生态修复的主要技术范文

导语：如何才能写好一篇生态修复的主要技术，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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海岛生态修复的模式研究

根据国内外海岛修复研究情况可将海岛生态修复分为三种模式。

(1)重新设计模式。海岛生态系统已经遭到严重破坏、退化或完全改变而无法挽回，无法进行生态完整性恢复，因为最初的物种可能已经完全消失或大量消失，无法再恢复到最初的状态。目前这类海岛最典型的是位于南太平洋的复活节岛，该岛曾经覆盖茂密的森林，但现在土壤贫瘠，大部分覆盖的是稀疏的草原。曾经覆盖原始地方性灌木和树林的地方，植物已经消失。同样，所有本土的脊椎动物也已经消失。除此之外有学者研究认为外来生物入侵和其他威胁的组合造成的影响，甚至可能导致岛屿生态系统崩溃。现在不能确定本土原有的棕榈树和无脊椎动物以及其他灭绝物种的数据，但是无论灭绝和入侵的数量如何，这个海岛已经不可能恢复，这里存在一个新的生态演替过程。这种类型的海岛原生生态已经丢失，原生物种大多已经灭绝，很难也几乎不能找到合适的原生物种对海岛实施恢复，但是可以根据现在海岛的具体情况采取措施对海岛进行重新的绿化、修复和美化生态工程。这里的重新绿化是用植被更多地考虑到美学和工程应用价值，而不是特别注重恢复生态完整性。

(2)恢复模式。海岛生态系统的原始性维持在较高水平，原生物种保持较好，只有很少部分的灭绝，海岛生态系统的完整性可以修复到较高的水平。此类海岛较典型的包括位于塞舍尔群岛的科西涅岛，该岛的大部分仍然保持原始的旷野，虽然它不是位于远离城市的荒地或是完全未受污染的海域，但还是比较偏远，大多数的物种、生态过程和动物行为维持在人类干扰前的状态。岛上可能只有1～3个巨型海龟物种灭绝，但这是无法确定的。现在为了恢复原来的生态活动，已经引进亚达伯拉的15种巨型海龟等。除此之外还有一些海岛也特别适合恢复，并且已经取得了一些显著的成果，尤其是在新西兰。该类型海岛由于保持较好的生态完整性，几乎没有过多的破坏，可以实现以生物为中心的较高水平的修复，但是也无法恢复到最原始的水平，因为可能有些入侵物种长期存在后，融入原来生态系统中使之成为不能缺少的物种，如果进行移除反而会影响生态系统的正常运行。。

(3)自我修复模式。海岛虽然受到各种因素的影响，现在表现出轻微破坏状态，但是没有超过海岛生态系统本身的承受范围，具有较好的生态完整性，能过通过生态系统的自我更新修复作用可以得到恢复，无须采取措施协助其恢复。目前存在较多此类海岛，它较少受到人类活动及自然灾害的影响或处于较偏远的海域，生态状况处于较良好的状态，即使有轻微破坏也不会对其生态系统造成影响。

海岛生态修复的技术研究

虽然国内外海岛生态修复采取各种不同的技术，但目前为止没有形成一套完整的技术体系，根据国内外专家的研究情况，目前海岛生态修复技术主要以生物技术与工程技术为主，也有学者开始注意到工程与生物相结合的景观修复技术。其中主要包括物种引入与恢复技术、种群动态调控技术、群落演替控制与恢复技术、物种选育与繁殖技术、土壤肥力恢复技术、水土流失控制与恢复技术、水体污染控制技术、节水与保水技术、生态评价与规划技术、生态系统组装与集成技术等。在生物技术方面国内外的研究已经达到一定水平，其中物种引入与恢复技术运用较多，除此之外还综合运用到种群动态调控、群落演替控制与恢复、物种选育与繁殖、土壤肥力恢复等技术。

海岛陆域生态系统的修复中最重要的问题是恢复和维持退化海岛的水分循环与平衡过程，其中最常用的手段是恢复海岛植被。虽然海岛单位面积的植物群落种类明显少于大陆，但海岛植被的恢复仍可参考其群落演替过程。我国学者主要研究了广东的南澳岛和厦门的猴屿等。通过研究南澳岛植物群落演替过程，指出该海岛的修复主要运用植被恢复、群落演替控制与恢复等技术。对厦门猴屿进行修复时采用植被恢复技术。此外澳门离岛的生态环境破坏非常严重，也采用了植被恢复、物种选育与繁殖等技术，使得海岛得到很好的修复。

国外对生物技术研究较早，广泛采取多种技术方法以物种引入与恢复技术为主，如在对夏威夷群岛进行修复时，通过引入原生的乡土物种使得海岛生物得到一定的恢复;科西涅岛通过引入原始物种生态得到了很好的修复;新西兰的SantaCatalina岛通过引入山羊以控制杂草;用犹大山羊技术控制野生山羊以恢复科西涅岛的生态系统;研究引入的野牛对圣卡塔利娜岛原生植物恢复的影响，指出要控制恢复过程中的非本土动植物需采取的措施。工程技术方面主要采用水土流失控制与恢复、水体污染控制、节水与保水、生态评价与规划、生态系统组装与集成等技术。国内研究相对较少，以厦门猴屿和澳门离岛等为主。厦门猴屿码头北面受破坏严重，采取浆砌石挡墙的水土流失控制与恢复技术，防治水土流失。

澳门离岛植被生态恢复过程中采取挖掘沟槽蓄水的节水与保水技术措施，以解决季节性缺水对修复进程的影响。国外学者在工程技术研究方面相对较深入，如科拉马拉岛的修复工程，采用黄麻土工布固定岸坡的水土流失控制与恢复技术，以防治表土侵蚀和种子冲刷。

鲁滨逊克鲁索岛通过试验建立围栏防止放牧牛对森林的破坏，采取了生态评价与规划等技术。科西涅岛生态修复不同阶段采用了相应的工程技术，主要有生态评价与规划、生态系统组装与集成等，如第二阶段建立园艺区隔离非原生的家养植物，第三阶段对外来建设的工厂实施搬迁等。此外，部分海岛还采取了工程与生态相结合的技术以及景观修复技术，如厦门猴屿由于处在景观节点，在研究恢复植被生态系统的同时，采取将绿化恢复与景观建设相结合的景观设计技术方式。国外学者还对GIS、遥感等技术在海岛生态修复方面的应用进行了研究，如在严重侵蚀的科拉马拉岛(孟加拉湾)，利用GIS技术结合卫星遥感图像分析冲淤过程，并运用生物工程技术相结合采取措施修复海岛，提出了具体的修复措施。

海岛生态修复研究趋势

海岛生态修复研究虽然已取得一定进展，但目前仍处于基础性研究阶段，尚未总结出适合海岛修复的一般性理论，对海岛生态修复模式研究不够深入，修复的技术方法以及实践应用尚不成熟。海岛生态修复研究的趋势主要体现在以下几个方面:

(1)海岛生态修复研究仍以理论研究为基础，通过借鉴先进成功的生态修复经验及理论，总结适合海岛生态修复的一般性理论，为海岛生态修复研究及实践提供理论指导。

(2)海岛生态修复研究的重点之一在于对海岛生态修复模式的深入研究，系统分析海岛生态修复模式，以便更精确指导不同地域、不同类型海岛的生态修复过程。

(3)研究高效的海岛生态修复技术，总结指导生态修复的技术方法用以指导修复物种的选择及合理搭配等，以生物修复技术为核心结合工程修复、景观修复等技术，为海岛生态修复提供强有力的技术支撑，将是海岛生态修复研究的另一个重点。

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    保持生态系统完整性和多样性的原则生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性,只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例,除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外,还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施,并综合利用各种工程、生物措施,使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性,决不能照搬所谓其它地区的成功经验,而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。

    修复模式长期化的原则一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的,需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施,将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去,制定详细的生态修复规划,全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节,并能长期执行下去,只有这样才能看到生态修复的效果。

    根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识,认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。

    工矿园区生态修复模式新疆是我国资源大省,蕴含着各种丰富资源,而目前正处于各种工矿园区的开发建设,由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此,资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响,会给这些地区的生态系统造成严重的破坏,对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复,应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件,结合水土保持和生态修复的一般要求,重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果,又可以恢复干旱地区土地的生产能力,还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前,工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。(1)非生物或环境要素的恢复技术,这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复,包括表土转换、土壤改良等措施。(2)生物生态修复技术,这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等,主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。(3)生态系统的整体规划设计修复技术,这种生态技术是综合利用各种生态修复技术,从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。

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关键词：生态修复技术；技术比较；技术展望

1.引言

作为城市系统中自然地理因素之一的城区河道，它具有供应水源、提供绿地、保护环境和开展旅游等一系列的生态功能，对城市生态建设具有十分重要的意义，可为城市的生活和生产就近提供水源，减弱城市热岛效应和洪涝灾害，为城市绿地建设提供基地，丰富城市景观多样性和城市物种多样性，为市民创造文体娱乐与亲近自然的空间。河流独特的形象功能具有不可估量的社会经济意义，世界上有许多著名城市中河流及两岸景观，已成为该城市的标志，如巴黎的塞纳河，伦敦的泰晤士河等。城市河流作为城市生态系统的重要因素，越来越为城市建设者所关注，其生态功能的应用，也逐渐被引人到生态城市的建设中。

2.城市河道底泥处理技术比较

城市河流水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题。污染物主要是通过大气沉降、废水排放以及雨水淋溶和冲刷进人水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集，使底泥受到严重污染。

底泥的污染归根结底是对水体的污染和底栖生物的危害。如果能消除其对水体和底栖生物的作用，则就能有效降低污染底泥的环境影响。因而，底泥污染的控制既可采用固定的方法阻止污染物在生态系统中的迁移，也可采用各种处理方法降低或消除污染物的毒性，以减小其危害。由于有些城区河道底泥淤积严重，开展底泥修复工作是提高河道排洪能力和促进河水水质改善的必要措施。底泥修复技术主要有两种，即物理修复和生物一生态修复。

2.1物理修复

物理修复是借助工程技术措施，消除底泥污染的一种方法，主要有疏浚、引水、填沙掩蔽等措施。其中疏浚是最常见的方法。物理修复最大的优点是见效快。当底泥中污染物的浓度高出本底值2一3倍时，即认为对人类及水生生态系统有潜在危害，则要考虑进行疏浚。

目前国内最常用的疏浚清淤机型式主要有抓斗式、链斗式、反铲式、耙吸式和绞吸式等。但是这些机型基本上都是庞然大物，适合大型水体，而城区河道一般宽度不是很大，而且桥梁较多，净高净宽都小，而且难以抛锚，所以这些庞然大物并不适合城区河道进行疏浚作业。

通过相关研究和技术应用来看，物理疏浚技术在一定程度上取得了效果较为明显，但是从总体来说还是存在几个问题：（1）成本比较高。疏浚的成本受到许多因素影响，其中主要包括设备类型、项目大小、堆放场、底泥密度、输送距离、底泥的综合利用等。也有人作过相应的预算，机械清淤lhm2时底泥约需9.9-24.7万美元。（2）疏浚过深将会破坏原有的生态系统。底泥疏浚可能会去除底栖生物，破坏鱼类的食物链。如果底泥被完全疏挖，可能需要2-3年的时间才能重新建立底栖生物群落。如果底泥疏挖不彻底，底栖生物群落的恢复相对比较快。因此采取疏浚方法时，必须加强实验研究和科学决策，慎重考虑投入效益比。（3）城市河道清淤疏浚工作不同于湖泊，湖泊水面开阔，方便疏浚船进行水上作业。而城区河道断面一般较小，且河道中长年有水流动，这给疏浚作业带来了困难。特别是有些需要清淤的河道靠近闹市区，疏浚工作必须安排在夜间进行，这也会给施工带来一定的不便。（4）疏浚底泥的处理是环境保护的选择。疏浚底泥以其量大、污染物成分复杂、含水率高而使其处理困难。目前国内多采用农田施用和填埋处理，污泥的利用价值低，处理不彻底，又极易造成二次污染。

2.2生物一生态修复

城市河道接纳的主要污染物是生活污染源，所以底泥中有机物含量高，可生化性强，而且城区河道水条件稳定，适合采用生物一生态修复技术。底泥的生物一生态修复技术，是指利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对底泥中的污染物进行转移、转化及降解，从而达到底泥修复的目的。近年来生物一生态修复技术已经得到各国广泛的重视。

城市河道底泥的生物一生态修复技术包括原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术就是指底泥不疏浚直接采用生物一生态技术对实进行修复。异位修复是指对疏浚后的底泥进行进一步的生物一生态修复。

2.2.1原位修复

原位修复技术对有机污染的底泥，最实用的办法就是不疏浚，而是采用生物一生态修复技术在原地直接吸收、降解污染物。这样不但可以节省大量疏浚费用，而且还能减少疏浚带来的环境影响。

自然的河道中有大量的植物和微生物，它们都有降解污染有机物的作用。植物还可以向水里补充氧气，有利于防止污染。河道生物一生态修复包括微生物修复和水生生物修复两大部分，两者弃一不可，只有互相配合，才能获取总体治理效果。有研究表明，运用水生植物和微生物共同组成的生态系统能有效地去除多环芳烃的污染，高等水生植物可提供微生物生长的所需碳源和能源，根系周围好氧菌数量多，使得水溶性差的芳香烃，如菲、蕙以及三氯乙烯在根系旁能被迅速降解。根周围渗出液的存在，能提供降解微生物的活性。种植的水生植物的根茎能控制底泥中营养物的释放，而在生长后期又能较方便的去除，带走部分营养物。城区河道由于其特殊的地理位置，采用生物一生态修复技术时所选用的植物不但要满足净化水体的要求，而且还应该满足美化环境的要求。

使用生物一生态修复技术，可以使河道整治由环境水利向生态水利转化。但该修复技术在应用中也暴露出主要缺点：（1）在城市河道底泥修复过程中，生物—生态修复速度是十分缓慢的，相对于河道底泥疏浚，底泥修复其实是一个十分缓慢的过程。而且生物一生态修复过程中的水生植物的生长是与季节有关，微生物的生长活性与温度、pH、溶解氧等诸多因素有关。（2）河流水质变化是随机性，因为河流水质一般与进人河流的污染源排放特性相关，与河流周围居民的生活特性和工厂生产周期相关。所以河道接纳的污染物的不确定性对所选取修复的生物种类提出了很高的要求。（3）在以水生植物修复时，必须及时将其清除，从而避免植物在枯萎后产生腐败分解，重新污染水体。

2.2.2异位修复

异位修复技术是与底泥疏浚同时进行使用的。此技术融合了疏浚和生物一生态修复技术的优点于一身，在今后一段时间内就有着很好的应用前景。疏浚底泥在很多时候是一种必需的选择，但疏浚后的底泥处理则是一个环境保护的难题。目前国内多采用农田施用和填埋处理，污泥的利用价值低，处理不彻底，又极易造成二次污染。因此，建议采用生物处理方法加强对疏浚底泥的处理力度，利用人工反应器对疏浚污泥进行处理，先使其达到无害化，然后用作它用。比如用作建筑材料或路基材料，以代替粘土。底泥具有颗粒细、可塑性高、结合力强、收缩率大等特点，所生产的砖瓦质量高，而且不损坏耕地。这样一方面可节省粘土的用量，减少对土地资源的破坏，另一方面又充分利用了污泥，减少了处置费用，节约用地，一举多得。而且建筑材料需求量大，完全有可能大量接纳疏浚污泥，使疏浚污泥变废为宝。

3.结语

相对于我国来说，各种水体都受到了不同程度的污染，其中，城市河道的污染最为严重，如果采用国外投入大量资金用于疏浚和污泥处理来达到修复底泥的目的，这是不现实。综合考虑经费投入和处理效果，大力发展生物一生态修复技术，如高等植物对底泥中重金属的累积，特异微生物对有机物的分解等，在我国是一条切实可行的途径。我国河流污染大都较为严重，单纯使用物理修复疏浚所需经费太大，而单纯使用生物处理又难以达到理想的效果，今后在城区的河道修复中应以发展疏浚和生物处理相结合的方法为主，实现底泥的资源再优化。

参考文献

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关键词：城市水生态 环境 生物 措施

中图分类号： TU986 文献标识码： A

随着全球科技的进步，人类活动的频繁和社会经济增长模式的转变，水资源的开发利用达到了前所未有的强度，水生态环境遭到了严重的破坏，但是城市水环境是城市生态环境的重要组成部分,也是市民休闲娱乐、维护城市生态平衡的重要手段。那么随着人们生活水平的提高,人们对水环境的质量也越来越高,在这种情况下采取生态修复的方法解决污染不是很严重格的水环境是今后城市环境治理的必然,修复受损的水生态环境是恢复水生态环境的有效途径。

一、 水生态环境影响因素

现如今随着城市发展的不断进行中,工业废水和生活污水应该严格按照规定排入城市污水处理系统,严禁排入城市自然水环境。要定期对公园、环城河内的树枝败叶,以及其它的生活垃圾进行清理,强化环境宣传,是人们在休闲游玩的时候养成一个良好的喜欢。这样从环境污染的外源摄入上控制上污染源,才能为内源性污染质量奠定一个良好的基础。

1.农村对水生态环境的影响

我国人口多、土地资源少的国情决定了我国是一个农业大国，农业在我国国民经济中起到基础地位的作用。我国农业目前正处在由传统农业向现代化农业转变时期。传统农业是在自然经济条件下，采用人力、畜力、手工工具、铁器等为主的手工劳动方式，靠世代积累下来的传统经验发展，以自给自足的自然经济居主导地位的农业。传统农业对水生态环境影响较小。现代农业大量使用以石油为原料的化肥、农药和以石油为能源的农业机械，使现代农业对生态环境的影响已远远超出传统农业，达到了前所未有的程度。现代农业生产引起了土壤侵蚀和土地退化，减少了生物多样性，农业生产中施用的化肥、农药等产生了有机污染物及氮、磷等营养物质，造成水质的富营养化。

二、水生态环境修复原理

水生态修复是利用生态系统原理按照自然界的自身规律使水体恢复自我修复功能，采取各种工程、生物和生态措施修复受损伤的水体生态系统的生物群体及结构，强化水体的自净能力，重建健康的水生生态系统。而水生态环境修复主要分为三种技术——物理修复、化学修复、生物修复。（1）物理修复技术为：外源控制、底泥疏浚、水动力循环治理。（2）化学修复技术为：化学除藻、沉淀净化。（3）生物修复技术为：生物过滤技术、微生物技术。

三、水生态环境修复措施

1.城市水生态环境修复措施

1.1增强污水处理厂处理污水及废水能力

根据污水水量、水中污染物的不同，采用不同的排放标准及处理工艺。修建污水处理综合性能强的污水处理厂，将工艺研究和设备开发密切结合，在推广应用先进工艺技术的同时推出高质量的成套设备，不断扩增污水处理厂综合性技能。

1.2人工建造景观水体，增加城市绿地面积

在城市中修建人工景观水体，满足人们的亲水性需求，改善周边环境，种植适合城市生长的植被与树木，增加降雨后形成径流时间，使雨水能入渗到城市地面以下，补充城市地下水体，缓解城市水资源环境由于城市化带来的不利影响，进而调节局部生态系统。

1.3修建人工湿地，为城市增色添香

模拟自然湿地生态系统修建人工湿地。利用湿地土壤疏松多孔体系，含有大量的胶体颗粒的物理性状，去除水体中的有机物和重金属，进而修复水生态环境。栽植有较高观赏价值的湿地植物，增添休闲、观赏和贴近自然的美景。

四、天然水体水生态修复措施

我国的天然水体主要由江湖湖海组成，目前已有近60%水体受到了不同程度的污染。水体中富含氮、磷等营养物和有机物。局部水体富氧化情况严重，造成诸如蓝藻等生物的大量繁殖，蓝藻等水生生物与水体中的鱼类等生物争耗氧气，而使鱼类等生物死亡。影响了水生态环境的自然规律。目前，我国主要通过修建工程措施、生物修复技术和生态修复技术修复受损的水生态环境。

1.工程措施

利用稀释和冲刷技术，引用外流对水体进行稀释和冲刷，短时间内有效地减少污染物的浓度和负荷，提高水体自净能力;利用底泥疏浚技术去除水体底部的毒害物质;利用底泥覆盖技术在底泥表面敷设渗透性小的塑料膜或卵石，营造出特定的水流环境和水生生物所需要的环境，抑制藻类大量繁殖;利用气体抽提技术，使用真空泵和井使有机污染物蒸气，或者将被吸附的、溶解状态的或自由相的污染物转变为气相，抽提到地面，然后再进行收集和处理;利用空气吹脱技术将压缩空气注入受污染区域，使溶解在地下水中的挥发性化合物、吸附在土壤颗粒表面上的化合物以及阻塞在土壤空隙中的化合物驱赶出来。

2.生物修复技术

生物修复技术是利用生物的新陈代谢对有机污染物及氮、磷营养物质的同化作用，将低浓度污染物进行富集转化，达到治理污染水体的目的。该类技术与所要修复水体之间的空间关系属于旁路装置或非紧密结合的状态。常见的技术包括:固定化细菌技术、河道内曝气、结合高效微生物处理修复技术、生态浮床技术、卵石床生物膜技术、稳定塘技术、生物过滤技术土地处理技术等。

3.生态修复技术

生态修复技术是恢复退化水生态系统结构中缺失的组分，达到重建水生态系统的良好结构，实现其功能的恢复，同时改善水质。该种技术包括:生物操纵技术、沉水植物重建技术等。其中，生物操纵技术包括引入滤食性鱼类来控制藻类生物量的富集。沉水植物重建是利用属于本地物种的沉水植物，选择合适的地带进行引种并使之成为水生态系统的有机组成部分。

五、强化政府立法职能，增加社会舆论监督

我们在对水生态环境进行修复的过程中，也要不断地去加强国家监察职能，运用行政手段、通过出台法律、法规约束破坏水生态环境的行为。引进激励机制，对生产、生活中保护水生态环境的企业给予减免财税等方面的政策，奖励和鼓励高污染行业的技术进步。调动社会力量，加强社会舆论监督，对破坏水生态环境的行为提出谴责，舆论干预其企业销售。加大社会保护水生态环境的宣传力度，树立全民保护水生态环境的意识，增强社会责任感和使命感。

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关键词 废弃煤矿区；林业生态；修复；问题；对策；长江中下游；江西萍乡

中图分类号 F326.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）19-0160-02

Abstract Forestry ecological restoration work in the middle and lower reaches of the Yangtze River abandoned coal mine area has attracted people′s attentions.Taking the Pingxiang forestry and ecological construction for example，the problems of forestry ecological construction in abandoned coal mine area were analyzed，and some countermeasures were put forward combining with the practice experience of forestry ecological restoration in Pingxiang abandoned coal mining area.

Key words abandoned coal mine area；forestry ecology；restoration；problem；countermeasure；middle and lower reaches of the Yangtze River；Pingxiang Jiangxi

长江中下游流域地域辽阔，自然条件优越，随着改革开放的推进，煤矿生产得到了高速发展，但近几十年来，由于忽视了煤矿开采过程中的生态保护和治理，长江中下游废弃煤矿区出现了植被稀少、岩石、水土流失、地力下降以及环境污染等问题，致使当地生态环境不堪重负，也制约了废弃煤矿区经济社会的进一步发展。如萍乡地处湘赣结合部，矿产资源分布广泛，近40%的土地面积有煤炭资源的蕴藏。经过近百多年地下大规模开采，地下煤炭资源开采日趋困难，现矿区工业保有储量约2.215亿t，占累计探明储量的29.5%，剩余可开采储量只有1.2亿t，且近4成为劣质煤，基本处于地层深部，开采难度越来越大，开采过程中通风、提升运输、抽水等方面消耗成倍增长[1]。虽然萍乡市在2010年开展了废弃煤炭植被快速恢复技术研究，并于2012―2015年，在安源区安源镇、湘东区下埠镇完成矿山植被恢复示范面积逾84 hm2，在取得了较好的恢复效果的同时，将治理恢复技术模式在萍乡市几个主要矿区进行了推广应用。但随着煤炭市场价格下跌、产业转型，采矿废弃区增加，萍乡累计堆存量近亿吨，占用土地面积超过500 hm2，采矿废弃区影响周边林地近4 500 hm2，加剧了萍乡林业生态建设任务[2]。

1 存在的问题

1.1 生态环境破坏严重

在长江中下游流域煤碳主产区，由于过度开采和忽视了煤炭开采过程中的生态保护，致使相当一部分矿区生态系统受到毁灭性破坏，仅江西省萍乡市采矿废弃区影响周边林地近4 500 hm2，在废弃煤矿区，荒山裸土、露天煤矿、矿渣堆随处可见，森林固有的调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、改良土壤、减少污染、美化环境、保持生物多样性等多种生态功能大大降低甚至完全损失。

1.2 林业生态修复意识淡薄

开展废弃煤矿区林业生态修复是党的十提出的实施重大生态修复工程的重要组成部分，但是有些地区对废弃煤矿区林业生态修复工作的重要性认识不足，存在对煤矿开采企业审批不严、监管不到位、生态修复资金严重不足、打击非法开采力度不大等问题。另外，煤矿开采企业往往也只注重经济效益而忽视了矿区生态保护和环境治理，加剧和放任了矿区生态环境恶化。

1.3 林业生态修复科技水平有待提高

长江中下游流域从事林业生态修复的专业技术人员严重不足，根据有关部门统计，大约只有26%的职工具备相关专业素质和合理的知识构成，大部分从业人员只具备极其简单的操作技能。同时，先进适用的科学技术在废弃煤矿区林业生态修复中引进和应用得极少，而且转化为生态效益的过程缓慢。另外，相关现代化先进设备的利用率也极低。

1.4 信息化管理平台不完善

近年来，长江中下游流域废弃煤矿区信息化管理平台建设虽已取得了初步成效，但仍然存在一些问题。主要表现为：一是未建成完整的废弃煤矿区基本信息网络；二是未建立健全监测预警、技术推广、成果共享的信息服务机制；三是信息化管理网络覆盖面不广，对偏远地区废弃煤矿区信息采集不畅，信息更新不及时。

2 修复对策

2.1 坚持创新原则，加快废弃矿区生态植被修复治理步伐

通过观念理念的创新，带动体制创新、机制创新和科技创新，在采矿废弃区生态植被修复治理中坚持创新，认识到采矿废弃区生态植被修复治理的重要性，高度重视采矿废弃区生态植被修复治理工作，增强采矿废弃区生态植被修复治理的责任感、紧迫感和使命感，做到认识到位、精力到位、责任到位、政策到位、工作到位[3]。

2.2 加大宣传力度，大力引进和推广先进适用的林业生态修复技术

开展废弃煤矿区林业生态修复，必须依靠科技，以科技为支撑，通过科技进步提高废弃煤矿区林业生态修复成效。一是充分利用信息网络管理平台，大力引进和推广先进适用的林业生态修复技术；二是强化林业生态修复科技人员的引进和培训；三是抓好林业生态修复科技示范基地建设，做到依托示范、以点带面、全面推进。

2.3 改变整地方式，切实改善林业生态修复立地条件

长江中下游废弃煤矿区山岭以岩石、煤渣、砂土为主，水土破坏损失严重，立地条件极差，普通苗木很难在废弃矿区扎根生长，因此必须区分不同的立地条件，采取差异化的施工措施，切实改善废弃煤矿区立地条件。对表层土壤瘠薄、岩石严重、土层基本被破坏的造林地，要采取客土结合降坡、平整土地、施肥等措施改善立地条件。对表层碎土、矿石及煤渣混杂的造林地，要采取降坡、平整土地、砌挡土墙、完善排灌设施等措施改善立地条件。

2.4 科学选择树种，严把废弃煤矿区林业生态修复施工技术关

根据对土壤成分的综合分析，选择适宜其生长的乔、灌、草、藤本等植物进行矿山植被恢复。治理萍乡地区采矿废弃区退化森林的目的树种可选用香樟、泡桐、胡枝子、刺槐、构树、盐肤木、紫穗槐、翅荚木、枸骨、夹竹桃、多花玉兰、栾树、常青藤、商陆、搏落回等[4]。栽植方式可分为植苗造林和播种造林，植苗造林主要是挖穴，栽植穴的大小和深度应略大于苗木根系。栽植时间宜选择在雨后阴天，以12月初至次年3月为宜。栽植时必须做好“栽正、舒根、踩紧、适当深栽”，栽植深度一般比原土痕深2～3 cm，做到“三填两踩一提苗”。播种造林一般要先整地，坡地较缓时采用穴播或条播，在操作困难的地段，可在雨季采用喷播的造林方法。播种量应根据种子质量、立地条件和造林密度确定。穴播、条播的覆土厚度一般为种子直径的3～5倍，土壤黏重的可适当薄些，砂性土壤可适当厚些。

3 结语

开展长江中下游废弃煤矿区林业生态修复工作，不仅可以提高废弃煤矿区森林覆盖率，迅速恢复和改善废弃煤矿区生态环境的需要，也是认真贯彻落实党的十关于大力实施重大生态修复工程、推进生态文明、建设美丽中国战略部署的具体举措，任务艰巨，责任重大。必须科学务实地抓紧抓好长江中下游废弃煤矿区林业生态修复工作，使长江中下游的废弃煤矿重新披上绿装，矿区森林资源得到健康发展和可持续利用。

4 参考文献

[1] 江西省萍乡市人民政府.萍乡市资源枯竭型城市经济转型规划方案（2008―2015年）[R].江西萍乡，2008.

[2] 国家林业局调查规划设计院.萍乡市国家森林城市建设总体规划（2016―2025年）[R].北京，2016.

篇6

关键词：库区；生态修复；水土保持

中图分类号：TV62 文献标识码：A

随着科技的进步、经济的迅猛发展，人民生活水平逐渐提高，对自然资源的索取、环境的破坏日益严重，致使土地肥力下降，水土流失严重，治理的步伐远落后于破坏的步伐。有资料显示，我国主要耕地区长江流域的水土流失，已从20世纪50年代的36万km2增加到目前的74万km2，占流域总面积的4%，流域土壤侵蚀量达30多亿t。全国水土流失总面积由建国初的116万km2增加到367km2，约占国土面积的38%，每年流失的土壤有50多亿t，损失的氮、磷、钾养分相当于全国化肥年产量的1/2，由肥力下降而造成的低产用地面积已占全国耕地面积的2/3，因荒芜并进而荒漠化的土地达262.2万km2，占国土面积的27.3%，并且每年还在以2460km2的速度扩展着[1]。现因水土流失造成的水库泥沙淤积、水污染等问题日益增多，已严重威胁到大坝的日常运行和居民的生活饮水安全。防治水土流失已迫在眉睫，而生态修复正是彻底解决这个问题的最有效途径。

1 生态修复的有关概念

人们往往难以将生态修复、生态恢复和生态重建区分开来，实际上三者存在明显的分界线，即起主导作用的对象不同。其中，生态恢复的基础条件是生态环境的破坏程度较小，当停止人为活动对其的干扰后，依靠生态自身的休养生息，按照自然规律进行演替，最终可以恢复原有的自然状态；生态修复是通过辅助人工措施来人为地加速生态恢复的进程，事实上它仍以大自然本身的演化为主；生态重建中起主导作用的是人类，主要采用工程、生物等措施，对生态系统进行规划、设计和整治，从而提高土地利用率和生产力，恢复生态健康，使生态系统进入良性循环，其实质是维护和恢复生态系统的可持续发展[2-3]。

2 实施库区生态修复的原则

2.1 因地制宜原则

针对不同的流域、不同的环境，应结合其水文、气象、地质等因素，分别对待，切不可一味地采用同一种处理方法。例如：对于气候适宜、人为活动较少、自然环境破坏程度轻微的区域，主要采用封山禁牧的方法，同时辅以人工措施。而对整个库区或整个流域进行大面积的生态修复时，应先根据其生物多样性、环境特点、周围人为活动的程度等进行分区，再对不同区域分别制定有针对性的生态修复实施方案[4]。

2.2 生态学与系统学原则

进行生态修复时，应采用系统学相关理论，结合生态系统的自身演变规律、整个食物链系统、生物多样性、生态位等，提出最佳的实施方案，使生态系统的物质和能量循环处于最优状态[5]。在修复初期，应尽量培养并保证本地物种的完整性，排除外来物种的干扰，这往往是人们最易忽视但又最有可能阻碍生态修复进程的关键所在[6]。

2.3 可行性原则

可行性原则是指是否有充足的人力、物力和财力上的支撑、是否有安全可行的技术措施、是否影响周围群众的生产和生活、在思想上是否被人民群众和社会所接受等。

2.4 风险最小、效益最大原则

由于人们对生态系统的理论研究不完善，其复杂性和可能存在的突变性将会使生态修复的成果较预计有较大的偏差。换而言之，生态修复是风险与效益共存。因此，在生态修复的前期准备过程中，不仅要考虑可能产生的超额经济和技术投入，也要预估其经济效益、社会效益、生态效益以及收益周期，确保以最小的风险获取最大的效益。

2.5 自然修复和人为措施相结合原则

人与自然应和谐共处。做好生态修复，第1步就应该减少甚至是禁止因人为活动而造成大自然破坏现象的发生，给大自然自我修复的空间和时间[7]。特别是在经济发展较为滞后、交通不发达、设备及物资难以到达的地区，依靠植被的自然恢复便成为生态修复的主要手段[8]。但为加快生态修复的步伐，缩短收益周期，借以获得最大的效益，人为措施和自然能力相互配合是必不可少的，人为的管理、水土保持措施等都有助于生态系统的自我修复[9]，但这一切都应建立在原有自然状态的基础上，避免过多地进行人为改造。

3 库区生态修复的实践方法

以流域边缘为界限，整个水系将呈树枝状，主河道为树干，各支流为树枝。在整个流域中，地形地貌不尽相同，水文气象也各有差异，周围群众思想观念、耕作方式、人为活动影响程度等也不同，因此，库区作为整棵“大树”中不可分割的一部分，它与流域共生共利而又相互制约[10]。在规划设计时，应将库区生态修复纳入整个流域生态修复的框架中，统筹考虑，综合治理。

3.1管理措施

3.1.1对库区周围正在进行或即将进行的开发建设项目严格控制，特别是对水质污染较大、生态破坏较为严重、会产生大量弃土弃渣的项目应进行禁止或处理。

3.1.2对于上游河道两岸的居民住宅区，应选择距离河道较远且方便人们生产生活的合适位置设立垃圾集中放置场地，并定期按减量化、资源化、无害化填埋处理，且禁止在主河道两侧岸坡特别是河滩地进行耕作。

3.1.3减少放牧，推行圈养。

3.1.4加强对周围群众的水土保持宣传和教育，增强其环保意识。

3.2工程措施和植物措施

3.2.1在库区内的沟头、沟岸建设多层围堰式拦水埂或埂墙涝池，并辅以植物防护墙，植物种类的选择以根系发达、耐寒耐旱的灌丛植物为主。

32.2在主河道两岸种植防护林，可选择成活率高、抗逆性强的乔木，例如刺槐、杨、柳等。

3.2.3对于处于流域中上游小型支沟、毛沟，一般主要采用乔灌草相结合的方式进行植被固土及恢复，以达到最大的经济效益和生态效益。

4 库区生态修复的发展趋势

目前，库区生态修复无论在技术层面，还是在基础领域中还有很多问题亟待解决。今后，库区生态修复研究的发展方向及应考虑的主要问题有以下3个方面[11-16]：

4.1完善生态修复机理研究

加强对导致生态环境退化的外在因素（如水文、气象、地质、人为扰动等）、不同破坏程度下生态系统的修复潜力及恢复机制等进行研究，以便于制定修复方案，确立修复目标。

4.2生态修复工程分区标准及验收规范研究

包括两方面：研究如何对生态修复进行分类，并确定各类别的验收标准；在技术上确定抽检内容和方法。

4.3生态修复的环境效应

加强对实施生态修复后环境效应的实时监测，综合水土保持、植被恢复、社会效益和经济效益等各方面的指标并进行分类与分析，从而建立一套完整的评价体系，对生态修复的效果进行评估。

参考文献

[1]罗祖德.中国的生态危机[J].人与自然，2004，（11）：20-22.

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[15]王治国.关于生态修复若干概念与问题的讨论[J].中国水土保持，2003（10）：4-5.

篇7

（漳卫南运河邯郸河务局河北邯郸056001）

【摘要】针对卫河邯郸段水质现状及水资源利用存在的问题，从水资源系统与生态系统互动协调的角度出发，提出了该河段生态演替式水体修复技术模式。选取金滩镇顺道店典型试验区，选取利用氧化塘、生物膜、浮岛、人工湿地、水生植物、水生动物净化水体等修复技术方案，论证了卫河邯郸段生态演替式水体修复模式的合理性。

关键词 水体污染；生态演替式；水体修复

EcologicalSuccession-typeWaterRestorationTechnologyinHandanReachofWeiRiver

LiuYa-feng

(HandanManagementBureauofSouthZhangweiCanalHandanHebei056001)

【Abstract】AimingattheexistingproblemsofthewaterqualityandwaterresourcesutilizationofHandanreachofWeiRiver,ecologicalsuccession-typewaterrestorationtechnologywasdiscussedfromthewatersystemandecologicalsystempointofview.Asatypicalexperimental,thetechnologiesofoxidationpond,biofilm,floatingisland,artificialwetland,aquaticandaquaticplantwereusedinJintanTown.Thetestresultsshowthatecologicalsuccession-typewaterrestorationtechnologyinHandanReachofWeiRiverisReasonable.

【Keywords】Waterpollution;Ecologicalsuccession-type;Waterrestoration

面对日趋严峻的水资源情势，世界各国均把污水截流、废水达标排放和控制排污总量作为河道整治的首要措施。海河水利委员会及卫河沿岸各级政府不断加大污水治理力度，控制进入河道的污染物，实施截污工程，对河流水质改善起到了巨大的作用。但由于历史的原因，众多规模较小的排污口无法纳入到截污工程之中，零散分布的点源污染和大范围的农业面源污染往往直接入河，未经处理的污水顺河排向下游，造成下游水体污染、臭气弥漫，严重影响了周边环境以及当地居民的正常生产和生活。由于点源污染、面源污染在漳卫南水系极为严重，仅仅靠控源来治理河水污染是不够的，因此，强化水体的自净能力，对河道污水进行原位或异位处理，成为河道污水修复的重要措施之一。

1.水质现状及水资源利用存在的问题

1.1水质现状。

近年来，由于卫河邯郸段上游入境水量的减少和沿途污水大量汇入，致使该河段水体感官性状极差，水体呈黄褐色并伴有恶臭。该河段设有留固和龙王庙两个监测点，检测结果表明，水质类别均为大于Ⅴ类。其主要污染物质为氨氮、CODMn、CODCr、BOD5、挥发酚等，超标倍数分别为5.2、2.7、2.8、1.0、1.4。河段内水体已经完全丧失了其使用功能。

1.2水资源利用存在的问题。

邯郸市多年平均卫河水利用量为1336万m3，多年平均利用率仅为1.71%。卫河水资源利用率低的原因很多，但其来水水质差、不能直接大量应用于工农业生产是其主要原因之一。卫河水质的严重污染不仅直接影响了沿河两岸经济的发展，而且对周围的生态环境造成了不利影响，因此，改善卫河水质，是改善卫河流域生态环境和提高卫河水资源利用率，实现卫河流域经济可持续发展的关键。

2.修复及利用工程模式

针对卫河水质现状及水资源利用存在的问题，综合考虑国内外水体修复技术及实践，提出卫河邯郸段水体修复工程模式。

2.1生态演替式水体修复。

生态演替式水体修复技术是利用培育的植物、动物或培养接种的微生物的生命活动，对水体污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化的技术，同时可将绿化环境及景观改善结合起来，创造人与自然融合的优美环境。结合本河段特点，利用卫河防洪堤内外废弃河道和堤内分布低洼滩地，如顺道店废弃河段、金滩镇废弃河段等建立生态演替式水体修复工程，对河道水体进行逐级修复。

2.2沟渠湿地控制面源污染。

卫河邯郸段处于平原地区，农业是该地区的主要经济命脉，农药、化肥和养殖业形成的面源污染是该地区的主要污染源之一，汛期径流将其直接带入河道，造成河水污染。为此，在防洪堤外1Km范围内建立排水沟网，沟内种植植物，形成沟渠湿地，将汛期径流滞蓄在沟渠湿地内，进行初步净化，然后集中排入河道或引入堤内的生态演替式水体修复工程。

2.3邯郸市生态水网蓄水利用。

为提高邯郸市对卫河水资源的利用率，可通过提水泵站，在非灌溉季节向邯郸东部生态水网蓄水。主要工程有：（1）军留泵站，向东风渠供水；（2）岔河咀泵站，向小引河供水；（3）路庄泵站，向民有干渠供水。为保证邯郸市生态水网水质及生态环境，在引水渠首建造2～3Km长的生态演替式水体修复工程，水体经修复后再引入生态水网。

3.生态演替式水体修复技术

由于卫河水体污染严重，卫河水利用的关键是水体的修复净化，因此，本文针对生态演替式水体修复工程技术进行进一步研究。

3.1修复目标。

（1）针对卫河下游河道水质污染现状，综合考虑处理工艺的有效性、长效性、经济性和生态兼容性等，将各种处理技术合理结合，充分发挥各种技术的优越性，对河道污染水体进行处理，力求持续发挥和强化河流自身的净化能力，减少能源消耗和二次污染，同时与亲水景观建设结合，使处理工艺亲切自然，更富人性化。

（2）通过水体修复，消除争氧物质，稳定水体的高溶氧状态，快速培植优势好氧微生物，打造生态基础，并通过水生动、植物定向培养、建立起人工生态，通过人工生态向自然生态演替，恢复水体生物多样性，并充分利用自然系统的循环再生、自我修复等特点，实现水生态系统的良性循环。

3.2技术要素。

卫河邯郸段生态演替式水体修复技术包括氧化塘技术、生物膜对水体的净化作用、浮岛的净化作用、水生植物净化景观化应用、水生动物净化水体、人工湿地等。在本工程应用中，根据水体污染程度，水体环境资源现状等考虑选用不同的技术组合，以呈现生态效益和经济效益的双赢。

（1）氧化塘。

典型区氧化塘设置厌氧塘和兼性塘。厌氧塘内依靠厌氧菌的代谢功能，使有机底物得到降解。兼性塘从上到下分为三层：上层好氧区、中层兼性区、塘底厌氧区。

（2）生物膜。

生物膜技术通过在固定支架上设置生物填料，为参与污染物净化的微生物、原生动物、小型浮游动物等提供附着生长条件，使大量参与污染物净化的生物在此生长。由于其固着生长而不易被大型水生动物和鱼类吞食，使单位体积的水体中生物数量成几何级数增加，可强化河湖水体的净化能力。

（3）浮岛。

本工程的浮岛是一种像筏子的人工浮体，在上边栽培一些美人蕉之类的植物，漂浮在水面。人工浮岛的水质净化针对富营养化的水质，利用生态工程学原理，降解、吸收水中的COD、氮、磷等。

（4）水生植物。

水生植物技术将生态系统结构与功能应用于水质净化，充分利用自然净化与水生植物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质，在水体中适当布置既有观赏价值又有净化功能的浮水植物和挺水植物，使水体不仅具有自然风貌的景观，而且增强水体的生物净化功能。

（5）水生动物。

本项目水域面积大，存在许多有害昆虫如蚊、蝇的滋生场所，水中投鱼可摄食蚊子及其它昆虫幼虫，避免水域对周围环境造成的危害。此外，水体中投放适当的水生动物可以有效的去除水体中富余营养物质，控制藻类生长，同时分泌促絮凝物质，使湖水中悬浮物质絮凝，促使水体变清。

（6）人工湿地。

在人工设计和监督管理下，人工水面湿地去污效果优于自然湿地系统，项目综合采用人工水面湿地技术和潜流湿地利用技术。水面湿地系统的污染水体在湿地的表面流动，水位较浅，通过生长在植物水下部分的茎、竿上的生物膜来去除污水中的大部分有机污染物。潜流湿地系统的污水在湿地床内部流动，利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留的作用来净化污水，水位较深，具有保温性能好，处理效果受气候影响小，卫生条件较好的特点。

4.应用实例

4.1项目区选择。

经现场勘查，选择大名县金滩镇顺道店村附近的废弃河段。试验河段位于卫河右岸防洪堤内侧，长2.6Km，宽60～150m。

4.2生态处理系统工程布置。

处理系统由12个池段组成，工程逐级布置如下：

（1）1号池为厌氧塘兼做沉淀池。设计水深4m，由泵站出水池底孔进水，其末端为表流陡坎出水，曝气复氧，进入2号池。

（2）2号、3号池均为兼性氧化塘。设计水深1.5m，2号池通过底流出水进入3号池，3号池表流出水曝气后进入4号池。

（3）4号池为人工浮床塘（下设生物膜）。设计水深1.5m，以浮床为介质，种植美人蕉水生植物，并在浮床底部进行生物挂膜，表流出水后进入5号池。

（4）5号池为植物塘。本塘塘面较宽，设计水深1.5m，以睡莲等浮水植物为主，出水后进入6号池。

（5）6号池也为植物塘。设计水深1.0m，以水葱等挺水植物为主，底流出水后进入7号池。

（6）7号池为鱼塘。设计水深2.4m，出水后进入8号池。

（7）8号池、9号池为表流湿地，设计水深1.0m，主要种植芦苇等，底流出水后进入10号池。

（8）10号池为潜流湿地，设计水深0.3m，共分成72个单元，由中间双线渠供水，由两侧集水渠出水后进入11号池。

（9）11号池仍为表流湿地，种植挺水植物，出水后进入12号蓄水池。

4.3经济分析。

本工程日处理水量8.4万m3，考虑到水位变化等因素影响，取0.7的折扣系数，经济运行期按10年计，则经济运行期内可处理水量21462万m3。经投资测算，单方水处理价格为0.19元/m3，明显低于污水处理厂的污水处理成本。因此，采用生态演替式水体修复技术来处理河流污水，在经济上是合理的。

5.结论

篇8

关键词：城市土壤；重金属污染；植物修复技术；大生物量非超富集植物；综合评估筛选法

中图分类号：X53 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.011

城市土壤因受人类活动强烈影响而区别于自然土壤，主要指厚度大于50 cm的非农用土壤，通常出现在城市和城郊区域[1-3]。城市化过程中的工业发展、城建工程的实施和居民日常生活等人类活动排放的污染物，以各种形式直接或间接地进入城市土壤，改变了城市土壤的理化属性，造成了城市土壤的重金属污染[4]。城市土壤重金属既可通过直接接触密集的城市人群而危害人体健康，又可通过对大气、水体的影响而影响城市生态环境，进而影响生命安全[5-6]。城市土壤既可以为城市绿色植物的生长提供养分，是其必不可少的生长介质，又可以为土壤微生物提供栖息地，是其能量的重要来源之一，所以城市土壤是城市生态系统尤为重要的组成部分，与城市生态环境息息相关[5]。因此，城市土壤重金属污染修复技术成为国内外学者研究的热点领域。

1 城市土壤重金属污染现状

原成土母质和人为活动是城市土壤重金属的来源，其中工业生产、机动车辆尾气排放、生活垃圾堆弃等人为活动是造成城市土壤重金属污染的主要因素。一方面，人为活动产生的重金属以气溶胶的形式进入大气，经过干湿沉降间接进入土壤；另一方面，附着于废弃物中，直接排入城市土壤，造成重金属污染，甚至污染地下水。并且城市土壤重金属污染具有一定的空间分布特征，总体表现为城区内部土壤重金属含量明显高于郊区，并且交通干线两侧、人类活动密集区、老工业区重金属污染较为严重，而受人为活动影响较小的风景区、公园等功能区土壤重金属污染则属于中低度污染和轻微生态风险。

城市土壤Pb、Zn、Cu、Cd等重金属多介质复合污染给人体健康带来了极大的风险。食物链传递研究表明，重金属已经不同程度地污染了我国的城市郊区菜地土壤[7-9]，重金属含量已超标的蔬菜大量向城市供应。除此之外，以扬尘为载体进入大气的城市土壤重金属，最终可通过人体的新陈代谢作用而进入体内并逐渐积累，从而直接威胁到人体健康。研究表明，北方沙尘暴天气发生时，大气环境中土壤重金属元素浓度迅速增加，Pb、Zn、Cu、Cd的浓度比平常高出3～12倍[10-11]。据相关研究部门统计，上海市大约有1/3的大气颗粒物来自于土壤扬尘[7]。此外，城市土壤重金属元素的积累对植物、动物、微生物的生理生态等方面也产生一定的毒害，导致城市土壤的退化。

2 土壤重金属污染修复研究现状

近年来，科研工作者不断探索重金属污染土壤的修复技术，使物理、化学和生物等修复技术得到了较快的发展。由表1可知，尽管这些物理、化学修复手段对治理重金属污染土壤具有非常重要的实践意义，但仍具有投资大、修复效率低、对周围环境干扰性大、易导致次生污染等诸多缺点。相比较而言，尽管植物修复技术有着种质资源较少、修复效果待改善和植物生长条件等局限性，但其仍具有技术和经济上的双重优势，不仅能够利用绿色植物的新陈代谢活动来修复土壤环境中的重金属污染，而且具有一定的观赏价值，有助于园林城市的建设。

广义的植物修复技术是在多学科交叉点上发展起来的新技术，建立在植物对某种或某些化学元素的耐性和积累性基础之上，利用植物及其根际共存微生物体系的吸收、挥发、降解和转化作用来清除环境中的污染物的一门环境污染治理技术[12]。通常所说的植物修复技术是指选择具有吸收富集土壤中污染元素能力的植物，并将该植物种植于特定重金属污染的土壤上，随着该植物收获和植物组织器官的妥善处理，便可移除土体中的该种污染重金属，最终达到污染治理与生态修复污染土壤的目的[13]。这种技术因为其在土壤污染治理方面的巨大应用潜力，吸引了各国相关领域的科学家进行相关研究，并取得了一定的进展。

2.1 超富集植物修复技术

现今已经发现的超富集植物约500多种，主要分布在气候温和的欧洲、美国、新西兰及澳大利亚的污染区，但利用植物修复污染土壤则是近几十年的工作。目前，关于超富集植物对重金属耐性和积累性机理、修复性能改进及应用技术等方面的研究已经在全世界范围内展开，并且也取得了一定的进展。此外，植物修复技术商业化因其工程性的试验研究以及实地应用效果，在未来具有巨大的商业前景。

2.2 超富集植物修复的局限性

超富集植物在修复土壤重金属污染方面表现出显著的生态效益、社会效益和经济效益。尽管利用植物修复技术修复重金属污染土壤具有廉价、有效、使土壤免受扰动等优点，但是在实际应用中，超富集植物由于其固有的特点，大大限制了在植物修复技术中的应用。第一，大部分超富集植物生物量低下，严重制约了修复效率，且植株矮小，不便于机械化作业；第二，超富集植物引种易受到地域性限制，因其多为野生植物种质资源，区域性分布较强，难以适应新的生物气候条件；第三，超富集植物往往只适用于某种特定的重金属元素，具有较强的专一性，对土壤中其他含量较高的重金属则表现出中毒症状，从而在重金属复合污染土壤修复中的应用受到了限制；最后，超富集植物根、叶、果实等器官机械折断、凋谢或腐烂等途径使重金属重返土壤，易造成二次污染，间接降低了修复效率。

2.3 大生物量非超富集植物与超富集植物修复技术

Ebbs等[16]认为超富集植物以外的其他大生物量非超富集植物也具有修复重金属污染土壤的可能性，并提出农作物地上部可观的生物量能够补偿地上部较低的重金属含量的观点。周振民等[17]指出了大生物量非超富集植物修复技术是一项非常有发展潜力的植物修复技术。因此植物修复技术走向工程实践的主要任务是筛选与开发大生物量、富集重金属能力强且具有观赏性的复合型修复植物。

3 土壤重金属污染大生物量植物修复技术研究进展

现有超富集植物种质资源贫乏，并且其具有自身的局限性，修复效果也有待于进一步加强，故植物修复技术还不成熟。另外，评价植物修复重金属污染的标准是重金属迁移总量，然而已经发现的超富集植物因其生物量小、生长缓慢而使重金属迁移总量相对较低，自然种群中存在着对重金属具有一定耐性的大生物量植物，虽然其单位质量的重金属含量尚不满足超富集植物的定义，但此时其所积累的重金属绝对量反而比超积累植物的绝对量大。因此大生物量非超富集植物对城市土壤重金属的修复作用更大。

3.1 大生物量修复植物的优势

以大生物量植物种质资源作为筛选修复植物对象是有依据的，一方面，大生物量修复植物具备普通植物的功能特点；另一方面，大生物量修复植物还有普通植物不具备的诸多优点。主要表现为：

（1）高生物量植物种质资源丰富，有着巨大的潜力，可为筛选提供坚实的基础；

（2）在进行城市土壤修复、调控大气环境的同时，能够美化环境，一举两得；

（3）具备观赏性的大生物量修复植物，不会进行食物链的传递积累，减少了对人体的危害；

（4）大生物量植物对人类健康也有着一定的作用，如油松、核桃、桑树等对杆菌和球菌的杀菌力均极强，花卉芳香油可抗菌，提高人体免疫力，可作为保健食品或调控大气环境；

（5）在长期的生产实践中，品种选育、植物栽培以及病虫害防治等经验日益丰富。因此，筛选大生物量植物修复城市土壤重金属污染是可行的。

3.2 大生物量植物的耐性与积累性研究

4 大生物量修复植物的判断标准与筛选

由周振民等[17]对重金属污染土壤大生物量修复植物进行的综合研究可知，其筛选对象主要为部分农作物、杂草、树木和花卉。修复城市土壤的大生物量植物应具有一定的生态功能和观赏价值，按观赏部位可分为观花的、观叶的、观芽的、观茎的、观果的五类；从低等到高等植物，从水生到陆生；有草本也有木本，有灌木、乔木和藤木，种类繁多。因此筛选既具有观赏性又具有生态修复功能的大生物量修复植物就尤为重要了。

为了便于采取定性与定量相结合的综合评估分析法筛选出具备此能力的大生物量修复植物，这就要求植物符合一定的判定标准。耐性特征、积累特征、观赏性和生态调控功能是主要的评定指标，其中耐性特征和积累特征是最基本的判断标准。耐性植物应该能够在较高重金属污染浓度的土壤上完成生命周期，并且污染处理的植物地上部生物量与对照植物的地上部生物量相比没有明显的下降，这才说明该植物对重金属污染的土壤具有一定的耐性。积累特征以转移系数和富集系数综合表示，李庚飞等[25]研究表明，在利用大生物量非超富集植物进行重金属污染修复时，若植物对某重金属元素的转移系数和地上部分富集系数均大于0.1，说明植物对该金属元素具有富集的潜力。此外，植物观赏性和固碳释氧、吸收有毒有害气体等生态调控功能等指标的纳入，对采用综合评估筛选法进行复合型修复植物的筛选更有意义。

大生物量植物种类繁多，盲目地筛选是不科学的。因此首先应该搜集资料，调查各种植物的特点及其本身生长习性，从中初选出最有可能成为修复植物的种质资源进行研究，之后再进一步确认。例如，可从受污染严重的区域采集仍然能够正常生长的物种进行试验，或从生长不易受环境影响的物种着手。初选大生物量修复植物在一定程度上可由植物的根、茎、叶初步判断[26]。生物量与株高成正比，而生物量越大，修复效率也相应增大，因此株高是修复植物的重要选择依据。为使筛选出的修复植物具有更好的实践性，也应尽量地人为模拟与特定重金属污染城市土壤条件相一致的环境条件，利用盆栽试验筛选出大生物量复合型修复植物。

5 结 语

我国对植物修复重金属污染土壤的研究起步较晚，筛选工作做得不多，大量有潜力的修复植物还有待发现，尤其是以大生物量修复植物为筛选对象将成为一个突破口。总的来说，用大生物量修复植物修复污染土壤的潜力巨大。在城市污染土壤修复中，大面积地应用与其他手段相结合的大生物量修复植物，既可以美化环境，又能带来巨大的经济效益。因此进一步提高大生物量修复植物的修复效率，应从生态位的理论出发，开展植物品种的筛选与培育、复合修复技术应用、修复效果验证试验等方面的研究，以适应城市需要，并将植物修复、观赏植物苗木生产、园林景观建设与生物质能利用有机结合，形成环境污染修复产业，走循环利用绿色发展之路。

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篇9

关键词：城市水环境；水质污染；生态修复；绿色环保

Abstract: in the comprehensive improvement of the urban water environment and ecosystem restoration project, the construction of green ecological environmental protection city home, is the current city relieve contradiction between supply and demand of water, improve the urban residents daily life work quality level, realizing urban social economy and ecological environment sustainable and stable development the important action. On the analysis of the current water environment problems after city, with many years experience, to the city water comprehensive environment and ecological system repair technology measures on detailed analysis research.

Keywords: urban water environment; Water pollution; Ecological restoration; Green environmental protection

中图分类号：X324文献标识码：A 文章编号：

随着城市社会经济的进一步发展，和城市人口急剧增加，城市面临着地下水环境性能变差和内河生态环境严重恶化等问题。如何加快城市水环境综合整治及生态系统修复重建工作，改善城市水环境和生态环境性能水平，是关系到城市社会经济可持续高效稳定发展的重要问题。因此，对城市水环境现存问题及其变化趋势进行认真分析，研究有针对性的综合整治措施方案，不仅有利于城市水资源的可持续高效利用，为城市经济发展提供重要物质基础，同时也能促进城市人与自然的和谐相处[1]。

1 城市水环境现状分析

城市人口急剧增长和城市工业化、商业化、经济化水平的进一步提高，推动城市向现代化方法快速建设发展。水资源短缺、水土流失严重、以及水环境恶化等是城市水环境综合整治及生态修复重建的三大技术难题，同时也是制约绿色环保、生态城市家园建设的重要因素。生态环境急剧恶化、水体水质严重污染、以及城市内河洪涝灾害逐年增加等一系列问题，也成为城市规划建设发展必须面临的重要问题。

1.1 供水水量不足，水环境人为破坏严重

城市工业化进程的进一步加快，加上城市人口的急剧增加，在日常工作生活中，对用水量需求急剧增加，这在很大程度了加剧了城市供水供需矛盾问题。另外，在城市水资源开发利用过程中，没有结合城市供水水源、规划年供水能力预测、规划年需水量预测等数据信息进行综合考虑。只是简单根据城市供水现存问题，采取在河流上游侧大量修建蓄水工程、引水工程等水利设施，这样导致枯水期由于人为修建水工建筑物的隔阻、拦截等影响，城市河流原有的水循环被认为破坏，导致有限水资源在河流上游侧就被拦截储蓄，造成河流下游城市河道中正常生态环境用水得不到有效保障，河流水环境被严重破坏，进而出现臭水沟等不利问题，直接影响到城市内河生态环境的正常良性循环，不仅影响到城市美观，同时还严重破坏城市河道中的水生环境，河道生态环境修复难度大大增加。城市河道中“三化”（即：河流平面形态直线化、河道断面几何规则化、以及河流加固护岸材料硬质化）等不利现象在城市河道中普遍存在，这样导致城市河道中生物群落多样性和生态系统稳定性遭受大大破坏，河道调蓄自净能力大大虚弱。城市有些区域因经济发展而大肆破坏河道生态系统，甚至采取填河等措施，直接影响到河道正常蓄洪以及灌溉供水等功能。

1.2 与水争地，水体面积不断萎缩

城市建筑行业发展和城市化建设进程的加快，与水争地现象已成为城市水环境保护必须面临的严重问题。过度无序的开发抢占有限城市水环境用地，造成水体面积不断萎缩，给城市安全可靠用水埋下巨大水患。

1.3 城市污水乱排问题突出，水质污染相当严重

由于城市排污系统规划设计不太科学合理，加上城市居民水环境保护意识不强，城市河道不仅成为城市防洪排涝的主要河道，同时也成为城市居民进行日常生产生活污水和垃圾的处理场所，导致城市内河水水质污染十分严重，甚至出现发黑变臭、生态环境恶变等恶性循环，不仅直接影响到城市居民用水安全水平，同时还大大增加了城市水环境综合整治及生态系统修复保护工程的难度。城市水环境的严重污染和逐步恶变，导致城市内河中的水质普遍达不到城市景观绿化用水水质相关技术标准要求，这样大大降低了城市景观绿化美观水平，增大城市生态环境修复和绿色家园建设难度和成本。

2 城市水环境综合整治技术措施

2.1 加快城市供水水利设施的建设步伐，为城市提供充足可靠水源

根据城市河流和周期区域河系情况，建设一批重点的骨干水利工程项目，减少城市水资源供需矛盾程度。同时对现有城市水利工程设施，进行全面系统的排查，结合完善的除险加固和配套改造工程，尤其要积极发展小微型水利工程建设，巩固和提高城市现有水利工程的综合和运行效益，有效提高水资源利用效率。

2.2 充分调动居民水环境修复保护积极性，全面开展街村河道整治工作

要加强党员先进性教育培训，充分调动城市居民水环境修复保护积极性，全面开展村庄河塘疏浚整治工作，以城市内部村庄河塘疏浚工作为首，全面掀起城市城中村河道疏浚整治工作，按照“沟通水系、调活水体、营造水景、改善环境”等整治工作开展思路，有效推动城市水环境整治工作中在城市居民中自发开展。

2.3 建立完善系统城市污水收集系统，逐步回复城市水环境修复能力

建设污水处理厂、重新规划城市污水排放和雨水收集系统、加强城市防洪水利工程功能巩固工程建设等。科学合理地利用雨水、洪水等来涵养城市地下水源，这样不仅有效环境城市水资源供需不足问题，同时还可以增加土壤中的含水量，为水环境生态调节修复提供重要水源，并可以起到调节城市气候环境作用。

3 城市河流生态系统修复重建措施

3.1 缓冲区生态系统修复

缓冲区是指城市河流与陆地间的交界区域。缓冲区河流具有分蓄、削减洪水等功能；同时缓冲区城市河流与河漫滩间的水文连通性能是影响城市河流物种多样性和生态性能的重要因素。因此，在城市河流缓冲区应结合当地地质、气象等条件，规划种植适应的植物带来有效控制城市河流缓冲区的水土流失，防止或降低洪水等对河道河岸冲刷，同时通过河流水生环境的自净能力对河流中的部分污染物起到一定过滤和净化作用，进而为鸟类、水生生物等提供栖息场所，改善城市河流缓冲区的水生环境，为城市河流的综合整治及生态修复奠定强大的基础。

3.2 植被恢复

植被恢复是城市河流生态系统修复工程中广泛采用的技术之一，它是利用植被来影响城市河流中河水的流动性能，提高河岸抗冲刷强度，降低城市河道泥沙沉积程度等。同时合理规划布置植被带，有助于构建城市河流生态廊道，进而改善河流中的水生环境和城市局部环境性能，保护城市河流中的生物种群的多样性，减轻洪涝灾害。另外，植被修复措施可以有效改善城市河流的水体水质，进而为城市景观绿化提供丰富的水资源供应，提供城市绿化景观休闲场所和多种生态服务功能，而城市建设绿色环保家园提供丰富的水资源。对于城市河流生态修复的植被搭配，应遵循植物进化法，即城市河道生态修复植被应包括草类、灌木、以及乔木等多类型多样性的植物种群，这样即可以为城市营造出丰富的绿色环境景观空间，同时也可以为其它生物种群提供栖息、繁殖等场所。通过植被修复，长期保障城市河道的生态水质，确保城市河流生态系统安全健康的生长发展[2]。

3.3 生物-生态修复

生物-生态修复技术是将生物自净能力与修复重建工程有机结合起来的城市河道生态系统修复技术，其具有工程总投资较少、管理费用低、能源利用率较高、以及可持续稳定发挥治污和生态修复等功能优势，在城市水环境综合整治及生态修复工程领域具有较高的应用前景。生物-生态修复技术利用城市河流自然生态系统中拥有的自净能力来净化水体水质，主要包括：人工曝气复氧、生物强化人工河道、生态沟渠、以及生态护岸等多种生态修复措施。

3.4 河流水生环境生态修复耦合系统

生态修复耦合系统是综合人工湿地、微生物、以及水生生物协同净化等性能，而通过合理的规划设计和搭配形成的河流水环境综合整治及生态系统修复重建系统，可以有效去除城市河道中的营养盐和有机物，进而达到修复城市河流水生环境的目的[3]。

4 结束语

城市水环境综合整治及生态系统修复重建规划工程，所涉及的部门和领域众多，亟待社会各界通力合作，确保工程高质、优质、稳定的建设发展。在城市社会经济和生态环境“可持续稳定发展”理念的支撑下，城市水环境综合整治及生态系统修复工作，已成为相关政府必须面临的核心问题。在完善相应的城市污水综合治理和生态环境修复重建技术措施和法规政策文件保障体系的基础上，要形成“技术支撑-机制保障-系统管理”为一体的城市水环境综合整治及生态系统修复制度措施和管理模式，促进城市水环境质量和生态系统性能持续改善，创建“人水和谐”的绿色环境城市空间氛围。

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篇10

【关键词】 水土保持；生态修复；生态环境；措施

【 abstract 】 soil and water conservation is the most important thing in current China's environmental protection, water and soil conservation management, related to China's ecological civilization, and relates to the overall environmental improvements, completes the environmental protection of water and soil conservation work, strengthens the soil and water conservation ecological restoration, of Chinese socialist economic development and the improvement of people's living standard, has an important role in promoting. Soil and water conservation and ecological restoration is the system of the core part, should want to do well the work of ecological restoration, first from the soil and water conservation in China and the overall situation of the ecological environment, in order to perfect scientific theory as the guide, with the advanced technology for support. This article will from our country's ecological environment deterioration of the present situation of soil and water loss, of water and soil conservation, ecological restoration in from the concept, ideas, make analysis of our country, the problems related to soil and water conservation and ecological restoration made Suggestions.

【 key words 】 water and soil conservation; Ecological restoration; Ecological environment; measures

中图分类号：S891+.5文献标识码：A 文章编号：

前言

在人与自然和谐相处，人口、资源和环境协调发展战略思路指导下，水利部提出“加强封育保护，充分发挥生态自我修复能力，加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全国水土保持生态修复试点启动后，各地因地制宜，采取措施，加强配套，积极开展封山禁牧、轮封轮牧，努力探索和总结生态修复的技术和经验。目前，我国在生态修复的技术和理论方面虽然取得了一定的进步，但依然存在着许多问题，水土保持关系到我国的生态文明建设，关系到我国经济的发展和人们生活水平的提高，因此，在环境压力和能源压力加大的情况下，我们必须加快水土保持中生态修复技术和理论的研究，加快生态修复速度，促进人与自然的和谐相处。

水土保持中生态修复的概述和中外现状

1.水土保持的生态修复是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初的状态过程。环境生态修复起源环境修复，生态恢复又受环境生态修复的影响。生态修复主要对被污染的环境或由于水土流失而破坏的环境而采取措施，使得风化的区域或是地表或是水土流失破的环境慢慢恢复都被破坏之前的状态，使污染物的浓度降低到末污染前的状态，从而整体中提高水土流失保护水平，提高环境的综合治理。

2.西方发达国家的水土保持中生态修复理论主要集中在对森林、草地、灌丛、水体等生态系统在采矿、道路建设、机场建设、放牧、采伐、山地灾害、工业大气及重金属污染等干扰体系的影响下退化和自然恢复的机制和生态学过程，涉及植被、土壤、气候、微生物、动物等多方面，研究具有积累性好、综合性和连续性强的特点。到现在为止多应用与大型矿区、大型建筑场地、森林采伐迹地、受损湿地等生态恢复方面，研究的焦点领域是土壤、野生动植物及其生物多样性恢复。

3.目前，我国在处理水土流失中生态修复问题时，主要坚持的人与自然和谐相处，和谐共生的指导理念。人和自然从来都不是对立的，人是自然环境中的一部分，遵守各种自然规律，维护生态平衡，人对自然的改造必须符合自然法则和整个生态系统的发展规律，充分发挥人类的主观能动性，在人与自然互惠共生的基础上，以最小的消耗，最低的成本，最新最先进合理的技术来促进生态系统的自我调节，加快生态系统自我恢复的周期。与西方发到国家相比，与我们提出生态自我修复比较接近自然修复。但我国则更注重对由于水土流失而破坏的自然地形，地表，土壤和植被等多种自然指标，我国的水土保持生态修复更倾向于利用自然的恢复能力，修复自我，再辅助人类的相关技术和管理，加快自然自身恢复速度。

我国生态环境恶劣水土流失的影响因素

1． 自然原因

（1） 独特的地形地质地貌的影响。

我国地形复杂，地貌多变，从整体来看，是个以山地为主的国家，据不完全统计，我国的山地面积占据了整个国土面积的三分之二，山区地势高，坡度大，雨水来临时候容易受到冲刷，水土的滑动容易，同时，我国又是一个多地形地貌并存的国家，山地高原，丘陵盆地交错而生，卡斯特地貌等多种地貌共生，许多地区土质疏松，风化严重，加上我国年降水量不平均，降水量多集中在春夏两季，雨水高峰来临，多暴雨，容易对疏松的黄土或松散的风化地区形成很大的冲击侵蚀，因此，地质的疏松，地形的复杂，暴雨集中的降水气候条件，是我国水土流失严重最关键的因素之一，