生态修复工程案例范文
时间:2024-01-03 17:52:58
导语:如何才能写好一篇生态修复工程案例,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
经过数千年的开垦与种植,这片曾经肥沃的土地已经逐渐变得贫瘠。狂野的沙尘暴,挟带着松散的土壤,将之吹到了遥远的东京与台北。太阳被工厂排放的滚滚浓烟所遮盖,只有在日落时分,太阳才会在地平线上露出下沉的面庞。
而这一切,都可能将被彻底改变。
2005年,中国政府与世界银行合作,在黄河上游建成了世界最大的流域修复工程。很遗憾,这项500万美金的项目宣传力度不够。而实际上,凭借这一项目,35000平方公里黄土高原(面积差不多有比利时那么大)从满是尘土的荒地,变成了一片葱郁的农业中心。
精心计划梯田,重新种植天然植被,限制放牧,这些努力,使得这片土地重新焕发生机,成就了当地的兴旺的农业经济。更棒的是,由于新的天然植被固定了土壤,减少了洪水和沙尘暴,并且逐渐形成了一个庞大的二氧化碳吸收器。
由John Liu(环保教育媒体项目的发起人,也是一位经验丰富的生态电影导演)编导的一部新电影,将讲述黄土高原的故事。纪录片“气候变化下的希望”,以黄土高原的故事作为主线,还叙述了卢旺达和埃赛俄比亚类似的成功案例,在那里,有类似的森林修复的工程。
正如REDD+(因伐林和林地退化引起的森林减排)所指出的,哥本哈根会议希望通过建立一种有序的管理制度,来控制森林减少和管理森林。森林修复工程的支持者希望,这一举措可以得到全世界类似项目的认可与支持。
这将是大规模推广森林修复工程的重大进展。此次行动不像是看着青草长大那么容易,需要几十年的时间,来让植被重新恢复,必须严格控制放牧和过度种植。而刘先生的记录片却绕开了这些麻烦的事情,直接把镜头从灰暗的泥泞土地,转到了青葱的田地。
森林的恢复与气候的变化之间的关系,越来越让人无法忽视。世界资源研究所一项新的研究表明,全球有近十亿公项的土地可以被修复。据粗略估计,这项行动如果成功,消除的二氧化碳,会比主动停止伐林减少的二氧化碳还要多50%。
毫无疑问,森林修复工作困难重重。因为生态系统取决于地理环境,而且如果想要长久的保持生态平衡,还要有当地居民的支持,这项工作涉及面很广。任何森林修复工程都需要专业的工程师,生态学家,土壤学家,以及对当地政治经济的全面了解。
黄土高原项目的成功,原因在于生态学家惊人的发现:必须建造和保持梯田。
在哥本哈根会议上,为了平衡,很多问题仍然留置不谈。在经过数月暗无天日的争论之后,尽管森林修复计划让每个人眼前一亮,但它并不是万试万灵的万能药。我们必须切实履行二氧化碳减排,并研究出合适的反伐林政策。
篇2
2016年8月,台风“妮妲”将袭击广东珠海。家住珠海香炉湾附近的张伟民彻夜难眠。
在他印象中,每当台风来袭,香炉湾附近的海面总不太平,狂怒的海风会裹挟着2米高的巨浪涌入原本井然的生活,“打翻”一切秩序。
但这次他惊奇地发现,和以往不同,台风过后,一切井然有序。
“妮妲”来袭那晚,格力地产副总经理林强同样彻夜辗转。彼时,其在香炉湾修建的人工沙滩第一次遭遇强台风,虽然香炉湾沙滩修复经过一年多的项目论证与规划,但沙滩能否安然无恙,他心里着实没底。
台风过后第一天,他便匆忙赶往香炉湾。当看到沙滩平静地躺在那里时,他心里的大石头终于落地了。
填沙者复沙
就在一年多前,香炉湾还只是一湾海水。来这里的人,大多奔着“珠海渔女”与“情侣路”而来。
2014年10月2日,因为格力地产董事长鲁君驷的一次“骑行”,香炉湾的命运被彻底改写。
当天清晨,鲁君驷骑车途经香炉湾,下车休息的一瞬间,他发现防波堤下有一小块沙地露出了海面。他想起几天前港珠澳大桥口岸项目部向他报告了基坑开挖近百万立方沙子需要外运的事情,他心里突然有了一个大胆的想法:香炉湾既然能够淤积沙子,证明这里有条件形成沙滩,能否利用那些沙子在这建一个“人工沙滩”?
实际上,这个突然的想法并非心血来潮。
时间回到1992年。大学毕业后来到珠海的鲁君驷,便参与了情侣路的建设。
“那年除夕下午,梁广大(时任珠海市委书记)带队现场踏勘情侣路选线,我就在其中。”鲁君驷告诉《t望东方周刊》。
情侣路建好后,成了珠海的一张名片,而珠海渔女附近有些沙滩已被填平,筑起了防波堤。
随着时间流逝,越来越多像鲁君驷一样的建设者开始反思人与海洋、人与自然之间的关系。“没想到,当初的建设者却成了某种意义上的海洋环境的破坏者。” 修复完成后的香炉湾沙滩
鲁君驷说:“能在自己手中把沙滩修复起来,是件幸事。”
但是,建造“人工沙滩”绝非易事,这是一项浩大的工程。据了解,参照迪拜模式建设的天津东疆港人工沙滩,约2.46平方公里的沙滩造价约达14亿元。
“建人工沙滩这个决策是有困难的。”鲁君驷说,“因为它要面临来自大自然的不确定因素太多,或许一个台风过后,沙子就都被冲走了。”
在鲁君驷提议下,经市政府批准,格力地产正式承建了这条长1.5公里的人工沙滩修复工程,并委托国家海洋局海岛研究中心进行海洋补充观测、海底测量和沙滩设计工作。项目于2015年7月正式动工。
人工沙滩的门道
修建“人工沙滩”是一项技术活。
国家海洋局海岛研究中心主任蔡锋博士告诉《t望东方周刊》:“简单来说,人工沙滩分两种,一种是需要自然波浪维系的人工沙滩,一种是不需要自然波浪维系的泳池型沙滩。类型不同,修建方法也不同。”
他说,泳池型沙滩因其波浪动力弱,泥往往附着在沙子表面,易变成泥滩,此时就需要通过过滤净化装置令水沉淀,后期维护成本非常大。而依靠自然波浪维系的人工沙滩则成本较小,同时具备一定的生态功能。
实际上,国内修建“人工沙滩”已不鲜见。据本刊记者了解,包括河北、天津、山东、辽宁、上海、浙江、福建、广东、广西等多个省市已经修建了“人工沙滩”。
以厦门为例,截至2015年12月,厦门市已建成超过100万平方米的“人工沙滩”。作为全国首个开展沙滩修复的城市,其实践经验已被成功推广至沿海多地。
不过,国内失败的沙滩修复案例也很多,或破坏海洋环境、或耗资过大而夭折。究其原因,大多因盲目上马,没有进行科学的论证。
在珠海香炉湾的沙滩修复工程展开之前,国家海洋局第三海洋研究所与国家海洋局海岛研究中心科研人员对香炉湾等岸段沙滩修复工程开展了海流、水文观测、海底地形测量及方案研究等前期工作。
经过研究,蔡锋认为,受桂山岛、东澳岛及万山群岛的屏障作用,香炉湾水域波浪较小,海动力条件偏弱,海底地形偏浅,在该区恢复沙滩整体动力可行。
“如果这里是一个直线的海岸,堆多少沙都得被冲跑。”蔡锋说,“我们在这里做了一年半的波浪实验,发现就是香炉湾这个湾口有着最自然的弧形海岸线,恰恰是这个湾可以让人工沙滩保住。”
这也解释了鲁君驷发现的奇怪现象:多年前在附近修建海滨泳场堆了上百万立方米的沙,随着潮汐大浪淘沙,竟被慢慢淘到了香炉湾。
蔡锋介绍,沙子的平衡是一种动力平衡的过程,但不是绝对平衡。这种动力平衡包括波浪、潮等因素如何与沙子结合再运动,运动之后沙子始终留在岸段,跑不掉。
“如果沙子伴随海浪的侵蚀而消失,就变成沙滩侵蚀,意味着工程失败;而如果沙滩变成了泥滩,工程同样不成功。”他说,“所以,堆什么样的沙、堆多少沙、如何将这些沙留住、需不需要修筑丁坝护沙、修建规模多大、又在何处修建,这些都是需要用科学来解决的问题。”
滩肩30米宽最理想
为兼顾科学与美学需求,蔡锋的团队先后设计了十几种工程方案,经过历时一年的推算验证后选定了最后的设计方案:借鉴巴塞罗那人工沙滩,在香炉湾打造长1.5公里、滩面宽50米、“凹”字形的人工沙滩。另外,为了防止沙滩被海浪侵蚀,香炉湾在南北两侧各造一个挡沙堤(又名“丁坝”)固定沙子。
“人工沙滩”修复颇为讲究细节。为此,林强花费数月,专门赴厦门跟随蔡锋学习、研修了整个修复方案。
林强说,他甚至研究过沙滩到底应该修多大这个问题的细节:“滩肩的宽度做到35米最科学,这与人走在沙滩上的舒适度有关。”
“干滩宽度一般为50~60米,最多不超过80米。从舒适度来看,30米是最理想的,因为人走在沙滩上是没有反弹力的,走太远容易产生疲乏感。”他说。
而滩边坡度是无法设计的,只能由大自然决定。“我们发现,我们把滩边设计成1:10的坡度,随着海浪运动,最终会变成1:20的坡度。”
2015年12月底,香炉湾“人工沙滩”填沙工作全部完成,紧接着,2016年元旦,就对市民开放。
林强告诉《t望东方周刊》,“人工沙滩”建成后,每天最多迎来游客6万余人。
由硬性防护转为软性防护
曾有人预估,要搞掂如此大的一项工程,至少要花1亿~2亿元的代价。
“实际上,整个工程既节约、又环保,投入只有1700多万元。”鲁君驷说。
之所以成本远低于一些人的预期,部分原因是,格力地产建设港珠澳大桥人工岛口岸时,开掘基坑的过程中挖出了大量砂子。
这样,省下的钱就花在了更重要的地方:作为香炉湾“人工沙滩”的配套,建设了排洪渠截洪工程,有效防止了生活污水污染沙滩。
“人工沙滩”的修复,带来了明显的变化。林强发现水质慢慢变清了,张伟民发现往年台风肆虐的水浸黑的海霞新村今年第一次没有淹水,珠海市观鸟协会的张列妮发现了消失多年的白鹭再次现身…… 香炉湾沙滩修复完成对市民开放
“我们当时只是想着修复一个沙滩,没想到竟然还能带来整个生态环境的改善。”林强说。
在蔡锋看来,沙滩修复具有护岸、美化城市景观、维护生态平衡、提供旅游休闲、提高城市品位等五大功效。
“修建情侣路采用的防波堤是较为传统的防止海岸侵蚀的方式,就好像‘硬着陆’。有了沙滩后,海浪对海岸的冲击带起沙粒,将分散其冲击力,台风对于海岸的伤害反而会得到缓冲,由硬性防护转为软性防护。”蔡锋说。
在香炉湾沙滩修复的过程中,曾遭遇了2015年强台风“彩虹”。虽然台风没有正面袭击珠海,但沙滩也有效化解了台风引起的海浪,城市没有受到太大影响。
台风虽然给“人工沙滩”造成了一定的沙量流失,但蔡锋认为,5年内补沙四五万立方米属于正常流失。就目前情况看,香炉湾“人工沙滩”稳定后已经过三次监测,情况非常乐观。
给珠海带来了什么
“沙滩修复只是第一步,最终要做的是连同改造香洲渔港,改变淤积的状况,使之成为一个真正意义上的近海水环境改善项目。”林强说。
接下来,格力地产将继续恢复一些景观植物、绿化带,提升城市风貌,还要安置配套公共服务设施,尽量使沙滩功能更加完善。
“修复了海洋生态,扩大了市民的公共活动空间,引导市民新的、绿色的生活方式,培养珠海市新的产业,这就是修复沙滩的意义所在。”林强说。
按照林强的构思,香炉湾区域将形成城市风景游线、新月湾文化游线、野狸岛生态游线、亲水体验游线、休闲沙滩游线、珠海渔女浪漫旅游线等六大游憩路线,而且这些将全部免费向公众开放。
格力地产承担了诸多海岸修复工程项目,包括香洲港改造工程、唐家湾沙滩、美丽湾沙滩、香炉湾等六个沙滩恢复工程、港口码头等项目。有了此次修复经验后,也有助于其后的工程实施。
实际上,珠海市获得的“果实”更为丰厚。
珠海建市30多年,很早就提出了“生态文明新特区,科学发展示范市”的施政方略,一直在经济建设和生态保护上谋求合理平衡,划定并严格控制生态和产业两条红线。
珠海市香洲区相关负责人表示,海洋保护理念、生态文明的需求使得珠海市对于情侣路沿线的规划理念也在不断变化,修复沙滩、维护生态系统正成为珠海新的议题。
篇3
关键词:水土流失;成因;防治对策措施。
1、自然概况
温州下辖三区六县二市,地处浙江省东南部,东濒东海,南与福建省宁德市毗邻,西及西北部与丽水市相连,北和东北方与台州市接壤,陆域面积1.1万多平方公里。境内地势自西南向东北呈梯形倾斜,绵亘有洞宫、括苍、雁荡诸山脉,泰顺的白云尖,海拔1611米,为全市最高峰。山脉之间的河流大多由西向东注入东海。东部为平原区,主要有温瑞平原、瑞平平原,其间河道纵横交错。河流较长的有瓯江、飞云江、鳌江。根据第六次人口普查数据,截至2010年底,全市常住人口912.21万,居浙江省第一位。
2、水土流失现状
根据浙江省第五次水土流失遥感普查成果显示,2009年全市共有水土流失面积2341.56km2,占国土面积的20.39%,比2004年减少了531.97km2,是浙江省水土流失面积最大、水土流失面积占国土面积比例最高的市。全省九十个县(市、区)中,水土流失面积最大的10个县(市、区)本市占了5席,其中永嘉县水土流失面积416.77 km2,排在第一位;水土流失面积占国土面积比例最大的10个县(市、区) 本市占了8席,其中瓯海区为31.12%,排在第一位。按流域划分,全省水土流失最严重的是鳌江流域,水土流失面积占流域面积的26.87%,其次为飞云江流域为18.52%,鳌江流域全部及飞云江流域的97.47%水土流失面积位于本市境内。
从侵蚀的类型来看,主要是水力侵蚀,在山区丘陵还存在滑坡、崩塌、泥石流等重力侵蚀;由于土层浅薄,水力侵蚀的表现形式主要是坡面面蚀,一些丘陵地区也有浅沟侵蚀及小切沟侵蚀。按土壤侵蚀强度划分,轻度侵蚀面积占水土流失总面积的24.44%,中度侵蚀面积占45.03%,强度侵蚀以上面积占30.53%。以不同坡度区分,发生在15度以下的水土流失面积占水土流失总面积的13.50%,15~25度占35.45%,25度以上占51.05%。从土地利用类型来看,水土流失主要发生在林地和草地,占水土流失总面积的70%左右;坡耕地共有537.63km2,占水土流失总面积的22.96%;园地和经济林地的水土流失面积为66.32 km2,占水土流失总面积的2.83%。
3、水土流失成因分析
3.1 自然因素
温州素有“七山一水二分田”之说,以山区丘陵为主,山区丘陵地形破碎、地面坡度大,坡度在5~15度的面积占国土面积的8.02%, 15~25度的面积占20.60%, 25度以上的面积占51.29%。
山区丘陵地面土壤类型主要为红壤、黄壤、粗骨土,丘陵谷地、河谷盆地、滨海平原多水稻土,河口、沿海岸线狭长地带多滨海盐土,土壤质地细、结构松散,易受雨水冲刷。
植被覆盖状况不尽人意,涵养水源能力差,尤其是丘陵区。原始植被成分遗存很少,山区丘陵主要植被为常绿针阔叶次生林、松灌残次林、灌木小竹丛、灌草丛及人工经济林果,沿海岛屿区植被多草本植被、灌草丛植被。虽然气候条件有利于植被生长,但生产建设活动对原有植被破坏严重,地表、土壤沙化。
区域属典型的亚热带海洋性季风气候,雨量充沛,雨热同期,山区丘陵多年平均降水量在1600~2200mm之间,沿海岛屿区多年平均降水量在1200mm左右。但季风气候的不稳定性,使得降水年际变化较大且年内分布不均,汛期台风、暴雨频繁,降雨强度大、雨量集中。
因此,从坡度、地面组成物质、植被覆盖度、降水等自然条件分析,具备水土流失的客观条件。
3.2 人为因素
由于历史上人们掠夺式的土地利用方式,如毁林开荒、陡坡耕种,以及不合理的采伐林木,损害了植被覆盖,破坏了原有地形地貌和土壤结构,造成了严重的水土流失。
前几年,农村“村村通公路”康庄工程面广、量大,由于受建设资金所限,加之人们水土保持观念淡薄,水土流失防治工作一直没有同步实施,沿山开挖的边坡没有及时防护,沿路开挖的弃渣、弃土随意堆放,造成严重的水土流失。
开发建设项目虽已编报了水土保持方案,但大多是因项目审批程序需要而开展的,而在项目实施阶段未能及时落实水土保持方案确定的各项水土保持措施,产生的弃渣、泥浆随意堆放,有的甚至直接入溪、河中,加剧了水土流失。
另外,料场及矿山在开采过程中未及时采取防护措施,随意倾倒堆放废弃料,土石,开采后放任不管,未采取工程和植物措施,也是造成水土流失的主要原因。
4、水土流失防治对策措施
4.1 工程措施
(1)进一步推进水土保持生态修复工程。从水土流失主要发生在林地和草地且轻度、中度侵蚀占比较大以及区域光照充足、降水充沛的实际出发,在本市全面开展水土保持生态修复工作是十分可行和必要的。在水土流失轻微的地区要控制人们对自然的过度干扰,充分依靠生态的自我修复能力,促进大面积植被恢复。在林地、草地等具备植被生长条件的地方,要加强封育治理、强化管护,重点做好供水水源地的水土保持生态修复工作,促进人与自然的和谐相处,保障经济社会的可持续发展。另外,生态修复工程要结合新农村建设、农村扶贫开发、城镇建设等工程逐步推进,将中高海拔和供水水源地居住的农民迁移至条件较好的区域集中安置,以减少山区生态压力和人为破坏,使自然环境得到休养生息和修复。
(2)继续推进小流域综合治理工作。要以小流域为单元进行统筹规划,实行山、水、田、林、路综合治理,按照先坡后沟、先上游后下游的治理原则,因地制宜地采取相应的工程、植物、农业耕作等措施。在上游,主要抓水土保持和蓄水灌溉工程建设,大力营造水源涵养林和水土保持林,在集雨面积较大的区域,采取修建拦沙坝与山塘等措施,将泥沙拦截在流域中上游。在中下游区,沿河设置预防水土流失的护岸体系,积极推广生态农业,实行蓄水保土的耕作措施,并复垦水毁耕地。在地势较平坦的下游区域,完善农田排灌设施,尽量建成标准农田,提高单位面积产出量,从而增加耕地的供养人数,以期小流域的经济、社会、生态效益相统一。
(3)切实做好坡耕地整治工作。本市坡耕地面积占水土流失总面积的22.96%,其中15度以下有72.02 km2,15~25度有232.15km2,25度以上有233.46km2。坡耕地是水土流失最为严重的土地利用类型,坡耕地整治是水土流失治理和新农村建设的重要内容之一。对于坡度在25度以上的坡耕地,要全部退耕还林还草,在海拔500m以上的区域主要发展用材林、水土保持林、水源涵养林,在海拔500m以下的区域主要发展水土保持林、经果林等,以恢复受损的生态环境。对于15~25度的坡耕地,要开展坡面水系工程建设,也可结合实际抽槽整地或修建水平阶地和反梯地。对于15度以下的坡耕地,可修建成水平梯田,以提高土地产出率。
(4)稳步推进城市水土保持工作。随着城市化进程的加快,城市规划区内的水土流失也不容忽视,必须推动水土保持工作进城入市。要把水土保持与城市防洪、基础设施建设、园林绿化、环境美化结合起来,按照植被与工程措施相结合、以植被措施为主的原则,搞好城市水土保持工作。同时,要加强对开采料场的管理,规范采石、取土行为,并采取切实有效的水土流失防治措施。
4.2 非工程保障措施
(1)加大宣传力度,增强全社会的水土保持意识。水土保持是一项功在当代、利在千秋的宏大工程,要结合实际,围绕水土保持工作取得的成效和经验,以典型案例分析、事实数据、经验教训等为内容,利用报纸、电视等媒介,采用专家访谈、专题报道等形式,宣传防治水土流失在改善生态环境、再造秀美山川中的重要作用与意义,不断增强全社会的水土保持意识,营造人人关心和参与水土保持工作的良好氛围。
(2)拓宽水土保持投资渠道。水土保持是一项社会公益性事业,应采用政府为主、社会参与的资金投入机制。首先各级人民政府应把水土保持的目标纳入国民经济和社会发展规划和生态市(县、镇)建设规划,加大财政投入力度。其次要积极争取上级财政支持。第三,要制定相应的优惠政策,充分调动社会各界的积极性,按照“谁投资、谁受益”的原则,建立富有生命力的多渠道、多层次、多元化投入机制,引导并吸收社会资金投入水土保持工作,形成“水保为社会、社会办水保”的局面,以推动水土保持工作深入持久地进行。
篇4
【关键词】污染场地;土壤环境;修复技术
1 我国污染场地土壤环境现状
一直以来,由于受到各方面因素的影响和制约,使得我国并未对污染场地的土壤环境实现目标管理,致使土壤修复、风险防范、应急处理等方面缺乏实质性的工作目标,阶段性的目标则更是无从谈起,由此直接导致了土壤环境管理工作不规范,修复效果欠佳,有关方面的实质性进展相对缓慢。同时,我国在相关方面的立法、行政管理、数据调查以及修复技术等方面的投入较为薄弱,这也是导致污染场地土壤环境管理不到位的主要原因。目前,国家对污染场地环境管理存在以下不足之处:其一,管理比较随意。由于立法部门及行政部门对污染场地土壤环境的监管工作重视程度不足,使得管理工作存在较强的随机性,缺乏明确的目标;其二,规划不到位。我国虽然也针对部分污染场地的土壤展开了相关的调查工作,但取得的效果却差强人意,由于场地土壤特征及分布数据库未能及时构建,致使监管工作缺乏应有的依据,难以对污染场地的土壤治理工作进行统一规划布局;其三,修复工程的示范性作用不强。在过去的几年里,国内一些主要城市纷纷开展了对化工厂、焦化厂等场地的环评和修复工作,但此类工程绝大多数都是为了满足城市土地扩张之需,不具备示范性的作用;其四,资金严重缺乏。污染场地土壤环境的管理与修复工作都离不开经费的支撑,换言之,资金是该项工作开展过程中不可或缺的重要因素之一。然而,土壤污染具有隐蔽性和滞后性的特征,处置工程的费用比较昂贵,想要确保工程的有序进行,需要庞大的资金支撑。由于污染场地治理责任人相对比较分散,从而导致了两种后果,一种是由政府部门负责,这在一定程度加重了政府的经济负担,另一种结果就是受到污染的土地无人管理。
2 污染场地土壤环境管理修复对策
2.1 建立健全修复标准体系
想要从根本上解决污染场地的土壤污染问题,就必须构建起一套完善的土壤环境修复标准体系,在这一过程中,可以借鉴国外发达国家的成功经验,并结合我国最新颁布的场地评价导则,对污染场地术语、污染场地土壤修复技术导则、污染场地风险评估技术导则、场地环境监测技术导则、场地环境调查技术导则方面的要求,对污染场地的土壤环境现状及修复技术的实际水平进行监测,从污染物的检测分析方法、修复技术类型、生态环境评价等方面进行综合考虑,进而制定出符合我国具体情况的土壤环境修复标准体系,以此来对污染场地的治理修复进行规范。
2.2 加快制定相关方面的政策法规
从国内目前的总体情况上看,与污染场地土壤环境相关的政策、法规有所缺失,为此,有必要加快相关方面法律、法规的制定,如《土壤污染防治法》等等,以此来对污染场地的申报、调查、防治、处理、资金保障以及责任追求等进行全面规定。此外,还应进一步明确污染场地的责任范围及主体,并建立健全与土壤环境管理有关的法律制度。一方面应当建立土壤污染信息公开制度,让社会公众及时了解土壤污染的眼中性,使其积极主动地参与到防治工作当中;另一方面,应建立并逐步完善土壤修复制度,根据谁污染谁治理的原则进行修复,从而使被污染的土壤在最短的时间内恢复至可利用状态。
2.3 加大土壤修复技术的研究力度
修复技术是解决污染场地土壤环境问题最为有效的途径之一,鉴于此,应当进一步加大对土壤修复技术的研究力度,并加强国际合作,研制开发出一批符合我国污染场地土壤修复的技术。同时,还要加快科研成果转化为生产力的速度,加大对污染场地修复产业的扶持力度,借此来为国内污染场地土壤环境的修复提供先进的技术和设备支撑。
2.4 构建污染场地信息管理系统
相关部门应当在最短的时间内,完成对污染场地的调查工作,以此来了解并掌握国内污染场地的类型、土壤特征以及重点区域的分布等信息,同时,构建起全国污染场地土壤环境监测网络,为土壤管理工作的有序开展提供真实、可靠的依据,这有助于管理工作前瞻性的提高。此外,还应加快建立不同类型污染场地的数据信息共享平台,为土壤环境管理自动化和信息化目标的实现打下坚实的基础。
3 实例分析
3.1 场地概况
广东一船厂,占地面积约为186700平方米,1999年11月,政府决定在此地兴建一个主题公园,为了支持这个主题公园项目计划,政府决定提供填海土地、相关基础设施和用地设施。为此,政府必须对此船厂进行拆除工作。从2001年4月至11月,共历时七个月进行实地考察,通过实地考察与采样,工作人员对该场土层的勘察,下面表一是对该场地主要的土层特征。
3.2 土壤调查的技术要点
合理制定采样方案,具体包括如下内容:拟定具体的采样位置、现场样本采集、确定检测方法、拟定样品数量、描述采样过程等等。
(1)采样布点要点。在采样布点时,可根据不同的场地条件选择相应的方法,如污染分布相对比较均匀的场地可以采用随机布点法;潜在污染较为明确的场地则可采用专业判断法;污染分布不均匀或是污染分布范围较大的场地,可以采用分区布点法或系统布点法。本案例中采用的是分区布点法,在厂区的平面图上按照50m×50mm进行单元划分,每个单元格内布设1个采样点。
(2)采样方法。在采样时,可将土壤分为两层,即表层土和深层土,并按照场地的实际情况确定采样深度,若是场地条件相对比较复杂,则应当多分几层进行采样,这样能够使检测结果更加准确。本案例中分三层进行采样,即表层土、中层土和深层土,各层的采样深入分别为表层0.5m、中层1.5m、深层3m,共采集样品96个。
采样设备也需要结合场地条件进行选择,并遵循合理适用的原则。如果是对原状土进行取样,则应当按照土壤类型及污染物理化性质等选用如下设备:劈裂采样器、套管采样器或是活塞采样器。当需要对含有挥发性污染物的样品进行采集时,应当减少对样品的扰动,不得对样品进行混合或均质化处理。样品采集完成后,应当按照污染物理化性质选择合适的容器进行保存,有机污染土壤的样品应当在4℃的条件保存与运输。
3.3 土壤检测结果
由相关的检测结果得知,在该场地上存在苯、氯苯、硝基苯,杂填土与粉质粘土层的污染相对比较严重,粉砂夹粉土层的污染比较轻,最大浓度出现在场地的正中心,该区域原为第二生产车间,主要生产的产品为硝基苯。
3.4 场地风险评估
按照场地土壤调查获取的样品检测结果,确定粗需要制定土壤中污染物筛选值的种类及雾化毒性参数,然后运用C-RAG中土壤污染物的筛选值,去除掉可以忽略不计的污染物,在对超过土壤筛选值的污染物进行风险评估,为土壤修复对策提供依据。
3.5 土壤修复对策的对比与选择
在选择土壤修复方案时,应对如下因素进行综合考虑:对人体健康与环保的要求、相关法律法规的要求、治理效果的有效性和持久性、总体费用、周边居民的接受性。结合该污染场地的基本特征以及污染物的具体特点,并对目前较为常用的土壤修复技术进行分析,适用于该场地土壤修复的技术有以下几种:化学氧化技术、生物通气技术、焚烧法、换土法。从技术的角度上看,可以选用一种最为经济且有效的技术;站在工程措施的层面上,则应以原位修复技术为主,异位修复技术为辅,这样能够防止二次污染的情况发生。需要着重阐明的一点是,在启动大规模土壤修复工程前,必须对拟定采用的修复技术进行现场试验,同时要对技术的经济性加以评估,只有确保所选用的技术各个方面均符合要求,才能进行具体的方案设计。
4 结语
总而言之,随着人们环保意识的不断增强,污染场地的土壤环境问题引起了人们越来越多的关注和重视。为此,应当认真分析污染场地的土壤环境现状,并针对具体情况,采取合理、可行的管理修复对策,只有这样,才能使土壤环境的污染问题得到有效治理。
篇5
在土壤污染造成的恶果中,大米镉污染仅仅是其中的一方面而已。在食物链所延伸的任何一个环节,可能都有土壤污染的影子。因为土壤污染的特殊性,其污染范围要远远超出稻米,也不仅仅限于镉,其他重金属的危害同样不容忽视。
面对土壤污染乃至由此引发的食品安全问题,我们该怎么办?有没有什么办法可以彻底解决这一问题?前不久,就此话题,本刊对中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员进行了专访。
看不见的污染
问:目前,我国土壤污染,特别是重金属带来的土壤污染情况如何?有没有这方面的权威调查数据?这些数据反映了哪些问题?
答:我国首次全国土壤污染调查已基本结束,目前正在进行数据汇总分析,调查结果应该会适时向社会公布。根据目前掌握的情况看,我国土壤污染状况总体上比较严峻。就重金属污染而言,南方矿区周边土壤重金属污染较为严重,仅矿区污染土壤就达200万平方米,且多为砷、铅、镉、锌等多金属复合污染;部分区域还存在严重的酸污染,进一步加剧了重金属对环境和生物的不良影响。
从自然地理分布看,我国西南地区污染情况更严重些。其中的原因是,西南部地区矿产多,占有量大,被开发后,由于西南地势高,台地多,坡度陡,下场雨,污染物就全被冲走了。在西南地区,重金属―尤其是砷带来的土壤污染情况,比较严重。
问:土壤污染对人类和其他生物会带来哪些危害?
答:国际上,也经过了很长时间才注意到土壤污染这一环境公害的。因为土壤问题看不见、摸不着,谁能知道哪块土壤有问题,哪块没问题?农民不知道,普通消费者不知道,即使是科学家,抓起一把土,仅凭目测,也不清楚;甚至通过实验室分析,都不一定能准确地判断其是否存在污染问题。
不同于有机物,重金属不能被生物所降解,可以在环境中长期残留,从而大大降低了土壤的利用价值,而且还会通过食物链最终进入人体,对人类健康造成危害。
土壤污染给人类和其他生物带来的危害,具体表现在以下几个方面:
第一,土壤污染使原本紧张的耕地资源日趋短缺。我国18亿亩耕地红线已受到严重的冲击;而且,这种冲击尚未出现减缓的迹象。
第二,土壤污染是造成其他环境污染的重要原因。土壤污染物随地表径流和土层迁移,从而导致地表水和地下水受到污染,而且还可能造成新的土壤污染,部分有机污染物还会因挥发导致大气污染。
第三,土壤污染给人们的身体健康带来极大的直接或间接威胁。土壤污染物通过食物、饮水、大气灰尘等途径进入人体并威胁到人们的健康;其中,食物是最主要的途径。
第四,土壤污染对农业的可持续发展影响巨大。土壤污染导致农作物产量下降,甚至绝收。同时,由于从土壤中吸收了污染物,农产品中的污染物超标严重,部分污染区的农产品可能不再适于食用。
问:土壤污染的种类有哪些?
答:从污染物的属性来看,土壤污染的类型一般可分为有机污染、无机污染、生物污染与放射性污染。
有机污染,主要包括有机废弃物(工农业生产及生活废弃物中生物易降解与生物难降解有机毒物)、农药等污染。
无机污染,主要包括采矿、冶炼等行业产生的无机污染物,砷、铅、汞、镉等重金属,包括有害的元素氧化物、酸、碱与盐类等。在某些城市郊区,生活垃圾的长期堆置,也是导致土壤污染的原因。
土壤生物污染,是指未经处理的粪便、垃圾、传染病医院生活污水等外界有害生物种群造成的污染。
土壤放射性污染,指的是放射性核素污染物对土壤的污染。施用含有放射性核素的磷肥与使用被放射性核素污染的河水灌溉农田也会造成土壤放射性污染。
这些污染中,重金属污染和有机污染较为普遍。
问:有什么办法可以规避土壤重金属污染?
答:更换适宜的农作物品种,可以在一定程度上规避这种风险。比如,在被污染土地种植一些不太容易吸收重金属的作物类型或品种。这也是规避风险的一种低成本做法。植物的特性决定了某些植物容易吸收某种重金属。在同等情况下,水稻中的镉含量通常高于其他农作物。除了环境因素外,水稻本身就容易吸收镉,而且土壤镉污染的临界值定得太低,也是导致我国土壤镉超标问题比较突出的重要因素。后面这些因素人们很少了解,因此导致不少公众对镉污染问题存在一些理解上的偏差。
给土壤消毒
问:土壤一旦受到重金属污染,应该如何加以治理?治理难点在哪里?具体方法有哪些?
答:土壤一旦被重金属污染,治理将是一件十分困难和代价昂贵的工作。曾有国外专家估计,靠挖掘与掩埋等方法来解决重金属污染土壤问题,平均每英亩土地至少需要10万美元。
对于水污染、大气污染,防治起来相对容易,只要控制住源头就行。但土壤污染不是这样。有些地方,你可能知道土壤污染源是谁,但更多地方是多个因素综合作用的结果,很难找到确切污染源。来源都分不清楚,所以管理和治理起来更困难。
根据污染物种类、污染程度和污染面积的差异,修复时采用的方法也不尽相同,主要包括植物修复法、微生物修复法和化学修复法等。事实上,在实际应用中,人们往往需要多种修复技术并用,并辅以适当的工程措施。
直到现在,国际上也没有非常好的、在各种情况下都能适用的“万能”修复技术。
像重金属这类污染,它遵循质量守恒定律,在自然界中永远存在,你无非是把它从土壤中弄到大气中或别的地方。用微生物或别的方法处理都不太行。
相比而言,利用植物来修复被污染的土壤,是个非常有前景的选择,具有费用低廉,不破坏场地结构,不造成地下水二次污染,可以美化环境,易于为社会接受等优点。该思路自1983年被首次提出后,如今已成为环境科学的热点。
问:植物是如何修复土壤重金属污染的?修复关键是什么?
答:植物去除重金属的途径主要有三种:
一是植物固定修复。利用植物及一些添加物使环境中的重金属流动性降低,进而减轻重金属对环境的二次污染。
二是植物阻隔修复,利用植物拒绝吸收重金属的生物学特性,使土壤中的重金属被“阻隔”在土壤中而不进入食物链,相当于在土壤与农产品之间建立了一堵“阻隔墙”,从而能够获得干净、安全的农产品。
三是植物萃取修复,这也是目前研究最多且最有发展前景的一种方法。它是利用能耐受并能积累重金属的植物来过量吸收环境中的重金属离子,并将它们输送和贮存到植物体的地上部分。
美国能源部认为,能用于重金属污染修复的植物应具有以下一些特点:首先,即使在重金属含量很低时也具有较高的积累速率;其次,能在体内大量富集重金属;第三,最好是能同时富集几种重金属;第四,生长快,生物量大;第五,具有抗虫抗病能力。
植物修复的前提和关键在于筛选具有超富集能力的植物种类。绝大部分植物吸收重金属的能力都较小,一般的富集植物也不行,必须是富集能力很强、生物量较大的超富集植物才具有应用价值。植物和其他生物一样,在进化过程中,都不愿意吸收这些有毒物质,它们会规避。所以,普通植物在植物萃取修复方面是没有价值的。
植物清洁工
问:谈到植物修复,不能不提蜈蚣草。蜈蚣草是怎么被发现的?它是种什么植物?除了蜈蚣草,还有哪些植物可以用来进行土壤污染修复?
答:1998~1999年,我们在湖南石门和郴州一带开展超富集植物筛选的野外调查时发现:在一些砷污染比较严重的土地上,大部分植物已经死亡,唯独蜈蚣草安然无恙。经采样分析和室内栽培试验,发现蜈蚣草对砷具有非常强的吸收能力,达到普通植物的10万乃至20万倍。可喜的是,后来的试验又进一步发现,蜈蚣草对铅、镉等重金属也有很强的吸收能力。这一重要发现为我国砷、铅等多金属污染土壤修复开辟了一条全新的途径,也奠定了我国土壤修复领域的发展基础。
蜈蚣草是侏罗纪时代的一种古老的多年生蕨类植物,它与恐龙同时代,生长的环境很特殊,它以孢子繁殖,根系非常发达,一年内可刈割多次,治理成本非常低。
后来,我们又发现了大叶井口边草。与蜈蚣草一样,它不但富集砷,耐砷毒能力也极强。
问:国外也有超富集植物,为何没有从国外直接引进而是在本土寻找呢?
答:国外当时发现了300多种超富集植物,但实际情况并非如此。一些研究人员往往从标本馆中取样分析,标本中铜的含量很高―标本杀菌往往使用铜。所得的通常是一种错误结论。
植物都有其适宜的生长地和环境要求,把国外植物拿到国内未必合适。国内确实有人在做引种遏蓝菜等超富集植物,但不成功。
此外,引种植物也存在生物入侵的风险,以及物候问题。
我们觉得还是要有自己独立筛选的本土的超富集植物。我国的砷污染问题比较严重,但是当时国际上也没有发现砷的超富集植物。为了解决我国面临的严重砷污染问题,于是我们干脆就自己独立寻找超富集植物。
我国疆土辽阔,完全有条件找到适合的植物。我们最终也找到了10多种超富集植物。
问:目前都有哪些成功的修复案例?
答:2002年,我们在湖南郴州建立了国际上第一个砷污染土壤的植物修复工程,并相继在广西河池、云南个旧和会泽、北京房山等地建立了重金属污染修复示范工程,总面积达600亩。
经过6年的修复工作,目前湖南郴州示范工程中土壤的砷含量已由超标50%以上降到安全范围,土地已交付给农民耕作。
2001年,广西环江县因受特大洪水影响,致使大环江河上游尾矿重金属被洪水冲入河中,近万亩农田绝收或严重减产。由于严重的土壤酸化和重金属污染,有的农田甚至寸草不生。分析结果表明,原水稻土壤受砷、镉、铅等重金属污染较为严重,水稻土壤砷含量平均为50毫克/千克,是背景土地的4倍以上,水稻土壤铅平均浓度为背景土壤的10倍以上。
2005年,我们在环江县建立了试验示范基地;2007年,污染土地示范工程面积达100亩。目前已基本解决在绝收土壤上种植植物的问题,并采用蜈蚣草-桑叶、蜈蚣草-甘蔗和蜈蚣草-苎麻等间作模式,基本实现边修复边生产的目的,在污染土壤得到逐步修复的同时,农民也有较好的经济收入。目前,在环江大规模推广应用污染土地修复技术的基本条件已基本具备,财政部和环保部已投入2450万元,支持我们开展全国性的大规模植物修复工程示范。
云南个旧是闻名世界的锡都,也是我国著名的工矿城市。由于长期的采、选、冶活动,当地生态环境遭到严重破坏,由此引发的水、土壤重金属污染问题十分突出。
2005年9月,我们与当地部门合作,利用植物修复技术,建立云锡矿区污染土地植物修复技术示范基地,工程化修复面积300亩,经过3年的试验和示范推广,课题组提出了超富集植物治理铅-砷污染土壤和蜈蚣草-甘蔗间作等污染土地安全农用模式。示范区土地中各种有效态重金属含量已大幅下降,生产的农产品能达到国家相关标准的要求。
问:收获后的超富集植物需要进行特别处理吗?这些植物的归宿是哪里?
答:修复过程中,蜈蚣草每年要刈割两三次,每公顷收获物可达10吨,其中砷含量高达1000~1400毫克/千克,铅、镉含量也相当高。因此,妥善处理尤显重要。目前,我们的处理方法是进行安全焚烧,对燃烧灰分进行贵金属提取,以实现资源回收。
问:土壤重金属污染修复在实际应用中还存在什么问题?我们还需要在哪些方面努力?
答:植物修复属于新兴的交叉学科,在实际应用中,它不像水污染,有相对成型的技术和工程案例。哪些土壤受污染了,分布情况如何,什么样的土壤需要修复,修复前什么样,修复后要达到什么标准等等,这些几乎都没有,从实际情况看,修复百亩、千亩土地不是问题。如果要扩展到全国范围,就不单单是科学家的工作了,需要社会方方面面的共同努力,包括资金、技术、政策等等。
篇6
【关键词】人工湿地,污水处理,应用实例,发展前景
湿地是富有生物多样性和生态功能的生态系统,被誉为“生物超市”、“自然之肾”、“物种基因库”和“文明的发源地”。湿地是由水陆相互作用而形成的具有特殊功能的自然综合体是重要的国土资源和自然资源,是生物重要的生存环境,与人类的生存和发展息息相关,也是自然界最富有生物多样性的生态景观。
近年来,随着湿地破坏与退化带来的环境功能丧失和生态问题的爆发,一方面反映了湿地系统在环境中的重要地位,也在客观上为湿地科学发展提供了机遇和动力。通过近20年人工湿地上的研究和实践,其在污水处理中显露的良好发展潜力,将成为今后水处理研究和生态修复的一项重要组成。
(一)人工湿地被广泛应用于污水处理的原因
1、它能够利用基质-微生物一植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物同化分解和植物吸收等途径去除废水中的悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等,来实现对污水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化与无害化。
2、它具有投资低(150~800元/吨)、耗能少、操作简单、运行成本低廉(0.1~0.2元/吨)的特点,因此有较高的经济效益(其基建和运行费用仅为传统二级处理的1/l0~1/2,胡康萍等,1991)。
3、它作为一个生态系统,能维持生物多样性及构成景观的一部分,在去除污染物的同时,具有美化环境的功能,因此有较高的生态效益。
(二)人工湿地处理污水的基本原理
在一定的填料上种植等特选的植物,将污水投放到人工建造的类似于沼泽的湿地上。当以富营养化为主的污水流过一定长宽比及底面有坡度的人工湿地时,经沙石、土壤或一些其他构筑物混合组成的填料床过滤,污染水可以在床体的填料缝隙中曲折流动,或在床体表面流动。而填料上植物根际的多种微生物活动,增加了湿地基质的透水性,与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境,通过氧的传递,更加增强了净化废水的能力。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,因此更适用于处理生活污水以及城市污水一类。人工湿地可分别处理废水中的不溶性有机物与可溶性物质。不溶性有机物通过湿地构造中的填料层被沉淀、过滤、截留,进而被微生物利用,而可溶性有机物则可直接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。
(三)人工湿地应用实例——昆明市体育城人工湿地污水处理景观工程
实际上,人工湿地污水处理系统以其独有的优越性越来越为人们所熟悉和重视。投资建设成本小、运行费用低、运行技术低、能够结合景观进行建设,具有景观美的效果,越来越为更多的人接纳,也不断出现在人们的视野当中。
昆明市体育城人工湿地污水处理景观工程,建立了一个成功的湿地污水处理系统。该景观工程占地面积约4000平方米,于2008年10月开始重建,结合氧化塘、表面流、水平潜流等工程工艺,达到CJ/T 95-2000景观回用水标准的要求,处理能力达每天2000立方米。截止目前,运行正常,出水达标。
但工程施工前的景观河道中,黑色的水,根本看不清河中的金鱼,汇水也因蓝藻的滋生而泛绿。施工一个月后,可以看到水质明显改善,景观效果也更加柔和,以前的一汪绿水也变得清澈,大量的污染由于填料的过滤与微生物的分解而消耗,使得水体透明度提高,沉水植物能够大量繁衍,进而促进了群落恢复的良性循环。作为一个改造工程,它将原本用于景观绿化的水系(河道)结合人工湿地(填料)进行改造,应该说取得了较好的效果。至少它是一次有效的,有非常可行借鉴意义的尝试。可想而知,污水处理厂的废水如果直排,其结果必然是那一汪绿水的。
工程秉承湿地景观的理念,采用潜流、表流湿地相结合的结构模式进行景观化设计,不生硬,不造作。但由于工程缺少必要的前处理,且工程占地面积所限,水力负荷较大,因此,运行维护任务繁重,繁茂的水生植物残体收割必须每月清理一次。得益于水域微环境的修复与重建,使其自然衍生了大量的沉水植物,这是水域生态修复工程所要达到的终极目的,通过沉水植物的自然衍替、循环和持续发展实现水体的自净。
(四)人工湿地的发展前景
在我国中小城镇众多,人口密集,资金、技术有限,发展大型的污水处理厂有很大的困难,因此人工湿地技术在我国有着广泛的应用前景。早期,人工湿地主要用于处理城市生活污水,目前国内外许多学者或工程技术人员经过工艺改进或者与其他系统进行组合后用于农业面源污染、城市或公路径流、暴雨径流等非点源污染的治理。
近10年来,一些研究者开始设计人工湿地处理工业废水,并认为人工湿地独特而复杂的净化机理使其在含重金属工业废水和难降解有机废水的处理中发挥重要作用。研究表明,水平潜流人工湿地对工业废水(含有蛋白质、多肽、氨基酸、碳氢化合物、植物油、有机酸、乙醇、乙醛和酮)具有良好的净化效果,系统对BOD的去除率达89%,对COD的去除率高达92%。一些学者在淀粉工业、制糖工业、食品工业和奶制品加工废水的处理中也得到了很好的效果,这些学者的研究工作肯定了人工湿地在处理高浓度有机废水时的高效性,从而进一步表明人工湿地在治理工业废水中也具有极大的应用潜力和使用价值,并为类似废水的处理提供了一条新途径。
参考文献:
[1]吴树彪、董仁杰《人工湿地污水处理应用与研究进展》
[2]于少鹏、王海霞、万忠娟等《工湿地污水处理技术及其在我国发展的现状与前景》
篇7
关键词:淀山湖;河道污染;生态修复
中图分类号:TV147文献标识码: A
Abstract:Dianshan Lake eutrophication is one of the major water source in Shanghai, both multi-function navigation, irrigation, tourism, etc. []. But in recent years the river Dianshan Lake area affected to different degrees of pollution. For specific problems of river pollution in the region, we use environmental and scientific methods used mainly to control pollutant sources, river slope trimming and improve water purification capability-based approach to ecological restoration Dianshan Lake ecological restoration of water bodies. Through the implementation of rehabilitation program so that the water in the region to achieve the effect of ecological restoration.
Keywords:Dianshan Lake; river pollution; ecological restoration
一、前言
淀山湖位于太湖流域下游,地处江浙沪的交界处,是太湖流域重要的下泄通道和上海市境内最大的湖泊。黄浦江上游的水也一部分来自于淀山湖,它是上海市地表水监测的重点之一。但是淀山湖自1985年开始每年均有不同程度的水华出现,目前已处于富营养化水平。为了改善淀山湖水域的水质,将淀山湖镇建成宜居宜业宜游新江南特色镇,努力为长三角地区乃至全国提供一个绿色发展模式。本文主要通过水体生态修复的研究来提升河道水质,构建一个水清、岸绿、景美的淀山湖河道水环境。
二、国内外水体生态修复现状分析
目前,国内外研究及应用中常见的城市河道水体生态修复技术现状,主要有微生物修复、水生植物净化、河道曝气、人工湿地、生物膜、生物操纵、氧化塘等7类修复技术,对各类修复技术的基本理论方法、技术特点以及研究进展进行总结分析有助于更好的知道时间应用。
常用的微生物修复技术有两种,一种是直接向河道水体投加经过培养的多种微生物菌种。另一种是向黑臭河道里加微生物促升剂,因此促进“土著”微生物的生长和对污染物的代谢作用,达到净化水质的最终目的。
常用的水生植物种群包括水生维管束植物和高等藻类等构成。其中水生维管束植物包括:挺水植物、漂浮植物和沉水植物。其中以水芋、轮藻、水浮莲研究频率较高。
国外河道曝气一般应用在两种状况下,一种是在污水截留管道和污水处理厂建成之前,为解决河道水体的污染问题进行人工充氧,第二种在治理河道中放置暴气装置以用来应对突发污染状况。与此之外在夏季,有机物的降解和氧的消耗率加快,也可能造成水体的氧份降低。这时运用曝气复氧是恢复河道生态的有效快速措施。虽然河道曝气在国外已经应用有40多年的历史了,但是在我国除大了在重庆、北京、上海等地在小河道内实施过,我国并无大河道实施的案例。
人工湿地生态系统在世界各地逐渐受到重视并被运用,在20世纪70年代德国学者Kichuth提出根区法(the root-zone-method)理论之后开始的,首先是他们能够为其根围的异养微生物供应氧气,从而在还原性基质中创造了一种富氧的微环境,微生物在水生植物的根系上生长,他们就与较高的植物建立了共生合作关系,增加废水中污染物的降解速度,在远离根区的地方为兼氧和厌氧环境,有利于兼氧和厌氧净化作用,另一方面,水生植物根的生长有利于提高床基质层的水力传导性能6种沉水植物系统对淀山湖水质净化效果的研究
三、淀山湖水体生态修复研究过程
1、河道初步调查
本文选取淀山湖镇旅游渡假区内的19条河道作为研究对象(如图1中所示)。
图1 调查地点图示
首先,通过现场调查摸清每条河道周边地块的性质及初步的情况;然后取样进行检测,检测指标有温度,色度,浑浊度、COD、TP和TN等;最后综合现场调查结果对河道污染状况进行分析。
2、调查及检测结果
淀山湖区域属于水源地保护区,水源地水质的好坏与人民群众的生活质量息息相关。目前,项目所涉及的19条河道总体水质堪忧:
马家江河段——水体总体呈现浑浊,发绿,主要污染源来自于水产养殖废水、农田面源污染。该河段交汇河流有3条;主要植物有乔灌木、挺水植物和沉水植物。
神童泾江河段——水体情况主要呈现褐绿色,污染源来自于水产养殖废水、居民生活污水,交汇的河流有2条,主要植物包括挺水:芦苇、野茭白、杂草;浮叶:浮萍;沉水:苦草、伊乐藻、金鱼藻、菹草;水面有少量蓝绿藻。
青龙江、六如墩江——水体情况:褐绿色;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染交汇河流:2条;坡岸:村庄与居民区处为硬质驳岸,其余为自然岸线;主要植物:挺水:花叶芦竹、野茭白、梭鱼草、鸢尾、菖蒲;浮叶:大量浮萍;沉水:伊乐藻、金鱼藻;水面有少量蓝绿藻。
西阳村江-朝山江——水体情况:褐绿色;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染交汇河流:8条;坡岸:村庄与居民区处为硬质驳岸,其余为自然岸线 ;主要植物:挺水:水葱、美人蕉、花叶芦竹、野茭白、梭鱼草、鸢尾、菖蒲;浮叶:大量浮萍;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;水面有少量蓝绿藻。
朝南江、梅田泾江、啧奥江——水体情况:浑浊;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染;交汇河流:8条;坡岸:村庄与居民区处为硬质驳岸,其余为自然岸线;主要植物:挺水:香蒲、芦苇、千屈菜、菱角;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;水面有少量蓝绿藻。
榭麓后江、梅介泾江、东阳界江——水体情况:浑浊;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染;交汇河流:2条;坡岸:村庄与居民区处为硬质驳岸,其余为自然岸线;主要植物:挺水:香蒲、芦苇、千屈菜、菱角;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;水面有少量蓝绿藻。
庄里后江——水体情况:浑浊;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染;交汇河流:2条;坡岸:自然护岸;主要植物:挺水:梭鱼草、千屈菜、旱伞草、菖蒲、芦苇、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍;水面有少量蓝绿藻。
彭安泾江、彭安泾西江——水体情况:彭安泾西江水褐色,水体浑浊,不流通;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染;交汇河流:2条;坡岸:自然护岸;主要植物:挺水:梭鱼草、千屈菜、旱伞草、菖蒲、芦苇、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍。
石娄江——水体情况:浑浊;污染源:水产养殖废水、面源污染;交汇河流:2条;坡岸:自然护岸;主要植物:挺水:梭鱼草、菖蒲、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍;水面有少量蓝绿藻。
小千灯浦——水体情况:发绿;污染源:水产养殖废水、面源污染、生活污水;交汇河流:4条;坡岸:村庄处为硬质驳岸,其余为自然岸线;主要植物:挺水:水葱、梭鱼草、菖蒲、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍、菱角。
西港江——水体情况:清澈;污染源:水产养殖废水、面源污染;交汇河流:4条;坡岸:自然岸线;主要植物:挺水:水葱、梭鱼草、菖蒲、鸢尾、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍、菱角。
通过对淀山湖区域的19条河道的现场调查结果总体分析:水体均较为浑浊,部分河道水色泛绿或褐色;水生动植物状况:已修整河段的坡岸植被以乔灌木长势良好、地被偏少,地面;未修整河段杂草丛生,有部分农作物种植,呈现出杂乱的丛生状况。水生植被以挺水植物品种丰富为主、部分河段长势不好;沉水植物以苦草、伊乐藻、菹草为主且单一河道沉水植物品种单一,分布散乱部分河段有蓝绿藻滋生。调查结果显示研究中河道水体整体较为浑浊,大多数河道表现出水体富营养化现象;自然坡岸河段土壤现象明显;岸线修整情况不一,河道景观效果有待于进一步提升。
污染原因分析及整治方法
通过现场调查结果可以知道造成淀山湖水体生态污染的原因主要有:养殖尾水、农田面源污染、生活污水和周边河流水质影响等因素。其中养殖尾水主要是鱼塘养殖产生的废水,其中含有大量的N、P等元素,会造成水质恶化、水体富营养化和河道景观变差,是主要的污染源。农田面源污染主要指农田尾水,农田中的地表径流。其中含大量营养盐、农药,会造成营养元素流失、水源污染和水资源浪费。
通过现场调查和污染原因的分析可以得出淀山湖水体的治理方法。首先通过截污控污的手法控制污染的源头。截污控污的手法采取下面两种措施。一是非工程措施:政府及相关部门合理引导,减少农药、化肥使用量,科学处理养殖畜禽粪便。二是工程措施:生态截留沟和生态护坡;作用:截流初期雨水/去除污染/涵养水源。
其次有效的采用水生植物的种植,水生动物放养和水体微生物的投放。根据对朝山江实际情况调查,需对河道水生植物进行补种即可完成对其生态系统的构建。同时也净化水质提升其自净能力。
(1)水生植物选择原则:原有品种,要与景观保持一致性(2)挺水植物品种选择:黄菖蒲、水生美人蕉。(3)沉水植物品种选择:现有菹草、伊乐藻;补种梅花藻、马来眼子菜和轮叶黑藻。
然后进行自然驳岸修整,按照河道岸边原有植物布局,对缺少植物的河道进行补种。地表土壤的地方,增种地被植物。岸壁加植垂挂植物,用郁郁葱葱的绿色丰富边界;局部区域打杉木桩固土,增加挺水植物软化边界效果。提升整体质感,并且有效的增加水体生态修复工程的价值,使其得到更大的发挥和运用。
最后采用现代技术对整体进行科学管理。一是进行常规维护:待水生生态系统网络形成后,强势生物种群会把弱势生物种群吞噬掉,这样必将破坏水生生态平衡,应依据定期的水质检测结果,采取针对性的措施,以便景观水体水生生态系统趋于稳定。二是进行正常性维护:对水体内的垃圾杂物、树叶、动物残尸等进行清理和打捞。观察指标性生物是否正常。三是进行专业性维护:观察指标性生物是否正常。
4、整治的难点和解决方案
整治过程中会遇到很多难点问题,比如河道杂草优势性太强,园艺水生植物在没有清理干净杂草的情况下不具备竞争性;施工期间水位变化较大,种上去之后水生植物没有长好就被水淹掉,以致于现在水生植物长势及效果不好,甚至有些河道水生植物根本看不到;部分品种,如千屈菜等存在病虫害,导致长势不好等。
对于这些难点问题,可以采用下面的应对措施进行处理:(1)加强养护管理,清理河道内杂草,根据水位实际情况补种加密长势不好的河道;(2)考虑到后期养护管理难度,建议更换现有未长出来的品种,如用再力花、梭鱼草(紫花)、茭白、黄菖蒲等优势品种替换:(3)及时消灭病虫害;(4)考虑到河道杂草清理的难度,建议可适当给予施工单位人工签证,但前提是必须保证整改后的效果。
5、预期效果
通过结合控源截污、河道边坡修整及提高水体净化能力为技术主线的生态修复方案,对淀山湖镇河道实施整治方案。治理目标如表1所示。
表1 治理目标
四、结语
对水体生态治理要秉承着“低碳环保,科技创新,以人为本,人水平衡”的理念,用更科学、更环保的方法进行综合治理。在对淀山湖水域的整体剖析和水质的现场调查和监测以后,本文总结了它的现状和迫切需要治理的原因,并结合现有的治理技术有针对性的对其进行治理,最后就整治难点进行了总结并提出解决方案,以期达到预期效果。淀山湖通过水体生态修复,提升河道水质,构建水清、岸绿、景美的水环境。通过改善河道水体水质,保护水源地淀山湖水质,确保人民群众的生活质量。
参考文献
[1] 王丽卿等.6种沉水植物系统对淀山湖水质净化效果的研究[J].农业环境科学学报,上海200090
[2] 丁晴.仿生水景在居住区中的可持续性设计研究[D].同济大学建筑与城市规划学院,2009.
篇8
专家把脉青岛农田
青岛农业大学教授王凯荣指出,现在全中国有20%的农田受到了污染;去年的镉大米危机、今年的龙江镉污染事件,让人们对“重金属污染”更加关注。重金属污染究竟是由什么造成的?青岛农田有没有受到过重金属污染?青岛农科界的专家学者们早已开始针对这些问题进行调查研究。
据青岛农科院中心实验室主任、高级农艺师陈建美介绍,一般农田受到重金属污染有两个原因:农田周围的化工厂排放废水废渣,或者农田曾经施肥不当、导致有机肥中重金属含量残留土壤中。
陈建美所在的青岛农科院曾在2010年对青岛市蔬菜种植较集中的地区土壤重金属含量进行了调查分析,最后调查显示,青岛市的土壤质量基本安全。“莱西、即墨、平度等监测点土壤综合污染指数均处于清洁安全状态,适宜蔬菜种植。但莱西和即墨有4个监测点的土壤样品重金属镉含量超标,且污染主要集中在土壤表层。”陈建美表示,实际上,青岛的农田重金属污染在全国来说并不算严重,因为没有太明显的污染源。
青岛科技大学环境与安全工程学院钱翌教授也曾经做过类似调查,他按照不同的土地利用类型将青岛市分为五大功能区:工业区、商业区、居民区、农业区和旅游区,调查结果表明,镉(Cd)在各功能区含量均高于国家土壤环境质量二级标准,其他重金属如铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(Zn)等浓度均低于国家二级标准。
钱翌教授还对青岛市两个重要蔬菜批发市场的24种常见蔬菜分季节进行过抽样检测,结果表明青岛市冬季蔬菜重金属污染情况较春季蔬菜严重,且以铅(Pb)、镉(Cd)污染为主;葱蒜类铅(Pb)、镉(Cd)含量高,其中大蒜受到中度污染。幸好,健康风险评价最后表明,青岛市蔬菜中的Pb、Cd含量未对市民的健康产生显著风险。
居民区污染多缘于电池
“镉在自然界中分布并不广泛,土壤中的镉主要来源于锌矿、铅锌的冶炼,合金、电镀 、化工厂等废水的排放,工业固废堆放以及化肥农药(磷肥、复合肥)的滥用等等。”钱翌解释说,他的调查选择的功能区一般是受污染时间比较长的代表性地段 ,例如钢铁业、碱业、水泥制造业企业所在的工业区。
居民区也有可能因为电池等生活垃圾而受到污染。“生活用品中很多都是重金属的污染源,煤炭颗粒、涂料、油漆中也都含有重金属,这也会导致土壤的表层重金属含量会高。”
2009年至今,我国已发生30多起重特大重金属污染事件 ,严重影响群众健康,政府部门和学界也在研究对策,希望尽快净化受污染农田、将损失降到最低。不过,土壤修复花费动辄上千万元,谁来负责修复、又有谁埋单等问题,一直困扰着各级政府部门。
大豆、花生易“吃”重金属
王凯荣介绍,土壤中重金属污染很容易使植物中的重金属含量超标,尤其对于含蛋白量比较高的植物来说,比如大豆、花生、小白菜等,最容易受到重金属污染的侵袭,而且不同的植物品种对重金属的吸收不一样。
青岛农科院高级农艺师陈建美表示,此前花生出口时曾经被检查出重金属超标,这也使很多专家开始研究吸收重金属含量比较少的品种。
吸收重金属的差异,在不同水稻品种身上也体现得非常明显。南京农业大学潘根兴教授的团队曾做过一项实验,发现杂交稻、超级稻的镉超标风险比普通水稻更为严重。专家们采集了种植南方水稻的两种土壤,并在部分土壤里特意添加了镉元素,结果专家发现,在未加镉的土壤中,超级稻对镉的亲和力是常规稻的2.4倍,其籽粒中镉的含量是普通杂交稻的1倍多。潘根兴对此解释说,超级稻之所以镉污染超标更为严重,是因为它的根系发达,对土壤中的镉具有更强的吸收力。
种桑养蚕净化土地
农作物重金属超标让人们备受困扰,但也为农田土壤污染治理提供了思路。“土壤污染修复技术包括土壤清洗法、化学氧化法、植物修复法等,一般来说,农田中重金属修复采用的植物修复法,作业周期长,而且想要完全清理土壤是不可能的。”王凯荣以自己参与的湖南某铀矿区农田污染修复为例,“这个修复工作上世纪90年代就开始做了,前后做了大约有七八年的时间才完成。”
那么湖南的农田镉污染是怎么治理的呢?答案是种桑树。王凯荣曾经详细论述了桑树在治理镉污染方面的功效:通过采用桑蚕生产模式替代粮作生产模式,杜绝了污灌污染,消除了食物链中镉的危害,使土壤生产力得到恢复,农田年均产值比水稻模式提高2880元/公顷,比种玉米提高8880元/公顷,利税增加1980元/公顷,耕层土壤镉含量年平均下降1.33mg/公斤。“种桑养蚕是治理和利用我国镉污染农田的一种成功的经济生态模式,更多的模式有待于进一步去探索。”
不过,七八年是个很长的周期,有没有更快捷的方法呢?如果用物理化学方法修复农田土壤污染,是可以缩短周期,但动辄上千万的费用又是一个问题。“所以说,农田污染的快速修复,从技术上来说是可行的,但经济上不可行。”王凯荣表示。
工业用地也需要“消毒”
相比较而言,近年来城市工业用地的土壤修复案例成果更多。工厂搬迁后,遗留土地很有可能由政府牵头引进环保公司进行土壤修复,不过费用动辄上千万。
青岛新天地环境修复有限公司市场总监吴涛正在忙着进行一家化工厂的土壤修复准备工作,由于这家化工厂的生产部门已经陆续搬往其他地方,当地政府希望能利用这块空间新建一个产业园,但在此之前,这块土地必须先“消毒”。“3月份,我们将会对这块化工厂的污染状况进行更详细的调查,比如土壤污染的类型,重金属浓度高低,是否污染到了地下水等等,然后上报给政府,由政府上报立项,审批后就可以启动修复工程。”2月16日,在新天地的办公室,公司相关负责人吴涛向记者介绍了土壤修复的大体流程。
据吴涛介绍,城市里搬迁走的化工厂、印刷厂、农药厂、电镀厂等地块是最容易遗毒的。“比如印刷厂的铬渣、电镀厂的镉污水排放等。”
新天地环境修复有限公司,是山东省第一家从事土壤修复的专业公司,据其相关负责人介绍,就行业前景来看,土壤修复是一块巨大的市场。“一般来说,土壤修复的花费一次都是在千万元级别 ,仅仅以北京为例,一些搬迁的化工厂需要进行修复的土地,市场就有300到500个亿。”
高额的土地修复费用,在我国该由谁来承担?吴涛表示,一般来说,目前市场上土地修复的项目以工业用地居多,开发价值比较高,但是因为目前很多遗留的企业用地都是曾经的国有化工企业,这些企业出现了产权转换甚至倒闭等情况,所以土地修复的主体还得由国家来牵头,“修复资金由政府支持,如果这块地未来用作商业开发,那么其受益者也可以参与。”
土壤重金属污染调查有望艰难出炉
2006年7月18日,国家环保总局和国土资源部联合启动了经费预算达10亿元的全国首次土壤污染状况调查,不过直到今天,这次污染调查报告的详细内容并没有披露。
据青岛农业大学教授王凯荣透露,这个报告将于今年二季度。“实际上,这份报告早在去年年底就已经完成了各地数据的汇总工作,但有些地方重金属污染比较严重,有关部门要认真核对,数据相对来说也比较敏感,因此比较谨慎。”王凯荣解释道,这份报告能七到八成反映目前我国的土壤污染情况,“因为这次调查是抽样调查,是环保部和国土资源总局制订一个总的调查方案,委托下面各省市的环保单位去做的,而有些省市可能因为财力或方法的限制,因此不能完全反映当前的土壤污染情况。”王凯荣还透露,土壤污染防治法也将在“十二五”期间推出。
青岛科技大学教授钱翌也对土壤污染防治法律的出台充满了信心。“去年年初,国务院就已正式批复《重金属污染综合防治‘十二五’规划》(简称《规划》),这是我国出台的第一个‘十二五’专项规划。”
据了解,“十二五”期间,山东将建立土壤污染环境监管制度,对粮食、蔬菜基地等重要敏感区进行风险评估,禁止利用重污染土壤种植、生产农副产品。开展受污染土壤环境修复,未经评估和无害化治理的土地不得进行流转和二次开发。
资料链接
江西等省或试点开征环境税
环保专家根据国土资源部公布的数据估算,全国每年因被重金属污染的粮食高达1200万吨,相当于广东一年的粮食总产量,可以养活常住珠三角的4000万人口。
为了抑制污染,业内人士曾提议学习部分发达国家征收环境税的做法。环境保护部副部长张力军也曾公开表示,关于环境税的问题,财政部、税务总局和环境部一直在进行研究,目前已经有了一些基本的考虑。据悉,2010年7月,环境税征收方案初稿已经出炉,2013年开征的时间表也已经初步确定。但是,环境税最终是否能如期开征还是个未知数。
篇9
中国矿业大学环境工程专业始于1985年,环境工程学科经过30多年的发展,尤其在“211”一期、二期及“985”创新平台的支持下,发展非常迅速。环境工程专业分别于1993年和2000年获得硕士学位授予权和博士学位授予权;环境科学与工程于2005年获得一级学科博士授权点;2007 年获得批准设立博士后流动站。目前,环境工程专业已经具备了较完善的科研平台和研究生培养体系,拥有教育部“矿山生态修复工程中心”、江苏省重点建设专业等建设平台。本学科教授8人,副教授18人,其中,博士生导师10 人,硕士生导师30 人。经过 20 多年的建设,本学科在科学研究和技术应用方面取得了一系列成果,并形成了以下7个稳定的研究方向:包括大气污染控制技术、水污染控制与资源化技术、生态修复技术、环境规划管理与评价、环境地质灾害评价、固体废弃物处理与资源化和地下水污染与控制等。
中国矿业大学环境工程专业在师资队伍、科研条件、人才培养质量等方面都得到了很大的提高,这对研究生的培养质量提出了更高的要求,我校的环境工程专业,必须承担起为社会培养合格的高层次环保人才的责任。结合我国环保事业的特点和社会需求状况,明确了我校专业学位研究生的培养目标,即培养具有两大能力(创新能力和工程能力)和一项“三废治理”技能的高层次人才。本文提出协同提升我校环境工程专业学位研究生“两大能力”的方案和模式,进而提高环境工程专业学位研究生的培养质量。
2. 环境工程专业学位研究生创新和工程能力下降的原因
在研究生扩招的大背景下,从全国范围来看,研究生就业形势危机初显端倪,环境工程专业学位研究生培养创新和工程能力有所下降,造成环境工程专业学位研究生质量下降的原因主要有:
就业的严峻形势和学生读研期间经济的双层压力,造成了学生读研期间的学习的稳定性;目前,“双导师制”落实不足,很多校内导师对研究生采取放羊式管理,校外导师的实践指导不够;环境工程专业学位研究生培养方案和模式陈旧,没有体现环境工程学科自身的专业特点。研究生的创新能力和科研能力培养严重不足,是造成研究生培养质量下降的主要原因,具体体现在两个极端:第一,部分高校和科研院所培养经费不多,导致研究条件和手段的缺乏,很多研究生很难接触到实际科研项目的研究,没有很好的建立创新和工程能力;第二,经费过多,导致了课题组庞大的工作量,研究生疲于奔命忙于各种结题杂事等,同样也造成了创新和工程能力的下降。
3. 协同提升我校环境工程专业学位研究生“两大能力”的方案和模式
准确定位全日制专业学位研究生的教育目标,即培养具有一定创新实践能力的高层次应用型专门人才。协同提升研究生的创新能力和工程能力,是学校对研究生阶段培养的主要目标。
(1)根据研究生期间毕业论文的不同方向,建立不同模块的专业课程体系。教学内容实现理论和实践的有机结合。从我校环境工程专业学位研究生课程设置来看,课程中主要包含有水和气两大方向。研究生和导师可以根据指导研究生的科研方向,加大某一领域的课程力度,采取文献阅读和课程内试验的方式,提高科研创新能力。目前,我校研究生培养方案的课程设置中缺少固废的处理课程,应该适时填补这一空白。针对中国矿业大学独特的行业背景,课程中设置了《煤炭转化过程污染治理技术》这一特色性很强的课程,有利于提高我校研究生在这一方向的独特优势。
(2)集中时间,让研究生直接参加到校外导师的设计、施工、环评和监理等项目中,参与设计、施工、管理、评价和项目验收等全程工作;积极建立校外实训基地,让专业学位研究生校外实训工作制度化;落实双导师制,特别是让校外导师在学生工程能力的培养中,起到中流砥柱的作用。由于校外导师可能对教师职业没有多少了解,要加大对校外导师的职业培养。本文建立的环境工程专业学位研究生“两大能力”的培养模式如图1。
图1 环境工程专业学位研究生“两大能力”的培养模式
(3)加大提高研究生导师自身创新和工程能力的素质,不断提高更新导师对前沿科研的把握能力。导师应该具有一定的工程能力,有利于降低研究生的选题风险;导师应该保证研究生培养所需要的经费和科研硬件条件等。通过定期举办课题组会议的形式,在课程训练,文献阅读,选题报告,中期检查、论文评审和论文答辩等环节,加大对研究生的管理质量。很多高校研究生导师与学生的比例失调,要加大对我校中青年人才尤其是校外导师和高级科研人才的引进力度,加大“人才柔性引进”的力度。
(4)建立健全专业学位研究生培养机制。特别是在校内导师和校外导师的沟通机制建设方面,通过定期举办导师工作座谈会的形式,充分讨论研究生的课程训练、论文选题及毕业答辩等众多环节;此外,要对校外导师企业急需解决的问题和我国的环保战略等专业学术问题进行探索,校内导师和学生要熟悉了解国家和行业的重大需求。
4 .结束语
培养适应我国环保发展所需要的高素质环境工程专业学位研究生,是全国环境工程教育行业对研究生培养的主要责任。本文以中国矿业大学环境工程为例,通过剖析我国环境工程专业学位研究生质量下降的原因,提出了协同提升我校环境工程专业学位研究生“两大能力”的方案和模式。本文的研究内容对我国高校和科研院所协同提高环境工程专业学位研究生的工程和创新能力,具有一定的参考价值。
参考文献:
[1]中国矿业大学,中国矿业大学全日制硕士专业学位研究生培养方案,2013.
[2]刘宏波,刘和,符波. 关于当前环境工程学科硕士研究生培养的几点思考,2012,大众科技,14(155):218-220.
[3]幸宏伟. 环境工程研究生教育中项目+案例教学法的应用,广州化工,2013,41(11):256-258.
[4]李凡修,艾俊哲,戴捷,黄河. 环境工程专业硕士研究生课程体系建设的思考,2014,41(23):161-162.
[5]申星梅,李辽沙. 环境工程专业研究生培养模式的探索,2014,31(4):109-110.
[6]拜玉贤,明彩兵,刘 晖. 环境工程专业应用型创新人才培养模式的改革与探索,文教资料,2015,(7):88-89.
[7]董帆,孙艳娟,傅敏. 环境科学与工程研究生培养质量保障体系建立探析,2012,(3):243.
篇10
工业废弃地有一定的特殊性,自然环境比普通用地复杂,需要考虑修复的问题相对较多。景观设计师在进行适量的人工干预后,充分利用动、植物或其他自然因素来改善原生环境,使废弃地逐渐恢复成安全、适宜的环境。生态系统中的土地与水资源将不再是被污染或是污染源,创造了良性、持续发展的景观。
1.对土地、水的处理
由于诸多原因,工业废弃地的土壤存在污染、某种或多种物质含量高、PH值偏离正常值或容易板结等问题。处理土壤是为植物的生存生长和建设活动展开提供保证,处理土壤污染最简单、最普遍的方法是进行土壤置换,包括全部置换和部分置换,都具有一定的不足和局限性。但在追求生态性的设计中,设计人员和施工人员更倾向于进行人工干预整治,利用植物或其他自然资源对土壤进行净化修复,这种方法能够减少土方的运输量,以降低成本,同时用自然修复的方式,合理利用原有土壤资源,以实现低成本生态循环的目的。在美国西雅图煤气厂公园项目中,设计师在土壤中掺进了适宜种植的草籽和一定比例的腐殖质,改善贫瘠土壤,增加土壤肥力,为草籽生长提供良好环境。在这项措施的基础上,培植微生物和植物来吸收固体物质,消耗土壤污染物质,从而达到净化污染土壤的目的。[3]在以色列特拉维夫阅读公园,则是选择富有当地特色种子的表层土壤,放置在公园建设用地周边,远离工程场地,避免风吹日晒不良影响,种子逐渐适应公园原有环境。最后选取其中含有生长能力的种子在土壤里播种,其中要多次对种子生长情况进行观察,控制定植植物情况,取得改良土壤的效果。[4]土壤板结也是工业废弃地中较常见的现象,主要产生原因有某些物质超标和土地被铺地或重型器械夯实。板结对于建设和植物种植有很大的影响,在废弃地中这样常用的方法有人工松整土地、使用土壤结构改良剂改良土壤结构、利用适应力强的植物或使用有益土壤松动的动物生物改良土质,[5]改良手段需要根据土地板结原因进行具体分析,提出最合适的整改方案。在废弃地中,大多数现存水来自于原有建设、后天自然积蓄或人为排放而成。而在景观设计中,水是常见的空间活跃元素,柔化并融合硬质景观,流动的水更能创造相对独立空间,吸引使用者注意力,隔绝周围嘈杂环境。选择是否保留和利用水资源,除了根据设计需求还必须考虑其是否自身受到污染或周边环境存在污染扩散的威胁。简单的水置换并不能解决整个环境将来可能对使用者产生的危害,需要利用固定和清除方式对污染带来的威胁进行控制、削减。德国北杜伊斯堡景观公园水公园按不同水生植物的生长习性组合,创造了丰富层次和景观效果,使植物延伸至陆地形成自然群落,植物群落美观的同时兼顾生态净化,使流经该路段的河流得到净化。韩国首尔仙游岛公园是在旧污水净化工厂改造成的,在功能上进行了延续,现用原有的净水设备为公园的庭院供水,其中的“水质净化园”成为可供观赏的自然净水模型,直观地展现原水厂运作流程,体现出污水处理厂的文化与价值。在处理废弃土地的手法上,大地景观是一种比较特殊的景观改造方式。由于用地的需要,大地景观改造一般应用在比较荒芜、偏远的地方。它是用土地去叙说历史,传达设计者要表达出来的东西。某些工业废弃地由于土地的限制,种植树木或建造建筑比较困难,而大地景观可以很好地处理土地与环境,同时传递工业文明精神和其他人文理念。美国加州拜斯比公园(ByxbeePark)在改造前曾是一个垃圾填埋场,场地上垃圾随意堆放着,上面覆土很薄,缺乏能够种植和建造的条件。设计师在垃圾山上塑造地形,并把场地中的废弃电线杆选择性保留,组成阵列排布,平缓的地形和直立的旧电线杆形成强烈对比,共同营造场所空间。整个公园覆盖着低矮的草,以自然的姿态体现生机。整个场地简化了其他建设,强化了土地的特征,追求人工塑造、自然景观的相互交融。德国盖尔森基兴北星公园(NordsternPark)在设计时,把原矿中的堆积的废料塑形成几何形状山丘,整个场地以此造型为元素,构筑物也成为大地艺术的一部分,地面种植多以低矮植被为主,强调地形和景观融为整体。
2.对原有植物、动物的处理
工业废弃地原有的植物或动物也属于自然环境的一部分,对于环境有一定的适应能力,能够较正常生活在它们已经长时间适用的土地上,所以保留合适的植物、动物能维持原有景观,能够减少其适应时间和增大存活率,对自然修复存在重大意义。对于需要尽早对使用者开放和呈现效果的地区,则需增大保留比例。特别是有些工业地废弃后,长时间空置会形成一些珍贵动、植物的栖息地。在开发前应当从多方面考虑是否要进行保护和完善,这样就需要保留一部分的空间维持甚至优化现有环境,它能给有生物种提供和谐共处的条件。江西鹰潭白鹭公园设计时,在白鹭栖息的水塘周围形成一个保护隔离地带,减少人类活动对其产生的影响,实现人与自然的共生。俞孔坚教授在设计广东中山岐江公园时,采用流体力学相关理论,对土地进行分割,形成绿色岛屿,既保护古老榕树,又满足防洪的需求。[6]刚开放使用的长沙市巴溪洲保留原生杨树,根据水位变化,设计季节性水生绿洲,创造生态多样性。朱育帆教授在青海原子城设计时保留白杨树,形成绿色走廊,用植物叙述记忆,就是最好的例证。
二、改造人文环境,体现历史价值
人工环境也是工业废弃地的重要组成部分,工业废弃地经常遗留下废弃的材料、器械、建筑和构筑物,若完全抹去痕迹则失去工业遗址的历史文化意义,让其以原始状态则不符合现代使用需求,所以也需要进行适当的修复。
1.对废弃材料、器械的处理
大量废弃的材料和器械若采取全部移出场地将消耗大量人力物力,同时也存在转移安置问题。废弃材料分为原料、非生产性的必须材料、半成品和成品,设计师把废弃材料通过分解、重塑、组合与新建材料手段,使原有材料焕发出新的生命力。广东中山岐江公园内铺装采用石材边缘铺设废弃钢材,照顾排水和安全的同时,体现园区特色,采用废弃钢材创作出铁栅涌泉,在强烈的过去与现在的对比中追求和谐。上海国际节能环保园利用废弃材料制作矮墙及铺装,一些雕塑和娱乐设施就地取材,形成独具特色的园区风光。德国杜伊斯堡公园把红砖制作成红色混凝土材料,矿渣等直接作为铺设地面材料。原有器械在考虑视线、线路、完整功能等情况下,选择性地进行保留。完善器械处理方面,其处理手法多于相似遗留建筑物,但功能形式上更为多变。德国杜伊斯堡公园中心区,把煤气储存罐创造性地转变成人工潜水中心,使器械功能不止步于观赏,使人与工业遗迹更为亲近。
2.对遗留建筑物、构筑物的处理
工业废弃地的建筑、构筑物有着独特的形态和结构,在突显工业特色和记录历史上有着不能取代的功效。但是能够像德国老工业区的北杜伊斯堡景观公园那样大量、完整、合理保留是罕见的。首先,选取比较完整和有价值的部分保留,其次在原有的基础上进行改善和变化,用场地内废弃材料或现代材料进行拼接,或把空间重新布置组合,使其不孤立于整体环境,而又体现工业精神。广东广州员村红砖厂,原厂区建筑进行改造中,有建筑直接在砖墙上覆盖彩色玻璃、钢架结构,利用现代材料形成过渡空间,彰显时代特色;有建筑入口把水泥柱和钢架改造成特色栏架,体现工业的力量;还有建筑在入口处用红砖拼接出新墙,使空间更适合现代使用,配合新中式的家具摆饰,工业建筑融入中国特色。在建筑设计层面,在保留特色同时需要考虑符合现代建设和环境。常见手法有:创造过度空间;工业元素和现代元素对比冲突;利用传统元素手法中和冲突;在视觉上新旧元素进行衔接;现代元素隐藏于工业建筑表层两者相互相成、两者交融衬托。有些构筑物由于时间久远和人为破坏,受到腐蚀、破损或呈现陈旧的现象。一些再利用的构筑物或建筑采用的是喷涂油漆或其他保护性质的涂料。如广东广州岐山公园厂房构架就涂上了鲜艳的红色,原有的机器进行改造涂漆。虽然保存时间延长,但简圣贤、何志华在《我国工业遗址设计案例分析——中山歧江公园》一文中提出喷涂漆这种方式会使构筑物失去原真性,让人无法体验工业遗产的价值。[6]有些设计选择利用植物直接覆盖部分构筑物,减少了工业建筑给人带来的距离感。德国北杜伊斯堡景观公园中,铁路公园的少数铁轨和步道被爬山虎等攀沿植物覆盖,柔化了钢铁构成的硬朗空间,增加了生命气息,同时表现出时间在上面留下的痕迹。但爬山虎这种攀沿类植物会分泌腐蚀性的物质,影响建筑或构架存留时间和安全性。采取对建筑或构筑物进行表层处理,或使植物“悬浮”于建筑表面不直接与之接触,减少植物对于废弃建筑的不良影响。
三、协调周围环境,新旧相互交融
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