生态修复方法精选(九篇)

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第1篇：生态修复方法范文

关键词：生态 生物 污染 水体修复

一、概述 对受污染的江河湖库水体进行治理修复是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。特别是南水北调东线沿线的治污工程，量大面广，需要的投资大，寻找先进实用、造价低廉的技术迫在眉睫。

我国的江河湖库水体污染主要包括氮磷等营养物和有机物污染两方面。另外，湖泊水库蓝藻及赤潮给水域生态、人体健康也造成了严重危害。对于富营养化的控制，发达国家以控制营养盐为主，大多采取“高强度治污－自然生态恢复”的技术路线，即控制外源磷污染负荷并配合生态恢复措施，在这方面已经取得较大成效。

去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题，目前国际上采用的技术主要有三类：①化学方法：如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染；②物理方法：疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，但往往治标不治本；③生态—生物方法：是国外近年来发展很快的一种新技术，水体生态—生物修复技术是按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌，强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。

生态—生物污水处理技术，是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化的技术，具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。另外，这种处理技术不向水体投放药剂，不会形成二次污染。还可以与绿化环境及景观改善相结合，在治理区建设休闲和体育设施，创造人与自然相融合的优美环境。所以，这种廉价实用技术预计适用我国江河湖库大范围的污水治理。

二、主要处理工艺方法

生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧—好氧组合处理，利用细菌、藻类、微型动物的生物处理，利用湿地、土壤、河湖等自然净化能力处理等。以下重点介绍几种针对江河湖库污染大水体的修复技术。

1.生物膜法处理技术

生物膜法是指用天然材料（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。其反应过程是：①基质向生物膜表面扩散，②在生物膜内部扩散，③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应，④代谢生成物排出生物膜。

生物膜法主要工艺方法有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。生物膜法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。它的有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。此外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。日本、韩国等都有对江河大水体修复的工程实例。

2.人工湿地处理技术

人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物（如芦苇等），形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理。

人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。由于这种处理系统的出水质量好，适合于处理饮用水源，或结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。

3.土地处理技术

土地处理技术是一种古老、但行之有效的水处理技术。它是以土地为处理设施，利用土壤—植物系统的吸附、过滤及净化作用和自我调控功能，达到某种程度对水的净化的目的。土地处理系统可分为快速渗滤、慢速渗滤、地表漫流、湿地处理等几种形式。国外的实践经验表明，土地处理系统对于有机化合物尤其是有机氯和氨氮等有较好的去除效果。德、法、荷等国均有成功的经验。

三、国外工程实例

1.日本坂川古崎净化场

位于日本江户川支流坂川古崎净化场，是采用生态—生物方法对河道大水体进行修复的典型工程，从1993年投入运行至今已有8年的运行历史，观测结果表明，河道污染水体的水质有了明显改善。

江户川是日本东京都和千叶县附近的主要河流，从河道中引出70m3/s的流量为该地区城市、农业、工业供水，其中城市供水占60%。靠江户川下游的金町、古崎和栗山三个水厂为630万人供水。坂川是江户川的一条支流，在金町等三个水厂上游附近汇入江户川。由于坂川河道治理不力，大量生活污水排入坂川，致使水质恶化，BOD等指标严重超标，同时浮游植物繁殖迅速。坂川水质恶化，直接对金町等三个水厂构成威胁，居民对饮用水味道不佳多有怨言。为治理坂川，采取工程设施将坂川改道，先流入古崎净化场。经过古崎净化场后，坂川的污染减少了60%～70%，处理过的河水流入称为松户川的新开人工渠道，然后注入江户川。 坂川的河水经改道注入古崎净化场后，清洁的水流入新开的人工渠道——松户川。其设计理念颇有新意，它一改传统设计形式，不采用混凝土或块石衬砌的直线渠道，而以微弯曲的河道形态，岸坡间有大小卵石，植有繁茂的芦苇和其他植物，适于鲫鱼、鱼等鱼类生长，两岸种植树木，适于鸟类栖息。这种环境不但可以为居民提供一个与自然相融合的休闲环境，而且对水体也能起进一步的净化作用。松户川注入江户川后，大大缓解了江户川的环境压力。

2.日本渡良濑蓄水池的人工湿地

渡良濑蓄水池位于日本枥木县，是一座人工挖掘的平原水库，总库容2640万m3，水面面积4.5km2水深6.5m左右。平时为茨城县等6县市64万人口供水，日供水量21.6万m3。蓄水池周围是渡良濑川的滞洪区，汛期蓄水池能提供1000万m3的调洪库容。

随着近年来上游用水造成生活污水以及含氮、磷的水流入，渡良濑蓄水池出现霉臭等水质问题。为保护蓄水池的水质，自1993年起在蓄水池一侧滞洪洼地上建人工湿地，这是一座设有人工设施的芦苇荡。将蓄水池的水引到芦苇荡，通过吸附、沉淀及吸收作用，去除水中的氮、磷及浮游植物，达到对水体进行自然净化的目的。这种净化过程循环进行，确保蓄水池水质洁净，类似医学上的对病人血液体外透析处理。芦苇具有很好的净化功能，污染物与其茎部接触产生沉淀作用，芦苇的根部与茎部可吸收某些污染物。另外，附着在茎部上的微生物可对污染物产生吸附分解作用。 为净化渡良濑蓄水池的水体，还在蓄水池中部建一批人工生态浮岛，种植芦苇等植物，其根系附着微生物，可提供充足氧气，并通过迁移、转化水中的氮、磷等物质，降解水中有机质。浮岛还设置为鱼类产卵用的产卵床，也为小鱼设有栖身地，水中的浮游植物成了鱼饵。人工生态浮岛保证了蓄水池水质的洁净。

第2篇：生态修复方法范文

随着人类活动日益频繁以及工业的不断发展，人类不得不面对随之而来的污染难题。如何保护我们赖以生存的家园？如何让不堪重负的地球始终绿意盎然？如何让人类与自然生态始终和谐相处？如何科学的修复不可避免的环境及土壤污染？等等，这一系列摆在人类面前的难题极大地考验着人类的智慧。

科技的价值正体现在与现实困境的有效互动。在污染难题面前，生态环境科学家周启星无疑是一位积极前行的学者，将坚韧和执着书写在其不懈的探索中，把使命和责任融入进了一位有追求科学家的社会担当中。对于他而言，思考和创新是一种无上的乐趣，为生态和谐作出奉献才是他事业永恒的追求。

污染危害

2005年的广东北江韶关段镉严重超标，2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故，2008年广西河池市砷污染饮用水事件，2011年紫金矿业及渤海蓬莱油田漏油……重金属污染日益严重，仅“血铅超标”事件，就已涉及陕西、安徽、河南、湖南、福建、广东、四川、江苏和山东等省。

国家环保部数据显示，2009年重金属污染事件致使4035人血铅超标、182人镉超标，引发32起。2011年2月，国家环保部部长周生贤在出席有关重金属污染综合防治“十二五”规划会议时也谈到，“从2009年至今，我国已经有30多起重特大重金属污染事件，严重影响群众健康。”

据周启星介绍，重金属污染不像大气污染，既闻不到，也看不到，被重金属污染的水体或土壤，即使含量很低，只要超标了对人体伤害也会很大。而且，不同于其它污染物的可降解特性，重金属污染物不仅不可降解，还能在环境中累积和循环，由此也加重了对人群的危害。

积极应对

周启星教授解释，因为进入土壤中的重金属在大多数情况下不止一种，所以土壤的重金属污染具有复杂性。土壤的重金属污染除了一些主要的有毒重金属污染之外，还有一种情况，那就是有一些毒性小的重金属，如锡、碘和硒等，它们在有机污染物的交互作用下，毒性会变得比较复杂，对动植物和微生物均会造成更大的危害。

由于上面提到的这些特点，导致土壤重金属污染的治理变成一件棘手的事情，纷繁复杂、千头万绪的原因和污染状况让土壤重金属污染的治理只是停留在初级探索的阶段，很难找到切实有效的方式来进行治理，这也就涉及到了土壤污染治理所面临的极大困难。

为此，作为专家，周启星在科技领域做出了积极的回应，他主持了多项重要课题：国家杰出青年科学基金项目――金属-有机复合污染生态化学过程及分子机制研究；国家自然科学基金重点项目――土壤污染微界面过程及其分子诊断与调控原理；国家自然科学基金面上项目――沙蚕Nereis diversicolor耐污染的生态毒理化学研究等。

相关的科技成果为我国重金属污染的防治带来了新的思路和启发。但要科学防治污染，光有科学家的努力是不够的。为此周启星教授还建议国家应积极支持，同时相关部门应该尽快完善相关的政策和指导文件，以对日益严重的重金属污染进行有效的治理。

周启星教授介绍说，目前我国使用的《土壤环境质量标准》是1995年制定的，由于实施的标准十分陈旧和落后，导致无法解决一些现实新问题，亟待修订和完善。

科学修复

对环境污染的治理并不是简单的修补，而是如何用高科技手段进行无害化的生态修复，只有这样，才是我们生态可持续发展的保证。

周启星教授介绍，目前污染土壤修复技术有待进一步提高，也是土壤污染防治中比较突出的问题。土壤重金属污染的修复技术不够发达，没有有效的修复技术来处理和净化被重金属污染过的土壤，使得对土壤重金属污染的修复还停留在初级阶段。目前普遍使用的污染土壤修复方法主要有三大类：物理修复法、化学修复法和生物修复法。其中，物理方法的缺点是费时费工，且成本较高；使用化学修复方法则容易引起其他问题，如出现二次污染，因此在使用的时候应考虑可能会造成的后果，慎重使用。生物修复方法的缺点是需要花费较长的时间进行修复，有时修复也不会很彻底。

为此，有着深厚科学积淀的周启星教授不断地进行着探索和创新，他的污染生态学以及复合污染生态学等理念与方法的提出与创新，并在此理念基础上进行的相关技术创新，为我国污染难题的解决提供了极具价值的启发和产业技术。

走在行业前沿的周启星教授很早就对土壤生态修复的方式进行探索和研究，该技术成本低廉、治理的本位性和永久性等优点，是人们很看好的一种修复技术。虽然周启星教授在相关的领域作出了很多有效的研究并主持了许多科研项目，但他也坦言，由于该研究和开发刚刚起步，在应用上还并不成熟，我们仍在进行更加深入和广泛的研究。

任重道远

为生态和谐，周启星教授除了尽情释放自己的专业智慧外，还不断地鼓与呼，将一位科学家应有的社会担当也融入到了自我价值的实现中。

污染土壤和沉积物以及污染地下水的解决，任重道远。周启星教授认为，应该从问题的根源做起。目前，我国的经济发展还是粗放式的，环保意识仍然淡薄、片面追求经济效益等，这些做法也都给土壤重金属污染提供了方便的条件。因此，要在土壤重金属污染防治方面取得真正的成绩，就要在源头上尽量控制重金属污染的产生和扩散，同时应进行相关的宣传，提高大家保护土壤环境的意识，在重金属污染的源头上进行控制和预防，才能达到真正的治理污染的目的。

周启星教授还建议我国尽快完善相关的法律法规，明确相关规定，这是完成土壤污染预防和治理修复非常重要的一步。据了解，目前相关部门正在进行相关法律法规的制定，相信在这些法律法规出台了之后，污染土壤的防治和修复就会有法可循，防治工作就能更加顺利一些。

第3篇：生态修复方法范文

我国城市小型湖泊众多，且这些小型湖泊多与城市河道相连，受城市河道污染的影响水质往往较差，水体富营养化程度较高，对城市居民的生活质量及城市景观均造成了不良影响。而如何脱氮除磷、控制藻类生长是实现这些小型湖泊生态恢复与水体保护的关键。

目前，国内外对城市小型湖泊的生态修复较多的关注在修复措施研究［2－6］，而从流域划分角度对城市小型湖泊修复方式的研究还较少。笔者基于流域划分角度，提出可将湖泊划分成不同修复单元，再根据各单元的特征采取低成本的合适措施来进行水体生态系统修复。

1修复单元划分

很多城市小型湖泊的污染状况往往是由周边污染源决定的，要治理某个具体的受污染湖泊，首要任务是要调查受污染水体的流域状况和污染源组成，从而为后期修复措施的制定提供决策依据。根据相关研究，笔者认为可将湖泊划分为入湖渠道、入湖口、湖区、岸边带4个修复单元来进行生态修复。

2不同修复单元的修复方式确定

2．1入湖渠道修复方式

入湖渠道为湖泊的主要污染来源，污染物源自于周边的生活污水、工业废水、农业面源污染等，这些污染物中往往悬浮物及漂浮物较多，对该单元进行修复时要采用物理修复与生物修复相结合的办法。首先要测量入湖渠道的河床高程变化，测定入湖水流量的变化情况，在水流量变化较大区域可逐级布置一些阶梯型溢流堰，从而增加水体DO含量，提高水体的自净能力；在水流平缓区域可设计一些生态浮岛，并逐段布置一些栅格网，收集水体中的悬浮物和漂浮物，以从源头控制入湖泊的污染负荷。

2．1．1修建溢流堰

水体在流动过程中本身蕴涵了巨大的能量，如果能充分利用此自然能量来增加水体DO含量，将是一种理想的无能耗增氧措施。水体流经闸、堰等泄水建筑物时，由于水流的强烈紊动和掺气，会使水体的DO含量明显增加。可利用入湖渠道的特殊地形特征，分级、分段修建溢流堰，通过改善水体的流经形态，提高水体DO含量，从而达到改善水质的目的。如南京仙林大学城三用河在下游一段河道（长度为150cm）以石棉瓦为材料搭建了3个不同坡度的阶梯型溢流堰，其对水体水质的改善效果见表1。.由表1可见，经过150cm的阶梯型溢流堰后，三用河水体中DO含量大量增加，高锰酸盐指数、NH3－N含量均有所降低，TN、TP也得到了一定的去除。与倾角为30°、60°的溢流堰相比，倾角为45°的溢流堰堰体坡度适中，水流较快，流经的水体能与堰体充分撞击，水、气接触面积最大，水体DO含量增加也最多。故对应的出水水质最佳。另据研究，溢流堰坝体材料可选取橡胶坝等，因为橡胶坝既有利于新生物膜的着生，又有利于衰老生物膜的脱落［7］。

2．1．2修复河道底泥

河道底泥是水体生态系统的重要组成部分，沉积在底泥中的氮磷等营养元素、重金属和难降解有机物在一定条件下会重新释放出来，影响上覆水水质，造成二次污染。此外，底泥是底栖生物的主要生活场所和食物来源，其中的污染物可直接或间接对底栖生物或上覆水中生物产生致毒、致害作用，并通过生物富集、食物链放大等过程进一步影响陆地生物和人类健康［8，9］。

河道底泥的修复方式主要有物理、化学和生物修复等，与物理、化学修复法相比，生物修复法具有节省费用、不破坏原有生态、去污效率高等优点，因此得到了广泛运用。其中原位生物修复成本低廉但相对修复效果较差，适合于大面积、低污染负荷底泥的修复；异位生物修复主要应用于河道疏浚后底泥的处理，其修复效果好但成本很高，适合于小面积、高负荷污染底泥的修复［10］。对于大多数城市小型湖泊来说，原位生物修复是较符合实际情况的经济实用的底泥修复方式。目前，原位生物修复相关研究热点主要集中在底栖动物对底泥的分解及利用方面。寡毛类动物中的颤蚯蚓、水丝蚓和一些蚊蝇的幼虫等底栖动物能适应厌氧的底泥环境，通过筛选和引种适宜的品种，利用专门的网箱，将培养好的耐低DO的底栖动物放入湖泊中适当区段，可以消解底泥中的有机碎屑等污染物，有效修复底泥，提高湖泊水体的自净能力。

2．1．3设置人工生物浮床

人工生物浮床又被称为“生物浮岛”、“生物浮床”，是按照生态系统自身运行规律，人工把水生高等植物、陆生或湿生植物以浮床为载体种植到受污染的水面，通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机制，降低水体中的氮、磷及有机质含量等，同时可在植物根系营造出好养—厌氧微生物环境，从而有效改善水体的自净功能。而且，人工生物浮床的运用能兼顾水上景观的营造，有利于美化环境［11］。

以往很多的人工生物浮床制作材料多为泡沫、塑料等，床体制作方法简单，但可种植的植物数量有限，植物不易更新替换，且在水流较大的情况下植物易损毁。可使用聚氯乙烯（PVC）管做成浮床外框，在浮床底部用网兜包裹植物，然后将浮床以绳索固定在岸边，此法可保证种植的植物数量较多；同时对于部分生长迅速的植物可定期收获，既可带走部分营养物质，又可防止生长迅速的植物泛滥。南京仙林大学城三用河中设置了以黑麦草和酸模为研究对象的人工浮床，试验段河道水质得到了显著改善，恶臭现象明显减轻，其中酸模对TN、NH＋4－N的去除率分别达92．40％、97．00％，均比对照组高4．47、1．10倍，TP、COD浓度分别较试验初期降低了79．17％、86．63％［12，13］。

人工生物浮床种植植物的选取原则是生长速度快，吸污效果好。目前常用的有凤眼莲、喜旱莲子草、黑麦草、芦苇、荻、稗草、水稻、香根草、牛筋草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮莲、海芋、土大黄、水芹菜、雍菜（俗称空心菜）、芝麻花、旱伞草、灯心草等。

2．2入湖口修复方式

入湖口是连接入湖渠道与湖区的重要水域，一般水深较浅，长期接受外源污染较重，湖底的淤泥深厚。故对入湖口的生态修复注重通过底泥污染状况的改善来提高水体自净能力。#p#分页标题#e#

入湖口的修复方式一般为在入湖口布置潜水型溢流坝，在坝内区域布置人工湿地（见图1）。城市图1小型湖泊的入湖口一般呈扇形，可在扇形区域较窄处布置潜水型溢流坝，降低入湖水体的流速，以减缓对下游人工湿地的冲击。溢流坝以内区域布置人工湿地，湿地填充基质可选用建筑上常用的砂石、砾石或工业废弃材料（煤渣、钢渣等），这些废弃物稳定性较好，且堆积后能形成多孔隙的基质，为水体中微生物的生长和繁殖提供良好附着载体，同时可起到物理吸附、生物吸附、过滤等作用。在基质上布局以挺水植物为主的植物群落，可考虑选择去污能力较强的水芹、水龙草、风车草、香蒲、菖蒲等。

有研究者在江苏省水环境试验平台建立的人工湿地中以风车草、石菖蒲、菱、金鱼藻、轮叶黑藻、苦草组成水生植物群落，并以不种植水生植物的人工湿地作为对照进行去污能力研究。结果表明，在进水流量为2．5m3／h、换水率达到75％的条件下，种植水生植物的人工湿地对进水中挟带的泥沙有很好的过滤作用，且同时能起到较好的氮、磷去除效果，当水力停留时间为8、12h时，种植水生植物组对TN的去除率分别为11．9％、21．5％，而对照组为5．3％、20．7％；在水力停留时间为12h时，种植水生植物组对TP的去除率可达34．8％，对照组为28．2％［14］。

2．3湖区修复方式

作为城市小型湖泊生态修复的重点区域，湖区水体修复的最终目的是逐步恢复以沉水植物为优势的水生植被群落，改善水体生态功能。水生植物是水体生态系统的重要组成部分，恢复水生植物群落是构建健康水体生态系统的基础和必要条件。

可通过人为创造一定的条件，来构建适合水体特征的合理水生植物群落。根据湖泊水体的污染状况来配置相应的水生植物，利用水生植物及其共生的微环境来去除水体污染物，降低水体悬浮物浓度，提高水体透明度及DO含量，从而为其他水生生物提供良好的生存环境，最终提高水体生态系统的生物多样性。

王文林等［15］在南京师范大学月亮湾水体生态修复试验区引种了几种不同种的水生植物，分别种植于2个独立的水质相同的围格中，经不同种水生植物净化后，水体中TN、TP、NH3－N以及叶绿素a含量均有所下降（见表2），但由4种植物构建的群落的水质净化效果显著高于由2种植物构建的群落。可见，城市小型湖泊水生植物群落的构建中，可根据湖泊水体的污染状态，以现有种为基础，合理引入不同种和数量的水生植物，构建拥有挺水、浮叶、沉水、漂浮植物，能随季节自我更替的完善的水生植物组合，以强化水生植物的去污能力，提高水体自净能力。需要注意的是，水生植物有一定的生命周期，应适时适度收割调控，在将一些营养元素输出的同时，也可减少由植物自然凋落腐烂分解而引起的二次污染。

生物填料、人工水草等仿生植物因比表面积大、反应形态好、运行成本低等优点［16］，在城市污染水体的处理中也得到了一定的运用。其中以美国梅瑞地安水生科技公司研发并推广的阿科蔓（AquaMats）最为著名［17］。阿科蔓可提供巨大的生物附着表面积（1m2阿科蔓能够提供的表面积高达245m2），为微生物生长提供足够的附着载体，从而形成有利于微生物活动的微环境。杨涛等［18］的研究表明，在污染湖泊的治理中，利用仿生植物（人工载体）在自然水流条件下进行挂膜培养，载体上的生物膜逐渐形成，载体的外观呈无色、淡黑绿色、黑黄绿色、淡黑色、黑色变化，对应出现藻类→原生动物→微型后生动物等，同时水体中COD、NH3－N、TP含量均有所下降，去除率分别达到40％、36％、43％。可见，生物填料、人工水草等仿生植物可通过为微生物生长、繁殖提供有效载体来提高水体的自净能力，为城市小型湖泊的生态修复提供了一条可行的途径。

在仿生植物的材料选择上，可选取聚丙烯纤维、泡沫玻璃、多孔性聚氨酯、聚酯纤维、玻璃纤维、加气混凝土等比表面积高、空隙率高、化学性质稳定、有一定机械强度和价格低廉的材料［19］。

2．4岸边带修复方式

作为城市小型湖泊的一个组成部分，岸边带是湖泊面源污染的重要来源。目前，我国大多数城市小型湖泊的岸边带都以水泥混凝土代替自然河堤，使其本有的生态功能得不到发挥。尽量利用天然材料作为湖岸带保护的素材，将水泥混凝土护堤恢复成为水体、土壤、植物等相互结合的自然生态护岸，是湖泊生态修复的基础。在湖泊自然生态护岸的建设中，可根据岸边带的自然走向整理沿河垦种，可在近岸带构建1m以上的自然绿地作为污染过滤屏障。在绿化物种的选择上，应注意选择适宜本地区气候环境，同时不造成外来种入侵的抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强、能有效消除污染的植物。在植物的配置上，要兼顾景观效果，凸显不同的景观层。可选择的乔木树种有石榴、桂花、杨梅、腊梅、柳、合欢、池杉、枇杷、玉兰、构树、槐、银杏、香樟、垂柳、刺槐、苦楝、香花槐、板栗等；灌木树种有枸杞、小叶黄杨紫薇、红叶小檗、金叶女贞、瓜子黄杨、月季花等；草种有中华结缕草、狗牙根、画眉草、红花草等。

3结语

城市小型湖泊的生态修复中，可将湖泊划分成适当的修复单元，再根据各单元的特征选择不同的生态修复方式，既突出重点，又兼顾综合效果。同时，在生态修复的具体实施中，还应注意以下几个方面的问题：

（1）对入湖渠道进行生态修复时应注重相关水系的结构，打通一些断头河、死水塘，使水流通畅，并应根据水系的地形特征在适当的地点修筑溢流堰，恢复浅滩和湿地、深塘等生态系统，从源头控制入湖污染负荷。

（2）对入湖渠道沿线及湖泊周边的污水口实行截流分流，从源头截断污染源。

（3）生态修复措施的实施（如溢流堰的修筑、人工生物浮床设置、仿生植物的构建等）不能影响水体的正常功能（如行洪能力等）。

第4篇：生态修复方法范文

关键词：小河道；生态；水量保证；水质修复

城市小河道具有排涝、蓄水、供水等多种功能，小河道的一般特征有河面较窄、长度较短、水深较浅、数量较多的特点。小河道与城市的发展息息相关，随着经济迅猛发展，城市小河道也在逐步演化。城市小河道普遍走过了一条由繁荣——衰落——再繁荣的曲折之路。目前，城市小河道的水环境受到多方面的破坏，有工业废水的排入，生活垃圾的倒入等。致使水体污染严重，水生态失去了平衡，河水变黑变臭，有的甚至干涸。因此，在治理城市小河道的水体时，从小河道的水量和水质出发，综合治理小河道的水体问题。

1 城市小河道水量保证

水量保证是城市小河道形成稳定生态系统的前提，城市小河流受城市化影响大，城市化造成河流保水和补水能力下降，河道渠化和下水道的广泛敷设，使得本来水量就少的小河道更是雪上加霜。因此，确保小河道水量是一个大问题。要使水量保证达到很好的一个程度，首先得了解该地区的水资源状况，水资源有两种类型，一种是常规水资源（地表水、地下水）；一种是非常规水资源（净化的污水、海水和苦咸水的利用）。水量的保证依靠的是水资源的充裕度，因此小河道的水量保证是根据水资源状况而采取工程措施，以使小河道是常年有水的水道，具体的措施有外调引水工程（河流水、涌水），地表水空间调配工程（雨水、净化污水、净水厂剩水），地下水的配置工程（泵取地下水、地铁通道及建筑物地下室渗水）。

2 城市小河道水质修复

2.1生态修复方法

2.1.1生物膜除污技术。使用天然材料、合成材料为载体，在其表面形成一层特殊的生物膜，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，将污染物分解成二氧化碳和水。在小河道治理工程中，一般选用当地盛产的石材和适合生物附着的合成材料，在施工当中，尽量让其表面粗糙，增大其生物膜表面积，使其分解污染物的能力加强。

2.1.2土壤。植物系统主要是利用植物根茎叶吸收污染物质，以及土壤过滤有机碎屑。能直接净化小河道水质的植物有两类，一种是水生植物，一种是湿生植物。

2.1.3曝气复氧。向污染的水体进行人工充氧，满足水体中动物和好氧微生物需要，增加水体的自净能力，维持生物群落平衡，从而改善水体环境，消除水体中导致黑臭污染物（如H2S、FeS等）。同时河道充氧可以使河底松散的表层底泥转变成密实的表层底泥，表层底泥在厌氧的状态下是比较松散的，很容易向上覆水体扩散。

2.1.4生物操作又称作食物网操作。主要通过去除浮游生物食性鱼类或添加肉食性鱼类来降低浮游生物食性鱼的数量。具体措施有投放鱼食性鱼或动物食性鱼，投放蚌、螺、贝类等水生动物，投放浮游动物，引种大型沉水植物等。

2.2物理修复方法

2.2.1截污。对点污染源的小河道具有很好的效果，将直接排入小河道的污染源用管道引导排入市政污水管，经污水管进入污水处理厂，经过处理再排入河道中。这样消减了水体的污染总量，减轻了河道自净的负担。敷设管道的方式有两种：沿河边敷设截污管道和河道内敷设截污管道。

2.2.2引水冲淤是指引进外部清洁水源来改善河道水水质。使污水在河道中只能短暂的停留，从而抑制了浮游植物的生长量。这种方法能在短期内消减污染负荷、扭转水质恶化的速治途径。引水冲淤的实行，其条件要求是水源充足，我国南北方水分布差异性大，因此这种方法要根据当地的水资源情况。

2.2.3底泥疏浚。将河道底部的淤泥清除出去，恢复小河道的行洪、供水、灌溉等基本功能，可以消减底泥对上覆水体的污染贡献率，从而改善水质。底泥疏浚，一般按照测量的淤泥厚度、清淤断面设计来选定方案施工处理。

2.3化学修复方法

化学修复顾名思义是用化学物质除去水体中的污染物，化学物质的种类繁多，针对不同的水体污染，分别采用不同的化学药剂控制水质的参数。目前使用的化学药剂是一种新型高分子合成药剂，对水体中的污染因子有一定的去除率。此方法在处理小河道水质方面，具有见效快、方便、效果明显等特点，但处理成本较高，且容易造成二次污染。小河道治理初期效果还是比较快速明显的。

第5篇：生态修复方法范文

[关键词] 河道治理 生态环境 修复

[中图分类号] TV8 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）10-0286-01

近年来，随着生活的快节奏发展，人们对河流的开发力度也在逐渐增强，对河道的管理方面也有很多问题出现。河流开发要考虑传统的水利作用，如：防滑用、发电、旅游、供水和航运等；另外还要考虑河流的生态系统是否能够健康稳步发展，可持续发展才是硬道理。我们治理河道的目标就是将生态修复功能和水利功能相结合，在保护河流的生态系统与开发利用河道之间找到一个平衡点。

一、河流治理及生态修复的必要性

河流的开发会带来经济上的发展，但是它的负面影响也是深远的。第一，严重破坏了生态系统，导致生物多样性受损，政治河道导致了流量的变化及输送泥沙的变化，很多生物的原有栖息地消失，导致了物种的消失。第二，频繁发生洪涝灾害，并且城市中的强度有所增强，河流裁弯取直，河床的不透水面积有所增加，河流的泄洪被大大削弱了。第三，影响了城市的地下水供给，这是由于河床硬化。第四，影响两岸的自然美景。

二、河流治理及生态修复的原则

1.生态治理的原则

人类的活动已经对大自然造成了很大的伤害，对河道的生态系统也有所打击，在对河道进行治理的时候要对原有成熟的生态系统进行保留，最大程度上不去破坏原本的自然状态。有需要时可以进行人工修复，以建造河岸的方式来对河道进行治理，选择的树种可以是灌木，也可以是乔木等等。

2.远近结合的原则

学习国外的先进经验，毕竟河流治理工程是长期的事业，关系到子孙后代的伟大事业。应该进行详细规划，分阶段进行。在城市的地形特征与发展状况要被考虑其中，制定合理的治理方案，确定时间和河流区域。

3.和区域规划一致的原则

河流的治理好要综合考虑城市的各方面发展和生态环境，不能偏激的只考虑一方面内容，毕竟治理河道是为人们服务的，不能本末倒置。如果出现冲突，要从两方面进行权衡，避免生态环境的进一步恶化。河流治理是城市整体规划的一部分，要与城市发展一起为人们提供更高的生活质量。

三、河道治理及生态修复的方法

河道的生态修复有两种方法，一是工程措施修复，二是调度措施修复。调度措施修复方法是针对水资源利用造成的生态问题进行修复。工程措施修复是对由于河道治理导致的生态受损进行修复。

1.修复河道的形态

对于天然河道我们要尽量保持它原有的状态，但是形态的修复可以从四个方面进行。一是河道要有连续性。将旧的拦河坝清除，直立的跌水可以改造成缓坡，架设辅助的水道，设置不同种类的鱼道，通常在落差很大的断面。二是使水体的流动具有多样性。利用植石治理的方法，把石头埋入河底，从而形成了深沟与浅滩。三是给予河流更大的空间。四是选择治理方案要严谨。需要考虑的问题有很多，比如：河畔林、生息地、濒临灭绝的物种等。

2.修复河床断面

城市中河流的河床硬化覆盖可以进行以下处理。清理之前在河床上设置的硬质材料，使河床的自然泥沙状态呈现，局部河段可以用复式断面，不同河道有不同的保证率，把他们分成几个等级，按级扩展河道的宽度。河道的上部护坡和平台的过流频率较小，一般可以种植矮乔木，这样还可以促成河道的立体绿化，为市民提供了休闲娱乐的场所。严谨对待河道覆盖和侵占。

原来河道与护岸的改造需要建造生态型的护岸。生态型护岸有三种类型，自然原型护岸和多自然型护岸、自然型护岸。

3.重造河岸的植被与湿地的群落

湿地的一个重要组成部分就是河岸带，它的作用是缓冲、廊道、植被护岸等。利用河岸带的生物重建技术和河岸的缓冲带技术，可以建立起一定规模的植被，这是在生物恢复和重建的基础上进行的。生物恢复和重建的技术包括物种引入、物种保护、物种选育与培植、种群行为的控制、种群动态调控、群落结构了优化等。河岸的缓冲技术包括水土流失控制、土壤恢复、坡面工程等。

4.引进国外的先进经验

一些发达的国家在河道治理和生态修复方面做出了很好的成绩，我们应该学习他们的优秀技术和经验。例如：日本在上世纪九十年代实施了一个计划，倡导一些河段要尽量使用天然材料修建河堤，例如：竹笼、木桩等。日本国内把它叫做”生态河堤”，日本政府为了拯救河流的生态状况应用了这种方式，结果就是流经城市的河岸草木葱茏，堤坝的修建都是用纯天然的石头，现如今，日本有很多自然型河道治理的例子。河道生态修复的工作在我国起步比较晚，正处在向外国学习的发展阶段，现阶段在全国内推行大规模的修复工作还为时尚早。但是今后的发展方向已经很明显，对河道生态修复的热潮必然兴起。

结语

对河道进行治理及生态修复这已经是必然的，此项目在全国甚至是世界都是很有前景的。虽然是一种新生事物，相关技术和理论并不十分完善，但是，它的可操作性与实用性保证了它的存在的必要。人类的生产生活离不开河流，我们对河道的改造虽然满足了经济的发展，但是也带来了不可磨灭的负面影响，水质和景观都受到了极大，尤其是生态功能的破坏。我们进行的修复工作可以改善河流的生态系统，提高水的自净能力，保护了生物多样性。河道治理和生态修复要从实践出发，并且有理论、技术的指导，在不断实践当中积累经验，发现问题，处理问题，创新方法，从而使得环境的良好发展和经济发展做到和谐统一。

参考文献

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第6篇：生态修复方法范文

关键词 重金属；钴；土壤污染；修复

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）07-0222-02

目前，全球经济迅速发展的同时也造成了日趋严重的环境污染问题，其中土壤重金属污染备受瞩目[1]。重金属在土壤中高度富集，恶化土壤环境质量，影响农作物的产量和品质，严重危害土壤的生态循环，其通过食物链进入人体，危害人们的身体健康，威胁人类的生存环境[2-4]。在各种重金属中，高浓度的钴明显抑制植物生长发育，因此土壤中钴污染越来越受到人们广泛的关注[5-7]，钴含量高的农产品也会损害人和动物的健康，造成心肌和胰腺损伤，降低甲状腺浓缩碘的能力等[8]。

1 重金属钴污染土壤的特性和危害

土壤中含钴量为0.05～65.00 mg/kg，中值为8 mg/kg。岩石风化的土壤，钴的浓度变化不大，如含钴为59 mg/kg的玄武岩风化后含钴为81 mg/kg，略有富集[9-10]。试验结果表明：钴在土壤溶液中浓度为0.10～0.27、1.00、5.90 mg/L时，分别对西红柿、亚麻、甜菜有毒害作用[11-12]。钴浓度为10 mg/L时，可使农作物死亡。美国规定灌溉用水钴的最大容许浓度为0.2 mg/L。前苏联提出生活供水水源中钴的最大浓度为1 mg/L，渔业用水为0.01 mg/L[13-14]。随着人类对钴元素的开发和利用，钴污染越来越严重，主要的污染来源有矿藏开采、原子能工业排放的废物、核武器试验的沉降物、医疗放射性、科研放射性等。钴是植物生长的必需微量元素，是维生素B12的组成成分，适量的低浓度钴对植物生长有促进作用，但是如果浓度过高将使植物受到毒害作用[15]。重金属污染物对土壤的污染具有长期性、隐蔽性和不可逆性，不仅降低土壤质量，导致农作物产量和品质的下降，还危害人类健康。如果环境被具有放射性的钴污染，其放射性是持久的，随着衰变逐渐降低，放射性会严重影响周围动植物的生长和发育，如果食用了含放射性钴的食品，会导致脱发，严重损害人体血液内的细胞组织，造成白血球减少，引起血液系统疾病，如再生贫血症，严重的会使人患上白血病（血癌），甚至死亡[16-18]。因此，修复重金属污染钴土壤，受到科学家们的广泛关注。

2 治理重金属污染土壤的方法

目前国内外采用多种方法且多为交叉使用方法来修复和治理重金属污染的土壤[19-22]，一般分为3类，即化学修复法、物理修复法和生物修复法。化学修复法包括2种，一种是化学淋洗[23]，是指污染土壤中加入化学溶剂，通过外压或者重力作用，将重金属溶解在溶剂中，实现重金属转移至液相态，然后将溶液抽提出土层，再对溶液中重金属进行处理；另一种是化学改良剂[24]，土壤添加改良剂以后，可以通过对重金属的产生拮抗、氧化还原、吸附、沉淀等作用，使重金属在土壤中的存在形态发生改变，然后进入土壤深层或地下水迁移，从而降低其生物有效性。物理修复法是基于机械物理的工程方法，主要包括3种，即翻土、换土和客土法、热处理法和电动修复法。生物修复法是通过各种生物的代谢活动降低土壤重金属含量，包括4种，即菌根修复法、微生物修复法、植物修复法及动物修复法。澳大利亚等国的研究较为深入，主要集中在利用超富集植物对土壤中的重金属元素进行吸收，但大面积普及难度较高[25-26]。利用沸石等物质降低重金属在土壤中的迁移等方面。国内也开展了关于土壤重金属的污染治理研究，但仍然存在局限性，对于动物修复的机理还不是很明确，植物修复易造成植株生长缓慢、植株矮小、生长周期长等。

3 治理钴污染土壤的方法

钴分为2类，即不具有放射性和具有放射性，不具有放射性钴就是一般的重金属元素。目前，国内外对土壤中的重金属钴元素的研究主要集中在测量其含量、钴在植物中迁移规律以及钴对植物生长的影响[27-28]，而钴污染土壤修复方法研究较少，在实践中还是采用重金属污染土壤常规的3种修复方法，即物理修复法、化学修复法和生物修复法。具有放射性钴污染主要是由于矿藏的开采、钴的利用、科学研究、核电站等造成的，对其处理国内外采取的主要方法是把污染的土壤封存起来，集中到一个地方，进行自然衰变，避免人和动物进入，但是矿藏污染比较难以控制，污染面积较大，由于自然界本身作用规律，迁移速率较快，对环境影响比较严重。辐射剂量较高的钴污染土壤用固定的桶装起来，放到处置场进行处置，每个国家都有专门的放射性污染处置场，这需要花费较大的人力和物力，而且占用地方比较大，时间较长。近年来，科学家们正开展常规重金属污染土壤修复方法和放射性污染土壤处理方法联合研究，利用生物修复法选择富集度高的植物种植在被放射性物质污染的土壤中，放射性物质从土壤转移到生物体内，达到了浓缩放射性物质的目的，同时美化了环境，减少了污染，然后再集中焚烧植株，进一步浓缩放射性物质，这给后续处理节省了大量人力、物力、财力等[29-31]，如日本福岛核电站事故发生后，日本科学家们在被放射性污染的土壤中种植了向日葵、油菜等植物。

4 展望

随着钴污染日益加重的情况，钴污染土壤修复技术的研究和应用势在必行。物理方法和化学方法不仅费用昂贵而且常常导致土壤结构破坏，土壤生物活性下降和土壤肥力退化等，同时对具有放射性钴污染土壤不能降低或者消除其放射性，生物修复法和放射性处理方法结合起来无论从技术上还是从实践应用方面都是切实可行的，其优势明显可见。联合修复技术今后应加强以下几个方面的工作：一是加强对国内超高积累钴植物的筛选工作，开展对富集钴植物的培育工作，把生长慢、低生物量的超富集钴植物，培育成生长快、生物量大的植物，进行推广、商业化。二是钴富集植物收获后的处理，具有放射性的主要采用焚烧法，然后再集中桶装；不具有放射性的采取堆肥法、高温分解法、灰化法等多种处置技术。探求既有经济效益，又能使污染物得到妥善处置的修复植物产后处理技术还需要不断努力。

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第7篇：生态修复方法范文

关键词：重金属镉； 土壤污染； 危害； 生物修复

中图分类号：X825 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2012）07-176-002

镉为人体非必需元素，是以化合物状态存在于自然界中的，而且在正常环境下是不会影响人的身体健康。进入人体的镉元素，大部分会蓄积在积肝、肾之中。人体中的镉会有1/3被肾脏吸收，剩余会微量的蓄积在如甲状腺、脾、胰和毛发等位置。镉会损伤肾小管，患病者出现蛋白尿、氨基酸尿和糖尿等症状。世界卫生组织(2003)和美国环保局(1994)规定人体Cd的最大允许摄入量均为Iug·kg-1·d-1[1]。本文从重金属镉对土壤的污染现状、对人体的危害以及一些植物对镉污染的修复进行综述，并对此问题的研究进行了展望。

一、土壤镉污染的现状与危害

1.镉污染的现状

自从20世纪发现镉元素以来，镉出现于各个领域之中，产量不断增长。广泛应用于核工业、电子业、电镀工业和化工业等领域。近期出现一个新鲜的名词——“镉米”，据《新世纪周刊》和网络新闻消息报道：经过调查发现，市场销售的大米中有10%都存在镉金属严重超标的问题，食用之后很大几率会导致“骨痛病”。镉污染不仅造成了我国农产品的质量下降，而且威胁到人体健康。农业部在2000年对14个省会城市的2000余个样品进行检测，结果表明：蔬菜中的镉等污染超标率已高达近25%；同时南京郊区的18个检测点对青菜叶样的分析结果表明：镉的含量全部超过食品卫生标准，最多的超过有17倍之多[1,2]。

2.镉污染的来源

刘育红[3]将土壤中的镉污染的来源分为了以下六大类：

（1）大气中的沉降；（2）农药、化肥和塑料薄膜的使用；（3）污水灌溉；（4）污泥施肥；（5）含有重金属废弃物的堆积；（6）金属矿山的酸性废水。

总体来说工业化的高低对镉污染的轻重起了很大的决定，市区的污染浓度远远大于农村和郊区。由于镉没有得到很好的处理，长期的积累导致污染的加重。

3.镉污染的危害

在环境镉污染致健康损害研究中，一般认为尿镉浓度是反映内暴露的指标，而尿β2-MG和尿NAG酶为反映肾功能受损的指标。有人发现尿β2-MG和尿NAG酶在男性中临界值为994、16μg/g肌酐，女性为784、16.6μg/g肌酐。WHO建议尿镉的生物阈值定为5μg/g肌酐，丛泽等人控制年龄因素后，尿镉≥3μg/g肌酐组死亡率会随着尿镉的增加而成比例升高，Friberg等发现，尿镉≥10μg/g肌酐时，会出现肾小管损伤的情况。而当尿镉≥8～9μg/g肌酐时，尿β2-MG会超过1000μg/g肌酐，而且会急剧上升。M．Ikeda认为尿镉浓度达10～12μg/g肌酐时可作为判定肾功能减退的临界值，而吴训伟认为尿镉＞10μg/g肌酐的人群会造成对肾脏不可逆性的损伤。Kojj通过5年的追踪发现，在原先尿β2-MG≥1000μg/g肌肝的人群中，几乎所有的个体都会出现肾小管功能恶化的情况，而＜1000μg/g肌酐的个体并无明显变化。国内学者[4]认为我国正常人群的尿β2-MG95%CI上限为465μg/g肌酐。另有研究发现[5]，当尿β2-MG≥1000μg/g肌酐时，研究的人群死亡风险比显著增加。

3.1镉对人体健康的多方面危害。前文提到镉为一种慢性致病的重金属，长期积累在体内无法消除，其主要是通过消化道和呼吸道两种途径进入人体，从而对人体的健康造成危害。早在20世纪中期，日本发生的十大公害事件之一的“疼痛病”就表明镉对人体健康的危害已经开始。

重金属镉对人体危害大致可分为以下几种：

镉具有很强的致癌、致突变以及致畸作用。镉的急性吸入的毒害表现为肺损害，吸入中等量的镉蒸气会引起铸造热，经过治疗数天便可恢复,但如果大量吸入镉蒸气，严重者最终可导致死亡。

镉与含有巯基、羟基等多种基团的蛋白质分子结合会生成镉－蛋白质，能引发高血压等多种疾病。

镉可通过一些生化反应置换出酶类金属后导致机体清除自由基能力下降，从而引起氧化损伤。现在由于镉引起的氧化损伤已被看作引发细胞毒性和导致癌变的一个重要机制。

镉可以影响细胞凋亡或增生的相关蛋白质和基因的表达，可以诱导许多早期基因的表达异常;还与锌脂蛋白结合，取代锌，影响了细胞内的调控系统，最后导致细胞的死亡[6]。

3.2镉污染对植物的生理化作用的影响。镉同样也不是植物的必需元素，而且对植物的生长有着不利影响，植物体内的镉元素积累达到一定浓度时就会表现出毒害的状态，例如阻碍植物根系的生长或者抑制其水分和养分的吸收等等。

二、土壤镉污染的修复

目前，镉金属污染土壤的处理方式很多，主要有：化学治理、工程处理、生物修复和农业生态修复等方面。

1.化学治理

化学治理的措施有很多种，但是这些方法都是只能在短期内降低镉在土壤中的毒性及生物有效性，是一种原位修复方法，并没有真正意义上的清除镉，潜在着再次造成污染的可能，而且化学治理需要向土壤中投加试剂，会造成二次污染。所以此方法还需深入的研究。

2.工程处理

工程措施包括换土法、客土法和电动力修复法等方法,工程措施可取之处在于其稳定性高、见效快的优点,但存在着工程量大、投资高并且会造成二次污染的隐患等许多缺点,不适宜应用于大面积污染土壤的治理,所以仍在深入的研究。

第8篇：生态修复方法范文

关键词：生态环境可持续发展环境修复

随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展，特别是工业革命以来，人类对自然资源需求水平不断提高，生产强度日益加大，有毒、有害废气物质不断的输入环境，远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题，对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛，许多技术已相当成熟并被广泛应用。

对于污染土壤及地下水的之力来说，由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点，其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域，同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索，形成了一些实用技术，但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染，对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此，近年来，人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上，进一步提出了生态修复的理念，并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索，试图以生态学的原理和方法，在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展，从而达到可持续发展。

一、生物修复—生态修复的基础

生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一，是正在发展中的技术，是生态修复的基础。

目前被广泛认同的生物修复定义，是指微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程，这是狭义的定义。

除了微生物修复外，植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现，赋予了生物修复更广泛的内涵，即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物，甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性，改变重金属的活性或在环境中结合态，通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。

目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。

二、物理与化学修复—生态修复的构成要素

从修复原理来看，物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素，根据污染物的理性性质，通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应，使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常，为了节省环境治理的成本，物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段，近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子，还是工程措施，对于修复生物的生命活动来说，是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来，使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时，也有利于污染物的去除或转化，将极大地提高生物修复或植物修复的效率，这一点对于生态修复来说是至关重要的。

物理与化学修复措施与生物修复的结合，是生态修复必不可少的构成要素，其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中，把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来，才能形成有效的生态修复技术。

三、植物修复—生态修复的基本形式

植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的，其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。

目前，植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面，如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化；池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化；污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。

在污染环境治理中，从形式上来看，似乎主要是植物在起作用，但实际上植物修复过程中，往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素（这些因素可以部分人为调控）等在共同起作用。因而，总的来说，植物修复几乎包括了生态修复的所有机制，是生态修复的基本形式。

利用植物对重金属如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur，多环芳径，石油，化学农药，有机氯溶剂如TCE，废弃炸药如TNT等的修复研究均有报道。

第9篇：生态修复方法范文

（1.沧州旺发生物技术研究所，河北 沧州061001；2.河北工业大学海洋科学与工程学院，天津 300130；3.沧州市运河区农业局，河北 沧州061001；4.邯郸市水产技术推广站，河北 邯郸056002）

摘要：介绍了水体污染生物修复技术的概念、方法、特点及应用实例。概述了近年来国内外生物修复技术的研究应用现状，指出生物修复技术存在的问题和研究方向。

关键词 ：生物修复；微生物修复；植物修复

近年来，随着我国沿海工农业和海洋产业的发展，人口的增加，城市规模的不断扩大，以及在海洋航运的快速发展，造成大量工矿废水，生化污水排入江河湖海，以及在海损事故中石油、烃等有害物质的泄漏，使地表水、地下水、土壤以及海洋受到有毒有害物质的严重污染。污染的水体极大地损害了生态环境，破坏了生态平衡，而且，对人类健康构成极大威胁。但是对于污染水体，尚缺乏有效的治理手段，主要依靠自然生态的自我净化。

目前，生物修复被认为是一种具有广泛应用前景且可靠的环保技术。简单讲，生物修复（bioremediation）是指生物尤其是微生物催化降解环境污染物，减少或最终消除污染的受控或自发过程[1]。与其它物理、化学治理相比，生物修复的优点是：投入低，操作简便，可就地处理，对周围环境干扰少，不会造成二次污染，而且对于传统治理技术难以处理的环境（海洋），具有广泛的应用前景。

1生物修复研究概述

生物修复技术的应用研究也不过30多年，主要集中于水体、土壤和地下水环境污染。史料记载的首次使用生物修复是1972年美国宾夕法尼亚州管线漏油事件。1989年，首次大规模应用生物修复技术修复了美国阿拉斯加石油污染问题，其具有里程碑意义[2]。20世纪80年代以后，基础研究的成果逐渐应用于大范围的环境污染，并取得一些成果，进而发展成一种新的环境污染治理技术。目前，生物修复技术在清除或减少土壤、地表水、地下水、废水、污泥以及工业废弃物中的化学有害物的研究已取得很多成果，如有研究人员研究了北极冻原油滴污染土壤，原位接种抗寒混合菌种进行生物修复，一年后，土壤中的油浓度有了明显降低[3]。还有whiteley[4]进行了生物修复酚污染环境中的细菌生态学和生理学研究。我国研究人员也对受酚污染的地表水的生物修复方法进行了研究[5]。此外，一些研究者进行了有关石油烃类污染的生物修复方面的研究，如张旭[6]实验模拟研究了生物修复石油烃污染土层的研究。李丽[7]对石油烃类化合物降解菌进行了研究。总之，这些研究表明，利用微生物进行生物修复的可行性，而且在这一领域具有广阔的应用前景。

生物修复技术虽然只有30多年的应用研究史，但是生物修复从最初的主要利用细菌治理石油、农药之类的有机污染，逐渐应用到地下水、土壤、海洋、污泥等环境污染的治理上。生物修复已由细菌修复拓展到真菌修复，植物修复和动物修复，有机污染物的生物修复拓展到无机物的的修复。如：Numat[8]培育了一种新型微生物，可在24 h内降解30 mg/L的三氯乙烯，这种菌对有机卤代化合物和芳香族化合物均有降解作用。另外，植物修复也是一种很有前景的修复技术，植物具有吸收重金属，净化水体、纳污、清除放射性核素，调节生态功能，利用这种能力，可有效对污染水体进行修复[9]。有研究者通过静态试验和现场试验水雍菜和水芹菜对手污染水体的研究显示：水生植物不仅可以去除污染物中的磷、氮盐，改善水体状况，还可美化水体环境；提高生物多样性，而且其经济效益也相当可观[10]。此外，动物修复污染水体也处于不断摸索研究阶段，如罗固源[11]等证明了采用合理的间歇方式用蚯蚓处理养殖污水技术上可行。还有研究人员利用藻类治理河道污染和黑臭问题，且河水中DO值有了很大的提高[12]。

2污染水体生物修复应用与进展

2.1海洋污染的生物修复

海洋污染尤其是海洋有机污染是当今世界沿海国家普遍关心的环境问题之一，虽然，现代工业和海洋运输业的发展极大地提高了人们的生活水平，但其带来的环境负作用也越来越明显，如赤潮、石油污染、多环芳烃有机污染等。

海上石油的开发以及石油产品的生产、使用及排放，海上溢油事故频发，使得石油污染已成为海洋环境的主要污染物之一。实验证明，微生物是降解石油污染的主要治理方法，主要有加入高效降解菌；使用分散剂；使用氮、磷等营养盐。1989年，美国环保局利用细菌降解石油污染的生物修复技术，成功去除威廉王子湾的石油污染。目前，生物修复正朝着构建特定且快速降解污染物的工程菌方向发展，并且科学家已分离到了具有多种降解功能的超级微生物[13]。

多环芳烃作为广泛分布于海洋环境中的有机污染物，其具有毒性、致癌性以及致畸诱变作用。对人类健康构成潜在危害。多环芳烃主要来源于人类活动和能源利用过程，通过地面径流，污水排放及机动车等燃料不完全燃烧的废弃物随大气颗粒沉降进入海洋环境中。目前，微生物降解是去除多环芳烃的主要途径，该方法利用微生物将海洋中的多环芳烃转化为无害物，或降解为CO2和H2O。还有赤潮灾害的生物防治；海洋环境中病原菌污染的生物修复等。可见生物修复技术是治理海洋环境污染和海洋生态系统功能紊乱的一副防治结合的良药。

2.2河流湖泊污染的生物修复

地表河流、湖泊污染的生物修复，主要有微生物和植物修复法。对于浅水湖泊，在水中加入营养盐，用曝气法混合，底泥中的有机污染物可作为碳源被微生物利用，污染的湖泊得以修复。华东师范大学的研究人员采用曝气复氧，投加高效菌剂和促生液，放养水生植物等，对苏州河严重污染支流进行了原位污染的治理和修复[14]。结果显示：严重污染的水体消除了黑臭，DO值上升明显，透明度增加，水质得到明显改善。另据报道，像大榕草、水芹、黑麦草等都对水体中N、P有去除作用[15]。

2.3废水污染的生物修复

目前，废水污染的生物修复主要有对重金属离子的修复和有机污染物的修复。美国科学家已对废水中金属离子锑、铬、铜、汞等有效去除效果的微生物进行了研究[16]。此外，对废水中重金属离子的去除主要通过水生植物，如凤眼莲、破铜钱等。它们都能从水体吸收铅、铜、铬等金属。孙铁珩等人研究表明：水葫芦对污水具有一定的净化效果，水芹菜对黄金废水具有净化作用[17]。有研究人员[18]使用含假单胞菌的生物转盘处理矿物废水，铜和铁去除率分别达到95%、98%，并可使氰由4 mg/L 降低到0.06 mg/L。总之，生物修复技术在废水处理、生态平衡的协调中具有重要应用价值。

2.4水体底泥污染的生物修复

水体底泥污染是一个重要的环境问题。由于底泥的污染直接影响着水生动物、植物的生长，同样也影响着水质。所以治理好底泥污染，污染水体也会得到净化。底泥污染物主要通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体，最后沉积到底泥中逐渐富集，使底泥受到严重污染，最后底泥变成污染物的汇集地。由于底泥是底栖生物主要的生活场所和食物来源，污染物可直接或间接对上覆水生物产生致毒致害作用，并通过富集，食物链放大进一步影响陆生生物和人类健康。目前，水体底泥污染的生物修复主要通过物理和化学方法，如疏浚、引水、掩蔽等，但工程量大，耗财耗力，不是很理想，而化学方法对生态环境破坏较大，而生物修复有无可比拟的优势，具有节省费用，对环境影响小，最大限度降低污染物浓度，而且可原位进行修复，不易造成二次污染的特点。运用水生植物和微生物共同组成的生态修复系统能够有效去除多环芳烃的污染，高等水生植物可提供微生物生长所需的碳源和能源，根系周围好氧菌数量多，使得水溶性差的芳香烃在根系旁迅速降解。种植水生植物的根茎能控制底泥中营养物的释放，而在生长后期又能较方便地去除[19]。

3生物修复应用前景和存在的问题

近年来，生物修复技术在国内外皆取得了较快发展，一些新技术特别是生物技术，如基因工程、酶工程、细胞工程的发展，不断提高了污染水体的处理效率。为进一步提高生物修复治理效果，获得突破。其发展前景在于合理利用微生物，植物以及动物等生物修复手段，并且与物理、化学方法相结合的综合治理手段；以及利用基因修饰、改造、克隆与基因转移等现代生物技术获取特殊降解功能的工程菌，从而减少污染物在水体中的积累，保持生态平衡；另外，采用新工艺和新手段，生产易于生物降解产品也是研究人员需关注的领域。可以预见，生物修复技术在治理和防治水体污染方面的作用越来越重要，且应用前景十分广阔。

虽然污染水体的生物修复技术已取得巨大的进展，但也存在一定的局限性，如：①修复速度慢；②生物难降解污染物（如重金属）的存在导致水体修复困难；③微生物对污染物的专一性使得并非所有污染物都被去除，存在降解极限；④微生物易受温度、酸碱性等环境因素影响；⑤大规模的工程菌的应用可能影响生态系统。总之，受污染地表水体的修复是一个极为复杂的系统工程，需要综合治理，防治结合。

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