生態修復工程案例范文

時間:2024-01-03 17:52:58

導語:如何才能寫好一篇生態修復工程案例,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

生態修復工程案例

篇1

經過數千年的開墾與種植,這片曾經肥沃的土地已經逐漸變得貧瘠。狂野的沙塵暴,挾帶著松散的土壤,將之吹到了遙遠的東京與臺北。太陽被工廠排放的滾滾濃煙所遮蓋,只有在日落時分,太陽才會在地平線上露出下沉的面龐。

而這一切,都可能將被徹底改變。

2005年,中國政府與世界銀行合作,在黃河上游建成了世界最大的流域修復工程。很遺憾,這項500萬美金的項目宣傳力度不夠。而實際上,憑借這一項目,35000平方公里黃土高原(面積差不多有比利時那么大)從滿是塵土的荒地,變成了一片蔥郁的農業中心。

精心計劃梯田,重新種植天然植被,限制放牧,這些努力,使得這片土地重新煥發生機,成就了當地的興旺的農業經濟。更棒的是,由于新的天然植被固定了土壤,減少了洪水和沙塵暴,并且逐漸形成了一個龐大的二氧化碳吸收器。

由John Liu(環保教育媒體項目的發起人,也是一位經驗豐富的生態電影導演)編導的一部新電影,將講述黃土高原的故事。紀錄片“氣候變化下的希望”,以黃土高原的故事作為主線,還敘述了盧旺達和埃賽俄比亞類似的成功案例,在那里,有類似的森林修復工程

正如REDD+(因伐林和林地退化引起的森林減排)所指出的,哥本哈根會議希望通過建立一種有序的管理制度,來控制森林減少和管理森林。森林修復工程的支持者希望,這一舉措可以得到全世界類似項目的認可與支持。

這將是大規模推廣森林修復工程的重大進展。此次行動不像是看著青草長大那么容易,需要幾十年的時間,來讓植被重新恢復,必須嚴格控制放牧和過度種植。而劉先生的記錄片卻繞開了這些麻煩的事情,直接把鏡頭從灰暗的泥濘土地,轉到了青蔥的田地。

森林的恢復與氣候的變化之間的關系,越來越讓人無法忽視。世界資源研究所一項新的研究表明,全球有近十億公項的土地可以被修復。據粗略估計,這項行動如果成功,消除的二氧化碳,會比主動停止伐林減少的二氧化碳還要多50%。

毫無疑問,森林修復工作困難重重。因為生態系統取決于地理環境,而且如果想要長久的保持生態平衡,還要有當地居民的支持,這項工作涉及面很廣。任何森林修復工程都需要專業的工程師,生態學家,土壤學家,以及對當地政治經濟的全面了解。

黃土高原項目的成功,原因在于生態學家驚人的發現:必須建造和保持梯田。

在哥本哈根會議上,為了平衡,很多問題仍然留置不談。在經過數月暗無天日的爭論之后,盡管森林修復計劃讓每個人眼前一亮,但它并不是萬試萬靈的萬能藥。我們必須切實履行二氧化碳減排,并研究出合適的反伐林政策。

篇2

2016年8月,臺風“妮妲”將襲擊廣東珠海。家住珠海香爐灣附近的張偉民徹夜難眠。

在他印象中,每當臺風來襲,香爐灣附近的海面總不太平,狂怒的海風會裹挾著2米高的巨浪涌入原本井然的生活,“打翻”一切秩序。

但這次他驚奇地發現,和以往不同,臺風過后,一切井然有序。

“妮妲”來襲那晚,格力地產副總經理林強同樣徹夜輾轉。彼時,其在香爐灣修建的人工沙灘第一次遭遇強臺風,雖然香爐灣沙灘修復經過一年多的項目論證與規劃,但沙灘能否安然無恙,他心里著實沒底。

臺風過后第一天,他便匆忙趕往香爐灣。當看到沙灘平靜地躺在那里時,他心里的大石頭終于落地了。

填沙者復沙

就在一年多前,香爐灣還只是一灣海水。來這里的人,大多奔著“珠海漁女”與“情侶路”而來。

2014年10月2日,因為格力地產董事長魯君駟的一次“騎行”,香爐灣的命運被徹底改寫。

當天清晨,魯君駟騎車途經香爐灣,下車休息的一瞬間,他發現防波堤下有一小塊沙地露出了海面。他想起幾天前港珠澳大橋口岸項目部向他報告了基坑開挖近百萬立方沙子需要外運的事情,他心里突然有了一個大膽的想法:香爐灣既然能夠淤積沙子,證明這里有條件形成沙灘,能否利用那些沙子在這建一個“人工沙灘”?

實際上,這個突然的想法并非心血來潮。

時間回到1992年。大學畢業后來到珠海的魯君駟,便參與了情侶路的建設。

“那年除夕下午,梁廣大(時任珠海市委書記)帶隊現場踏勘情侶路選線,我就在其中。”魯君駟告訴《t望東方周刊》。

情侶路建好后,成了珠海的一張名片,而珠海漁女附近有些沙灘已被填平,筑起了防波堤。

隨著時間流逝,越來越多像魯君駟一樣的建設者開始反思人與海洋、人與自然之間的關系。“沒想到,當初的建設者卻成了某種意義上的海洋環境的破壞者。” 修復完成后的香爐灣沙灘

魯君駟說:“能在自己手中把沙灘修復起來,是件幸事。”

但是,建造“人工沙灘”絕非易事,這是一項浩大的工程。據了解,參照迪拜模式建設的天津東疆港人工沙灘,約2.46平方公里的沙灘造價約達14億元。

“建人工沙灘這個決策是有困難的。”魯君駟說,“因為它要面臨來自大自然的不確定因素太多,或許一個臺風過后,沙子就都被沖走了。”

在魯君駟提議下,經市政府批準,格力地產正式承建了這條長1.5公里的人工沙灘修復工程,并委托國家海洋局海島研究中心進行海洋補充觀測、海底測量和沙灘設計工作。項目于2015年7月正式動工。

人工沙灘的門道

修建“人工沙灘”是一項技術活。

國家海洋局海島研究中心主任蔡鋒博士告訴《t望東方周刊》:“簡單來說,人工沙灘分兩種,一種是需要自然波浪維系的人工沙灘,一種是不需要自然波浪維系的泳池型沙灘。類型不同,修建方法也不同。”

他說,泳池型沙灘因其波浪動力弱,泥往往附著在沙子表面,易變成泥灘,此時就需要通過過濾凈化裝置令水沉淀,后期維護成本非常大。而依靠自然波浪維系的人工沙灘則成本較小,同時具備一定的生態功能。

實際上,國內修建“人工沙灘”已不鮮見。據本刊記者了解,包括河北、天津、山東、遼寧、上海、浙江、福建、廣東、廣西等多個省市已經修建了“人工沙灘”。

以廈門為例,截至2015年12月,廈門市已建成超過100萬平方米的“人工沙灘”。作為全國首個開展沙灘修復的城市,其實踐經驗已被成功推廣至沿海多地。

不過,國內失敗的沙灘修復案例也很多,或破壞海洋環境、或耗資過大而夭折。究其原因,大多因盲目上馬,沒有進行科學的論證。

在珠海香爐灣的沙灘修復工程展開之前,國家海洋局第三海洋研究所與國家海洋局海島研究中心科研人員對香爐灣等岸段沙灘修復工程開展了海流、水文觀測、海底地形測量及方案研究等前期工作。

經過研究,蔡鋒認為,受桂山島、東澳島及萬山群島的屏障作用,香爐灣水域波浪較小,海動力條件偏弱,海底地形偏淺,在該區恢復沙灘整體動力可行。

“如果這里是一個直線的海岸,堆多少沙都得被沖跑。”蔡鋒說,“我們在這里做了一年半的波浪實驗,發現就是香爐灣這個灣口有著最自然的弧形海岸線,恰恰是這個灣可以讓人工沙灘保住。”

這也解釋了魯君駟發現的奇怪現象:多年前在附近修建海濱泳場堆了上百萬立方米的沙,隨著潮汐大浪淘沙,竟被慢慢淘到了香爐灣。

蔡鋒介紹,沙子的平衡是一種動力平衡的過程,但不是絕對平衡。這種動力平衡包括波浪、潮等因素如何與沙子結合再運動,運動之后沙子始終留在岸段,跑不掉。

“如果沙子伴隨海浪的侵蝕而消失,就變成沙灘侵蝕,意味著工程失敗;而如果沙灘變成了泥灘,工程同樣不成功。”他說,“所以,堆什么樣的沙、堆多少沙、如何將這些沙留住、需不需要修筑丁壩護沙、修建規模多大、又在何處修建,這些都是需要用科學來解決的問題。”

灘肩30米寬最理想

為兼顧科學與美學需求,蔡鋒的團隊先后設計了十幾種工程方案,經過歷時一年的推算驗證后選定了最后的設計方案:借鑒巴塞羅那人工沙灘,在香爐灣打造長1.5公里、灘面寬50米、“凹”字形的人工沙灘。另外,為了防止沙灘被海浪侵蝕,香爐灣在南北兩側各造一個擋沙堤(又名“丁壩”)固定沙子。

“人工沙灘”修復頗為講究細節。為此,林強花費數月,專門赴廈門跟隨蔡鋒學習、研修了整個修復方案。

林強說,他甚至研究過沙灘到底應該修多大這個問題的細節:“灘肩的寬度做到35米最科學,這與人走在沙灘上的舒適度有關。”

“干灘寬度一般為50~60米,最多不超過80米。從舒適度來看,30米是最理想的,因為人走在沙灘上是沒有反彈力的,走太遠容易產生疲乏感。”他說。

而灘邊坡度是無法設計的,只能由大自然決定。“我們發現,我們把灘邊設計成1:10的坡度,隨著海浪運動,最終會變成1:20的坡度。”

2015年12月底,香爐灣“人工沙灘”填沙工作全部完成,緊接著,2016年元旦,就對市民開放。

林強告訴《t望東方周刊》,“人工沙灘”建成后,每天最多迎來游客6萬余人。

由硬性防護轉為軟性防護

曾有人預估,要搞掂如此大的一項工程,至少要花1億~2億元的代價。

“實際上,整個工程既節約、又環保,投入只有1700多萬元。”魯君駟說。

之所以成本遠低于一些人的預期,部分原因是,格力地產建設港珠澳大橋人工島口岸時,開掘基坑的過程中挖出了大量砂子。

這樣,省下的錢就花在了更重要的地方:作為香爐灣“人工沙灘”的配套,建設了排洪渠截洪工程,有效防止了生活污水污染沙灘。

“人工沙灘”的修復,帶來了明顯的變化。林強發現水質慢慢變清了,張偉民發現往年臺風肆虐的水浸黑的海霞新村今年第一次沒有淹水,珠海市觀鳥協會的張列妮發現了消失多年的白鷺再次現身…… 香爐灣沙灘修復完成對市民開放

“我們當時只是想著修復一個沙灘,沒想到竟然還能帶來整個生態環境的改善。”林強說。

在蔡鋒看來,沙灘修復具有護岸、美化城市景觀、維護生態平衡、提供旅游休閑、提高城市品位等五大功效。

“修建情侶路采用的防波堤是較為傳統的防止海岸侵蝕的方式,就好像‘硬著陸’。有了沙灘后,海浪對海岸的沖擊帶起沙粒,將分散其沖擊力,臺風對于海岸的傷害反而會得到緩沖,由硬性防護轉為軟性防護。”蔡鋒說。

在香爐灣沙灘修復的過程中,曾遭遇了2015年強臺風“彩虹”。雖然臺風沒有正面襲擊珠海,但沙灘也有效化解了臺風引起的海浪,城市沒有受到太大影響。

臺風雖然給“人工沙灘”造成了一定的沙量流失,但蔡鋒認為,5年內補沙四五萬立方米屬于正常流失。就目前情況看,香爐灣“人工沙灘”穩定后已經過三次監測,情況非常樂觀。

給珠海帶來了什么

“沙灘修復只是第一步,最終要做的是連同改造香洲漁港,改變淤積的狀況,使之成為一個真正意義上的近海水環境改善項目。”林強說。

接下來,格力地產將繼續恢復一些景觀植物、綠化帶,提升城市風貌,還要安置配套公共服務設施,盡量使沙灘功能更加完善。

“修復了海洋生態,擴大了市民的公共活動空間,引導市民新的、綠色的生活方式,培養珠海市新的產業,這就是修復沙灘的意義所在。”林強說。

按照林強的構思,香爐灣區域將形成城市風景游線、新月灣文化游線、野貍島生態游線、親水體驗游線、休閑沙灘游線、珠海漁女浪漫旅游線等六大游憩路線,而且這些將全部免費向公眾開放。

格力地產承擔了諸多海岸修復工程項目,包括香洲港改造工程、唐家灣沙灘、美麗灣沙灘、香爐灣等六個沙灘恢復工程、港口碼頭等項目。有了此次修復經驗后,也有助于其后的工程實施。

實際上,珠海市獲得的“果實”更為豐厚。

珠海建市30多年,很早就提出了“生態文明新特區,科學發展示范市”的施政方略,一直在經濟建設和生態保護上謀求合理平衡,劃定并嚴格控制生態和產業兩條紅線。

珠海市香洲區相關負責人表示,海洋保護理念、生態文明的需求使得珠海市對于情侶路沿線的規劃理念也在不斷變化,修復沙灘、維護生態系統正成為珠海新的議題。

篇3

關鍵詞:水土流失;成因;防治對策措施。

1、自然概況

溫州下轄三區六縣二市,地處浙江省東南部,東瀕東海,南與福建省寧德市毗鄰,西及西北部與麗水市相連,北和東北方與臺州市接壤,陸域面積1.1萬多平方公里。境內地勢自西南向東北呈梯形傾斜,綿亙有洞宮、括蒼、雁蕩諸山脈,泰順的白云尖,海拔1611米,為全市最高峰。山脈之間的河流大多由西向東注入東海。東部為平原區,主要有溫瑞平原、瑞平平原,其間河道縱橫交錯。河流較長的有甌江、飛云江、鰲江。根據第六次人口普查數據,截至2010年底,全市常住人口912.21萬,居浙江省第一位。

2、水土流失現狀

根據浙江省第五次水土流失遙感普查成果顯示,2009年全市共有水土流失面積2341.56km2,占國土面積的20.39%,比2004年減少了531.97km2,是浙江省水土流失面積最大、水土流失面積占國土面積比例最高的市。全省九十個縣(市、區)中,水土流失面積最大的10個縣(市、區)本市占了5席,其中永嘉縣水土流失面積416.77 km2,排在第一位;水土流失面積占國土面積比例最大的10個縣(市、區) 本市占了8席,其中甌海區為31.12%,排在第一位。按流域劃分,全省水土流失最嚴重的是鰲江流域,水土流失面積占流域面積的26.87%,其次為飛云江流域為18.52%,鰲江流域全部及飛云江流域的97.47%水土流失面積位于本市境內。

從侵蝕的類型來看,主要是水力侵蝕,在山區丘陵還存在滑坡、崩塌、泥石流等重力侵蝕;由于土層淺薄,水力侵蝕的表現形式主要是坡面面蝕,一些丘陵地區也有淺溝侵蝕及小切溝侵蝕。按土壤侵蝕強度劃分,輕度侵蝕面積占水土流失總面積的24.44%,中度侵蝕面積占45.03%,強度侵蝕以上面積占30.53%。以不同坡度區分,發生在15度以下的水土流失面積占水土流失總面積的13.50%,15~25度占35.45%,25度以上占51.05%。從土地利用類型來看,水土流失主要發生在林地和草地,占水土流失總面積的70%左右;坡耕地共有537.63km2,占水土流失總面積的22.96%;園地和經濟林地的水土流失面積為66.32 km2,占水土流失總面積的2.83%。

3、水土流失成因分析

3.1 自然因素

溫州素有“七山一水二分田”之說,以山區丘陵為主,山區丘陵地形破碎、地面坡度大,坡度在5~15度的面積占國土面積的8.02%, 15~25度的面積占20.60%, 25度以上的面積占51.29%。

山區丘陵地面土壤類型主要為紅壤、黃壤、粗骨土,丘陵谷地、河谷盆地、濱海平原多水稻土,河口、沿海岸線狹長地帶多濱海鹽土,土壤質地細、結構松散,易受雨水沖刷。

植被覆蓋狀況不盡人意,涵養水源能力差,尤其是丘陵區。原始植被成分遺存很少,山區丘陵主要植被為常綠針闊葉次生林、松灌殘次林、灌木小竹叢、灌草叢及人工經濟林果,沿海島嶼區植被多草本植被、灌草叢植被。雖然氣候條件有利于植被生長,但生產建設活動對原有植被破壞嚴重,地表、土壤沙化。

區域屬典型的亞熱帶海洋性季風氣候,雨量充沛,雨熱同期,山區丘陵多年平均降水量在1600~2200mm之間,沿海島嶼區多年平均降水量在1200mm左右。但季風氣候的不穩定性,使得降水年際變化較大且年內分布不均,汛期臺風、暴雨頻繁,降雨強度大、雨量集中。

因此,從坡度、地面組成物質、植被覆蓋度、降水等自然條件分析,具備水土流失的客觀條件。

3.2 人為因素

由于歷史上人們掠奪式的土地利用方式,如毀林開荒、陡坡耕種,以及不合理的采伐林木,損害了植被覆蓋,破壞了原有地形地貌和土壤結構,造成了嚴重的水土流失。

前幾年,農村“村村通公路”康莊工程面廣、量大,由于受建設資金所限,加之人們水土保持觀念淡薄,水土流失防治工作一直沒有同步實施,沿山開挖的邊坡沒有及時防護,沿路開挖的棄渣、棄土隨意堆放,造成嚴重的水土流失。

開發建設項目雖已編報了水土保持方案,但大多是因項目審批程序需要而開展的,而在項目實施階段未能及時落實水土保持方案確定的各項水土保持措施,產生的棄渣、泥漿隨意堆放,有的甚至直接入溪、河中,加劇了水土流失。

另外,料場及礦山在開采過程中未及時采取防護措施,隨意傾倒堆放廢棄料,土石,開采后放任不管,未采取工程和植物措施,也是造成水土流失的主要原因。

4、水土流失防治對策措施

4.1 工程措施

(1)進一步推進水土保持生態修復工程。從水土流失主要發生在林地和草地且輕度、中度侵蝕占比較大以及區域光照充足、降水充沛的實際出發,在本市全面開展水土保持生態修復工作是十分可行和必要的。在水土流失輕微的地區要控制人們對自然的過度干擾,充分依靠生態的自我修復能力,促進大面積植被恢復。在林地、草地等具備植被生長條件的地方,要加強封育治理、強化管護,重點做好供水水源地的水土保持生態修復工作,促進人與自然的和諧相處,保障經濟社會的可持續發展。另外,生態修復工程要結合新農村建設、農村扶貧開發、城鎮建設等工程逐步推進,將中高海拔和供水水源地居住的農民遷移至條件較好的區域集中安置,以減少山區生態壓力和人為破壞,使自然環境得到休養生息和修復。

(2)繼續推進小流域綜合治理工作。要以小流域為單元進行統籌規劃,實行山、水、田、林、路綜合治理,按照先坡后溝、先上游后下游的治理原則,因地制宜地采取相應的工程、植物、農業耕作等措施。在上游,主要抓水土保持和蓄水灌溉工程建設,大力營造水源涵養林和水土保持林,在集雨面積較大的區域,采取修建攔沙壩與山塘等措施,將泥沙攔截在流域中上游。在中下游區,沿河設置預防水土流失的護岸體系,積極推廣生態農業,實行蓄水保土的耕作措施,并復墾水毀耕地。在地勢較平坦的下游區域,完善農田排灌設施,盡量建成標準農田,提高單位面積產出量,從而增加耕地的供養人數,以期小流域的經濟、社會、生態效益相統一。

(3)切實做好坡耕地整治工作。本市坡耕地面積占水土流失總面積的22.96%,其中15度以下有72.02 km2,15~25度有232.15km2,25度以上有233.46km2。坡耕地是水土流失最為嚴重的土地利用類型,坡耕地整治是水土流失治理和新農村建設的重要內容之一。對于坡度在25度以上的坡耕地,要全部退耕還林還草,在海拔500m以上的區域主要發展用材林、水土保持林、水源涵養林,在海拔500m以下的區域主要發展水土保持林、經果林等,以恢復受損的生態環境。對于15~25度的坡耕地,要開展坡面水系工程建設,也可結合實際抽槽整地或修建水平階地和反梯地。對于15度以下的坡耕地,可修建成水平梯田,以提高土地產出率。

(4)穩步推進城市水土保持工作。隨著城市化進程的加快,城市規劃區內的水土流失也不容忽視,必須推動水土保持工作進城入市。要把水土保持與城市防洪、基礎設施建設、園林綠化、環境美化結合起來,按照植被與工程措施相結合、以植被措施為主的原則,搞好城市水土保持工作。同時,要加強對開采料場的管理,規范采石、取土行為,并采取切實有效的水土流失防治措施。

4.2 非工程保障措施

(1)加大宣傳力度,增強全社會的水土保持意識。水土保持是一項功在當代、利在千秋的宏大工程,要結合實際,圍繞水土保持工作取得的成效和經驗,以典型案例分析、事實數據、經驗教訓等為內容,利用報紙、電視等媒介,采用專家訪談、專題報道等形式,宣傳防治水土流失在改善生態環境、再造秀美山川中的重要作用與意義,不斷增強全社會的水土保持意識,營造人人關心和參與水土保持工作的良好氛圍。

(2)拓寬水土保持投資渠道。水土保持是一項社會公益性事業,應采用政府為主、社會參與的資金投入機制。首先各級人民政府應把水土保持的目標納入國民經濟和社會發展規劃和生態市(縣、鎮)建設規劃,加大財政投入力度。其次要積極爭取上級財政支持。第三,要制定相應的優惠政策,充分調動社會各界的積極性,按照“誰投資、誰受益”的原則,建立富有生命力的多渠道、多層次、多元化投入機制,引導并吸收社會資金投入水土保持工作,形成“水保為社會、社會辦水保”的局面,以推動水土保持工作深入持久地進行。

篇4

【關鍵詞】污染場地;土壤環境;修復技術

1 我國污染場地土壤環境現狀

一直以來,由于受到各方面因素的影響和制約,使得我國并未對污染場地的土壤環境實現目標管理,致使土壤修復、風險防范、應急處理等方面缺乏實質性的工作目標,階段性的目標則更是無從談起,由此直接導致了土壤環境管理工作不規范,修復效果欠佳,有關方面的實質性進展相對緩慢。同時,我國在相關方面的立法、行政管理、數據調查以及修復技術等方面的投入較為薄弱,這也是導致污染場地土壤環境管理不到位的主要原因。目前,國家對污染場地環境管理存在以下不足之處:其一,管理比較隨意。由于立法部門及行政部門對污染場地土壤環境的監管工作重視程度不足,使得管理工作存在較強的隨機性,缺乏明確的目標;其二,規劃不到位。我國雖然也針對部分污染場地的土壤展開了相關的調查工作,但取得的效果卻差強人意,由于場地土壤特征及分布數據庫未能及時構建,致使監管工作缺乏應有的依據,難以對污染場地的土壤治理工作進行統一規劃布局;其三,修復工程的示范性作用不強。在過去的幾年里,國內一些主要城市紛紛開展了對化工廠、焦化廠等場地的環評和修復工作,但此類工程絕大多數都是為了滿足城市土地擴張之需,不具備示范性的作用;其四,資金嚴重缺乏。污染場地土壤環境的管理與修復工作都離不開經費的支撐,換言之,資金是該項工作開展過程中不可或缺的重要因素之一。然而,土壤污染具有隱蔽性和滯后性的特征,處置工程的費用比較昂貴,想要確保工程的有序進行,需要龐大的資金支撐。由于污染場地治理責任人相對比較分散,從而導致了兩種后果,一種是由政府部門負責,這在一定程度加重了政府的經濟負擔,另一種結果就是受到污染的土地無人管理。

2 污染場地土壤環境管理修復對策

2.1 建立健全修復標準體系

想要從根本上解決污染場地的土壤污染問題,就必須構建起一套完善的土壤環境修復標準體系,在這一過程中,可以借鑒國外發達國家的成功經驗,并結合我國最新頒布的場地評價導則,對污染場地術語、污染場地土壤修復技術導則、污染場地風險評估技術導則、場地環境監測技術導則、場地環境調查技術導則方面的要求,對污染場地的土壤環境現狀及修復技術的實際水平進行監測,從污染物的檢測分析方法、修復技術類型、生態環境評價等方面進行綜合考慮,進而制定出符合我國具體情況的土壤環境修復標準體系,以此來對污染場地的治理修復進行規范。

2.2 加快制定相關方面的政策法規

從國內目前的總體情況上看,與污染場地土壤環境相關的政策、法規有所缺失,為此,有必要加快相關方面法律、法規的制定,如《土壤污染防治法》等等,以此來對污染場地的申報、調查、防治、處理、資金保障以及責任追求等進行全面規定。此外,還應進一步明確污染場地的責任范圍及主體,并建立健全與土壤環境管理有關的法律制度。一方面應當建立土壤污染信息公開制度,讓社會公眾及時了解土壤污染的眼中性,使其積極主動地參與到防治工作當中;另一方面,應建立并逐步完善土壤修復制度,根據誰污染誰治理的原則進行修復,從而使被污染的土壤在最短的時間內恢復至可利用狀態。

2.3 加大土壤修復技術的研究力度

修復技術是解決污染場地土壤環境問題最為有效的途徑之一,鑒于此,應當進一步加大對土壤修復技術的研究力度,并加強國際合作,研制開發出一批符合我國污染場地土壤修復的技術。同時,還要加快科研成果轉化為生產力的速度,加大對污染場地修復產業的扶持力度,借此來為國內污染場地土壤環境的修復提供先進的技術和設備支撐。

2.4 構建污染場地信息管理系統

相關部門應當在最短的時間內,完成對污染場地的調查工作,以此來了解并掌握國內污染場地的類型、土壤特征以及重點區域的分布等信息,同時,構建起全國污染場地土壤環境監測網絡,為土壤管理工作的有序開展提供真實、可靠的依據,這有助于管理工作前瞻性的提高。此外,還應加快建立不同類型污染場地的數據信息共享平臺,為土壤環境管理自動化和信息化目標的實現打下堅實的基礎。

3 實例分析

3.1 場地概況

廣東一船廠,占地面積約為186700平方米,1999年11月,政府決定在此地興建一個主題公園,為了支持這個主題公園項目計劃,政府決定提供填海土地、相關基礎設施和用地設施。為此,政府必須對此船廠進行拆除工作。從2001年4月至11月,共歷時七個月進行實地考察,通過實地考察與采樣,工作人員對該場土層的勘察,下面表一是對該場地主要的土層特征。

3.2 土壤調查的技術要點

合理制定采樣方案,具體包括如下內容:擬定具體的采樣位置、現場樣本采集、確定檢測方法、擬定樣品數量、描述采樣過程等等。

(1)采樣布點要點。在采樣布點時,可根據不同的場地條件選擇相應的方法,如污染分布相對比較均勻的場地可以采用隨機布點法;潛在污染較為明確的場地則可采用專業判斷法;污染分布不均勻或是污染分布范圍較大的場地,可以采用分區布點法或系統布點法。本案例中采用的是分區布點法,在廠區的平面圖上按照50m×50mm進行單元劃分,每個單元格內布設1個采樣點。

(2)采樣方法。在采樣時,可將土壤分為兩層,即表層土和深層土,并按照場地的實際情況確定采樣深度,若是場地條件相對比較復雜,則應當多分幾層進行采樣,這樣能夠使檢測結果更加準確。本案例中分三層進行采樣,即表層土、中層土和深層土,各層的采樣深入分別為表層0.5m、中層1.5m、深層3m,共采集樣品96個。

采樣設備也需要結合場地條件進行選擇,并遵循合理適用的原則。如果是對原狀土進行取樣,則應當按照土壤類型及污染物理化性質等選用如下設備:劈裂采樣器、套管采樣器或是活塞采樣器。當需要對含有揮發性污染物的樣品進行采集時,應當減少對樣品的擾動,不得對樣品進行混合或均質化處理。樣品采集完成后,應當按照污染物理化性質選擇合適的容器進行保存,有機污染土壤的樣品應當在4℃的條件保存與運輸。

3.3 土壤檢測結果

由相關的檢測結果得知,在該場地上存在苯、氯苯、硝基苯,雜填土與粉質粘土層的污染相對比較嚴重,粉砂夾粉土層的污染比較輕,最大濃度出現在場地的正中心,該區域原為第二生產車間,主要生產的產品為硝基苯。

3.4 場地風險評估

按照場地土壤調查獲取的樣品檢測結果,確定粗需要制定土壤中污染物篩選值的種類及霧化毒性參數,然后運用C-RAG中土壤污染物的篩選值,去除掉可以忽略不計的污染物,在對超過土壤篩選值的污染物進行風險評估,為土壤修復對策提供依據。

3.5 土壤修復對策的對比與選擇

在選擇土壤修復方案時,應對如下因素進行綜合考慮:對人體健康與環保的要求、相關法律法規的要求、治理效果的有效性和持久性、總體費用、周邊居民的接受性。結合該污染場地的基本特征以及污染物的具體特點,并對目前較為常用的土壤修復技術進行分析,適用于該場地土壤修復的技術有以下幾種:化學氧化技術、生物通氣技術、焚燒法、換土法。從技術的角度上看,可以選用一種最為經濟且有效的技術;站在工程措施的層面上,則應以原位修復技術為主,異位修復技術為輔,這樣能夠防止二次污染的情況發生。需要著重闡明的一點是,在啟動大規模土壤修復工程前,必須對擬定采用的修復技術進行現場試驗,同時要對技術的經濟性加以評估,只有確保所選用的技術各個方面均符合要求,才能進行具體的方案設計。

4 結語

總而言之,隨著人們環保意識的不斷增強,污染場地的土壤環境問題引起了人們越來越多的關注和重視。為此,應當認真分析污染場地的土壤環境現狀,并針對具體情況,采取合理、可行的管理修復對策,只有這樣,才能使土壤環境的污染問題得到有效治理。

篇5

在土壤污染造成的惡果中,大米鎘污染僅僅是其中的一方面而已。在食物鏈所延伸的任何一個環節,可能都有土壤污染的影子。因為土壤污染的特殊性,其污染范圍要遠遠超出稻米,也不僅僅限于鎘,其他重金屬的危害同樣不容忽視。

面對土壤污染乃至由此引發的食品安全問題,我們該怎么辦?有沒有什么辦法可以徹底解決這一問題?前不久,就此話題,本刊對中國科學院地理科學與資源研究所陳同斌研究員進行了專訪。

看不見的污染

問:目前,我國土壤污染,特別是重金屬帶來的土壤污染情況如何?有沒有這方面的權威調查數據?這些數據反映了哪些問題?

答:我國首次全國土壤污染調查已基本結束,目前正在進行數據匯總分析,調查結果應該會適時向社會公布。根據目前掌握的情況看,我國土壤污染狀況總體上比較嚴峻。就重金屬污染而言,南方礦區周邊土壤重金屬污染較為嚴重,僅礦區污染土壤就達200萬平方米,且多為砷、鉛、鎘、鋅等多金屬復合污染;部分區域還存在嚴重的酸污染,進一步加劇了重金屬對環境和生物的不良影響。

從自然地理分布看,我國西南地區污染情況更嚴重些。其中的原因是,西南部地區礦產多,占有量大,被開發后,由于西南地勢高,臺地多,坡度陡,下場雨,污染物就全被沖走了。在西南地區,重金屬―尤其是砷帶來的土壤污染情況,比較嚴重。

問:土壤污染對人類和其他生物會帶來哪些危害?

答:國際上,也經過了很長時間才注意到土壤污染這一環境公害的。因為土壤問題看不見、摸不著,誰能知道哪塊土壤有問題,哪塊沒問題?農民不知道,普通消費者不知道,即使是科學家,抓起一把土,僅憑目測,也不清楚;甚至通過實驗室分析,都不一定能準確地判斷其是否存在污染問題。

不同于有機物,重金屬不能被生物所降解,可以在環境中長期殘留,從而大大降低了土壤的利用價值,而且還會通過食物鏈最終進入人體,對人類健康造成危害。

土壤污染給人類和其他生物帶來的危害,具體表現在以下幾個方面:

第一,土壤污染使原本緊張的耕地資源日趨短缺。我國18億畝耕地紅線已受到嚴重的沖擊;而且,這種沖擊尚未出現減緩的跡象。

第二,土壤污染是造成其他環境污染的重要原因。土壤污染物隨地表徑流和土層遷移,從而導致地表水和地下水受到污染,而且還可能造成新的土壤污染,部分有機污染物還會因揮發導致大氣污染。

第三,土壤污染給人們的身體健康帶來極大的直接或間接威脅。土壤污染物通過食物、飲水、大氣灰塵等途徑進入人體并威脅到人們的健康;其中,食物是最主要的途徑。

第四,土壤污染對農業的可持續發展影響巨大。土壤污染導致農作物產量下降,甚至絕收。同時,由于從土壤中吸收了污染物,農產品中的污染物超標嚴重,部分污染區的農產品可能不再適于食用。

問:土壤污染的種類有哪些?

答:從污染物的屬性來看,土壤污染的類型一般可分為有機污染、無機污染、生物污染與放射性污染。

有機污染,主要包括有機廢棄物(工農業生產及生活廢棄物中生物易降解與生物難降解有機毒物)、農藥等污染。

無機污染,主要包括采礦、冶煉等行業產生的無機污染物,砷、鉛、汞、鎘等重金屬,包括有害的元素氧化物、酸、堿與鹽類等。在某些城市郊區,生活垃圾的長期堆置,也是導致土壤污染的原因。

土壤生物污染,是指未經處理的糞便、垃圾、傳染病醫院生活污水等外界有害生物種群造成的污染。

土壤放射性污染,指的是放射性核素污染物對土壤的污染。施用含有放射性核素的磷肥與使用被放射性核素污染的河水灌溉農田也會造成土壤放射性污染。

這些污染中,重金屬污染和有機污染較為普遍。

問:有什么辦法可以規避土壤重金屬污染?

答:更換適宜的農作物品種,可以在一定程度上規避這種風險。比如,在被污染土地種植一些不太容易吸收重金屬的作物類型或品種。這也是規避風險的一種低成本做法。植物的特性決定了某些植物容易吸收某種重金屬。在同等情況下,水稻中的鎘含量通常高于其他農作物。除了環境因素外,水稻本身就容易吸收鎘,而且土壤鎘污染的臨界值定得太低,也是導致我國土壤鎘超標問題比較突出的重要因素。后面這些因素人們很少了解,因此導致不少公眾對鎘污染問題存在一些理解上的偏差。

給土壤消毒

問:土壤一旦受到重金屬污染,應該如何加以治理?治理難點在哪里?具體方法有哪些?

答:土壤一旦被重金屬污染,治理將是一件十分困難和代價昂貴的工作。曾有國外專家估計,靠挖掘與掩埋等方法來解決重金屬污染土壤問題,平均每英畝土地至少需要10萬美元。

對于水污染、大氣污染,防治起來相對容易,只要控制住源頭就行。但土壤污染不是這樣。有些地方,你可能知道土壤污染源是誰,但更多地方是多個因素綜合作用的結果,很難找到確切污染源。來源都分不清楚,所以管理和治理起來更困難。

根據污染物種類、污染程度和污染面積的差異,修復時采用的方法也不盡相同,主要包括植物修復法、微生物修復法和化學修復法等。事實上,在實際應用中,人們往往需要多種修復技術并用,并輔以適當的工程措施。

直到現在,國際上也沒有非常好的、在各種情況下都能適用的“萬能”修復技術。

像重金屬這類污染,它遵循質量守恒定律,在自然界中永遠存在,你無非是把它從土壤中弄到大氣中或別的地方。用微生物或別的方法處理都不太行。

相比而言,利用植物來修復被污染的土壤,是個非常有前景的選擇,具有費用低廉,不破壞場地結構,不造成地下水二次污染,可以美化環境,易于為社會接受等優點。該思路自1983年被首次提出后,如今已成為環境科學的熱點。

問:植物是如何修復土壤重金屬污染的?修復關鍵是什么?

答:植物去除重金屬的途徑主要有三種:

一是植物固定修復。利用植物及一些添加物使環境中的重金屬流動性降低,進而減輕重金屬對環境的二次污染。

二是植物阻隔修復,利用植物拒絕吸收重金屬的生物學特性,使土壤中的重金屬被“阻隔”在土壤中而不進入食物鏈,相當于在土壤與農產品之間建立了一堵“阻隔墻”,從而能夠獲得干凈、安全的農產品。

三是植物萃取修復,這也是目前研究最多且最有發展前景的一種方法。它是利用能耐受并能積累重金屬的植物來過量吸收環境中的重金屬離子,并將它們輸送和貯存到植物體的地上部分。

美國能源部認為,能用于重金屬污染修復的植物應具有以下一些特點:首先,即使在重金屬含量很低時也具有較高的積累速率;其次,能在體內大量富集重金屬;第三,最好是能同時富集幾種重金屬;第四,生長快,生物量大;第五,具有抗蟲抗病能力。

植物修復的前提和關鍵在于篩選具有超富集能力的植物種類。絕大部分植物吸收重金屬的能力都較小,一般的富集植物也不行,必須是富集能力很強、生物量較大的超富集植物才具有應用價值。植物和其他生物一樣,在進化過程中,都不愿意吸收這些有毒物質,它們會規避。所以,普通植物在植物萃取修復方面是沒有價值的。

植物清潔工

問:談到植物修復,不能不提蜈蚣草。蜈蚣草是怎么被發現的?它是種什么植物?除了蜈蚣草,還有哪些植物可以用來進行土壤污染修復?

答:1998~1999年,我們在湖南石門和郴州一帶開展超富集植物篩選的野外調查時發現:在一些砷污染比較嚴重的土地上,大部分植物已經死亡,唯獨蜈蚣草安然無恙。經采樣分析和室內栽培試驗,發現蜈蚣草對砷具有非常強的吸收能力,達到普通植物的10萬乃至20萬倍。可喜的是,后來的試驗又進一步發現,蜈蚣草對鉛、鎘等重金屬也有很強的吸收能力。這一重要發現為我國砷、鉛等多金屬污染土壤修復開辟了一條全新的途徑,也奠定了我國土壤修復領域的發展基礎。

蜈蚣草是侏羅紀時代的一種古老的多年生蕨類植物,它與恐龍同時代,生長的環境很特殊,它以孢子繁殖,根系非常發達,一年內可刈割多次,治理成本非常低。

后來,我們又發現了大葉井口邊草。與蜈蚣草一樣,它不但富集砷,耐砷毒能力也極強。

問:國外也有超富集植物,為何沒有從國外直接引進而是在本土尋找呢?

答:國外當時發現了300多種超富集植物,但實際情況并非如此。一些研究人員往往從標本館中取樣分析,標本中銅的含量很高―標本殺菌往往使用銅。所得的通常是一種錯誤結論。

植物都有其適宜的生長地和環境要求,把國外植物拿到國內未必合適。國內確實有人在做引種遏藍菜等超富集植物,但不成功。

此外,引種植物也存在生物入侵的風險,以及物候問題。

我們覺得還是要有自己獨立篩選的本土的超富集植物。我國的砷污染問題比較嚴重,但是當時國際上也沒有發現砷的超富集植物。為了解決我國面臨的嚴重砷污染問題,于是我們干脆就自己獨立尋找超富集植物。

我國疆土遼闊,完全有條件找到適合的植物。我們最終也找到了10多種超富集植物。

問:目前都有哪些成功的修復案例?

答:2002年,我們在湖南郴州建立了國際上第一個砷污染土壤的植物修復工程,并相繼在廣西河池、云南個舊和會澤、北京房山等地建立了重金屬污染修復示范工程,總面積達600畝。

經過6年的修復工作,目前湖南郴州示范工程中土壤的砷含量已由超標50%以上降到安全范圍,土地已交付給農民耕作。

2001年,廣西環江縣因受特大洪水影響,致使大環江河上游尾礦重金屬被洪水沖入河中,近萬畝農田絕收或嚴重減產。由于嚴重的土壤酸化和重金屬污染,有的農田甚至寸草不生。分析結果表明,原水稻土壤受砷、鎘、鉛等重金屬污染較為嚴重,水稻土壤砷含量平均為50毫克/千克,是背景土地的4倍以上,水稻土壤鉛平均濃度為背景土壤的10倍以上。

2005年,我們在環江縣建立了試驗示范基地;2007年,污染土地示范工程面積達100畝。目前已基本解決在絕收土壤上種植植物的問題,并采用蜈蚣草-桑葉、蜈蚣草-甘蔗和蜈蚣草-苧麻等間作模式,基本實現邊修復邊生產的目的,在污染土壤得到逐步修復的同時,農民也有較好的經濟收入。目前,在環江大規模推廣應用污染土地修復技術的基本條件已基本具備,財政部和環保部已投入2450萬元,支持我們開展全國性的大規模植物修復工程示范。

云南個舊是聞名世界的錫都,也是我國著名的工礦城市。由于長期的采、選、冶活動,當地生態環境遭到嚴重破壞,由此引發的水、土壤重金屬污染問題十分突出。

2005年9月,我們與當地部門合作,利用植物修復技術,建立云錫礦區污染土地植物修復技術示范基地,工程化修復面積300畝,經過3年的試驗和示范推廣,課題組提出了超富集植物治理鉛-砷污染土壤和蜈蚣草-甘蔗間作等污染土地安全農用模式。示范區土地中各種有效態重金屬含量已大幅下降,生產的農產品能達到國家相關標準的要求。

問:收獲后的超富集植物需要進行特別處理嗎?這些植物的歸宿是哪里?

答:修復過程中,蜈蚣草每年要刈割兩三次,每公頃收獲物可達10噸,其中砷含量高達1000~1400毫克/千克,鉛、鎘含量也相當高。因此,妥善處理尤顯重要。目前,我們的處理方法是進行安全焚燒,對燃燒灰分進行貴金屬提取,以實現資源回收。

問:土壤重金屬污染修復在實際應用中還存在什么問題?我們還需要在哪些方面努力?

答:植物修復屬于新興的交叉學科,在實際應用中,它不像水污染,有相對成型的技術和工程案例。哪些土壤受污染了,分布情況如何,什么樣的土壤需要修復,修復前什么樣,修復后要達到什么標準等等,這些幾乎都沒有,從實際情況看,修復百畝、千畝土地不是問題。如果要擴展到全國范圍,就不單單是科學家的工作了,需要社會方方面面的共同努力,包括資金、技術、政策等等。

篇6

【關鍵詞】人工濕地,污水處理,應用實例,發展前景

濕地是富有生物多樣性和生態功能的生態系統,被譽為“生物超市”、“自然之腎”、“物種基因庫”和“文明的發源地”。濕地是由水陸相互作用而形成的具有特殊功能的自然綜合體是重要的國土資源和自然資源,是生物重要的生存環境,與人類的生存和發展息息相關,也是自然界最富有生物多樣性的生態景觀。

近年來,隨著濕地破壞與退化帶來的環境功能喪失和生態問題的爆發,一方面反映了濕地系統在環境中的重要地位,也在客觀上為濕地科學發展提供了機遇和動力。通過近20年人工濕地上的研究和實踐,其在污水處理中顯露的良好發展潛力,將成為今后水處理研究和生態修復的一項重要組成。

(一)人工濕地被廣泛應用于污水處理的原因

1、它能夠利用基質-微生物一植物這個復合生態系統的物理、化學和生物的三重協調作用,通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、微生物同化分解和植物吸收等途徑去除廢水中的懸浮物、有機物、氮、磷和重金屬等,來實現對污水的高效凈化,同時通過營養物質和水分的生物地球化學循環,促進綠色植物生長并使其增產,實現廢水的資源化與無害化。

2、它具有投資低(150~800元/噸)、耗能少、操作簡單、運行成本低廉(0.1~0.2元/噸)的特點,因此有較高的經濟效益(其基建和運行費用僅為傳統二級處理的1/l0~1/2,胡康萍等,1991)。

3、它作為一個生態系統,能維持生物多樣性及構成景觀的一部分,在去除污染物的同時,具有美化環境的功能,因此有較高的生態效益。

(二)人工濕地處理污水的基本原理

在一定的填料上種植等特選的植物,將污水投放到人工建造的類似于沼澤的濕地上。當以富營養化為主的污水流過一定長寬比及底面有坡度的人工濕地時,經沙石、土壤或一些其他構筑物混合組成的填料床過濾,污染水可以在床體的填料縫隙中曲折流動,或在床體表面流動。而填料上植物根際的多種微生物活動,增加了濕地基質的透水性,與周圍環境的原生動物、微生物等形成各種小環境,通過氧的傳遞,更加增強了凈化廢水的能力。人工濕地的顯著特點之一是其對有機污染物有較強的降解能力,因此更適用于處理生活污水以及城市污水一類。人工濕地可分別處理廢水中的不溶性有機物與可溶性物質。不溶性有機物通過濕地構造中的填料層被沉淀、過濾、截留,進而被微生物利用,而可溶性有機物則可直接通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解、去除。

(三)人工濕地應用實例——昆明市體育城人工濕地污水處理景觀工程

實際上,人工濕地污水處理系統以其獨有的優越性越來越為人們所熟悉和重視。投資建設成本小、運行費用低、運行技術低、能夠結合景觀進行建設,具有景觀美的效果,越來越為更多的人接納,也不斷出現在人們的視野當中。

昆明市體育城人工濕地污水處理景觀工程,建立了一個成功的濕地污水處理系統。該景觀工程占地面積約4000平方米,于2008年10月開始重建,結合氧化塘、表面流、水平潛流等工程工藝,達到CJ/T 95-2000景觀回用水標準的要求,處理能力達每天2000立方米。截止目前,運行正常,出水達標。

但工程施工前的景觀河道中,黑色的水,根本看不清河中的金魚,匯水也因藍藻的滋生而泛綠。施工一個月后,可以看到水質明顯改善,景觀效果也更加柔和,以前的一汪綠水也變得清澈,大量的污染由于填料的過濾與微生物的分解而消耗,使得水體透明度提高,沉水植物能夠大量繁衍,進而促進了群落恢復的良性循環。作為一個改造工程,它將原本用于景觀綠化的水系(河道)結合人工濕地(填料)進行改造,應該說取得了較好的效果。至少它是一次有效的,有非常可行借鑒意義的嘗試。可想而知,污水處理廠的廢水如果直排,其結果必然是那一汪綠水的。

工程秉承濕地景觀的理念,采用潛流、表流濕地相結合的結構模式進行景觀化設計,不生硬,不造作。但由于工程缺少必要的前處理,且工程占地面積所限,水力負荷較大,因此,運行維護任務繁重,繁茂的水生植物殘體收割必須每月清理一次。得益于水域微環境的修復與重建,使其自然衍生了大量的沉水植物,這是水域生態修復工程所要達到的終極目的,通過沉水植物的自然衍替、循環和持續發展實現水體的自凈。

(四)人工濕地的發展前景

在我國中小城鎮眾多,人口密集,資金、技術有限,發展大型的污水處理廠有很大的困難,因此人工濕地技術在我國有著廣泛的應用前景。早期,人工濕地主要用于處理城市生活污水,目前國內外許多學者或工程技術人員經過工藝改進或者與其他系統進行組合后用于農業面源污染、城市或公路徑流、暴雨徑流等非點源污染的治理。

近10年來,一些研究者開始設計人工濕地處理工業廢水,并認為人工濕地獨特而復雜的凈化機理使其在含重金屬工業廢水和難降解有機廢水的處理中發揮重要作用。研究表明,水平潛流人工濕地對工業廢水(含有蛋白質、多肽、氨基酸、碳氫化合物、植物油、有機酸、乙醇、乙醛和酮)具有良好的凈化效果,系統對BOD的去除率達89%,對COD的去除率高達92%。一些學者在淀粉工業、制糖工業、食品工業和奶制品加工廢水的處理中也得到了很好的效果,這些學者的研究工作肯定了人工濕地在處理高濃度有機廢水時的高效性,從而進一步表明人工濕地在治理工業廢水中也具有極大的應用潛力和使用價值,并為類似廢水的處理提供了一條新途徑。

參考文獻:

[1]吳樹彪、董仁杰《人工濕地污水處理應用與研究進展》

[2]于少鵬、王海霞、萬忠娟等《工濕地污水處理技術及其在我國發展的現狀與前景》

篇7

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。

參考文獻

[1] 王麗卿等.6種沉水植物系統對淀山湖水質凈化效果的研究[J].農業環境科學學報,上海200090

[2] 丁晴.仿生水景在居住區中的可持續性設計研究[D].同濟大學建筑與城市規劃學院,2009.

篇8

專家把脈青島農田

青島農業大學教授王凱榮指出,現在全中國有20%的農田受到了污染;去年的鎘大米危機、今年的龍江鎘污染事件,讓人們對“重金屬污染”更加關注。重金屬污染究竟是由什么造成的?青島農田有沒有受到過重金屬污染?青島農科界的專家學者們早已開始針對這些問題進行調查研究。

據青島農科院中心實驗室主任、高級農藝師陳建美介紹,一般農田受到重金屬污染有兩個原因:農田周圍的化工廠排放廢水廢渣,或者農田曾經施肥不當、導致有機肥中重金屬含量殘留土壤中。

陳建美所在的青島農科院曾在2010年對青島市蔬菜種植較集中的地區土壤重金屬含量進行了調查分析,最后調查顯示,青島市的土壤質量基本安全。“萊西、即墨、平度等監測點土壤綜合污染指數均處于清潔安全狀態,適宜蔬菜種植。但萊西和即墨有4個監測點的土壤樣品重金屬鎘含量超標,且污染主要集中在土壤表層。”陳建美表示,實際上,青島的農田重金屬污染在全國來說并不算嚴重,因為沒有太明顯的污染源。

青島科技大學環境與安全工程學院錢翌教授也曾經做過類似調查,他按照不同的土地利用類型將青島市分為五大功能區:工業區、商業區、居民區、農業區和旅游區,調查結果表明,鎘(Cd)在各功能區含量均高于國家土壤環境質量二級標準,其他重金屬如鉻(Cr)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鋅(Zn)等濃度均低于國家二級標準。

錢翌教授還對青島市兩個重要蔬菜批發市場的24種常見蔬菜分季節進行過抽樣檢測,結果表明青島市冬季蔬菜重金屬污染情況較春季蔬菜嚴重,且以鉛(Pb)、鎘(Cd)污染為主;蔥蒜類鉛(Pb)、鎘(Cd)含量高,其中大蒜受到中度污染。幸好,健康風險評價最后表明,青島市蔬菜中的Pb、Cd含量未對市民的健康產生顯著風險。

居民區污染多緣于電池

“鎘在自然界中分布并不廣泛,土壤中的鎘主要來源于鋅礦、鉛鋅的冶煉,合金、電鍍 、化工廠等廢水的排放,工業固廢堆放以及化肥農藥(磷肥、復合肥)的濫用等等。”錢翌解釋說,他的調查選擇的功能區一般是受污染時間比較長的代表性地段 ,例如鋼鐵業、堿業、水泥制造業企業所在的工業區。

居民區也有可能因為電池等生活垃圾而受到污染。“生活用品中很多都是重金屬的污染源,煤炭顆粒、涂料、油漆中也都含有重金屬,這也會導致土壤的表層重金屬含量會高。”

2009年至今,我國已發生30多起重特大重金屬污染事件 ,嚴重影響群眾健康,政府部門和學界也在研究對策,希望盡快凈化受污染農田、將損失降到最低。不過,土壤修復花費動輒上千萬元,誰來負責修復、又有誰埋單等問題,一直困擾著各級政府部門。

大豆、花生易“吃”重金屬

王凱榮介紹,土壤中重金屬污染很容易使植物中的重金屬含量超標,尤其對于含蛋白量比較高的植物來說,比如大豆、花生、小白菜等,最容易受到重金屬污染的侵襲,而且不同的植物品種對重金屬的吸收不一樣。

青島農科院高級農藝師陳建美表示,此前花生出口時曾經被檢查出重金屬超標,這也使很多專家開始研究吸收重金屬含量比較少的品種。

吸收重金屬的差異,在不同水稻品種身上也體現得非常明顯。南京農業大學潘根興教授的團隊曾做過一項實驗,發現雜交稻、超級稻的鎘超標風險比普通水稻更為嚴重。專家們采集了種植南方水稻的兩種土壤,并在部分土壤里特意添加了鎘元素,結果專家發現,在未加鎘的土壤中,超級稻對鎘的親和力是常規稻的2.4倍,其籽粒中鎘的含量是普通雜交稻的1倍多。潘根興對此解釋說,超級稻之所以鎘污染超標更為嚴重,是因為它的根系發達,對土壤中的鎘具有更強的吸收力。

種桑養蠶凈化土地

農作物重金屬超標讓人們備受困擾,但也為農田土壤污染治理提供了思路。“土壤污染修復技術包括土壤清洗法、化學氧化法、植物修復法等,一般來說,農田中重金屬修復采用的植物修復法,作業周期長,而且想要完全清理土壤是不可能的。”王凱榮以自己參與的湖南某鈾礦區農田污染修復為例,“這個修復工作上世紀90年代就開始做了,前后做了大約有七八年的時間才完成。”

那么湖南的農田鎘污染是怎么治理的呢?答案是種桑樹。王凱榮曾經詳細論述了桑樹在治理鎘污染方面的功效:通過采用桑蠶生產模式替代糧作生產模式,杜絕了污灌污染,消除了食物鏈中鎘的危害,使土壤生產力得到恢復,農田年均產值比水稻模式提高2880元/公頃,比種玉米提高8880元/公頃,利稅增加1980元/公頃,耕層土壤鎘含量年平均下降1.33mg/公斤。“種桑養蠶是治理和利用我國鎘污染農田的一種成功的經濟生態模式,更多的模式有待于進一步去探索。”

不過,七八年是個很長的周期,有沒有更快捷的方法呢?如果用物理化學方法修復農田土壤污染,是可以縮短周期,但動輒上千萬的費用又是一個問題。“所以說,農田污染的快速修復,從技術上來說是可行的,但經濟上不可行。”王凱榮表示。

工業用地也需要“消毒”

相比較而言,近年來城市工業用地的土壤修復案例成果更多。工廠搬遷后,遺留土地很有可能由政府牽頭引進環保公司進行土壤修復,不過費用動輒上千萬。

青島新天地環境修復有限公司市場總監吳濤正在忙著進行一家化工廠的土壤修復準備工作,由于這家化工廠的生產部門已經陸續搬往其他地方,當地政府希望能利用這塊空間新建一個產業園,但在此之前,這塊土地必須先“消毒”。“3月份,我們將會對這塊化工廠的污染狀況進行更詳細的調查,比如土壤污染的類型,重金屬濃度高低,是否污染到了地下水等等,然后上報給政府,由政府上報立項,審批后就可以啟動修復工程。”2月16日,在新天地的辦公室,公司相關負責人吳濤向記者介紹了土壤修復的大體流程。

據吳濤介紹,城市里搬遷走的化工廠、印刷廠、農藥廠、電鍍廠等地塊是最容易遺毒的。“比如印刷廠的鉻渣、電鍍廠的鎘污水排放等。”

新天地環境修復有限公司,是山東省第一家從事土壤修復的專業公司,據其相關負責人介紹,就行業前景來看,土壤修復是一塊巨大的市場。“一般來說,土壤修復的花費一次都是在千萬元級別 ,僅僅以北京為例,一些搬遷的化工廠需要進行修復的土地,市場就有300到500個億。”

高額的土地修復費用,在我國該由誰來承擔?吳濤表示,一般來說,目前市場上土地修復的項目以工業用地居多,開發價值比較高,但是因為目前很多遺留的企業用地都是曾經的國有化工企業,這些企業出現了產權轉換甚至倒閉等情況,所以土地修復的主體還得由國家來牽頭,“修復資金由政府支持,如果這塊地未來用作商業開發,那么其受益者也可以參與。”

土壤重金屬污染調查有望艱難出爐

2006年7月18日,國家環保總局和國土資源部聯合啟動了經費預算達10億元的全國首次土壤污染狀況調查,不過直到今天,這次污染調查報告的詳細內容并沒有披露。

據青島農業大學教授王凱榮透露,這個報告將于今年二季度。“實際上,這份報告早在去年年底就已經完成了各地數據的匯總工作,但有些地方重金屬污染比較嚴重,有關部門要認真核對,數據相對來說也比較敏感,因此比較謹慎。”王凱榮解釋道,這份報告能七到八成反映目前我國的土壤污染情況,“因為這次調查是抽樣調查,是環保部和國土資源總局制訂一個總的調查方案,委托下面各省市的環保單位去做的,而有些省市可能因為財力或方法的限制,因此不能完全反映當前的土壤污染情況。”王凱榮還透露,土壤污染防治法也將在“十二五”期間推出。

青島科技大學教授錢翌也對土壤污染防治法律的出臺充滿了信心。“去年年初,國務院就已正式批復《重金屬污染綜合防治‘十二五’規劃》(簡稱《規劃》),這是我國出臺的第一個‘十二五’專項規劃。”

據了解,“十二五”期間,山東將建立土壤污染環境監管制度,對糧食、蔬菜基地等重要敏感區進行風險評估,禁止利用重污染土壤種植、生產農副產品。開展受污染土壤環境修復,未經評估和無害化治理的土地不得進行流轉和二次開發。

資料鏈接

江西等省或試點開征環境稅

環保專家根據國土資源部公布的數據估算,全國每年因被重金屬污染的糧食高達1200萬噸,相當于廣東一年的糧食總產量,可以養活常住珠三角的4000萬人口。

為了抑制污染,業內人士曾提議學習部分發達國家征收環境稅的做法。環境保護部副部長張力軍也曾公開表示,關于環境稅的問題,財政部、稅務總局和環境部一直在進行研究,目前已經有了一些基本的考慮。據悉,2010年7月,環境稅征收方案初稿已經出爐,2013年開征的時間表也已經初步確定。但是,環境稅最終是否能如期開征還是個未知數。

篇9

中國礦業大學環境工程專業始于1985年,環境工程學科經過30多年的發展,尤其在“211”一期、二期及“985”創新平臺的支持下,發展非常迅速。環境工程專業分別于1993年和2000年獲得碩士學位授予權和博士學位授予權;環境科學與工程于2005年獲得一級學科博士授權點;2007 年獲得批準設立博士后流動站。目前,環境工程專業已經具備了較完善的科研平臺和研究生培養體系,擁有教育部“礦山生態修復工程中心”、江蘇省重點建設專業等建設平臺。本學科教授8人,副教授18人,其中,博士生導師10 人,碩士生導師30 人。經過 20 多年的建設,本學科在科學研究和技術應用方面取得了一系列成果,并形成了以下7個穩定的研究方向:包括大氣污染控制技術、水污染控制與資源化技術、生態修復技術、環境規劃管理與評價、環境地質災害評價、固體廢棄物處理與資源化和地下水污染與控制等。

中國礦業大學環境工程專業在師資隊伍、科研條件、人才培養質量等方面都得到了很大的提高,這對研究生的培養質量提出了更高的要求,我校的環境工程專業,必須承擔起為社會培養合格的高層次環保人才的責任。結合我國環保事業的特點和社會需求狀況,明確了我校專業學位研究生的培養目標,即培養具有兩大能力(創新能力和工程能力)和一項“三廢治理”技能的高層次人才。本文提出協同提升我校環境工程專業學位研究生“兩大能力”的方案和模式,進而提高環境工程專業學位研究生的培養質量。

2. 環境工程專業學位研究生創新和工程能力下降的原因

在研究生擴招的大背景下,從全國范圍來看,研究生就業形勢危機初顯端倪,環境工程專業學位研究生培養創新和工程能力有所下降,造成環境工程專業學位研究生質量下降的原因主要有:

就業的嚴峻形勢和學生讀研期間經濟的雙層壓力,造成了學生讀研期間的學習的穩定性;目前,“雙導師制”落實不足,很多校內導師對研究生采取放羊式管理,校外導師的實踐指導不夠;環境工程專業學位研究生培養方案和模式陳舊,沒有體現環境工程學科自身的專業特點。研究生的創新能力和科研能力培養嚴重不足,是造成研究生培養質量下降的主要原因,具體體現在兩個極端:第一,部分高校和科研院所培養經費不多,導致研究條件和手段的缺乏,很多研究生很難接觸到實際科研項目的研究,沒有很好的建立創新和工程能力;第二,經費過多,導致了課題組龐大的工作量,研究生疲于奔命忙于各種結題雜事等,同樣也造成了創新和工程能力的下降。

3. 協同提升我校環境工程專業學位研究生“兩大能力”的方案和模式

準確定位全日制專業學位研究生的教育目標,即培養具有一定創新實踐能力的高層次應用型專門人才。協同提升研究生的創新能力和工程能力,是學校對研究生階段培養的主要目標。

(1)根據研究生期間畢業論文的不同方向,建立不同模塊的專業課程體系。教學內容實現理論和實踐的有機結合。從我校環境工程專業學位研究生課程設置來看,課程中主要包含有水和氣兩大方向。研究生和導師可以根據指導研究生的科研方向,加大某一領域的課程力度,采取文獻閱讀和課程內試驗的方式,提高科研創新能力。目前,我校研究生培養方案的課程設置中缺少固廢的處理課程,應該適時填補這一空白。針對中國礦業大學獨特的行業背景,課程中設置了《煤炭轉化過程污染治理技術》這一特色性很強的課程,有利于提高我校研究生在這一方向的獨特優勢。

(2)集中時間,讓研究生直接參加到校外導師的設計、施工、環評和監理等項目中,參與設計、施工、管理、評價和項目驗收等全程工作;積極建立校外實訓基地,讓專業學位研究生校外實訓工作制度化;落實雙導師制,特別是讓校外導師在學生工程能力的培養中,起到中流砥柱的作用。由于校外導師可能對教師職業沒有多少了解,要加大對校外導師的職業培養。本文建立的環境工程專業學位研究生“兩大能力”的培養模式如圖1。

圖1 環境工程專業學位研究生“兩大能力”的培養模式

(3)加大提高研究生導師自身創新和工程能力的素質,不斷提高更新導師對前沿科研的把握能力。導師應該具有一定的工程能力,有利于降低研究生的選題風險;導師應該保證研究生培養所需要的經費和科研硬件條件等。通過定期舉辦課題組會議的形式,在課程訓練,文獻閱讀,選題報告,中期檢查、論文評審和論文答辯等環節,加大對研究生的管理質量。很多高校研究生導師與學生的比例失調,要加大對我校中青年人才尤其是校外導師和高級科研人才的引進力度,加大“人才柔性引進”的力度。

(4)建立健全專業學位研究生培養機制。特別是在校內導師和校外導師的溝通機制建設方面,通過定期舉辦導師工作座談會的形式,充分討論研究生的課程訓練、論文選題及畢業答辯等眾多環節;此外,要對校外導師企業急需解決的問題和我國的環保戰略等專業學術問題進行探索,校內導師和學生要熟悉了解國家和行業的重大需求。

4 .結束語

培養適應我國環保發展所需要的高素質環境工程專業學位研究生,是全國環境工程教育行業對研究生培養的主要責任。本文以中國礦業大學環境工程為例,通過剖析我國環境工程專業學位研究生質量下降的原因,提出了協同提升我校環境工程專業學位研究生“兩大能力”的方案和模式。本文的研究內容對我國高校和科研院所協同提高環境工程專業學位研究生的工程和創新能力,具有一定的參考價值。

參考文獻:

[1]中國礦業大學,中國礦業大學全日制碩士專業學位研究生培養方案,2013.

[2]劉宏波,劉和,符波. 關于當前環境工程學科碩士研究生培養的幾點思考,2012,大眾科技,14(155):218-220.

[3]幸宏偉. 環境工程研究生教育中項目+案例教學法的應用,廣州化工,2013,41(11):256-258.

[4]李凡修,艾俊哲,戴捷,黃河. 環境工程專業碩士研究生課程體系建設的思考,2014,41(23):161-162.

[5]申星梅,李遼沙. 環境工程專業研究生培養模式的探索,2014,31(4):109-110.

[6]拜玉賢,明彩兵,劉 暉. 環境工程專業應用型創新人才培養模式的改革與探索,文教資料,2015,(7):88-89.

[7]董帆,孫艷娟,傅敏. 環境科學與工程研究生培養質量保障體系建立探析,2012,(3):243.

篇10

工業廢棄地有一定的特殊性,自然環境比普通用地復雜,需要考慮修復的問題相對較多。景觀設計師在進行適量的人工干預后,充分利用動、植物或其他自然因素來改善原生環境,使廢棄地逐漸恢復成安全、適宜的環境。生態系統中的土地與水資源將不再是被污染或是污染源,創造了良性、持續發展的景觀。

1.對土地、水的處理

由于諸多原因,工業廢棄地的土壤存在污染、某種或多種物質含量高、PH值偏離正常值或容易板結等問題。處理土壤是為植物的生存生長和建設活動展開提供保證,處理土壤污染最簡單、最普遍的方法是進行土壤置換,包括全部置換和部分置換,都具有一定的不足和局限性。但在追求生態性的設計中,設計人員和施工人員更傾向于進行人工干預整治,利用植物或其他自然資源對土壤進行凈化修復,這種方法能夠減少土方的運輸量,以降低成本,同時用自然修復的方式,合理利用原有土壤資源,以實現低成本生態循環的目的。在美國西雅圖煤氣廠公園項目中,設計師在土壤中摻進了適宜種植的草籽和一定比例的腐殖質,改善貧瘠土壤,增加土壤肥力,為草籽生長提供良好環境。在這項措施的基礎上,培植微生物和植物來吸收固體物質,消耗土壤污染物質,從而達到凈化污染土壤的目的。[3]在以色列特拉維夫閱讀公園,則是選擇富有當地特色種子的表層土壤,放置在公園建設用地周邊,遠離工程場地,避免風吹日曬不良影響,種子逐漸適應公園原有環境。最后選取其中含有生長能力的種子在土壤里播種,其中要多次對種子生長情況進行觀察,控制定植植物情況,取得改良土壤的效果。[4]土壤板結也是工業廢棄地中較常見的現象,主要產生原因有某些物質超標和土地被鋪地或重型器械夯實。板結對于建設和植物種植有很大的影響,在廢棄地中這樣常用的方法有人工松整土地、使用土壤結構改良劑改良土壤結構、利用適應力強的植物或使用有益土壤松動的動物生物改良土質,[5]改良手段需要根據土地板結原因進行具體分析,提出最合適的整改方案。在廢棄地中,大多數現存水來自于原有建設、后天自然積蓄或人為排放而成。而在景觀設計中,水是常見的空間活躍元素,柔化并融合硬質景觀,流動的水更能創造相對獨立空間,吸引使用者注意力,隔絕周圍嘈雜環境。選擇是否保留和利用水資源,除了根據設計需求還必須考慮其是否自身受到污染或周邊環境存在污染擴散的威脅。簡單的水置換并不能解決整個環境將來可能對使用者產生的危害,需要利用固定和清除方式對污染帶來的威脅進行控制、削減。德國北杜伊斯堡景觀公園水公園按不同水生植物的生長習性組合,創造了豐富層次和景觀效果,使植物延伸至陸地形成自然群落,植物群落美觀的同時兼顧生態凈化,使流經該路段的河流得到凈化。韓國首爾仙游島公園是在舊污水凈化工廠改造成的,在功能上進行了延續,現用原有的凈水設備為公園的庭院供水,其中的“水質凈化園”成為可供觀賞的自然凈水模型,直觀地展現原水廠運作流程,體現出污水處理廠的文化與價值。在處理廢棄土地的手法上,大地景觀是一種比較特殊的景觀改造方式。由于用地的需要,大地景觀改造一般應用在比較荒蕪、偏遠的地方。它是用土地去敘說歷史,傳達設計者要表達出來的東西。某些工業廢棄地由于土地的限制,種植樹木或建造建筑比較困難,而大地景觀可以很好地處理土地與環境,同時傳遞工業文明精神和其他人文理念。美國加州拜斯比公園(ByxbeePark)在改造前曾是一個垃圾填埋場,場地上垃圾隨意堆放著,上面覆土很薄,缺乏能夠種植和建造的條件。設計師在垃圾山上塑造地形,并把場地中的廢棄電線桿選擇性保留,組成陣列排布,平緩的地形和直立的舊電線桿形成強烈對比,共同營造場所空間。整個公園覆蓋著低矮的草,以自然的姿態體現生機。整個場地簡化了其他建設,強化了土地的特征,追求人工塑造、自然景觀的相互交融。德國蓋爾森基興北星公園(NordsternPark)在設計時,把原礦中的堆積的廢料塑形成幾何形狀山丘,整個場地以此造型為元素,構筑物也成為大地藝術的一部分,地面種植多以低矮植被為主,強調地形和景觀融為整體。

2.對原有植物、動物的處理

工業廢棄地原有的植物或動物也屬于自然環境的一部分,對于環境有一定的適應能力,能夠較正常生活在它們已經長時間適用的土地上,所以保留合適的植物、動物能維持原有景觀,能夠減少其適應時間和增大存活率,對自然修復存在重大意義。對于需要盡早對使用者開放和呈現效果的地區,則需增大保留比例。特別是有些工業地廢棄后,長時間空置會形成一些珍貴動、植物的棲息地。在開發前應當從多方面考慮是否要進行保護和完善,這樣就需要保留一部分的空間維持甚至優化現有環境,它能給有生物種提供和諧共處的條件。江西鷹潭白鷺公園設計時,在白鷺棲息的水塘周圍形成一個保護隔離地帶,減少人類活動對其產生的影響,實現人與自然的共生。俞孔堅教授在設計廣東中山岐江公園時,采用流體力學相關理論,對土地進行分割,形成綠色島嶼,既保護古老榕樹,又滿足防洪的需求。[6]剛開放使用的長沙市巴溪洲保留原生楊樹,根據水位變化,設計季節性水生綠洲,創造生態多樣性。朱育帆教授在青海原子城設計時保留白楊樹,形成綠色走廊,用植物敘述記憶,就是最好的例證。

二、改造人文環境,體現歷史價值

人工環境也是工業廢棄地的重要組成部分,工業廢棄地經常遺留下廢棄的材料、器械、建筑和構筑物,若完全抹去痕跡則失去工業遺址的歷史文化意義,讓其以原始狀態則不符合現代使用需求,所以也需要進行適當的修復。

1.對廢棄材料、器械的處理

大量廢棄的材料和器械若采取全部移出場地將消耗大量人力物力,同時也存在轉移安置問題。廢棄材料分為原料、非生產性的必須材料、半成品和成品,設計師把廢棄材料通過分解、重塑、組合與新建材料手段,使原有材料煥發出新的生命力。廣東中山岐江公園內鋪裝采用石材邊緣鋪設廢棄鋼材,照顧排水和安全的同時,體現園區特色,采用廢棄鋼材創作出鐵柵涌泉,在強烈的過去與現在的對比中追求和諧。上海國際節能環保園利用廢棄材料制作矮墻及鋪裝,一些雕塑和娛樂設施就地取材,形成獨具特色的園區風光。德國杜伊斯堡公園把紅磚制作成紅色混凝土材料,礦渣等直接作為鋪設地面材料。原有器械在考慮視線、線路、完整功能等情況下,選擇性地進行保留。完善器械處理方面,其處理手法多于相似遺留建筑物,但功能形式上更為多變。德國杜伊斯堡公園中心區,把煤氣儲存罐創造性地轉變成人工潛水中心,使器械功能不止步于觀賞,使人與工業遺跡更為親近。

2.對遺留建筑物、構筑物的處理

工業廢棄地的建筑、構筑物有著獨特的形態和結構,在突顯工業特色和記錄歷史上有著不能取代的功效。但是能夠像德國老工業區的北杜伊斯堡景觀公園那樣大量、完整、合理保留是罕見的。首先,選取比較完整和有價值的部分保留,其次在原有的基礎上進行改善和變化,用場地內廢棄材料或現代材料進行拼接,或把空間重新布置組合,使其不孤立于整體環境,而又體現工業精神。廣東廣州員村紅磚廠,原廠區建筑進行改造中,有建筑直接在磚墻上覆蓋彩色玻璃、鋼架結構,利用現代材料形成過渡空間,彰顯時代特色;有建筑入口把水泥柱和鋼架改造成特色欄架,體現工業的力量;還有建筑在入口處用紅磚拼接出新墻,使空間更適合現代使用,配合新中式的家具擺飾,工業建筑融入中國特色。在建筑設計層面,在保留特色同時需要考慮符合現代建設和環境。常見手法有:創造過度空間;工業元素和現代元素對比沖突;利用傳統元素手法中和沖突;在視覺上新舊元素進行銜接;現代元素隱藏于工業建筑表層兩者相互相成、兩者交融襯托。有些構筑物由于時間久遠和人為破壞,受到腐蝕、破損或呈現陳舊的現象。一些再利用的構筑物或建筑采用的是噴涂油漆或其他保護性質的涂料。如廣東廣州岐山公園廠房構架就涂上了鮮艷的紅色,原有的機器進行改造涂漆。雖然保存時間延長,但簡圣賢、何志華在《我國工業遺址設計案例分析——中山歧江公園》一文中提出噴涂漆這種方式會使構筑物失去原真性,讓人無法體驗工業遺產的價值。[6]有些設計選擇利用植物直接覆蓋部分構筑物,減少了工業建筑給人帶來的距離感。德國北杜伊斯堡景觀公園中,鐵路公園的少數鐵軌和步道被爬山虎等攀沿植物覆蓋,柔化了鋼鐵構成的硬朗空間,增加了生命氣息,同時表現出時間在上面留下的痕跡。但爬山虎這種攀沿類植物會分泌腐蝕性的物質,影響建筑或構架存留時間和安全性。采取對建筑或構筑物進行表層處理,或使植物“懸浮”于建筑表面不直接與之接觸,減少植物對于廢棄建筑的不良影響。

三、協調周圍環境,新舊相互交融