生态修复技术篇1

【关键词】水利工程；水土保持；生态修复技术；应用

1引言

我国的地理环境具有非常明显的特殊性，加之社会、经济等多方面条件的影响，导致我国成为水土流失现象最为严重的国家之一，特别是在甘肃省境内，该问题表现得更加严重，与此同时，因为受到水土流失的影响，也非常容易出现泥石流、山体滑坡等多种自然灾害，进而对社会的发展造成影响，甚至还会对人们的生命安全造成影响，故此，应在水利工程水土保护中运用生态修复技术，实现保持水土的目的。

2甘肃省疏勒河流域基本情况

疏勒河流域位于甘肃省河西走廊西端，流域总面积为4.13×104km2，年降水量平均为47~63mm，年平均蒸发量为2897~3042mm，年平均气温为6.9～8.8℃，是一种典型的内陆干旱性气候特征。疏勒河发源于祁连山脉的岗格尔肖合力岭冰川，经青海省天峻县、甘肃省肃北县等地区，自东向西流入罗布泊内，是甘肃省内主要的内陆河流。历经多年的发展与水利工程建设，已初步形成以蓄、引、调、排为主的骨干工程体系。如今，在灌区内有昌马、双塔、赤金峡3座水库，总库容为4.722×108m3。有干渠17条445.86km，支干渠11条116.77km，支渠120条548.10km，斗渠619条1105km，农渠6247条2950km，已形成较为完善的灌溉系统，是甘肃省大型自流灌区之一。

3水土保持的现状分析

目前，我国经济依然处于快速发展的阶段，进一步促进了各个行业与各个领域的发展，并且因为经济的发展，增加了对能源、资源的需求量，从而给生态环境造成了严重的影响。为了避免生态环境持续恶化，国家环保部门已经出台了一系列政策和措施，比如，强化水土保持，并同步加强管理与监督。水土保持工作是一项任重道远的工作，为了实现环境保护的目的，必须缓解水土流失情况，这不仅是政府部门的工作任务[1]，也是每一位公民的义务，每一位公民都应积极、主动参加到水土保持工作中，发挥自身的监督与管理作用，贡献自身的力量，有效改善生态环境，实现人与自然和谐发展。

4水利工程水土保持工作中应用生态修复技术的价值

4.1推动水利工程的发展

水利工程与水土保持，二者相辅相成，只有确保土壤得到固定，才能保证其具有充足的蓄水能力，以此防止水土流失情况的发生。如果出现严重的水土流失情况，会导致土壤中的水分无法得以保持，水循环也无法保证，导致水利工程失去了原有的意义，所以，在水利工程水土保持中，应合理采取生态修复技术，推动水利工程的持续性发展。

4.2提高相关行业的经济收益与工作效率

所谓水利工程，主要指的是利用人工方法，改造原有的水循环，实现水资源的有效应用。但是，我国现有的水利工程技术还不够成熟，在水利工程的施工过程中或者施工后期，非常容易对水土造成影响[2]，所以，应开展生态修复技术，弥补水利工程施工技术中存在的缺陷，不仅能实现水利工程的施工目的，还可以提高相关行业的经济收益与工作效率。

5水利工程水土保持中生态修复技术的应用

5.1保护生态环境

现阶段，随着社会的快速发展与不断进步，人们的思想观念也发生了改变，已经越来越注重健康生活环境的建设，使人们在开展任何一项工作时，都要具备较强的环保意识。对于水利工程，工程的开展会直接对生态环境造成影响，所以，在水利工程的施工过程中，必须充分落实与执行水土保持理念，以此实现水利工程的绿色化建设。首先，在水利工程开展前，应对施工环境进行全面的勘察分析，结合植被情况进行设计与规划，制定更加科学、合理的施工方案；其次，工程开展中，必须严格要求施工人员，以提高施工质量与水平；最后，在竣工阶段，应做好施工现场的清理工作，避免污染物破坏水体，确保水利工程顺利完成的同时，实现保护生态环境的目的。

5.2做好表层种植土的保护工作

对于目前的生态修复情况，最重要的是土壤资源的修复与保护，土壤的质量会直接影响生态修复的结果。在以往的水利工程项目施工中，通常采用比较粗放式的施工方式，如开挖弃渣的方式，从而使土壤遭到破坏，同时，在施工后，将工程弃渣回填到土壤中，导致回填土地中无法种植植物，而且植物也不能吸收土壤中的养分与水分[3]。所以，在水利工程施工中，必须重视土壤保护工作，施工技术容易使表层土壤遭受到破坏，而施工废渣会使地表植物受到破坏，对此，必须保护好表层土壤与地表植物，以此防止水土流失情况的发生。

5.3合理制定修复计划

我国国土面积辽阔，人口基数也非常庞大，每个地区内的水域情况也有所差异，对于水土流失情况，地区与地区之间也有明显的区别。所以，应结合本地区内水土流失的实际情况制定修复计划，将区域内的特点与修复技术进行结合，确保修复计划设计与制定的合理性和科学性。同时，因为水土流失种类有所区别，应遵循因地制宜的策略，采用针对性措施。在生态修复技术实际使用的过程中，应合理引入科学技术手段，按照生态学原理，充分发挥出生态环境治理措施具有的价值与作用，将乔木、灌木与草本植物进行结合，使其能够发挥出各自不同的作用与优势，建立层次性分明的生态系统，以此促进社会、经济以及生态的和谐发展。

5.4构建完善的水土保持监管体系

为了实现生态修复的目的，提高生态修复技术的实际运用水平，应结合实际情况，构建完善的水土保持监管体系，使水土保持工作可以顺利开展。实际工作中，应做好主干河流的检测工作，提高检测力度，完善监管网络的建设。同时，应在相关政策支持下，深化水利工程改革制度，研究建立高效的监测平台，切实提高工作效率。监管体系必须包含多方面内容，比如，水土质量、植物情况、年平均降水量以及温度等，以此提高监管的质量。此外，应根据实际情况，建立奖惩激励制度，杜绝出现监督不到位等情况。

6结语

生态修复技术篇2

关键词：水利工程；水土保持；生态修复技术

随着经济的发展，人们对于生态环境的过度开发和利用导致各类生态资源越来越紧张，生态环境修复受到了广泛的关注。水利工程施工会对周边的水土保持等产生较大的影响，施工过程中如果不及时采取一些措施，可能会导致严重的水土流失，破坏生态环境。目前，水利工程施工过程中的一些技术措施已经不能够满足当前生态修复的需求，因此，需要借助生态修复相关理论来预防水利工程施工过程中的的水土流失。

1生态修复的概念

生态修复指的是依靠生态系统自我调节能力使其能够向有序的方向发展，生态修复过程中一般不会人工干涉，但是特殊情况下可以辅助一些人工措施，帮助一些受破坏的生态系统进行修复，使其能够可持续发展。自然生态组成了一个稳定的系统，由于人类的活动导致自然生态平衡被打破，帮助生态系统恢复到原有的平衡，称之为生态修复。学术界并没有界定生态修复和生态恢复的区别，但是一般欧美国家采用生态恢复的说法，一些亚洲国家则更加倾向于使用生态修复的说法，其本质上是相同的，都是帮助自然生态系统可持续发展，并为人类所利用。

2水利工程水土流失特点

2.1以点或线状分布

水利工程的施工过程中由于涉及到大量的土石方工程，因此在施工过程中必然会产生水土流失的现象，如果不采取相应的措施，可能会导致生态环境的破坏。地面上的植被能够起到防风固沙、防止水土流失的作用，但是水利工程一般位于偏远的山川或者河流地区，且施工占用面积较大，导致水利工程施工不便利，难度增加。大兴水利，修建水库、大坝等设施，一定程度上已经对原有的生态环境进行了破坏，生态系统的平衡被打破，地面的环境遭到了破坏，导致土地大面积的暴露出来，极易造成水土流失，水土流失一般呈现出点状或者线状分布。

2.2被破坏的植被难以修复

水利工程设计规划的时候需要修筑一些构筑物，这些构筑物的修建需要永久的占用部分土地，被占用的土地被构筑物长久挤压，导致该地区的土壤弱化，土壤的肥沃程度降低，水土保持性能降低，不利于植被的恢复。生态系统自我修复能力降低，辅助人工措施后往往也难易恢复被破坏的植被。

2.3水利工程设计的多样化

水利工程的设计范围较大，主要包括防洪、港口、农田等多种类型的区域，不同的生态系统中的水土流失类型不同，因此水利施工过程中生态修复呈现出多样化的特点，水土流失的表现形式也多种多样。水土在重力作用下可能产生滑坡、塔防等现象，严重的还会引发洪水和泥石流等灾害。

3水土保持生态修复的作用

3.1减少自然灾害发生

水土保持生态修复对于维持生态系统的平衡具有重要意义，不仅能够使得水利工程施工过程中被破坏的植被得以修复，同时能够增加土壤的肥沃程度和蓄水能力，避免在在水利工程施工和运行过程中产生水土流失现象。水土保持还能够对地表水和地下水起到一定的调节作用，降低自然灾害发生的概率。

3.2促进水利工程经济效益的提高

水利工程的兴建就是为了优化水资源的配置，控制和调配水资源，但是实际工程施工过程中存在大量的属兔流失现象，水资源的含泥量较高，导致水资源数量减少。在水利工程施工时，同时进行生态修复，能够保证水库中的水资源充足，提高水资源的需水量，延长水利工程相关构筑物的使用年限，提升其经济效益。

4水土保持生态修复技术分析

4.1自然退化生态系统修复技术

水土流失产生的原因有很多，针对不同原因产生的生态破坏应当采取不同的措施进行防治。一些水资源比较丰富的地区，在进行水利工程施工过程中，应当充分结合当地的条件，采取引地表水或者打井、禁止放牧等措施帮助构建利于植被恢复的环境，在进行修复的过程中应当对不同的区域按照一定的分类标准进行划分，实行分级分块的生态修复，确保生态修复的质量和效果。

4.2过渡垦殖生态系统修复技术

针对过渡开发造成的生态系统破坏，需要退耕还林。按照国家相关法规和政策的规定，对于25度以上的坡地，都应当退耕发展生态林草，严格控制坡度大于25度的农田的开垦，做好坡地的生态保护工作。对于15度以下的坡地，根据坡地周围的环境，在靠近人、村和路的地方进行改造，在保证农民基本需要的情况下进行水土保持耕作。针对由于樵采导致的生态系统破坏，严重的可以采取封山育林的方式，对遭到破坏的地区进行一定时间的封闭，封闭时间一般可以为3年、5年或者8年，具体需要封闭的时间参考生态系统类型、气候、地区等因素综合确定。除此以外，封山育林还可以辅以补种植被等措施。

4.3沿河生态修复技术

不断减轻导致生态破坏的驱动力，对生态系统加以修复是沿河生态系统修复的重点工作内容，与此同时，还要避免河流生态环境的单一性过高，单一性过高的河流生态系统容易出现破坏，应当保证河流朝着多元性、多样化的方向发展，并且要确保河流的连续性和连通性受到破坏后能够及时恢复。必要时可以设置复合断面形态，包括主河槽和护堤地，如果施工条件允许，也可以提前设置马道或者季节性河道。

4.4经济过度开发生态修复技术

对于由于经济过度开发导致的生态破坏，可以采取粮果、林果间套种植的方法帮助恢复土壤原有的肥力，充分利用山地的自然坡度进行植物的种植，增加土地的使用效率。采取植物轮作的方式，提升植物的产出率。对原有生态系统生物链进行分析研究，采取措施模拟原有的生态链，逐步建立农田的循环经济模式，实现生物链的良性循环。

4.5开发建设生态退化修复技术

水利工程的施工会打破当地的生态平衡，由于早先的水利工程对于环境修复这部分并不重视，并没有制定有针对性的措施，因此已经造成了严重的生态环境破坏。针对这种水利工程项目应当立即停止施工，找出生态环境破坏产生的原因，并进行适应性的调整和防治。比如，施工范围内，可以充分利用土地种植一些成活率高、适应性强的植物进行生态修复，能够起到很好的水土保持的作用。适当加强区域的生物覆盖，避免出现施工过程中大量水土流失的现象。

4.6减少生态植物的破坏，维护原有生态系统

水利工程施工对周边环境的扰动较大，尽可能的保护原有生态植物不被破坏，维护原有的生态平衡，对于一些必须要进行砍伐的植被，在其被破坏后应当适当的采取措施，替代其丧失的生态功能，防止裸露的土地产生水土流失。水利工程施工是应当尽量避开植被茂密的区域，控制整个工程对生态环境的破坏。

生态修复技术篇3

关键词：湖泊湿地；生态修复；保护措施

作为全球重要的生态系统，湿地所具有的功能有很多，能保护水源，对水质也有净化的作用，能够蓄洪防旱，还能够对气候起到调节作用，为生物提供更好的生存控制，维护其多样性，这些生态功能都是湿地特有的。健康平衡的生态体系是推动我国经济增长重要的一个多组成部分，也是社会可持续性发展中不能缺少的一个系统，我们有必要对生态系统进行修复，并找到有效的保护措施，维护其平衡性，让人类能够和自然和谐发展，从而带动我国经济快速增长。

1湖泊湿地保护技术

湿地的区域是处在水陆交互作用的位置，有着很丰富的生物种类，但是湿地面积并不大，在整个地表面积中才占了6%，然而就是这仅有的湿地面积却是20%左右生物种群的生存空间，尤其是那些非常濒危珍稀的鸟类，它们也是在湿地中生存和繁殖，湿地已经成为多数珍稀濒危的水禽生物最主要的生存之地，还有一部分水禽生物是在湿地中进行季节过度。要是湿地面积足够大足够多，那么在这个湿地系统中生存的物种也就会越多，生态系统也就会更加稳定，为生物种群营造更有利的生存空间。所以，我国非常重视湿地面积的修复，让生态系统更加平衡，同时还要限制人类在湿地周边进行耕地，不能有的造田的行为，如果有已经成为种植地的湿地，就要对其进行收入，让耕地重新变会湿地，让湿地环境得以恢复，并适当增加湿地的面积。近年来，湿地的水量也在逐渐减少，湿地正在逐渐萎缩，这个问题不得不引起相关部门的关注，对其进行保护，让湿地的生态环境得以恢复，加上水文条件的限制也让湿地的健康平衡发展受到了制约，所以还要通过水利工程对湿地环境进行改善，使湖泊深度和其广度都能有效地扩充。此外，还要增加鱼的养殖，让其产量有所增加，控制好调蓄功能，并在各个湿地中加大引水通道的建设，让湿地能获得更多的水源，并保证水源的质量足够好。在湿地环境保护中，要可以在水利工程方便加强设施建设，并对其进行定期维护，河岸堤防也要适当加固，将上游水土的保持工作给做好，清理多余的泥沙，不让其淤积，同时将各个平原结构给恢复好，这样将其蓄纳洪水的功能给提高上来，这样也能为野生动物提供更好的栖息地和繁殖空间。

2湖泊湿地生态修复技术

对湿地进行修复，主要是利用生态技术或者是生态工程去修复已经退化消失的湿地，如果湿地情况非常不好，还可以对其进行重建，使湿地的环境回归到以前健康的状态，让其功能还能发挥，形成一个健康的生态结构，还原湿地原有的生物学特性以及物理、化学特性，让其作用发挥的更加明显。从湿地构成的特征以及生态系统特征来看，修读湿地生态环境主要有3个部分，只有做好这些修复，也就能将湿地原本面貌给还原。第一，湿地生态环境的修复，对于这一修复目标来说，主要是通过相关的技术方法和修复措施，将生态环境的稳定性以及异质性都给提高上来，这个恢复过程既有湿地的基底修复，还有湿地的土壤修复以及湿地水状况的修复，这里所说的基底修复，主要是用工程建筑的措施对基底稳定性进行保护，让湿地面积不会缩小，还能去改造湿地的原本面貌和地形。第二，湿地生物的修复，对于这一修复目标来说，主要就是对选育优秀的物种和科学的培植技术，并引入更好的物种保护技术，还有种群的控制技术等等，让这些技术的作用都能很好地发挥出来，对湿地进行修复。第三，湿地生态系统结构的修复和功能的修复，对于这一修复目标来说，主要是对寻找生态系统的设计技术，对整体结构进行修复，并构建良好的生态系统，科学地应用集成技术，以完成湿地修复。在所有的湿地修复技术中，生态的修复是最难的，也是科研人员重点的研究对象。

退化湿地生态系统恢复，在很大程度上，需要依靠各级政府和相关部门重视，切实加强对湿地保护管理工作的组织领导，强化湿地污染源的综合整治与管理，通过部门间的联合，加大执法力度。要严格控制湿地氮、磷肥及农药的施用量，控制畜禽养殖场废水对湿地的污染影响，大型畜禽养殖场废水要严格按有关污染物排放标准达标排放，有条件的地区应推广养殖废水土地处理。植物是人工湿地生态工程中最主要的生物净化材料，它能直接吸收利用污水中的营养物质，对水质的净化有一定作用。在选择净化植物时既要考虑地带性、地域性种类，还要选择经济价值高、用途广以及与湿地园林化建设相结合的种类，尽可能的做到一项投人多处收益。

3湖泊湿地攻关技术

3.1湿地退化机理与生态恢复机制

借鉴国外成功经验，建立一套适合我国国情的湿地生态恢复研究方法和技术。加强湿地生态系统结构、功能及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制研究，湿地生态系统生产力、恢复力、演替规律、可持续性研究，湿地的环境功能及人类活动对湿地资源与环境的影响研究，不同干扰条件下湿地生态系统的受损过程及其响应机制研究，湿地生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系研究，湿地生态系统退化过程的动态监测、模拟及预报研究等。

3.2城市湿地公园建设技术

城市湿地公园是指利用纳入城市绿地系统规划的适宜作为公园的天然湿地类型，通过合理的保护利用，形成保护、科普、休闲等功能于一体的公园。城市湿地公园建设技术研究内容包括城市湿地水系统生态修复技术、城市退化湿地生态修复植物种类筛选、城市退化湿地高效生态修复模式、城市湿地修复生态工程示范关键技术等。

3.3退化湿地生态系统恢复技术

湿地被誉为“地球之肾”。健康的湿地生态系统，是国家生态安全体系的重要组成部分，对经济社会发展发挥着越来越大的作用。应针对不同类型的退化湿地生态系统，开展湿地生态系统恢复关键技术、湿地生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术、物种与生物多样的恢复与维持技术、湿地治污生态修复技术等研究；选取各种类型退化湿地的典型代表，进行生态恢复示范研究。

结束语

加强湖泊强湿地保护，恢复湿地功能，制定出湿地保护规划，运用环境学、生态学等多学科理论等先进技术，在查清湿地资源的基础上，建立湿地资源信息数据管理系统和湿地监测系统，能有效维护湖泊湿地的生态平衡，让人和自然有良好的生存空间，时间协调发展。

参考文献

[1]白萍萍，张伟，刘晓哲.浅议湖泊湿地的生态修复和保护措施[J].商品与质量，2015.

生态修复技术篇4

关键词：泥石场；生态修复；喷混植生；乔灌草混植；广州

中图分类号：TU986

文献标志码：A

文章编号：1671-2641（2017）03-0087-05

收稿日期：2017-05-12

修回日期：2017-06-09

Abstract：Egetationecologicalrestorationprojectofdebrisfieldsisoneofthemain22projectswhichaimtoconstructliveableenvironmentinHuaduareain2014.ThisstudyanalyzesbasicsituationsoffivedebrisfieldsinHuaduarea：gradient，slopelength，soilpropertyandsoon.Inordertoconstructandrestoreecologicalenvironmentofabandoneddebrisfieldsandcreateecologicalbenefitsactively，ecologicalrestorationgreeningmethodsisusedinthisproject，includingusingsuspended-netwithanchorofspraysowingtechnologyontheslope.Acomprehensiveplantingpatternoftrees，shrubsandgrass，andsetawatersupplyanddrainagesystemwithcomprehensivewatersavingarealsoapplied.Acomprehensiveevaluationofthesuspended-netwithanchorofspraysowingtechnologyonslopeandcomprehensiveplantingpatternoftrees，shrubsandgrassarealsomadetosupporttheexperiencesofdebrisfieldsecologicalrestorationandconstructionofdiversifiedecologicalplantcommunitystructure.

Keywords：Debrisfield；Ecologicalrestoration；Spraysowingtechnology；Mixtureplantingoftrees，shrubsandgrass；Guangzhou

采石U弃地，是指一些在完成或终止泥石开采功能后，开采区域的生态环境受到破坏的采石场。其生态系统退化、植被及土壤破碎，易造成水土流失、生物多样性锐减等问题[1～3]。植被的破坏往往与土壤的破坏紧密相关，因泥石开采过程中对土壤层次和结构的破坏直接影响到地被植物的覆盖；同时，开采过程可能产生一些污染物质会随水土流失及地表径流而污染水体[4]。

为有效控制水土流失及改善生态环境，对泥石场进行生态恢复是当今社会可持续发展的必然选择。泥石场的生态恢复工程是一项系统工程，是涉及生物学、土壤学、生态学、园艺学等多学科交叉的综合系统工程[4～5]。其生态修复技术主要集中于生态工程技术的支持，以实现边坡生态恢复；该生态工程技术已成功应用于多种类型的土壤环境生态修复中，如山地、盐碱地、沼泽地等[4，6]。多年来，为高度响应广东政府对采石场复绿工作的相关治理工作《关于做好全省采石场整治和复绿工作的通知》（粤府[2003]49号）[7～8]，广州各区政府陆续开展对泥石开采区域生态恢复行动。

1花都区采石场概况

广州市花都区“2014年全区泥石场复绿工程”，是2014年花都区主要建设项目投资计划中涉及宜居环境22个工程项目之一，是2015年广州市发展和改革委员会批准立项，2016年公开招投标实施，总投资626万元人民币的项目。该工程开始于2016年4月中下旬，历时4个月，包括对花东镇、花山镇狮民村、梯面镇河尾寨和狮岭镇集贤村内5处已废弃不用的采石场、采土场进行治理，总面积为5.4万m2。该项目地址较为分散，分别位于4个不同乡镇的山体范围内，多为被破坏的山体。地形复杂，岩石的风化程度不一，岩石及黄土的坡面长度约30～300m，边坡斜度约10o～80o（表1）。山体冲刷严重，存在较大的不稳定因素；同时，因地处亚热带，属海洋性季风气候，雨量大、雨季长、台风和强热带风暴频繁，故而存在较大的水土流失甚至泥石流的潜在危害。

2花都区泥石场生态复绿工程技术

2.1基础构筑

花都区泥石场生态修复工程主要对边坡进行绿化，复绿工程主要分3步进行。

1）边坡的稳定是生态治理的基础[5，9]。首先对边坡表面被雨水冲刷后的松散土体进行清除、削坡。边坡削坡是保证边坡稳定性的重要土方开挖技术，该项目在对边坡进行削坡时，保证设计要求的坡顶线及坡度的基础上尽量减少土方的开挖，削坡时坡顶采用弧化技术：自上至下对土方进行分段开挖，开挖长度为20～25m；清除坡面凹凸不平的土层以保证坡面的平顺。为降低工程造价，将削坡的土方平铺碾压于坡脚低洼区，并对场地进行复绿；其回填土的碾压厚度不大于0.5m/层，压实系数应大于0.90。

2）在边坡周边修筑排水系统，以提高边坡的稳定性，减少地质灾害的隐患（图1～2）。岩石及黄土的山体缺口的用水是植物自然生长及养护的基础，节水及综合用水技术的应用是实现在岩石及黄土山体边坡上植被系统的生态建设的保障[12]。花都区泥石场的生态复绿工程整体的排水系统以自然散水为主，通过结合设计截洪沟组织排水（图3），以截留自然降雨及减缓缓坡处的地表径流，并作为植物养护用水。同时采用水车结合高压水泵的灌溉系统，以提高节水效率。

3）削坡完成后的生态修复技术，主要对坡面进行挂网喷播，对坡度小于20°的坡脚场地进行乔木、灌木绿化种植，以达到美化改善生态环境的目的。在狮岭镇集贤村石场中，由于岩质土土壤层厚度不足以保证植物生长，通过锚杆挂钢丝网喷混植生法有利于植物根系在坡面上稳固生长。

2.2复绿种植

2.2.1锚杆挂钢丝网喷混植生

液压喷播主要通过液压喷播机将肥料、保水剂、粘合剂、pH调节剂、植物种子纤维等均匀混合后，均匀喷播于坡面上；通过养护使植物生长以覆盖坡面[10～11]。该技术主要应用于土质坡面，而对于岩石面积率较高的坡面，可结合锚杆挂钢丝网喷混植生复绿技术来完成。花都泥石场生态复绿工程主要应用锚杆挂钢丝网喷混植生技术进行坡面复绿。

锚杆挂钢丝网喷混植生的方法主要应用于岩质坡面或弱风化的坡面[11]。本边坡绿化工程通过对坡面的石头、杂草、垃圾等杂物的清除及坡面平整后，应用镀锌钢丝网在坡顶进行延伸，延伸深度为50cm，并埋入水沟或土中；然后自上而下平铺至坡脚。

铺设镀锌钢丝网的规格及技术要求如下：

1）网与网之间平搭，网紧贴坡面，无皱褶和悬空（图4）。

2）镀锌钢丝直径（Φ）为2.2～3.0mm；网眼大小为50mm×50mm；用直径（Φ）为12mm的铆钉锚固，锚固长为50cm；风化层加长至80cm，外留10cm。

3）坡顶加木桩固定，木桩间距

固定镀锌钢丝网后，因喷混机械的不同，分为湿喷和干喷两种。湿喷即采用机械喷泥浆，其要求网包内需充实，网包外喷射厚度为5cm以上。干为应用干土进行回填，即将粉碎的改良种植土抛洒在坡面上，厚度范围10～12cm，网外回填土厚度为5～7cm，且回填土经沉降后镀锌钢丝网不外露；因此，洒水量不宜过多，以防回填土流失。喷射有机基质应从正面进行，完工后，镀锌钢丝网上的基质厚度应达2～3cm；而后喷射含有种子的混合料，喷射厚度为2cm。喷混植生材料配比如表2所示。

2.2.2乔灌草混合种植

在花都区泥石场坡度较缓的区域内，通过应用乔灌草混合种植，形成更为立体且多样化的植被结构。因5个泥石场的土壤为贫瘠的酸性赤壤土，故多选择耐酸耐贫瘠的植物。综合土壤环境，应用于花都区5个泥石场的乔灌草混合种植组合主要有下列3种。

组合一：{仔树Mimosasepiaria、木荷Schimasuperba、铁冬青Ilexrotunda、榕树Ficusmicrocarpa、降香黄檀Dalbergiaodorifera、油桐Verniciafordii和山杜英Elaeocarpussylvestris，按等比例种植。

组合二：蟛蜞菊Wedeliachinensis、含羞草Mimosapudica、五节芒Miscanthusfloridulus、狼尾草Pennisetumalopecuroides、香根草Vetiveriazizanioides、车桑子（坡柳）Dodonaeviscosa和海桐Pittosporumtobira，按4：1：1：1：1：1：1的比例种植。

组合三（成片植）：尾叶桉Eucalyptusurophylla、大叶相思Acaciaauriculiformis、{杜鹃Bougainvilleaglabra和喷播地被组合（表2）。

为确保良好的复绿及生态效应，工程完工后的养护至关重要。在花都区5个泥石场复绿工程养护过程中，采用定期喷水、追肥及病虫害防治等措施保证竣工前泥石场生态的复绿。

2.3复绿效果

花都区5个泥石场生态复绿工程竣工后，应用喷播技术对坡度大于20°的坡面进行复绿的植物覆盖率均达到90%以上，无明显的黄土现象；坡度在10°～20°的缓坡上，乔灌草混合种植的区域也逐渐形成立体多样化的植被群落，灌木密度达10株/m2，地被草本植物的密度小于500株/m2（图6～7）。

生态修复技术篇5

关键词：生态生物污染水体修复

一、概述

据2000年统计，我国河流水质在11.4万km评价河长中，符合和优于Ⅲ类水的河长占评价河长的58.7%，比上年下降3.7%。在评价的24个湖泊中，9个湖泊水质符合或优于Ⅲ类水，4个湖泊部分水体受到污染，11个湖泊水严重污染。其中，太湖Ⅳ类水质断面占64%，V类水质断面占12%。滇池水质劣于V类，处于富营养状态。在评价的139座主要水库中，有118座达到Ⅱ、Ⅲ类水质标准，在未达到Ⅲ类水标准的水库中，有8座劣于V类。在对93座水库进行营养化程度评价时，处于中营养化状态的水库65座，处于富营养化状态的水库14座。这些情况说明我国江河湖库水体污染状况严重，且有明显恶化趋势。

对受污染的江河湖库水体进行治理修复是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。特别是南水北调东线沿线的治污工程，量大面广，需要的投资大，寻找先进实用、造价低廉的技术迫在眉睫。

我国的江河湖库水体污染主要包括氮磷等营养物和有机物污染两方面。另外，湖泊水库蓝藻及赤潮给水域生态、人体健康也造成了严重危害。对于富营养化的控制，发达国家以控制营养盐为主，大多采取“高强度治污－自然生态恢复”的技术路线，即控制外源磷污染负荷并配合生态恢复措施，在这方面已经取得较大成效。

去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题，目前国际上采用的技术主要有三类：①化学方法：如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染；②物理方法：疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，但往往治标不治本；③生态—生物方法：是国外近年来发展很快的一种新技术，水体生态—生物修复技术是按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌，强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。

生态—生物污水处理技术，是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化的技术，具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。另外，这种处理技术不向水体投放药剂，不会形成二次污染。还可以与绿化环境及景观改善相结合，在治理区建设休闲和体育设施，创造人与自然相融合的优美环境。所以，这种廉价实用技术预计适用我国江河湖库大范围的污水治理。

二、主要处理工艺方法

生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧—好氧组合处理，利用细菌、藻类、微型动物的生物处理，利用湿地、土壤、河湖等自然净化能力处理等。以下重点介绍几种针对江河湖库污染大水体的修复技术。

1.生物膜法处理技术

生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维）为载体，在其表面形成一种特殊的生物膜，生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是：①基质向生物膜表面扩散，②在生物膜内部扩散，③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应，④代谢生成物排出生物膜。

生物膜法主要工艺方法有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。它的有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。此外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。日本、韩国等都有对江河大水体修复的工程实例。

2.人工湿地处理技术

人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物（如芦苇等），形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理。

人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。由于这种处理系统的出水质量好，适合于处理饮用水源，或结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。

3.土地处理技术

土地处理技术是一种古老、但行之有效的水处理技术。它是以土地为处理设施，利用土壤—植物系统的吸附、过滤及净化作用和自我调控功能，达到某种程度对水的净化的目的。土地处理系统可分为快速渗滤、慢速渗滤、地表漫流、湿地处理等几种形式。国外的实践经验表明，土地处理系统对于有机化合物尤其是有机氯和氨氮等有较好的去除效果。德、法、荷等国均有成功的经验。

三、国外工程实例

1.日本坂川古崎净化场

位于日本江户川支流坂川古崎净化场，是采用生态—生物方法对河道大水体进行修复的典型工程，从1993年投入运行至今已有8年的运行历史，观测结果表明，河道污染水体的水质有了明显改善。

江户川是日本东京都和千叶县附近的主要河流，从河道中引出70m3/s的流量为该地区城市、农业、工业供水，其中城市供水占60%。靠江户川下游的金町、古崎和栗山三个水厂为630万人供水。坂川是江户川的一条支流，在金町等三个水厂上游附近汇入江户川。由于坂川河道治理不力，大量生活污水排入坂川，致使水质恶化，BOD等指标严重超标，同时浮游植物繁殖迅速。坂川水质恶化，直接对金町等三个水厂构成威胁，居民对饮用水味道不佳多有怨言。为治理坂川，采取工程设施将坂川改道，先流入古崎净化场。经过古崎净化场后，坂川的污染减少了60%～70%，处理过的河水流入称为松户川的新开人工渠道，然后注入江户川。

古崎净化场是利用卵石接触氧化法对水体进行净化。古崎净化场建在江户川的河滩地下，充分节省了土地，是地下廊道式的治污设施。净化场结构十分简单，主体结构是高4.5m、长28m的地下矩形廊道，内部放置直径15～40cm不等的卵石。用水泵将河水泵入栅形进水口，经导水结构后水流均匀平顺流入廊道。另外有若干进气管将空气通入廊道内。净化作用主要由以下三方面组成：①接触沉淀作用：污水经过卵石与卵石间的间隙，水中的漂浮物触到卵石即沉淀；②吸附作用：由于污染物自身的电子性质，或由于卵石表面生物膜的微生物群产生的黏性而产生吸附作用；③氧化分解作用：卵石表面形成一种生物膜，生物膜的微生物把污染物作为食物吞噬，然后分解成水和二氧化碳。通过净化场后，水质明显提高，效果十分显著，见表1。其中BOD反映有机物的含量；SS反映浮游于水中的固体物，造成水体浑浊；2-MIB反映水中蓝藻类物质，蓝藻类异常繁殖是造成水体腐臭的主要原因。

坂川的河水经改道注入古崎净化场后，清洁的水流入新开的人工渠道——松户川。其设计理念颇有新意，它一改传统设计形式，不采用混凝土或块石衬砌的直线渠道，而以微弯曲的河道形态，岸坡间有大小卵石，植有繁茂的芦苇和其他植物，适于鲫鱼、鱼等鱼类生长，两岸种植树木，适于鸟类栖息。这种环境不但可以为居民提供一个与自然相融合的休闲环境，而且对水体也能起进一步的净化作用。松户川注入江户川后，大大缓解了江户川的环境压力。

2.日本渡良濑蓄水池的人工湿地

渡良濑蓄水池位于日本枥木县，是一座人工挖掘的平原水库，总库容2640万m3，水面面积4.5km2水深6.5m左右。平时为茨城县等6县市64万人口供水，日供水量21.6万m3。蓄水池周围是渡良濑川的滞洪区，汛期蓄水池能提供1000万m3的调洪库容。

随着近年来上游用水造成生活污水以及含氮、磷的水流入，渡良濑蓄水池出现霉臭等水质问题。为保护蓄水池的水质，自1993年起在蓄水池一侧滞洪洼地上建人工湿地，这是一座设有人工设施的芦苇荡。将蓄水池的水引到芦苇荡，通过吸附、沉淀及吸收作用，去除水中的氮、磷及浮游植物，达到对水体进行自然净化的目的。这种净化过程循环进行，确保蓄水池水质洁净，类似医学上的对病人血液体外透析处理。芦苇具有很好的净化功能，污染物与其茎部接触产生沉淀作用，芦苇的根部与茎部可吸收某些污染物。另外，附着在茎部上的微生物可对污染物产生吸附分解作用。

渡良濑人工湿地在蓄水池出水口建高3.5m、宽40m的充气式橡胶坝，用以控制出水口。水流经引水渠到达设于地下的泵站。其所以设于地下，是为满足景观的要求。泵站安装单机流量为1.25m3/s的两台水泵水体加压后流入箱形涵洞再流入芦苇荡。芦苇荡占地20hm2，最大净化水体能力为2.5m3/s。水流在芦苇荡中蜿蜒流动，以增加净化效果，遂从出口汇入集水池，再回到蓄水池，完成一次净化循环。人工湿地内主要种植芦苇，高2～3m。此外，还种植同属稻科的荻，高为1.0～2.5m。人工湿地建成后，不仅水质得到改善，动植物的生态系统也得以极大改善，生物多样性有所恢复，见表2。该人工湿地已经成为日本最大的芦苇荡，也成为对居民、儿童进行环保及爱水教育的场所。

为净化渡良濑蓄水池的水体，还在蓄水池中部建一批人工生态浮岛，种植芦苇等植物，其根系附着微生物，可提供充足氧气，并通过迁移、转化水中的氮、磷等物质，降解水中有机质。浮岛还设置为鱼类产卵用的产卵床，也为小鱼设有栖身地，水中的浮游植物成了鱼饵。人工生态浮岛保证了蓄水池水质的洁净。

3.韩国良才川水质生态—生物修复设施

良才川是汉江的一条支流，位于汉城的江南区。由于河流地处住宅区，加之治理不善，良才川的水质受到较大污染，也影响了汉江的水质。1995年起主要采用生态—生物方法治理良才川。

生态修复技术篇6

关键词：生物生态修复技术内涵外延应用

1概念、定义及主要特点

何谓“生物-生态修复”，它的内涵和外延应该如何确定，以及不同技术措施的作用、效果和联系如何，等等。回答这些问题对推进和实施河流生物-生态修复工作具有重要意义。

1.1河流生物修复

生物——系指有生命的物体。一般指动物、植物和微生物。有时专指微生物，如生物制剂、生物制品等等。污水生物处理和河流生物修复中的“生物”，一般专指“微生物”，不包括“植物”和“动物”。广义的生物修复也包括“动物”和“植物”修复。

生物修复——是指利用微生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。它包括：①污染土壤的生物修复；②污染河流的生物修复；③污染湖泊的生物修复；④污染地下水的生物修复；⑤污染海洋的生物修复；⑥污染大气的生物修复；⑦固体废物污染的生物修复等。

河流生物修复——是指用微生物或微生物菌群来降解河流水体中的有机物或有毒有害物质，如COD、BOD5、有机氮或氨氮、石油类、挥发酚等，或使这类物质变成无毒的、无害的，如二氧化碳、氮气或水等，从而使河流水质得到改善，河流生态得到恢复或修复。生物修复已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。

河流生物修复工程——是指利用生物修复技术在河道内或河道傍侧修建或实施的旨在改善河流水质、治理河流污染的工程或非工程的技术手段。它包括：河道或水库内，以及坝、陂前的增氧曝气工程，用于改善或处理河流水质的河流傍侧工程、河流底部工程，以及直接向河道内投放特种、高效菌种或利用特种、高效菌种直接净化河流水质的工程技术等。

1.2河流生态修复

生态——指生物在一定自然环境下生存和发展的状态，也指生物的生理特性和生活习性。此概念下的“生物”，一般不包含“微生物”。

生态修复——是指利用生态工程学或生态平衡、物质循环的原理和技术方法或手段，对受污染或受破坏、受胁迫环境下的生物（包括生物群体，下同）生存和发展状态的改善、改良或恢复、重现。其中包含对生物生存物理、化学环境的改善和对生物生存“邻里”、食物链环境的改善等。

河流生态修复措施主要包含：①工程措施。如：生态河道、生态堤岸、人工湿地和人工产卵场、越冬场、育幼场、回游通道，以及河道内增氧曝气等等；②生物措施。如：植物生态修复措施，动物生态修复措施，生物增殖、放流技术等；③综合措施。如：微生物修复与植物、动物修复的结合，微生物修复与生态河道、生态堤岸的结合，生态、生物修复与保育、管理措施的结合，河道内生态修复与河道外湿地修复的结合，陆地水土保持、生态修复与河流生态修复的结合，等等。

1.3河流生物修复与河流生态修复的异同

目标和对象不同：河流生物修复的对象是水质；目标是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、发展的水质条件。河流生态修复的对象是水生生物生存和发展的整个环境，包括水量、水质、水位、流速、水深、水温、水面宽度，涨水、落水时间，以及产卵场、越冬场、育肥场、回游通道的修复或恢复等等；目标是为水生生物或特有的生物种群提供良好的生和发展环境。

所采用的技术和手段不同：生物修复的技术核心是微生物及微生物使用和利用等。生态修复的核心技术是生态工程学和生物、生命科学等。

两者的共同点和不同点：生态修复可以包含生物修复，生物修复可以是生态修复的一个部分或一项主要内容；两者的共同点或共同目标都是改善或改良生物的生存和发展环境。不同点是：生物修复是针对水体污染的修复，生态修复是针对水生生物及其生存环境的整体修复。

对于污染严重，并有产卵场、育幼场、越冬场或回游通道损伤及破坏的河流，一般应首先采取生物修复技术恢复河流水质，然后采取生态修复措施恢复河流生物栖息地和回游通道等。

1.4河流生物修复工程与城镇污水处理厂的异同

相同点和不同点：河流生物修复是利用微生物净化污水的特点和规律，对受污染水体（河流）进行净化处理的技术；城镇污水处理厂是利用微生物净化污水的特点和规律，对用管道收集到的社区污水进行净化处理的技术。城镇污水处理厂的出水可排入河流，也可用作市政回用、冲厕、农灌等等；河流生物修复工程处理过的河水一般必须重新流入河道。两者的相同点是技术内涵完全一致，不同点是工作对象的来源和工作成果的服务对象。

由于污水处理厂工程和生物修复工程所处理或针对的水源不同和处理后的水量所服务对象不同，从而导致了污水处理厂工程与河流生态修复工程在建设地点、规模、工艺流程、产品形态、表现形式等诸多方面的差别。一般情况下，城市污水处理厂的进水污染物浓度高、变化小，河流生物修复工程所针对的河水浓度相对较低、变幅很大；在水量方面，河流生物修复工程面临的变化更大。因而，在工艺设计中，一般要求河流生物修复工程具有更强的耐冲击能力和防堵塞能力等。

1.5河流生物修复与河湖污染直接净化和“就地生物处理”的异同

除了河流生物-生态修复之外，河湖污染直接净化、“就地生物处理”等词语也经常被有关专家推崇和一些学者“炒作”。笔者认为：河湖污染生物修复工程技术与河湖污染生物直接净化工程技术、河湖污染“就地生物处理”工程技术，在内涵和外延方面没有明显的区别，其实质都是利用生物处理技术就地治理河湖水质污染，其表现形式也是相互包含或完全一致的。

1.6河流生态修复与传统河流整治工程的异同

河流生态修复工程的目标是：修复或恢复受到污染、破坏或工程胁迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化学和水文环境，及其“邻里”依存和食物链的关系。传统河流整治工程的目标是：防治洪水决堤、漫溢和确保人类社会、经济和生命财产安全；或者是保证河流的航运能力等经济功能。两者的直接目的和目标虽然相差甚远，但其工作的对象却完全一致，即都是将工程的措施作用于河流或河道。因而两者的设计和实施过程，必然会存在着诸多的不同、对立和矛盾。这种对立和矛盾必须通过目标分析和不同学科人员之间的沟通、协调和共同努力进行解决。因为两者的最终目标都是为了人类自己。

为此，从20世纪70年代开始，发达国家科技界和工程界针对水利工程对河流生态系统的负面影响，开发研究了河流生态恢复的理论和技术。从而，确立了解决这种矛盾和对立的基本方法和规则。河流生态工程在德国称为“河流生态自然工程”，日本称为“多自然型建设工法”，美国称为“自然河道设计技术”。与之相应，一些发达国家在河道整治工程和堤防工程设计、施工规范中增加了河流生态建设的内容，或者颁布了专门的河流生态工程设计导则。依据这些导则和方法，河道水利工程在满足防洪、防灾和经济目标的同时，可以兼顾河流生态修复和恢复需求。2不同技术措施的适应性评价及其合理使用

2.1对受污染河流的适应性

河流污染治理一般应从源头做起。但源头治理能力也是有限的。以深圳河（含深圳湾，下同）的污染治理为例，截止2003年底，该流域已建污水处理厂四座，设计污水处理能力为142万m3/d，比当年实际污水排放量125万m3/d高16.6%。然而，深圳河水质依然黑臭，常年处于劣Ⅴ类的状态。通过分析认为：污水截流不彻底和深圳河纳污能力过小是主要原因，除此之外，还有城市面源和部分城区尚未截流等原因。一般认为，对于类似深圳市自然环境和社区经济布局的城市，污水截流管网健全，城市污水截流率可以达到90%，最高很难超过95%。深圳市河流枯水期的污水量远远大于径流水量，有10%的未截流污水，加上面源污染等因素，河流依然黑臭，应该是在情理之中的。除此之外，还有城市污水管网收集不到的边缘村镇污水，以及城市污水处理厂对氨氮、总氮、总磷的去处能力十分有限等，也是需要实施河流污染生物-生态修复的主要原因。

河流污染生物-生态修复与城市污水处理厂相比，主要优点在于：①不需要占用城区土地或优质耕地；②不需要高于城市污水厂投资数倍的管道网络及其维护；③距城市居民区一般相对较远，不扰民或者较少扰民等。然而，河流污染生物-生态修复在治理污染方面，仅仅是对城市污水处理厂的补充，而不能代替城市污水处理厂。因为大量、高浓度城市污水采用污水处理厂治理比采用河流生物-生态修复治理经济的多。

在河流生物-生态修复措施中，对于污染相对严重的河流，使用生物（微生物）修复比生态修复工程措施要优越得多。在生物修复工程中，河底工程和河道傍侧工程一般有微生物固定化的措施，比采用没有微生物固定化措施的河中曝气或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌种方面，使用有针对性的高科技微生物菌种，比使用自然微生物菌种的效果好得多。

2.2对富营养化水体的适应性

湖泊、水库和河口、海湾、近海的富营养化，是人类社会的一个难题。城市污水处理厂和河流生物修复的办法，对有机污染物的治理效果十分显著，但当有机物被氧化、分解和挥发、无害化之后，总是仍有相当部分已经无机化的氮、磷营养物质不能得到去除。对于无机磷污染物，采用化学的办法基本可以得到有效；对于无机氮污染物，目前还没有比较好的处理方法。这些营养物质进入湖泊、水库、河口、海湾、近海等缓流水体后，在适宜的环境条件下，会使水体中某些藻类或植物疯长，产生水华、赤潮和富营养化，从而导致严重的生态灾难和水生生物死亡，以及造成湖泊水面萎缩、甚至消失等。

氮、磷元素是植物生长必需的营养物质。因而，治理氮、磷最好办法是植物生态处理或植物生态修复。对于城市而言，土地是制约植物生态处理和修复的重要因素。充分利用河滩、湖滩、海滩、海湾及其它湿地，以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。对专门用于治理氮、磷污染的湿地而言，在海滩、海湾、河口和浅海，以红树林和海带植物比较好；对陆域湿地，以芦苇、茭草、蒲草、茭白等植物比较好。对河、湖、水库、海湾、海岸进行生态修复，必须满足防洪、防潮和景观等要求。

2.3对水利工程胁迫的适应性

水利工程对河流生态的胁迫主要表现在两方面：一是河道、航道整治使自然河流渠道化，从而破坏水生生物的产卵场、栖息地和河流形态的多样化，以及减弱河流的自然净化能力和破坏岸边生态系统；二是水坝建设使自然河流非连续化，从而淹没生物产卵场、栖息地和阻断鱼类的回游通道，以及降低河流的自然净化能力和破坏河流形态的多样性等等。对此，可采用河道、河型多样化的生态修复措施，设置人工产卵床，建设人工产卵场、栖息地和回游通道，以及人工放流等措施缓解。水利工程对河流生态的胁迫主要是生物生境和生态条件的改变，因而，修复的措施以河流生态水工学和水生生物增殖、放流措施为主。

3河流生物修复的技术类型及其应用

3.1河道底部生物处理修复工程

以深圳市大沙河河底式生物处理工程为例。该工程坐落在深圳市南山区大沙河大学城河段，设计污水处理能为4000m3/d，设计水流停留时间4.8h。采用的处理技术为日本“自然循环方式水处理系统技术”。该技术的创新特点是利用自然土壤和水田对污水净化的原理，不使用任何化学药品，通过使用石头、木炭、塑料球以及经过特殊加工的木炭（生物炭），作为净化过滤材料达到综合净化污水的目的。

该工程的主要设施由6个单元组成，分别为污泥储存单元、水量分流单元、接触沉淀单元、接触曝气单元1、接触曝气单元2和出水整理脱色脱臭单元等。通过这几个单元的组合，可以高度去除污水中的BOD、COD、SS和LAS（阴离子界面活性物质），同时，也能有效去除氨态氮。处理效果见表1。3.2河道傍侧生物处理修复工程

北京二道河傍侧生物处理与修复工程。该工程坐落在北京市顺义区首都机场附近，设计日处理污水量1.7万m3/d，采用的处理技术为固定化高效微生物—曝气生物滤池（简称I-BAF）。该工程属实验工程，仅有一个长100m、宽6m、有效水深5.5m的长条形曝气生物滤池，有效池容3300m3，停留时间4.7h。滤池内填装网状悬浮大孔载体，载体高度3.2m。工程的前处理部分仅有一个格栅和一个用堆石坝拦截污水形成的回水区，依次起到稳定取水和沉淀泥沙的目的。处理效果见表2。

另外，日本江户川支流坂川古崎净化场，韩国汉江支流良才川水质净化厂等河道傍侧工程的处理效果也很好。

3.3河道内曝气和高效微生物处理修复工程

河道水体人工曝气复氧是一种有效的河流生物-生态修复技术。20世纪60年代起，国外已有不少国家应用人工曝气复氧改善河流水质和生态环境。如，德国的鲁尔河、莱茵河，英国的泰晤士河、特伦物河，美国的福克斯河、佛博河及威斯康星河等，均有成功的工程范例。在国内，上海环境科学研究院对苏州河水体进行了实验室研究，结果表明，即使黑臭程度高的河水，在有氧条件下20小时后臭味也可基本去除，水体颜色明显改观，COD、BOD浓度大幅下降。

微生物作为河流生物修复技术的核心，国外的开发研究很多。美国、英国、加拿大、日本、巴西等国家，已有上百种商品化的微生物制剂可供选用。根据实验结果，在处理特种废水方面，高效微生物比普通微生物高几倍到十几倍，而且还能够处理普通生物法不能处理的废水。在城市污水方面，使用高效微生物除具有良好的COD、BOD5去除效果外，还具有良好的脱氮除鳞效果。将高效微生物直接用于河流水质修复，成本较高，容易造成流失和浪费，目前国内使用的不多。但通过微生物固定化技术或生物滤池技术，使用高效为生物的实例国内已有许多。

4河流生态修复的技术类型及其应用

4.1山区河流的生态修复

山区河流比降大、水流急，宽深比小，来沙量远远小于挟沙量，河床往往有大石块和不均匀的麻砂组成。经过自然发育后，往往形成阶梯—深潭结构的河道形态。阶梯－深潭结构稳定了河床，从而稳定了岸坡，在一定的温度和降雨条件下两岸有发育良好的植被，河流底栖动物密度比邻近的具有同样气候水文条件但不发育阶梯-深潭结构的河流高出1000多倍，生物多样性指数也大得多。这是由于阶梯-深潭创造了多样性的生物栖息地的缘故。

目前，德国、日本和我国的台湾等，都在模拟使用阶梯-深潭结构治理山区河流和修复河流生态。4.2生态护岸工程

生态护岸的目的在于为野生动物提供栖息地和隐蔽场所，保障自然环境和人居环境的和谐统一，对河岸进行加固，防治河道淤积、侵蚀和下切等。生态护岸材料主要有：石头、木材、多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构等等。在设计新材料护岸时，应确保水流作用下的结构安全，选择能够适应河流长期演变的结构形式，与河滩地和丁坝组合在一起保护护岸稳定。

我国深圳市已建人工湿地生态修复与处理工程数座，对COD的去除率一般可达70%~80%，对氨氮的去除率一般可达50%~60%。每1m3/d处理能力的占地面积大约为3m2。

4.4人工产卵场、栖息地和回游通道工程

过鱼设施的基本原理是利用鱼类的向流（逆流）行为，人工创造更大的流速，将鱼诱入进口，让鱼类自行溯游过坝，或运用各种手段运送过坝，主要有鱼道、鱼闸、升鱼机、集运鱼船等。

人工模拟产卵场、栖息地是指在坝下附近的支流或人工渠道内，模拟产卵场、栖息地要求的环境，让鱼类自行进入产卵场或栖息地（下图为某河流上的鱼类洄游通道）。

4.5人工增殖站和生物放流工程

人工繁殖放流是指建立人工产卵场，收集和培育亲鱼，人工催青，人工孵化育苗，培育鱼种，将一定规格的幼鱼放入坝下河流，让其下海生长。目前国内外都十分重视设置人工增殖站，开展人工增殖、放流工作，用于解决水坝对水生生物的阻隔。

水库修建后，营养物质在库内富集，浮游生物迅速生长，如果不能很好利用，将会自然死亡，恶性循环，从而造成富营养化和水质污染等。按照生态平衡原理，合理投放食用不同浮游生物的鱼种进库，进行生态修复，用产品的形式让富营养物质出库，既能清洁水库，又能收获鱼产，可以做到一举两得。所有这些，都需要有生命科学和生物、生态技术作为支撑。

主要参考文献：

1上海辞书编辑委员会，辞海，上海辞书出版社，1979年；

2中国大百科全书编辑部，中国大百科全书（环境卷），1980年；

3董哲仁等，受污染水体的生态修复技术，水利水电技术，2002，(2)；

4董哲仁，生态水工学的理论框架．水利学报．2003，(1)；

5LoftinKA，TothLA．KissimmeeRiverRestoration：AlternativePlanEvaluationandPreliminaryDesignReport[R].SouthFloridaWatermanagementDistrict，WestPalmBeach，Fla．1990；

6NationalResearchCouncil，