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河流生态修复方案精选(九篇)

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河流生态修复方案

第1篇:河流生态修复方案范文

【关键词】生态水利工程;水利建设;现存问题;作用

1水利工程建设中生态水利工程设计的意义

在环境管理和生态设计这一领域中,水利工程生态设计的理念正在悄然兴起,并逐渐成为水利工程设计中一项重要的环节。所谓的生态水利工程设计,就是对水利建设过程中,会造成的环境污染以及生态破坏程度进行评估,研究,并根据具体情况调整,改善施工方案,以及采取相关的保护手段,从而将环境污染,以及生态破坏程度,降至最低。生态水利工程设计具有很强的综合性,相较于普通的水利工程设计,生态水利工程不仅仅要满足河流综合治理中总的要求。

2生态水利工程设计在水利建设中的重要性

众所周知,传统的水利工程建设,会对其河流的生态系统造成很大程度的影响甚至是破坏,具体体现在两个方面:首先是自然河流的非延续性,因为水利工程建设,往往是顺河流方向进行的,因此会对河流的延续性带来影响,原本连续不断流动的河流,因为水利工程的建设,变成了静止的湖泊,其生态系统为了适应这样的改变也会发生一定的变化,不仅如此,河流流速,河水深度都于以往有所不同。而一些长期生活在过去水域环境的动植物,又不得不重新适应新的生存环境,而一些适应能力,调整能力较差的生物,就不得不面临优胜劣汰这一实际状况;其次自然的河流变成了沟渠,天然河流被改造成人工湖泊,水利工程对水流进行了拦截,上游的水无法顺利流至下游,水量也因此增加,上游蓄水量的增多,迫使上游的水面深度,水面宽度有所增加,于是乎就需要淹没更多的陆地。

3水利工程建设中的生态水利设计的基本原则

所谓的生态水利工程建设,首先要确保人与自然的和谐,其次要确保资源开发与资源保护的平衡,从而让水利工程服务于社会,并且改变、调整相关的体制,观念,使水域环境得到不断的优化,保证水域安全,让水域生态得到改善,从而让可持续发展战略能够落实到位。除此之外,还要重视水利工程的防洪安全,必要时,要建设水安全体系,建设防洪工程以及采取其他相关措施,从而提高水安全体系的防御能力。与此同时,还需要对水资源的保护、节约和合理配置等问题提高重视程度,从而在一定程度上,提高水资源治理、保护和改善的承载能力。另外,还要将护岸工程落实到位,做好河道清淤工作,并加强监督管理,从而保证生态水利工程建设的顺利开展。

4生态水利工程设计中存在的问题

4.1生态水利工程和水利工程的结合问题

伴随着社会的快速发展,人们对于水利工程建设的要求也越来越高,首先要确保水利工程建设不会对环境造成污染,生态造成破坏,其次才是确保供水、供电的有效进行。而当前,我国在这些方面上,仍有许多问题等待解决,其中最主要的问题,便是生态水利工程和水利工程结合还不够充分,进而造成生态水利工程发展受到限制。

4.2水利工程相关设计人员的生态意识还不够高

当前,人们的环保意识都在不断的加强,对环境的重视程度也日益提高。为了确保水利工程建设不会对环境以及生态造成影响,相关的设计人员,在工程设计的过程中,应结合当前水域状况以及周边环境进行设计,除此之外,设计人员应该提高自身的环保意识和相关环保知识。但当前我国的水域工程设计人员只注重水利工程的实用性,很少结合实际状况对设计方案进行调整,这些问题,都直接影响到生态水利工程的顺利发展。

4.3生态水利工程设计不标准

当前,我国的生态水利工程仍处于刚起步的状态,相较于其他发达国家,还有很大的进步空间。我国生态水利工程的设计人员在设计方案时,总是参照以前的设计方案来,并未有专门的水利工程设计要求和标准,设计时鲜少从实际出发,导致水利工程在施工时常常会出现不可预估的实际问题。另外,有的生态水利工程在设计时,选择的地理设计环境与实际地理环境有较大差异,设计方案投入施工时才发现难以开展水利工程,有些设计人员实地考察过,但并不重视环境差异这个问题,选择继续保持原有设计方案,有的设计人员甚至忽略实地考察这一过程,直接着手开始设计,导致设计方案并不能在实际环境中运用,造成时间成本和人力资源的浪费,当地的生态结构也因此遭到破坏。

5生态水利工程设计的具体应用

5.1为水生态中的生物提供空间生存和繁衍

在整个生产水利工程中,每一条河道、每一道堤防、每一株河畔植物都属于一个大整体。在水生态系统中,专门设计了堤防,在堤防底部的护底上,设计人员专门设计了流速不同的变化带,为鱼类提供活动场所,同时,设计人员设计直径不同的孔隙,专门为生物生长和繁衍准备,加上每条河流两旁都会建造草丛和绿树,供鸟类和昆虫类生长、觅食和繁衍,共同促进水生态系统的循环发展。

5.2增强水体的自净作用

当水体中有机污染物受到氧化作用的影响,便会直接转化为无机物,该过程也被成为水体的自净。在水利工程中,专门设计出流速不同的雨道,在促进鱼类繁衍活动的同时,也提高了水中的含氧量,水的溶氧能力不断增强,水中大量需氧微生物也因此生长。水生态系统中还有一定数量的需无机盐的营养物,这些物种根上有需要微生物附着的生物膜,所以增大了无机盐的需求量,也同时增大了有机污染物的转化需求,整个水体净化能力得以加强,水系统的水质也因此得到改变。

5.3调整流域尺寸

水利工程在设计时,必须考虑整个生态系统的结构,有的河流在进行生态修复工作前,必须设计出完备的修复计划,河段的空间尺寸和短期尺寸都不是修复的考虑区域,整个流域的尺寸才是修复的主要内容,这才应当是修复计划的考虑内容。生态水利工程便很好地掌握了河段流域的性质,注重了整体修复的修复方案,实现修复的长期性和实用性,从根本上提高生态系统的稳定性,尽可能减小人为操作的痕迹,以最大限度地保证生态系统的完整性。

第2篇:河流生态修复方案范文

【关键词】青年湖;富营养化;生态修复

辽宁省政府对辽宁友谊宾馆青年湖水质改善工程非常重视,同时我国在污染湖泊的治理方面,工艺技术相对成熟,可确保湖水水质得到有效改善。为了更好地迎接2013年12届全运会在辽宁召开,辽宁省政府与沈阳市政府加快了对市区环境的整治,为城市污染湖泊治理工程建设提供了资金保障。

1.工程概况

青年湖历史上隶属于北陵公园,1971年,为了改善接待环境,确保政务接待的安全,省政府决定将北陵公园西侧12万平方米的青年湖区划入友谊宾馆范围。1985年,省政府投资对青年湖进行了清淤改造;2002年,省政府对青年湖及周边环境进行了综合改造,按照与北陵公园建筑风格相协调的原则,修建了仿古围墙,沿湖甬道。同时为了防渗在青年湖底铺了一层无纺布。

辽宁友谊宾馆青年湖平均水深5m,青年湖湖水来自其临近的北运河河水。每年补水50万m3。由于北运河河床高于青年湖湖面,故青年湖只能从北运河引水,无法向北运河排水,使整个青年湖形成死水。

2.水环境问题分析

在对友谊宾馆青年湖基本情况进行了解之后,辽宁省环境科学院对辽宁省友谊宾馆青年湖进行多次采样调研。

首先,辽宁友谊宾馆青年湖大部分点位总磷为0.5-1mg/L之间,个别点位总磷达到2mg/L。大部分点位总氮为2.3-3.5mg/L之间,个别点位总氮达到4.5mg/L。

其次,从监测结果来看,青年湖大湖水质COD指标介于《地表水环境质量标准》III类水质和IV类水质之间。总氮和总磷指标属于劣V类水质。

第三,青年湖属于城市深水湖泊,监测结果表明,不同深度水温差异显著。但总氮、总磷等指标无显著差异,说明不同水层之间存在垂直水体交换。水质改善工程需处理的水量为全部湖水,总水量为48.25万m3。

第四,青年湖水质透明度下降主要是由于湖水中磷、氮含量过高,导致湖水富营养化。从而使湖中藻类大量繁殖,湖水颜色变绿、变深,透明度下降。

3.工艺方案比选及可行性分析

3.1处理水量及设计规模确定

辽宁友谊宾馆青年湖水面面积约10万m2,分为小湖和大湖两部分。其中小湖5000m2,平均水深1.5m。大湖面积9.5万m2,平均水深5m。本工程项目处理总水量48.25万t。

3.2场址选择

由于考虑到友谊宾馆青年湖周边可用地比较紧张的情况,按照水质净化与景观建设相结合,尽量减少工程痕迹,以生态修复为核心的原则,采取原位生态修复,在湖面建造人工浮岛,在小岛、小湖和大湖西南角各安装一套循环过滤系统,并做相应隐藏处理,同时为了增加氮的去除效果,可串联一个沸石过滤装置,在水下安装静音水下风机。

3.3工艺方案比选

根据辽宁友谊宾馆青年湖水质现状及处理目标,共提出4套方案进行比选。一是通过建设净化设施对来水进行净化处理,二是采用抽取地下水补水,三是采用投加药剂的方案,四是采用水质生态修复系统工程。

3.3.1北运河河水净化后补给青年湖方案

源头治理是一切污染治理的根本方法[1]。友谊宾馆青年湖水质较差的原因主要是由于进水氮、磷含量过高。为了从根本上解决这一问题,提出抽取地下水对青年湖补水和北运河河水净化后对青年湖补水两套方案。

目前辽宁友谊宾馆青年湖每年从北运河进水3次,第一次进水30万m3,第二次、第三次进水,每次进水10万m3。一般进水在5天内完成,每天进水6万m3。由于友谊宾馆场地条件限制,选用相对占地较小的石英砂滤池或者生物活性碳滤池。滤池滤料厚度为2m。滤速可以达到10m/d,处理6万m3/d的水量,需要滤池有效面积6000m2。加上构筑物墙体、设备间、管道等占地,总占地面积达到近1万m2。从卫星照片上观察适于建设进水过滤系统的青年湖东南角除去保护隐私的围挡等,可用地总面积不足3000m2,不能满足需要。

目前的进水方式是第一次进水在5月1日前完成,进水30万m3。这主要是因为:一、经过一年的蒸发,升华,青年湖景观用水严重缺乏,急需补水。二、5月1日前后,大伙房水库放水用于北运河沿线水田“泡地”,此时水质较好。如果采用全年进水,北运河水质较差时单靠滤池达不到处理目标。三、5月1日过后各种政务接待陆续开始,必须保证青年湖景观的完整性,短时间,高水力负荷进水。所以将进水时间调整为每年5月至9月均匀进水以降低日进水负荷是不可行的。

由于友谊宾馆可用于建设项目的场地有限和短时间、高水力负荷进水的特殊要求。采用北运河河水净化后补给青年湖方案是不可行的。

3.3.2抽取地下水补水方案

友谊宾馆绿化用水每天用水700m3。同时考虑到湖水蒸发等因素,每年补水50万m3。由于湖水较深,冬季深层湖水并不结冰,补水为全年补水,平均每天补水1370 m3,每小时流量57 m3。采用上海蓝升泵业200QJ50-78/6 19.5KW,流量60m3,扬程78m。单价 6048元。运行费用主要是水泵电费和自备井水费。合计年运行费用109.67万元。

从上述分析可以看出采用抽取地下水补水方案,投资成本和运行费用都比较低。但此方案在进行投资估算中假设了2个前提:1、不用经过地质勘查,可以确定抽取70m深地下水时青年湖水位不下降。2、根据辽宁省及沈阳市相关法规,抽取地下水补充景观用水是允许的。

通过进一步的调查研究,我们发现友谊宾馆青年湖最深处水深达12m,湖水已经与浅层地下水相连接,很有可能抽取70m深地下水时会形成小循环,无法通过抽取地下水补充青年湖水。另外在《辽宁省禁止提取地下水规定》中提出,自2011年4月1日起施行,全省各地禁止提取地下水。

因此,抽取地下水补给青年湖景观用水,不仅在技术可行性方面存在问题,在政策法规方面是坚决禁止的。

3.3.3投加药剂方案

投加药剂是治理重污染水体常用的方法。重污染水体由于厌氧反应产生氨、硫化氢等臭味气体时,通过投加各种氧化剂可以快速缓解和降低臭气浓度,取得较好的效果[2]。常用作杀藻剂的化学药品有硫酸铜和西玛三嗪。采用药物,数天内对杀藻会起到效果,但长期使用会造成湖泊退化。

使用化学药剂除藻,需要向水中引入新的化学成分,这些化学成本不仅对藻类有抑制性,对其他生物也存在毒性。如治理微囊藻水华的方法,多用硫酸铜等药物清杀,但在生产实践中发现有时候并不理想,往往在清杀之后,微囊藻水华照样大量出现[3]。此外,现阶段的清杀药物对藻类并无选择性,在杀死微囊藻水华的同时,也杀死了其他藻类,污染了水体。

辽宁友谊宾馆青年湖湖底铺设防渗膜,如果采用一般的氧化剂或絮凝剂投加方案,将对整个青年湖的生态链造成极大不良影响。所以本次药剂投加方案选用了一种韩国GCM水处理剂,该水处理剂选用天然无机材料作为原料,通过酸化、煅烧、粉磨等多道工序制作而成,处理效果较好。GCM天然复合无机水处理剂价格是64.9元/kg,GCM是1kg大约能处理40吨的水,所有总水量是95万吨,所以大约需要是23.75吨。一次投加药剂的药剂投资为154.14万元。一次投加药剂后可维持较好水质时间为1个月。

由上述分析可以看出,虽然GCM天然复合无机水处理剂生态安全,处理效果好。但由于青年湖水量太大,GCM药剂价格相对较高,导致单次加药造价过高,缺乏一定的实用性。

3.3.4生态修复方案

生态修复方案是当前广泛应用于城市湖泊治理的一种综合性水质修复方案集成[4]。北京的陶然亭公园内的景观湖,深圳荔枝湖等众多景观水体均采用生态修复方案。

近年北京陶然亭公园补水水源变为再生水,园区水域水质不断恶化,水华频繁发生。因此,急需通过水质改善工程提高水体水质,抑制水华发生,提升水体景观价值。由于水体及水源的营养元素指标超标严重,采取综合的减污措施加以去除;而水体静止也是造成水华的主要原因,应增加水体的流动性。综合考虑陶然亭湖水的实际情况,选择循环过滤、软性生物膜载体和水生植物等措施去除水体污染物质;通过循环过滤及推流曝气等措施增加水体的流动性。

深圳荔枝湖湖面总面积10.91万m2,蓄水量为10万m3,平均水深1m。荔枝湖污染严重,水质达不到地表娱乐景观水质标准要求,水体感官差,透明度低,湖水呈暗绿色,局部出现黑臭现象。采用水力自动化曝气过滤、人工湿地净化、臭氧灭藻湖水大循环的处理工艺。

辽宁友谊宾馆青年湖与上述案例最大的区别是湖水深。上述案例的平均水深在1m-1.5m,而青年湖平均水深5m,最深处达到12m。这就使整个工程处理水量远远大于上述工程。所以辽宁友谊宾馆青年湖水质改善项目采用了人工浮岛、循环过滤系统,水下风机曝气以及生物操纵等工艺在内的综合性生态修复方案。

生态修复方案安全、可靠运行成本和费用低。而且在改善水质的同时创造出与辽宁友谊宾馆相协调的优美生态环境。

4.结论

针对友谊宾馆青年湖水体富营养化和无清洁补水的现状,重点对青年湖内水质进行综合治理,采用生态修复的方法,确保湖水水质在的改善提高后保持长期稳定效果。

参考文献:

[1]周怀东,彭文启.水污染与水环境修复[M].北京:化学工业出版社,2005:249-260.

[2]刘正文.湖泊生态系统恢复与水质改善[J].中国水利,2006,(17):31-33.

第3篇:河流生态修复方案范文

关键词:绥芬河流域 缓冲区 保护规划

绥阳林业局施业区内拥有大小绥芬河两大水系,作为自然界最重要的生态系统之一,她的存在为林区生态提供着重要的基础保障,为切实使大小绥芬河两大水系保持良好运行态势,实施对大小绥芬河流域两岸缓冲区进行规划整治和保护,为此特提出大小绥芬河流域缓冲区恢复保护规划。

1.施业区地理位置

绥阳林业局地处黑龙江省东南部,南北长150千米,东西宽50千米,施业区总面积516451公顷。局址设在东宁市绥阳镇。

2.水文概况

施业区区内有大小河流160多条,属绥芬河水系,主要有大绥芬河、小绥芬河、大黄泥河、小黄泥河、大寒葱河、小寒葱河、细鳞河、黄金河、瑚布图河等。

大绥芬河源于吉林省珲春市西北部的森林山(图门山),全长443千米,施业区内流长160千米,总体流经汪清县、东宁县、俄罗斯,注入日本海。

小绥芬河源于双桥子林场北部神洞山,全长133千米,施业区内流长101千米,在河湾施业区汇入大绥芬河。

3.其它资源

区内有国家重点保护的动、植物资源十分丰富。有紫杉、松茸、东北虎、东北豹等珍稀动、植物。

4.设置缓冲区的意义

缓冲区是河流生态系统与陆地生态系统进行物质、能量、信息交换的一个重要过渡带,成为两者相互作用的重要纽带和桥梁。在河流两岸各设置一定宽度的缓冲区是重要的河流生态修复方法,缓冲区修复可起到分蓄和削减洪水的功能,其次,河流与缓冲区河漫滩之间的水文连通性是影响河流物种多样性的关键因素。此外,河岸缓冲区还具有其他修复作用,包括将洪水中污染物沉淀、过滤、净化,改善水质;截留、过滤暴雨径流,净化水体,提供野生动植物的生息环境,保持景观的自然特征;为人类提供良好的生活、休闲空间等。因此,修复缓冲区生态对增加动植物物种种源、提高生物多样性和生态系统生产力、治理水土流失、稳定河岸、调节微气候和美化环境等均有重要的现实和潜在价值。

5.流域缓冲区现状

施业区内大小绥芬河及溪流流域缓冲区视河流的宽度、受干扰情况而确定。

大小绥芬河流域缓冲区的宽度为:无人为干扰区(山地、湿地、丘陵和林地)两岸各10米;人为干扰区(耕地、两荒地、地栽木耳摆放地)两岸各20米、人为干扰区(居民区、道路)两岸各30米。

大小绥芬河区域内缓冲区总面积为321.4公顷,其中大绥芬河流域缓冲区为150.6公顷,小绥芬河流域缓冲区为170.8公顷;其中大绥芬河流域缓冲区各段无人为干扰区面积为112.2公顷、各段人为干扰区面积为38.4公顷,小绥芬河流域缓冲区各段无人为干扰区面积为128.7公顷、各段人为干扰区面积为42.1公顷。

缓冲区内各段无人为干扰区由于是水保林、封山育林区,所以这段流域生态系统连续完整。

缓冲区内各段人为干扰区由于受人为对河流的开发治理修建的道路、堤防和硬质化边坡等,对自然缓冲区的连续化,对河流生态系统造成不同程度的损伤;各段人为干扰区内来自耕地、地栽木耳摆放地及居民点潜在影响主要体现为,农药、化肥的使用因地表径流致使残留农药、氮和磷流入河中,产生的食用菌废料、生活垃圾被人为倾倒于河岸,对缓冲区的功能造成不同程度的影响,所以恢复缓冲区内各段人为干扰区的生境是十分必要的。

6.改善和恢复缓冲区的方法

6.1植被恢复

植被恢复具体讲就是对缓冲区内各段人为干扰区的耕地逐年进行规划退耕还林,恢复缓冲区的固有功能,减少缓冲区内各段的人为干扰,逐步增大缓冲区的连续性;同时利用湿地植物构建新的水生植物系统综合人工湿地、微生物及水生动物协同净化等原理设计的生态修复系统,可除去流如河中水体的营养盐和有机物,从而达到构建具有完整营养级结构的水生动植物生态缓冲系统。

6.2生态护岸恢复

对河岸进行加固,防止河道淤积、侵蚀和下切,同时多孔护岸材料也为植物的生长提供了有利条件,为野生动物提供栖息地,保障自然环境和人居环境的和谐统一。透水的护岸保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换,也保证了生态脆弱缓冲区的功能的加强。

6.3垃圾清理恢复

在制定林地垃圾管理办法和组织机构的基础上,对缓冲区内各段人为干扰区的各种垃圾进行清理,改善该区的林地卫生环境,增强缓冲区多种修复功能,从而达到修复河流水环境的目的。

7.保障措施及时限

7.1制定退耕还林计划

在已往对缓冲区耕地退耕还林成果的基础上,逐年对缓冲区内各段人为干扰区的耕地、地栽木耳摆放地进行规划退耕还林,恢复缓冲区的固有自然生态功能,最大限度地减少缓冲区内各段的人为干扰,还大小绥芬河水系整体优良水环境。

7.2实施专业整治和监督

按照“森林认证”的要求及现实形式,认真执行《绥阳林业局施业区内林地垃圾管理实施方案》和《绥阳林业局食用菌摆放地及废料处理管理办法》的通知要求,绘制缓冲区两岸专项管理区划示意图,对缓冲区两岸进行专项清理和整治,定期检查监督和总结。

第4篇:河流生态修复方案范文

关键词:生态河道 治理 回归自然 以人为本

中图分类号:TV85 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)005-115-02

近年来,随着我国经济建设的发展,水利等基础性工程的建设也得到了较快的发展,防洪、排洪、灌溉等农田水利设施系统进一步完善,水利行业有了较大的改观,中小河道的治理项目不断深入,而在生态保护、环境保护等可持续发展理念愈加受到人们关注的今天,水利行业中也涌现出了“生态”、“环境”等词汇,给水利的建设和发展提出了新的标准和更高的要求。多年来,闵行区在水利工程建设中,一直重视水环境的治理和改善,但大部分河水水质仍维持在劣五类标准,特别是农村地区,由于污水配套设施不完善,很多污水直接排入河道,造成河道水质进一步恶化,为适应现代都市农业发展要求,就须要大力开展农村生活污水处理和河道生态整治工作,改善河道水环境面貌,构建具有良好循环功能的水生态系统,以实现人水和谐的关系,进而促进农业和国民经济的可持续发展。

1 生态河道治理

生态河道治理是指在河道陆域控制线内,在保证河道防洪、排涝及引水等基本功能的前提下,通过采取一定的人工修复措施,恢复河道水生态系统,从而构建完整、良好的河道水生态系统的活动。

根据生态河道治理的要求和特点,在进行生态河道治理时,需要遵一定的原则,通过确定生态河道治理的目标、利益相关者、分析人类活动对河道功能的影响、识别河道主要天然资产、确定生态河道治理的有限次序,制定出科学合理,符合实际的资产保护和河道改善措施和策略,并对制定的策略和措施进行细化,制定出更加详细、可以度量的目标,对目标的可行性进行分析,制定和设计修复工程的详细计划和评估方案,进行修复工程的组织工作,制定时间进度表,明确施工任务,落实资金来源,在完成以上步骤之后,再进行生态河道治理工程的具体实施,工程完成后,评估确定其达到了生态河道的治理要求后,即完成整个生态河道治理的工程。

生态河道治理需要遵循综合性、协调性、自然性和经济性的原则。生态河道治理的综合性原则,要求在进行修复方案的设计时,既要保证河道的基本功能,又要充分考虑到河流生态功能、景观等功能的要求,同时还要兼顾人们亲水活动的安全;生态河道治理的协调性是指河道要与周边区域发展的特点、沿线的整体风貌相协调;在进行修复工作时,要坚持以人工修复辅助自然修复的思路,因地制宜,充分地利用河道周围的地形、水文等自然环境及河岸、水下物种,以保证构建起的水生态系统能够有较强的自我维持能力;同时,还要考虑到经济方面的影响,在确保达到河道治理目标的基础上,最大限度地降低成本,统筹好前期的建设和后期的维护工作,减少维护成本,以实现河道治理的可持续发展。

2 河道生态治理思路

2.1 水利基本概况

闵行区地处上海市中心城区的西南部,区域总面积371.68km2,现辖9个镇,3个街道,1个市级工业区,现有耕地面积约5754公顷,自解放以来,闵行区水利工程经过了多年的发展,全区的农田水利设施建设都有了很大的改善,基本适应了防汛排涝的要求,但水利建设中还存在着工程老化失修、农田分布零散,灌区规模小、河道引排水不畅、涝渍灾害的防御能力不高,田间排水设施有待完善、农田灌排设施配套不能适应现代都市农业的发展等问题,尤其是河道淤积严重,引排水不畅,极大地阻碍了农业的发展,给闵行区国民经济的发展带来了不利的影响。

2.2 造成河道功能下降的原因

在城市发展的过程中,由于一些企业环保意识淡薄,有时为了追求更高的经济利益而不惜以环境为代价,将未经处理的工业废水直接排入河道,造成河道水体的严重污染,不仅对危害到河道中生物的生存,还给城乡居民用水和正常的工业用水安全带来了威胁。一些城乡居民生活区没有建立污水收集网,日常的生活污水直接排入河道,加剧了河道污染。

另外,农业生产中,长期使用磷肥等肥料及化学农药,对河岸上和河流中生物的生存环境破坏十分严重,河流水体的自净能力逐年下降,水生态循环变差。

而由于水利工程的兴建改变了河道断面,对水流形态及其原有的功能产生了影响,在没有洪水发生时,水流速度慢,极易造成泥沙的沉积,使水生态循环不畅,而在洪水发生的时候,河道断面往往不足,无法达到泄洪的要求,造成一定范围内的洪水灾害。

3 生态河道治理整体设计思路

3.1 治理理念

河道生态治理的目的是通过一定的手段,构建起一种既适合人类生存,又能保持生物多样性的适合自然生存的状态,从而促进人与自然的和谐发展。这一目的表现在实际中的具体要求为水流必须清澈、河岸须有绿色植物、河道的横向要保持空气、水分的流通、河道要尽量保持其原有的形态。

首先是对水体质量的要求,清澈的水流是保证河岸、水下生物生存的基本条件,同时,水流的流势要自然多样,生动丰富;两岸的河滨要有多种类、搭配合理的绿色植物群落,绿色植物选择时要根据不同的水情选择合适的物种,尽可能地保留原有的野生植物,营造自然的环境气息;河道的横向要保持空气、水分的流通,以能保障动植物的生存环境;河道的纵向要最大限度地保留期原有的蜿蜒曲折的形态,尤其要避免裁弯取直的设计思路,而要创作条件增加河水自然流势的多样性,减少人工痕迹,体现河流及周围景观的自然性。

3.2 设计思路

根据河道生态治理的思想,在进行河道生态建设时,要坚持将“回归自然”和“以人为本”相结合的思路,既要保留河岸原有的水草、礁石等,恢复河道原有的排洪、蓄水、航运等自然功能,保持河道原有的自然特征和水体流势的多样想,建设仿自然型的河流,还要处理好人、水关系,建立起亲水、安全的人水和谐环境,满足人类活动对河道的要求。

针对闵行区存在的水污染严重的问题,在进行河道生态建设中,应当着重加强截污、治污的管理工作,建立污水处理配套措施,通过沿河埋设管道,设立分级沉淀池对居民生活区的生活污水进行截留、沉淀,将其中对水体有害的物质排除后,再将其排入河道;同时,在建设主要行洪通道的基础上,还应设立多功能的拦污栅,采取一定的保洁措施,对已整治好的河道进行保护,以保证其功能的正常发挥,实现治理的目的。

3.3 生态河护岸在河道生态建设中的应用

生态护岸是指河道恢复后的自然护岸,或是具有自然护岸“可渗透性”的人工护岸,它采用自然材料,形成了一种“可渗透”的界面,具有丰水期泄洪、枯水期补枯,调节水位的作用,还能构成丰富的生态系统,保证河岸横向的空气流通、河岸和河流水体之间的水分交换和调节,使河流地貌更加多样,提高河流的自净能力,同时还能与周围的环境构成一道优美的风景线。这一新型的护岸结构在实践中的不断应用和推广是河道生态治理水平发展的中的一大进步。

4 结语

在生态河道治理中,为了更好地实现“治污、防洪、还生态、促发展”的目的,首先应当坚持将以“回归自然”和“以人为本”相结合的思路,树立牢固的生态和谐理念,注重开发河道的多种功能,加大河道生态建设的宣传力度,提高全社会的生态河意识,大胆创新,在综合性、协调性、自然性和经济性原则的要求下,进行河道生态建设,实现河道治理的目标,从而促进水生态系统的良好循环,达到人与自然和谐相处的目的,促进社会、经济的可持续发展。

参考文献:

[1] 杨琼,张敏秋,周志华,等.永定河绿色生态走廊建设工程中减渗方案的设计与思考[J].北京水务,2011(4).

[2] 何靖亚.富阳市生态河道治理思路探讨[J].浙江水利科技,2010(1).

第5篇:河流生态修复方案范文

【关键词】土壤修复;风险评估;设计原则

一、辽宁省实施生态修复的意义

辽宁省已正式被列为全国生态省建设试点,为了建设生态省,辽宁省已制定了《辽宁生态省建设规划纲要》,将辽宁省生态省建设规划期限定为20年,分为起步、整体推进、完善提高3个阶段。《纲要》提出,到2025年,辽宁省将基本建设成为经济发达、生活富裕、环境优美、文化繁荣、社会和谐的生态省。其根本目的是要以保护环境优化经济社会发展,着力建设资源节约型和环境友好型社会,推动区域走上生产发展、生活富裕、生态良好之路,为子孙后代留下良好的生存和发展空间。

辽宁土地生态环境问题主要体现:农田土壤因多种污染源受到污染,工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地;矿山及基础工程建设造成土地生态破坏;因自然、经济及人为因素形成生态脆弱区。煤矿和铁矿,采矿、地表剥离、矿渣、煤矸石等占用大量土地。

二、生态修复技术及管理现状

1.土地生态修复技术现状

生态修复目前还是一个比较年轻的研究领域,它既包括污染环境的生态修复,也包括非污染环境的生态系统的修复,即通过生态系统自组织和自调节能力,修复遭到破坏的生态环境。生态修复具有多学科交叉的特点,需要生态学、物理学、化学、植物学、微生物学、分子生物学栽培学和环境工程学等多学科的参与。生态修复技术还运用遥感影像数据(卫星影像,航片),结合区域绿地、土壤、气象资料,以及规划区域的建设历史和未来发展规划进行详细调查,注重社会、经济、文化、景观等全方位的生态化。针对于污染土地的修复,又主要包括两个方面的内容,即对污染农田土壤的修复和针对工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地的修复。对于非污染环境的生态修复,则包括对矿区、重要基础工程建设等造成的生态破坏区和处于农牧交错带的生态脆弱区进行的生态修复。对于污染土地、生态破坏区和生态脆弱区的生态修复,各国对修复和管理具有特定的规范、方法与程序,虽然在规范的具体内容上有各自的特点,但均涵盖土地的评价与分析、修复方案与措施及修复实施与管理维护三大部分。

修复区土地评价与分析包括修复区调查、风险评价和修复目标的确定,污染土地调查涉及土地物理条件、污染特性、暴露途径、受体调查;生态破坏区和生脆弱区调查包括结合区域生态环境状况、水土流失状况、土壤保水能力、矿区塌陷、植被情况、土地利用等,风险评价是判断污染土地风险水平的重要手段和修复目标制定的重要基础,生态修复的目标有两种:一是认为将污染或生态破坏环境恢复到接近于它受干扰前的自然状态的管理和操作过程,即回复到生态先前或历史上的状态;另一张是污染或是生态破坏环境的修复要在于消除对任何生物有害的污染,重建适宜人与动物,植物等生存的生态环境,所以无需回到先前的历史状态,而是重新建立新的生态环境。

修复技术的选择是土地修复的核心内容,根据实施的位置分为“原位修复”和“异位修复”。生态修复是在生态学原理的指导下,以生物修复为基础,利用特异生物对污染物的代谢过程,借助物理修复、化学修复和工程技术措施,通过优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合污染环境修复技术。生物修复技术包括:植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。物理修复技术包括:物理分离修复技术、土壤蒸气浸提修复技术、固化/稳定化土壤修复技术、玻璃化修复技术、热力学修复技术、热解吸修复技术和低温冰冻修复技术等。化学修复技术包括:淋洗技术、溶剂浸提技术、化学氧化修复技术、化学还原于还原脱氯修复技术、原位化学反应处理墙修复技术以及电化学修复技术等。在修复技术选择的基础上,针对整个污染土地进行技术集成,形成总体修复技术体系,制定修复方案。对于矿区及基础工程建设造成的生态破坏区,可采用的生态修复技术包括土地整治、安全防护、生态功能重新设计、植被修复等。矿区生态修复技术主要有:露天采场的工业旅游场地开发、固体废物处置场、恢复为水面等二次开发用地形式的生态修复;露采场边坡的生态修复,主要包括两方面内容:一方面是边坡的排险,消除崩塌和落石隐患,这是治理的基础,另一方面是植被恢复,充分发挥植被的固土、滞尘、涵水、同化和改善气候的生态功能;废石场、尾矿库的全面整地覆土、穴状整地、穴内客土、建立植被的生态修复;塌陷区的安全防护措施建设的生态修复;将矿山废弃的机械、建筑、道路、矿床以及矿产品堆放场等建设成为矿山公园,将矿山废弃的水域建成矿山人工湿地,将矿山废弃的平地建设成为居住用地和工业用地,将矿山废弃的洼地、盆地建设成为养鱼场、垂钓园,将矿山废弃的坡地建设成为林业和畜牧业基地。公路、铁路、风电、水利工程等基建项目的生态修复技术包括边坡锚索加固工程、生态护坡工程、植生层修复、植被层修复、水土保持生态修复,具体体现为大型植物坡面建植技术,坡面植被景观造型技术,厚层基质锚网喷附技术,棉网状植生带技术和连续纤维加固喷附技术、还包括了对退化河流、退化绿洲、退化水库和退化矿区等生态系统的生态修复。修复方案是指导修复工程实施的依据,方案的合理性、系统性直接决定了修复工程能否顺利进行和达到预期的修复目标。尽管现在已经有较多完整的生态修复技术,但目前还不能从整体层面上提出适合于解决辽宁省生态环境问题的技术,因此有必要对这些生态修复技术进行集成,以利于辽宁省对生态修复进行规范化管理。

修复工程的实施、管理与维护则是土地生态修复的具体实施阶段,主要包括修复工程实施运行、维护和监测、修复效果评价等三方面的内容。修复工程的设计与实施应根据土地条件,按照修复技术方案,明确修复具体过程;修复工程运行、维护与监测贯穿整个修复过程,以确保修复有效性和修复目标的实现;土地生态修复效果评价则是考察修复目标的达到程度与修复工程成败的重要参数。

2.土地生态修复评价

不同的受污染地,不同矿山不同开发阶段,不同的占地类型,生态修复的制约因素、修复目标和重点是不同的。对于污染土地的生态修复,修复后目标污染物应该达到规定指标限值。评价范围应该与制度的修复方案确定的范围一致,根据生态修复报告中定桩资料和地理坐标勘察确定修复范围和深度,核实修复范围是否符合修复方案的要求。制订采样方案应包括采样介质、采样区域、采样点位、采样深度、采样数量、检测指标。应根据目标污染物与目标修复值进行分区采样,对于异位修复应在原址边缘和内部进行采样,对于原位修复主要在修复区内进行采样。根据生态修复的面积进行污染物目标值比较,小型修复项目可采用逐一比较法,大型生态修复项目可采用t检验法评价修复效果。在对污染土地进行物理、化学以及生物修复后,土地再利用前需要根据再利用目的对可能残留的污染物或修复剂是否会产生生态安全和人类健康问题进行风险评价,可以采用原位观察法,实验室模拟观察法,微宇宙法和现场经验与推导方面分析如何对修复土地再用进行生态风险评价。

矿山生态修复考核指标也应根据矿山不同开发阶段,不同的占地类型,不同的受污染地,分别设立,分别考核。矿山施工期结束后即为生产期,对于整个工程是以投产为标志。对于单个工程以单个工程投产为标志,服务期以单个工程服务期满为标志,如有的矿山设有二个以上废石场,在生产初期用一个废石场,待第一个废石场服务期满后再启用第二个废石场,以此类推。矿山塌陷地、受污染地也是一定得范围为标志,所以矿山生态修复应以单个工程和场地为单位考核较为合理。露天采场、废石场、尾矿库、塌陷地具有明显的时空变化特征,在生产期,只有永久边坡、平台可以进行生态修复,因此这类场地在生产运行期只能对这部分进行考核,在服务期满后应对整个场地进行考核。塌陷地是随时间推移逐步塌陷、逐步稳定的过程,对塌陷地只能对稳定区进行生态修复,在时间上有滞后效应,对于塌陷地一般是对相对稳定区进行生态修复,进行生态修复考核。工业场地、办公生活区主要是建构筑物,生产期用绿化率来考核,一般按15%计,在服务期满后,则要看工业场地是否作其他工业用地,如用作其它工业用地,则仍用绿化率考核,如拆除,则用生态修复率考核。道路管线区达到国家关于道路管线绿化要求即可。临时占地在施工结束后应立即进行生态修复,生态修复率应达到90%以上。

三、污染土壤生态修复工程原则

1.“以人为本”的原则

农田污染土壤修复可以削弱和降低污染土壤中污染物进入食物链的风险,从而保障食品品质,降低对人体健康的潜在风险。

2.农业生产最小化原则

农田是农村农民生活保证的根本,因此,污染土壤修复工程应建立在对农业生产影响最小化的基础上,最优选择是不影响农业生产活动的同时,实现土壤中污染物的有效去除。

3.成本最低原则

大面积农田的修复需要考虑农田所有制和修复技术特点。对于承包责任制大面积农田,修复过程涉及不同富裕程度家庭,修复周期会影响政府扶助资金数量,因此修复技术所需材料和工程的成本应保持最低化,从而保障农民的积极配合和政府资金投入。

4.土地利用决定原则

污染物修复限值由土地利用形式决定,总体上可以将污染土壤分为自然用地、农业用地、商业/居住用地和工业用地,不同土地利用方式土壤修复限值不同。

5.修复技术无害化原则

农产品直接进入食物链,影响生态系统和人群健康。因此,修复过程尽量减少污染物中间代谢产物的二次污染和修复技术本身带来的污染或对土壤生态系统的破坏问题。

四、污染场地土壤污染现状分析与评价

采用科学的布点方式对修复场地的污染状况进行详细调查和科学评价,掌握场地内土壤污染物的种类与含量及空间分布特征,同时,了解污染场地的地址、水文、气候和土地用途等情况。

五、污染物健康风险评估

在了解场地污染状况的基础上,针对土地农业利用方向,根据暴露途径和暴露人群特征,结合大气悬浮颗粒物中污染物状况,进行健康风险分析,并结合污染物迁移特征进行风险预测。

六、示范区建设和运行、监测及效果评价

根据场地评价与污染土壤修复技术适宜性评价结果,选择有代表性的土壤污染场地,进行征地及试验示范区的规划和建设。

对示范修复的运行效果进行连续综合监测、生态毒理评价,确定修复运行的最佳参数,并进行运行效果评价。

参考文献

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[8]吴春发.复合污染土壤环境安全预测预警研究[D]. 浙江大学 2008

第6篇:河流生态修复方案范文

(贵州师范大学生命科学学院,贵州 贵阳550001)

[摘要]在城市生态系统中城市湿地地位十分重要。在高速城市化的背景下,城市湿地的改造必要且迫切。综合国内外城市湿地改造理论,认为城市湿地的改造应当尊重其自身特点,结合每个城市湿地的水文气候、地质生物、人文政治等客观条件。在科学的理论指导下长期有序地进行改造是未来城市湿地发展的必由之路。

[

关键词 ]城市湿地;生态系统;湿地改造;改造理论

[作者简介]刘 超,硕士研究生,E-mail:276469607@qq.com

[收稿日期] 2015-04-23

0引言

湿地是介于水域和陆地之间的过渡生态形式,兼具二者的功能特征,具有生态多价值性。城市湿地更是城市生态系统中的重要组成部分,具有不可替代的生态功能,是陆地生态系统中最佳的利用方式[纠。城市湿地不仅是各类生物的重要栖息地,还是人类居住环境的重要调节体。具有包括直接使用价值、间接使用价值、选择价值、遗产价值和存在价值等多种价值。其表现形式包括河流、湖泊、池塘、农田、水库、沼泽及滨海等。

1城市湿地特点

城市湿地十分脆弱,自我修复能力较差。人为破坏是导致其不断恶化的主要原因,许多人为干扰对其的破坏是不可逆的,因此对城市湿地进行有计划、有步骤地改造是必要且迫切的。城市湿地不同于森林、海洋等生态系统,具有自身特点,尤其是与人类密切的共生关系,决定了对其修复改造理论不同于其他生态系统。

1.1跨度大

天然城市的选择标准之一是其周边有相对稳定的水源,如河流、湖泊及沼泽等。欧洲的许多水体,如莱茵河、多瑙河,流经多个国家;我国的长江、黄河及雅鲁藏布江等流经省份众多,单一省份或地区的治理往往达不到预期效果。

1.2改造周期长

许多城市湿地范围大,被破坏原因多,被破坏程度不同,对其改造必然是个相对漫长的过程。如韩国光州城市湿地的综合改造项目自2004年开始,中期目标至2009年,长期目标至2014年;美国佛罗里达州南部森林湿地的修复改造则用了3年多才完成预期目标。

1.3破坏原因多样

城市湿地的破坏包括天然退化和人为干扰,其中人为因素为主要干扰因素。

1.3.1水体

1)水体富营养化 城市湿地水体富营养化原因多样,主要为工业废水、生活污水与周边农业肥料的排放渗入,导致包括大量藻类爆发式生长、水体水质和透明度降低、其他水生生物数量降低并伴有恶臭等现象。

2)重金属等有毒物质污染 主要污染来源为工厂污水的不达标排放,能在较短时间内对静态水域产生毁灭性破坏。

1.3.2土壤

1)人工围填 从单纯的农业围填到多向的商业围填是城市湿地围填的发展趋势,随着我国城市化进程的加速,这种趋势更加明显。

2)工业、农业污染各类污染物的任意排放和化学物质的过量使用,导致土壤酸碱度改变,地下水污染,植物、动物和微生物数量减少。

3)堤岸固化,切割生态环境 类似河岸固化,更为显著的是水库大坝的建设对生态环境的切割阻截。这类人工构筑物直接或间接地阻断了物种间的交流,尤其对水域中具有洄游特性生物的影响最为直接显著。同时城市湿地上各类构筑物对城市湿地不同程度地切割,导致区域内湿地完整度降低、生态环境破碎严重,移除这些不必要的构筑物,对生态环境的恢复有重要意义。

1.3.3生物

1)过度采捕 湿地蕴藏着大量资源,过度采捕极易打破湿地的生态平衡。

2)物种单一化。

3)生物入侵城市湿地属于城市开放空间,人口迁入与迁出的同时引起了众多外来生物的交流,这其中就包含许多具有入侵性的生物。例如市民饲养各类新奇宠物的遗弃和走失,就是导致城市湿地生物入侵的重要原因之一。

2行政干预

2.1统筹规划与法律制定

2.1.1统筹规划

由于湿地覆盖相对较广,通常其跨度内包括多个城市甚至省份、国家,因此湿地改造需要政府宏观层面的统筹规划;政府相关部门应根据各个湿地具体情况,从国土规划、城市总体规划高度,结合政治、文化、经济及生态的综合要求,在整体层面对湿地的保护改造进行合理设计。大规模的湿地恢复通常联合行动,以应对当地生态系统退化。而生态系统退化的问题常常发生在下游区域,因此,整合一个国家、地区或边界范围的各种不同恢复方案的恢复规划应受到广泛的关注。在欧洲,这样的规划包括了莱茵河行动规划、多瑙河绿色走廊规划、不同国家的生物多样性行动计划、欧洲人对生活河流的设想等。

2.1.2法律制定

相对于修复改造效果,更重要的是建立起城市湿地可持续利用的协调机制。相关法律的制定则是从行政角度对其进一步地明确。此外跨区域补偿也将是城市湿地发展的必然方向。

2.2公众意识与市场化

湿地是为市民提供教育、休闲、疗养等综合服务的城市开放空间。加强市民的保护和参与意识,是城市湿地得到长期有效的保护及改造的根本途径。过去国外有学者认为修复改造湿地成本大于直接填埋用于地产建设成本,但近年有研究者发现,城市湿地的间接价值远远大于其直接价值,尤其是对生态环境的调节与社会功能方面,是其他人工形式无法比拟和替代的。让市民真正参与到湿地的保护与利用中来,需要长期的教育宣传与合理的利益刺激共同作用才能实现。

由于城市湿地对居住环境品质与景观的提升具有显著效果,这对于湿地保护利用的市场化和多元化提供了可行空间,可作为城市湿地保护的政府引导下的一种有益补充形式。

2.3标准专业化

对城市湿地的研究从专业角度出发,应首先从每个湿地单体开始,进而研究其所在景观格局中的地位,最后将湿地规划与景观格局研究结合,形成完善的理论框架。建立我国城市湿地信息系统对我国城市湿地资源的保护和利用有着深远意义,其中监控、评估与可持续管理机制的标准制定,需要相关专家从各自专业角度出发,合理综合后进行动态编制。

导致湿地生态环境破坏的原因多样,具体的治理改造方式应在尊重当地客观条件的前提下,结合水文气候、地质生物、人文历史等专业评估意见,进行多方位的全面治理改造,避免出现单一治理现象。

2.4尊重本土物种和文化

在具体的修复改造过程中,选用的修复物种,无论动物、植物还是微生物等,都应优先选用本地物种。一方面本土物种更适应当地实际条件,另一方面可减少外来物种入侵的人为引入;此外,湿地在不同地区的政治、经济及文化的发展和形成过程中扮演着不同角色,因此形成了各自具有相对独特的湿地文化个性。通常该形成过程比较缓慢,而成型后则较稳定,尊重本土文化是对湿地传统文化的传承和时代特征的融合的重要前提。

2.5利用方式

城市湿地在为市民提供改善居住环境、亲近自然、调节生态等方面的间接价值早已超出单纯获取其有限的物质资源的直接价值。城市湿地功能利用被赋予更为丰富的社会和生态内涵,应从传统单一的采捕向服务、医疗、科普、旅游等复合型利用转变,提高利用效率,实现以最小经济投入获得最大社会回报的目标,如湿地公同、博物馆、生态酒店等。

第7篇:河流生态修复方案范文

关键词:流域生态治理 环境污染 经济逻辑分析

中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(c)-0120-01

近些年来,尽管我国的经济发展十分迅速,但面临的生态环境问题也日益严峻。流域作为地面水流的聚集区,其不仅对于生态平衡十分重要,而且对于地区经济的发展也有一定影响。而且随着人们对生态环境污染问题的关注度日益增大,国家也倡导环保和可持续发展的理念,对流域的生态治理刻不容缓。2012年,我国政府了《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(以下简称“意见”)。该意见的出台标志着我国对流域水环境的治理已经迫在眉睫,也标志着我国政府治理水环境的决心。那么,当前我国流域生态环境现状如何?流域生态治理的经济逻辑是怎样的?该如何更好地进行治理?这些都需要我们来进一步探索。下面,该文将以辽河流域为例,对其生态治理的经济逻辑进行分析。

1 辽河流域生态现状

辽河流域流经河北、内蒙古、辽宁和吉林,全长1345 km,流域面积接近22万 km2。辽河流域的上游主要是土石地区、中下游则多为沙丘,辽河东部则主要为山区丘陵地带。辽河流域周围多工业城市群,以辽宁为例,其机械、能源、建材、冶金等重工业较为发达,是我国重工业发展的领头羊。但重工业的发展必然会对水环境造成污染。据统计,辽河流域中超过65%的水域其水质都为V类或劣V类,由此不难看出,辽河流域的污染问题已非常严重。大量的工用污水和民用污水被排向辽河,这不仅降低了辽河的水质,而且还会影响城市居的饮水安全。

1.1 土壤污染

据辽河河流断面表面的检测,辽河流域土壤中的养分分布十分不均匀,氮磷的含量非常少,而钾的含量很高。而且其流域周围耕地的土壤流失问题也很普遍,许多养分含量丰富土层随着河流而流失。由于这些土层大多都很难在短时间恢复,因此这大大降低了耕地的作物产量,对地区农业经济的发展造成影响。

1.2 地表水和地下水污染

前面已经提到,辽河流域的地表水超过65%都属于低水质,其中氮磷的含量很高。而通过对辽河流域地下水的检测发现,沈阳、营口和锦州等地区的地下水硬度与标准地下水硬度相比要大1倍以上,铁岭、辽阳、鞍山、沈阳等地区的高锰酸盐严重超标,大多数城市的地下水污染都很严重,这严重威胁了城市居民的饮水安全和身体健康。

1.3 植被破坏

据调查发现,辽河流域的植被破坏问题十分严重。许多地区流域附近的森林、植被被随意开垦,这加重了流域的水土流失,对流域的生态环境平衡造成了严重破坏,不利于地区经济的发展。

2 从经济逻辑角度来分析流域的生态治理

2.1 流域生态治理的主要观点

前面已经说明,当前我国的流域污染问题十分严重,因此迫切需要来找出合适的流域生态治理办法。就目前来看,流域的生态治理主要有以下几个观点。

2.1.1 强调以政府为主导的科层治理

就目前来看,大多数学者都认为在流域的生态治理中政府应当发挥主要作用。因为流域的生态治理具有公共物品特性,不可能通过市场的运行来自行解决,必须要使得其外部成本内部化,以此来达到治理效果。

2.1.2 强调市场产权机制治理

部分学者认为,政府对市场的宏观调控是导致公共产品外部性的根本原因,因此应当采用市场经济的方式来治理流域的生态污染,比如通过附加市场价值来使其外部成本内部化,采用经济激励的方式来达到治理目的。

2.1.3 以集体行动为主体的自主治理

也有部分学者认为,应当选择政府主导和市场主导之间的一种平衡治理方式,也就是以集体行动为主体的自主治理方式。这种方式首先不是由政府强制安排的,其是由参与者自主组织并实现的一种治理方法,这可以避免人们出现公共选择悲剧情况。

2.2 流域生态a治理的本质

整个流域生态系统和许多主体都有关系,比如企业、居民、地区政府、合法团体以及村舍组织等,这些不同主体其利益都会受到流域生态系统的影响,这注定了流域生态治理的本质还是解决各主体之间的利益关系。而流域生态系统其本身具有公共物品的特征,存在一定的外部性,其自身无法承担由流域污染而产生的成本。因此,若是没有相关的制度来规范管理,各主体必然不会控制自己的流域污染行为,从而产生“公地悲剧”,也就是流域生态系统的平衡遭到破坏。从以上分析我们不难看出,流域生态系统所涉及到的各利益主体是一种相互影响、相互制约的关系,若是没有相关的强制措施,则各利益主体都只考虑自身利益,从而造成公地悲剧。因此,任何利益主体的各个体在评价自身行为时都必须要考虑到其他主体,而且单独行动所获得的收益必然会比集体行为所获得的收益低。因此,流域生态治理必须要通过一定的组织和制度规范,将各利益主体组织起来,让个人的行为与集体行为统一起来,从而获取最大的收益,也就是流域的生态治理取得显著成果。从经济逻辑的角度来说,流域的生态治理一定要得到相关的政策和制度支持,这样才能最大程度地保证治理的有效性。

3 结语

我国经济的发展虽然取得了较大成就,但其造成的环境污染问题也日益严峻。流域生态系统不仅关系着地区经济的发展,而且还影响了人们的饮水安全。就目前来看,我国的流域生态污染问题十分严重,以辽河流域为例,其土壤、地表水、地下水以及植被等生态要素都遭到了严重破坏,如何有效地治理流域生态环境成为迫切需要探索的课题。从经济逻辑的角度来说,流域生态治理的本质还是要平衡各利益主体的关系。为了避免“公地悲剧”,必须通过相关的制度规范来使得个人行为与集体行为一致,这样才能更加有效地对流域生态进行治理。

参考文献

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[2] 李占日.山西汾河流域生态治理修复方案探究[J].科技情报开发与经济,2011(12).

第8篇:河流生态修复方案范文

关键词:污水 泄漏 预测评价 修复能力

中图分类号:X70 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0100-04

在油气田的开发和处理过程中,将会产生大量的污水,在正常工况下,这些污水都会经过处理安全地回注地层,不会对地下水形成污染,但在非正常工况下,污水污泥池中的污水泄漏将会对地下水产生污染。针对油气田开发和处理过程中产生的污水可能对地下水环境的影响,前人曾做过一定的分析和研究[1-3]。该文以苏里格气田第六处理厂为例,假定在污水污泥池发生泄漏情况下,预测和分析了对地下水的污染,并对地下水遭受污染后的自修复能力和人工修复能力进行了分析,可为地下水的污染防治措施提供技术依据。

1 研究区概况

苏里格气田第六天然气处理厂地处乌审旗巴彦柴达木东南(图1),距乌审旗直线距离27km,距巴彦柴达木直线距离3km,距海流图河支流2km,距陕蒙界2km。

研究区位于海流图河中游地区,毛乌素沙地腹地。地表多为风积砂覆盖,地形起伏很小,微地貌以滩地为主,滩地间夹有沙丘,沙丘高度2~4m。海流图河是区内唯一的河流,自西北向东南流经研究区南部,多年平均径流量0.82亿m3/a,多年平均降水量346mm。

研究区含水层主要包括第四系萨拉乌素组含水层与白垩系含水层。两个含水层上下叠置,其间无有效隔水层,构成了一个统一含水层。第四系与白垩系含水层富水性好,厚度大,是区内重要供水层位。包气带岩性主要为渗透性较强的风积砂与萨拉乌素组,地下水位埋藏浅(1~3m),包气带防污性能弱,含水层易受污染。地下水主要接受大气降水补给,开采、蒸发及向海流图河溢出为主要排泄方式,总体上由东北向西南径流[4-5]。

2 地下水数值模型的建立

模拟软件选择使用美国Briham Young University 开发的GMS(Groundwater Model System),利用MODFLOW模块来建立水流数值模型,在此基础上,利用MT3D模块建立溶质数值模型。

研究区模型东北部以1 216m水位等值线为界,西南部以1 200m水位等值线为边界,东南、西北部以地下水流线为边界。模型边界性质见图2。东北部、西南部边界为定水头边界,东南部、西北部为隔水边界。模拟区面积8.28km2。

综合考虑模拟区面积、计算精度和计算速度,网格剖分为:东西方向上,共剖分为107列,南北方向上,分别剖分为110行。单元格规格32.8×40.9m,整个研究区计剖分为6 313个单元格。在边界条件、汇源项概化、模型离散基础上,建立地下水流数值模型,并以此为平台,建立溶质数值模型。

3 地下水污染预测

第六天然气处理厂在非正常工况下,可能对地下水产生污染的设施和装置有脱油脱水装置、甲醇回收装置、污水处理装置、污水回注管线和污水回注井等。这里假定生产污水处理装置中的污水污泥池在事故状态下发生泄漏,采用数值法来对其可能造成的地下水环境影响进行预测和评价。

污水污泥池中污染组分有COD、SS、石油类等,这里选择石油类为预测评价因子。生产污水总量864.65m3/d,考虑到出现渗漏时,渗漏量有不确定性,因此这里虚拟10%、30%两种不同的渗漏量级,并概化为连续恒定排放的点源。《苏里格气田第六天然气处理厂工程初步设计》中,生产污水处理工艺要求的进水水质含油控制指标为≤500mg/L,因此将500mg/L作为污染因子预测的源强。

基于确定的评价因子和源强,在研究区水流模型基础上,采用MT3D对污水污泥池的泄漏对地下水的污染进行预测和分析。预测分短期(60d)和长期(730d)两种时段。

3.1 发生少量泄漏对地下水污染预测评价

设定工业污水在污水污泥池发生10%的渗漏(渗漏量86.47m3/d),短期(60d)及长期730d形成的污染晕预测结果见表1、图3、图4。

由预测结果可以看出:工业污水在污水污泥池发生10%的渗漏,无论长期(730d4)还是短期(60d),均会在地下水中形成污染晕。短期形成的污染晕范围不是很大,顺地下水径流方向扩展距离不超过150m,长期污染晕的扩展范围相对较大,但不超过300m。

3.2 发生大量泄漏对地下水污染预测评价

设定工业污水在污水污泥池发生30%的渗漏(渗漏量259.40m3/d),短期(60d)及长期730d形成的污染晕预测结果见图5、图6及表2。

很明显,工业污水在污水污泥池发生大量(30%)泄漏时,短期形成的污染晕范围不超过150m,长期不超过350m。与少量渗漏形成的污染晕相比,形成的污染晕不但面积较少量泄漏时要大,且污染晕内污染物浓度相对也较高。

由此可见,污水污泥池中工业污水一旦在非正常工况下发生泄漏,将会对地下水产生污染,而且泄漏时间越长,污染面积越大;泄漏量越大,污染面积也越大。

4 地下水污染修复能力

4.1 地下水污染自修复能力

假定污水污泥池中工业污水在大量泄漏60d后不再泄漏,污染源终止,这样以前面预测的工业污水大量渗漏60d形成的污染晕(图5)为初始浓度场,以研究区水流数值模型为平台,采用MT3D对污染晕的迁移、扩散及演化进行预测,预测结果见图7。

由预测结果可见,污水污泥池发生大量工业污水渗漏,60d形成的污染晕,在污染源终止后,如果仅靠含水层自修复能力,就是历时20年,也难以完全消除;污染晕演化过程中,中心区污染物深度虽有很大程度降低,但污染晕面积在不断扩大;依靠地下水系统自身修复能力,使地下水环境恢复到污染前状态,将是一个极其慢长的过程。由此说明:在污水污泥池发生大量工业污水渗漏后,必须人为干预,才有可能使地下水环境得到改善和恢复。

4.2 地下水污染人工修复能力

人工修复受污含水层的效果与具体修复方案有关,通过不同布井与抽水方案比较,最终确定在污染晕下游布置3口应急抽水井,每口抽水量为500m3/d,是较为适宜的人工修复方案(图8)。依该方案对受污含水层进行修复预测,修复效果预测结果见图9。

由图9可以看出:采用施工3口应急抽水井,每口抽水量500m3/d的污染晕修复方案,需连续抽水550d,可以使地下水环境中的石油类浓度恢复到符合《生活饮用水卫生标准》中的限值要求(石油类限值0.3mg/L),这在地质技术和经济技术上都是可行的。

5 结语

在非正常工况下,污水污泥池中的工业污水发生泄漏时,会造成有限范围内地下水的污染,而且这种污染依靠含水层自修复能力很难恢复到污染前环境,但通过人工修复,基本可以恢复到污染前的地下水环境状态。

参考文献

[1] 王玉梅,党俊芳.油气田地区的地下水污染分析[J].地质灾害与环境保护,2000,11(3):271-273.

[2] 姬园,黄健.苏里格气田回注水污染防治措施[J].油气田环境保护,2012,22(5):41-44.

[3] 岳勇,邓皓.地下水中石油类污染物运移模拟研究[J].油气田环境保护,2009,19(4):17-21.

第9篇:河流生态修复方案范文

关键词:生态护岸 建设 工艺 要点

目前京杭运河宝应段护岸损坏情景

京杭运河宝应段护岸由于年久失修出现侵蚀堤岸长达20余公里,针对京杭运河宝应段右岸试验段年久失修的硬质护岸现场考察,分析了护岸侵蚀主要原因:堤岸的框格结构受损不全;堤岸基础长年受水浪侵蚀造成整片崩塌;成片的破损混凝土浇筑物陷穴等几种损坏情景。

崩塌。主要发生在坡面较陡、坡长较大的坡面。河道由于土壤的抗蚀性能及边坡的坡度大,在行船波或洪水的冲刷下,使坡脚失去了支撑,破坏了原来相对稳定的状态,很容易发生坡面崩塌,或下渗水分的增加改变了原来土体的物理性状,导致坡面整体或部分崩落。

陷穴。地表径流沿坡面渗透到地下,由于细粒土体被淋渗至深层,日久天长把下部的土体掏空,形成空洞,上部土体失去顶托而发生陷落,呈垂直洞穴。

滑移。在河水作用、降雨及其他因素的影响下,岸坡物质沿着软弱结构面或已有的滑动面向河中心发生整体滑移。

同时经对京杭运河全天水位变化观察,虽然运河不受潮汐影响而变化,但运河同日上下午水位差还是较大,伴随运河中船舶的航行拍向坡岸的涌浪较大。施工期间水位较大,平均水位在7米(废黄河高程)左右。

综合被侵蚀的堤岸的实际情况、受损程度、运河水位变化和缺失坡岸水下基础平等特征,生态护坡修复的主导思想: 充分采用施工成本低、因地制宜、就地取材修复侵蚀堤岸,恢复原生态。

植生生态护坡方案设想

1、生态护坡方案设计原则

河道生态护坡是在保证岸坡稳定和满足通航行船要求的基础上,构建能透水、透气、生长植物的生态防护平台并与水体组成良性河坡立体生态体系。

1.1水力稳定性原则

河道生态护坡的设计首先应满足岸坡稳定的要求,应对影响岸坡稳定的水力参数和土工技术参数进行研究,从而实现对护坡的水力稳定性设计。

1.2生态性原则

生态护坡工程的基础是恢复生态系统正常运行。在设计生态型护岸时,要使其对环境的破坏影响达到最小,使生态型护岸与自然条件相协调,结合当地自然环境营建一个和谐的生态环境, 这既有利于保护环境,又有利于提高河岸的结构稳定。

1.3因地制宜原则

设计时充分考虑生态和原有未损堤岸再利用原则,充分利用已有堤岸的自然特征和固有的相对稳定的堤岸基础,在不彻底清除原有的钢筋水泥框格工程基础上,对破损的框格工程进行整理,并将整理出的水泥石块填入凹穴中继续用作护坡材料使用,因地制宜废物利用,另外将工地附近的土壤装入植生袋中用于岸坡的生态修复。

生态修复方案主要包括: 对原有受损堤岸整修、覆土及铺设植生护坡材料、种植植被等。

2、岸坡修复及生态护坡主要材料

2.1联体工程排及沙肋

联体工程排是由高强机织土工布与加筋带、环扣缝合制成,其主要作为堤岸基础、反滤、承载加强等作用。联体排布在本工程中又具有反滤作用,能防止水土流失和让植物根系穿透作用是生态护坡中不可缺少的工程基础材料。

沙肋由高强抗紫外日晒的工程纺织材料组成,经过向沙肋内充灌水泥黄沙混合物或纯黄沙形成圆柱形水中现筑坡岸基础,本工程主要为上端构筑生态护坡系统作基础,沙肋采用联体工程排上的环扣进行固定。采用沙肋作为坡岸基础的特征是在没有围堰的条件下构筑水中基础平台。

2.2植生护坡材料

植生护坡材料是专为生态护坡设计的有高抗拉强度和大孔径土工复合材料,是生态护坡堤岸主要的承载材料。由于材料自身孔径较大坡面植被能穿透材料植生护坡材料能让植被轻松地穿透,同时与植被、三维植生网垫和土壤形成"护坡材料-植物加筋土体系",即把护坡材料、植物当作结构的一部分,来增加土的纵横向的抗剪强度,防止坡岸坍塌,使岸坡更加稳固。

同时还具有抵抗紫外线的侵蚀,不受土壤中化学物质的影响,不会发生质变或腐烂,不可降解并可抵抗虫害的侵蚀等作用。其运输方便,施工简便,适用于各种坡度护坡。

2.3高强高密植生袋

高强高密植生袋是采用抵御紫外线耐老化的合成纤维材料,它既有抗击水浪、波涌冲刷又具极大的抗拉、抗撕破强度,同时不会妨碍让植物根系扎入袋中生长。同样也具有不受土壤中化学物质的影响,不会发生质变或腐烂,不可降解并可抵抗虫害的侵蚀等能力。

植生袋具有生态岛效应,可以改善局部范围内植物生长的土、肥、水、热等环境条件,表现出固土、保墒、调温和保肥多种生态效应。实验结果表明:植生袋能够长时间地维持土壤高含水量,袋内土壤水分的变化范围较小,而且变化强度较低;在没有阳光照射(阴天)的情况下,植生袋对土壤的温度影响不大,在有阳光照射(晴天)的情况下,植生袋在冬季能起到保温作用,在夏季能够减缓和降低土壤的最高温度;植生袋内的土壤基本不因风雨侵蚀而流失,土壤肥效能够长期保存、缓慢释放。

施工时将装入客土的植生袋码放后用铁丝与工程排体上加筋带固定或用射钉固定即可,施工不需要使用更多的专用设备。

2.4三维植生网垫

三维植生网垫是一种由多层凹凸网和平面网复合而成塑料网。网垫内部有90%的空间可以用来充填土壤及播撒植物种子,其表面的波浪状网包可以减少雨水对土壤的侵蚀,将其铺设在边坡表面上后,网垫内土壤中的植物种子发芽生长又能与网垫本身构成坡面防护层,与植生护坡材料共同完成"护坡材料-植物加筋土体系"以达到保护坡面、恢复植被的目的。

3、植生生态护坡结构形式

在平整后的堤岸表面铺设联体工程排,用锚固钉固定在岸体上; 沙肋穿入排体下端环扣,将水泥黄沙灌入沙肋内;码放灌入沙的植生袋并用铁丝与工程排布加筋带固定。

在植生袋上端起覆土10~20cm,覆土上铺设植生护坡材料及三维植生网垫;钢钎固定沙肋;向网垫内土壤、保墒剂、草种和肥料。

植生生态护坡施工技术要点

1、施工流程

清理杂物,修整边坡覆土沉降稳定装袋填土(低洼处)安装联体工程排及沙肋(用锚固钉将排布固定在已平整的坡岸上在排布的下端对穿入环扣的沙肋内充灌水泥黄沙或纯黄沙)铺设装入沙土的植生袋并用铁丝固定在植生袋上方铺设三维植生网垫覆土铺设植生护坡材料铺设三维植生网垫向网垫内填充营养土、保墒剂、种子、种植苗木和肥料)养护管理。

2、技术要点

坡面清理和修整边坡。对原崩塌堤岸结构进行坡面填补平整。施工时先采用人工将坡面上所有的岩石、碎泥块、植物、垃圾清除;对原框格结构受侵蚀堤岸坡面进行覆土填补平整。用装土编织袋将坡岸上大小坑洼处补平,反复数次后再覆土;对大面积塌陷堤岸修补平整。先用市售编织袋内装土,将大面积陷穴堤岸缺损处作围堰,在近水处底部用装有的土编织袋铺平,向已围堰的塌陷处抛入沙土填平,用气夯将土夯实铺平,形成一个完整坡面。

覆土调整土壤酸碱度。覆土可采用当地的原生表土,如果坡面现有土壤质地较差不利于植物生长,必须要进行底良。覆土厚度约10~20cm,并用水浇透让覆土自然沉降稳定。

铺设联体工程排及沙肋。从入水位线下约0.3~0.5m处起向上铺设联体工程排,并用锚固与岸坡固定(在离排体顶端约30公分处每隔1米左右用钢杆固定,再在下端钉二排,密度为每排约240根左右钢杆固定在加筋带上,钢杆用量不少于720根)。在工程排排体下端环扣内穿入沙肋共三条,将最下端的第一、二条沙肋安置于水下,向该沙肋内灌入水泥黄沙1:3的混合料,第三条沙肋灌入纯沙。

码放植生袋。在沙肋上方码放植生袋四至五排, 从下端向上第一排植生袋内用沙灌装,上面各排植生袋内用泥灌入,袋口用手提缝纫机封口,用铁丝将植生袋与工程排上的加筋带固定。

铺设植生护坡材料及三维植生网垫。缝制植生护坡材料及三维植生网垫组成下端有三维植生网垫的护坡材料, 坡护材料采用自下而向顺坡铺挂。护坡材料与坡面要紧贴,不能产生空鼓,护坡材料与护坡材料之间的搭接处至少有20~30cm的重叠,铺设后竹签锚杆定位。

钢钎固定水下沙肋。铺设缝制植生护坡材料及三维植生网垫后, 将下端三维植生网垫包入沙肋下端内,用钢杆在网垫两端固定,钢钎打入坡岸基础内,密度不少于1根/米。

向网垫内填充土壤、保墒剂、草种。先对种子进行适当的处理(浸泡,催芽), 再将晒干后的草种用人工均匀播洒向填充土(密度约30克/平方米),再向草种上播洒保墒剂。

用农膜保护,待草种萌芽后去除农膜再施一次农肥,植被进入养护期。

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