生態修復方法精選(九篇)

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第1篇：生態修復方法范文

關鍵詞：生態 生物 污染 水體修復

一、概述 對受污染的江河湖庫水體進行治理修復是社會經濟發展及生態環境建設的迫切需要。特別是南水北調東線沿線的治污工程，量大面廣，需要的投資大，尋找先進實用、造價低廉的技術迫在眉睫。

我國的江河湖庫水體污染主要包括氮磷等營養物和有機物污染兩方面。另外，湖泊水庫藍藻及赤潮給水域生態、人體健康也造成了嚴重危害。對于富營養化的控制，發達國家以控制營養鹽為主，大多采取“高強度治污－自然生態恢復”的技術路線，即控制外源磷污染負荷并配合生態恢復措施，在這方面已經取得較大成效。

去除藻類與控制其生長是湖泊水庫水體恢復與保護的難題，目前國際上采用的技術主要有三類：①化學方法：如加入化學藥劑殺藻、加入鐵鹽促進磷的沉淀、加入石灰脫氮等，但是易造成二次污染；②物理方法：疏挖底泥、機械除藻、引水沖淤等，但往往治標不治本；③生態—生物方法：是國外近年來發展很快的一種新技術，水體生態—生物修復技術是按照自然界自身規律去恢復自然界的本來面貌，強化自然界自身的自凈能力去治理被污染水體，這是人與自然和諧相處的合乎邏輯的治污思路，也是一條創新的技術路線。

生態—生物污水處理技術，是利用培育的植物或培養、接種的微生物的生命活動，對水中污染物進行轉移、轉化及降解作用，從而使水體得到凈化的技術，具有處理效果好、工程造價相對較低、不需耗能或低耗能、運行成本低廉等優點。另外，這種處理技術不向水體投放藥劑，不會形成二次污染。還可以與綠化環境及景觀改善相結合，在治理區建設休閑和體育設施，創造人與自然相融合的優美環境。所以，這種廉價實用技術預計適用我國江河湖庫大范圍的污水治理。

二、主要處理工藝方法

生物處理技術包括好氧處理、厭氧處理、厭氧—好氧組合處理，利用細菌、藻類、微型動物的生物處理，利用濕地、土壤、河湖等自然凈化能力處理等。以下重點介紹幾種針對江河湖庫污染大水體的修復技術。

1.生物膜法處理技術

生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纖維）為載體，在其表面形成一種特殊的生物膜，生物膜表面積大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強對污染物的降解作用。其反應過程是：①基質向生物膜表面擴散，②在生物膜內部擴散，③微生物分泌的酵素與催化劑發生化學反應，④代謝生成物排出生物膜。

生物膜法主要工藝方法有生物廊道、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法具有較高的處理效率，對于受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果。它的有機負荷較高，接觸停留時間短，減少占地面積，節省投資。此外，運行管理時沒有污泥膨脹和污泥回流問題，且耐沖擊負荷。日本、韓國等都有對江河大水體修復的工程實例。

2.人工濕地處理技術

人工濕地的原理是利用自然生態系統中物理、化學和生物的三重共同作用來實現對污水的凈化。這種濕地系統是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合組成填料床，污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動，或在床體表面流動。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物（如蘆葦等），形成一個獨特的動植物生態環境，對污染水進行處理。

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。廢水中的不溶性有機物通過濕地的沉淀、過濾作用，可以很快地被截留進而被微生物利用；廢水中可溶性有機物則可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。隨著處理過程的不斷進行，濕地床中的微生物也繁殖生長，通過對濕地床填料的定期更換及對濕地植物的收割而將新生的有機體從系統中去除。由于這種處理系統的出水質量好，適合于處理飲用水源，或結合景觀設計，種植觀賞植物改善風景區的水質狀況。其造價及運行費遠低于常規處理技術。這種技術已經成為提高大型水體水質的有效方法。英、美、日、韓等國都已建成一批規模不等的人工濕地。

3.土地處理技術

土地處理技術是一種古老、但行之有效的水處理技術。它是以土地為處理設施，利用土壤—植物系統的吸附、過濾及凈化作用和自我調控功能，達到某種程度對水的凈化的目的。土地處理系統可分為快速滲濾、慢速滲濾、地表漫流、濕地處理等幾種形式。國外的實踐經驗表明，土地處理系統對于有機化合物尤其是有機氯和氨氮等有較好的去除效果。德、法、荷等國均有成功的經驗。

三、國外工程實例

1.日本坂川古崎凈化場

位于日本江戶川支流坂川古崎凈化場，是采用生態—生物方法對河道大水體進行修復的典型工程，從1993年投入運行至今已有8年的運行歷史，觀測結果表明，河道污染水體的水質有了明顯改善。

江戶川是日本東京都和千葉縣附近的主要河流，從河道中引出70m3/s的流量為該地區城市、農業、工業供水，其中城市供水占60%?？拷瓚舸ㄏ掠蔚慕痤?、古崎和栗山三個水廠為630萬人供水。坂川是江戶川的一條支流，在金町等三個水廠上游附近匯入江戶川。由于坂川河道治理不力，大量生活污水排入坂川，致使水質惡化，BOD等指標嚴重超標，同時浮游植物繁殖迅速。坂川水質惡化，直接對金町等三個水廠構成威脅，居民對飲用水味道不佳多有怨言。為治理坂川，采取工程設施將坂川改道，先流入古崎凈化場。經過古崎凈化場后，坂川的污染減少了60%～70%，處理過的河水流入稱為松戶川的新開人工渠道，然后注入江戶川。 坂川的河水經改道注入古崎凈化場后，清潔的水流入新開的人工渠道——松戶川。其設計理念頗有新意，它一改傳統設計形式，不采用混凝土或塊石襯砌的直線渠道，而以微彎曲的河道形態，岸坡間有大小卵石，植有繁茂的蘆葦和其他植物，適于鯽魚、魚等魚類生長，兩岸種植樹木，適于鳥類棲息。這種環境不但可以為居民提供一個與自然相融合的休閑環境，而且對水體也能起進一步的凈化作用。松戶川注入江戶川后，大大緩解了江戶川的環境壓力。

2.日本渡良瀨蓄水池的人工濕地

渡良瀨蓄水池位于日本櫪木縣，是一座人工挖掘的平原水庫，總庫容2640萬m3，水面面積4.5km2水深6.5m左右。平時為茨城縣等6縣市64萬人口供水，日供水量21.6萬m3。蓄水池周圍是渡良瀨川的滯洪區，汛期蓄水池能提供1000萬m3的調洪庫容。

隨著近年來上游用水造成生活污水以及含氮、磷的水流入，渡良瀨蓄水池出現霉臭等水質問題。為保護蓄水池的水質，自1993年起在蓄水池一側滯洪洼地上建人工濕地，這是一座設有人工設施的蘆葦蕩。將蓄水池的水引到蘆葦蕩，通過吸附、沉淀及吸收作用，去除水中的氮、磷及浮游植物，達到對水體進行自然凈化的目的。這種凈化過程循環進行，確保蓄水池水質潔凈，類似醫學上的對病人血液體外透析處理。蘆葦具有很好的凈化功能，污染物與其莖部接觸產生沉淀作用，蘆葦的根部與莖部可吸收某些污染物。另外，附著在莖部上的微生物可對污染物產生吸附分解作用。 為凈化渡良瀨蓄水池的水體，還在蓄水池中部建一批人工生態浮島，種植蘆葦等植物，其根系附著微生物，可提供充足氧氣，并通過遷移、轉化水中的氮、磷等物質，降解水中有機質。浮島還設置為魚類產卵用的產卵床，也為小魚設有棲身地，水中的浮游植物成了魚餌。人工生態浮島保證了蓄水池水質的潔凈。

第2篇：生態修復方法范文

隨著人類活動日益頻繁以及工業的不斷發展，人類不得不面對隨之而來的污染難題。如何保護我們賴以生存的家園？如何讓不堪重負的地球始終綠意盎然？如何讓人類與自然生態始終和諧相處？如何科學的修復不可避免的環境及土壤污染？等等，這一系列擺在人類面前的難題極大地考驗著人類的智慧。

科技的價值正體現在與現實困境的有效互動。在污染難題面前，生態環境科學家周啟星無疑是一位積極前行的學者，將堅韌和執著書寫在其不懈的探索中，把使命和責任融入進了一位有追求科學家的社會擔當中。對于他而言，思考和創新是一種無上的樂趣，為生態和諧作出奉獻才是他事業永恒的追求。

污染危害

2005年的廣東北江韶關段鎘嚴重超標，2006年的湘江湖南株洲段鎘污染事故，2008年廣西河池市砷污染飲用水事件，2011年紫金礦業及渤海蓬萊油田漏油……重金屬污染日益嚴重，僅“血鉛超標”事件，就已涉及陜西、安徽、河南、湖南、福建、廣東、四川、江蘇和山東等省。

國家環保部數據顯示，2009年重金屬污染事件致使4035人血鉛超標、182人鎘超標，引發32起。2011年2月，國家環保部部長周生賢在出席有關重金屬污染綜合防治“十二五”規劃會議時也談到，“從2009年至今，我國已經有30多起重特大重金屬污染事件，嚴重影響群眾健康?！?/p>

據周啟星介紹，重金屬污染不像大氣污染，既聞不到，也看不到，被重金屬污染的水體或土壤，即使含量很低，只要超標了對人體傷害也會很大。而且，不同于其它污染物的可降解特性，重金屬污染物不僅不可降解，還能在環境中累積和循環，由此也加重了對人群的危害。

積極應對

周啟星教授解釋，因為進入土壤中的重金屬在大多數情況下不止一種，所以土壤的重金屬污染具有復雜性。土壤的重金屬污染除了一些主要的有毒重金屬污染之外，還有一種情況，那就是有一些毒性小的重金屬，如錫、碘和硒等，它們在有機污染物的交互作用下，毒性會變得比較復雜，對動植物和微生物均會造成更大的危害。

由于上面提到的這些特點，導致土壤重金屬污染的治理變成一件棘手的事情，紛繁復雜、千頭萬緒的原因和污染狀況讓土壤重金屬污染的治理只是停留在初級探索的階段，很難找到切實有效的方式來進行治理，這也就涉及到了土壤污染治理所面臨的極大困難。

為此，作為專家，周啟星在科技領域做出了積極的回應，他主持了多項重要課題：國家杰出青年科學基金項目――金屬-有機復合污染生態化學過程及分子機制研究；國家自然科學基金重點項目――土壤污染微界面過程及其分子診斷與調控原理；國家自然科學基金面上項目――沙蠶Nereis diversicolor耐污染的生態毒理化學研究等。

相關的科技成果為我國重金屬污染的防治帶來了新的思路和啟發。但要科學防治污染，光有科學家的努力是不夠的。為此周啟星教授還建議國家應積極支持，同時相關部門應該盡快完善相關的政策和指導文件，以對日益嚴重的重金屬污染進行有效的治理。

周啟星教授介紹說，目前我國使用的《土壤環境質量標準》是1995年制定的，由于實施的標準十分陳舊和落后，導致無法解決一些現實新問題，亟待修訂和完善。

科學修復

對環境污染的治理并不是簡單的修補，而是如何用高科技手段進行無害化的生態修復，只有這樣，才是我們生態可持續發展的保證。

周啟星教授介紹，目前污染土壤修復技術有待進一步提高，也是土壤污染防治中比較突出的問題。土壤重金屬污染的修復技術不夠發達，沒有有效的修復技術來處理和凈化被重金屬污染過的土壤，使得對土壤重金屬污染的修復還停留在初級階段。目前普遍使用的污染土壤修復方法主要有三大類：物理修復法、化學修復法和生物修復法。其中，物理方法的缺點是費時費工，且成本較高；使用化學修復方法則容易引起其他問題，如出現二次污染，因此在使用的時候應考慮可能會造成的后果，慎重使用。生物修復方法的缺點是需要花費較長的時間進行修復，有時修復也不會很徹底。

為此，有著深厚科學積淀的周啟星教授不斷地進行著探索和創新，他的污染生態學以及復合污染生態學等理念與方法的提出與創新，并在此理念基礎上進行的相關技術創新，為我國污染難題的解決提供了極具價值的啟發和產業技術。

走在行業前沿的周啟星教授很早就對土壤生態修復的方式進行探索和研究，該技術成本低廉、治理的本位性和永久性等優點，是人們很看好的一種修復技術。雖然周啟星教授在相關的領域作出了很多有效的研究并主持了許多科研項目，但他也坦言，由于該研究和開發剛剛起步，在應用上還并不成熟，我們仍在進行更加深入和廣泛的研究。

任重道遠

為生態和諧，周啟星教授除了盡情釋放自己的專業智慧外，還不斷地鼓與呼，將一位科學家應有的社會擔當也融入到了自我價值的實現中。

污染土壤和沉積物以及污染地下水的解決，任重道遠。周啟星教授認為，應該從問題的根源做起。目前，我國的經濟發展還是粗放式的，環保意識仍然淡薄、片面追求經濟效益等，這些做法也都給土壤重金屬污染提供了方便的條件。因此，要在土壤重金屬污染防治方面取得真正的成績，就要在源頭上盡量控制重金屬污染的產生和擴散，同時應進行相關的宣傳，提高大家保護土壤環境的意識，在重金屬污染的源頭上進行控制和預防，才能達到真正的治理污染的目的。

周啟星教授還建議我國盡快完善相關的法律法規，明確相關規定，這是完成土壤污染預防和治理修復非常重要的一步。據了解，目前相關部門正在進行相關法律法規的制定，相信在這些法律法規出臺了之后，污染土壤的防治和修復就會有法可循，防治工作就能更加順利一些。

第3篇：生態修復方法范文

我國城市小型湖泊眾多，且這些小型湖泊多與城市河道相連，受城市河道污染的影響水質往往較差，水體富營養化程度較高，對城市居民的生活質量及城市景觀均造成了不良影響。而如何脫氮除磷、控制藻類生長是實現這些小型湖泊生態恢復與水體保護的關鍵。

目前，國內外對城市小型湖泊的生態修復較多的關注在修復措施研究［2－6］，而從流域劃分角度對城市小型湖泊修復方式的研究還較少。筆者基于流域劃分角度，提出可將湖泊劃分成不同修復單元，再根據各單元的特征采取低成本的合適措施來進行水體生態系統修復。

1修復單元劃分

很多城市小型湖泊的污染狀況往往是由周邊污染源決定的，要治理某個具體的受污染湖泊，首要任務是要調查受污染水體的流域狀況和污染源組成，從而為后期修復措施的制定提供決策依據。根據相關研究，筆者認為可將湖泊劃分為入湖渠道、入湖口、湖區、岸邊帶4個修復單元來進行生態修復。

2不同修復單元的修復方式確定

2．1入湖渠道修復方式

入湖渠道為湖泊的主要污染來源，污染物源自于周邊的生活污水、工業廢水、農業面源污染等，這些污染物中往往懸浮物及漂浮物較多，對該單元進行修復時要采用物理修復與生物修復相結合的辦法。首先要測量入湖渠道的河床高程變化，測定入湖水流量的變化情況，在水流量變化較大區域可逐級布置一些階梯型溢流堰，從而增加水體DO含量，提高水體的自凈能力；在水流平緩區域可設計一些生態浮島，并逐段布置一些柵格網，收集水體中的懸浮物和漂浮物，以從源頭控制入湖泊的污染負荷。

2．1．1修建溢流堰

水體在流動過程中本身蘊涵了巨大的能量，如果能充分利用此自然能量來增加水體DO含量，將是一種理想的無能耗增氧措施。水體流經閘、堰等泄水建筑物時，由于水流的強烈紊動和摻氣，會使水體的DO含量明顯增加。可利用入湖渠道的特殊地形特征，分級、分段修建溢流堰，通過改善水體的流經形態，提高水體DO含量，從而達到改善水質的目的。如南京仙林大學城三用河在下游一段河道（長度為150cm）以石棉瓦為材料搭建了3個不同坡度的階梯型溢流堰，其對水體水質的改善效果見表1。.由表1可見，經過150cm的階梯型溢流堰后，三用河水體中DO含量大量增加，高錳酸鹽指數、NH3－N含量均有所降低，TN、TP也得到了一定的去除。與傾角為30°、60°的溢流堰相比，傾角為45°的溢流堰堰體坡度適中，水流較快，流經的水體能與堰體充分撞擊，水、氣接觸面積最大，水體DO含量增加也最多。故對應的出水水質最佳。另據研究，溢流堰壩體材料可選取橡膠壩等，因為橡膠壩既有利于新生物膜的著生，又有利于衰老生物膜的脫落［7］。

2．1．2修復河道底泥

河道底泥是水體生態系統的重要組成部分，沉積在底泥中的氮磷等營養元素、重金屬和難降解有機物在一定條件下會重新釋放出來，影響上覆水水質，造成二次污染。此外，底泥是底棲生物的主要生活場所和食物來源，其中的污染物可直接或間接對底棲生物或上覆水中生物產生致毒、致害作用，并通過生物富集、食物鏈放大等過程進一步影響陸地生物和人類健康［8，9］。

河道底泥的修復方式主要有物理、化學和生物修復等，與物理、化學修復法相比，生物修復法具有節省費用、不破壞原有生態、去污效率高等優點，因此得到了廣泛運用。其中原位生物修復成本低廉但相對修復效果較差，適合于大面積、低污染負荷底泥的修復；異位生物修復主要應用于河道疏浚后底泥的處理，其修復效果好但成本很高，適合于小面積、高負荷污染底泥的修復［10］。對于大多數城市小型湖泊來說，原位生物修復是較符合實際情況的經濟實用的底泥修復方式。目前，原位生物修復相關研究熱點主要集中在底棲動物對底泥的分解及利用方面。寡毛類動物中的顫蚯蚓、水絲蚓和一些蚊蠅的幼蟲等底棲動物能適應厭氧的底泥環境，通過篩選和引種適宜的品種，利用專門的網箱，將培養好的耐低DO的底棲動物放入湖泊中適當區段，可以消解底泥中的有機碎屑等污染物，有效修復底泥，提高湖泊水體的自凈能力。

2．1．3設置人工生物浮床

人工生物浮床又被稱為“生物浮島”、“生物浮床”，是按照生態系統自身運行規律，人工把水生高等植物、陸生或濕生植物以浮床為載體種植到受污染的水面，通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭相克機制，降低水體中的氮、磷及有機質含量等，同時可在植物根系營造出好養—厭氧微生物環境，從而有效改善水體的自凈功能。而且，人工生物浮床的運用能兼顧水上景觀的營造，有利于美化環境［11］。

以往很多的人工生物浮床制作材料多為泡沫、塑料等，床體制作方法簡單，但可種植的植物數量有限，植物不易更新替換，且在水流較大的情況下植物易損毀?？墒褂镁勐纫蚁≒VC）管做成浮床外框，在浮床底部用網兜包裹植物，然后將浮床以繩索固定在岸邊，此法可保證種植的植物數量較多；同時對于部分生長迅速的植物可定期收獲，既可帶走部分營養物質，又可防止生長迅速的植物泛濫。南京仙林大學城三用河中設置了以黑麥草和酸模為研究對象的人工浮床，試驗段河道水質得到了顯著改善，惡臭現象明顯減輕，其中酸模對TN、NH＋4－N的去除率分別達92．40％、97．00％，均比對照組高4．47、1．10倍，TP、COD濃度分別較試驗初期降低了79．17％、86．63％［12，13］。

人工生物浮床種植植物的選取原則是生長速度快，吸污效果好。目前常用的有鳳眼蓮、喜旱蓮子草、黑麥草、蘆葦、荻、稗草、水稻、香根草、牛筋草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮蓮、海芋、土大黃、水芹菜、雍菜（俗稱空心菜）、芝麻花、旱傘草、燈心草等。

2．2入湖口修復方式

入湖口是連接入湖渠道與湖區的重要水域，一般水深較淺，長期接受外源污染較重，湖底的淤泥深厚。故對入湖口的生態修復注重通過底泥污染狀況的改善來提高水體自凈能力。#p#分頁標題#e#

入湖口的修復方式一般為在入湖口布置潛水型溢流壩，在壩內區域布置人工濕地（見圖1）。城市圖1小型湖泊的入湖口一般呈扇形，可在扇形區域較窄處布置潛水型溢流壩，降低入湖水體的流速，以減緩對下游人工濕地的沖擊。溢流壩以內區域布置人工濕地，濕地填充基質可選用建筑上常用的砂石、礫石或工業廢棄材料（煤渣、鋼渣等），這些廢棄物穩定性較好，且堆積后能形成多孔隙的基質，為水體中微生物的生長和繁殖提供良好附著載體，同時可起到物理吸附、生物吸附、過濾等作用。在基質上布局以挺水植物為主的植物群落，可考慮選擇去污能力較強的水芹、水龍草、風車草、香蒲、菖蒲等。

有研究者在江蘇省水環境試驗平臺建立的人工濕地中以風車草、石菖蒲、菱、金魚藻、輪葉黑藻、苦草組成水生植物群落，并以不種植水生植物的人工濕地作為對照進行去污能力研究。結果表明，在進水流量為2．5m3／h、換水率達到75％的條件下，種植水生植物的人工濕地對進水中挾帶的泥沙有很好的過濾作用，且同時能起到較好的氮、磷去除效果，當水力停留時間為8、12h時，種植水生植物組對TN的去除率分別為11．9％、21．5％，而對照組為5．3％、20．7％；在水力停留時間為12h時，種植水生植物組對TP的去除率可達34．8％，對照組為28．2％［14］。

2．3湖區修復方式

作為城市小型湖泊生態修復的重點區域，湖區水體修復的最終目的是逐步恢復以沉水植物為優勢的水生植被群落，改善水體生態功能。水生植物是水體生態系統的重要組成部分，恢復水生植物群落是構建健康水體生態系統的基礎和必要條件。

可通過人為創造一定的條件，來構建適合水體特征的合理水生植物群落。根據湖泊水體的污染狀況來配置相應的水生植物，利用水生植物及其共生的微環境來去除水體污染物，降低水體懸浮物濃度，提高水體透明度及DO含量，從而為其他水生生物提供良好的生存環境，最終提高水體生態系統的生物多樣性。

王文林等［15］在南京師范大學月亮灣水體生態修復試驗區引種了幾種不同種的水生植物，分別種植于2個獨立的水質相同的圍格中，經不同種水生植物凈化后，水體中TN、TP、NH3－N以及葉綠素a含量均有所下降（見表2），但由4種植物構建的群落的水質凈化效果顯著高于由2種植物構建的群落。可見，城市小型湖泊水生植物群落的構建中，可根據湖泊水體的污染狀態，以現有種為基礎，合理引入不同種和數量的水生植物，構建擁有挺水、浮葉、沉水、漂浮植物，能隨季節自我更替的完善的水生植物組合，以強化水生植物的去污能力，提高水體自凈能力。需要注意的是，水生植物有一定的生命周期，應適時適度收割調控，在將一些營養元素輸出的同時，也可減少由植物自然凋落腐爛分解而引起的二次污染。

生物填料、人工水草等仿生植物因比表面積大、反應形態好、運行成本低等優點［16］，在城市污染水體的處理中也得到了一定的運用。其中以美國梅瑞地安水生科技公司研發并推廣的阿科蔓（AquaMats）最為著名［17］。阿科蔓可提供巨大的生物附著表面積（1m2阿科蔓能夠提供的表面積高達245m2），為微生物生長提供足夠的附著載體，從而形成有利于微生物活動的微環境。楊濤等［18］的研究表明，在污染湖泊的治理中，利用仿生植物（人工載體）在自然水流條件下進行掛膜培養，載體上的生物膜逐漸形成，載體的外觀呈無色、淡黑綠色、黑黃綠色、淡黑色、黑色變化，對應出現藻類→原生動物→微型后生動物等，同時水體中COD、NH3－N、TP含量均有所下降，去除率分別達到40％、36％、43％。可見，生物填料、人工水草等仿生植物可通過為微生物生長、繁殖提供有效載體來提高水體的自凈能力，為城市小型湖泊的生態修復提供了一條可行的途徑。

在仿生植物的材料選擇上，可選取聚丙烯纖維、泡沫玻璃、多孔性聚氨酯、聚酯纖維、玻璃纖維、加氣混凝土等比表面積高、空隙率高、化學性質穩定、有一定機械強度和價格低廉的材料［19］。

2．4岸邊帶修復方式

作為城市小型湖泊的一個組成部分，岸邊帶是湖泊面源污染的重要來源。目前，我國大多數城市小型湖泊的岸邊帶都以水泥混凝土代替自然河堤，使其本有的生態功能得不到發揮。盡量利用天然材料作為湖岸帶保護的素材，將水泥混凝土護堤恢復成為水體、土壤、植物等相互結合的自然生態護岸，是湖泊生態修復的基礎。在湖泊自然生態護岸的建設中，可根據岸邊帶的自然走向整理沿河墾種，可在近岸帶構建1m以上的自然綠地作為污染過濾屏障。在綠化物種的選擇上，應注意選擇適宜本地區氣候環境，同時不造成外來種入侵的抗逆性好、管理粗放、植物根系發達、固土能力強、能有效消除污染的植物。在植物的配置上，要兼顧景觀效果，凸顯不同的景觀層?？蛇x擇的喬木樹種有石榴、桂花、楊梅、臘梅、柳、合歡、池杉、枇杷、玉蘭、構樹、槐、銀杏、香樟、垂柳、刺槐、苦楝、香花槐、板栗等；灌木樹種有枸杞、小葉黃楊紫薇、紅葉小檗、金葉女貞、瓜子黃楊、月季花等；草種有中華結縷草、狗牙根、畫眉草、紅花草等。

3結語

城市小型湖泊的生態修復中，可將湖泊劃分成適當的修復單元，再根據各單元的特征選擇不同的生態修復方式，既突出重點，又兼顧綜合效果。同時，在生態修復的具體實施中，還應注意以下幾個方面的問題：

（1）對入湖渠道進行生態修復時應注重相關水系的結構，打通一些斷頭河、死水塘，使水流通暢，并應根據水系的地形特征在適當的地點修筑溢流堰，恢復淺灘和濕地、深塘等生態系統，從源頭控制入湖污染負荷。

（2）對入湖渠道沿線及湖泊周邊的污水口實行截流分流，從源頭截斷污染源。

（3）生態修復措施的實施（如溢流堰的修筑、人工生物浮床設置、仿生植物的構建等）不能影響水體的正常功能（如行洪能力等）。

第4篇：生態修復方法范文

關鍵詞：小河道；生態；水量保證；水質修復

城市小河道具有排澇、蓄水、供水等多種功能，小河道的一般特征有河面較窄、長度較短、水深較淺、數量較多的特點。小河道與城市的發展息息相關，隨著經濟迅猛發展，城市小河道也在逐步演化。城市小河道普遍走過了一條由繁榮——衰落——再繁榮的曲折之路。目前，城市小河道的水環境受到多方面的破壞，有工業廢水的排入，生活垃圾的倒入等。致使水體污染嚴重，水生態失去了平衡，河水變黑變臭，有的甚至干涸。因此，在治理城市小河道的水體時，從小河道的水量和水質出發，綜合治理小河道的水體問題。

1 城市小河道水量保證

水量保證是城市小河道形成穩定生態系統的前提，城市小河流受城市化影響大，城市化造成河流保水和補水能力下降，河道渠化和下水道的廣泛敷設，使得本來水量就少的小河道更是雪上加霜。因此，確保小河道水量是一個大問題。要使水量保證達到很好的一個程度，首先得了解該地區的水資源狀況，水資源有兩種類型，一種是常規水資源（地表水、地下水）；一種是非常規水資源（凈化的污水、海水和苦咸水的利用）。水量的保證依靠的是水資源的充裕度，因此小河道的水量保證是根據水資源狀況而采取工程措施，以使小河道是常年有水的水道，具體的措施有外調引水工程（河流水、涌水），地表水空間調配工程（雨水、凈化污水、凈水廠剩水），地下水的配置工程（泵取地下水、地鐵通道及建筑物地下室滲水）。

2 城市小河道水質修復

2.1生態修復方法

2.1.1生物膜除污技術。使用天然材料、合成材料為載體，在其表面形成一層特殊的生物膜，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強對污染物的降解作用，將污染物分解成二氧化碳和水。在小河道治理工程中，一般選用當地盛產的石材和適合生物附著的合成材料，在施工當中，盡量讓其表面粗糙，增大其生物膜表面積，使其分解污染物的能力加強。

2.1.2土壤。植物系統主要是利用植物根莖葉吸收污染物質，以及土壤過濾有機碎屑。能直接凈化小河道水質的植物有兩類，一種是水生植物，一種是濕生植物。

2.1.3曝氣復氧。向污染的水體進行人工充氧，滿足水體中動物和好氧微生物需要，增加水體的自凈能力，維持生物群落平衡，從而改善水體環境，消除水體中導致黑臭污染物（如H2S、FeS等）。同時河道充氧可以使河底松散的表層底泥轉變成密實的表層底泥，表層底泥在厭氧的狀態下是比較松散的，很容易向上覆水體擴散。

2.1.4生物操作又稱作食物網操作。主要通過去除浮游生物食性魚類或添加肉食性魚類來降低浮游生物食性魚的數量。具體措施有投放魚食性魚或動物食性魚，投放蚌、螺、貝類等水生動物，投放浮游動物，引種大型沉水植物等。

2.2物理修復方法

2.2.1截污。對點污染源的小河道具有很好的效果，將直接排入小河道的污染源用管道引導排入市政污水管，經污水管進入污水處理廠，經過處理再排入河道中。這樣消減了水體的污染總量，減輕了河道自凈的負擔。敷設管道的方式有兩種：沿河邊敷設截污管道和河道內敷設截污管道。

2.2.2引水沖淤是指引進外部清潔水源來改善河道水水質。使污水在河道中只能短暫的停留，從而抑制了浮游植物的生長量。這種方法能在短期內消減污染負荷、扭轉水質惡化的速治途徑。引水沖淤的實行，其條件要求是水源充足，我國南北方水分布差異性大，因此這種方法要根據當地的水資源情況。

2.2.3底泥疏浚。將河道底部的淤泥清除出去，恢復小河道的行洪、供水、灌溉等基本功能，可以消減底泥對上覆水體的污染貢獻率，從而改善水質。底泥疏浚，一般按照測量的淤泥厚度、清淤斷面設計來選定方案施工處理。

2.3化學修復方法

化學修復顧名思義是用化學物質除去水體中的污染物，化學物質的種類繁多，針對不同的水體污染，分別采用不同的化學藥劑控制水質的參數。目前使用的化學藥劑是一種新型高分子合成藥劑，對水體中的污染因子有一定的去除率。此方法在處理小河道水質方面，具有見效快、方便、效果明顯等特點，但處理成本較高，且容易造成二次污染。小河道治理初期效果還是比較快速明顯的。

第5篇：生態修復方法范文

[關鍵詞] 河道治理 生態環境 修復

[中圖分類號] TV8 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）10-0286-01

近年來，隨著生活的快節奏發展，人們對河流的開發力度也在逐漸增強，對河道的管理方面也有很多問題出現。河流開發要考慮傳統的水利作用，如：防滑用、發電、旅游、供水和航運等；另外還要考慮河流的生態系統是否能夠健康穩步發展，可持續發展才是硬道理。我們治理河道的目標就是將生態修復功能和水利功能相結合，在保護河流的生態系統與開發利用河道之間找到一個平衡點。

一、河流治理及生態修復的必要性

河流的開發會帶來經濟上的發展，但是它的負面影響也是深遠的。第一，嚴重破壞了生態系統，導致生物多樣性受損，政治河道導致了流量的變化及輸送泥沙的變化，很多生物的原有棲息地消失，導致了物種的消失。第二，頻繁發生洪澇災害，并且城市中的強度有所增強，河流裁彎取直，河床的不透水面積有所增加，河流的泄洪被大大削弱了。第三，影響了城市的地下水供給，這是由于河床硬化。第四，影響兩岸的自然美景。

二、河流治理及生態修復的原則

1.生態治理的原則

人類的活動已經對大自然造成了很大的傷害，對河道的生態系統也有所打擊，在對河道進行治理的時候要對原有成熟的生態系統進行保留，最大程度上不去破壞原本的自然狀態。有需要時可以進行人工修復，以建造河岸的方式來對河道進行治理，選擇的樹種可以是灌木，也可以是喬木等等。

2.遠近結合的原則

學習國外的先進經驗，畢竟河流治理工程是長期的事業，關系到子孫后代的偉大事業。應該進行詳細規劃，分階段進行。在城市的地形特征與發展狀況要被考慮其中，制定合理的治理方案，確定時間和河流區域。

3.和區域規劃一致的原則

河流的治理好要綜合考慮城市的各方面發展和生態環境，不能偏激的只考慮一方面內容，畢竟治理河道是為人們服務的，不能本末倒置。如果出現沖突，要從兩方面進行權衡，避免生態環境的進一步惡化。河流治理是城市整體規劃的一部分，要與城市發展一起為人們提供更高的生活質量。

三、河道治理及生態修復的方法

河道的生態修復有兩種方法，一是工程措施修復，二是調度措施修復。調度措施修復方法是針對水資源利用造成的生態問題進行修復。工程措施修復是對由于河道治理導致的生態受損進行修復。

1.修復河道的形態

對于天然河道我們要盡量保持它原有的狀態，但是形態的修復可以從四個方面進行。一是河道要有連續性。將舊的攔河壩清除，直立的跌水可以改造成緩坡，架設輔助的水道，設置不同種類的魚道，通常在落差很大的斷面。二是使水體的流動具有多樣性。利用植石治理的方法，把石頭埋入河底，從而形成了深溝與淺灘。三是給予河流更大的空間。四是選擇治理方案要嚴謹。需要考慮的問題有很多，比如：河畔林、生息地、瀕臨滅絕的物種等。

2.修復河床斷面

城市中河流的河床硬化覆蓋可以進行以下處理。清理之前在河床上設置的硬質材料，使河床的自然泥沙狀態呈現，局部河段可以用復式斷面，不同河道有不同的保證率，把他們分成幾個等級，按級擴展河道的寬度。河道的上部護坡和平臺的過流頻率較小，一般可以種植矮喬木，這樣還可以促成河道的立體綠化，為市民提供了休閑娛樂的場所。嚴謹對待河道覆蓋和侵占。

原來河道與護岸的改造需要建造生態型的護岸。生態型護岸有三種類型，自然原型護岸和多自然型護岸、自然型護岸。

3.重造河岸的植被與濕地的群落

濕地的一個重要組成部分就是河岸帶，它的作用是緩沖、廊道、植被護岸等。利用河岸帶的生物重建技術和河岸的緩沖帶技術，可以建立起一定規模的植被，這是在生物恢復和重建的基礎上進行的。生物恢復和重建的技術包括物種引入、物種保護、物種選育與培植、種群行為的控制、種群動態調控、群落結構了優化等。河岸的緩沖技術包括水土流失控制、土壤恢復、坡面工程等。

4.引進國外的先進經驗

一些發達的國家在河道治理和生態修復方面做出了很好的成績，我們應該學習他們的優秀技術和經驗。例如：日本在上世紀九十年代實施了一個計劃，倡導一些河段要盡量使用天然材料修建河堤，例如：竹籠、木樁等。日本國內把它叫做”生態河堤”，日本政府為了拯救河流的生態狀況應用了這種方式，結果就是流經城市的河岸草木蔥蘢，堤壩的修建都是用純天然的石頭，現如今，日本有很多自然型河道治理的例子。河道生態修復的工作在我國起步比較晚，正處在向外國學習的發展階段，現階段在全國內推行大規模的修復工作還為時尚早。但是今后的發展方向已經很明顯，對河道生態修復的熱潮必然興起。

結語

對河道進行治理及生態修復這已經是必然的，此項目在全國甚至是世界都是很有前景的。雖然是一種新生事物，相關技術和理論并不十分完善，但是，它的可操作性與實用性保證了它的存在的必要。人類的生產生活離不開河流，我們對河道的改造雖然滿足了經濟的發展，但是也帶來了不可磨滅的負面影響，水質和景觀都受到了極大，尤其是生態功能的破壞。我們進行的修復工作可以改善河流的生態系統，提高水的自凈能力，保護了生物多樣性。河道治理和生態修復要從實踐出發，并且有理論、技術的指導，在不斷實踐當中積累經驗，發現問題，處理問題，創新方法，從而使得環境的良好發展和經濟發展做到和諧統一。

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第6篇：生態修復方法范文

關鍵詞 重金屬；鈷；土壤污染；修復

中圖分類號 X53 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）07-0222-02

目前，全球經濟迅速發展的同時也造成了日趨嚴重的環境污染問題，其中土壤重金屬污染備受矚目[1]。重金屬在土壤中高度富集，惡化土壤環境質量，影響農作物的產量和品質，嚴重危害土壤的生態循環，其通過食物鏈進入人體，危害人們的身體健康，威脅人類的生存環境[2-4]。在各種重金屬中，高濃度的鈷明顯抑制植物生長發育，因此土壤中鈷污染越來越受到人們廣泛的關注[5-7]，鈷含量高的農產品也會損害人和動物的健康，造成心肌和胰腺損傷，降低甲狀腺濃縮碘的能力等[8]。

1 重金屬鈷污染土壤的特性和危害

土壤中含鈷量為0.05～65.00 mg/kg，中值為8 mg/kg。巖石風化的土壤，鈷的濃度變化不大，如含鈷為59 mg/kg的玄武巖風化后含鈷為81 mg/kg，略有富集[9-10]。試驗結果表明：鈷在土壤溶液中濃度為0.10～0.27、1.00、5.90 mg/L時，分別對西紅柿、亞麻、甜菜有毒害作用[11-12]。鈷濃度為10 mg/L時，可使農作物死亡。美國規定灌溉用水鈷的最大容許濃度為0.2 mg/L。前蘇聯提出生活供水水源中鈷的最大濃度為1 mg/L，漁業用水為0.01 mg/L[13-14]。隨著人類對鈷元素的開發和利用，鈷污染越來越嚴重，主要的污染來源有礦藏開采、原子能工業排放的廢物、核武器試驗的沉降物、醫療放射性、科研放射性等。鈷是植物生長的必需微量元素，是維生素B12的組成成分，適量的低濃度鈷對植物生長有促進作用，但是如果濃度過高將使植物受到毒害作用[15]。重金屬污染物對土壤的污染具有長期性、隱蔽性和不可逆性，不僅降低土壤質量，導致農作物產量和品質的下降，還危害人類健康。如果環境被具有放射性的鈷污染，其放射性是持久的，隨著衰變逐漸降低，放射性會嚴重影響周圍動植物的生長和發育，如果食用了含放射性鈷的食品，會導致脫發，嚴重損害人體血液內的細胞組織，造成白血球減少，引起血液系統疾病，如再生貧血癥，嚴重的會使人患上白血?。ㄑ踔了劳鯷16-18]。因此，修復重金屬污染鈷土壤，受到科學家們的廣泛關注。

2 治理重金屬污染土壤的方法

目前國內外采用多種方法且多為交叉使用方法來修復和治理重金屬污染的土壤[19-22]，一般分為3類，即化學修復法、物理修復法和生物修復法?；瘜W修復法包括2種，一種是化學淋洗[23]，是指污染土壤中加入化學溶劑，通過外壓或者重力作用，將重金屬溶解在溶劑中，實現重金屬轉移至液相態，然后將溶液抽提出土層，再對溶液中重金屬進行處理；另一種是化學改良劑[24]，土壤添加改良劑以后，可以通過對重金屬的產生拮抗、氧化還原、吸附、沉淀等作用，使重金屬在土壤中的存在形態發生改變，然后進入土壤深層或地下水遷移，從而降低其生物有效性。物理修復法是基于機械物理的工程方法，主要包括3種，即翻土、換土和客土法、熱處理法和電動修復法。生物修復法是通過各種生物的代謝活動降低土壤重金屬含量，包括4種，即菌根修復法、微生物修復法、植物修復法及動物修復法。澳大利亞等國的研究較為深入，主要集中在利用超富集植物對土壤中的重金屬元素進行吸收，但大面積普及難度較高[25-26]。利用沸石等物質降低重金屬在土壤中的遷移等方面。國內也開展了關于土壤重金屬的污染治理研究，但仍然存在局限性，對于動物修復的機理還不是很明確，植物修復易造成植株生長緩慢、植株矮小、生長周期長等。

3 治理鈷污染土壤的方法

鈷分為2類，即不具有放射性和具有放射性，不具有放射性鈷就是一般的重金屬元素。目前，國內外對土壤中的重金屬鈷元素的研究主要集中在測量其含量、鈷在植物中遷移規律以及鈷對植物生長的影響[27-28]，而鈷污染土壤修復方法研究較少，在實踐中還是采用重金屬污染土壤常規的3種修復方法，即物理修復法、化學修復法和生物修復法。具有放射性鈷污染主要是由于礦藏的開采、鈷的利用、科學研究、核電站等造成的，對其處理國內外采取的主要方法是把污染的土壤封存起來，集中到一個地方，進行自然衰變，避免人和動物進入，但是礦藏污染比較難以控制，污染面積較大，由于自然界本身作用規律，遷移速率較快，對環境影響比較嚴重。輻射劑量較高的鈷污染土壤用固定的桶裝起來，放到處置場進行處置，每個國家都有專門的放射性污染處置場，這需要花費較大的人力和物力，而且占用地方比較大，時間較長。近年來，科學家們正開展常規重金屬污染土壤修復方法和放射性污染土壤處理方法聯合研究，利用生物修復法選擇富集度高的植物種植在被放射性物質污染的土壤中，放射性物質從土壤轉移到生物體內，達到了濃縮放射性物質的目的，同時美化了環境，減少了污染，然后再集中焚燒植株，進一步濃縮放射性物質，這給后續處理節省了大量人力、物力、財力等[29-31]，如日本福島核電站事故發生后，日本科學家們在被放射性污染的土壤中種植了向日葵、油菜等植物。

4 展望

隨著鈷污染日益加重的情況，鈷污染土壤修復技術的研究和應用勢在必行。物理方法和化學方法不僅費用昂貴而且常常導致土壤結構破壞，土壤生物活性下降和土壤肥力退化等，同時對具有放射性鈷污染土壤不能降低或者消除其放射性，生物修復法和放射性處理方法結合起來無論從技術上還是從實踐應用方面都是切實可行的，其優勢明顯可見。聯合修復技術今后應加強以下幾個方面的工作：一是加強對國內超高積累鈷植物的篩選工作，開展對富集鈷植物的培育工作，把生長慢、低生物量的超富集鈷植物，培育成生長快、生物量大的植物，進行推廣、商業化。二是鈷富集植物收獲后的處理，具有放射性的主要采用焚燒法，然后再集中桶裝；不具有放射性的采取堆肥法、高溫分解法、灰化法等多種處置技術。探求既有經濟效益，又能使污染物得到妥善處置的修復植物產后處理技術還需要不斷努力。

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第7篇：生態修復方法范文

關鍵詞：重金屬鎘； 土壤污染； 危害； 生物修復

中圖分類號：X825 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2012）07-176-002

鎘為人體非必需元素，是以化合物狀態存在于自然界中的，而且在正常環境下是不會影響人的身體健康。進入人體的鎘元素，大部分會蓄積在積肝、腎之中。人體中的鎘會有1/3被腎臟吸收，剩余會微量的蓄積在如甲狀腺、脾、胰和毛發等位置。鎘會損傷腎小管，患病者出現蛋白尿、氨基酸尿和糖尿等癥狀。世界衛生組織(2003)和美國環保局(1994)規定人體Cd的最大允許攝入量均為Iug·kg-1·d-1[1]。本文從重金屬鎘對土壤的污染現狀、對人體的危害以及一些植物對鎘污染的修復進行綜述，并對此問題的研究進行了展望。

一、土壤鎘污染的現狀與危害

1.鎘污染的現狀

自從20世紀發現鎘元素以來，鎘出現于各個領域之中，產量不斷增長。廣泛應用于核工業、電子業、電鍍工業和化工業等領域。近期出現一個新鮮的名詞——“鎘米”，據《新世紀周刊》和網絡新聞消息報道：經過調查發現，市場銷售的大米中有10%都存在鎘金屬嚴重超標的問題，食用之后很大幾率會導致“骨痛病”。鎘污染不僅造成了我國農產品的質量下降，而且威脅到人體健康。農業部在2000年對14個省會城市的2000余個樣品進行檢測，結果表明：蔬菜中的鎘等污染超標率已高達近25%；同時南京郊區的18個檢測點對青菜葉樣的分析結果表明：鎘的含量全部超過食品衛生標準，最多的超過有17倍之多[1,2]。

2.鎘污染的來源

劉育紅[3]將土壤中的鎘污染的來源分為了以下六大類：

（1）大氣中的沉降；（2）農藥、化肥和塑料薄膜的使用；（3）污水灌溉；（4）污泥施肥；（5）含有重金屬廢棄物的堆積；（6）金屬礦山的酸性廢水。

總體來說工業化的高低對鎘污染的輕重起了很大的決定，市區的污染濃度遠遠大于農村和郊區。由于鎘沒有得到很好的處理，長期的積累導致污染的加重。

3.鎘污染的危害

在環境鎘污染致健康損害研究中，一般認為尿鎘濃度是反映內暴露的指標，而尿β2-MG和尿NAG酶為反映腎功能受損的指標。有人發現尿β2-MG和尿NAG酶在男性中臨界值為994、16μg/g肌酐，女性為784、16.6μg/g肌酐。WHO建議尿鎘的生物閾值定為5μg/g肌酐，叢澤等人控制年齡因素后，尿鎘≥3μg/g肌酐組死亡率會隨著尿鎘的增加而成比例升高，Friberg等發現，尿鎘≥10μg/g肌酐時，會出現腎小管損傷的情況。而當尿鎘≥8～9μg/g肌酐時，尿β2-MG會超過1000μg/g肌酐，而且會急劇上升。M．Ikeda認為尿鎘濃度達10～12μg/g肌酐時可作為判定腎功能減退的臨界值，而吳訓偉認為尿鎘＞10μg/g肌酐的人群會造成對腎臟不可逆性的損傷。Kojj通過5年的追蹤發現，在原先尿β2-MG≥1000μg/g肌肝的人群中，幾乎所有的個體都會出現腎小管功能惡化的情況，而＜1000μg/g肌酐的個體并無明顯變化。國內學者[4]認為我國正常人群的尿β2-MG95%CI上限為465μg/g肌酐。另有研究發現[5]，當尿β2-MG≥1000μg/g肌酐時，研究的人群死亡風險比顯著增加。

3.1鎘對人體健康的多方面危害。前文提到鎘為一種慢性致病的重金屬，長期積累在體內無法消除，其主要是通過消化道和呼吸道兩種途徑進入人體，從而對人體的健康造成危害。早在20世紀中期，日本發生的十大公害事件之一的“疼痛病”就表明鎘對人體健康的危害已經開始。

重金屬鎘對人體危害大致可分為以下幾種：

鎘具有很強的致癌、致突變以及致畸作用。鎘的急性吸入的毒害表現為肺損害，吸入中等量的鎘蒸氣會引起鑄造熱，經過治療數天便可恢復,但如果大量吸入鎘蒸氣，嚴重者最終可導致死亡。

鎘與含有巰基、羥基等多種基團的蛋白質分子結合會生成鎘－蛋白質，能引發高血壓等多種疾病。

鎘可通過一些生化反應置換出酶類金屬后導致機體清除自由基能力下降，從而引起氧化損傷?，F在由于鎘引起的氧化損傷已被看作引發細胞毒性和導致癌變的一個重要機制。

鎘可以影響細胞凋亡或增生的相關蛋白質和基因的表達，可以誘導許多早期基因的表達異常;還與鋅脂蛋白結合，取代鋅，影響了細胞內的調控系統，最后導致細胞的死亡[6]。

3.2鎘污染對植物的生理化作用的影響。鎘同樣也不是植物的必需元素，而且對植物的生長有著不利影響，植物體內的鎘元素積累達到一定濃度時就會表現出毒害的狀態，例如阻礙植物根系的生長或者抑制其水分和養分的吸收等等。

二、土壤鎘污染的修復

目前，鎘金屬污染土壤的處理方式很多，主要有：化學治理、工程處理、生物修復和農業生態修復等方面。

1.化學治理

化學治理的措施有很多種，但是這些方法都是只能在短期內降低鎘在土壤中的毒性及生物有效性，是一種原位修復方法，并沒有真正意義上的清除鎘，潛在著再次造成污染的可能，而且化學治理需要向土壤中投加試劑，會造成二次污染。所以此方法還需深入的研究。

2.工程處理

工程措施包括換土法、客土法和電動力修復法等方法,工程措施可取之處在于其穩定性高、見效快的優點,但存在著工程量大、投資高并且會造成二次污染的隱患等許多缺點,不適宜應用于大面積污染土壤的治理,所以仍在深入的研究。

第8篇：生態修復方法范文

關鍵詞：生態環境可持續發展環境修復

隨著地球上人口的劇增和工農業生產的迅速發展，特別是工業革命以來，人類對自然資源需求水平不斷提高，生產強度日益加大，有毒、有害廢氣物質不斷的輸入環境，遠遠超過了環境的自凈能力而導致環境污染日益嚴重。為了解決人類面臨的這個重大問題，對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛，許多技術已相當成熟并被廣泛應用。

對于污染土壤及地下水的之力來說，由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復周期長等區別與大氣和地表水體污染的特點，其修復問題已成為環境科學研究日益活躍的領域，同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復和化學修復領域進行了有益探索，形成了一些實用技術，但這些修復方法往往會破壞場地結構、造成二次污染，對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應用。為此，近年來，人們在污染環境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上，進一步提出了生態修復的理念，并對其概念、內涵、原理、產業化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索，試圖以生態學的原理和方法，在污染環境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發展，從而達到可持續發展。

一、生物修復—生態修復的基礎

生物修復是對污染環境實施修復、之力的最為重要的技術之一，是正在發展中的技術，是生態修復的基礎。

目前被廣泛認同的生物修復定義，是指微生物催化降解有機污染物，從而修復被污染環境或消除環境中的污染物的一個受控或自發進行的過程，這是狹義的定義。

除了微生物修復外，植物修復、動物修復乃至酶學修復等方式的出現，賦予了生物修復更廣泛的內涵，即生物修復是指利用細菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物，甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機污染物的毒性，改變重金屬的活性或在環境中結合態，通過改變污染物的化學或物理特性二影響其在環境中的遷移、轉化和降解速率。

目前使用最廣、最有效的生物修復技術仍是微生物修復。

二、物理與化學修復—生態修復的構成要素

從修復原理來看，物理修復與化學修復是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環境要素，根據污染物的理性性質，通過機械分離、蒸發、點解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學反應，使環境中污染物被清除或轉化為無害物質。通常，為了節省環境治理的成本，物理修復或化學修復往作為生物修復的前處理階段，近年來根式作為生態修復的構成要素。無論是環境要素或生態因子，還是工程措施，對于修復生物的生命活動來說，是非常重要的影響要素。若將它們有機的結合起來，使環境條件和生態因子在有利于生物生活的同時，也有利于污染物的去除或轉化，將極大地提高生物修復或植物修復的效率，這一點對于生態修復來說是至關重要的。

物理與化學修復措施與生物修復的結合，是生態修復必不可少的構成要素，其利用的是否直接關系到生態修復的有效性和成敗。在實際的修復過程中，把物理修復、化學修復措施更好地與生物修復結合起來，才能形成有效的生態修復技術。

三、植物修復—生態修復的基本形式

植物修復這一概念大約是1980年代前期提出來的，其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環境中多余的重金屬。

目前，植物修復這一技術已經涵蓋了污染環境治理的各個方面，如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內空氣的凈化；池塘中水生植物通過對氮、磷等營養物質的利用而對富營養化水體的凈化；污染土壤及水體中無機污染物的去除及有機污染物的講解等。

在污染環境治理中，從形式上來看，似乎主要是植物在起作用，但實際上植物修復過程中，往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學因素（這些因素可以部分人為調控）等在共同起作用。因而，總的來說，植物修復幾乎包括了生態修復的所有機制，是生態修復的基本形式。

利用植物對重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur，多環芳徑，石油，化學農藥，有機氯溶劑如TCE，廢棄炸藥如TNT等的修復研究均有報道。

第9篇：生態修復方法范文

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

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

關鍵詞 ：生物修復；微生物修復；植物修復

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

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

1生物修復研究概述

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

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

2污染水體生物修復應用與進展

2.1海洋污染的生物修復

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

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

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

2.2河流湖泊污染的生物修復

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

2.3廢水污染的生物修復

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

2.4水體底泥污染的生物修復

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

3生物修復應用前景和存在的問題

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

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

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