生态修复技术

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生态修复技术范文第1篇

1.1生物膜技术采用生物栅、人工水草、漂浮湿地浮体等高比表面积材料，使有水质净化作用工程菌、原生动物、后生动物等附着在材料表面上并生长繁育，形成膜状微生物层。受污染水体与生物栅、人工水草、漂浮型人工湿地浮体接触时，水体中的有机污染物、氮、磷等营养物首先被其上的微生物大量分解、转化成CO2、N2等无气味气体释放出水体（异化作用）和少量吸收成为自身的组成部分并繁殖（同化作用），之后通过水体中食物链使同化作用部分的元素不断地从水体中去除，使水体得到净化，同时也为水体生态系统构建提供了大量初级的生产者。这种处理方法能够有效的去除污水中污染物，使水体得到净化。生物栅、人工水草、漂浮型人工湿地载体还为水生动物提供良好的栖息环境和隐蔽场所，有益于水体生态系统的构建。

1.2水生植物净化技术水生植物净化技术主要是指利用在水体中种植水生植物，通过水生植物的生长吸收、水生植物与水接触面的生物膜形成和其他物理、化学作用达到净化水体作用的技术，与水生植物种植相关的水生植物培育技术也是该技术组成部分。本设计中采用了吸污耐污能力较强的水生植物品种，同时兼顾水体水面景观要求，其中：挺水植物采用漂浮湿地、浅难湿地种植，浮水植物采用净化浮岛种植，沉水植物种植于水面较浅、阳光充足的水域。

1.3微生物循环驯化技术微生物循环驯化技术是利用污染水体中的营养盐作为培养基，通过特殊技术工艺，将高效微生物菌种进行原位不间断培养，通过驯化、增氧、生化、循环等过程，在短时间内降解水体中的污染物，并持续维持水质治理效果。如工艺流程如图1所示，该技术包括在河岸设置生物培养罐，用于高效微生物培养、驯化、繁殖；高效微生物在生物培养罐培养成熟后，定期投加到设置于河道水体中的水下生物培养器，高效微生物在水下生物培养器的环境中进一步繁殖，并不断地将高效微生物释放到河道水体中；进入河道水体的高效微生物通过生物同化、异化作用不断消耗河道水体中的有机物、氨氮以及其他营养物质，从而达到增加水体自净功能、改善水体水质的目的。在此过程中，还必需设置鼓风机、推流曝气机、搅拌机、人工水草等设备，其中鼓风机的作用是为生物培养罐和水下生物培养器提供充足的溶解氧，推流曝气机的作用是水体造流以及增加水体溶解氧，搅拌机的作用是水体造流以及底泥分解减量，人工水草的作用是增加水体中高效微生物栖息场所以及在水质改善之后为水中高等水生生物提供栖息场所。

1.4河道造流曝气技术河道造流曝气技术是一种适应于河道特点的专用增氧技术。与一般增氧技术不同，本设计所选用河道造曝气技术是采用水下推流吸入式曝气装置，在获得高效率增氧效果的同时不占地、噪声低、装拆方便、水体流动性好。河道造流曝气技术作为一种投资少、见效快的河流污染治理技术，在很多工程被优先采用。在河道中进行充氧不但能改善水体黑臭状况，而且能使上层底泥中还原性物质得到氧化或降解。曝气在河底沉积物表层形成了一个以兼性菌为主的环境，并使沉积物表层具备了好氧菌群生长刺激的潜能，从而能够在较短的时间内降低水体中有机污染物，提高水体溶解氧的浓度，增强水体的自净作用，改善水环境。该技术与生物膜技术相结合，生物膜提供充足的水质净化微生物、河道造流曝气提供充足的水质净化微生物所需氧，从而有助于水体自净能力的提高。

2专项技术可行性论证实证研究--以2012年度慈溪市城区河道生态修复工程为例

2.1慈溪市城区河网情况慈溪市30km2中心城区范围内有主要河道共计92条，总长度约为109km2。除此之外，另有一些无名支流及断头槽，平均河宽5m。近年来由于慈溪市城市发展迅速，各类污染排放量也相应增加，其中大量污水排入城区内河，造成其生态环境不同程度恶化。

2.2慈溪市城区内河治理现状1997年慈溪市开始实施城区内河治理，到2005年底，以一横一纵的大塘江、浒山江为骨干，以中心旧城区为重点完成了一次综合性治理，共治理城区内河17条（段）计18km，建成截污管、渠29km，拆迁房屋4万m2，新建大小节制闸8座、橡胶坝2座，设置排涝和污水提升泵站4座，新增绿化面积2万m2，累计投入资金2.2亿元。其中截污包括污水排放点源治理、污水收集系统建设和城市污水处理厂建设这三个过程。从2006年~2007年，慈溪市对大塘江、浒山江、邵家路江、城东新村横河、东城河等河段进行了生态治理。根据2009年8月12日水质监测数据，未进行水生态修复河道断面各类污染物浓度与进行水生态修复河道断面各类污染物浓度相比，进行过生态修复的断面各项污染物浓度明显低，其中平均CODcr降低了19.70mg/L、BOD5降低了4.08mg/L、NH3-N降低了8.01mg/L、TP降低了0.44mg/L，由此可知，水生态修复能很大程度的提升水体自净能力，降低水中污染物浓度，见表1、表2。2011年慈溪市城市内河生态治理工程主要以中心城区内的五灶江、六灶江（虞波江）为治理河道，实施生态治理措施包括人工湿地、生态浮岛、荷花、睡莲、人工水草、沉水植物鱼类、底栖动物等。同时还实施了慈溪市第一条以水质养护模式建设的城市内河--东城河水质养护工程；该河道实施措施主要为造流曝气机、人工水草，工程实施以来，东城河基本无黑臭现象发生。

2.3实例项目概况2012年度慈溪市城区内河生态修复工程治理方案如表3：

2.4治理效果水体中的污染主要由初期雨水、排放或溢流污水、底泥释放形式进入。水体的水质生物自净能力主要以各功能植物、人工水草、造流曝气、微生物循环驯化及水体其他的功能微生物来实现。(1)单纯设置人工水草对水体净化:单纯设置人工水草可对河道水体中COD降解，可去除大量氮素。不结合造流曝气人工水草1950m2，CODcr、TN去除能力分别为6474g/a.m2、324g/a.m2，年CODcr、TN去除量12624kg、632kg。(2)人工水草结合造流曝气时对水体净化:结合造流曝气时，人工水草对河道水体中COD降解能力有较大增强，同时可去除大量氮素。结合造流曝气的人工水草900m2，CODcr、TN去除能力分别为57.6kg/a.m2、2.56kg/a.m2，年CODcr、TN去除量51.84t、2.3t。(3)人工水草结合微生物循环驯化技术时对水体净化:结合微生物循环驯化技术时，人工水草对河道水体中COD降解能力有也较大增强，同时可去除大量氮素。结合微生物循环驯化技术的人工水草150m2，CODcr、TN去除能力分别为126.3kg/a.m2、56.8kg/a.m2，年CODcr、TN去除量18.95t、0.9t。(4)功能植物对水体净化:本工程种植：挺水植物1500m2，浮水植物2500m2，沉水植物600m2。挺水植物平均TN去除能力为38g/a.m2，TP去除能力为8g/a.m2；浮水植物平均TN去除能力为72g/a.m2，TP去除能力为17g/a.m2；沉水植物平均TN去除能力为61g/a.m2，TP去除能力为13g/a.m2；据此计算年植物去除河道水体氮磷量见表4。(5)漂浮湿地对水体净化:漂浮湿地1350m2，CODcr、TN去除能力分别为327g/a.m2、63.6g/a.m2，年CODcr、TN去除量441kg、86kg。本生态治理工程实施后，CODcr年去除量83.86t，TN年去除量3.9t，TP年去除量62.3kg。

3结论

生态修复技术范文第2篇

关键词：冶金矿山；废弃地；生态修复；土壤改良；边坡治理

冶金矿山行业涉及面广、产业关联度大，是国家经济建设的重要基础。但在矿山的开采过程中，会不可避免地挖掘和破坏山体、毁坏林地和耕地、挤压动植物的生存空间，造成严重的水土流失和生态系统退化，形成大片的山体和废弃矿场；在资源的加工过程中，会副产大量的固体废弃物，如废石、尾渣等，它们堆弃占用土地，破坏耕地，释放有毒物质，并向周围环境迁移扩散，通过食物链在动植物体内和人体中富集，威胁矿区生物的多样性和矿区居民的正常生产生活，制约区域经济的可持续发展［1-6］。随着矿产资源的日益贫化，这些问题日趋严重，因此，对矿山废弃地进行生态修复，恢复其原有功能，已经刻不容缓。

1冶金矿山废弃地的生态现状

冶金矿山废弃地指在矿山开采过程中因被污染、占用或破坏，以致暂时失去利用价值的土地［7］。根据其成因，矿山废弃地可分为五类：（1）排岩场。由被剥离的表土、被剥采的废石以及缺乏深加工价值的低品位矿岩堆弃而成，堆积体结构松散、不稳定，自然条件下很难风化粉碎，表层植被生长困难；（2）尾矿库。由矿石经洗选加工后产生的尾渣泵送堆积而成［8］。尾渣粒径小、质地松散、表层干燥、保水能力差，尾渣会持续向外界释放有毒物质，尾渣毒性很强，植被难以存活［1-2］；（3）露天采坑。露天开采埋层较浅的矿床所形成的凹坑，通常直径较大、挖掘较深，表层岩石风化严重，植被立地条件差，难以形成植被覆盖［9］；（4）塌陷区。矿区地下大量开采后，地质条件不稳定，地面塌陷所形成的块状、带状凹陷区域，塌陷区地表破碎、难以复垦，塌陷坑四周封闭，坑内常年积水［10-11］；（5）压占地。为开发矿山所修建的辅助设施，如建筑物、公路等，它们会占用大量土地，在矿山停采后，这些区域被水泥、砌石、砖瓦等覆盖，难以复垦。我国在20世纪50年代就开始了矿山废弃地的生态修复工作，但受限于当时的观念和技术水平，这项工作一直处于零星、小规模状态，并未完全发展起来。针对矿区严重破坏的情况，国家相继出台了多项举措，一方面规范和引导矿区土地复垦工作［12］，同时明确矿企在矿山修复工作中的责任，增强了企业的责任意识，政企联合，加快了我国矿山废弃地生态修复的工作进展［13］，截止2016年底，我国已累计投入修复资金近千亿元，累计修复土地上百公顷，资助研发、推广了近200项先进治理技术，生态修复工作取得显著进步［14］。然而，我国矿区污染面积大，污染程度深，而多数矿企习惯了“先污染后治理”的生产模式，历史欠账多，使得环境治理资金需求量巨大。在当前持续低迷的矿业形势下，矿区土地的修复费用主要由政府财政拨款提供，资金缺口很大［15］。截止2016年底，我国矿山废弃地的修复率仍不足30%，与其他矿业发达国家50%~70%的平均修复率相距甚远，废弃土地修复工作不容乐观［13］。国外矿山的生态修复工作可追溯到19世纪末，到20世纪中期已经开始了系统化、规模化的治理工作，并在法律法规、管理方式和修复技术等方面获得了大量的成功经验。澳大利亚实行矿产开发、土壤改良与生态恢复相结合的“三位一体”管理模式，促进了矿区土地复垦和生态修复工作的进展［12］；美国的矿山土地复垦工作始于20世纪30年代，现已形成了健全的法律体系和完善的管理制度，废弃土地复垦率高达85%，其首创的复垦保证金制度已被许多国家学习采用［16］。德国在矿区土地复垦方面投入了大量的人力和财力，目前德国废弃土地的复垦率已经超过90%[13]。相比较而言，我国矿山废弃地的生态修复工作任重而道远。

2冶金矿山的生态修复技术

矿山废弃地地表大多坑洼不平、浮石凸起，铁矿等金属矿废弃地地表还散落有许多硬度大、难以破碎的低品位矿石。在进行土地复垦前，应首先利用推土机、压路机等大型设备对其地表进行平整处理，使区域附近地表性质尽量均一化，减小土壤改良和植被恢复的阻力，为后续复垦工作创造有利条件。矿山废弃地土壤重金属污染严重，氮、磷、钾等营养元素严重缺失，土壤结构性差，在不进行人工干涉的情况下，矿区植被很难恢复。因此，修复矿区污染土壤是矿区植被恢复和生态重建的前提。

2.1物理修复技术

土壤的物理修复技术包括表土转移和客土回填两种。表土转移指在矿山开采前将区域内表层土壤收集保存，待闭矿后再重新覆盖的方法［17］，在这个过程中，虽然地表植被被完全破坏，但土壤中的营养元素和种子库得以很好保存，能够加快植被的恢复速度［18］，表土转移法仅适用于新开矿山和新建尾渣场，在西欧国家的铁矿露采场应用较为广泛。客土回填指直接将区域内原有表土全部移除，回填适于植被生长的耕植土，在表面形成0.1~1.0m厚的覆盖层，以达到土壤改良的目的，Mago-ba等［19-20］在大量实验后发现，覆土厚度与植被覆盖率的增量成正相关关系，当覆土厚度为30cm时，区域内植被的覆盖率能提高近70%。该法效果明显，但需要外借耕值土，费用昂贵。湖北黄梅马尾山铁矿通过经济技术比较后采用了表层客土全覆盖、乔灌草间植的方式进行植被恢复，对防治水土流失和改善区域环境起到了很好的效果。

2.2化学修复技术

矿山废弃地普遍酸碱化过度，土壤pH值严重偏离正常范围，不适于植被生长，必须添加酸碱调节剂进行基质改良。对于酸化土地，可以施用石灰、碳酸氢盐等进行基质改良［22］，刘珊珊等［23］探究了用石灰调节南京紫金山铜矿堆浸场pH值的可行性，发现在浸场表层持续喷撒石灰一段时间后，能够显著提高基质表层的pH值，但由于渣堆厚度较深、下层尾渣酸化严重，因此对渣堆深处的pH值没有明显调节效果，这对于铁尾矿库表层基质的改良可起到一定的借鉴作用。对于碱化土地，可以投入石膏、碳酸氢盐、硫酸亚铁等来中和基质的碱性［24］。Na+含量过高容易导致土壤板结，石膏中的Ca2+能够有效地替换Na+，降低土壤碱性，疏松土壤，改善水分、空气和有机质的流通条件。当土壤酸碱度过高或失调时间过长时，宜采用“少量多次”的方法施加调节剂，这样既能保证药剂的持续效力，增强调节效果，又能节省药剂。重金属处理是土壤修复的关键，利用化学物质（包括钙酸盐、含磷材料、铁氧化物、铁盐、ED-TA、α-淀粉酶、腐殖酸等）的吸附沉淀、氧化还原、催化还原、络合等作用，可以在一定程度上达到重金属离子固定的目的，显著减弱重金属离子的迁移能力［25-31］。铁矿废弃地中存在的重金属主要有铜、镉、铅、锌等，Ca2+对这些重金属离子有明显的拮抗作用，可以有效缓解其毒性，向废弃土地中喷撒药剂可阻碍农作物对它们的吸收，保证农产品安全［32］。EDTA通过螯合作用可以固定多种重金属离子，且对土壤中的微生物群落几乎不产生影响，是目前广泛应用的铁矿废弃地重金属淋洗剂［33］。黄凯［34］将有机肥和泥炭的混合试剂经过特殊工艺处理后，用于修复铅锌矿尾矿库污染土壤。Wu等［35］利用黏土、生物炭成功研制出一种具有网状结构的新型纳米复合材料，能促使有毒的Cr6+转化成无毒的Cr3+，大大简化了土壤的修复步骤，提高了修复效率。另外，利用城市污泥较强的黏性、持水性和保水性，将其用于土壤改良，既能够提高土壤肥力，改善土壤的团粒结构，又能以废治废，促进城市固体废弃物的资源化再利用［36-37］。另外，从城市污泥中提取出的一些菌株还能对Cr6+起到还原作用，可有效去除其中90%的Cr6+，实现铬渣堆六价铬的高效治理［38-39］。

2.3生物修复技术

生物修复技术指利用酶、菌类及土壤动物等的新陈代谢作用来降低土壤中有毒、有害物质的浓度，从而达到土壤修复目的的一种技术。赵永红等［40］认为，植物与降解菌的协同作用，可显著增加土壤中降解菌的数量，提高降解菌的活性，改善植被的根际微环境，促进植被对养分和水分的吸收，促进植被的立地生长，加快土壤环境的改善速度。Denny等［41］研究发现，在土壤中接种菌根，菌根分泌物能够增强土壤中重金属离子的迁移能力，增强植被的抗性，促进植物对重金属离子的吸收，加快土壤的净化速度。Boyer等［42］研究了土壤动物蚯蚓对土壤中重金属的净化作用，发现蚯蚓既能够吞食土壤中的重金属，又能够疏松板结土壤，增加土壤孔隙度，改善土壤的物理结构。徐池［43］对用不同驯化浓度/时间筛选出的赤子爱胜蚯的生理指标进行了系统比较，通过急性毒性试验和彗星试验确定了该种类蚯蚓的耐性最佳驯化条件，用该最佳条件筛选出的赤子爱胜蚯对重金属有强提取作用，利用蚯蚓的吞食作用来改善重金属污染土壤具有广阔的应用前景。

2.4植被恢复技术

铁矿废弃地土地贫瘠、盐碱化严重、重金属毒害作用强，经过一系列的修复措施，如表土转移、化学试剂投放等，在一定程度上修复被破坏的土壤，通过人工种植能较快实现矿区的植被覆盖，最终建立起新的生态平衡［44］。禾草植物和豆科植物经常都被用作矿山废弃地生态修复过程中的先锋植物，它们生长迅速，抗旱性强，耐贫瘠能力强，且豆科植物具有固氮能力，能够产生易于植被吸收、且缓释性能良好的有机氮，这对于贫瘠土壤的修复改良至关重要［45］。杨卓等［46］对禾草植物高羊茅和黑麦草的重金属耐受性进行了研究，发现这两种植物抗逆性很强，可在重金属污染土壤中迅速生长，能够起到防止土壤侵蚀的作用。Chen等［47］发现，香根草具有对Cd2+的强富集作用，即使在Cd2+含量极低的土壤中，叶片中所吸收的Cd2+浓度也可达218gC/hm，是铁矿废弃地中Cd的理想治理植物。此外，高山甘薯、海州香薷、酸模等对Cu有较强的富集作用，高山漆菇草、东南景天羽叶鬼针草等对Pb也有富集作用［48-52］。多季收割重金属富集植物，土壤中重金属离子浓度降低，这时可种植一些生物量更大的植物（如灌木、乔木等）来完善区域的生物群落，增强矿区的保水、保肥能力和抗逆性［53］。对于收割获得的重金属富集植物体，可采取焚烧法、高温分解法、生物解吸法、植物冶金法、液相萃取法等进行处理［54-55］，其中焚烧法和高温分解法能够显著减少植物残体的体积和重量，是目前最为行之有效的重金属富集植物体处置技术［56-57］。

3冶金矿山的边坡治理技术

铁矿废弃地环境恶劣，露天采坑等区域表土几乎被完全剥离，土地结构破坏严重，水分和养分流失严重，滑坡时有发生；排岩场、尾矿库的堆积结构松散，颗粒易流动，且堆场往往势能较高，是潜在的人造泥石流发生源［11］。鉴于这些特征，除对矿区采取必要的生态修复手段外，还必须辅以边坡治理等措施，以疏通地表径流，减少基质流失，增强边坡稳定性，降低滑坡和溃坝风险。

3.1客土喷播技术

客土喷播技术是一项新型的岩质边坡绿化技术，主要利用机械搅拌设备将客土、种子、缓释肥、粘结剂、保水剂、稳定剂等充分混匀，在待修复坡面上锚杆挂网，然后利用泵和压缩空气机将基材垂直喷附到坡壁上，形成具有一定厚度的喷附层［58］。喷附层结构良好，含有植物生长所需的各种营养物质，其中的保水剂为高分子树脂材料，具有很强的储水保水能力，可吸收超过自身重量数百倍的水分，且高压下水分不脱除［59］。在种子的出苗和生长过程中，喷附层能够持续供水供肥，确保植物的正常生长，实现边坡的快速绿化。为丰富边坡生物群落，客土喷播技术通常采取草罐混植的搭配方式进行植被培育，同时选用根系发达、抗逆性强的植物种子，充分利用植物根系对土壤的加筋和锚固作用，力求达到最佳护坡效果［60］。

3.2植被混凝土技术

植被混凝土技术综合了土壤学、环境生态学、岩土力学、园艺学等多学科知识，系统考虑了边坡角度、裸岩性质、气候特征、绿化要求等条件，采用特定的混凝土配方和种子配方，将植生土、胶结剂、绿化剂、有机质、腐殖质、肥料、保水剂、草种等基础材料混匀，然后浇灌于坡壁以起到边坡防护与绿化的作用［61］。植被混凝土所用的胶结剂为普通硅酸盐水泥，将其与特制的绿化剂配合使用，能够在岩坡表面形成具有大量细密孔隙的植被生长基质，该生长基质既能像普通混凝土那样稳固边坡，又因为它独特的多孔结构，可以加快水分和养分的运输速率，营养物质供应顺畅，植被生长迅速，对裸岩边坡的治理效果良好［62］。

3.3生态灌浆技术

像排岩场这种类型的矿山废弃区域，它们的地表特征明显，堆渣呈块状、块间空隙大，几乎不存在植被生长土壤，可借鉴工程灌浆技术来对它们的边坡进行治理。将基质材料、黏土和水等按照特定的配比搅拌制浆，然后由上而下对渣堆边坡灌浆，浆体填充表面空隙，并逐渐在渣堆表层形成一层富含养分的植被生长基质，该基质层具有一定硬度和抗侵蚀能力，既防渗护坡，又适于植被生长，能够为后续的植被恢复工作奠定良好基础［11］。

3.4生态植被毯和袋技术

生态植被毯是以稻草、麦秸、玉米杆等为骨架，负载壤土、保水剂、有机质、植物种子等制备出的一种边坡高效水土保持材料[63]。植被毯适用于坡度较缓的边坡，能够有效减少地表径流和降水对坡面的冲刷，减少水土流失，其中含有的壤土和营养物质可以有效促进区域植被的立地生长，植被毯生产成本低、修复效果好，目前应用十分广泛［64］。生态植被袋技术是一项新型的柔性护坡技术，袋体为无纺布袋，以聚丙乙烯为原料制备而成，通常会在制作过程中添加抗老化剂，以延长植被袋的使用寿命。在进行植被袋的护坡施工时，将耐性较强的草木种子通过木浆纸附着在袋体内侧，然后向袋内装入干燥、疏松的细粒壤土，为促进植被生长，还会适量掺入缓释肥和保水剂，当袋内壤土达到密度要求后，停止装土，用专用缝纫机封口，然后堆垒护坡［65］。在工程实践中，由钢材、水泥等筑造的护坡挡墙属于硬质结构，常因局部沉降或受力不均匀而破裂；由植被袋构筑的护坡系统属于柔性结构，可在一定范围内维持结构体的稳定。生态植被袋既能够稳固边坡，减少水土流失，又能为植被的生长提供载体，增强边坡的观赏性，是一种有效的生态护坡技术。

4冶金矿山的功能化再开发

在矿山生态功能基本恢复后，可根据矿区自身属性的不同，选择恰当的发展模式进行资源的再开发利用。常见的矿山废弃地生态开发模式有三种：单一复绿模式、农业复垦模式、景观再造模式。再利用模式的选择，依废弃地的规模、环境、交通等因素的不同而不同，不同的再利用模式能够产生不同的综合效益［66］。

4.1单一复绿模式

主要适用于地理位置不佳、复垦后可获得的耕地资源有限，基本无景观开发价值的矿山废弃地，可引入水生植物，如芦苇、金鱼藻等，将其培育成人工湿地，增加塌陷区的生态稳定性；而对于一些采深较大、面积较广的露天采坑，可对其边坡和底部进行加固防渗处理，以开发成小型湖泊；特别是对于一些破坏十分严重的矿区，经人工辅助手段后即使能够在它的地表形成植被覆盖，它的生态功能也仍有可能十分脆弱，稍加干扰就会引起植被的大片枯萎、死亡，使矿区再次朝废弃土地的方向逆转，这时可通过法规条例，将其设定为自然保护区，加强监管措施，杜绝人为扰动，为矿区生态正常恢复创造有利条件。

4.2农业复垦模式

主要针对经适当修复后可被重新赋予生产力的废弃土地，如马钢姑山矿的多层次立体土地复垦模式是国内铁矿废弃地农业复垦的典型，该矿排岩场是依托矿区原有露天采坑形成的多平台堆积场，根据生态系统的多物种配置和多层次配置原则，设计出了可进行农、林、牧、渔综合开发的立体复垦结构［67］，将中心积水采坑设计成鱼塘，进行水产养殖；对水塘浅水区底层土壤施以必要改良措施，进行水稻种植，同时在水稻中放养鸭、鹅等家禽；对排岩场堆积平台，则种植上防风林、生态林、经济林等，同时林间修建小道，供市民休闲之用；排岩场斜坡坡度大、渣粒多、水土流失严重，可乔、灌、草间植，增加斜坡植被覆盖率，减少降水对斜坡的侵蚀，增加排岩场的生物多样性，提高生态位的利用率。

4.3景观再造模式

对于一些具有旅游开发潜力的矿山废弃地，可以将其作为景观资源加以二次开发，为城市的可持续性发展，特别是老工业城市的产业转型提供新的着力点。德国政府综合鲁尔区当时所面临的社会、环境、资源等各方面的问题，制定出了符合自身情况的长远规划方案，确保了区域环境治理方法与区域经济发展政策的连续性，设计人员对鲁尔区的铁矿采坑、桥梁隧道以及其它矿区建筑物进行了构思精妙的景观改造，将旧矿区成功开发成了新的旅游资源［68］。辽宁抚顺是我国重要的煤炭和铁矿基地，大规模的矿床开采作业使得当地地质灾害频发，矿区百姓深受其害，抚顺市在对矿区环境进行全面调查后，以国家“振兴东北老工业基地”政策为契机，将原有废弃矿坑、采坑塌陷地成功打造成了特色旅游景区，既缓解工矿企业与当地居民的矛盾，也促进了区域经济的转型升级［69］。湖北黄石国家矿山公园是我国第一家国家矿山公园，是铁矿遗址开发的典型代表，这种开发模式既有助于保留采址的原有风貌，展现矿区曾经的辉煌成绩，又能够启迪和教育后人，增强游客的环保意识，对其它矿山废弃地的开发利用具有重要借鉴作用［66］。

5结语

生态修复技术范文第3篇

关键词：生态修复；河道；水环境治理；污染物

1多方位生态修复技术概述

1.1理论核心原则

多方位生态修复技术是指综合应用多项河道修复技术理论，在形成综合化治理体系的同时，建立完整的统筹管理机制。在河道污染治理的过程中，要降低外源污染，控制内源污染，构建人工净化体系，增强水体自净功能，保证整体技术的执行效果。多方位生态修复技术可以形成综合技术体系，在整合多污染管理系统的过程中，可以对外污染源进行拦截，并对水体中的现有污染物进行原位清理。另外，多方位生态修复技术可以提高水系统的自主清理能力，增强河道污染物容纳能力，使得整体水系统可凭借更高的持有量，完成环境保护工作，并为水系统的自净创造更大的技术空间，保证整体技术体系的管理效果[1]。

1.2技术特征优势

单一河道污染治理技术可通过独立的技术内容，为污染治理提供具体的技术支撑，但综合效果明显不佳。多方位生态修复技术有效地补充了其缺陷，可以保证技术的整体合理性，表现出明显的特征。一是在污染源头的治理中，多方位生态修复技术可以有效降低外源污染物对河道的侵入污染，并降低河道内的氮磷含量，控制化学有害物的危害。二是河道定期进行淤积清理，可以消除水环境中的污染物，控制水环境的污染物水平，保障其周期性净化能力。三是应用现代水体净化系统，能够快速清除水体中的污染物，改善河道水体环境，同时多方位修复技术能强化河道的抗污染能力。四是通过综合化的技术体系，形成独立的水体生态系统，美化环境，构建生态景观。

2生态修复技术组成内容

2.1外源污染

降雨原位自动膜滤波系统是一种雨水工程处理技术，能够防治外源污染，有效处理雨水，通过使用超低压过滤膜，过滤和除去雨水中的污染物。系统采用的过滤膜为折叠膜，在确保过水能力的基础上，可以有效过滤污染物。系统还设有蓄水池，从而实现对水体的过滤，雨季可以对滤芯进行自动反清洗，有效减少污染物的沉积量，延长滤芯的使用年限。同时，该系统将雨水管网安装在河道末端，以便控制水中的污染物。过滤后的水被排入管网中，避免出水对河道造成污染[2]。

2.2内源污染

如果没有及时处理外来污染物，积累时间过长，它会与河底淤泥结合，最终形成污泥，可以说，这类污泥是河道的重要污染源，会对城市河道造成极为严重的污染。这种底泥处理难度较高，其中含有的一些化学元素会在条件允许的情况下进入上层水源，容易对水体造成二次污染。目前，针对这类污染，最常用的方法为机械清淤技术和淤泥生物酶降解技术，二者具有处理速度快、效率高和可持续性的特点。机械清淤技术与淤泥生物酶降解技术都具有较强的清淤能力，但前者成本较高，故适用于高污染地区。淤泥生物酶降解技术可以对河道底部的微生物进行处理，适用于污染程度不严重且污染范围较大的区域。

2.3人工净化

当河道环境受到外界污染物影响后，其自身的生态平衡就会遭到破坏，难以通过自净作用消除污染物。在这种情况下，污染物的淤积量不会减少，反而越来越多。此时，就需要外界污染治理手段的介入，以清理水环境中的污染物。人工净化技术的应用，可以保证整体技术的执行效果，从而达到优化水环境的管理目标。例如，当前科技条件下，微米级、亚微米级的氧化气泡都可以在水环境净化中起到积极作用，控制氮磷含量与重金属含量，从而保证水体平衡状态。

3河道水环境治理项目实践分析

3.1区域水环境治理条件

在区域水环境治理过程中，首先要了解治理工程范围内的水环境基础状况。例如，河池市宜州区水环境治理工程的流域面积为41km2，长度跨越为17km，水体深度在15～22m。从目前的水环境状况来看，水体的透明度较低，局部已经出现发黑、发臭的现象，污染较为严重，水体生态系统受到较为严重的破坏。在制定生态修复方案前，首先对水体生态情况进行取样分析。从分析结果来看，水体中COD、NH3-N和TP等有害物质浓度均较高，其中，COD含量为325mg/L，NH3-N含量为12.6mg/L，TP含量为1.2mg/L，严重超出V类水质标准，说明水体中污染物含量严重超标。针对这种情况，只有采用多方位生态修复技术，才能实现对区域水环境的综合治理，从而改善水体质量，降低对周围环境的影响。在类似的区域水环境治理工程中，人们要重视治理工程水环境基础条件调查，采用多种水环境监测和取样分析方法，准确了解水体污染程度和主要污染物类型，从而为水环境治理方案的制定提供依据。在水环境调查工作中，人们要分析上下游河道可能引发的污染问题，全面掌握治理工程范围内的污染源，确保工程治理措施的全面性。因此，在实际工程开展过程中，要注意搜集历史水环境监测数据，结合工程调查结果，尽可能提高治理方案设计的合理性[3]。

3.2河道水治理措施

河道治理期间，需要对河道上游进行截流处理。其间可以利用土工膜、聚酯纤维膜对水体进行导流布置，即在距离河岸5m的位置设置隔膜。其中，隔膜的内层属于土工膜，外层则属于聚酯纤维膜。在这一前提下，可以利用导流技术，将污水排入下游，降低上游区域的污染程度。在多年的发展中，河道上游汇集大量未经处理的污水，水质受到污染，河底的淤泥也越积越多。对此，可以将大量生物酶投放在河道中，尽可能提高河底微生物的活性，使其能够吸附更多的淤泥，解决河道的水源恶臭问题。除此之外，还可以将大量水生动植物投入河道中，最大程度地调整水生动植物的空间，确保其具有较高的存活率，有效提高水生态系统的功能。实际上，确保水生动植物的存活率，可以为河道水环境治理奠定坚实的基础。因此，上游需要设置超微净化设备，从而实现对水环境的循环净化。该设备净水处理量为100m3/h，效果优异。其不仅可以改善河道水质，还能够为水生动植物营造良好的生态环境，实现水环境系统建设的目标。长此以往，河道水环境可以形成良性循环，改变以往河道的污染局面，降低TP、NH3-N、COD等物质的浓度，增强水资源的自净能力。

3.3生态修复技术综合应用

以某河道为例，该河道水体深度为15～22m，水体透明度比较低，污染现象严重，局部位置已经出现发黑发臭的问题。研究人员对水体取样后，分析水体中的各项有害物质，为改善水环境，降低污染物含量，采用生态修复技术体系下的综合治理模式。人们对上游河道进行外源截留处理，应用聚酯纤维膜与土工膜进行水体隔膜导流，以降低上游区域非溶解性污染物的排入量。将生态修复技术与人工净化技术相结合，可避免水环境持续受外界污染物的影响。人工净化可以提升河道的防污能力，气液界面应用超高压气水混合技术，可以得到微米级氧化气泡，从而降低水体中的氮磷含量，降低污染物浓度，提升水体溶氧量，提高水体透光能力。另外，可以将生态修复技术与水体自净功能相结合，利用水生植物与水生动物来构建自然生态链，通过降解与转移使水中污染物减少，并与水中生物达到平衡，最终实现水体净化效果。常见的水生植物群落主要有挺水植物、沉水植物与浮叶植物群落，挺水植物与浮叶植物能够保持水质平衡，强化水环境的生态美观作用，沉水植物可以提升水体生态修复能力。因此，可以在河道浅水区域种植绿矮型水下草皮，在中部区域种植常绿型水下森林，以此提高水体修复效果。

生态修复技术范文第4篇

人工浮岛技术是以浮岛为载体,在其上种植具有景观效用和经济价值的水生植物,通过植物根部吸收、吸附、化感作用和根际微生物的分解作用吸收、分解和富集水中N、P营养元素和有机物,缓解水体营养化程度,抑制藻类生长,净化水质,最终收获植物体,从而彻底移除污染物质。生态浮岛不仅能够净化水质,而且具有景观价值和经济效益,是目前研究较多的生物-生态修复技术。吴伟等研究了人工浮岛水面覆盖率对人工浮岛的净化效果，结果表明，当人工浮岛水面覆盖率为20%时处理效果最好，对TN、NH4+-N、NO2--N和NO3--N的去除率分别为39.4%、51.2%、49.7%和65.0%。覆盖率过小处理效果不明显，过大易造成水体出现缺氧现象，以致水体发黑发臭。

2生态修复技术实践

以邯郸市某公园为实验地点，距进水口200米处，进行了人工浮岛原位修复再生水景观水体的研究。2013年5月1日~2013年12月15日，考察了人工浮岛对污染物的去除效果，实验结果如表1所示。由表1可知，人工浮岛在夏秋季节（7~10月）对COD、NH4+-N、TN、TP的平均去除率分别为20.4%~43.6%、6.4%~16.2%、7.2%~17.6%、15.6%~40.1%，冬季（11~12月）分别为12.6%~12.9%、5.1%~5.4%、6.4%~6.8%、9.5%~12.3%。可见，人工浮岛在夏秋季节对水体中污染物的去除效果要明显高于冬季。人工浮岛在夏秋季节对COD、NH4+-N、TN去除率较高，这主要是因为此时温度较高，植物生长茂盛，根系发达，且微生物数量较多，活性较高，对水体中污染物代谢较快，去除效果较好；11月以后，天气转凉，温度逐渐降低，植物生长缓慢且微生物活性也降低，以致去除效果下降。人工浮岛对TP的去除主要依靠填料的吸收作用。人工浮岛在夏秋季节对TP去除率较高，这主要是因为浮岛填料沸石、陶粒中富含的Ca2+可与水体中的磷发生沉淀反应，通过沉淀形式将水体中磷去除。冬季，填料对TP的吸附逐渐趋于饱和，且原先已吸附在基质表面的磷发生解析现象又重新释放入水体，造成去除率降低。

3结论

生态修复技术范文第5篇

在处理水土流失及生态资源的问题上，国内正努力研究先进的方法。通过多年的研究实践，生态修复技术已经被人们所看好，此方法与现实实际相符，有很强的针对性，可以让存在的问题得到有效解决。将生态修复技术运用到现代园林艺术当中，可找到问题的根本且可以总结出相关的规律，进而使发挥出最佳的效果。

1.生态修复技术的简介

当我国政府部门的园林管理者要对生态环境展开建设性的设计规划时，通常会遵从生态修复的知识概念来开展生态景观的设计及规划。并且，选择正确有效的生态修复技术，以完成设计规划的实施，它的内容一般包括了以下3个方面：第一，生态恢复的整个过程应确保每一个生态系统之稳定性；第二，生态恢复的整个过程应保障自然物种之多样性及生态性，让生态系统始终保持平衡；第三，生态恢复的整个过程应对生态环境结构加以科学的规划，让所有生物全部都受到科学调配。同时保持它原本的风貌，杜绝发生环境萧条问题。要想让生态恢复目标得以顺利实现，那么园林管理者就必须严格遵从科学性的原则，始终持着可持续发展这一重要思想，进而让已受到损耗的自然环境得到优化。

2.生态修复技术与现代园林艺术的关系

对生态环境进行修复的目的并不只是要求其恢复到最初的一种状态，而是要恢复其原始性的生态平衡。如此一来，就要求我们政府部门的园林管理人员充分地利用现代园林艺术的知识理念对生态修复的结果加以科学的调整与改进，促使其实现最佳的生态平衡。所以，生态修复技术和现代园林艺术二者间不但有内在的联系，而且还存在实质上的差异，二者分别在不同的领域发挥出修复生态环境的功效。

3.生态修复技术的种类

3.1单项生态修复技术

单项性的生态修复技术通常具有以下3种修复方式。第一，植物的修复。该修复技术全面兼顾了“人为因素”及“自然因素”，在遵从正确的操作方法后，让生态系统迅速得到平衡，可以使受到破坏的自然环境得到控制及再生，同时这一方法对于原生态的重建具有非常显著且独特的作用，可看性也非常的强。第二，微生物的修复。实际上，在生态修复的技术之中，微生物这一生态修复技术有着极其重要之地位，其主要借助于微生物在特定前提下的转化来实现生态平衡的目的。而且微生物修复技术之中的微生物也只是一个统称而已，其包括了细菌和真菌等。第三，化学修复。不难看出，化学修复是一种在现实中普遍运用的技术，其借助于在受破坏的环境之中提炼出相关的化学物质进而来完成对生态环境的修复功效。

3.2复合生态修复技术

近年来，人们开始对复合性生态修复技术越来越关注，单一的修复技术具有一定的局限性，而运用复合的生态修复技术则可以弥补单一技术的不足，取长补短，可以更好地发挥各种生态修复技术的优势，提升生态修复效率及质量。

4.如何实现生态修复技术在现代园林艺术中的应用

4.1应用是遵循的原则

怎样把生态修复技术更加科学地应用到现代园林艺术当中去是园林管理人员需要面对的首要问题，要想实现生态恢复的终极目标，那么就必须遵从生态修复技术运用于现代园林艺术中的几个原则：

（1）应该站在以的视角来看待环境问题，当对环境做出规划的时候，除了应全面考虑环境规划的基本原理与方法的适应性，同时还要从生态系统的全局来看待环境问题，切忌将目光局限于当前的规划工程项目当中。在规划理念方面，要和国家政府的政策与理念保持高度一致与统一，让生态环境确实得到保护与发展。

（2）全面拓宽绿化的面积。其实，让生态修复水平得到有效提升的关键因素就在于增加绿化的面积。现今，全球气温正不断升高，以至于水平面也随之而上升。但是，植物却可借助光合作用的功效把空气里边的二氧化碳变成氧气，所以绿化面积是否达标具有决定性作用，然而，这一重要因素在这之前是极少被重视的与考虑的。政府部门应该顾虑到近年来国内土地运用实情，然后找到更为强劲的植被实施绿化面积的进一步扩张。与此同时，在植物的规划过程中，管理者应该借助空间之优势来实现绿化面积的扩增的目的。借助空间的科学分布以及植物的正确分配，来决定绿化面积扩增的大与小。

（3）针对各种情况选择相应的解决办法。切忌按部就班，实施生态修复的过程中，规划人员必定要面对各种性质各异的设计方案，譬如，街道的绿化、工业园区的的绿化以及居民区的绿化等。所以，相关的管理人员必须结合实际情况之需要展开有效的针对性强的规划。就街道绿化规划而言，除了要考虑其的生态修复的功效，还要顾及其整个市区的市容市貌，精心设置一个即满足生态修复要求又满足市容市貌的需要的规划方案。对工业园区进行规划的过程中，必须着重考虑环境污染控制之功能，种植一些具有这一作用的植被。而对于居民区则要注意减少污染及构造和谐的氛围。

4.2具体的应用方法

在全面准确地明白了生态修复技术在现代园林艺术中的注意事项之后，则需要在实际中进行实施，其中具体的应用方法主要有以下几种：在排水方面，现代中绿化部分的排水功能主要依靠地表排水和排水设备进行排水。在规划实施时，通常会种植大量的植物，以此来解决水流对地面的影响。为了有效的解决该问题，在实施的过程中往往会采用铺地植物实施种植以及在合适的地方配备具有挡水功能、操作性强的工具，让其在减弱水流速度方面发挥出其的作用。对于护坡的方面，可以运用水景护坡方法，即对坡面添加能够靠近边岸之水面，采用驳岸与护坡方式对坡面进行保护。所用的植物一般是运用种类多样、性能各异的植物给予栽培，从而有效防止水流慎入。在对道路进行设计规划方面，一般是运用多种材料对道路路面实施保护，这样可以避免水土发生流失。