前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的生态修复方案主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
一、组织领导和工作机构
成立文化旅游体育投资有限公司以案促改工作领导小组,负责公司以案促改工作的组织领导,组长是以案促改工作第一责任人,切实履行主体责任,研究确定以案促改工作方案、工作报告等重要事项。公司办公室履行好监督责任,协调领导小组做好任务落实。
领导小组人员名单:
组 长:王波
副组长:刘樑
成 员:孙飞、徐梅、陶然、张予、陈露
文旅体公司办公室负责以案促改工作的日常事务,组织工作实施,起草工作方案、总结报告等相关文稿;督促相关部门落实整改措施,汇报相关工作资料;负责向集团公司上报以案促改工作开展情况和相关材料。
二、工作步骤
组织开展以案促改工作,分为动员部署、组织整改、总结提高三个阶段,各阶段工作可交叉进行,统筹推进,确保行动顺利开展。
(一)动员部署阶段(9月5日-9月14日):按照集团公司的要求和部署,成立文化旅游体育投资有限公司以案促改工作领导小组,统筹推进以案促改落实工作,加强工作动员和督导。
(二)组织整改阶段(9月15日-11月30日):按照案例筛选、警示教育、查摆剖析、整改落实、建章立制5个步骤统筹推进。
(三)总结提高阶段(11月20日-11月30日):专项行动结束以后,各部门要认真梳理总结,做好回头看工作,及时查缺补漏,巩固以案促改成果,推动以案促改工作制度常态化。
三、工作要求
(一)高度重视。公司各部门要提升政治站位,充分认识以案促改工作的重要性和紧迫性,强化责任担当,加强组织领导,切实把本次以案促改专项行动当做一项重要政治任务。
关键词:污染;土壤;生态;修复
前言:在我国,污染土壤的修复工程有着重要意义,是转移和转化土壤中有毒污染物,恢复土壤生态服务功能的重要手段。生态修复技术通过调控生态因子修复污染土壤,作为一种强效修复污染土壤的手段,具有十分可观的协调性、高效性和稳定性等优点。其根本目标是恢复土地的生态功能,提高我国国民生产、生活环境,创建国家土地的可持续发展体系。
一、污染土壤修复的定义
污染土壤的修复通常被定义为,通过转移或转换的方式,消除或减弱污染土壤中污染物的毒性,减少土壤中对生态环境或人体健康产生威胁的有毒有害物质。目前国际上的污染土壤修复方法通常有三种:物理修复法、化学修复法和生物修复法。物理修复法利用污染物与土壤之间的物理性状差异将污染物分离,通常需要外力投入。化学修复法通过化学原理将土壤中的污染物质进行分解、转化、结晶,以实现污染物与土壤间的分离,通常需要使用化学药品、试剂。生物修复法利用自然环境中的天然介质,包括动物、植物以及微生物对土壤中的污染物,进行降解、吸收,让其中的有毒有害物质变成生物循环体系的一部分,从而改善土地环境质量,实现修复目的。
二、污染土壤生物修复法使用优势
污染土壤的生物修复方法拥有物理和化学修复法无法比拟的优势,其中包括:1.应用生物修复法修复污染土壤,基本不会改变当地环境的物理特性和化学特性,对当地动植物生长不产生影响,有助于当地生态环境的保护;2.通过生物修复法修复污染土壤能够在一定程度上实现有机污染物的矿化;3.因为自然环境的生物多样性,所以在应用生物修复法修复污染土壤时,可以根据当地环境情况,选择最合适生物修复途径;4.因为生物修复法在修复污染土壤的过程中通常不借用外力或化学药品,所以成本较低;5.生物修复法能够用在各种生态环境的污染土壤修复工作中。虽然在生物修复法的使用过程中也存在一定的局限性,有时需要与另外两种方法同时操作,但是在学术界依然普遍认为,生物修复法是目前最有助于节省成本和保障环境可持续发展污染土壤修复方法[1]。
三、生态修复的原理与原则
(一)生态修复的原理
1.生物方法与物理、化学方法优化组合原理
在土壤污染的实际情况中,多数都属于复合型污染。这种污染由于污染物结构复杂、多样,单一的生物修复法并不能及时有效的对这种污染物进行处理,这时就需要结合实际情况,有针对性的制定组合式的土壤修复方案。上文已经讲到,在污染土壤的生态修复过程中,生物修复法起到的作用十分重要,但在具体的修复作业当中通过联合式的修复方法能够对土壤污染起到更加显著的修复效果。比如,传统的土壤重金属污染修复过程中,通常会用到生物修复法中的植物修复法,对土壤中的重金属成分进行吸收和富集。但是由于土壤对重金属存在非常强大的吸附性,导致植物修复法作用时间往往非常漫长,所以效率不是很高。但是在植物修复法的使用前通过鳌合剂的释放,降低土壤对重金属污染成分的吸附作用,让重金属具有更高的游离性,能够帮助植物对重金属粒子的快速吸收,提升土壤污染的修复效率[2]。
2.激活土壤生态系统自净化功能原理
土壤与依靠土壤生存的植物与微生物之间通常存在对外力污染物的循环净化作用,它是一种强大又富有活力的过滤器,正常情况下能够保障土壤环境的健康良性发展。生态修复污染土壤的作用就是在这种过滤器因为负载过重而失去净化能力的时候通过一定方法,让土壤生态系统的自净化功能重新运作起来。
(二)生态修复的原则
1.整体优化原则
在现代生态学中,整体优化原则拥有协调性、高效性和稳定性三重意义。通过对不同土壤修复方法的有机结合、合理应用,体现了生态修复法的整体协调性。生态修复的高效性体现在能够实现对资源的高效利用,具有能量消耗低和操作周期短的优点。生态修复法的抗逆性和抗冲击性是其稳定性的一种具体表现,另一种表现在对当地环境的无害性和安全性[3]。
2.循环再生原则
生产力的快速发展,加快了资源的消耗速度,目前社会上普遍使用的煤矿、石油和天然气等资源都属于不可再生资源,如何寻求循环再生可持续利用这些资源的途径将是人类未来生产生活中必须要考虑的问题。因此在污染土壤的生态修复作业中,人们对于土壤的修复目标不应该是单纯的清除或降低污染物的毒性和有害性,而应该更加积极的寻求恢复土壤生态服务功能,实现土壤循环利用的修复方法。
结论:综上所述,生态修复技术对于我国治理污染土地、恢复受污染生态环境以及创建健康可持续的土地发展体系都有着重要的促进作用,是国家提倡科学发展观的根本体现。可以预见,随着我国生态修复技术体系的逐渐成熟,国家土地土壤环境将会因此得到质的提升,真正实现人与自然和谐共存,提升国家公民的生活质量和水平。
参考文献
[1]李华娟. 吉林省典型煤矿区废弃地土壤重金属污染评价及豆科植物修复效应研究[D].吉林大学,2014.
关键词:固废拆解;土壤污染;污染修复
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.100
0 引言
本文是以固废拆解对土壤所造成的污染及采取的治理方法为研究对象。首先我们以台州市路桥区固废拆解集中区域作为我们的实验基地,对该区域进行了长时间的调查研究,了解了固废拆解的现状,并对土壤进行了监测,了解了固废拆解对土壤所造成的主要污染物及污染程度,然后提出治理方案,并通过分析比较确定了土壤污染的修复目标、修复方法,随后进行了土壤修复实验,达到预期效果。最后针对治理过程中存在的问题提出改进建议。
1 土壤污染状况监测情况
1.1 布点设置
我们对已污染的选定区域表层土壤进行了调查筛选,通过网格法均匀布点取样检测,确定重点区块,并重新根据污染源调查情况,采取污染源为中心的放射状布点,对每个重点区块进行布点采样分析。
1.2 现状监测结果
根据监测分析结果,路桥区表层耕地土壤镉超标率最高,超标率达到41.7%;其次为铜,超标率达到32.3%;铅和锌的超标率分别达到20.5%和15.0%。在各乡镇街道中,超标情况最为严重的是峰江街道,其次为新桥镇,再次为主城区(包括路桥、路北、路南三个街道)。各乡镇街道及重点区域土壤重金属浓度如下:
2 污染土壤修复
2.1 修复方法
污染土壤的修复,不同污染类型的污染土壤具有不同的修复方法。针对有机污染土壤,国内外采用较多的方法有化学淋洗技术、热脱附技术、生物堆制技术、原位生物修复技术、热解焚烧技术等;针对重金属污染土壤,采用较多的技术有淋洗/浸提技术、生物修复技术、固化/稳定化技术等[2]。
本实验对选定区域土壤修复采用原位生物修复(动物、植物强化复合工艺)工艺为主,生物处理(化学淋洗)为辅的工艺技术。高浓度的地块预先采用化学淋洗的措施,达到中度或轻度污染浓度后再采用动物修复;修复动物为“大平二号”蚯蚓;中度和轻度污染采取作物试种,选择的植物修复品种为超积累植物芥菜。
2.2 修复实施效果
土壤污染修复后重金属浓度见下表3。
根据上表:第一阶段修复后植物修复区和动物修复区土壤中重金属铬、铜、铅的浓度均低于第一阶段修复目标值,达到了第一阶段预期目标;动物修复区,动物修复后蚓体中的重金属铬、铜、铅的浓度含量较高,修复后土壤中重金属铬、铜、铅的浓度明显降低,说明“大平二号”蚯蚓对重金属的吸附效果比较明显,在中度污染的地块采用动物修复技术是比较成功的。
3 结论
本研究通过对台州市路桥区固废拆解业的调查与了解,选定了主要拆解基地作为试验基地,对他们的土壤进行了监测,在全面了解台州市路桥区固废拆解业对土壤造成的污染现状的前提下,我们提出了生态修复方法,目前均取得了一定的成效。
参考文献:
一、技术标准与工程规模
该工程采用国家标准,设计速度为80km/h,根据标准设置路基宽度为24.5m,设计洪水频率特大桥1/300,设计的载荷等级为公路-I级,其他结构物1/100,其中路基与桥梁同宽,路面铺装为沥青混凝土,其余指标按《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)的规定与要求执行。主要控制点羊街、丫口村、雷公哨、旧能、芦槎冲、蚂蝗塘。建设规模蒙自绕城高速公路羊街至鸡街段路线全长约17.51km(贯通里程),共设置特大桥1座、长1206.08m,大桥8座、长1692.56m,中桥2座、长132.16m,涵洞(通道)31道,互通式立交1处,服务区1处,养护工区1处,临时收费站1处,止点临时连接道1.23km。估算总投资15.99(含建设期贷款利息1.13亿元)亿元,平均每公里造价9136.29万元,其中建筑安装工程费用11.19亿元。
二、区域地质地貌
该工程建设的地理位置处于云贵高原南部,其地貌特征主要以丘陵状地貌为主,总体的地形走向为南高北低。在位于雷公哨后山山顶海拔近1500m的地方为线路最高点,最低位置位于河流冲沟海拔1270m,整个公路的地形海拔差距适中,并且横坡以及纵坡的坡度也适宜。路线所经区域依成因类型可划分为三种次级地貌单元构造溶蚀低中山地貌蒙自盆地是青海、四川、云南、泽塔等类型的构造裂谷盆地,北西向断层控制腐蚀的形成。盆地内第四系地层分布较厚,喀斯特碳酸盐岩地层之下的盖层发育,周围有泉水盆地或的喀斯特,季节性河流的局部分布。蒙自断陷盆地低中山区项目路线分布,位于羊街乡(路线起点)到卢查崇(K13)为二叠纪石灰岩地区部分,大部分区域地形高差、地形较缓,仅局部(雷哨山)石灰岩地区山很髙,陡峭的地形区,喀斯特不发育,只有形成喀斯特裂缝、孔隙形成的主要发展路径是洞穴的类型,所以对路线的影响不大。构造侵蚀低中山地貌杨洁侯祥山(K2+000—K2+600),部分区域地层主要是第三系半成岩作用,粘土胶结作用弱,砂质砾岩和泥灰岩分布。地质作用以水流侵蚀和构造剥蚀为主,相对高差—般小于l〇〇m。顶圆、平、开、坡相对较慢、长度短、切沟切割为浅、丘陵和冲沟覆盖的厚残坡。河流湖泊堆积地貌部分河床或盆地边缘地带,地势较低的地势、地貌地势平坦,地质作用是靠小河或蒙自断陷盆地湖边缘堆积为主,土壤表面有软土和软弱土的特性。
三、路域生态系统修复过程中存在的主要问题及发
展对策缺少适用于多种路域的技术体系和生态修复模式高速公路一般里程较长,要跨越多个生态地域,并且由于不同的路域自然植被以及水分和温度等地貌特征的不同,在建设过程中也存在一定的差异性。目前,高速公路的路域生态环境保护主要集中于地区生物多样化保护的方向,在亚热带以及热带气候中研究的内容较多。在干旱地区、石漠化地区和荒漠化地区,由于地区环境条件极差,被破坏的地表植被恢复难度非常大。研究人员需要根据不同的气候环境以及地理环境,对高速公路建设的路域进行研究,包括植被景观的恢复以及边坡特性的研究。在结合实际的生态环境,选择较为合理的生态修复方案,并且对该地区的路域生态环境形成较为成熟的生态修复模式,为类似地区的生态环境修复提供更加实际的参考。
植物的选择与配置简单,生态适应性差在对高速公路路域生态系统的修复过程中,边坡生态修复的主要内容为植被恢复,由于通常高速公路的边坡坡度较陡,并且植被立地的范围较小,条件较差,同时也受到该地水文环境以及气候环境的影响,所以目前高速公路在生态环境修复方面普遍存在着‘'强调短期效果、忽视长期效果”的问题,在不切合实际情况的前提下,使用少量外来的植物进行种植,以满足验收或者交工的要求,往往不重视该种植物的生活习性以及地区差异的生存性。例如在某髙速公路中,边坡种植的植被品种非常单一,一段时间以后就会引起草坡出现不同程度的退化。因此,在高速公路路域边坡植被的选择过程中,首先要研究当地的生态情况以及水文情况,然后根据生态特性选择植被,同时从抗逆性、扩展性、改善环境以及美观等环境价值和经济价值出发,选择最为合理的植物。在修复的过程中,优先选择乡土植物,这是因为长期的优胜劣汰使得乡土植物更加适合本土的生长。另外,在植被选择时,要根据当地植物的习性来选择外来的植物物种,必须要做到草、灌木以及乔本植物的相结合,其中以灌木为主,以草本植物和乔本植物为辅。配置时,要根据当地植物群落的结构特征以及群落的演替方向,确保外来植物与乡土植物在配置上更加符合演替的规律以及特征,充分合理地结合实际情况,考虑到先锋植物以及目标植物之间的相互搭配,建立更加合理的路域自然植被群落,同时缩短路域植物的演替时间,从而达到合理有效的生态系统修复。缺乏后期养护与管理高速公路路域生态系统的修复,一般都是在公路建设完成以后进行的,这导致了路域的生态修复工程与公路工程建设不能同步进行,使得生态系统的修复周期以及质量受到影响,也为后期的管理以及养护带来非常多的困难。
关键词 破损山体;生态修复;治理措施
中图分类号 X171.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)03-0267-01
破损山体的修复治理是以绿化为主的生态修复工程,是一项功在当代、利在千秋的德政工程,也是一项投入较大、施工复杂、技术含量高的系统生态建设工程。2012年以来,辽宁省提出了以破损山体生态修复治理为重点的“青山工程”生态建设,经过2年的破损山体生态修复治理,丹东市共治理破损山体921.27 hm2,极大地推动了该市的绿色增长和可持续发展。然而,在破损山体生态修复治理的技术措施上,还存在一些问题,在实施过程中要注意把握以下几点。
1 科学编制施工方案
对破损山体生态修复治理施工前,要进行实地考察,确定可行的生态修复治理技术路线[1-2],编制施工设计方案,可以收到事半功倍的效果。制定方案时首先要确定损毁山体的破坏类型,比如矿山坑口屈洞型、采石场露天破损型、山体切面断开型、尾矿堆积山体型、山体取土平面型等,针对山体损毁面积、回填土石方量、表土来源与数量,确定栽种植物种类、数量和栽种与遮盖方式;最后要确定施工时间,作出用工、车辆、耗材、土石、苗木等工程概算和施工要求,绘制有关项目位置图、项目现状及预测分析图、项目生态修复规划图、项目施工设计图和治理后效果图。做到认真规划,严格设计,依设计施工,确保修复质量与效果。
2 把握合理技术途径
在落实修复山体的技术途径上要推行生物工程与还土工程相结合、造林与种草相结合、栽种乔灌树木与栽种藤本植物相结合、绿化覆盖与工程护坡相结合、绿化美化与景观造园相结合、营造生态林与营造经济林相结合。针对不同区位、不同类型的损毁山体,综合运用土建、生物等技术途径,灵活进行设计,把损毁山体治理成生态防护、休闲观光与经济效益相结合的样板工程。修复矿山、采石场等损毁山体,在设计施工中,按照省政府的要求思路,因地制宜、一地一策、一矿一措、分类施策。做到“五个结合”,即与土地整理相结合、与城镇化发展相结合、与工业区建设相结合、与改善居民生活条件相结合、与建立矿山治理长效机制相结合、使青山修复治理项目发挥最大的生态、社会和经济效益。
3 运用适宜技术措施
一是预防控制措施。主要是在矿山、采石场、尾矿库、废石场等工程建设中,为防止生产者无限、无序扩大山体损毁面积,防止斜坡径流洪水冲蚀已修复林地的表土,以免出现水土流失和泥石流,而采取的修建截水与排水沟、挡土墙等水土保持工程[3-4]。二是工程加固措施。针对矿山坑口、采石场、排岩场、塌陷区、修路破损山体等出现的断面和塌陷地,采取砌墙护坡、网格固土护坡、土石填埋等护坡工程措施,确保堆放土石、矿渣等尾矿库的安全稳定性,为全面采取生物工程措施打下基础。三是土壤修复措施。主要是针对破损山体的地表土壤损失后无法栽种树木的情况,采取客土、回填表土、填加基土等措施,恢复林地土壤理化性状。回填土要分2步进行,先填加碎石和土壤混合基土,形成水分渗透层,增加土壤通透性,可利用废弃矿渣、碎石渣、弃土场、城乡拆卸建筑垃圾等作为填加基土,厚度不低于30 cm;然后回填厚度不低于30 cm的表层熟土,并进行平整和挖坑整地。
4 采用立体多样化设计
对破损山体生态修复施工设计,要根据山体损毁的面积、形状、恢复难度、所处区位、矿山周边环境与经济实力等情况,统筹采取绿化、美化、香化、效益化、景观化设计模式,宜树则树、宜草则草、宜花则花、宜果则果、点块结合、景绿结合、修废利废,把破损山体生态修复项目与植物造林和城乡绿化美化结合起来,将破损山体生态修复工程建设成为绿化美化的精品工程。节俭、科学、求实、立体多样化设计施工。
5 落实施工与管护责任主体
一是落实矿山等业主的治理主体责任。采取严厉的经济和行政手段,确保对破损山体生态修复不走过场、不出现返工,确保按设计施工。二是落实当地政府和有关部门的监督管理责任。对破损山体生态修复的全过程监督管理对保证施工质量非常重要,要落实责任单位和责任人,签订责任书,进行事前、事中和事后全程监管与审计,确保按设计施工,保证修复效果尽快显现。三是落实林地所有人的监督管理责任。一般矿山和采石场的林地所有人大多为村集体和林地承包者,编制破损山体生态修复方案与设计时,要征求土地所有人的意见,土地所有人要出具破损山体生态修复意见书,意见书要经村民代表议定后签字盖章。林地使用权人或治理主体要出具破损山体生态修复承诺书,从而建立矿山业主、政府部门与林地所有权人多方相互制约、相互监督的责任机制。
6 参考文献
[1] 于荣,沈夫钧,张黎华,等.建立集体森林资源资产化管理体系初探[J].林业经济,2010(5):37-40.
[2] 王志为,王春.丹东市林产资源现状与发展对策[J].科技资讯,2008(1):147.
关键词:水土保持;生态自然修复;生态文明建设
近年来,由于我国城市建设速度越来越快,以及工业发展取得空前进步,对我国生态环境水土保持造成一定影响,使得我国生态自然修复以及生态文明建设不能达到理想效果,进而影响我国工业和城市建设的长远发展。为此,我们必须要根据实际情况,采取措施来将水土保持的重要理念推入落实到人们心中,进而做好生态文明建设,以加强我国经济的长远稳定发展。
1生态自然修复的基本意义
生态自然修复就是当某区域的生态环境在经过破坏或者退化后,进行自主恢复的过程,其主要作用就是实现生态环境的良性循环,进而建立一个和谐文明的生态环境。通常情况下来说,生态修复是指相关部门采取各种生态工程技术等,针对生态环境中所出现的问题采取一系列的措施来改善生态环境的破坏,其目的是对生态环境或生态系统进行重新调整、优化,使其与外部信息和能量进行相互融合,进而促进生态环境恢复到原始状态。此外。随着各国专业人士对生态环境的研究发现,生态环境修复主要是从生态恢复、生态重建、生态修复以及生态改良等方面来实现的,这几方面虽然是针对不同问题来对生态环境进行改良的,但是其含义基本上是一样的,都是围绕着对生态环境的“恢复和发展”来进行的,使得已受到损坏的生态环境能够进行系统的修复,并且达到持续利用和发展。
2采用水土保持生态修复的相关措施
2.1注重利用生态环境自我修复能力。在水土保持生态修复中,主要以自然恢复为主,即我们应该利用大自然的力量,遵循自然的循环规律等,使生态环境能够实现最大程度上的自我修复。此外,相关人员还应该注意掌握生态环境中各种生物与生态因子之间的关系,以及自然界的演替规律、物种之间的竞争与存亡等问题,这些都属于自然所拥有的基本属性,我们只有尽可能将其掌握到位,并对其加以运用,才能使生态环境得到很好地恢复。2.2注重因地制宜式的生态修复。我国是一个土地面积非常辽阔的大国,存在着多种多样的地区特征,并且不同的地区还有着不同的气候、环境等,如降水量、森林面积等特征,这些因素对我国生态环境的自我恢复造成不同程度上的影响,并且各种地区生态环境的修复过程也是有许多的不同之处。因此,我们不能从单一地区生态环境成功恢复的案例来对其他方面进行控制和治理,我们应该根据不同地区生态环境的实际情况进行分析,针对不同的生态问题采取不同的措施,进而保证生态环境能够最大程度上进行自我修复。2.3加强农村生态环境修复工作。在我国很多偏远的农村地区,存在着植被面积小、水土流失严重等问题,但由于这些农村大多是地广人稀、经济不发达等一些偏远地区,所以常常缺乏一些有效的治理,影响了我国生态文明的建设。因此,我们必须认真重视起来农村生态文明建设,尤其针对农村的水土流失问题,相关工作人员应积极对当地生态环境进行考察和研究,进而采取一些有效措施,如因地制定一些生态移民或者生态修复方案,从而更加科学地治理、恢复和建设农村生态环境。此外,还要注意对农村生态环境的格局进行科学严谨的划分,建立系统的生态治理格局,以防止后期生态修复工作产生在在破坏现象,从而促进我国生态修复的长远发展。
3促进生态文明建设的有效措施
3.1加强和完善人们的生态保护理念。通常情况下,我国水土流失主要是受到人为和自然两方面影响而产生的。自然因素一般不可避免,我们只能采取措施加以防范,但是人为方面却是可以得到有效的改变的,这对生态文明的建设是十分重要的。究其原因,近年来产生一系列的人为破坏问题主要是由于人们心中缺乏加强生态保护的意识,他们认识不到生态环境被破坏将会产生什么样的影响,对其后果的严重性没有深刻的认识,因此,常常在监督较为宽松的地区,由于各种利益等因素,而对生态环境造成大量的破坏,这对我国生态文明建设是非常不利的。所以,我们必须要加大力度对人们的思想观念进行教育,以此来促进生态保护观念深入落实到人们心中,让人们懂得保护生态环境的重要意义,能够在无人监督的情况下,自觉进行监督和管理,不做那些伤害环境、破坏环境的事情,进而促进我国生态文明建设。3.2加强先进科学技术的引用。为使得我国生态环境能够得到更好地保护和恢复,我们除了采取相关措施来促进生态环境进行自我恢复外,还要注意引进一些先进的科学技术来促进我国生态文明的建设。由于近年来我国科技的发展非常迅猛,并且取得优异的成就,尤其是那些比较高端的科学技术,对我国生态环境的恢复将是十分重要的。相关研究人员在对水土流失的治理中,要注意将科研成果的真正价值体现出来,同时也要注意以生态环境建设的实际情况来采取相关的技术,进而保证生态环境建设能够更加绿色化。此外,相关部门之间也要注意加强科学技术之间的相互交流,从而建立全面系统的水土保持监测体系,从而保证我国生态文明建设工作的有效开展。
4结语
总之,加强水土保持生态自然修复和生态文明的建设对我国经济的可持续发展是非常重要的,但是当前我国在生态修复与生态文明建设中,仍然存在着许多问题,阻碍着我国生态文明建设的步伐,因此,我们需要根据当前实际情况,从加大环境保护宣传、加强技术引进等各方面,来对生态环境进行治理,进而促进我国生态文明建设。
作者:苏江 宁何 单位:昆明龙慧工程设计咨询有限公司
参考文献
[1]崔腾娴.水土保持生态自然修复方式与运用实践研究[J].农业科技与信息,2017(6):33-34.
【关键词】重金属;植物修复;土壤修复
前言
韶关市是重要的“有色金属之乡”,土壤重金属本底值浓度明显较高,根据2007年对韶关市的土壤抽样调查结果[1],韶关市土壤中重金属的超标率为22.77%,8种主要重金属元素(Pb、Cd、As、Cr、Hg、Cu、Zn和Ni)均有不同程度超标,其中超标最严重的是Cd和As。加上韶关市的采矿、冶炼等有色金属行业发达,造成严重的工业重金属污染。大宝山区域就是典型的矿山重金属污染重点区域,重金属污染带来的环境影响和社会反响较大。
1.目的
本研究结合大宝山区域矿山土壤的特点,选择多个耐重金属/超富集能力的树种,确保和推广更为环保和高效的土壤修复工艺和方法,完成对土壤重金属污染修复的本土化试点示范研究。主要目的是研究植物修复重金属污染土壤的最优化工艺方法,并推广工程经验,同时,也为矿山修复植物的资源化利用进行前期探索研究。
2.方法选择
进行土壤重金属污染防治的工艺技术方案包括生物法、化学法和物理法。
(1)物理修复:通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤—植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土用于轻度污染的土壤,而客土和换土则是用于重污染区的常见方法。具有彻底、稳定的优点,但实施工程量大、投资费用高,破坏土体结构,引起土壤肥力下降,并且还要对换出的污土进行堆放或处理。
(2)化学修复:化学修复就是向土壤投入改良剂,通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用,以降低重金属的生物有效性。化学修复是在土壤原位上进行的,简单易行。但并不是一种永久的修复措施,因为它只改变了重金属在土壤中存在的形态,金属元素仍保留在土壤中,容易再度活化危害植物。
(3)生物修复:包括植物修复和微生物修复,以植物修复为主。植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。研究表明,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用,可以净化土壤或水体中的污染物,达到净化环境的目的,因而植物修复是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术。
从成本、处理效果和生态环境效益等角度综合考虑,植物修复法具有成本投入少、收效快、环境效益大、能改善土壤结构、无二次污染等优点,是最优的土壤修复方法。同时,考虑到植物修复的缺点,本研究拟采用“植物修复为主,化学修复和物理修复为辅”的工艺方法。
3.修复措施和内容
主要措施包括土地平整、化学修复、物理修复、植物修复以及日常管理和监测等内容[2]。
①土地平整是将高低不平的地面通过移土和覆土填平;②化学修复是在进行土地平整时,要及时往污染土壤中投加化学修复剂(石灰),以中和土壤酸性,固化部分重金属;③物理修复措施主要是客土,由于矿区原为铜尾矿库遗址,为保证植物生长需要,在进行土地平整时,须进行客土覆土作业,工程实际覆土达1.5m以上,保证了植物根部与原矿区污染土壤的有效隔离;④植物修复:通过种植麻疯树[3]、东南景天[4]等超富集植物[5]和当地常见树种,采取乔灌草混交模式密植,对原荒地实现全面绿化。主要植物种植量如表1所示。⑤日常维护和保养:主要是对植物进行给水、防虫、施肥和病枯死细苗的补种,工期为1年。
表1 植物修复措施工程量
草树种 苗木 株距×行距(m) 种苗量(株/hm2或kg/hm2)
年龄 种类
麻疯树 1年 实生苗 5.0×2.5 800株/hm2
桉树、双荚槐 1年 实生苗 1.5×5 800-1300株/hm2
东南景天 扦插 2m株距 500株/km
狗牙根 撒播 50kg/hm2
蜈蚣草 撒种 0.2×0.2 800 kg/hm2
4.修复效果
通过开展一系列的修复治理工作,试验区域取得良好的效果。如表2所示,通过开展土壤修复试点示范研究,水土流失得到治愈,绿化率明显提高,固定了土壤中的重金属,大幅削减重金属外排量,矿区由原来的不毛之地变成“生态绿洲”。
表2 重金属污染土壤修复前后对照一览表
类别 修复前 修复后
土壤pH值 4.7~7.1不等,最低达到2.0 可稳定维持中性水平(5.5~7.0)
绿化和景观建设 土地,没有植被覆盖 除混凝土工程以外,其它土地全部植物种草,覆盖率至少达到85%以上(目标值65%),人工景观和自然景观相互搭配,风景宜人
重金属排放 随水土流失进入河水,污染下游生态环境 重金属通过富集和固定,排放量锐减,每年减少水土流失带来的重金属削减量为Cu0.967kg/a、Pb 0.084kg/a、Zn 2.592kg/a和Cr 0.028kg/a
土地使用状况 水土流失,寸草不生,土地荒漠化,土地功能极低 土壤得到改良,植被茂盛,土地功能较高,提高了后续的可开发利用水平
说明:重金属减排量是根据《广东省大宝山区域土壤修复项目前期工程(2010~2011)的竣工验收报告》的数据按治理面积类比得出的,数据仅供参考。
5.结论
(1)以“植物修复为主,化学修复和物理修复为辅”的工艺方法对矿区酸性土壤的修复切实可行,可在矿区土壤修复工程中推广应用;(2)成功选取了适应南方矿区环境生长的植物修复物种(东南景天和麻疯树);(3)该修复方法提高了矿区绿化率,减少了重金属排放量,并改善了土壤结构。
参考文献
关键词:洞庭湖;水生态系统;现状;问题;建议
中图分类号:X-4 文献标识码:A
一、引言
得天独厚的生态资源是洞庭湖区的核心资源,是洞庭湖区最大的资本、最好的品牌、最强的竞争力、最重要的生命线。
李白称颂它“水天一色,风月无边”。《岳阳楼记》强调“巴陵胜状,在洞庭一湖”。《洞庭湖志・艺文论》曰:“自来地理山川,一切艺文,至洞庭湖可谓极天下之大观,尽古今人文之能事矣。”
保护好了洞庭湖区的生态,就保住了洞庭湖区的价值、洞庭湖区的地位和特色。因此,在洞庭湖生态经济区建设中,必须始终把生态优先放在最重要的位置。近日,笔者就湖南省益阳市洞庭湖区水生态系统情况进行调研,经调研发现,近几年来,尽管益阳市在洞庭湖水生态系统的修复方面做了大量工作,但问题仍然严重,必须引起各方高度重视。
二、工作现状
(1)政策文件陆续出台。近几年来,按照中央和湖南省委、省政府的要求,抓住洞庭湖生态经济区建设的重大机遇,当地适时出台了一些政策文件,有力地谋划和推进了洞庭湖水生态修复和保护工作。一是规划类文件。《益阳市洞庭湖生态经济区规划》已经公布。由益阳市水务局组织编制的《益阳市水功能区划》一书正式出版发行,这标志着益阳市实施最严格水资源管理制度有了更加科学、详细的标准。洞庭湖益阳生态经济区水利、旅游产业、交通建设、环境保护、国土开发整治、现代农业、工业发展、城镇发展等规划也将陆续出台。二是工作方案。益阳市人民政府印发了《益阳市最严格水资源管理制度实施方案》。益阳市水务局、市发展和改革委员会、市经济和信息化委员会、市财政局、市国土资源局、市环境保护局、市住房和城乡建设局、市农业委员会、市审计局、市统计局联合印发了《益阳市实行最严格水资源管理制度考核工作实施方案》。此方案的正式出台,意味着益阳市人民政府对各区县(市)实行最严格水资源管理制度考核工作已走上制度化、规范化轨道。此外,《益阳市生态功能红线划定试点工作方案》《益阳市城市规划区内自然山体水体保护与利用管理办法》等文件也相继出台。三是决策决定类文件。《关于加强资江流域益阳段水资源保护工作的决议》《加强益阳市城市规划区内自然山体水体保护的决定》相继。
(2)项目建设亮点纷呈。2014年,大力推动各类水生态修复工程。农村饮水安全工程建设加速推进。投资6.27亿元,建设农村饮水安全工程207处,为128万人解决了农村饮水不安全问题。志溪河、兰溪河流域综合治理成效明显。筹资2300万元,完成兰溪河治理龙头工程――团洲闸建设;争取国家投资5077万元,全面启动兰溪河河道清淤、固脚护坡与生态修复;投资510万元,完成了志溪河重要河段整治,两河水质得到明显改善。沅江市启动水生态文明城市建设,“五湖连通”等重点水生态保护项目有力推进。沅江市五湖连通工程从2007年开始设计实施, 总投资约20亿元,通过清淤建闸、河道整治,使河水通畅而变得清澈;通过小桥、栏杆的点缀,使河道美观;通过在沿河两岸种草植树,使环湖路形成一条优美的“绿色长廊”。南县以创建国家级生态县为目标,打造南茅运河百里生态走廊。该项目于2011年启动建设, 截至目前,一期工程累计完成投资5.02亿元,运河基础功能得到治理与恢复。
(3)河湖管理力度加大。开展堤防管理年活动,堤防管理方法和模式不断创新。建成水库实时监控管理系统,实现了益阳市在册517座中小型水库以及资江干流5级梯级电站雨水情信息遥测,实时对水库水位和降雨量进行自动测报,有效提升了防汛突发事件应急指挥救援能力。启动了益阳市水资源管理实时监控系统建设,益阳市中小河流水文监测系统建设项目全面开展。一些违法筑坝设网问题得到整治,切实维护水域生态系统平衡和渔业可持续发展。南县广泛宣传发动,并采取多部门联合执法方式,严厉打击非法炸鱼、电鱼、毒鱼和无证捕捞等行为,坚决取缔灯光诱捕网、定置网、迷魂阵和拦河网等渔具,为放流鱼苗生长创造良好环境,得到上级部门和社会的一致好评。
三、主要问题
生境修复和生物资源养护的基本原理与过程
1基本原理
生境修复与生物资源养护原理的主要研究内容包括生态系统结构、功能以及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制,生态系统的稳定性、多样性、抗逆性、生产力与可持续、先锋群落与顶级群落的发生、发展机理与群落演替规律,不同干扰条件下生态系统的受损过程及其响应机制,生态系统退化的诊断及其评价指标体系,生态系统退化过程的动态监测、模拟、预警及预测等。对一个完整的生态系统修复工程而言,生态系统的各个组成部分都需要在原位经过自然的生态过程,因此,事实上各生态学原理均可应用于生态恢复的实践中。生态系统修复涉及的基本原理主要有限制因子原理、能量流动原理、种群密度制约及分布格局原理、生态适应性理论、生态位原理、演替原理、生物入侵理论、生物多样性原理、功能群构建原理等。其中,干扰与演替原理、功能群构建原理是应用于海洋生态系统恢复中的重要原理。
2基本过程
修复行为实质上是对生态系统的一次新的干扰,很难保证所有修复行为均对目标系统的修复起到正效应。要想系统向预期方向发展,需要有科学的理论框架,制定合理的修复方案,并对方案进行可行性论证。Zedler以湿地生态系统的修复为例,将生态恢复的整个过程划分为5个不同的阶段,即目标设定—开发概念模型、恢复区域的选址优化、原地非生物环境的操控、原地生物区系的操控、生态系统维护等。
Clewell等将生态恢复的过程分为修复计划准备、生态系统健康状况评估、修复计划制定论证、修复行动实施、修复后评估和管理等5个阶段,并指出了生态修复过程中涉及的51条指导原则。
海洋生境修复和生物资源养护设施
1人工鱼礁
人工鱼礁(artificialreef)是人为放置在海底的一个或多个自然或者人工构造物,它能够改变与海洋生物资源有关的物理、生物及社会经济过程,并可改善海域生态环境,营造海洋生物栖息的良好环境,为鱼类等提供繁殖、生长、索饵和庇敌的场所,达到保护、增殖和提高渔获量的目的。用于建造人工鱼礁的材料种类很多,礁体材料的选择直接影响礁体的结构特征和礁区生物的增养殖效果。根据材料的来源不同,人工鱼礁使用的材料可分为天然材料、废弃材料和人造材料等3大类。礁体设计对人工鱼礁效果的发挥至关重要,主要包括礁体材料、重量、形状、几何尺寸、内部结构等因素。礁体的材料、重量、尺寸、结构复杂性、表面粗糙度等应根据规划要求与生物因素和水动力学特征相适应。根据投放的不同目的和用途,人工鱼礁可以分为增殖型鱼礁、渔获型鱼礁和游钓型鱼礁等3种。
2增殖礁及增养殖设施
根据增殖对象生物不同,人工鱼礁可分为藻礁、鲍礁、参礁等,而增殖海参、鲍等海珍品的礁体可统称为海珍品增殖礁,又称海珍礁,。由于礁体可以保护刺参、鲍等海珍品免受敌害侵扰,并可为增殖海珍品提供食物来源和遮蔽场所,因此,海珍礁广泛应用于中国的海珍品增养殖中。在我国,很多种材料被用作刺参的人工附着基或礁体,例如石块、瓦片、混凝土构件、扇贝养殖笼、编织布、塑料构件,甚至柞木枝等。
作者所在的研究团队针对近岸泥沙质海湾、离岸开放海域和静水围堰等增养殖生境的受损现状和刺参、鲍等海珍品的生态习性,发明了适用于近岸海湾的牡蛎壳海珍礁及其配套制作装置、贝类排粪物再利用装置,适用于离岸开放海域的大型藻类抗风浪沉绳式养殖设施、“海龙I型”底播式海水增养殖设施,以及适用于围堰的多层板式立体海珍礁:这些设施设备实现了对不同类别生境的有效修复和高效生态增养殖,为海洋生境修复与海水增养殖产业高效健康发展提供了装备支撑。
海洋生境修复和生物资源养护技术
1海洋生境修复与改良技术
1.1海草床修复技术
海草是单子叶草本植物,通常生长在浅海和河口水域。海草床对海域生境的修复和改良具有重要的生态作用,海草群落不仅是海洋初级生产者,具有高的生产力和固碳能力,还可起到稳定底泥沉积物、改善水体透明度及净化海水的作用;同时,海草还是许多海洋动物重要的产卵场、栖息地、隐蔽场所及直接的食物来源,在全球C、N、P循环中具有重要作用。据《世界海草地图集》显示,1993年到2003年,全世界已经有约26000km2的海草床消失,达到总数的15%。海草床的衰退引起了人们的高度关注,许多国家都开展了海草床恢复方法的研究工作。海草床的恢复主要依靠海草的种子或者构件(根状茎),主要的方法有生境恢复法、种子法和移植法。
生境恢复法投入少、代价低,但周期长。移植法恢复大叶藻海草床是较为常用的方法,主要有草皮法、草块法和根状茎法,草块法成活率高,但对原海草床有破坏作用;根状茎法节约种源,但固定困难。应用种子来实现低成本、高效率、大规模的恢复海草床也是当前研究的热点,种子法破坏小,但种子难收集、易丧失、萌发率低。
1.2牡蛎礁修复技术
牡蛎礁(oysterreef)指目前正在生长及挽近刚停止生长的、于河口洼地中的牡蛎壳堆积体。牡蛎礁在净化水体、提供栖息生境、促进渔业生产、保护生物多样性和耦合生态系统能量流动等方面均具有重要的生态功能。美国切萨皮克湾(ChesapeakeBay)由于人类活动的影响而引起了生境的退化(富营养化和大叶藻藻床的破坏)及生物资源的衰退(美洲牡蛎数量大为减少)。近年来,弗吉尼亚海洋科学研究所(VirginiaInstituteofMarineScience)的科学家实施了牡蛎礁恢复计划,对礁体生物学、群落发生和营养动态进行了系统研究,并对恢复情况进行了追踪,如Harding研究了恢复的牡蛎礁区域浮游动物群落丰度和组成的水平分布和时间变化,作为切萨皮克湾牡蛎礁恢复进展的潜在标准。该系列研究对当地牡蛎礁的成功修复起到了重要作用。牡蛎礁的修复主要通过结合防浪堤设置专用礁体以及利用牡蛎壳礁体两种方式实现。
1.3珊瑚礁修复技术
珊瑚礁(coralreef)是石珊瑚目的动物形成的一种结构,它们是成千上万的由碳酸钙组成的珊瑚虫的骨骼在数百年至数千年的生长过程中形成的。珊瑚礁被称作“热带海洋森林”,其生态系统具有很高的生物多样性和重要的生态功能,珊瑚礁为许多动植物提供了生活环境,其中包括蠕虫、软体动物、海绵、棘皮动物和甲壳动物,此外,珊瑚礁还是大洋带的鱼类的幼鱼生长地。
由于全球气候变暖、自然灾害、海水消耗、过度捕捞、海水污染等原因,导致珊瑚礁的衰退现象严重。世界珊瑚礁现状调查显示,全世界19%的珊瑚礁已经消失,15%的珊瑚礁在10~20年内将有消失的危险,20%的珊瑚礁在20~40年内将面临消失。珊瑚礁生态修复的主要方法包括有性生殖法(sexualreproduction)、珊瑚移植法(transplantation)、底质改良法等。有性生殖法是通过自然产卵产生的珊瑚幼虫来培育珊瑚幼体,再将幼体进行移植;珊瑚移植是把珊瑚整体或者部分移植到退化区域,以改善退化区的生物多样性,这是过去几十年来修复珊瑚礁的主要手段;底质改良是通过稳固底质或在底质中增加化学物质,以吸引珊瑚幼虫的附着和珊瑚的生长。
1.4人工鱼礁构建技术
人工鱼礁水动力学特征研究可以为人工鱼礁的选址和设计的优化提供科学依据。了解人工鱼礁水动力学性能需要首先研究人工鱼礁受水流作用时受力的情况和人工鱼礁内部及其周围流场的实际分布情况,其研究方法主要有理论分析、模型实验和数值模拟等。黑木敏郎与中村充在回流水槽中,观察和测定了圆筒形、四角形鱼礁模型周围水流的变化。Fujihara等运用数值计算法对设置鱼礁后的定常层流水域的流场变化进行研究,得到了鱼礁流场的上升流范围及分布特点。国外学者的研究表明:在鱼礁的阻流作用下,鱼礁下游的流场根据紊动程度可分为3个区域:紊流区、过渡区和未受扰动区。通透性礁体和非通透性礁体所产生的紊流区长度比和高度比均不同,通透性礁体的高度比小于1,长度比小于4,而非通透性礁体的高度比一般要大于1而略小于2,而长度比小于14。
合理的选址是人工鱼礁规划设计的基础。人工鱼礁投放区域的选择是否合理关系到其功能能否正常发挥,投放区域不当会造成人力与财力的损失,并有可能对生态环境造成破坏。李文涛等认为人工鱼礁的选址涉及地质科学、海洋科学、气象科学、生物科学、社会学等多个学科,需要考虑海洋物理环境、生物环境和社会等多种因素,其中国家的海洋功能区划以及海底底质类型、水深、水流等因素在人工鱼礁的选址中是必须首先考虑的;王飞等根据水深、底质类型、地形坡度、生物密度、平均流速、离岸距离等影响人工鱼礁选址的因素,并根据各影响因子的重要性程度确定其权重,建立了舟山海域人工鱼礁选址的多因子综合评价模式。
Tian对台湾省老鼠屿沿岸海区的五个预选礁区进行了综合性的选址研究,研究内容包括了海底地形、地貌、底质特性以及海况,调查中使用了回声测深仪、旁扫声纳、重力岩心提取器、地质测试仪、GPS、ADCP(多普勒流速剖面仪)和ROV(水下机器人)等先进的仪器设备。
2海洋生物资源养护技术
2.1人工增殖放流技术
增殖放流是恢复渔业资源、优化水生生物群落结构、提高渔业生产力的有效手段,其形式是通过向天然水域投放鱼、虾、蟹、贝类等各类渔业生物的苗种来达到恢复或增加渔业资源种群数量和资源量的一种方法。19世纪中期,美国、加拿大对红点鲑进行了移植孵化实验,后来又将一种溯河性鲱鱼从北美大西洋沿岸移植到太平洋沿岸,并形成了有价值的自然种群。挪威、英国、丹麦和芬兰也先后进行了鳕鱼和鲆鲽类的资源增殖工作。日本于20世纪60年代提出“栽培渔业”概念,并在濑户内海进行了对虾、真鲷、梭子蟹和盘鲍的放流增殖工作,至2002年,日本放流水产苗种已达83种。
长距离洄游的大麻哈鱼类是目前世界上规模最大、最有成效的增殖种类,前苏联、日本、美国和加拿大等国先后进行了大麻哈鱼的增殖放流,放流数量每年高达30余亿尾,回捕率高达20%。目前世界上有94个国家开展了增殖放流工作,其中64个国家开展了海洋增殖放流工作。
我国近海渔业资源放流工作起步较晚,自20世纪70年代中后期开展对虾增殖放流以来,已经开展了海蜇、三疣梭子蟹、金乌贼、曼氏无针乌贼、梭鱼、真鲷、黑鲷、大黄鱼、牙鲆、黄盖鲽、六线鱼、许氏平鲉等游泳生物以及虾夷扇贝、魁蚶、海参以及盘鲍等底栖生物增殖放流工作,其中中国对虾的增殖和移植、海蜇的增殖、虾夷扇贝的底播移植等工作已初具生产规模和显著的经济效益;但在增殖放流过程中,存在管理体制不够健全、资金投入相对不足、科学研究相对薄弱,缺乏规范的增殖放流技术规程等问题。农业部下发了《全国水生生物增殖放流总体规划(2011—2015年)》,规范和细化了各海域增殖放流任务,提出了渤、黄、东海及南海具体适宜增殖放流的种类,对45种经济物种的适宜放流海域进行了规划。
2.2多营养层次综合增养殖技术
多营养级的综合养殖模式(integratedmulti-trophicaquaculture,IMTA)是近年提出的一种健康、可持续发展的海水养殖理念。对于资源稳定、守恒的系统,营养物质的再循环是生态系统中的一个重要过程,由不同营养级生物,如投饵类动物、滤食性贝类、大型藻类和沉积食性动物等组成的综合养殖系统中,系统中一些生物排泄到水体中的废物成为另一些生物的营养物质来源。因此,这种方式能充分利用输入到养殖系统中的营养物质和能量,可以把营养损耗及潜在的经济损耗降到最低,从而使系统具有较高的容纳量和经济产出。近年来,作者所在的研究团队针对浅海筏式、底播和岛屿的不同特点和增养殖对象的生态特征,研发了筏式贝-藻-参综合养殖、藻-鲍-参生态底播增养殖和离岸岛屿生态增养殖等多营养层次的综合增养殖新技术。
3海洋牧场建设技术
海洋牧场(oceanranching)是一个新型的增养殖渔业系统,即在某一海域内,建设适应水产资源生态的人工生息场,采用增殖放流和移植放流的方法,将生物种苗经过中间育成或人工驯化后放流入海,利用海洋自然生产力和微量投饵育成,并采用先进的鱼群控制技术和环境监控技术对其进行科学管理,使其资源量持续增长,有计划且高效率地进行渔获。建设海洋牧场需要一整套系统化的渔业设施和管理体制,如人造上升流、人工种苗孵化、自动投饵机、气泡幕、超声波控制器、环境监测站、水下监视系统、资源管理系统等。海洋牧场的构想最早是由日本在1971年提出。
1978~1987年,日本开始在全国范围内全面推进“栽培渔业”计划,并建成了世界上第一个海洋牧场——日本黑潮牧场。韩国于1994~1996年进行了海洋牧场建设的可行性研究,并于1998年开始实施“海洋牧场计划”,该计划试图通过海洋水产资源补充,形成牧场,通过牧场的利用和管理,实现海洋渔业资源的可持续增长和利用极大化。美国于1968年提出建造海洋牧场计划,1972年付诸实施,1974年在加利福尼亚建立起海洋牧场,利用自然苗床,培育大型藻类,效益显著。我国在20世纪80年代曾提出开发建设海洋牧场的设想,90年代又有学者对南海水域发展海洋牧场提出建议,并对南海水域进行了多项综合和专项调查,为开发建设海洋牧场提供了背景资料和技术储备。目前中国海洋牧场的开发还仅限于投放人工渔礁和人工放流,并且由于规模较小,形成的鱼礁渔场对沿岸渔业的影响甚微。
海洋生境修复和生物资源养护的监测与评价
1海洋生境修复和生物资源养护系统的监测
生态系统的监测是海洋生境修复和生物资源养护计划的重要组成部分,监测信息的收集是决定恢复生态系统管理方式的重要环节,通过监测可以确定修复工程是否向既定目标发展。因此,制定监测实施标准和规程对于复杂的监测活动十分必要,如美国的加利福尼亚区域海带修复计划中制定了海带恢复和监测规程,规程为参与潜水的志愿者列出了详细注意事项,以保证监测的一致性和精确性;全球海草监测计划(SeagrassNet)也制定了有关海草恢复的监测规程、野外取样和数据处理的注意事项、科学监测手册等。
监测主要分修复前监测和修复的长期监测。通过修复前监测,可以了解生境和生物资源的受损程度,确定现存生态系统的特点,并有助于确定恢复的目标和恢复方式。修复的长期监测是自修复计划正式实施以后对修复的全过程进行的监测,通过长期的系统监测可以对比修复系统与自然系统的特点,便于准确确定退化生态系统修复的生态变动过程及变动方向。
2海洋生境修复和生物资源养护效果的评价
在复杂的环境条件作用下,恢复的目标和效果可能会偏离既定的恢复轨道,因此,对海洋生境修复和生物资源养护效果进行评价是十分必要的。当前对恢复和自然生态系统及其功能参数特征的变异性了解还不够深入,因此,海洋生境修复和生物资源养护效果的评价方法与技术手段也相对复杂。生态修复效果评价的主要方法有直接对比法(directcomparison)、属性分析法(attributeanalysis)和轨道分析法(trajectoryanalysis)。评价生态修复效果应用最广泛的方法是直接对比法,即对比恢复的和自然的生态系统的结构与功能参数,包括生物和非生物环境参数;属性分析法是将恢复的生态系统的属性转化为定量和半定量的数据,以确定生态系统中各属性要素的恢复程度;轨道分析法是一种正处于研究过程中但比较有应用前景的方法,该方法通过定期收集恢复数据并绘制成趋势图,以确定恢复的趋势是否沿预定的恢复轨道进行。
恢复的生态系统的评价标准较为复杂。从生态学角度,恢复的生态系统应包含充足的生物和非生物资源,其能够在没有外界协助的情况下维持自身结构和功能的持续正常运转,且具备能够应对正常环境压力和干扰的抗性。国内外在采用系统模型评价修复效果方面的研究取得了一定进展。Madon等提出了用于规划湿地恢复的生物能量学模型(bioenergeticsmodels),该模型可以用于评估不同环境条件下鱼类的生长情况,华盛顿大学的研究人员利用该模型评估了河口湿地系统恢复过程中鲑鱼幼鱼的生长情况。Pickering等运用成本效果分析(CEA)、成本效益分析(CBA)和条件价值评估(CVM)等方法从生态学角度评价了人工鱼礁修复近海生态系统的潜力。
Pitcher等采用生态系统空间模拟技术(ECOSP-ACE)预测了香港禁捕保护区内人工鱼礁的资源和渔业的效益。
海洋生境修复和生物资源养护的综合管理
海洋生境修复和生物资源养护的管理是海域管理的重要组成部分,涉及对海洋生态系统的全面了解以及对生境修复和生物资源养护的监测与研究。海洋生境修复和生物资源养护的管理应该从规划开始,一直持续到修复效果达到预定目标。管理的目标是保障修复行动和修复效果的有效性。近年来,基于生态系统的管理(ecosystem-basedanagement,EBM)理念得到充分重视与发展。基于生态系统的管理是一种较为先进的资源环境管理方式,其核心内容是维护生态系统的健康和可持续,该理念强调从海洋生态系统整体出发制定渔业管理决策,并运用多学科知识,加强各部门合作,实现资源开发与生态保护相协调。适应性管理(adaptivemanagement)是海洋生境修复和资源养护中强调的另一种管理模式,该模式承认恢复计划指定过程中无法预测某些不确定发生的事件,管理的目标是解决实施过程中出现的这些不确定事件。该模式涉及附加恢复计划的实施,恢复系统中部分区域的实验研究、不同环境条件下的并行研究计划实施、评估整个过程有效性的实施等。适应性管理的模式广泛应用于海洋生境修复和生物资源养护实践中。
海洋生境修复和生物资源养护研究展望
海洋生境的退化与生物资源的衰退引起了国内外的高度重视,在典型生境的修复、关键物种的保护、修复效果的监测与评价、修复的综合管理等方面取得了较为显著的成效,对缓解海洋生态环境的持续恶化与生物资源的持续衰退起到了重要作用;但在生境修复与生物资源养护原理、生态高效型设施设备、生境修复与生物资源养护新技术、监测评价与管理模型、标准和规范等方面开展的研究与实践工作相对较少,也是制约海洋生境与生物资源持续利用的关键因素,这也必将成为未来研究工作的重点和热点。
1生境修复和生物资源养护原理
生境修复与生物资源养护原理是开展生态系统恢复计划的依据。不同环境条件下的演替规律、功能群结构与功能、不同干扰条件下生态系统的受损过程及其响应机制、生态系统退化的诊断及其评价指标体系依然是未来研究工作的重点。
2生态高效型生境修复和生物资源养护设施设备
生态高效型设施设备的研发是生境修复与生物资源养护工作的基础。该领域未来工作的热点将主要集中在生态高效型人工鱼礁、藻礁与海珍品增殖礁的研发,资源与环境远程监测设施设备的研制,水下摄像与测量仪器的研制等方面。
3环境友好型生境修复和生物资源养护新技术
生境修复与生物资源养护技术是实现预期修复效果的核心。未来研究的重点将集中在生境修复与生物资源养护关键物种的筛选与功能群构建技术、碳汇渔业新技术、海洋牧场构建技术、智能型远程监测与预警预报技术等方面。
4海洋生境修复和生物资源养护监测、评价与管理模型
监测、评价与管理是修复行动有效实施的关键。未来研究工作的重点将集中在监测、评价与管理的智能一体化系统,监测、评价与管理的动态模型等方面。