——以城市河流生态修复为例
周柳伶
自贡市园林局 四川自贡 643000
摘要:所谓生态修复技术是指利用生态学原理对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自我组织能力使其向有序的方向进行演化,或者利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展。城市河流作为城市园林重要组成部分,在城市的发展进程中扮演着重要的角色。随着近现代工业化的发展和城市化进程的加快,城市河流的原有功能被逐渐弱化,城市水环境日益恶化。生态修复技术得应用为城市河流生态修复提供了必要的技术手段和适宜的途径。
关键词:生态修复;城市河流;水污染
园林建设的恢复生态学原理是应用生态学、景观生态学与生态工程原理,结合其他白然、社会学科的知识和现代生物,信息技术手段,对多时空尺度上具有特定自然或人类效益的生态因子与生物因子多样性、结构和功能过程进行整合性规划设计和集成性工程实施,以最大限度地再建特定的自然生态系统、人工生态系统和人类生态系统。
1 城市园林修复理念
1.1城市园林生态恢复的特点
园林生态恢复是指恢复原生态系统间被人类活动中止或破坏的相互联系。园林生态建设应以园林景观单元空间结构调整和重新构建为基本手段,包括调整原有的景观格局,改善受威胁或受损生态系统的功能,提高其基本生产力和稳定性,将人类活动对于景观演化的影响导人良性循环。
1.2城市园林生态恢复的标准
生态系统健康的标准有活力、恢复力、组织、生态系统服务功能的维护、最佳管理、外部输人减少、对邻近系统的影响及人类健康影响等8个方面。从恢复的最终目标来看,是提高生态系统的生态服务功能,不同的生态系统体现不同的生态服务功能,城市园林绿地景观的生态服务功能体现在维持城市生态平衡、改善生态环境、保护生物多样性、增进入类健康等方面[1]。
1.3生态修复技术类型
生态修复技术类型主要包括:生态工程技术、微生物生态修复技术、植物生态修复修复技术、物理生态修复修复技术、化学生态修复修复技术
2 城市河流生态修复技术的应用
随着近现代工业化的发展和城市化进程的加快,城市河流的原有功能被逐渐弱化,城市与河流逐渐走向对立。由于环境问题的不断出现和人们生活需求的提高,人们逐渐认识到人与自然应最大限度地和谐统一,城市的自然化将成为城市发展的必然趋势,引入生态理念对河流进行修复和改造成为河流治理的必由之路。
2.1 外源性营养物质的控制技术
(1)城市内污、废水的集中处理
城市河道水质恶化主要是外界输入的大量营养物质在水体中富集造成的,切实控制外源性营养物质的输入,是城市河道水体生态修复的重要前提。世界上一些发达国家进行城市河道治理的经验表明,控制污废水直接排放入河是减轻河流污染的根本措施[5]。
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(2)生态河堤的构建
生态河堤把河堤由过去的混凝土人工建筑改造成为水体和土体、水体和植物或生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态的护坡。生态河堤具有适合生物生存和繁衍、增强水体自净能力、调节水量与滞洪补枯等优点[6]。
2.2 内源性营养物质的控制技术
(1)生态工程技术
引水稀释,是通过水利设施(闸门、泵站等)调控,引入污染水域上游或者附近的清洁水源冲刷稀释污染水域,以改善水环境质量。通过工程手段引水稀释受污染河道水体,短时间内降低水体的污染负荷,改善水生动物、水生植物的生存环境,提高河道水体自净能力。
生态疏浚,是以生态位修复为目的的技术,以工程、环境、生态相结合来解决河湖可持续发展。其特点是以较小的工程量最大限度地清除底泥中的污染物,同时为后续生物技术的介入创造生态条件。
(2)生化处理技术
光催化降解法。通过在水中加入一定的光敏半导体材料,利用太阳能净化污水,提高效率。这种技术虽然见效快,但成本较高。
杀菌除藻。利用化学药品(如硫酸铜)来控制藻类是一种快速有效的传统除藻方法。但是化学除藻只能作为一种应急措施,并不能将氮、磷营养盐移出水体,不能从根本上解决水体的富营养化问题。
沉淀钝化。水中的内源性磷的沉淀和钝化可以延缓内源性磷从底泥中的释放[6]。沉淀技术发挥作用较快,但一般只作为临时措施使用。升高温度、厌氧状态、酸性或碱性条件能促进底泥磷的释放。易受水体pH的影响,在中性条件下效果最好[7 - 8]。
(3)生物强化修复技术
人工曝气技术。人工曝气能加快水体中溶解氧与臭污物质之间氧化还原反应的速度;能提高水体中好氧微生物的活性,促进有机污染物的降解速度。人工曝气一般是作为已经治理过河道中的应急措施或者用于加快对污染河道治理的进程[9]。
水生植物修复技术。利用适合相应河道水体环境的水生植物及其共生的微环境,来去除水体中的污染物质。水生植物和浮游藻类在营养物质和水能的利用上是竞争者,它有效抑制浮游藻类生长。但水生植物有一定的生命周期,应适时适度收割调控,借以提高生物营养元素的输出,减少自然凋落腐烂分解引起的二次污染。
水生动物修复技术。水生动物包括浮游动物、游泳动物和底栖动物,它们以水体中的游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等为食,可以有效减少水体中的悬浮物,提高水体的透明度。通过定期对游泳动物和底栖动物进行打捞,可以防止其过量繁殖造成的内源污染,同时也将已转化成生物有机体的有机质和氮磷等营养盐从水体中彻底输出[10]。
生物膜处理技术。生物膜技术是指利用天然材料(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。生物膜技术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。生物膜技术在日本、韩国等都有广泛地应用[11]。
生物浮床技术。人工构建生物浮床为水生植物、水生动物提供生存环境,按照自然界本身的规律,消减水体中污染物质,从而达到净化水质的效果。在城市河道断面比较小的水体中局部种植各种适宜的陆生植物和湿生植物。在美化、绿化水域景观的同时,通过根系的吸收和吸附作用,吸收水体中的N、P等元素,并通过收获植物的方式将其带离水体,从而达到净化水质、改善景观的目的[12]。
参考文献:
[1]城市绿地规划的理论基础与模式研究,中国环境科学出版社,2008
[2]园林绿地景观规划的理论与方法,科学出版社,2006
[3]盛连喜,冯江,王娓,何春光,环境生态学导论,高等教育出版社,2009
[4]刘晓涛.城市河流治理规划若干问题的探讨[J].水利规划设计,2001,(3):28- 33.
[5]汪秀丽.国内河流湖泊水污染治理[J].水利电力科技,2005,31(1):1 - 13.
[6]张锡辉.水环境修复工程学原理与应用[M].北京:化学工业出版社,2002.
[7]李晖,周琪,安淼.富营养化水体中内源磷负荷的有效控制[J].山西环境,2002,9(3):24- 26.
[8]李勇,王超.城市浅水型湖泊底泥磷释放的环境因子影响实验研究[J].江苏环境科技,2002,15(4):4- 6.
论文作者:周柳伶
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签:水体论文; 生态论文; 城市论文; 技术论文; 河流论文; 生物论文; 生态系统论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;