導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇生態(tài)修復(fù)的特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：水土保持；生態(tài)修復(fù)；特點(diǎn)；原則

中圖分類號(hào)：S157 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

生態(tài)環(huán)境的日益退化已成為當(dāng)前我國(guó)所面臨的重要問(wèn)題之一，其中生態(tài)環(huán)境的退化所導(dǎo)致的一個(gè)特征就是引起水土流失。因此，實(shí)施水土保持生態(tài)修復(fù)是當(dāng)前我國(guó)生態(tài)建設(shè)工作的重點(diǎn)。

1、實(shí)施生態(tài)修復(fù)的合理性

從某種意義上來(lái)說(shuō)生態(tài)修復(fù)是一個(gè)相對(duì)宏觀的概念，它是在以人工措施輔助的條件下應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)自我組織和自我調(diào)節(jié)能力來(lái)對(duì)被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)或者加速已被破壞生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)的一種理念，輔以人工是為了加快生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的步伐?？茖W(xué)研究表明，自然植被有著自身演替規(guī)律可以自己完成自身的更新并具有強(qiáng)烈再生能力，可以自己恢復(fù)。這就要求我們實(shí)施生態(tài)修復(fù)遵循自然生態(tài)本身所具備的自然規(guī)律，靠其循環(huán)再生能力恢復(fù)植被，從而來(lái)治理水土流失，使其朝著人與自然和諧相處的方向發(fā)展。

我國(guó)幅員遼闊，水土流失面積巨大，情況復(fù)雜，在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下，水土流失問(wèn)題已刻不容緩。研究表明完全依靠傳統(tǒng)的水土保持措施很難有效控制水土流失，而且傳統(tǒng)的水土保持措施存在很多弊端，已不能適應(yīng)新時(shí)期生態(tài)環(huán)境建設(shè)的要求。近年來(lái)我國(guó)各地實(shí)行的封山育林、建立自然保護(hù)區(qū)、水土保持示范區(qū)等措施，已經(jīng)驗(yàn)證了生態(tài)修復(fù)在增加地表覆蓋、控制水土流失方面起到了的良好效果。有專家研究表明生態(tài)修復(fù)能夠提高土壤肥力和水保工程效益，如通過(guò)自我修復(fù)形成的林分單位面積活立木蓄積量比同齡人工林林分平均增加5立方米，質(zhì)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于人工林，而且森林土壤肥力及土壤涵養(yǎng)水分養(yǎng)分的能力會(huì)大大提高。因此在水土保持措施采取生態(tài)修復(fù)，可用較少的投入得到較大的成績(jī)，在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)植被，較好的減少或控制水土流失。

2、水土保持生態(tài)修復(fù)的特點(diǎn)

2.1水土保持生態(tài)修復(fù)的主要手段需重視封育保護(hù)

水土保持生態(tài)修復(fù)是通過(guò)降低乃至解除生態(tài)系統(tǒng)超負(fù)荷的壓力，從而依靠自然的再生以及調(diào)控能力促進(jìn)植被的恢復(fù)以及水土流失的治理。因此，在水土保持生態(tài)修復(fù)中，采取封山禁牧，停止人為干擾是其主要的手段之一，而封禁是其核心。在大量的實(shí)踐證明中可以看出，采取封禁治理，能夠在很大程度上提高林草的覆蓋率，土壤侵蝕模數(shù)明顯降低，從而使水土流失問(wèn)題得到有效的治理，很好的改善了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

2.2水土保持生態(tài)修復(fù)適宜程度和難度將有很大的差別

水土保持生態(tài)修復(fù)適宜地區(qū)的選擇是有條件的，不同地區(qū)的適宜程度和生態(tài)修復(fù)的難度差異很大。其主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：(1)對(duì)于人口密度以及土地承載力小的地方越適宜生態(tài)修復(fù)的開展；(2)地區(qū)的降水量需保持最少在300mm以上；(3)為了能夠更好地保障耐旱、耐貧瘠草、灌的生長(zhǎng)，區(qū)域內(nèi)的土層厚度應(yīng)超過(guò)10cm；(4)即使區(qū)域水土流失嚴(yán)重，但并非是寸草不生；(5)區(qū)域內(nèi)的林草覆蓋率需大于10%；(6)人均基本農(nóng)田需大于0.03hm²；(7)區(qū)域內(nèi)無(wú)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，如泥石流、滑坡等等。理論上講，水土保持生態(tài)修復(fù)只要是對(duì)土地沒(méi)有高效高產(chǎn)要求以及不是寸草不生的情況下都可以實(shí)施，但是其修復(fù)的適宜程度和難度將有很大的差別。

2.3水土保持生態(tài)修復(fù)離不開人工及政策措施的輔助

依靠封禁并非是水土保持生態(tài)修復(fù)的唯一途徑，其生態(tài)修復(fù)離不開人工以及政策措施的輔助。其一，可采取人工育林育草的措施加快封的生物量生長(zhǎng)，例如：因地制宜地補(bǔ)植補(bǔ)種、防治病蟲害等。同時(shí)，保證生態(tài)用水等措施也是非常重要的。其二，有必要采取相應(yīng)的管理措施，只有將封的管理工作做好，才能夠更好地保障居民的生產(chǎn)生活，同時(shí)也能夠更好地促進(jìn)封水土保持生態(tài)修復(fù)取得一定的成效。

2.4水土保持生態(tài)修復(fù)周期比較長(zhǎng)

由于植被的生長(zhǎng)需要一定的時(shí)間，相比較于工程措施而言，生態(tài)修復(fù)的周期較長(zhǎng)，其效益往往需要3-5年之后才將慢慢體現(xiàn)。例如：經(jīng)果林在3-5年就能夠大見成效；坡改梯及小型水保工程當(dāng)年就能見到成效。同時(shí)，植被恢復(fù)的速度與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件有著緊密的聯(lián)系，自然條件差的條件下，植被恢復(fù)的速度自然變慢。由此可見，水土保持生態(tài)修復(fù)的成效相對(duì)來(lái)說(shuō)較為緩慢，其功能的完善與發(fā)揮所花費(fèi)的時(shí)間要更長(zhǎng)。

3、水土保持生態(tài)修復(fù)的原則

3.1生態(tài)學(xué)為主導(dǎo)的原則

水土保持生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)依據(jù)是生態(tài)學(xué)的理論及原理，進(jìn)行水土保持生態(tài)修復(fù)時(shí)，需要堅(jiān)持生態(tài)學(xué)為主導(dǎo)，遵循生態(tài)學(xué)的規(guī)律以及原則。只有在充分理解和掌握了生態(tài)學(xué)的理論和原則的基礎(chǔ)上，才能更好地處理生物與生態(tài)因子間的相互關(guān)系，了解生態(tài)系統(tǒng)的組成以及結(jié)構(gòu)，掌握生態(tài)系統(tǒng)的演替規(guī)律，理解物種的共生、互惠、競(jìng)爭(zhēng)、對(duì)抗關(guān)系等，從而更好地依靠自然之力來(lái)恢復(fù)自然。

3.2流域整體修復(fù)的原則

因?yàn)樗帘３稚鷳B(tài)修復(fù)屬于小流域綜合治理中對(duì)生態(tài)修復(fù)理論以及技術(shù)的應(yīng)用，以提升生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)能力來(lái)加快水土流失的治理步伐。因此，對(duì)小流域治理中的生態(tài)修復(fù)，需要以流域?yàn)閱挝唬瑥恼w設(shè)計(jì)上保持生態(tài)修復(fù)的布局。與此同時(shí)，由于流域與上游以及下游之間有著緊密的聯(lián)系，為了使生態(tài)修復(fù)效果更佳，將流域作為一個(gè)單元進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)是一個(gè)必要的措施。

3.3因地制宜原則

我國(guó)是一個(gè)領(lǐng)土面積廣闊的國(guó)家，不同的地區(qū)自然條件差別較大，在降水量、水土流失強(qiáng)度、林草覆蓋率、人口以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等都有著很大的差別。因此，生態(tài)修復(fù)的措施上也有著一定的區(qū)別。由此可見，在一個(gè)地區(qū)的成功實(shí)例，并非完全適宜另一個(gè)地區(qū)，機(jī)械、教條的應(yīng)用甚至無(wú)法達(dá)到治理的效果。在進(jìn)行水土保持生態(tài)修復(fù)工作中，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，通過(guò)認(rèn)真分析研究植被恢復(fù)的特點(diǎn)，從而選擇出適宜的生態(tài)修復(fù)技術(shù)及方法，促進(jìn)生態(tài)修復(fù)工作的順利開展。

3.4生態(tài)修復(fù)措施和工程措施相結(jié)合的原則

水土保持生態(tài)修復(fù)措施并不能夠?qū)鹘y(tǒng)的以及成功的水土保持措施完全替代，一些比較成功的水土保持工程措施在治理水土流失方面發(fā)揮著極其重要的作用，例如：坡面水系工程、經(jīng)果林建設(shè)工程。水土保持生態(tài)修復(fù)作為治理水土流失的新技術(shù)以及新手段，是傳統(tǒng)水土流失質(zhì)量的進(jìn)一步完善，在生態(tài)修復(fù)規(guī)劃以及設(shè)計(jì)中，需要將生態(tài)修復(fù)措施和工程措施相結(jié)合，從而使水土保持工作得到最佳的發(fā)揮。

3.5生態(tài)修復(fù)措施和非工程措施相結(jié)合的原則

政策保障以及公眾支持是水土保持生態(tài)修復(fù)工作順利開展的必要前提。有效的開展封禁措施、退耕還林、生態(tài)移民以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整工作，就需要政策保障以及公眾支持。著重從兩個(gè)方面出發(fā)：其一，加強(qiáng)對(duì)公眾的宣傳和教育，使之得到當(dāng)?shù)毓姷闹С忠约皡⑴c，從而更好地落實(shí)修復(fù)措施；其二，這些措施的采取需要一系列的政策和機(jī)制來(lái)保證，例如：封居民的生活保證、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的進(jìn)行、生態(tài)移民權(quán)益的保障以及退耕還林后農(nóng)民土地的補(bǔ)償?shù)鹊?，這些都需要有相應(yīng)的非工程措施與之配合，而這些措施是生態(tài)修復(fù)工作的重要組成。

3.6經(jīng)濟(jì)可行性原則

雖然水土保持生態(tài)修復(fù)具有省錢且效果顯著的優(yōu)點(diǎn)，但是這并不意味著在進(jìn)行水土保持生態(tài)修復(fù)規(guī)劃設(shè)計(jì)中不考慮經(jīng)濟(jì)可行性的原則。所謂的經(jīng)濟(jì)可行性原則，是在水土保持生態(tài)修復(fù)工作中的投入既要符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，使資金的投入有可靠的保證，又要分析封禁、退耕還林等水土保持生態(tài)修復(fù)手段對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，對(duì)于一些條件允許的地區(qū)可以實(shí)行嚴(yán)格的封禁，若條件不允許則應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)可行性原則出發(fā)，將采用與利用相結(jié)合，從而保證既能夠做到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，又能夠很好的保護(hù)對(duì)生態(tài)環(huán)境。

結(jié)束語(yǔ)

總之，水土保持生態(tài)修復(fù)作為生態(tài)修復(fù)工作中的一個(gè)重要組成部分，是當(dāng)前生態(tài)修復(fù)工作的重點(diǎn)。通過(guò)依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的組織和調(diào)控或與人工調(diào)控能力的復(fù)合作用，使部分或完全受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到相對(duì)健康的狀態(tài)。以促進(jìn)植被恢復(fù)，保持水土，改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

參考文獻(xiàn)

篇2

水源短缺加劇

導(dǎo)致汾河水源短缺情況加劇的主要原因一是降水減少、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源需求量增加等，引起汾河中下游干流河道斷流；二是工業(yè)和城市生活嚴(yán)重依賴地下水開采，以及農(nóng)業(yè)用水增加，致使地下水嚴(yán)重超采，造成水位急劇下降；三是污水垃圾處理水平低，中水價(jià)格不合理，回用規(guī)模小，加劇水資源的短缺；四是植被被破壞，土壤儲(chǔ)存水分能力下降；五是煤炭等礦產(chǎn)資源的過(guò)度開采，造成水資源的嚴(yán)重破壞。

生物多樣性急劇減少

汾河中下游流域的生物多樣性在人為因素影響下急劇減少，主要是河道喬灌木的過(guò)度砍伐，造成了大量動(dòng)物、植物、微生物受到威脅；其次是為了提高糧食產(chǎn)量和加大畜牧業(yè)的發(fā)展，人們過(guò)度開墾和過(guò)度放牧，造成生物所需的食物大大減少；三是捕撈業(yè)的發(fā)展，人工過(guò)度的捕撈使得生物數(shù)量大大降低，很多種類已經(jīng)絕跡；四是山西工業(yè)化的發(fā)展造成環(huán)境污染，很多不能適應(yīng)環(huán)境的生物被很快淘汰。

生態(tài)修復(fù)技術(shù)概述

水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)是通過(guò)調(diào)控水生態(tài)環(huán)境中相互制約又相互促進(jìn)的各環(huán)境影響因子，促使其形成平衡和穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)為目標(biāo)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括利用培育的高等植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命代謝活動(dòng)，對(duì)水體中污染物進(jìn)行富集、轉(zhuǎn)化、吸收及降解，使水質(zhì)得到凈化的相關(guān)技術(shù)。該技術(shù)具有修復(fù)效果穩(wěn)定、低耗能或不需耗能、工程造價(jià)相對(duì)較低、運(yùn)行成本低廉以及不形成二次污染等特點(diǎn)，主要用于受污染而失衡的自然水生系統(tǒng)的修復(fù)。這類水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到較為成功的應(yīng)用，在我國(guó)也開始大量的應(yīng)用，主要有土地處理、高效微生物固定化和人工濕地等技術(shù)。

1土地處理技術(shù)

廢水的土地處理，是將一、二級(jí)處理出水用于農(nóng)田、牧場(chǎng)或林木灌溉，或?qū)⒃瓘U水經(jīng)土壤滲濾后回注于地下水等處理技術(shù)的總稱。廢水中通常含有農(nóng)作物需要的各種營(yíng)養(yǎng)成分。據(jù)我國(guó)一些城市污水的測(cè)定結(jié)果表明，污水中含T-N為30~90mg/L，NH3-N為20~50mg/L，P為3~4mg/L，K為5~40mg/L。上述養(yǎng)分經(jīng)一級(jí)或二級(jí)處理后只有少量被除去，而大部分隨出水排出。利用廢水灌溉，不僅解決了農(nóng)牧林業(yè)對(duì)水、肥兩大要素的需求，并通過(guò)其中的腐植性提高土壤肥力和地溫，可獲得十分顯著的增產(chǎn)效果，而且能除去人工生化處理難以除去的N，P營(yíng)養(yǎng)物和難生化降解有機(jī)物，進(jìn)一步降低COD，SS和病原菌，使廢水資源得到再生。

2高效微生物固定化技術(shù)

高效微生物固定化技術(shù)是近年來(lái)隨著廢水處理的不斷完善和需求而發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù)。是指將經(jīng)過(guò)培養(yǎng)的高效微生物、酶或菌藻共生群限制在特定的材料區(qū)域內(nèi)部，達(dá)到提高微生物或酶的濃度，創(chuàng)造有利于生物代謝的環(huán)境，有效減少微生物流失，并使固液容易分離的目的。該類技術(shù)主要用于治理富營(yíng)養(yǎng)化水體。

3人工濕地技術(shù)

人工濕地是在土地處理、穩(wěn)定塘和生物濾池等污水處理技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種人工構(gòu)建并控制的、主要利用天然凈化能力的污水處理和生態(tài)修復(fù)技術(shù)。它利用了微生物、濕生植物和動(dòng)物等一系列生物的代謝活動(dòng)，綜合了物理的、化學(xué)的和生物的復(fù)雜過(guò)程，使污水中污染成分得以降解，并將其無(wú)害化或轉(zhuǎn)化為可利用的物質(zhì)。

人工濕地技術(shù)的可行性分析

1人工濕地水質(zhì)凈化機(jī)理

人工濕地床基具有巨大表面積、特定的化學(xué)組成和無(wú)數(shù)的植物根系及其代謝產(chǎn)物（氧、生物活性物質(zhì)），為污染物的過(guò)濾截留、物理和化學(xué)吸附、化學(xué)分解和沉淀、生物攝取和氧化分解、礦化等提供了很好的條件。污水中的有機(jī)物主要依靠人工濕地床基內(nèi)的物理和生物、化學(xué)的綜合過(guò)程去除；不溶性有機(jī)物被過(guò)濾截留、水解、生物攝取和氧化分解；溶解有機(jī)物直接被水解、生物攝取和氧化分解；氨氮在床基中大部分通過(guò)硝化—反硝化生化過(guò)程被去除，部分氨氮和硝氮通過(guò)植物吸收而去除；有機(jī)氮主要呈懸浮狀，被床基過(guò)濾截留，并通過(guò)生化作用礦化為氨氮、硝氮，進(jìn)而通過(guò)植物吸收和硝化—反硝化過(guò)程去除；污水中磷大多以正磷酸鹽形式存在，并主要通過(guò)人工濕地床基中的鈣、鐵、鋁離子沉淀固著，以及植物的吸收過(guò)程去除，沉淀固著在床基中的磷可通過(guò)床基料更換而移出；污水中一些微量的金屬通過(guò)人工濕地床基的吸附或沉淀作用去除，被濕地植物吸附、吸收去除。污水中大部分病原菌和病毒被人工濕地床基好氧微生物攝食分解，部分被植物根系分泌物殺滅。

2人工濕地的類型分析

從工程設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，按照系統(tǒng)布水方式的不同或水在系統(tǒng)中流動(dòng)方式不同劃分為表面流人工濕地（自由表流濕地和構(gòu)筑表流濕地）、潛流人工濕地（水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地和復(fù)合式潛流濕地）。不同類型的人工濕地對(duì)特征污染物的去除效果不同，具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。表面流人工濕地和自然濕地類似，污水從濕地表面流過(guò)，在流動(dòng)的過(guò)程中得到凈化。這種類型的人工濕地具有投資少、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但占地面積較大，水力負(fù)荷率較小，去污能力有限。

垂直潛流人工濕地是指污水從濕地表面縱向流向填料床的底部，床體處于不飽和狀態(tài)，氧可通過(guò)大氣擴(kuò)散和植物傳輸進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)。其硝化能力高于水平潛流人工濕地，可用于處理氨氮含量較高的污水。其缺點(diǎn)是對(duì)有機(jī)物的處理能力不如水平潛流人工濕地系統(tǒng)，落干/淹水時(shí)間較長(zhǎng)，控制相對(duì)復(fù)雜，夏季有孳生蚊蠅的現(xiàn)象。水平潛流人工濕地因污水從一端水平流過(guò)填料床而得名，它由一個(gè)或多個(gè)填料床組成，床體填充基質(zhì)，床底設(shè)有防滲，防止污染地下水。與表面流人工濕地相比，水平潛流人工濕地的水力負(fù)荷較大，對(duì)BOD5、CODcr、SS、重金屬等污染指標(biāo)的去除效果好，而且很少有惡臭和孳生蚊蠅現(xiàn)象，有利于在北方地區(qū)的冬季運(yùn)行。

沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院開發(fā)的復(fù)合流式潛流人工濕地技術(shù)（以水平流為主，與垂直流結(jié)合）中的復(fù)合流濕地結(jié)構(gòu)由底至上分別為防滲區(qū)、導(dǎo)淤區(qū)、主控區(qū)及種植區(qū)。與其他類型人工濕地相比，復(fù)合流式潛流人工濕地的水力負(fù)荷大，對(duì)BOD5、CODcr、SS、氮磷等污染指標(biāo)的去除效果好，而且很少有惡臭和孳生蚊蠅現(xiàn)象，特別是能有效地解決濕地系統(tǒng)的淤堵問(wèn)題和北方地區(qū)的冬季運(yùn)行問(wèn)題。

3人工濕地生態(tài)修復(fù)適用性分析

從汾河流域亟待解決的主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題來(lái)看，主要是水污染的治理、生物多樣性的恢復(fù)以及水資源的保護(hù)和利用問(wèn)題。而人工濕地的技術(shù)特點(diǎn)正是以不同類型的濕地系統(tǒng)的營(yíng)建和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)河流水質(zhì)的凈化、生物棲息地的營(yíng)建和水源涵養(yǎng)與保護(hù)，這從形式到內(nèi)容都與汾河生態(tài)修復(fù)的總體目標(biāo)相一致。再?gòu)脑摷夹g(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性和技術(shù)成熟性來(lái)看，人工濕地技術(shù)是目前水質(zhì)凈化與生態(tài)修復(fù)技術(shù)中投資較低，且便于維護(hù)管理的實(shí)用技術(shù)。目前，我國(guó)已經(jīng)頒布實(shí)施了《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》，使人工濕地生態(tài)治污技術(shù)進(jìn)入到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的階段,在河道與湖泊水體凈化和生態(tài)修復(fù)方面已有很多成熟應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。從人工濕地類型特點(diǎn)的適用性來(lái)看,水平潛流人工濕地和復(fù)合流式潛流人工濕地的選用有利于處理污染負(fù)荷較高的水體,適宜凈化目前汾河中下游嚴(yán)重污染的水質(zhì)。表面流人工濕地處理負(fù)荷雖然較低，但便于在汾河灘地應(yīng)用，對(duì)河水水質(zhì)有較好的緩沖調(diào)整作用，有利于汾河流域生物多樣性的改善與營(yíng)建。

因此，可根據(jù)汾河及其支流的不同河道特點(diǎn)、河床與灘地的可利用性、不同河段的水質(zhì)污染狀況和生態(tài)修復(fù)目標(biāo)，在不同河段將潛流濕地與表流濕地優(yōu)化組合，合理布設(shè)。對(duì)于汾河太原出境處的嚴(yán)重污染河段還可考慮適當(dāng)?shù)念A(yù)處理措施，以保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)及濕地系統(tǒng)的入水要求。綜上，結(jié)合汾河流域的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題和人工濕地生態(tài)修復(fù)的技術(shù)特點(diǎn)，以人工濕地為主要技術(shù)手段實(shí)施該流域的生態(tài)修復(fù)是可行的。

汾河流域污染治理和生態(tài)修復(fù)的對(duì)策

1源頭治理調(diào)整布局和優(yōu)化結(jié)構(gòu)

對(duì)生活污水及工業(yè)廢水要進(jìn)行源頭治理，堅(jiān)決杜絕未經(jīng)處理直接向汾河排污。在沿岸幾個(gè)重點(diǎn)排污城市應(yīng)增擴(kuò)建污水廠，擴(kuò)大處理規(guī)模，中小城市也應(yīng)因地制宜地建設(shè)合適規(guī)模的污水處理廠或污水處理設(shè)施。工業(yè)廢水應(yīng)當(dāng)根據(jù)各個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品及所產(chǎn)廢水性質(zhì)區(qū)別對(duì)待，經(jīng)過(guò)處理的廢水，有回用條件的應(yīng)該回用，不能回用的也要實(shí)行達(dá)標(biāo)排放，應(yīng)堅(jiān)持“誰(shuí)污染，誰(shuí)治理”的原則，從污染源上治理汾河水污染。對(duì)于汾河中下游流域的污水治理，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，建議污水先通過(guò)城市污水廠處理，再通過(guò)濕地系統(tǒng)處理后排放入河，這樣對(duì)于水環(huán)境容量較低、自凈能力較弱的汾河來(lái)講是十分必要的，有利于汾河的斷面達(dá)標(biāo)。特別是人工濕地技術(shù)，不但成本低，而且植物根系土壤可以涵養(yǎng)水分，大量植被的形成有利于生物數(shù)量與種類增多，同時(shí)可營(yíng)建生態(tài)景觀，恢復(fù)人與自然和諧相處的生態(tài)環(huán)境。

2加快汾河支流流域治理

汾河支流是汾河全流域的重點(diǎn)水源補(bǔ)充，直接影響著汾河流域的水生態(tài)環(huán)境，與其生態(tài)修復(fù)息息相關(guān)，故針對(duì)汾河支流應(yīng)采取有效的治理措施。第一，對(duì)汾河支流流域內(nèi)的污染源進(jìn)行治理，從源頭上對(duì)排入汾河支流的污水進(jìn)行治理，降低入河的水質(zhì)指標(biāo)，為汾河支流的生態(tài)修復(fù)做準(zhǔn)備；第二，以人工濕地技術(shù)為主，在汾河支流干線實(shí)施生態(tài)修復(fù)，提高水環(huán)境容量；第三，在汾河支流入汾河河口處營(yíng)建河口人工濕地，利用潛流濕地、功能表流濕地和景觀表流濕地相結(jié)合的方式進(jìn)一步改善汾河的支流水質(zhì)，同時(shí)營(yíng)造濕地景觀環(huán)境，提高汾河流域河口環(huán)境質(zhì)量。

3落實(shí)汾河流域干流人工濕地生態(tài)修復(fù)工程

以汾河流域干流殊區(qū)域重點(diǎn)段生態(tài)修復(fù)為基礎(chǔ)，以人工濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)為依托，加快落實(shí)汾河整個(gè)流域干流人工濕地生態(tài)修復(fù)工程，改善汾河水水質(zhì)指標(biāo)，增強(qiáng)汾河的自凈能力。通過(guò)濕地工程的營(yíng)建，流域內(nèi)的植被系統(tǒng)逐漸得到修復(fù)，野生動(dòng)物系統(tǒng)也會(huì)隨之得到恢復(fù)，有效地提高了生物多樣性，從而使汾河流域生態(tài)環(huán)境從根本上得到修復(fù)。

4提高全民水憂患意識(shí)，依法保護(hù)水資源

水是生命的源泉，是人類生存的命脈。水利，是農(nóng)業(yè)的命脈，也是工業(yè)和整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施。因此，必須加大宣傳力度，增強(qiáng)全民水憂患意識(shí)，強(qiáng)化水利基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的重要地位。加大環(huán)保宣教力度，提高環(huán)保法律法規(guī)的普及，提高全民的環(huán)境意識(shí)和法制觀念。公眾要通過(guò)擴(kuò)展環(huán)境權(quán)益來(lái)提高環(huán)境意識(shí)，把個(gè)人的環(huán)境意識(shí)的提高過(guò)程與對(duì)人們切身利益的保護(hù)和改善聯(lián)系起來(lái)，自覺參與環(huán)境管理。

篇3

廣東省水土保持生態(tài)建設(shè)分區(qū)原則:一是同一分區(qū)內(nèi)，自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、水土流失特點(diǎn)具有較為明顯的相似性;二是與既有水土保持分區(qū)成果具有一致性，同時(shí)強(qiáng)化水土流失防治的特點(diǎn)進(jìn)一步分區(qū);三是同分區(qū)應(yīng)集中連片，適當(dāng)兼顧行政區(qū)劃的完整性;四是二級(jí)分區(qū)側(cè)重防治措施布局基本一致。根據(jù)以上原則將廣東省劃分為6個(gè)一級(jí)區(qū)，17個(gè)二級(jí)區(qū)。具體分區(qū)如下:

1．1Ⅰ粵東丘陵山區(qū)強(qiáng)度侵蝕綜合治理區(qū)

該區(qū)范圍包括梅州市全境，河源市的龍川縣、和平縣、紫金縣、東源縣、源城區(qū)、惠州市的惠東縣以及潮州市的饒平縣。區(qū)域內(nèi)年均降雨量為1750mm，以丘陵山區(qū)為主，地帶性土壤主要為赤紅壤、紅壤，水土流失面積占全省的29．45%。本區(qū)劃分3個(gè)二級(jí)亞區(qū)，I1東江、韓江中上游丘陵山區(qū)重度溝蝕崩崗侵蝕綜合治理區(qū)，以強(qiáng)度的溝蝕和崩崗為主，崩崗面積常占坡面面積30%～50%，面積可達(dá)數(shù)公頃，極度發(fā)育的崩崗互相串通成崩崗群，使地形支離破碎;部分丘陵地表嚴(yán)重沙化。I2河源—燈塔盆地中度水蝕綜合治理區(qū)，為紅色巖系成土母質(zhì)，土層較薄，吸熱性能好，容易風(fēng)化碎裂，經(jīng)水流沖刷，容易發(fā)生面蝕溝蝕，出現(xiàn)大量基巖。I3平蕉豐饒山地中度水蝕生態(tài)修復(fù)預(yù)防保護(hù)區(qū)，由于瓷土、稀土資源開采較為嚴(yán)重，局部存在中度水土流失。本區(qū)自然侵蝕較嚴(yán)重，特別是河源、梅州等地崩崗侵蝕發(fā)育，處于地質(zhì)活躍期，在水土保持生態(tài)建設(shè)中應(yīng)以崩崗治理、小流域綜合治理為重點(diǎn)，選擇一批危害嚴(yán)重、影響較大的崩崗優(yōu)先治理，同時(shí)對(duì)易誘發(fā)崩崗發(fā)育的小流域進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，并做好五華水土保持試驗(yàn)站及龍川水土保持監(jiān)測(cè)站建設(shè)。東江、韓江中上游丘陵山區(qū)重度溝蝕崩崗區(qū)以崩崗治理為重點(diǎn)，河源一燈塔盆地中度水蝕區(qū)以溝蝕的綜合治理為主;同時(shí)加強(qiáng)該區(qū)的生態(tài)建設(shè)和水源區(qū)的保護(hù)。平蕉、豐饒山地中度水蝕區(qū)以生態(tài)修復(fù)預(yù)防保護(hù)為主，保障當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在措施布局上，利用工程措施和生物措施相結(jié)合的方法，重點(diǎn)治理崩崗。

1．2II粵西丘陵山地中度強(qiáng)烈侵蝕生態(tài)修復(fù)綜合治理區(qū)

該區(qū)范圍包括肇慶市全境、云浮市全境、茂名市全境。區(qū)內(nèi)年均降雨量1800mm，地貌以低山高丘為主，海拔多在400m以內(nèi)，土壤主要為赤紅壤、山地紅壤和山地黃壤，水土流失面積占全省21．78%，以溝蝕、面蝕為主。本區(qū)通過(guò)近年來(lái)持續(xù)的綜合治理，水土流失得到了有效控制。目前水土流失主要分布在西江沿岸丘陵，新興丘陵盆地的花崗巖地區(qū)、羅定盆地的紅色巖系地區(qū)、鑒江中上游丘陵的花崗巖及混合巖地區(qū)。區(qū)內(nèi)劃分5個(gè)二級(jí)區(qū):II1德慶云浮高要崩崗侵蝕綜合治理區(qū);II2羅定盆地新興盆地中度水蝕綜合治理區(qū);II3封開懷集四會(huì)廣寧山地丘陵輕度侵蝕生態(tài)修復(fù)預(yù)防保護(hù)區(qū);II4郁南信宜高州丘陵山地輕度侵蝕生態(tài)修復(fù)預(yù)防保護(hù)區(qū);II5茂名電白廉江化州丘陵臺(tái)地中度侵蝕生態(tài)修復(fù)綜合治理區(qū)。本區(qū)重點(diǎn)要把綜合治理和生態(tài)修復(fù)結(jié)合起來(lái)，搞好造林綠化、封山育林，嚴(yán)禁亂砍亂伐;繼續(xù)以工程與植物措施相結(jié)合的方法加快治理現(xiàn)有水土流失。德慶、云浮、高要崩崗侵蝕區(qū)和羅定盆地、新興盆地中度水蝕區(qū)為治理重點(diǎn)，加強(qiáng)崩崗綜合治理和區(qū)域生態(tài)環(huán)境修復(fù)。封開、懷集、四會(huì)、廣寧山地丘陵輕度侵蝕區(qū)，以及郁南、信宜、高州丘陵山地輕度侵蝕區(qū)，要加強(qiáng)該區(qū)水土保持監(jiān)督管理。茂名、電白、廉江、化州丘陵臺(tái)地中度侵蝕區(qū)既要做好綜合治理，也要對(duì)局部進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

1．3Ⅲ粵北丘陵山地中度侵蝕生態(tài)修復(fù)預(yù)防保護(hù)區(qū)

該區(qū)范圍包括韶關(guān)市、清遠(yuǎn)市全境、河源市的連平縣、惠州市的龍門縣、廣州市的從化市。區(qū)內(nèi)地貌以低、中山為主，年均氣溫19．5℃，年均降雨量在1920mm，占全省水土流失面積的28．23%，水土流失程度較輕，以潛蝕、輕度面蝕為主。其中潛蝕在本區(qū)水土流失中占很大比例，石灰?guī)r區(qū)成土困難，易發(fā)生石漠化。本區(qū)劃分4個(gè)二級(jí)區(qū):Ⅲ1南雄始興盆地強(qiáng)度水蝕綜合治理區(qū);Ⅲ2北江中上游低中山、巖溶地區(qū)中度侵蝕生態(tài)修復(fù)預(yù)防保護(hù)區(qū);Ⅲ3連平新豐翁源山地丘陵中度水蝕生態(tài)修復(fù)預(yù)防保護(hù)區(qū);Ⅲ4佛岡從化龍門丘陵臺(tái)地輕度水蝕生態(tài)修復(fù)預(yù)防保護(hù)區(qū)。治理措施以封山為主，人工植草、修魚鱗坑和水平溝、建梯田、筑排洪道以及種植林木等為輔。以保護(hù)現(xiàn)有植被為重點(diǎn)，同時(shí)注重水土保持監(jiān)督管理，禁止亂開濫墾和對(duì)林木的無(wú)序采伐。逐步開展石漠化治理和坡耕地改造，同時(shí)對(duì)滑坡、泥石流的高發(fā)區(qū)做好預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)，并采取必要工程防治措施。

1．4IV粵東沿海丘陵平原山地輕度侵蝕生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)

該區(qū)范圍包括汕頭市全境、汕尾市全境、揭陽(yáng)市全境及潮州市潮安縣、湘橋區(qū)。區(qū)內(nèi)年平均降水量2000mm，整個(gè)地形自西北向東南依次是中低山丘陵、臺(tái)地或階地沖積平原。地帶性土壤主要有黃壤(海拔600m以上)、赤紅壤(海拔600m以下)、水稻土、鹽漬土等。水土流失較輕，占全省水土流失面積的6．31%。自然水土流失以面蝕為主，人為水土流失加劇并有面積增大的趨勢(shì)，主要為陡坡開荒、開發(fā)區(qū)建設(shè)、采石取土等。本區(qū)劃分2個(gè)二級(jí)區(qū):IV1揭潮汕平原臺(tái)地輕度水蝕生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)監(jiān)督區(qū);IV2惠來(lái)普寧陸豐低山丘陵中度水蝕生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)。本區(qū)應(yīng)以生態(tài)修復(fù)為重點(diǎn)，同時(shí)注重預(yù)防監(jiān)督和局部水土流失治理。揭潮汕平原輕度水蝕區(qū)以預(yù)防監(jiān)督為重點(diǎn);惠來(lái)普寧陸豐低山丘陵中度水蝕區(qū)以自然生態(tài)修復(fù)為重點(diǎn)，重視水保林、經(jīng)濟(jì)果林、植草等措施治理，并加強(qiáng)對(duì)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管。對(duì)于人為侵蝕中的采石、采礦等造成的水土流失，應(yīng)提高水土保持方案審查率，根據(jù)實(shí)際情況實(shí)施整治破碎山口、將棄土回填洼地、植樹種草覆蓋等措施。對(duì)開發(fā)區(qū)和修路等形成的侵蝕區(qū)，要提高治理標(biāo)準(zhǔn)，按照城鎮(zhèn)綠化標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行造林、種草、種花或恢復(fù)耕地。

1．5V珠三角洲平原丘陵輕度侵蝕生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)

該區(qū)范圍包括深圳市、珠海市、中山市、東莞市、佛山市、江門市、陽(yáng)江市全境和惠州市的博羅縣、惠陽(yáng)區(qū)、惠城區(qū)以及廣州市除從化外的全部地區(qū)。區(qū)內(nèi)平原面積大，是全省最主要的人為水土流失地區(qū)，占全省水土流失面積的11．32%。近年來(lái)，各地在對(duì)局部水土流失較嚴(yán)重區(qū)域采取綜合治理的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)水土保持監(jiān)督執(zhí)法工作，落實(shí)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案報(bào)告制度，保護(hù)水土資源，改善生態(tài)環(huán)境，使國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。本區(qū)劃分3個(gè)二級(jí)區(qū):V1珠海臺(tái)山陽(yáng)江陽(yáng)西沿海丘陵中度水蝕生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)治理區(qū)、V2三角洲河網(wǎng)平原微度侵蝕生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)和V3鶴山高明開平恩平陽(yáng)春輕度水蝕生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)。水土保持生態(tài)建設(shè)過(guò)程中應(yīng)以預(yù)防監(jiān)督為重點(diǎn)，同時(shí)做好局部水土流失治理和城市水土保持建設(shè)。珠海、臺(tái)山、陽(yáng)江、陽(yáng)西沿海丘陵中度水蝕區(qū)以生態(tài)修復(fù)和局部面蝕、溝蝕治理為重點(diǎn)。三角洲河網(wǎng)微度侵蝕區(qū)以生態(tài)修復(fù)，預(yù)防監(jiān)督為重點(diǎn)，加強(qiáng)水資源保護(hù)。鶴山、高明、開平、恩平、陽(yáng)春輕度水蝕區(qū)以預(yù)防監(jiān)督為重點(diǎn)。建設(shè)惠州水庫(kù)水土保持涵養(yǎng)林示范區(qū)、珠海、深圳生態(tài)園林城市示范點(diǎn)。該區(qū)水土保持需更加注重生態(tài)效益、美化環(huán)境，要充分考慮規(guī)劃范圍內(nèi)的水、土資源的承載能力，以不影響和破壞區(qū)域范圍內(nèi)的水、土資源平衡為限。

1．6VI雷州半島平原臺(tái)地輕度侵蝕生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)

該區(qū)包括湛江市全境，年平均降雨量1648mm，季節(jié)性干旱較為嚴(yán)重。區(qū)內(nèi)地形平緩，土壤多為潮砂泥土、磚紅壤等，輕度面蝕為主，占全省水土流失面積的1．91%。水土流失主要發(fā)生在海洋沉積物形成的砂土或細(xì)砂土，以及花崗巖、砂頁(yè)巖形成的麻紅赤土和黃紅赤土的臺(tái)地。水土保持生態(tài)建設(shè)中應(yīng)以生態(tài)修復(fù)為重點(diǎn)，同時(shí)加強(qiáng)生態(tài)林建設(shè)規(guī)劃，限制桉樹的種植范圍，增加植物多樣性，提高森林的生態(tài)效益，還要注重水資源保護(hù)和高效利用。加強(qiáng)監(jiān)督管理，控制人為水土流失。

2結(jié)論

篇4

 

1. 建設(shè)生態(tài)水利工程的必要性

 

水利工程指具有防洪、排澇、河道整治、發(fā)電、灌溉、供水、航運(yùn)、生態(tài)環(huán)境等單一功能或多種功能的興利除害的工程，這就是傳統(tǒng)的水利工程。傳統(tǒng)的水利工程規(guī)劃規(guī)劃主要對(duì)象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來(lái)風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。生態(tài)水利，就是按照生態(tài)學(xué)原理，遵循生態(tài)平衡規(guī)律的法則和要求建立起來(lái)的滿足良性循環(huán)和可持續(xù)利用的水利體系，生態(tài)水利工程不僅需要滿足工程本身的生態(tài)規(guī)劃要求，又要滿足整個(gè)流域水系的生態(tài)要求，或者說(shuō)在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)(如防洪、河道整治工程)，兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)和環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段。建設(shè)人類美好的生存環(huán)境和社會(huì)持續(xù)發(fā)展，需要生態(tài)水利工程。

 

2. 當(dāng)前生態(tài)水利工程工作面臨的困難

 

2.1 生態(tài)水利工程規(guī)劃缺乏基于不同區(qū)域的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃方法。

 

生態(tài)水利工程對(duì)于工程的服務(wù)目標(biāo)具有明顯的地域性區(qū)別，因?yàn)閷?duì)于不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境來(lái)說(shuō)它們都具有自己的特點(diǎn)，所以生態(tài)水利工程每個(gè)地區(qū)也應(yīng)該具有不同的特點(diǎn)，必須因地制宜的進(jìn)行規(guī)劃。對(duì)于我國(guó)的生態(tài)水利工程建設(shè)來(lái)說(shuō)也有了一些大體的方法和規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)于不同地區(qū)的工程來(lái)說(shuō)就沒(méi)有具體的規(guī)劃指標(biāo)和參考模式。因此，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)階段的生態(tài)水利工程的規(guī)劃和建設(shè)來(lái)說(shuō)還具有很大的問(wèn)題，最主要的就是缺乏針對(duì)于不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的把握以及因地制宜的不同規(guī)劃方案。

 

2.2 生態(tài)水利工程規(guī)劃工作的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的確定比較難。

 

對(duì)于生態(tài)水利工程來(lái)說(shuō)其建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù)與原有單一的水利工程建設(shè)來(lái)說(shuō)有所不同，它更加注意維護(hù)和保證生態(tài)環(huán)境的健康和發(fā)展，主要任務(wù)和目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)人類和生態(tài)系統(tǒng)的和諧相處。所以基于這種特殊的任務(wù)，生態(tài)水利工程建設(shè)的第一步就是確定好規(guī)劃的目標(biāo)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于工程要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)都要有一個(gè)具體的量化。目前我國(guó)的生態(tài)保護(hù)工作的目標(biāo)還都處于定向描述的階段，沒(méi)有明確的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有具體量化的一些要求，所以這也就給工程的預(yù)期目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)以及工程的建設(shè)質(zhì)量都帶來(lái)了一定的困難。

 

2.3 生態(tài)水利工程規(guī)劃缺少生態(tài)水文測(cè)驗(yàn)資料。

 

對(duì)于工程的建設(shè)來(lái)說(shuō)，一些前期必備的資料是必不可少的，生態(tài)水利工程建設(shè)依然如此。生態(tài)水文的測(cè)驗(yàn)資料是生態(tài)水利工程規(guī)劃的關(guān)鍵和重要參考內(nèi)容。如果不能從水文測(cè)驗(yàn)站的觀測(cè)資料去分析水文過(guò)程對(duì)生態(tài)過(guò)程的正負(fù)影響機(jī)理，就很難基于生態(tài)系統(tǒng)的自組織規(guī)律尋求生態(tài)水利工程的規(guī)劃理論、方法與技術(shù)參數(shù)。當(dāng)前，我國(guó)水文測(cè)驗(yàn)工作相對(duì)落后，水文測(cè)驗(yàn)站還不能適應(yīng)當(dāng)前生態(tài)水利工程規(guī)劃對(duì)資料的需求。有關(guān)生態(tài)水文站方面的規(guī)劃與布局在我國(guó)還未正式開展，國(guó)內(nèi)也少有報(bào)道，不過(guò)我國(guó)已經(jīng)提高了對(duì)這方面工作的重視程度，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力也會(huì)有一定的發(fā)展的。

 

2.4 生態(tài)水利工程規(guī)劃技術(shù)人才匱乏。

 

不管對(duì)于什么類型的工程來(lái)說(shuō)，人才都是工程建設(shè)中必不可少的關(guān)鍵組成部分。實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程是水利工程和生態(tài)學(xué)的有機(jī)結(jié)合，需要生態(tài)水利工程的規(guī)劃人員不僅具備水利工程規(guī)劃的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，還要具備生態(tài)保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)學(xué)的理論和知識(shí)。以往的人才培養(yǎng)目標(biāo)和方向，使兩者分屬于不同的學(xué)科與專業(yè)，具有兩方面綜合知識(shí)和規(guī)劃能力技術(shù)人才匱乏，加之生態(tài)水利工程的實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)缺乏，可以參考與借鑒的規(guī)劃項(xiàng)目有限，難以保證生態(tài)水利工程的規(guī)劃水平和質(zhì)量。

 

3. 生態(tài)水利工程基本規(guī)劃原則

 

3.1 工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則。

 

(1)生態(tài)水利工程是一種綜合性工程，既要滿足人類的需求，同時(shí)也要考慮可持續(xù)發(fā)展的要求。另外，生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。

 

(2)從生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)上分析，應(yīng)準(zhǔn)尋風(fēng)險(xiǎn)小效益大的基本原則，由于生態(tài)系統(tǒng)的演變方向是隨機(jī)的，生態(tài)水利工程規(guī)劃具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，這需要在規(guī)劃規(guī)劃中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，應(yīng)該合理的利用生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力，力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大收獲的規(guī)劃路線。

 

3.2 生態(tài)系統(tǒng)自我規(guī)劃、自我恢復(fù)原則。

 

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能是其重要特征。生態(tài)學(xué)用自組織功能來(lái)解釋物種分布的豐富性現(xiàn)象，也用來(lái)說(shuō)明食物網(wǎng)隨時(shí)間的發(fā)展過(guò)程。生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說(shuō)某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。在這種情況下，生境就可以支持一個(gè)能具有足夠數(shù)量并能進(jìn)行繁殖的種群。自組織功能原理與達(dá)爾文的進(jìn)化論有相似之處，只是研究的尺度不同而已。達(dá)爾文的進(jìn)化論研究是在地球生物圈所有種群的尺度上進(jìn)行的，而自組織功能是在生態(tài)系統(tǒng)中種群之間發(fā)生的。依靠生態(tài)系統(tǒng)自規(guī)劃、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

 

3.3 景觀尺度及整體性原則。

 

(1)河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問(wèn)題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

 

(2)同時(shí)，必須重視水域和生態(tài)環(huán)境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，表現(xiàn)為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機(jī)變化，也表現(xiàn)為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢(shì)的擺動(dòng)。這些變化決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的變化范圍從生境受到限制時(shí)期的高度臨界狀態(tài)到生境擴(kuò)張時(shí)期的冗余狀態(tài)。

 

(3)再者，要考慮生境邊界的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展問(wèn)題。由于動(dòng)物遷徙和植物的隨機(jī)擴(kuò)散，生境邊界也隨之發(fā)生動(dòng)態(tài)變動(dòng)。

 

(4)最后，河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。需要對(duì)歷史資料進(jìn)行收集、整理，以掌握長(zhǎng)時(shí)間尺度的河流變化過(guò)程與生態(tài)現(xiàn)狀的關(guān)系。河流生態(tài)修復(fù)長(zhǎng)期的工作。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15到20年的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備，同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

 

3.4 反饋調(diào)整式規(guī)劃原則。

 

3.4.1 生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過(guò)程，河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高，同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看，生態(tài)系統(tǒng)的演替，即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

 

3.4.2 生態(tài)水利工程規(guī)劃主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目按照規(guī)劃執(zhí)行以后，就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程并不一定按照規(guī)劃預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。最理想狀態(tài)應(yīng)是沒(méi)有外界脅迫的自然生態(tài)演進(jìn)狀態(tài)。在河流生態(tài)修復(fù)工程中，恢復(fù)到未受人類干擾的河流原始狀態(tài)往往是不可能的，可以理解這種原始狀態(tài)是自然生態(tài)演進(jìn)的極限狀態(tài)上限。如果沒(méi)有生態(tài)修復(fù)工程，在人類活動(dòng)的脅迫下生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步惡化，這種狀態(tài)則是極限狀態(tài)的下限。在這兩種極限狀態(tài)之間，生態(tài)修復(fù)存在著多種可能性。針對(duì)具體一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施以后，一種理想的可能是：監(jiān)測(cè)到的各生態(tài)變量是現(xiàn)有科學(xué)水平可能達(dá)到的最優(yōu)值，表示生態(tài)演進(jìn)的趨勢(shì)是理想的。另一種差的情況是，監(jiān)測(cè)到的各生態(tài)變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態(tài)之間，形成了一個(gè)包絡(luò)圖。一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施后的實(shí)際狀態(tài)都落在這個(gè)包絡(luò)圖中間。

 

3.4.3 意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的，在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外，人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程規(guī)劃不同于傳統(tǒng)工程的確定性規(guī)劃方法，而是一種反饋調(diào)整式的規(guī)劃方法。是按照“規(guī)劃-執(zhí)行(包括管理)-監(jiān)測(cè)-評(píng)估-調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中，監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。這就需要在項(xiàng)目初期建立完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。依靠完整的歷史資料和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行階段性的評(píng)估。

 

3.4.4 評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。評(píng)估的結(jié)果不外乎有幾種可能：

 

(1)生態(tài)系統(tǒng)大體按照預(yù)定目標(biāo)演進(jìn)，不需要規(guī)劃變更;

 

(2)需要局部調(diào)整規(guī)劃，適應(yīng)新的狀況;

 

(3)原來(lái)制定的目標(biāo)需要重大調(diào)整，相應(yīng)進(jìn)行規(guī)劃。

 

4. 結(jié)束語(yǔ)

 

生態(tài)水利工程是一門將生態(tài)學(xué)和工程學(xué)很好的結(jié)合在一起的一門學(xué)科，也是將人與自然和諧相處的思想很好的運(yùn)用于實(shí)際的學(xué)科。因此在生態(tài)水利工程的規(guī)劃過(guò)程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與，通過(guò)對(duì)話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高規(guī)劃的科學(xué)性。

篇5

關(guān)鍵詞：生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展環(huán)境修復(fù)

隨著地球上人口的劇增和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，特別是工業(yè)革命以來(lái)，人類對(duì)自然資源需求水平不斷提高，生產(chǎn)強(qiáng)度日益加大，有毒、有害廢氣物質(zhì)不斷的輸入環(huán)境，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了環(huán)境的自凈能力而導(dǎo)致環(huán)境污染日益嚴(yán)重。為了解決人類面臨的這個(gè)重大問(wèn)題，對(duì)于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛，許多技術(shù)已相當(dāng)成熟并被廣泛應(yīng)用。

對(duì)于污染土壤及地下水的之力來(lái)說(shuō)，由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復(fù)周期長(zhǎng)等區(qū)別與大氣和地表水體污染的特點(diǎn)，其修復(fù)問(wèn)題已成為環(huán)境科學(xué)研究日益活躍的領(lǐng)域，同時(shí)也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)領(lǐng)域進(jìn)行了有益探索，形成了一些實(shí)用技術(shù)，但這些修復(fù)方法往往會(huì)破壞場(chǎng)地結(jié)構(gòu)、造成二次污染，對(duì)于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應(yīng)用。為此，近年來(lái)，人們?cè)谖廴经h(huán)境的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)甚至生物修復(fù)取得一定成功的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了生態(tài)修復(fù)的理念，并對(duì)其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進(jìn)行了理論上的探索和實(shí)踐上應(yīng)用的探索，試圖以生態(tài)學(xué)的原理和方法，在污染環(huán)境的修復(fù)和治理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。

一、生物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)

生物修復(fù)是對(duì)污染環(huán)境實(shí)施修復(fù)、之力的最為重要的技術(shù)之一，是正在發(fā)展中的技術(shù)，是生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)。

目前被廣泛認(rèn)同的生物修復(fù)定義，是指微生物催化降解有機(jī)污染物，從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中的污染物的一個(gè)受控或自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程，這是狹義的定義。

除了微生物修復(fù)外，植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)乃至酶學(xué)修復(fù)等方式的出現(xiàn)，賦予了生物修復(fù)更廣泛的內(nèi)涵，即生物修復(fù)是指利用細(xì)菌和真菌等微生物、蚯蚓等動(dòng)物以及水生藻類、陸生植物，甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機(jī)污染物的毒性，改變重金屬的活性或在環(huán)境中結(jié)合態(tài)，通過(guò)改變污染物的化學(xué)或物理特性二影響其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和降解速率。

目前使用最廣、最有效的生物修復(fù)技術(shù)仍是微生物修復(fù)。

二、物理與化學(xué)修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素

從修復(fù)原理來(lái)看，物理修復(fù)與化學(xué)修復(fù)是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環(huán)境要素，根據(jù)污染物的理性性質(zhì)，通過(guò)機(jī)械分離、蒸發(fā)、點(diǎn)解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學(xué)反應(yīng)，使環(huán)境中污染物被清除或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。通常，為了節(jié)省環(huán)境治理的成本，物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)往作為生物修復(fù)的前處理階段，近年來(lái)根式作為生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素。無(wú)論是環(huán)境要素或生態(tài)因子，還是工程措施，對(duì)于修復(fù)生物的生命活動(dòng)來(lái)說(shuō)，是非常重要的影響要素。若將它們有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，使環(huán)境條件和生態(tài)因子在有利于生物生活的同時(shí)，也有利于污染物的去除或轉(zhuǎn)化，將極大地提高生物修復(fù)或植物修復(fù)的效率，這一點(diǎn)對(duì)于生態(tài)修復(fù)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。

物理與化學(xué)修復(fù)措施與生物修復(fù)的結(jié)合，是生態(tài)修復(fù)必不可少的構(gòu)成要素，其利用的是否直接關(guān)系到生態(tài)修復(fù)的有效性和成敗。在實(shí)際的修復(fù)過(guò)程中，把物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)措施更好地與生物修復(fù)結(jié)合起來(lái)，才能形成有效的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。

三、植物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基本形式

植物修復(fù)這一概念大約是1980年代前期提出來(lái)的，其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來(lái)去除污染環(huán)境中多余的重金屬。

目前，植物修復(fù)這一技術(shù)已經(jīng)涵蓋了污染環(huán)境治理的各個(gè)方面，如城市樹木、草坪乃至花卉植物對(duì)大氣或室內(nèi)空氣的凈化；池塘中水生植物通過(guò)對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用而對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的凈化；污染土壤及水體中無(wú)機(jī)污染物的去除及有機(jī)污染物的講解等。

在污染環(huán)境治理中，從形式上來(lái)看，似乎主要是植物在起作用，但實(shí)際上植物修復(fù)過(guò)程中，往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學(xué)因素（這些因素可以部分人為調(diào)控）等在共同起作用。因而，總的來(lái)說(shuō)，植物修復(fù)幾乎包括了生態(tài)修復(fù)的所有機(jī)制，是生態(tài)修復(fù)的基本形式。

利用植物對(duì)重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur，多環(huán)芳徑，石油，化學(xué)農(nóng)藥，有機(jī)氯溶劑如TCE，廢棄炸藥如TNT等的修復(fù)研究均有報(bào)道。

篇6

論文摘要：闡述水利工程與水域生態(tài)的關(guān)系，介紹了生態(tài)水利規(guī)劃的基本原則：工程安全性與經(jīng)濟(jì)性原則；提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則；生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)與自我恢復(fù)原則；景觀尺度與整體修復(fù)原則；反饋和調(diào)整設(shè)計(jì)原則。

1水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的影響

在社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)有著巨大的作用，同時(shí)也要看到水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動(dòng)人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動(dòng)性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來(lái)的水利工程在權(quán)衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面，似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。

2生態(tài)水利工程

從學(xué)科發(fā)展角度看，現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué)，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來(lái)風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法，促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合，用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論，形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)（生態(tài)產(chǎn)業(yè)）及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。

3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求，也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。

對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過(guò)程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。

3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會(huì)下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動(dòng)，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后，就應(yīng)該對(duì)于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫(kù)和生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系，必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢(shì)、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營(yíng)養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括：調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求，評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。在眾多的環(huán)境因子中，識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。

3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說(shuō)某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。

將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí)，生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì)，建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同，生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì)，或者說(shuō)是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí)，要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī)，樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是，地球上沒(méi)有兩條相同的河流，每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此，每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。

自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí)，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來(lái)物種時(shí)要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。

3.4景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問(wèn)題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃？首先，水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起，形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí)，需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。再者，河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)，一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后，河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備，同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過(guò)程，河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高，同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看，生態(tài)系統(tǒng)的演替，即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后，就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。

意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的，在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外，人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行（包括管理）—監(jiān)測(cè)—評(píng)估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中，監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。

在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過(guò)程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與，通過(guò)對(duì)話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

［1］董哲仁.水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫［J］.水利水電技術(shù)，2003，（7）：1~5.

［2］董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架［J］.水利學(xué)報(bào)，2003，（1）：1~6.

［3］董哲仁.河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性［J］.水利學(xué)報(bào)，2003，（11）：1~7.

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［5］董哲仁.荷蘭圍墾區(qū)生態(tài)重建的啟示［J］.中國(guó)水利，2003，（11A）：45~47.

［6］O’NeillR.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，etal.AHierarchicalCon－ceptofEcosystems［M］.PrincetonUniversityPress，Princeton，NJ.1986：153.

［7］GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater－shed［J］.Bioscience，1990，40：588~600.

篇7

在社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)有著巨大的作用,同時(shí)也要看到水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動(dòng)人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動(dòng)性,使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來(lái)的水利工程在權(quán)衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面,似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。

2生態(tài)水利工程

從學(xué)科發(fā)展角度看,現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué),水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng),往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來(lái)風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法,促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合,用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論,形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是:對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)(如治河、防洪工程),兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程,則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)(生態(tài)產(chǎn)業(yè))及環(huán)境立法和資源管理一起,成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。

3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求,也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律,保證河流修復(fù)工程的耐久性。

對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析,應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過(guò)程和結(jié)果事先難以把握,生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選,更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外,充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律,是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。

3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會(huì)下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動(dòng),特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè),造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種,生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性,使其符合自然河流的地貌學(xué)原理,為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后,就應(yīng)該對(duì)于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估,建立河流地貌數(shù)據(jù)庫(kù)和生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上,確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系,必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢(shì)、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營(yíng)養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括:調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求,評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件,對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。在眾多的環(huán)境因子中,識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。

3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇,也就是說(shuō)某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn),尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。

將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí),生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì),建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中,建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同,生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì),或者說(shuō)是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結(jié)構(gòu),從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明,人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí),要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī),樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是,地球上沒(méi)有兩條相同的河流,每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此,每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜,充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值,尋求最佳的生態(tài)工程方案。

自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子,也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí),需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來(lái)物種時(shí)要持慎重態(tài)度,防止生物入侵。

3.4景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行,而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問(wèn)題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃?首先,水

域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng),其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起,形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分,形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí),需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相

互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn),這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。再者,河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng),與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán),一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的,還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后,河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間做工作的。有研究指出,濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備,同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過(guò)程,河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看,自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高,同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看,生態(tài)系統(tǒng)的演替,即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間,期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后,就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。

意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的,在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法,而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行(包括管理)—監(jiān)測(cè)—評(píng)估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中,監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。

在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過(guò)程中,提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與,通過(guò)對(duì)話、協(xié)商,以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合,提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

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篇8

（漳衛(wèi)南運(yùn)河邯鄲河務(wù)局河北邯鄲056001）

【摘要】針對(duì)衛(wèi)河邯鄲段水質(zhì)現(xiàn)狀及水資源利用存在的問(wèn)題，從水資源系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)互動(dòng)協(xié)調(diào)的角度出發(fā)，提出了該河段生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)模式。選取金灘鎮(zhèn)順道店典型試驗(yàn)區(qū)，選取利用氧化塘、生物膜、浮島、人工濕地、水生植物、水生動(dòng)物凈化水體等修復(fù)技術(shù)方案，論證了衛(wèi)河邯鄲段生態(tài)演替式水體修復(fù)模式的合理性。

關(guān)鍵詞 水體污染；生態(tài)演替式；水體修復(fù)

EcologicalSuccession-typeWaterRestorationTechnologyinHandanReachofWeiRiver

LiuYa-feng

(HandanManagementBureauofSouthZhangweiCanalHandanHebei056001)

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

【Keywords】Waterpollution;Ecologicalsuccession-type;Waterrestoration

面對(duì)日趨嚴(yán)峻的水資源情勢(shì)，世界各國(guó)均把污水截流、廢水達(dá)標(biāo)排放和控制排污總量作為河道整治的首要措施。海河水利委員會(huì)及衛(wèi)河沿岸各級(jí)政府不斷加大污水治理力度，控制進(jìn)入河道的污染物，實(shí)施截污工程，對(duì)河流水質(zhì)改善起到了巨大的作用。但由于歷史的原因，眾多規(guī)模較小的排污口無(wú)法納入到截污工程之中，零散分布的點(diǎn)源污染和大范圍的農(nóng)業(yè)面源污染往往直接入河，未經(jīng)處理的污水順河排向下游，造成下游水體污染、臭氣彌漫，嚴(yán)重影響了周邊環(huán)境以及當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉa(chǎn)和生活。由于點(diǎn)源污染、面源污染在漳衛(wèi)南水系極為嚴(yán)重，僅僅靠控源來(lái)治理河水污染是不夠的，因此，強(qiáng)化水體的自凈能力，對(duì)河道污水進(jìn)行原位或異位處理，成為河道污水修復(fù)的重要措施之一。

1.水質(zhì)現(xiàn)狀及水資源利用存在的問(wèn)題

1.1水質(zhì)現(xiàn)狀。

近年來(lái)，由于衛(wèi)河邯鄲段上游入境水量的減少和沿途污水大量匯入，致使該河段水體感官性狀極差，水體呈黃褐色并伴有惡臭。該河段設(shè)有留固和龍王廟兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)結(jié)果表明，水質(zhì)類別均為大于Ⅴ類。其主要污染物質(zhì)為氨氮、CODMn、CODCr、BOD5、揮發(fā)酚等，超標(biāo)倍數(shù)分別為5.2、2.7、2.8、1.0、1.4。河段內(nèi)水體已經(jīng)完全喪失了其使用功能。

1.2水資源利用存在的問(wèn)題。

邯鄲市多年平均衛(wèi)河水利用量為1336萬(wàn)m3，多年平均利用率僅為1.71%。衛(wèi)河水資源利用率低的原因很多，但其來(lái)水水質(zhì)差、不能直接大量應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是其主要原因之一。衛(wèi)河水質(zhì)的嚴(yán)重污染不僅直接影響了沿河兩岸經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成了不利影響，因此，改善衛(wèi)河水質(zhì)，是改善衛(wèi)河流域生態(tài)環(huán)境和提高衛(wèi)河水資源利用率，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)河流域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2.修復(fù)及利用工程模式

針對(duì)衛(wèi)河水質(zhì)現(xiàn)狀及水資源利用存在的問(wèn)題，綜合考慮國(guó)內(nèi)外水體修復(fù)技術(shù)及實(shí)踐，提出衛(wèi)河邯鄲段水體修復(fù)工程模式。

2.1生態(tài)演替式水體修復(fù)。

生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)是利用培育的植物、動(dòng)物或培養(yǎng)接種的微生物的生命活動(dòng)，對(duì)水體污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，從而使水體得到凈化的技術(shù)，同時(shí)可將綠化環(huán)境及景觀改善結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)造人與自然融合的優(yōu)美環(huán)境。結(jié)合本河段特點(diǎn)，利用衛(wèi)河防洪堤內(nèi)外廢棄河道和堤內(nèi)分布低洼灘地，如順道店廢棄河段、金灘鎮(zhèn)廢棄河段等建立生態(tài)演替式水體修復(fù)工程，對(duì)河道水體進(jìn)行逐級(jí)修復(fù)。

2.2溝渠濕地控制面源污染。

衛(wèi)河邯鄲段處于平原地區(qū)，農(nóng)業(yè)是該地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)命脈，農(nóng)藥、化肥和養(yǎng)殖業(yè)形成的面源污染是該地區(qū)的主要污染源之一，汛期徑流將其直接帶入河道，造成河水污染。為此，在防洪堤外1Km范圍內(nèi)建立排水溝網(wǎng)，溝內(nèi)種植植物，形成溝渠濕地，將汛期徑流滯蓄在溝渠濕地內(nèi)，進(jìn)行初步凈化，然后集中排入河道或引入堤內(nèi)的生態(tài)演替式水體修復(fù)工程。

2.3邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)蓄水利用。

為提高邯鄲市對(duì)衛(wèi)河水資源的利用率，可通過(guò)提水泵站，在非灌溉季節(jié)向邯鄲東部生態(tài)水網(wǎng)蓄水。主要工程有：（1）軍留泵站，向東風(fēng)渠供水；（2）岔河咀泵站，向小引河供水；（3）路莊泵站，向民有干渠供水。為保證邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)水質(zhì)及生態(tài)環(huán)境，在引水渠首建造2～3Km長(zhǎng)的生態(tài)演替式水體修復(fù)工程，水體經(jīng)修復(fù)后再引入生態(tài)水網(wǎng)。

3.生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)

由于衛(wèi)河水體污染嚴(yán)重，衛(wèi)河水利用的關(guān)鍵是水體的修復(fù)凈化，因此，本文針對(duì)生態(tài)演替式水體修復(fù)工程技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究。

3.1修復(fù)目標(biāo)。

（1）針對(duì)衛(wèi)河下游河道水質(zhì)污染現(xiàn)狀，綜合考慮處理工藝的有效性、長(zhǎng)效性、經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)兼容性等，將各種處理技術(shù)合理結(jié)合，充分發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)越性，對(duì)河道污染水體進(jìn)行處理，力求持續(xù)發(fā)揮和強(qiáng)化河流自身的凈化能力，減少能源消耗和二次污染，同時(shí)與親水景觀建設(shè)結(jié)合，使處理工藝親切自然，更富人性化。

（2）通過(guò)水體修復(fù)，消除爭(zhēng)氧物質(zhì)，穩(wěn)定水體的高溶氧狀態(tài)，快速培植優(yōu)勢(shì)好氧微生物，打造生態(tài)基礎(chǔ)，并通過(guò)水生動(dòng)、植物定向培養(yǎng)、建立起人工生態(tài)，通過(guò)人工生態(tài)向自然生態(tài)演替，恢復(fù)水體生物多樣性，并充分利用自然系統(tǒng)的循環(huán)再生、自我修復(fù)等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

3.2技術(shù)要素。

衛(wèi)河邯鄲段生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)包括氧化塘技術(shù)、生物膜對(duì)水體的凈化作用、浮島的凈化作用、水生植物凈化景觀化應(yīng)用、水生動(dòng)物凈化水體、人工濕地等。在本工程應(yīng)用中，根據(jù)水體污染程度，水體環(huán)境資源現(xiàn)狀等考慮選用不同的技術(shù)組合，以呈現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

（1）氧化塘。

典型區(qū)氧化塘設(shè)置厭氧塘和兼性塘。厭氧塘內(nèi)依靠厭氧菌的代謝功能，使有機(jī)底物得到降解。兼性塘從上到下分為三層：上層好氧區(qū)、中層兼性區(qū)、塘底厭氧區(qū)。

（2）生物膜。

生物膜技術(shù)通過(guò)在固定支架上設(shè)置生物填料，為參與污染物凈化的微生物、原生動(dòng)物、小型浮游動(dòng)物等提供附著生長(zhǎng)條件，使大量參與污染物凈化的生物在此生長(zhǎng)。由于其固著生長(zhǎng)而不易被大型水生動(dòng)物和魚類吞食，使單位體積的水體中生物數(shù)量成幾何級(jí)數(shù)增加，可強(qiáng)化河湖水體的凈化能力。

（3）浮島。

本工程的浮島是一種像筏子的人工浮體，在上邊栽培一些美人蕉之類的植物，漂浮在水面。人工浮島的水質(zhì)凈化針對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的水質(zhì)，利用生態(tài)工程學(xué)原理，降解、吸收水中的COD、氮、磷等。

（4）水生植物。

水生植物技術(shù)將生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能應(yīng)用于水質(zhì)凈化，充分利用自然凈化與水生植物系統(tǒng)中各類水生生物間功能上相輔相成的協(xié)同作用來(lái)凈化水質(zhì)，在水體中適當(dāng)布置既有觀賞價(jià)值又有凈化功能的浮水植物和挺水植物，使水體不僅具有自然風(fēng)貌的景觀，而且增強(qiáng)水體的生物凈化功能。

（5）水生動(dòng)物。

本項(xiàng)目水域面積大，存在許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場(chǎng)所，水中投魚可攝食蚊子及其它昆蟲幼蟲，避免水域?qū)χ車h(huán)境造成的危害。此外，水體中投放適當(dāng)?shù)乃鷦?dòng)物可以有效的去除水體中富余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，控制藻類生長(zhǎng)，同時(shí)分泌促絮凝物質(zhì)，使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝，促使水體變清。

（6）人工濕地。

在人工設(shè)計(jì)和監(jiān)督管理下，人工水面濕地去污效果優(yōu)于自然濕地系統(tǒng)，項(xiàng)目綜合采用人工水面濕地技術(shù)和潛流濕地利用技術(shù)。水面濕地系統(tǒng)的污染水體在濕地的表面流動(dòng)，水位較淺，通過(guò)生長(zhǎng)在植物水下部分的莖、竿上的生物膜來(lái)去除污水中的大部分有機(jī)污染物。潛流濕地系統(tǒng)的污水在濕地床內(nèi)部流動(dòng)，利用填料表面生長(zhǎng)的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留的作用來(lái)凈化污水，水位較深，具有保溫性能好，處理效果受氣候影響小，衛(wèi)生條件較好的特點(diǎn)。

4.應(yīng)用實(shí)例

4.1項(xiàng)目區(qū)選擇。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，選擇大名縣金灘鎮(zhèn)順道店村附近的廢棄河段。試驗(yàn)河段位于衛(wèi)河右岸防洪堤內(nèi)側(cè)，長(zhǎng)2.6Km，寬60～150m。

4.2生態(tài)處理系統(tǒng)工程布置。

處理系統(tǒng)由12個(gè)池段組成，工程逐級(jí)布置如下：

（1）1號(hào)池為厭氧塘兼做沉淀池。設(shè)計(jì)水深4m，由泵站出水池底孔進(jìn)水，其末端為表流陡坎出水，曝氣復(fù)氧，進(jìn)入2號(hào)池。

（2）2號(hào)、3號(hào)池均為兼性氧化塘。設(shè)計(jì)水深1.5m，2號(hào)池通過(guò)底流出水進(jìn)入3號(hào)池，3號(hào)池表流出水曝氣后進(jìn)入4號(hào)池。

（3）4號(hào)池為人工浮床塘（下設(shè)生物膜）。設(shè)計(jì)水深1.5m，以浮床為介質(zhì)，種植美人蕉水生植物，并在浮床底部進(jìn)行生物掛膜，表流出水后進(jìn)入5號(hào)池。

（4）5號(hào)池為植物塘。本塘塘面較寬，設(shè)計(jì)水深1.5m，以睡蓮等浮水植物為主，出水后進(jìn)入6號(hào)池。

（5）6號(hào)池也為植物塘。設(shè)計(jì)水深1.0m，以水蔥等挺水植物為主，底流出水后進(jìn)入7號(hào)池。

（6）7號(hào)池為魚塘。設(shè)計(jì)水深2.4m，出水后進(jìn)入8號(hào)池。

（7）8號(hào)池、9號(hào)池為表流濕地，設(shè)計(jì)水深1.0m，主要種植蘆葦?shù)?，底流出水后進(jìn)入10號(hào)池。

（8）10號(hào)池為潛流濕地，設(shè)計(jì)水深0.3m，共分成72個(gè)單元，由中間雙線渠供水，由兩側(cè)集水渠出水后進(jìn)入11號(hào)池。

（9）11號(hào)池仍為表流濕地，種植挺水植物，出水后進(jìn)入12號(hào)蓄水池。

4.3經(jīng)濟(jì)分析。

本工程日處理水量8.4萬(wàn)m3，考慮到水位變化等因素影響，取0.7的折扣系數(shù)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行期按10年計(jì)，則經(jīng)濟(jì)運(yùn)行期內(nèi)可處理水量21462萬(wàn)m3。經(jīng)投資測(cè)算，單方水處理價(jià)格為0.19元/m3，明顯低于污水處理廠的污水處理成本。因此，采用生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)來(lái)處理河流污水，在經(jīng)濟(jì)上是合理的。

5.結(jié)論

篇9

關(guān)鍵詞：水利工程；生態(tài)環(huán)境；水域水位；水資源

引言

水域生態(tài)環(huán)境是流域生態(tài)環(huán)境極其重要的組成部分，具有易發(fā)生變化、易受影響、易遭受破壞的特點(diǎn)。作為一種人工構(gòu)筑物，水利設(shè)施工程對(duì)水域生態(tài)環(huán)境將產(chǎn)生明顯影響。眾多水利設(shè)施的建成和運(yùn)營(yíng)，促進(jìn)了河流水域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，但是同時(shí)，也對(duì)水體水情、水生生物、水體水質(zhì)等產(chǎn)生了較大的影響。

所以為了能夠更好地發(fā)揮水利設(shè)施的效益，將水利設(shè)施的副作用降到最低點(diǎn)，保護(hù)好當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，本文主要研究和分析水利設(shè)施對(duì)我國(guó)水域生態(tài)環(huán)境的影響具有重要的理論和實(shí)踐意義。

一、水利工程概述？

由于最初的社會(huì)形態(tài)原始社會(huì)生產(chǎn)力水平低下，人類沒(méi)有改變自然環(huán)境的能力。人們逐水草而居，擇丘陵而處，靠漁獵、采集和游牧為生，對(duì)自然界的水只能趨利避害，消極適應(yīng)。進(jìn)入奴隸社會(huì)和封建社會(huì)后，隨著鐵器工具的發(fā)展，人們?cè)诮觾砂栋l(fā)展農(nóng)業(yè)，建設(shè)村莊和城鎮(zhèn)，遂產(chǎn)生了防洪、排澇、灌溉、航運(yùn)和城鎮(zhèn)供水的需要，從而開創(chuàng)和發(fā)展了水利事業(yè)。防洪、除澇、灌溉、發(fā)電、供水、圍墾、水土保持、移民、水資源保護(hù)等工程（包括新建、擴(kuò)建、改建、加固、修復(fù)）及其配套和附屬工程的統(tǒng)稱。用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水，達(dá)到除害興利目的而修建的工程。也被稱之為水工程。

因?yàn)樗侨祟惿a(chǎn)和生活必不可少的寶貴資源，但其自然存在的狀態(tài)并不完全符合人類的需要。所以只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪澇災(zāi)害，并進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和分配，以滿足人民生活和生產(chǎn)對(duì)水資源的需要。水利工程規(guī)劃的目的是全面考慮、合理安排地面和地下水資源的控制、開發(fā)和使用方式，最大限度地做到安全、經(jīng)濟(jì)、高效。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，水利工程規(guī)劃要解決的問(wèn)題大體有以下幾個(gè)方面：根據(jù)需要和可能確定各種治理和開發(fā)目標(biāo)，按照當(dāng)?shù)氐淖匀弧⒔?jīng)濟(jì)和社會(huì)條件選擇合理的工程規(guī)模，制定安全、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)用管理方便的工程布置方案。因此，應(yīng)首先做好被治理或開發(fā)河流流域的水文和水文地質(zhì)方面的調(diào)查研究工作，才能充分掌握水資源的分布狀況。

二、水利工程對(duì)水文的影響

水利工程的修建可能會(huì)影響周邊的環(huán)境，改變河道下游的流量。水庫(kù)洪季蓄水有利于防洪，而枯季蓄水則可能影響下游河道的部分基流，隨著河道下游水量的減少，甚至出現(xiàn)斷流情況。這不僅導(dǎo)致周圍地下水位下降，還可能導(dǎo)致其他生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。比如，下游的河湖缺水、干枯；下游周邊地區(qū)的地下水位下降；在河流的入?？?，由于河流下游水量的減少會(huì)可能導(dǎo)致海水倒灌，影響入?？诘貐^(qū)的農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展；由于泄洪量的變化，河道水位變化的幅度可能增大，進(jìn)而影響航運(yùn)、養(yǎng)魚和引水灌溉等活動(dòng)；另外當(dāng)水庫(kù)下游的水量減少也可能造成水質(zhì)的污染和惡化。

由于大多水利工程是在天然河道上修建，工程建設(shè)將會(huì)破壞河流長(zhǎng)期演化而成的生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致河流局部形態(tài)單一化和非連續(xù)化，從而改變了其多樣性的特點(diǎn)；水利工程的修建也可能導(dǎo)致河流的自然形態(tài)、局部河流水深、含沙量等的變化，進(jìn)而將會(huì)導(dǎo)致下游的水文、泥沙發(fā)生變化，而河流的水文、泥沙是影響河流生態(tài)環(huán)境的原動(dòng)力。水庫(kù)建成后內(nèi)部水面寬、水體大、水流遲緩，當(dāng)水體受太陽(yáng)輻射時(shí)由于水面的反射率小于路面的反射率，因而水面熱量輻射值增大。水庫(kù)內(nèi)具有特殊的水溫結(jié)構(gòu)，而水溫的變化則將會(huì)對(duì)內(nèi)部魚類的繁殖產(chǎn)生影響，同時(shí)還將會(huì)對(duì)內(nèi)部水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響；水利工程的修建將會(huì)導(dǎo)致局部水流流速降低，從而降低水氣界面交換速率及污染物遷移擴(kuò)散能力，導(dǎo)致水體自凈能力下降，并會(huì)增強(qiáng)水體內(nèi)重金屬沉降而增大污染。

三、加強(qiáng)生態(tài)水利工程的建設(shè)

生態(tài)水利工程是在傳統(tǒng)水利工程的建設(shè)過(guò)程中同時(shí)注重對(duì)河流生態(tài)的保護(hù)；對(duì)于已經(jīng)建設(shè)好的水利工程，要對(duì)遭受破壞的生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。生態(tài)水利工程的建設(shè)遵循以下贅鱸則：一是保護(hù)和修復(fù)河流多樣化的原則。我們都知道每條河流都有不同的特點(diǎn)，具有多樣性，所以，在建設(shè)水利工程的時(shí)候不能盲目的去效仿成功的案例，而是要根據(jù)每條河流的不同特征進(jìn)行水利工程的建設(shè)；二是保持和維護(hù)河流自我修復(fù)的能力。河流能進(jìn)行自我修復(fù)能力，這種修復(fù)能力不僅能減輕水利工程建設(shè)對(duì)河流的消極影響和破壞，還能減少人們對(duì)河流破壞之后的人為修復(fù)，對(duì)河流的可持續(xù)發(fā)展起著經(jīng)濟(jì)促進(jìn)作用；三是以修復(fù)整個(gè)水體系統(tǒng)為主要目標(biāo)。河流與周邊的田地和城鎮(zhèn)相互聯(lián)系，它們組成一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，所以，在水利工程的建設(shè)中要考慮到多方面的因素和關(guān)系。

明確水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)及水資源管理組織機(jī)構(gòu)和有關(guān)部門的職責(zé)，逐步建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)及水資源管理的體系：加強(qiáng)法制建設(shè)，完善政策法規(guī)體系，嚴(yán)格依法管理；加強(qiáng)行政監(jiān)管力度，控制污染物排放總量；合理規(guī)劃監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，采用現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備對(duì)河湖水體水量和水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，建設(shè)水生態(tài)管理信息系統(tǒng)，提高管理水平；加大宣傳力度，提高公眾的水生態(tài)意識(shí)、水資源意識(shí)和水環(huán)境意識(shí)，鼓勵(lì)、組織公眾對(duì)水資源保護(hù)的實(shí)質(zhì)性參與，建設(shè)節(jié)水防污型社會(huì)。

水利工程建設(shè)給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)了一定影響，所以，我們要盡可能地避免水利工程建設(shè)帶來(lái)的對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，興利除弊，積極開展生態(tài)水利工程建設(shè)，做到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，生態(tài)水利工程已成為實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)學(xué)科的重要部分。

篇10

關(guān)鍵詞：城市土壤；重金屬污染；植物修復(fù)技術(shù)；大生物量非超富集植物；綜合評(píng)估篩選法

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.011

城市土壤因受人類活動(dòng)強(qiáng)烈影響而區(qū)別于自然土壤，主要指厚度大于50 cm的非農(nóng)用土壤，通常出現(xiàn)在城市和城郊區(qū)域[1-3]。城市化過(guò)程中的工業(yè)發(fā)展、城建工程的實(shí)施和居民日常生活等人類活動(dòng)排放的污染物，以各種形式直接或間接地進(jìn)入城市土壤，改變了城市土壤的理化屬性，造成了城市土壤的重金屬污染[4]。城市土壤重金屬既可通過(guò)直接接觸密集的城市人群而危害人體健康，又可通過(guò)對(duì)大氣、水體的影響而影響城市生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而影響生命安全[5-6]。城市土壤既可以為城市綠色植物的生長(zhǎng)提供養(yǎng)分，是其必不可少的生長(zhǎng)介質(zhì)，又可以為土壤微生物提供棲息地，是其能量的重要來(lái)源之一，所以城市土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)尤為重要的組成部分，與城市生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)[5]。因此，城市土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

1 城市土壤重金屬污染現(xiàn)狀

原成土母質(zhì)和人為活動(dòng)是城市土壤重金屬的來(lái)源，其中工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放、生活垃圾堆棄等人為活動(dòng)是造成城市土壤重金屬污染的主要因素。一方面，人為活動(dòng)產(chǎn)生的重金屬以氣溶膠的形式進(jìn)入大氣，經(jīng)過(guò)干濕沉降間接進(jìn)入土壤；另一方面，附著于廢棄物中，直接排入城市土壤，造成重金屬污染，甚至污染地下水。并且城市土壤重金屬污染具有一定的空間分布特征，總體表現(xiàn)為城區(qū)內(nèi)部土壤重金屬含量明顯高于郊區(qū)，并且交通干線兩側(cè)、人類活動(dòng)密集區(qū)、老工業(yè)區(qū)重金屬污染較為嚴(yán)重，而受人為活動(dòng)影響較小的風(fēng)景區(qū)、公園等功能區(qū)土壤重金屬污染則屬于中低度污染和輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

城市土壤Pb、Zn、Cu、Cd等重金屬多介質(zhì)復(fù)合污染給人體健康帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)。食物鏈傳遞研究表明，重金屬已經(jīng)不同程度地污染了我國(guó)的城市郊區(qū)菜地土壤[7-9]，重金屬含量已超標(biāo)的蔬菜大量向城市供應(yīng)。除此之外，以揚(yáng)塵為載體進(jìn)入大氣的城市土壤重金屬，最終可通過(guò)人體的新陳代謝作用而進(jìn)入體內(nèi)并逐漸積累，從而直接威脅到人體健康。研究表明，北方沙塵暴天氣發(fā)生時(shí)，大氣環(huán)境中土壤重金屬元素濃度迅速增加，Pb、Zn、Cu、Cd的濃度比平常高出3～12倍[10-11]。據(jù)相關(guān)研究部門統(tǒng)計(jì)，上海市大約有1/3的大氣顆粒物來(lái)自于土壤揚(yáng)塵[7]。此外，城市土壤重金屬元素的積累對(duì)植物、動(dòng)物、微生物的生理生態(tài)等方面也產(chǎn)生一定的毒害，導(dǎo)致城市土壤的退化。

2 土壤重金屬污染修復(fù)研究現(xiàn)狀

近年來(lái)，科研工作者不斷探索重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)，使物理、化學(xué)和生物等修復(fù)技術(shù)得到了較快的發(fā)展。由表1可知，盡管這些物理、化學(xué)修復(fù)手段對(duì)治理重金屬污染土壤具有非常重要的實(shí)踐意義，但仍具有投資大、修復(fù)效率低、對(duì)周圍環(huán)境干擾性大、易導(dǎo)致次生污染等諸多缺點(diǎn)。相比較而言，盡管植物修復(fù)技術(shù)有著種質(zhì)資源較少、修復(fù)效果待改善和植物生長(zhǎng)條件等局限性，但其仍具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的雙重優(yōu)勢(shì)，不僅能夠利用綠色植物的新陳代謝活動(dòng)來(lái)修復(fù)土壤環(huán)境中的重金屬污染，而且具有一定的觀賞價(jià)值，有助于園林城市的建設(shè)。

廣義的植物修復(fù)技術(shù)是在多學(xué)科交叉點(diǎn)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，建立在植物對(duì)某種或某些化學(xué)元素的耐性和積累性基礎(chǔ)之上，利用植物及其根際共存微生物體系的吸收、揮發(fā)、降解和轉(zhuǎn)化作用來(lái)清除環(huán)境中的污染物的一門環(huán)境污染治理技術(shù)[12]。通常所說(shuō)的植物修復(fù)技術(shù)是指選擇具有吸收富集土壤中污染元素能力的植物，并將該植物種植于特定重金屬污染的土壤上，隨著該植物收獲和植物組織器官的妥善處理，便可移除土體中的該種污染重金屬，最終達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)污染土壤的目的[13]。這種技術(shù)因?yàn)槠湓谕寥牢廴局卫矸矫娴木薮髴?yīng)用潛力，吸引了各國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行相關(guān)研究，并取得了一定的進(jìn)展。

2.1 超富集植物修復(fù)技術(shù)

現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物約500多種，主要分布在氣候溫和的歐洲、美國(guó)、新西蘭及澳大利亞的污染區(qū)，但利用植物修復(fù)污染土壤則是近幾十年的工作。目前，關(guān)于超富集植物對(duì)重金屬耐性和積累性機(jī)理、修復(fù)性能改進(jìn)及應(yīng)用技術(shù)等方面的研究已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)展開，并且也取得了一定的進(jìn)展。此外，植物修復(fù)技術(shù)商業(yè)化因其工程性的試驗(yàn)研究以及實(shí)地應(yīng)用效果，在未來(lái)具有巨大的商業(yè)前景。

2.2 超富集植物修復(fù)的局限性

超富集植物在修復(fù)土壤重金屬污染方面表現(xiàn)出顯著的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。盡管利用植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤具有廉價(jià)、有效、使土壤免受擾動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，超富集植物由于其固有的特點(diǎn)，大大限制了在植物修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用。第一，大部分超富集植物生物量低下，嚴(yán)重制約了修復(fù)效率，且植株矮小，不便于機(jī)械化作業(yè)；第二，超富集植物引種易受到地域性限制，因其多為野生植物種質(zhì)資源，區(qū)域性分布較強(qiáng)，難以適應(yīng)新的生物氣候條件；第三，超富集植物往往只適用于某種特定的重金屬元素，具有較強(qiáng)的專一性，對(duì)土壤中其他含量較高的重金屬則表現(xiàn)出中毒癥狀，從而在重金屬?gòu)?fù)合污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用受到了限制；最后，超富集植物根、葉、果實(shí)等器官機(jī)械折斷、凋謝或腐爛等途徑使重金屬重返土壤，易造成二次污染，間接降低了修復(fù)效率。

2.3 大生物量非超富集植物與超富集植物修復(fù)技術(shù)

Ebbs等[16]認(rèn)為超富集植物以外的其他大生物量非超富集植物也具有修復(fù)重金屬污染土壤的可能性，并提出農(nóng)作物地上部可觀的生物量能夠補(bǔ)償?shù)厣喜枯^低的重金屬含量的觀點(diǎn)。周振民等[17]指出了大生物量非超富集植物修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)非常有發(fā)展?jié)摿Φ闹参镄迯?fù)技術(shù)。因此植物修復(fù)技術(shù)走向工程實(shí)踐的主要任務(wù)是篩選與開發(fā)大生物量、富集重金屬能力強(qiáng)且具有觀賞性的復(fù)合型修復(fù)植物。

3 土壤重金屬污染大生物量植物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展

現(xiàn)有超富集植物種質(zhì)資源貧乏，并且其具有自身的局限性，修復(fù)效果也有待于進(jìn)一步加強(qiáng)，故植物修復(fù)技術(shù)還不成熟。另外，評(píng)價(jià)植物修復(fù)重金屬污染的標(biāo)準(zhǔn)是重金屬遷移總量，然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物因其生物量小、生長(zhǎng)緩慢而使重金屬遷移總量相對(duì)較低，自然種群中存在著對(duì)重金屬具有一定耐性的大生物量植物，雖然其單位質(zhì)量的重金屬含量尚不滿足超富集植物的定義，但此時(shí)其所積累的重金屬絕對(duì)量反而比超積累植物的絕對(duì)量大。因此大生物量非超富集植物對(duì)城市土壤重金屬的修復(fù)作用更大。

3.1 大生物量修復(fù)植物的優(yōu)勢(shì)

以大生物量植物種質(zhì)資源作為篩選修復(fù)植物對(duì)象是有依據(jù)的，一方面，大生物量修復(fù)植物具備普通植物的功能特點(diǎn)；另一方面，大生物量修復(fù)植物還有普通植物不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)為：

（1）高生物量植物種質(zhì)資源豐富，有著巨大的潛力，可為篩選提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；

（2）在進(jìn)行城市土壤修復(fù)、調(diào)控大氣環(huán)境的同時(shí)，能夠美化環(huán)境，一舉兩得；

（3）具備觀賞性的大生物量修復(fù)植物，不會(huì)進(jìn)行食物鏈的傳遞積累，減少了對(duì)人體的危害；

（4）大生物量植物對(duì)人類健康也有著一定的作用，如油松、核桃、桑樹等對(duì)桿菌和球菌的殺菌力均極強(qiáng)，花卉芳香油可抗菌，提高人體免疫力，可作為保健食品或調(diào)控大氣環(huán)境；

（5）在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，品種選育、植物栽培以及病蟲害防治等經(jīng)驗(yàn)日益豐富。因此，篩選大生物量植物修復(fù)城市土壤重金屬污染是可行的。

3.2 大生物量植物的耐性與積累性研究

4 大生物量修復(fù)植物的判斷標(biāo)準(zhǔn)與篩選

由周振民等[17]對(duì)重金屬污染土壤大生物量修復(fù)植物進(jìn)行的綜合研究可知，其篩選對(duì)象主要為部分農(nóng)作物、雜草、樹木和花卉。修復(fù)城市土壤的大生物量植物應(yīng)具有一定的生態(tài)功能和觀賞價(jià)值，按觀賞部位可分為觀花的、觀葉的、觀芽的、觀莖的、觀果的五類；從低等到高等植物，從水生到陸生；有草本也有木本，有灌木、喬木和藤木，種類繁多。因此篩選既具有觀賞性又具有生態(tài)修復(fù)功能的大生物量修復(fù)植物就尤為重要了。

為了便于采取定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)估分析法篩選出具備此能力的大生物量修復(fù)植物，這就要求植物符合一定的判定標(biāo)準(zhǔn)。耐性特征、積累特征、觀賞性和生態(tài)調(diào)控功能是主要的評(píng)定指標(biāo)，其中耐性特征和積累特征是最基本的判斷標(biāo)準(zhǔn)。耐性植物應(yīng)該能夠在較高重金屬污染濃度的土壤上完成生命周期，并且污染處理的植物地上部生物量與對(duì)照植物的地上部生物量相比沒(méi)有明顯的下降，這才說(shuō)明該植物對(duì)重金屬污染的土壤具有一定的耐性。積累特征以轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)綜合表示，李庚飛等[25]研究表明，在利用大生物量非超富集植物進(jìn)行重金屬污染修復(fù)時(shí)，若植物對(duì)某重金屬元素的轉(zhuǎn)移系數(shù)和地上部分富集系數(shù)均大于0.1，說(shuō)明植物對(duì)該金屬元素具有富集的潛力。此外，植物觀賞性和固碳釋氧、吸收有毒有害氣體等生態(tài)調(diào)控功能等指標(biāo)的納入，對(duì)采用綜合評(píng)估篩選法進(jìn)行復(fù)合型修復(fù)植物的篩選更有意義。

大生物量植物種類繁多，盲目地篩選是不科學(xué)的。因此首先應(yīng)該搜集資料，調(diào)查各種植物的特點(diǎn)及其本身生長(zhǎng)習(xí)性，從中初選出最有可能成為修復(fù)植物的種質(zhì)資源進(jìn)行研究，之后再進(jìn)一步確認(rèn)。例如，可從受污染嚴(yán)重的區(qū)域采集仍然能夠正常生長(zhǎng)的物種進(jìn)行試驗(yàn)，或從生長(zhǎng)不易受環(huán)境影響的物種著手。初選大生物量修復(fù)植物在一定程度上可由植物的根、莖、葉初步判斷[26]。生物量與株高成正比，而生物量越大，修復(fù)效率也相應(yīng)增大，因此株高是修復(fù)植物的重要選擇依據(jù)。為使篩選出的修復(fù)植物具有更好的實(shí)踐性，也應(yīng)盡量地人為模擬與特定重金屬污染城市土壤條件相一致的環(huán)境條件，利用盆栽試驗(yàn)篩選出大生物量復(fù)合型修復(fù)植物。

5 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)對(duì)植物修復(fù)重金屬污染土壤的研究起步較晚，篩選工作做得不多，大量有潛力的修復(fù)植物還有待發(fā)現(xiàn)，尤其是以大生物量修復(fù)植物為篩選對(duì)象將成為一個(gè)突破口。總的來(lái)說(shuō)，用大生物量修復(fù)植物修復(fù)污染土壤的潛力巨大。在城市污染土壤修復(fù)中，大面積地應(yīng)用與其他手段相結(jié)合的大生物量修復(fù)植物，既可以美化環(huán)境，又能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此進(jìn)一步提高大生物量修復(fù)植物的修復(fù)效率，應(yīng)從生態(tài)位的理論出發(fā)，開展植物品種的篩選與培育、復(fù)合修復(fù)技術(shù)應(yīng)用、修復(fù)效果驗(yàn)證試驗(yàn)等方面的研究，以適應(yīng)城市需要，并將植物修復(fù)、觀賞植物苗木生產(chǎn)、園林景觀建設(shè)與生物質(zhì)能利用有機(jī)結(jié)合，形成環(huán)境污染修復(fù)產(chǎn)業(yè)，走循環(huán)利用綠色發(fā)展之路。

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