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湖泊生態修復技術精選(九篇)

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湖泊生態修復技術

第1篇:湖泊生態修復技術范文

關鍵詞:水環境修復;河流;湖泊水庫;地下水

水環境是流域內儲存、傳輸和提供水資源的水體,是水生生物生存與繁衍的空間,也是各種污染物的最終歸宿。根據水的地理位置,將流域中的水環境分為地表水環境和地下水環境。地表水環境指河流、湖泊、水庫、海洋、沼澤、冰川等以暴露在地面的水為主的水域;地下水環境指泉水、淺層地下水、深層地下水等存在于包氣帶以下底層空隙的水域[1]。

人類不合理的生產和生活方式對水環境造成了不同程度的損害,世界水資源委員會指出,全世界有50%以上的水域已被污染,水域生態系統遭到嚴重破壞。我國水環境受損也比較嚴重,超過60% 的河流、湖泊和濕地生態系統的結構與功能遭到不同程度的破壞[2]。

水環境修復,就是利用生態系統原理,采取各種技術手段,提高水體質量,修復生態系統結構,使流域生態系統實現整體協調、自我維持和自我演替的良性循環[3-5]。

隨著水環境恢復理論地不斷完善和深入,近年來水環境恢復研究發展較快。美國有關受損水環境的修復研究,自1970 年起由clean lake program(clp)組織實施,投入經費逐年增加[6]。歐洲一些國家也從20 世紀70 年代開始水環境治理和修復工作。如荷蘭在1990 年對aldefeane 地區水環境進行修復,成效顯著[7]。20 世紀80 年代,我國開始了對水環境恢復的研究工作,并在巢湖、太湖等不同地區開展了水環境恢復的研究與實踐[8-10],取得了許多成功的經驗。

為了保證人類的可持續發展,開發切實可行的技術對受損水環境進行修復,成為了環境科學與技術領域的研究熱點之一。水環境修復的對象不僅包括水體,還有水體相關的生物地理環境。而不同的水域形式,因其物理環境、化學環境以及生物環境的不同,需要不同的修復技術體系。河流、湖泊水庫和地下水是與人類生產生活密切相關的水環境,本文將從這3個方面,綜述其最新的水環境修復技術,為水環境修復技術的研究提供基礎。

1 河流修復技術

河流修復是指使河流生態系統恢復到未被破壞前的近似狀態,且能夠自我維持動態均衡的復雜過程[11]。河流修復技術多種多樣,①物理技術:河道引水技術、生態防滲技術、底泥疏浚與物理覆蓋技術、人工增氧技術等[12-15];②化學技術:投加絮凝劑促進污染物沉淀、加石灰脫氮、投加化學藥劑除藻、調節ph值對重金屬進行化學固定、原位化學反應技術等[16];③生物-生態技術:微生物修復技術、水生動植物修復技術[17-19]、人工濕地技術以及多自然型河流構建技術等。

本文將重點介紹以下方法:河道引水技術、原位化學反應技術和水生植物修復技術。

1.1 河道引水技術

河道引水技術是指引進外部清潔水源來改善河道水質[20],在水源允許的情況下,引進外部清潔的水源,增加河水水量,不僅可以人為地縮短水在河道中的停留時間,增加浮游植物的生物量[21],使污染河水不易黑臭,同時水體復氧量也會增加,提高河道自凈能力。利用調水改善河道水質是一種投資少、成本低、見效快的處理工程。

1.2 水生植物修復技術

水生植物在水環境修復中的作用方式主要包括物理過程、吸收作用、協同作用和化感作用[22]。水生植物修復技術利用水生植物及其共生的微環境去除水體中的污染物質并恢復永生生態系統[16]。水生物修復技術的核心是將植物漂浮種植到水面上,利用植物生長從水體中吸收利用大量污染物[23]。生物浮床是其典型的技術應用之一。

1.3 原位化學反應技術

原位化學反應技術是指通過化學反應和生物反應(氧化、還原、吸附、沉淀、有機金屬絡合等),在受污染的地點,原地使重金屬離子固定下來的方法。常用的物質包括石灰[ca(oh)2]、灰燼(koh)硫化鈉na2s)等。此外,化學氧化可以將有機物轉化為無毒或者毒性比較小的化合物,常用的氧化劑為二氧化氯、次氯酸鈉或者次氯酸鈣和臭氧等[3]。

2 湖泊水庫修復技術

湖泊水庫水質惡化主要有2 個原因:一是外界輸人的大量營養物質在水體中富集,二是內

源性負荷。因此湖泊水庫修復可從外源性污染物質的控制和內源性污染物質的控制2方面展開。外源性污染物的控制技術主要有:清潔生產、退耕還林、改變消費模式[4]、廢水集中處理技術[3]等;內源性污染物的控制技術主要有稀釋和沖刷、底泥疏浚和覆蓋、水力調度技術、氣體抽提技術、空氣吹脫技術、投加石灰法、水生植物修復技術、生物調控技術、生物膜技術、微生物修復技術、仿生植物凈化技術、土地處理技術、深水曝氣技術等[3]。外源性污染物控制技術中清潔生產是一項有效技術,內源性污染物控制技術中底泥疏浚是修復湖泊水庫的一項有效技術,這不同于河流的修復。

2.1 清潔生產

清潔生產是指通過原材料和能源的調整替代、工藝技術的改進、設備裝備的改進、過程控制的改進、廢棄物的回收利用、產品的調整變更等措施,達到污染物的源頭削減、過程控制、提高資源利用效率的目的,減少或者避免生產和產品使用過程中污染物的產生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環境危害的技術[24]。清潔生產技術主要包括源頭控制、過程減排和末端循環3類技術。源頭削減應盡量采用無污染、少污染的能源和原材料;過程減量應盡量采用消耗少、效率高、無污染、少污染的工藝和設備;末端循環時對必須排放的污染物,采用回收、循環利用技術,回收其中有利用價值的資源。清潔生產可以產生環境和經濟雙重效益,使得匯入湖泊水庫中的外源性污染物濃度大大減少,達到修復的目的。  2.2 底泥疏浚

底泥是湖泊水庫中的內污染源,有大量的污染物質積累在底泥中,包括營養鹽、難降解的有毒有害有機物、重金屬離子等[3]。底泥中的有害物質釋放到水體中會使水質急劇惡化。底泥疏浚可以徹底去除其中的有害物質。一般有2 種形式的疏挖,一種是把水抽干,然后用推土機和刮泥機進行疏挖,另一種是采用帶水作業。第1 種方法存在一定的技術限制,第2 種方法應用性更強。帶水疏挖可以采用機械式疏挖,也可以采用水力式疏挖。疏浚技術主要包括確定疏挖底泥體積、選擇挖泥機、計算壓頭和功率、設計底泥堆放場以及底泥利用幾個部分。疏浚時應注意防止底泥泛起以及底泥的合理處置,避免二次污染。歐洲多國均采用過該技術對湖泊水庫進行修復,并且效果顯著。例如瑞典的trummen 湖,清除表層1 m 厚的底泥后,水深增加1.1~1.7 m,tp 濃度迅速下降,這種狀態維持了18 年[25]。

3 地下水修復技術

地下水具有多種功能,與人類生活密切相關。隨著工農業的快速發展和人民生活水平的提高,地下水受到了嚴重污染。因此,對受污染的地下水環境修復變得越來越重要,其修復技術的研究已引起國外學者的廣泛關注[26]。

根據其主要工作原理地下水修復技術可大致歸并為4 類,即物理技術、化學技術、生物技術和復合技術[27]。物理技術包括水動力控制法、流線控制法、屏蔽法、被動收集法、水力破裂處理法等[27];化學技術包括有機粘土法[28]和電化學動力修復技術[29];生物技術包括原位生物修復技術例如bs 技術,和異位生物修復技術例如堆肥式處理法、預制床法、厭氧處理法、生物反應器法等;復合技術包括滲透性反應屏法、抽出處理法、注氣~土壤氣相抽提(sev)法[27]。復合法修復技術兼有以上2 種或多種技術屬性,例如抽出處理法同時使用了物理修復技術、化學修復技術和生物修復技術,綜合各種技術有點,在修復地下水時更加有效。抽出處理技術,簡稱b&t 技術,是最常規的污染地下水治理方法。該方法采用水泵將含水層中地下水面附近的地下水抽取出來,把水中的有機污染物質帶回地表,然后在地面用地面污水處理技術對其進行凈化處理,最后將處理好的水重新注入地下或排入地表水體,以防止地面沉降,或海水人侵,并且可以加速地下水的循環流動。地面污水處理技術方法很多,最常用的包括以下7 種:沉淀、膜分離、交換樹脂、活性炭吸附、空氣吹脫、化學氧化和生物降解[30]。由于液體的物理化學性質各異,p&t 技術只對有機污染物中的輕非水相液體去除效果很明顯,而對于重非水相液體來說,治理耗時長而且效果不明顯[27]。

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第2篇:湖泊生態修復技術范文

1.1殘餌以及排泄物

利用冰鮮雜魚作為飼料進行網箱養殖或池塘養魚時,餌料浪費和污染現象更為嚴重。林永泰等對黑龍灘水庫網箱養魚對水環境的影響研究發現,餌料中總氮(TN)含量為5.22%,總磷(TP)為1.43%,投入的餌料中TN含量為131.2t,TP含量為35.9t,從餌料進入水體的TN為96.27t,TP為34.04t,分別占餌料TN和TP含量的73.38%和94.81%。Funge-Smith等曾對稻田養蝦池中的物質平衡作過研究,發現在養殖過程中只有10%的N和7%的P被利用,其他都以各種形式進入環境。

1.2水產藥物污染

現代化水產養殖特別是高密度水產養殖中,為了防治疾病、清除敵害生物等,大量使用化學藥物。藥物、消毒劑等嚴重影響生態環境,目前我國水產養殖業濫用藥物現象十分嚴重。Solbe曾報道,英國水產養殖業使用的化學藥品達23種,而1990年挪威養殖業使用的抗生素種類比農業使用的還多。一部分藥物直接散失到環境中,造成環境短期或長期退化。珠江三角洲沿岸曾經大量使用硫酸銅來治理蝦病,導致目前該地區水環境Cu污染仍然相當嚴重。

2對底質的影響

水產養殖區底泥中C、N、P含量比周圍水體沉積物中高,耗氧量亦高,沉積物中經常可見殘餌。當底泥堆積的有機物過多時,將導致底質理化指標改變,微生物分解作用旺盛,底泥溶解氧不足,因缺氧或無氧而成為還原態。海水中含有大量硫酸鹽,在還原環境中生成H2S,并且由于沉積物的吸附作用,可以滲透擴散到底層數厘米深。養殖區底泥沉積物中高硫化物、COD、無機氮和無機磷含量明顯較非養殖區高。

Hatcher等在加拿大UpperSouthCove貽貝養殖區進行試驗,發現養殖區的沉降量往往是非養殖區的2倍以上。在瑞典的某貽貝養殖區,研究人員發現,每個養殖季節結束后底質都增厚10cm左右。根據季如寶等在山東省桑溝灣養殖區的測定結果來看,僅櫛孔扇貝單位面積的排糞量便可達65.88kg/(hm2•d)(干重),合計每年產生18520t(干重),加上其他養殖貝類的排糞,整個養殖區年產糞便量近40000t,這其中還不包括大量的假糞。生物沉降將大量懸浮物搬運到底層,其中包括本應懸浮的高有機成分的較小顆粒物,這些有機物在底層堆積,導致微生物活動加強,增加了底質對氧的需求,因而可能產生缺氧或無氧環境,促進了脫氨和硫還原過程,加速釋放無機營養鹽,有可能導致水體富營養化。

3池塘底泥修復技術

3.1異位處理技術

底泥異位處理技術一般是指疏浚技術以及疏浚后的處理技術。通過水力或機械方法挖除或者抽取底泥表層的污染物,再進行輸移處理,減少底泥污染物的釋放。目前該項技術主要被用于湖泊水庫等受工業污染比較嚴重的水域,在池塘養殖方面應用不多。

3.2原位處理技術

底泥原位處理技術是指在湖泊、水庫或者池塘等水域內,利用物理、化學、生物方法減少受污染底泥容積,減少污染物量或降低污染物的溶解度、毒性或遷移性,并減少污染物釋放。按其原理不同,可分為原位化學處理、原位物理處理、原位生物處理、原地生態處理4種。

3.2.1原位化學處理技術原位化學處理技術是指通過投加含氧量高的化合物,補充底泥中有機物分解所需的氧,減少H2S、NH3等厭氧代謝產物的生成。目前應用較多的是硝酸鹽,如Ca(NO3)2、NaNO3等,它們可以迅速氧化H2S,并能被有機物利用。或通過投加化學試劑,固定水體和底泥中的營養鹽,并在底泥表面形成覆蓋層,阻止底泥向水體釋放營養物[23]。目前應用較多的是鋁鹽,如Al2(SO4)3和NaAlO2,因為鋁鹽與磷形成的絡合物或聚合物性質比較穩定,即使在缺氧或厭氧條件下也不會重新釋放出磷。另外,鋁鹽水解形成Al(OH)3絮體,還可以吸附水中有機物、含磷化合物等膠體粒子。目前已有關于采用鋁鹽來降低養殖水體中渾濁度的報道。

3.2.2原位物理處理技術原位物理處理技術主要是采用物理方法,通過人工曝氣、破壞分層等方法造成異重流,提高底層水體的溶解氧含量和水體溫度,加速水體和底泥中污染物的降解,以去除污染。研究人員對美國的Medical湖采用該技術后,發現水中的氨氮和總磷含量均明顯下降。日本KihamaInner湖、華盛頓Denny海灣、威斯康星Sheboygan河等均采用了該技術。原位物理處理技術作為底泥處理技術效果明顯,可以與疏浚技術結合使用,但一次性投資較大,同時物理處理技術會破壞湖泊原有的生態系統,可能會導致新的生態危機。

3.2.3原位生物處理技術原位生物處理技術是指利用底泥中生物的代謝活動降解減輕污染物的毒性,改變有機污染物結構、重金屬的活性或在底泥中的結合態,通過改變污染物的化學或物理特性而影響他們在環境中的遷移、轉化和降解速率,從而對底泥污染物進行處理。原位生物處理技術根據所選用生物種類的不同可分為植物處理、動物處理、微生物處理和生態修復。由于生物本身的生長周期較長,因此植物處理和動物處理目前很少見。有人曾對湖泊中蘆葦、底泥中蚯蚓等生物對底泥中重金屬的富集進行過研究。目前以微生物處理為主。

3.2.4生態修復生態修復是應用生態系統中物質共生、物質循環再生以及結構與功能協調原則,分層多級利用物質的生產工藝系統。生態修復是目前公認的能徹底解決湖泊污染問題的最好方法。部分學者認為,微生物在對底泥中的污染物進行降解時,主要利用底泥間隙水中的水溶態物質。當底泥中存在水生植物時,水生植物可以對底泥中的污染物進行富集,并通過根際微生物吸收、移去、揮發或穩定底泥中的環境污染物,最終修復湖泊底泥乃至整個湖泊生態環境。不但可以通過微生物去除底泥中的污染物,還可以通過植物的吸收積累作用,將底泥中的重金屬、磷等不可降解污染物輸移到水環境之外。蔡惠鳳等在實驗室模擬生態條件下,運用投放復合微生物、微生物合酶菌液、添加營養促生劑、水底界面曝氣等不同方法對養殖池塘污染底泥進行生物-生態修復,結果表明,4種不同的生物生態方法均能導致上覆水硝態氮和氨態氮含量升高,促進浮游藻類的階段性孳生,從而修復污染底泥。

4展望

第3篇:湖泊生態修復技術范文

關鍵詞:水體富營養化;治理措施;展望

中圖分類號: Q178.5 文獻標識碼: A 文章編號:

近20年來,隨著經濟和社會的發展,江河湖海的富營養化也日益嚴重。據調查,我國有大小湖泊24800多個,而處于富營養化的占湖泊總量的65%,處于中營養化轉化富營養化的湖泊占湖泊總量的20% [1]。水體富營養化不僅使當地飲用水源地受到威脅,水質普遍惡化,而且也制約了當地的社會經濟的可持續發展和人民的生活,因此,如何防治水體富營養化具有非常重要意義[2]。

1、水體富營養化的含義

水體富營養化(eutrophication)是指水體中含有過多的氮、磷等可溶性營養物質,導致水體中的藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶氧量下降,水質惡化,魚蝦等生物大量死亡的現象。嚴重的整個水面被藻類覆蓋而形成水華(海洋中出現稱為赤潮)。水體富營養化可分為天然富營養化和人為富營養化。自然條件下,水體可接收由降水、地表土壤侵蝕和淋溶等途徑帶來的氮、磷等營養物質,使水體發生自發的富營養化過程,但過程很緩慢。人為富營養化則是在人類活動的參與下,使水體富營養化快速發生,藻類等浮游植物短時間內種群數量大爆發,水質惡化較迅速的現象。

水體富營養化是一個十分復雜的過程,受很多因素影響,其中氮、磷等營養物質增多是一個重要的因素,那么為什么氮、磷等營養物質充足易導致藻類大量繁殖?藻類大量繁殖為何會影響水質呢?

首先從藻類生長繁殖所需的外界條件說起。溫度、光照、無機鹽、CO2等都是藻類繁殖必需的,藻類利用光能,通過光合作用制造有機物,以滿足自身生長繁殖所需。光合作用中所需要的葉綠素、藻藍素等光合色素及許多酶需要氮、磷等元素,氮、磷等含量增多時會提高這些物質的含量,進而提高光合效率,制造較多有機物,繁殖也更快一些。對于藻類等浮游生物大量繁殖影響水質的大致過程可用下圖表示:

圖1 水體富營養化產生機理

從圖1中,我們可以看到,水體富營養化后,會發生惡性循環,干擾了水體正常的溶氧平衡、降低了供水質量、影響漁業等生物資源的利用、破壞了水體生態平衡。所以防止氮磷污染,防止水體富營養化對經濟的可持續發展、人類的和諧生存至關重要。

2、水體富營養化的防治

富營養化的防治可分別根據外源性營養物質和內源性營養物質來控制:

2.1、外源性營養物質輸入的控制

大部分水體富營養化是由于外界輸入的營養物質在水體中富集造成的,從長遠的觀點看,水體富營養化的防治應著重減少或者截斷外源性營養物質的輸入。控制外源性營養物質的措施有:制定營養物質的排放標準和水質標準,監測排入水體的氮、磷等污染物質的含量;根據水體的氮磷含量,實施總量控制;實施截污工程或者引排污染源,去除、降低污水中氮磷含量,以控制電源污染與面源污染;制定或出臺禁止或限制含磷洗滌劑的政策,大力提倡不含磷的洗滌劑,從而減少外源性物質向內源性物質轉變的可能性。

2.2、內源性營養物質的控制

進入諸如湖泊,河流等水體的營養物質,在水體分布中是十分復雜的。營養物質在進入水體以后,大致被分為三種狀態:被水中的藻類吸收,成為水生植物的一部分;也可能被湖泊河流等的底泥積聚,被水生植物的根部固定,或由不溶性鐵鹽的保護層固定,在缺氧的條件下又被重新釋放至水中;或者氮磷營養物質直接進入水體溶解與水中。由上述可知,減少內源性營養物負荷,有效地控制湖泊內部磷富集,應視以上三種不同情況,采用不同的方法。大致分為物理方法,化學方法和生物修復三種:

2.2.1物理方法

物理方法主要包括挖掘底泥、深層曝氣、注水沖稀以及底泥表面敷設塑料等。挖掘底泥,可減少以至消除潛在性內部污染源;可定期或不定期采取人為湖底深層曝氣而補充氧,使水與底泥界面之間不出現厭氧層,經常保持有氧狀態,有利于抑制底泥磷釋放。此外,在有條件的地方,用含磷和氮濃度低的水注入湖泊,可起到稀釋營養物質濃度的作用。[3]物理方法的缺點是成本高、不經濟,不能從根本上排除營養成分對藻類的刺激作用。

2.2.2化學方法

該方法主要包括凝聚沉降和使用除藻劑。一般用于絮凝的化學物質包括各種鋁鹽和鐵鹽,它能與磷酸鹽生成不溶性沉淀物,從而減少了水體中磷的含量。而近年來人們采用較多的是合成有機聚合物,Leuschner(1984)稱加入陽離子聚合物后浮游生物的絮凝性能明顯提高。使用除藻劑能及時有效地對藻類的生長進行短期控制,這種方法適合于水華盈湖的水體,常有的除藻劑有硫酸銅。但是使用化學制劑除藻,向水中引入新的化學成分,有些不僅對藻類有抑制性,對其他生物也存在毒性。[4]有實驗表明,硫酸銅的毒性與很多環境因子有關,其毒性隨水溫的提高而增加,在35℃以上時很容易導致魚類死亡,使用上存在一定的安全隱患。另外,對大型和具有流動性的水體來說,使用殺藻劑的工作量大,費用較高,效果難以保證;一旦殺藻劑被分解或被稀釋,藻類很快會大量繁殖,形成惡性循環。[5]

2.2.3生態治理

國內外對富營養化進行生態恢復的研究與實踐,形成結論:(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浚或鈍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。

(1)沉水植物的修復

水體富營養化生態治理最常用的是水生植物修復技術。水生植物凈化水體的特點是以大型水生植物為主體,植物和根區微生物共生,產生協同效應,凈化污水。經過植物直接吸收、微生物轉化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒,同時對重金屬分子也有降解效果。目前,有些國家開始試驗用大型水生植物污水處理系統凈化富營養化的水體。大型水生植物包括鳳眼蓮、蘆葦、狹葉香蒲、加拿大海羅地、多穗尾藻、麗藻、破銅錢等許多種類,可根據不同的氣候條件和污染物的性質進行適宜的選栽。

(2)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)微生物修復

微生物生態技術主要是通過調節污染物場所微生物的生存狀況,從而提高土著微生物降解有機污染物的能力。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一種方法。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。④EM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。⑤C1ear2Flo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,污染因子大幅下降[7]。

3、展望

在利用生物治理水體富營養化過程中遇到了一些問題。如利用動物中得到的產品沒有質量保證,植物可能在部分富營養化水體中不能生長,有些微生物去除N、P能力低或不能大量在廣闊的水面上接種等,相信這些都會在今后的研究工作中得到解決。

生物防治水體的富營養化有重大的發展空間。建立生物治理富營養化水體系統,可以利用水生動物、植物及微生物,綜合建立水體生物鏈,重復利用不同生物之間的騰點,取長補短,發揮各自的優勢和互相配置優勢,多種類、復合型生物治理體系是最有效、最有前景的途徑[8]。

4、結束語

水體富營養化已嚴重制約我國的經濟發展,影響了人們的日常生活和生產,水體富營養是亟待解決的問題,它的治理具有重要的社會意義和經濟意義。在處理水體富營養化問題時,應因地制宜、從點源到面源、結合國內外先進技術手段,制定出科學合理的整治方案,為水生動植物創造更為優化的水體環境,重建生態平衡,恢復水體自凈[9]。

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第4篇:湖泊生態修復技術范文

關鍵詞:城市;水文化;建設

中圖分類號:TU984文獻標識碼: A

一、水文化建設定義

所謂水文化就是指人類社會歷史發展過程中積累起來的關于如何認識水、治理水、開發利用水、保護愛護水、珍惜節約水、欣賞水的物質和精神的總和。所謂城市水文化就是指反映城市地區中人與水打交道過程中所產生的各種文化現象的總和。換句話說城市水文化是一種體現水與城市關系的文化,這種文化的實質是人們對水務活動一種理性思考和社會意識,即以水為載體的文化想象的總和。

二、城市水文化建設的重要意義

(一)有助于引導我國人水關系向和諧方向發展

水文化作為文化的一種特殊存在形式,是對一個國家、民族與水之間關系的升華與概括。因此,當前條件下加強水文化建設有助于我國人民加強對人水關系歷史的認識,增加水的危機意識,培養愛水、護水、節水的良好習慣,延續我國悠久而優秀的水文化,積極探索當前歷史條件下人水關系和諧的工作方式和方法,為新時期建立人水和諧社會提供精神動力和智力支持。

(二)有助于城市水域景觀的娛樂和休閑效果的加強

當前,水利工作思路正在從單純工程建設向人與自然和諧相處轉變,由此,水利景觀和水文化建設正成為當前和今后一段時間內水利工作的新思路和發展趨勢。城市水景觀建設就是在改變以往水利工程以工程建設為主,忽視其對周圍環境和人的精神影響的做法,在進行水利建設的同時,兼顧實用與美觀。工程措施和非工程措施齊頭并進,使水域景觀建設既有表象的景觀美,又不失文化內涵和歷史積淀;既保證廣大人民群眾的生命安全,又使身心得到休閑放松,同時起到宣傳城市水歷史、加強人水關系和諧的作用。人類的歷史就是人類不斷與水打交道的歷史,我國歷史文化悠久的特點決定了我國河流、湖泊等水域文化底蘊的厚重,每一段河流、每一個湖泊都有一段歷史、一個典故、一個傳說。因此,城市河流景觀中有機地融入文化底蘊,有助于景觀內涵的挖掘,有助于景觀生命力的長久。另外,無形的水文化資產用有形的景觀形式加以體現,有助于水文化的推廣。

(三)有助于城市精神文明的提升

文化作為我國燦爛文明的濃縮,而水又與人民群眾生活、生產密切相關,因此,水文化建設必將對城市居民的意識形態產生影響。因此,加強城市水文化的宣傳和教育工作,必然會引起廣大人民群眾的共鳴,并得到他們的積極響應。城市居民和城市水文化兩者相互作用,必將會推動城市精神文明的大幅度提升,且會為城市建立良好、和諧的人水關系奠定基礎。

三、目前城市河流、湖泊資源存在的主要問題

傳統的河湖治理工程造價相對較高,且僅注重河道的行洪、排澇、供水等經濟利益方面的基本功能,對環境、生態的影響幾乎考慮甚少,更談不上水文化建設的內容。而且很多城市市區內的河流、湖泊資源自成體系,互不相通,淤積、污染、斷流等現象嚴重,水生態日益惡化,危及周邊的生態環境和人民的幸福和健康。主要問題表現在:

(一)對生態環境的影響

傳統的河、湖治理工程缺乏生態工程的理念、河道全斷面硬質護坡、護底結構隔絕了生物和微生物與大地的接觸,阻斷了地表水與地下水的聯系,破壞了河流生態系統的整體平衡,導致河道天然自凈能力嚴重下降,加之河網內多處建閘、建壩,使得水動力極差,致使河流生態系統趨向惡化。由于治理的渠式化、使河流失去自然流態、河流彎道多半消失、深淺統一,使河流濕地消失、生物群落隨之消失,至使生態失衡。

(二)對人類生存環境的影響

傳統的城市河流護岸工程為了滿足一定的防洪標準,一般是修筑高大的堤防,而且大堤內坡一般是漿砌石或混凝土的硬質護坡,因此阻斷了河流與兩岸水土連接過渡帶的聯系,破壞了人們賴以生存的自然環境,其結果一是對天然河道的水質和水環境產生了負面影響,其二是對人們在生活中與自然和水域接觸與親近帶來很大的障礙,人們失去了娛樂、休閑和親水的絕佳場所,城市也因之失去了靈氣和精神。

(三)對景觀環境的影響

傳統的治理河流或湖泊目的單一、過多的追求防洪標準、供水輸水的能力,忽略了河、湖本身的生態功能的修復、忽略以水環境為載體的水文化建設與發展、忽略了與周邊環境的統籌規劃和綜合治理、更忽略與整個城市的發展規劃相融合,所以治理工程追求河道斷面整齊劃一的梯形或矩形、河底為一定的縱坡深淺統一,河道走向追求筆直,內坡護砌追求硬質堅固性和防滲性。這種模式雖然有整潔美,但使整個河流完全與大自然隔絕,與人類疏遠,隨之河流濕地、淺灘消失、河道兩岸水陸連接過渡帶被破壞,水生動植物、生物隨之減少或消失,也違背了現代人回歸自然、反璞歸真的生活追求,與周邊生態環境極不協調。

四、城市水文化建設的措施

(一)采取新的現代治水工程設計理念

針對城市河流、湖泊資源存在的主要問題,我們可以采取現代治水工程設計新理念,與傳統的治水工程設計迥然不同,現代治水工程設計不僅僅從防洪、排澇的角度考慮,更要強調與流域規劃及城市總體發展規劃相一致,與城市河流、湖泊周圍環境、景觀相協調,與城市文明、城市文化的協調,充分體現出河道的防洪、排澇、景觀、生態、休閑、文化娛樂等方面多功能,使一河兩岸、一湖四周成為城市中一條亮麗風景線或一個帶有豐富內涵文化的節點景觀。在實際規劃設計中,可通過對每一項子工程的協同設計、優化,最終獲得整個工程的最佳設計效果;通過營造富于自然特色的親水環境,并融入底蘊深厚的文化元素節點景觀,提高空間感和環境舒適性,實現河流、湖泊水文化健康發展和全流域社會經濟的可持續發展。使一座城市因水的清澈而美麗、因水環境優美而宜居、因水的流動和水文化豐富多彩而富有生機和靈氣。

(二)采取先進的水生態修復技術

城市水生態修復技術是水文化建設的重要基石。修復技術主要是對現有流經市區河流、湖泊、經過綜合治理,而不是單純的采取原始護岸工程,只保障河道的行洪、排澇等基本功能,通過河道清淤工程、改變堤防結構形式、改變河流過水斷面形式與大小、改變治導線軌跡恢復河流自然流向、加大河道寬度、拓寬兩岸綠化帶面積和文化建設、居民區建設的空間、梯級修建節制、蓄水建筑物、修建親水平臺、修建水文化景觀等措施實現城區水生態修復。

(三)采取生態與效益雙贏策略

水文化建設不單純是一種文化,在賦予水文化內涵,提升城市品味的同時,也要兼顧經濟效益,這樣就可以為水文化建設提供經濟基礎,在城區以外河道的上游,特別是城市河道和湖泊進行生態修復治理工程時,要考慮修建濱河景觀大道或巡視檢查防汛道路和綠化帶、生態植物公園,文化創意園、博物展覽館等文化項目,既方便城市河道、湖泊的管理和防汛工作,又有一定的經濟效益。在城區河道、湖泊生態修復綜合治理中,在修建橡膠壩、節制閘、滾水壩、跌水等蓄水工程提高河道、湖泊的防洪效益的同時,要側重于生態護坡、防滲工程、景觀工程,不僅可產生很大的節水效益,生態效益、第三產業效益,還會產生較大的間接的效益。這樣城市河道、湖泊生態修復綜合治理后岸邊增加的土地,除滿足修建巡河路、綠化帶和景觀公園、文化創意園等文化項目建設外,還可置換出大量的城市建設用地,而且由于河流、湖泊生態環境的改善,又可推動河道、湖泊周邊的地價、房價升值,間接效益也會非常明顯。這樣生態與效益雙贏的策略,才能使城市水文化建設得到可持續發展。

五、水文化的創新與傳承

筆者所在的江西省贛州市有大量的水文化表現載體,例如瑞金市沙洲壩的紅井、中華蘇維埃山林水利局舊址、涌金門古城墻浮橋、安遠縣的東風水庫以及聞名中外的福壽溝等。通過這些富含著文化、歷史的水文化載體,人們感受到水文化的深厚底蘊和魅力。如何更好的把這些水文化載體傳承和發揚下去,是一項非常有意義的工作。人們在生活中感受水文化,理解水文化,創造水文化,升華水文化,最終達到人水和諧。

六、結語

水文化伴隨著我國的歷史悠久流傳,與我國的歷史文化密切相連,其已是我國燦爛歷史文化中的重要組成部分。本文簡單的分析了城市水文化的建設,希望能為水資源保護、城市建設等方面提供一些有用的幫助。

參考文獻:

[1]焦麗燕.論建立城市水文化建設檔案的必要性及意義[J].科技創業家,2013,(9).

第5篇:湖泊生態修復技術范文

關鍵詞:城市濕地;生態恢復1 城市濕地的主要特征

與自然濕地相比,城市濕地的特征主要表現在2個方面:一方面,人為因素對城市濕地形成較多干擾,大于自然過程。城市濕地與城市建筑、道路等互相鑲嵌,其在形態結構上就表現出面積小、孤立分散等特點,景觀上為濕地斑塊,且斑塊之間的連接度相對較低,內部生境破碎;在水文特征方面,受人為控制因素影響較大,不過水源補給比較容易,水文波動性較小;在生物特征方面,主要是基于人工意志的多樣性景觀,具有較高的觀賞價值,不過其生物多樣性價值遠遠不如自然濕地。另一方面,城市濕地具有相應的生態服務功能特征,包括供應、調節、文化及支持四大類,其中供應是指從生態系統中獲得諸如糧食、燃料等產品,調節服務則是獲得諸如水文調節、氣候調控等服務;文化服務則是可以從生態系統中獲得精神享受、審美享受等;支持服務則是從生態系統中獲取諸如水循環、生物棲息等支撐效益等。

2 城市濕地的生態恢復措施

2.1 生態恢復原則

首先要遵循地域性原則,結合城市實際的氣候特點、濕地類型、結構要求等條件,因地制宜的制定與城市需要相適應的濕地生態恢復策略,采取適當的技術途徑;其次遵循生態學原則,在進行生態恢復重建過程中要分步驟、有計劃的進行,要適應城市生態系統的演替規律,最大程度上滿足生物多樣性的要求來進行生態結構及生物群落的構建,保證物質循環及能量轉換實現最優化配置,最終實現水文、植被、動物和諧共生的生態恢復目標。

2.2 城市濕地生態修復措施

針對不同的城市濕地類型采取適用的生態修復措施,具體如下:首先天然濕地,主要有森林、湖泊及海岸帶濕地,針對這類濕地主要在水文及土壤合適原樣的地區進行生態修改,采取種植適應地域條件的植被;以現有林地為基礎進行綠化建設,濕地四周的非濕地在沒有其它項目的前提下可以種植鄉土樹種;改造覆蓋率低的林地;針對樹種結構不合理的林地則進行合理的樹種配置等。其次,鹽沼濕地,從某種程度上講,城市化進程中損失了大量濕地,而剩下的濕地要將其調蓄洪水、凈化水質及滯納沉積物的功能充分發揮出來,因此要針對鹽沼濕地進的形態、位置及規模進行重新調整;對水系岸線進行整治,以創造更加豐富多樣的水系,滿足各類生物對生息環境條件的需求,實現其價值最大化。再次,濱河濕地,這類濕地最易受到污染,因此針對濱河濕地要盡量降低洪水的危害,并采取措施凈化其水質;主要措施包括疏浚河道、河漫灘濕地等提高濕地的自然化程度,增加水流,保持其持續性,將污染源徹底切斷,防止沉積物進入。最后,湖泊濕地,通常湖泊屬于靜水水體,雖然采取生態修復措施可以恢復其原有面積,但是其水質修復卻十分困難,相對于動態的河流而言,靜態的湖泊自凈作用十分微弱,水體特別是底泥中的有害物質不會自行消除,湖岸帶水生植物群落布局零散、景觀效果相對較差,因此除了要采取點源、非點源污染控制措施外,還要采用生物調控技術及污水深度處理技術;還可以通過建造湖岸帶景觀化人工濕地生態工程去除受污染湖水中的懸浮物、有機污染物等。

3 城市濕地保護措施

除對已經受到損害的城市濕地進行修復,針對現有未被破壞的濕地要加強保護,具體而言可以采取以下措施:首先,加強立法,為城市濕地保護提供法律依據;基于法律法規的角度從濕地開發、利用、居民日常生活行為等各方面對城市濕地生態系統予以保護,保證城市濕地資源在開發、利用的整個過程有法可依,在保護濕地的同時實現城市生態環境的可持續發展。其次,提高城市建設規劃的科學性與合理性,在充分研究現有城市濕地生態系統的前提下,進行合理的城市建設規劃,最大程度上保持城市濕地生態系統的穩定性,將人為干擾與破壞控制在最小范圍。再次,建立有效的監管體系,做好生態文明的宣傳教育。政府相關職能部門要聯合專家學者建立城市濕地質量控制與評價體系,實時監測其生態波動情況與環境變化情況,保持其生態穩定性,逐漸由被動的恢復重建轉變為主動的協調控制;在廣大城市居民中展開宣傳教育活動,增強其對濕地、環境保護等相關知識的認識,全面樹立其環保間識,引導其自覺、主動的參與到城市濕地保護工作中來。最后,加強城市水資源的管理。對于城市濕地系統而言,城市水資源是必不可少的重要部分,因此要在城市水系規劃與管理中納入城市濕地開發與利用等工作內容,對水資源的生產、應用進行統籌規劃,加強城市濕地水資源的污染控制與防治,提高水資源配置的合理性。

參考文獻

第6篇:湖泊生態修復技術范文

(1.滄州旺發生物技術研究所,河北 滄州061001;2.河北工業大學海洋科學與工程學院,天津 300130;3.滄州市運河區農業局,河北 滄州061001;4.邯鄲市水產技術推廣站,河北 邯鄲056002)

摘要:介紹了水體污染生物修復技術的概念、方法、特點及應用實例。概述了近年來國內外生物修復技術的研究應用現狀,指出生物修復技術存在的問題和研究方向。

關鍵詞 :生物修復;微生物修復;植物修復

近年來,隨著我國沿海工農業和海洋產業的發展,人口的增加,城市規模的不斷擴大,以及在海洋航運的快速發展,造成大量工礦廢水,生化污水排入江河湖海,以及在海損事故中石油、烴等有害物質的泄漏,使地表水、地下水、土壤以及海洋受到有毒有害物質的嚴重污染。污染的水體極大地損害了生態環境,破壞了生態平衡,而且,對人類健康構成極大威脅。但是對于污染水體,尚缺乏有效的治理手段,主要依靠自然生態的自我凈化。

目前,生物修復被認為是一種具有廣泛應用前景且可靠的環保技術。簡單講,生物修復(bioremediation)是指生物尤其是微生物催化降解環境污染物,減少或最終消除污染的受控或自發過程[1]。與其它物理、化學治理相比,生物修復的優點是:投入低,操作簡便,可就地處理,對周圍環境干擾少,不會造成二次污染,而且對于傳統治理技術難以處理的環境(海洋),具有廣泛的應用前景。

1生物修復研究概述

生物修復技術的應用研究也不過30多年,主要集中于水體、土壤和地下水環境污染。史料記載的首次使用生物修復是1972年美國賓夕法尼亞州管線漏油事件。1989年,首次大規模應用生物修復技術修復了美國阿拉斯加石油污染問題,其具有里程碑意義[2]。20世紀80年代以后,基礎研究的成果逐漸應用于大范圍的環境污染,并取得一些成果,進而發展成一種新的環境污染治理技術。目前,生物修復技術在清除或減少土壤、地表水、地下水、廢水、污泥以及工業廢棄物中的化學有害物的研究已取得很多成果,如有研究人員研究了北極凍原油滴污染土壤,原位接種抗寒混合菌種進行生物修復,一年后,土壤中的油濃度有了明顯降低[3]。還有whiteley[4]進行了生物修復酚污染環境中的細菌生態學和生理學研究。我國研究人員也對受酚污染的地表水的生物修復方法進行了研究[5]。此外,一些研究者進行了有關石油烴類污染的生物修復方面的研究,如張旭[6]實驗模擬研究了生物修復石油烴污染土層的研究。李麗[7]對石油烴類化合物降解菌進行了研究。總之,這些研究表明,利用微生物進行生物修復的可行性,而且在這一領域具有廣闊的應用前景。

生物修復技術雖然只有30多年的應用研究史,但是生物修復從最初的主要利用細菌治理石油、農藥之類的有機污染,逐漸應用到地下水、土壤、海洋、污泥等環境污染的治理上。生物修復已由細菌修復拓展到真菌修復,植物修復和動物修復,有機污染物的生物修復拓展到無機物的的修復。如:Numat[8]培育了一種新型微生物,可在24 h內降解30 mg/L的三氯乙烯,這種菌對有機鹵代化合物和芳香族化合物均有降解作用。另外,植物修復也是一種很有前景的修復技術,植物具有吸收重金屬,凈化水體、納污、清除放射性核素,調節生態功能,利用這種能力,可有效對污染水體進行修復[9]。有研究者通過靜態試驗和現場試驗水雍菜和水芹菜對手污染水體的研究顯示:水生植物不僅可以去除污染物中的磷、氮鹽,改善水體狀況,還可美化水體環境;提高生物多樣性,而且其經濟效益也相當可觀[10]。此外,動物修復污染水體也處于不斷摸索研究階段,如羅固源[11]等證明了采用合理的間歇方式用蚯蚓處理養殖污水技術上可行。還有研究人員利用藻類治理河道污染和黑臭問題,且河水中DO值有了很大的提高[12]。

2污染水體生物修復應用與進展

2.1海洋污染的生物修復

海洋污染尤其是海洋有機污染是當今世界沿海國家普遍關心的環境問題之一,雖然,現代工業和海洋運輸業的發展極大地提高了人們的生活水平,但其帶來的環境負作用也越來越明顯,如赤潮、石油污染、多環芳烴有機污染等。

海上石油的開發以及石油產品的生產、使用及排放,海上溢油事故頻發,使得石油污染已成為海洋環境的主要污染物之一。實驗證明,微生物是降解石油污染的主要治理方法,主要有加入高效降解菌;使用分散劑;使用氮、磷等營養鹽。1989年,美國環保局利用細菌降解石油污染的生物修復技術,成功去除威廉王子灣的石油污染。目前,生物修復正朝著構建特定且快速降解污染物的工程菌方向發展,并且科學家已分離到了具有多種降解功能的超級微生物[13]。

多環芳烴作為廣泛分布于海洋環境中的有機污染物,其具有毒性、致癌性以及致畸誘變作用。對人類健康構成潛在危害。多環芳烴主要來源于人類活動和能源利用過程,通過地面徑流,污水排放及機動車等燃料不完全燃燒的廢棄物隨大氣顆粒沉降進入海洋環境中。目前,微生物降解是去除多環芳烴的主要途徑,該方法利用微生物將海洋中的多環芳烴轉化為無害物,或降解為CO2和H2O。還有赤潮災害的生物防治;海洋環境中病原菌污染的生物修復等。可見生物修復技術是治理海洋環境污染和海洋生態系統功能紊亂的一副防治結合的良藥。

2.2河流湖泊污染的生物修復

地表河流、湖泊污染的生物修復,主要有微生物和植物修復法。對于淺水湖泊,在水中加入營養鹽,用曝氣法混合,底泥中的有機污染物可作為碳源被微生物利用,污染的湖泊得以修復。華東師范大學的研究人員采用曝氣復氧,投加高效菌劑和促生液,放養水生植物等,對蘇州河嚴重污染支流進行了原位污染的治理和修復[14]。結果顯示:嚴重污染的水體消除了黑臭,DO值上升明顯,透明度增加,水質得到明顯改善。另據報道,像大榕草、水芹、黑麥草等都對水體中N、P有去除作用[15]。

2.3廢水污染的生物修復

目前,廢水污染的生物修復主要有對重金屬離子的修復和有機污染物的修復。美國科學家已對廢水中金屬離子銻、鉻、銅、汞等有效去除效果的微生物進行了研究[16]。此外,對廢水中重金屬離子的去除主要通過水生植物,如鳳眼蓮、破銅錢等。它們都能從水體吸收鉛、銅、鉻等金屬。孫鐵珩等人研究表明:水葫蘆對污水具有一定的凈化效果,水芹菜對黃金廢水具有凈化作用[17]。有研究人員[18]使用含假單胞菌的生物轉盤處理礦物廢水,銅和鐵去除率分別達到95%、98%,并可使氰由4 mg/L 降低到0.06 mg/L。總之,生物修復技術在廢水處理、生態平衡的協調中具有重要應用價值。

2.4水體底泥污染的生物修復

水體底泥污染是一個重要的環境問題。由于底泥的污染直接影響著水生動物、植物的生長,同樣也影響著水質。所以治理好底泥污染,污染水體也會得到凈化。底泥污染物主要通過大氣沉降、廢水排放、雨水淋溶與沖刷進入水體,最后沉積到底泥中逐漸富集,使底泥受到嚴重污染,最后底泥變成污染物的匯集地。由于底泥是底棲生物主要的生活場所和食物來源,污染物可直接或間接對上覆水生物產生致毒致害作用,并通過富集,食物鏈放大進一步影響陸生生物和人類健康。目前,水體底泥污染的生物修復主要通過物理和化學方法,如疏浚、引水、掩蔽等,但工程量大,耗財耗力,不是很理想,而化學方法對生態環境破壞較大,而生物修復有無可比擬的優勢,具有節省費用,對環境影響小,最大限度降低污染物濃度,而且可原位進行修復,不易造成二次污染的特點。運用水生植物和微生物共同組成的生態修復系統能夠有效去除多環芳烴的污染,高等水生植物可提供微生物生長所需的碳源和能源,根系周圍好氧菌數量多,使得水溶性差的芳香烴在根系旁迅速降解。種植水生植物的根莖能控制底泥中營養物的釋放,而在生長后期又能較方便地去除[19]。

3生物修復應用前景和存在的問題

近年來,生物修復技術在國內外皆取得了較快發展,一些新技術特別是生物技術,如基因工程、酶工程、細胞工程的發展,不斷提高了污染水體的處理效率。為進一步提高生物修復治理效果,獲得突破。其發展前景在于合理利用微生物,植物以及動物等生物修復手段,并且與物理、化學方法相結合的綜合治理手段;以及利用基因修飾、改造、克隆與基因轉移等現代生物技術獲取特殊降解功能的工程菌,從而減少污染物在水體中的積累,保持生態平衡;另外,采用新工藝和新手段,生產易于生物降解產品也是研究人員需關注的領域。可以預見,生物修復技術在治理和防治水體污染方面的作用越來越重要,且應用前景十分廣闊。

雖然污染水體的生物修復技術已取得巨大的進展,但也存在一定的局限性,如:①修復速度慢;②生物難降解污染物(如重金屬)的存在導致水體修復困難;③微生物對污染物的專一性使得并非所有污染物都被去除,存在降解極限;④微生物易受溫度、酸堿性等環境因素影響;⑤大規模的工程菌的應用可能影響生態系統。總之,受污染地表水體的修復是一個極為復雜的系統工程,需要綜合治理,防治結合。

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第7篇:湖泊生態修復技術范文

關鍵詞:生態消淤、水生生態、綜合治理、修復

一、前言

隨著珠三角地區人口不斷增長,大量富含有機物的生活污水和部分工業廢水排入河涌,導致水體含氧量大幅下降,造成了河涌普遍呈現有機污染嚴重的特征。且由于長期不加治理,大量的污染物沉積在河涌底部,導致河涌底泥淤積,珠三角地區河涌的淤泥厚度可達0.5~2m,平均為0.36m。底泥中的還原性物質產生大量的化學耗氧使河涌底泥形成厭氧環境,在厭氧微生物作用下逐步腐化,變黑、發臭。

目前的城市河涌整治中,注重清淤,堤岸,綠化和截污等工程,而不重視底泥和水體生物原位修復,更不重視河涌生態體系建立,這樣導致城市河涌整治中邊治邊黑,邊黑邊治,不能從根本上改善河涌水質和提高水體自凈能力。現正積極探索城鎮河涌污染治理新路子,提高河涌整治的效果和水平。原位生態修復技術曾經在國內外許多工業污水處理廠、湖泊、池塘、湖塘、海灘等多個污染控制工程項目中得到應用,都是對水體及其淤泥進行污染物的消減處理,效果皆良好,從事實上說明了該技術運用的可行性與成熟性。

二、常規河道清淤和水生生態技術修復存在的問題

傳統整治河道的手段是截污與污水處理,清淤,水生態修復,補水,堤岸景觀建設等。其中,常規清淤和水生生態技術修復存在很多問題:淤泥清挖工藝落后,工程投資大,操作麻煩,清淤效率低;清淤挖上來的淤泥含水率高,數量巨大,黑臭,運輸和處置難;傳統的清淤方法,最重要清除的上層不穩定淤泥殘留多,加上發黑的河水,污染負荷仍然很大,黑臭難解決;生態修復未找到快速修復水生食物鏈并且易于維護的簡單方法;需要使用曝氣等其它設施,管理麻煩,維持費用大;普通的投放微生物治河技術,投放液態的微生物易被河水沖走,要長期不斷投放,維持費用大,一年只能消化淤泥少于10cm,不能替代清淤。

綜上所述,黑臭的河道,清淤后不穩定淤泥的殘留量多,就算做到完全截污,河道內的污染負荷仍然很大,單純依靠調水、補水難以徹底消除這些污染,難以短期內消除河道黑臭。不少投入了很多資金治理過的河道,雖然有一些效果,但不能令人滿意,尤其是退潮時、枯水時仍然黑臭。

河道治理重在水環境生態修復與重建,重建生態系統有很多方法,最重要的是能使水體的自凈能力保持穩定,且易于控制和管理,維護費用低。所以,尋求高效而且符合上述要求的技術方法,是河道水體生態修復最大的難點,是水體修復難易的關鍵,也是各種治理方法和治理效果的差異所在。施放底泥凈化劑消解淤泥,同時能夠快速修復水生生態,真正消除黑臭,是一種更有效的河道快速治理方法,生態修復不需要15年,幾個月至1年就可以做到。

三、原位生態修復治理關鍵技術

1、關鍵技術簡介

水環境生物修復是在可控條件下,利用微生物和水生生物生命代謝活動,修復被污染的環境或消除環境中的污染物的過程。而原位生態修復技術的核心為生態修復劑技術,即在無固定設備且完全自然的狀態下,因地制宜,充分利用天然水體的自凈功能,采用直接向污染河道投入高效的本源微生物菌群和微生物促進劑,激活水體中原本存在的利于水體自凈的微生物,并通過它們的迅速繁殖,從而消除水體中的有機污染,同時對河道有機底泥起到一定的消化作用。具體的流程主要為:微生物馴化,微生物菌劑在河涌底泥中接種繁殖,根植河床,微生物對河道污水和底泥中的污染物進行分解去除,凈化水質和減少污泥量,再通過人工培育河道生態鏈最終恢復水體的原生態,實現水體穩定的自凈功能。生態修復劑是一種充分利用自然界生物降解原理,提高水體的生命力和自凈能力,并重建其生態平衡、迅速地改善水質的技術與產品。

2、底泥凈化生物修復治理黑臭河涌

針對底泥富含大量有機物和營養物質,好氧速率高,處于強還原狀態的厭氧環境,投放生態修復劑的方法,進行生物修復,以控制和消除底泥污染。底泥凈化劑,由增氧劑、有效微生物菌劑和生物載體組成。增氧劑在水中逐漸釋放出氧,改變河道底層厭氧生態環境為好氧生態環境,激活微生物菌群,同時為有機污染物的降解提供電子受體;有效微生物菌劑是采用本土化的好氧型和兼性微生物組成的復合微生物菌劑。作為載體的多孔礦物,可為微生物菌落提供巨大的附著表面,減少微生物的流失和更好發揮微生物降解有機污染物的作用。

在底泥凈化劑的作用下,能有效地對污泥和污水中的有機污染物、細菌等進行生物降解,污泥有較大幅度的減少,河水不黑不臭,沒有黑色底泥上浮,淤泥層減薄,礦化度增加,從而最終凈化水質。

3、治理效果

河道第一次施放底泥凈化劑,10天~20天臭味消失,河道從厭氧狀態轉變為好氧狀態,出現許多微型動物;約一個月,河道水質變清,水里的微型動物繼續增多;30天~50天,水底有很多水絲蚓(俗稱“紅蟲”,是棲息在水底污泥中的底棲動物,以污水和污泥中的有機物為食物),大量的紅蟲對水生食物鏈的修復很有好處,繼而水里可看到一些小魚,表明水質好轉,水生食物鏈初步修復,已適宜魚類生長;兩個半月,小魚群增多,淤泥泥面從原來的黑色開始呈現灰白色;3個月~4個月,河底淤泥削減15~20厘米,當河底淤泥中的有機物被吸收分解之后,底泥表面就是一層不被吸收分解的沙、石,底泥泥面呈現灰白色,紅蟲逐漸減少;4個月~6個月,河底淤泥削減25~30厘米,河道已不黑不臭,水質明顯變好。

4、淤泥消解和水生生態快速修復技術的優勢

4.1 這種生態修復劑具有沉淀的功能,其本身及其固著的微生物不易流失,不易被水力沖跨,即使在水流動的河或者很深的水域里,都能沉入到底部,把淤泥里的有機物吸收分解掉,并達到凈水、增氧、消除惡臭等效果。只要在被污染的水體投放了生態修復劑,就可以分解去除底質的淤泥和凈化水質。

4.2 施放這種生態修復劑,不用機械清淤,不必解決淤泥出路,沒有散發臭氣的清淤場面。由于污染情況和淤泥情況不同,根據應用實例,施放一次生態修復劑,河道的淤泥4--6個月可以減少20--30厘米。

4.3 施放生態修復劑后,不需要曝氣充氧設備,不需后期管理費,同時消除臭味,促進了水生生物的食物鏈修復,很適合凈化底質污染和水體生態修復。

4.4 用生態修復劑消解淤泥,替代了清淤,同時快速修復水生生態,是一種可以與原有河道綜合治理任務對接,大大降低治理難度,提高治理效果,而且無二次污染的先進技術。

四、結論

原位生態修復技術與截污補水相結合,對河涌段進行治污處理,有效地控制河道有機污染,減少河道底部淤泥量,從根本上起到凈化河涌水質,達到消除黑臭、消除河道底泥的目的。生物修復劑應用性能優異的微生物增效技術,通過提高水體的生命力和自凈能力,可以替代清淤,快速消除底泥,同時快速修復水生食物鏈,重建水體生態系統,提高河道自凈能力,改善河道感觀和水質,成為治水的一種非常有效的方法。底泥生物修復劑具有沉淀的功能,其本身及其固著的微生物不易流失,有效的把淤泥里的有機物分解掉,達到凈水、增氧、消除惡臭等效果,生態修復后不需任何管理費,是一種最經濟凈化,無二次污染的先進技術。

在我國還不能做到完全控制河道面源污染和完全截污治污的情況下,實踐證明,應用生態消淤、快速修復水生態、分段截污與水生態污水處理等生物增效技術的集成,是一種疏浚、消除河道累積污染、從根本上解決河道發黑發臭的問題,是恢復河道良好生態環境的簡單、實用的方法。

參考文獻:

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[5]饒勝;生物及生態修復技術在河道整治工程中的應用[J];節水灌溉;2007年04期

第8篇:湖泊生態修復技術范文

關鍵詞:生態 廣州某湖泊 湖底 底泥 疏浚

中圖分類號:X83 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(c)-0147-02

238km2的某湖泊是珠江流域的主要水體,具有調節洪水、向城鎮和工農業供水、發展漁業和旅游等綜合功能,是流域生態系統的主體基礎。

近年來,流域內經濟高速發展,湖泊資源大量開發利用,而水污染防治相對滯后。目前,流域內水環境污染日益嚴重,河網水質污染加劇,該湖泊湖體富營養化發生發展,水環境總體上呈惡化趨勢,并已上升為與洪澇威脅同樣嚴重的問題。洪澇災害多年一遇,而水環境惡化無時無刻不在危害著我們。該湖泊流域內水質型缺水矛盾不斷發生發展,已危及流域經濟可持續發展和人民生活的安定。

湖泊底泥是該湖泊生態系統的重要組成部分,是湖泊營養物質循環的中心環節,也是水土界面物質(物理的、化學的、生物的)積極交替帶。湖泊底泥不僅可以間接地反映湖泊水體的污染情況、湖泊水動力狀態,而且底泥在外界水動力因素制約下向上覆水體釋放營養成分,影響了湖體水質和富營養化過程。它是水土界面種類物質的特殊緩沖載體,是營養物質的聚集庫,也是該湖泊這一淺水性湖泊生態系統的個性特征之一。污染底泥是湖泊潛在的污染源,在湖泊環境發生變化時,底泥中的營養鹽可能會重新釋放出來進入水體。在湖外污染源得到控制后,底泥可能成為首要污染源,其季節性的營養鹽釋放可使富營養化狀態維持數十年。

在湖泊污染治理過程中,底泥污染與整治一直是主要的難點之一。湖泊底泥中累積了大量的有毒、有害有機和無機污染物,通過與上覆水體間的物理、化學和生物交換作用,底泥中的污染物在適當條件下會重新釋放,成為影響和制約上覆水質的主要二次污染源。由于該湖泊是一寬淺型的湖底,沉積年代較久遠,淤(底)泥的二次污染是不容忽視的重要污染源。因此,該湖泊底泥污染的研究和治理,是該湖泊污染綜合整治的重要內容,是從根本上解決該湖泊污染問題的重要途徑之一。

1 底泥生態疏浚的意義

湖泊底泥是該湖泊生產系統的重要組成部分,是湖泊營養物質循環的中心環節,也是水土界面物質(物理的、化學的、生物的)積極交替帶。湖泊底泥不僅可以間接地反映湖泊水體的污染情況、湖泊水動力狀態,而且底泥在外界水動力因素制約下向上覆水體釋放營養成分,影響了湖體水質和富營養化過程。它是水土界面各類物質的特殊緩沖載體,是營養物質的聚集庫,也是該湖泊這一淺水性湖泊生態系統的個性特征之一。

1.1 底泥是該湖泊富營養化營養物質的內污染源

各種來源的營養物質(物理、化學、生物)經一系列湖泊物理、化學及生化作用,沉積于湖底,形成疏松狀、富含有機質和營養鹽的灰黑色淤泥。在湖泊各種水動力學、生態動力學作用下或湖泊環境變化時,沉積物中營養鹽溶出或再懸浮,形成該湖泊富營養化成因的內負荷,或稱內源污染。由于該湖泊是一寬淺型的湖底,沉積年代較久遠,淤泥的二次污染是不容忽視的重要污染源。

1.2 底泥是該湖泊富集各類營養物質的特殊的緩沖載體

該湖泊底泥總氮含量范圍為0.022%~0.45%,平均0.094%。表層底泥總磷含量0.039%~0.237%之間,均值0.058%。靠近城鎮湖區內的底泥總磷含量值高。

底泥的有機營養程度評估最直接的指標為有機質含量。據近年監測,該湖泊底泥中有機質含量為0.31%~9.04%,平均為1.70%。以湖灣區和沿岸現代沉積區含量較高,其中>3%的湖區為該湖泊東北河口。

1.3 該湖泊底泥對水環境的影響和作用

(1)該湖泊底泥中富含的營養物是內源污染源,是造成湖水水體富營養化和藻類爆發的營養鹽來源的基礎之一。據有關資料分析,內源污染總氮可占34.7%,總磷占23.7%。即使將外部入湖污染全部控制,僅湖內底泥釋放和動力作用下的再懸浮、溶出,也可能引起藻類的發生和發展。

(2)湖灣區頻發的“湖泛”污染是由致發或誘發水污染因子組合作用造成的,其主要內因根源是底泥營養鹽的大量釋放。在枯水年低水位期,干黃梅期或在汛間低水位、高溫少雨晴好天氣之際,在湖灣底泥沉積較厚的淺水區,由于太陽輻射、高溫,引起水溫升高,底泥發生較強烈的生化反應,底泥中營養鹽釋放速度加快,并伴有甲烷和硫化氫氣體逸出,水質變劣且產生惡臭嗅味,形成“湖泛”,污染水源地,破壞旅游景觀和自然環境。

(3)底泥對環境作用的累積性和滯后性影響。底泥是湖體營養鹽的聚集庫,隨著時間的推移,儲積量持續增加,其對環境影響呈明顯的滯后性,并有一個量的積累到質的轉變過程。自20世紀60年代至90年代有機質含量年增長約7%,90年代每年上升22%,表明該湖泊有機污染加重加劇。

造成這一積累的主要原因是工業及生活污染的不斷增加;農業耕作施肥制度的改變,化肥代替了農家肥,農村已基本不再清河湖泥肥田,造成河湖底泥淤積增加,在水源地采取生物工程措施不當或圍網養殖大量餌料投入形成富營養有機物沉積;旅游業迅速發展的污染物等。

2 該湖泊底泥生態疏浚工程

2.1 生態疏浚

該湖泊底泥生態疏浚屬于水生態治理措施,目的在于清除沉積物表層的氮磷,有機質的富集層。其實質是切斷湖體內營養鹽物質循環鎖鏈的技術措施,將富含營養鹽的物質移出湖體,屬生態工程范疇。環境生態疏浚的技術路線中,必須注意到生態平衡、物質循環的概念,達到費省效宏,投入和產出行動的平衡。實施的技術路線、方法、設備、作業方式、清除最佳作業期等都有特殊要求,疏浚淤泥處理應注意二次污染。它有別于工程清淤概念,工程疏浚為物理工程,按工程目的要求,計算疏浚的深度和底部標高,以設計高程、土方量、疏浚后幾何形狀尺寸作為控制依據(圖1)。

2.2 生態疏浚方式

鑒于生態疏浚目的和表層淤積物特點,宜采用分區機械化作業和封閉吸疏式作業,可避免產生大的擾動和發生清泥沙而未清營養鹽的問題。疏浚目的是清除污染物、營養鹽,泥沙僅僅是營養鹽的載體,作業方式千萬不能錯。疏浚時應采用特殊技術和裝置,關鍵是密閉和抽吸,否則會大大降低疏浚效果。

2.3 生態疏浚厚度

生態疏浚為兩層物質的清除:(1)淤泥表層沉積物的清除。有機營養鹽富集層主要在0~25cm左右,考慮到沉積區微地形不均勻影響,淤泥疏浚深度以40~50cm為宜。(2)在底泥沉積層界面—水土界面,有2~7cm左右半懸浮的類膠體狀有機物質,這部分物質除一部分藻類活體、浮游動植物外,還有死亡的藻類和動植物殘骸。更重要的是在水土界面特定的生化環境條件下形成的半懸浮狀的類膠體物質,這部分物質營養鹽含量很高,務必予以清除。

2.4 施工區域和重點

該湖泊面積大,沒有可能也沒有必要實施全面疏浚。施工重點應在污染淤積嚴重、重要城市的供水水源地取水口和重點風景旅游區,清淤范圍考慮200~300m的安全范圍,按實際需要和財政能力分年度有計劃實施。底泥疏浚工程投資很大,必須充分論證,疏浚目的是治理水污染,而不是湖體庫容疏浚。

2.5 施工時期

生態疏浚作業最佳施工期為冬初至春末。這一時期該湖泊正處于低水位期,湖面風浪較小,湖泊水體交換緩慢,沉積物基本處于相對靜態。死亡的藻類和浮游生物殘骸沉積于底泥表面;活體藻類因水溫低、日照強度小,大部分積聚在水土界面上,呈休眠狀態,此時開展生態疏浚可做到費省效宏,最大限度地去除營養物質。此外,低水位也有利于提高機械化作業效率。

2.6 技術的環境影響、社會影響和經濟性

底泥疏浚過程可能導致底泥重新懸浮,水體透明度下降。底泥及間隙水中高濃度的有機物、CH4、H2S、NH3也隨之擴散至水體中,促進藻類生長,同時消耗大量溶解氧。疏浚破壞了水生植物的生長環境,使其失去競爭優勢,可能導致藻類大量增殖。疏挖表層底泥還破壞了底棲生物群落,可能需要2~3年才能恢復。

底泥疏浚期間,湖泊供水、航運、娛樂和人工養殖等用途將受到影響,會造成一定經濟損失。疏浚還會產生大氣和噪聲污染,影響周圍居民,這些屬于短期影響。相比之下,污染堆場的影響屬于長期的,污泥在自然降雨及地表沖刷情況下,可能對周圍水環境造成二次污染。

2.7 清淤物的堆放

應加強施工期的采樣監測和事先監測,以免造成二次污染或污染物遷移。一般肥力高又不含有毒有害物質的,可用于農田、菜地和果園肥田;肥力低且含有毒物質的應慎重移出影響區外填埋。也可把生態疏浚和資源利用結合起來,開辟新的資源化利用途徑。生態疏浚出來的是泥水混合物,在設定的堆泥場要采用封閉圍隔處理,防止高濃度營養鹽澄清水返流入河流、湖泊中,擬建立小型污水處理設施或氧化塘,處理達標后才能排放。有的湖泊疏浚效果不佳的重要原因就是疏漏了堆泥場澄清水的處理。對重點危害區進行生態疏浚是必要的,也是可行的。但決策時必須謹慎,應經過嚴密的科學論證,確保萬無一失。

3 建議

適當的疏浚可在短期內改善水質,但從月和季以上長時段看,疏浚底泥不是控制湖泊富營養化的充要條件,而減少外污染源、改善生態結構才是控制湖泊富營養化的關鍵途徑。同時,應注意疏浚作為環境工程的投入產出比及其可能對生態修復的負面影響。作為一種環境保護技術,底泥疏浚必須與后續的底泥處理、處置、管理以及間隙水處理配套實施,避免產生二次污染。

污染底泥疏浚,一定深度表層底泥疏浚后,可顯著降低內源營養負荷的重污染湖區(實施范圍和條件),通常可短期內明顯增加水體透明度,降低氮、磷和COD等含量(預期治理效果)。雖然湖泊內部治理有其重要性,但外源的污染控制是最根本的,沒有外源控制作為長期保證的湖內治理,不可能取得穩定持久的成功。欲使該湖泊水體特別是水源區水質在較短時期內得到改善,單純依賴和等待外污染源控制也不切實際的,其中存在水體生態系統自我修復的時間問題。因此,在工業、農業和生活污水等外源污染控制下,在湖內進行一些見效快、局部性的治理技術,消減局部污染負荷和取出營養物,擴大水環境容量,有望在較短時間內使局部水域得到較大程度的改善,以緩解該湖泊亟待解決的可利用水源的供需矛盾,促進該地區經濟的可持續發展。

參考文獻

第9篇:湖泊生態修復技術范文

關鍵詞:菜子湖流域;洪水;水毀恢復;退耕還湖;生態建設 文獻標識碼:A

中圖分類號:TV52 文章編號:1009-2374(2017)08-0179-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.087

1 羅嶺鎮水利工程基本情況

羅嶺鎮位于安慶市宜秀區北端,東與樅陽縣,西與懷寧縣,北與桐城市,南與安慶市區接壤,轄區面積102km2(含水面28km2)。其中耕地面積3.8萬畝,水面4.5萬畝,山場4.7萬畝,森林覆蓋率近80%,素有“三分山水三分田,還有一分是莊園”及“魚米之鄉”的美譽,也是著名的“黃梅戲之鄉”,被列為試點建設的國家級濕地公園菜子湖正位于此。

羅嶺鎮現有大小圩堤共18座,總長26.0km,所有圩堤均依菜子湖或與菜子湖相連河道而建。2016年主汛期由于連續強降水,使菜子湖流域發生了歷史罕見的洪水,水位一度達到17.29m,超歷史最高水位0.44m,羅嶺鎮所有圩堤均漫堤,部分圩堤因洪水漫頂而潰破。為確保2017年安全度汛及圩內農業生產的需要,羅嶺鎮政府多方籌集資金對水毀堤防按原標準進行恢復,并結合菜子湖國家級濕地公園建設的需要有計劃的退耕還湖。

2 水毀原因

2.1 自然因素

2016年主汛期由于連續強降水,菜子湖流域發生了歷史罕見洪水,水位一度達到17.29m,超歷史最高水位0.44m,羅嶺鎮水利基礎設施遭到毀滅性破壞,全鎮18座大小圩堤均漫堤,甚至潰口,9座排澇站、8座水閘不同程度損毀,水毀溝渠44條,總長86.5km,塘壩32座,估算受損金額達2000余萬元。

2.2 社會因素

我國人口數量眾多,人均占有耕地面積相對較少,人多地少矛盾較為突出。從20世紀50年代后期起,我國許多地區曾開展了與河爭地,大面積圍墾湖泊的熱潮。羅嶺鎮境內圩堤大部分始建于那個年代,圍墾湖泊、河道進行生產和建設,在一定程度上解決了當時耕地不足、人均糧食較低的局面,但同時也占據了調蓄洪水的場所,束窄了行洪通道,加重了防洪負擔,加大了洪水損失,其結果是破壞了資源與環境,并最終損害了人類自身,一旦出現超圩堤防洪標準洪水便對人民生命和財產構成威脅。2016年出現的超歷史洪水位造成的損失就清楚地說明了這一點。

2.3 工程自身因素

受當時建設條件限制,羅嶺鎮境內圩堤建設標準普遍較低,大多只能抵御五年一遇洪水位。穿堤建筑物質量較差,如東方紅圩圩堤內埋設有多個直徑20cm普通砼涵管用于引水灌溉,涵管接頭為砂漿包裹,存在較大安全隱患,2016年汛期就有1處涵管因接^部位滲水,導致圩堤潰破。

20世紀五六十年代工程施工機械化程度較低,圩堤修筑主要靠政府每年冬季發動當地農民對水利設施進行人工挑抬修筑。沒有運輸機械,取土只能在堤內就近取土,造成圩堤內堤腳處坑塘連片,使圩堤內堤腳處抗滑穩定性較差,2016年汛期多處圩堤內堤腳出現坍塌;沒有壓實機械,圩堤土方壓實主要靠人工夯實或干脆不夯實,堤身土方壓實度達不到規范要求,一旦遇高水位極易出現滲漏、散浸等現象。

隨著社會生產力的發展和當地政府用工方式的改變,20世紀90年代中期后,羅嶺鎮境內堤防就再沒進行過冬修。羅嶺鎮圩堤屬民圩,上級一直未安排資金對圩堤進行加固,加上地方財力有限,羅嶺鎮境內圩堤大多還停留在20世紀90年代建設狀態。受自然侵蝕影響,部分圩堤堤頂高程及堤身斷面達不到原斷面標準要求,據調查同一堤防堤頂最高處與最低處高程高差最大值達0.8m,堤身溝壑也是隨處可見。

2.4 工程管理因素

由于缺少維護經費,維修管養跟不上,羅嶺鎮境內圩堤堤身雜草叢生現象較為普遍,堤身內部也未安排專項經費進行隱患探查。圩堤帶病運行是常態,一旦出現高水位極易造成圩堤滲漏、管涌甚至潰破等險情。

3 水毀修復應維持原防洪標準

水毀發生后,當地政府多方籌集資金擬對水毀設施進行修復,作為羅嶺鎮水利站工程技術人員,從多年從事的工作經驗來看,認為水毀修復不應提高防洪標準,只能按原防洪標準對圩堤進行加固。

3.1 從法律角度

《中華人民共和國水法》《中華人民共和國防洪法》《中華人民共和國河道管理條例》均規定:“禁止圍湖造田、禁止圍墾河流。”湖泊是調蓄洪水的重要場所,河道是行洪通道,維護湖泊、河道的自然功能,是保障防洪安全的重要保證。人們長期以來片面追求社會生產力的發展,卻忽視了對自然生態的保護,甚至出現與水爭地,盲目圍湖造地、圍墾河道現象。圍墾湖泊、河道目的是為了增加耕地面積,進行生產和建設,滿足人們的物資生產生活需要,但卻占據了調蓄洪水的場所,束窄了行洪通道,加重了防洪負擔,加大了洪水損失,其結果是破壞了河湖自然環境的生態平衡,并最終損害了人類自身。河湖防洪能力的下降是造成防洪形勢緊張的重要原因之一。為此,1998年長江大水后,國家實施了退耕還湖政策,目的就是要保護自然生態,保護和恢復湖泊調蓄洪水的功能。我鎮圩堤建設年代較久,圩內生產經濟占全鎮經濟份額較大,部分圩內經濟是當地農民的重要經濟來源,退耕還湖需符合規劃要求,不可能適合所有圩堤。當然,我鎮水毀恢復也不能提高現有堤防防洪標準,在超堤防防洪標準洪水來臨時,我們應順應自然規律,將原本屬于湖區的圩內土地交由湖泊、河流作為調蓄洪水場所。

3.2 從人與自然和諧的角度

羅嶺鎮圩堤大部分建于20世紀六七十年代,當時為增加耕地面積與養殖水面,解決溫飽,紛紛圍湖造田。在當時的經濟與社會條件下,人們圍湖造田可以說是迫不得已。人與自然和諧統一是社會健康發展的保證,人類發展要從認識自然、保護自然到合理利用自然,使人類社會發展與自然和諧統一。大自然是人類無私的母親,人是大自然的寵兒,人類無所顧忌地向她索取所需,必將遭到自然界的處罰。但是并非大自然的一切都適合人的存在和發展,并非一切的自然物都可以直接滿足人的需要。因此,人類從認識自然到改造自然,從自然中尋找生活資料到創造人類需要的其他物質資料,這期間經歷了一個漫長的過程。就是在這個過程中,人類逐漸認識到自然界有其自身的運動規律。事實證明,人類活動只有遵循自然規律,才能取得成功;如果違背自然規律,必將失敗。人類社會的發展必須認識、掌握和遵循自然規律,才能完成對自然的改造。我鎮此次圩堤水毀修復及除險加固均維持原防洪標準,當超圩堤防洪標準洪水來臨時,將原屬于河湖范圍內的圩內土地交由河湖調蓄洪水;而在圩堤防洪標準以下的洪水,通過圩堤阻擋洪水,從而保證圩內生產生活的正常進行。這樣既保證了低水位條件下農業生產,同時也遵循自然規律,在超堤防防洪標準時將圩內土地作為河湖調蓄洪水的場所。

4 水毀恢復應結合當地生態建設需要有計劃的退耕還湖

菜子湖位于安慶市宜秀區羅嶺鎮境內,2015年12月國家林業局正式批準將其列為試點建設的國家級濕地公園。濕地公園總面積2539hm2,其中濕地面積2358hm2,濕地率92.87%。菜子湖是候鳥重要的遷徙停歇地、越冬地和繁殖地,共分布有鳥類15目42科142種,水鳥總數約10萬只,其中國家重點保護的有12種。作為發育在沿江河谷洼地中的自然淺水湖泊濕地,菜子湖濕地具有代表性、自然性、稀有性和多樣性的特點。

菜子湖作為安慶市近郊的一塊濕地,多年來受到人類活動的影響日益加劇。菜子湖周邊圍湖造田,河、湖中攔網養魚、捕魚現象較為普遍,圍墾破壞了湖泊生態環境和應有調蓄功能。圍墾使水禽賴以生息的大片蘆葦、荻叢環境遭到破壞,使水生動、植物種類發生變化,有些種群幾乎絕跡,攔網養魚、捕魚使河湖隔斷,洄游、半洄游魚類的游動通道受阻,破壞了其繁殖、肥育的生態條件,極大地損害了湖區水產資源。菜子湖被列為試點建設的國家級濕地公園后,2016年4月,菜子湖濕地公園項目建設指揮部正式掛牌成立。隨著濕地公園建設工作的推進,指揮部已對羅嶺鎮境內亭子賽圩和新建圩水面進行流轉和濕地修復,拆除保護區內堤壩,恢復菜子湖生態系統。

5 結語

水毀修復應結合當地的生態條件合理確定修復方案,切不可盲目以提高防洪標準增加圩堤的抗洪能力。羅嶺鎮境內圩堤均依湖而建,圩內土地本屬湖區,當洪水位超過圩堤的防洪能力時,人們應將本屬于河湖的圩內土地歸還河湖,恢復其原有的調蓄洪功能。另外,水毀恢復應結合菜子湖國家級濕地公園規劃建設的需要有計劃地實施退耕還湖,對已實施的圩堤實行有計劃的拆除,避免重復建設。

參考文獻

[1] 陳竽舟,馬俊,朱曉瑩.景區水系配水規劃初探[J].

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