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中图分类号:S157 文献标识码:A文章编号:
我国近年来的水土流失情况严重,这不仅给我国人民的生活和生产带来了不便,还对我国的生态安全产生消极的影响,极大的制约了我国经济和社会的可持续发展。国家为了改变这种现状,给予了水土保护工作极大的重视。但是我国复员辽阔,不同地方的经济情况、自然情况以及水土流失情况存在着很大的差异,如果采取一种修复措施,那么结果可能难以令我们满意。所以,需要我们根据当地的实际情况,对水体保持生态修复工作进行分区实施,确保水土保持生态修复工作取得令人满意的结果。本文在对我水土保持生态修复分区的原则、不同生态修复区的状况的分析介绍的基础上,对于水土保持生态修复分区治理工作提出了一些建议,希望为水土保持生态修复分区治理工作提供一定的帮助。
一、水土保持生态修复分区治理工作的原则
我们在开展水土保持生态修复分区治理工作时,只有遵照一定的原则来开展工作,才能保证工作的高效性和准确性。这些原则包括:主导因子原则、水土保持工作分区原则、行政区划完整性原则、区内相似性和区间分异性原则、人口和地带性原则。其中对于主导因子原则我们需要明确植物生长的主导因素是水,而我们用来反映他的指标是干燥指数,并以干燥指数为主导因素来划分生态修复一级区;对于水土保持工作分区原则我们需要明确他是在一级区划分后,按照相关部署对生态修复二级区进行划分;对于行政区划完整性原则我们需要明确他是为了使分区结果更加具有可操作性而结合行政区界进行的区域划分;对于区内相似性和区间分异性原则我们需要知道它是根据区内相似的区域进行区域的再次分配,从而方便相关工作的开展;对于人口和地带性原则我们明确它是对主导因子的有力补充,使得水土保持工作更好地开展。
二、不同生态修复区的状况分析
根据各地区的降水量、人均基本农田的不同情况,我们将生态修复区大致分为湿润带生态修复区、半湿润带生态修复区、半干旱带生态修复区和干旱带生态修复区。针对不同的生态修复区,我们需要采取不同的水土保持生态修复分区治理措施。
1、湿润带生态修复区
我们所说的湿润带生态修复区一般包括长白山黑土漫岗区(该区涉及辽、吉、黑)、长江以南红壤丘陵区(该区涉及苏、浙、皖、沪、湘、鄂、赣、闽、粤、桂、琼)、四川盆地及其东南土石山区等(该区涉及川、渝、湘、鄂、贵、云、陕),该区的特点是降水非常的充足,区域内植被的恢复潜力很大,因此我们应对受损生态系统进行快速修复,从而为全国实现生态良好的目标树立一个榜样。本分区生态修复的主要对象是稀疏的林地、荒山和荒坡,、退耕还林后形成的灌木林地等。
2、半湿润带生态修复区
我们所说的半湿润带生态修复区一般包括长哈沈黑土漫岗区(该区涉及黑、吉、辽、蒙)、北方土石山区(该区涉及京、津、冀、鲁、豫)和太兰以南黄土高原区(该区涉及甘肃、陕西、山西等省)。该区特点是降水较为充足,有利于植被的尽快恢复,所以我们应积极地减轻水土流失危害,一步步对生态环境进行改善。本分区生态修复的主要对象是疏、灌木林地、中覆盖度草地和裸土岩砾地。
3、半干旱带生态修复区
我们所说的半干旱带生态修复区一般包括内蒙古高原区(该区涉及蒙、黑、吉)、太兰以北黄土高原区(该区涉及陕、甘、晋、宁)、青藏高原区(该区包括藏、青)、伊犁河谷区(该区涉及新疆西北部)。该区的特点是降水较少、生态修复的难度较大。
4、干旱带生态修复区
我们所说的半干旱带生态修复区一般包括内陆河流域区(该区涉及新、蒙、甘、青)和“三化”草原区(该区涉及新、青、蒙、甘、藏)。该区的特点是经济不发达,生态环境十分脆弱,植被稀疏,进行生态修复的难度大。本区的生态修复的主要对象是已经干涸的内陆河下游湿地及“三化”草原区。
三、水土保持生态修复分区治理措施的建议
1、制定合理的水土保持生态修复分区治理目标
不同的地区,由于当地自然和经济情况的不同,其进行水土保持生态修复分区治理的侧重点不同,进而设定的生态修复目标也应有所区别。我们制定生态修复目标时,应该综合考虑是否有利于保持地表基底的稳定性,保护并恢复;是否有利于脆弱生态的保护;是否有利于生物群落的恢复;是否有利于非点源污染的控制等。只有综合考虑这些方面的内容,进而制定出合理的水土保持生态修复分区治理目标,才能保证相关工作顺利的进行。
2、对生态修复分区措施进一步完善
虽然已经开展的水土保持生态修复分区治理工作取得了一定的成效,但是还是存在一些需要完善的地方。由于我国各地情况存在较大的差别,所以我们在实际工作中需要根据当地的实际情况建立和完善相关的生态修复评价和生态环境分析指标体系,使得水土保持生态修复分区治理项目的验收和效益监测等工作更好地开展。
3、加强水土保持生态修复规划的编制
依据水土保持生态修复的分区的结果,相关政府部门应该对生态修复规划工作给予足够的重视,从而保证水土保持生态修复工作可以系统的开展。在编制的生态修复规划中,应明确本区域内生态自我修复的特点,明确生态修复分区治理的相关内容,如分区的目标、原则、重点和范围等,并按照植被分布的地带性规律来进行相关内容的编写。
四、结论
水土保持生态修复分区治理工作对于我国生态环境的保护和恢复具有重要的意义。我们需要对相关工作进行改进,从而保证其更好地开展。
参考文献
唐克丽,史立人,史德明,等.中国水土保持[M].北京:科学出版社, 2004: 6-17.
关键词:滦平县;潮河;生态治理
随着城市经济的蓬勃发展,城市人口数量不断增加。为了满足生产和生活的用水需求,人们积极进行河道治理。在实际操作的过程中,由于治理方式不符合自然规律,导致河流生态系统遭到破坏,因此需对河流进行生态修复。文章主要以滦平县域内潮河为例,探讨河流生态治理修复的问题和具体方法,保证城市居民安全用水。
1河道现状与问题
潮河发源于丰宁县上黄旗哈拉海沟,在古北口入北京市密云区后注入密云水库。滦平县域内河长64.1km,是北京的重要水源地。目前,潮河水域内并没有颇具规模的水利工程。现存的干砌石河堤由当地百姓自发修筑,缺乏一定的稳定性,而且面临年久失修的问题,一旦发生洪水,就会对本地村庄、耕地造成较大的威胁,还会影响水库的水质,导致水库中的泥沙增加[1]。目前,我国河道水体整体呈现出日益恶化的局面,许多城镇的河道水体质量较低。由于河道的水体流动性比较差,导致面临污染的河道无法得到有效的循环,部分中小河流也缺乏有效监管。随着城镇建设规模的不断扩大,城市居民越来越多,但是并未设置更加完善的排水管网,导致污水无法得到及时有效的收集,许多污水在未经处理的情况下就直接排入河道中,影响河流的水质。此外,许多河流与农田的距离比较近,如果河流面临污染,就会对农业生产造成威胁,甚至会影响周边居民的正常生活。由于人们长期从事各种生产活动,许多行为已经对自然河道造成了严重的影响,从而影响了河流景观的多样性。在河流中包含多种水生动植物,其对温度、有机物浓度的要求不同,若一味地设置硬质护岸,不仅会影响水生动植物的正常生长,还会导致水流速度下降,使得环境日益恶化[2]。尽管自然河道具有一定的自我净化能力,但若长期面临污染,水体就会处于缺氧或者厌氧状态,影响好氧微生物的生存,从而降低河道的自我净化能力。此外,人们大量地修建护坡工程已对河道周边的天然湿地造成破坏,会进一步降低河流的自我净化能力。由于城镇化进程不断加速,人们积极在城市土地中兴建各种建筑,导致城市用地愈发紧张,也使得许多中小河流面积不断缩小,数量急剧下滑。由于河流日益萎缩,生物多样性面临破坏,天然河道景观不复存在,生态系统遭到严重的破坏。此外,正是由于行洪断面不断下降,才会导致洪涝灾害频繁发生[3]。
2河道治理与生态修复原则
2.1生态治理
在进行河道治理与生态修复时,需遵循生态治理这一原则。由于人们长期从事各种生产和经营活动,对自然资源过度开发,导致自然环境日益恶化,河道生态系统面临严重的破坏,因此,在进行河道治理时,要最大限度地保留原有的生态系统,避免对其造成破坏。此外,要及时对生态系统进行修复,如在河岸种植合适的植物[4]。
2.2远近结合
要积极学习发达国家的经验,将河道治理视作长期的事业。制订合理的规划方案,分阶段展开治理。结合地形特征与城市的实际情况,选择恰当的治理措施,明确治理时间,使治理工作更有针对性。
2.3与区域规划保持一致
进行河道治理时,要认真分析城市的情况,重视细节,了解生态环境现状,充分做到以人为本。一旦人与自然发生冲突,需仔细权衡,将生态环境保护放在重要位置,避免环境继续恶化。要将河道治理与城市规划相结合,明确治理目标和治理计划,这样才能为人们创造良好的环境。
3河流生态修复的意义
3.1改善河流生态
进行河道治理时,技术人员会利用河流与河道的规律,结合实际情况对水流的位置进行调整,使河流的条件得到改善。为了进一步满足灌溉与航运的需求,技术人员会采用相应的措施,使河道得到有效治理。但在实际操作的过程中,虽然能够实现对河道的治理,但忽视了对生态环境的保护,导致河流生态面临不同程度的破坏[5]。一旦发生这种情况,就会影响河流内部水生动植物的正常生长,不利于生物多样性的构建;频繁发生洪涝灾害,也会影响人们的正常用水;同时,河流沿岸的气候发生变化,当地植被被破坏,水土流失,会影响河道景观的完善,甚至导致景观消失。因此,进行河道治理时,技术人员应采用恰当的生态恢复措施,以保证河流恢复活力,改善河流生态,实现人与自然和谐共生。近些年,人们愈发重视河流生态保护,认真分析人与自然之间的关系,采取了有效的修复措施。对潮河生态进行治理时,要严格遵循国家的要求,积极开展生态文明建设,重视生态修复。通过改善河流生态,可以推动区域经济发展,优化人们的生活环境,提高人们的生活质量,使社会更加稳定,更好地对当地民俗文化进行保护,实现对潮河生态文化的弘扬。
3.2进一步发挥河流功能
滦平县位于北京市和河北省承德市的交界处,是国家重点生态功能区,因此要高度重视滦平县潮河生态保护与修复。潮河是首都重要的饮用水源地,其生态功能定位是京冀地区的生态屏障与水源涵养区。滦平县区域内的植被、地质、水文条件将直接影响京津地区的生态安全。因此,对滦平潮河的生态环境进行治理符合生态环境保护的需求,同时对促进京津冀协调发展具有重要的作用。通过开展河道治理与生态修复,可以进一步发挥出河流的作用。河流的功能主要有航运、防洪、灌溉、供水等,制订合理的治理方案,可以使河流实现上述功能。但若要保证其功能维持较长的时间,就要开展生态修复工作。比如,修复河流生态,有利于灌溉。从防洪角度来看,河流生态得到了进一步保障,则会进一步提高植被的覆盖率,使植被能够发挥出自身的调节作用,降低洪涝灾害发生的可能性。
4河道治理与生态修复技术
4.1水质调整
要对水库进行合理调度,改变水质,及时恢复河流的生态功能,保证生态平衡,保护自然径流。此外,也可对水利设施进行调控,在下游污染比较严重的区域引入上流水体,改善水质。我国著名的南水北调工程就是通过这种方式达到改善水质的目的。在改善水质时,人们经常会将生态和生物相结合,也会使用化学法、物理法。其中,生态与生物相结合这一方法比较常见,应用范围最为广泛,常见的技术有以下三种。第一,生物膜技术。生物膜技术主要是对河床中的生物进行过滤。通过载体填充或者填料,确保细菌生长,由此形成生物膜[6]。由于载体和滤料的表面积较大,微生物数量繁多,因此可确保河流拥有良好的自我净化能力。第二,生物浮岛技术。该技术主要采用生态工学原理,对水中的磷和氮等物质进行降解处理,从而有效改善水质,还起到抑制藻类生长的效果。该技术能够发挥出植物根系的功效,可吸收大量的富营养化物质,将水中的营养转移,提高河流水体的自循环能力。第三,人工湿地建设。进行湿地培育时,主要是通过人工培育湿地的方式达到修复的目的。在具体操作中,需发挥出微生物、水生植物的作用,及时对河流中的污染物质进行降解与吸附,确保河流生态尽快得到恢复[7]。利用这一技术可对污水进行有效的处理。在特定的洼池中,将填料和土壤进行混合处理,形成填料床,保证污水在床体表面自由流动,可在床体表面种植寿命长、适应能力强的水生植物。
4.2河道曝气
一旦河道产生突发性污染,就可采用河道曝气这一手段。如果河水水质下降或者遭到严重的污染,将会消耗水质中的有机物,导致有机物出现分解现象,呈现无氧状态,还会产生许多有害物质,这些物质味道较重,会对水质造成严重的影响。采用河道曝气这一手段,向河水中注入空气,能够加速水体中有机物的分解,有效改善水质,提高河流的自我调节能力。
4.3植物维护
进行河流生态修复时,要发挥出水生植物的维护作用。植物维护成本较低,不会造成较大的能源消耗,而且具有广阔的发展前景。在许多河流污染区域,人们使用这种方式进行生态修复,可达到事半功倍的效果。采用水生植物进行维护时,可及时吸附水体中的重金属等污染物质。同时,在光合作用下,植物产生的氧气能够提高溶解氧的含量。
4.4堤防建设
加强堤防建设,建设生态护岸,可减少水土流失的现象发生。在堤岸建设中,主要是通过种植植被及设置木材、石材等方式达到护岸的目的。开展堤防建设时,需将其与生态环境保护相结合,以此实现生态平衡,预防水土流失,提高当地经济效益。
5生态修复技术的主要应用方向
5.1在抗洪方面的应用
在抗洪方面,河流生态修复技术主要用于洪水后退工程。在尚未实施该项技术之前,河流流向均遵循自然规律,一旦发生暴雨,就会造成河流中的水溢出,从而形成洪涝灾害。实施洪水后退生态修复技术可确保溢出的河水得到有效治理,使河流恢复到原有的状态。进行河道设计时,要避免河床有淤泥堆积,这样才能确保河流得到真正的恢复。洪水后退技术具有一定的使用要求,需确保河流区域尚未进行河堤建设。
5.2在堤防建设中的应用
在堤防建设中使用河流生态修复技术,要维持河道的多样化形态,这样才能达到控制自然灾害的目的。需将恢复工程放在重要的位置,重视绿化植被种植,使植物可以正常生长,提高河流的自我净化能力。
5.3两级河道建设
将河流生态修复技术与两级河道相结合,主要是将两级河道作为主要的河道形式。上部分河道可发挥出泄洪功能,另一个河道可用来预防淤泥堆积,使河流的生态环境得到有效保护。为了进一步提高两级河道的社会效益,可将上部分河道设置成娱乐休闲场所,满足人们的休憩需求。在设置另一个枯流河道时,要保证其拥有自然流向[8]。
6生态治理修复在潮河治理中的应用措施
6.1对河床断面与护岸进行修复
要重视河床表面的清淤疏浚与整治,确保清理工作具有针对性。在具体操作中,需对营盘村和后湾村的潮河干流进行清理。选择开阔的河段,在河道两侧种植睡莲、荷花等植物,建造完善的景观河道,提高河道景观的美观性。进行护坡建设时,要种植比较低矮的灌木,选择合适的花草,提高河道的绿化效果。同时,要重视对年久失修的护岸的修复,对其进行加固处理;还可采用干砌石等材料设置透水坝,避免使用混凝土等不透水的材料,完善护岸的性能,实现对生态环境的有效修复。
6.2对河道形态进行修复
在河道治理与生态修复工作中,要将河道形态的修复放在重要位置,可在河流中设置辅助水道,确保河道连续。为了不影响河道的行洪功能,提高生态环境的安全性,需根据河段防洪的标准建设河道护岸,及时对各类淤积物进行清理。为了确保水体正常流动,要将石头放入河堤中,或者修建生态石笼跌水坝。
6.3重视河岸绿化与湿地建设
要重新构建灌草植被过滤带,结合河流的水位情况保留常水位以上的区域,保证植被完整,还要补充种植灌木与花草,凸显出植物的层次感,营造良好的植物空间环境。可选择迎春、景天、金叶女贞等灌木,还可选择芦苇、水生鸢尾等水生植物,适当扩大绿化规模,增强河岸的绿化效果。在河岸两侧种植植物时,主要选择连翘、丁香等灌木,撒播合适的草籽,如白三叶、无芒雀麦。要考虑到河边公路的绿化,在沿岸公路栽植国槐、旱柳等比较高大的乔木。通过合理增加植被,加强人工湿地建设,不仅可以起到有效的缓冲作用,还能提高河流的自我净化能力,避免出现水土流失,及时修复生态环境。
6.4护岸生态修复
进行河道护岸修复时,要加强对叠石护岸的改造,或者新建生态坝结构式护岸,确保河道形态得到有效的恢复。对护岸进行加宽处理,使河道具有良好的排涝与泄洪功效。
6.5河道生态生物膜处理
对潮河支流的河道进行治理时,可选择生物膜处理技术,确保河流中的污染物及时降解,提高水质,使河道生态环境得到有效修复。如果河道面临的污染比较严重或者河流水体中包含的有机物较多,可采用生物膜技术进行处理,确保水体中的污染物在第一时间内得到处理。
7河道生态修复技术展望
7.1制定完善的技术规范
为了进一步发挥出河流生态修复技术的作用,要制定完善的技术体系和相应的规章制度。现阶段,该项工作缺乏明确的参考标准和依据,这样会增加河流的修复难度。因此,要考虑到每一个修复环节,重视细节,对各项制度和标准进行调整和改进,从而确保河流生态系统得到进一步发展,维持生态平衡。
7.2制定明确的评价标准
河流生态修复是一项持久、复杂的工程,在较短的时间内并不能看到成效。部分河流面临的污染比较严重,需经过一段时间方可看到治理成效。为了进一步验证最终的修复效果,需制定完善的评价标准,定期对修复情况进行监测。
7.3重视综合性修复
随着河流的迅速发展与生态环境的改变,河道治理工作愈发复杂。若采用某种单一的生态修复技术,则很难保证治理与修复达到预期效果。因此,要进一步完善修复技术,综合多个学科知识,采用完善的河流生态修复理论,确保河流生态得到有效的修复。7.4对水生植物进行合理配置为了进一步提高河流的自我净化能力,要选择恰当的水生植物。首先,需对水生植物的抗性进行分析。然后,对水生植物进行合理分类,进一步发挥出植物的功效,降低治理成本,提高净化效果。
8结束语
河流的情况比较复杂,在进行河道治理与生态修复时,需考虑生态系统的实际情况,采取有效的治理与恢复技术,确保河流生态环境得到进一步改善。
参考文献
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关键词:河道治理;生态环境;南康区;修复技术
引言
河道为构成水环境系统和城乡河湖水系的重要载体,在促进人类社会进步和促进农业经济发展中占据着重要地位[1]。经济的不断发展使得各行业用水量急剧增大,各类污染物不断被排入河流而引起一系列的问题,如水体中有机物、悬浮物、氮磷含量过高造成的水体黑臭、浑浊和发绿等问题;河流含氧量的降低和各类污染物的排放,严重威胁的河流水体安全。所以,河流水系统属于污染治理和生态失衡的综合性复杂体系[2]。不同区域的河流受污染特征、类型不同,相应的污染源也存在一定差异,由此导致仅仅依赖于生物、化学或物理修复措施往往不能达到彻底修复水环境的目标[6]。鉴于此,结合工程实践经验和河流生态修复技术,提出了某两种或多种技术集合的多方位生态修复体系,然后将其应用于赣州市南康区城市水环境治理工程,大大提升了河流生态服务功能和河道的水环境恢复能力。
1多方位生态修复技术体系
多方位生态修复技术体系是一种以技术集成、统筹管理、综合治理、长效运行为基本原则,通过内源控制、人工净化、外源截留以及自净强化等一系列治理措施实现水生态系统的自然修复,见表1。
1.1外源污染控制
实践表明,初期雨水对河流水体的污染程度更大,为改善水质状况无法仅仅依靠点源污染控制。因此,多方位生态修复采取了一种工程化雨水处理技术,即雨水原位自动膜滤设备,通过采取具有膜过滤和前处理一体化的超低压膜过滤工艺,对雨水径流污染物进行高标准的去除。选择折叠式滤膜作为滤芯,在保障过水能力的同时实现截污的目的。通过设置水体贮存池,由此可大大降低人工维护的成本和截留污染物的累计,从而延长滤芯的工作年限。该设备能够有效降低雨水污染含量,因此通常安装在雨水管网的入河末端,经系统过滤可防止直排河道产生的二次污染[7]。自然河岸的“可渗透性”利用驳岸生态滞留系统恢复,由此减少未排入管网系统的雨水流入受纳河道的污染负荷和径流量[8]。水系的水运、防洪等功能为传统驳岸的最根本的目标,由此对河流生物多样性、生态环境等产生一定的破坏。基于自然材料的生态驳岸可为植被的生长提供了环境条件,具有增强水岸自然景观、涵养水源和保护水土等功能。另外,将栖息地和生物走廊等修建于生态驳岸,可形成具有良好渗透性的水陆交界面,从而提高生态服务功能和水体自净能力。根据滞留系统能够将驳岸、水陆面构成一个整体,而能量和物质的交换途径有各种植物间隙、孔洞、空隙等,同时空气中的氧气在不同水流速度下被携带至水体,有利于水体的净化。因此,大幅度降低水污染物排放量、恢复河流湿地及河道的生态系统、严禁新占河道与湿地等为解决河道面临的生态问题的主要措施。
1.2内源污染控制
城市河流水质在很大程度上受外源入河沉淀的影响,即底泥对水体环境可产生二次污染。氮磷、重金属等在外源污染有效控制的条件下也会在特定的条件下进入水体,并在河道底部逐渐积累,对河流上部分水体产生影响。对此,可采取机械清淤和生物酶底泥修复相结合的内源污染控制的有效措施,具有可持续性好、去除污染率高及减少快等优点[9]。机械清淤可在一定程度上改善底泥和河流水体的理化性质,但该项措施的投资成本较高,一般适用于污染负荷高的小面积水域修复。在受污染程度较低、涉及范围较小的区域比较适用生物酶底泥修复技术,从而显著提升微生物在自然条件下降解有害有度污染物的能力。另外,底泥理化性质的可持续性在提高微生物活性后得到重要保障[10]。
1.3人工净化体系
河道水环境系统在外界污染物迅速进入河道时产生失衡或不稳定,通过采用应急措施确保河流水系统的完整性。因此,河道抵抗外界干扰的能力可通过人工净化干预体系提升[11]。当前应用较为广泛的技术措施为超微净化水工艺,见图1。该技术是采用超高压气水混合法形成大量的微小气泡,由此实现增大水体氧容量和氧化有机物、去除各类污染物的目标,从而大大提升水体能见度,在河流水体净化方面具有较强有效性。超微净化水处理技术可逐个消除河流重金属污染、含氧量低、水体黑臭、浑浊、发绿等常见的水质问题,具体的净化过程为:微米级气泡可迅速去除发绿水体中的黏附藻类;携带正电荷的超微气泡能够直接分离、吸附水体中的泥沙和胶体,从而净化浑浊的水体;水体中的有机物在超微气泡破裂和沉降过程中产生的自由基、氢氧基作用下发生分解、氧化,由此可实现治理黑臭水体的目标。
1.4水体自净化
应根据河道不同的受损和受污染程度,采取相应的管理、修复和治理策略,从而提高工程资金的使用效率和各项治理措施的成效。当前,水生态系统在河道整治中的应用越来越广泛,对于强化水体的自身功能发挥着重要作用,水体自净过程见图2。对生态系统受损不严重、受污染胁迫时间不长且水质超标不严重的那些河道,采取以减量为主的措施,通过采取有效的治理措施改善水体质量,减少入河污染量,发挥河流生态系统的自净化、自组织功能自然修复。挺水、沉水、浮叶植物为构建水生植物群落的主要内容,其中挺水及浮叶植物群落发挥着维持水体环境和增强景观效果的作用。在维持生态多样性和系统稳定的条件下对水陆系统之间的能量、物质交流发挥着重要作用。通常将水下草皮布置在岸边较浅水域,如四季常绿矮型枯草等。为提高深水区景观度将四季常绿、体形较高的水下森林一般布置在中部较深区域。群落的构建主要考虑如下原则:氮磷等富营养物质主要由沉水植物的吸附作用消除;通过有效控制悬浮物,显著减少氮磷的释放;通过光合放氧促进铁、铝与泥质中磷的有效结合,降低磷含量;充分发挥沉水植物的功能抑制藻类的繁殖与生长。针对生态功能结构完全受损退化、水质严重恶化和长期污染物超负荷输入的河道,采取养护、修复、减量相结合的综合整治措施加快污染物减量化步伐,如通过实施补水换水、布放人工水草、投加微生物、修建曝气及清淤池等措施,在条件允许的情况下也可引入旁侧湿地进行强化治污,尽快为河流生物群落营造良好的生存环境。另外,枝角类浮游动物在实现动物蛋白与有机物、蓝绿藻转化的同时,又可作为天然饵料被鱼类摄食,从而形成良好的生态循环系统。此阶段的工作重点为如何提高重建生物群落的增殖率、成活率以及确保建成的治污设施持续高效的发挥作用,这也是中小河道生态整治和环境修复易被忽视的环节。
2实例应用
以赣州市南康区城市水环境治理工程为例,治理项目位于南康区龙岭镇内,堤线从丫叉村到大树下,河流全长13.33km,本次治理8.58km。河流中TP、NH3-N、COD浓度分别为1.6mg/L、12.5mg/L、290.2mg/L,属于劣Ⅴ类水质,现状河流透明度极低、水体发黑发臭等问题突出。由于上游河道没有设置相应的截污措施,使得各种污水和部分降水直接进入河道,考虑选用隔膜导流处理受污染水体,隔膜的外、内层分别为聚酯纤维膜和土工膜,布置于南康区河道南岸2km处。通过导流作用,将部分污水流至下游可降低进入南康城区段的污水量,由此实现部分非溶解性污染物的有效拦截。针对直接排入河道的雨污水,为提高底泥和水体微生物的新陈代谢能力与呼吸强度,氧化和消减底泥内源污染,采取将生物酶投入至河道激活其活性的措施,由此实现底泥的原位治理和河道黑臭底泥现状的改善[12]。根据水质相关要求利用河流生态技术,进一步美化环境维持水生态系统循环。在河道综合整治项目中引入超微净化设备技术,这是受污染河道尤其是城市河流治理的有效方法,水质净化指标见表2。根据表1可知,南康区河段水环境质量得到明显改善,为河道水生态环境创造了良好的条件。康区城市水环境治理项目,通过抛洒、投放的方式构建浮游和底栖动物群落,以鲫鱼、鲢鱼为主的鱼类群落以及以伊乐藻、矮型苦草为主的沉水植物群落,形成了自然良性循环的水生态系统。项目实施2个月后,河流水体由之前的淡绿色逐渐转变为清澈见底、无色透明的水体,河流水环境得到明显改善,TP、NH3-N、COD等污染指标降低至0.4mg/L、8.1mg/L、23.5mg/L,显著提升了水体自净能力和地表水环境状况。
关键词:生态环境可持续发展环境修复
随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展,特别是工业革命以来,人类对自然资源需求水平不断提高,生产强度日益加大,有毒、有害废气物质不断的输入环境,远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题,对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛,许多技术已相当成熟并被广泛应用。
对于污染土壤及地下水的之力来说,由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点,其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域,同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索,形成了一些实用技术,但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染,对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此,近年来,人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上,进一步提出了生态修复的理念,并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索,试图以生态学的原理和方法,在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展,从而达到可持续发展。
一、生物修复—生态修复的基础
生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一,是正在发展中的技术,是生态修复的基础。
目前被广泛认同的生物修复定义,是指微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程,这是狭义的定义。
除了微生物修复外,植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现,赋予了生物修复更广泛的内涵,即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物,甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性,改变重金属的活性或在环境中结合态,通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。
目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。
二、物理与化学修复—生态修复的构成要素
从修复原理来看,物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素,根据污染物的理性性质,通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应,使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常,为了节省环境治理的成本,物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段,近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子,还是工程措施,对于修复生物的生命活动来说,是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来,使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时,也有利于污染物的去除或转化,将极大地提高生物修复或植物修复的效率,这一点对于生态修复来说是至关重要的。
物理与化学修复措施与生物修复的结合,是生态修复必不可少的构成要素,其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中,把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来,才能形成有效的生态修复技术。
三、植物修复—生态修复的基本形式
植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的,其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。
目前,植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面,如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化;池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化;污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。
在污染环境治理中,从形式上来看,似乎主要是植物在起作用,但实际上植物修复过程中,往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素(这些因素可以部分人为调控)等在共同起作用。因而,总的来说,植物修复几乎包括了生态修复的所有机制,是生态修复的基本形式。
摘要近年来,人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上,进一步提出了生态修复的理念,并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索,试图以生态学的原理和方法,在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展,从而达到可持续发展……
关键词:水土保持;生态自然修复;生态文明建设
近年来,由于我国城市建设速度越来越快,以及工业发展取得空前进步,对我国生态环境水土保持造成一定影响,使得我国生态自然修复以及生态文明建设不能达到理想效果,进而影响我国工业和城市建设的长远发展。为此,我们必须要根据实际情况,采取措施来将水土保持的重要理念推入落实到人们心中,进而做好生态文明建设,以加强我国经济的长远稳定发展。
1生态自然修复的基本意义
生态自然修复就是当某区域的生态环境在经过破坏或者退化后,进行自主恢复的过程,其主要作用就是实现生态环境的良性循环,进而建立一个和谐文明的生态环境。通常情况下来说,生态修复是指相关部门采取各种生态工程技术等,针对生态环境中所出现的问题采取一系列的措施来改善生态环境的破坏,其目的是对生态环境或生态系统进行重新调整、优化,使其与外部信息和能量进行相互融合,进而促进生态环境恢复到原始状态。此外。随着各国专业人士对生态环境的研究发现,生态环境修复主要是从生态恢复、生态重建、生态修复以及生态改良等方面来实现的,这几方面虽然是针对不同问题来对生态环境进行改良的,但是其含义基本上是一样的,都是围绕着对生态环境的“恢复和发展”来进行的,使得已受到损坏的生态环境能够进行系统的修复,并且达到持续利用和发展。
2采用水土保持生态修复的相关措施
2.1注重利用生态环境自我修复能力。在水土保持生态修复中,主要以自然恢复为主,即我们应该利用大自然的力量,遵循自然的循环规律等,使生态环境能够实现最大程度上的自我修复。此外,相关人员还应该注意掌握生态环境中各种生物与生态因子之间的关系,以及自然界的演替规律、物种之间的竞争与存亡等问题,这些都属于自然所拥有的基本属性,我们只有尽可能将其掌握到位,并对其加以运用,才能使生态环境得到很好地恢复。2.2注重因地制宜式的生态修复。我国是一个土地面积非常辽阔的大国,存在着多种多样的地区特征,并且不同的地区还有着不同的气候、环境等,如降水量、森林面积等特征,这些因素对我国生态环境的自我恢复造成不同程度上的影响,并且各种地区生态环境的修复过程也是有许多的不同之处。因此,我们不能从单一地区生态环境成功恢复的案例来对其他方面进行控制和治理,我们应该根据不同地区生态环境的实际情况进行分析,针对不同的生态问题采取不同的措施,进而保证生态环境能够最大程度上进行自我修复。2.3加强农村生态环境修复工作。在我国很多偏远的农村地区,存在着植被面积小、水土流失严重等问题,但由于这些农村大多是地广人稀、经济不发达等一些偏远地区,所以常常缺乏一些有效的治理,影响了我国生态文明的建设。因此,我们必须认真重视起来农村生态文明建设,尤其针对农村的水土流失问题,相关工作人员应积极对当地生态环境进行考察和研究,进而采取一些有效措施,如因地制定一些生态移民或者生态修复方案,从而更加科学地治理、恢复和建设农村生态环境。此外,还要注意对农村生态环境的格局进行科学严谨的划分,建立系统的生态治理格局,以防止后期生态修复工作产生在在破坏现象,从而促进我国生态修复的长远发展。
3促进生态文明建设的有效措施
3.1加强和完善人们的生态保护理念。通常情况下,我国水土流失主要是受到人为和自然两方面影响而产生的。自然因素一般不可避免,我们只能采取措施加以防范,但是人为方面却是可以得到有效的改变的,这对生态文明的建设是十分重要的。究其原因,近年来产生一系列的人为破坏问题主要是由于人们心中缺乏加强生态保护的意识,他们认识不到生态环境被破坏将会产生什么样的影响,对其后果的严重性没有深刻的认识,因此,常常在监督较为宽松的地区,由于各种利益等因素,而对生态环境造成大量的破坏,这对我国生态文明建设是非常不利的。所以,我们必须要加大力度对人们的思想观念进行教育,以此来促进生态保护观念深入落实到人们心中,让人们懂得保护生态环境的重要意义,能够在无人监督的情况下,自觉进行监督和管理,不做那些伤害环境、破坏环境的事情,进而促进我国生态文明建设。3.2加强先进科学技术的引用。为使得我国生态环境能够得到更好地保护和恢复,我们除了采取相关措施来促进生态环境进行自我恢复外,还要注意引进一些先进的科学技术来促进我国生态文明的建设。由于近年来我国科技的发展非常迅猛,并且取得优异的成就,尤其是那些比较高端的科学技术,对我国生态环境的恢复将是十分重要的。相关研究人员在对水土流失的治理中,要注意将科研成果的真正价值体现出来,同时也要注意以生态环境建设的实际情况来采取相关的技术,进而保证生态环境建设能够更加绿色化。此外,相关部门之间也要注意加强科学技术之间的相互交流,从而建立全面系统的水土保持监测体系,从而保证我国生态文明建设工作的有效开展。
4结语
总之,加强水土保持生态自然修复和生态文明的建设对我国经济的可持续发展是非常重要的,但是当前我国在生态修复与生态文明建设中,仍然存在着许多问题,阻碍着我国生态文明建设的步伐,因此,我们需要根据当前实际情况,从加大环境保护宣传、加强技术引进等各方面,来对生态环境进行治理,进而促进我国生态文明建设。
作者:苏江 宁何 单位:昆明龙慧工程设计咨询有限公司
参考文献
[1]崔腾娴.水土保持生态自然修复方式与运用实践研究[J].农业科技与信息,2017(6):33-34.