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    湖泊生態恢復治理案例精選(九篇)

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    湖泊生態恢復治理案例

    第1篇:湖泊生態恢復治理案例范文

    關鍵詞:生態措施 生態系統 水下森林

    1、 工程概況

    本工程是一個以城市景觀為主的城市內湖,生態修復湖面320000m2,清淤完成后平均水深1.74m,庫容55700m3,集雨面積達16.59km2。隨著環湖土地大量開發,周邊污染源源不斷進入,湖區水位并沒有明顯降低,湖面已被水浮蓮密集覆蓋,通過水質檢測其主要水質指標全部超標,已經成為嚴重富營養化的湖泊,極大影響了湖泊的城市景觀效果,為改善湖區周邊的人居環境質量,實施湖泊的綜合整治工程已勢在必行。

    2、 綜合治理技術措施

    從以往富營養化水體的治理與修復實踐案例分析,采用單一技術治理富營養化水體的成效有限,因而選擇采用外源與內源控制,工程與生態措施相結合的綜合治理方案。

    目前,此湖正在實施污水截流,初期雨水截流及凈化,生態引水及底泥疏浚等綜合整治工程。通過以上綜合整治措施,可以有效控制外源污染的輸入量和污染物的富集與釋放,增強底泥對水體的凈化能力,增加水體的復氧能力,使湖區水體水質在較短時間內有明顯改善。但湖區內必須建立健康的水生生態系統,才能長期有效地控制內源污染。

    3、水質和污染源分析

    通過下表的水質檢測數據可以看出,其主要水質指標全部超標,顯示為劣Ⅴ類水質。

    根據資料查閱及現場踏勘,此湖目前存在的主要污染源還有:地表徑流污染和污水處理站尾水污染。其中地表徑流污染主要由于其周邊集雨面積較大,尤其是農村生活社區、農田及綠化地表徑流是該湖污染負荷的主要來源。近幾年,該地區降雨徑流監測顯示,各類城市降雨徑流中的氮磷濃度差異較大,總氮,硝態氮,氨態氮與總磷的平均含量范圍分別為1.96~6.77mg/L、0.62~4.89mg/L、0.35~1.18mg/L和0.04~0.66mg/L。

    根據現有的污水處理站的資料分析,現有3座污水站尾水排放入湖,排放量為32800m3/d,排放標準為一級A。

    4、 水體生態修復技術措施

    此湖水體生態治理主要含6個部分:?生態攔截 ?污水處理站尾水入湖口處理措施

    ?水下地形改造 ④底質改良 ⑤生態系統構建 ⑥漂浮濕地。

    4.1 生態攔截

    4.1.1 生態集雨

    湖區水體其中的主要污染為面源地表徑流,采用雨水生態收集過濾渠凈化路面及綠化帶來的入湖污染負荷。

    4.1.2 環湖生態濕地帶

    對于不易收集或集中入湖的漫流形式的地表徑流,采用構建環湖生態濕地帶的技術措施,過濾初級地表徑流。

    4.2 污水處理站尾水入湖口處理措施

    4.2.1 生態浮島凈化系統

    采用生態浮島凈化入湖污水,在達到水質凈化的同時,又具有較好的景觀效果。

    4.2.2 復合濕地凈化系統

    為最大量的削減污水處理廠的尾水,采用表流濕地深度過濾污水,提升水質量標準。表流濕地的凈化作用主要體現在:植物吸收、微生物分解、物理吸附。

    4.3 水下地形改造

    借助清淤工程開展,營造合理的水下地形,由陸域、湖濱區(0-40cm)、淺水區(40-100cm)、過渡區(100-150cm)、深水區(150cm以上)組成的多生境條件的水下地形,有利于生物多樣性的恢復

    4.4 底質改良

    底質消毒主要是殺死一些土壤表面的藻類孢子以及一些有害病原菌;底質改良主要對底質 pH等進行改善。經過底質預處理,可中和底泥中的各種有機酸,改變酸性環境,起到除害殺菌、施肥、改善底質的作用,含有水生動、植物生長發育所需的全部常量元素和大部分微量元素,這些元素都以離子狀態存在,能被水生動、植物所利用。

    4.5 生態系統構建

    4.5.1 沉水植物構建

    沉水植物是水體中的生產者及動物生境條件的營造著,在水生態系統中具有重要作用。

    本案從湖區水深及功能定位選取沉水植物的種類及栽培區域。

    淺水區(0-80cm)構建水生草皮系統;過渡區(80-150cm)構建水生森林I型;深水區(150cm以上)構建水生森林II型。

    4.5.2 水生動物生態系統的構建

    完善生態系統的食物鏈和食物網結構,實現水體生物多樣性。通過濾食浮游藻類,有效控制藍藻水華; N、P通過藻類營養級轉化,以魚產量形式得到固定,進而達到凈化水質目的。

    4.5.3 水生微生物凈化系統

    水生微生物在水生態系統中具有重要作用,實現了營養物質(污染物)從有機向無機的轉化,有效分解水體中的懸浮物、沉積物、動植物遺體、碎屑等,因此,在建設生態系統的最后,完善有益微生物的種類及數量。

    4.5.4 濱水濕地帶構建

    湖區水系的景觀功能是本案打造的重點,依據陸域景觀的不同,合理搭配適生、水生植物形成自然、生態的濕地景觀,同時兼顧一定的水質凈化效果。

    4.6 漂浮濕地

    漂浮濕地是采用漂浮物質及種植土拼著而成,可以漂浮在水面上,可移動也可以固定,栽培植物的種類可以是草皮、水生植物甚至是小型的灌木等。在湖區內構建漂浮濕地,具有一定的水質凈化效果,同時提升水域景觀。

    5、水體維護

    5.1日常維護:枯死植物更新補植、殘梗敗葉及時清撈、收割長勢茂盛植物、及時捕撈動物,并視具體情況適量補充。

    5.2專業養護:定期對景觀湖水質進行檢測

    檢測指標:氨氮、亞硝氮、硝酸氮、總氮、總磷、 CODMn、葉綠素a、浮游植物、浮游動物等;檢測頻率:1次/季度,具體檢測頻率根據實際情況而定。

    6.注意問題

    1)流域面積比較大,流域范圍內的降雨、人類活動、市政建設活動對湖泊水生態系統具有較大的影響和擾動。

    2)惡劣天氣如臺風天氣、潮水頂托、強降雨等,使湖區水位超過常水位較長時間和反復次數過多,對湖區清水水生態系統造成破壞。

    3)人們的放生活動會影響清水生態系統。禁止隨意投放草魚、鳊魚、鯉魚等魚類。

    4)外來物種如羅非魚、福壽螺等對水生態系統也有破壞作用。

    5)生態建設所采用的水生動植物品種均為項目區域土著物種或歷史曾有物種,杜絕使用外來種或入侵種,保證湖區的生態安全。

    參考文獻:

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    3.賀鋒,吳振斌 水生植物在污水處理和水質改善中的應用【J】,植物學通報,2003年06期

    第2篇:湖泊生態恢復治理案例范文

    關鍵詞:生態疏浚;深度;優化;調水;溫瑞塘河

    中圖分類號:X52 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)10-0007-02

    底泥是陸源性水體污染物的主要蓄積場所,是河流湖泊等水體的內源污染,是影響河流水質的重要二次污染源[1]。隨著外源污染逐步得到有效控制,內源污染已成為影響上覆水體水質的重要因素[1-2]。有效控制底泥內源污染將是未來河流湖泊污染治理的主要戰場之一[3-4]。目前,國內外河流湖泊內源污染治理手段主要包括工程疏浚、生態疏浚、原位固化等[5-7]。

    生態疏浚,又被稱為“環保疏浚”,已被公認為是控制河流湖泊內源污染的有效手段[8-12]。與傳統的工程疏浚不同,生態疏浚主要通過絞吸等低影響方式將污染程度和風險較高的表層沉積物移除,要求在控制河流湖泊內源污染的同時,盡可能減少對河流湖泊生態系統的破壞。因此,疏浚深度的確定是生態疏浚的關鍵參數[13]。疏浚深度過淺,則不能充分去除污染物含量大和生態風險高的表層沉積物,不能有效控制內源污染;疏浚深度過深,則增加工程造價和淤泥處置壓力,對水生態系統造成更大的破壞,影響后期的生態恢復。普遍認為,應該通過分析疏浚所要控制的目標污染物隨底泥深度的剖面變化特征和環境風險,結合不同疏浚層的污染物可能釋放強度來確定環保疏浚深度[14]。

    浙江是我國典型平原河網地區,河流流速緩慢、容易淤積,由于工業發達和高城市化率,內源污染極其嚴重。為此,浙江省2016年“五水共治”的工作重點之一,就是全面打響清淤治污殲滅戰,以杭嘉湖、寧紹、溫黃、溫瑞平原河網清淤為重點,清淤計劃達10100萬立方米。但是,現有清淤模式注重于清淤的“量”,對疏浚產生的大量淤泥仍無有效的無害化處置和資源化利用途徑,對疏浚導致的生態風險考慮不足。此外,現有模擬疏浚研究主要針對湖泊,關于河流生態疏浚深度的研究仍然比較少,對生態調水背景下疏浚后水土界面污染物釋放過程的了解仍然很少。為此,本研究以溫瑞塘河為研究區域開展生態調水背景下生態疏浚深度優化研究,為“五水共治”提供科技支撐。

    1 材料與方法

    1.1 樣品采集和處理

    研究區域位于溫瑞塘河流域舜岙河。該河段位于南柳美食街附近,除了受農村生活污水影響,還受餐飲廢水影響。由于近年來尚未疏浚,淤積程度較高,是一個理想的研究區域。于2016年9月13日,采用自制的底泥柱狀樣采集器(內徑5cm)采集柱狀樣。由于淤積程度較高,無法分為污染層、污染過渡上層、污染過渡下層和正常泥層。因此,用等距離方法,以5cm為距離,從表層到底癰釗0-5cm、5-10cm、10-15cm和15-20cm共4個泥層。

    1.2 原水培養實驗設計

    分別將各泥層轉入量筒(內徑5cm、容積為500mL),制成實驗裝置,每個裝置設置2個平行。沿量筒壁緩慢注入河道原水達到500mL刻度。中途不換水,實驗周期與實驗組相同,實驗周期結束后測定對照組最終的相關水質參數。

    1.3 模擬換水培養實驗設計

    分別將各泥層轉入量筒(內徑5cm、容積為500mL),制成實驗裝置,每個裝置設置2個平行。沿量筒壁緩慢注入自來水達到500mL刻度。因溫瑞塘河流域生態調水水源來自珊溪水源地(為自來水),本研究以自來水模擬生態調水水源。每隔3天換水一次,總共換水5次。每次移出的舊水用于測定相關水質參數,觀測每次換水時每個土層上覆水污染物濃度。

    1.4 水質測定

    在采集底泥柱狀樣時進行地表水水質監測。水樣用聚乙烯瓶收集,滴加固定液后放入便攜式冷藏箱保存,帶回實驗室后分析。水樣總氮(TN)和總磷(TP)的分析方法分別為堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法和鉬酸銨分光光度法。

    2 結果

    2.1 原水培養實驗結果

    在采集柱狀樣時,采樣點上覆水TN和TP濃度分別是6.69mg L-1和0.46mg L-1。按照《地表水環境質量標準(BG 3838-2002)》,該河段原水TP濃度為劣V類水質。由于《地表水環境質量標準(BG 3838-2002)》并未給河流TN濃度分級分類,因而無法評價。經過16天的室內原水培養后,各泥層上覆水TN和TP濃度詳見表1。由表1可見,不同泥層TN和TP濃度范圍分別為4.46-6.50mg L-1和0.13-0.15mg L-1,平均值±標準差分別為5.13±0.96mg L-1和0.15±0.01mg L-1,變異系數分別為18.7%和6.9%。由于變異系數都很小,說明原水培養后各泥層上覆水TN和TP的濃度的差異非常小。以平均值跟原水相比,TN和TP濃度下降率分別為23.3%和67.4%,各泥層TP濃度符合III類水質。

    2.2 換水培養實驗結果

    通過換水培養實驗,模擬生態調水對水質的改善作用。經檢測,自來水水TN和TP濃度分別是1.09mg L-1和0.10 mg L-1。按照《地表水環境質量標準(BG 3838-2002)》,自來水TP濃度均符合II類水質。在模擬換水培養實驗中,先后經歷了5次換水。不同泥層上覆水模擬換水培養上覆水TN和TP濃度的動態變化見圖1。由圖1可見,不同泥層上覆水TN的濃度都具有隨著換水次數的增加降低的趨勢,在第3次換水以后TN濃度都穩定在2.00mg L-1以下,在第5次換水以后TN濃度都穩定在1.50mg L-1以下。不同泥層上覆水TP的濃度也都具有隨著換水次數的增加降低的趨勢,在第5次換水以后,除了0-5cm泥層,其余泥層TP濃度都在0.10 mg L-1以下,符合II類水質(圖1)。

    3 討論

    3.1 環境本底值及其意義

    在天然河道中,水體污染物的濃度受內源和外源污染的影響,也受土水界面污染物吸附/解吸附的影響[3]。在室內原水培養實驗中,因切斷了外源污染,水體污染物的濃度則主要取決于內源污染和土水界面污染物的吸附/解吸附。從這個角度考慮,室內原水培養后的最終污染程度,在很大程度上體現了該河段水體的背景污染水平。受此啟發,我們發現TN和TP的最終濃度可以代表該河段“環境本底值”。以各泥層上覆水TN和TP濃度平均值為準,該河段TN和TP的環境本底值分別為5.13±0.96mg L-1和0.15±0.01mg L-1,TP的環境本底值符合III類水質(表1)。

    明確河段水體污染物環境本底值具有重要的實際意義。當前,隨著“五水共治”的不斷推進,溫瑞塘河流域加大了環境污染整治力度,但是由于城中村和農村截污納管工作的推進困難重重,導致外源污染難以徹底控制,加之環境本底值本身并不低,導致水環境質量仍然難以實現根本性改善。這也是溫瑞塘河流域大部分水質監測斷面仍然屬于劣V類水質的重要原因之一。為此,我們建議,對于流域水質的改善程度,在短期內不應該以“消除劣V類”為考核指標,而更應該在明確環境本底值的基礎上,以“接近環境本底值的程度”為考核指標。

    3.2 生態疏浚深度的優化

    室內原水培養實驗結果表明,在切斷外援污染的前提下,如果不進行生態調水,各泥層TN和TP的最終濃度仍然處于較高水平。實際上,外源污染的徹底截斷是不現實的,因而時至今日溫瑞塘河流域大部分水質監測斷面仍未劣V類水質,而超標的水質參數恰恰就是TP為主。可見,許多流域,特別是平原河網,不僅需要生態調水,還需要生態疏浚。

    在換水培養實驗中,我們用自來水模擬生態調水水源,觀測各個泥層上覆水水質的動態變化。因切斷了外源污染,水體污染物的濃度則主要取決于換水次數和土水界面污染物的吸附/解吸附。對于不同泥層,雖然上覆水TN濃度的動態變化曲線比較接近,但是也比較清晰地顯示出泥層深度越深上覆水TN濃度越低(圖1)。TP濃度的動態變化清晰地顯示,0-5cm泥層的上覆水TP濃度明顯高于其余泥層。以往很多類似研究也表明,表層泥層是生態疏浚的首要目標(圖1)。一旦將表層泥層疏浚,結合生態調水和外援污染控制,才能真正實現水質的根本性改善[15]。綜上所述,對于溫瑞塘河流域的研究河段,最佳的生態疏浚深度約為5cm。

    4 結語

    以溫瑞塘河舜岙河段為研究區域,通過室內原水培養實驗和模擬換水實驗,首次開展生態調水背景下生態疏浚深度優化研究。通過原水培養實驗,發現該河段TN和TP的環境本底值分別為5.13±0.96mg L-1和0.15±0.01mg L-1。流域水質的改善程度,應該在明確環境本底值的基礎上,以“接近環境本底值的程度”為考核指標。對于溫瑞塘河流域的該研究河段,最佳的生態疏浚深度約為5cm。要真正實現水質的根本性改善,不僅要進行生態疏浚,還要結合生態調水和外援污染控制,任重道遠。

    參考文獻

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    第3篇:湖泊生態恢復治理案例范文

    摘要:闡述采用生態修復技術治理污染水體的機理及其運用需應注意事項。

    關鍵詞:生態修復;食藻蟲;水生植物群;水生態良性循環

    中圖分類號:S718 文獻標識碼:B隨著我國經濟的快速發展,湖泊、河涌及水庫等水體的污染也日益嚴重,大量含氮、磷肥料的生產和使用,食品加工、畜產品加工等造成的工業廢水和大量城市生活廢水,使水中富含氮、磷等植物營養物質。有了充足的養料保證,藻類,特別是藍藻(主要是銅綠微囊藻)泛濫成災,嚴重污染水質。藍藻細胞外面被一層厚厚的多糖類物質所包圍,這些藻膠和多糖類物質幾乎不能被任何高等動物的消化酶所分解,國內外許多工程案例都嘗試采用高等動物包括魚類治理藍藻污染,均未獲得理想的結果,藍藻幾乎成了食物鏈和生物鏈的盲端。由于藍藻的爆發,會造成湖內缺氧,沉水植物不能進行光合作用,導致沉水植物滅種,各種水生物缺氧而無法存活,整個水生態系統失衡,藻類成為水體中的主導物種,最終導致水體變綠變黑。

    本文介紹完全采用生態修復技術治理污染的水體

    一、采用生態修復技術治理污染的水體機理:

    1 采用食藻蟲處理控制藻類

    食藻蟲是一種經長期改良馴化的可控制藻類污染的低等甲殼浮游物。

    食藻蟲能夠大量攝取藍綠藻、腐屑、懸浮物與有害菌類,同時,其本身又是魚蝦蟹貝等水生物所喜愛的食物。這樣,處于食物鏈盲端的藍綠藻轉化成為水產品的途徑被有效地打通了,從而使水體的藻類污染得以根治。藍藻適宜生長在弱堿性的水環境中,經馴化的食藻蟲所產生的排泄物具備弱酸性,可有效降低水體的PH值,使藍藻的生長受到抑制。食藻蟲消除藻類后,水體透明度大大提高,有益于其它水生物的生長,同時,由于食藻蟲的生物特性,可將微生物等帶動在水體中的分布和生長,為沉水植物生長創造條件。食藻蟲引導的沉水植被生態修復技術對水體凈化效果的穩定性好(見圖1)。

    2 建立水生植物群,恢復物種多樣性:

    在水體中種植沉水植被、挺水植物、浮葉植物群落,并通過沉水植被的光合作用把大量的溶解氧帶入底泥,使淤泥中的氧化還原電位升高,促進底棲生物及微生物的繁衍,進一步促進水體生態系統恢復多樣化。

    (1)挺水植物:主要靠根系吸收部分淤泥中的營養物質,光合所需碳源來自空氣中的二氧化碳,產生氧氣直接排入大氣。

    (2)浮葉植物:從根系和浮葉背面吸收水體和淤泥中營養物質,但碳源也主要來自大氣,產生具備凈化力的氧氣通過浮葉大部分進入大氣;對上層水體有 一定凈化力。

    (3)沉水植物:根系和整個葉面直接吸收水體和淤泥中營養物質,所需碳源直接從水體中吸收,產生的氧氣直接對自下而上對整個水體產生巨大的凈化力。 綜上所述,恢復沉水植物――“水下森林和水下草皮”,是水域生態恢復自凈能力的最優化模式。

    目前使用較多的邊坡駁岸挺水植物、浮葉植物濕地凈化法――這種方法從水域立體造景上意義重大,但從城市景觀水體凈化意義上來分析,有較大偏差。不同水生植物水質凈化作用與自身代謝(二次富營養)百分比:(敞開于屋頂的試驗,包括空氣污染),(見表1)。

    在水體中種植沉水植被,如輪藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落、海菜花群落等,使水體產生制氧功能,水體中的有機物被氧化成無機鹽而加速結晶下沉。沉水植物根系將有效吸收底泥養分,使底泥中有機物被礦化,形成表面的礦化層覆蓋下部淤泥層,減少有機物進入水體,沉水植被替代藍綠藻進行水下光合作用,釋放出大量的溶解氧,吸收掉水中過多的氮、磷等富營化物質,能形成水域生態“水下森林”和“水下草皮”自凈功能, 也能進一步抑制藍綠藻。沉水植被恢復后,底泥氧化還原電位升高,有利于水生昆蟲和水生底棲生物的大量滋生,在沉水植被共生作用下,“水下森林”和“水下草皮”形成底泥營養物質的封存和生態鏈自凈(物質能量的逐步吸收轉化)。食藻蟲引導沉水植物進行生態修復有利于水體維持高透明度。

    3 建立水生動物群,進一步恢復物種多樣性:

    在水體中投放優選、養殖的水生動物:如魚、蝦、本地螺、貝等水生物,促進水體的微循環,為其它水生物的生長創造更佳條件。水體及底泥中的營養被沉水植物吸收,當植物生長過快時,可以適當收割。同時水體中的魚蝦及螺、貝等水生動物能食用部分植物及食藻蟲,當魚類等過度生長時,可以適當捕撈,從而形成水體養分向水生動植物的轉移。通過收獲有機水產品把水體水中的氮、磷等富營養物質從水體中轉移上岸,徹底降低水體水中的富營養化程度。

    4 完整建立健康的水生態良性循環系統

    (1)從已有的研究結果看,水生植物可以顯著提高富營養水體的水質,對氮、磷污染也有明顯的凈化作用。同時水生植物能抑制浮游植物的生長,從而降低藻類的現存量。因此,恢復以水生植物為主的水域生態系統是凈化水質的合理有效措施和保障生態系統良性循環的重要措施(2)。水體徹底消除水體富營養狀態,能使修復后的水體具備了自凈功能,一般少量污水(每日排入不超過5%修復水體總量)可以通過水體生態系統所具備的凈化功能自凈。沉水植物和水生動物成為水中的主導物種,藻類不再有生存空間,水體可以保持長期清潔(見圖2)。

    二、采用生態修復技術治理污染的水體的優點

    1 全生態的水質凈化技術體系,不使用任何化學藥劑凈化水質,不使用諸如殺藻制劑、殺草劑等,無任何生物的或者化學的二次污染;水質主要富營養指標在生態系統穩定后達到國家地表水三類標準,潔凈的水體大大減少蚊蠅滋生,提升環境的舒適度。

    2 不需要建設水體的凈化設備用房(即不需要水域以外的占地)。

    3 符合打造節能低碳社會的建設理念水質能持久保持地表水三類標準,終年不需換水,水體本身具有自凈功能。修復完畢后,日常使用中不需采用任何電力設備來維持,水生植物本身可以吸收二氧化碳并產生氧氣,實現“負碳”。

    4 由于水生植被能夠固化水底淤泥,吸收底泥中的養分,將底泥中富營養成分徹底轉化成水生植物纖維素,所以無需清除水底淤泥,也不需排干水體。

    5 景觀優美:水底布滿水草,魚蝦嬉戲其中,恢復自然優美水景,透明度可以達到2米,水質清澈,水下景觀充滿生機。

    6 效果持久:水體修復后經過合理維護,目前最早完成的項目已長達6年多,仍然保持良好狀態。

    7 維護簡便:運用“食藻蟲”治理水體富營養化污染,依靠生態系統食物鏈關系,形成生態系統良性循環。生態系統建立后,景觀得以構建和保持,后期只要加以適當維護,調整物種種類和數量,維持自凈的生態,效果即可長期保持。

    三、采用此技術治理污染水體的適用范圍及應注意事項

    1 僅適合相對封閉的水體,一般補充水量不宜超過總體水量的5%,且水質為一級排放標準的A類。如果總水體量很大,可以適當的加大補水量。

    2 水體面積的適合范圍不宜小于1000平方米,因為水體總容量太小,建立起來的水生態平衡抗沖擊能力較弱,且投資成本較高。

    3 對水深的要求,水深宜為為0.8~3米之間,最小水深不得小于0.5米。對于我國的南端如三亞,水深不得小于1米,因三亞的氣溫常年較高,避免水草熱死;我國的北端如長春,水深是冰凍深度加上水草要求的生存水深度。因此各地的氣候條件也決定了水深要求也也不同。

    4 由于我國地緣遼闊,南北氣溫相差大,相對應的水草習性也有不同。例如在北方的水沉草就需冬眠,當水結冰后,冰下水溫一般在2~3℃左右,冰層融化后,水草又可從冬眠狀態蘇醒;而南方的水草需選用需耐水草。因此根據不同的氣候及水質條件,應選擇不同的水草種群進行搭配,同時對投放食藻蟲的時間和數量都需根據實際情況進行設計調配。

    5 整個水生態系統的生命周期,理論上可達到數十年,有待項目運行驗證,現目前已運行的水域僅為6年(北京圓明園―鳳麟洲64000 水深:0.8-2m 竣工時間:2008年)。

    6 比傳統污水處理方法一次性投資高,建立一套完整水生態體系,所需費用約250元/ m2,但其后期維護費用較低。

    7 應注重水生態體系的維護及保養,對于連續水域,一般10000平方米需配置一名專業的水域保管員。

    廣州麓湖公園(聚芳園)

    施工面積:1300完工時間:2011年5月效果保持至今(見圖3-圖5,表2)。

    結語

    在全球氣候變化的背景下,“低碳經濟”、“低碳技術”日益受到世界各國的關注,所以在條件許可的情況下,應積極廣泛的采用生態修復技術治理污染水體。

    參考文獻

    第4篇:湖泊生態恢復治理案例范文

    水環境修復的目標是將生態系統恢復到未被破壞前的近似狀態,并能夠自我維持動態平衡,是實現漁業可持續發展的迫切需求。具體措施包括降低水體中的污染物濃度,開展生境的修復與保護工作及水生生物種群保護與恢復工作。水污染處理技術可分為物理技術、化學技術和生物技術三個類別,其中生物技術應用最普遍,在國際上已經形成了成熟的方法。水生的植物、動物和微生物在滿足自身生長需求的同時將污染物分解,并有效控制水中N、P等營養物質釋放,增加水中的溶解氧含量,抑制藻類生長,穩定水體生態平衡。對于受干擾的自然水體,一方面要建立人工魚礁、牡蠣礁等工程設施,人工魚礁的歷史可追溯到20世紀60年代,由日本首先列入國家計劃,主要材料為混凝土和鋼鐵,當前也有利用生物制品如牡蠣殼作材料,為典型優勢生物如華盛頓近岸河口太平洋大蟹提供棲息生境;另一方面要建立重要物種自然保護區,除了保護自然生境外,更重要的是在不破壞生態平衡的前提下對自然棲息地進行修復和重建。國內處理水體中污染物較常見的操作方式有設置生物浮床、混養底棲生物和投放微生態制劑等,修復的持續時間相對較長。此外,也要采取措施控制污染物的排入總量,尤其重視養殖區域的非點源排放,從源頭防止生態環境破壞。人工設施方面我國起步較晚,20世紀80年代才開始試點建設人工魚礁,使用的材料從早期的舊輪胎、舊船體等廢舊品逐漸發展成現在的鋼筋混凝土、鋼材、玻璃鋼,并逐步從小型魚礁過渡到大型魚礁。人為構建牡蠣礁也顯著增加了礁上大型底棲動物物種數和總生物量,提高了固碳能力,同時魚類洄游通道和產卵場人工修復措施已成為我國的研究特色。近年來,我國越來越重視自然保護區建設,國家級自然保護區投資10年間增長了2.3倍,達到82.5美元/hm2。根據我國國情,構建水生自然保護區分為三個步驟:①評估擬建區域內的資源總量,漁業資源調查是珍稀水生生物種群保護與恢復工作的前提,首先要建立長期基礎性調查體系,由國家資金持續穩定支持;②根據實際需求建立新自然保護區和加強現有保護區管理,目前我國共有自然保護區2349個,其中水生生物自然保護區230個,約占總數的10%,目前存在缺乏專門管理機構,未建立健全規范的水質和生物監測流程等問題,并亟需構建適宜的評價指標體系;③通過開展增殖放流恢復被破壞的漁業資源,其中增殖放流效果評估是重中之重,主要利用放流個體標記和回捕率分析來衡量,目前除傳統實物標記外,分子標記和耳石標記等新型標記法也逐漸成為研究熱點。此外,增殖放流對野生種群規模和遺傳多樣性、生物群落結構、生態系統的影響及風險防控研究也需要引起重視。

    2污染事故應急處置關鍵技術

    隨著城市現代化建設的高速發展,突發性水污染事故頻繁發生如松花江水污染事故、太湖藍藻暴發、銅礦水滲漏事故等,造成重大經濟損失的同時也嚴重污染了水環境,因此,事故應急監測和應急處置方面的研究非常必要。總體來看,發生頻率高、污染影響大的水環境污染事故主要有溢油、化學和有機污染物、重金屬和水體富營養化污染等幾個類別。針對海底管道泄漏和海底井噴兩種原油泄露源,分別對應水下干法、濕法維修和蓋帽虹吸法、打減壓井法等不同的封堵技術。2010年美國BP墨西哥灣溢油事故應急處置案例中將上述關鍵技術結合運用,形成了一套應急處置方案,最終原油消除率達到80%以上。針對化學物質和有毒有機物泄漏類污染事故,標準的處置流程為:首先,采取措施堵塞排水口,盡可能減少化學物質隨著排污水管線流入天然水體;其次,根據自然條件如風向等確定污染區域,進行布點采樣監測,確定水體中污染物的濃度;然后,根據泄漏化學物質的性質,選擇燃燒、投加活性炭、投入試劑進行氧化還原反應、微生物分解等手段,降低污染物濃度;最后,對污染區域進行跟蹤監測,掌握污染物變化趨勢,確保完全消除對環境造成的有害影響。針對重金屬污染處理的傳統方法包括離子交換法、硫化物沉淀法。目前,污染小、去除率高的電化學凝聚法及微生物和植物吸收法是目前的研究熱點,更適用于靜態水體(如濕地或池塘)污染時使用。例如有研究表明利用鳳尾蕨除砷,3個月內砷濃度可以從10.2μg/L降至2μg/L,砷積累量達161mg/kg。針對水體富營養化,通過研究藻類生長機制、環境條件等控制因素,用生態工程技術控制藻類暴發,能夠從源頭抑制水體富營養化。隨著我國城市現代化建設的高速發展,突發性水污染事故頻繁發生,但處置水平還稍顯不足,需要借鑒發達國家經驗,重點進行關鍵技術、裝備和材料的研發,形成應對不同類型污染事故的標準流程。針對海上溢油開發環保型表面活性劑、高性能吸油氈等,還可進行微生物分解原油的篩選和探索,從根本上提升溢油應急處置能力。針對化學物質污染,在我國苯類物質泄漏事件的發生幾率較高,目前常用燃燒法進行處置,但難以完全消除有害影響,對其消解規律和新型治理方法的研究應引起特別重視。針對重金屬污染,我國學者對砷、鉻、鎘等的處置方法也進行了大量研究,以鐵或鋁作為陽極,生成的氫氧化物可作為絮凝劑與砷酸根離子發生反應,達到除砷效果;以水洗廢啤酒酵母為吸附劑,對鎘的去除率大于96%;采用堆肥-零價鐵混合滲透性反應墻(permeablereactivebarrier,PRB)除鉻,去除率接近100%,但利用電化學和植物吸收重金屬的方法還未見報道。針對水中的氮、磷以及有機污染物積累引起的藻類暴發,大部分湖泊地區采取人工打撈收獲藻類的傳統方法,雖然能有效減輕局部水華災害,緩解藻體死亡分解引起的毒素污染,但只是暫緩藍藻進一步蔓延,并造成人力資源、水資源浪費,亟需借鑒國外先進經驗,轉變污染處置的理念,從治理轉變為預防,研究控制藻類爆發的有效方法。

    3重點發展方向

    通過對漁業生態環境學科研究現狀的系統梳理,可以看出近十年我國在生態環境學科方面的研究取得了顯著進展,主要的技術和流程也日趨成熟。而針對目前的政策導向和研究熱點,今后應更重視機理性、規律性研究和基礎數據庫構建,明確學科重點發展的方向。

    3.1國家級大型環境監測數據

    網構建研究我國環境監測網的基本架構已經比較成熟,未來研究重點應放在運用新型設備采集監測數據,并由政府相關部門牽頭構建大型環境監測數據共享平臺。新型水質監測設備如電化學傳感器能夠顯著提高監測相關參數的效率和準確性,減少人工成本。環境監測數據共享平臺屬于政府支持的長期基礎性科研數據庫構建的重要組成部分,其中包括環境監測專題數據庫,涵蓋所有監測點的監測指標如水溫、水體pH、典型污染物的濃度等,由環境監測站定期錄入,可供環境相關研究人員查詢;此外,還包括遙感影像數據庫,涵蓋全國多時相的衛星影像和資源衛星數據。

    3.2災害預警的機理性研究

    目前,我國對環境災害的預警還停留在經驗預測法和統計分析法,對災害的機理性研究偏少,理論研究方法比較落后,與國外相比還有較大差距。并且我國對赤潮預警的研究相對較多,對其他環境災害的研究目前還很欠缺。下一步的研究重點首先應該放在構建穩定合理的赤潮災害預測模型上,選取赤潮多發的典型區域,根據歷史數據統計,合理運用數值分析方法如模糊推理法,通過各種物理-化學-生物耦合生態動力學數值模型模擬赤潮的發生、發展、、維持和消亡過程,盡可能排除環境因子選取的主觀性和盲目性,提高赤潮災害預測的精準度。除赤潮外,洪澇、海冰、海嘯等由多種因素綜合引起的環境災害都可借鑒這種數值預測方法。

    3.3分子水平上污染物對生物毒理作用和遺傳變異規律研究

    目前對常見污染物在水體中的存在形式、富集狀況和遷移轉化規律研究較多,但污染物在分子水平上對生物的毒理作用和遺傳變異研究還不夠,特別是重金屬和持久性有機污染物在生物體內富集和沉積,長期過程中對本體細胞產生的影響,其致癌、致畸、致突變作用的機理等仍沒有進行深入和系統的挖掘。加強分子水平上的研究能夠明確污染物對生物造成危害的具置和作用機理,并跟蹤和監測DNA的變化,從而為研究消除典型污染物危害的方法提供基礎和依據。

    3.4水環境修復與健康養殖的整體策略

    研究人工魚礁、洄游通道等設施的構建都是水域環境修復的常用手段。目前,海洋牧場、池塘一體化養殖等整體性環境修復與健康養殖結合的策略逐漸受到關注。該策略把資源環境、裝備、養殖等學科有機結合起來,在一定水域內采用規模化漁業設施和系統化管理體制,利用自然的海洋、湖泊、池塘生態環境,將人工放流的水生生物聚集起來,對魚、蝦、貝、藻等生物資源進行有計劃和有目的的放養,在海上范圍更廣,稱為海洋牧場;在淡水池塘中的一體化養殖則需要更多的人工干預如投喂、水質監測等。海洋牧場和池塘一體化養殖既能夠修復被破壞的環境和自然水體中的生物群落,又能夠保證一定的經濟效益,是目前環境修復的研究熱點。

    4展望

    第5篇:湖泊生態恢復治理案例范文

    一提到經濟學似乎都要回溯到亞當?斯密那里去。1776年斯密發表《國民財富的性質和原因的研究》。自此,傳統的西方經濟學一直都認為,生產的目的只有一個――創造財富。這種財富,實質上是一種社會財富。表現在農業經濟中是糧食、牲畜、家具、衣服等;在工業經濟中則是面包、牛奶、公路、鐵路;在后工業經濟中則是計算機、音響、核電站等。在創造以上這些財富的過程中,自然生態系統受到嚴重的影響甚至損害。斯密之后200多年,作者汲收各方面學科的進展,明確提出:修復和維系生態系統也是生產的又一個目的,也是創造財富,這是創造“第二財富”,或者說,是創造自然財富。這個觀點不啻一個重要的思想創新。

    第二財富,這個概念其實就在我們的生活中。作者舉例說,我們在一個缺水的城市建設了四環路、五環路,建設了100座高樓大廈,如果在幾十年后,由于不斷地超采地下水,造成日益嚴重的河流斷流、湖泊萎縮以及濕地干涸,以致最終出現荒漠化,那么所有的環路和大廈的價值都將為零。因此,生態系統是財富的基礎,是同等重要的財富。

    第二財富,這個思想構成了新循環經濟學的靈魂。新循環經濟學是作者的一項創建,且已得到國內外眾多學者的認同。有了“第二財富”這個概念,傳統經濟學與新循環經濟學在回答生產什么、怎么生產、為誰生產這樣一些基本問題上,就立即顯示出根本差異。作者認為,修復和維系生態系統就是在創造財富。傳統的經濟學把自然系統視為“外部”,解決自然系統問題是外部性問題。而新循環經濟學研究的是社會經濟、科學技術和自然生態的大系統,社會財富與自然財富加總而成的大財富來自于大系統!

    第二財富,這個理念必然通過改變經濟指標體系從而帶來發展觀的重大變化。有了第二財富的理念指導,實際上就對自然生態進行了定價和計價。更合理的國內生產總值,或稱為“綠色GDP”,應該統計自然資源和生態系統破壞的成本。作者在書中充滿信心地預言:建立了這一體系,人民就不會對建設與污染總量相當的負工業增加值高的工業項目有積極性;有了新法規,外商對此類項目的投資也會被拒之于門外。即便建立,投產后既無高工業增加值可言,又無利稅,地方也不會再保護它。這樣就可能從根本上杜絕新的大污染源的產生,并有效制止污染的反彈。

    政府、企業、研究界“三元參與”

    如何創造第二財富?作者給出了“三元參與”理論,就是政府、企業和研究界的通力合作,形成合力。

    就研究這部分而言,生態文明和循環經濟的軟研究尤為重要。同樣,任何一個生態系統的組織與生態恢復技術研究界的結合也十分重要。實際上,由于作者本人具備深厚的自然科學和技術功底,同時長期深入研究循環經濟理論,在《百國》中,我們充分感受到這兩種研究互相交織的巨大魅力。

    在整個生態修復、創造第二財富的過程中,政府的作用是主導性的。《百國》比較詳細地提供了自1998年3月至2004年10月這80個月里,黃河斷流修復、扎龍濕地修復、在綿陽建立生態節水(防污)型社會建設指標體系、在蘇州水鄉推動建立水務局、在桂林興建我國第一組生態水庫等多個生動案例。這段時間,正是作者身兼全國節水辦副主任、水利部水資源司司長的80個月。所以這些創造第二財富的過程,我們能夠感受當時的水利部與地方政府及其職能部門通力合作的情形;感受到作者一手握住政府職能的指揮棒、一手握住思考的筆,將研究工作融入政府部門工作的情形。

    在構建生態系統的過程中,沒有企業的積極參與,也必然行將不遠。一方面,創造條件讓企業參與,這是政府的職責。另一方面,企業完全可以從構建生態系統中,尋找到企業自身的財富。在蘇州水鄉生態修復的案例中,政府管理部門把污水處理費提高到1.10/t,招來了三大路財神(企業)。因為污水處理由政府投入的公益事業變成為微利的穩定市場,所以就有人投資。在丹麥卡倫堡生態工業園的案例中,工業共生體(industrial symbiosis)使得園區內部的七家企業紛紛受益。因為一個企業的生產剩余或副產品成為其他企業從事生產的資源或半產品,從而使企業群體在整體上降低成本、提高效益、節約資源與能源。

    更一般地看,推進生態修復,創造第二財富最為重要的載體和典型就是生態工業園。在一個生態工業園中,企業是不是能夠創造第二財富,也是有條件的。包括:企業要具備自愿構成互利的生態共生體的條件;要有開發或支持開發環境友好和生態修復技術的能力;要有積極參與地區生態修復的愿望與能力等等。三十年百國足跡

    《百國》是有分量的。它濃縮了作者在過去30年中遍布6大洲100多個國家的不同尋常的足跡。在世界河流考察中,作者記述了亞馬遜河、恒河全流域、瀾滄江一湄公河全流域、多瑙河全流域、易北河全流域的生態狀況;在世界湖泊的考察中,作者記述了維多利亞湖成災、日本琵琶湖的污染治理;在世界濕地的考察中,作者記述了釧路濕地、白俄羅斯濕地的歷史變遷;在世界草原考察中,作者記述了潘帕斯草原、烏克蘭草原、英國草原生態系統的現狀與發展;在荒漠考察中,作者記述了美國、埃及、澳大利亞的沙漠開發計劃;在海島考察中,作者記述了古馬島、沖繩島、臺灣島的生態問題。此外,作者還對美國、法國的水資源管理體制等方面,多有陳述。

    《百國》是有分量的,還因為作者百國考察、20省實踐生態修復的30年,正是中國的生態環境發生巨大變化的30年。當我們專注于生產出更多的產品,成為“世界工廠”時,疏忽了生態問題的思考,留下了許多生態問題。一些經濟發達地區沒有為可持續發展創造出足夠好的、足夠多的第二財富!可以說,我們在環境與生態方面的教訓是沉甸甸的。

    第6篇:湖泊生態恢復治理案例范文

    關鍵詞 適應性管理;污染物控制方案;復雜性;公眾參與

    中圖分類號 X524 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2011)02-0073-06

    水污染的根本問題是有效控制污染源。為控制水污染,遏止水環境惡化的趨勢,我國基于水環境容量提出了污染物排放總量控制的思路[1]。目前,這種方法在太湖點源污染防治中取得了良好的效果。近10年,太湖流域地區生產總值翻了兩番,但主要污染物COD的排放量僅增加了一倍,總磷、高錳酸鹽指數指標在“十五”期間基本保持穩定。然而隨著新型污染源凸顯、生活污染和農業面源污染問題較難得到有效遏制以及更為嚴峻復雜的社會經濟環境,這種根據固定環境容量從全局出發自上而下確定污染物排放量和削減量的控制方法受到了極大的挑戰[2]。本文首先從規劃內容與目標、規劃方法、方案實施與效果及監督與評估等方面對太湖近20年水污染物治理歷程進行綜合分析,然后分析太湖水環境污染物排放的特點與趨勢,并探討政府管理協調對象和方法的變化,最后基于適應性管理研究太湖水污染控制體系的構建。

    1 太湖水環境治理方案總結與分析

    在近十幾年里,無論是中央政府還是地區政府都對太湖水環境治理給予了極大重視,在中央或流域層面出臺的主要措施與方案有:太湖水污染防治“九五”計劃及2010年規劃、1998年的“零點行動”、太湖污染防治“十五”計劃、太湖流域水環境綜合治理總體方案及最近的“十二五”保護和治理太湖議案(表1)

    1.1 方案內容與目標

    內容上,由表1知,“九五”計劃及“零點”行動以工業點源、城市污水處理為主。由表2知,“十五”計劃和總體方案加強了垃圾處理、農村面源污染防治、生態修復及“引江濟太”工程,反映了由工業點源污染控制為主向工業點源與農業點源污染控制相結合的轉變、城市污染控制為主向城市與農村污染控制相結合的轉變的思路。總體方案還增加了節水減排與及科技支撐方面的投入。“十二五”議案還積極探討了協同治理和公眾參與方式等。

    目標上,由表3知,“九五”和“十五”計劃定的太高,時限要求過緊,實際統計值與目標值相差甚遠,總體方案重新進行了核算,但指標仍比較剛性,靈活性較差。這也導致了方案實施目標沒有得到很好的落實,如“九五”計

    表1 近20年國家針對太湖水環境治理的重大措施

    Tab.1 Significant plans for Taihu environmental protection during the recently 20 year in China時間

    Period控制方案

    Control plan主要內容

    Primary coverage1996太湖水污染防治“九五”計劃及2010年規劃確保1998年底全流域工業企業(包括鄉鎮企業)及集約化畜禽養殖場和沿湖的賓館、飯店等單位排放的廢水達到國家規定的標準;2000年集中式飲用水源地和出入湖的主要河流水質達到地面水Ⅲ類水質標準,實現太湖水體變清;2010年基本解決太湖富營養化問題,湖區生態系統轉向良性循環。1998 “零點”行動在1998年底,太湖地區1 035家重點污染企業必須全部實現達標排放。這1 035家企業中,江蘇省占770家,浙江省占257家,上海市占18家。2000太湖污染防治“十五”計劃加大城市及工業污染防治力度,補充有效控制磷,氮污染物的措施。啟動湖泊生態恢復工程,重視農業、農村污染防治、明顯改善梅梁湖、五里湖重點水域水質、全面保證飲用水源地及跨省市界斷面水質。管理上實行行政首長負責制。2008太湖流域水環境綜合治理總體方案主要措施包括:工業點源治理,污水和垃圾處理,農村面源污染防治,生態修復工程,“引江濟太”引排工程,節水減排工程,產業結構和工業布局調整等。方法采取總量控制,濃度考核;管理采取三級管理,落實責任,實行河長制。2010“十二五”保護和治理太湖議案主要從以下5個方面保護和治理太湖:(1)全面推動經濟轉型升級;(2)嚴格控制農業面源和城鎮生活污染;(3)恢復太湖生態系統;(4)著力促進流域協同治理;(5)積極倡導建設節水型社會。資料來源: “九五”、“十五”及總體方案等資料整理而得。

    劃實施后,2000年COD和TP的統計值分別為目標值的2.8和3.6倍,“十五”計劃實施后,2005年COD的統計值為目標值的2.2倍,與規劃值相差較大。

    究其原因,《太湖流域水環境綜合治理總體方案》認為主要是由于產業結構及布局不盡合理、農村面源污染治理嚴重滯后、水環境監測和預警應急能力不強、法規不完善,執法不嚴、部門分割管理,缺乏相應的合作機制以及資金籌措渠道不暢,投入不足等原因造成的。

    劉小峰等:基于適應性管理的水污染控制體系構建中國人口•資源與環境 2011年 第2期1.2 規劃方法

    規劃方法主要以環境容量測算結果為指導,分階段提

    表2 “十五”與總體方案主要項目投資

    Tab.2 Principal item investment during Tenth

    five year plan and overall concept億元主要項目類別

    Major item十五計劃

    “Fifteen” plan總體方案近期

    Overall plan

    (shortterm)總體方案遠期

    Overall plan

    (forwardterm)飲用水安全13.9587.4135.19工業點源污染治理1.1335.191.00城鎮污水和垃圾處置129.27232.31116.67面源污染治理22.9749.9048.94生態恢復20.8118.54254.31河網綜合整治39.7939.4850.50節水減排--13.6722.48科技支撐--1.010.44資料來源:“十五”計劃和綜合治理規劃整理而得。出排污總量控制要求,以完成總量削減任務為主線,自上而下制定環境綜合整治的具體措施。制定思路見圖1,主要包括:①水污染問題系統分析,掌握水環境污染物排放與治理現狀。分析水環境質量和污染控制方面存在的突出問題,提出規劃方案和措施;②依據現實數據和模型計算相應的水環境容量;③以環境容量測算結果為指導,分階段提出排污總量控制要求。④以完成總量削減任務為主線,制定水環境綜合整治的具體措施。⑤以落實綜合整治措施為目的,提出各項重點工程項目的實施計劃。⑥以實現水環境質量達標為目標,分析規劃方案的可行性和目標可達性,并提出保障措施,確保規劃方案的實施。

    表3 規劃目標值與現實統計值比較

    Tab.3 Comparison between plan target value

    and realistic statistical value萬t

    規劃 PlanCODNH3-NTPTN九五計劃目標值:200017.55--0.41.56九五計劃目標值:201016.16--0.220.652000年統計值49.1513.01.44--十五計劃目標值:200537.89.91.24--2005年統計值85.039.21.0414.16總體方案目標值:201271.987.030.8210.84總體方案目標值:202052.433.80.495.9資料來源:“九五”、“十五”計劃和綜合治理規劃整理而得。

    圖1 基于環境容量的水污染物控制方案形成

    Fig.1 Formation of water pollution control plan based

    on environmental capacity資料來源:由江蘇省環境科學研究院.《太湖流域主要入湖河流水環境綜合整治規劃編制技術規范》整理而得。

    圖2 基于適應性管理的污染物排放控制方案構建

    Fig.2 Construction of water pollutant emissions control

    plan base on Adaptive management

    1.3 方案的實施與評估

    “十五”計劃提出對于規劃實施要施行行政首長負責制,要求三省市人民政府及國務院有關部門承擔“十五”計劃中規定的資金籌措、政策落實、項目進度、監督管理等方面的任務。《總體方案》要求“將允許排污總量逐級實施到省(直轄市)、市、縣(市)各級行政區,污染物的控制施行三級管理,地方政府是責任主體,明確各級政府的領導責任,納入政績考核,建立問責制”。太湖流域水污染物排放總量控制方案尚未建立完整的監督與評估規劃。一般在下一個規劃時對早期規劃進行回顧評估,并不具有很強的約束力[3]。

    2 污染物排放趨勢與應對挑戰

    與“九五”、“十五”計劃時期相比,目前太湖流域水污染發生了較大的變化,正處在轉型期。其主要趨勢有:從常規的點源污染轉向面源與點源相結合的復合污染、由單純的工業污染過渡為工業和生活污染并存、水污染從有機污染向新型污染加重過渡等。

    (1)從20世紀90年代開始,隨著工業點源污染得到一定的控制,面源污染逐漸上升為新問題。由于過量和不合理地使用化肥、農藥,迅速發展的城郊集約化畜禽養殖業的增加,造成面源污染升級。同時,鄉鎮企業的污染日益增加,成為主要的工業污染源,而這些鄉鎮企業的污染物排放常處于無序的狀態,隨意排入河流與地表,與農業發展形成的污染源結合在一起形成復合污染。2005年農村污染面源(包括農業生產、農村生活以及位于農村的小型企業)污染中化學需氧量總量為384 023 t,占總量的45.16%;總磷為6 987 t,占總量的67.51%;總氮為72 687 t,占總量的51.33%,成為了太湖流域最大的污染源。而在2000年的統計中,農村面源和農村生活污染中,化學需氧量僅占總量的27%。

    (2)太湖流域水環境污染變化的另一個特征是由單純的工業污染過渡為工業和生活污染并存。盡管城市污水處置率的提升,使得城鎮生活污染得到一定的遏制,如總磷排放方面,1998年生活污水占總量的45%,到2005年僅占27.6%。但由于生活水平提高和消費方式的改變,城鄉生活垃圾和生活污水不僅在數量上迅速增長,而且日常用品中大量化學制品用量的增加使廢水成分也發生了變化,水中化學品和營養成分增加,使得工業污染與生活污染并存,污水處理難度變大。

    (3)太湖流域水環境污染第三個變化是新的污染物不斷增加,成為新的環境和健康風險,如持久性有毒有害污染物、內分泌干擾素、食品工業的迅猛發展導致的食品行業中的大量的有害物質污染等。新型污染物的加重使尚未得到控制的傳統污染物和新出現的污染物并存,不僅治理技術難度更大,而且處理成本更高,管理也更加復雜。

    除污染物趨勢變化外,流域污染物控制在管理協調對象上也發生了根本的變化,主要體現在以下2個方面。

    (1)更為廣泛的利益相關者參與。“九五”、“十五”計劃時期,方案實施者管理協調對象主要是大中型企業及負責重大工程的地方政府或承包商。而農村面源污染、生活污染物及中小型企業污染物成為主要污染源后,方案的實施者管理協調的主要對象將變成農民、城鎮居民及中小企業。相應地,管理層重點會逐步向基層單位偏移。由于農民、城鎮居民和中小企業在地理上的分散性及行為表現方式上的異質性,使得只有基層單位才能積極應對,特別是在涉及到“三農”的一些水環境問題上,需要地方基層反復細致的做好相關工作。在廣大居民和中小企業面前,管理層應該多積極聆聽公眾的意見,采取協調優化的管理方法,而非單一的行政手段。

    (2)科研力量的積極參與。太湖流域污染物排放控制方案目前主要由國家或地方政府主管部門(總體方案由發改委負責)是委托科研所(工程咨詢中心或環規院)完成,由各級政府主管部門會同其他部門反復協商、最終確定。其他科研隊伍較難在方案構建、實施和監督中貢獻力量。而太湖流域水污染問題是由自然系統和人類系統之間復雜的交互作用引起的,需要的分析技術超越了單一學科、單一部門所擁有的知識和分析技巧,需要更為廣泛的研究者采用環境、經濟和社會等方法和工具來綜合分析[4-5]。太湖水污染控制的長久性與復雜性,也正吸引著越來越多的知識分子和團隊加入到治污隊伍,從事相關問題研究、知識宣傳、行為規范與引導等活動。

    盡管當前的水污染物排放控制方案在點源污染及重大環境工程實施上取得了良好效果,但污染物趨勢和管理協調對象的變化使得目前以任務分解、指標指派為主的控制方案面臨極大的挑戰。因為總量控制方案采取的水環境容量是一個定值,無法反映由于多種因素導致的湖泊水文過程、自然邊界條件及人為調度控制等因素的動態變化[1]。而且管理對象的變化使得協調難度加大,大量普通民眾和中小企業的被迫或積極參與會涌現出許多難以預測與處理的問題。

    3 基于適應性管理的水污染控制體系

    污染物趨勢和管理協調對象的變化使得太湖流域社會經濟環境系統面臨更難應付的不確定性與復雜性,太湖水污染排放控制變得越來越困難,一些學者和管理者也在積極尋找新的研究方法或管理方案。適應性管理正式在這種背景下提出來的,并很好的應用于流域的水環境治理。在充分考慮生態系統的復雜性的基礎上,Holling于1978年提出了適應性管理理念[6],隨后這一思想得到了深入研究[7],并應用到生態系統管理眾多領域。適應性管理以流域水環境系統各要素或整體恢復力為調控與管理的目標,使復雜的、難以預測的流域水環境系統演替與發展有了新理論與操作手段[8-10],同時也有不少成功的案例,如美國科羅拉多河流域大峽谷水生態恢復工程[11]、澳大利亞MurrayDarling流域水土資源綜合治理[12]、美國哥倫比亞河流域鮭魚保護計劃[13]、美國密蘇里州河流域生態恢復[14]等。

    與當前的以水環境容量為基準核定排污量和削減量,把污染問題當成一個確定性問題來看待與處理不同,適應性生態管理以人類對生態系統的理解是不完全、管理行為對生態系統的生化物理效應具有很高的不確定性為前提,以現有技術、認識以及污染現狀為基礎,要求從管理實踐中學結,對已發生的管理實踐及時反饋到新一輪的思考與決策中,期望更為廣泛的利益相關者參與到方案的制定、執行和評估中。其構建過程如圖2。

    具體分析,與基于環境容量構建的太湖水污染物排放控制方案相比,適應性控制方案主要在以下幾個方面具有較大的差異。

    4 適應性管理在太湖流域水環境治理的應用通過比較研究,結合目前太湖的水環境污染狀況和管理現狀,尤其是生活污染和面源污染、新型污染問題凸顯且更難處理的趨勢以及主要管理協調對象向農民、中小企業和居民偏移的變化,從理論體系和實踐案例看,適應性管理可以積極有效應對由于環境趨勢和管理協調對象變化所帶來的系統不確定性和復雜性,將是一個積極有效的補充方法。本文主要從適應性管理平臺、科學研究與治理決策以及公眾參與和環境爭端解決等幾個方面作一個初步的探討與比較。

    4.1 適應性管理平臺

    與當前方案強調規劃目標自上而下的具體落實和分配安排不同,基于適應性管理的太湖水污染排放總量控制方案的構建并沒有這樣一個自上而下分配任務的機制,也沒有環境容量的總量控制紅線,取而代之的是建立一個適應性管理的平臺。主要在以下3個方面具有差異。①與基于水環境容量的規劃方案形成不同,作為方案構建中制度化程度最高的一種方式,管理平臺會根據動態問題確定任務并根據現實狀況進行任務分解,并不以環境容量為基準自上而下控制太湖水污染物排放,從全局靜態規劃好一切。適應性管理更加強調局部變化對整體的影響,是一種自下而上與自上而下相結合的管理思想。②由于堅持人類對水生系統理解的不完全性,適應性控制方案形成必然表現出階段性。如圖2中,方案的構建具有反復性,管理平臺需要安排相關工作人員適時研究、跟蹤及評估系統的運行,發現新問題,考慮公眾、利益相關者及科學家的意見,逐步修訂控制方案,而不是等到規劃周期期滿后進行系統評估與重新規劃。③彰顯適應性管理平臺的協調

    表4 基于環境容量與基于適應性的管理模式比較

    Tab.4 Comparative research of total environmental capacitybased pollution control

    and adaptive managementbased pollution control基于水環境容量的管理模式

    Capacitybased pollution control適應性管理模式

    Adaptive managementbased pollution control管理

    假設科學認知方面:對水生生態系統的認知足以實現預測,并可以制定出與之相宜的管理方案;管理實踐方面:系統遵行基本線性因果關系,可以自上而下分配排污量和削減量。科學認知方面:人類對水生生態系統的理解是不完全的;管理實踐方面:管理行為的生化物理響應具有很高的不確定性。適合

    對象以工業點源污染、重點項目的實施為主的流域治理以農村面源污染、生活污染以及新型污染治理為主的流域治理協調

    管理主要為大中型企業、重大工程建設的承包商,以行政命令為主。主要為大量的農民、中小企業、城鎮居民及從事流域社會經濟環境研究的知識分子,以協調優化為主。管理

    目標以控制水污染為主,兼顧社會、經濟、生態的可持續發展。對COD、TN和TP的控制較多,目標明確清晰。社會、經濟、生態的可持續發展,根據追蹤指標的變化與科學認識的進步不斷調整目標、戰略、方案來適應系統管理需要。規劃

    方法以水環境容量測算為指導,自上而下逐級分解問題,宏觀上靜態分派污染物排放量和削減量。以現有技術、認識以及污染現狀為基礎,在各個階段動態分析問題,自上而下與自下而上相結合的思路制定治理方案,重視方案的現實性與可行性。公眾

    參與集權式,較少利益相關者參與;方案制定與評估主要由部分政府機構和科研所參與。更為廣泛的公眾、基層單位及科研力量參與;方案的制定、實施和評估隨系統運行與科學認知不斷更新。 優勢方案決策效率高、可以集中資源辦大事;政府對項目的投資、建設、運行有較強的控制力。可以高效處理工業點源污染和大型重點項目實施出現的各種問題。(1)面對突發事故,反應較迅速,處理新型污染等事物時具有良好的彈性;(2)公眾參與度高,有益于優化公眾環境行為,能較好處理農業面源污染及生活污染出現的問題;(3)知識分子參與度高,科研力量貢獻大。不足公眾參與度低,較難應對農業面源污染、生活污染和新型污染治理中遇到的問題。彈性不足,對突發事故,反應較慢,投資風險較大,容易產生沉沒成本。 方案決策時間長,效率低;溝通協調成本高;資源較為分散;投資不能得到較好保證;項目與工程容易半途而廢;不一定能得到有效的控制。

    功能,宏觀層面:平臺以政府組織為主,采取省部級合作方式的聯席會議制度[15],通過明確各成員單位的職責、分解任務、溝通信息、交流情況,提高各管理主體的整體行動能力。微觀層面:適應性管理平臺更加注重發揮村委會、工業園區、居住小區管委會及各種行業協會等基層單位的作用,突出底層對系統層的支持與貢獻。

    4.2 科學研究在方案構建中的作用

    與目前少數機構高效完成一種確定性的控制方案不同,基于適應性管理的方案建構中,期望更多科研力量在方案構建、實施、評估與監督中的作用。

    科學研究對太湖水污染排放總量控制應在以下4個方面做出貢獻。①科學家通過科學研究認知當前流域社會經濟環境狀況,在污染物控制過程中及時發現新問題,盡可能及時客觀地向決策者和公眾提供科學信息;②針對不同控制方案及不同變化情況,建立多種情景探尋理想狀態與現實狀態之間的差距,預測不同情景的結果,為決策者提供理論支持;③針對太湖水污染物的變化情況同步研究對策,增加方案實施的彈性與靈活性;④研究太湖水污染物控制效果的評估方法,積極宣傳環保知識,探尋合理的公眾參與方式,引導參與行為。

    此外,科學研究還應用于污水處理、重大工程技術攻關,對一些基礎扎實的技術,進行研發、綜合集成和示范、應用,開發出多種適應于企業或個人生產生活的目前可行的最佳管理方法[2]。這一點已經在總體方案中的科技支持計劃有積極的體現(表2)。

    4.3 公眾與基層單位的參與

    基于適應性管理的污染物控制方案體系中,公眾和基層單位是非常重要的組成部分(圖2)。適應性管理注重聽取地方環保部門和公眾意見,期望環境管理“從政府直控”轉變為“社會制衡”,減輕政府沉重的環境管理壓力,認為公眾參與是解決生活污染、面源污染及新型污染物控制難的重要途徑。因為地方基層和公眾的參與一方面提高公眾水環境的保護意識和對政策的理解力與執行力,規范流域人們排污行為;另一方面保證了方案的公平性,利益相關者都參與公正的、有序的決策過程,有助于解決環境爭端,形成健康有序的社會秩序。

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    Construction of an Adaptive ManagementBased Water Pollution Control System:

    ACase Study of Taihu Lake Basin

    LIU Xiaofeng SHENG Zhaohan JIN Shuai

    (School of Management and Engineering, Nanjing University, Nanjing Jiangsu 210093,China)

    第7篇:湖泊生態恢復治理案例范文

    在我國人口、資源和環境問題日益尖銳的今天,干旱區以其豐富的土地資源與礦產資源奠定了在我國未來國土資源開發戰略中舉足輕重的地位。國家已將西北地區列為21世紀戰略開發的后備基地,賦予了加大投資等傾斜度較大的優惠政策;在水利、交通、能源和礦產開發等領域部署了一批重大項目。然而,由于西部干旱區支撐資源開發的生態環境極為脆弱,制約資源利用的自然災害十分頻繁,人類活動誘發的土地荒漠化、土壤鹽漬化、草地退化、河流流程縮短、湖泊干涸、萎縮、泥沙含量增加、河湖水礦化度增加、河湖水質惡化、生物多樣性減少等一系列生態環境問題日趨嚴重,使資源的開發利用受到嚴重制約,直接影響我國西部以資源基地建設為中心的經濟發展格局和綠洲生態環境的穩定性。

    塔里木河下游357km河道斷流近30年后,經輸水使其生態產生了恢復跡象,是世界范圍內流域退化生態系統恢復與重建的稀有案例。

    1.1 塔里木河流域概況

    塔里木河流域是環塔里木盆地諸多向心水系的總稱,涵蓋整個南疆,流域面積1.02×。塔里木河干流全長1372km,其自身不產流,由諸源流匯流而成。由于人類活動與氣候變化等影響,許多源流相繼減少或中斷了對干流的水量補給,目前與干流地表水聯系密切的只有阿克蘇河、葉爾羌河、和田河和開都—孔雀河,形成“四源一干”的局面。

    塔里木河流域經過50多年大規模的水土開發等人為活動影響,水環境發生了很大變化,其主要表現為:1)各源流用水量增加,匯入干流的水量逐漸減少;2)干流上中游耗水量增加,到達下游斷面的水量急劇減少。1972年大西海子攔河水庫建成后,基本已無水下泄下游河道,綠色走廊急劇萎縮,臺特瑪湖干涸,大片胡楊林枯死,草叢凋謝,位于河道東西兩側的庫魯克沙漠和塔克拉瑪干沙漠呈現緊逼的合龍態勢;3)水質呈惡化趨勢。上中游河道水質除8月礦化度<1.0g/L外,其他月份一般>1.0g/L,下游地下水絕大部分是礦化度>5.0g/L的咸水[1];4)下游河道長期斷流,地下水位持續下降。在沿河道兩側2km范圍內,地下水埋深大于8m的分布面積占研究區總面積1889的83.2%,這一地下水埋深就是對抗旱能力極強的胡楊、檉柳也難以生存[2]。

    1.2 應急輸水概況

    從2000年4月至2003年10月,在國家水利部的關心支持下,新疆緊緊抓住開都河天然來水連續偏豐的有利時機,共完成了五次向塔里木河下游應急輸水。

    2 輸水監測

    以河道輸水→地下水、土壤水→自然植被為研究主線,布置安排監測試驗工作。完成的主要監測試驗工作如下。

    2.1 氣象監測

    選擇若羌縣及鐵干里克氣象站作為代表站,收集下游區氣象觀測資料,包括蒸發、氣溫、地溫、氣壓、濕度、日照、風速、降水等。

    2.2 地表水監測

    統計調查了近50年來塔里木河下游來水情況,以及大西海子水庫以下河道徑流變化情況。在大西海子水庫泄洪閘、英蘇、阿拉干、依干不及麻、臺特瑪湖(入湖涵洞)等五處分別設立了河道地表水監測斷面,進行應急輸水期河道的水位、流量監測。除常規的人工觀測水位外,配備自記水位計3臺,增設測橋3座。河道水文測量按照相關的國家規范規程要求進行。

    2.3 地下水監測

    在大西海子水庫以下共設置地下水監測橫斷面12個,斷面總計長度9.2km,監測井77眼,對地下水位和水質進行了動態監測。在輸水期每月3次,在停水的間歇期每月1次,在15眼監測井安裝了自記水位儀。選擇英蘇、喀爾達依、阿拉干、依干布及麻四個地下水監測斷面進行地下水水質監測,在輸水前、輸水期中、輸水結束、間歇期中取水樣進行水質的離子和礦化度分析。

    2.4 土壤監測

    在3個控制斷面中選取11個典型土壤剖面,每個監測斷面取樣點不少于3個,其中河床處1個,河岸邊2個。每個取樣點取樣深度為0~30cm、30~100cm、100~200cm,測定土壤鹽分、養分、水分、有機質等含量。按土壤層次分層取樣,測定土壤干容重和粒徑組成,并繪制剖面柱狀圖。在三個斷面英蘇、阿拉干、依干不及麻進行土壤含水率監測。每個斷面設中子儀監測孔2處。除一個監測點孔深6m外,其他孔深均為3m。

    2.5 自然植被對應急輸水響應的監測

    對輸水前各斷面植被的種類、分布、生長狀態、荒漠化狀況進行了調查,并結合遙感資料解譯,確定了輸水前的植被本底狀況下游應急輸水與自然植被響應是監測研究的重點,主要開展了以下調查和測試工作:在河道上、中、下段,選取4處離河道不同距離的胡楊,各取三個樣株,在不同高度和方向采樣,對10項植物生理指標進行測定(2002年)。布設了32處(2002年)、33處(2003年)植被樣方監測點。在5個斷面,共取胡楊樣枝135枝,進行年輪測定,分析輸水對胡楊生長的影響和作用。

    3 輸水效應分析

    3.1 河道水流演進與水量沿程消耗

    五次輸水大西海子水庫下泄的1.38×水量中,根據監測,除少部分消耗于河湖水面蒸發外,絕大部分補給了河道兩側的地下水。從沿程各河段區間水量消耗的分布情況看,大西海子—阿拉干消耗水量為1.049×,占總水量的76%;阿拉干—臺特瑪湖消耗水量為2.86×,占20.8%;進入臺特瑪湖水量為0.45×,占3.2%(圖1)。

    圖1 五次應急輸水下游河道水量消耗沿程分布圖

    Fig. 1 Water consumption along the downstream of river after 5 emergency water supplies

    從五次輸水情況看,隨著輸水次數的增加,河道兩側地下水位逐漸升高,土壤含水率增加,各區間單位河長流量損失率(δ)均呈迅速降低并逐漸趨于穩定趨勢(圖2)。

    圖2 歷次輸水分河段單位河長流量損失率與流量關系圖

    Fig.2 Relation between flow loss rate of unit length of river and runoff

    根據這一規律,可建立起在長期斷流河道實施間歇性輸水的流量演進變化模型,并應用該模型[3],根據下游水系及植被狀況,對可能的輸水方案進行了分析預測。結果表明,采用其文闊爾河、老塔里木河雙河道線狀同時輸水的方案較為合理可行,即:根據《塔里木河流域近期綜合治理規劃》確定的,確保多年平均向大西海子水庫下游河道下泄水量3.5×,輸水150d,平均輸水流量27/s;在每年持續輸水的條件下,預計2010年左右,下游河道地下水補給及各區間單位河長耗水率將趨于穩定;河道自然耗水2.26×,屆時,臺特瑪湖入湖水量將達到1.24×。這表明僅采取 線狀輸水方式不能實現水資源高效利用和合理配置,合理的輸水方式應將線狀與面狀輸水相結合起來,加大河道區間耗水量,擴大生態保護和改善面積。

    3.2 河道沿程水量消耗與河道兩側地下水位恢復的動態變化

    在輸水期間,由于河水位遠高于地下水位,河道兩側局部范圍內的水力坡度迅速增大,在其作用下,地下水由河中心向兩側及下游方向的徑流排泄運動增強,河道兩側300m范圍內的地下水位回升較快,而在離河道較遠處的區域則表現出了一定的滯后性。在輸水的間隔期,以河道為中心的地下水峰,在水力坡度的作用下向兩側擴散,即向其初始的水面回歸,其結果使整個區域內的地下水位差逐漸減小并于再次輸水前達到其階段的最低水位,在上述兩個階段內,還伴隨著地表水和地下水的蒸發與蒸騰消耗。五次輸水后各主要監測斷面不同離河距離地下水位上升/埋深值(表2)。

    利用應急輸水前與第五次輸水后的地下水位線,可計算出各斷面不同離河區間上單位河長地下水補給量,計算成果(表3)。

    從表3可以看出,各斷面地下水補給量在三個區間上依次遞減,并且隨著輸水次數的增加呈現60%:30%:10%的分布趨勢。

    3.3 地下水動態變化與植被恢復的響應關系

    3.3.1 地下水動態的生態學解譯

    地下水動態的生態學解譯主要是根據地下水位抬升,分析生態植被可能恢復的程度,各種植物的脅迫地下水埋深和荒漠化警戒地下水埋深是一種預測性的、可能恢復的判定標準。判定結果(表5)。

    3.3.2 胡楊個體對應急輸水的響應

    應急輸水四年來對胡楊的橫向影響范圍已達到離河900m。離河不同距離樹木響應應急輸水的時段各不相同。離河200m范圍內,應急輸水的第二年即2001年,樹木就有明顯的增長。離河200~500m之間,樹木增長峰值出現在2002年。離河500~900m之間,樹木在應急輸水的第四年(2003年)才出現較快增長的趨勢。

    生長量大小是衡量胡楊恢復程度的重要量化指標,從圖3和圖4可以看出,胡楊生長量響應均以2000年為拐點;離河越近生長量越大,相同離河距離上游斷面生長量大于下游斷面;生長量增幅大小與輸水季節有關,生長季節輸水對植被恢復具有重要意義;胡楊生長量與輸水時間響應的滯后性有關。

    圖3 1995-2003年英蘇斷面不同離河距離樣枝生長量

    Fig. 3 Shoot growth of poplar growing at different distances from river at Yingsu section from 1995-2003

    圖4 1993-2003年喀爾達依斷面不同離河距離樣枝生長量

    Fig. 4 Shoot growth of poplar growing at different distances from river at Kaerda section from 1993-2003

    可根據年生長量大小和相應地下水埋深兩個指標確定胡楊個體健康恢復等級,當地下水埋深<4m,枝徑年生長量>0.3cm,恢復等級為優;當地下水埋深4~6m,枝徑年生長量0.3~0.2cm,恢復等級為良;地下水埋深6~8m時,枝徑年生長量0.2~0.13cm,有恢復響應;地下水埋深>8m,年生長量<0.1cm,恢復響應微弱[5]。

    3.3.3 胡楊群體對應急輸水的響應

    從植被群落響應看,在離河岸距離50~150m、地下水埋深<4m區域,胡楊群落開始以萌蘗更新形式有所恢復;在離河300m范圍,地下水埋深<5m區域,兩岸荒漠植被的種類有了明顯的增加,且胡楊、檉柳等喬灌木植被重新恢復了開花結實的生殖能力,并存在沿河橫向范圍的開花時間梯度,表明植被生態系統已重新趨于活躍,胡楊種群的自然延續過程已經開始。

    3.3.4 植被整體對應急輸水的響應

    植被種類、長勢、株數與離河距離呈現良好的負相關。在離河300m范圍內,植被的種類明顯多于300m以外的種類。當地下水埋深>5m,離河距離>300m時,植被長勢呈明顯下降趨勢。離河岸150m范圍以內,地下水埋深小于4m,胡楊萌蘗更新苗出現。隨著輸水進程的進行和地下水埋深的抬升,胡楊萌蘗使植被蓋度逐漸增大,荒漠化等級則逐漸降低。

    3.4 輸水對地質地貌的影響

    大西海子水庫以下原屬塔里木河下游的沖積泛濫平原。地表物質由細沙和粉沙組成,抗蝕能力弱,地表為游蕩性辨狀水系,河曲發育。河床坡緩、寬淺。在大西海子以下,塔里木河分為兩支。西側一支為老塔里木河,東側一支為齊文闊爾河。兩個支流在流經145km的阿拉干附近匯合。大西海子水庫的建成。使其下游地質地貌過程發生了很大的變化。由風力和水力共同作用變為單一的風力作用,加之區域荒漠植被的加劇退化,風蝕、風積作用不斷加強。在阿克墩一帶可以看到較好的“V”型河床;而在亞合甫馬汗以下,河床形態呈不規則的變化;在阿布達勒和喀爾達依一帶,由于強烈的風蝕作用,河床形態呈現為淺而寬緩的“U”型。并有多處河床被積沙擠占,嚴重影響河水的輸送。河水輸送過程中,河水沿風蝕溝槽下切,側蝕和溯源侵蝕嚴重,河槽得到較好水力修復,為以后的輸水創造了較好的條件。使輸水過程大為加快。

    4 結論

    第8篇:湖泊生態恢復治理案例范文

    關鍵詞:河流;植物景觀;永定河;北京

    中圖分類號:TU985.13

    文獻標識碼:A

    文章編號:1005-569X(2010)04-0001-03

    1 引 言

    河道是一個城市得以生存和發展的重要資源,是文化傳承的物質載體。河道周邊的濱水綠地對城市乃至整個區域都發揮著至關重要的作用。隨著近年來北京城區的高速發展,帶來嚴重的環境污染。城市中多數河道水位逐年下降,甚者出現斷流,河底及駁岸的生態環境也很惡劣,甚至出現了不少的傾倒垃圾、挖沙取土等現象。有些河道大搞形象生態工程,環境并未從實質上得到改善,而且植物景觀生態也流于表象。針對目前北京部分環境較差的河道現狀,以考察永定河石景山段為基礎,提出關于濱河植物景觀改造的一些建議。

    2 永定河石景山段現狀環境特征

    永定河石景山段是石景山區唯一的一條天然河流。自從20世紀70年代以來該河流污染開始較為嚴重,加之沿岸企業向河道內排放污水,以及大量挖沙,破壞河道基礎設施,這些都使永定河及沿岸環境逐步惡化。現在已成為北京環境嚴重惡劣地區。

    該河石景山段周邊,還有例如像首鋼、電廠、現代建材公司、燕山水泥廠、永定林工商公司等企業。可見永定河在石景山區的經濟社會發展中也占據著十分重要的地位。所以永定河現在面臨的問題刻不容緩。

    3 永定河的現狀問題

    由于附近工廠較多,生態環境遭到一定的影響。永定河僅存的水流水質較差,河底植被破壞,地下水位下降,河堤路毀嚴重,沿岸廣泛沙化,植物生存環境惡劣。

    (1)河岸處理隨意,缺少親水性及特色。當前永定河河岸并未經過精心設計,僅有水泥板硬質駁岸。局部水質好的地方也沒有親水設施,更無自然凈化水草等。使得整個河道沿岸景象光禿稀落,沒有明顯特色。

    (2)植物景觀缺連續性、系統性。河底、駁岸和濱水綠地植物無連續性,不成景觀。與喬灌草復層混交的理想植物生態系統相差甚遠,河邊的步行通廊無景可觀。

    (3)相關部門輕于建設,管理環節薄弱。近幾年相關部門才對永定河的生態問題進行整治與重視,但是執行力度遠達不到“母親河”該需有的要求。相關部門的管理理念、認識還有所欠缺,應當提高。

    4 國外相關案例分析與借鑒

    4.1 巴黎塞納河

    塞納河自19世紀開端以來,為了提高其航運能力,已在約納河盆地修建水壩和水庫,提高了塞納河的水位。自1950年以來,從盆地上溯在約納河、馬恩河、奧布河和塞納河本身已建成4座大型水庫。這些比較淺的水庫,周圍有林地和鄉村環繞,現已成為鳥類保護區和觀光勝地。現在的塞納河兩岸,都種植著繁茂的梧桐樹,從船上看過去,蓊蓊郁郁。樹木與河岸的建筑和諧相伴,襯托出巴黎城市獨有的文化特色。

    4.2 美國圣安東尼奧河

    隨著城市的發展以及河道防洪工程的建設,圣安東尼奧河曾經逐漸喪失過自然屬性,并對城市環境造成不利的影響。2001年市政府對城市總體規劃進行了修改。修改制定了河道景觀設計標準,種植喬木為沿河道路提供遮蔭;創造多樣化的植物空間,種植上以自然生態為原則,種植鄉土草本。在蜿蜒的河道外側盡可能種植喬灌木和水生植物。同時種植區與植物密度與河道橫斷面拓展相結合,使河道瀉洪能力不降低。

    4.3 借鑒意義

    (1)注重生態,結合自然條件進行修復與改造,以科學生態的方式保護容易受損的敏感脆弱地帶;

    (2)重視水體岸坡的生態要素,針對不同狀態水體段生態景觀進行不同構建;

    (3)注重時空布局與周圍景觀協調,創造多形式的景觀,形成良好的視覺感官效果。

    5 北京地區濱水植物景觀打造

    5.1 濱水植物概述

    我國利用濱水植物的歷史十分悠久,從識別、栽培到造景都積累了不少經驗。我國古典園林濱水植物造景一方面講究樹種的選擇,另一方面是培養整個河岸造景藝術。其中河岸造景藝術主要分為兩大類:對自然山水的模仿,另一種是在更深的層次方面對濱水植物賦予許多的文化內涵,即講究景物的意境。

    5.2 北京地區濱水植物造景遵循的原則

    (1)自然性原則。景觀水體是由生命系統和多種生境構成的綜合體,其生命力在于豐富多樣。在永定河的生態復建中,遵循自然界生物共生的法則,運用豐富多樣的物種形成穩定的生態系統。

    (2)地域性原則。在物種選擇與水體形態建設中,體現北京自然環境特征,并因地制宜,創造具有時代特征和地域特征的的空間環境。利用濱水植物不同物種建立起錯綜復雜的平衡格局,這種格局有利于抵御外來干擾,可體現本地化優勢。

    (3)生態性原則。可將先進的生態技術和科學成果運用到濱河景觀中去,有利于水岸的可持續發展,最終形成河底――駁岸――濱河綠地連續的生態景觀綠地。其中應注重“創造性保護”工作,是既要最佳組織調配地域內的有限資源,又要保護該地域內的生態自然。

    (4)持續性原則。建立新的生態,使得生態、社會與經濟效益協調發展,從而改善環境,防止可能出現的環境惡化和環境污染,并且控制災情發生,以達到景觀的整體優化利用。

    (5)審美和實用功能相結合的原則。濱水景觀設計應將審美功能和實用功能創造性地融合在一起,完成對歷史和文化之美的完美組合,可以令城市內所有居民和外來游客共同休閑、欣賞、使用。

    (6)立體設計原則。對于人的視覺來講,垂直面上的變化遠比平面上的變化更能引起關注與興趣。濱水景觀設計中立體設計包括軟質景觀設計和硬質景觀設計。軟質景觀如在種植灌木、喬木等植物時,先堆土成坡形成一定的地形變化,再按植物特性種類分高低立體種植;硬質景觀則運用上下層平臺、道路等手法進行空間轉換和空間高差創造。

    6 永定河駁岸與河底及濱河綠地的建設方式探討

    為了提高河流生態系統的完整性,應增加自然群落式種植,適量種植耐水喬灌木。近期可結合已建成的防洪堤,采用垂直綠化手段,可在駁岸邊緣種植攀援植物,亦可在堤邊加種植池,植以藤本植物。長遠的觀點考慮,駁岸應采取生態的建設方式,改造純硬質堤壩,利用現代工程技術水平,打造人工構筑與自然相結合的方式形成自然式的駁岸,可滿足防洪要求,又可增加生態性。

    植物由水邊的草本植物自然過渡到岸邊的灌木,呈現連續、自然的生態景觀。

    河底也應采取一定的處理方式增加河流的自凈功能。根據洪水水位的河底,應采取自然的處理方式增加河流的自凈功能;根據洪水水位的不同,河底還可做成河中湖的形式,水邊由耐水濕的草本植物形成一條自然凈化的通道。另外河邊可增加耐水材料的棧道等休閑設施,增強其趣味性。河岸綠地采用植物自然群落式種植,與河底、駁岸的植物形成自然過渡。除發揮生態功能之外,根據周邊的用地情況,在人流較為集中的區域還應承擔游憩和景觀功能。

    7 結語

    以上是根據石景山段永定河流域的考察,進而引發出關于濱河植物建設的一些思考,從而提出的一些建議。北京地區濱水生態問題,是關系北京城市景觀優美度及環境質量的重要因素。應針對每條河流各段特點,提出與之相適應的規劃設計。我們應尊重自然規律,不斷研究實踐,在保證與自然和諧的前提下打造環境優美的景觀效果。最終為人類在地球上的和諧發展做出我們應有的貢獻。

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    Suggestions on restoring and remedying rivers plant landscape in Beijing

    ―Based on survey Shijing Hill of Yongding river

    Tan Kun

    (Beijing Forestry University,Bejing,10084)

    第9篇:湖泊生態恢復治理案例范文

    [關鍵詞]煤礦;防治;措施

    一、山西省煤礦防治水的現狀

    以前,山西省煤礦多、小、散的局面和粗放落后的生產方式引起了煤炭資源的重大浪費,形成了環境污染,生態影響,直接影響著煤礦工作的可持續性發展,省政府決定,2006年在全省進行煤炭資源整合,到2006年底,共保留煤礦3022座,淘汰9萬噸每年以下小煤礦。根據省政府要求,從2007年到2008年共關閉395座煤礦,到2008年底全省保留礦井2676座。為了實現山西省煤礦的可持續性發展,提高企業集中度,山西省委、省政府想出策略,借助金融機制在山西省煤炭行業進行全國范圍內的企業重組工作,解決困難,搶占發展先機,省政府在全省推進煤炭企業重組,全省煤炭在2627座基礎上關閉1574座,到2010年底保留1053座,平均單井規模在110萬噸每年以上,基本實現機械化開采。

    山西省礦井水就是礦井開拓、采掘中淋入、滲入、滴入、流入井巷的工作面的水,礦井透水就是井巷、工作面和水源接近溝通而導致的出水的事故。當各種通道流入礦井的涌水量超過礦外的正常排水的才能的時候,就容易造成礦井水泛濫成災,形成礦井災害,我國有27、5的國有重點礦井受到各種水災的危險。

    礦井水災能夠引起各種災害,產生危險,影響礦井生產效率,造成淹井人亡的事故,容易惡化環境,形成巷道積水,頂板淋水等,讓地面和附近的巷道空氣潮濕,工作環境很差,影響人們的身體健康。礦井水災容易引起排水費用,能提高成本,影響道排水的措施、設備和排水費用。礦井水災能縮短生產壽命,容易對金屬設備,金屬設施有著腐蝕能力。礦井水災容易損失煤炭資源,引起隔離煤柱的煤損。礦井水災還容易引起瓦斯積聚、爆炸,引起瓦斯積聚、爆炸和硫化氫中毒,當礦井水能量超過礦井的排水能力的時候,或者突然涌水的時候,容易引起礦井局部停產或局部巷道被淹沒,引起礦井淹沒、人員傷亡,引起停產和關井等。

    二、資源整合礦井水害防治

    (一)礦井水害的綜合防治

    1、切實加強防治水的基礎工作。山西省煤炭行業應該編寫長期資源整合礦井水的綜合防治計劃,認真組織實施計劃,各類礦井應該采用適合的礦井的物探、鉆探等仙境技術,找到礦井的水文地質情況,重視物理技術在礦井水害中的地位,重視在設計階段堅持運用三維地震勘探技術和瞬變電磁技術進行補充勘探,查明地球物理技術在煤礦水害中的作用,采取設計階段堅持使用三維地震勘探技術和瞬變電磁技術進行補充勘測,查明落差大于5米的斷層和富水性。

    2、認真做好井下探放水工作,采掘工作面受到水害的影響的礦井,應該充分運用充水條件進行分析,堅持有預測預報,有疑心必探究,先探究后開掘,先治理后采掘等策略,深刻落實防、堵、疏、排、截等綜合治理措施。礦井有透水的征兆的時候,采用水害的威脅作業,應該立即停止作業,撤出作業人員到達安全地點,深刻分析原因,采用積極的措施。井下探放水的實惠哦應該采用探放水鉆機,嚴格使用煤電鉆進行探放水。

    3、深刻加強“雨季”三防工作,煤礦企業應該就防范暴雨洪水進行隱患排查和專項整治,徹底消除安全隱患。井口標高低于歷史最高洪水的水位的礦井應該有應急的措施,對洪水可能淹沒的廢舊的老井必須按照規定填充封死,或者在井口澆注1個大于井筒斷面的堅實的鋼筋混凝土的蓋板,嚴防地表的水倒灌在井下導致淹井。雨季應該安排專人負責對本井田的范圍內可能波及的周邊廢舊老窯、地面塌陷的坑、采動的裂隙,以及可能影響礦井安全的水庫和湖泊、河流和涵閘、提防工程等重點的部位進行巡視檢查,尤其是接到暴雨災害的預警信息和警報后,應該實施24小時的不間斷的巡視,建立暴雨洪水可能引發的淹井的事故等災害緊急情況下及時撤出井下人員的制度,發現暴雨災害嚴重后,可能引發淹井的時候,應該立即停產撤人,重視確認隱患已經消除以后采能恢復生產。

    4、重視水害的應急救援和只供防水安全知識培訓等各項工作,制定完善水害應急預案,建立區域搶險排水基地,增加各類排水的設備,實現對設備的檢修,保證設備條件完好,增強搶險的救災的效果。煤礦企業也要準備充足的搶險物資和設備,保證搶險救災的時候能夠及時準確地發揮作用。煤礦企業應該結合水害的案例,加強只供水害的防治知識的訓練和教育,全面提高安全生產技能和綜合素質,全面制定礦井水害應急預案,開展應急預案的演練,保證職工掌握逃生的線路。煤礦企業在發生透水之后,應該立即啟動礦井水害的應急方案,規定及時上報到有關的部門,積極開展救援的工作。

    三、防治水的技術措施的使用

    防治水的工作應該堅持預測預報,有疑問必探究,先探究后開掘,先治理后采掘,采用防止、堵塞、疏通、排和截的綜合治理的辦法和措施。

    1、防

    在礦井設計的時候,井口和工業場地應該選擇不受到洪水威脅的地點,井口和工業場地以內的主要建筑物的標高,應該高出當地歷年的最高的洪水位置,如果因為受到地形的限制,就難以找到合適的井筒的位置,并且應該建筑堅實的高臺,讓井口高高標出歷年的最高的洪水的位置。礦區受到山洪的威脅的時候,可以在山坡上修挖防洪溝堵截并在井口附近的水流的方向修筑防洪的堤壩,防止山洪暴發洪水直接從井口灌到井下來。礦區地表的塌陷區域,廢舊的鉆孔和小窯古井等,都要用鉆土和石塊堵塞、填平、夯實,對于很大范圍內的塌陷的坑和裂縫的塌陷區,填塞的工程量卻太大,或者一些固定的原因不能進行填塞的時候,也要采取外國挖掘環狀排水溝進行截水,不讓雨水匯集,對于流經礦區的河流和溝渠,如果確定查明有著一些水流漏失的情況,一定要對礦井的安全構成威脅,可以在礦區水流漏失的地段,使用粘土、料石、水泥修筑。這樣的辦法適用于流量不大的季節性河流,對于水量較大的河流,可以采用改道的辦法,雖然可以徹底解決河流對礦井安全的威脅,但是工程巨大、耗資巨多,還要涉及一些農業生產的問題,所以不能采用,應該認真檢查,全面比較后再決定。

    2、疏

    對于礦區以內的大面積的積水或者防水的匯集水,可以開掘疏水溝渠將積水排走,如果礦井四面是山,積水流不出去,可以開掘洞,將水引到礦區外面去,在修筑疏水溝渠的時候,應該避免煤層和含水層的露頭、地表的裂縫等,防止地表水滲入井下。

    3、排

    對待地勢低洼,水流排不出去的時候,或者洪水季節河水有倒流現象的礦區,可以在泄洪總溝的出口處建立水閘,設立排洪站口,利用水泵向外面排水。

    4、截

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