水体生态修复技术范文

导语：如何才能写好一篇水体生态修复技术，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。

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关键词：生态 生物 污染 水体修复

一、概述 对受污染的江河湖库水体进行治理修复是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。特别是南水北调东线沿线的治污工程，量大面广，需要的投资大，寻找先进实用、造价低廉的技术迫在眉睫。

我国的江河湖库水体污染主要包括氮磷等营养物和有机物污染两方面。另外，湖泊水库蓝藻及赤潮给水域生态、人体健康也造成了严重危害。对于富营养化的控制，发达国家以控制营养盐为主，大多采取“高强度治污－自然生态恢复”的技术路线，即控制外源磷污染负荷并配合生态恢复措施，在这方面已经取得较大成效。

去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题，目前国际上采用的技术主要有三类：①化学方法：如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染；②物理方法：疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，但往往治标不治本；③生态—生物方法：是国外近年来发展很快的一种新技术，水体生态—生物修复技术是按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌，强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。

生态—生物污水处理技术，是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化的技术，具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。另外，这种处理技术不向水体投放药剂，不会形成二次污染。还可以与绿化环境及景观改善相结合，在治理区建设休闲和体育设施，创造人与自然相融合的优美环境。所以，这种廉价实用技术预计适用我国江河湖库大范围的污水治理。

二、主要处理工艺方法

生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧—好氧组合处理，利用细菌、藻类、微型动物的生物处理，利用湿地、土壤、河湖等自然净化能力处理等。以下重点介绍几种针对江河湖库污染大水体的修复技术。

1.生物膜法处理技术

生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维）为载体，在其表面形成一种特殊的生物膜，生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是：①基质向生物膜表面扩散，②在生物膜内部扩散，③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应，④代谢生成物排出生物膜。

生物膜法主要工艺方法有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。它的有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。此外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。日本、韩国等都有对江河大水体修复的工程实例。

2.人工湿地处理技术

人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，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。

人工湿地的显著特点之一是其对有机污染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通过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。由于这种处理系统的出水质量好，适合于处理饮用水源，或结合景观设计，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。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。

3.土地处理技术

土地处理技术是一种古老、但行之有效的水处理技术。它是以土地为处理设施，利用土壤—植物系统的吸附、过滤及净化作用和自我调控功能，达到某种程度对水的净化的目的。土地处理系统可分为快速渗滤、慢速渗滤、地表漫流、湿地处理等几种形式。国外的实践经验表明，土地处理系统对于有机化合物尤其是有机氯和氨氮等有较好的去除效果。德、法、荷等国均有成功的经验。

三、国外工程实例

1.日本坂川古崎净化场

位于日本江户川支流坂川古崎净化场，是采用生态—生物方法对河道大水体进行修复的典型工程，从1993年投入运行至今已有8年的运行历史，观测结果表明，河道污染水体的水质有了明显改善。

江户川是日本东京都和千叶县附近的主要河流，从河道中引出70m3/s的流量为该地区城市、农业、工业供水，其中城市供水占60%。靠江户川下游的金町、古崎和栗山三个水厂为630万人供水。坂川是江户川的一条支流，在金町等三个水厂上游附近汇入江户川。由于坂川河道治理不力，大量生活污水排入坂川，致使水质恶化，BOD等指标严重超标，同时浮游植物繁殖迅速。坂川水质恶化，直接对金町等三个水厂构成威胁，居民对饮用水味道不佳多有怨言。为治理坂川，采取工程设施将坂川改道，先流入古崎净化场。经过古崎净化场后，坂川的污染减少了60%～70%，处理过的河水流入称为松户川的新开人工渠道，然后注入江户川。 坂川的河水经改道注入古崎净化场后，清洁的水流入新开的人工渠道——松户川。其设计理念颇有新意，它一改传统设计形式，不采用混凝土或块石衬砌的直线渠道，而以微弯曲的河道形态，岸坡间有大小卵石，植有繁茂的芦苇和其他植物，适于鲫鱼、鱼等鱼类生长，两岸种植树木，适于鸟类栖息。这种环境不但可以为居民提供一个与自然相融合的休闲环境，而且对水体也能起进一步的净化作用。松户川注入江户川后，大大缓解了江户川的环境压力。

2.日本渡良濑蓄水池的人工湿地

渡良濑蓄水池位于日本枥木县，是一座人工挖掘的平原水库，总库容2640万m3，水面面积4.5km2水深6.5m左右。平时为茨城县等6县市64万人口供水，日供水量21.6万m3。蓄水池周围是渡良濑川的滞洪区，汛期蓄水池能提供1000万m3的调洪库容。

随着近年来上游用水造成生活污水以及含氮、磷的水流入，渡良濑蓄水池出现霉臭等水质问题。为保护蓄水池的水质，自1993年起在蓄水池一侧滞洪洼地上建人工湿地，这是一座设有人工设施的芦苇荡。将蓄水池的水引到芦苇荡，通过吸附、沉淀及吸收作用，去除水中的氮、磷及浮游植物，达到对水体进行自然净化的目的。这种净化过程循环进行，确保蓄水池水质洁净，类似医学上的对病人血液体外透析处理。芦苇具有很好的净化功能，污染物与其茎部接触产生沉淀作用，芦苇的根部与茎部可吸收某些污染物。另外，附着在茎部上的微生物可对污染物产生吸附分解作用。 为净化渡良濑蓄水池的水体，还在蓄水池中部建一批人工生态浮岛，种植芦苇等植物，其根系附着微生物，可提供充足氧气，并通过迁移、转化水中的氮、磷等物质，降解水中有机质。浮岛还设置为鱼类产卵用的产卵床，也为小鱼设有栖身地，水中的浮游植物成了鱼饵。人工生态浮岛保证了蓄水池水质的洁净。

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关键词：河流治理;生态修复技术;应用研究

中图分类号：P343.1文献标识码：A 文章编号：

传统的河流治理,主要考虑的是河流的抗洪、排涝、航运等功能。在岸坡处理上注重抗冲刷防坍塌的措施,而对河流周边及河流本身的生态环境考虑不多, 这样会导致河流发生渠道化，从而影响河流的生态问题。于是，许多发达国家陆续开展了河流复原工程,对河流实施生态修复并且取得了较好的效果。下面笔者将结合实例对生态修复技术在河流治理中的应用作出探讨。

一、城市河道污染的成因

城市河道和湖泊是与人类生产和生活紧密相连的水环境,作为城市生态系统重要的组成部分,具有供应水源、改善环境、提供绿地、文化教育和娱乐休闲等功能,对城市的生态建设具有重要意义。但是随着城市化进程的不断加快,城市人口聚集,经济活动日趋频繁,工业废水和生活污水大量排放,垃圾的随意丢弃,使城市环境污染、水质恶化,原来清澈的河水变得又黑又臭,环境污染问题日益严重,严重制约城市的社会、经济与环境可持续发展,同时危及人民的身体健康。城市河道黑臭的污染来源主要有工业废水、生活污水垃圾等点源污染及地表径流、农业径流、大气的干沉降和湿沉降、村落集约化畜禽养殖、水产养殖、城市的水土流失以及河道底泥层等非点源汚染。由于长期处于过量纳污的状态,导致水体供氧和耗氧失衡,水体环境缺氧,使原本山好氧微生物健康降解水体污染为主导,将有机物中的氮、硫、碳分解成碑酸盐、硫酸盐及二氧化碳等的方式减弱甚至消失,从而失去净能力,而在此时厌氧微生物沾性趋强,污染物转化并产生甲烧、氨氮、硫化氧、挥发性存机酸等臭恶臭物质以及铁、猛硫化物等黑色物质,从而导致河道水体黑臭。氨氮是目前城市河道水体中的首要污染物,通常远远超出地表水V类氨氮含量的标准,在区域水环境氨氮污染严重和城市河道有机污染物沉淀、累积的现状下,氧氮的降解是城市河道污染水体治理过程中必须面对的难题。

二、生物修复技术的特点

在城市河道污染中,营养物缺乏或营养元素比例失衡是水体环境中微生物降解存机污染主要限制因素之一,向水体中投加适当比例的有机酸可以提高微生物的代谢能力,从而增强水体自净能力,对水体修复具有积极作用。虽然在污染水体生物修复中以微生物修复为主,但如果能配合水生植物,浮游生物及负类从水体整个生态系统上进行全而的生态修复,彻底打通氮素、磷素等污染物循环的各个关节,那么污染水体的修复效果将会更持续和有效。

三、生态修复技术在河流治理中的应用

3.1微生物对污染水体的净化作用

相对于水生植物而言,微生物具有培养周期短、生长繁殖迅速、适应能力强、转化效率高等特点,因此在治理河道污染水体的过程中起着不可替代的作用。微生物从以下几个方面对河道水体进行净化:微生物对水体有机污染物的去除:一方面菌体的同化作用会转化部分有机污染物为自身物质,另一方面微生物分泌的胞外酶能快速降解大分子有机物,实现对水体有机污染物的降解和去除。微生物对水体氮素的去除:通过氨化细菌、硝化细菌及反硝化细菌的作用,实现水体中氮素的生物地球化学循环过程,并最终使水体中过量的氮素以气态的形式逸出水体。微生物对水体憐素的去除:一方面微生物的代谢作用可以降低水体中磷素浓度;另一方面某些微生物能通过同化作用,将水体中的有效磷转化为菌体自身的有机磷,通过食物链的传递作用,去除水体中的憐素。3.2微生物驱动的水体氮素循环

氮素污染是当前我国水体中的首要污染物,氮素过多会引起水体富营养化,破坏水体中的生态平衡,丧失自净能力。而氮素的其它形式,例如氨氮、亚硝酸盐氮更会威胁水生生物的生存甚至人类的健康。自然水体中的氮素,主要以氨氮和有机态氮的形式存在,也有少量的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。水体中微生物可以将有机形态氮迅速分解转变成氨。在有氧的环境下,水体中的微生物将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。当水体中硝酸盐氮含量较高时,说明水体环境在需氧方面是稳定的。在大量缺氧时,确酸盐氮或亚确酸盐氮在水体微生物的作用下,发生反砲化作用,还原为氮气。空气中氮气在藻类等植物的固氮作用固定成氨,溶解于水体中。硝酸盐氮也可被水生植物直接吸收利用,形成植物蛋白质,其被水生动物食用,又转化成动物蛋白。动植物的死亡后通过微生物的分解又可以再次产生氨,在銷化细菌的作用下又氧化成稍酸盐,如此往复循环。

微生物强化修复技术是造宜于城市污染河道原位修复的、受到广泛重视和应用的治污技术,具有成本经济和应用简单,且便于与其它治污技术稱合使用的特点。其技术核心在于促进水体微生物的活性,加快水体污染物的降解和转化。日前,基于微生物强化修复的污染河道原位修复主要采用两种技术,一种是直接向水体中补充高密度发酵获得的能高效降解污染物的功能微生物,另一种是向水体补充能促进微生物生长、解毒及污染物降解的有机酸、营养物质、缓冲剂等微生物激活剂。

四、把生态环境保护融进到水利建设工程的各个环节之中

注重水利工程建设的各个环节对环境的影响。首先在水利工程的设计阶段，要以和谐持续发展为理念，注意保护动植物栖息地，鱼类产卵环境以及鸟类和水禽栖息地和避难所等。在工程的建设阶段，优先考虑采用环保的技术措施，在水利工程建设阶段，尽量采用有利于植物生长、动物成长，或对动植物生长和环境影响最小的环保材料。最后在水利工程完成阶段，要建立健全水利工程环境影响监测和反馈机制，跟踪评价对环境的影响，以便及时发现不良影响并采取解决措施，最大限度的降低环境破坏程度。同时注意工程附近居民的生活状况， 如果发现不良的影响，要采取措施减少影响带来的损失，必要时加以赔偿。

在水利工程建设方面，应建立生态补偿机制，以“谁损害，谁补偿，损害谁，补偿谁” 为原则，明确补偿的主体和补偿的范围。所以，建立生态补偿机制，还原生态价值，不仅有利于减少水利工程在建设过程中对环境产生的不良影响，也促进了当地的经济发展，呼应了和谐社会理念。

五、生态修复技术的发展前景

尽管污染水体的微生物强化修复技术具有诸多的优点,但在实际应用中也面临一定的问题。而投放微生物激活剂尽管不存在太多的安全性问题,其实用性也与待处理水体环境的微生物生态关联甚深,其中含有的酶类的环境耐受力是其作用效果发挥的限制性因素。另外,对于流动性较强且污染程度较轻的水体来说,微生物强化修复技术的应用效果是比较差的。因此,微生物修复技术今后的发展趋势是:1)从原位环境中分离蹄选高效的功能微生物,并建立具有应用价值的高密度发酵工艺,以提高投加微生物降解污染物的效率并有效降低应用成本;2)从分子水平上深入研究微生物在污染水体中的环境生态行为及其与环境因子的相互作用关系,掌握微生物强化修复污染水体的过程与机理3)微生物强化修复技术与物理,化学修复方法,以及其它生物修复技术相结合,优势互补,提高污染水体修复的效果和经济效益。

结语

一条荒凉的河流，经过系统、科学的规划、设计，通过多种生态修复技术的应用，生态系统得以逐步恢复。通过城市河道生态修复技术研究、应用和推广，希望可以对的河道生态治理提供一些帮助。河流生态修复具有多学科交叉性，仅仅从景观修复的角度也不足以解决当今河流存在的各种问题。城市河流的生态环境修复和保护，需要各个行业共同关注，也在此呼吁今后对河流的开发和治理一定要在保护河流生态环境的前提下进行，避免先破坏后修复的不合理模式。

【参考文献】

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关键词：小型水体；水污染；污染修复；环境污染；环境保护 文献标识码：A

中图分类号：X52 文章编号：1009-2374（2017）10-0177-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.089

1 小型水体污染现状

水污染是少量的污染物进入水域，超越自我净化水体和水污染物的承载能力，造成了不良的变化，自然水生态系统的遭到破坏，破坏了水体的功能，从而降低了水体的使用价值的现象。被污染的水叫做污水，水污染的形成源于人类的生活和生产活动。在污染物排放方面，可以分为两类：点源污染和面源污染。点污染源是指工矿废水、生活污水等通过管道、渠道集中而成的水污染源。地表水污染源，如农田排水、矿山排水、城市和工业排水等。此外，在城市相对较多的排气区，空气中的一些污染物下降到地下表层，进入水中。当原材料、废弃的燃料堆放在露天场地时，雨水（冲刷后形成的污水）就排入小型水体中。

伴随着工业的发展，越来越多的有机物被合成，现在已知的大概有700万多种，这里面有机物合成种类超过10万种，并且保持20%的增长速度。随意丢弃的合成废物凭借各种方式混入到小型水体当中，这部分的有机污染物对人类健康与生态环境污染存在着严重威胁，在很大程度上使某些小型水体环境造成积累性、持久性和慢性毒性的严重污染。进入小型生态水环境当中，这些有机污染物可以以食物链的传递方式在各个等级的生物体内存在，逐步在细胞器官个体种群群落生态系统体现出生态效应。最近几年以来，饮用水安全研究报告表明，存在于饮用水之中的污染物或许会导致降低婴儿的出生体重、发育不良、骨骼发育障碍和代谢紊乱等症状，严重影响人们的生活。同时对人体内分泌系统有潜在的安全隐患，有可能造成生殖功能障碍，新生儿性别比例的失调、女性乳腺癌、青春期早早发育，不仅危害个人，甚至可能影响到子孙后代，会产生致癌、致畸、致突变“三致”效应，这是当下国际上最受关注的世界性问题。

2 小型水体污染的修复方法

2.1 化学修复

化学修复小型污染水体的方法比较简单，一般根据污水体中的化学反应采取非分离，把污水里面存在的有害物质提取出来解决，然后将污染物质替换成有益物质。加入化学试剂是化学修复小型污染水体基本的方法，致使吸附剂改变污染水体里面的有毒物质，并使电位、pH正常化。根据胶体材料的化学性质以及絮凝原理，使藻类生物沉积在水底，同时维持Cu2+的正常浓度，达到消灭藻类的目的。化学修复方法的优点在于用量少、操作简单、见效明显，一般使用在应急预案。化学修复方法得投入大量化学试剂来治理小型污染化水体，费用成本很贵，容易造成二次污染，小型水体的生态环境也会受到影响。但是采取化学修复方法治理小型水体污染体现不出来可持续性，没有解决问题的根本，所以在用化学修复方法的同时，应伴以其他手段辅助，才能达到理想治疗效果。

2.2 物理修复

2.2.1 调水冲污。调水治理污水是一种有效和普遍的方法。将干净、富含营养成分的水加入到被污染的小型水体中，对出现藻类等污染物的小型水体更换或者适当增添水量，然后适当地排出一些水量，加入的水能稀释营养盐的浓度，增加污染水体的容量，有效防止并抑制藻类繁殖。将致使明显的污染物进行转移，需要注意的是没有规划的操作将会导致更大的水污染发生，因此用调水冲污法很难有效控制富营养化藻类的过度繁殖和生长。

2.2.2 底泥生态疏浚。水生态系统的重要组成部分之一是水体沉积物，处于小型水体营养循环的中心步骤，属于水土界面中活换带。水体底泥营养成分来源自仍此体长期以往的积累，作为主要营养来源之一。疏浚治疗在技术上毕竟较难实现，费用大，影响它的修复因素也很多。非常容易造成二次污染，生活中主要当作辅佐措施来实施，是降低污染、修复小型水体生态结构的次要途径。

2.3 生态修复

2.3.1 生物膜修复技术。生物膜修复技术把天然材料、合成材料当作载体，使修复水体表面形成一种特殊的生物膜。生物膜的表面积比较大，为微生物提供的附着面也比较较大，对污染物的降解有着巨大加强作用。生物膜法优点在于高效率的处理效果，在修复有机物和氨氮轻度污染方面很显成效。另外，生物膜修复负荷较高，减少占地面面积，接触时间也比较短，节约成本。同时在管理运行过程中不存在污泥膨胀的问题，抗冲击负荷能力较强。

2.3.2 植物修复技术。水生植物对水流动力扰动有着显著效果，有效稳固沉积物，为底栖生物提供理想的生存环境，在光合作用过程中把光能转变成有机能，释放氧气进入水中，循环效果得以加强，净化被污染的水体。水生植物在生长同时，对碳氮氧通化并吸收，出现在水体表面，因此植物修复技术能降低水生物营养负荷问题。单一优势群落的生态系统不是最优系统，容易降低水体营养成分，造成二次污染。

2.3.3 人工浮岛技术。小型污染水体植物存在的周围污染细菌种类和数量都比正常水体多。水体中的污染物可以通过水生植物根部周围自我吸收净化实现。部分学者认为通过根际修复、根际稳固、根际转化净化水体。

2.3.4 生物操纵技术。合理降低或者减少浮游动物的数量，控制鱼类摄食浮游生物数量，进行范围内的水生动物繁殖力控制，提高鱼类摄食浮游生物的量，控制在生态系统的承受范围内。进行人工驯化有效固定微生物并使用基因工程达到永久性修复有机污染物的目的。

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关键词：生态修复；河道；水环境治理；污染物

1多方位生态修复技术概述

1.1理论核心原则

多方位生态修复技术是指综合应用多项河道修复技术理论，在形成综合化治理体系的同时，建立完整的统筹管理机制。在河道污染治理的过程中，要降低外源污染，控制内源污染，构建人工净化体系，增强水体自净功能，保证整体技术的执行效果。多方位生态修复技术可以形成综合技术体系，在整合多污染管理系统的过程中，可以对外污染源进行拦截，并对水体中的现有污染物进行原位清理。另外，多方位生态修复技术可以提高水系统的自主清理能力，增强河道污染物容纳能力，使得整体水系统可凭借更高的持有量，完成环境保护工作，并为水系统的自净创造更大的技术空间，保证整体技术体系的管理效果[1]。

1.2技术特征优势

单一河道污染治理技术可通过独立的技术内容，为污染治理提供具体的技术支撑，但综合效果明显不佳。多方位生态修复技术有效地补充了其缺陷，可以保证技术的整体合理性，表现出明显的特征。一是在污染源头的治理中，多方位生态修复技术可以有效降低外源污染物对河道的侵入污染，并降低河道内的氮磷含量，控制化学有害物的危害。二是河道定期进行淤积清理，可以消除水环境中的污染物，控制水环境的污染物水平，保障其周期性净化能力。三是应用现代水体净化系统，能够快速清除水体中的污染物，改善河道水体环境，同时多方位修复技术能强化河道的抗污染能力。四是通过综合化的技术体系，形成独立的水体生态系统，美化环境，构建生态景观。

2生态修复技术组成内容

2.1外源污染

降雨原位自动膜滤波系统是一种雨水工程处理技术，能够防治外源污染，有效处理雨水，通过使用超低压过滤膜，过滤和除去雨水中的污染物。系统采用的过滤膜为折叠膜，在确保过水能力的基础上，可以有效过滤污染物。系统还设有蓄水池，从而实现对水体的过滤，雨季可以对滤芯进行自动反清洗，有效减少污染物的沉积量，延长滤芯的使用年限。同时，该系统将雨水管网安装在河道末端，以便控制水中的污染物。过滤后的水被排入管网中，避免出水对河道造成污染[2]。

2.2内源污染

如果没有及时处理外来污染物，积累时间过长，它会与河底淤泥结合，最终形成污泥，可以说，这类污泥是河道的重要污染源，会对城市河道造成极为严重的污染。这种底泥处理难度较高，其中含有的一些化学元素会在条件允许的情况下进入上层水源，容易对水体造成二次污染。目前，针对这类污染，最常用的方法为机械清淤技术和淤泥生物酶降解技术，二者具有处理速度快、效率高和可持续性的特点。机械清淤技术与淤泥生物酶降解技术都具有较强的清淤能力，但前者成本较高，故适用于高污染地区。淤泥生物酶降解技术可以对河道底部的微生物进行处理，适用于污染程度不严重且污染范围较大的区域。

2.3人工净化

当河道环境受到外界污染物影响后，其自身的生态平衡就会遭到破坏，难以通过自净作用消除污染物。在这种情况下，污染物的淤积量不会减少，反而越来越多。此时，就需要外界污染治理手段的介入，以清理水环境中的污染物。人工净化技术的应用，可以保证整体技术的执行效果，从而达到优化水环境的管理目标。例如，当前科技条件下，微米级、亚微米级的氧化气泡都可以在水环境净化中起到积极作用，控制氮磷含量与重金属含量，从而保证水体平衡状态。

3河道水环境治理项目实践分析

3.1区域水环境治理条件

在区域水环境治理过程中，首先要了解治理工程范围内的水环境基础状况。例如，河池市宜州区水环境治理工程的流域面积为41km2，长度跨越为17km，水体深度在15～22m。从目前的水环境状况来看，水体的透明度较低，局部已经出现发黑、发臭的现象，污染较为严重，水体生态系统受到较为严重的破坏。在制定生态修复方案前，首先对水体生态情况进行取样分析。从分析结果来看，水体中COD、NH3-N和TP等有害物质浓度均较高，其中，COD含量为325mg/L，NH3-N含量为12.6mg/L，TP含量为1.2mg/L，严重超出V类水质标准，说明水体中污染物含量严重超标。针对这种情况，只有采用多方位生态修复技术，才能实现对区域水环境的综合治理，从而改善水体质量，降低对周围环境的影响。在类似的区域水环境治理工程中，人们要重视治理工程水环境基础条件调查，采用多种水环境监测和取样分析方法，准确了解水体污染程度和主要污染物类型，从而为水环境治理方案的制定提供依据。在水环境调查工作中，人们要分析上下游河道可能引发的污染问题，全面掌握治理工程范围内的污染源，确保工程治理措施的全面性。因此，在实际工程开展过程中，要注意搜集历史水环境监测数据，结合工程调查结果，尽可能提高治理方案设计的合理性[3]。

3.2河道水治理措施

河道治理期间，需要对河道上游进行截流处理。其间可以利用土工膜、聚酯纤维膜对水体进行导流布置，即在距离河岸5m的位置设置隔膜。其中，隔膜的内层属于土工膜，外层则属于聚酯纤维膜。在这一前提下，可以利用导流技术，将污水排入下游，降低上游区域的污染程度。在多年的发展中，河道上游汇集大量未经处理的污水，水质受到污染，河底的淤泥也越积越多。对此，可以将大量生物酶投放在河道中，尽可能提高河底微生物的活性，使其能够吸附更多的淤泥，解决河道的水源恶臭问题。除此之外，还可以将大量水生动植物投入河道中，最大程度地调整水生动植物的空间，确保其具有较高的存活率，有效提高水生态系统的功能。实际上，确保水生动植物的存活率，可以为河道水环境治理奠定坚实的基础。因此，上游需要设置超微净化设备，从而实现对水环境的循环净化。该设备净水处理量为100m3/h，效果优异。其不仅可以改善河道水质，还能够为水生动植物营造良好的生态环境，实现水环境系统建设的目标。长此以往，河道水环境可以形成良性循环，改变以往河道的污染局面，降低TP、NH3-N、COD等物质的浓度，增强水资源的自净能力。

3.3生态修复技术综合应用

以某河道为例，该河道水体深度为15～22m，水体透明度比较低，污染现象严重，局部位置已经出现发黑发臭的问题。研究人员对水体取样后，分析水体中的各项有害物质，为改善水环境，降低污染物含量，采用生态修复技术体系下的综合治理模式。人们对上游河道进行外源截留处理，应用聚酯纤维膜与土工膜进行水体隔膜导流，以降低上游区域非溶解性污染物的排入量。将生态修复技术与人工净化技术相结合，可避免水环境持续受外界污染物的影响。人工净化可以提升河道的防污能力，气液界面应用超高压气水混合技术，可以得到微米级氧化气泡，从而降低水体中的氮磷含量，降低污染物浓度，提升水体溶氧量，提高水体透光能力。另外，可以将生态修复技术与水体自净功能相结合，利用水生植物与水生动物来构建自然生态链，通过降解与转移使水中污染物减少，并与水中生物达到平衡，最终实现水体净化效果。常见的水生植物群落主要有挺水植物、沉水植物与浮叶植物群落，挺水植物与浮叶植物能够保持水质平衡，强化水环境的生态美观作用，沉水植物可以提升水体生态修复能力。因此，可以在河道浅水区域种植绿矮型水下草皮，在中部区域种植常绿型水下森林，以此提高水体修复效果。

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【关键词】生态修复技术；现代滨水园林；应用

中图分类号： TU986 文献标识码： A

一前言

国民经济持续、快速的发展，民众更加重视生活质量，特别是对户外空间的需求越来越高。在发展经济的过程中水体、环境的污染比较大，面对严重的社会环境问题，，滨水景观的建设应强调生态环境建设。增强生态修复技术在滨水景观建设中的应用，对实现局部生态环境的和谐发展具有重要意义。

二、生态修复技术原理及作用

滨水生态修复是指对湖、江、河、湿地的水质改善、水土保持、动植物栖憩和绿化美化等方面的修复治理，对沿岸的空间、设施、环境等进行规划设计，以创造优美、生动、特色的滨水生态景观。同时，在保护生态环境及可持续发展思想下，从生态学的角度提出了植物修复、重构系统食物链、重建缓冲带及滨水绿化、实施生态护岸、增加物种重建群落等一系列恢复滨水生态的方式与途径。

1.原理

在利用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网，吸附水体中大量的悬浮物，并逐渐在植物根系表面形成生物膜，膜中微生物吞噬和代谢水中的污染物成为无机物，使其成为植物的营养物质，通过光合作用转化为植物细胞的成分，促进其生长，最后通过收割浮岛植物和捕获鱼虾减少水中营养盐；通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用，减少浮游植物生长量，通过接触沉淀作用促使浮游植物沉降，有效防止“水华”发生，提高水体的透明度，其作用相对于前者更为明显；工浮岛本身具有适当的遮蔽、涡流、饲料等效果，构成了鱼类和水生昆虫生息的良好条件；同时浮岛上的植物可供鸟类栖息；为了吸引某种鸟在岛上搭窝，根据该鸟的筑巢习惯在人工浮岛上进行特殊布置，为该鸟创造筑巢的条件；此种设计有利于恢复物种多样性和保护当地特有物种。

2.作用

生态修复技术在水质净化、创造生物(鸟类、鱼类)的生息空间、改善景观、消波效果对岸边构成保护作用。具体来说主要体现在：

（一）提高水质

良好的滨水堤岸带能捕获流失的土壤和营养物质，减少岸坡上的营养物质流入河流，使水质得到提高。

（二）稳定生态系统

良好的滨水堤岸带是岸上和水体之间的廊道，能够担当起两者生物间季节性迁移的任务，可减少甚至避免河流生态系统的破坏。

（三）吸收营养物质

滨水堤岸的植被能够吸收利用人为排放和地下水中的很多营养物质，降低因水体富营养化而导致浮游植物和藻类大量繁殖的风险。

（四）改善小气候

滨水堤岸植被改善了小气候，能够降低新生体的死亡率，并通过对温度的调节来促进动植物的生长。

（五）降低水面

深根系的滨水堤岸植被在一些情况下能降低河流沿程的水面，减少地下水中盐类和营养物质进入河流。

（六）控制藻类生长

滨水堤岸带植被能够减少进入河流生态系统中的光照并降低水温，控制浮游植物和藻类的生长。

（七）增加水生动物

健康的滨水堤岸带植被能维护水生动物(包括昆虫和以他们为食的鱼类)的栖息地，并为水生动物提供重要的食物，包括掉落于水里的树叶、果实等。

（八）增强景观的宜人性

草木丛生的城市滨水堤岸在沿水带构建出的绿色风景，与周围的景色相结合，呈现出一种舞台层次感，为城市居民提供了休息、娱乐等活动场所。

三、生态恢复关键技术研究

受水陆生态系统共同影响，滨水带形成独特的生境类型。发育良好的滨水带具有一定的结构，而退化滨水空间带来的却是生境破碎化，不仅使滨水生境面积减少，同时使各小生境间产生一定空间距离隔离。滨水带生境的消失和破碎是人类发展对生物多样性最严重、最直接的威胁。因此，滨水带生境恢复技术，为滨水带生态修复创造良好的生境条件，是退化滨水景观带植物群落生态恢复的前提。

1．基底改良技术研究

为防洪防汛与经济开发，我国许多滨水带已被建立成近直立人工护岸、鱼塘滩地及农田，这对滨水带的基底结构造成严重破坏，且致风浪经护岸岩壁反射形成驻波，浪高增至两倍，更不利水生植物生长，导致植物对基底作用减弱，破坏程度进一步恶化。基底是水生植物扎根的基础，淤泥底质特征、有机质和营养盐限制等因素都会影响植物生长和群落结构。水岸带基底的突出特点是水分多，土壤肥力较高，空气湿度也较高

2．驳岸改造技术

驳岸设计形式对滨水带生态景观影响较大。现今由于缺乏合理的生态规划意识，多数城乡的滨水带以混凝土近直立式人工驳岸为主，隔断了水陆生态交错带，且其地面污染物经雨水冲刷后直接进入水体，加重水质污染。因此，驳岸改造也是退化水岸生态修复的重要手段之一。

生态型护岸是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸“可渗透性”的人工护岸。它具有增强岸坡的稳定性、防止水土流失、成本小、工程量小、环境景观协调性好、适应性好等优点。

3．水文恢复技术

水文情势（HydrologicalRegime）是水生生物群落重要的生境条件之一，水生态系统的生物过程对于水文过程的变化呈现明显动态响应。反之，生物过程对水文过程也产生重要反作用。Poff等早在1997(就提出自然水流范式（NatureFlowParadigm，NFP），认为未扰状况下的自然水流对于水生态系统整体性和支持土著物种多样性具有关键意义。

四、生态修复技术在滨水园林建设中的应用

1．滨水生态环境的保护

滨水景观设计建设的重要内容之一是滨水生态系统建设，涉及水体、水陆交错地带与近水陆地。滨水生态系统修复应考虑多空间尺度:从水体及流域的整体观出发，重视来自上下游、左右岸和水域、流域的影响;而在实际中，滨水环境整治常常由于用地权属而限于河流或湖泊的某一区段，生态环境整治往往从局部入手。生态修复的前提是控制和治理从水体周边至流域范围内的污染，包括工业污染、生活污水和农药化肥等各种点源和面源污染。

2．滨水景观设计建设的生态修复思路

滨水景观环境治理通常指特定的水体和滨水地带的环境修复和重塑，应积极坚持和采取生态化的方向和途径。当前景观生态学理念正逐渐影响着各种行业发展的主流，生态城市、生态工程和生态景观的理论和技术不断出现。景观生态学最重要的应用领域之一就是景观与城市规划，而滨水景观规划是现代景观规划的重要对象和范畴之一。滨水地带承载着丰富的生命信息，是生物多样性种群依存的生境，生态良好的水体及滨水环境是流域和地区景观安全格局的有力支持和保证。景观规划设计的宗旨是调整土地开发、工程建设与自然环境之间的保护利用关系；运用景观生态学原理对资源环境问题进行科学分析，寻求通过土地及空间的规划解决问题的途径和方案。在滨水景观设计建设中，应强调和遵循生态保护和修复的思路:（一）根据滨水空间的规模尺度和环境容量，合理确定水体周边土地利用的目的、性质、规模和方式，避免决策不当造成利用强度过大而影响和破坏生物生境的多样性。（二）按照景观生态修复的机理和生物生态技术，进行水体环境的自然或半自然景观形态重塑，控制外部污染，实施水生态治理，恢复水体水岸的多种生物生境。（三）推行生态化景观建设技术，林草植被从选种到分布，水利工程从护岸到堤防等设计改造采用生态技术，营造一个生机勃勃的有利于多样化动植物生存的滨水生态环境。

3．城市滨水区生态恢复研究展望

目前，城市滨水区保护和开发利用已引起世界各国的普遍重视。如何对退化的滨水生态系统进行恢复，使城市滨水资源能在有效保护的前提下带动城市的可持续发展，已成为摆在我们面前的一项艰巨课题。根据对国内外城市的相关研究情况的综述和分析，可从以下几个方面加强研究:(一)滨水区生态恢复的基础理论研究。如不同干扰条件下滨水生态系统的受损过程及其响应机制;滨水生态系统退化的景观诊断、动态监测、模拟、预报及其评价指标体系等。(二)退化滨水生态系统恢复关键技术，物种与生物多样性的恢复与维持技术研究等。(三)景观生态学理论的结构、功能、背景、碎裂化以及动态变化因素在城市河流的生态恢复中的应用研究。(四)借鉴国外成功经验，建立一套适合我国国情的城市滨水区生态恢复的研究方法和技术。

五、结束语：

现代滨水园林的开发建设是建立在水资源合理利用基础上，既要确保工程项目安全，也要关注生态效益，滨水生态修复的具体技术就有着极强的实用价值。在这一方面不同学科的协作十分必要。从保护资源环境以及可持续发展角度讲，滨水园林等景观建设需要从组织机构与运行、使用机制上实施保障。滨水园林环境生态修复是长期、复杂的任务，相关的方法技术应该反复试验，积极的进行创新。

参考文献：

[1] 荣先林.生态修复技术在现代园林中的应用[D] .浙江大学.2010(4):78-79

[2] 张娟峰.生态修复技术在现代园林艺术中的应用[J] .城市建筑.2014(2):189-191

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关键词：水污染；植物修复；环境

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-04-0146-2

基金项目：新疆维吾尔自治区高校科研重点项目：“伊犁河流域土壤重金属环境地球化学基线研究”（课题编号：XJEDU2010157）

氮、磷等营养物质和有机污染是我国水污染的两个主要方面，我国经济建设和水利现代化进程快速发展，国家已经确立了本世纪末基本修复全国水生态环境的目标。而这一目标的实现，需要对现代生态修复技术的不断研究更新应用，完善水污染环境的治理工作。植物修复技术就是目前水污染治理中一项较为实用的技术，并且已经在我国的江、河、湖、海和水库等水污染环境治理中开始广泛应用。

1 植物修复技术

1.1 定义

植物修复技术是指通过绿色植物及其根际的土著微生物共同作用，实现对环境污染的清除，是目前一种较新的原位治理技术，其主要机理就是通过植物及其根际土著微生物的代谢活动来对环境中的污染物进行吸收、积累或者降解转化。

1.2 特点

植物修复技术相比于其他的水污染环境处理方法，主要有以下几方面的特点：

（1）植物修复技术能够在现场进行，这使得治理污染过程中的运输费用得以减少，同时降低了人类和污染物直接接触的机会。

（2）能够有效地处理水体中的有机污染物、重金属污染物和富营养化物质。

（3）可以使水体营养达到平衡，使水体的自净能力得到改善。

（4）具有较低的工程造价，耗能少甚至是不需要耗能。

（5）不需要在水体治理过程中加放药剂，防止了水体的二次污染。

1.3 植物修复技术类型

1.3.1 植物挥发 植物吸收一些容易挥发的污染物后会在表面组织中将污染物挥发掉。空气中的活性羟基可以将植物茎叶挥发出的物质分解掉。植物自身不能降解污染物质，而是将污染物所处的环境进行转移，减少污染物总量。

1.3.2 植物固定 植物在吸收有毒有害污染物后，可以将其汇聚在植物体内，比如根、茎、叶中，将污染物的活动性降低，防止其扩散到周围的水体中，也就是植物对污染物起固定作用。随着植物的死亡腐烂，这一部分被固定的污染物会被重新释放到自然环境中。

1.3.3 植物提取 植物根系可以从土壤中将有机或者重金属污染物转移到植物的地上部分，通常是指那些累积大于叶片干重0.01%的Cd或者0.1%的Cu、Zn、Pb、Co、Ni，或者1.0%的Mn植物。

1.3.4 植物降解 通过植物或植物与微生物对有机污染物进行降解。植物通过同化过程对污染物质进行降解，只是污染物的转换场所，并不对污染物进行存储固定，在植物死亡后，大部分污染物已经被降解为无毒性物质或无机物，可以有效地避免二次污染。

1.3.5 根系过滤 植物根系聚集着大量的微生物，特别是在距离跟表面1-3毫米的地方，这些微生物是没有种植过土壤的3-4倍。一些有机物能够结合植物使重金属的降解得到促进，还能使一些有机污染物矿化。

2 植物修复技术应用的要求

2.1 水环境的要求

2.1.1 水环境的条件 并不是说植物修复技术是万能的治理技术，其有着自身的适用性，该技术对水体的动力条件和水质现状都是有要求的。通常来说，植物修复技术在水流较缓的宽浅水体，不超过3m的水深中较为适用。另外，实践研究表明，水流的流速以及水力停留时间也影响着植物修复技术的运用。因为生物种群可以适应一定的环境胁迫，所以，植物修复技术对水质也有着一定的要求，污染高负荷的水环境不利于植物修复的进展。

2.1.2 水生植物的选型 水污染环境植物修复技术的核心是水生植物，水生植物不同会呈现不同的水体污染吸收能力和吸收效果，并且大型水生植物藻类的不同会使得抑制效应不同，对不同的水生植物藻类也使得同种水生植物的作用不同。而且，营养效率在过长的生物调控过程中较低。另外，分泌物浓度不同使得其对藻类的他感效果不同。因此，在水污染环境不同的治理情况下，对水生植物的选择非常重要。

2.1.3 护坡生态建设 在植物修复技术的使用中，江河湖库的护坡建设也对其效果有着很大的影响。一直以来，人们对于防洪、通航等这类河道自身的功能较为注重，所以我国许多地方的护坡建设中普遍使用混凝土材料护坡、衬砌河床、截弯取直的做法。然而，这些做法实际上对土壤和水体的关系产生了割裂，分离了生物环境，水系和土地及生物环境相分离，对自然环境的生态链产生了破坏，造成了生态环境的不和谐。护坡生态建设对生态修复有很好的效果，主要是在对初期坡面稳定和坡面植被保绿保活有所保证的基础上，遵循自然规律，通过人为手段使坡面植被群落的演替速度加快，将坡面与当地生态环境相互融合。护坡生态建设具有抗蚀、保水、增加截流面源以及坡面强度等功能，提供给植物足够的生长养分和良好的生长环境。

2.1.4 资金投入 在污染问题的治理中，资金投入始终是个大问题，植物修复技术也是这样。第一，植物修复技术自身的特点原因使得这是一个长期漫长的过程，在技术开始阶段的资金投入可能不是最大的，但之后的技术、管理、维护等方面需要资金不断投入。第二，在我国的社会经济发展过程中，经济效益是每个工程都要首先考虑的，在污染治理时，首先想的是少投入、快见效、实用性强的处理技术，对环境可持续发展有所忽略。第三，国家在筹措生态资金时，实施了一些必要的鼓励政策，但是其效果并不是很好。

不难看出，水污染中植物修复技术的使用受资金的制约，资金的保障是植物修复技术实施的关键。

2.2 植物修复技术的要求

2.2.1 植物修复技术的关键性研究 对不同类型植物去除不同污染物的基础性研究是使植物修复技术优势充分发挥的关键，可以对水生植物的优化选择因地制宜，发展为一个完善的修复系统。并且在污染物被水生植物所吸收的最佳时期，人工收割及时进行，达到永久去除污染物的目的。我国在这方面相较于发达国家仍具有一定的落后性，所以，对关键技术的基础性研究加强是非常重要的。

2.2.2 培养复合型人才 植物修复技术是一项较为复杂的学科，它涉及到多个学科，比如生物学科、环境学科、景观学、现代水利工程学、生态学等，作为一门新兴技术，它对于人才素质有着很高的要求。特别对于我国来说，地域广阔，水域环境有着极大的不同，使用植物修复技术对水污染进行处理，对这类人才的需求更是非常迫切。目前来说，这方面人才的培养还是很薄弱的，对我国植物修复技术的使用有着一定的制约。

2.2.3 水环境的生态管理 当今社会，生态化成为了发展的一种自然趋势，在管理上，生态化管理也成为了一种发展方向。虽然目前其机制还没有成熟，也没有可以借鉴和采用的固定模式，但相比于其他的管理，其具有自身的特点：第一，水体完整的生态保护一定要对有效性、持续性和整体目标进行强调。第二，执行时，水环境管理人员要有敏锐的洞察力并且受过专业的培训，这才能在执行上给予其足够的权利。第三，生态管理中，要对基本流量、水质和水体自身的生态现状有所兼顾。提高水环境生态管理的宣传力度，使民间企业能够积极参与进来，并且对公众参与水环境生态保护活动进行推动。利用这些措施，对环境生态保护管理僵化的情况进行改善，为环境问题提供政策决策依据。

3 结语

水作为人类生存的根本物质基础，其污染问题对人类生存发展有着重要影响，对水污染问题的解决是当前社会重点关注的话题。植物修复技术作为一项新兴技术，以其效果好、投资少、管理维护方便的优点，在水污染环境处理中有着广泛应用。

参考文献

[1] 冯杏彪,蒋韬,刘滨东,等.污染水体的植物修复技术应用[J].科技致富向导,2011,(18).

[2] 刘音,张升堂.被污染水体的植物修复技术研究进展[J].安徽农业科学,2009,(15).

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1.1生物膜技术采用生物栅、人工水草、漂浮湿地浮体等高比表面积材料，使有水质净化作用工程菌、原生动物、后生动物等附着在材料表面上并生长繁育，形成膜状微生物层。受污染水体与生物栅、人工水草、漂浮型人工湿地浮体接触时，水体中的有机污染物、氮、磷等营养物首先被其上的微生物大量分解、转化成CO2、N2等无气味气体释放出水体（异化作用）和少量吸收成为自身的组成部分并繁殖（同化作用），之后通过水体中食物链使同化作用部分的元素不断地从水体中去除，使水体得到净化，同时也为水体生态系统构建提供了大量初级的生产者。这种处理方法能够有效的去除污水中污染物，使水体得到净化。生物栅、人工水草、漂浮型人工湿地载体还为水生动物提供良好的栖息环境和隐蔽场所，有益于水体生态系统的构建。

1.2水生植物净化技术水生植物净化技术主要是指利用在水体中种植水生植物，通过水生植物的生长吸收、水生植物与水接触面的生物膜形成和其他物理、化学作用达到净化水体作用的技术，与水生植物种植相关的水生植物培育技术也是该技术组成部分。本设计中采用了吸污耐污能力较强的水生植物品种，同时兼顾水体水面景观要求，其中：挺水植物采用漂浮湿地、浅难湿地种植，浮水植物采用净化浮岛种植，沉水植物种植于水面较浅、阳光充足的水域。

1.3微生物循环驯化技术微生物循环驯化技术是利用污染水体中的营养盐作为培养基，通过特殊技术工艺，将高效微生物菌种进行原位不间断培养，通过驯化、增氧、生化、循环等过程，在短时间内降解水体中的污染物，并持续维持水质治理效果。如工艺流程如图1所示，该技术包括在河岸设置生物培养罐，用于高效微生物培养、驯化、繁殖；高效微生物在生物培养罐培养成熟后，定期投加到设置于河道水体中的水下生物培养器，高效微生物在水下生物培养器的环境中进一步繁殖，并不断地将高效微生物释放到河道水体中；进入河道水体的高效微生物通过生物同化、异化作用不断消耗河道水体中的有机物、氨氮以及其他营养物质，从而达到增加水体自净功能、改善水体水质的目的。在此过程中，还必需设置鼓风机、推流曝气机、搅拌机、人工水草等设备，其中鼓风机的作用是为生物培养罐和水下生物培养器提供充足的溶解氧，推流曝气机的作用是水体造流以及增加水体溶解氧，搅拌机的作用是水体造流以及底泥分解减量，人工水草的作用是增加水体中高效微生物栖息场所以及在水质改善之后为水中高等水生生物提供栖息场所。

1.4河道造流曝气技术河道造流曝气技术是一种适应于河道特点的专用增氧技术。与一般增氧技术不同，本设计所选用河道造曝气技术是采用水下推流吸入式曝气装置，在获得高效率增氧效果的同时不占地、噪声低、装拆方便、水体流动性好。河道造流曝气技术作为一种投资少、见效快的河流污染治理技术，在很多工程被优先采用。在河道中进行充氧不但能改善水体黑臭状况，而且能使上层底泥中还原性物质得到氧化或降解。曝气在河底沉积物表层形成了一个以兼性菌为主的环境，并使沉积物表层具备了好氧菌群生长刺激的潜能，从而能够在较短的时间内降低水体中有机污染物，提高水体溶解氧的浓度，增强水体的自净作用，改善水环境。该技术与生物膜技术相结合，生物膜提供充足的水质净化微生物、河道造流曝气提供充足的水质净化微生物所需氧，从而有助于水体自净能力的提高。

2专项技术可行性论证实证研究--以2012年度慈溪市城区河道生态修复工程为例

2.1慈溪市城区河网情况慈溪市30km2中心城区范围内有主要河道共计92条，总长度约为109km2。除此之外，另有一些无名支流及断头槽，平均河宽5m。近年来由于慈溪市城市发展迅速，各类污染排放量也相应增加，其中大量污水排入城区内河，造成其生态环境不同程度恶化。

2.2慈溪市城区内河治理现状1997年慈溪市开始实施城区内河治理，到2005年底，以一横一纵的大塘江、浒山江为骨干，以中心旧城区为重点完成了一次综合性治理，共治理城区内河17条（段）计18km，建成截污管、渠29km，拆迁房屋4万m2，新建大小节制闸8座、橡胶坝2座，设置排涝和污水提升泵站4座，新增绿化面积2万m2，累计投入资金2.2亿元。其中截污包括污水排放点源治理、污水收集系统建设和城市污水处理厂建设这三个过程。从2006年~2007年，慈溪市对大塘江、浒山江、邵家路江、城东新村横河、东城河等河段进行了生态治理。根据2009年8月12日水质监测数据，未进行水生态修复河道断面各类污染物浓度与进行水生态修复河道断面各类污染物浓度相比，进行过生态修复的断面各项污染物浓度明显低，其中平均CODcr降低了19.70mg/L、BOD5降低了4.08mg/L、NH3-N降低了8.01mg/L、TP降低了0.44mg/L，由此可知，水生态修复能很大程度的提升水体自净能力，降低水中污染物浓度，见表1、表2。2011年慈溪市城市内河生态治理工程主要以中心城区内的五灶江、六灶江（虞波江）为治理河道，实施生态治理措施包括人工湿地、生态浮岛、荷花、睡莲、人工水草、沉水植物鱼类、底栖动物等。同时还实施了慈溪市第一条以水质养护模式建设的城市内河--东城河水质养护工程；该河道实施措施主要为造流曝气机、人工水草，工程实施以来，东城河基本无黑臭现象发生。

2.3实例项目概况2012年度慈溪市城区内河生态修复工程治理方案如表3：

2.4治理效果水体中的污染主要由初期雨水、排放或溢流污水、底泥释放形式进入。水体的水质生物自净能力主要以各功能植物、人工水草、造流曝气、微生物循环驯化及水体其他的功能微生物来实现。(1)单纯设置人工水草对水体净化:单纯设置人工水草可对河道水体中COD降解，可去除大量氮素。不结合造流曝气人工水草1950m2，CODcr、TN去除能力分别为6474g/a.m2、324g/a.m2，年CODcr、TN去除量12624kg、632kg。(2)人工水草结合造流曝气时对水体净化:结合造流曝气时，人工水草对河道水体中COD降解能力有较大增强，同时可去除大量氮素。结合造流曝气的人工水草900m2，CODcr、TN去除能力分别为57.6kg/a.m2、2.56kg/a.m2，年CODcr、TN去除量51.84t、2.3t。(3)人工水草结合微生物循环驯化技术时对水体净化:结合微生物循环驯化技术时，人工水草对河道水体中COD降解能力有也较大增强，同时可去除大量氮素。结合微生物循环驯化技术的人工水草150m2，CODcr、TN去除能力分别为126.3kg/a.m2、56.8kg/a.m2，年CODcr、TN去除量18.95t、0.9t。(4)功能植物对水体净化:本工程种植：挺水植物1500m2，浮水植物2500m2，沉水植物600m2。挺水植物平均TN去除能力为38g/a.m2，TP去除能力为8g/a.m2；浮水植物平均TN去除能力为72g/a.m2，TP去除能力为17g/a.m2；沉水植物平均TN去除能力为61g/a.m2，TP去除能力为13g/a.m2；据此计算年植物去除河道水体氮磷量见表4。(5)漂浮湿地对水体净化:漂浮湿地1350m2，CODcr、TN去除能力分别为327g/a.m2、63.6g/a.m2，年CODcr、TN去除量441kg、86kg。本生态治理工程实施后，CODcr年去除量83.86t，TN年去除量3.9t，TP年去除量62.3kg。

3结论

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一、美湖塘过去情况

塘南镇是典型的江南水乡。近年来随着经济发展，人口不断向集镇聚集人口密度日渐增大，生活水平的提高使得镇区生活污水总量在日益增加。由于缺乏污水收集排放和处理系统，加上集镇生活垃圾的乱堆乱倒、农贸市场的屠宰家禽废水未经处理直排入水塘中，对地表水环境造成了较大污染，使得包括美湖塘景观公园在内的镇区中心几个面积较大的地表水体周围逐渐被居民住房阻塞了源头而成为死水，底泥淤积越来越重，垃圾越扔越多。此外，富含有机物的底泥中氮、磷等季节性释放更加剧了水体富营养化，造成原本清澈水体变得黑臭难闻，蚊蝇滋生。居民多次向当地政府、环保部门反映，但因缺乏有效的处理和修复技术，一直未能得到解决，成为萦绕在塘南镇政府和居民心头的大难题。

近些年来，塘南镇政府在水环境改善方面进行了艰苦探索，也曾试图通过建设集中的污水处理厂来解决水污染问题，但有限的地方财政无力承担起如此巨大的投入和运行成本。2010年，困惑中的塘南镇政府恰巧从马鞍山市科技局得到一个信息，设立在安徽工业大学产学研基地内的马鞍山黄河水处理工程有限公司与常州大学合作研发出一种《集镇生活污水处理与地表水体生态修复技术》，可将污水的收集、处理和受污染的地表水体修复融为一体，从根本上解决水体污染问题。塘南镇政府及时与黄河公司取得了联系，邀请该公司的专家到现场调研勘察后，为塘南镇镇区地表水生态修复和生活污水处理制定了具体生态修复方案。方案完成后，塘南镇政府邀请和组织市(县)环保、科技、规划等部门多方论证，在广泛征求各方意见和建议的基础上，果断决定上马这个民生工程。

二、组合技术死水新生

2010年6月22日，塘南镇集镇污水与水环境生态修复示范工程项目举行了开工典礼，当涂县及有关部门、乡镇领导到场观摩。塘南镇为保证工程顺利实施并尽快发挥作用，指定镇人大副主席负责全程监督此项工程具体实施。

塘南镇生活污水处理与地表水体生态修复技术主要技术流程是生态沟收集处理一强化池强化处理一生态塘末端处理。

在现场，黄河公司现场施工负责人介绍了工程的技术路线和实施步骤：塘南镇美湖塘生活污水处理与地表水生态修复技术将现有池塘作为污水处理场所，无需另行征用土地。集镇居民生活污水经池塘东北角现有的排水管道系统流入生态净化沟被拦蓄收集后，被净化沟内铺设栽培的黄昌蒲、野水葱、再力花等根系发达吸污能力强的复合型生态浮床首先“享用”，从而达到吸附水中的氯氮磷等有机物质目的，这样的污水收集方法无需另行修建排水管网，节省费用并且不影响居民日常生活。

由于生态净化沟是第一道处理程序，记者看到，沿塘岸修砌的净化沟内的水生植物成团成簇郁郁葱葱，叶茎粗壮绿意盎然，足够的营养使得它们比池塘中央生态浮床与生态岛内的浅黄色聚草长势更好，显示出蓬勃旺盛的生命力。黄昌蒲顶部开出一朵朵娇艳灿烂的黄花，吸引了当地不少儿童采摘，以致水处理部门不得不在岸边设立了“采摘危险当心落水”的警示牌。

净化沟的隔离带、底板和护坡采用专利技术一生态混凝土建造而成，生态混凝土是将钢渣、尾矿浇筑成留有空腔的混凝土，硬化后在空腔内填满微生物和培养基，利用特定的微生物将水中的有机物和氨氮进行过滤吸附降解，同时由于生态塘和净化沟间存在水位差，水体可以通过混凝土渗透流动，促进了水体的自由呼吸。记者在高出水面10多厘米净化沟墙体上仔细观察看到，没入池塘水面的墙壁上面爬附着很多小螺蛳，许多小鱼张嘴叨食着青苔上面的浮游生物。

净化沟内污水初级处理后流入原位增氧池和生物栅强化池，通过超微溶气技术对水体增氧，增加水的溶解氧含量。据黄河公司副总经理介绍，该公司所生产的超微溶气设备，产生的超微气泡介于十微米(um)以下至数百纳米(nm)之间的气泡混合状态，可以将水分子的长链打断，提高水体的生理活性更好的为生物体所吸收。然后通过特定的改性生物填料和好氧、厌氧工艺进行水体净化。

在美湖塘北边旮旯的一处岸上，矗立着一座天蓝色桶状设备，设备壁体上的一个水龙头正汩汩向池塘里流淌着清流。工作人员介绍称，他们对北岸一处出水口污染程度较大的污水单独“开小灶”，于是自主研发了交变循环流一体化处理机和微纳米气泡曝气技术进行强化处理，该技术的主要手段是通过均匀增加污水中的气泡达到增加水溶解氧浓度，最后将净化之后的水与生物栅强化池处理后的水一起排入生态塘中。

综合处理过的污水还要过一关，那就是根据水质情况在生态塘中铺设人工浮岛和投放不同种的微生物，利用水生植物消减水体中的有机物质，同时植物生长过程中吸收养分的过程起到了固磷固氮的作用。另外，水生植物的投放也增加生物多样性，对原有地表水体进行立体生态修复。

三、“生态浮岛”生机无限

5月19日上午，毒辣的太阳下气温高达35度。作者在美湖塘看到，水面中央和拐角处漂浮着一个个1.6m长、1m宽的木架和蓝色橡皮圈，木架、皮圈中栽育着聚草、旱伞草、花叶芦竹等一盆盆绿色植物，这便是黄河水处理公司与常州大学共同研发出的“生态浮岛”，这些植物的根伸向水中，根系及其表面生物膜对污水中化学需氧量、氮、磷等有机污染物具有较好的吸收降解效果，还可以为鱼和鸟类创造生息空间，并改善池塘生态景观。

此外，“生态浮岛”能使水体透明度大幅度提高，有效改善水质指标，特别是对藻类有很好的抑制效果，以及具有消波等综合，从而在水位波动大的水库，或因波浪的原因难以恢复岸边水生植物带的湖沼，或是在有景观要求的池塘等闭锁性水域得到广泛应用。据介绍，这些水草都是黄河水处理公司花高价从外地买来，现在随着市场扩大，企业正在当地培育这些花草。

到2011年5月底，经过近半年多的组合技术运行，美湖塘周边居民的生活污水得到有效处理，经过生态修复的水体恢复了往日生机。在今年夏天大旱雨水枯竭情势下，处理后的池塘水质清澈无臭无味透明度平均超过1m。一个空气清新、环境优美的美湖塘休闲公园重新回到人们的怀抱。

经企业检测，污水氨氮磷、化学需氧量等指标祛除率达到70％以上，池塘主体部分可达《地表水环境质量标准》(GB 3838―2002)类标准。同时，通过水生生物的投放，恢复了池塘的生物多样性，重建了自然生态平衡，绝迹多年的鱼虾、水乌再现美湖塘。至此，黑色水面不见了，难闻的臭味消失了，满塘漂浮的垃圾水草清除了，代之的是水面清澈空气清新的优美人居环境，居民对此赞不绝口，生活用水从此更加安全放心。

为了直观感受水塘生态修复后的强烈对比，塘南镇人大副主席带记者走访了镇区另外一口大水塘，只见大埂边堆满了各色高温下腐臭难闻的生活垃圾，墨绿色的水面上垃圾袋塑料瓶满眼皆是，10多只高度腐败烂得没头的白鲢漂在水面令人触目心惊，这就是美湖塘修复前的缩影。全镇象这样的死水臭沟还很多，下一步镇里将对这口池塘进行治理。

马鞍山市环保局相关部门负责人也向记者表示，当涂县塘南镇美湖塘集镇生活污水与水环境生态修复工程服务人口千余人，该工程投资约60万元，运行费用平均0.11元／m3，修复水体面积7850m2，年运行成本及管理人员工资费用约3万元。工程设计能力日处理生活污水250m3，20多天可对全水体水质净化一遍，循环往复。

篇9

（江苏农林职业技术学院，江苏 句容 212400）

摘要：以江苏省句容市某人工景观湖为对象，选用浮床栽培的香蒲、黄菖蒲、鸢尾、再力花和花叶芦竹进行修复。试验结果表明，水质有了明显改善，透明度也有所增加。其中再力花的长势最为明显，各植物对受污染景观水体溶解氧（DO）含量的提高都起到了积极的作用，对水体中化学需氧量（COD）、总磷（TP）、氨氮（NH3－N）有明显的去除效果，并存在一定的差异。其中对TP净化效果最好的是再力花，去除率最高达到了91．3％；对NH3－N净化效果较好的是黄菖蒲和再力花，去除率分别达到了94．8％和92．2％；各植物对COD的净化能力相对于对TP和NH3－N的净化能力弱，对COD的净化能力相对较强的是香蒲和花叶芦竹，去除率分别为40．2％和38．4％。

关键词 ：植物浮床；生态修复；景观水体

中图分类号：X524；X173 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2015）06－1346-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.06.017

Purification Effect of Eutrophication in Landscape Waters

by Plant Floating－bed

FAN Kai－qing，ZHU Xiao－yan，YAO Wei

（Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry，Jurong 212400，Jiangsu，China）

Abstract： Cattail， Iris pseudacorus， Iris， Thalia dealbata and Arundo donax L． var． versicolor cultivated in floating bed were used to repair an artificial landscape lake in Jurong city， Jiangsu province． The results showed that the water quality was improved significantly and the transparency was increased． The growth of Thalia dealbata was significant． The plants played positive roles in increasing the content of dissolved oxygen （DO） in the polluted landscape water． There were obvious removal effects of chemical oxygen demand （COD）， total phosphorus （TP） and ammonia nitrogen （NH3－N） in the water to varying degrees． The Thalia dealbata had the best removal effect of TP， with the removal rate of 91．3％． The Iris pseudacorus and Thalia dealbata had the best removal effect of NH3－N， with the removal rate of 94．8％ and 92．2％． Each kind of plant had less removal effect of COD than that of TP and NH3－N． The cattail and Arundo donax L． var． versicolor had relatively higher removal rates of COD， with the removal rates of 40．2％ and 38．4％．

Key words： plant floating－bed； ecological restoration； landscape waterbody

收稿日期：2014－07－10

基金项目：江苏省“青蓝工程”项目；江苏农林职业技术学院科技项目（2012kj003）

作者简介：樊开青（1975－），女，安徽安庆人，副教授，在读博士研究生，主要从事水污染控制及资源化研究，（电话）0511－87291701（电子信箱）

lxsfkq@163．com。

近年来，随着人们对居住环境的要求不断提高，景观水体的建造已成为城市建设和房地产开发中被关注的热点。营造景观的常见水体形式有天然湖泊、各大中城市公园内的人造湖泊、景观河道、与房地产开发相配套的人造景观湖、喷泉、叠流、瀑布等。景观水体生态环境的改善对提升人居环境起着至关重要的作用。由于景观水体自身的特点以及各种外因的干扰，其受污染状况不容乐观。据统计［1，2］，全国有93％的公园水体遭到不同程度的污染，水体发臭和富营养化现象严重，有的甚至已成为景观死角，给游客带来视觉上的污染，并对整个环境的生态平衡造成了一定影响。

根据对江苏省句容市10处景观水体包括8个住宅小区水景和2个城市公园人工景观湖进行的调查发现，景观水体设计者一般只考虑到景观效果和文化表现，较少考虑水质保持的问题，致使多数景观水体的水质状况较差。在调查的10处景观水体中，多数景观水体为静止或流动性差的缓流水体。由于水深较浅、自净能力弱，水体内的物质很难输出，水体中浮游藻类大量繁殖，必将导致水体富营养化，使水体丧失景观功能，再加上生物多样性差，加大了水体水质保持的难度。

景观水体的修复技术可归纳为物理修复、化学修复、生物修复和生态修复4种方法，其中生态修复具有成本低、稳定性强、净化效果好的特点，可以与绿化环境及景观改善相结合，是体现人与自然和谐相处的可持续生态化的水质改善思路，也是一条创新的技术路线，因此被广泛应用于水环境修复改善工程中［3－7］。富营养化景观水体的生态修复有多种措施，但其中利用水生植物来净化水体的方法近年来得到了广泛关注。植物浮床技术作为生态水处理方法和营造水体景观的方法，目前在西方发达国家已迅速发展起来，而国内还处于初期阶段。为了了解景观水体的水质演变规律，并对景观水体生态修复提供基础数据和参考，于2013年4－5月将所调查的10处景观水体中具有代表性的某人工景观湖作为研究对象，利用植物浮床技术进行了为期32 d的不同水生植物净化效果的试验研究。

1 材料与方法

1．1 浮床物种的选择

植物浮床物种的选择及种植密度对净化效果有很重要的影响。浮床物种的选择应综合考虑以下几方面［8，9］：①选择适宜水质条件生长的本地多年生水生植物；②具有较强的耐污、治污和净化潜能；③根系发达、生物量大、繁殖能力强；④具有景观观赏价值。有关研究和应用［10］表明，针对城市景观水体功能的特点，可选择的物种有限，多采用美人蕉等来修复。根据上述选取原则，本试验选取了江苏本地多年生的花叶芦竹、香蒲、鸢尾、再力花和黄菖蒲等五种具有一定净化能力和观赏价值，且可以适应水生栽培的植物作为试验材料，以期为区域城市景观污染水体生态修复提供良好的物种选择。

1．2 试验材料

试验所用花叶芦竹、香蒲、鸢尾、再力花和黄菖蒲等五种植物均为购自花卉市场的土培苗，去土洗净后将各植物的叶片剪成高为30～40 cm，带入实验室水培10 d后选择生长情况良好、长势较为均匀的健壮植株进行试验。

1．3 试验方法

为保持自然光照模拟景观水体的自然条件，采用室外模拟的方式进行。试验容器选用长40 cm，宽40 cm，高35 cm的塑料水箱，加入水样至水深25 cm处，采用聚苯乙烯泡沫板作为浮床载体，在泡沫板上等间距开孔，隔孔定植植物。共设置6个试验组，第一组为空白对照组，只有浮床而无植物的水箱；第二至六组浮床上分别定植花叶芦竹、香蒲、鸢尾、再力花和黄菖蒲。于2013年4－5月进行为期32 d的试验，试验期间水温18～32 ℃，平均水温为25 ℃，水温适合植物和藻类生长。试验过程中由于植物的蒸腾作用、光合作用、水分蒸发以及取样监测会减少试验箱中的水量，定期补充原水以消除水分蒸发损失对试验效果的影响［11－13］。

1．4 监测项目及方法

试验原水取自句容市某人工景观湖，取样点根据景观湖的具体情况选择湖的西、中、东3个点，并取其混合水样值，水样初始水质见表1所示。由表1可知原水总磷（TP）和氨氮（NH3－N）浓度较高，有较严重的富营养化趋势。各试验箱的浮床上定植植物后，每隔3～4 d在水面以下10 cm处取样分析水体中的溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、总磷（TP）和氨氮（NH3－N）含量，每次做2组平行实验，取其平均值。

各项指标的分析方法参照《水和废水监测分析方法》（第四版）［14］。溶解氧（DO）采用碘量法，化学耗氧量（COD）采用重铬酸钾法，总磷（TP）采用钼酸铵分光光度法，氨氮（NH3－N）采用纳氏试剂分光光度法。

2 结果与分析

2．1 浮床植物对水体中DO的改善情况

溶解氧（DO）是水体评价的一个重要指标，无污染的天然水体中的DO含量一般接近饱和，水体受污染后会导致DO含量降低。DO的高低会直接影响水生生物的生长和水体中氮、磷、化学需氧量等水质指标的高低，并将最终影响到水体的自净能力［15］。五种浮床植物组及空白对照组水体中DO含量的变化情况如图1所示。

由图1可知，空白对照组DO含量从监测初期的7．3 mg/L开始一直缓慢下降，没有出现波动，这或许是由于温度慢慢升高，水中的含氧量也在慢慢减少，在25 d后溶解氧接近3.0 mg/L，已接近地表水环境质量标准（GB3838－2002）Ⅳ类水质标准，水质逐渐恶化。整个试验期间五种浮床植物组由于植物的光合作用以及呼吸作用，根系周围呈现好氧状态［11］，使水体DO值均比无植物的对照组要高，且情况较为稳定，对提高水体含氧量起到了积极的作用，但由于水体中溶解氧的来源比较多，故在此不对影响因素进行详细的比较。

2．2 五种浮床植物修复效果的比较

各浮床植物对TP、NH3－N和COD的去除率分别见图2、图3、图4。

氮、磷是植物生长必需的大量元素，也是引起水体富营养化的主要因素。由图2、图3可知，五种浮床植物在试验培养期间内对水体的氮、磷均有很好的去除作用。整体来看，不同的植株对水体NH3－N和TP的影响趋势是相似的，但去除能力表现出一定的差异。根据图2，在0~13 d，TP的去除率大小依次为再力花＞鸢尾＞香蒲＞黄菖蒲＞花叶芦竹；13 d后各试验组对TP的去除率均达到了很高的水平，都在50％以上，水中TP浓度均达到了地表水环境质量标准Ⅲ类以上水质标准；后期黄菖蒲的去除率出现了小幅的下降，花叶芦竹的去除率出现了小幅的上升。其中对TP修复效果最好的植物是再力花，在整个试验过程中再力花均保持良好的长势和较高且稳定的去除率，最高达到了91．3％。

水中的NH3－N浓度除了受外来污染物的影响，还与水体的pH和水中微生物的影响有关。根据图3，5种浮床植物在试验培养期间内，对水体的NH3－N均有很好的去除效果，其中黄菖蒲和再力花的去除效果相对较好，去除率分别达到了94．8％和92．2％。

化学需氧量（COD）是反映水体有机污染的一项重要指标。试验期间空白对照组COD值是缓慢升高的，各浮床植物对COD的净化能力相对于TP和NH3－N弱，是由于各植物对COD的降解主要依靠植物根区微生物的活动来完成，降解过程受水体温度、DO、水体微生物的种类及数量等多种因素的影响［11］。由图4可知，在试验的开始阶段各浮岛植物对COD的去除率增幅较缓，约在7 d后对水体中COD的去除效果增强，对COD去除率大小依次排序为： 香蒲＞花叶芦竹＞黄菖蒲＞鸢尾＞再力花。其中对COD的净化能力相对较强的是香蒲和花叶芦竹，去除率分别为40．2％和38．4％。

3 小结与讨论

通过对江苏省句容市有景观水体的住宅小区和城市公园人工景观湖的实地调查，并以某人工景观湖为对象，对其水质状况进行监测，结果表明溶解氧（DO）含量随时间呈现缓慢下降趋势，总磷（TP）、氨氮（NH3－N）、化学需氧量（COD）等指标随时间呈现明显的上升趋势。而经浮床栽培的香蒲、黄菖蒲、鸢尾、再力花和花叶芦竹进行修复后，水质有了明显改善。其中再力花的长势最为明显，其根系的生长程度极为发达，其所在的试验箱内的水也最为透明。各植物对受污染景观水体DO含量的提高都起到了积极作用，对水体中的TP、NH3－N和COD均有明显的去除效果，并存在一定的差异，其中对TP净化效果最好的是再力花，对NH3－N净化效果较好的是黄菖蒲和再力花，各植物对COD的净化能力相对于对TP和NH3－N的净化能力弱，对COD的净化能力相对较强的是香蒲和花叶芦竹。各植物都具有一定的景观价值，在工程实践中可根据景观水体的实际污染情况，选择不同类型的浮床植物进行修复。

参考文献：

［1］ 王雪芬，李志炎．水生植物对景观水体的生态修复研究进展［J］．山东林业科技，2011（2）：97－101．

［2］ 张 慧．浮床组合生物技术修复湖泊富营养化水体试验研究［D］．昆明：昆明理工大学，2009．

［3］ 孙 霖．水生植物在景观水体提高自净能力的应用研究［D］．长沙：中南林业科技大学，2011．

［4］ 戴栋超．西北地区城市景观水域水质改善技术的研究［D］．西安：西安建筑科技大学，2006．

［5］ 张海建．小区景观水体水质变化规律及循环处理技术研究［D］．西安：西安建筑科技大学，2011．

［6］ 林春风．人工浮床及水生植物对富营养化水的净化效果研究［D］．长春：吉林农业大学，2012．

［7］ ROY S， HAENNINEN O． Pentachlorophenol：Uptake/elimination kinetics and metabolism in an aquatic plant， Eichhornia crassipes［J］． Environmental Toxicology and Chemistry，1994，13（5）：763－773．

［8］ 魏雪莲，刘淑芹，巩向艳．人工植物浮岛在景观水体中的应用［J］．现代园林，2011（8）：42－44．

［9］ 井艳文，胡秀琳，许志兰，等．利用生物浮床技术进行水体修复研究与示范［J］．北京水利，2003（6）：20－22．

［10］ 徐志嫱，刘 维，赵 洁，等．沉水植物对再生水景观水体水质变化的影响和净化效果［J］．水土保持学报，2012，26（2）：214－219．

［11］ 周晓红，王国祥，冯冰冰，等．3种景观植物对城市河道污染水体的净化效果［J］．环境科学研究，2009，22（1）：108－113．

［12］ 周真明，陈灿瑜，叶 青，等．浮床植物系统对富营养化水体的净化效果［J］．华侨大学学报（自然科学版），2010，31（5）：576－579．

［13］ 陈丽丽，李秋华，高廷进，等．模拟生态浮床种植6种水生植物改善水质效果研究［J］．水生态学杂志，2012，33（4）：78－83．

篇10

关键词：边坡；生态修复；植物群落；类型；设计方法

近年来，一门新的边坡防护技术得到了迅速的发展，那就是边坡生态修复。目前，不同类型的边坡可以采取不同的方法进行边坡生态修复，常见的方法有液压喷播、厚层基材喷射植被护坡、植被混凝土护坡绿化、边坡TBS植被护坡绿化、三维植被网喷播植草等。在生态修复的开始一段时间内，这些方法可以促进植物旺盛生长，能够很好的保持水土不流失，但是一段时间过后，植物生长就会逐渐衰退，很难保持植物群落的稳定性。主要是因为在边坡生态修复的过程中缺乏植物群落的多样性，使用的草本植物比较多，使用的灌木、藤本植物比较少；另一方面还因为基质材料没有较好的适应性，不具备持久性。

恢复边坡原来就有的生态功能、构建稳定性良好、持续长久的植物群路是边坡生态修复核心目的。所以，在边坡生态修复过程中，既要考虑边坡在短时期内的水土流失控制要求和一些自然灾害的影响，还要考虑植物群落未来的演替类型，依据边坡的实际情况、采用的生态修复方法及植物群落未来的演替类型，科学设计目标植物群落。当前，草本植物是边坡生态修复过程中采用的主要建群种，植物群落类型非常单一，没有足够的群落稳定性。本文依据边坡生态修复施工实践和植物群落演替规律，在目标植物群落分类的基础上，提出了边坡生态修复的设计原则，总结了近几年工作实践中几类边坡生态修复植物群落类型设计方法。

一、边坡生态修复中植物群落类型设计原则

边坡生态修复中植物群落类型设计必须符合一个总的原则，就是构建与地理位置、自然环境相吻合的植物群落，而且要与周边环境相互协调。具体来讲要符合以下5个设计原则：

（一）与自然环境相协调的原则。在边坡生态修复过程中，设计的植物群落类型要与所处区域的自然环境相符合，做到所修复的植被协调于原有的植被。所以，确定植物群落类型之前，要详细调查当地的气候生态条件及植被情况，依据调查的实际情况选择生物特性适合的植物群落物种，合理的进行组合搭配。

（二）注重植物物种的安全性。选择的植物群落类型要与边坡的类型互相吻合，同时要保证植物物种不破坏边坡的稳定性，不危害边坡周边的环境。要尽量多的选用当地的植物物种，少用或杜绝使用外来植物物种，避免物种侵入造成的危害。

（三）坚持植物群落的多样性。由草本植物、乔木、灌木多物种组合的植物群落具有较强的稳定性，如果物种相对单一，就难以保持植物群落的稳定性。所以，设计植物群落类型时要在水平结构、垂直结构和时间结构上合理搭配草本、乔木、灌木等多种物种，保证植物群落中物种的多样性，保持植物群落的稳定性。

（四）提高植物群落的实际功能。采用工程手段，对边坡原有的植物群落类型进行恢复是边坡生态修复的主要目的，主要是防治边坡的水土流失，保护边坡进一步稳定。依据不同边坡的特点，设计时要考虑植物群落类型的特性和功能，多选择保持水土效果较好、固坡能力强、耐旱的植物物种。

（五）保证植物群落的景观特色。设计植物群落类型还要考虑植物群落所带来的景观效果。在满足边坡保护的功能基础之上，要设计景观价值较高的植物物种，以保证植物群落所带来的观赏价值。

二、边坡生态修复中植物群落类型的设计方法

依据边坡生态修复中目标植物群落类型设计原则，本文结合工作实践的实际，浅谈几种边坡生态修复中植物群落类型的设计方法。

（一）公路（铁路）边坡生态修复中植物群落类型设计方法。对于市区周边的公路（铁路）边坡而言，要求必须有良好的景观效果，所以，选择的植物群落类型就必须与周边的环境协调一致，选择具有观赏价值的花草和灌木，设计外观，合理搭配物种的外观形状和颜彩，体现群落的自身特点。

对于离市区较远的公路（铁路）边坡而言，最好是设计成灌草型植物群落，尽量避免使用乔木。由于乔木具有较大的重量，使用乔木会造成边坡不稳的问题，由于高度较高，对司乘人员的视野造成影响，容易引发交通事故。要选择水土保持能力强、根系发达、耐干旱的植物物种，合理搭配垂直结构，满足多物种、景观效果良好的植物群落。

（二）滨水岸坡生态修复中植物群落类型设计方法。陆地与水体连接的纽带是滨水岸坡，能够防止地面污染物流进水体。良好的岸坡植物群落能够对污染物的含量进行有效过滤，减少污染物，吸收径流中的大量有机物，改善河流的水质，减少藻类和浮游植物的繁殖数量。在设计选择滨水岸坡的植物群落类型时，不但要考虑美化环境、保护河岸的功能，还要考虑减少对河水的污染作用。

对于水上的坡面而言，减少污染物流进河水、保护边坡稳定是植物群落的主要作用。所以，要选择设计灌草型的植物群落类型，选择使用根系发达的物种，多使用能够吸附污染物的草本植物和小灌木，保证与周围环境协调一致，合理搭配花卉，构建成一个休闲娱乐景观区域。

对于水下坡面而言，由于浸泡在水中的时间很长，没有较好的光通量，所以要选择设计根系发达、耐水淹的植物群落类型，最好选择还具有降解水中污染物的沉水植物，不但能够护岸固坡，还能够对库岸进行净化，过滤流进江中的地表径流，对有机物进行吸收和转化，净化水体，防止过多的有机物流进水体而导致富营养化，从而抑制浮游藻类在水体中的大量繁殖生长，提高水体透明度。

（三）废弃地边坡生态修复中植物群落类型设计方法。因为石壁非常的陡峭，而且表面十分光滑，昼夜温差比较大，没有松散的基质和土壤，不能对边坡实施有效的保水保肥措施。所以，选择设计植物群落类型时，是否合理的选择了植物物种对能否成功进行生态修复起着非常重要的作用。

石壁的坡度大小、岩石性质和岩石表面粗糙程度是此类边坡生态修复设计植物群落类型的依据。一般情况下，主要是选择草本型植物群落，在石壁的空穴处和平台处选择小灌木和藤本植物物种，对周围环境进行简单点缀。

开挖坡顶的边坡生态修复，主要是在山顶上修建种植槽，将种植土回填，在修建好的种植槽内设计灌木和垂吊藤本植物物种，下垂的藤本植物可以覆盖一些的岩石，防止水土流逝，具有鲜活生动的景观效果。在坡脚位置的种植槽内，可以选择带花的、具有攀缘能力的植物物种，构建美观的植物群落景观。

三、结束语

当前的边坡生态修复与传统的边坡绿化已截然不同，主要涵盖了修复边坡生态的功能，植物群落的类型也发生了重大的改变，主要以物种的多样性为主，丰富了群落类型。在边坡生态修复过程中，设计适合实际的植物群落类型，将发挥群落的生态功能，改善边坡区域环境的生态结构，提高社会效益。

参考文献：

[1]杜芳，卢广霞.大同市生态修复存在问题与对策[J].山西水利.2006（05）

[2]何建华.对生态修复有关问题的思考和探讨[J].山西水利.2005（06）

[3]张健全.生态修复技术在水库水土保持中的应用[J].资源开发与市场.2011（06）

[4]马志林.论水土保持生态修复与河南生态省建设[J].中国水土保持.2011（04）