生态修复技术在水利工程水土保持中的有效运用郭德欣论文_郭德欣

摘要:生态修复技术是基于生态学原理之下,将生物修复作为根本,综合化学修复、工程技术以及物理修复等技术措施,恢复生态功能、降低污染以及环境破坏程度的水土保持方法。在水利工程水土保持中运用生态修复技术,不仅可以减少工程开发建设所带来的资源环境问题,而且成本低、效果好,生态修复技术是目前水土保持中最为热门的技术类型。

关键词:水利工程;水土保持;生态修复技术;应用

引言

在水土流失越来越严重的今天,运用先进的技术手段防治水土流失已经成为水利工程水土保持工作的重点。生物修复技术在水土保持中应用,大大提高了水土流失防治实效,同时,还促进了水利工程综合效益的实现。

1 生态修复技术概述

生态修复是在生态学原理指导下,以生物修复为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。就目前的经验来看,针对水利工程中的水土保持工作,相对最为高效的方法即为做好生态修复,确保水土的稳固性,不仅切实保证了施工过程中的安全性,在生态修复的同时还能够聚合资源,降低经济成本,同时,又能够美化环境,保持生态稳定性。如图1所示。

图1 生态修复图

2生态修复技术在水土保持中的应用

2.1沿河生态修复技术

目前,我国建设水利工程时,基本只有坝址占用河道,其他的相关场地,都是在河流的周边及沿岸。在实际施工过程中,会对河流周边的生态环境造成很大程度上的伤害,所以,完成工程建设之后,需要对水土生态环境进行修复。针对沿河进行生态环境修复,主要是为了保证河流沿岸的生态系统能够长期可持续发展。实际开展生态修复工作时,可以借助季节性河道方式来完成生态修复,可以在河道两岸设置一个生物隔离带,在这范围内种植各类植物,一方面可以保证生态环境持续发展,还可以有效治理河道污染,实现生态修复的目标。

2.2开发建设生态退化修复技术

水利工程建设时,都会对周边的环境进行开发,而在开发的过程中,很容易破坏生态,尤其是进行取土取石。虽然这种破坏不是直接性的,但是破坏影响不容忽视。在开发过程中,一旦发现已经对生态进行破坏,那么需要停止开发的步伐,采取一些适应性强的乡土植物进行修复,确保水土生态保持持续发展;针对开发施工中留存的原材料废弃区域,应该做好表面植物的覆盖,有效控制水土流失状态;针对一些有矿产资源的区域,没有植物生长的必要营养元素,造成生态环境退化,这种区域应该种植一些具有较强适应性的植物,将土壤中的有害物质吸收分解,保证水土生态。

2.2自然退化生态修复技术

水利工程施工建设时,不仅人工会对生态系统造成破坏,导致退化,还要考虑自然退化,这种情况对生态系统造成的影响也是不容小觑的。由于自然因素所带来的生态环境退化,在进行修复时,应该结合当地的情况,来采取措施。比如:对于盐碱,可以种植稻,实现治碱的目的,达到生态修复的效果。针对水资源充足的地区,可以采取修建水利工程的方式,然后在人工护理,全年禁牧,使得生态环境能够保持完整,水土保持稳定。

2.4经济林过度开发生态修复技术

水利工程施工建设时,还有另外一种情况,会对水土保持生态造成破坏,并且这种破坏非常严重。因为水利工程建设时,会占有一定的土地和经济林,再加上建设水利工程需要很多的原材料,这些原材料很多都来自于经济林,这样就会导致经济林被过度开发,进而对水土保持生态产生较大的破坏,所以,在实际开发建设时,需要采取立体开发、循环利用的经济方式,来对经济林进行开发。在修复时,可以结合林的地域特点,实现粮果、林果的立体间套种植,充分发挥林地的地理特征。对于土地使用上,应该实行土地轮作政策,使得土地利用率能够全面的提高,进而将经济林构建成一个经济型的生态系统,再加上食物链的组合,实现生态修复的目的。选择这种修复方式,不仅可以有效完成修复的目标,保证水土生态保持持续发展,还对经济的可持续发展有一定的促进作用。

2.5 植物修复水体富营养化

通过一些研究发现,水生高等植物具有净化自己的作用,这一发现可以用于修复水体富营养化,恢复生态环境。水生高等植物可以将水体中存在的过量氮磷元素和重金属元素进行吸收,这是其发挥净化作用的主要手段;水生植物还可以对围绕在自己根系周围的有机胶体进行分解;植物的根系在水中形成一道中间过滤层,能够吸附水中的一些不溶性物质,使得这些物质沉降;还有部分水生植物可以抑制藻类的繁殖。比如:在种植藻类时,如果使用种植过石菖蒲的水,那么藻类的数量明显下降,这是因为这种水会对藻类的叶绿素a造成破坏,影响藻类光合作用,进而影响藻类生长;一些植物对藻类有明显的抑制作用,如水葫芦和豆瓣菜。水利工程建设中,利用水生修复水体富营养化,一定要选择合适的植物,一方面需要改善生态环境,另一方面还应该具有经济价值。一些实验发现,具有修复水质的高等水生植物,主要可以分为几类:浮叶类、漂浮类、沉水类、挺水类。

2.6 水生动物治理技术

水生动物治理技术主要是借助生物之间的食物网或食物链关系,来实现对生物的促进和抑制目的,全力改善水利工程中水生物的种群数量,进而实现改良水质的目标,达到恢复生态平衡的效果。结合水利工程中得水质等综合情况,采取不同的措施。对于营养化比较严重的水体,可以在其中饲养一些滤食性鱼类,这样能够较好的遏制微囊藻大量繁殖;陈鸣钊等人经过研究,结合生态系统食物链网原理,在水中培育出轮虫,这种动物可以吃掉藻类,发挥滤清器的功能,有效消灭水华;还有一些河蚌、螺蛳等动物,能够将水中富含的氮磷等营养元素吸收,有效降低水体COD值。借助水生动物来改善和治理富营养化水体,需要对各种生动物之间的关系进行梳理,从食物链的角度出发,选择既有利于生态系统运行和恢复的,又不会对水体造成重大影响的动物种群,避免出现生物入侵情况。

结束语

水利工程开发建设历时很长,不仅消耗大、投入多,而且还会对环境、土地、水体等方面造成一定破坏,在这其中水土流失问题最为严重。生态修复技术在水土保持中的应用,有效减少了水土流失问题,同时还促进了水利工程生态效益、环境效益的实现。

参考文献

[1]李旭.生态修复在水土保持生态建设中的优化作用[J].绿色环保建材,2019(12):233-234.

[2]黄桂云,张国禹,吴笛.生态修复技术在水利工程水土保持中的有效运用[J].绿色环保建材,2019(10):219.

[3]张瑜.水利工程水土保持生态修复的分区设置和修复[J].河南水利与南水北调,2019,48(09):11-12.

论文作者:郭德欣

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年4期

论文发表时间:2020/4/22

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