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生態修復機制范文1
關鍵詞:河流治理;基本原則;修復任務;技術;重要性
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??刂莆廴驹搭^,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
生態修復機制范文2
1.化學法[2](1)化學絮凝處理。利用化學藥劑去除水體污染物以達到改善水質,但易對生態系統造成二次污染,一般作為臨時應急措施使用。(2)化學滅藻處理。開營養鹽的積累會使水中的藻類大量繁殖,致使許多水下的植物無法進行光合作用,釋放氧氣,使水變成黑臭,投加化學滅藻劑殺死藻類。但長期使用藻類易產生抗藥性,易對環境造成二次污染。
2.微生物法利用微生物降解水體中的有機物,吸收和轉化污染物質成為無污染或微污染的物質,起到水質凈化的作用。但微生物的繁殖快,每一次繁殖都可能一些變異品種,導致微生物凈化作用下降,而且很難控制其凈化效果,同時微生物的分解物可能帶來二次污染。
3.水生態修復法主要是恢復動植物等生物的多樣性,利用其生命活動,對水體中污染物進行吸收、轉化及降解,從而凈化水體,重建并恢復水體中的生態系統。由于該技術效果好、成本相對較低、運行維護方便等優點。同時不易形成二次污染,還可以與景觀改善相結合,因此已成為湖泊環境的主要發展方向。運用物理法、化學法以及微生物法來改善湖泊水體,在技術方法都有其局限性,或存在不可持續性,易造成二次污染,或成本高等問題,不能從根本上解決水體富營養化帶來的一系列環境問題。因此,水生態修復法是湖泊環境治理領域最有價值和最具生命力的技術。
二、基于生態修復的湖泊環境治理技術
在調研分析湖泊生態系統退化、結構不合理等原因的基礎上,通過實施包括基礎條件建設工程(水位調控、湖盆物理形狀改造和底質改善)、高等水生植被構建工程、食物網構建工程與清水態生態系統優化與穩定工程等水生態修復工程措施,調整和優化生態系統結構,修復水生態系統,有效提升水質,構建“清水態”生態系統。
1.水位調控為了改善底質,需排干湖水。生態修復初期,若降雨不能滿足工程需要,需啟用自來水作為備用水源,按生態修復初期平均水深控制在0.6~0.8m,后根據植物的生長狀況和降雨量控制湖泊的水位在適宜的范圍內。
2.湖盆物理形狀改造通過實施湖盆物理形狀改造,將現有平坦的湖盆表面改造為若干個直徑不一、深淺不同的鍋底狀表面,同時布設多條縱橫交錯深淺不一的溝道,構造與自然沉積環境相似的湖盆形狀,以滿足不同生態位的水生動植物生長需要,通過構造多種生境,為高等植物群落組成多樣性乃至生態系統生物多樣性的恢復打下基礎。
3.底質改善運用“高效抑氮磷復合基質配比技術”,將湖泊重污染底泥進行質地改良,經機械處理使底泥具有良好的通氣保水性能;然后投加微生物降解底質中過量的有機物成分,同時配以適量的鐵、鋁、鈣鹽,既能使底質具有較高的養分有效性,以保證植物生長,又能通過上述幾種金屬鹽固定底泥中的營養物質,抑制底泥中營養過量釋放造成水體富營養化;并結合現場環境狀況制作成幾種人工基質,并在上面種上植物,篩選出適合本地使用的高效抑氮磷釋放的復合基質配比方案,為湖泊大型水生植物生態系統的構建提供良好的底質保證。
4.高等水生植被構建以沉水植被恢復為主,沉水植物生長在水面以下,對抑制湖泊沉積物再懸浮、降低水體營養鹽濃度、提高水體透明度、改善湖泊水質和景觀效果意義重大,是維持湖泊清水態的主要調控因素。
5.食物鏈構建工程食物鏈構建是決定水生態修復成功與否的關鍵,不合理的食物鏈結構可能導致水生態系統不穩定,水環境重新變得惡劣。清水態食物鏈結構構建主要包括魚類、浮游動物、浮游植物、細菌等構件的重建與優化。在湖泊生態修復初期,通過放養鱖魚、烏鱧和大口鯰等肉食性魚類,通過捕食其它魚類調節湖泊生態系統中魚類多樣性和種群密度,降低草食性、雜食性和掘食性魚類對沉水植被恢復的影響。底棲動物主要放養蚌和螺等,蚌等放養在水較深、底質軟的區域,螺接近岸帶淺水處。
6.清水態生態系統優化與穩定對水生態系統進行持續監測,據此在優化水生高等植物種類、食物鏈結構的同時,建立魚類平衡、魚類-沉水植物平衡、魚類-底棲生物平衡、濾食功能群-浮游植物平衡等,最終建立穩定的良性湖泊生態系統。
三、案例分析
1.工程概況內沙湖(東經114°18′30″-114°18′39″,北緯30°33′51″-30°34′01″)位于武漢市中心城區,因粵漢鐵路(今武昌到黃石線路)的修建由沙湖分割而成,面積約5.67萬m2,最大水深近3m。目前實現截污,水源靠降雨補給,湖泊水環境惡化程度嚴重,常年水質為Ⅴ類,間或Ⅳ類,呈黃濁態,透明度不到30cm,遠遠不能滿足該湖功能區劃的要求。對內沙湖開展了生態調查。調查結果表明,內沙湖主要生態問題是外來污染對生態系統破壞嚴重,是典型的惡性生態系統:缺乏沉水植物、底棲動物群落退化嚴重,大型浮游動物密度低、食物鏈短,生態系統結構簡單,營養鹽循環速率高,沉積物-水耦合作用劇烈,整個水生態系統自凈能力低[3]。
生態修復機制范文3
關鍵詞:河流;整治工程;生態修復技術
中圖分類號:S891+.5 文獻標識碼:A 文章編號:
隨道我國對河流整治觀念認識的不斷深化,更注重生態,基于人與自然和諧發展,減輕人為活動對河溪的壓力,維持河溪環境、物種多樣性及其河溪生態系統平衡。河道治理不僅僅是利用水利工程滿足人類社會需求,而且兼顧水域生態系統健康性需求,促進人類與自然相和諧,保證水資源可持續利用。各地在進行防洪工程建設和河流整治工程中,已經采取了一些新技術和新材料加強河流的生態建設。
1 當前河流生態系統所面臨的問題
1.1 人為影響河流自然形態
我國現有的大部分江道平面圖形、斷面、河相關系以及河底與水面縱向比降均失去了天然河道的特點,主流和江道總體保持穩定,江道形態是人工建筑物控制下的河床變形。
例如人工構筑物改變了上下游主河槽的寬度, 改變了天然灘地的形狀甚至位置。人為的對河道進行裁彎取直和河道斷面矩形化也極大的改變了河流的形狀。
1.2 濕地功能退化
濕地主要包括沼澤、泥潭、水域帶等。濕地中的水體指水深不超過六米,可為靜止的,也可為流動的,可以是淡水,也可以是咸水。濕地因擁有許許多多的對人們有益的功能而被人們譽為“地球之肺”。大面積的濕地可以滯留洪水,延緩洪水過程,同時濕地中的水還可以減緩土壤的沙化過程。濕地中的植物不僅可以滯留沉積物, 還可以分解轉化有毒物質,同時植物還可以轉化碳元素,減少溫室氣體的產生,改善生態環境。因此濕地是人類健康、可持續發展的必要物質基礎。然而自上世紀80 年代以來,由于過度圍墾、魚塘開發、取土挖沙等人為的不合理開發,濕地面積明顯萎縮,濕地生境破碎化,濕地水體受到污染,生物多樣性下降,濕地功能退化。
1.3 水體污染嚴重
水體污染是指排入水體的污染物在數量上超過了該物質在水體中的本底含量和自凈能力即水體的環境容量,使水環境質量逐步下降,水體的使用價值降低從而導致水體的物理特征、化學特征發生不良變化,破壞了水中固有的生態系統,破壞了水體的功能及其在人類生活和生產中的作用。
1.4 水生生態系統遭到破壞
生態系統遭到破壞是指在一定的時空背景下,生態系統受自然因素,人為因素或兩者的共同干擾下, 使生態系統的某些要素或系統整體發生不利于生物和人類生存要求的量變和質變, 系統的結構和功能發生與原有的平衡狀態或進化方向相反的位移。水生態系統主要功能是生物生產力、能量流動、物資循環和信息傳遞。但近幾十年,由于人類受利益的驅動,大量排污、過度開墾、不合理工程建設,使得水生生物多樣性下降,水生生態系統退化。
2 傳統河流治理對生態系統的影響
傳統的河流治理, 主要考慮的是河流的抗洪、排澇、航運等功能。在岸坡處理上注重抗沖刷防坍塌的措施, 而對河流周邊及河流本身的生態環境考慮不多。在方法上,主要采用混凝土、砌石等硬質材料建造護岸工程, 這對于提高抗沖能力、抗侵蝕性及耐久性作用明顯, 但負面影響也較顯著。這些硬質材料切斷了水、空氣、土壤、植物、生物之間的有機聯系, 破壞了生態系統。
自然河流的渠道化是傳統河流治理對生態系統造成脅迫的一個主要方面, 渠道化包括河流形態直線化、橫斷面幾何規則化及河床材料的硬質化。形態直線化改變了河流蜿蜒型的基本形態, 使急流、緩流、彎道、淺灘相間的格局消失; 橫斷面幾何規則化使水域生態系統的結構與功能發生改變, 生物群落多樣性降低, 魚類的產卵條件發生變化, 鳥類、兩棲動物和昆蟲的棲息地改變, 可能造成物種的數量減少和某些物種的消亡; 河床材料的硬質化, 切斷或減少了地表水與地下水的有機聯系通道, 本來存在的沙土、礫石或黏土中的大量微生物再也找不到生存環境, 水生植物和濕生植物無法生長, 使得植食兩棲動物、鳥類及昆蟲失去生存條件。
渠道化的后果, 可能會使本來復雜的食物鏈在某些關鍵物種和重要環節上斷裂, 對于生物群落多樣性的影響不是局部的, 而是全局性的。因此, 美國、荷蘭、日本等許多發達國家陸續開展了河流復原工程, 對河流實施生態修復并且取得了較好的效果。
3 生態恢復技術在河道治理工程中的應用
河流進行生態修復, 其目標是在滿足人類需求的前提下, 使工程結構對河流的生態系統沖擊最小化, 不僅對水流的流量、流速、沖淤平衡、環境外觀等影響最小, 而且要適宜于創造動物棲息及植物生長所需要的多樣性生活空間。
3.1 重現蜿蜒曲折的水流形態
改變長期已慣用的治河方法,裁彎取直,制造豐富多變的河底線、河坡線,在有可能與河邊綠地相結合的地方,可修建蜿蜒曲折的水路、水塘,創造較為豐富的水環境,改變原來呆板、單調的河道模式。
在需要護岸的地段, 宜采用魚巢、生態混凝土等岸坡防護結構, 充分利用亂石、木樁、蘆葦、柳樹、水蔥等天然材料與植物護坡, 避免河流岸坡的硬質化。常見的生態護坡斷面如圖1。
圖1 生態護坡斷面示意圖
3.2 修建主槽與灘地相結合的斷面型式
大多數的河流屬于季節性河流,只有在汛期才可能發生較大流量的洪水,平時和汛期對河道斷面的需求差別很大。因此,有條件在河中修建主槽,平時使少量水體在主槽內流動,在灘地修建濕地或進行綠化,甚至可以提供人們休憩的場所,充分發揮河道的多項功能
3.3 采用新型生態材料護坡
不再大量使用現澆混凝土、混凝土板、漿砌石等阻斷水和空氣交換的硬質護坡材料,改用干砌石、卵石籠、大塊石等更為通透的材料來防止水流的沖刷,并可在這些材料之間和表面復土,促進植物的生長。同時,適當開發利用“生態混凝土”、“雙絞格網結構”等近年來逐漸興起的新型材料。生態混凝土是由特殊級配的集料和膠結材料制成,其力學性能在滿足工程需要的同時,具有蜂窩狀結構,多孔且連續的特點及良好的透水性和透氣性,使得植物能在其中生長。而且植物的垂直根系穿過坡體表層,錨固在較穩定的巖土層上,起到預應力錨固的作用,植物的根系在土中盤根錯節,使邊坡土體成為土與草根的復合材料,而草根可視為帶預應力的三維加筋材料,使得土體強度提高。植物通過吸收和蒸騰坡體內水分,降低土體的空隙水壓力,提高土體的抗剪強度,有利于邊坡穩定。雙絞格網網箱、網墊和網袋具有生態環保性、整體性、柔韌性、耐久性、透水性、造價低及良好的消浪性能等優勢,非常適合于河道護岸工程,可用于河流生態修復。
3.4 開發采用植物護坡做法
植物護坡的實踐歷史久遠,但作為一種工程技術方法進行系統研究,形成一門學科,僅有幾十年的歷史。早在1591 年中國最早將柳樹等應用于河岸邊坡的加固與保護,17 世紀利用植被護坡的技術保護黃河河岸。20 世紀50 年代,國內植被護坡技術主要用于水土保持和防風固沙,從70 年代開始,景觀改善已逐漸成為植物護坡的重要方面。液壓噴播技術自20 世紀50 年明并用于植被護坡。20 世紀80 年代初以來,發明了三維網植草護坡、液壓噴播植草護坡、土工格室植草護坡等。植被護坡在增加邊坡穩定、減少水土流失等方面有著很大的作用,而且可以抑制土壤侵蝕,提高土層對滑移的抵抗力。此外,邊坡植物的存在使人工環境逐漸恢復為自然環境,為生物的生存和繁衍提供有利的場所??刹捎媚緲杜c植物梢、輥相結合的護岸型式,或在坡面分層栽種柳條等當地土生植物,形成植物為主的護坡工法。采用草坪草和野生草種相結合的做法,草坪草對管理要求高,需水量大,適宜在人群比較集中的場所栽種,野生草種生命力強,適宜各種不同的河邊環境,可在普通河段采用。
4 結束語
總之, 河道生態治理工程不單單是滿足人們對水的需求, 同時也是改善和恢復河道生態系統的工程, 是有利于保護自然環境和使社會發展可持續的工程, 是以人為本和人與自然和諧相處的工程。
參考文獻
生態修復機制范文4
【關鍵詞】植生型生態修復技術;農村污染河道;應用;治理
河流是農村地區生產生活的主要命脈之一,伴隨著新農村建設的不斷發展,農業生產水平的穩步提升,農村地區遭受河流干擾的影響也相應擴大,河流的形態也逐漸向非連續化轉變,生態系統的性能及多樣性也遭受到不同層次上的抑制及損壞。最近幾年,對于農村的河道建設來講,以合理利用生態生物技術對相關污染情況進行治理的方法已經逐漸被人們所理解及接受,同時,這也為水利相關工作人員提供了一項新的思路。該地區把河道的整治工作同新農村建設相聯系,從中找尋出一條以植生型生態修復技術處理河道污染的方法,通過不斷的實踐及研究,在農村面貌及生態方面都呈現出了明顯的優良態勢。
實驗研究區域其主要地表水源包含長江、京杭運河等,地下水資源相對緊缺,且位于丹徒火成巖縫隙含水帶邊緣。全區共有河流50多條,總長度達700多千米,其中,農村河流40多條,總長約為600多千米。
一、當前農村河流的污染情況
從當前的形式看來,農村的河流污染情況十分嚴重。根據相關數據統計,實驗地區遭受污染的河流共計40多條,總長410千米,淤積泥土90萬方,不但嚴重降低了河床防洪排澇的功能,同時對周邊生活的人們居住環境及安全都產生危害,變成了現今農村建設中的關鍵問題。
(一)淤積情況較為嚴重
因為該區域中包含的河流相對較多,并且幾條主要河流貫穿于農村及城鎮。在先前幾年時間,河道的清淤工作中,因為人力及財力的局限,僅對主要的河道干線進行了清淤,并沒有針對全體河道開展清淤工作,嚴重的甚至有的河道幾十年間都沒有進行清理。同時,一些河道盡管每年都進行河道清淤,但在總體力度方面不是很強,疏通效率無法跟進堵塞速率,造成很多河水中水花生生長過多。進而導致河道堵塞、水流不通,尤其是在冬天,水花生植物都枯死后,大量枝桿在河底沉積,產生許多淤積物。一些農村的河道,因為沒有專業單位或人員進行管理,生活垃圾、有毒有害廢水等未經處理就大量排放到河流中,使河道變成了臭水溝、垃圾場。
(二)村民環保意識淺薄
河道的清淤工作所帶來的優點是潛移默化的,并不是立刻就可以發現其作用。一些基層干部及群眾因其自身意識不夠,對環保觀念淡薄,認為河道同社會經濟發展之間沒有必然聯系,因此,造成了他們認為每年都進行清淤工作,每年都產生堵塞情況,清淤與否沒有任何意義的錯誤觀念,進而對河道的清淤力度造成了影響。還有一些沿河的住戶及企業,應自身缺少保護河流的觀念,在尋求經濟效益最大化的同時,下意識的忽略了河流的保護工作,未經相關部門批準自行堵塞河道、亂堆亂放生活垃圾,亂排放廢棄污水,違章建筑私搭濫建,進而造成了河流清理工作更為困難。再加之農村的公共衛生配套設施不全,從客觀上加劇了居民胡亂堆放垃圾的做法。
(三)治理資金短缺
河道的清淤工作進展程度同資金投入是相互關聯的,特別是對于水花生及淤泥的清除工作中,就需要大量的資金投入作為保障。自2008年起,我國對于河流清淤工作每年下撥款項高達幾百萬元,同時,相應市政也為河道的清淤工作提供了一定的資金擔保。但是,對于農村的眾多河道清淤問題來講,資金短缺仍是限制其效果的因素之一。另外,對于資金的分配及利用方面,并沒有建立良好的運行機制,進而造成了資金的浪費。
二、當前生態修復技術在處理河道污染的情況
運用生態修復技術來對河道進行處理,是現今環境工作人員研究的重要課題之一。其實,在大自然進行發展及演變過程中,自身就具備一定的凈化及完善能力,進而保證內部得以穩定、持續運轉,特別是水生自然物的凈化能力,從遠古時期,就形成了水體自凈模式。當前,進行水體生物修復技術就是依據自然界的恢復能力及自凈能力產生的。
在歐美等發達國家利用生態污水的處理方法已經長達30多年,美國環保監測局在上世紀80年代就提出了人工濕地生態系統處理污水及修復污水的理念,并不斷的進行完善及發展。當前,全世界都應用人工濕地及自然濕地對污水進行修復及處理,工程高達上千個。水體生態治理及修復的優點在于:其一,處理性能良好,能夠把污染的水體恢復到自然水源的特質;其二,造價較低,這種方法不但建設資金投入相對較少,同時不需要耗能,運轉資金較低;其三,不向水中投入任何藥劑,也就是說,不會形成二次污染,對環境的綠化及景觀的改善等都有益處,為人們創建了一個同自然相融合的環境。因此,這種經濟實惠的污水處理技術被我國工作人員大量用于江河、水庫的大范圍污水處理工作中。
三、植生型生態修復技術在農村污染河道處理中的應用
植生型生態修復技術對污染水體進行處理的原理為:借用生物的行為特點及生理特征,對受污染的水體進行轉化、講解及轉移,進而達到治理的效果,使水體得以恢復。從根本上來講,這種修復技術是將自然界的自凈能力及恢復能力進行增強,從而讓受到污染的河水進行自行恢復。這項技術適應了當今社會對于生態環境建設的需求,同時在“南水北調”工程中也發揮著重要的作用。
(一)植生型生態修復技術中植物的特點
對于一般的植生型生態修復技術中的植物來講,其生長特點主要包含下面3種形式:其一,利用浮葉植物系統進行生長,例如睡蓮、菱等(詳見圖1);其二,利用沉水植物系統進行生長。這類植物長時間沉默于水面以下,只有在開花時,花朵才顯露在水面上,例如:車倫藻、金魚藻、眼子菜等(詳見圖2)。這類植物的表皮組織外不存在角質層或蠟質層,可以將溶于水中的營養物質及氧氣進行直接吸取,根部出現退化情況或全部消失,在葉面上有體積很大且排列密集的葉綠體,可以充分吸取穿入水中的光線。在其葉體表面不存在氣孔,可以適應水中氧氣不足的情況,其擁有無性繁殖的優勢,在水面進行傳粉過程;其三,利用挺水植物系統進行生長,例如:蘆葦、水稻、燈芯草等(詳見圖3)。
(二)植生型生態修復技術中的作用
四、未來河道修復的趨勢
對于當前的農村污染河道修復技術來講,其應用范圍狹小,適應能力較差,資金投入相對較高,且技術操作不靈活,除污效果較差,易反復等缺點都應得到相關人員的關注。從近些年對于農村污染河道的修復工作研究中發現,未來用來對污染河道進行修復的植生型生態修復技術將有一定的發展,但其發展速度會較慢,這是由于我國當前對于河道的污染治理能力相對較差,但在未來,生態修復技術的應用必將成為污水深度處理的主要方法之一。
五、總結
總而言之,植生型生態修復技術進行污水處理時,不但可以良好轉變水質環境,同時對水源還起到一定的保護作用,另外,在某種程度來講可以起到美化的功能。因此,對植生型生態修復技術在處理農村污染河道中的應用進行探究是值得相關工作人員深入思考的事情。
參考文獻:
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[2]張蕾,李紅霞,馬偉芳等.黑麥草對復合污染河道疏浚底泥修復的研究[J].農業環境科學學報,2006(01).
生態修復機制范文5
10月5日,瑞典卡羅琳醫學院在斯德哥爾摩宣布,將2015年諾貝爾生理學或醫學獎授予中國女藥學家屠呦呦,以及另外兩名科學家威廉?坎貝爾和大村智,分別發現了青蒿素和阿維菌素,可以有效治療瘧原蟲和線蟲兩大類寄生蟲引發的疾病,為人類對抗寄生蟲疾病的斗爭找到了新方法,從而提升疾病治療手段、改善人類健康。
【例1】2015年10月5日,本年度諾貝爾生理學或醫學獎授予中國科學家屠呦呦,屠呦呦獲獎的理由是:“因為發現青蒿素(C15H22O5,結構式如下圖所示)――一種用于治療瘧疾的藥物,挽救了全球特別是發展中國家的數百萬人的生命”。下列敘述錯誤的是( )
A.青蒿素不可能是蛋白質類藥物
B.青蒿素不會引起瘧原蟲抗藥性的增強
C.青蒿素的合成受基因表達的控制
D.青蒿素可以口服
【解析】從圖示看,青蒿素的元素組成只有C、H、O,而不含N元素,因此青蒿素不可能是蛋白質,故A項正確;青蒿素治療瘧疾,其實是對瘧原蟲的選擇作用,可能會引起瘧原蟲抗藥性的增強,故B項錯誤;青蒿素盡管不是蛋白質,但其合成需多種酶參與,因此其合成仍受基因表達的控制,故C項正確;根據圖示可知,青蒿素是小分子物質,可以口服,故D項正確。答案:B
【例2】中國藥學家屠呦呦因發現青蒿素可治療瘧疾而獲得2015年度諾貝爾生理學或醫學獎授予。青蒿素是從植物黃花蒿的組織細胞中所提取的一種代謝產物,其作用方式可能是作用于瘧原蟲的食物泡膜,從而阻斷了營養攝取的最早階段,使瘧原蟲較快出現氨基酸饑餓,迅速形成自噬泡,并不斷排出蟲體外,使瘧原蟲損失大量胞漿而死亡。從上述的論述中,不能得出的是( )
A.瘧原蟲對外界食物的獲取方式主要是胞吞,體現了細胞膜的流動性特點
B.細胞質是細胞代謝的主要場所,如果大量流失,甚至會威脅到細胞生存
C.瘧原蟲寄生在寄主體內,從生態系統的成分上來看,可以視為分解者
D.利用植物組織培養的方式,可以實現青蒿素的大規模生產
【解析】胞吞和胞吐是大分子物質出入細胞的方式,體現了細胞膜的流動性,A正確;細胞質是細胞代謝的主要場所,如果大量流失,甚至會威脅到細胞生存,B正確;瘧原蟲寄生在寄主體內,從生態系統的成分上來看,可以視為消費者,而不是分解者,C錯誤;利用植物組織培養的方式,可以實現青蒿素的大規模生產,D正確。答案:C
二、2015年度諾貝爾化學獎
2015年諾貝爾化學獎揭曉,瑞典、美國、土耳其三位科學家Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar獲獎。獲獎理由是“DNA修復的機制研究”。Aziz Sancar繪制出了核苷酸切除修復機制,細胞利用切除修復機制來修復UV造成的DNA損傷。天生缺失這種機制的人暴露在太陽光下,可導致皮膚癌的發生。細胞還可利用此機制修復致突變物或其他物質引起的DNA損傷。Paul Modrich證明了細胞在有絲分裂時如何去修復錯誤的DNA,這種機制就是錯配修復。錯配修復機制使DNA復制出錯幾率下降了一千倍。如果先天缺失錯配修復機制可導致癌癥的發生,例如遺傳性結腸癌的發生。
【例3】2015年諾貝爾化學獎頒給了研究DNA修復細胞機制的三位科學家,下圖是受損的DNA分子在人體內的自動切除、修復示意圖,以下說法錯誤的是( )
A.酶1作用的化學鍵是磷酸二酯鍵
B.該修復過程遵循堿基互補配對原則
C.圖中的結構缺陷可能是多種原因引起的堿基錯配或修飾
生態修復機制范文6
瞄準國家重大需求
近20余年以來,我國工農業生產取得了舉世矚目的成就,但經濟的高速發展和人口的不斷增長使我國資源過度地消耗和環境質量日益惡化。污水、工農業有機廢棄物及農用化學物質的長期大量投入已對我國農業環境生態健康構成嚴重威脅。農業環境污染與生態系統退化問題在我國若干人口密集、水土資源相對缺乏、經濟發展快速的地區更為突出,嚴重制約經濟、社會的可持續發展。要解決這一問題,需要資源、環境、生物等科學的交叉和創新研究,創立化學物質農業生態良性循環新的基礎理論,建立高效低廉的污染土水環境修復技術體系。
“應用農業重在應用,不能僅局限于基礎研究,研究成果必須有應用價值,要創造社會效益和經濟效益”,楊肖娥決不是滿足于“紙上談兵”的空想主義者,“中國人多地少,廣大的農民就這么塊土地,如果這塊土地又有這樣那樣的問題,農民們靠什么吃飯?農產品的安全又從何說起?”楊肖娥表示,我們科研的重點要針對當前國民經濟與社會發展的需要,瞄準環境資源科學前沿課題?!耙粋€真正的科學家應該離人們的需求近些,為人民的切身利益著想?!睏钚ざ鹫f。
從個體診斷到系統研究
浙江大學在污染環境修復與生態系統健康方面的研究歷史悠久,上世紀70至80年代,在著名土壤學家朱祖祥院士和農業化學家孫曦教授的帶領下,在化學物質的土壤化學、植物營養生理學等領域做了大量基礎研究,為全國最早建立“農業環境保護學博士點”。作為原浙江農大的第一批博士,楊肖娥謹記恩師孫曦先生“跳高要跳世界第一高”的教誨,目標始終盯在土壤化學和植物營養學的前沿。早在1993至1995年在美國Virginia理工及州立大學作博士后研究期間,楊肖娥選擇了污染土壤植物修復這一國際前沿領域,攻克植物對重金屬特異吸收和積累的生理及分子生物學基礎,取得了新進展。1995年楊肖娥回國率先開辟了植物營養環境生態學的學科新研究方向,并開始培養研究生和爭取相關的研究課題,推動了我國污染環境植物修復方面的研究。
近年來,楊肖娥等在富陽建立了重金屬復合污染大田修復基地,在上海嘉定建立了重金屬中、輕污染農業土壤邊生產邊修復的示范基地。針對水體氮磷污染和富營養化日趨嚴重的問題,她還創立了浙江省第一個富營養水體植物系統修復華家池試驗平臺;此外,在杭州首次初步建立了環境修復特異植物種質基地。但這些還都是個體性的研究。個體研究也會出成果、出文章,但容易從理論到理論?!爸袊膯栴}特別多,人多,土、水資源少,污染比國外更厲害,對整個生態系統污染修復的研究迫切性與重要性更大?!睏钚ざ鹫f。從個體診斷到系統研究,楊肖娥和她的同事們又跨出了跨越的一步,開創了新的天地。
交叉合作形成創新群體