分布均匀,对水体的复氧有一定的作用,独特的布水过程中增加的空气层以及人工湿地中的生物特别是微生物的代谢活动所产生的热量,为垂直潜流人工湿地在冬季的正常运行创造了有利条件。但其对有机物的去除能力不如水平潜流人工湿地,建造条件要求较高,建造费用也高,较易滋生蚊蝇,需要在气候温暖的地区建设,目前应用比水平潜流型人工湿地少。垂直流人工湿地主要优点在于:(1)存在污染物高效处置且效果稳定的优势;(2)该方案同时也具备较高的单位处理效率,相比较于水平潜流人工湿地来说,具有较高的硝化能力;(3)此种方式不需占用过多的土地资源。在实际运行过程中,也暴露出如下缺点:(1)相较于人工湿地与水平潜流人工湿地,垂直流人工湿地具有较高的建设投资费用;(2)管理相对难于表面流人工湿地;(3)应用区域比较局限,仅适合温暖地区使用,不适合寒冷地区应用;(4)有滋生蚊蝇可能性;(5)有机物的去除能力不如水平潜流人工湿地。综合对比了3种人工湿地污水处理方案的主要技术指标。水平潜流人工湿地相对于表面流人工湿地具有水力负荷和污染负荷较大、受气候条件影响较小、且卫生条件较好等优点;虽然水平潜流人工湿地相比于垂直流人工湿地来说对污水氨氮的硝化和除磷的效果略低,但该工艺技术较为成熟,基建及运行费用较低,管理和维修较为简单,对管理人员的业务素质要求不高。因此,选用水平潜流人工湿地作为本项目人工湿地污水生态处理的主要工艺。
4人工湿地设计
4.1人工湿地处理工艺确定
近些年来,国内外学者对湿地与城市污水净化之间关系展开了一系列研究,得出了将湿地作为低廉、低能耗且高效的处理城市污水方法,并先后在多个城市开展试验得到证实,在实际应用中取得显著效果。其中以利用天然和半天然湿地系统来处理城市污水处理厂出水最为普遍。在美国,污水与湿地之间的组合形式主要包括:(1)处理水进入天然湿地处置;(2)利用天然湿地进行三级处理;(3)利用处理水修复、重建湿地等。上述几种形式的主要目的都在于利用湿地生态系统来充分利用水和水中的营养物。在美国已有数十个大型天然湿地用于城市污水处理厂二级处理水的深度净化。国外学者还研究了湿地系统中多种挺水植物对BOD5、CODcr、SS、N和P的去除能力,发现芦苇的综合去除能力最佳。在20世纪的70~80年代期间,我国针对城市污水湿地问题陆续开展相关技术项目,并得出多种有效的净化工艺方法,建立规模不同的示范工程。研究发现,采用芦苇湿地系统的策略,对进一步降低污水中的有机污染物,净化水系统,降低N、P等营养物,降低重金属等都具有显著效果。作为一项投资较少且见效快的项目,芦苇湿地系统同时具备后期维护运行成本低、操作方法相对较为便捷的优点,是对城市污水进行二次处理及利用的一种有效方法。对于湿地常用工艺类型进行分析不难发现,可分为表面流湿地和潜流湿地2种。现阶段城市二级处理水深度净化技术,普遍采用水平潜流湿地工艺。鉴于此,本项目研究方法也采用水平潜流湿地。本项目人工湿地生态修复工程完工后,应开展生态环境效益评估。针对工程近、远期目标,应补充阶段性生态环境效益评估。生态环境效益评估采用定性和定量相结合的方法,对本项目生物多样性保护、水质净化效益、水土保持与护岸等生态环境效益进行评估。
4.2生物多样性保护效益评估
生物多样性保护效益包括人工湿地生态修复工程自身的生物多样性保护效益和对整个河道的生物多样性保护效益。人工湿地生态修复工程自身的生物多样性保护效益通过湿地生态修复面积、修复区新增物种数、生物多样性指数等指标,利用数理统计法或打分法进行定量或半定量评估。本项目实施后对河道的生物多样性保护效益评估包括对河道水生植物、鱼类栖息地、水鸟栖息地保护等进行定性或半定量的评估。
4.3水体净化效益评估
对水体中COD、氮、磷的净化量和净化效率进行主要估算。河道是个半开放体系,其水体净化效益较难定量评估,故通常以单项工程来实施对进出水水质指标控制。本项目采用人工湿地生态修复工艺,其污染物去除效果由进出水指标及处理污水规模进行估算。其中COD、TN、TP作为主要污染物去除指标,其每年污染物减少量为:COD:438t/a;TN:291t/a;TP:18.3t/a;HN3-H:109.5t/a。基于此研究,该项目社会稳定风险不高,但存在个体矛盾冲突的现象。基于上述隐患,已经采取对应防范风险对策,尽可能地消除潜在风险。不可否认,实施后的效果一定程度上是取决于防范措施的执行力度的。本项目的建设不仅对项目区内荒地等进行整理,恢复其生态功能,形成人工湿地,使项目具有生态、水质改善、环境、经济等多种效益。在项目实施后,对改善郊区生态环境及浊漳河河道水质有极大的促进作用。
篇8
2011年12月11日,应海南省科协的邀请,美国加利福尼亚大学河滨分校系生态学专家李百炼教授来海南进行为期四天的学术交流访问。
12日下午,李教授参加了由海南省科协与海南省林业局共同举办的专题报告会,全省林业系统部门负责人、省内高等院校生态学专家及相关的技术人员共70多人参加此次报告会。在报告会上,李教授结合自己的研究及海南省的实际需求,以“森林公园发展现状、模式与趋势、对海南发展森林旅游的建议以及森林景观恢复”为主题,从“生态复杂性与可持续发展理论” 、“生态建模与生态修复理论” 、“生态景观理论”及“师法自然生态修复的重要理念”等方面,向大家介绍了生态系统修复及生态系统管理的切入点、重要性以及国际科技前沿生态研究情况。
在谈到森林公园发展时,他以美国田纳西州盖岭保城为例,指出生态修复和自然保护是盖岭保持续发展的基础;生态服务多功能开发是盖岭保旅游业的发展保障;以家庭为主体、老幼皆宜是盖岭保旅游业繁荣的核心与动态;互动以及参与是盖岭保旅游业成功的秘决;并建议海南省的五指山、吊罗山等森林公园要打造全新的国际旅游品牌,必须加入国际旅游元素,如动态、互动参与的旅游理念等。李教授一一解答了与会人员的提问,会议现场气氛热烈,会后与海南省林业局就有关的领域内容作了进一步交流和讨论。
13日下午,李百炼教授还为海南师范大学的师生们作了一场题为《热带海岸带生态系统服务功能恢复的生态复杂性》的专题讲座。李教授为师生们讲解海岸湿地的作用,尤其是红树林可以减少台风等自然灾害对海岸带的破坏,另外,湿地还是海洋生物的繁殖基地,对海洋水质、海洋生态环境以及生物多样性有着不可估量的价值。在历史上,西方国家,包括美国都有过湿地生态系统被严重破坏带来灾难的教训。他说,这次是第一次来海南,他发现到过的酒店几乎都建在离海岸线不远的地方,一般距离要求至少200米以上。另外,在河边、海边建水泥堤坝,也会破坏湿地生态系统。他举例说,河道本来都是弯弯曲曲的,如果人为拉直,将会带来灾难。在海南省科协、海南林业科学研究所、海南师范大学有关人员的陪同下,李百炼先后考察了海南吊罗山、东海岸、东寨港红树林保护区等地。他建议,海南应减少对海岸湿地的破坏,并尝试通过立法保护海岸湿地生态系统,使海南免受重大自然灾害影响。(林文 编辑:梁婧俏)
(海南省科协)
篇9
关键词:生态措施 生态系统 水下森林
1、 工程概况
本工程是一个以城市景观为主的城市内湖,生态修复湖面320000m2,清淤完成后平均水深1.74m,库容55700m3,集雨面积达16.59km2。随着环湖土地大量开发,周边污染源源不断进入,湖区水位并没有明显降低,湖面已被水浮莲密集覆盖,通过水质检测其主要水质指标全部超标,已经成为严重富营养化的湖泊,极大影响了湖泊的城市景观效果,为改善湖区周边的人居环境质量,实施湖泊的综合整治工程已势在必行。
2、 综合治理技术措施
从以往富营养化水体的治理与修复实践案例分析,采用单一技术治理富营养化水体的成效有限,因而选择采用外源与内源控制,工程与生态措施相结合的综合治理方案。
目前,此湖正在实施污水截流,初期雨水截流及净化,生态引水及底泥疏浚等综合整治工程。通过以上综合整治措施,可以有效控制外源污染的输入量和污染物的富集与释放,增强底泥对水体的净化能力,增加水体的复氧能力,使湖区水体水质在较短时间内有明显改善。但湖区内必须建立健康的水生生态系统,才能长期有效地控制内源污染。
3、水质和污染源分析
通过下表的水质检测数据可以看出,其主要水质指标全部超标,显示为劣Ⅴ类水质。
根据资料查阅及现场踏勘,此湖目前存在的主要污染源还有:地表径流污染和污水处理站尾水污染。其中地表径流污染主要由于其周边集雨面积较大,尤其是农村生活社区、农田及绿化地表径流是该湖污染负荷的主要来源。近几年,该地区降雨径流监测显示,各类城市降雨径流中的氮磷浓度差异较大,总氮,硝态氮,氨态氮与总磷的平均含量范围分别为1.96~6.77mg/L、0.62~4.89mg/L、0.35~1.18mg/L和0.04~0.66mg/L。
根据现有的污水处理站的资料分析,现有3座污水站尾水排放入湖,排放量为32800m3/d,排放标准为一级A。
4、 水体生态修复技术措施
此湖水体生态治理主要含6个部分:?生态拦截 ?污水处理站尾水入湖口处理措施
?水下地形改造 ④底质改良 ⑤生态系统构建 ⑥漂浮湿地。
4.1 生态拦截
4.1.1 生态集雨
湖区水体其中的主要污染为面源地表径流,采用雨水生态收集过滤渠净化路面及绿化带来的入湖污染负荷。
4.1.2 环湖生态湿地带
对于不易收集或集中入湖的漫流形式的地表径流,采用构建环湖生态湿地带的技术措施,过滤初级地表径流。
4.2 污水处理站尾水入湖口处理措施
4.2.1 生态浮岛净化系统
采用生态浮岛净化入湖污水,在达到水质净化的同时,又具有较好的景观效果。
4.2.2 复合湿地净化系统
为最大量的削减污水处理厂的尾水,采用表流湿地深度过滤污水,提升水质量标准。表流湿地的净化作用主要体现在:植物吸收、微生物分解、物理吸附。
4.3 水下地形改造
借助清淤工程开展,营造合理的水下地形,由陆域、湖滨区(0-40cm)、浅水区(40-100cm)、过渡区(100-150cm)、深水区(150cm以上)组成的多生境条件的水下地形,有利于生物多样性的恢复。
4.4 底质改良
底质消毒主要是杀死一些土壤表面的藻类孢子以及一些有害病原菌;底质改良主要对底质 pH等进行改善。经过底质预处理,可中和底泥中的各种有机酸,改变酸性环境,起到除害杀菌、施肥、改善底质的作用,含有水生动、植物生长发育所需的全部常量元素和大部分微量元素,这些元素都以离子状态存在,能被水生动、植物所利用。
4.5 生态系统构建
4.5.1 沉水植物构建
沉水植物是水体中的生产者及动物生境条件的营造着,在水生态系统中具有重要作用。
本案从湖区水深及功能定位选取沉水植物的种类及栽培区域。
浅水区(0-80cm)构建水生草皮系统;过渡区(80-150cm)构建水生森林I型;深水区(150cm以上)构建水生森林II型。
4.5.2 水生动物生态系统的构建
完善生态系统的食物链和食物网结构,实现水体生物多样性。通过滤食浮游藻类,有效控制蓝藻水华; N、P通过藻类营养级转化,以鱼产量形式得到固定,进而达到净化水质目的。
4.5.3 水生微生物净化系统
水生微生物在水生态系统中具有重要作用,实现了营养物质(污染物)从有机向无机的转化,有效分解水体中的悬浮物、沉积物、动植物遗体、碎屑等,因此,在建设生态系统的最后,完善有益微生物的种类及数量。
4.5.4 滨水湿地带构建
湖区水系的景观功能是本案打造的重点,依据陆域景观的不同,合理搭配适生、水生植物形成自然、生态的湿地景观,同时兼顾一定的水质净化效果。
4.6 漂浮湿地
漂浮湿地是采用漂浮物质及种植土拼着而成,可以漂浮在水面上,可移动也可以固定,栽培植物的种类可以是草皮、水生植物甚至是小型的灌木等。在湖区内构建漂浮湿地,具有一定的水质净化效果,同时提升水域景观。
5、水体维护
5.1日常维护:枯死植物更新补植、残梗败叶及时清捞、收割长势茂盛植物、及时捕捞动物,并视具体情况适量补充。
5.2专业养护:定期对景观湖水质进行检测
检测指标:氨氮、亚硝氮、硝酸氮、总氮、总磷、 CODMn、叶绿素a、浮游植物、浮游动物等;检测频率:1次/季度,具体检测频率根据实际情况而定。
6.注意问题
1)流域面积比较大,流域范围内的降雨、人类活动、市政建设活动对湖泊水生态系统具有较大的影响和扰动。
2)恶劣天气如台风天气、潮水顶托、强降雨等,使湖区水位超过常水位较长时间和反复次数过多,对湖区清水水生态系统造成破坏。
3)人们的放生活动会影响清水生态系统。禁止随意投放草鱼、鳊鱼、鲤鱼等鱼类。
4)外来物种如罗非鱼、福寿螺等对水生态系统也有破坏作用。
5)生态建设所采用的水生动植物品种均为项目区域土著物种或历史曾有物种,杜绝使用外来种或入侵种,保证湖区的生态安全。
参考文献:
1.夏宏生,蔡明,向欣 人工湿地净化作用与微生物相关性研究【J】,广东水利水电,2008,3:4-8
2.郑涛,穆环珍,黄衍初等 非点源污染控制研究进展【J】,2005(2):31-34
3.贺锋,吴振斌 水生植物在污水处理和水质改善中的应用【J】,植物学通报,2003年06期
篇10
关键词:湿地公约;湿地生态系统;主要问题;保护措施
0引言
湿地是一种重要而独特的自然资源,也是促进国民经济增长和社会发展进步的战略资源,又是推动人类文明与进步的稀缺资源。
1《湿地公约》及其相关情况
湿地公约是唯一一个针对单一生态系统的政府间环境条约,于1971年在伊朗拉姆萨尔通过。截止到2015年7月,湿地公约缔约国已有168个,已登记的国际重要湿地共2208块,面积达2.10亿公顷。我国于1992年加入《湿地公约》,到2008年,国务院“三定方案”明确指出,组织协调指导监督全国湿地保护和履行有关国际公约事宜由国家林业局担任。截止2015年7月,我国列入了国际重要湿地名录已有46块,湿地面积达230多万公顷。按照我国实际情况和《湿地公约》分类系统,湿地分为5大类(34型),其中,近海/海岸湿地(12型),河流湿地(4型),湖泊湿地(4型),沼泽湿地(9型),人工湿地(5型)。
2湿地生态系统功能
在世界自然保护大纲中,湿地、海洋和森林被称为全球三大生态系统,是重要的水源地、巨大的物资储备库、生态坏境的优化器、重要的物种资源库和物产能源基地等重要生态服务功能。因此,湿地又被称为“地球之肾”、“淡水之源”、“物种基因库”、“生物超市”、“储碳库”、“物种宝库”、“人类文明的摇篮”,在社会的进步和人类的发展中发挥着重要的作用。湿地生态系统服务功能主要包括:供给功能、调节功能、支持功能和文化功能。其中供给功能主要是提供淡水、燃料、食品和纤维等,调节功能主要是气候调节、水资源调节、废弃物处理等,支持功能主要是文化多余性、精神和宗教价值,休闲旅游等,文化功能主要包括泥炭积累、水循环、提供的生境等。每年全球生态系统提供的服务功能约为30多亿美元,湿地价值很是巨大,因此,对湿地生态系统的保护工作更要予以重视。
3湿地保护管理工作
3.1湿地资源概况
根据千年生态系统评估报告,目前全球湿地总面积约为12.80亿公顷,占地球陆地面积的比例约为8.6%。加拿大湿地面积居世界首位,有1.27亿公顷;美国1.11亿公顷,之后为俄罗斯。我国湿地总面积为5360.26万公顷,湿地率为5.58%。
3.2我国湿地保护体系建设
目前,我国初步形成的湿地保护体系是:湿地自然保护区为主体,湿地公园和保护小区两者为辅,其它保护形式互为补充的多方式共存体系。截止到2014年底,我国共建立的湿地自然保护区570多个,湿地公园900多个。据统计,纳入湿地保护体系的面积为2324.32万公顷,自然湿地保护面积为2115.68万公顷,自然湿地保护率45.33%。
4湿地面临的主要问题及原因
现阶段我国湿地资源主要面临三个问题:管理工作亟待加强;湿地保护空缺较大;生物多样性在减退,形成这些问题的主要原因有以下几点:
4.1管理体制不完善
在我国,对于湿地保护与管理分工比较复杂,至今没有形成一个自上至下完善统一的管理体制,各地区各部门都是各取所需,而不是从大局,从整体上,用长远的眼光来看待湿地的发展,造成了资源的重复浪费,矛盾非常突出。
4.2湿地污染加剧
在376块重点调查湿地中,共有98块湿地正面临着环境污染的威胁,占所有重点调查湿地的26.1%[1]。中国湿地面临很多问题,其中环境污染是最严重的威胁之一,近年来,随着国家工业化进程的加速,各种工业厂房层出不穷,一方面加快了经济的发展,提高了国民收入,另一方面也对环境构成了威胁,再加上各种漏油事故以及农药、化肥使用不当,引起的水源污染,对湿地内的生物种群造成严重危害,也使生物赖以生存的水质变坏。
4.3过度围垦、放牧
根据国家林业局全国性湿地调查结果显示,我国共有279处重点调查湿地面临或正遭受围垦威胁影响,占受威胁影响湿地的25.53%;受围垦威胁的湿地面积681.50万公顷,占受威胁影响湿地总面积的30.01%,占重点调查湿地总面积的25.37%。共有211处重点调查湿地面临或正遭受过度放牧威胁的影响,占受威胁影响湿地的20.22%;受过度放牧威胁的湿地面积943.74万公顷,占受威胁影响总湿地面积的41.56%,占重点调查湿地总面积的35.13%。
4.4过渡捕捞和采集
据调查,我国共有213处重点调查湿地面临或正遭受过度捕捞和采集威胁影响,占受威胁影响湿地的19.49%;受过度捕捞和采集威胁的湿地面积485.82万公顷,占受威胁影响湿地总面积的21.39%,占重点调查湿地总面积的18.09%。尤其是东部沿海经济比较发达的地区,当地为了增加经济的收入,只为了一时的利益,滥捕的现象尤为严重,不考虑生态系统的完整性和循环周期,一味地追求量的采集方式,不仅让现有的很多重要的天然经济鱼类资源遭到破坏,还损害了所处地的生态平衡关系,对其他生长在其中的水生生物物种的安全也构成了威胁。
5湿地保护战略措施及目标
自《湿地公约》缔结以来,我国作为缔约国之一,对湿地的保护和恢复建设、资源的可持续利用以及湿地文化特色的传承与延续等方面的工作重视程度日渐加强[2],根据中国生态、资源和环境的现状,以维护湿地系统生态平衡为基点,保护湿地功能和湿地生物多样性为手段,实现资源的可持续利用为目的,对湿地资源进行保护和利用,充分发挥湿地在国民经济发展中的作用,实现生态、经济和社会三大效益的平衡。因此从以下几个方面对于湿地生态系统进行保护:
5.1强化湿地保护法规
加强推进国家层次湿地立法,认真执行《湿地保护管理规定》;加快省级湿地保护立法工作,目前我国已有20个省份颁布并实施了省级湿地保护有关各种条例;加强现有与湿地保护有关的法律法规的执法工作;继续推进自然保护区和国家湿地公园“一区(园)一法”。
5.2健全湿地保护政策
划定湿地红线。探究建立湿地生态保护制度,其主要内容包括:“占补平衡”制度、产权制度、用途管制制度、湿地生态效益补偿制度和湿地生态系统评价制度等,确保湿地“零”损失。
5.3完善湿地保护体系
现阶段我国湿地保护率仅为43.51%,很多重要湿地还未受到有效保护,要优先将鸟类栖息地及其他重要湿地纳入到保护体系中,通过建立多种不同方式相结合的模式,如湿地公园和湿地自然保护区等,达到将湿地保护的空间布局进一步优化的目的。
5.4实施湿地保护工程
编制湿地保护十三五规划,扩大现有湿地面积,恢复湿地生态功能,提高能力建设。与全国主体功能区规划战略相结合,并将湿地纳入国土生态空间规划体系,谋划实施湿地重大生态修复工程,开展退养还滩、退耕还湿,优先开展国土空间重要湿地的生态修复工程。
5.5加大湿地保护的科技支撑
加强加大各种有关湿地的基础理论和适用技术研究,致力于解决湿地生态修复的各种关键技术难题,建立湿地生态修复模式,为实施湿地生态系统恢复和保护湿地生态系统平衡提供必要的技术保障。建立湿地生态监测评估体系,对湿地由于资源和土地利用后的生态变化,生态多样性的变化进行监测,加强外来生物物种监测和监控,掌握湿地生态特征的动态变化。
5.6加大湿地保护的科普和宣教
开展各种有关湿地保护专题性宣传教育活动,定期举办湿地保护区图片、普法知识宣传画等图片展览,使人民群众从不同的感官角度接收宣传教育,通过报纸、电视等宣传媒体,使更多的人认识和了解湿地,通过实体和网络相结合分方式,加强人民对湿地的了解,从而增加保护湿地的意识,另外要加强各类有关湿地国际合作活动,为全面强化我国湿地保护引进资金和技术支持。通过以上措施对湿地生态系统的保护,使我国湿地保护和管理法制化、规范化和科学化水平有所提高,湿地资源保护和利用进入一个良性循环模式,全面落实《国务院办公厅关于加强湿地保护管理的通知》精神,通过建设一些重要区域的湿地恢复工程,在全国起到一个示范带头的作用,使自然湿地各种不利趋势得到有效的遏制,在一定程度上提高我国湿地资源监测、管理、宣教和合理利用能力。期望到2030年,我国90%以上的自然湿地得到合理有效的保护,形成集湿地保护、管理、建设体系于一体,保护成果和管理成效都比较卓越的先进国家。
参考文献:
[1]田丰收.中国湿地面临的主要问题[J].科学之友,2006(02):51.
[2]张公保.浅析河流湿地景观规划设计要点———以青海平安驿州国家湿地公园为例究[J].林产工业,2014,41(6):51-53.