水生態修復技術專業范文

時間:2024-01-04 17:45:20

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水生態修復技術專業

篇1

相關資料顯示:被譽為廈門市“城市綠肺”的湖是個咸水瀉湖,曾經一身污穢,惡臭補鼻。為了顯著改善湖及周邊的環境質量,市政府下了很大力氣,實施了以“截污處理,搞活水體,清淤筑岸,美化環境”等工程技術為主線、歷時20余年的綜合治理,已基本控制了污染的發展,使湖區的生態平衡逐漸恢復。但是,由于對海洋生態系統復雜性的認識不足,缺乏恰當的生態技術配套,湖水富營養化和黑臭問題依然嚴峻,雖嘗試過很多技術,但效果都不理想。黃凌風教授與湖管理中心合作經過五年多的潛心研究,提出了海水生態浮床技術設想,又在科技部的支持下通過三年多的攻關,取得了令人欣喜的成績。通過課題組自主研發、國內首創的海水生態浮床技術應用,湖示范區水質得到了明顯改善,氮、磷營養鹽分別降低了20-40%,COD、BOD降低了10-20%,葉綠素下降了30-40%,懸浮顆粒物濃度下降了90%以上,良好的水質吸引大量的海鳥駐足、棲息和覓食,在湖區形成了自然、和諧的生態景觀。

黃凌風教授作為一名海洋生態學專家,長期從事海洋生態學與恢復生態學的教學和科研工作。他在研究近海生態系統結構與功能及微食物環的貢獻,探索海岸瀉湖與海洋淺水濕地的環境與生態修復技術方面取得了一系列創新成果,主抓的《海洋生態學》也是福建省的高校精品課程。最近,這項海水生態浮床技術的研究與示范成果更是引起了業內的高度重視。在中國科協副主席唐啟升院士的推薦下,11月中旬中國工程院第109場工程科技論壇“碳匯漁業與漁業低碳技術”組委會特地邀請黃凌風教授來京出席論壇并做報告,探究生態浮床技術在海水高效低碳漁業中的應用前景。

生態浮床技術

生態浮床技術是一項經濟、高效、對環境友好、生物安全性高的水域生態修復技術。生態浮床技術以前叫人工浮島技術,最早用于水面造景和生物多樣性保護,后來發現可以吸收金屬與富營養化物質,就演變成一種環境的修復技術。該技術可以結合經濟作物無土栽培技術,達到水質凈化和農業生產雙重目標,已在國內外淡水領域普遍應用和推廣,取得了良好成效。但以往受制于修復植物的耐鹽性和浮床載體的耐腐蝕和耐污損能力,在咸水環境的應用一直沒法有效展開。

黃凌風課題組聯合中科院植物所等單位,實現良好的學科交叉,培育、選育了海馬齒、鹽角草等6種耐全海水的修復植物,研究了修復植物的耐鹽與修復機理,研制了3類5款耐海水的生態浮床,實施500畝水域的海水生態浮床技術示范,實現了關鍵技術的突破。

黃凌風教授告訴《中國科技財富》:其核心原理是將陸生植物移植到漂浮的水面浮床上,利用植物根系吸收、吸附和降解水中的污染物質,從而降低水中污染負荷,改善水質,使水體穩定下來,讓生態系統得以發揮自身的調節功能;最終達到改善水質,恢復生態的目的。

在風浪較小的地方,比如內灣、咸水河道、城市中心瀉湖等水體,特別是對懸浮物很高、水動力很弱、污染特別嚴重的地方,生態浮床技術具有不可比擬的優勢。廈門的湖,最大的問題就在于水動力不足,帶入的懸浮物很多,富營養化嚴重,浮游植物過量生長。在主要污染物負荷得到有效控制的前提下,海水生態浮床技術是使海洋環境及生態系統得以恢復的輔助手段。黃凌風課題組抓住問題的核心,用生態浮床技術降低懸浮物的濃度,通過克生作用,15%的覆蓋率將湖赤潮發生率降低了50%以上。

生態浮床還能夠與大型海藻配套使用,實現良好的互補效應。通過生態浮床技術,把懸浮物過濾沉淀掉,使大型海藻光合作用得到保證,充分發揮其吸收凈化等方面的能力。此外,該技術還能抑制赤潮藻類的大起大落,使浮游植物數量保持在合理的水平內,從而讓環境趨于穩定。

理念方向的對錯對一項科研成果的水平起到重要作用。有別于其他淡水處理技術的是黃凌風團隊通過使生態系統穩定下來,再調動其自我調節與恢復能力來達到治理的效果。只要在上游區域設置一定面積的浮床,就能對整個河道流域起到很好的調節作用。

前景廣闊意義大

有專家坦言:海水生態浮床技術的成功研發,是海洋環境生態修復技術自主創新的重要突破。對滿足我國高污染海水環境生態治理的迫切需要,提升我國海洋生態保護和修復技術研究水平和國際競爭力具有重要意義。

我國沿海城市的很多水體污染是比較嚴重的,特別是有些城市瀉湖、感潮河道,咸潮入侵現象很嚴重。而以往的淡水技術又處理不了這些問題,迫切需要有相當性價比的適用技術。黃凌風上次來北京參加863海洋技術領域中期工作會議時,天津市科技局就對海水生態浮床技術表現出出濃厚的興趣。

黃凌風一再表示:應用技術的研究過程中,一定要加強對機制、機理的基礎性研究,保障理論支撐才能更好的拓展未來。他們在海水生態浮床技術的各種修復機理的研究方面不落于淡水生態技術。

針對咸水環境中污損生物附著嚴重的問題,課題組主要采取了兩種策略,一是采用對環境友好的化學防污涂料,另一方面是采用物理防污的方法,使污損生物難以附著生長,或者采用特種材料,使之附著到一定重量后主動脫落。針對營養鹽過剩的富營養環境,采用種植經濟作物的方法,以變廢為寶,體現經濟效益。在與養殖業結合方面,他們認為需要兼顧經濟價值與生態效益,實現技術集成意義重大,他們將在這方面持續開拓。

生態浮床技術在受污染海域的生態修復和耐鹽經濟作物生產中應用前景廣闊。在海水低碳農業中,尤其是與海水養殖業相結合,將為海水養殖環境的改善和灘涂種植業向海上拓展提供了新思路。此外,由于進行了技術集成,成本只相當于目前淡水景觀水體所用浮床的一半,而且還能抗風浪,具有明顯的技術優勢,今后完全可以延伸到淡水生態環境的治理。

在黃凌風教授的組織管理下,課題組合作關系很和諧,參研單位一再表示希望在十二五期間能持續合作下去,盡量在提高生態浮床性能和降低成本方面有進一步的突破,使成果能得以很好的應用。黃凌風告訴記者:這是一種輔助配套技術,可以與多種水治理技術搭配使用。目前該研究的框架性體系已基本建立,今后將推動細節的完善。

篇2

關鍵詞:水生態保護;修復;環境稟賦不優越;用水體系;

Abstract: as the our country economic society to increase of water consumption, make of the shortage of water resources this problem increasingly sharp. Develop the water ecological protection is the focus of the ecological system guarantee maintain normal water cycle in the amount of water needed to balance relationship. In addition to the ecosystem protection and restoration work, to keep pace with The Times, exploring, adhere to the person and the nature harmoniously concept. But the atmosphere only part of precipitation form water quantity, and the rest of the natural ecological systems for use, this part of the natural ecological system directly for the use of the precipitation in maintaining regional vegetation ecosystem stability is very important. In this paper, the water ecological system protection and restoration, and promote ecological restoration work the sustainable, stable and healthy development.

Keywords: water ecological protection; Repair; Environmental endowment not superior; Water system;

中圖分類號:TV213文獻標識碼:A 文章編號:

0引言

近些年以來,隨著水資源短缺與經濟社會快速發展對水資源保障的要求日益提高形成尖銳矛盾。而且在我國逐漸出現了洪澇災害、干旱缺水、水污染、水土流失等水問題對我國的經濟發展形成了致命的威脅。因此國家對水問題的認識不斷的進一步深化,采取了相應的措施。加強水生態環境保護,修復受損的水生態系統,成為促進水資源可持續利用、生態環境良性循環和經濟社會可持續發展的重要任務之一。近年來,治水理論又有了不斷的更新的發展,使得治水實踐發生了巨大地變化。

1.水生態環境稟賦不優越

水是不僅僅是生態系統的重要組成部分,更是生物群落生命的載體,同時也是能量流動以及物質循環的介質。由于受到氣候以及降雨量的影響,我國現大概有39%的面積屬于干旱、半干旱地區,人類活動易引起土壤侵蝕、沙漠化和鹽漬化;在半濕潤、濕潤地區,也有一部分地區生態環境相對脆弱,約有占國土面積10%的地區屬土壤侵蝕中度敏感區,占國土面積2%以上的石灰巖地區易發生石漠化;再加上高寒缺氧的青藏高原等由于特殊地貌和氣候等因素造成的生態脆弱地區。長期以來,在經濟建設和水資源的開發利用方面,由于對人和自然的和諧共處重視度不夠。對水資源的無節制開發利用,以及過度的強調防洪,洪災發生更加頻繁;河道工程中大量的使用混凝土、漿砌塊石等硬質材砌筑河床,導致河流被完全人工化、渠道化;并引發江河斷流、地下水超采、地面下沉;過度圍湖造地,侵占河道,降低了河湖的調蓄能力和行洪能力,加劇了洪水災害;不注意生態保護,亂砍濫伐,造成水土流失嚴重,江河湖庫淤積。人類既要適當控制洪水,改造自然,又必須主動適應洪水,協調人與洪水的關系,這樣才能保證可持續發展。因此要約束人類自身的各種不顧后果、破壞生態環境和過度開發利用土地的行為,從無序、無節制地與洪水爭地轉變為有序、可持續地與洪水協調共處。認識到生態環境用水的重要作用,提出水資源的開發利用既要滿足經濟用水、生活用水的需要,也要充分考慮生態用水、環境用水。

2.生態環境用水體系及其分類

我們根據對流域生態系統中水循環過程的分析探究,得出水汽凝結以降水形式降落到地表的過程中,其中有一部分會被植被攔截或被植物散發掉;另外一部分會滲入地下轉變為地下徑流;而其他的部分降水則會形成地表徑流。地表徑流和返回地表的地下水,最終沿江河水系或地下水系注入海洋或蒸發到大氣中去。在流域的整個水循環過程中,可以概化成形成水資源之前和形成水資源之后的生態環境用水循環過程,則可分為四個方面。

(1)降水在形成水資源的過程中,有很大一部分水量被天然生態系統所利用,主要形成流域的蒸散發量,以維持流域的天然生態系統。降水是維持區域天然生態系統結構功能、穩定性和多樣性的主要水源,這部分生態環境消耗量對流域天然生態狀況起著決定性的作用。

(2)降水形成的河川徑流,在人類用水以及沿途匯入支流和與地下水發生轉化的過程中,需要一定的水量以維護河流生態環境健康,河道內生態環境用水是指維持河湖給定目標下生態環境系統一定功能所需要保留在河道內的水量,河道內生態環境用水兼具航運、發電、水產等河道內生產功能。

(3)降水形成的地下水系統具有一定的環境地質和生態功能,為了維護這種生態功能,需要維持一定的地下水水位或維護一定的地下水循環而需要的水量。

(4)河道外生態建設的用水,專指保護、修復或建設生態環境需要進行人工補充的水量,包括城鎮生態環境用水、農村生態環境用水和林草植被建設用水等。

3水資源承載能力是經濟社會發展的前提,堅持合理開發水資源,強化水資源節約、保護、配置工作

首先,我們要搞清楚水資源承載能力,是經濟社會健康發展的首要條件。水資源承載能力即是在一定的流域或區域內,其擁有的水資源能夠持續支撐經濟社會發展規模并維系良好的生態系統的能力;如果經濟社會發展超出了水資源承載能力,就會失去必要的物質基礎,就會造成生態的破壞,發展就是不可持續的。

其次,我們必須要看到水資源的承載能力是可以提高的。對水資源進行合理開發、高效利用、優化配置、全面節約、有效保護和綜合治理,可以大大提高水資源的承載能力。為此,提出了一系列帶有方向性的對策措施。如:節約和保護水資源是我國的一項重大國策;節約用水是減少地表水和地下水資源消費的手段之一;大力推行節約用水措施,發展節水型農業、工業和服務業,建立節水型社會;通過節約用水,減少無效用水需求,減輕供水壓力,減少污水排放,減輕污水處理的費用;加強水資源管理,提高用水效率,建設節水型社會是水行政部門的重要職責等。

4水生態保護與修復路線圖

水生態保護與修復的主要工作內容包括水生態環境調查與問題分析、目標分析與標準確定、生態環境用水配置和主要對策措施等內容,技術路線見圖1。

圖1水生態保護與修復技術路線

5發動群眾,建立健全公眾參與生態系統保護和修復的機制

單靠我們水利專業的人去治理這些河流是遠遠不夠,只有不斷去增強公眾的水生態環境保護和修復意識。不斷去增強各級干部和廣群眾的環境意識、生態理念和法制觀念。列入工作計劃,大張旗鼓地傳生態保護工作的方針政策和法律法規,及時報道和表揚先進典。各級教育、宣傳、勞動及其它有關職能部門要重視生態系統方面知識教育、培訓,面向社會、面向基層,讓可持續發展戰略深入人心,把生態環境保護和修復建設變成全體公民的自覺行動。鼓勵公眾參與生態環境保護和修復建設。堅持專門隊伍和群眾參與相結合的工作思路,積極發動、組織和引導人民群眾參與環保工作,形成做好生態環境保護和建設的廣泛群眾基礎。建立和完善公眾參與制度,涉及群眾利益的規劃、決策和項目應充分聽取群眾的意見。切實維護人民群眾的合法權益,繼續實行有獎舉報制度,積極探索調動群眾參與生態環境保護和建設的機制。

切實維護人民群眾的合法權益,繼續實行有獎舉報制度,積極探索調動群眾參與生態環境保護和建設的機制。如何有效地做好保護與修復工作提出以下四點建議:

(1)充分重視水在水土保持生態建設中的作用。搞好水資源的利用是實施生態修復的關鍵和保證,立足當前,著眼長遠,把生態修復這一新思路、新舉措落到實處。

(2)明確思路,扎實推進水土保持生態修復工作。水土保持生態修復是一項全新的工作,其實施的內容、組織管理方式與通常的水土流失綜合治理工程有著顯著的差別,同時,在不同的區域,生態修復的建設內容各異。

(3)因地制宜、綜合治理,基于創新的生態修復要進一步創新。調整作物種植比例,實行增麥、壓豆、增經、增飼措施,即輪作制改為豆、麥、經飼制,堅持耕作制實行耙茬、深松、少耕制的水土保持耕法,同時推行秸稈還田,增加土壤有機質含量。

篇3

觀規劃角度提出建議,以期更好地推動海綿城市的研究與發展。

【關鍵詞】:海綿城市;水生態基礎設施;生態優先;雨水利用

1、海綿城市的提出背景

城市化的不斷加深則帶來一系列生態環境問題,其中水生態危機尤為突出。城市面臨的水生態問題遠不止洪澇災害,還有水資源短缺和水安全問題與之并存。反觀我國傳統城市建設模式,在應對內澇洪災和水安全問題的能力卻存在明顯不足。

因此,在我國水生態環境惡化和新型城鎮化建設的時代背景下,海綿城市作為人與自然和諧共存的有效途徑,被專業領域學者提出和推廣,并成為國家和地方政府解決城市雨洪綜合管理的指導方針和戰略目標。

2、海綿城市概念及意義

我國《指南》中對海綿城市的概念進行明確定義:指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。該簡單概念背后隱含的深層內涵,可以具體分解為:一是,海綿城市面對洪澇或者干旱時能靈活應對和適應各種水環境危機的韌力,體現了彈性城市應對自然災害的思想;二是,海綿城市要求基本保持開發前后的水文特征不變;三是,海綿城市要求保護水生態環境,將雨水作為資源合理儲存起來,以解城市不時缺水之需。現代化城市建設過程當中,海綿城市的應用有利于解決水資源短缺、內澇頻繁發生、水生態惡化等突出問題,為建設海綿城市提供重要保障[1-2]。

3、海綿城市發展歷程

3.1國外研究發展歷程

通過國外文獻研究發現,海綿城市的概念最早被澳大利亞研究學者用來隱喻城市對周邊鄉村人口的吸附效應。近年來,多有學者運用該概念來形象比喻城市吐納雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海綿城市來形容城市像海綿一樣處理雨洪自然事件問題的彈性能力,并以三個案例說明了從規劃到設計不同尺度的具體雨洪管理設計方法,包含雨洪滯留和過濾等景觀手法的應用。2015年 1 月,美國《晨報》(Morning Edition)也展_了建設海綿城市的討論 。國際上關于“海綿城市”的相關理念與政策很多,盡管這些理念的名稱不同,但所采取的工程措施基本涵蓋:透水鋪磚、雨水花園、綠色屋頂、植草溝等雨水滲透、滯留設施,以及生物滯留池、濕地等雨水貯存設施。

3.2國內研究發展歷程

通過研究國內文獻研究發現,國內關于海綿城市概念最早可追溯到2003年,北京大學俞孔堅和李迪華教授共同出版的《城市景觀之路:與市長交流》一書中最早將“海綿”的概念比喻自然濕地、河流等對城市旱澇災害的調蓄能力。

在我國海綿城市概念發展的整個過程中,出現了多種概念名稱叫法,主要有綠色海綿、海綿體城市、生態海綿城市等,這些概念在改變傳統雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、運用生態途徑解決城市水環境問題等方面展開了不同程度的探討研究,與海綿城市有著異曲同工的緊密聯系,最終在國家政策層面確定了海綿城市概念的統一和完善[1-2]。

4、海綿城市構建途徑與措施

主要分為水生態系統功能主體保護與修復和源頭管理與控制技術(區域低影響開發)。其中,水生態系統功能主體保護與修復主要包括:識別水資源保護生態斑塊、保護水系網絡及生態系統、修復已破壞的水生態斑塊及網絡、源頭管理與控制技術(區域低影響開發)等。根據城市降雨過程,區域低影響開發技術主要分為截留技術、促滲技術和調蓄技術3種。其中,截留技術是通過材料或者結構,將降雨過程中雨水形成徑流的速度減緩,通過增加雨水匯集的面積來達到延緩徑流目的的技術,如綠色屋頂及植物群落冠層截留等 [1-2]。

5、研究進展現狀概述(共識與爭議)

5.1三點共識

海綿城市理論產生至今,學術界達成了以下三點共識:

(1)海綿城市的建設是一個長期的過程。(2)內澇和水體黑臭等一系列問題雖然最終表現在水體上,但是其產生原因涉及人類活動特別是城市建設的方方面面,不能“就水論水”。解決問題必須在統一規劃的引領下完成,不是單一部門。(3)國外經驗是值得借鑒和總結的,但同時要注意的是,國內外城市規模、密度、居住習慣和發展水平不同導致的差異值得重點關注。

5.2七點爭議

2014年10月,《海綿城市建設技術指南》的頒布,使海綿城市圈形成了“灰色”“綠色”“灰-綠結合”三派鼎立的局面。爭議焦點大致總結為以下七點:(1)城市海綿概念可行性(2)綠地用來調節徑流的可行性(3)綠地承擔滯洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充實地下水的方式(5)海綿城市解決水質污染問題的可行性。(6)建設海綿城市是否更省錢。(7)海綿概念是否可發展。

積極利用綠色海綿體保護和儲留雨水是一項積極善意的發展,但前提條件是城市擁有充足的綠地,雨水沒有被污染。城市海綿體對治理洪澇能起多大作用,需要實事求是、因地制宜地分析。我們不能把海綿城市當做是解決城市洪澇問題必須且唯一的靈丹妙藥,應該打破僵化的思維方式,站在更高的層面、更大的時空尺度上來觀察雨洪管理的問題

結束語

雨水不是負擔,而是寶貴的資源。在城市景觀設計中,將水資源、土地資源等生態平衡納入設計理念中,建立海綿城市是我國城市建設發展的必然趨勢,而我國當前所面臨的資源

問題和環境問題日益嚴峻,進一步表明我國建設海綿城市的必要性,因此,只有更好的將海綿城市設計與城市景觀設計結合起來,才能有效解決城市地表水存儲問題,減少城市生態環境惡化現象,進而促進我國現代化城市的可持續發展。

【參考文獻】

[1] 仇保興.海綿城市 (LID) 的內涵、途徑與展望 [J]. 給水排水,2015,41(3):1-7.

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論文摘要:海河流域現有綜合規劃是1986年編制的,已經難以適應現今流域 經濟 社會快速發展的要求,必須站在新的制高點上進行修編。結合流域當今特點和經濟社會發展要求,闡述了規劃修編的指導思想及原則,指出了規劃修編工作圍繞流域發展與管理應關注的主要內容。

海河流域是我國 政治 文化中心和經濟發達地區,具有重要的戰略地位。新

規劃修編要重點把握以下八項原則:一是堅持以人為本的原則。重點解決好與人民群眾切身利益密切相關的水問題,努力滿足人民群眾對供水安全、防洪安全和生態環境用水等方面的需求。二是堅持人與 自然 和諧的原則。充分考慮水資源承載能力和水環境承載能力,妥善處理開發與保護的關系,促進水利的可持續 發展 。三是堅持資源節約和保護的原則。繼續把水資源的節約、保護、配置放在突出位置。四是堅持流域水利發展與區域 經濟 社會發展相協調的原則。強化流域水利服務于經濟社會發展的能力,提高水利社會管理和公共服務水平。五是堅持全面規劃與突出重點的原則。在統籌考慮流域各方面對水利需求的同時,牢牢抓住海河流域水資源短缺、水環境惡化、防洪保安要求高的特點,在規劃中著重解決生態環境修復、供水和防洪等方面的突出問題。六是堅持協調統一的原則。妥善協調流域規劃與區域規劃、綜合規劃與專業規劃、水利規劃與其它行業規劃的關系。七是堅持繼承與發展的原則。現行規劃是修訂的基礎.必須在繼承的基礎上進行創新。八是堅持以創新促發展的原則。規劃修編力求體現先進性、 科學 性、經濟性,并應重視采用新思路、新資料、新方法、新技術,提出新成果,努力提高規劃的科學性。

三、圍繞流域發展與管理的需求,突出規劃修編的主要內容

流域綜合規劃應對流域的防洪、排澇、供水、灌溉、發電、航運、岸線利用、水資源保護、水土保持生態建設等各項任務,進行全面規劃,結合海河流域特點和實際,海河流域綜合規劃要突出解決以下四方面重大問題。

1.優化水資源配置,構建安全高效的城鄉供水保障體系

通過建設南水北調東中線,溝通流域水系,組成海河流域“二縱六橫”的水資源配置格局。合理配置引江水、當地地表水和地下水、引黃水以及非常規水等多水源.統籌協調生活、生產、生態用水,受水區和非受水區用水,城市和 農村 用水。

按照全面建設節水型社會,實施總量控制和定額管理的要求,提出主要省際河流水量分配規劃方案.加大農業節水、 工業 節水和城市節水力度,統籌灌溉規劃、城鄉供水規劃,以及區域產業布局調整建議規劃等,保障飲水安全、糧食安全。

2.維護河流健康,構建清潔良好的水生態環境保護與修復保障體系

確立河流生態功能,明確生態環境保護與修復目標,確定基本生態水量,開展北運河等生態修復試點,保障白洋淀、七里海等重要濕地生態用水。

以京津等大中城市水源地、省界緩沖區、地下水資源保護為重點,加強水功能區監督管理,提出水域納污能力和限制排污總量及分階段目標,提出地下水限采方案,建立完善的水質水量監控體系。

    充分發揮大自然的自我修復能力,擬定官廳和密云水庫上游、太行山等重點區的水土保持方案。

    3.實施洪水管理,構建人水和諧的防洪減災保障體系

    建立較完善的防洪體系,實現由控制洪水向洪水管理轉變,溝通水系、相機調度,注重洪水資源利用。加強中小河流、中小水庫、山洪災害防治、洪水資源利用和岸線利用規劃,制定不同標準下的洪水資源利用方案及措施,提出洪水調度方案調整意見。

    4.加強綜合管理,構建有序可行的水管理能力保障體系

    提高流域社會管理和公共服務能力,健全流域水法規體系,完善規劃體系,建立新型的流域管理與區域管理相結合的水資源管理體制和高效的協商機制。完善水利應急機制,積極調處和預防以晉冀豫漳河上游和京津冀晉省界地區為重點的水事糾紛。加強水利信息化.提高水利行業自身管理能力。

篇5

關鍵詞:水環境治理 規劃水系水質 水景

中圖分類號:B845.6 文獻標識碼:A 文章編號:

1.前言

隨著社會經濟的發展,人們對水環境的保護意識和要求日趨強烈,水環境保護的重要性也日益凸顯。張家港市是典型的長江下游濱江水網城市,楊舍城區水網貫通,交織成網。張家港在改善城鄉環境質量、提高城鎮總體功能、創造良好的人居環境等方面持續努力,城市建設成就巨大,于2008年榮獲聯合國人居環境獎。實踐證明,濱水空間開發利用潛力巨大,是張家港城市品質進一步提升的關鍵。

近年來,在城市總體規劃指導下,張家港相繼編制有一系列控規、城市設計和水資源綜合利用、水系整治、綠地系統、風景旅游、給水排水等專項規劃,從不同角度提出城市水體功能與建設需求。這些規劃僅從水體單一或部分功能出發進行水環境整治,輕則造成資源浪費,重則對城市安全、生態、風貌造成不利影響,因此,有必要在已有與城市水環境相關成績和規劃成果的基礎上,進行梳理、整合、提高,統籌協調城市水系溝通、河道疏浚、防洪排澇、補水活水、截污治污、生態修復、沿岸整治、濱水景觀、涉水旅游等水環境工程和管理工作,實現城市水環境多功能復合、多目標實現,進一步提高人居環境質量,形成城市特色。

2.規劃理念和方法

2.1 規劃理念

長久以來,人們在河道整治過程中,過分強調依靠工程措施防洪排澇,不適當地對河道裁彎取直、甚至填沒河道,使其硬化、渠化,對河流自然功能造成破壞。近年來,從河道整治到水環境綜合治理,治水理念快速發展,除防汛抗旱、保障安全外,水生態環境、景觀風貌越來越得到關注。水環境治理通過多學科支持,力求滿足多功能需求;應用雨洪調蓄技術,保護水面,還河道空間;標本兼治,控制河流污染,修復水生態系統;營造水景觀,建立濱水環境,體現水體個性、特色。

在借鑒國內外水環境治理經驗的基礎上,張家港城市水環境治理規劃堅持“科學發展觀”,以人為本,以城市自然水環境和歷史文化資源為基礎,貫徹人水和諧相處和水資源可持續利用的治水理念,科學治水、復合治水、持久治水、生態治水、依法管水,讓水走進城市、讓城市融入水,營造“水寧、水豐、水活、水凈、水美”的城市水環境,建設具有濃郁濱水特色的現代宜居城市。

2.2 規劃內容框架體系

由于城市水環境涉及多方面內容整合、多專業協調,有必要對水環境相關內容進行系統整合和梳理,形成明確合理的內容框架體系。規劃綜合水體多種功能需求,溝通水系,整治河道,強化藍線和濱水綠線管理,優化水環境空間載體;協調水資源、水安全、水運輸、水處理、水生態等專項工程和管理工作,保障水環境水質和水量;健全濱水景觀構架,打造重要河段和節點風貌,兼顧水夜景照明,挖掘水文化內涵,策劃涉水旅游項目和線路,提升城市內涵和魅力。規劃貫徹“人水和諧”理念,采用“統籌治水”方法,以水系河道為空間基礎、水質水量為物質載體、濱水景觀旅游為品質升華,系統治理水環境,形成以藍線空間為塔基,水質水量為塔身,景觀旅游為塔尖的規劃內容框架體系。

3.規劃重點研究內容

3.1 保護為主、整治為輔,尊重自然的水系格局和河道斷面

規劃尊重水系自然形態、歷史形態,以保留、溝通、拓寬為主,填埋、開挖、拓浚為輔,形成城市內、外相連的水系。因城市建設、用地布局需適當調整水體的,不得降低河道密度和水面率,部分地區新挖湖泊增加水面,形成河湖相連、疏密相間的水系布局。

張家港城市水系以現狀河湖為基礎,總體形成“三橫三縱三節點”結構形態。在骨干河湖水系基礎上,恢復中心地區小城河、彎背塘及谷瀆港被覆蓋河道,延伸溝通白芷港、新豐河、二環河,形成暢通的環狀水系,通過濱水綠化景觀建設,形成連續的水生態廊道和景觀廊道。

河道線型按功能結合現狀確定,以防洪排澇、航道運輸為主要功能采用“小直大彎”線型,以景觀為主要功能采用“大直小彎”線型。束水河段為河道寬度小于其上下游河道寬度80%的河段,對影響引水排水、生態防護功能的束水河段進行拓寬,保持寬窄有致、收放有度的河道斷面。河道駁岸結合現狀和具體情況確定,盡可能采用自然坡、生態護岸,護岸頂高程一般與兩岸場地接近,河底保留原狀土。

3.2 截污治污、生態修復,低碳生態的水質保障和水位控制

規劃入河排水口主要為雨水口,嚴格控制城市污水入河。水質保障以污水收集處理為主要工程,污水收集主要采用雨污分流制污水管網。加強初期雨水污染防治,初期雨水通過簡單工藝(沉淀、預曝氣沉淀等)或濕地處理后排入附近水體。控制城市面源和相連外河污染,持續改善城市水環境質量。

注重水體生物多樣性、協調性、穩定性,從活性底泥、生態護岸、水生動植物、濱水綠化等方面提高水體生態承載力,修復水生態系統。基于岸邊至河床連續降低的緩坡地形構建植物群落,形成“水下森林”。從濕地濕生挺水植物群落過渡到淺水區浮葉、沉水植物群落,直至深水區漂浮植物群落。水生動物包括螺螄、河蚌、黃蜆等軟體動物和野生魚類,通過它們吸收和轉化水體和底泥內營養物,維護水生態平衡。濱水綠化實現水體、陸地空間的自然過渡,起到固岸固泥、涵養水源、減少水分蒸發等作用。

主要利用防洪排澇工程,結合水系、場地高程分片控制景觀水位;利用長江潮汐,形成以調蓄自排為主、機排為輔的排澇體系,減少能耗,保障水安全。

3.3 建立水力水質學模型,專題研究自引自排的活水系統

在健全水系、拓浚河道、完善防洪排澇閘站基礎上,以長江水為水源,對城市補水活水。專題研究城市引排水系統,對河道進行模型概化,選取重要觀測點,分析水質和水量。尊重、修復自然水流,自引、自排為主,利用長江潮汐,位時從上游引江水入城,低水位時往下游排水入長江,逐步恢復歷史水系漲水、落水自然狀況,減少能耗,又改善水質,符合自然生態、節能減排的自然規律和發展趨勢。

由于長江水體水質(C0D)基本能保持Ⅱ類水標準(高錳酸鹽指數),規劃以長江為引水水源,根據張家港市區河道的水環境功能區劃情況以及目前張家港市區的水環境容量缺口,估算得到為使張家港市區的水環境功能區達標,需從長江引水1.3-1.7億立方米/年。非枯季節,一方面內河的水環境容量值較大、二可從長江自引,故可不采用泵引的方法,只有在枯水季節(約為3個月),考慮采用泵引的方式。在非枯季節可考慮采用自引方式,當朝東圩港、一干河水位達到自引條件時,可根據實際情況開閘引水,將長江清水引入城市;同時按照周期15―18小時后開啟二干河沿河閘,將城區內部水系排入長江。

3.4水綠交融、傳承文化,獨特宜居的濱水風貌和休閑旅游

規劃將濱水景觀設計與地方歷史文化傳承相結合,以張家港歷史名賢、歷代民眾改造水系的往事為主題,傳承地方歷史文化,融入“團結拼搏、負重奮進、自加壓力、敢于爭先”的現代張家港精神,提升濱水景觀內涵,塑造具有地方特色的濱水環境。

結合張家港主要景觀水體,完善濱水綠地空間布局,協調濱水區城市風貌,打造張家港“兩軸四帶、雙環五核”的連續性景觀結構。對景觀軸、景觀帶和景觀核、景觀節點提出引導要求,深化主要河段、節點城市設計,示范性落實引導要求。

規劃圍繞東橫河和一干河―新市河―新沙河兩條重要的景觀水系脈絡組織涉水旅游,聯系并帶動城市北、中、南三大旅游片區發展。合理打造濱水旅游項目,對主要景點設計和特色進行引導。通過合理組織旅游線路、配套旅游設施,展示“沙洲古地、生態港城”的魅力。

4.結論

城市水系具有保障防洪排澇、維持生態平衡、塑造景觀環境、營造濱水空間等綜合功能,城市水環境治理是一個涉及水力學、水生態學、城市規劃、景觀設計、美學、環境心理學等諸多學科的綜合性問題,城市水環境治理規劃應以實現水系綜合功能、體現人水和諧為目標,注重多專業協調,綜合多學科知識,對城市水系的綜合治理提出更完善的解決方案。

在城市水環境治理規劃編制過程中,應與控規充分協調,落實水系河道治理、濱水景觀建設等具體用地。通過河道功能劃分,確定城市河道建設標準,將水系河道用地具體落實到控規藍線控制上、將濱水綠化用地落實到綠線上。通過加強與與相關規劃的銜接和反饋,增強非法定規劃的可操作性。

參考文獻:

[1]江蘇省城市規劃設計研究院. 《張家港市城市水環境復合規劃》,2010年.

篇6

關鍵詞地震災區;綿遠河源頭流域;生態修復;基本原則;措施

5·12汶川特大地震使綿遠河流域遭受了巨大的破壞,尤其是綿竹市境內的漢旺鎮至九頂山的綿遠河源頭流域段災難空前。不僅當地基礎設施、住房和設備等損失慘重,而且林地和森林植被也損失嚴重。地震后,由于巖石大面積松動,土壤層與巖石部分脫離,造成大面積的山體滑坡;加上災后泥石流、堰塞湖、洪水等次生災害,使植被失去了附著的基礎,很多林地變成了不毛之地[1-2]。修復綿遠河源頭流域生態系統事關長江上游生態屏障的建設,是極重災區綿竹市最重要、最困難的工程之一。

1地震造成的危害

一是道路、水、電和房屋等設施被徹底損毀,不僅嚴重影響到當地居民生產、生活和社會、經濟的發展,而且也制約了生態修復的進程。二是生物多樣性遭到破壞。地震和滑坡、泥石流等次生災害損毀大量植被,從漢旺鎮入山口至九頂山源頭,沿河兩岸滿目瘡痍,到處都是裸露的巖石和禿嶺。植被的破壞也影響到了該區域野生動物的生存環境,大量野生動物無法在被破壞后的環境中生存。而垮塌的山體掩埋了河道,造成原有水生物的消失。這些都對區域內生物多樣性造成極大的破壞。三是水土流失和地質災害在短期內增多。由于山體崩塌、松散,沒有植物附著在上面,雨水直接沖刷地面造成水土大量流失。在遇洪雨季節隨時出現泥石流、山體滑坡等次生地質災害。四是生態景觀發生變化,旅游資源面臨重組。由于地震影響,旅游景區、景點、景觀都不同程度地發生了變化,有的景觀不復存在。同時,又產生了許多新的景觀,如地震產生的一些堰塞湖、奇異的地形地貌,都是一些寶貴的旅游資源。使震后的旅游資源與震前將有很大的不同,面臨著重組。

2生態修復基本原則

在修復工作中,應該多角度與多層次相結合、宏觀性與微觀性相結合、開放性與系統性相結合、階段性治理與長期性維護相結合[3-4],在當地政府及相關部門的領導與組織下,集合相關專業單位和人員組織實施。生態修復應遵循如下原則:一是生態優先原則。該區域的特殊性決定了生態修復必須把生態效益放在首位。不管無人區還是有人區,人跡罕至區還是人為活動頻繁的區域,在制定生態修復規劃、方案、措施時都必須生態效益優先,在執行過程一以貫之。二是整體性原則。把流域的生態修復、保護和整個流域的利用、補償作為一個整體考慮,建立長效機制,從政策、項目資金和制度上保障生態修復取得實效。三是重點性原則。修復重點是在源頭、河流兩岸、公路沿線、城鎮周邊、農業生產集中地、旅游景點周邊。注意防范工礦業、農村聚居地和流域內的水質污染,逐步恢復水生物種類,達到流域水質良好、生態恢復、景觀優美等重點目標。四是多樣性原則。應用技術的多樣性,倡導以生物措施為主,工程措施為輔,以工程措施支持生物措施的綜合技術應用,達到低成本創造高效益的最佳產出目標;應用物種多樣性,應以本地物種為主,引進適生品種,豐富植物種類;在生物保護和開發利用上做好文章,尤其是生物保護與生態旅游開發相結合,實現功能互補。

3生態修復需考慮的主要因素

一是功能因素。該區域由鄉鎮及工礦企業、農村及農業、自然生態系統3個系統構成一個自然與經濟社會相復合的生態系統,因此應在功能分區的基礎上因地制宜進行規劃,并落實相應修復措施,兼顧流域生產、生活、旅游、生物繁衍等,使人類與自然活動所依賴的基本環境得以保存,在實現生態效益最大化的前提下,兼顧社會和經濟效益。二是海拔和立地條件。針對不同的海拔、立地條件應采取相應的修復措施,應根據實際情況來確定,宜自然修復則自然修復,宜封山育林則封山育林,宜人工栽植則人工栽植。對必須采取工程措施穩定植被基質的地塊,就應科學落實相應的工程措施,確保生態修復成效。對于需采取撒(點)播或人工植苗進行生態修復的,必須選擇適應修復地塊海拔、立地條件的物種,做到適地適樹。三是植物的配置。植物的遴選配置要進行充分研究和論證,即使通過試驗確定了一些先鋒植物品種,也必須考慮植物群落的種類、結構對環境的響應與作用以及植物群落種間相互關系。對于鄉鎮、工礦企業、居民聚居區選擇植物既要考慮綠化又要考慮美化;農村選擇植物可適當考慮經濟類林木,使生態效益與經濟效益并重;景區選擇植物在生態效益優先的前提下,需考慮景觀類植物的搭配,做到生態良好、環境優美。

4生態修復的難點問題

一是生態系統類型的多樣性。從漢旺鎮入山口至九頂山受災區域復雜多樣的氣候、地形、地貌以及4 000 m以上的高差,形成了高山生態系統、盆周山地生態系統、陸生生態系統、水生生態系統等豐富的生態系統類型。二是地質與土壤的復雜性。該區域處于四川盆地向青藏高原的過渡區域,地質構造屬龍門山褶皺地帶,地處龍門山斷裂帶,山地由西北向東南逐漸下降,依次形成高山、中山、低山。因受強烈褶皺、斷裂和地震影響,山體破碎,奇峰突起,巖斷峽險,溝狹谷窄,在長期的氣候、地貌、植被、成土母質等自然條件和社會生產活動因素綜合影響下,形成了多種多樣的土壤類型,垂直分布明顯。海拔1 600 m以下為山地黃壤,海拔1 600~2 300 m為山地腐殖質黃壤,海拔2 300~2 850 m為山地棕壤,海拔2 600~3 500 m為山地區黃棕壤,海拔3 300~3 500 m為亞高山草甸土(陽坡),海拔3 500~4 000 m為高山草甸土,海拔4 000 m以上分布高山流石灘荒漠土。三是受損林地適宜物種的稀少性。由于地震受損林地山體破碎、土壤流失、巖石裸露,大多數受損地塊立地條件非常差,在這樣的地方能生長的物種較少。四是生態功能需求的多樣性。在這一區域生態修復的主要任務是保持水土、涵養水源,“綠”是主要目標,最大限度地發揮生態效益是主要目的。與此同時,還要考慮經濟社會發展對生態功能的需要,如旅游對生態景觀的需要,未遷徒的當地農民增收對林種、樹種的需求。

5生態修復的主要措施

一是按適地適措施、適物種的原理進行植被修復。由于地震損毀的林地多處于陡坡地段,且立地條件差,因此總體以自然修復為主、人工修復為輔。海拔2 800 m以上地段、海拔2 800 m以下坡度大于45°的地段和較大面積巖石裸露地段宜采用自然修復;海拔2 800 m以下,坡度大于35°、小于45°的地段可撒播和點播,進行封山育林,讓其自然修復,立地條件較好的地段可人工植苗;海拔2 800 m以下、坡度35°以下地段和公路沿線盡量以人工植苗為主。二是先鋒植物種類遴選與配置。在地震損毀立地條件差的地塊應選擇先鋒植物,要選擇適生、對周圍環境無害、有一定經濟價值的種類,如刺槐、槭樹、沙棘等。同時,對先鋒植物的配置要以鄉土植物為主。三是土壤基質鞏固。對于人為活動頻繁、容易造成水土流失的地段需采取工程措施鞏固土壤基質,如挖截流溝、砌擋土墻等。四是生態修復技術措施。對于封山育林的地段應劃定封山育林區,禁止人畜進入,加強巡護和宣傳。對撒(點)播地塊應考慮不同種類種子混播。對人工植苗造林地塊,在整地前首先清理林地,清除落石和倒木,整地采用穴狀整地,在穴內植苗;栽植喬木樹一般要求苗高1.5~2.0 m,針葉樹一般要求苗高0.6~1.0 m,灌木苗木則視具體情況而定,栽植苗木符合壯苗要求,提倡使用ABT生根粉浸苗處理。在土層較薄的地方,栽苗后應選用苔蘚、死地被物、枯枝落葉或石片覆蓋穴面。

6參考文獻

[1] 陳廣仁,蘇青,吳曉麗,等.加強震后生態評價促進災后生態修復[J].科技導報,2008,26(15):19-26.

戴方喜,許文年,陳芳清.對三峽水庫消落區生態系統與其生態修復的思考[J].中國水土保持,2006(12):6-8.

篇7

關鍵詞: 人工景觀水體;水質保持;

隨著我國經濟的不斷發展與人們生活水平的提高,人們對周邊的生活環境的要求也越來越高,因此,景觀水體成為城市景觀不可或缺的重要組成部分。

人工景觀水體是指經過人工加工改造的景觀水體。它包括人工湖泊、人工河流、噴泉、瀑布、水景等,它起到了美化環境,陶冶情操以及改善環境的作用。然而,城市景觀水體多為近于封閉的靜止或緩流水體,具有水域面積小、與人居環境聯系緊密、易受污染、水環境容量小、水體自凈能力低等特點,加上生活污水、工業污水和地表徑流的注入,使得水中污染物增加。尤其是氮、磷營養元素積累,溫度較高時極易造成水體富營養化,甚至爆發水華,嚴重影響水體生態和周邊環境。因此科學、合理的進行景觀水體設計與景觀水水質的保持對人們的生活質量的改善有著重大意義。

一、人工景觀水體水質標準

人工景觀水體水質標準采用《城市污水再生利用 景觀環境用水水質》 GB/T18921-2002。其景觀環境用水的再生水水質標準如表1所示。

表1景觀環境用水的再生水水質指標[1]

注:1、對于需要通過管道輸送再生水的非現場會用情況采用加氯消毒方式;而對于現場回用情況不限制消毒方式。

2、若使用未經過除磷脫氮的再生水作為景觀環境用水,鼓勵使用本標準的各方在回用地點積極探索通過人工培養具有觀賞性水生植物的方法,使景觀水體的氮磷滿足表1的要求,使再生水中的水生植物有經濟合理的出路。

b 氯接觸時間不應低于30min的余氯,對于非加氯消毒方式無此項要求。

二、人工景觀水體設計

2.1給水方式

(1)由天然水體或城市景觀水體水源引水,流經人工景觀水體后,再回流至原來水體,即通過式。

(2)由市政自來水定期給水,當水質惡化后定期換水,即換水式。給水成本高,用水量大,一般用于小流量景觀給水。

(3)循環過濾水處理給水,用水量最少,既能保證人工景觀水體水質,滿足功能要求,又不會出現水質惡化,污染環境的現象。

(4)人工景觀水體定期用于澆灑、沖洗,一般在北方比較多,干旱地方使用。用完后補充新水,達到人工景觀水體功能水質要求,即一水多用[2]。

2.2 水質保持與處理方法

人工景觀水質一定要滿足使用功能要求。對水質保持目前有如下常用處理方法[3]。

2.2.1物理處理法

景觀水處理的物理方法主要有過濾法、底泥疏浚和定期補(換)水,物理法具有見效快、易操作的特點.但在一定程度上都是輔助治理手段,不能徹底改善水質。

(1)過濾法

是水處理的常規方法之一。當原水中藻類和懸浮物較少時可對其進行直接過濾.當水中含藻量極高時應在濾池前增加沉淀池或澄清池。過濾可以降低水的濁度,同時水中的有機物、細菌甚至病毒等也都隨著濁度的降低而減少。

(2)底泥疏浚

是解決水體內源污染的重要措施。通過底泥的疏浚可以擴大儲水量,去除(轉移)重金屬污染,并在一段時期內減少營養鹽溶液釋放,但其時效有限。

(3)定期補水

是保持景觀水域水質最基本的方法之一。其實質為稀釋作用,并不改變污染物的性質及總量:對于水量小的景觀水體來說是一種行之有效的方法

2.2.2物化處理法

景觀水處理的物化方法主要有混凝沉淀法、氣浮法等。

(1)混凝沉淀法

是指向水中投加石灰、鋁鹽或鐵鹽等化學藥劑,通過自然沉淀,去除水中的懸浮物和膠體雜質。混凝沉淀法投資少、操作維修方便、處理效果好,而用于含大量懸浮物、藻類水的處理。但藥劑成本高.還需解決處理后的剩余污泥問題。

(2)氣浮法

作為景觀水體的處理技術,處理效果顯著、穩定,并能大大降低能耗,該工藝的主要優點:可有效去除水中的細小懸浮顆粒、藻類、同體雜質和磷酸鹽等污染物:氣浮使水中的溶解氧含量得到了大幅度增加;易操作和維護.可實現全自動控制等。

2.2.3生化處理法

若景觀水體的初期注入水和后期補充水中的有機物含量較高.可利用生化處理工藝去除此類污染物。景觀水體的生物處理工藝有生物接觸氧化法、曝氣生物濾池、生物廊道、生物模塊等。

(1)生物接觸氧化法

是目前被廣泛采用的一種工藝。生物接觸氧化法通過填料上生長的生物膜凈化水體水質,它具有處理效率高、容積負荷大、污泥產率低、管理方便等特點。

(2)曝氣生物濾池(BAF)

是20世紀90年代初興起的一種主要以生活污水處理為主的工藝。BAF處理效率高、有機容積負荷大、停留時問短,集生物氧化和截留懸浮固體于一體.節省了二沉池,是生物膜法中的一種先進上藝。

2.2.4生物修復法

生物修復是一項投資少,效益高,發展潛力巨大的新興技術。它是利用特定生物對水體污染物的吸收、轉化或降解,達到減少或消除水體污染.恢復水體生態功能的生物措施。主要有水生植物修復技術、微生物技術、人工濕地技術。

(1)水生植物修復法

就是利用水生植物的根、莖、葉及其表面附著的微生物吸收、富集、轉化、降解污染物的生物措施。根據植物的生活類型。可分為挺水植物系統、沉水植物系統、浮水植物系統。雖然水生植物對污染水體具有一定的修復效果.但植物生長具有明顯的季節性。

(2)微生物修復法

該方法一般可分為2種:一種是向受污染的環境中提供營養物質或增加氧氣等,利用該環境中原有的微生物(土著微生物)對污染物進行降解作用:另一種是引入合適的微生物菌種對污染區域內的污染物進行降解。

(3)人工濕地

是對天然濕地凈化功能的強化,利用基質-水生植物-微生物復合生態系統進行物理、化學和生物的協同凈化.通過過濾、吸附、沉淀、植物吸收和微生物分解實現對營養鹽和有機物的去除。與傳統的物理化學修復技術相比,生物修復技術具有以下優點:費用省:環境影響小,可用于處理常規污染治理技術難以應用的場地等。

2.3 景觀水體設計

(1)規劃設計。首先要與總體規劃配合,結合具體情況確定景觀水體的水源。優先采用自然水體水源,最好是通過式給水,在缺水區優先選用再生水源,確定其供水量及供水方式:其次要確定排水出路,使人工景觀水體能夠流動起來,盡量減少處理量,根據所處地實際情況確定防滲防洪方案。

(2)初步設計。根據規劃專業設計確定水量.確定人工景觀水體的水質標準,根據不同功能要求合理確定景觀水體水質標準,最終估算出總投資。

(3)施工圖設計。根據初步設計確定的方案進一步確定相關設計數據,完成施工圖設計任務,確定相關設備及構筑物,最終保證景觀水體的功能要求。

四 景觀水體相關問題的探討

單從給水水源,水質凈化,水體流動,排水考慮是不能得到完美的人工景觀水體,必須從水體生態平衡來處理,建立起水體生態平衡系統才能長久、經濟的擁有人工景觀水體。

篇8

關鍵詞 生態系統;生態修復;自然修復;人工輔助修復;遼寧北票

中圖分類號 X171.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)08-0165-02

生態修復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我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。

我國是世界上自然生態系統退化和喪失很嚴重的地區,土地荒漠化、沙塵暴、霧霾、洪水災害、水資源短缺、水污染等,已嚴重威脅我國的社會經濟發展和國民福利。為此,我國采取了一系列措施,如植樹造林、自然保護區建設、退耕還林等,但總體上我國的生態環境還是相當嚴峻。在這種情況下,要更加重視生態環境的建設,北票市生態環境建設在諸方面做了大量的工作,生態環境有了很大的改善。

1 自然修復

自然修復無需人為協助,只是靠自然演替恢復已經退化的生態系統,在北票地區,封山育林是最好的自然修復方法。封山育林可以不受人為活動的影響,減少森林火災和外侵植物進入,可加快自然更新,縮短森林覆蓋所需的時間,保護珍稀動物和增加森林的穩定性,投資小,效益高。為確保做好封山育林工作,難封育的地塊(路旁、村旁很容易遭受人為破壞的地塊),要設置圍欄。處理好封山育林和發展畜牧業的矛盾,種植多年生草本飼料,變牲畜散放為圈養,這樣才能做好封山育林、生態自然修復工作。

2 人工輔助修復

2.1 鞏固退耕還林成果

自實施退耕還林工程以來,北票市退耕還林效果顯著,此項工程是北票生態建設的重要項目。為了讓還林成果發揮更大的生態效益,政府要按國家政策,給林農一定的經濟補助,以調動其還林積極性。另外,還要派出專業人員,抽樣調查還林情況,發現還林保存率低于還林標準的,停發經濟補助,徹底改變“只見整地造林不見綠”的現象,鼓勵林農做好還林的經營工作,發揮更大的生態效益。

2.2 重視坡耕地造林

北票市為低山丘陵區,很多耕地坡度在25°以上,為了避免水土流失,動員農民坡耕地造林,以改變生態環境。

2.3 做好自然保護區建設

北票市有大黑山自然保護區和鳥化石自然保護區,要禁止在保護區進行各種活動,嚴禁亂砍濫伐和捕殺野生動物,需要進行更新性采伐的,要嚴格執行遼寧省《森林經營技術規程(DB21/706-2009)》。

2.4 提高跡地更新速度和質量

近幾年,糧食價格突破歷史最高,農民種地的積極性很高,采伐后更新緩慢或不更新。為了加快更新速度,采伐之前要交一部分押金,作為帶動經營者盡快更新造林的手段。采伐以后,若能及時更新造林,并且造林成活率和造林質量達到造林更新標準,則返還押金;否則,不返還押金。

2.5 造林前整地技術

為了保護生態環境,避免水土流失,山地造林前杜絕全面整地,最好采用穴狀整地,盡量少破壞植被。其目的是疏松土壤、蓄水保墑、提高造林成活率。

2.6 打擊“小開荒”

現在,各地都有“小開荒”現象,北票市也很嚴重。要成立打擊“小開荒”領導小組,組織專業人員,分布各鄉鎮全面調查。對所有開荒地,要全部造林(或種草),恢復植被。對情節嚴重者處以罰款或追究刑事責任。

2.7 做好護林防火工作

成立專業的護林防火隊伍,配備專業的防火工具。護林員要經常巡邏,嚴禁野外用火。變季節性突擊抓防火為常年抓防火,避免森林火災的發生,加快生態修復的步伐。

2.8 水土保持生態修復

結合水利設施,進行小流域治理。在水土流失嚴重的地段,修建小型水庫、大壩等。同時,要在此流域栽植根系發達、適應性強的樹種(沙棘、火炬樹、刺槐、山杏、火炬樹等),用來防止水土流失。

2.9 高速公路、鐵路生態綠化

修建高速公路、高速鐵路,會破壞大量的森林植被,在北票市轄區之內的,要及時種草、種樹、恢復植被。

2.10 礦區植被恢復

北票市金礦、鐵礦、碎石廠、白灰廠、水泥廠、磚廠等很多,在開采或利用原料的同時,破壞了森林植被,造成了嚴重的水土流失。同時,有的廠礦還造成了空氣和水污染,嚴重破壞了生態環境。必須對受到破壞的植被進行人工修復,重新種樹、種草,以恢復植被。對于破壞非常嚴重、無法恢復的,要客土恢復。

2.11 城市建設

重視公園、居民小區、道路的綠化,增加綠地面積,增加綠化品種,讓北票市變成森林城市,在美化環境的同時,也改善了生態環境。

2.12 大凌河流域治理

近河道300 m范圍內,禁止種莊稼,避免化肥、農藥造成水污染,多營造水土保持和水源涵養林,以減少水土流失,凈化水質。

2.13 污水處理

涼水河流域的水,直接匯入大凌河,此流域的水污染相當嚴重,嚴重地影響了大凌河下游居民的生活和各項生產。因此,北票市在涼水河建立了污水處理廠,成功改善了水質。大凌河的水生植物和動物也增加了種群,形成了良性循環。對于其他流域,也有水污染現象,有必要進行及時的污水處理。

3 參考文獻

[1] 焦居仁.生態修復的要點與思考[J].中國水土保持,2003(2):1-2.

[2] 劉建忠,郭穎,王六平,等.貴州喀斯特石漠化地區生態修復現狀及治理措施[J].安徽農業科學,2011,39(19):11684-11686.

篇9

隨著工農業生產的快速發展,土壤的重金屬污染也逐漸成為一個影響居民健康的重大環境問題之一。重金屬元素很難被土壤微生物降解,一旦土壤被污染,將很難進行治理,而且會通過水體和大氣進入食物鏈,最終影響人類的身體健康。因此,對重金屬污染土壤進行修復已成為土壤學和環境科學領域的重要研究內容。

1土壤重金屬的來源

重金屬通過多種渠道進入土壤。主要有含重金屬的礦山開采、金屬冶煉;過量使用含有重金屬的農藥、化肥,尤其是磷肥,比氮肥和鉀肥含有更多的重金屬;使用含鉛及有機汞的農藥,不但會改變土壤的團粒結構,造成土壤營養流失,而且也會使土壤重金屬含量增加;飼養動物的飼料添加劑中,也常含有高含量的銅和鋅,這會使有機肥料中銅和鋅含量也明顯增加,長期使用含有重金屬的畜禽糞便作為有機肥也可能造成土壤重金屬污染;大氣沉降和汽車排放的尾氣也會造成土壤重金屬的含量增加;用含有重金屬的污水進行污灌也會造成土壤重金屬富集,造成污灌區土壤重金屬中汞、鎘、鉛、鉻等重金屬含量逐年增加。

2土壤重金屬污染的危害

土壤受鎘、鉻、汞、砷、鉛等重金屬元素的污染,能造成植物體的生長和發育障礙,而且會影響農產品的質量和產量,導致農產品味道變差、容易腐爛,甚至會出現難聞的氣味。例如鎘與巰基氨基酸和蛋白質的結合會引起植物體蛋白質失活,嚴重的甚至會引起植物體死亡;鎘會參與形成氧自由基,影響植物體抗氧化酶活性,會破壞細胞膜系統、蛋白質、核酸等大分子物質,使水稻葉綠素合成和植株生長受到抑制。植物受錳、汞、鉛等金屬元素的污染,一般不引起生長發育障礙,但金屬元素能在植物體可食用部位蓄積,并能進入食物鏈,人和動物食用受重金屬污染的糧食后,重金屬會富集到人體和動物體中,引發癌癥等多種疾病。例如水俁病、骨痛病等典型例證。土壤重金屬污染還會導致大氣水體生態系統退化等次生生態問題,也會帶來重大經濟損失。

3土壤重中金屬污染修復技術

治理方法主要有:換土土和深耕翻土法、隔離法、工程去除、覆蓋法、客土法等。工程學方法適合于受金屬污染嚴重的、面積較小的且集中處理的土壤,往往需要將土壤挖出后異地處理,不但耗資大,而且會破壞土壤結構和傷害土壤微生物,不適合于大規模、中強度的重金屬土壤污染。與此同時還易造成重金屬“二次污染”。最近30年,土壤的生物修復技術已經逐漸發展成為土壤污染修復研究的熱點問題,植物修復技術顯示了其處理土壤重金屬污染的優勢如成本低、對土壤影響小、具有美學特點。植物修復是指利用富集植物將重金屬從土壤中萃取出來,并轉移到植物的可收獲的部分,收獲季節,將植物灰化并且可以回收重金屬,用此種方法可將該種重金屬移出土體,這樣就降低了土壤中重金屬的濃度達到污染土壤的治理和生態修復的目的。本文主要介紹植物萃取、植物穩定、植物揮發和根際過濾四大類植物修復技術。

3.1植物提取

也叫植物萃取和積累,是由Chaney最早提出,它是富集植物的根系將重金屬從土壤中吸收并轉運到植物的地上部分存儲起來,把植物的地上部分收獲后集中處理或回收重金屬,即可消除土壤中重金屬污染。次方法是目前研究最多的,也是最有前景的方法。可以人工發現具有很強吸收重金屬能力的超累積植物,或者采用向土壤中添加螯合劑的方法來誘導植物產生超累積的能力。目前已經發現的超積累植物共有700余種,其中積累鉻、鈷、鎳等的量一般大于0.1%,錳、鋅可大于1%。據報道,華南農大對重金屬污染土壤進行了盆栽淋洗試驗,而后種植東南景天,鎘和鋅的植物提取率分別可達土壤鎘的30%~40%和土壤鋅的6.5%~6.9%;此種方法對于植物的要求是植物體內能積累高濃度的重金屬且能正常生長,不要只能積累單一的,要能同時積累多種的重金屬,植物體生長速度快,生物量要大,抗病力要強。

3.2植物固定

通過植物的一些特性將土壤中的重金屬轉化為相對無毒或低毒的物質,降低土壤中重金屬的流動性,降低生物利用性,減少重金屬污染地下水并進入食物鏈的可能性。例如,植物的枝葉分解物、根系分泌物固定金屬離子,腐殖質螯合固定重金屬離子。此種方法沒有將重金屬從污染的土壤中去除,也沒有徹底解決土壤污染問題,如果環境發生變化,重金屬的有效性還會改變。此種方法對于廢棄礦山處理、垃圾填埋場處理、污水廠污泥效果很好。目前常用的植物有一些野生植物和一些產量高的農作物,例如楊樹、油菜、印度芥菜、苧麻等。該方法處理過的土壤可以種植一些低富集性的的農作物品種,來降低重金屬污染食物鏈的風險。

3.3植物揮發

植物揮發指某些重金屬通過植物根系的吸收轉化為可揮發態,從土壤和植物表面揮發到大氣中,從而減少土壤中的重金屬含量。目前研究最多的是非金屬元素硒、砷和類金屬汞。例如,洋麻可以使土壤的47%的三價硒轉化為甲基硒并從植物體揮發出去;煙草可以把毒性大的二價汞轉化為氣態的汞,揮發出去;海藻能吸收砷,把砷轉化為(CH3)2ASO2后揮發出體外。該方法受植物根系范圍等限制,處理能力不是很強。

3.4根際過濾

根際過濾是指,植物利用龐大的根系和巨大的根系表面積過濾、吸收污水中的重金屬污染物并保存在植物根部。該技術主要適用于水生作物,用于旱生植物的有各種耐鹽的野草如牙買加克拉莎草,向日葵、印度芥菜以及一些水生植物如寬葉香蒲等。

4植物修復技術的優點和缺點

4.1優點

1)修復成本低。無需專門的設備和專業技術人員,易于實施。在美國有實踐數據表明,每年植物修復技術的種植費用及管理費用為200~10000$/hm2,也就是每年僅為0.02~1.00$/m2,費用要比傳統的處理方法低幾個數量級。2)是原位處理技術,保持土壤結構的同時還會提高肥力、增加有機質含量。有利于固定土壤,防止水土流失。3)對于收獲的植物,進行集中處理,既避免二次污染,又可以從植物體中回收貴重金屬,獲得經濟效益。

4.2缺點

1)目前發現的超積累植物大部分根系短小,生長慢,只能吸收土壤表層20cm內的重金屬。2)超積累植物一般只能富集某種單一的重金屬,不適于多種重金屬復合污染的區域。3)植物生長過程中會受到溫度、濕度、土壤等各種環境條件的限制,引種時應該選擇適合本地氣候特點的植物品種。

篇10

張宏斌

(河北省陽原縣水務局 075800)

[摘 要]陽原縣現有水庫20座、坑塘121座、揚水站47處、清水渠道192處、洪水渠道317處、配套機電井992眼有效灌溉面積32.91萬畝.人均擁有水資源僅390m,

為全國1/6,世界的1/20,遠低于國際公認的人均1000m3警戒線和人均500m3的極度缺水線。

[關鍵詞] 陽原 六個堅持 推進 水利建設

陽原縣現有水庫20座、坑塘121座、揚水站47處、清水渠道192處、洪水渠道

317處、配套機電井992眼,有效灌溉面積32.91萬畝.解決農村飲水安全村147

個,陽原水利的現狀可用“一個嚴峻、兩個凸顯、三個艱巨、四個不足”來概括.

“一個嚴峻”指水資源形勢異常嚴峻全縣水資源總量1.095億m3,人均擁有水資

源僅390m,.為全國1/6,世界的1/20,遠低于國際公認的人均1000m3警戒線

和人均500m3的極度缺水線“兩個凸顯”指經濟社會用水緊張矛盾和新形勢水

利發展對人才的需求矛盾日益凸顯和有限的專業技術人才難以滿足日益繁重

的水利建設發展需求“三個艱巨”指農村飲水安全建設任務艱巨、水土流失治理

任務艱巨、水政執法任務艱巨“四個不足”指水利建設資金投入不足、對經濟社

會發展服務不足、傳統水利向現代水利轉變力度不足、水資源和水利工程的保

障能力不足.

1.堅持資源水利建設

陽原是一個資源缺水縣,水資源在我縣就更顯得尤為珍貴必須按照中央1

號文件中確立的水資源開發利用控制、用水效率控制和水功能區限制納污“三

條紅線’’做好水資源管理工作.一是嚴格水資源論證制度。把好新建、改建和擴

建項目的準入關,積極推進城市總體規劃和工業園區規劃開展水資源論證工

作。二是加強重點用水單位的監督管理。要把規模以上取用水戶和納入取水許

可管理的單位,列入重點監督范圍.加強對重點用水監控單位的計劃用水、節水

水平評價等環節的管理。三是嚴格落實水平衡測試制度。對耗水量大、利用效率

低、超計劃用水、取水許可證屆滿的單位重點開展水平衡測試,確保降低萬元工

業增加值用水量。四是加強水源地和地下水保護。開展城市重要飲用水水源地

達標建設,編制納污控制實施方案,開展地下水超采區核定,劃定禁采區和限采

區。六是加強入河排污口監督管理和水生態修復。保障水生態環境安全和維護

河湖生命健康,做好人河排污口登記、論證、審批及監督檢查工作、繼續做好城

市自備井關停工作。

2.堅持民生水利建設

黨的十報告中首次提出建設美麗中國的美好愿景。水利作為生態文明

建設的控制性要素,以它的秀美與靈動,涵養美麗陽原,潤澤幸福家園。從水龍

頭里流出的甘露,是農民笑容綻放的源泉,讓每一位農民喝上放心安全的飲用

水,是民生水利的重要內容。陽原縣的人飲安全工程建設本著“分類指導.因村

制宜,整體推進,關切民生,搞好服務”的原則,科學有力高效發展“十一五”期間

共解決了76個村72914人的飲水安全問題,建成了12處44個村45813人的集中供

水項目。今后將繼續堅持為民服務,認真做好列入國家“十二五”規劃內的飲水

安全建設,飲水困難問題依據村情鄉情,創造有利條件.打造新亮點、新品牌.以

帶動陽原人飲安全工程更好更快的發展.

3.堅持安全水利建設

洪澇災害頻繁仍然是中華民族的心腹大患就我縣而言.十年九旱是我們的

基本縣情,時空分布不均、汛期降水集中、暴雨頻發是我縣的突出特點,因此宏

觀抗旱保障農業農村生產,局部防洪保障生命財產安全是水利工作者的重要擔

當,也是安全水利建設的主要內涵我縣年均降水370mm,且有60%70%集中在

6-8月份,降水少分布不均暴雨頻發是造成山洪易發的客觀因素,防洪工程不

足且標準較低是易受山洪危及的軟肋,因此在今后水利工作布局中,全面抗旱

和重點防洪是安全水利建設的主旨健全抗旱組織體系,完善抗旱服務設備,擴

大抗旱服務領域.增強抗旱減災能力,抗春旱,抓秋旱,突破“卡脖旱”防洪保安

重點建設保村鎮、保學校、保耕地工程,防洪堤防建設、水庫除險加固工程建設,

都是縣域防洪保安的重點.是安全水利建設發展的主要內容.

4.堅持生態水利建設

陽原縣是全國水土流失重點區.也是生態脆弱區.從1983年開始就列入了

全國八片水土保持重點治理范圍.新世紀以來又開展了京津風沙源水保治理和

21世紀首都水資源規劃等一系列項目的實施,經過全縣人民的連續奮戰治理.

在改善陽原縣水生態環境方面,產生了巨大影響。到目前有效治理面積

470km2.占全縣水土流失面積1169.6km2的40.2%。受到國家省市的水土保持

亮點工程表彰.取得了顯著的社會生態和經濟效益。今后將繼續堅持“以三大效

益為中心.以石埂水平梯田、引洪淤灌和杏扁檸條為主的水保綜合防護林體系

建設為重點.加強溝道壩系工程建設為骨干控制措施”的綜合治理方略.加快水

土流失治理步伐.加強桑干河與壺流河的水生態整治.保護甚至擴大現有濕地

面積.杜絕河灘開發與河道采砂.減少人為破壞.使脆弱的河灘植被得以呵護.

生態逐漸得到修復。使陽原的水生態環境有效改善.力爭讓斷流多年的桑干河

再現盎然生機.

5.堅持法治水利建設

加大水行政執法力度,依法管水、依法治水是實行最嚴格水資源管理制度

的關鍵。特別是利用好每年3.22 “世界水日”、

“中國水周”和12.4 “法制宣傳日”

的良好時機.提高民的節水和法制意識,對不符合條件的建設項目,要通過水資

源論證行使否決權;對超過取水許可總量控制指標的,不新增取水;對已經超過

納污能力的水功能區,不新設排污口增大排污量;對違法取水、破壞水工程、污

染水資源和拖欠水資源費的行為,堅決依法查處。實現水資源合理開發和可持

續利用.達到興利除害的目的,是全縣水利建設的中心工作。通過強化執法.規

范管理.健全水政執法體系,依法管水必須打造一支高素質的水行政執法隊伍、

必須積極創造良好的執法環境、必須實行嚴格的取水許可、必須加強配套政策

建立、必須建立完善的水資源價格體系、必須強化水法規宣傳。

6.堅持服務水利建設

水利既是國民經濟的基礎支撐和戰略保障,又是服務民生、服務社會、服務

經濟的服務性部門.因此必須站在服務全縣經濟社會又好又快跨越式發展的高

度做好水利工作.以更好地推動縣城經濟發展。要培育形成基層水利服務機構、

農民用水合作組織和準公益性專業化服務隊伍體系。一是完善基層水利服務機

構.要充實和保證水利系統專業技術人員.使水利隊伍和人才建設中不僅有高

素質高水平的管理者,更需有業務精、敬業心強、服務意識濃的一大批專業技術

人才。我縣目前的水利專業技術人才斷檔匱乏、責任意識不強是影響和制約水

利事業發展的限制因素之一.因此充分利用好現有人員.調動好工作積極性.充

實后備專業技術人員是水利建設的當之急。中央1號文件方向已明確.縣委十次

全會目標已鎖定.全縣水利宏偉藍圖已繪就.水利人才的選定培養就是實現目

標的主要抓手和有力保障。二是健全農民用水合作組織來填補農村小型農田水

利工程管理主體的缺位.解決小型農田水利設施的公共性與農戶家庭經營的個

體性之間的矛盾。三是建設準公益性專業化服務隊伍.其性質突出公益性.屬于

非盈利性.服務成本的付出享受一定的國家財政補貼.提供的服務具有準公益