水生態修復方法范例6篇

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水生態修復方法

水生態修復方法范文1

關鍵詞:生態修復 水環境

課題:秦皇島市社科聯項目

201206167 秦皇島生態城市指標體系構建、評價與生態城市建設對策研究 201206166 秦皇島生態城市建設現狀與對策研究

秦皇島市科技局項目

2012025A128秦皇島市北戴河及相鄰地區近岸海域環境綜合整治保障機制研究

一、生態恢復技術在環境科學中的應用現狀

生態修復技術應用在環境科學中的應用主要是用于各種受損生態系統如河流、湖泊、水庫、海洋等水生生態系統、草原、森林、礦區等陸地生態系統的恢復重建過程中。[6-8]

目前廣泛應用的污染水體整治工作如駁岸景觀、河床硬化、綜合調水及引流沖污等方法都難以解決水體生態系統重建與水體功能的再現問題。 因此,從 20 世紀 70 年代后開始采取水污染治理與生態修復相結合的方法,強調水環境生態系統的修復逐漸成為受污水體治理的主導思路。

二、生態恢復主要技術與方法

(一)生態修復技術概念

生態修復的概念

所謂環境生態修復,是指使受損生態系統的結構和功能恢復到被破壞前的自然狀況,強調在不斷減少污染源的前提下,采用生態方法改善環境質量,提升環境自凈能力,還原生態系統的結構,恢復生態系統在區域的結構功能[19]。

(二)生態修復技術與方法

1、污染水體生態恢復的工程技術

(1)植物修復技術

植物修復技術是以植物(如水草、水生花卉等)忍耐和超量積累某種或某些化學物質的理論為基礎,利用植物及其共生生物體系清除水體中的污染物的環境污染治理技術。

①植物萃取技術

利用金屬積累植物或超積累植物將水體中的金屬萃取出來,富集并運輸到植物可收割部分。

②根際過濾技術

利用超積累植物或耐重金屬植物從污水中吸收、沉淀和富集有毒金屬。

③植物固化技術

利用耐重金屬植物或超積累植物降低重金屬的活性,從而減少因重金屬擴散而進一步污染環境的可能性。

(2)動物與微生物修復技術

水生動物群落的恢復是水體生態系統恢復的重要內容,同時亦是維持重建水生植物群落結構和功能穩定的重要機制。

①采用CBS水體修復技術

CBS是Central Biological System(集中式生物系統)的簡稱,由美國CBS公司的科學家開發研制,并得到廣泛成功應用,是一種高科技的生物修復水體的方法,是利用微生物生命過程中的代謝機理,將廢水中的有機物分解為簡單的無機物,從而去除有機污染物的過程。

②采用EM技術進行水體修復

EM為高效復合微生物菌群的簡稱,是一種由酵母菌、放線菌、乳酸菌、光合菌等多種有益微生物經特殊方法培育而成的高效復合微生物菌群。EM技術時日本琉球大學教授比嘉照夫先生于20世紀80年代初開發成功的一項微生物技術。EM菌群是由5科10屬80多種對人類有益的微生物復合培養而成的多功能微生物菌群。其物理性狀為棕褐色液體,包含有光合細菌、醋酸桿酶、放線菌、乳酸菌和酵母菌5大類微生物。EM菌群在其生長過程中能迅速分解污水中的有機物,同時依靠相互間共生增殖及協同作用,代謝出抗氧化物質,生成穩定而復雜的生態系統,抑制有害微生物的生長繁殖,激活水中具有凈化水功能的原生動物、微生物及水生植物,通過這些生物的綜合效應從而達到凈化與修復水體的目的。

2、富營養化湖泊的生態修復技術[14-19]

(1)恢復水生植被

控制營養物的生物措施包括擴大天然營養物匯點對營養物的滯留,削減營養物向營養生成帶的再循環和內負荷,外源負荷的削減必須與湖泊內過程相吻合,即將營養物保持為初級生產者所不能利用的化學形態或滯留于湖內不能利用的位點??刂仆庠礌I養負荷,除利用和恢復水陸交錯帶的濕地和湖泊沿岸帶的大型植物和微生物的作用,發展費用較低的半天然的人工濕地也是一種可行途徑。對于水質明顯惡化的水體沉水植被不易恢復,即使恢復也難以維持。因此我們必須通過根際系統的凈化,控制面源污染,或是通過生物量的收獲消除內負荷,美化環境。重建以沉水植物為主的水生植被對以武漢東湖為代表的長江中下游富營養化淺水湖泊的恢復至關重要。因此必須將工程措施與生態措施結合起來。在重建水生植被的早期,也必須根據湖泊水生植被自身的演替規律和水生植物的生理生態特征選擇耐污性強的r-選擇型植物作為先鋒種類,然后逐步對水生植被的結構加以優化。

(2)優化水產養殖結構,恢復生態系統平衡

一般說來,湖泊退化的表征有藻類過度增長、水生植被衰退、污染輸入超過水體自凈能力及凈化能力下降、水質惡化、食物鏈喪失等。對于這些問題,必須采取相應的人為措施促進湖泊的恢復,防止水體的進一步污染,降低富營養化水平。大型枝角類及植食性魚類雖然可以降低藻類現存量,提高水體透明度,但在長期尺度上不能根本解決問題,必須進行湖泊生態系統的整體優化,提高和恢復生物多樣性,進而提高系統的穩定性。在湖泊富營養化的過程中,水生植物群落本身也發生演替變化,以適應不同的營養水平和水環境條件。

在水體富營養水平高,透明度低,加上水華大量發生,草食性魚類攝食等因素的作用下,沉水植物損失,湖泊進入浮游植物占優勢的狀態,我國稱之為藻型湖泊,表現為湖水渾濁、生物多樣性降低,湖泊的利用價值、美學價值和野生生物保護價值也隨之下降。但并非每一個湖泊都符合這一模式順序發展。由上述演替過程分析,對于長江流域富營養化淺水湖泊的生態恢復必須以沉水植物為主的水生植物重建為重點,將工程措施和生態調控措施結合起來。對外源與內源污染負荷的削減是有效的生態調控措施的前提。在重建水生植被的早期必須根據湖泊水生植被自身的演替規律和水生植物的生理生態特征,選擇耐污性強的,選擇型植物作為先鋒種類,然后逐步對水生植被的結構加以優化。

3、海洋生態修復---海藻的應用

海藻是海洋生態環境的生態修復者,大力發展海藻養殖,可以減少海洋富營養化,修復已遭到破壞的海洋生態系統,保護海洋生物資源。

海藻通過從海洋環境中不斷吸收氮和磷,當生長到一定大小,可以被人們很容易地從海區收獲到陸地,這種收獲本身就是把大量吸收和儲存在海藻中的氮和磷從海洋中除去。這種除氮和磷的方式必須存在兩大前提:其一是該種海藻具有較高經濟價值,而且經濟價值越高越容易被栽培和收獲。其二該種海藻可大規模栽培生產且收割方便。海洋微藻也能從海洋中吸收氮和磷,但由于其個體小難以收獲,因此難以充當現代海洋生態修復者,只能作為生態平衡成分之一。

參考文獻

[1] 羅永. GIS 技術在環境科學中的應用[J]. 內蒙古科技與經濟,2009 年,2:6~7.

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[3] 秦伯強,高光,胡維平,吳慶龍,,劉正文,谷孝鴻,朱廣偉,陳非洲. 淺水湖泊生態系統恢復的理論與實踐思考[J].湖泊科學,2005,17(l):9~16.

[4] 葉建鋒,操家順.生態修復技術在保護水庫水源地中的應用[J].環境科學與技術,2004 ,27(2):61~63.

水生態修復方法范文2

我市水生態監測應包括對大范圍生態系統的宏觀監測,傳統的監測技術不適應于大區域的生態監測,只有借助于現代高新技術,高效、快速地了解大區域生態環境的動態變化,為迅速制定治理、保護的方案和對策提供依據。遙感、地理信息系統與全球定位(統稱3S集成)一體化的高新技術可以解決這個問題,在實際中通過建立生態環境動態監測與決策支持系統,有效獲取生態環境信息,實時監測區域環境的動態變化,進而掌握該區域生態環境的現狀、演變規律、特征與發展趨勢,為管理者提供依據。

23S技術優勢

3S技術是遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)的統稱,是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合,多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。

2.1遙感技術(RS)。RS是指從高空或外層空間接收來自地球表層各類地物的電磁波信息,并通過對這些信息進行掃描、攝影、傳輸和處理,從而對地表各類地物和現象進行遠距離控測和識別的現代綜合技術。

2.2地理信息系統(GIS)。GIS就是一個專門管理地理信息的計算機軟件系統,它不但能分門別類、分級分層地去管理各種地理信息;而且還能將它們進行各種組合、分析、再組合、再分析等;還能查詢、檢索、修改、輸出、更新等。地理信息系統,還有一個特殊的“可視化”功能,就是通過計算機屏幕把所有的信息逼真地再現到地圖上,成為信息可視化工具,清晰直觀地表現出信息的規律和分析結果,同時還能在屏幕上動態地監測“信息”的變化。

2.3全球定位系統(GPS)。GPS是美國從20世紀70年代開始研制,于1994年全面建成,具有海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS是由空間星座、地面控制和用戶設備等三部分構成的。GPS測量技術能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標以及其他相關信息。

33S技術在水生態監測中的應用

3.13S技術用于水生態監測本底數據調查?!?S”技術為生態監測信息管理動態化、綜合化、宏觀化提供了新的技術手段,為建立監測信息庫,融合監測數據、實驗分析數據、統計數據、文字數據、地圖數據、圖像數據等提供了良好而高效的平臺;也是水生態健康分析與評估的基本工具。在編制我市水生態系統監本底數據資料及陸地衛星圖像圖件,并定期調查哈爾濱各種濕地的分布和類型。在收集歷次地面調查有關資料及圖件的基礎上,進行對比分析研究,擬定濕地類型分類系統,然后對遙感圖像的影像進行初步解譯,建立影像解譯標志,進行判讀區劃,并繪制濕地類型圖班,經野外實地抽樣調查驗證、補充修改后,編制濕地類型分布圖,經過分類量算面積統計,得到哈爾濱濕地各種分布類型及面積,繪制哈爾濱濕地類型電子分布圖,為以后濕地保護建設監測奠定基礎。

3.2建立由3S技術支持的指標體系。哈爾濱市水生態監測中心已經于2011年起開展了松花江哈爾濱段水生態監測工作,初步建立哈爾濱市水生態監測指標體系,包括:小流域常規監測評價指標體系;重要支流和干流常規監測評價指標體系;濕地常規監測評價指標體系。由于哈爾濱市水系均屬松花江水系,水生態系統中每項生物指標的變化,與區域生態環境的水文、水生生物、水質等水生態要素變化有著密切的關系,并相互影響。為此,緊緊抓住影響我市水生態系統敏感因子,建立科學的水生態系統監測體系,尤為重要,特別是針對我市近幾年來,以灘涂濕地保護與修復實踐,建立以濕地為宏觀監測評價單元的水生態系統監測指標體系,采取3S技術和地面監測相結合,宏觀監測和河流斷面微觀監測相結合,定點網絡監測的定性和定量分析有機結合,并建立水生態環境動態監測與決策支持系統,有效獲取水生態環境信息,實時監測區域環境的動態變化,進而掌握區域水生態環境的現狀、演變規律、特征與發展趨勢,為迅速制定保護、修復方案和對策提供依據。

4結束語

水生態修復方法范文3

關鍵詞:城市水生態 環境 生物 措施

中圖分類號: TU986 文獻標識碼: A

隨著全球科技的進步,人類活動的頻繁和社會經濟增長模式的轉變,水資源的開發利用達到了前所未有的強度,水生態環境遭到了嚴重的破壞,但是城市水環境是城市生態環境的重要組成部分,也是市民休閑娛樂、維護城市生態平衡的重要手段。那么隨著人們生活水平的提高,人們對水環境的質量也越來越高,在這種情況下采取生態修復的方法解決污染不是很嚴重格的水環境是今后城市環境治理的必然,修復受損的水生態環境是恢復水生態環境的有效途徑。

一、 水生態環境影響因素

現如今隨著城市發展的不斷進行中,工業廢水和生活污水應該嚴格按照規定排入城市污水處理系統,嚴禁排入城市自然水環境。要定期對公園、環城河內的樹枝敗葉,以及其它的生活垃圾進行清理,強化環境宣傳,是人們在休閑游玩的時候養成一個良好的喜歡。這樣從環境污染的外源攝入上控制上污染源,才能為內源性污染質量奠定一個良好的基礎。

1.農村對水生態環境的影響

我國人口多、土地資源少的國情決定了我國是一個農業大國,農業在我國國民經濟中起到基礎地位的作用。我國農業目前正處在由傳統農業向現代化農業轉變時期。傳統農業是在自然經濟條件下,采用人力、畜力、手工工具、鐵器等為主的手工勞動方式,靠世代積累下來的傳統經驗發展,以自給自足的自然經濟居主導地位的農業。傳統農業對水生態環境影響較小?,F代農業大量使用以石油為原料的化肥、農藥和以石油為能源的農業機械,使現代農業對生態環境的影響已遠遠超出傳統農業,達到了前所未有的程度?,F代農業生產引起了土壤侵蝕和土地退化,減少了生物多樣性,農業生產中施用的化肥、農藥等產生了有機污染物及氮、磷等營養物質,造成水質的富營養化。

二、水生態環境修復原理

水生態修復是利用生態系統原理按照自然界的自身規律使水體恢復自我修復功能,采取各種工程、生物和生態措施修復受損傷的水體生態系統的生物群體及結構,強化水體的自凈能力,重建健康的水生生態系統。而水生態環境修復主要分為三種技術——物理修復、化學修復、生物修復。(1)物理修復技術為:外源控制、底泥疏浚、水動力循環治理。(2)化學修復技術為:化學除藻、沉淀凈化。(3)生物修復技術為:生物過濾技術、微生物技術。

三、水生態環境修復措施

1.城市水生態環境修復措施

1.1增強污水處理廠處理污水及廢水能力

根據污水水量、水中污染物的不同,采用不同的排放標準及處理工藝。修建污水處理綜合性能強的污水處理廠,將工藝研究和設備開發密切結合,在推廣應用先進工藝技術的同時推出高質量的成套設備,不斷擴增污水處理廠綜合性技能。

1.2人工建造景觀水體,增加城市綠地面積

在城市中修建人工景觀水體,滿足人們的親水性需求,改善周邊環境,種植適合城市生長的植被與樹木,增加降雨后形成徑流時間,使雨水能入滲到城市地面以下,補充城市地下水體,緩解城市水資源環境由于城市化帶來的不利影響,進而調節局部生態系統。

1.3修建人工濕地,為城市增色添香

模擬自然濕地生態系統修建人工濕地。利用濕地土壤疏松多孔體系,含有大量的膠體顆粒的物理性狀,去除水體中的有機物和重金屬,進而修復水生態環境。栽植有較高觀賞價值的濕地植物,增添休閑、觀賞和貼近自然的美景。

四、天然水體水生態修復措施

我國的天然水體主要由江湖湖海組成,目前已有近60%水體受到了不同程度的污染。水體中富含氮、磷等營養物和有機物。局部水體富氧化情況嚴重,造成諸如藍藻等生物的大量繁殖,藍藻等水生生物與水體中的魚類等生物爭耗氧氣,而使魚類等生物死亡。影響了水生態環境的自然規律。目前,我國主要通過修建工程措施、生物修復技術和生態修復技術修復受損的水生態環境。

1.工程措施

利用稀釋和沖刷技術,引用外流對水體進行稀釋和沖刷,短時間內有效地減少污染物的濃度和負荷,提高水體自凈能力;利用底泥疏浚技術去除水體底部的毒害物質;利用底泥覆蓋技術在底泥表面敷設滲透性小的塑料膜或卵石,營造出特定的水流環境和水生生物所需要的環境,抑制藻類大量繁殖;利用氣體抽提技術,使用真空泵和井使有機污染物蒸氣,或者將被吸附的、溶解狀態的或自由相的污染物轉變為氣相,抽提到地面,然后再進行收集和處理;利用空氣吹脫技術將壓縮空氣注入受污染區域,使溶解在地下水中的揮發性化合物、吸附在土壤顆粒表面上的化合物以及阻塞在土壤空隙中的化合物驅趕出來。

2.生物修復技術

生物修復技術是利用生物的新陳代謝對有機污染物及氮、磷營養物質的同化作用,將低濃度污染物進行富集轉化,達到治理污染水體的目的。該類技術與所要修復水體之間的空間關系屬于旁路裝置或非緊密結合的狀態。常見的技術包括:固定化細菌技術、河道內曝氣、結合高效微生物處理修復技術、生態浮床技術、卵石床生物膜技術、穩定塘技術、生物過濾技術土地處理技術等。

3.生態修復技術

生態修復技術是恢復退化水生態系統結構中缺失的組分,達到重建水生態系統的良好結構,實現其功能的恢復,同時改善水質。該種技術包括:生物操縱技術、沉水植物重建技術等。其中,生物操縱技術包括引入濾食性魚類來控制藻類生物量的富集。沉水植物重建是利用屬于本地物種的沉水植物,選擇合適的地帶進行引種并使之成為水生態系統的有機組成部分。

五、強化政府立法職能,增加社會輿論監督

我們在對水生態環境進行修復的過程中,也要不斷地去加強國家監察職能,運用行政手段、通過出臺法律、法規約束破壞水生態環境的行為。引進激勵機制,對生產、生活中保護水生態環境的企業給予減免財稅等方面的政策,獎勵和鼓勵高污染行業的技術進步。調動社會力量,加強社會輿論監督,對破壞水生態環境的行為提出譴責,輿論干預其企業銷售。加大社會保護水生態環境的宣傳力度,樹立全民保護水生態環境的意識,增強社會責任感和使命感。

水生態修復方法范文4

關鍵詞:水環境;生物;生態;修復技術;工程實踐

本文研究了浮游動物+水生植物相結合的技術手段修復城市黑臭河道的情況。在浮游動物方面,主要是進行生物操縱控藻除濁,投加食藻蟲(屬于濾食性枝角類浮游動物)作為啟動因子,引導水體生態修復綜合技術,降低藻類密度,提高水體透明度,為水下沉水植被生態修復創造條件。在水生植物方面,采用水生植物塘技術,以沉水植物種植為主,吸收氮、磷營養物質,降級富營養化程度;同時結合水體增氧技術,點綴部分生態島。最后,逐步引入挺水和浮葉植物、浮游動物、魚蝦螺貝類和有益微生物群,通過優化營養結構,構建功能完善的生態系統,鞏固和維持生態修復后續河道自凈效果。

杭州后橫港河位于杭州市拱墅區,為京杭大運河支流之一,長約1300m,河道寬度10~22m,水深1~1.8m,水域面積約20900m2。河道治理前水體富營養化。根據水質分析數據和工程前期現場調查,治理前水體有機污染較重,透明度僅30~50cm,溶解氧低,氮磷含量較高。河道沿岸主要有三處排污口,時有生活污水、廢水排入河道。該河道共分兩期實施生態治理,均采用了浮游動物+水生植物修復技術,修復后部分水質指標已經達到國家IV類和II類水質標準,水質改善效果顯著。

1修復技術與實施

本文主要研究橫港河生態修復二期工程,二期工程全長約730m,水域面積約14500 m2。工程分生態修復與養護兩個階段,其中生態修復施工期2個月,養護期2年。工程實施內容為:

1.1排水及安裝復氧曝氣管。將水位降到20-30cm,投入食藻蟲,消除導致水體富營養化的藍綠藻,同時活化水體及底泥。然后,整段河道進行曝氣管道安裝,為初期實施輔復氧曝氣作準備。

1.2種植沉水植物并逐步恢復水位。河床種植沉水植物約14000m2,包括金魚藻、伊樂藻、輪葉黑藻、紅線草、小黃草、四季常綠改良苦草,根據加水速度與河水深度選擇插秧法、配重拋秧法等。

1.3布置排污口預處理等設施,并種植挺水植物和放養動物。安裝排污口預處理設施,種植聚草。制作和安裝浮島,種植挺水植物常綠鳶尾、千屈菜、旱傘草等。

1.4接種食藻蟲。沉水植被種植完成后,接種食藻蟲,接種量為20g/m2。共投放接種食藻蟲4次,消除水體中的藍綠藻和懸浮物等。

1.5放養水生動物。待生態系統穩定后,逐步在水體中放入螺貝和魚蝦等高等水生動物,食藻蟲和水生植被可以被高級水生動物吃掉,通過食物鏈把水體中的氮、磷營養物質轉移出,降低富營養化程度。

1.6在工程養護階段,及時補種水生動植物,做好水面保潔、水草及時收割、水質跟蹤監測以及有關突況應對等,確保水質穩定。

2河道水質監測成果及評價

2.1監測斷面

本工程共設立三個水質監測斷面。以河道西端土壩為起點,選定的三個監測斷面分別為0+100m、0+500m和0+900m處。

2.2水質跟蹤監測

本工程施工前,監測河道水質背景值,指標包括:溶解氧(DO)、氨氮(NH3+-N)、高錳酸鹽指數(CODMn)、總磷(TP)、透明度(SD)。

2.3水體修復前水質分析

根據河道水體修復前水質監測結果,對照《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)分析,后橫港河道生態修復河段水體治理前0+100和0+500兩個斷面水質總體為劣Ⅴ類,水體渾濁,透明度較低,主要水質指標氨氮、總磷嚴重超標,水質總體呈現為嚴重富營養化狀態。其中0+900斷面在已修復的一期工程內,水質指標除氨氮偏高外,其他指標總體較好,基本在國家Ⅲ類水質以上。

2.4水體修復后水質總體分析

與修復前水質相比,實施生態修復1個月后橫港河道水體水質有明顯提高,各項水質指標顯示:0+100米監測斷面為劣Ⅴ類水,0+500米監測斷面為Ⅴ類水;修復完成2個月后,0+100和0+500兩個斷面水體水質主要富營養指標基本達到Ⅲ~Ⅳ類水質標準,透明度達1.5m,水體基本清澈見底,水質凈化效果十分顯著;而修復4個月后監測數據表明,DO、透明度顯著增加,氨氮、總磷及高錳酸鉀指數迅速下降,根據《地表水環境質量標準》(GB-3838-2002),此時期水體水質已達到Ⅱ—Ⅲ標準。而斷面0+900在一期已修復水體內,水質指標總體保持穩定,基本維持在國家地表水Ⅲ類水標準以上。

3結論與建議

通過對各項主要水質指標的跟蹤監測分析表明,后橫港河道二期通過浮游動物+水生植物技術進行生態修復,已形成一個穩定的具有較強生態自凈能力的水生態系統,氮、磷等富營養化物質大大去除,河道水質得到顯著改善,水體清澈見底,修復水體水質基本達到了國家地表水Ⅲ類水標準,達到了預期的修復目標。綜合分析本工程的關鍵點、難點及各種突發狀況的處理,提出如下結論與建議:

3.1合理搭配水生動植物及微生物,構建完整的水生態系統

生態系統都有能量流動、物質循環、信息傳遞及自我調節的功能。城市河道作為城市生態系統的一個子系統,由包括浮游動物在內的水生動物、包括沉水植物和挺水植物等在內的水生植物以及微生物等組成,生物群落與周圍環境構成一個整體,要維持良好的生態平衡和自凈能力。

3.2確保食藻蟲存活并發揮引導作用,保證沉水植被的有效覆蓋率

若食藻蟲無法在工程修復水域大量存活,未能在短期內快速提高水體透明度,將會嚴重影響沉水植物所受光照強度。沉水植物未能正常進行光合作用,將不能有效生長改善水體,甚至死亡腐爛而污染水體。

3.3加強水生植物的捕獲與管理,防止帶來二次污染

水生植物死亡之后,腐爛分解會釋放大量的有機物和營養鹽,使河水顏色加深,有時還伴隨藻類和原生動物的瘋長,因缺氧導致魚蝦死亡、水質惡化。因此,必須定期對水面漂浮物和水下水生植物收獲利用,減輕二次污染,減少生物質沉積。

3.4加大沿河截污納管力度,保障河道生態修復成果

要重視河流保護的階段性,即“先治污,后生態”的理念。西方國家從20世紀60-70年代開始高強度治污,等到污染基本得到控制以后,到80年代開始河流生態修復試點。因此,要加大沿河生活和工業污水截污納管力度,大大減少排入河道水體的污染物量。否則僅對重污染的水體采用生態修復治理的效果會大打折扣,甚至會勞而無功。

3.5定期開展水質監測和巡查,建立河道生態修復穩定長效管理

河道生態修復是一個動態、長期的修復過程,后期水體的維護和日常管理非常重要。城市河道水質會受到降雨量、廢污水排入、突發狀況等方面影響,除了日常的水質保潔外,要定期進行水體水質監測工作,以便隨時調控水生植物生長,優化水動植物結構和數量,對水體進行增氧,保持水體生態穩定平衡。

參考文獻

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水生態修復方法范文5

關鍵詞生態環境可持續發展環境修復

隨著地球上人口的劇增和工農業生產的迅速發展,特別是工業革命以來,人類對自然資源需求水平不斷提高,生產強度日益加大,有毒、有害廢氣物質不斷的輸入環境,遠遠超過了環境的自凈能力而導致環境污染日益嚴重。為了解決人類面臨的這個重大問題,對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛,許多技術已相當成熟并被廣泛應用。

對于污染土壤及地下水的之力來說,由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復周期長等區別與大氣和地表水體污染的特點,其修復問題已成為環境科學研究日益活躍的領域,同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復和化學修復領域進行了有益探索,形成了一些實用技術,但這些修復方法往往會破壞場地結構、造成二次污染,對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應用。為此,近年來,人們在污染環境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上,進一步提出了生態修復的理念,并對其概念、內涵、原理、產業化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索,試圖以生態學的原理和方法,在污染環境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發展,從而達到可持續發展。

一、生物修復—生態修復的基礎

生物修復是對污染環境實施修復、之力的最為重要的技術之一,是正在發展中的技術,是生態修復的基礎。

目前被廣泛認同的生物修復定義,是指微生物催化降解有機污染物,從而修復被污染環境或消除環境中的污染物的一個受控或自發進行的過程,這是狹義的定義。

除了微生物修復外,植物修復、動物修復乃至酶學修復等方式的出現,賦予了生物修復更廣泛的內涵,即生物修復是指利用細菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物,甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環境中結合態,通過改變污染物的化學或物理特性二影響其在環境中的遷移、轉化和降解速率。

目前使用最廣、最有效的生物修復技術仍是微生物修復。

二、物理與化學修復—生態修復的構成要素

從修復原理來看,物理修復與化學修復是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環境要素,根據污染物的理性性質,通過機械分離、蒸發、點解、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反應,使環境中污染物被清除或轉化為無害物質。通常,為了節省環境治理的成本,物理修復或化學修復往作為生物修復的前處理階段,近年來根式作為生態修復的構成要素。無論是環境要素或生態因子,還是工程措施,對于修復生物的生命活動來說,是非常重要的影響要素。若將它們有機的結合起來,使環境條件和生態因子在有利于生物生活的同時,也有利于污染物的去除或轉化,將極大地提高生物修復或植物修復的效率,這一點對于生態修復來說是至關重要的。

物理與化學修復措施與生物修復的結合,是生態修復必不可少的構成要素,其利用的是否直接關系到生態修復的有效性和成敗。在實際的修復過程中,把物理修復、化學修復措施更好地與生物修復結合起來,才能形成有效的生態修復技術。

三、植物修復—生態修復的基本形式

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

目前,植物修復這一技術已經涵蓋了污染環境治理的各個方面,如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內空氣的凈化;池塘中水生植物通過對氮、磷等營養物質的利用而對富營養化水體的凈化;污染土壤及水體中無機污染物的去除及有機污染物的講解等。

在污染環境治理中,從形式上來看,似乎主要是植物在起作用,但實際上植物修復過程中,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因素(這些因素可以部分人為調控)等在共同起作用。因而,總的來說,植物修復幾乎包括了生態修復的所有機制,是生態修復的基本形式。

利用植物對重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur,多環芳徑,石油,化學農藥,有機氯溶劑如TCE,廢棄炸藥如TNT等的修復研究均有報道。

四、污染環境修復標準—生態修復評判基礎

污染環境修復標準是指唄技術和法規所確定、確立的環境清潔水平,通過生態修復或利用各種清潔技術手段,使環境中污染物的濃度降低到對人體健康和生態系統不構成威脅的、技術和法規可接受的水平。

水生態修復方法范文6

[關鍵詞]景觀水體;生態修復;生態系統;微生物

中圖分類號:X52 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)06-0380-01

1 緒論

1.1 選題的理論意義與實際意義

近年來,我國江河湖泊的水體污染和富營養化問題日趨嚴重,因此對受污染的江河湖庫水體進行治理是社會經濟發展及生態環境建設的迫切需要。

景觀水體是社會人居環境中的重要組成部分,但由于多數為靜止或流動性差的緩流水體,水體的自凈能力弱,容易成為居民生活污水、雨水和垃圾的受納體,導致不同程度的污染和富營養化,致使水體中藻類大量繁殖,水體變黑變臭,有些水體甚至成為死水潭、臭水池,嚴重影響周圍的自然環境和居民的生活環境。因此,治理乃至修復被污染的景觀水體已經到了刻不容緩的地步。

1.2 論文綜述

景觀水體生態修復技術(Ecological Restoration Technology)是國內外近20年開發,并已成功地應用于治理被污染土壤、地表景觀水體及近海洋面的一種新技術。

近10年來,環境生物技術發展迅速,研究領域不斷擴大,工程實踐表明其已成為解決復雜環境污染問題的有效手段之一。由于用生物方法處理污染物的最終產物為無毒無害、穩定的物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷等。且可一步到位,避免了污染物的多次轉移,因此生物技術又是一種消除污染安全而徹底的手段。

2 生態修復技術的研究

2.1 人工濕地技術

2.1.1 人工濕地

人工濕地技術是為處理污水而人為地在有一定長寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石等)混合組成填料床,使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動,并在床體表面種植具有性能好,成活率高,抗水性強,生長周期長,美觀及具有經濟價值的水生植物(如蘆葦,蒲草等)形成一個獨特的動植物生態體系。

2.2 生物浮島技術

2.2.1 生物浮島概述

生物浮島技術是模擬適合水生植物和微生物生長的環境,在被污染水體中利用人工的栽培設施種植水生植物,構建適合微生物生長的棲息地,利用植物吸收、微生物分解等多重作用凈化水質的技術。生物浮島一般由浮島載體、基質和植物3部分組成。

生物浮島的技術發展至今經歷過三次技術革新,人們已逐步找到了既經濟又環保的取代品。即園藝凈水生物浮島(挺水植物)、圈養式生物浮床(浮水植物)和組合式生物浮島(分載體和植物的組合)。它們各有優缺點,都有著廣泛的應用空間。

2.2.2 園藝凈水生物浮島(挺水植物)

園藝凈水生物浮島具有獨特的通氣孔,提高水體的表面復氧作用,時臺階式種植杯具有富氧段,即使在缺氧的黑臭水體中,水生植物仍然能正常生長。

2.2.3 圈養式生物浮床(浮水植物)

圈養式浮床(浮水植物)將傳統生物浮島的功能進一步拓展,研究表明浮水植物(鳳眼蓮、金錢草、大漂、杉葉藻等)生長及繁殖能力極強,比如鳳眼蓮聚集生物量的能力是花葉美人蕉的8倍,吸收氮的能力是花葉美人蕉的6倍。但由于浮水植物由于繁殖失控很容易造成二次污染,被誤解為“公害”植物,最近這些理解逐漸被正名了。太湖正在實施的萬畝鳳眼蓮工程,滇池的大規模圍養經驗,證明浮水植物是生態凈水的最佳選擇之一。

3 生態修復技術的應用

3.1 微生物制劑技術

3.1.1 微生物制劑概述

微生物制劑技術,其核心是將治理對象水體的“土著微生物”,通過實驗室篩選,馴化并擴大培養,組成數量巨大、種類齊全、“粗生”的微生物種群,重新投入水體中,加強水體內凈化水質的細菌種類和數量,投入的優勢菌群相互協同作用,形成一條消除底泥、凈化水質的生態反應鏈,達到快速消除底泥,凈化水質的目的。

選育高效菌株經過人工干預制成微生物復合制劑處理污染水體。其過程以酶促反應為基礎,通過生物體內產生的具有催化功能的特殊蛋白質作為催化劑,凈化污水、分解淤泥、消除惡臭。

3.1.2 微生物制劑技術的特點

1.針對性強,標本兼治

造成河涌黑臭的污染源是底泥,只有除泥才能治本。

2.除泥速度快

通過投放的優勢菌和補充碳源,在特制的曝氣機作用下,使優勢菌和碳源能夠充分進入底泥中,發揮優勢菌的硝化反硝化作用,在2個月內使底泥快速減少,底泥厚度為處理前的20%左右。

3.河涌水質明顯好轉,水體透明度高

4.維持時間長

在取得除泥的效果后,通過繼續投放優勢菌群和必要曝氣等措施,對河涌持續保養,及時消除每天在累積的污泥,做到長時間維持除泥成果。打破了傳統的“清淤-污泥沉積-清淤”怪圈,徹底解決了河涌污泥和水體反復黑臭難題。

3.2 景觀水體生態系統的恢復

3.2.1 景觀水體生態系統的概況

景^生態系統指景觀水體的生態系統。屬靜水生態系統的一種。景觀水體生態系統的水流動性小或不流動,底部沉積物較多,水溫、溶解氧、二氧化碳、營養鹽類等分層現象明顯;湖泊生物群落比較豐富多樣,分層與分帶明顯。水生植物有挺水、漂浮、沉水植物;植物物上生活各種水生昆蟲及螺類等;淺水層中生活各種浮游生物及魚類等;深水層有大量異養動物和嫌氣性細菌;水體的各部分廣泛分布各種微生物。各類水生生物群落之間及其與水環境之間維持著特定的物質循環和能量流動,構成一個完整的生態單元。

3.2.2 景觀水體生態系統恢復概述

景觀水體生物多樣性的恢復與生態系統的重新建立是水體修復的關鍵。人工濕地、生態浮床、優勢菌種的應用和水下生態系統的重新構建等都是近年來在國內外采用的用于水體生態修復的方法;利用微生物和水生動植物組合,進行污染水環境治理具有工藝簡單,對污染位點的干擾、破壞小、見效快、降解徹底、不易造成二次污染等優勢,也被認為是一項很有前景的水污染治理技術。

生態修復技術是指對生態系統停止人為干擾,以減輕負荷壓力,依靠生態系統的自我調節能力與自組織能力使其向有序的方向進行演化,或者利用生態系統的這種自我恢復能力,輔以人工措施,使遭到破壞的生態系統逐步恢復或使生態系統向良性循環方向發展。主要指致力于那些在自然突變和人類活動影響下受到破壞的自然生態系統的恢復與重建工作。

4 結論

在人類社會發展的同時,被污染水體的治理也勢在必行。采用工業和工程措施進行修復具有速度快、治理效果明顯等優勢,但同時高耗能,高投入與二次污染制約著工業工程手段的利用。

采用生物修復技術,雖然在速度上和短期效益上與工業工程手段存在差異,但由于無二次污染,治理的徹底性注定了生物修復的長期可行性。在生物修復過程中,一定要注意引入生物的安全性,從生態安全的各個方面進行考慮,避免造成生物入侵。同時,針對不同地區不同類型的湖泊污染水體,應根據當地自然與生物狀況,選擇合理的修復方案。

景觀水體生物多樣性的恢復與生態系統的重新建立是水體修復的核心。

參考文獻

[1] 王建華,潘偉斌,城區富營養化景觀水體的生物修復技術[J]四川環境,2005,24(5).

[2] 武琳慧,吳林林,黃民生等,人工浮床及其在污染水體治理中應用進展[J].凈水技術.

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