污染修复与生态工程技术范文

导语：如何才能写好一篇污染修复与生态工程技术，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

关键词：土地整治；工程技术；发展前景

土地整治工程技术的应用，可以使得土地提高利用率，确保土地有较高的产出率，处于这样的技术环境中，中国的土地可以被充分利用起来，做到物尽其用，以使得土地资源应用中所创造的利益实现最大化。从当前中国土地工程技术应用情况来看，在土地整治方面所获得的成效显著，但是在实践操作的过程中依然存在不足之处，这就需要从实际应用需要出发不断完善整治工程技术体系，实现土地资源可持续利用。

一、土地整治工程技术基本介绍

（一）应用土地整治工程技术

将非农用土地改为农用土地将非农业用地经过技术改造之后使其成为农业用地，就是将无法用于农业的土地资源或者暂时不能用于农业的土地资源经过整治之后合理利用，对土地的现状予以改变，进一步完善土地状态，使得土地资源用于农业，也就是将土地变成适用于农用的土地资源。将中国的非农业土地改变为农业土地，在技术上依然存在滞后性，在具体的实施中需要采用先进技术和设备，保证工作质量，提高工作效率，在此过程中，还要确保非农业土地改为农业土地的过程中技术的先进性，使得技术被合理利用，能够跟得上时代变更的节奏。

（二）应用土地整治工程技术整顿建筑用地

保证建设用地使用和开发的合理性，有效提高建设质量，对保障人民群众的生命财产安全具有一定的作用。但是，为了保证建设用地整改的顺利实施，我们需要非常严格的程序保障。首先，需要政府工作人员积极合作。其次，需要确保政府的权威性。只有拥有强大的权威性，才能更好地改善土地和保证建设的安全。因此，在施工现场整改技术的实施中，需要加强政府管理，提高政府重视程度，才能真正有效地解决土地资源的实际问题。只有这样才能提高建设用地整治项目的开发效率，从而确保土地资源整治的程序和技术更加合理。

（三）应用土地整治工程技术改造污染土地

物理改造方法，即通过一些正常的物理过程，改善现有土壤和受污染土壤的物理特性，以达到控制土壤污染物的目的。化学转化方法，即在被污染的土地上加入一些有效的化学试剂或化学物质，以达到控制污染物和改善土壤质量的效果。生物土地污染治理技术主要是利用生物原理和技术来改善被污染的土地资源，其主要优点是不会对现有土地资源造成损害，能够丰富现有土地的生物分布，实现生态平衡。

二、应用信息技术做好土地资源测绘工作

（一）应用野外数字测量技术进行测绘

应用野外数字测量技术开展测绘工作的时候，根据对测量所获得的数据信息详细分析，在项目中如果有大比例尺地形图测绘，就能够被及时发现。在开展测绘工作中，工作人员在野外进行，由于工作环节多，工作内容复杂且环境艰苦，大比例尺地形图测绘的时候进度慢，需要消耗很长时间。合理应用三维激光扫描技术进行调查测绘，利用天宝SX10进行数据的扫描，利用TBC、TrimbleRealWorks软件处理点云数据，生成相应立面图等成果，就可以获得各测区土地资源的信息数据。

（二）全球定位技术的应用

在对土地资源进行调查的过程中，对影像模糊及影像拍摄时点后新增地物进行补测。补测主要采用简易补测法和仪器补测法，如果地形地貌不明显，可以使用北斗或GPS调绘仪器进行补测，地形地貌明显的地方可采用简易的补测技术。根据需要补测图斑实地情况，确定合适的补测方法。

（三）地理信息技术的应用

在地籍测量中如果将地理信息系统和全球跟踪系统结合起来应用，在测量的过程中可以获得更加全面的信息，包括土地的所属类型以及面积，以在土地规划建设中获得更加准确可靠的数据信息。在应用这两种技术的同时结合使用遥感技术，各种地形特征都可以获得，基于地理信息系统技术还可以明确地理坐标位置。

三、土地整治工程技术的未来发展趋势

随着土地整治技术的不断创新，任何行业都需要对技术不断改善，以满足各种新的需要，这不仅要求技术具有时代性，而且还要保证理念与实际需求保持一致。如此才能使得中国未来的土地整治工程技术获得全社会的认可，从而从根本上确保中国未来人口与土地利用之间成正比例关系，保证土地资源的合理利用。现代土地修复工程技术的主要价值在于，使中国未来的土地更加规划和设计。同时，可以使用最新的材料和技术，从而确保未来的土地整治工作能够在最严格的信息和监控系统下提高建设标准。目前，我国土地修复工程技术的发展不仅局限于自身的发展，还与许多相关领域结合起来。在中国土地整治技术的应用中，主要涉及三个方面的内容，即传统的土地整治、矿区土地复垦和污染土地修复。其一，传统的土地整治技术。由于缺乏先进的工程技术支持，传统的土地整治导致农田道路、沟渠使用寿命短，土地平整质量难以满足现代农业发展的需要，部分耕地生态环境质量退化。此外，由于区域不同，土地类型不同，利用方式不同，对沟道设计强度、使用周期等要求存在明显差异，一些关键景观断裂点的修复也缺乏精细化的工程技术支持，影响了土地修复的可持续性和工程效益的发挥。为此，开发适合农田建设的规划设计新技术，应用激光技术进行精细平整，自主开发高标准基本农田建设的新材料以及施工工艺，加强高标准基本农田保护工程建设将是未来农田建设工程技术的主要发展趋势。其二，矿区土地复垦工程技术。经济发达国家将复垦项目视为矿区的一部分，高度重视生态恢复、复垦项目与周边景观的协调以及复垦土地的跟踪、监测和评价。因此，矿区土地复垦工程技术未来的主要发展方向是矿区复垦土壤的地表稳定与侵蚀控制技术、植被重建与生态恢复技术等。其三，污染土地修复工程技术。经济发达国家的污染土地修复项目主要采用实验室研究中试或现场试验研究大规模工程应用的基本模式。将修复基质山的单一土壤修复转化为土壤和地下水的综合治理。修复技术所涵盖的内容包括三个方面，即物理、化学和生物修复类型。因此，未来污染土地修复的发展趋势是发展绿色可持续的单一修复工程技术、多种修复方法和组合技术。

四、结束语

篇2

[关键词] 生态恢复工程技术 内河治理 福州白马支河

1 前言

璃因玛逊生态工程技术是根据工程学和生态学原理，按照河流的特征，采用生态浮岛净化系统技术，进行保护与修复河道的一项生态工程技术。福州白马支河段试点工程是加拿大亚奇公司利用该技术在福州内河的一项生态修复工程案例，是福州内河水环境修复与保护的一次有益尝试。目前我国还有相当部分的旧城区没有下水管网，在近期无法完善管网的情况下，为如何利用现有河道与水域进行水体恢复，改善城市水域环境质量提供了新思路；其次对于生态修复水体技术从感性到理性有了一个实际认识，对于今后福州甚至国内进行水体生态保护与修复的进一步发展起到借鉴作用。同时，通过该项目的实际运行跟踪，结合其应用理论研究的探索，针对目前实际工程中影响水体生态恢复效果的主要因素进行了探讨，提出了进一步强化恢复水体生态效果的几点建议。

2 基本情况

白马支河是福州42条内河中的一条断头河，位于福州市西二环路上海新村附近，全长547米，宽4-8米，深约1.5-4米，周边人口约1.6万人，汇水面积40公顷左右。该河无洁净源头水，穿梭于居民区内，河岸距周边居民楼最近处不到5米，最远距离不过20米，地理位置环境比较敏感，每日接纳约5000吨未经处理的生活污水，污水主要包括居民生活污水、餐饮业污水等。本项目水体生态修复治理技术主要由两部分组成，一是在河道设置人工浮岛，水生植物利用浮岛作为固定床体，在生长的同时恢复水体生态从而净化河水，据介绍目前生态浮岛上栽培的植物有近40种，有沙草、蒙草、三白草，也有福州市常见的水竹、美人蕉、马齿苋等；二是在河道布置曝气机，通过对河水进行机械曝气充氧，提高水体溶解氧，以促进河水生物菌群的生长与有机污染物的降解，从而达到水体生态恢复、河水净化的功效。

目前该项目自试运行开始，已经两年有余，从实际运行情况看，内河水体质量显示出比较好的恢复程度，有机物降解明显，生物总量有所恢复，沿岸环境空气质量明显好转，基本改变了以往河水发黑、发臭的现象，但从部分水质参数监测数据上看，与预期效果还有一定差距。

3 应用分析

3.1 原理分析

从理论上看，该项目应该属于一项生态恢复系统工程技术，该技术采取了水生植物塘的一些基本原理，即利用有效的一种或几种水生植物栽植于池塘，污水在其中停留较长的时间（相对于常规污水处理工艺而言），通过多种机理，包括同化和贮存污染物，向根区输送养分和为微生物提供活的载体等，使污水得到有效的净化，这是国外发达国家在上世纪70年代起发展起来的一项污水自然处理新技术。其次，该技术还利用了常规好养塘工艺的一些基本原理，即对水体的充氧，培养适宜好氧菌，通过细菌胶团对营养物的生物降解、合成以及矿化等形式对污水的净化方式；第三，该技术还利用了生物化学作用，即通过植物的光合作用、呼吸作用等，在满足生物的生长条件的同时，完成对有机物的合成与分解，进而实现污染物降解，达到污水的自然净化作用；第四，该技术还应用了生物循环食物链的作用，通过放养或其他方式生长的高等动物，逐级消耗营养及有机物，最终起到消减有机污染物、达到污水净化的目的。

3.2 应用分析

水体的生态防护与修复一直以来都是世界各国重点研究与发展的课题，发达国家自上个世纪70年代开始已经建成数千项生态水体防护与修复项目。一般来说，河流生态防护与修复系统包括水体防护修复、河道及岸坡的保护与修复、水生生物的保护与修复及底泥的修复与氧化技术等几个部分。从目前国外应用分析看，发达国家对河流的背景保护比较好，如水体背景水质较好，生物量与多样性比较好，河道自然性及沿岸保护带等都保持较好，所以应用生态防护与修复效果相对比较明显，可持续性与稳定性都有不错的表现。

该方法作为河道水体保护与修复工程技术应该说是一项比较适宜的系统组合技术，无须投加化学药剂，能耗不高，利用自然，贴近自然。但是从实际应用中的表现，还是有一定的适用局限性，尤其应用在福州白马支河，在一些方面尚无法达到比较完善的境界。

3.2.1 底泥问题：白马支河是一条半封闭内河，也就是俗语说的断头河，该河段没有新鲜水补充，只有降雨期间地表径流不定期汇入，长期以来，底泥的污染富集程度比较严重，而底泥是污染物聚集的集中体，可以说底泥是一项最大的隐藏污染源，从目前看底泥的生态修复还无法有效解决，因此，河道水体的修复从根本上还需要深层次考量。

3.2.2 污染负荷问题：一般的生态修复技术，污染负荷都不高，这是生物生长环境的要求，同时也是自然净化技术的一个局限性。考虑到白马支河，基本上可以说进入河体的都是污水，虽然该项目运用了机械充氧，人为增加了水体补充氧，但是还远未达到河体净化要求的程度，而且从目前的现状看也很难达到，主要原因是水深与底泥以及河道整体不规则形状的限制。

3.2.3 物理结构因素：福州白马支河五百多米长，沿程高差、河宽、岸坡等均有较大差异，这是河道的自然构造，但同时也对该技术从理论设计转化工程实践产生局限。浮岛水生植物链毕竟设置在表面层，河道的物理结构也决定了机械曝气只能在浅层增氧，这就决定了底层仍然大部分处于厌氧状态；其次，河道的天然构造也意味着更多的死角与盲区，这是天然河道与水处理构筑物的最大差别，自然构造的不规则性也决定了该项目实际工程与理论设计的差距。

4 讨论与建议

河道与水体的地域差异性，决定了生态防护与修复技术在不同地区应用，难以有明确的可比性。相对比较成功的有广州汇景新城、珠海华发新城、扬州海德公园等地的区域水环境生态恢复保护案例。从这些比较成功的案例看，应该说生态环境的保护与修复，早期规划与污染预防还是必须优先考虑，毕竟生态修复与生态（生物）治理有着本质的差异。生态修复技术作为水体保护和可持续发展的一种补充手段应该比较适宜。

生态系统修复是一项长期的生物成长、生态平衡过程，通过近几年的实际应用，白马支河的水环境质量相比较已经有了比较大的改善，说明生态修复已经取得了初步效果；当然系统完全恢复内循环生态自净过程的功效可能需要相当长时期。但就目前而言，加强控制参数的监测跟踪，考核系统参数量化水平能力，从而为该技术下一阶段在福州内河治理过程中进一步适应与发展提供有效的技术保障，建议如下：

4.1 对该河道进出水水质、水量实行长期跟踪监测、分析，从而考核项目稳定处理效果和适宜处理负荷。

4.2 定期监测溶解氧、底栖生物、水体浮游生物、水生植物的生长变化，考核季节水质恢复的条件与程度。

4.3 加强监测不同间距与季节的臭气浓度，合理规划区域卫生防护距离。

4.4 加强监测底泥基质与容积，考核污泥的富集与降解程度，从而制定清淤的频率。

4.5 结合城市景观功能建设，合理规划整体河段修复措施，强化生态人居环境中的水系统建设。

参考文献

[1] 沈耀良,王宝贞. 废水生物处理新技术理论与应用[M]. 北京: 中国环境科学出版社，1999.

[2] 汪大翠等. 水处理新技术及工程设计[M]. 北京: 化学工业出版社.

[3] 德莱塞特尔•赫伯特，格劳•迪特尔，卢德维格•卡尔.德国生态水景设计[M]. 任静、赵黎明译，辽宁科学技术出版社，2003.

篇3

关键词：煤矿区；林业；复垦

中图分类号：X751

1.林业复垦优势

1.1有效恢复矿区经济与生态功能

林业复垦投入成本低、回报较高，可有效恢复矿区经济与生态功能。陈新生等在采煤塌陷区运用层次分析法，对农业、林业、渔业和旅游业等4种典型复垦模式研究后发现，无论塌陷区深浅、积水有否，林业复垦的生态效益均为最佳，综合效益也仅次于农业复垦（积水较深除外）。借鉴国外矿区复垦优先考虑生态功能的原则，塌陷区应以林业复垦为首选，并可推广至露天采区。

1.2保持水土

荒漠化地区常运用工程技术和生物技术恢复植被。工程技术利用化学物质固结土壤后植树植草，成本高且难以长期保持、易造成次生污染，优势不如生物技术。生物技术通过培植根系发达、耐风蚀沙埋、固氮能力强、生长迅速的植物，来达到保持水土、治理土地荒漠化目的。在地质灾害易发矿区，可通过植树来固结土壤、减少坡面流，以阻止泥石流和滑坡的发生。

1.3促进煤矿污水利用

煤矿污水不仅是对地下水的极大浪费，而且易造成次生污染。但若用于林业复垦，则可事半功倍。煤矿污水含丰富有机物和多种矿质营养元素，可补充复垦区肥力和水分。可考虑将煤矿污水适当沉淀处理，用底部淤泥作为复垦肥料，上部清水用于灌溉。既可提高煤矿污水利用率，又节约复垦成本，一举两得。

1.4修复和再造土壤

研究表明：生物修复技术是最有生命力的土壤重金属污染修复技术，目前已发现400多种植物可超量富集重金属。农业复垦与林业复垦均可实现重金属的生物修复，但从食品安全角度出发，林业复垦更为合适。露天采煤大量损毁土壤，导致其部分或完全伤失生产力。但是通过种植速生乔灌木、草本植物（尤其是豆科），可使剥土快速形成腐殖质层，重新恢复肥力。德国学者Katzurk等发现混植赤松、落叶松、欧洲栎等树种有利于土壤形成。另有研究表明，豆科植物复垦可快速稳定堆土表面、控制水和风力侵蚀、改善土壤理化和微生物性质、促进根系层水分与养分积累。

1.5净化空气

森林可滞纳粉尘、吸收化学物质，固定毒害气体（CO2、SO2等）。森林滞纳粉尘能力是裸地的75倍，每公顷森林每年可滞尘数百吨。青杨、桑树、黄金树、榆树、刺槐等林木的树叶还可吸收粉尘中铅、镉，1Kg青杨干叶可吸收铅616mg。森林是自然界最丰富、最稳定的碳贮库，每年每公顷可吸收约400T CO2，20世纪80年代至今已吸收CO2工业总排量的24%-36%。每公顷森林每年还可吸收0.15T SO2以及大量致癌物质。

2.林业复垦技术途径

矿区复垦按工艺可分为有覆土复垦和无覆土复垦。有覆土复垦指因矿区土壤理化性质（粒度、孔隙度、酸碱性及水养盐含量等）不适宜植物生长而在地表覆土的复垦模式，多用于采空塌陷区、露天采坑、块状煤矸石堆放地复垦；无覆土复垦指矿区土壤适合宜或经改良后适宜物生长而无需覆土的复垦模式，多用于堆土场、松散状煤矸石堆积场复垦。目前一般采用有覆土复垦。矿区复垦按阶段分为前期工程复垦和后期生物复垦（图1）。工程复垦先行，由矿企对破坏土地进行工程恢复，包括场地平整、表土覆盖（无土复垦不需要）和土壤改良等；生物复垦随后，包括树种选择、林木栽培、抚育和生态维护等。

2.1工程复垦

2.1.1场地平整

矿区平整场地类型主要包括低洼区与堆积区，前者主要指采空变形区和露天采坑，场地平整宜采用挖深垫浅法，并修筑保水和排涝设施；后者主要指煤矸石堆放区和排土区，削减坡度后进行梯田化改造，之后覆盖有潜在肥力岩土。

2.1.2表土覆盖

（1）机械覆土法。用碎土机粉碎土壤后，使用排土机撒布，最后用推土机推平。为防止覆土与基底存在光滑面，覆土前应粗糙化地面。

（2）水力覆土法。将土壤和水混合后形成泥浆，之后泵入复垦区，待土壤沉淀后排出水分。水力覆土法较机械覆土法快且经济，土壤孔隙性好，有利植物生长，曾在德国成功运用，值得推广。

2.1.3土壤改良

（1）客良是利用外区土壤改良本地岩土，如在具潜在肥力的岩土中掺杂外地细粒土，改良其机械组成。

（2）化学改良是加入化学物质以改良土壤，如在水土流失区加入沥青乳液和棉籽醇树脂乳形成水土保护膜；重土和轻砂土加入粉煤灰提高孔隙度和持水性；酸性土壤ph值较低时加入石灰、过低时加入磷矿粉；碱性土壤施用肥料及其他化学剂。

（3）生物改良是利用生物技术改良土壤，主要包括重金属污染修复和土壤固氮。重金属污染生物修复包括微生物修复和植物修复（植物提取、挥发、过滤、钝化等），植物提取技术最具前景；矿区土壤普遍缺乏营养元素，尤其缺氮，可利用固氮植物如豆科植物（草木樨、杂交苜蓿、野豌豆等）达到聚氮目的。生物改良还包括微生物改良和菌根接种技术等。

2.2生物复垦

2.2.1树种选择

应选择适合当地土壤、地形和气候条件的“乡土树种”，尤其是老矿区复垦。应选择抗污染、易获取养分、保水土、速生、郁闭快的“先锋树种”。固氮树种尤其是刺槐、胡颓子、锦鸡儿、灰赤杨、黑赤杨、沙棘等能适应严酷的立地条件，可作为复垦先锋树种。若将固氮树种与常绿松混植，则会有更好效果。

2.2.2林木栽培

林木栽培包括树坑尺寸设计、造林密度设置和树种配置。树坑边长宜为0.5m左右，如黄檀为0.3m、赤桉0.45m、银桦0.6m。造林密度设置和树种配置应根据土壤适宜性、树种生物学特征、自然生态和经济条件等确定，如土壤贫瘠区针叶树间距为0.8m×1.0m、杨树为4m×4m；树种配置倾向于主要树种+伴随树种+灌木混成，实践证明最佳配比为60%、20%和20%。

2.2.3林木抚育

林木抚育是通过人工培育促进林木生长发育的过程，林业部门强调“三分种、七分管（抚）”。林木幼小期对环境适宜能力弱，尤其应加强抚育。抚育工作包括灌排水、施肥、松土和除草等，其中尤以水肥调控最为重要。土壤水分不足或过多均会影响林木根系正常发育，干旱或水分渗漏区应注意灌水保墒，积水段或降雨期则应注意排水防涝。复垦地土壤养分和有机质较少，应增施化肥和有机肥。土壤形成硬壳时应注意松土。强风化土壤第一年须进行不少于4-5次除草。

2.2.4生态维护

林地复垦的最终目标是建立覆盖充分、良性发展的森林，而保持稳定、善于自我调节的可持续林地生态系统是其关键。根据生态学原理，物种多样性是生态系统稳定与发展的基础。因此，应在复垦区使用多物种，构建并维护乔、灌、草、藤立体生态系统。

2.3林业复垦效益评价

林业复垦效益主要包括经济效益和生态效益。经济效益是土地复垦后的经济产出；生态效益指复垦后环境的改善和生物量的提高。生态效益难以定量评价，却是发达国家的关注焦点。目前澳大利亚等国正致力于制定复垦质量检验标准尤其是生态系统建立及自我维持标准。复垦成本也需要充分考虑。一般说来，复垦成本主要取决于工程复垦投入（比例可达90%），因此应通过发展工程复垦技术来降低复垦成本。

3.结束语

矿山林业复垦较荒山造林难度大，但只要把握住复垦地的难点和特点，采取相应的技术措施，十年竖木的周期可大大缩短。合理结构的植物群体的社会、环境、经济效益即可充分发挥体现出来。

参考文献：

篇4

相关资料显示：被誉为厦门市“城市绿肺”的湖是个咸水泻湖，曾经一身污秽，恶臭补鼻。为了显著改善湖及周边的环境质量，市政府下了很大力气，实施了以“截污处理，搞活水体，清淤筑岸，美化环境”等工程技术为主线、历时20余年的综合治理，已基本控制了污染的发展，使湖区的生态平衡逐渐恢复。但是，由于对海洋生态系统复杂性的认识不足，缺乏恰当的生态技术配套，湖水富营养化和黑臭问题依然严峻，虽尝试过很多技术，但效果都不理想。黄凌风教授与湖管理中心合作经过五年多的潜心研究，提出了海水生态浮床技术设想，又在科技部的支持下通过三年多的攻关，取得了令人欣喜的成绩。通过课题组自主研发、国内首创的海水生态浮床技术应用，湖示范区水质得到了明显改善，氮、磷营养盐分别降低了20－40％，COD、BOD降低了10-20％，叶绿素下降了30-40％，悬浮颗粒物浓度下降了90％以上，良好的水质吸引大量的海鸟驻足、栖息和觅食，在湖区形成了自然、和谐的生态景观。

黄凌风教授作为一名海洋生态学专家，长期从事海洋生态学与恢复生态学的教学和科研工作。他在研究近海生态系统结构与功能及微食物环的贡献，探索海岸泻湖与海洋浅水湿地的环境与生态修复技术方面取得了一系列创新成果，主抓的《海洋生态学》也是福建省的高校精品课程。最近，这项海水生态浮床技术的研究与示范成果更是引起了业内的高度重视。在中国科协副主席唐启升院士的推荐下，11月中旬中国工程院第109场工程科技论坛“碳汇渔业与渔业低碳技术”组委会特地邀请黄凌风教授来京出席论坛并做报告，探究生态浮床技术在海水高效低碳渔业中的应用前景。

生态浮床技术

生态浮床技术是一项经济、高效、对环境友好、生物安全性高的水域生态修复技术。生态浮床技术以前叫人工浮岛技术，最早用于水面造景和生物多样性保护，后来发现可以吸收金属与富营养化物质，就演变成一种环境的修复技术。该技术可以结合经济作物无土栽培技术，达到水质净化和农业生产双重目标，已在国内外淡水领域普遍应用和推广，取得了良好成效。但以往受制于修复植物的耐盐性和浮床载体的耐腐蚀和耐污损能力，在咸水环境的应用一直没法有效展开。

黄凌风课题组联合中科院植物所等单位，实现良好的学科交叉，培育、选育了海马齿、盐角草等6种耐全海水的修复植物，研究了修复植物的耐盐与修复机理，研制了3类5款耐海水的生态浮床，实施500亩水域的海水生态浮床技术示范，实现了关键技术的突破。

黄凌风教授告诉《中国科技财富》：其核心原理是将陆生植物移植到漂浮的水面浮床上，利用植物根系吸收、吸附和降解水中的污染物质，从而降低水中污染负荷，改善水质，使水体稳定下来，让生态系统得以发挥自身的调节功能；最终达到改善水质，恢复生态的目的。

在风浪较小的地方，比如内湾、咸水河道、城市中心泻湖等水体，特别是对悬浮物很高、水动力很弱、污染特别严重的地方，生态浮床技术具有不可比拟的优势。厦门的湖，最大的问题就在于水动力不足，带入的悬浮物很多，富营养化严重，浮游植物过量生长。在主要污染物负荷得到有效控制的前提下，海水生态浮床技术是使海洋环境及生态系统得以恢复的辅助手段。黄凌风课题组抓住问题的核心，用生态浮床技术降低悬浮物的浓度，通过克生作用，15％的覆盖率将湖赤潮发生率降低了50％以上。

生态浮床还能够与大型海藻配套使用，实现良好的互补效应。通过生态浮床技术，把悬浮物过滤沉淀掉，使大型海藻光合作用得到保证，充分发挥其吸收净化等方面的能力。此外，该技术还能抑制赤潮藻类的大起大落，使浮游植物数量保持在合理的水平内，从而让环境趋于稳定。

理念方向的对错对一项科研成果的水平起到重要作用。有别于其他淡水处理技术的是黄凌风团队通过使生态系统稳定下来，再调动其自我调节与恢复能力来达到治理的效果。只要在上游区域设置一定面积的浮床，就能对整个河道流域起到很好的调节作用。

前景广阔意义大

有专家坦言：海水生态浮床技术的成功研发，是海洋环境生态修复技术自主创新的重要突破。对满足我国高污染海水环境生态治理的迫切需要，提升我国海洋生态保护和修复技术研究水平和国际竞争力具有重要意义。

我国沿海城市的很多水体污染是比较严重的，特别是有些城市泻湖、感潮河道，咸潮入侵现象很严重。而以往的淡水技术又处理不了这些问题，迫切需要有相当性价比的适用技术。黄凌风上次来北京参加863海洋技术领域中期工作会议时，天津市科技局就对海水生态浮床技术表现出出浓厚的兴趣。

黄凌风一再表示：应用技术的研究过程中，一定要加强对机制、机理的基础性研究，保障理论支撑才能更好的拓展未来。他们在海水生态浮床技术的各种修复机理的研究方面不落于淡水生态技术。

针对咸水环境中污损生物附着严重的问题，课题组主要采取了两种策略，一是采用对环境友好的化学防污涂料，另一方面是采用物理防污的方法，使污损生物难以附着生长，或者采用特种材料，使之附着到一定重量后主动脱落。针对营养盐过剩的富营养环境，采用种植经济作物的方法，以变废为宝，体现经济效益。在与养殖业结合方面，他们认为需要兼顾经济价值与生态效益，实现技术集成意义重大，他们将在这方面持续开拓。

生态浮床技术在受污染海域的生态修复和耐盐经济作物生产中应用前景广阔。在海水低碳农业中，尤其是与海水养殖业相结合，将为海水养殖环境的改善和滩涂种植业向海上拓展提供了新思路。此外，由于进行了技术集成，成本只相当于目前淡水景观水体所用浮床的一半，而且还能抗风浪，具有明显的技术优势，今后完全可以延伸到淡水生态环境的治理。

在黄凌风教授的组织管理下，课题组合作关系很和谐，参研单位一再表示希望在十二五期间能持续合作下去，尽量在提高生态浮床性能和降低成本方面有进一步的突破，使成果能得以很好的应用。黄凌风告诉记者：这是一种辅助配套技术，可以与多种水治理技术搭配使用。目前该研究的框架性体系已基本建立，今后将推动细节的完善。

篇5

然而，随着我市工业化、城市化的快速推进，经济发展给全市资源消耗和环境污染带来的压力在进一步加剧，水、电、土地等要素供给压力持续上升，部分区域环境污染严重，生态日渐恶化。环境保护和生态市建设的面临形势更加严峻，难度在进一步加大。主要表现为：一是水环境方面，生活污水、工业废水的大量排放以及农业非点源污染依然严峻，主要湖库、河流、河网的水质富营养化程度加剧，水质总体上逐年恶化，20*年*流域的水质达标率仅为80%，甚至还出现了水质性缺水现象；二是大气环境方面，尽管总体良好，但是各种常规污染物浓度水平仍在逐年上升，酸雨污染问题突出；三是固体废弃物，特别是垃圾填埋场、城市污泥的处理还没有好的技术措施，对生态环境造成相当大的威胁；四是海洋环境形势不容乐观，近海海域水质明显恶化，镇海、北仑港区的监港工业，以及象山港海域水产养殖对海洋水体的污染严重。

依靠科技创新，提高全市环境保护领域的科技水平，转变经济发展方式，是解决以上这些问题的根本途径，直接关系到生态市建设的总体目标是否能够实现，关系到全市能否实现科学发展和可持续发展。多年来，我市一直重视环境保护领域的科技发展和技术创新，也取得了一些成绩，但与市委市政府提出的“要将*建设成为空间布局合理，基础设施完善，自然系统服务功能强大，生态经济发达，生态环境优美，生态人居和谐，生态文化繁荣，具有发达的现代产业体系、高度国际化开放格局、浓郁江南水乡特色、适宜于创业发展和生活居住的生态型现代化国际港口城市”的目标要求还有很大的差距。目前的科研工作基本上处于被动跟踪状态，对全市面临的重大环境问题，以及生态市建设中面临的关键性技术还缺乏系统研究，科技储备不足，技术支撑能力不强，迫切需要加快科技创新，提高生态市建设科技支撑能力。

二、总体思路与发展目标

（一）总体思路

深入贯彻党的十七大精神，以科学发展观为指导，全面落实“两创”战略，以《*市科技发展中长期规划》、《*生态市建设规划》和《*市十一五环保规划》为依据，以改善全市生态环境质量，促进人与自然和谐统一为目标，针对*当前面临的主要环境问题，从水环境保护与水资源利用、大气污染控制和废气治理、固体废弃物污染控制、环境安全与综合管理等方面开展技术研究与集成示范，组织实施一批重大科技项目与示范工程，开发与推广一批具有国内先进水平的成套技术、与工艺装备，建立我市污染物控制、生态修复和环境综合管理科学决策技术体系，提出解决我市生态环境问题的战略思路和技术措施，为生态市建设提供科技支撑。

（二）发展目标

计划到2011年，通过本专项的实施，着力在5个重点领域组织实施20余个重大重点科技项目与科技示范工程，突破50余项关键技术，示范推广100余项先进适用技术和成套装备，显著增强科技对全市环境保护和生态市建设的支撑能力。力争到2012年，使我市COD排放指标下降，下降强度降至1.1千克/万元GDP以下；水环境质量有所改善，达到国家生态城市考核的水（环境）功能区要求，近岸海域水环境质量达标率争取达到50%以上；大气环境质量得到改善，城市空气质量优良天数超过355天/年；工业固废得到有效处置和利用，处置和利用率达到99%以上；全市生态社区（新农村）建设全面推进，环境优美乡镇达到80％以上。

三、重点研究领域和关键技术

根据专项的总体目标和生态市建设的实际需要，未来4年，我市环境保护科技专项重点确定5个方面的研究领域和关键技术。

1、水环境保护与水资源利用

农村生活污水、初期雨水及农业排水污染控制技术；饮用水源地保护和生态修复技术；饮用水源地水体富营养化控制技术；流域非点源污染模拟和控制技术；农田N、P优化管理技术；水资源循环利用、点源污染控制技术；工业废水处理新技术；城市水环境质量改善与生态建设技术；湖库生态控制技术。

2、大气污染控制和废气治理

工业企业大气污染源达标排放及污染物削减控制技术；燃煤设施二氧化硫和氮氧化物同步控制与治理技术；工业排放有毒有害有机污染物的控制技术；汞污染、二恶英、VOC等大气污染物控制技术研究；脱硫副产物（CaSO4、CaSO3）资源化利用技术。

3、固体废弃物污染控制

固体废物在社会循环与生态循环中的转化形态与污染途径识别技术；固体废物处理与资源化的产业化经济技术政策和管理机制；工业固体废物污染控制技术；生活垃圾处理处置与资源化；城市污水厂污泥减量化处理与资源化利用技术；农村废弃物处理与综合利用技术。

4、环境安全与综合管理

以地理信息系统、空间决策支持系统、数据库、计算机网络、虚拟地理环境等技术为核心的生态市规划、评价与管理的信息与决策系统；环境质量评价与安全风险评估技术；环境质量监测和预警技术；危险化学品排放源调查识别及泄漏后应急评价与污染修复技术；环境容量与排污权交易相关的政策法律保障技术体系。

5、典型区域环境保护与生态修复

*－舟山港海洋生态环境数据库、生态环境质量动态监测与评价技术。港口海域突发性污染预警和迁移控制技术；象山港生态变迁、海域生态评价、纳污总量控制和生态修复技术；典型滩涂湿地－杭州湾河海岸湿地生态保护与管理技术；生态社区（新农村）资源与环境建设模式支撑技术。

四、重点研究项目

围绕专项目标与需突破的关键技术问题，按照支撑和引领相结合、研究与示范同步推进的原则，未来4年，全市着力组织实施20个重大重点环境保护科技项目与示范工程。

（一）水环境保护与水资源利用

1、饮用水源污染生态控制技术集成及示范工程

研究内容：调查、评价全市饮用水源水质现状和成因，以及水体中污染物引起的健康风险，研究典型库区水质管理与预警模型；研究主要饮用水源地污染控制生态工程模式，实现农村生活污水、初期雨水及农业污水污染控制技术的集成与优化方案；开展典型水源地小流域污染与水土流失的生态控制工程示范，研究各种技术措施对小流域污染与水土流失控制、脱氮、除磷、杀菌的效果及其机理；利用RS、GIS和在线监测及无线传输系统，研究环境因子对甲藻、硅藻水华形成的影响，开发甲藻、硅藻、微囊藻水华暴发预测、预警模型以及藻类暴发后的补救方法和应急措施；研究典型富营养化水源地水生物生态修复。

预期目标：提交《*市饮用水源污染控制与应急处理方案》及*市典型饮用水源水库水质管理与预警模型；以小流域为控制范围，建立污染控制与水土流失控制示范工程1个，日处理入库水量100t/d；建立典型水源地水体生态修复示范基地1个，示范水体面积≥1万m2；提供典型饮用水源污染控制工程模式或技术方案2套。

2、农田N、P管理与污染控制的关键技术和示范应用

研究内容：通过农田N、P利用和作物生长过程的定位监测，分析农田N、P的使用、迁移、转化和流失的规律；分析总结农田N、P转化和利用的相关研究成果，结合小区的定位观测，通过农田N、P形态转化和迁移的机理试验，建立模拟农田N、P循环转化过程的定量模拟模型；根据农田N、P的迁移、转化规律的分析，在农田N、P的源头控制、过程管理和污染控制措施上提出控制技术和减排方案；对已建立的农田养分管理与推荐施肥系统进行修正，同时集成农田N、P迁移转化机理模型、作物生长模拟模型、农田灌溉预报模型和分布式面源模型，建立农田养分管理与污染控制信息化管理应用平台。

预期目标：根据*市主要农田耕作制度的特点，建立农田N、P迁移转化、农田水分管理、作物生长过程的模拟模型；提出主要农作制度下农田N、P优化管理的方案和减排方法；建立面源控制措施筛选的指标体系；建立研究区农田N、P管理和污染控制信息化平台，并进行百亩田间示范试验区建设。

3、*流域农村面源污染控制技术及示范

研究内容：开发农田径流氮磷污染控制技术，设计与优化农田径流汇集与缓冲的沟渠系统；高效富集氮磷耐水本土植物的选型与净化效果研究，开发去除氮磷的人工湿地生态工程技术；研究农村生活污水氮磷污染控制成套技术，开发管理方便、投资小、运行费用低和适用小户型的污水处理设备与装置；研究受污染农田的土壤生态修复技术，结合*土壤污染现状提出实用、有效、经济的解决方案；进行农村废弃生活垃圾简易填埋场污染防治研究；提出流域面源污染控制与管理政策体系框架及农村面源污染控制的科学管理措施。

预期目标：提供*市典型示范案例，农田氮磷污染物去除率达60-80％；生活污水要求BOD5、COD、TN和TP达到《污水综合排放标准》（GB8978-*）中一级标准；提供不同类型受污染农田的土壤生态修复技术；提出农村废弃生活垃圾简易填埋场污染防治对策；构建流域农村面源污染控制政策法规管理体系框架。

4、高难度废水的处理技术研究与工程示范

研究内容：针对我市化工、医药、制革、印染、造纸等重点行业废水排放量大、污染物种类多等特征，开展典型的工业废水高效低费处理技术攻关，攻克高浓度、高毒性、高盐分、难生物降解的有机废水处理新技术，并开展示范工程建设。重点研究高氨氮废水的处理技术和资源化、印染/造纸行业的中水回用技术、废塑料清洗废水处理技术和资源化、高效悬浮生物载体的研发及其在工业废水处理中的应用、规模化养殖污水处理技术。

预期目标：针对以上不同行业的废水，提出技术先进、经济合理、运行可靠的处理工艺，确定最佳的运行参数、处理效率和经济指标，并建设10个相应的示范工程，开发2种以上新型高效悬浮生物载体产品。

5、*市现有污水处理厂升级改造与尾水深度处理关键技术研究与示范

研究内容：现有污水处理工艺改造为多模式A/A/O工艺的关键控制参数与实施方案；活性污泥-生物膜法联合工艺提高传统活性污泥工艺的硝化功能与容积负荷的关键技术参数与实施方案；化学除磷与生物氧化耦合技术；研究填料低氧A/A/O改造工艺的实际应用效果与出水稳定性；好氧池溶解氧智能化控制与运行方式；现有尾水深度处理工艺的技术改进，解决中水异味、水质稳定性的技术方案；中水输配与使用过程的水质安全性监测与评估体系。

预期目标：技术成果应用于*市城市污水处理厂升级改造中，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-20*）一级B排放标准；提出适合于际情况的升级改造技术流程与方案；建设污水处理厂升级改造示范工程和中水回用示范工程；明显提高全市污水处理厂脱氮除磷水平。

6、*市河流环境流量研究

研究内容：调查、收集相关基础资料，在*市樟溪河环境流量研究的基础上，进一步探索*市河流环境流量机理研究、评价测算以及环境流量维护改善等问题；构建河段水文水利数学模型，并对所建立的模型进行相关参数的率定；结合研究区实际，选择合适的方法，进行生物生态与水文、水质综合分析，确定各类生态环境需水范围；根据各类生态环境需水研究成果，结合区域生态环境问题和保护目标，以及地区发展相关规划，探讨保证流域生态环境需水、维持区域生态系统健康的对策及措施。

预期目标：通过樟溪河环境流量课题研究经验推广应用，发展完善生态环境需水机理研究基础理论；构建适合于*半山区（原）河流的环境流量计算模型和评测方法体系；提交*市河流环境流量研究报告。

（二）大气污染控制和废气治理

7、*市重工业区大气中恶臭污染物控制对策研究

研究内容：进行*市环境大气中恶臭污染源调查，收集各类采样方法的规范和资料，建立切实可行的采样方法；按照恶臭分析的标准，建立大气中恶臭监测技术方法，使实验室分析测试人员正确熟练地掌握分析的基本原理和质量控制程序；利用感官测试法（三点比较式嗅袋法）或仪器分析法（分光光度法、GC、LC、IC等）对环境大气中恶臭污染物各项指标进行全分析；研究编制恶臭污染控制的法规、标准和政策；探讨恶臭污染的环境影响评价和控制对策等；确定大气中恶臭物质的成分，摸清恶臭污染源，并针对实际情况制定出切实可行的解决办法，降低大气中恶臭污染物浓度，保障人民身体健康。

预期目标：配备高水平的恶臭分析仪器，建设恶臭治理实验中心，完善实验室能力建设，提高队伍整体素质，丰富和健全*市环境大气监测体系；建立环境大气中恶臭污染物分析及防治方法；提交*市重工业区大气中恶臭污染物控制对策研究报告，为环境大气中恶臭污染物的监测和控制提供技术支持。

8、燃煤烟气脱硫脱硝技术推广及设备研制

研究内容：了解国内外烟气脱硝技术的发展和应用以及脱硫脱硝一体化技术的发展趋势，对目前国内处于试验阶段的电子束法、脉冲等离子体法和活性炭法脱硫脱硝技术，通过实验室模拟分析，深入研究其反应机理、反应动力学的研究，为实现工业化应用提供充分、有利的理论基础和依据。对各种工艺应从二氧化硫和氮氧化物净化率、装置成本、运行费用以及副产物处理和二次污染等多方面进行综合评价，并结合我国国情，因地制宜，开发出能够在燃煤锅炉上广泛应用的、高效、低耗能、易操作的同时脱硫脱硝工艺，为实现二氧化硫和氮氧化物排放控制目标提供可靠的技术和装备。

预期目标：了解摸清我国目前烟气脱硫脱硝一体化技术的进展情况，开发具有自主知识产权的燃煤设施烟气脱硫脱硝控制技术与装置，进行技术集成和设备研制，重点开发结构紧凑、投资与运行费用低、效率高的新型烟气脱硫脱硝一体化技术和设备，并建示范工程2个。

（三）固体废弃物污染控制

9、*市简易垃圾填埋场环境污染现状及其治理技术研究与示范

研究内容：研究*市简易垃圾填埋场的污染现状，对其污染物产生途径、污染类型、污染对象等提出科学的评估。探索简易垃圾填埋场生态景观与植被恢复、土地再利用途径与技术，包括特殊环境下耐性植物的筛选与种间适配种植技术研发。根据*市简易垃圾填埋场的污染特征，通过实验室模拟分析，研究污染治理新工艺最新研究技术，建立简易垃圾填埋场污染防治示范工程。

预期目标：提交*市废弃简单垃圾填埋场的污染现状和环境影响评估技术文件；开发出*地区简单垃圾填埋场环境污染防治技术，提交相关技术文件；建立垃圾渗滤液治理示范工程，其环境治理水平达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-20*）中的要求。

10、*市污水处理厂剩余污泥及河道污泥资源化处理关键技术研究

研究内容：调查研究*市城市污泥（包括城市污水处理厂剩余污泥与河道疏浚污泥）现状，了解污泥的性质、产生量、处理处置现状并进行分类，对国内外其它城市现有污泥处理处置技术进行归纳总结，并结合*市的实际情况进行比较分析；城市污水处理厂剩余污泥高温好氧堆肥资源化关键处理技术研究，重点研究堆熟污泥回料关键技术、最佳供氧技术及策略、一次仓堆与二次条堆条件控制、温度与湿度控制、堆肥一体化处理设备等关键技术，实现堆熟污泥稳定化、减量化、资源化的目标；利用疏浚污泥及工业固废制造保温节能建材的关键性技术研究，提出最佳材料配合比、工艺流程与工艺参数。

预期目标：建立剩余污泥高温好氧堆肥示范基地1处；将剩余污泥或疏浚污泥制成保温节能建材，实现技术产业化；完成*市城市污泥现状调查报告及国内外现有污泥处理处置技术对比分析报告；提供城市污泥处理处置技术方案2套、制定企业技术标准和操作规范。

（四）环境安全与综合管理

11、*市数字生态建设决策支持系统的开发与利用

研究内容：构建“数字生态”的框架体系，建立*生态市建设的决策支持系统平台软件，利用该平台软件，可增加专题数据、插入专业决策模型，从而快速地构建示范应用系统，同时可以对各类数据进行与共享，包括数据库和数据共享平台、生态建设决策支持平台和平台。在此基础上提供管理者对*生态市建设进程中的重大生态和环境问题进行决策以及建设效益评估的会商决策平台；并针对水环境污染物排放监管、水污染物减排和总量控制、污染事故预警机制建设的需求，建立基于GIS系统的水环境数据库，发展基于GIS的的水环境安全监管和应急决策系统示范。

预期目标：将*生态市建设中的基础信息进行“综合集成”，构建*生态地理信息系统分布式数据库，实现信息共享和管理，把社会发展模式与生态系统过程相联系，建立各类管理和决策的应用系统，开发“过程模拟-评价-决策-可视”一体化的决策支持系统。开发自主知识产权软件2-3套。

12、*市环境质量监测预警体系建设研究

研究内容：建立先进的环境监测预警体系的环境监测组织机构；建立先进环境监测预警体系的环境监测方面的法律规范；制定环境监测评价的环境标准和相关规范；培养适用于先进环境监测预警体系的技术人员队伍；选设先进环境监测预警体系的监测网点；构建先进的环境室内分析技术设备、自动监测设备及在线监测网络；提高监测环境污染新问题和应急环境污染事故的应对能力；建立能满足环境质量综合分析的环境信息系统和满足区域生态系统安全风险或预警评价的评估模型系统；研究环境监测运行机制。

预期目标：培养一支环境监测预警体系的技术人员，构建生态系统安全风险或预警评价的评估模型系统，编制《*市环境监测预警体系建设规划纲要》和《*市环境监测预警体系建设实施计划》。

13、化学品泄漏后环境应急评价和化学污染环境修复研究

13-1、化学品泄漏后环境应急评价和环境修复研究

研究内容：建立*市自然环境（地理位置、地形地貌、周围环境、气象条件、水系情况等因素）和危险化学品使用单位数据库，研究开展应急环境监测的布点原则、采样分析方法、监测频次等，采用理论分析、数值模拟等手段，提出各类事故污染范围的确定、后果评价及应急处置方法，并在此基础上提出受损环境修复的措施和对策。

预期目标：掌握*市自然环境、主要化学危险品品种及使用管理情况，建立应急环境监测及后果评价的布点、采样分析、监测频次原则和方法，通过筛选确定环境污染后果评估数模，提出切实可行的应急处置和环境修复方法。

13-2、化学污染土壤评估及修复技术研究

研究内容：在调查研究基础上，综合运用我国现有对污染土壤调查评估技术如国标、行业标准、行业规范等，对被化学污染的土壤进行调查评估，提出化工、农药类企业污染场地分类方法与管理对策，并研究污染土壤及地下水的物理、化学和生态（包括微生物降解、植物修复和化学-生物联合修复）等修复技术。

预期目标：通过研究提出化学污染场地的调查和风险评估方法，优化筛选出适合我国国情的典型化学污染场地土壤污染修复实用技术，提出治理对策，恢复其生态功能对策和措施，为土壤环境安全管理和土地功能转换提供技术支撑。

14、*流域水污染物总量控制和排污权交易制度研究

研究内容：针对*市面临的艰巨的污染物总量控制和节能减排任务，借助排污权交易制度这种以市场为基础的且被初步证明行之有效的环境经济手段，从*市最紧迫的废水COD总量控制工作入手，以*流域COD总量削减为目标，构建*COD排污权交易体系和评价指标体系。调查研究*COD排污收费制度现状，构建*流域COD排污权交易体系，经污染源分析及选择，确定COD排放总量目标，进行COD初始排放权分配，制定排污权交易规则，构建排污监测系统模式、排污权交易平台及排污权交易的监管体系和交易绩效评价体系；确定*COD排污权交易类型和政府角色定位；研究*COD排污权交易配套政策与服务体系。

预期目标：在污染源系统调查和环境容量分析基础上，建立*市*流域的COD允许排放量的分配原则和核定程序，构建*COD排污权交易体系和评价指标体系，制定旨在保证排污权交易体系高效运转的配套政策与服务体系。

15、*流域重点污染行业清洁生产推进计划

研究内容：对*流域印染行业的重点企业进行清洁生产调查的基础上，结合*市印染行业生产技术特点以及环境保护对印染行业发展的要求，提出印染行业清洁生产技术指标体系和评估方法；根据印染行业清洁生产的评估体系对*流域重点印染企业进行清洁生产水平分析，并结合*流域工业污染源削减分配方案，制订印染行业清洁生产推进计划，确定实施清洁生产审核的重点企业和源削减计划。

预期目标：建立*市印染行业的评价指标体系；制订印染行业的清洁生产推进计划，推进*流域工业污染源削减分配方案；提出相应的考核措施和对策。

（五）典型区域环境保护与生态修复

16、*舟山港海域环境监控体系及突发污染预警技术研究与示范

研究内容：建立*舟山港区典型海域的海水理化、石油、化学品、生物多样性的特征数据库；研究典型污染物来源快速识别技术与实时监控技术；进行海域典型污染物的迁移、转运、扩散研究，建立能模拟港口泄漏化学品污染物及溢油污染扩散迁移过程的三维水动力模型；研究突发污染的预警与应急预案，建立典型污染物突发事故的仿真模拟系统；研究*港船舶压载水外来生物风险及对策。

预期目标：建立1套*舟山港生态安全数据库；建立30种典型有机污染物的高通量快速分析技术；建立10个重金属的高灵敏度分析技术；建立2-3个重点污染源区域的现场在线检测新技术；建立2-3套应急预案，提供相关应急处理的技术示范；构建生态环境质量综合评价指标体系，建成1个港口海域生态环境安全研究平台。

17、象山港生态保护与修复技术研究

针对象山港目前富营养化、热电厂温排水对区域海洋生态系统的影响、港内围垦工程及港内工、农业生产对海洋生态环境的影响等热点和难点问题，调查象山港热电厂邻近水域环境生态基础信息，研究和建立基于灵敏指标的区域海洋环境生态损害精确评价指标体系和海洋环境生态修复综合技术；研究象山港高温期大型海藻的生态养殖及综合利用技术；分析象山港水动力变化规律，建立涵盖整个象山港在内的三维数值模式，并利用三维数值模式计算分析已有和拟建围垦工程对象山港水动力影响；研究象山港区域海洋纳污总量控制技术。

预期目标：建立热电厂邻近水域环境生态基础信息数据库；确立生态损害的物化和量化精确灵敏指标体系和1-2项具有可操作性的环境生态修复技术；建立不同水温（6℃-30℃）环境下海藻间养、轮养新模式以及海藻与鱼类生态养殖模式各1套；建立三维数值模式；建立具有可操作性的区域环境容量优化分配方案和区域海域污染物排放总量、总量控制与分配方案。

18、东钱湖生态控制技术研究与示范

研究内容：以改善东钱湖水环境和生态环境为目标，在充分了解东钱湖水资源、水环境、生态环境状况、污染状况以及渔业养殖现状的基础上，结合近年来研究的成果，进行东钱湖环境容量研究；选择合理的环保底泥疏浚，控制内源污染；通过针对性的生态修复试验，从生态系统角度，重建水生生态系统结构，恢复生态系统功能，提高河口区湖泊生态系统生态经济价值；建立东钱湖水域管理政策框架体系。

预期目标：经过调查研究，得出已实施措施的效果与存在的问题；通过针对性的生态修复试验，完善目前的生态修复方案；提出更全面更完善又切实可行的东钱湖综合整治措施。

19、*市滩涂湿地可持续发展管理研究

研究内容：调查和获取湿地的相关生态、环境、地貌因子等数据，实现各类生态资源数据库的集成，建立滩涂湿地GIS管理系统；进行滩涂湿地演变趋势分析、湿地生态功能评估、滩涂湿地动态保护与可持续发展利用的具体方案。

预期目标：建立滩涂湿地GIS管理系统；滩涂湿地演变趋势分析；滩涂湿地生态系统健康评价研究；制订滩涂湿地动态保护与可持续发展利用的具体方案与措施；滩涂湿地动态保护与利用方案实施的管理措施研究。

20、*市生态社区（新农村）资源与环境建设模式支撑技术集成与示范

研究内容：从*市生态社区（新农村）的建设要求和发展现状出发，针对新社区（农村）建设过程中，资源与环境领域的突出问题和技术瓶颈问题，把“节能、节水、节地、治污、循环利用”等生态技术要素融入社区（新农村）建设中，进行关键性支撑技术的研究开发、技术集成与示范，全面推进*市生态社区（新农村）资源与环境建设的水平。重点开展*市社区（新农村）环境与资源现状调查研究、社区（新农村）优质杂排水深度处理中水回用关键技术研究与示范、社区（新农村）及小城镇生活污水实用型处理技术研究及示范、社区（新农村）废弃物综合利用及资源化处理技术研究。

预期目标：提供*市社区（新农村）生态环境现状调研报告；开发适合于社区（新农村）推广使用的优质杂排水深度处理中水回用技术；开发适合于社区（新农村）以及小城镇地区的半集中式污水处理模式及工艺，形成技术规程，建设2-3处示范工程；解决*新农村废弃垃圾堆场的污染问题，建设生态修复示范工程2处。

五、创新平台建设

以支撑科技发展、改善创新环境、提升研发水平为目标，加快构建适合我市环保科研发展和资源共享的环保科研技术创新服务平台。重点建成四大科技创新与技术服务平台。

1、加快建设环境保护工程技术研究中心

依托市环境保护科学研究院，加快建设环境保护工程技术研究中心。以增强环境保护工程技术研究中心的技术创新能力，提高服务全市环境保护和生态市建设的能力为目标，不断加强对研究中心的管理和指导，推进研究中心与企业的产学研合作。加大对研究中心的经费投入，不断完善实验装备。力争将中心建设成为我市工业水处理、水生态修复、烟气脱硫和固体废物处理处置等多环保领域的技术创新高地和创新源头。

2、组建*市持久性有机污染物科研重点实验室

持久性有机污染物（以下简称“POPs”）是对人类生存威胁最大的一类污染物之一。我市目前拥有众多化工企业（如镇海炼化、台塑台化、LG甬兴等）和全国最大的液体化工码头，在给我市经济发展带来强劲动力的同时，其产生的持久性有机污染物对我市环境安全的威胁正在逐年增加。根据我国履行POPs公约和全国POPs调查、土壤调查的目标任务和要求，在依托市环境监测中心现有检测和科研力量的基础上，着手组建持久性有机污染物研究重点实验室。开展POPs的检测、监测以及安全处置和科学管理。

3、启动建设*市环境工程重点实验室

依托*大学并联合具备设备生产能力和良好经济技术实力的环保企业，启动建设环境工程重点实验室，着力在工业废水和含持久性污染物废水处理、工业中水回用、农村生活污水处理、饮用水安全领域开展技术研究，为农村、社区生态建设提高关键工艺和与成套设备；为企业污染控制提供工程工艺设计、技术检测服务推动工业企业的节能减排。

4、培育发展环保技术咨询服务平台

以现有*市环境工程技术评估中心、环境影响评价咨询机构、清洁生产审核中心、环境监测中心等为依托，培育发展一批环保技术咨询服务平台。运用共建共享的机制，对大型科研仪器与设备、环境科技资源、网络资源等进行战略重组与建设，构建布局合理、功能齐全、开放高效、体系完备的技术保障服务系统，增强服务平台对企业和个人的数据、技术和人才共享服务，为环境科技发展提供技术咨询和技术支持。

六、分年度计划安排

实施年限：20*年6月～2010年12月

20*年6月～20*年12月：编制年度项目申请指南，启动第一批7个左右专项重点项目，2～3个重大项目。

2009年1月～2009年12月：启动第二批7个左右专项重点项目，2～3个重大项目。开展第一批重点项目的中期评估，并根据评估情况予以适当调整。

2010年1月～2010年12月：启动第三批6个左右专项重点项目，2～3个重大项目。前几批重点项目结题验收，总结实施经验；开展示范推广、应用；“十一五”总结，绩效评估。

七、组织管理与保障措施

1、加强组织管理

由市科技局和市环保局成立专项领导小组，领导本专项的组织与实施工作，协调处理专项实施过程中出现的重大问题。各县（市）、区科技管理部门、环保部门，相关高校、科研院所和有关企业要积极参与专项的实施，实行市县联动、部门互动，共同组织实施专项中的重大、重点项目。领导小组下设专家咨询委员会，负责总体方案和实施计划的制订，各项目的组织评审、咨询和项目承担单位的推荐与遴选，指导监督重点项目的组织与实施，开展项目的中期评估和绩效考核。专项中明确的重点项目在组织方式上实行课题制和首席专家负责制，以择优委托或公开招标方式，确定项目承担单位。

2、加大科技投入

加大全社会对环保科技的投入，着力改善投融资环境，充分发挥财政科技投入的引导作用。市科技三项经费、环保专项资金等经费将作相应安排，支持本专项的组织与实施。各县（市）、区科技管理部门、环保部门也要安排一定的经费，用于支持本地区开展的重点项目。进一步树立企业是创新主体的思想意识，加强企业对本专项的科技投入，凡参加承担本专项实施的示范企业，要求企业科技投入经费不低于财政科技投入的经费。

3、加快人才队伍建设

将专项的实施与人才使用、人才培养有机结合起来，鼓励科研院所及相关高校、企业积极引进先进技术及各类研发人才，增强我市环境科研技术力量，力争形成一批从事环境技术研发、示范和应用推广的环保技术骨干队伍。

篇6

关键词： 水利工程；水环境修复工程；产学研

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）19-0277-02

0 引言

现代水利是生态水利，为了培养有社会责任感及环境保护意识的工程技术人才，必须对水利工程硕士进行生态环境保护方面的教育[1~4]。然而，目前水利高等教育在生态工程与水利工程相结合的领域，明显滞后于水利建设的需要[2~4]。在水利建设中已大力提倡建设生态河道、生态灌区；污染水体的治理已明确划归水利部门承担的时候，许多水利类院校的课程体系中还没有涉及水环境水生态方面的理论课及实践课[3，4]。从产学研角度考虑，工科专业的培养目标应该以社会需求、企业需要为导向，加强与生产单位的联系，建立合作联动机制，协作解决实际问题[5~7]，故在水利工程硕士生中开设水环境修复课程很有必要。

《水环境修复工程》课以工程学的概念和方法为基础阐述了湖泊水库、河流、地下水等水体修复工程基本概念、原理和工程步骤。内容涵盖污染物在水体的迁移转化规律；环境修复技术基本原理、工程设计原则和步骤；植物修复、微生物修复、化学修复、物理修复等具体修复技术等。本文以作者在水利工程专业硕士生一年级中开设《水环境修复工程》课二年来的实践为基础，解析了该门课程开设面对的问题，阐述了为提高教学效果所做的一系列做法。

1 开设的必要性

随着可持续发展的理念日益深入人心，水利行业已从过去的工程水利发展到现代的生态水利、资源水利、环境水利；治水思路转变为实现人与自然和谐发展。目前，水资源短缺和水环境恶化是制约中国经济社会可持续发展的主要问题，新的历史形势赋予水利行业新的使命：除了传统的防洪排涝外，还应解决水污染的问题。相应地，不少地方水利局转制为水务局,其职能发生了改变，从以往单纯建造水利工程，出现什么问题解决什么问题，到现在强调治水中人与自然的和谐相处，注重水资源保护和水环境改善。这一系列观念上、工作方针上的巨大变化，对水利高等教育人才培养体系带来了深刻的影响。不少水利专家认为水利专业课程设置也应作出相应调整，将过去以防洪排涝发电设施的设计建造为主，拓展到水体污染控制与修复等方面[1，3，4]。

水利工程建设在为人类社会带来福祉的同时，也往往对生态系统产生各种负面影响，近年来这种影响引起了各方的关注[8]。大家认识到，疏导河流、修筑闸坝和大规模引水等，会改变地形地貌，影响到水生态环境。水利工程的生态影响问题，实质上是人与自然的关系在水利工作上的具体体现。目前国内外普遍认同水利工程在改变自然的同时，不能以破坏生态为代价，保护水生态环境就是保护人类社会可持续发展的基础，水利工作者必须承担起水利建设与生态保护双重任务[1~4]。故为了培养有社会责任感及环境保护意识的高级人才，必须在水利工程硕士生中开设生态环境类课程。

2 需要解决的问题

在水利工程专业硕士生中开设《水环境修复工程》需要解决很多的实际问题,列举如下：①由于没有开设先修课程，学生们普遍缺乏基础知识：水利工程专业大部分硕士生的本科专业为水利水电工程，小部分为水文水资源；传统水利学科主要从水的物理变化角度来研究水体，尚未开设化学类及生物、生态类课程，而这些课程恰恰是水环境修复课所必须的先修课程，故学生们对于对于微生物在污染物降解中的具体作用等重要而基本的问题无法体会。②目前缺少水环境修复工程的相关的教材，特别是适合水利工程专业学生的水环境修复工程教材。③由于条件所限无法开设水环境修复工程实验课程：水利专业实验室目前普遍缺少水污染方面的实验条件，并且课时也不够。

3 产学研分析

3.1 《水环境修复工程》课程与产学研的有机结合 《水环境修复工程》课程与产学研的有机结合主要体现在三个方面[5~7]。一是教学单位要和治水的相关部门及相关机构相结合，对学生的教学要和实际的水环境修复工程、水资源管理实践相结合。二是学生和教师要主动地、广泛地关注和参与全国范围内的重大水事活动、治水实践、课题研究和项目实施，要加强与企业的合作,建立稳定的校内与校外实习基地，保证学生以工程训练、素质教育为目标的社会实践活动的质量。三是密切注意科技发展动态，及时将各企业中的水环境修复工程新知识、新技术、新工艺、新标准等编入教材和讲义并引进课堂，使学生尽早地参与科技开发和创新活动。

篇7

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8

为深入了解温州地区“五水共治”工作的推进情况，捕捉典型案例，寻找特色亮点，同时研究“五水共治”与产业集聚转型升级的倒逼机制，厘清全省大力推进治水工作的内在逻辑和发展脉络，浙江大学博士生会报告团组织经济学院、法学院、环境与资源学院博士研究生一行9人组成“五水共治”调研团队，在鹿城区、平阳县和瓯海区开展为期4天的社会实践调研，主要形式包括水利局座谈会、走访企业、水文环境监测和居民调查问卷。来自研干讲习所的博士生学员潘伟康、虞璐、方若霖、陈小梅作为实践团成员参与其中。

8月24日下午，团队抵达鹿城区，就近走访了南塘河。作为“五水共治”的重点治理河道，这里的水文环境令人向往。迎着渐渐微醺的暮色，团队一行来到河畔，感受千年河道和古街相互映衬的美景，“印象南塘”的舞台留下一串串水乡文化记忆，而这些记忆的保留和传承得益于鹿城区“五水共治”打造“浙南水乡梦”的多项保障措施。对于此次调研，队员们充满了期待。

8月25日，团队赴温州市水利局，与李红建副局长、白荣亮处长就工业水、农业用水、居民用水治理情况和经验开展深入学习和探讨。李副局长向大家介绍了“五水共治”的渊源和温州治水的总体情况，并用“治水群众观”和“治水政绩观”表达了水利部门对治水工作常抓不懈的决心和信心。调研团队成员对李副局长的发言深有感触，表示聆听政府专业人士的娓娓道来受益匪浅，同时也清晰了调研思路：企业、工业园区、河道、社区全方位推进才能把握关键。

8月26日，调研团队抵达平阳县，走访了宋埠镇滨海新区电镀园区海源污水处理厂、浙江屹华汽车零部件有限公司和鳌江口安信码头。海源污水处理厂主要集中处理平阳县金属制品加工园区约30家电镀企业产生的电镀废水，含铬废水、含镍废水、含氰废水、混排废水等七类废水分别由不同的工艺处理，达标后再进行二次处理才可排放入海。海源污水处理厂自投入运行后，有效削减了废水污染物的排放总量，解决当前较突出的重金属污染问题，大大改善区域环境质量，同时为五水共治中的“治污水”做出了巨大贡献。调研团队成员在污水处理厂进水和出水口采集了水样，后期将回到浙江大学环境修复与生态健康教育部重点实验室对水质进行检测和评估，同时与工程技术人员就污水处理试剂配方进行了交流，提出了提高治污能力的具体建议。“五水共治”正在倒逼产业升级，实现良性循环，较为典型的是浙江屹华汽车零部件有限公司，曾经是高污染高能耗企业，通过“机器换人”引进全自动化生产线，实现了绿色生产和智能化、集约化转型。在鳌江口安信码头，调研团队采访了鳌江口环保局张局长，张局长介绍，从1995年起鳌江承载着太多工业污水、沿岸居民生活污水以及农业生产污水，水质始终是劣五类，基本不具备河流功能。但近年平阳县治水办引进河道生态修复技术等，该段河道水域已经提升水质到三类水。同时鳌江口北岸墨城水闸改扩建，极大增强了排洪涝功能。鳌江，作为浙江省河流之一，逐渐成为“五水共治”工作的风向标。通过实地走访，队员们感受到治水不仅需要政府部门的号召和领导，更离不开企业的贯彻执行和支持配合。在温州，政府以治水倒逼产业转型升级，走出了一条具有温州特色的治水新路子。

在与平阳县水利局工作人员的座谈中，队员们针对取缔造成污染畜禽养殖户与达到畜禽养殖农业指标产生的矛盾，提出延长畜禽养殖产业链，畜禽粪便等农业固体废弃物蚯蚓处理技术，该技术工艺简便，成本低，能获得优质有机肥和高蛋白饲料，不产生二次废物，不会造成二次环境污染。该技术已在江苏省太仓市生态高值农业技术综合示范工程得到应用，并达到农业固液废弃物循环增效再利用的良好效果。同时，博士生报告团成员在交流中介绍到浙大环资学院杨肖娥教授团队拥有尾水高效深度处理生态工程关键技术，拥有高度净化尾水的复合人工生态系统构建及稳定化管理的关键技术;在临安污水处理厂周边青山湖淹没区内建设了六万吨/日立尾水深度处理生态工程技术集成示范工程。通过收获花卉、牧草、水生植物等，不仅去除水体中营养盐与污染物，而且可以获得部分经济效益，体现循环经济特色。双方均对日后浙大与温州地方发展的合作表示期待。

在瓯海区，调研团队拜访了欧江区水利局周主任，周主任向队员们介绍了瓯海区较为典型的治水工程，并带领调研团队参观了森马集团承包治理河段和西向排洪工程主河段。森马集团作为温州民营企业的杰出代表积极响应政府的号召，不仅向治水基金捐资1000万元，主动承担森马集团新桥旧工业区、娄桥新工业区以及未来森马学校周边河流的清淤等工作。在副总裁黄剑忠带领下，调研团队前往森马集团清淤示范河段，对比治理前的照片，河水中原本布满的浮萍和垃圾不见了，取而代之的是一片清新荷塘，河段的末端还设置了景观瀑布，过去河道的死角也变得灵动起来，周边的环境得到显着的改善，为民企参与治水起到了良好的示范作用。在周主任的帮助下，调研团队联系上瓯海区西向排洪工程主河段指挥部陈主任，陈主任第一时间来到工程现场与调研团队进行交流。据陈主任介绍，排涝水是“五水共治”其中之一，再加上温州地属沿海港口城市，雨量充沛，因此排涝显得尤为重要。西向排洪工程就是温州城市防洪排涝的关键工程。据西排工程瓯海段指挥部负责人陈敏介绍，自该工程建成运行以来，瓯海区的排洪工作达到了显着的效果，并经受住多次台风考验。此外，西排工程附带建设了仙河亲水休闲公园，功能定位为亲水和休闲，治水的同时改善了周边居民的生活环境，既为河道的护堤，又作为市民的健身、休闲场所，成为欧江区西部一道靓丽的风景线。“五水共治”的实施过程中政府的主导作用不可或缺，五水共治让城市建设越来越美好。政府企业携手打造“美丽浙南”，深深印刻在每一位队员的脑海里。

篇9

[关键字]：GIS空间分析；生态修复；景观修复；适宜性评价

中图分类号：TD88 文献标识码： A

1.引言

1.1矿区生态修复的问题

煤炭作为我国的主要能源，约占一次能源构成的74%，但长期以来“高投入，高产出”的粗放型经济发展模式以及煤炭资源“不可再生”的特点，人类在开发利用矿产资源促进自身的生存发展、社会进步与物质繁荣的同时，对矿区及周边的生态环境的产生了严重破坏，如矿区土地采空渗透、土地塌陷空气污染、生物多样性丧失、矿区自然景观被破坏等，并严重威胁到人民群众的身心健康。闭坑矿区的污染源、采矿遗留的地质灾害都将继续对周围生态环境产生严重影响，矿山废弃地数量众多，造成土地资源极大的浪费，对资源枯竭矿区的生态环境进行修复和景观的恢复成为共识。矿山生态恢复实际上是指对矿区植物和土地资源的持续利用和保护，不仅是持续产业发展的重要保证，同时又是区域生态环境保护的重要内容。

矿区生态修复不仅包括生态系统的重建，还包括景观结构修复、生态过程修复、生态服务功能修复、人文生态修复和生态经济修复以及社会经济修复等各个方面，是调节人与自然、环境与经济发展的共轭生态修复。我国矿山废弃地生态修复主要集中在工程和生物方法上，并均具备了较为成熟的修复理论体系。但是在矿山生态系统修复评价和景观结构构建上还存在系统性不足，缺乏直观性和连续性等问题。

1.2 GIS在生态领域的应用

墨尔本大学的Turk A指出生态环境修复保护是一项需要一系列规范来约束的科学性和程序性的复杂任务，而GIS 技术为这个复杂的多学科交叉领域的研究和发展带来了新的契机和巨大益处。相对于传统的纯数值评价方法，基于GIS的土地适宜性评价方法在数据收集、管理和分析方面具有十分强大的功能，GIS与模型软件有效结合时，就能得到一个有效的空间决策支持系统，进而真正实现该生态系统的整体稳定性，而且这个系统的成果能以可视化的方式表现出来，极大地提高了评价效率。本文将利用GIS技术进行生态敏感性分析和景观安全格局分析，从保护城市生态多样性的角度为矿区生态修复和景观安全格局的构建提供技术支撑。

2. 评价原则与体系

评价过程中指标的选取和标准化、权重的确定以及如何将GIS和决策过程结合是研究的重点。具体原则包括：生态优先、综合性及因地制宜等。本文以长治陶清河风景区总体规划为研究对象，探究GIS技术在矿区生态修复和景观格局分析及恢复中的应用，研究其在矿区环境因子的提取分析和生态治理规划辅助决策中的具体应用方式，并制定研究区生态修复方案和景观安全格局构建。GIS将使得矿区生态环境现状因子的获取和分析更为快速准确，通过对矿区三维景观模型治理模拟规划，可以为矿区生态修复和景观安全格局决策工作提供科学手段和依据。其技术流程如下（图1）。

图1 矿区生态修复和景观安全格局决策工作技术路线

3．生态修复和景观安全格局分析实例

3.1 生态及景观现状分析

研究区域位于山西省长治县，太行山脉中段西麓，居上党盆地腹地，长治县温带大陆性季风气候，县境内地表水年径流量8693万立方米，河流由东南向西北注入浊漳河，属海河流域。地下水资源较为丰富，储采量5950万立方米。该县矿物资源充足，区域内地面有采空塌陷，范围较大。该段河道水体较充足，沿线湿地景观较好该段开挖水塘较多，湿地植被以芦苇为主，距村庄较近，湿地易受人为干扰，河道周边人工痕迹较重，部分生态环境受人为影响较严重，耕地侵占河道，煤矿向河道内排污，河道受矿区和生活区污染严重。

3.2 生态敏感性分析

本研究进行的城市生态环境敏感性分析以GIS为空间数据和属性数据的管理工具并将其应用于小尺度的生态敏感区划，分析了敏感区域的空间分布规律，使生态敏感性因子空间叠加分析变得高效准确。

综合考虑规划区存在着生态结构压力过大、环境污染严重和地质条件特殊等生态环境问题，选取对规划区建设影响的关键因素作为因子，总共包括地质、生境质量、地表水、高程、道路（图2) 。

图2单因子分析图

按照各评价因子对区域生态环境的影响, 将其分为多个生态适宜性等级，并通过层次分析法确定权重，权衡比较不同评价因子间重要性程度差异的作用。本研究中不同的评价指标在矿区不同的部位所造成的影响程度是有差异的。因而根据各指标权重在不同的区域所处的不同评价标准，将敏感性分为3级，即高度敏感、中度敏感、低敏感，由此得出生态敏感性分析图。

生态环境敏感性的分析对于规划区建设进行指导和建议，由以生态环境指标为主的单一层次、单一要素评价向多层次、综合性评价发展。如图所示（图3），规划区沿陶清河基本为生态敏感区，低敏感区面积较大，分布在规划区大部分区域，生态破坏严重，为生态修复重点区域，生态高敏感区域和生态中敏感区域为生态保护利用重点区域。

图 3 生态敏感性分析图

3.3景观安全格局分析

现在的景观规划不再单纯以追求视觉效果为目标，而是需要构建兼有生态保护的意义的景观安全格局，本研究运用 GIS技术，增加新的景观要素到一些具有很好的生态、观赏价值的景观中，设立生态廊道的目的不仅仅是为了起到美化环境的作用，更重要的是以此恢复因交通设施建设造成的两个或多个破碎生态系统之间的生态链接，进而恢复破碎生态系统之间的物质、能量和信息交换，提高生态系统群落演替速度，防止生态功能退化，最终增强城市生态系统的整体稳定性。在工程建设中，使得原本是一个整体的生态系统被切割成零散的小块，破坏了原有的整体性，造成生态系统稳定性的降低。因此，规划区需要设立生态廊道以使得规划区生态系统重新成为一个有机联系的整体。

本次规划区景观基质为旱地（农田为主），景观斑块主要包括水塘、湿地（芦苇地）、菜地、果园。通过防洪分析、采矿塌陷区、河流廊道、生境质量等单因子景观安全格局分析，构建广域景观格局，并考虑特殊地段景观要求，构建综合景观安全格局（图4）。

图4景观安全分析技术路线图

图 5 景观安全格局图

从现状景观类型的斑块个数来看，水塘的斑块个数最多，从面积角度看，斑块总面积最大的，景观类型是芦苇，但是，破碎化程度较高，受人工痕迹干扰明显，生态作用明显降低。依据景观大斑块打造生态核心源。在源周围建立缓冲区，减少人的干扰，并建立景观廊道增强生态连通性，在廊道交汇处和较为脆弱的区域建立斑块战略点，构建完整的景观安全格局。

4．生态修复与景观格局恢复策略

4.1生态修复策略

根据GIS的分析结果得出，陶清河规划区存在着生态结构压力过大、环境污染严重和地质条件特殊等生态环境问题。在遵循自然规律和防洪要求的的前提下，采用工程和生物手段，重建受损退化的河流生态系统，恢复河流泄洪、排沙等重要自然功能，维持河流资源的可再生循环能力，促进河流两岸生态系统的稳定和良性循环。采用“多自然型河流治理法”。并在河道整治中采用“近自然施工法”。多自然型河道治理方法是以保护、创造生物良好的生存环境与自然景观为建设前提，不是单纯的环境生态保护 ,而是在再生生物群落的同时，建设具有设定抗洪强度的景观河流。并经行以下生态修复工程：河床断面修复道形态修复、重建生态型护岸、再造丧失的河岸植被和湿地群落、保障水质的人工湿地构建、湿地保护与生物栖息地的营建等。

4.2景观安全格局恢复策略

由GIS分析得知，本次规划区景观基质为旱地（农田为主），景观斑块主要包括水塘、湿地（芦苇地）、菜地、果园。通过对规划区河沿岸植被带、道路沿线植被带将风景区内绿地野生植物斑块与周边绿化区域相连。将野生植物廊道与水库—河流—湿地—绿地的多层次的生态网络相连。

消除人为干扰，使区域内个景观斑块联系起来，使物质和能量交流联通起来。大型斑块可以有效维持和保护物种的多样性，可以成为大型动物的生存场所；小型斑块可以作为小型物种的避难场所，其占地小，灵活，可以出现在建成区的景观中，具有跳板的作用，皆需采取保护措施。

河廊道作为规划区内最重要的一条生态动植物廊道，在保护区内湿地生境连续性，维持环境功能完整性上起着不可替代的作用，因此更要重点保护。

5．结论与展望

GIS在生态修复及景观格局中的应用在以下几个方面发挥优势：第一，利用已有的模型，在GIS帮助下，将会使得计算更方便和快捷。第二，利用GIS提供了传统的环境评价方法无法实现的功能。第三，利用GIS建立矿区生态环境评价新模型,及对原有的传统模型进行改进。本研究在生态调查的基础上，综合考虑到矿区用地的自然、社会、生态等因素，遵循“生态优先”的原则选取评价指标。采用了层次分析法确定各评价指标的权重，减少了权重评价的主观性。运用多因素综合评价模型对城市矿区建设用地生态适宜性进行评价，在此基础上结合实际情况划分基本生态控制区域和建设控制区域，从保护城市生态安全的角度提出城市土地利用建议，对城市建设用地的科学评价以及今后城市发展具有重要意义。

参考文献：

[1] 王霈琳 胡振琪 资源枯竭矿区生态修复规划及其实例研究[J]，中国环境学报，1009-6000(2009)07-0028-05。

[2] 冯东梅。闭矿后环境地质灾害分析[J]。工程技术大学学报，2002，21（4）：526-527。

[3] 刘大翔；许文年；黄晓乐；孙超；郭萍，GIS 在生态环境领域的应用研究。灾害与防治工。2009,66（21）。

[4]刘康，李团胜，生态规划——理论、方法与应用[M],北京：化学工业出版社，2004。

[5] 杨宇鸿。GIS 在生态环境评价中的应用[D]，长安大学，2006 ：1052110。

[6]唐宏，盛业华，陈龙乾 基于GIS的土地适宜性评价中若干技术问题[J]，中国土地科学，1999,13（6）：36-39。

[7] 李苓苓，3S技术在矿山废弃地生态修复中的应用研究一以银孤洞景区为例（硕士论文），首都师范大学。

[8] 杨修。矿山废弃地植被恢复与重建研究—以德兴铜矿1号尾矿库为例，[博十后出站报告]，中国科学院生态环境研究中心，1999。

[9] 孙艳青,刘厚风，兴隆庄煤矿塌陷区生态修复措施探讨，山东师范大学人口、资源与环境学院,山东济南,25001。

篇10

在坡地或山体的生态修复中，废弃物可用于加固土体以适应植物生长。废旧轮胎与土工布就可以加固陡坡，主要是利用土工布和废旧轮胎交替叠加产生的摩擦力来消减土体剪力。同时，轮胎中的填充土体又可被生长其中的植物进一步固定（图3）。在南京幕府山景观恢复工程中为恢复山体植被，工程技术人员先用钢钉和铁丝把旧轮胎固定在的岩石壁上，再将回填土填入“橡胶网”，最后把数万株常春藤（Hederanepalensisvar．sinensis）、凌霄（Campsisgrandiflora）、金银花（Loniceraja－ponica）、石楠（Photiniaserrulata）等灌木植入轮胎网（图4），这种“旧轮胎复绿”的工程方法使石质疏松的山体植被较快恢复。废弃物形成的构筑物促进了先锋草本的生长。先锋草本可增加土壤表层的粗糙度，使土壤风蚀和地表水流速逐渐降低、稳定性和渗入土壤中的水量渐次增加，其肥力和抵抗侵蚀能力持续增强，这也为微生物创造了良好的生存环境。当土壤的改良程度能够适合灌木生长时，再依次引种先锋灌木、先锋乔木，使环境中的植物和生物多样性指数逐渐增高，最终彻底恢复受损环境。

2利用废弃物进行土壤生态修复

近年来，受损土壤处理方法研究的重点逐渐由成本高、可持续性差的换土法转向可持续性较强的两种土壤生态修复方法：一种是利用调节剂改善土壤结构，一种是利用特定的介质，通过结合、吸收、置换等方式使污染物与土壤分离，只是调节剂和介质材料的成本普遍较高。如果能利用特定的废弃物作为土壤调节剂或介质材料，则可进一步降低受损土壤的整治成本，并实现景观生态环境的良性发展。

2．1废弃物作为调节剂改良表层土壤绝大多数工矿业废弃物的化学组分都与土壤的化学组分相近，作为调节剂向土壤中适量加入某些工矿业废弃物不仅不会毒化土壤，还能解决土壤板结、有机质含量低、通气和透水性差等问题，部分废弃物有的游离态金属还能促进植物生长。因此，可根据待修复土壤的特性及主要限制因子选择适当、适量的工矿业无机废弃物来改善土壤结构。适量的煤焦渣、砖渣类和粉煤灰废弃物可增加土壤的空隙率与通透性，尤其是电厂的粉煤灰，加入到粘质土中有助于土壤保墒、保温，协调土壤的水、肥、气、热走向，并能增加土壤微量元素含量、改善养分状况，促进植物生长；造纸污泥、城市污水污泥、城市生活垃圾等有机废弃物以及植物废弃物（植物在自然或养护过程中产生的乔灌木修剪物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条以及作物秸秆等）都是良好的土壤调节剂，可增加土壤有机质、有效养分（氮、磷、钾）、微量元素（钙、镁、铁等）。在上海浦东新区外环东川林带和北川林带养护中，已开始尝试用植物废弃物改良绿地土壤。

2．2废弃物作为化学固定剂生态修复土壤废弃物可以作为化学固定剂，通过俘获和固定受污染土壤中重金属离子的方式整治环境。污染物不同，修复土壤的废弃物种类也不相同。消除土壤中的重金属、正离子、非金属物质或腐蚀性污染物质，可加入秸秆、家禽粪便等有机废弃物和建筑污泥等无机废弃物；要治理酸性土壤中的重金属，可以加入粉状或溶液形式的石灰，通过提高土壤pH值来促进土体颗粒对重金属的吸附，进而降低重金属的生物有效性。设计师Haag为了把由地质灾害造成土壤深度污染的美国西雅图市的煤气厂改造成公共休闲绿地，土壤中被逐步添加碎石瓦砾、污泥、草屑及可促进肥料合成的废弃物，以改变土壤成分及促进其中菌类的繁衍。目的是利用酶、有机物的中和作用和菌类的吸食消解能力消除有害物质。把废弃物作为固定剂生态修复表层污染为轻度的土壤效果明显，且成本低，只是实施技术较为复杂。

2．3利用生物与生物化学功能把废弃物用于土壤生态修复部分废弃物可在短时间内迅速增加土壤生物的数量。生物及其代谢过程或产物可以富集或消除环境中的污染物（可使其浓度降至环境标准规定的安全浓度之下）。因此，可利用废弃物营造出一种适合于特定生物生长的环境来实现生态修复受损环境的目的。粉煤灰与污泥配施可增加土壤有机物质含量，为微生物繁衍提供有利环境及营养物质，而微生物的活动又能进一步解决场地土壤贫瘠和肥力流失问题，从而扭转植物生长不良的状态［11］。将污泥和秸秆按适当比例混合后进行30d预堆肥处理，然后加入爱胜蚓（Eiseniafetida），通过蚯蚓的消化吸收可使污泥pH、有机碳和病原菌含量显著降低，碱解氮、速效磷、速效钾含量升高，发芽指数可达80％以上，只是堆肥点及蚯蚓饲养场要远离游憩活动频繁的景观空间，以免蠕虫影响人们的兴致。北京宋家庄的经济适用房项目，其址原为化工三厂的。建造前需修复项目中受污染的土壤，生态修复专家对场地内6万m3多轻度污染的土壤进行阻隔填埋，加入适当的粉煤灰、污泥以及特定生物来逐步消除土壤中的污染物，最终将其重新用于环境营建。

3废弃物与环境结合形成特色景观

利用废弃物的环境修复更多是借助生态学的方法，因而必然存在短期效果不明显的弊端，如果能将景观环境生态修复与景观工程营建并行，把废弃物以景观环境设计元素的形式系统地融入受损生态系统的有机更新与修复中去，则可解决景观环境生态修复时间较长的难题。因此，可以以生态修复为目的，以废弃物为工具，以景观设计为手段，根据受损环境的特点为其“量身定做”生态修复景观，展现废弃物的艺术价值，发挥废弃物再利用的潜力，通过生态学的方法将废弃物和受损景观这两个环境的“包袱”变为独具特色的生态景观。废旧混凝土能够作为构筑物改善植物生长条件，加速植被恢复，建造于德国Nidda河的洪水平原上的毛瑞斯玫瑰机场的废旧混凝土景观就是一经典案例。原机场改建中的废弃混凝土块被有秩序地铺在寸草皆无的地方，利用混凝土块自身及其周边间的缝隙为植物生长空间（图5）。这些缝隙在保护植被幼苗的同时，还可为它们的生长积累营养物质。经过一段时间，此地自然之貌再现，成为深受市民欢迎的休闲之处。废弃的山石能够以固定山体的方式生态修复环境，通过生态学的方法可将其用于山体景观的生态修复，西班牙建筑师EnricMiralles把这种思路实施到于巴塞罗那市郊的Lagualada墓地的设计中。多年前的地质活动使墓地基址的山体分裂成蜿蜒的山谷，大量山石散落其中。为生态修复受损的山体环境，山间的碎石成为墓室墙体的材料。墙体为等高线的形式，周围的乡土物种在风媒等外力作用下的自然扩散，可以持续向墓地提供适于在碎石中生长的种源，播种在石缝中的先锋草本植物根系发达，也能起到防风固石的作用。随植被的日益繁茂使得墓地与周围环境融为一体。位于荷兰的南部的Zeeland地区的Ooster－scheldeWeir项目，原本是为消除潮汐灾害在近海岸的海面上修建的拦水坝。项目结束后，现场遗留了大量的建筑废墟和蚌壳。设计者AdriaanGeuze利用这些废弃物对海滨环境进行生态修复———利用砌块等无害的建筑废弃物将洼地填成一片平整的高地，并在上面按照蚌壳颜色铺上层蚌壳，形成黑白相间的带状和棋盘方格，使人沿着公路就能够领略高地上与荷兰特有的美术传统图案有密切联系的黑白韵律的大地艺术作品（图7）。设计师和生态修复专家合作设计，利用蚌壳来生态修复海边生态环境，使其成为海鸟乐园。海鸟还可以借助蚌壳的色彩来为伪装自己：海鸟总是落在与自己羽毛颜色一致的蚌壳上。海鸟的繁衍生息使得该地区生机无限，同时，贝壳间隙为先锋草本提供基本生存条件，鸟粪还为植物的生长提供了必要的养分。只要确定了利用废弃物生态修复景观环境的设计思路，废弃物就可成为环境设计的景观素材，使环境景观设计摆脱了千城一面的现象，并能借助废弃物艺术提升景观的品质。

4结论