湖泊生态修复
㈠ 什么是生态修复的原理 湖泊的生态修复有哪些
水土保持生态修复有广义水土保持生态修复和狭义水土保持生态修复之分。 广义水土保持生态修复是指在特定的土壤侵蚀地区,通过解除生态系统所承受的超负荷压力,根据生态学原理,依靠生态系统本身的自组织和自调控能力以及外界人工调控能力,使部分或完全受损的生态系统恢复到相对健康的状态。...
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㈡ 生物大灭绝后,湖泊生态恢复需要多少年
据科学研究人员表明,湖泊生态系统在彻底遭到破坏之后,想要恢复的完美如初,最少也需要经过1000万年。
1、生态系统的恢复是一个复杂的过程。对于生物界来说,生态系统的恢复必须经过好多个阶段。首先需要经历的就是土壤的形成在土壤形成之后,可能会长一些苔藓以及藻类的自养生物。在进行光合作用之后,为其他的微生物提供有机物,并且制造氧气,只有这样才能够完成湖泊阶段的初步修复。而这一个阶段也需要一个非常漫长的过程,少说百年多说千年或是万年。
综上所述,生物的进化是一个漫长的阶段,首先需要适宜的环境,在适宜的环境之后需要长出一些可以自养的生物,再通过这些自养的生物去提供有机物给,另一些微生物,在逐渐的进化中才能形成完整的体系。
㈢ 常见的生态修复方法
几种常见的生态修复技术方法:
1. 建设生态护坡
对于河流来说应改变以直立石驳岸为主的河道形式,有条件的河涌 (段) 应尽可能利用木桩、竹笼、卵石等天然材料修建河堤,种植草坪或灌木,重新建立土壤、生物、水体之间的生态关系。对于湖泊来说建设适当宽度的生态岸边缓冲地带,种植湿生植物也是控制面源污染的常用方法。岸边带是水- 陆之间的过渡和缓冲地带,是水系的重要组成部分。岸边带对拦截径流中的固体颗粒,吸收营养盐,减少入河污染负荷有重要作用。
2.种植水生植物
水生植物和藻类是湖泊生态系统的两大初级生产者。它与藻类竞争营养、光照和生态位,具有较大的竞争优势,还能分泌出某些尚不知的化感物质,直接干扰藻类的生长。水生植物的修复对富营养化水体来说具有极其重大的意义。它具有低投资,低能耗,有助于重建和恢复良好水生态系统等优点,日益受到人们的关注
3 水中建湿地。 目前人工湿地被广泛应用于处理生活污水、工业废水、矿山及石油开采废水、农业点源污染和面源污染以及水体富营养化问题的治理。与天然湿地污水处理系统相比,因为人工湿地部分采取了人为控制措施,从而优化了系统去除bod、cod、营养元素和细菌性污染物的性能。它不仅可以为昆虫和其他动物提供生境,也可以作为一种美学景观,而且可以最大限度地进行水力条件的控制和湿地植物的管理。
4 建设生态浮床
生态浮床主要是采用现代农艺等措施集成的水面无土种植植物技术,把水生植物或改良驯化的陆生植物移栽到水面浮床上,通过植物扎在水中的根系吸收大量的氮、磷和悬浮物等物质,对有机污染物起到促进降解的作用,并释放出抑制藻类生长的化合物,达到净化水质的目的。
5 构建水生动物群落
从生物链的连接出发,在水流条件较好的河道放养鱼类和螺狮、蚌等底栖动物,可在一定程度上控制水中植物和浮游生物的密度,是恢复和维持健康水生态系统所必需的
6 微生物技术
利用微生物的代谢作用在污染场所投加成品菌株或筛选驯化的现场菌株,迅速提高污染介质中的微生物浓度,在短期内提高污染物生物降解速率。
㈣ 城市河流及湖泊生态修复方法分别有哪些
河流生态恢复工程技术可以分为三大类:
化学工程法、物理工程方法、生物工程法
一、化学工程法:如加入化学药剂杀藻,加入铁盐促进沉淀,加入石灰脱氮
二、物理工程法:如疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等。更专业且系统的说法有“河道控制工程”,包括1、全宽结构;2、河岸侵蚀控制的半宽结构;3、纵向河岸防护;4、河床补给;5、裁弯河流的恢复;6、鱼类保护层;7、投放漂石;8、鱼道设置;9、沙子河砾石分选
三、生物工程法:如生物膜工程(降解污染物)、滨河带植被恢复工程、构建人工湿地与水渠、水生动植物恢复工程、生态清淤工程、生态景观恢复等等
㈤ 城市河流及湖泊的生态修复方法分别有哪些
物理,疏挖底泥,机械除藻,引水冲淤
化学,加入化学药剂除藻,
生物,放养控藻型生物,构建人工湿地和水生植被
㈥ (二)河流湿地修复工程生态修复技术
根据湿地的构成和生态系统特征,湿地的生态修复可概括为:湿地生境修复、湿地生物修复和湿地生态系统结构与功能修复三个部分,相应地,湿地的生态修复技术也可以划分为三大类:
1.湿地生境修复技术
湿地生境修复的目标是通过采取各类技术措施,提高生境的异质性和稳定性。湿地生境修复包括湿地基底修复、湿地水状况修复和湿地土壤修复等。湿地的基底修复是通过采取工程措施,维护基底的稳定性,稳定湿地面积,并对湿地的地形、地貌进行改造。基底修复技术包括湿地基底改造技术、湿地及上游水土流失控制技术、清淤技术等。
湿地水状况修复包括湿地水文条件的修复和湿地水环境质量的改善。夹河湿地水文条件的修复是通过疏通水系等水利工程措施来实现;湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。需要强调的是,由于水文过程的连续性,必须严格控制水源河流的水质,加强夹河上游及相关支流的生态建设。土壤修复技术包括土壤污染控制技术、土壤肥力修复技术等。
2.湿地生物修复技术
该技术主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与修复技术等。
3.生态系统结构与功能修复技术
该技术主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态修复技术的研究既是湿地生态修复研究中的重点,又是难点。
基于工艺经济、技术稳定、管理简便的设计原则,综合考虑生态保护与水质净化相协调、环境效益和经济效益并重、湿地建设和农村产业结构调整相统一,根据夹河的地形地貌特征,来确定湿地生态修复工程方案。在全面查清夹河湿地资源本底和环境状况的基础上,重点保护好现有湿地资源和湿地环境,局部疏浚淤积湿地,实施退耕还湿工程,修复湿地植被,加强保护设施建设,为夹河湿地的全面保护和持续发展奠定基础。
湿地生态修复工程首先是对水域实施疏浚连通工程,增加湿地水域面积,增加湿地蓄水量。其次,对水域土驳岸和混凝土护岸实施生态护坡和湿地植物栽种工程,主要为生态护坡、栽种湿地植物,形成河道滞留塘,在保证河流水质净化效果的基础上兼顾景观开发。
4.湿地建设的主要工艺方案
该方案本着既要保障河水水质安全,又要促进经济发展和社会稳定原则,在河流综合整治过程中需采取科学的治污之路,即从流域内每一条汇水河流入手,按照目标、总量、项目、投资四位一体的小流域控制思路,实施“治”、“用”、“保”并举策略,综合运用经济、法律、科技和必要的行政手段,注重发挥市场机制、宏观管理机制和公众参与机制的作用,全面推进流域内经济结构调整、城市环境基础设施建设、清洁生产、污染治理、污水资源化、生态保护和建设等各项工作,扎实推进流域污染综合治理。
所谓“治”,即污染治理。是指以循环经济理念和工业生态学为指导,综合采用结构调整、清洁生产、末端治理、环境基础设施建设、面源污染治理、清淤疏浚等全过程污染防治措施,解决流域内环境污染问题。
所谓“用”,即行政辖区内水资源的充分循环。是以节水为基础,因地制宜,分类指导,充分利用闲置荒地及废弃河道,建设中水调蓄设施,合理规划污水回用工程,最大限度地实行水资源的流域内循环,减少污水排放量。
所谓“保”,即流域生态修复与功能强化。是在污染治理和污水资源化的基础上,采用湿地建设、水土保持、小流域开发治理、自然保护区建设等生态修复、重建技术,对流域的生态恢复过程进行强化,使之向提高自净能力、改善水质与生态环境、恢复自身应有生态功能的有利方向尽快转变。
从治理技术的内在属性和特点上来讲,污染河流的净化技术一般分为物理/化学技术和生物/生态技术。
物理/化学技术是目前在城市河道治理中比较常用的应急技术,主要有河道曝气、底泥疏浚、引水冲污和投加化学药剂等。物理/化学技术短期效果好,但是费用高,只能处理小型河流或者景观价值较高的河流,对环境有一定的副作用,生态效果不理想,难以长期应用。
生物/生态技术目前主要有生物过滤、人工湿地、滞留塘、多自然河道和植物浮床等。
(1)生物过滤技术
生物过滤技术属于污染河流的强化治理技术,特别适合于严重污染河流支流的水质净化。生物过滤技术结合了生物膜的降解特性和填料的过滤作用,既具有生物膜处理技术的处理效率和抗冲击负荷较高的特点,又具有过滤技术的稳定性(对不同种类及大小的污染物,在不同环境条件下都具有一定的去除能力),技术的适用性和持续性比较强;生物过滤技术还可以通过对运行条件的调整,实现多种污染物去除功能(如脱氮除磷等)。
(2)强化人工湿地技术
湿地是陆地和水体之间的过渡地带,具有独特的生态结构和功能,是自然环境中自净能力很强的区域之一。人工湿地可以利用天然或人工构筑水池或沟槽,在底面铺设防渗层,并充填一定深度的土壤和填料组成填料床,表面种植一些生长快速的耐水植物(如芦苇、香蒲等),形成一个含多种基质和生物的独特生态环境。因而人工湿地是一种良好的污染河水的生态净化技术。
根据水流方式,人工湿地可以分为潜流(SSF)和表面流(FWS)两种。其净化机理主要有:①过滤和沉降;②吸附和离子交换;③污染物的降解;④植物对营养物质的吸收;⑤对病原体的灭活。
表面流湿地类似于天然沼泽湿地,污水在人工湿地床体的表层流动,水位较浅,一般在0.1~0.6m左右。这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点。缺点是占地面积大,水力负荷低,去污能力有限,受气候影响较大,夏季会孽生蚊蝇、散发臭味。除了改善水质外,表面流人工湿地还给人们提供美学价值和为水生野生动植物提供栖息地的功能。表面流人工湿地常用于湖泊、河流的水质净化与生态修复。
在潜流湿地系统中,污水在湿地床体内部流动,可以充分利用基质层表面生长的生物膜、丰富的植物根系及基质截留等作用,有效延长水力停留时间,提高湿地系统的处理效果和处理能力,同时由于水流在土壤层以下流动,故具有保温性较好,处理效果受气候影响小、卫生条件较好等优点,是目前研究和应用较多的一种湿地系统。相对于表面流湿地,潜流型人工湿地存在易阻塞、管理复杂,投资较高及环境友好型较差等缺点。
在具体的应用中,可以通过选择不同的基质(土壤和填料),根据实际情况种植不同的植物,利用系统中不同基质、植物、微生物和动物形成的独特生态环境,对污染河水进行净化。
(3)滞留塘技术
滞留塘技术在国外的应用和研究最早出现于20世纪60年代,并逐渐受到重视。在美国、加拿大、日本等国已大规模应用于控制暴雨径流污染和污染河流的自净能力强化,并形成了成熟的应用技术,获得了大量的设计、运行和管理经验和参数。在国内也有很多类似的河道稳定塘应用,河流滞留塘技术通过直接在河床上建堰拦水,可以延长河水在单位距离上的停留时间,促进颗粒污染物的自然沉降,提高河水的透明度;可以利用河滩、河岸以及塘内的植物吸收和微生物吸附降解作用,降解河水中的有机污染物,削减氮磷等诱发水体富营养化的物质;可以利用拦水堰上的跌水,加强河水自然复氧,最终提高单位距离上的河流自净能力。河流滞留塘技术相对易于实施,管理简单,比较适合于河滩宽阔的小型河流的污染治理和修复。
(4)多自然型河道技术
“多自然型生态河道”即指“多种动植物及微生物可以共存、繁殖的河道”。构建多自然型的生态河道主要通过河道环境条件的天然模拟和强化,在再生河道生物群落的同时,创造良好的生态环境与自然景观。
天然河道是一个复杂的生态系统,由不同的生物群落所组成。河道物理结构广义上可分为:水体的河床部分(水生生物区)、河滩部分(水交换区,两栖区)和受水影响的河岸区。构建多自然型的生态河道,即从这三个层次上通过环境条件的天然模拟和强化,营造适于各种生物栖息繁衍的环境条件,再生各种生物群落,恢复和强化河道的自净能力,重建河道良好的生态系统。
(5)植物浮岛技术
生物浮岛技术是利用生态工程学原理,在受污染河道,用木头、泡沫等轻质材料搭建浮岛,以浮岛作为载体,在水面上种植植物,构成微生物、昆虫、鱼类、鸟类、植物等自然生物栖息地,形成生物链来帮助水体恢复,降解水体的COD、氮、磷的含量,主要适用于富营养化及有机污染的河流。除此之外,还具有为生物提供生息空间,改善景观以及消波护岸的功能。生物浮岛依据浮岛植物是否和水接触分为干式浮岛和湿式浮岛两种。
植物浮岛技术的核心是将植物种植于水体水面上,利用植物的生长从污染水体中吸收大量污染物质(主要为氮、磷等营养物质),并通过收获植物体的方法将其搬离水体。还可以在植物根部放置软性填料,进一步促进植物生长,去除水中污染物质。
生态浮岛可就地处理河流,工程量小,投资省;处理效果好,自然景观和谐;实现资源持续利用;使用寿命长,维护简单;避免重复污染,重复治理,实现一次投资长期受益。2002年6~11月和2003年5~10月在北京永引渠罗道庄桥上游设置了5000m2的生物浮岛,所植物种为美人蕉、旱伞草,取得了较好的水质修复效果,同时营造出美好的景观效果。但是植物浮岛技术费用较高,且适用性有所限制。
(6)生态护坡技术
河道走廊的生态修复延伸到水环境综合整治中,生态护坡以保护和创造生物良好的生存环境和自然景观为前提,在再生生物群落的同时,建设具有设定抗洪强度的河流护堤工程,能够提高水系功能和改善水的质量,把受人类严重干扰和破坏的河道修复成为水体与土壤、水体与生物相互涵养,适合生物生长的近自然状态的河道。因而,生态护坡技术在水环境综合整治中逐步得到了应用和发展。
(7)其他
包括投加生物制剂和生物操纵法等,主要是通过在人工条件下强化微生物对污染物质的降解能力,来达到净化水质的目的。
生物/生态技术的主要优点:
1)基建、运行费用低,管理方便,经济可行。生物/生态技术可以利用太阳能作为污染净化系统的能源,通过微生物和动植物的自然生长来降解、吸收、转移河水中的污染物,较少需要输入人工的能源和物质。其次,微生物和动植物在一定条件下都能按照一定规律自行生长繁殖,发挥水质净化作用,较少需要人为管理以维持净化系统的运行。
2)副作用小,对环境没有危害或者危害很小。生物/生态技术利用自然界原有的或者经过略微改造的生物,而非人工物质来净化河水,环境相容性好,不存在对环境的二次污染。稳定的河水生物/生态净化系统其内部的物质转换和能量流动处于平衡状态,各种生物之间相互依存,相互制约,不容易对外界环境造成冲击。
3)能自我调整,适应环境的变化。微生物有很强的变异能力,植物也具有一定的自我调节能力,因此当河水的污染物发生改变时,生物/生态技术在一定程度上仍旧能够发挥水质净化作用,同一种技术对不同类型的河流水质污染有较好的适用性。
4)可与亲水景观建设相结合,外在表现形式自然亲切,更富人性化。生物/生态技术利用天然的生物,而非人工的化学物质或机械等来净化河水,能较为容易地与原有自然环境相融合。
由于具有以上优势,生物/生态技术在污染河流治理中得到越来越多重视和实际应用。目前实施人工湿地和滞留塘技术对受损河道进行生态修复和水质净化已逐渐推广起来。
人工湿地水质净化工程的建设,是流域“治、用、保”综合治理思路的关键环节之一,也是净化流域内污染物的最后一道屏障。人工湿地水质净化工程建设的成败,直接关系到能否实现流域水质的目标。
㈦ 什么是水体环境修复工程
水生态修复是一项理论复杂、因素众多、操作困难的工作,既要因地制宜,又要符合科学,更要讲究实效。按照水生态系统的理论,结合河道、湖泊过去情况的分析,根据现在的实际状况和上海地区的实践经验,对修复水生态系统,创造水边和水中生物多样性环境,提出12条操作性措施。
1 两岸造树林河岸上应尽可能留出空间,种植树冠较大的树木,逐步形成林带,地面则栽上草坪,贴岸的树冠还可以伸向河道上空。其作用之一,可以增强生态功能,大树扎在土壤时深而密的根须与草坪形成一个土壤生物体系。其作用之二,可以发挥景观作用,岸边的林带草坪,与河道组合,可以有效地改善这一地区的温度、湿度与舒适度,形成一道独特的风景线。
2 河坡植草坪(或灌木)传统的做法往往忽视生态,把河坡搞成直立式,或用块石和水泥板覆盖河坡并勾缝,其实,在不知不觉中已经破坏了生物的生长环境。从修复水生态系统出发,有条件的河坡都应植上草坪或灌木。护坡上的草坪和灌木所起的作用很大:一是草坪和灌木与土壤形成的土壤生物体系,同样可以像两岸的树林与草坪一样,起到减少有机物对河道、湖泊的冲击和营养化程度的作用,有些灌木的根须还能够直接伸到水体中吸收水中的营养成分;二是河坡是水域向陆域的自然过渡带,草坪和灌木与土壤的结合,改善了温度、湿度,提供了食物;三是在稳定边坡,防止水土流失的同时,改变了护坡硬、直、光的形象,给人们以绿色、柔和、多彩的享受。
3 墙上攀绿藤城市化地区的部分河道,由于整个地区水面积的严重不足,为了确保水安全,提高河道汛期的蓄水量,不得已加高加固了防汛墙。弥补的办法是,在墙的陆域一侧种植绿色的爬藤植物,从下爬到上,到了顶以后从上爬到下,一直到水面;有条件的地区,在防汛墙的两面墙上,可依墙分层而建一些条式和点式的花坛,种上灌木或花草;硬质结构的直立或斜坡式护坡,宜种植一些垂枝灌木。
4 水边栽植物。水边是水生态系统里一个非常重要的组成部分,要尽可能构建挺水植物多样性的环境。在种植方法上,一般可以直接栽在河边的滩地上、斜坡上,也可栽在盆、缸及竹木框之类的容器做成的定床上;直立式防汛墙的下面,在不影响河道断面的基础上,利用河底淤泥在墙边构筑一定宽度,并有斜坡的湿地带,创造挺水植物生长的条件。
5 水流多样化新的河道治理理念,要求在基本满足行洪需求的基础上,宜宽则宽、宜弯则弯、宜深则深、宜浅则浅,形成河道的多形态,水流的多样性。其作用有两条:一是水流的多样性,能够满足不同生物在不同阶段对水流的需要;二是河道的多形态、水流的多样性本身是水系景观的一个重要组成部分。
6 水中建湿地河流、湖泊中的湿地,是修复水生态系统的一项重要手段,也可以称土壤生物工程,国内外有些中、小城市甚至用来处理城市的生活污水。河道与湖泊的治理中,在基本不影响行洪和槽蓄功能的前提下,应尽可能保留和建设一些湿地,一切都要因地制宜。另外,湿地也是水景观中不可多得的重要一笔,它充满了野趣、野味和自然气息,是人们回归自然的一种象征。
7 水面养萍草水面上的植物有两种,一种是根在水里的浮水植物,它们是水葫芦、水葫狸等;另一种是根在河、湖底泥里的浮叶植物,它们是荷花、水鳖等。
8 水下种水草实践证明,水草茂盛的水体,往往水质很好,而且与众不同的是清澈见底。人工种植水草,也是修复河道、湖泊水生态系统的重要一环。
9 水里养鱼虾在放养鱼虾时,要注意食草性、食杂性、食肉性之间的搭配。鱼虾在的水里自由洄游,在水面泛起阵阵涟漪,使河道、湖泊显得生机蓬勃。
10 水底爬螺蚌螺蚌等贝壳类动物和大量的底栖动物,在水底形成了另一个世界,它们是名副其实的水底清道夫,其作用不可小看。
11 曝氧放细菌人们肉眼看不到的细菌、真菌、放线菌、土壤原生动物等生物种群的生存和繁衍,无时不刻地将水中的有机物质分解成无机物质和水,它们需要充足的氧气,所以,应尽量用各种方法和手段进行曝氧,通过增加水体中氧气的方法来促使好氧细菌的生长繁殖,以达到增强和加快分解水中有机污染物的目的。
12 管理经常化修复水生态系统,就是要通过人的努力,连接河道、湖泊中产生者-消费者-还原者的生物链,并积极地、经常不断地进行必要的干预,促使其达到平衡。
㈧ 河道湖泊水体生态修复主要有什么功能那个公司服务好
一旦外界对于河道湖泊水体的干扰超过了河流自身的环境恢复功能之后,河流就会出现水质变差、颜色变暗、溶解氧下降等问题,使河道湖泊生态系统发生破坏,从而使食物链上与之密 切联系的其他水陆两栖及陆地生物的生存受到威胁,进而影响到整个生态系统。
河道湖泊的生态功能主要有以下4个方面:
第一、通道功能,与交通干线等人工廊道相类似,河道起到不同板块间运输和连接通道的作用;
第二、生境功能,即栖息地作用,为各类水生、陆生和两栖类动、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所;
第三、“源”的功能,能够提供水源,生命的根本;
第四、“汇”的功能,吸收、聚集和积累了大量的物质。
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了解过碧沃丰生态修复体系,推崇“中医治污”模式,对每一个受污染的“患者”进行望、闻、问、切,诊断出问题所在,然后从菌种库中筛选、复配出“药方”,进行对症下药。因此 ,河道湖泊生态修复是我国中长期城市环境治理中的重点任务。