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生態修復技術論文范文1
論文摘要：闡述水利工程與水域生態的關系，介紹了生態水利規劃的基本原則：工程安全性與經濟性原則；提高河流形態的空間異質性原則；生態系統自設計與自我恢復原則；景觀尺度與整體修復原則；反饋和調整設計原則。
1水利工程對河流生態系統的影響
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，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，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
3.2提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復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魚類、鳥類和其他生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3.3生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強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。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態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價值，尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。
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生態修復技術論文范文2
[論文摘要]開展生態修復研究與實踐,應理清環境、生態、環境生態、生態恢復、生態建設、生態工程等與之相關的一些概念及科學內涵,避免概念上的混亂。我國的生態工程與國外的環境生態修復和生態恢復有較大差別,將生態學應用于農林水等生產領域,是我國生態工程研究與實踐的突出特點。流域生態修復是今后生態修復的發展方向,水土保持工程是建設項目生態修復的主體;當前亟待開展生態修復機理、生態修復潛力、生態修復指標體系等方面的研究。
在人與自然和諧相處,人口、資源和環境協調發展戰略思指導下,水利部提出了“加強封育保護,充分發揮生態自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生態修復試點啟動后,各地因地制宜,采取措施,加配套,積極開展封山禁牧、輪封輪牧,努力探索和總結生態修的技術和經驗。生態修復已為水土保持工作者所熟知,但其學涵義及有關問題尚待明確和研究?，F對生態修復的若干關概念、理論及有關問題作一討論,以期達到拋磚引玉之目的。
1生態修復相關的重要概念和理論
1.1環境與生態
廣義上講,環境是人以外的一切事物的總和,如現代人居環境即為廣義的環境概念;狹義上講,環境是影響有機體生長、發展和生存的外界物理條件的總和。生態系統簡稱生態,是有生命的主體(包括人類)與無生命的客體的總和。研究有機生命體與無機環境關系的科學稱為生態學,研究生命體以外的無機環境的科學稱為環境學。生態修復的研究與實踐離不開環境學和生態學,而后者尤為重要。
1.2生態環境與環境生態
生態包括環境,“生態環境”的說法是不科學和難以理解的,可以牽強地理解為與生命體最密切相關的環境。我國所謂的生態環境實際就是生態,準確地講“生態環境建設”應為“生態建設”[1]。生態修復是對生態系統的修復,故不能稱為生態環境修復。
環境雖然是無機的,但完全從無機角度理解環境是不完整的。特別是自然環境,本身是生物體或生物群體周圍的整體狀況,只有應用生態學原理研究、認識和理解環境,才能更有效地解決環境問題,這就是環境生態學。環境生態作為概念不易理解,但環境生態學無疑是科學的,他對生態修復理論和技術的形成起到了直接的推動作用。
1.3干擾與生態演替
自然界發生的大大小小的事件,如火災、水災、泥石流、蟲害、大風、人類活動等,改變著生態系統的結構與功能,這些事件稱之為干擾。干擾可分自然干擾和人為干擾。干擾促使某一相對穩定的生態系統發生變化,舊的環境和物種破壞了,新的環境和物種又會產生,并在一定時間內維持其相對穩定。在沒有嚴重干擾的情況下,自然生態系統會定向地、有秩序地由一個階段發展到另一個階段,這稱為生態內因演替。演替的結果,最終會出現一個相當穩定的生態系統狀態,這稱為頂極穩定狀態。每一演替階段有其特定生物群落特征,頂極穩定狀態的群落稱為頂極群落。干擾常使生態系統受損并改變,稱為外因演替。生態系統正常演替總是從低級向高級發展,而干擾使演替進程發生變化,嚴重時,如人類大規模活動,則使生態系統向相反方向演替,這稱為逆序演替。生態修復就是使擾生態系統的逆序演替轉向正常演替[2]。
1.4生態穩態與生態閾值
生態系統不是絕對平衡的,而是永恒地發生著演替,舊的平衡打破了,新的平衡就會產生,當演替到頂極狀態時,在很長時間內將處于相對穩定狀態,即穩態。生態系統動態平衡中的穩定狀態,稱為生態穩態。穩態生態有相當強的自我調控能力,在干擾作用下雖不斷地振蕩和變化,但只是量變;當干擾嚴重并超過其調控能力時,系統將發生質變、崩潰,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。穩態生態抵抗干擾的自我調節能力的限度稱為生態閾值[2]。只有研究生態穩態和生態閾值,才能確定修復生態系統的類型、區域、難易程度、時間周期,并確定合理的修復指標。
1.5人與自然共生理論
人與自然共生和和諧相處,是人類對“自然改造論”深刻反思后產生的新認識。人是自然生態系統的組成部分,不是其對立面,脫離生態規律的自然改造,損害了自然生態系統,必然損害人自身。人與生物、生物與生物之間存在著互利互惠的共生現象。任何形式的自然改造必須建立在人與自然共生的基礎之上。F.Vester基于共生現象的研究,總結了人類系統與生物系統之間生物控制的8條規律。據此研究,生態學家提出了以最小能量輸入和最小物質消耗以保證生態系統自我調節和恢復能力的生態設計原則。這也是生態修復規劃設計的指導思想。
2國外的環境生態修復與生態恢復
修復的本意是對錯誤和缺陷進行糾正的作用或過程,修復最早從污染環境治理角度被定義為:借助外界作用力使某個受損的特定對象部分或全部恢復到原初狀態的過程。環境生態修復起源于環境修復,生態恢復又受環境生態修復的影響。
2.1環境修復與環境生物修復
環境修復是對被污染的環境采取措施使污染物濃度降低到未污染前的狀態。早期的環境修復主要采用工程技術手段,以后采用物理和化學手段。1972年美國嘗試采用微生物生命代謝活動降解管線泄漏造成的汽油污染,1989年對ExxonVal-dez油輪泄油造成污染的阿拉斯加海海面進行修復(阿拉斯加研究計劃),從而出現了環境微生物修復技術,后來出現了環境植物修復技術,最終形成了環境生物修復技術。環境生物修復被定義為利用生物生命代謝活動降解被污染環境的污染物,并使之無毒化和無害化。
2.2環境生態修復
20世紀60年代,美國生態學家H.T.Odum提出生態工程概念,受此啟發,歐洲一些國家嘗試應用研究,并形成所謂“生態工程工藝技術”,實際屬于清潔生產的范疇。隨著生態學與環境生態學的發展,90年代美、德等國家提出通過生態系統自組織和自調節能力來修復污染環境的概念,并通過選擇特殊植物和微生物,人工輔助建造生態系統來降解污染物,這一技術被稱為環境生態修復技術。由于生態系統的復雜性,該技術至今還不成熟,國外的環境生態修復也只是對輕度污染陸地的環境修復,最典型的事例就是通過濕地自調節能力防治污染。這與我國的生態自我修復有很大差別。
2.3生態恢復
生態修復技術論文范文3
論文摘要:常德市是一個農業大市，長期的農業生產也帶來了嚴重的農業生態問題。本文對常德市武陵區農業生態環境的污染進行了分析，從生態修復的原理出發，論述了農業生態修復在農業生態建設中的作用。根據目前現狀，提出了農業環境的保護對策與措施。為促進常德市武陵區生態農業建設，開發綠色產業及農業經濟持續、穩定、協調發展提供了科學依據。
在人類社會發展進程中，無論是發達國家還是發展中國家，往往都經歷了這樣的歷程。既先以破壞生態環境為代價來發展經濟，然后又在受環境破壞的懲罰后逐漸認識和重視生態環境保護的歷程。農業生態領域也不例外，土地長期耕作造成了比較嚴重的農業生態問題，工業“三廢”排放量不斷增加，化肥、農藥、農膜的大量使用，導致農業生態環境惡化，搞好農業生態環境建設是我們面臨的重要課題。
一、農業生態環境存在的主要問題與危害
常德市武陵區農業生態環境的現狀，其中包括水資源、森林草地，耕地水土資源，農用塑料薄膜、化肥、農藥、農業廢棄物等方面的污染。綜合而言，武陵區當前主要的生態環境問題表現在：
（一）水土大量流失。由于毀林、毀草、開荒、濫伐等原因，造成水土大量流失。全區耕地水土流失面積約9.64平方公里，占耕地總面積的34.4％。水土流失破壞了全區的農業生態系統，導致土壤中氮、磷、鉀等養分大量損失，嚴重影響了本區的農業生產，同時，水土流失使沅江河床抬高，導致水患頻繁。
（二）農村淡水生態問題突出。全區農村淡水生態問題突出，呈迅速惡化趨勢。例如：地表水體富營養化，地下水質逐漸惡化等。據統計，全區有70％的河流受到不同程度的污染，我國農村50％的飲用水受到有機污染，而且由于農藥等化學物質的廣泛使用，致使許多地方的地下水不適于飲用，嚴重影響了人民群眾的身心健康和農村經濟的健康發展。
（三）農田土壤重金屬污染加速。改革開放以來，常德市農村中小企業的發展在很大程度上是以耗能高、污染重的行業或企業有城市向農村轉移，未經處理的工業與生活用水經污灌或任意排放進入土壤后，大量的重金屬元素可在土壤中富集，從而進入食物鏈，直接影響農作物的品質和產量，對人體健康造成影響。
二、生態修復及理論基礎
（一）生態修復的涵義
生態修復是一個宏觀的概念，它是應用生態系統自組織和自調節能力對生態本身進行修復。為了加速已被破壞生態系統的恢復，還可以輔以人工措施以加快生態系統恢復的步伐。生態修復是按照可持續發展的戰略思想，切實遵循自然生態經濟規律，充分利用當地的水、土、光、熱、生物等自然資源，依靠大自然的循環再生能力和人為干涉快速恢復植被，控制水土流失，實現人與自然和諧相處。
（二）農業生態環境演變的規律是生態修復必須遵循的自然規律
生態修復的理論基礎是農業生態環境發展的自然規律。自然生態環境是包括生物體與環境（氣候，水，土等）自然因素組成的一個互相依存與制約、相對穩定的有自組織功能的大系統，該系統具有恢復到接近于原自然生態狀況的自我修復功能。建設性的農業生態環境，應根據當地的自然條件，否則，往往事與愿違，不僅達不到目的，反而會帶來新的問題。由于人們對自然規律認識的局限性與偏差，在我國農業生態建設中，就有很多這樣的教訓。
（三）人與自然和諧共處的理念是搞好農業生態修復的保障
人與自然和諧相處，是人類面對自然災害深刻反思后產生的新認識。人是自然生態系統的組成部分。違背生態規律的自然改造，不僅損害了自然生態系統還會造成自然災害。因此，任何形式的自然改造都必須建立在人與自然和諧共處的基礎上。要從人口、資源、資源協調發展，人與自然和諧共處的觀點出發，開展生態修復，加快水土流失綜合治理的步伐，建立良好的水土保持生態系統。要在實踐中不斷拓展水土保持綜合治理的內涵，保持社會經濟可持續發展，豐富水土保持生態建設的理論。
（四）農業生態修復的實踐方法
農業生態修復是依靠大自然的力量，充分發揮生態系統的自我修復能力，實現水土保持目的的措施。其技術方法概括起來主要是有“封”、“退”、“造”、“建”，“綜合治理”、“結構調整、生態移民”、“突出小流域治理，以小促大”等。
“封”既是“封山禁牧，舍飼養蓄”。要真正做到“封得住、有效果、不反復”，還需要因地制宜、因時施策?！巴恕奔词恰巴烁€林還草、以糧代賑”。大量事實表明，坡耕地是水土流失的主要產沙區，坡度在!)*以上的坡地必須退耕。如果措施得當，退耕后農民還可增加經濟收入?！霸臁奔词恰霸炝帧薄Ｆ露却笥?)*的荒山荒坡、退耕地，以營造水土保持林、薪碳林和用材林為主，強加管護撫育，形成喬、灌、草多層次防護體系，有選擇的發展經果林。通過推廣節柴灶，沼氣池等措施，徹底解決群眾的燃料問題，可有效的保護植被?！敖ā奔词恰敖ㄔO一畝高標準農田”。農民在退耕二畝坡地后，在山坡下或溝谷地建設一畝高標準基本農田。
搞好農業生態修復，必須注重水土保持的綜合性。水土保持綜合治理是生態修復的根本措施，是改善農業生產條件和生態系統的基礎。調整結構、生態移民是生態修復的保障措施。農業和農村產業結構調整是我國農業發展過程中的一次深刻變革。要想使生態修復持續發展，就必須將生態修復與調整產業結構、調整能源結構和生態移民相結合，這樣才能使廣大農牧民增產增收，植被得到恢復和保護，地區經濟得到發展30%。生態修復作為一項水土保持新舉措，需在實踐中不斷摸索、不斷創新，總結新經驗、新方法，豐富和發展其理論與實踐。
三、農業生態環境的保護對策
（一）增加農民的生態意識，提高人們對生態修復的認識水平。各地在水土保持生態修復上不斷提高認識，積極探索生態修復的技術與方法。在政府的大力宣傳和積極引導下，大多數農牧民逐漸接受了這一新的理念，認為生態自我修復是一項讓土地休養生息的好辦法，是人類實現持續發展的正確選擇。大量生產生態綠色環保產品,做好“環?！逼放?讓農民從保護生態環境中獲得實惠,使他們主動參與到保護農村生態環境的行動中來.
（二）加強立法,建立和完善農村生態保護、污染治理的籌資機制。把農村生態環境保護和建設納入國家法制化管理體系中,加大財政資金的專項轉移支付力度,明確保護農村生態、治理農村環境污染的財政資金的轉移支付方式,確保?？顚Ｓ谩?/p>
（三）加強農藥、化肥和農用地膜控制和替代，不斷改善和提高農藥使用技術，合理用藥，安全用藥，確保農產品質量，確保施藥人員安全，減輕環境的農藥污染。
（四）加強畜禽糞便的綜合治理,把糞便治理與提高畜牧業生產水平相結合，與發展綠色食品、安全食品相結合，與美化環境相結合，與發展環保產業相結合
（五）推動作物秸稈綜合利用，重視農村能源合理開發，加強對沼氣資源、太陽能資源的開發．做好秸稈氣化、沼氣發電等新技術的應用推廣，引導農戶從單一用沼氣能源轉向沼氣綜合利用的生態農業建設，積極推廣多種能源生態模式，從而緩解對農業生態環境的污染。
（六）防治水污染，保護水環境，對地表水實行流域性綜合治理，；重點治理污染嚴重的區域，進一步加大水污染治理力度。
（七）改變農業生產方式，改善農業生產環境實施生態修復過程中，各地采取了一系列配套的對策和措施，改善了農業生產條件，調整了農村經濟結構，發展了鄉村工業和旅游業，顯著地促進了地方經濟的發展。生態修復使本區農業由廣種薄收、粗放經營向精耕細作、集約經營轉變。
（八）增加生態保護投入，完善環境經濟政策，要遵循經濟建設和生態建設同步發展的方針，切實增加生態環境保護投入，開發、建設項目必須制定生態保護和建設、恢復計劃。
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生態修復技術論文范文4
關鍵詞 水體富營養化 生物治理
1水體富營養化問題概述
1.1水體富營養化
富營養化是指生物所需的氮（N ）、磷（P） 等無機營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等相對封閉或水流緩慢的水體， 在適宜的外界環境（水域的物理化學環境） 因素綜合作用下， 引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖， 水體溶解氧量下降， 水質惡化， 魚類及其他水生生物大量死亡的現象。
1.2 水體富營養化問題治理
目前國內外在控制藍藻水華、治理水體富營養化的問題上采取的措施大體可歸結為：（1）外源污染物，特別是點、面源污染物的截留、控制。（2）內源污染物的控制。兩者的目的都在于降低營養物質的負荷、控制藻類的異常繁殖，逐步提高水的質量。
對于湖泊富營養化，各個國家和地區采用不同的物理、化學方法對其進行預防、控制和修復， 并且取得一定的成效。物理法主要采用截流、疏浚、稀釋和污水分流等措施。物理方法有耗時、高成本、難操作的缺點?；瘜W方法主要是利用除草劑、殺藻劑及金屬鹽等來控制水華，常用的除藻劑有硫酸銅、二氧化氯等，臭氧和高錳酸鉀作為除藻劑也有研究。在實際運用的過程中，物理方法損耗高，化學方法又牽涉到化學藥劑對水體的二次污染。都不宜長期使用。
2水體富營養化的生物修復方法
生物修復是指利用生物的生命代謝活動在一定的條件下減少存在于環境中有毒有害物質的濃度或使有毒有害物質完全無害化， 從而使污染的環境能夠部分或者完全恢復到原始狀態的一個受控或自發進行的過程。
2.1微生物修復
（1）固定化光合細菌：是將游離的光合細菌利用固定化材料將其固定， 用于處理污染水體的1種方法。（2）固定化氮循環細菌修復：固定化氮循環菌在參與水體的氮素循環中起著重要的作用， 研究表明， 接種固定化氮循環菌可去除富營養化水體中過量氮素。（3）深水曝氣修復：通過向湖底曝氣來補充氧氣， 使水與底泥界面之間經常保持有氧狀態， 有利于抑制底泥磷的釋放。（4）EM制劑修復：有效微生物群是從自然篩選出各種有益微生物， 用特定的方法混合培養所形成的微生物復合體系， 其微生物組合以光合細菌、放線菌、酵母菌和乳酸菌為主。該微生物制劑對去除水體中的有機物、葉綠素a、氨氮和提高溶解氧等均有顯著效果。（5）Clear2Flo系列菌劑修復：專門用于湖泊和池塘生物清淤、養殖水體凈化流修復及污泥去除， 效果很好， 可阻止藻類生長、“水華”出現， 污染因子大幅下降。
2.2水生植物修復
（一）沉水植物的修復作用
沉水植被指在大部分生活周期中植株沉水生活、根生底質中的植物生活型。其作用主要有：
（1）水體生物多樣性賴以維持的基礎。
（2）對水體物理環境的改變功能。
（3）凈化水體的功能。
（4）對水生生態系統演替的影響作用。
（5）對水環境的生物地球化學過程的影響作用。
（6）對水體生物群落的影響。
國內外對富營養化淺水湖泊進行生態恢復的研究與實踐，可以形成如下結論：（1）恢復或重建湖泊水生植被是富營養化淺水湖泊生態恢復的重要環節。（2）多穩態理論、生物操縱理論以及上行控制和下行控制理論是恢復或重建水生植被、實現由藻型到草型轉變的重要理論基礎。（3）生態恢復的前提是控制外源營養負荷，然后再在實施綜合措施的基礎上如疏?；蜮g化底泥控制內源負荷，通過生物操縱或理化手段控制藻類等恢復或重建水生植被。（4）我國水庫湖泊的富營養化程度比多數歐洲及北美湖泊要明顯偏高，恢復和重建水生植被的困難要大。
（二）魚類的修復作用
魚類是影響湖泊生態系統的重要因素，影響包括湖泊的生物（尤其是餌料生物） 群落結構、營養物質的狀態和水平等。李傳紅等人認為：魚類是生態系統的主要組成部分，在生態系統中扮演著重要的角色，放養不同生活習性魚類、選擇性捕撈對湖泊生態系統的結構、功能、演化有顯著影響，同樣湖泊生態系統的變化也影響著水體的水質和自凈能力，進而影響人類湖泊功能的發揮。
2.3人工浮島修復
生態浮島技術就是人工把水生植物或改良馴化的陸生植物移栽到水面浮島上，植物在浮島上生長，通過根系吸收水體中的氮磷等營養物質，從而達到凈化水質的目的。
3總結
在閱讀了大量有關水體富營養化生物修復的研究成果并結合在生態學課程的教授及學生論文指導中進一步獲得的知識，了解到新興技術的發展空間。不難發現，針對水體富營養化的生態修復技術依然存在著很多缺陷：比如人工浮島技術無法在流域中達到預期效果；對于治理不同污染程度水體選擇何種生物種類是在生態修復中的一個難題。當然，在此文中我沒有提及外來入侵物種對于本地水體富營養化的利弊問題。但是，事實上，有很多的研究者在大量工作的基礎上提出“水葫蘆用于水質污染治理，能夠帶來凈化氮、磷、有機廢水，去除廢水中的懸浮物，去富營養化和凈化重金屬污染等積極的生態環境效應?！钡绾谓鉀Q外來物種破壞當地物種生物多樣性等一系列問題，卻又成為我們面前的一個難題。
富營養化水體的生物修復技術是近期新興的、熱門的新型技術，但如同大多數的生物工程技術一般，我們還需要經過很長實踐的研究和積累才能達到預期的效果。
參考文獻：
生態修復技術論文范文5
關鍵詞：土壤；重金屬；污染；現狀；修復
中圖分類號：TE991.3 文獻標識碼：A
比重大于4或5的金屬為重金屬，如鐵、錳、銅、鋅、鈷、鎳、鈦、鉬、汞、鉛、鎘、砷等。鐵、錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素，汞、鉛、鎘、砷等并非生命活動所必需，而且所有重金屬含量超過一定濃度時對人體有毒有害。
重金屬污染，指由重金屬或其化合物造成的環境污染。土壤重金屬來源廣泛，包括采礦、冶金、化工、金屬加工、廢電池處理、電子制革和塑料等工業排放的三廢及汽車尾氣排放，農藥和化肥的施用等。如，鎘大米，重金屬鎘毒性很大，可在人體內積蓄，主要積蓄在腎臟，引起泌尿系統的功能變化。農灌水中含鎘0.007mg/L時，即可造成污染。
1 土壤污染現狀
土壤是農業最基本的生產資料，是農業發展的基礎，是不可再生的自然資源。而污染企業的快速發展，農業中肥料的大量投入，經濟效益提高的同時，環境的污染也日趨嚴重，使得重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布，而土壤往往是重金屬的儲存庫和最后的歸宿。當環境變化時，底泥中的重金屬形態將發生轉化并釋放造成污染。重金屬不能被生物降解，但具有生物累積性，重金屬可以通過食物鏈不斷富集，殘留在一些初級農產品中，傳遞進入人體內，對人類健康產生嚴重危害。
中國目前有耕地1.35億多hm2，但優質耕地數量不斷減少，近期的第二次全國土地調查結果顯示，中重度污染耕地超過300萬hm2，而每年因土壤污染致糧食減產100億kg。中國中央農村工作領導小組副組長陳錫文介紹說，今后受重金屬污染的耕地將退出食用農產品生產，啟動重金屬污染耕地修復試點。
2 控制與消除土壤污染源
在“十二五”規劃中，把重金屬污染的防治列為重要工作，要求到2015年，重點區域鉛、汞、鉻、鎘和類金屬砷等重金屬污染物的排放，比2007年削減15%，非重點區域的重點重金屬污染排放量不超過2007年的水平。
控制土壤污染源，即控制進入土壤中的污染物的數量與速度，通過其自然凈化作用而不致引起土壤污染，加強土壤污灌區的監測與管理，合理施用化肥與農藥，增加土壤容量與提高土壤凈化能力，建立監測系統網絡，定期對轄區土壤環境質量進行檢查。
3 注重農業資源永續利用
我國土壤重金屬污染已經達到相當嚴重的程度，要充分認識重金屬污染的長期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解和消逝的特點，從思想上重視了解重金屬對人類及環境造成的危害，提高環境保護意識，建立農業可持續發展長效機制，逐步讓過度開發的農業資源休養生息，促進生態友好型農業發展，加大生態保護建設力度，是為子孫后代留下生存發展空間的重大戰略決策。
4 修復措施
土壤修復即通過科技創新來恢復土壤的農業生產能力和生態環境緩沖調控能力。重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性，土壤一旦發生污染，短時間內很難修復，相比水、大氣、固體廢棄物等環境污染治理，土壤污染是最難解決的，土壤重金屬污染問題日益受到人們的關注。有關專家認為，已受污染土壤沒有治理價值，對那些污染嚴重、生態脆弱、資源環境壓力大的耕地，該改種的就改種，該治理的就治理，該退耕的就退耕。目前，土壤修復技術歸納起來有熱力學修復技術、熱解吸修復技術、焚燒法、土地填埋法、化學淋洗、堆肥法、生物修復等多種，目前研究較多的生物修復法，包括植物修復法和動物修復法。
4.1 植物修復法
植物修復法是利用重金屬積累將土壤中的重金屬富集于植物體內，然后通過收割植物從土壤清除出去，植物修復法應用比較普遍和簡便，成本較低，不改變土壤性質，種植的植物不僅美化環境還可以起到防風固坡，防止土壤流失。但是，其治理效率較低，耗時長、污染程度不能超過修復植物的正常生長范圍，只適合中低濃度的污染耕地，而對于高濃度的污染耕地，植物修復法則需要漫長的時間并且效果難料，而且隨著植物離開土壤，還會產生二次污染危害。因此，植物修復技術只能作為一種污染治理輔助技術。
4.2 動物修復法
動物修復是通過土壤動物或者投放動物對土壤重金屬吸收、降解、轉移以去除重金屬或抑制其毒性，被認為是一種有效的生態恢復措施。動物修復的機理：生物體內的金屬硫蛋白與重金屬結合形成低毒或無害的絡合物；生物的代謝物富含SH的多肽，能與重金屬螯合，從而改變其存在狀態；生物體內存在的多種編碼金屬轉運蛋白能提高生物對金屬的抗性。
雖然土壤的修復技術很多，但沒有一種修復技術可以針對所有污染土壤。相似的污染狀況，不同的土壤性質、不同的修復需求，也制約一些修復技術的使用。大多數修復技術對土壤或多或少帶來一些副作用。
5 小結
綜上所述，由于土壤重金屬來源廣泛、復雜，增加了對土壤重金屬治理和修復難度，嚴重制約了我國農業生產，要更好地防治土壤重金屬污染，還需要廣大科研工作者不懈的努力，研發出更好的效率更高的修復技術，要大力宣傳加強全民環保意識，把環境污染程度降到最低，形成全社會都來重視土壤污染的良好環保氛圍，逐步改善土壤生態環境。目前，研發適用性廣、成本低、見效快、環保的土壤重金屬污染修復技術是各國土壤重金屬生態修復的前沿問題，也是迫切需要解決的問題。
參考文獻
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[3] 沈振國，劉有良.超積累重金屬植物研究進展[J].植物生理學通報，
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生態修復技術論文范文6
論文摘要:由于傳統的水利建設理念與現實的矛盾越來越大,各種不合格的水利建設工程嚴重的破壞了我國的生態環境的穩定,洪災、水資源的惡化及缺乏等都影響了我國的可持續發展,為進一步構建人與自然和諧發展的社會需要,在全面認真總結舊水利建設理論好壞的同時,發展新的水利建設理論,全面實現我國水利建設的現代化發展。文章就我國水利現代化發展及我國水利建設新理論的形成展開探討。
隨著近年來強調社會的可持續發展、建設人與自然和諧發展的社會主義社會和保護生物多樣性等多種先進的思想理念,我們在深刻總結傳統的水利建設舊理論的同時,發展新的水利理論,促進我國水利建設的現代化發展,滿足當前我國經濟迅速發展、人們生活水平不斷提高對水資源的需求。本文針對當前我國的水利建設觀念還比較落后,分析我國水利的現代化發展狀況,實現我國水利現代化事業存在哪些需要解決的問題,提出相應的解決對策,以及為適應水利現代化的發展需要,新水利理論應運而生。
1 實現我國水利現代化事業存在的問題及解決措施
1.1 實現我國水利現代化發展事業中存在的問題
目前我國水利建設事業同國際上發達國家先進的水利水平相比,仍有很大的差距,主要體現在管理工作水平相對比較落后,管理人員的選拔不嚴格,管理人員的綜合素質有待提高;受傳統水利建設理論影響,思想觀念仍比較陳舊,河流的斷流、湖泊的干枯等都是因為人類不合理的侵占生態用水導致了生態退化,大量的圍湖造田、森林開墾等人類活動也嚴重地破壞了生態平衡,這些都是由于在觀念上存在局限,傳統的水利建設理論中更多的強調人類自身的發展需要,而忽視了人也是流域生態系統的一分子;與國際上先進的水利建設水平相比,我國仍需要不斷努力提高水利技術裝備水平,采用先進的水系生態修復技術,提高效率。
1.2 采取有效措施促進我國水利現代化的發展
全面實現我國水利事業的現代化發展,首先要制定完善的水利現代化建設計劃方案,做好水利的管理工作,流域管理部門要重視管理人員的選拔工作,提高管理人員的綜合素質,注重人才的培養。規范管理體制,健全水資源管理的法律法規,采用先進的流域管理技術,重視綜合治理流域的管理思路,預防和治理相結合的策略,最終實現流域的可持續發展;這都要求我們轉變思想觀念,回歸自然,人與河流和諧相處,大力宣傳人與流域和諧共處的觀念,使流域生態系統保持穩定和平衡;強化技術規范,大力發展先進的水利技術,更新水利修復設備,不斷提高水利建設施工技術水平,保障水利資金的投入,建立健全的法律法規和政策監督機制,實現我國水利現代化發展。由于當前我國正加快經濟發展,我國水利現代化建設也要滿足社會經濟發展的需要,以防為主、治為輔、防治相結合的策略。根據地域的不同,制定符合當地發展需要的水利現代化計劃方案,分階段綜合治理,提高效率,加大資金的投入,發展我國水利事業,實現人類社會與水域生態系統的和諧共處。
2 我國水利新理論的形成及發展方向
2.1 實現水利現代化發展推動水利新理論的形成
20世紀我們在建設大型水利造福于人類的同時,各種生態環境惡化的現象也越來越明顯,影響人們的正常生活。由于大量的不合格水利工程的建設,流域的水循環系統遭到破壞,出現短路的現象,破壞了地表水的平衡,導致地下水位上升或下降;水庫、堤防等水利工程的建設也影響了水域生態系統的連貫性,導致食物鏈中的某些環節遭到破壞,物種急劇減少,生態系統的穩定性被破壞;防洪工程的建設在杜絕了洪災的情況下,也阻止了洪水泛濫區與河流之間的水循環工程,導致洪泛區的生態活動難以進行;對流域水資源的開發速度超過它的再生速度,過量的開發地下水資源,引起地下水位的下降,造成地表植物的枯萎、地面下沉等嚴重的后果;流域一般都具有自我凈化的能力,但大量污染物的排放超出了環境的自凈能力范圍內,環境的總體質量下降,流域的物質循環受到阻礙。這都要求我國發展新的水利理論,實現我國水利的現代化,維護生態的平衡穩定。
2.2 我國水利新理論的發展
為實現我國水利建設的現代化,水利新理論應運而生,在總結傳統理論優缺點的基礎上,充分體現高科技、現代化的管理思想。傳統的舊水利理論是以改造大自然、加強水利工程建設為主要指導思想,以力學知識作為支撐,在這種思想下的水利建設工程嚴重的破壞了水流域的循環系統。水利新理論在總結傳統理論優缺點的基礎上,綜合考慮社會、經濟、技術和生態等因素對水資源的影響情況,發揮水利在流域可持續性發展過程中重要作用。水利新理論跨出傳統水利理論的局限,將流域觀念提高到一個新的階段,在重視流域的物理特性之外著力分析流域的社會及自然特性。在研究流域的水文規律的基礎上,從天象、地象及生態整體上觀察水域情況。同時,不可忽視人類活動在其中的影響。順應水利現代化發展的需要,水利新理論在綜合分析水域的自然特性、水文狀況以及社會特性,實現流域范圍內的社會可持續發展。
3 總結
21世紀的新社會,人們要求建設現代化的水利工程,在總結傳統的舊水利建設理論優缺點的基礎上,發展水利建設的新理論,平衡國家經濟迅速發展與維護流域生態平衡穩定需要之間的矛盾,實現社會的可持續發展。在水利新理論的指導下,充分體現我國水利事業高科技和現代化的管理思想,實現人和自然的和諧共處,促進社會的可持續發展。
參考文獻
[1] 朱慶元.江蘇水利現代化發展戰略研究[d].河海大學,2001.
