河道生態修復技術范例6篇

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河道生態修復技術

河道生態修復技術范文1

關鍵詞:河道治理;生態環境;南康區;修復技術

引言

河道為構成水環境系統和城鄉河湖水系的重要載體,在促進人類社會進步和促進農業經濟發展中占據著重要地位[1]。經濟的不斷發展使得各行業用水量急劇增大,各類污染物不斷被排入河流而引起一系列的問題,如水體中有機物、懸浮物、氮磷含量過高造成的水體黑臭、渾濁和發綠等問題;河流含氧量的降低和各類污染物的排放,嚴重威脅的河流水體安全。所以,河流水系統屬于污染治理和生態失衡的綜合性復雜體系[2]。不同區域的河流受污染特征、類型不同,相應的污染源也存在一定差異,由此導致僅僅依賴于生物、化學或物理修復措施往往不能達到徹底修復水環境的目標[6]。鑒于此,結合工程實踐經驗和河流生態修復技術,提出了某兩種或多種技術集合的多方位生態修復體系,然后將其應用于贛州市南康區城市水環境治理工程,大大提升了河流生態服務功能和河道的水環境恢復能力。

1多方位生態修復技術體系

多方位生態修復技術體系是一種以技術集成、統籌管理、綜合治理、長效運行為基本原則,通過內源控制、人工凈化、外源截留以及自凈強化等一系列治理措施實現水生態系統的自然修復,見表1。

1.1外源污染控制

實踐表明,初期雨水對河流水體的污染程度更大,為改善水質狀況無法僅僅依靠點源污染控制。因此,多方位生態修復采取了一種工程化雨水處理技術,即雨水原位自動膜濾設備,通過采取具有膜過濾和前處理一體化的超低壓膜過濾工藝,對雨水徑流污染物進行高標準的去除。選擇折疊式濾膜作為濾芯,在保障過水能力的同時實現截污的目的。通過設置水體貯存池,由此可大大降低人工維護的成本和截留污染物的累計,從而延長濾芯的工作年限。該設備能夠有效降低雨水污染含量,因此通常安裝在雨水管網的入河末端,經系統過濾可防止直排河道產生的二次污染[7]。自然河岸的“可滲透性”利用駁岸生態滯留系統恢復,由此減少未排入管網系統的雨水流入受納河道的污染負荷和徑流量[8]。水系的水運、防洪等功能為傳統駁岸的最根本的目標,由此對河流生物多樣性、生態環境等產生一定的破壞?;谧匀徊牧系纳鷳B駁岸可為植被的生長提供了環境條件,具有增強水岸自然景觀、涵養水源和保護水土等功能。另外,將棲息地和生物走廊等修建于生態駁岸,可形成具有良好滲透性的水陸交界面,從而提高生態服務功能和水體自凈能力。根據滯留系統能夠將駁岸、水陸面構成一個整體,而能量和物質的交換途徑有各種植物間隙、孔洞、空隙等,同時空氣中的氧氣在不同水流速度下被攜帶至水體,有利于水體的凈化。因此,大幅度降低水污染物排放量、恢復河流濕地及河道的生態系統、嚴禁新占河道與濕地等為解決河道面臨的生態問題的主要措施。

1.2內源污染控制

城市河流水質在很大程度上受外源入河沉淀的影響,即底泥對水體環境可產生二次污染。氮磷、重金屬等在外源污染有效控制的條件下也會在特定的條件下進入水體,并在河道底部逐漸積累,對河流上部分水體產生影響。對此,可采取機械清淤和生物酶底泥修復相結合的內源污染控制的有效措施,具有可持續性好、去除污染率高及減少快等優點[9]。機械清淤可在一定程度上改善底泥和河流水體的理化性質,但該項措施的投資成本較高,一般適用于污染負荷高的小面積水域修復。在受污染程度較低、涉及范圍較小的區域比較適用生物酶底泥修復技術,從而顯著提升微生物在自然條件下降解有害有度污染物的能力。另外,底泥理化性質的可持續性在提高微生物活性后得到重要保障[10]。

1.3人工凈化體系

河道水環境系統在外界污染物迅速進入河道時產生失衡或不穩定,通過采用應急措施確保河流水系統的完整性。因此,河道抵抗外界干擾的能力可通過人工凈化干預體系提升[11]。當前應用較為廣泛的技術措施為超微凈化水工藝,見圖1。該技術是采用超高壓氣水混合法形成大量的微小氣泡,由此實現增大水體氧容量和氧化有機物、去除各類污染物的目標,從而大大提升水體能見度,在河流水體凈化方面具有較強有效性。超微凈化水處理技術可逐個消除河流重金屬污染、含氧量低、水體黑臭、渾濁、發綠等常見的水質問題,具體的凈化過程為:微米級氣泡可迅速去除發綠水體中的黏附藻類;攜帶正電荷的超微氣泡能夠直接分離、吸附水體中的泥沙和膠體,從而凈化渾濁的水體;水體中的有機物在超微氣泡破裂和沉降過程中產生的自由基、氫氧基作用下發生分解、氧化,由此可實現治理黑臭水體的目標。

1.4水體自凈化

應根據河道不同的受損和受污染程度,采取相應的管理、修復和治理策略,從而提高工程資金的使用效率和各項治理措施的成效。當前,水生態系統在河道整治中的應用越來越廣泛,對于強化水體的自身功能發揮著重要作用,水體自凈過程見圖2。對生態系統受損不嚴重、受污染脅迫時間不長且水質超標不嚴重的那些河道,采取以減量為主的措施,通過采取有效的治理措施改善水體質量,減少入河污染量,發揮河流生態系統的自凈化、自組織功能自然修復。挺水、沉水、浮葉植物為構建水生植物群落的主要內容,其中挺水及浮葉植物群落發揮著維持水體環境和增強景觀效果的作用。在維持生態多樣性和系統穩定的條件下對水陸系統之間的能量、物質交流發揮著重要作用。通常將水下草皮布置在岸邊較淺水域,如四季常綠矮型枯草等。為提高深水區景觀度將四季常綠、體形較高的水下森林一般布置在中部較深區域。群落的構建主要考慮如下原則:氮磷等富營養物質主要由沉水植物的吸附作用消除;通過有效控制懸浮物,顯著減少氮磷的釋放;通過光合放氧促進鐵、鋁與泥質中磷的有效結合,降低磷含量;充分發揮沉水植物的功能抑制藻類的繁殖與生長。針對生態功能結構完全受損退化、水質嚴重惡化和長期污染物超負荷輸入的河道,采取養護、修復、減量相結合的綜合整治措施加快污染物減量化步伐,如通過實施補水換水、布放人工水草、投加微生物、修建曝氣及清淤池等措施,在條件允許的情況下也可引入旁側濕地進行強化治污,盡快為河流生物群落營造良好的生存環境。另外,枝角類浮游動物在實現動物蛋白與有機物、藍綠藻轉化的同時,又可作為天然餌料被魚類攝食,從而形成良好的生態循環系統。此階段的工作重點為如何提高重建生物群落的增殖率、成活率以及確保建成的治污設施持續高效的發揮作用,這也是中小河道生態整治和環境修復易被忽視的環節。

2實例應用

以贛州市南康區城市水環境治理工程為例,治理項目位于南康區龍嶺鎮內,堤線從丫叉村到大樹下,河流全長13.33km,本次治理8.58km。河流中TP、NH3-N、COD濃度分別為1.6mg/L、12.5mg/L、290.2mg/L,屬于劣Ⅴ類水質,現狀河流透明度極低、水體發黑發臭等問題突出。由于上游河道沒有設置相應的截污措施,使得各種污水和部分降水直接進入河道,考慮選用隔膜導流處理受污染水體,隔膜的外、內層分別為聚酯纖維膜和土工膜,布置于南康區河道南岸2km處。通過導流作用,將部分污水流至下游可降低進入南康城區段的污水量,由此實現部分非溶解性污染物的有效攔截。針對直接排入河道的雨污水,為提高底泥和水體微生物的新陳代謝能力與呼吸強度,氧化和消減底泥內源污染,采取將生物酶投入至河道激活其活性的措施,由此實現底泥的原位治理和河道黑臭底泥現狀的改善[12]。根據水質相關要求利用河流生態技術,進一步美化環境維持水生態系統循環。在河道綜合整治項目中引入超微凈化設備技術,這是受污染河道尤其是城市河流治理的有效方法,水質凈化指標見表2。根據表1可知,南康區河段水環境質量得到明顯改善,為河道水生態環境創造了良好的條件??祬^城市水環境治理項目,通過拋灑、投放的方式構建浮游和底棲動物群落,以鯽魚、鰱魚為主的魚類群落以及以伊樂藻、矮型苦草為主的沉水植物群落,形成了自然良性循環的水生態系統。項目實施2個月后,河流水體由之前的淡綠色逐漸轉變為清澈見底、無色透明的水體,河流水環境得到明顯改善,TP、NH3-N、COD等污染指標降低至0.4mg/L、8.1mg/L、23.5mg/L,顯著提升了水體自凈能力和地表水環境狀況。

河道生態修復技術范文2

[關鍵詞] 河道治理 生態環境 修復

[中圖分類號] TV8 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)10-0286-01

近年來,隨著生活的快節奏發展,人們對河流的開發力度也在逐漸增強,對河道的管理方面也有很多問題出現。河流開發要考慮傳統的水利作用,如:防滑用、發電、旅游、供水和航運等;另外還要考慮河流的生態系統是否能夠健康穩步發展,可持續發展才是硬道理。我們治理河道的目標就是將生態修復功能和水利功能相結合,在保護河流的生態系統與開發利用河道之間找到一個平衡點。

一、河流治理及生態修復的必要性

河流的開發會帶來經濟上的發展,但是它的負面影響也是深遠的。第一,嚴重破壞了生態系統,導致生物多樣性受損,政治河道導致了流量的變化及輸送泥沙的變化,很多生物的原有棲息地消失,導致了物種的消失。第二,頻繁發生洪澇災害,并且城市中的強度有所增強,河流裁彎取直,河床的不透水面積有所增加,河流的泄洪被大大削弱了。第三,影響了城市的地下水供給,這是由于河床硬化。第四,影響兩岸的自然美景。

二、河流治理及生態修復的原則

1.生態治理的原則

人類的活動已經對大自然造成了很大的傷害,對河道的生態系統也有所打擊,在對河道進行治理的時候要對原有成熟的生態系統進行保留,最大程度上不去破壞原本的自然狀態。有需要時可以進行人工修復,以建造河岸的方式來對河道進行治理,選擇的樹種可以是灌木,也可以是喬木等等。

2.遠近結合的原則

學習國外的先進經驗,畢竟河流治理工程是長期的事業,關系到子孫后代的偉大事業。應該進行詳細規劃,分階段進行。在城市的地形特征與發展狀況要被考慮其中,制定合理的治理方案,確定時間和河流區域。

3.和區域規劃一致的原則

河流的治理好要綜合考慮城市的各方面發展和生態環境,不能偏激的只考慮一方面內容,畢竟治理河道是為人們服務的,不能本末倒置。如果出現沖突,要從兩方面進行權衡,避免生態環境的進一步惡化。河流治理是城市整體規劃的一部分,要與城市發展一起為人們提供更高的生活質量。

三、河道治理及生態修復的方法

河道的生態修復有兩種方法,一是工程措施修復,二是調度措施修復。調度措施修復方法是針對水資源利用造成的生態問題進行修復。工程措施修復是對由于河道治理導致的生態受損進行修復。

1.修復河道的形態

對于天然河道我們要盡量保持它原有的狀態,但是形態的修復可以從四個方面進行。一是河道要有連續性。將舊的攔河壩清除,直立的跌水可以改造成緩坡,架設輔助的水道,設置不同種類的魚道,通常在落差很大的斷面。二是使水體的流動具有多樣性。利用植石治理的方法,把石頭埋入河底,從而形成了深溝與淺灘。三是給予河流更大的空間。四是選擇治理方案要嚴謹。需要考慮的問題有很多,比如:河畔林、生息地、瀕臨滅絕的物種等。

2.修復河床斷面

城市中河流的河床硬化覆蓋可以進行以下處理。清理之前在河床上設置的硬質材料,使河床的自然泥沙狀態呈現,局部河段可以用復式斷面,不同河道有不同的保證率,把他們分成幾個等級,按級擴展河道的寬度。河道的上部護坡和平臺的過流頻率較小,一般可以種植矮喬木,這樣還可以促成河道的立體綠化,為市民提供了休閑娛樂的場所。嚴謹對待河道覆蓋和侵占。

原來河道與護岸的改造需要建造生態型的護岸。生態型護岸有三種類型,自然原型護岸和多自然型護岸、自然型護岸。

3.重造河岸的植被與濕地的群落

濕地的一個重要組成部分就是河岸帶,它的作用是緩沖、廊道、植被護岸等。利用河岸帶的生物重建技術和河岸的緩沖帶技術,可以建立起一定規模的植被,這是在生物恢復和重建的基礎上進行的。生物恢復和重建的技術包括物種引入、物種保護、物種選育與培植、種群行為的控制、種群動態調控、群落結構了優化等。河岸的緩沖技術包括水土流失控制、土壤恢復、坡面工程等。

4.引進國外的先進經驗

一些發達的國家在河道治理和生態修復方面做出了很好的成績,我們應該學習他們的優秀技術和經驗。例如:日本在上世紀九十年代實施了一個計劃,倡導一些河段要盡量使用天然材料修建河堤,例如:竹籠、木樁等。日本國內把它叫做”生態河堤”,日本政府為了拯救河流的生態狀況應用了這種方式,結果就是流經城市的河岸草木蔥蘢,堤壩的修建都是用純天然的石頭,現如今,日本有很多自然型河道治理的例子。河道生態修復的工作在我國起步比較晚,正處在向外國學習的發展階段,現階段在全國內推行大規模的修復工作還為時尚早。但是今后的發展方向已經很明顯,對河道生態修復的熱潮必然興起。

結語

對河道進行治理及生態修復這已經是必然的,此項目在全國甚至是世界都是很有前景的。雖然是一種新生事物,相關技術和理論并不十分完善,但是,它的可操作性與實用性保證了它的存在的必要。人類的生產生活離不開河流,我們對河道的改造雖然滿足了經濟的發展,但是也帶來了不可磨滅的負面影響,水質和景觀都受到了極大,尤其是生態功能的破壞。我們進行的修復工作可以改善河流的生態系統,提高水的自凈能力,保護了生物多樣性。河道治理和生態修復要從實踐出發,并且有理論、技術的指導,在不斷實踐當中積累經驗,發現問題,處理問題,創新方法,從而使得環境的良好發展和經濟發展做到和諧統一。

參考文獻

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[2]徐曉艷,王鵬,董海波.河道治理的生態水利模式研究[J].科技資訊,2009(09).

河道生態修復技術范文3

關鍵詞:城市水環境;水質污染;生態修復;綠色環保

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

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

中圖分類號:X324文獻標識碼:A 文章編號:

隨著城市社會經濟的進一步發展,和城市人口急劇增加,城市面臨著地下水環境性能變差和內河生態環境嚴重惡化等問題。如何加快城市水環境綜合整治及生態系統修復重建工作,改善城市水環境和生態環境性能水平,是關系到城市社會經濟可持續高效穩定發展的重要問題。因此,對城市水環境現存問題及其變化趨勢進行認真分析,研究有針對性的綜合整治措施方案,不僅有利于城市水資源的可持續高效利用,為城市經濟發展提供重要物質基礎,同時也能促進城市人與自然的和諧相處[1]。

1 城市水環境現狀分析

城市人口急劇增長和城市工業化、商業化、經濟化水平的進一步提高,推動城市向現代化方法快速建設發展。水資源短缺、水土流失嚴重、以及水環境惡化等是城市水環境綜合整治及生態修復重建的三大技術難題,同時也是制約綠色環保、生態城市家園建設的重要因素。生態環境急劇惡化、水體水質嚴重污染、以及城市內河洪澇災害逐年增加等一系列問題,也成為城市規劃建設發展必須面臨的重要問題。

1.1 供水水量不足,水環境人為破壞嚴重

城市工業化進程的進一步加快,加上城市人口的急劇增加,在日常工作生活中,對用水量需求急劇增加,這在很大程度了加劇了城市供水供需矛盾問題。另外,在城市水資源開發利用過程中,沒有結合城市供水水源、規劃年供水能力預測、規劃年需水量預測等數據信息進行綜合考慮。只是簡單根據城市供水現存問題,采取在河流上游側大量修建蓄水工程、引水工程等水利設施,這樣導致枯水期由于人為修建水工建筑物的隔阻、攔截等影響,城市河流原有的水循環被認為破壞,導致有限水資源在河流上游側就被攔截儲蓄,造成河流下游城市河道中正常生態環境用水得不到有效保障,河流水環境被嚴重破壞,進而出現臭水溝等不利問題,直接影響到城市內河生態環境的正常良性循環,不僅影響到城市美觀,同時還嚴重破壞城市河道中的水生環境,河道生態環境修復難度大大增加。城市河道中“三化”(即:河流平面形態直線化、河道斷面幾何規則化、以及河流加固護岸材料硬質化)等不利現象在城市河道中普遍存在,這樣導致城市河道中生物群落多樣性和生態系統穩定性遭受大大破壞,河道調蓄自凈能力大大虛弱。城市有些區域因經濟發展而大肆破壞河道生態系統,甚至采取填河等措施,直接影響到河道正常蓄洪以及灌溉供水等功能。

1.2 與水爭地,水體面積不斷萎縮

城市建筑行業發展和城市化建設進程的加快,與水爭地現象已成為城市水環境保護必須面臨的嚴重問題。過度無序的開發搶占有限城市水環境用地,造成水體面積不斷萎縮,給城市安全可靠用水埋下巨大水患。

1.3 城市污水亂排問題突出,水質污染相當嚴重

由于城市排污系統規劃設計不太科學合理,加上城市居民水環境保護意識不強,城市河道不僅成為城市防洪排澇的主要河道,同時也成為城市居民進行日常生產生活污水和垃圾的處理場所,導致城市內河水水質污染十分嚴重,甚至出現發黑變臭、生態環境惡變等惡性循環,不僅直接影響到城市居民用水安全水平,同時還大大增加了城市水環境綜合整治及生態系統修復保護工程的難度。城市水環境的嚴重污染和逐步惡變,導致城市內河中的水質普遍達不到城市景觀綠化用水水質相關技術標準要求,這樣大大降低了城市景觀綠化美觀水平,增大城市生態環境修復和綠色家園建設難度和成本。

2 城市水環境綜合整治技術措施

2.1 加快城市供水水利設施的建設步伐,為城市提供充足可靠水源

根據城市河流和周期區域河系情況,建設一批重點的骨干水利工程項目,減少城市水資源供需矛盾程度。同時對現有城市水利工程設施,進行全面系統的排查,結合完善的除險加固和配套改造工程,尤其要積極發展小微型水利工程建設,鞏固和提高城市現有水利工程的綜合和運行效益,有效提高水資源利用效率。

2.2 充分調動居民水環境修復保護積極性,全面開展街村河道整治工作

要加強黨員先進性教育培訓,充分調動城市居民水環境修復保護積極性,全面開展村莊河塘疏浚整治工作,以城市內部村莊河塘疏浚工作為首,全面掀起城市城中村河道疏浚整治工作,按照“溝通水系、調活水體、營造水景、改善環境”等整治工作開展思路,有效推動城市水環境整治工作中在城市居民中自發開展。

2.3 建立完善系統城市污水收集系統,逐步回復城市水環境修復能力

建設污水處理廠、重新規劃城市污水排放和雨水收集系統、加強城市防洪水利工程功能鞏固工程建設等??茖W合理地利用雨水、洪水等來涵養城市地下水源,這樣不僅有效環境城市水資源供需不足問題,同時還可以增加土壤中的含水量,為水環境生態調節修復提供重要水源,并可以起到調節城市氣候環境作用。

3 城市河流生態系統修復重建措施

3.1 緩沖區生態系統修復

緩沖區是指城市河流與陸地間的交界區域。緩沖區河流具有分蓄、削減洪水等功能;同時緩沖區城市河流與河漫灘間的水文連通性能是影響城市河流物種多樣性和生態性能的重要因素。因此,在城市河流緩沖區應結合當地地質、氣象等條件,規劃種植適應的植物帶來有效控制城市河流緩沖區的水土流失,防止或降低洪水等對河道河岸沖刷,同時通過河流水生環境的自凈能力對河流中的部分污染物起到一定過濾和凈化作用,進而為鳥類、水生生物等提供棲息場所,改善城市河流緩沖區的水生環境,為城市河流的綜合整治及生態修復奠定強大的基礎。

3.2 植被恢復

植被恢復是城市河流生態系統修復工程中廣泛采用的技術之一,它是利用植被來影響城市河流中河水的流動性能,提高河岸抗沖刷強度,降低城市河道泥沙沉積程度等。同時合理規劃布置植被帶,有助于構建城市河流生態廊道,進而改善河流中的水生環境和城市局部環境性能,保護城市河流中的生物種群的多樣性,減輕洪澇災害。另外,植被修復措施可以有效改善城市河流的水體水質,進而為城市景觀綠化提供豐富的水資源供應,提供城市綠化景觀休閑場所和多種生態服務功能,而城市建設綠色環保家園提供豐富的水資源。對于城市河流生態修復的植被搭配,應遵循植物進化法,即城市河道生態修復植被應包括草類、灌木、以及喬木等多類型多樣性的植物種群,這樣即可以為城市營造出豐富的綠色環境景觀空間,同時也可以為其它生物種群提供棲息、繁殖等場所。通過植被修復,長期保障城市河道的生態水質,確保城市河流生態系統安全健康的生長發展[2]。

3.3 生物-生態修復

生物-生態修復技術是將生物自凈能力與修復重建工程有機結合起來的城市河道生態系統修復技術,其具有工程總投資較少、管理費用低、能源利用率較高、以及可持續穩定發揮治污和生態修復等功能優勢,在城市水環境綜合整治及生態修復工程領域具有較高的應用前景。生物-生態修復技術利用城市河流自然生態系統中擁有的自凈能力來凈化水體水質,主要包括:人工曝氣復氧、生物強化人工河道、生態溝渠、以及生態護岸等多種生態修復措施。

3.4 河流水生環境生態修復耦合系統

生態修復耦合系統是綜合人工濕地、微生物、以及水生生物協同凈化等性能,而通過合理的規劃設計和搭配形成的河流水環境綜合整治及生態系統修復重建系統,可以有效去除城市河道中的營養鹽和有機物,進而達到修復城市河流水生環境的目的[3]。

4 結束語

城市水環境綜合整治及生態系統修復重建規劃工程,所涉及的部門和領域眾多,亟待社會各界通力合作,確保工程高質、優質、穩定的建設發展。在城市社會經濟和生態環境“可持續穩定發展”理念的支撐下,城市水環境綜合整治及生態系統修復工作,已成為相關政府必須面臨的核心問題。在完善相應的城市污水綜合治理和生態環境修復重建技術措施和法規政策文件保障體系的基礎上,要形成“技術支撐-機制保障-系統管理”為一體的城市水環境綜合整治及生態系統修復制度措施和管理模式,促進城市水環境質量和生態系統性能持續改善,創建“人水和諧”的綠色環境城市空間氛圍。

參考文獻

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河道生態修復技術范文4

關鍵詞:河流;生態修復;生物——生態修復技術;綜述

中圖分類號:X52 文獻標識碼:A

1 概述

河流是人類賴以生存的水環境,是人類社會生存和發展的起源地。河流系統是自然界最重要的生態系統之一。目前由于人類活動排放的各種污染物進入河流,使河流水質和河流底泥的物理、化學性質或生物組成發生變化,從而降低了河流的使用價值,使河流失去了原有的意義。為了恢復河流的使用價值,人們應當對水體中的污染物進行處理,從而使水體得到凈化,使人類對河流環境的干擾降到最小,與自然共生存,為生物棲息和繁殖創造良好的生態環境,造福于子孫后代。近年來,對河流生態修復的研究不斷深化,河流水生態修復有多種方法,這些方法通過強化自然界自身的凈化能力和物質循環規律去治理受損河流,是實現人與自然和諧相處的治理途徑。

2 河流生態修復概述

隨著人們對傳統水利工程給河流生態系統帶來脅迫的反思,人們開始認識到恢復河流生態活力的必要性和重要性,于是出現了河流生態修復的概念和相應的工程技術。河流生態修復的概念最早是在德國提出的,它強調水利工程在具有防洪、供水、水土保持等基本功能的同時,還應該達到接近自然的目的,特別強調河溪治理工程中的自然美學成分。

生態修復措施主要利用培育的植物或培養、接種的微生物的生命活動,對河流水體中的污染物進行轉移、轉化及降解作用,從而使水體得到凈化,具有可持續性好、保持力強、工程造價低、耗能少等優點。

3 河流生態修復技術

河流生態修復的主要技術方法包括緩沖區恢復、植被恢復、河道補水、生物——生態修復、生境修復等技術。

3.1 緩沖區修復

緩沖區是河流與陸地的交界區域,如河邊濕地、河谷或洪泛平原,具有水域與陸地雙重屬性。緩沖區是河流生態系統與陸地生態系統進行物質、能量、信息交換的一個重要過渡帶,成為兩者相互作用的重要紐帶和橋梁。它受到地表水以及地下水的影響,是一種生態交錯帶,具有明顯的邊緣效應。

3.2 植被恢復

植被恢復是最普遍的河流修復方法。植被可以通過影響河流的流動、河岸抗沖刷強度、泥沙沉積、河床穩定性和河道形態而對河流產生很大影響。同時,合理分布的植被還有助于減輕洪水災害、凈化水體、截留來自農田的氮和磷以達到保護水質的目的,并可提供景觀休閑場所和多種生態服務功能。

3.3 生物強化人工河道、生態溝渠及生態護岸

生物強化人工河道是指結合水系疏通工程和結構現狀,構建的以生物處理為主體的人工河道,水質凈化設施主體設于河道內或河流一側,形成多級串聯式的生物凈化系統,從而改善水環境條件。自然河道生態塘則是以太陽能為初始能源,在塘中種植水生植物,進行水產和水禽養殖,形成人工生態系統。通過多條食物鏈的物質遷移、轉化和能量的逐級傳遞、轉化,可凈化河水中的有機污染物。

生態溝渠是指根據水生植物的耐污能力及生理特征,充分利用現有溝渠條件,在不同渠段選擇利用礫間接觸氧化、強化生物接觸氧化等措施,逐級凈化水質,在達到分級凈化水質功能的同時,將凈化設施與地表景觀融為一體,美化河流景觀。

生態護岸是利用石頭、木材、多孔環?;炷梁妥匀徊馁|制成的柔性結構等構建,對河岸進行加固,防止河道淤積、侵蝕和下切,同時多孔護岸材料,為植物的生長提供了有利條件,為野生動物提供棲息地,保障自然環境和人居環境的和諧統一。透水的護岸也保證了地表徑流與地下水之間的物質、能量的交換。

3.4 生態修復耦合技術

生態修復耦合系統是綜合人工濕地、微生物及水生動物協同凈化等原理設計的生態修復系統,可去除河流水體中的營養鹽和有機物,從而達到修復河流水環境的目的。其在利用濕地植物的同時,構建新的水生植物系統;在美化景觀的同時,合理配置生態系統營養級結構;利用多種微生物凈化水體的同時,構建具有完整營養級結構的水生動植物生態系統;并利用動植物、微生物的協同作用改善河流水質。

4 河流生態修復技術發展的展望

隨著對河流的認識加深,人們已認識到河流生態修復的重要性,河流生態修復技術不斷得到改進。生態河流與利用傳統水利工程方法治理的河流不同,它是一個完整的生態系統,因此,在不斷探索河流生態修復技術的同時,還應加強對修復后生態河流的維護和管理,從而實現河流生態系統長期的健康和穩定。

參考文獻

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河道生態修復技術范文5

關鍵詞:淀山湖;河道污染;生態修復

中圖分類號:TV147文獻標識碼: A

Abstract:Dianshan Lake eutrophication is one of the major water source in Shanghai, both multi-function navigation, irrigation, tourism, etc. []. But in recent years the river Dianshan Lake area affected to different degrees of pollution. For specific problems of river pollution in the region, we use environmental and scientific methods used mainly to control pollutant sources, river slope trimming and improve water purification capability-based approach to ecological restoration Dianshan Lake ecological restoration of water bodies. Through the implementation of rehabilitation program so that the water in the region to achieve the effect of ecological restoration.

Keywords:Dianshan Lake; river pollution; ecological restoration

一、前言

淀山湖位于太湖流域下游,地處江浙滬的交界處,是太湖流域重要的下泄通道和上海市境內最大的湖泊。黃浦江上游的水也一部分來自于淀山湖,它是上海市地表水監測的重點之一。但是淀山湖自1985年開始每年均有不同程度的水華出現,目前已處于富營養化水平。為了改善淀山湖水域的水質,將淀山湖鎮建成宜居宜業宜游新江南特色鎮,努力為長三角地區乃至全國提供一個綠色發展模式。本文主要通過水體生態修復的研究來提升河道水質,構建一個水清、岸綠、景美的淀山湖河道水環境。

二、國內外水體生態修復現狀分析

目前,國內外研究及應用中常見的城市河道水體生態修復技術現狀,主要有微生物修復、水生植物凈化、河道曝氣、人工濕地、生物膜、生物操縱、氧化塘等7類修復技術,對各類修復技術的基本理論方法、技術特點以及研究進展進行總結分析有助于更好的知道時間應用。

常用的微生物修復技術有兩種,一種是直接向河道水體投加經過培養的多種微生物菌種。另一種是向黑臭河道里加微生物促升劑,因此促進“土著”微生物的生長和對污染物的代謝作用,達到凈化水質的最終目的。

常用的水生植物種群包括水生維管束植物和高等藻類等構成。其中水生維管束植物包括:挺水植物、漂浮植物和沉水植物。其中以水芋、輪藻、水浮蓮研究頻率較高。

國外河道曝氣一般應用在兩種狀況下,一種是在污水截留管道和污水處理廠建成之前,為解決河道水體的污染問題進行人工充氧,第二種在治理河道中放置暴氣裝置以用來應對突發污染狀況。與此之外在夏季,有機物的降解和氧的消耗率加快,也可能造成水體的氧份降低。這時運用曝氣復氧是恢復河道生態的有效快速措施。雖然河道曝氣在國外已經應用有40多年的歷史了,但是在我國除大了在重慶、北京、上海等地在小河道內實施過,我國并無大河道實施的案例。

人工濕地生態系統在世界各地逐漸受到重視并被運用,在20世紀70年代德國學者Kichuth提出根區法(the root-zone-method)理論之后開始的,首先是他們能夠為其根圍的異養微生物供應氧氣,從而在還原性基質中創造了一種富氧的微環境,微生物在水生植物的根系上生長,他們就與較高的植物建立了共生合作關系,增加廢水中污染物的降解速度,在遠離根區的地方為兼氧和厭氧環境,有利于兼氧和厭氧凈化作用,另一方面,水生植物根的生長有利于提高床基質層的水力傳導性能6種沉水植物系統對淀山湖水質凈化效果的研究

三、淀山湖水體生態修復研究過程

1、河道初步調查

本文選取淀山湖鎮旅游渡假區內的19條河道作為研究對象(如圖1中所示)。

圖1 調查地點圖示

首先,通過現場調查摸清每條河道周邊地塊的性質及初步的情況;然后取樣進行檢測,檢測指標有溫度,色度,渾濁度、COD、TP和TN等;最后綜合現場調查結果對河道污染狀況進行分析。

2、調查及檢測結果

淀山湖區域屬于水源地保護區,水源地水質的好壞與人民群眾的生活質量息息相關。目前,項目所涉及的19條河道總體水質堪憂:

馬家江河段——水體總體呈現渾濁,發綠,主要污染源來自于水產養殖廢水、農田面源污染。該河段交匯河流有3條;主要植物有喬灌木、挺水植物和沉水植物。

神童涇江河段——水體情況主要呈現褐綠色,污染源來自于水產養殖廢水、居民生活污水,交匯的河流有2條,主要植物包括挺水:蘆葦、野茭白、雜草;浮葉:浮萍;沉水:苦草、伊樂藻、金魚藻、菹草;水面有少量藍綠藻。

青龍江、六如墩江——水體情況:褐綠色;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染交匯河流:2條;坡岸:村莊與居民區處為硬質駁岸,其余為自然岸線;主要植物:挺水:花葉蘆竹、野茭白、梭魚草、鳶尾、菖蒲;浮葉:大量浮萍;沉水:伊樂藻、金魚藻;水面有少量藍綠藻。

西陽村江-朝山江——水體情況:褐綠色;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染交匯河流:8條;坡岸:村莊與居民區處為硬質駁岸,其余為自然岸線 ;主要植物:挺水:水蔥、美人蕉、花葉蘆竹、野茭白、梭魚草、鳶尾、菖蒲;浮葉:大量浮萍;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;水面有少量藍綠藻。

朝南江、梅田涇江、嘖奧江——水體情況:渾濁;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染;交匯河流:8條;坡岸:村莊與居民區處為硬質駁岸,其余為自然岸線;主要植物:挺水:香蒲、蘆葦、千屈菜、菱角;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;水面有少量藍綠藻。

榭麓后江、梅介涇江、東陽界江——水體情況:渾濁;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染;交匯河流:2條;坡岸:村莊與居民區處為硬質駁岸,其余為自然岸線;主要植物:挺水:香蒲、蘆葦、千屈菜、菱角;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;水面有少量藍綠藻。

莊里后江——水體情況:渾濁;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染;交匯河流:2條;坡岸:自然護岸;主要植物:挺水:梭魚草、千屈菜、旱傘草、菖蒲、蘆葦、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍;水面有少量藍綠藻。

彭安涇江、彭安涇西江——水體情況:彭安涇西江水褐色,水體渾濁,不流通;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染;交匯河流:2條;坡岸:自然護岸;主要植物:挺水:梭魚草、千屈菜、旱傘草、菖蒲、蘆葦、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍。

石婁江——水體情況:渾濁;污染源:水產養殖廢水、面源污染;交匯河流:2條;坡岸:自然護岸;主要植物:挺水:梭魚草、菖蒲、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍;水面有少量藍綠藻。

小千燈浦——水體情況:發綠;污染源:水產養殖廢水、面源污染、生活污水;交匯河流:4條;坡岸:村莊處為硬質駁岸,其余為自然岸線;主要植物:挺水:水蔥、梭魚草、菖蒲、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍、菱角。

西港江——水體情況:清澈;污染源:水產養殖廢水、面源污染;交匯河流:4條;坡岸:自然岸線;主要植物:挺水:水蔥、梭魚草、菖蒲、鳶尾、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍、菱角。

通過對淀山湖區域的19條河道的現場調查結果總體分析:水體均較為渾濁,部分河道水色泛綠或褐色;水生動植物狀況:已修整河段的坡岸植被以喬灌木長勢良好、地被偏少,地面;未修整河段雜草叢生,有部分農作物種植,呈現出雜亂的叢生狀況。水生植被以挺水植物品種豐富為主、部分河段長勢不好;沉水植物以苦草、伊樂藻、菹草為主且單一河道沉水植物品種單一,分布散亂部分河段有藍綠藻滋生。調查結果顯示研究中河道水體整體較為渾濁,大多數河道表現出水體富營養化現象;自然坡岸河段土壤現象明顯;岸線修整情況不一,河道景觀效果有待于進一步提升。

污染原因分析及整治方法

通過現場調查結果可以知道造成淀山湖水體生態污染的原因主要有:養殖尾水、農田面源污染、生活污水和周邊河流水質影響等因素。其中養殖尾水主要是魚塘養殖產生的廢水,其中含有大量的N、P等元素,會造成水質惡化、水體富營養化和河道景觀變差,是主要的污染源。農田面源污染主要指農田尾水,農田中的地表徑流。其中含大量營養鹽、農藥,會造成營養元素流失、水源污染和水資源浪費。

通過現場調查和污染原因的分析可以得出淀山湖水體的治理方法。首先通過截污控污的手法控制污染的源頭。截污控污的手法采取下面兩種措施。一是非工程措施:政府及相關部門合理引導,減少農藥、化肥使用量,科學處理養殖畜禽糞便。二是工程措施:生態截留溝和生態護坡;作用:截流初期雨水/去除污染/涵養水源。

其次有效的采用水生植物的種植,水生動物放養和水體微生物的投放。根據對朝山江實際情況調查,需對河道水生植物進行補種即可完成對其生態系統的構建。同時也凈化水質提升其自凈能力。

(1)水生植物選擇原則:原有品種,要與景觀保持一致性(2)挺水植物品種選擇:黃菖蒲、水生美人蕉。(3)沉水植物品種選擇:現有菹草、伊樂藻;補種梅花藻、馬來眼子菜和輪葉黑藻。

然后進行自然駁岸修整,按照河道岸邊原有植物布局,對缺少植物的河道進行補種。地表土壤的地方,增種地被植物。岸壁加植垂掛植物,用郁郁蔥蔥的綠色豐富邊界;局部區域打杉木樁固土,增加挺水植物軟化邊界效果。提升整體質感,并且有效的增加水體生態修復工程的價值,使其得到更大的發揮和運用。

最后采用現代技術對整體進行科學管理。一是進行常規維護:待水生生態系統網絡形成后,強勢生物種群會把弱勢生物種群吞噬掉,這樣必將破壞水生生態平衡,應依據定期的水質檢測結果,采取針對性的措施,以便景觀水體水生生態系統趨于穩定。二是進行正常性維護:對水體內的垃圾雜物、樹葉、動物殘尸等進行清理和打撈。觀察指標性生物是否正常。三是進行專業性維護:觀察指標性生物是否正常。

4、整治的難點和解決方案

整治過程中會遇到很多難點問題,比如河道雜草優勢性太強,園藝水生植物在沒有清理干凈雜草的情況下不具備競爭性;施工期間水位變化較大,種上去之后水生植物沒有長好就被水淹掉,以致于現在水生植物長勢及效果不好,甚至有些河道水生植物根本看不到;部分品種,如千屈菜等存在病蟲害,導致長勢不好等。

對于這些難點問題,可以采用下面的應對措施進行處理:(1)加強養護管理,清理河道內雜草,根據水位實際情況補種加密長勢不好的河道;(2)考慮到后期養護管理難度,建議更換現有未長出來的品種,如用再力花、梭魚草(紫花)、茭白、黃菖蒲等優勢品種替換:(3)及時消滅病蟲害;(4)考慮到河道雜草清理的難度,建議可適當給予施工單位人工簽證,但前提是必須保證整改后的效果。

5、預期效果

通過結合控源截污、河道邊坡修整及提高水體凈化能力為技術主線的生態修復方案,對淀山湖鎮河道實施整治方案。治理目標如表1所示。

表1 治理目標

四、結語

對水體生態治理要秉承著“低碳環保,科技創新,以人為本,人水平衡”的理念,用更科學、更環保的方法進行綜合治理。在對淀山湖水域的整體剖析和水質的現場調查和監測以后,本文總結了它的現狀和迫切需要治理的原因,并結合現有的治理技術有針對性的對其進行治理,最后就整治難點進行了總結并提出解決方案,以期達到預期效果。淀山湖通過水體生態修復,提升河道水質,構建水清、岸綠、景美的水環境。通過改善河道水體水質,保護水源地淀山湖水質,確保人民群眾的生活質量。

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河道生態修復技術范文6

關鍵詞:河流治理;基本原則;修復任務;技術;重要性

Abstract: water the word is not strange to us, what's more, he is our human survival condition indispensable. However, with the development of social economy, the rising of urbanization, the production of life bad behavior, and the river regulation and so on, all have transgressed against nature's laws, constantly cause river ecological system function gradually degradation, therefore, in view of the present situation of medium and small rivers in China, this paper puts forward the management principle of medium and small rivers, and management of technology, this paper discusses how to repair and at the same time medium and small rivers of water ecological, promote the water ecological continuous cycle.

Keywords: river management; Basic principles; Repair mission; Technology; importance

中圖分類號:S891+.5文獻標識碼:A 文章編號:

0引言

由于我國的中小型河流非常的多,而人類活動的延伸使得我國中小河流存在著退化的現象,以及山洪災害的日益加劇。而城市的形成和發展,離不開城市河流,河流就作為其重要的資源和環境的載體,而河流生態的退化,讓我國對河流的治理及其生態系統功能的完善化就顯得格外的重視了。水生態系統是一個依賴水生存的多樣群體,對維持全球物質循環和水分循環起著重要作用。隨著人們用水量的持續增加,以及人們對水生態系統日益嚴重的干擾,中國水生態系統受損嚴重。水生態系統修復即指通過一系列保護措施,最大限度減緩水生態系統的退化,將已經退化的水生態系統恢復或修復到可以接受的、能長期自我維持的、穩定的狀態水平。

1我國中小河流治理存在的問題

(1)缺乏系統治理,防洪標準偏低;(2)洪澇災害頻繁,人員傷亡嚴重;(3)管理薄弱,河流規劃和整治的前期工作滯后;(4)未注重河流系統性作用;(5)投入不足,治理任務艱巨;(6)經濟發展與河爭地問題凸顯

2中小河流治理規劃應遵循的基本原則

(1)遵循自然原則。根據河流生態系統的自我調節能力,合理利用,適當的進行人為改造,保證河流系統自然、健康發展,構建河流與人類的和諧關系。(2)功能協調原則。在河流的不同時期和不同河段有著不同的功能需求,因此主要功能要優先考慮,各項功能相互協調。(3)生態循環與平衡原則。生物多樣性是維持河流生態系統平衡和健康的基礎,增加河流系統的生物多樣性,使河流系統的物質和能量處于良性循環。(4)景觀美化原則。經過河流生態修復后,可以給人們帶來美好的享受。依據景觀生態學原理,增加景觀異質性,保留原河道的自然屬性,運用植物以及其他自然材料塑造親水的河流景觀,突顯城市地方特色與文化。

3河流水系生態修復的任務

河流水系生態修復的任務:(1)改善水質、水文條件。包括水力學條件、水量等方面的改善,合理配置水資源,維持最小生態需水量。控制污染源頭,提倡清潔排放改善水質。(2)改善河流地貌特征?;謴秃恿鞯臋M向連通性和縱向連續性,擴大灘地,防止河床材料硬質化。(3)稀有、瀕危物種的恢復。恢復水陸交錯帶植被,注重河流生物棲息地的建設。

4河流生態修復技術

(1)在保證防洪安全的前提下,合理拆除阻水結構,將人造化的矩形、梯形斷面修整為自然形態,根據河流生態學理念,宜寬則寬、需彎則彎,保持河道的自然平面形態的同時,滿足河道的排澇泄洪以及抗旱引水需求,處理好生態保護及土地規劃利用兩者之間的關系。

(2)河流護岸的生態修復可采用石塊、木材、植物或者其他的透水性材料代替硬質材料對河岸進行加固處理,保證河床的穩定同時防止河道的淤積,不阻礙河流中的物質與岸邊物質能量交換,改善地下水補給與地表水質量,生態護岸為植物提供了生長的良好條件,能成為動植物的棲息地。

(3)除恢復生物棲息地以外,還需培育物種,來達到物種多樣性的目的。人工和生物調節相互結合,在防止外來物種對本地物種造成侵害的前提下,通過選育、培養、引種以及種群動態調控等生物技術,再加以保護,恢復生物多樣性,增加水體自凈能力,改善水體生態環境。

5中小河流治理中生態修復的重要性

中小河流承載著調節局部氣候、淡水供給、為多種生物提供棲息地的作用,沿岸有活躍的物質、養分和能量流動。自然狀態下的中小河流堤岸往往物種豐富,生產力高。因此,生態河流研究的空間尺度應該是對河道具有直接影響的空間,主要包括河槽、河堤、河堤背水坡及其護堤地5~10 m(沒有堤防的河道為河口兩側外20~50 m)的范圍。天然河道系統內的水量、水質和生物三者相互聯系,相互制約,共同構成河道生態系統。自然河道堤岸是生物活動最為活躍的區域,其間植物、微生物的存在為河道生物及水質自然凈化帶來了活力。然而,不合理的河道治理工程勢必引起生物生境的破壞,長河道邊坡是由多種異質性很強的生態因子描述的生境,形成了極為豐富的流域生境多樣化條件,這種條件對于生物群落的性質、優勢種和群落密度以及微生物的作用都產生重大影響。

下面根據流域水循環過程與天然生態系統、河湖生態系統、地下水生態系統和人工生態環境建設用水的關系,本文提出了區域生態環境用水體系及分類,為生態環境用水保障提供統一的技術平臺。見圖。

生態環境用水體系及其分類圖

6結束語

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