湿地生态修复方法范文

导语：如何才能写好一篇湿地生态修复方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]：环巢湖；湿地景观；自然系统修复；

[引言]：对于巢湖湿地治理而言，整个保护开展过程是一个非常复杂的过程，同时需要长期性地坚持的一项任务。其位于安徽省境内，从属于上来分析属于天然调节水库。整个水域面积已经达到了780平方公里。在其区域内的湿地生态系统中，虽然呈现出独立存在的特征，但湿地区域内的自然生态体系与陆地生态体系同样存着物质交换。

1、环巢湖区域湿地景观自然系统存在的问题

1.1环巢湖区域受污染程度非常严重

对于环巢湖水源进行分析后发现，其主要水源来自长江以及裕溪河。对于湖区的补给形式主要是以季节换为主，整个其间环巢湖水位变化并不大，而且水流量也较小。这样的一种生态环境给其区域的营养物质提供了积累的空间，让其长其能够积累于整个湖体当中。由于整个湖体内的营养物质过剩，在上世纪八零年代，其湖体内的营养物质已经超出了其湖水本身的承载能力。导致整个湖体内出现了大量蓝藻，从而让其湿地受到了非常严重的破坏。由于生态环境的受污染程度越来越严重，其湖体水文环境也受到了影响。其湖泊生态系统表现出了不稳定性，导致环巢湖区域成为了国家水污染的重点治理对象。

1.2环湖湿地逐渐消失

我国在建国初期开展了围湖造田以及环湖堤防建设工作，在这样的一个发展形势下，环巢湖的整体湿地面积开始逐渐萎缩不足。甚至导致有一半以上的湿地被淹没在巢湖正常蓄水位以下。同时，在大力发展农业灌溉以及航运业形势下，环巢湖闸的枯水季水平被提升，导致部分环湖湿地一直都被淹没于湖体之中，其生态环境得不到晒滩，整个湖泊水动力呈现出了下降的现象。由于整个湖体水文环境的变化，湖泊环境的自净能力开始不断下降，让其整体湖泊容量呈现出了缩小的问题，尤其是环湖湿地消失成为了环巢湖区域的突出问题。

2、环巢湖区域湿地景观自然系统修复措施

2.1认真分析与利用湿地原生态景观环境

对于环巢湖区域内所存在的陆地及水域系统过渡区域内所存在的湿地景观，可以随着季节变化以及水位变化而在湿地生态系统与陆生生态系统之间进行转换。湿地景观自然系统修复过程中，应该不只是针对其滨水景观来进行分析，应该对其整个生态系统的变化来进行研究。所以，要从整个区域内生存的丰富动植物及周边地貌入手。充分利用好这些自然环境所提供的资源，修复过程中发挥出这些资源的作用。在开展实际修复工作时，不仅要保护好环巢湖湿地景观本身的物种及丰富的动植物资源，寻找到能够恢复已经开始退化湿地景观生态系统的办法。尽量使用其区域内自身的湿地物种，让其能够产生积极的促进作用来对整个生态环境进行修复。如果考虑来引进外来物种时，一定要结合本土湿地品种来进行分析，切记不可引进对本地湿地物种具有破坏性的资源，从而才能够有地对其区域内的原生态景观及环境进行有效保护。比如：以巢湖南岸庐江段为例，想要能够对其区域内的湿地资源开展有效保护，就需要通过不断地扩大当前的芦苇荡范围，从而让其生态环境中的水生植物的生存环境得到改善。同时也对周边生态环境形成了非常有效的保护。此外，在针对湿地景观地貌进行修复过程中，应该分析湿地景观本身的环境，要进行建设景观时，其景观环境需要与周边地域特征相符合，让其景观与原地貌形成有机整合，避免出现对原有湿地景观产生破坏的现象发生。在开展湿地景观生态文化修复过程中，要结合湿地景观原本所具有的文化内涵，通过提取湿地生态文化因子的方法，在修复过程中将其因子应用其中，不仅保护了原有生态文化，同时还能够丰富环巢湖湿地景观文化内涵

2.2制定科学化的湿地景观植物生态系统的修复方案

对于湿地景观区域中的植物种群的修复工作，会影响到其湿地区域内的水文条件。所以在进行环巢湖湿地影响修复过程中，应该通过模拟技术来对其区域内所生长的植物种群生长的水文条件进行模拟分析，从而才能够制定出科学化的湿地景观植物生态系统修复方案。因为，对于湿地自然系统而言，其生态体系是一个非常脆弱的体系，如果轻易地改变了其中的任何一项生态因素，势必会对整个生态系统产生影响。在实际开展修复过程中，必须要严格保护好原有湿地景观环境，然后才能够进行修复巢湖湿地景观。这样才可以让湿地景观生态修复得到充分地发挥。比如：对于环巢湖区域生态环境而言，其湖底泥资源非常丰富，可以通过种植一些耐水性较的植物来巩固湖体周围边的植物种群。这也是让其区域内形成防浪林带的一种非常有效的办法。在进行植物物种选择过程中，应该结合其景观实际需求，选择具有发达根系以及强适应力的陆生植物来进行种植，除了让其植物景观具有上述功能之外，还能够吸收湖底泥中多余的营养物质，促进整个自然生态系统的均衡发展。此外，为了避免风浪对环巢湖岸形成破坏，可以采用种植挺水植物或者构建湿地林台的方式来形成一定的生态护坡，促进环巢湖湿地生态环境能够得到有机修复。

2.3通过植物配置来提升水面观感

在开展水体修复过程中，需要借助自然生态系统拥有的潮汐现象，利用好环巢湖湿地大量的天然芦苇来构建一个过滤床。也可以通过在其水面上种植浮床式水生植物来构建一个自然生态修复体系。通过这种技术可以对湖体中的营养物质以及水体进行净化，整个修复模式是是通过湖体自身的自然系统来完善，充分体现出了湿地景观所具有的可持续。在对环巢湖湿地水体资源进行补充过程中，应该尽量利用好巢湖径流及“引江济巢”工程的水资源，为其区域内的湿地提供新鲜水资源的保障，让湿地成为陆生以及水生植物的良好栖息地。对于环巢湖湿地景观的建设而言，主要任务需要在相关试点河段配置沉水植物来进行布置，对于此类型植物配置可以选择刺苦草、眼子菜等植物，让此类型的沉水植物来形成一个天然的净水体系，还可以在其水面上配置部分菱角来提升其湖面的水面观感。

3、结束语

综上所述，湿地景观自然系统修复过程中，切记不可对其原有生态环境进行破坏，且所建设的景观也需要与其原有湿地景观形成融合。尽可能地减少人工干预的形式一类开展环巢湖区域湿地景观自然系统诉修复，最终实现人与自然的和谐共处。

[参考文献]：

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关键词 水生植物；富营养化；生态修复

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）04-0237-02

近年来，随着社会的迅速发展，人类活动的加剧，人类赖以生存的环境正遭受着前所未有的损害，特别是水体富营养化问题，已成为当今世界最有挑战性的环境问题之一。水体富营养化是由于工业污水，农业施肥以及生活污水向水体中排放过量的氮磷导致营养物质大量积累，水生生物大量繁殖，造成水生生态系统的失衡。我国湖泊众多，大于1 km2的湖泊有2 300多个，湖泊面积约为70 988 km2，占陆地总面积的0.8%，其中处于富营养化状态的湖泊占统计湖泊的56%。目前，我国水体富营养化问题较为突出，太湖、滇池、东湖、巢湖都已处于严重的富营养化状态。2007年，太湖蓝藻爆发，引发了水资源危机，影响到周边居民的饮用水安全。“围着太湖没水喝”是对人类淡薄环境保护意识的一种讽刺，更为人类敲响了水体治理的警钟。

20世纪60年代以来，关于修复富营养化水体的研究报道已有许多，采用打捞藻类、疏挖底泥、饮水稀释或换水等物理方法，或使用化学杀藻剂如硫酸铜、石灰粉等化学方法来治理水体富营养化的效果甚微，而且花费较高，还容易造成二次污染。20世纪70年代中期以来，国内外在利用水生植物净化和修复污染水体方面做了大量研究工作，在利用水生植物消除污染、改善水质、恢复水体生态功能、提高经济效益等方面取得了很多成果。目前，利用水生植物净化水体是一种简单高效、成本低廉、节约能源、生态环保的方法，是国内外广泛应用的生物治理方法，是现今水体修复的研究热点之一。该文就水生植物及其生态功能、在富营养化水体修复中的净化效果以及在工程中的实际应用方面进行综述，以期为我国水体富营养化的治理提供理论参考。

1 水生植物及其生态功能

水生植物是一个生态学范畴上的类群，是不同分类群植物通过长期适应水环境而形成的趋同性适应类型[1]，它主要由两大类组成：水生维管束植物和高等藻类。其中，水生维管束植物按其生态类型可以分为沉水植物、浮叶植物、漂浮植物和挺水植物。不同生态类型的水生植物有着不同的净化功能（表1）。水生植物作为水生态系统中的初级生产者，能吸收水体中的氮磷等营养盐、富集水体中的重金属，将其同化为自身的组织结构，随着植物采收的时候将营养盐和重金属转移出水体；另外，水生植物的根系具有强大的吸附、沉降有机物的能力以及对藻类的抑制作用；水生植物的这些特点是利用水生植物治理污水，特别是富营养化水体治理的理论基础。

宋 福等采用伊乐藻、苦草、狐尾藻、篦齿眼子菜、金鱼藻、菹草、轮藻进行富营养化水体治理效果试验，结果表明其对总氮、总磷均有显著去除作用[2]。童昌华等研究发现金鱼藻、狐尾藻、微齿（禾叶）眼子菜、马来眼子菜、凤眼莲、苦草对水中总氮、总磷和硝态氮有较好的去除效果，而以狐尾藻和微齿眼子菜2种效果最好[3]。孙文浩等研究发现水花生、水浮莲、满江红、紫萍、浮萍、西洋菜和凤眼莲对雷氏衣藻都有抑制效应，凤眼莲的抑制作用最强[4]。何池全等[5]研究发现石菖蒲具有抑藻作用。到目前为止，国内外众多试验研究找出了很多对水体净化和修复有显著作用的水生植物，并把它们运用于多种生产实践之中，水生植物在水体富营养化治理中起着非常重要的作用。

2 水生植物修复富营养化水体的效果

水体富营养化主要是由水中的氮、磷等营养元素过剩导致的，所以长期以来脱氮除磷一直是水体富营养化治理的关键任务。氮、磷是植物生长所需的基本营养元素，水生植物可以吸收利用水中的氮磷、释放氧气、与藻类竞争阳光与养分以限制藻类的生长从而到达净化水质的效果。所以利用水生植物修复富营养化水体是众多环境保护者们研究的热点。

蒋艾青关于凤眼莲对城郊污水鱼塘中的氨态氮、硝态氮、COD、总氮的去除率研究中发现其去除率可达70%、88.1%、56%、73.1%[6]。在最适宜的生长条件下，凤眼莲每天吸收氮的量可达3.4 kg/hm2，吸收磷的量可达0.43 kg/hm2 [7]。邵林广的研究发现，应用水浮莲对富营养化湖泊进行净化，BOD5的去除率在70%以上，总磷去除率70%以上，总氮去除率60%以上[8]。袁东海[9]在人工湿地系统对污水氮的净化效果的研究中报道，石菖蒲、蝴蝶花和灯芯草3个植物系统的总氮平均去除率为77.7%、66.4%和71.2%，而无植物系统的去除率仅为55.8%。吴振斌[10]等研究了采用复合垂直流人工湿地系统对污水磷的净化效果，研究表明：3个采用植物的系统的去除率分别为61%、65%和59%，而无植物系统的去除率仅为28%。研究报道称，在种有芦苇的水池中，其氯化物减少90%，磷酸盐减少20%，有机氮减少60%，氨氮减少66%。这些研究充分说明了水生植物对净化水体中氮磷等富营养化物质有显著的作用。

水生植物在降低水体中的COD和总悬浮物（SS）等指标上也有显著的效果。李立明[11]研究结果表明，利用水生植物绿萍、水葫芦治理淀粉废水，CODcr、和SS的去除率为98%和97%。诸惠昌[12]等进行人工湿地处理乳制品厂废水研究，结果表明，种植植物4年的芦苇床对进水中COD为400～800 mg/L的乳制品厂废水进行处理，COD去除率达97%～98%，BOD去除率达98%～99%，净化效果良好。

3 水生植物在水体修复工程中的应用

目前，关于利用水生植物修复受污染水体的研究颇多，也找到了很多在治理水体污染方面有显著效果的水生植物，如芦苇、菖蒲、灯芯草、水浮莲、凤眼莲、苦草、伊乐藻等，这些水生植物耐污能力强、净化效果好，而且生态环保。然而，如何将它们更好地运用到生产实践中也是非常重要的，除了单纯地将水生植物直接栽植入水体中外，在工程中还有多种形式的应用方式，如人工浮岛、人工湿地系统和生态沟渠等。

3.1 人工浮岛

人工浮岛又称为生态浮床，是以竹子、PVC管或聚苯乙烯发泡板等为主要材料制成的浮力较大的浮床，将水生植物栽植在上面，使其根系直接接触水面，吸收、富集氮磷等营养物质，从而达到净化水体的效果。它的主要机能有：水质净化；创造生物的生息空间；改善景观；消波效果对岸边构成保护作用。生态浮床在针对富营养化水质治理中的效果尤为突出。生态浮床上配置吸收氮、磷能力很强的水生植物，根系充分接触水体，吸收能力得以最大化，根系还为一些微生物提供栖息场所，增加生物多样性，加强了降解水中COD的能力。

人工浮岛因其制作工艺简单、成本较低、易于操作、效果明显而被广泛应用于水体修复工程中。在宜兴市周铁镇太湖一级保护区面源氮、磷流失生态拦截工程中就采用了这一技术。浮岛载体采用无二次污染的植物载体，根据河流断面情况选择不同的浮岛形状，在通航区剩余水面宽度应满足通航要求，浮岛载体用缆绳固定在沿岸固定桩上，浮岛上嵌植菖蒲、莎草等去污染能力强、景观效果好的挺水植物、湿生植物。浮岛中的水生植物根基网络样的微生态小环境具有典型的活性生物膜功能，具有很强的净化水质能力，对多种污染物有很强的吸收、分解、富集能力。浮岛既是鱼类产卵的产卵床，也是小鱼的栖身地，水中的浮游植物成了鱼饵。人工生态浮岛本身具有遮蔽、涡流、饲料等效果，构成了鱼类生息的良好条件，改善了水体的生态环境。浮岛上的水生植物又能引来蜜蜂、蜻蜓、蝴蝶等昆虫及鸟类，为它们筑巢、生息创造了条件。

3.2 人工湿地

人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统，它在净化水体、美化环境、保护生物多样性以及为鸟类、微生物提供栖息的场所方面起着不可替代的作用。水生植物作为人工湿地的一部分，在人工湿地中占据着非常重要的位置，其生长发育直接影响着水质的好坏。成水平[13]等利用香蒲、灯心草湿地净化城镇污水，出水水质总体上达到国家Ⅱ、Ⅲ类地面水标准，2种湿地对人工污水中TN去除率均维持在94%以上。江苏美尚生态景观股份有限公司在惠山新城生态湿地公园、尚贤河湿地以及宜兴西太湖湿地等多项工程中充分发挥了水生植物的作用，重建人工湿地系统，达到净化水质的效果。宜兴西太湖湿地是一个观太湖的好地方，沙塘港到邾渎港段湿地修复工程以生态修复为主，保持原生态风貌，该段湿地种植了杉树、垂柳、枫杨等水源涵养树种，形成生态防护林，水面上种植了芦苇、莲藕、菱角、菰草等水生植物，那里几乎不设人工景点，仍保持着原汁原味的自然风景。

3.3 生态沟渠

生态沟渠既是灌溉排水的通道，同时还是一种线性湿地，具有治理农业面源污染的作用。作为水生态系统，生态沟渠在正常发挥输水配水功能的前提下，为生物创造了适宜栖息的环境，拦截沉降各种流经沟渠的污染物，水体的自净能力得以有效增强。生态沟渠的净水功能主要是由沟渠中种植的植物、底部栖息的动物、腐殖细菌以及微生物等所形成的生态系统所提供的。沟渠中的生物量决定了净化功能的大小。生物量越大，表明沟渠所能截留和吸收的污染物质越多。同时，由于净化功能由生物提供，减缓水流流速，提高污水在沟渠内的停留时间，提高沟渠的处理效率。在生产实践中，特别是农业大棚类的农业集中区域，应当在农田系统中构建成一定的生态沟渠，在沟渠中可采用竹筏编制的植物载体配合栽植一些净化效果好的水生植物如水芹、水芋等，并在沟渠中设置透水坝、拦截坝等辅工程设施，对沟渠水体中氮、磷等营养物质进行拦截、吸附，从而净化水质，减少面源污染流入河流。

4 展望

水生植物作为水生态修复过程中的一个重要参与者，受到越来越多国家和地区的重视，并广泛运用于研究和实践领域。今后对于水生植物在富营养化水体生态修复的研究应注重以下几个方面：一是在不同的水污染条件下，最佳水生植物配置的研究；二是加大对本土水生植物在水生态修复方面的研究；三是水生植物的后期处理及资源化利用的研究；四是对水生植物的化感作用的机理及影响因素作深入的研究；水生植物应用于水体生态修复具有经济、高效、环保等特性，无疑为我国日益恶化的水环境提供了良好的解决途径，具有良好的研究和应用前景。

5 参考文献

[1] 刘健康.高级水生生物学[M].北京：科学出版社，1999.

[2] 宋福，陈艳卿，乔建荣，等.常见沉水植物对草海水体（含底泥）总氮去除速率的研究[J].环境科学研究，1997，10（4）：47-50.

[3] VAN DONK E，GULATI R D，IEDEMA A，et al.Macrophyte-related shifts in the nitrogen and phosphorus contents of the different trophic levels in a biomanipulated shallow lake[J].Hydrobiologia，1993（25）1：19-26.

[4] 俞子文，孙文浩，郭克勤，等.几种水生植物的克藻效应[J].水生生物学报，1992，16（1）：1-7.

[5] 何池全，叶居新.石菖蒲（Acorus tatarinowii）克藻效应的研究[J].生态学报，1999，19（5）：754-758.

[6] 蒋艾青.凤眼莲对城郊污水鱼塘的净化试验[J].淡水渔业，2003，33（5）：43-44.

[7] 李典友.水体富营养化污染的生物防治对策及效益分析[J].生物学杂志，2000，17（6）：35-36.

[8] 邵林广.水浮莲净化富营养化湖泊试验研究[J].环境与开发，2001，16（2）：28-29

[9] 袁东海，任全进，高士祥，等.几种湿地植物净化生活污水COD、总氮效果比较[J].应用生态学报，2004，15（12）：2337-2341.

[10] 吴振斌，陈辉蓉，贺峰，等.人工湿地系统对污水磷的净化效果[J].水生生物学报，2001，25（1）：28-35.

[11] 李立明.利用水生植物治理淀粉废水[J].环境保护科学，1996，22（2）：24-26.

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关键词：城市河道；生态系统；构建；植物配置

中图分类号：Q948

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）23-0017-02

1 引言

所谓生态河道，就是在河道的设计与建设中融入生态保护理念，使整个城市河道系统中的各项生态指标都维持在一定范围内。具体来讲，可以从两个方面定义生态河道：一是环境属性上，指河道的设计与建设符合生态发展的要求，河道系统具有较强的稳定性，不会在外界因素的影响下轻易发生改变，保证河道环境功能的发挥；二是从社会属性上，指河道设计符合城市发展需求，并且具备一定的改造条件，可以和城市共同发展[1]。随着工业化水平的发展，城市河道饱受工业废水、生活污水、城市地表径流水的困扰，其水质也很难达到相关标准，构建城市河道生态系统势在必行。

2 城市生态河道的特点

（1）稳定性强。生态河道具有很强的稳定性，能够抵抗外部环境的变迁，河道系统基本处于稳定状况。即使因外界因素影响过大而发生改变，也具备相当的恢复能力，在一定时间内能恢复到稳定状况。

（2）适应动植物生存。城市生态河道的水质需达到国家相关标准，满足常见水生植物、鱼、虾的生存需求。

（3）适应社会需求。城市生态河道应当与周围环境配合，具备一定的观赏功能、游玩功能，能够满足居民休闲、娱乐需求。

3 城市河道生态系统的构建

河道生态系统包括能量物质（例如有机物、毒素等）、生物栖息环境、水质、水量、河床形态、河床材料、动植物等因素，是城市生态系统的重要组成部分[2]。构建城市河道生态系统，是河道生态整治工作规范化、科学化的需求，是河道整治理论、技术与实践结合的需求，对于提升城市整体环境具有重要作用。在实践工程中，要明确生态系统与河道整体的关系，遵循以人为本、因地制宜的原则，才能将其生态效果达到最大化。生态河道构建体系如图1所示。

3.1 分析现状

对河道的水文状况、周边环境、水质污染等问题进行详细调查，明确河道在城市发展中的作用，确定整治方式，最后选择需要重点修复的区域。

3.2 修复方案

根据河道的特点，指定科学的修复方案，内容包括水质修复、生态护坡、景观设计。

（1）水质修复。以水质的污染情况，选择针对性修复技术，常用的技术包括生物修复技术、人工生物膜技术、曝气富氧、生态调水等。

（2）生态护坡修复。应用生态护坡理论对原有护坡进行整改，使其满足河道的功能需求。

（3）生态景观设计。在生态理念指导下，根据城市文化与河道自身特点，对河岸景观、绿化景观、水环境景观等进行设计。

3.3 污染源控制

（1）控制污染源。分析工业污水、生活废水、地表径流水等污染的产生原因与污染程度，与相关部门开展合作，从源头上杜绝污染。

（2）提升市民环境意识。通过多样化宣传工作，促使市民重视河道污染问题，提升市民的环保意识，从而减少污染的发生。

3.4 工程施工

根据工程特点，制定科学的施工方案，交付行业内口碑良好的施工队伍施工。

3.5 科学评价

施工完成以后，每隔一段时间对其环境效益、社会效益、经济效益等多个方面进行评价，及时发现问题，加强后期的改造与维护工作，确保城市河道生态功能的发挥。

3.6 后期管理

管理工作是长期进行的。相关部门要指定完善的管理制度，并配置专门的管理人员，对生态河道进行有效管理。

4 城市河道植物优化配置

4.1 河道植物配置的原则

植物具有保持水土、净化水质、塑造景观的作用，是城市河道生态中的重要组成部分[3]。所谓植物配置，就是利用科学的方法，对植物的品种、数目进行搭配与组合，不仅使其具备一定的生态功能，还能呈现出丰富多彩的景观，实现科学与艺术的结合。在植物配置中，还需遵循物种共生相融、乔灌草相结合、常绿树种与落叶树种混交、深根植物与浅根植物结合、阳性植物与阴性植物搭配、固土护坡功能优先等原则，兼顾经济适用型，才能实现河道植物的优化配置。

4.2 科学计算种植密度

河道的种植环境与公园、道路绿化等还有一定差距，在实际种植中，都会增大植物的种植密度，确保植物固土、o坡能力的发挥。一般情况下，乔木的种植行距不能超过4 m，灌木的株行距在2 m之内，若灌木体形较小，种植应在1800株/hm2左右，若河道环境较差，可以增大种植密度。

4.3 河道植物的配置方式

（1）自然式布置方式。城市生态河道的植物配置与一般的河道绿化不同，与城市绿化也不同，应当避免机械化种植，以亲近自然的布置方式为主。植物状态以自然生长为佳，避免人工造型，根据河道的自然条件，配置适合的植物，确保植物群落的健康共生。

（2）规则式布置方式。为到达一定的景观效果，也便于施工的进行，最常采用的就是此种布置方式。将不同种类的乔木混交布置成特殊图形，灌木布置在乔木的间距中，草本植物播撒在地面，呈现出整齐有序的景观效果。

（3）个性化布置方式。在大多数河道植物配置中，都存在雷同率高、艺术性差、缺少个性等问题。这是因为在植物配种中，过多考虑功能发挥，并没有真正发掘植物本身的个性美，忽略了植物的造型、色彩等元素。例如应用枫树叶秋天也变红的特点，为景观添加更丰富的色彩，体现植物与美学、艺术学的联系，达到更好的景观效果。

4.4 城市生态河道植物优化配置策略

（1）植物多样性为原则。多种多样的植物群落能够提升群落的抗性，对保持植物群落稳定性、抵抗外来物种入侵具有重要作用[4]。多样的植物群落能够丰富河道空间，不仅能为不同生物提供栖息地，还能丰富观赏环境，为人们提供更多的游玩乐趣。

（2）生态适应性优先。要根据当地的气候特征与生态条件选择合适植物，确保植物能够良好生长，例如沿海地区土壤中盐含量很高，就要选择耐盐植物，例如柽柳、木麻黄等；河道边水分含量高，还要选择耐水湿植物，例如水杉、蒲苇。一般来讲，为满足生态适应性，多会考虑使用乡土植物，确保当地生态平衡。

（3）生态功能为主。在河道生态建设中，应用植物的最要原因就是因为其具有一定的水土保持、水质净化、过滤水质、美化环境等功能。因此，要针对不同的环境条件，选择生态功能突出的植物品种。例如水土流失严重地区，可以选择具有良好水土保持效果的南川柳。

（4）兼顾经济成本。在选种上，既要选择来源充足、育苗简单、繁殖能力强的品种，还要选择抗病虫害能力强的品种，降低养护费用，若无特殊需求，尽量选择当地常见植物。

5 结语

生态河道具有很好的生态效益，具有提升城市环境质量、改善居民生活环境的作用。在实践中，要根据当地实际情况制定合理的修复方案，优化植物配置，并加强后期管理维护，才能确保生态河道功能的长效发挥，从而促进城市可持续发展。

参考文献：

[1]张 琳，李飞鹏，张海平.基于数值模拟的城市景观水体生态设计研究――以广西苍海湖为例[J].中国园林，2015（10）：76～80.

[2]陈志力.平原河道饮用水源水体植物生态系统净化关键技术研究[J].水能经济，2016（1）：297.

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为响应国家关于“矿山复绿”的文件精神及相关政策，减少城市空气中PM2.5（细颗粒物）的提升，武汉市政府对城市周边54座破损山体进行“一山一策”的修复措施，并加快通过了关于《武汉市破损山体生态修复的意见》，要求在5年逐步实施。而武汉市东湖生态旅游风景区的鼓架山和长山则被列入2014年度的修复计划。

近年来，由于鼓架山和长山长时间无序的开山采矿，多处山体形成大块裸露石壁，矿坑残垣随处可见，植被损毁殆尽。其结果严重影响着鼓架山、长山作为花山生态新城与主城区连接纽带的生态功能的发挥，更直接影响着东湖生态旅游区整体景观效果的体现与提升，因此亟需对整个山体进行绿化修复和生态改造。

2项目概况

鼓架山、长山位于武汉市东湖生态旅游风景区的东北部，行政隶属鼓架村。鼓架山位于长山东边约680m，其东紧邻严西湖，北临近花山大道。长山西距青王路直线距离约1.6km，北紧邻花山大道且距严西湖直线距离约470m。鼓架山及长山地处花山生态新城与主城区过渡地带，具有生态、景观双重地位。

鼓架山、长山山体破损治理区大多是裸露的岩石面，倾角在50°～70°，裸露高度最高约50m左右，岩石风化厚度在20cm以内，几乎不存在绿化改造可利用的土壤有效厚度。

根据治理区周边区域土壤的经验数据以及现存植被种类判断，本地区的土壤呈微酸性，pH值介于6.5～7.5之间，适合武汉市大部分植物生长。

治理区表面岩石裸露，无植被存在。山体周边植被分布有次生林，杂灌、杂草等。其中山顶主要为马尾松，山腰为湿地松，且零星分布有樟树、泡桐、构树等，山脚有?草及爬藤类植物。鼓架山及长山矿山地质环境治理工程为山体修复工程，绿化改造总实施面积209998m2，长山绿化改造总实施面积54407m2，鼓架山绿化改造总实施面积155591m2。

3生态修复设计方案

3.1设计原则

3.1.1节约高效原则

重点考虑山体稳固、绿化覆土、树种选择以及后期人工管护和成活率等方面的因素，减少不必要的开支。

3.1.2适地适树原则

一方面考虑到树种的适应性，尽量选择本土树种，保证成活率。另一方面考虑到岩石陡壁的生境特点，针对特定部位选择喷混植生、开槽覆土等特殊化处理方式。

3.1.3景观、生态兼顾原则

考虑近、远期的生态实施效果，特别是对于能形成景观视线的鼓架山西北面以及部分场地平整、视线开阔的区域应当进行景观化处理。

3.2设计思路

本着“先固山，后复绿”的设计顺序，结合国内外不同区域修复山体的设计方法，通过对现场实地的勘察，本案提出“平立面结合治理法”的设计思路。

考虑到该山体周边有村庄及建设用地，设计中应当保留。根据测量计算，确定山体破损平面的范围和距离，通过设计之前多次详细查勘现场，从安全、美观、生态多方面综合考虑，并进行多视角的立面绘制，进行比较分析，因地制宜地采取局部破损崖体，较高处采用上部人工爆破建造种植平台，下部堆土蓄坡种植植物的综合治理方法对山体破损面进行最大限度的美化遮挡和生态恢复[1]。

3.3修复方案

本次修复方案主要分为土石方工程和绿化修复工程两部分。

3.3.1土石方工程

具体划分为对现有山体进行安全排险、地形整理以及边坡覆土。设计上，首先通过现场的勘察，在平面上将破损区域进行划分，同时通过仪器测量绘制出不同的断面形式，根据各种断面采用削方、填方、平整等不同的技术手段，形成安全稳定的山体。

（1）山体排险。由于鼓架山及长山长时间的开山采石，造成多处开挖面山体陡峭，岩石破碎松动，必须采用人工爆破的方式将松动的浮石和岩渣清除干净。同时对高陡岩质边坡坡体后缘的强风化层、残坡积层及边坡中部出露中微风化岩体按1∶1（45°）削方，已减缓坡度，消除崩塌滑坡产生的可能，使其与周围自然景观相协调。

（2）地形整理。清运山体表面有机物、风化松动的岩石，并对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，确保坡面基本平整圆滑，以利于覆绿，一般按照1∶1进行修坡，对于岩性较好的逆向坡，坡率可采用1∶0.5～1∶0.8。对于破损边坡断面基底及洼地，应该采用土质或石质进行填方，边坡基底需保证1∶1.5～1∶1.75的坡度，以保证边坡稳定。洼地应该进行填平，使之与周边环境相协调。

（3）山体覆土。在土石方工程基础上进行，根据土石方工程处理后形成的山体坡面基础，设计对种植区覆土20～45cm，满足植物生长需求，对场地内的现有用地进行平整，满足用地排水。

3.3.2绿化修复工程

在土石方工程基础上进行，根据土石方工程处理后形成的山体坡面基础，绿化改造方式分为喷混植生、坡面植草和覆土植树3种种植方式。

（1）喷混植生。削方区经过工程治理仍然呈现1∶1的陡坡，且坡面全部为裸露岩石，无法在其上覆土，乔灌木无法正常生长。因此针对削方区石壁陡峭的特点采用喷混植生的方式进行山体复绿。此类改造面积共49379m2，其中长山28988m2，鼓架山20391m2。

喷混植生是利用客土掺混黏合剂和锚杆加固铁丝网技术，通过特制喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上，形成大于10cm厚度的具有连续空隙的植生层，种子可在空隙中生根、发芽、生长[2]。一般客土掺混黏合剂的基质层为优质客土55%，0.3～0.5mm，砂10%，水泥3.5～8%，泥炭土20%，木纤维6%。植生层为粘土30～40%、泥炭土50～60%、植物纤维2%，有机肥5%、保水剂0.8‰～1‰、粘合剂1‰～1.5‰、复合肥2%。此种方式对于坡度在30°以上的岩质边坡能够使植生层与岩面紧贴，牢固结合，从而防止由于雨水冲刷造成护坡失败。本项目钢丝网规格为8号镀锌钢丝网，孔间距50mm×50mm，钢丝网搭接长度不小于200mm。

（2）坡面植草。针对填方区坡面较陡、土层厚度低，不利于乔灌木生长的特点采用坡面的方式进行山体复绿。填方区经过工程治理坡度较削方区平缓，但仍处于1∶1～1∶2之间，栽植乔灌木不利于日后养护，成活率不能得到保障。坡面植草可以使山体复绿，逐渐恢复山体生态功能，且成本较低。植草区范围内回填土方厚度约20cm。此类改造面积共45184m2，其中长山8638m2，鼓架山36546m2。

（3）覆土植树。覆土植树主要针对场地开阔、坡度较平缓的修坡整治区和土地平整区。这两种区域面积占山体修复总面积比重大，且经过工程治理后，坡度基本控制在1∶2以下，可以通过一定量的种植土回填满足乔木生长必须的条件要求，回填土方厚度约45cm。在以常绿生态防护树种为基础，满足生态修复、山体复绿的要求的基础上，配置一些落叶、色叶、观花的乔灌木，通过季象、色象变化营造良好的景观效果。

此类改造面积共115435m2，其中长山16781m2，鼓架山98654m2。

3.4树种选择

结合长山、鼓架山地区自然气候条件以及工程治理后地形地貌和土壤条件，植物选择时要考虑地带性规律，应以长江中下游的植物为主，尽量选择武汉市的乡土植物，还坚持耐寒性、抗旱性、耐贫瘠、生长快和有一定的土壤改良作用等特性，所选的植物种类应具有速生、发育良好、保持水土和保健卫生及经济功能等特性，且植物吸附能力强，能适应陡坡生境。

（1）喷混植生区采用结缕草草籽，混合基材整面喷植，同时在坡面治理形成的平坡面坡脚种植爬藤类植物，进一步巩固边坡绿化治理的成果，藤本植物品种有爬墙虎、五叶地锦、金银花、油麻藤、凌霄等，藤本植物规格为藤长1m。

（2）坡面植草区采用以65%狗牙根草籽，35%灌木种子（灌木包括花叶络石、伞房决明、三叶草、松叶景天、火棘）满铺种植，形成草、灌结合的特色效果。

（3）覆土植树区以湿地松、杉木为基调树种，间植或部分片植栾树、樟树、乌桕、石楠、夹竹桃、狗牙根、结缕草等草坪，营造景观性强、生态性优的混交林。湿地松、杉木选用干径2～3cm的小苗，其它树种干径3～4cm，由于采用自由式种植方式，其树间距最小保持1.5m，这样既节约成本，又能保证植物的良好生长，为后期的管养带来便利。

4其它措施

4.1安全措施

（1）根据国家的相关规范及专业技术要求，制定完整的施工计划，并请专业施工单位进行安全有效的施工。

（2）局部保留施工作业后的便道，可利用其形成消防通道及山林防火隔离带。

4.2管养措施

对喷混植生区可适当加入一些保水剂，提高植物的成活率及抗旱性，对覆土植树区的种植土里可加入长效肥，改善土壤结构，保证树木持续良好生长[3]；同时可保留原有矿坑留下雨水池形成小型蓄水池，以保证苗木的灌溉。

篇5

关键词：再生水景观水体；水体富营养化；机理；修复方法

引言

城市景观水体一般具有水域面积小、易污染、水环境容量小、水深较浅、水体自净能力低、多为静止或流动性差等特点，一般认为[1]，水体发生富营养化的指标是：①水体中含氮量大于0．2 mg／L，含磷量大于0．01mg／L；②生化需氧量大于10mg／L；③在淡水中细菌总量达到104个／mL。《城市污水再生利用景观环境用水水质》指标值相对于《地表水环境质量标准》中的营养盐指标值较为宽松，比如对于景观环境用水水质指标，氨氮的指标为5 mg／L，总氮指标为15 mg／L[2]，因此再生水景观水体富营养化风险较大，本文主要对水体富营养化的机理，水体富营养化的预防及控制措施三方面总结再生水景观水体富营养化的预防修复的方法、理论

1 再生水富营养化机理

富营养化发生所需的必要条件有三个方面：充足的TN、TP等营养盐；缓慢的水流流态；适宜的温度条件[3]，从目前我国再生水景观水体的富营养化状况来看主要表现在高氮、磷含量水体在其他外界条件的刺激下藻类的快速生长，发生“水华”，而氮和磷的作用往往是相互关联的，不同的氮、磷比例不仅会对细胞的生长速度造成影响，甚至对细胞内物质的吸收储存也有影响，也即：只有氮磷达到适合的比例，才会导致水华的爆发[4]。而根据瓦伦韦德在总结世界环境署的研究成果80％的水库湖泊的富营养化是受磷元素制约的，大约10％的富营养化与氮和磷元素有关，余下的10％与氮和其它因素有关，因此氮磷元素是研究富营养化的关建所在。而在一般情况下，水体中大多数的藻类具有从大气中同化氮气的能力，因此，磷的含量通常作为富营养化的标志[5]。目前许多杰出的学者多杰出的学者都逐渐意识到水体中磷酸盐含量的增加在湖泊富营养化中重要的作用[6]

2 水体富营养化的预警、修复

2.1预警

根据陈中兵，郑广宏等人的研究[7]从水质指标变化看，pH和DO对细胞的生长状况有一定的预先指示作用；浊度与细胞生长状况呈正相关关系，在氮质量浓度影响下电导率与细胞牛长状况呈正相关关系，在磷质量浓度影响下电导率与细胞生长状况呈负相关关系。

2.2修复

目前水体富营养化的治理包括物理修复、化学修复和生物修复及其他修复技术。

2.2.1 化学修复

这类方法包括凝聚沉降和化学药剂杀藻等[8]。投加化学试剂可使营养物质生成沉淀而沉降，如加入石灰脱氮、加入铁盐促进磷的沉淀等。其虽然效果较好，但会受时效、水域、水体流动性等的局限，且易造成二次污染，尤其是大规模人工合成物的使用可能会给环境带来负面影响。目前该类修复方法存在着广谱与专一、长效与残留的矛盾，如何解决这些矛盾，研制出高效、广谱、持久、低毒的杀藻剂是富营养化治理工作的主要课题之一。

2.2.2 物理修复

物理方法[9] [10] [11]包括定期补水冲稀营养盐浓度；底泥疏浚通过对底部污泥的清掏，减少水体沉积物的营养盐含量，从而减轻可能发生的内源污染；定期或不定期为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑制底泥磷释放；通过过滤除去湖泊水体中浮游藻类等，恢复湖泊洁净好氧生态系统，保持湖泊清澈、碧绿的景观效果但其费用较高，并存在一些难以克服的弊病。

2.2.3生物修复

生物修复技术包括利用栽培的植物，现在国际上公认的淡水水生修复植物有宽叶香蒲、芦苇、苦草、凤眼莲、软水草和狐尾草等[12]，经验证它们对水中的营养物质和污染物均具有很好的吸收作用；培养的微生物，目前国内在这方面进行了很多研究，中国科学院南京地理与湖泊研究所利用固定化增殖氮循环细菌群SBR法净化富营养化湖水[13]，经固定化细菌群ZBR工艺净化后，水质得到明显的改善；放养水生动物净化和恢复受污染的富营养化水体如武汉东湖的围隔试验证明了链鱼和鳙鱼能有效控制蓝藻水华[14]，并指出当放养的鲢鱼和鳙鱼的有效生物量达到46～50 g／m2时，可有效地抑制水华的发生，它的优势在于：低投资，低能耗、处理过程与自然生态系统有更大的相融性等[15]

2.2.4新修复技术

随着科技水平的进步，在水体富营养化的防治方面涌现出一些新的技术方法如：利用水泵抽取湖中的水，经集高温、高压、强磁场、强电场、自由基、紫外线、空化流等于一体的电液压脉冲[16]产生的冲击力和高温，可实现杀菌、杀灭浮游生物，从而达到净化水的目的；在外源污染源得到广泛研究后，从水体沉积物中的内源释放人手。来寻求控制水体富营养化的有效手段如在进行人工湿地设计根据进水中各污染物含量结合当地基质选择具有去污和再生能力的基质[17]；利用超声波在水中产生一系列接近于极端的条件破坏细藻类胞壁、气胞、活性霉达到抑藻、杀藻[18]等，总之新的水体修复理论和技术在不断发展，相信会有更好的发展。

结语

篇6

关键词：河流；生态修复；技术

中图分类号：S891+.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0159-01

在我国现阶段，河流修复技术的关键就是生态修复技术，是实现人与自然和谐相处的主要途径。生态修复技术主要是通过物资循环规律及自然界的净化能力等对污染水进行治理，这种治理方式具有良好的生态效果，而且其成本低，不需要能耗，而且容易被开发。因此，加强城市河流生态修复技术是非常重要的。

1 河流生态修复的原则

1.1 遵循自然生态原则

河流生态修复工作主要对河道生态系统的自我调节能力进行分析，全面遵循其发展规律，对河流资源进行合理利用，全面建立人与自然和谐发展的生态体系，促进河流系统的快速发展。

1.2 可持续性原则

河流修复过程中应该系统、全面的对各项修复方案进行分析，并且对各个措施的使用条件、有效性、抗风性、经济性等进行探讨，保证河流生态修复工作的正常进行[1]。

1.3 景观和谐性原则

针对现阶段河流景观的宏观概念进行分析，结合河道污染及城市经济的具体情况，进行科学合理的规划设计，全面优化影响河流修复的各个因素，有效的实现净化、治理、修复与景观系统优化的共同目标。

1.4 综合效益最大化原则

河流生态修复过程中应该从流域系统进行分析。将前期、过程及后期利益有效的进行融合，并且将效益进行比较，提高河流修复效益，并且有效的实现环境、经济及社会综合效益的最大化。

2 河流生态修复技术与方法

2.1 恢复河流自然蜿蜒特性

通常情况下，天然河流都具有蜿蜒曲折的特征，因此，才会出现浅滩、沼泽、急流和河湾等情况，为水中生物提供良好的栖息场所。但是，随着航运及泄洪的不断发展，强行通过人为因素将河流修整成直道，严重影响河流的自然形态，导致河流缺乏生物多样化的特征。因此，在河流生态修复过程中，应该根据河流的自然规律，保证其蜿蜒曲折的特征[2]。还可以根据其实际情况建造弯曲的水塘及水路，保证河流水环境符合自然生态标准。

2.2 生态护岸技术

生态护岸是一种将治水与生态环境相结合的新型护岸方式。主要利用多孔环保混凝土、木材、石块和自然材质制造而成的亲水性良好的施工材料，用于修筑河流沿岸，有效的加固堤岸，避免水土污染及流失，提高动植物的多样性，美化河流周围环境。生态护岸集自净效应、景观效应、生态效应及防洪效应于一体，促进护岸工程的快速发展。因为，防止河岸坍塌的主要措施就是生态护岸，还具有土壤与河水两者相互渗透的效果，有效的加强河流的自净能力，促进河流生态系统的快速发展。

2.3 改善水质

河流生态修复的重点工作就是改善水质状况。通常有生态与生物相结合方法、化学化、物理法，其中生态与生物相结合方法是最常用、最广泛、最普遍的方法，主要有生物膜技术、生物浮岛技术和人工湿地技术等。

①生物膜技术。生物膜法的主要作用就是通过河床上依附的生物进行过滤及进化。人工填充载体或者填料，提供给细菌絮凝生长，从而形成生物膜，载体与滤料的表面积表面积比较大，微生物具有数量大、种类多，有效的加强河流的自净能力。

②生态浮岛技术。生物浮岛水质具有富营养化，主要是利用生态工学原理，对水中的磷、氮、COD等元素进行降解，其可以有效的提高水的透明度，并且改善水体的质量，抑制藻类生长具有很好的作用。生态浮岛净化水质的主要作用就是充分的利用植物，植物根系具有良好的吸收富营养化物质的作用，如，有机物、氨氮、总磷等，充分转移水质中的营养，避免河流水体因为自循环不足及封闭导致的富营养化、腥臭状态[3]。

③人工湿地技术。人工湿地技术的主要作用就是对污水进行处理，在具有一定坡度及长宽比的洼地中，使用填料与土壤进行混合，并形成填料床，使污水在床体表面或者床体缝隙中自由流动，并且在床体表面种植经济价值好、美观、生长周期长、抗水性强、成活率高及性能良好的水生植物。

具有良好的污水处理效果，具有良好的社会效益、经济效益及环境效益。

2.4 河流生态景观建设

河流生态修复过程就是河流生态景观的建设，除了恢复退化的生态环境及改善水质环境，还应该使河流实际状态接近自然环境，充分的体现河流美学价值，充分挖掘城市河流的美学价值。

在河流生态修复时，还可以为人们提供一片休息娱乐的场所。

3 河道生态修复技术展望

随着社会经济的快速发展，河流生态修复技术已经得到了快速发展，具有良好的效果。其中主要包括对修复对象进行研究及分析，对其理论性质进行深入的分析。整个过程经历了由简单到复杂、由河流自身的实际状况到修复结构功能，从单一、小尺度的修复技术到多学科、整个区域的、大层次的、多方面相结合的过程。在河流生态修复在发展过程中，应该以综合性的修复技术为发展的主要目标。本文就以下几个方面对河道生态修复技术展望进行分析。

3.1 制定完整的相关技术规范

在我国现阶段，河流生态修复技术还没有完善的规范。因此，在进行河流进行修复过程中，没有相关规范及标准作参考，加大了河流工程的修复难度。根据河流生态修复过程中的各个环节应该制定健全的规范制度及执行标准，才能促进河流生态系统的快速发展。

3.2 确定效果出现的具体时间

在河流生态修复之后，短期内不能充分体现其效果，有的河流由于被严重污染，或者水质出现问题，经过一段时间后才能体现其效果。由于河流生态修复不能快速的取得良好的效果，因此，使用生态修复技术是否具有效果是无从知道的，因此，应该制定一定的评价标准及体系，对修复结果进行检测。

3.3 讲求综合性修复的研究

仅仅只考虑单一的生态修复技术不能适应现阶段河流的快速发展。现阶段，应该紧跟时代的发展，充分考虑河流的整体性，其主要包括河流实际情况及周围环境。同时，应该使用多个方面的学科知识，有效的完善河流生态修复理论，有效的提高河流生态修复效果[4]。

3.4 水生植物的优化配置

如何有效提高河流净化效果，选择水生植物是非常重要的，针对水生植物中具有抗性的进行分析与研究，并将其进行分类，对症下药，才能有效的提高河流的净化效果。

4 结 语

河流作为城市生态环境系统的重要组成部分，促进城市快速发展的关键就是生态系统的受损情况。在河流生态修复过程中，应该恢复河流自然蜿蜒特性、加强生态护岸技术、改善水质及加强河流生态景观建设，严格遵循综合效益、景观和谐性、可持续性、自然生态的原则，促进城市生态稳定发展。

参考文献：

[1] 崔宗昌，翟付顺，张秀省，等.浅谈城市河流生态修复理念与技术[J].聊城 大学学报（自然科学版），2011，（3）.

[2] 赵楠，张睿，尚磊.河流生态修复的研究内容和理论技术[J].河南水利与 南水北调，2010，（5）.

篇7

关键词 生态修复；生态修复产业化；北京门头沟国家生态修复示范基地

中图分类号 F062.9；X32 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2012)04-0060-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.04.012

20世纪80年代以来，生态退化、环境污染等问题日趋恶化，成为困扰我国社会经济可持续发展的重要因素，引起了有关政府部门和相关科学家的关注和重视。在此背景下，国家有关部委及地方政府在“七五”、“八五”期间分别从不同角度进行了有关生态恢复的研究和实践，开展了“生态环境综合整治与恢复技术研究”［1］、“主要类型生态系统结构、功能及提高生产力途径研究”［2］、“亚热带退化生态系统的恢复研究”［3］、“北方草地主要类型优化生态模式研究”［4-5］和“内蒙古典型草原草地退化原因、过程、防治途径及优化模式”［6-7］等课题，对生态恢复理论和实践研究都有所加强。此外，进入“九五”和“十五”时期，我国还先后实施了长江中上游地区防护林建设工程［8］，水土流失治理工程［9］；以及农牧交错区［10］、风蚀水蚀交错区［11］、干旱荒漠区［12］、丘陵山地干热河谷和湿地［13］等生态脆弱地区退化生态环境恢复与重建工程；沿海防护林建设工程［14］，等等。这些生态建设实践与工程，尤其是在实践上已获成功的一些生态恢复技术和案例，为生态恢复和环境治理积累了宝贵的经验。但进入21世纪，尤其是最近几年，我国明显偏重了生态修复的技术集成和产业化示范工作，包括民勤沙漠化防治与生态修复技术集成试验示范研究［15］，鄱阳湖湿地生态修复、重建技术集成研究与示范基地建设［16］，等等。

而门头沟国家生态修复示范基地建设便是由科技部和北京市科委牵头组织开展的一项专门针对我国生态修复产业化建设的系统工程［17］。该工程在一期主要完成各种生态修复技术的示范及应用研究基础上，在二期着重开展了生态修复技术的集成及产业化支撑体系建设方面的研究。可见，不论是政府的政策走向，还是社会的现实需求，都要求生态修复向技术集成化和区域产业化方向发展，要求拥有不同技术优势的生态修复企业通过资源、信息和市场的共享，实现对整个生态修复行业的跨越。

1 生态修复与生态修复产业化

生态修复是对区域受损害自然生态系统过程和功能的重建，发展到现在，往往偏重于环境领域的技术研究和应用示范。部分学者认为，生态修复是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的污染环境修复方法，主要包括污染土壤、污染水体、污染大气修复三大方面［18-19］。到目前更多的学者则认为，生态修复区域生态退化的后果不仅仅是自然生态系统结构和功能的破坏，还包括生态系统为人类生存和发展提供的物质与服务能力的下降，使区域经济、社会发展受阻，它包含了对自然、经济和社会人文3个方面的修复［20-21］。其目的应该在于恢复“社会―经济―自然复合生态系统”合理的结构、高效的功能和协调的关系［20］。

随着传统生态修复在区域实践过程中产生的“经济瓶颈”，尤其是面临区域产业转型问题的突显，生态修复的产业化以及如何转变区域产业发展模式实现自我修复已成为国内外学者关注的焦点［22］。而国内一些地区也展开了相应的生态修复产业化的基础及应用示范研究。

在基础研究方面，如吴言忠等以矿区土地复垦为例，先分析了土地复垦组织管理在责任主体、产权界限、复垦资金、复垦机制和生态功能等方面存在的问题, 并提出土地系统、资金系统、社会系统和管理系统等土地复垦产业化的组织模式，进而分析了土地复垦产业化的组织结构和业务流程［23］；波等通过分析矿区生态重建和景观生态规划, 提出了景观生态规划的原则, 并分析了矿区生态重建景观结构的模式［24］；李萌等从矿区的生态经济系统分析切入，建立了矿区产业替代模型，并对矿区生态修复中的产业转型和产业替代的价值转化规律进行了研究［25］；张义丰等对山区沟域经济发展及其空间组织模式进行了大量研究，并以北京为例指出，北京沟域经济的发展一定程度上有助于协调好山区生态保护与经济发展的关系，促进山区的综合开发［26］。

应用示范研究方面，如江苏宜兴西南山区张渚镇竹园村在废弃采石场生态修复背景下发展休闲农业园［27］；平朔煤矿区在循环经济与可持续发展理念指导下构建了以煤为主，电、化、氧化铝、建材并举的黑色产业链和围绕复垦土地开展生态重建，种、养、加一体化发展的绿色生态产业链［28］；等等。

2 门头沟生态修复产业系统的总体设计

作为门头沟国家生态修复基地建设二期项目中“门头沟生态修复产业化能力建设”的一项重要工作内容，本研究拟通过在门头沟区内的王平镇规划构建一个新型的产业生态系统和典型示范园区，来带动门头沟区新兴产业的孵化和传统产业的转型。

王平镇生态修复产业的系统结构设计(图1)由“自然生态修复示范产业、人文生态修复主导产业和经济生态修复引导产业”三大部分组成，三大产业系统相互支撑，协调发展。在各类型自然生态修复示范基地建设的基础上，引导以生态修复技术交易和生态建设咨询为主的经济生态修复产业，最终依托本身固有的生态资源和在已修复好的景观上发展以生态休闲旅游为主的人文生态修复主导产业。其产业发展基本模式为：政府配套服务、企业主动修复、共同开拓市场。而产业孵化中心与生态修复示范区（带）的互补作用是推动其产业化发展的主要动力。

自然生态修复示范产业主要围绕矿山生态修复示范、农田生态保育示范和湿地生态建设示范3大体系构建。矿山生态修复示范以煤矿开采区和采石场废弃地的修复示范为主，农田生态保育示范以山区缓坡和煤矸石山的修复示范为主，湿地生态建设示范以永定河河道景观生态修复示范为主。通过破坏后的景观遗存和修复后的景观现状对比分析，集中展示矿山生态修复技术，水保农业、节水农业和生技农业技术，及湿地生态修复技术的成果。

人文生态修复产业主要围绕观光度假、乡村旅游、健康服务和人文关怀4大主导性产业体系构建。发展旅游业是整个门头沟区实现产业转型后藉以稳定区域经济总量的主要途径，但不能仅仅局限在传统的观光度假旅游产品的开发上，更应该发挥门头沟特有的自然景观、纯朴民风、和保存完好的古村落及历史文化遗迹的优势，去满足北京城市人口亲近自然、回归田园、心灵洗礼、身体保健等方面的需求。

图1 王平镇生态修复产业体系结构图

Fig.1 The industrial framework of ecorestoration for Wangping

经济生态修复产业主要围绕产品物流、市场交易、技术培训和建设咨询4大引导性产业体系构建。其关键在培育针对门头沟区特点的自然生态修复技术交易市场，和孵化整合各相关自然生态修复技术及产品、服务供应行业。生态产品的物流主要以王平镇精品农业产品、各类型生态修复技术产品的展销为主，通过构建产品虚拟信息平台将其以网络的形式集中展示；生态市场的交易主要以不同生态修复技术成果的转让和硬技术的软组装，通过统一的市场交易平台打包进行开发与销售，最终实现生态修复的经济产出；生态技术的培训主要针对全国乃至世界生态修复行业发展需求进行专业人才的培训与学术交流；生态建设的咨询则是辅助于生态市场交易，而满足各类型客户对修复所需产品的选择与决策。

3 不同类型生态修复产业链（网）的构建

3.1 自然生态修复产业

3.1.1 湿地生态修复产业

首先，生态修复产业孵化中心在吸引湿地生态修复类企业时，根据对方技术及资金实力，要求其在湿地生态修复示范带内划定适当面积区域进行主动修复，包括核心技术和建设方案的策划与提供；而对于工程建设中的其他预算投资则由当地政府、修复企业、及上级主管部门和社会团体等进行多方筹资，充分发挥当地政府和修复企业两大利益主体在示范带建设及市场拓展方面的合力最大化；其次，对已修复好的示范带进行包装和维护，在保证恢复当地湿地生态景观及自然净化功能的同时，为当地居民提供休闲娱乐的场所，同时作为此类型生态修复的成功典范，供专家及国内外生态修复需求客户市场进行调研学习，最终实现其社会-经济-自然复合生态服务功能；最后，需要整合该湿地生态修复示范带和孵化中心内的各相关资源，在客户参观完示范带后，再回到孵化中心进行具体项目的相关咨询和协议签订（图2）。

3.1.2 农田生态保育产业

在生态修复产业孵化中心内吸引农田生态保育类企业，并要求其在示范区内选择适当面积农田进行主动修复，完成农田物理、化学及生物环境的综合保育，并作为示范成果的展示，纳入孵化中心重点技术服务咨询体系中去，利用孵化中心的资源及市场优势在国内外进行技术的推广和产品及服务的推销；在农田生态保育类企业进行生态修复的同时，根据政府需求及王平镇农业发展规划要求，在各自选择区域内种植特色农林产品，并通过“生态保育型企业管理+农户分红+政府服务”的机制，利用孵化中心内生态农业产品物流服务中心优势，将生产出来的特色精品农果产品推向北京高端消费品市场；示范园区除了具备以上两个以生态农产品销售和农田生态保育技术咨询服务的经济功能外，还可以通过建设采摘园等方式与周边乡村发展农家乐等旅游产业，以此来扩展其社会服务功能和增加经济效益（图2）。

3.1.3 矿山生态修复产业

工业企业主体型发展模式：主要是针对目前王平镇内存在若干大型煤矸石制砖企业而选定，是作为规划初期矿山生态修复产业的一种发展模式，即煤矸石制砖企业开采煤矸石山，同时通过与王平镇政府签订合同，按照开采规模承担开采区生态修复任务，或交纳相应的生态修复资金给政府，作为未来地面采空区生态修复提供资金储备。生态修复型企业主体型发展模式：该发展模式是作为同湿地生态修复产业发展模式相配套一致的部分统一纳入王平生态修复产业园区主体产业体系中去，即要求矿山生态修复型企业在入驻生态修复产业孵化中心时，选择在矿山生态修复示范区内划定适当面积区域进行主动修复，并发挥孵化中心功能对已修复好的示范带进行一定包装和维护，作为此类型生态修复的成功典范，供专家及国内外矿山生态修复需求客户市场进行调研学习，最终完成具体项目的相关咨询和协议签订。

地产开发企业主导型发展模式：该产业发展模式主要

图2 王平镇湿地、农田、矿山等自然生态修复产业链网图

Fig.2 The ecoindustrial networks of natural ecorestoration for Wangping

是针对目前该区域内存在大量需修复矿山及土地而选定的，作为规划后期矿山生态修复产业的一种主要发展模式，即通过吸引房地产开发企业在区位优势及自然条件较好的地块发展新兴的生态修复地产业，首先地产开发商提供部分资金给土地及矿山生态修复企业，在待修复的地块进行生态修复，其次通过项目承包方式联合建筑及其他相关土建企业在修复好的地块进行房地产开发，主要建设高档别墅和休闲保健类度假村来实现自然生态修复产业向人文生态休闲产业的功能转化和产业升级。

3.2 经济生态修复产业

经济生态修复产业主要围绕王平镇生态修复产业孵化中心建设展开，主要围绕生态农业产品物流服务、生态修复行业市场交易、生态修复技术培训和受损生态系统建设咨询四个方面进行构建（图3）。

3.2.1 生态农业产品物流服务中心

依托北京城区内各大型超市和庞大的高端消费市场，在孵化中心内配置统一的采购、包装和配送等生态农产品物流服务中心。包括京白梨、葡萄、樱桃、核桃等主要的农果产品进行统一采购，按照一村一品和精品农业发展目标，分阶段分任务扩大规模，同时制定采购过程中的质量控制要求；将采购来的所有农果产品进行统一包装，包装厂不设在孵化中心内，但需要在区位及地势条件较优越的乡村进行布设建厂，并按照服务中心制定的农产品质量控制要求进行；包装好的农产品主要面向北京市区内的各大型超市和政府采购进行统一配送，此市场定位要求中心与北京市区大型超市及政府机关建立起良好的信息沟通和货物供应保障渠道；最重要的就是要提供生态农产品的检测和标识服务，从源头保证配送到相应市场上的产品要达到真正生态产品的要求。

3.2.2 生态修复市场交易平台

依托门头沟区生态修复已经取得的大量成果，建立初步的生态修复技术库，同时不断收集与整理拥有其相关核心技术的各类型企业信息，形成一个涵盖各类型生态修复技术和企业信息的数据信息管理系统，最终吸引拥有其核心技术的核心企业入驻孵化中心；收集与整理国内外不同类型的区域生态修复需求信息，同样建立与技术信息和企业信息相配套的市场信息平台；王平镇生态修复市场交易信息平台的重要功能就是，在建立好供需市场信息平台的基础上，根据国内外不同修复市场需求进行技术的组装和企业的合作，通过项目的包装实现成熟生态修复技术的最终产业化。

3.2.3 生态修复技术培训中心

王平镇生态修复产业孵化中心的另一个重要组成部分就是其生态修复技术培训中心的建设。不同于以物质产品的生产和销售为主要盈利手段的传统产业，生态修复产业主要是以提供生态服务及技术咨询为主要盈利方式，因此，作为服务的重要手段，培训部门的设立显得十分重要。包括定期开展国际大型生态修复理论及技术研讨会议，吸引全世界生态修复领域的专家、学者、企业、政府和民众的目光；定期召集国内外著名生态及生态修复领域专家在培训中心开展面向全国范围各大中小城市领导干部的培训，让生态观念及生态修复的科学内涵在政府决策者

图3 王平镇产品物流、市场交易、技术培训及咨询等经济生态修复产业链网图

Fig.3 The ecoindustrial networks of economy ecorestoration for Wangping

图4 王平镇休闲疗养、民俗文化等人文生态修复产业功能体系图

Fig.4 The ecoindustrial networks of social ecorestoration for Wangping

层面得到普及；向国家人事及其他相关部门申请成为生态修复类工程师及行业认证的培训机构，分期举办全国生态修复技术培训班，对培训的学员按综合考试成绩颁发工程师技术资格认证证书，对开展生态修复的企业实体颁发行业资格认证证书。

3.2.4 生态修复及建设咨询中心

王平镇生态修复及建设咨询中心的建设，是实现其生态修复产业化的最关键部分，也是生态修复市场交易平台最终打开国内国际两个市场的重要补充。它既充当了市场交易信息平台中上游技术供给市场和下游技术需求市场进行联系的纽带，同时更重要的是他需要通过不同的项目管理承包（PMC）方式对其进行项目的包装，使生态修复项目得到切实有效的实施。具体可根据市场交易信息平台提供的国内外生态修复需求信息，合理选择拥有代表核心技术的生态修复企业A作为PMC承包商；以A企业为核心，组织项目管理及实施体系，针对特定的技术市场客户要求，把相关配套的各生态修复技术提供企业B、C、D等纳入整个项目实施及管理体系；在建设咨询中心进行项目承包管理的同时，对已完成的项目进行归档信息整理，并对其修复后的效果和进展情况进行跟踪服务和配套指导。3.3 人文生态修复产业

3.3.1 山区休闲旅游度假产业

主要围绕安家庄区域内山体、森林、河流等自然景观资源，以及村落人文景观资源的保护与合理开发展开（图4）。由于该区域面积有限，并且作为门头沟区山体生态环境完全未受到破坏的一个典型区域，建议吸引一家综合实力较强的大型旅游企业入驻，对三个景区的资源进行整合，并建立合理的土地承包转让机制，形成“企业―政府―农民”较好的合作机制，形成合力，吸引并留住更多的京区游客，开发旅游市场。

3.3.2 乡村民俗休闲疗养产业

主要围绕韭园、东西落坡村区域内的乡村聚落和历史文化景观资源的保护与合理开发展开。其主体市场是为京区老年人提供疗养保健、银发夕趣和余热发挥等服务项目，同时兼顾京区中青年夏日周末居家旅游及背包旅游、探险旅游群体。重点是要突破传统农家乐和乡村旅游发展模式，把握住北京市城区内老年人保健、学习需求的潜在市场，以银发经济为突破口，形成北京地区知名度较高的银发服务中心之一。

4 生态修复产业化的意义及面临的问题

门头沟国家生态修复示范基地建设近5年的实践证明，在特定的待修复区域范围内，生态修复技术往往缺乏稳定性、抗干扰性和可持续性的动态监测与效果评估。前期的生态修复科技示范工程只是在一个一个的点上开展，尚未在该区域内实现技术集成应用与展示；生态修复科技资源“飞进来飞出去”和“形象工程”的现象普遍存在，尚未真正扎下根来产生集聚效应和经济效益。而我国许多城市正在经历着经济增长方式的关键转型期，尤其是资源枯竭型城市，这种问题更为突出。因此，从生态修复的“单点应用”以及外部不经济性走向“区域集中”和拉动区域经济增长，以及生态修复产业化模式的开发应成为待修复区产业结构调整和区域功能定位的重点。

同样，区域生态修复的产业化建设也是一个系统工程，需要政策、资金、科技、人才、国际合作、社会参与等各方面的保障。只有把这些硬件、软件和心件有机组合起来，才能真正的把生态修复的产业化推向前进。

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Industrialization Model of the Ecological Restoration

―Case Study of National Ecological Restoration Demonstration Base in Mentougou, Beijing

SHI Yao1 WANG Rusong1 HUANG Jinlou1 SHI Xin2

（1.State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for EcoEnvironmental

Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China；

2. Forestry Bureau of Suburban District of Changzhi，Changzhi Shanxi 046000，China）

Abstract

篇8

关键词 土壤；重金属污染；现状；修复技术

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）09-0229-03

重金属是指比重大于5.0 g/cm3的金属元素，包括Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Hg、As、Fe、Mn、Mo、Co等。通常自然界中重金属元素的背景值很低，其暴露不会对周围环境造成影响。但由于工业生产规模扩大，城镇化迅速发展，在农业生产中，污水灌溉和化肥、农药的使用量加大，导致土壤系统中重金属不断累积，明显高于其背景值，从而恶化了生态环境的质量，并通过食物链直接危害人体健康。据统计，全世界平均每年排放Hg约1.5万t，Cu 340万t，Pb 500万t，Mn 1500万t，Ni 100万t[1]。随着重金属污染问题的日益突出，土壤污染防治工作已在“十一五”期间被提上中国环境保护工作的重要议程，并成为第1个“十二五”国家规划。针对上述情况，笔者结合我国土壤重金属污染的现状，对当前土壤重金属污染的修复技术及其作用机理进行分析，并总结其各自的优势与不足，以期为综合治理土壤重金属污染提供参考依据。

1 我国土壤重金属污染现状

我国面临着相当严峻的土壤重金属污染问题。农业部调查数据显示[2]，我国约140万hm2的农业用地采用污水灌溉，受到重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%。据有关资料表明，我国重金属污染的农业土地面积为2 500 hm2左右，导致粮食减产逾1 000万t，并造成1 200万t以上的粮食被重金属污染，将各项经济损失进行合计，至少高于200亿元[3]。污染土地中，严重污染面积占8.4%，中度污染面积占9.7%，轻度污染面积占46.7%。Hg 和Cd 的污染面积最大。如上海农田耕层土壤Hg、Cd含量增加了50%，江西大余县污灌引起的Cd污染面积达5 500 hm2，沈阳张士灌区Cd污染面积达2 533 hm2。我国农田土壤污染除Cd、Hg污染外，Pb、As、Cr和Cu的污染也比较严重。以保定市污水灌区为例，其Zn、Cu、Pb、Cd的检出超标率分别达到100.0%、27.5%、50.0%、87.5%[4]。此外，我国菜地土壤重金属污染也较为严重[5-7]。广州市蔬菜地Pb污染最为普遍，As污染次之；重庆近郊蔬菜基地土壤重金属Hg和Cd出现超标，超标率分别为6.7%和36.7%；珠三角地区近40%菜地重金属污染超标，其中10%属严重超标。近年来，由于工业“三废”、机动车废气和生活垃圾等污染物的排放，我国城市土壤普遍受到不同程度的重金属污染，主要污染元素为Pb、Cd、Hg。且城市土壤中大部分重金属污染含量普遍高于郊区农村土壤，并具有明显的人为富集特点[8]。

2 土壤重金属污染修复技术

2.1 物理修复

物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术，主要包括土壤淋洗法、工程措施法、电热修复法等。

2.1.1 土壤淋洗法。该方法是应用最多、应用最早、技术最成熟的物理修复方法。采用淋洗液（包括无机溶液清洗剂、复合清洗剂、清水、表面活性剂、有机酸及其盐清洗剂、螯合剂等）对土壤进行淋洗，使固相重金属转化为液相，重金属从土壤中转移到废水，再通过对废水进行回收处理，从而实现土壤的修复。Wasay et al[9]研究发现，EDTA和DTPA能有效地去除土壤中Hg以外的重金属元素，同时也提取出大量土壤营养元素。土壤淋洗法简便、成本低、处理量大、见效快，适用于大面积重度污染土壤治理，尤其是轻质土和砂质土。但这种方法在去除重金属的同时，易造成地下水污染及土壤养分流失。因此，既能提取各种形态重金属又不破坏土壤结构的淋洗液，将为该方法修复重金属污染土壤提供广阔的应用前景。

2.1.2 工程措施法。该方法是较为经典和传统的土壤重金属污染修复方法，包括深耕翻土、换土、客土等。深耕翻土与污土混合，或者通过换土和客土等手段，可以使土壤中重金属的含量有效降低，从而降低其对植物的毒害。不同的方式适宜于不同污染程度的土壤，重污染区的土壤宜使用换土和客土方法改良，而轻度污染的土壤则适宜于采用深耕翻土的方法进行修复。工程措施法的优势在于效果稳定和彻底，但是也存在一定的不足，如费用高、工程量大、易降低土壤肥力和破坏土壤结构，还有换出的污染土壤也存在二次污染的隐患，应妥善处理。据报道，对1 hm2面积的污染土壤进行客土治理，每1 m深土体需耗费高达800万～2 400万美元[10]。因此，工程措施不是一种理想的污染土壤修复方法。

2.1.3 电热修复法。该方法利用高频电压产生电磁波，再通过电磁波作用而产生热能，从而促使土壤中挥发性重金属得以分离，实现土壤的修复和改良。目前，该方法适用于修复受Hg或Se等可挥发性重金属污染的土壤。有研究表明，采用该法可使砂性土、黏土、壤土中Hg含量分别从15 000、900、225 mg/kg降至107、112、115 μg/kg，回收的Hg蒸气纯度达99%[11-12]。这种方法虽然操作简单、技术成熟，但能耗大、操作费用高，也会影响土壤有机质和水分含量，引起土壤肥力下降，同时重金属蒸气回收时易对大气造成二次污染。

2.2 化学修复

化学修复也是一种原位修复技术，即通过向重金属污染土壤中添加改良剂，以调节和改变土壤的理化性质，使重金属发生沉淀、吸附、拮抗、离子交换、腐殖化和氧化还原等一系列化学反应，降低其在土壤中的迁移性和被植物所吸收的可能性，从而达到治理和修复污染土壤的目的。常用的改良剂有石灰性物质[13-15]、磷酸盐化合物[16-17]、硅酸盐化合物[18]、金属及其氧化物[19-20]、黏土矿物[21-23]、有机质[24-26]等，其作用机理见表1。这种方法虽然简单易行，但其不足在于它只是改变了重金属在土壤中的存在形态，却没有把重金属从土壤中真正分离出来，如果土壤环境发生变化，容易造成其再度活化，引起“二次污染”。

2.3 生物修复

生物修复是利用生物（主要是微生物、植物和动物）的新陈代谢作用吸收去除土壤中的重金属或使重金属形态转化，降低毒性，净化土壤。该方法是运用生物技术治理污染土壤的一种新方法，具体包括微生物修复法、植物修复法、动物修复法等。由于该方法效果好、易于操作，日益受到人们的重视，已成为污染土壤修复研究的热点。

2.3.1 微生物修复。该方法是通过微生物进行作用，将土壤中重金属元素进行沉淀、转移、吸收、氧化还原等，从而对污染土壤进行修复。如柠檬酸菌能够与Cd形成CdHPO4沉淀；无色杆菌、假单胞菌能够使亚砷酸盐氧化成砷酸盐，从而降低As的转移和毒性；还有些微生物能够把剧毒的甲基汞降解为毒性小、可挥发的单质Hg[3]。尽管微生物修复引起极大重视，但大多数技术仍局限在科研和实验室水平，很少有实例报道。但随着分子生物学的发展，一些如细菌表面展示技术、噬菌体抗体库技术、酵母表面展示技术等[27]，有望在治理土壤重金属污染中发挥重要作用。

2.3.2 植物修复。植物修复广义上是指利用植物提取、吸收、分解、转化、固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称；狭义上是指利用耐性和超富集植物将污染土壤中的重金属浓度降低到可接受的水平。根据其修复过程和机理，植物修复法可分为以下4种：①根部过滤[28]，即通过耐性植物根系对重金属的吸收并保持在根部。常用的植物有水生植物、半水生植物以及个别陆生植物，如向日葵、耐盐野草、宽叶香蒲等。该法多应用于修复水体的重金属污染。②植物稳定[29]，即利用植物根际的一些特殊物质，使土壤中污染物转化为相对无害物质的方法。常用的植物有印度芥菜、油菜、杨树、苎麻等。该法多应用于治理废弃矿场和重金属污染严重地区。③植物挥发[30]，即利用植物吸收土壤中的重金属，并将其转化为可挥发状态，通过植物叶片等部位挥发出去，以降低土壤中重金属的含量。常用的植物有印度芥菜以及湿地上的一些植物。该法多应用于修复污染土壤中含有挥发性的重金属（如Hg、Se等），但易造成大气污染。④植物提取[31]，即利用超富集植物从土壤中吸取重金属，并将其转移、贮存到地上部，然后通过收获，从而达到去除污染土壤中重金属的目的。目前，已发现超富集植物有700种以上，且广泛分布于约50科中，并主要集中在十字花科。该法适用面广，对于修复多种重金属污染土壤均有效。

植物修复法成本低，对环境扰动小，能绿化环境，具有良好的社会、经济、环境综合效益，适用于大规模污染土壤的修复，属于真正意义上的绿色修复技术。但该方法也有一定的缺点：一是超富集植物生长缓慢，常受土壤类型、气候、水分、营养等环境条件限制，导致修复污染较严重土壤的周期长；二是修复过程局限在超富集植物根系所能伸展的范围内；三是超富集植物只能积累某一种重金属，而土壤污染大多是重金属的复合污染；四是超富集植物需收割并作为废弃物妥善处置，将对生物多样性存在一定的威胁。

2.3.3 动物修复。动物修复是利用土壤中的某些低等动物（如蚯蚓等）吸收重金属的特性，在一定程度上降低受污染土壤的重金属比例，以达到修复重金属污染土壤的目的。有研究表明[32]，蚯蚓在其耐受浓度范围内，对重金属的富集量随着重金属浓度的增加而增加，同时对重金属的选择性受其体内酶的影响。但这种修复方法不足在于低等动物吸收重金属后可能再次释放到土壤中，造成二次污染。

2.4 农业生态修复

农业生态修复是近几年新兴的修复技术，它是通过改变耕作制度、调整作物品种、调控土壤化学环境（包括土壤pH值、水分、氧化还原电位等）、改变土地利用类型、增施有机肥（堆肥、厩肥、植物秸秆等）、控施化肥等措施，以减轻重金属对土壤的危害[33]。我国在这一方面研究较多[34-36]，并取得了一定的成效。这种方法具有投资少、无副作用等特点，适用于中轻度污染土壤，但也存在修复周期较长、效果不太显著等不利因素。

3 结语

综上所述，目前重金属污染土壤的修复技术很多，但就单一技术来看，任何一种修复技术都有其局限性，难以达到预期效果，进而无法大力推广。而且土壤重金属污染修复作为一项系统工程，不仅需要土壤学、植物生理学、遗传学、环境工程学、分子生物学等多个学科的共同努力，还需要多种修复技术的综合应用，即将物理修复、化学修复、生物修复科学地结合起来，取长补短，才能达到更好的效果。

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篇9

    哪种修复方法适合松花江的水生态修复,要根据松花江的实际情况和具体特点有针对性的选择。

    1)人类社会的发展已经不可能把河流恢复到原始状态。完全复原意味着对所有上下游及滨河带的输入输出(水质、水量、泥沙、生物有机体)的改变、复原,由于河流和流域的联系,只有在对整个河流系统和绝大部分流域都进行完全修复的时候,才有可能实现。在松花江多年的治理实践中,修建了大量水资源利用工程、防洪工程等(如取水口、排污口、拦河坝、堤防、河流裁弯取直、渠化等),加之各种人为破坏和干扰,河流原始形态和面貌已发生巨大变化,不可能再建立过去的那种原始条件。

    2)生态系统是一个动态的整体,生态平衡是一个动态的平衡。生态系统是在保持动态平衡时,不断发展演化的。河流生态修复并不意味着绝对的稳定性。正相反,河流系统必须依赖于一定程度的洪水、侵蚀和水质变化的扰动,来保证其多样性。河流的退化正是由于河流生态系统失去了动态平衡。随着时间的推移,河流生态系统在自然力与人类共同作用下,已经形成了新系统的动态平衡。因此,没有必要让河流恢复到原始状态。因此,松花江水生态修复的目标应该是结合防洪、河道整治和城市景观建设等工程规划,对河流系统恶化甚至丧失的(或即将要恶化和丧失的)必要生态功能和社会功能进行修复,完善河流自调节机制,并使其达到新的动态平衡。

    2松花江水生态系统修复的任务

    2.1松花江地貌学特征的改善地貌学特征的改善包括恢复河流的纵向连通性、横向连通性和竖向连通性;对松花江而言,就是要保持其纵向蜿蜒性和横向形态的多样性;实施退耕还湿,恢复滩涂生态系统;加强沟通水系,增强过洪能力;加大恢复植被力度,增强滩涂生态功能;修复缓冲区,控制人为干扰和过渡利用;采用生态型护坡,避免河道直线化和河岸的混凝土化,使其具有作为河流的自然形态。

    2.2水质、水量、水文、水力条件的改善水质条件的改善要通过污水处理、控制污水排放、生态技术治污、源头清洁生产、发展循环经济等改善河流水系的水质。水量条件的改善是通过水资源的合理配置以维持河流河道最小生态需水量(和最低生态水位)和最大流量(最高水位)。水文情势和水力条件的改善是尽量保持自然河流丰枯变化的模式,使河流两岸水陆交错带以及滩涂湿地有适当的洪水的干扰,以保持生态系统的生物多样性,以及结构和功能的稳定。

    2.3生物物种多样性恢复生物物种多样性恢复包括濒危、珍稀、特有生物物种的保护、水陆交错带植被恢复、鱼类等水生生物资源的恢复等。

    3河流生态修复的原则

    3.1社会服务功能和生态功能同时修复松花江水生态修复应在满足防洪、供水、发电、旅游等社会服务功能的同时,具备良好的生态功能。

    3.2与防洪规划等相关规划相协调松花江水生态修复应该符合社会发展总体规划,特别要与松辽流域和哈尔滨市的防洪规划相协调,还应与有国家和区域经济发展规划、流域综合规划、水环境保护规划、城市市政建设规划、自然保护区等规划相衔接。

    3.3自然自我修复为主、人工干预为辅松花江水生态修复要充分利用生态系统的自组织功能,当外界干扰未超过生态系统的承载能力时,可以按照自组织功能靠自然演替实现自我恢复目标。当外界干扰超过生态系统的承载能力时,则需要辅助人工干预措施创造生境条件。然后,充分发挥自然修复功能,使生态系统实现某种程度的修复。

    3.4确保生态系统用水需求应在水资源承载能力范围内,规划社会经济发展用水,应在满足社会经济发展需要的前提下,确保生态系统的用水需求。

    3.5确保河流水质达标污水达标排放,控制面源污染,确保河流水质达标。

    4松花江水生态修复措施建议

    目前的松花江哈尔滨市区江段,现有江道形态已失去天然河道的特点,这是哈尔滨市城市、社会、经济发展的需求造成的。在河流生态修复过程中,应从尊重历史的角度出发,在满足防洪安全的前提下,进行适当修复,建议如下:

    1)虽然受两岸堤防限制,整个江道形态固定,但江道内河流的蜿蜒形态依然存在。同时,鉴于现有堤防是多年历史形成的重要防洪体系,而且目前还达不到100年一遇标准。因此,建议两岸堤防位置不变,保持现有江道水流形态的蜿蜒性以及两岸堤防的非自然形态。

    2)江道内已有不少滩岛、浅滩和深潭,地表景观较为丰富,具有多样化的水生环境和动植物栖息地,不易再造浅滩和深潭,而应结合《松花江流域防洪规划》和《黑龙江省哈尔滨市防洪规划修编报告》,清除主江道有碍行洪、恶化航道及严重影响城市环境的淤积滩涂,增强河流的泄洪功能。

    3)现状堤防已将江道严重缩窄,最窄处仅有1.5km,不宜为了土地开发利用或顺直堤防。将堤防向江道内推进,进一步挤占河流的空间和洪水的行洪空间,不利于河流的防洪功能和生态功能的修复。

    4)鉴于现状堤防、大坝等人工构筑物破坏了江道水流的横向和竖向连通性,可采取措施恢复或改善,修复松花江两岸水陆交错带生态系统,使该江段河流廊道成为具有生命源泉意义的百里生态长廊。

    5)由于大顶子山航电枢纽的建设以及松花江7个规划梯级的建设,河流纵向连通性修复困难,但需加强河流水生鱼类等生物的生态监测,一旦发现有发生生态问题的趋势,及时进行科学研究并采取适当修补措施。

篇10

关键词:城市河流 河流水污染 生态修复 综合污染控制

中图分类号：TU984 文献标识码：A

研究的内容和目的

研究的内容

与自然河流相比，人类与城市河流间的相互作用更为紧密：一方面，人类更强烈地影响城市河流的水文特性、物理结构和生态环境；另一方面，城市的社会经济系统和居民日常生活也更加依赖于城市河流所提供的各种服务功能。近年来，随着我国城市河流污染问题愈来愈严重，城市河流水污染逐步受到各界重视，对其污染来源、含量、时空分布、迁移转化及其归宿等方面的研究进一步深入。城市河流水污染的治理在城市建设中的地位愈发重要，目前，城市污染河流的治理一般着重于点源包括工业和生活废水、非点源包括暴雨污水和底泥等内源污染等，而对直接在河道内进行水质净化正处于研究的热点和难点。

研究的目的

根据过去几十年国际上的污染河流治理经验、河流生态系统的特性和污染物迁移转化降解的机理，消除污染源、大量削减污染物的排放量以及恢复河流应有的自然物理结构是治理河流污染和恢复河流生态系统功能的最根本措施。但是，根据我国目前的经济、社会条件，在短期内污染源难以得到全面、有效的控制，河流生态系统修复也需要一个较长的时间过程，因此有必要对已经严重污染的城市河流进行直接净化和修复。

本论文研究的目的在于，总结发达国家在河流污染治理和生态修复方面的经验，通过对河流水污染控制技术的研究，力求寻找到经济、节能、高效、同时又符合生态环保要求的城市河流水污染控制方法，从而改善河流生态环境，恢复河流生态系统的功能。

城市河流污染的特点及产生的原因

特点

（1）生态系统复杂

城市河流往往是整条河流的某一河段，作为自然流域的一部分，它参与整个水文循环过程。在城市化初级阶段，城市河流呈现自然生态系统的特性，随着人类对水资源的利用强度和对水环境的破坏力度不断增加，使河流的自然生态系统日益遭到人类生态系统的影响，城市河流也就成为两种生态交互作用的复杂生态系统。受人类生态系统影响特别大的河流，自然生态系统明显退化，以致有些河流不但鱼虾绝迹，连水草亦很罕见。

(2) 污染类型齐全

据估计，全世界各城市地区每年排入水体的工业废水和生活污水达5000亿吨以上，使城市河流污染类型十分齐全，主要包括：有机物污染、重金属污染、酸碱污染、病毒细菌污染、热污染等

(3) 污染源数目多、密度高，污染危害严重

城市河流的污染源以点污染为主，但由于污染源数量多、密度高，彼此既相独立，又互联成网，虽以点污染形式出现，实际上形成与河系相应的网络状面污染。

与非城市化地区相比，城市河流的污染十分严重。在未治理之前，泰晤士河、特拉华河、塞纳河等许多国际著名的城市河流，都成为城市排污的臭水沟。如东京的多摩川、莫斯科的莫斯科河接纳的污水比河流流量高出1倍多。因此，使河流常年黑臭，鱼虾绝迹，河流生态环境遭到严重破坏。英国泰晤士河可以作为危害严重的城市河流的典型。18世纪，泰晤士河曾是世界著名的鱿鱼产地，香鱼、银鱼、鳝鱼的捕获量也很大。自19世纪工业革命开始，泰晤士河水质迅速恶化，成为世界上污染最严重的城市河流之一。从伦敦到格雷夫赛河污染尤为严重，河水中不含氧气，水色墨黑，伴有臭鸡蛋味，河中水生生物和水鸟基本绝迹。1832~1886年间，伦敦曾4次流行霍乱，均与饮用水源遭到污染有关。仅1849年的一次霍乱，就死亡14000余人。

2、产生原因

城市河流被污染一般是指排入河流的污染物超过了水体的背景值，且改变了水体的理化性质，使城市河流的生态系统和水体的功能受到破坏，从而沦为“城市污染河流”。

通过分析和总结，城市河流污染现象的产生主要受到生活污水、工业污水及农业污水三方面的影响。

（1）城市生活污水排放总量不断增长，但污水的处理率没有同步增加，致使河流遭受严重污染，既影响了城市河流的水质，又影响了城市的景观，破坏了城市的生态环境，使人们的健康和生活受到损害。

（2）工业污水排放仍是城市河流目前的重要污染源。虽然外资企业、合资企业和国有大中型企业的污水得到了有效治理，对污染严重的工厂采取了关闭、搬迁等措施，但是许多中小型企业和乡镇企业的废水没有得到有效治理，偷排、漏排的现象时有发生，甚至对有些国家明确规定不许排放的有毒有害物质仍排放入河流，导致河流污染日趋严重。

（3）农业污水的排放日益增加。随着郊区城市化发展，小城镇的生活污水量急剧增加，化肥、农药的流失量也越来越多，而且随着郊区畜禽养殖业的发展，使规模化养殖场的粪尿和废水基本上未经处理就直接排人河流，成为日益严重的污染源。

三、城市河流水综合治理措施

1、完善规划及法规体系

(l)制定河流污染治理规划，加大治理投资力度。在河流污染治理及水环境治理方面加大投资力度。届时，使城市污水处理率达到75%以上，达到城市河流基本实现不黑不臭，其支流基本达到景观水体要求，城市郊区外的河流达到城市综合整治的目标要求。

(2)建立统一的河流污染治理机构、统一的区域水管理体制。改变城市河流污染多头管理的现状，将水作为资源和产业，一切涉及水的问题，都交由水务局统一管理，成立了水污染治理指挥部，专门负责水污染治理工作，由水务局代管。这样既有利于责任区分，又有利于彻底改变水管理及水污染控制工作的混乱局面。

(3)健全排污制度，完善排污市场。加强排污的立法和执法工作。在充分调查研究的基础上，各市政府应拟定了符合城市实际情况的排水条例，制定立法计划，以较大市立法的形式，对各个城市的排水设施的规划、建设、运营、养护和排水管理活动进行全面规范，严格实行雨污分流。要花大力气对现有的排水管网进行深人细致的调研，对错接、乱接、雨污合流的管道进行整改，建立独立、完善的雨水和污水管网，彻底实现雨污分流[5]。

(4)建立完善的水质监测体系。城市河流污染控制很大程度上依赖于一个完善的水质监测体系。它包括两方面的内容:监视企业排放的污水，控制排污浓度；经常监测水系水质，掌握水质污染动向，及时发现污染危险，以便采取防污措施，保护水系。

2、城市河流化学处理方法

城市河流化学处理方法主要包括以下几种：化学除藻、化学絮凝以及重金属的化学固定等，城市河流的化学处理方法在运用方面操作比较简单、效果显著受到了广大工作人员的青睐。但它并不是适用任何受到污染的河流，只有在某些特定的条件下加以合理的使用，对于那些污染较为严重的城市河流，不但可以有效的控制污染，还可以起到缓解、治理污染的作用。

调水引流水质改善技术

贯穿城市的内河河网水系，由于控制性构筑物的限制，使水体没能与外部大的水体连通，水体处于静止状态，天气炎热时，水中溶解氧气的浓度降低，容易导致水质变坏。通过工程引流改善水域水动力条件，增加对污染物的稀释容量，提高局部水域净化能力，许多城市在水资源综合利用和调配中，通过跨流域调水工程解决了水源空间分配不均问题。例如郑州市生态输水工程就是引用黄河水为淮河流域的贾鲁河干支流输送景观水，以改善贾鲁河干支流水质情况。

植物修复技术

对河道自然修复应采取生态化措施，主要是通过恢复河岸植被，恢复河岸天然湿地，种植芦苇、浮萍、睡莲、水草等湿地水生植物提高水域净化能力[8]。在城市内河水体中种植水生植物，一方面可以通过植物发达的根系有效地吸收，达到减轻和遏制水体富营养化趋势的目的；另一方面，通过水生植物的种植和培养，还可以起到美化水域环境、改善城市景观的作用。

四、结语

水是生命之源。当今社会,人们对水资源的依赖程度越来越高,水资源的数量和质量已成为制约社会经济事业发展的重要因素。合理开发利用水资源,综合防治水环境污染,是科学发展观的具体表现,是能否实现可持续发展的必要条件。通过本次研究,为城市河流的水污染治理提供了定量化工具,对于实现科技成果转化为社会生产力,实现城市河流环境保护目标,促进其经济建设与环境保护的协调发展,保证其水资源的永续利用和实现社会经济的可持续发展具有十分重要的意义。

[1] 阎水玉,王祥荣.城市河流在城市生态建设中的意义和应用方法[J].城市环境与城市生态.1999, 12(6):36-38.