原位生态修复技术范文

原位生态修复技术篇1

 

关键词:土壤污染、生物修复、研究进展

前言

土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。加之重金属离子难移动性，长期滞留性和不可分解性的特点，对土壤生态环境造成了极大破坏，同时食物通过食物链最终进入人体，严重危害人体健康，已成为不可忽视的环境问题。随着我国人民生活水平的提高,生态环境保护日趋受到重视,国家对污染土壤治理和修复的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修复问题,已成为土壤环境研究领域的重要课题。而生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,同传统处理技术相比具有明显优势，例如其处理成本低,只为焚烧法的1/2-1/3，处理效果好,生化处理后污染物残留量可达到很低水平;对环境影响小,无二次污染,最终产物CO2、H2O和脂肪酸对人体无害，可以就地处理,避免了集输过程的二次污染,节省了处理费用，因而该技术成为最有发展潜力和市场前景的修复技术。

1.污染土壤生物修复的基本原理和特点

土壤生物修复的基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质,使土壤恢复其天然功能。由于自然的生物修复过程一般较慢,难于实际应用,因而生物修复技术是工程化在人为促进条件下的生物修复,利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烃类及各种有毒有害的有机污染物，降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、pH值、通气及营养添加等)来完成,也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修复技术的种类

目前,微生物修复技术方法主要有3种:原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。

2.1 原位修复技术：

原位修复技术是在不破坏土壤基本结构的情况下的微生物修复技术。有投菌法、生物培养法和生物通气法等,主要用于被有机污染物污染的土壤修复。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同时投加微生物生长所需的营养物质,通过微生物对污染物的降解和代谢达到去除污染物的目的。生物培养法是定期向土壤中投加过氧化氢和营养物,过氧化氢则在代谢过程中作为电子受体,以满足土壤微生物代谢,将污染物彻底分解为CO2和H2O。生物通气法是一种加压氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上几眼深井,安装鼓风机和抽真空机,将空气强行排入土壤中,然后抽出,土壤中的挥发性有机物也随之去除。在通入空气时,加入一定量的氨气,可为土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。

2.2 异位修复技术：

异位修复处理污染土壤时,需要对污染的土壤进行大范围的扰动,主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。预制床技术是在平台上铺上砂子和石子,再铺上15-30cm厚的污染土壤,加入营养液和水,必要时加入表面活性剂,定期翻动充氧,以满足土壤微生物对氧的需要,处理过程中流出的渗滤液,即时回灌于土层,以彻底清除污染物。生物反应器技术是把污染的土壤移到生物反应器,加水混合成泥浆,调节适宣的pH值,同时加入一定量的营养物质和表面活性剂,底部鼓入空气充氧,满足微生物所需氧气的同时,使微生物与污染物充分接触,加速污染物的降解,降解完成后,过滤脱水这种方法处理效果好、速度快,但仅仅适宜于小范围的污染治理。厌氧处理技术适于高浓度有机污染的土壤处理,但处理条件难于控制。常规堆肥法是传统堆肥和生物治理技术的结合,向土壤中掺入枯枝落叶或粪肥,加入石灰调节pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有机物向稳定的腐殖质转化,是一种有机物高温降解的固相过程。上述方法要想获得高的污染去除效率,关键是菌种的驯化和筛选。由于几乎每一种有机污染物或重金属都能找到多种有益的降解微生物。因此,寻找高效污染物降解菌是生物修复技术研究的热点。

3.影响污染土壤生物修复的主要因子

3.1 污染物的性质：

重金属污染物在土壤中常以多种形态贮存,不同的化学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一重金属具有较强的修复作用。此外,重金属污染的方式(单一污染或复合污染)，污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同,其在土壤中的降解差异也较大。

3.2 环境因子：

了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况,拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案,补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗,可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与重金属化学形态、生物可利用性及生物活性有密切关系,也是影响生物对重金属污染土壤修复效率的重要环境条件。

3.3 生物体本身：

微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小,吸收的金属量较少,难以后续处理,限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用，

植物体由于生物量大且易于后续处理,利用植物对金属污染位点进行修复成为解决环境中重金属污染问题的一个很有前景的选择。但由于超积累重金属植物一般生长缓慢,且对重金属存在选择作用,不适于多种重金属复合污染土壤的修复。因此,在选择修复技术时,应根据污染物性质、土壤条件、污染程度、预期修复目标、时间限制、成本及修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。

4.发展中存在的问题：

生物修复技术作为近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,虽取得很大进步和成功,但处于实验室或模拟实验阶段的研究结果较多,商业性应用还待开发。此外,由于生物修复效果受到如共存的有毒物质(Co-toxicants)(如重金属)对生物降解作用的抑制；电子受体(营养物)释放的物理性障碍;物理因子(如低温)引起的低反应速率;污染物的生物不可利用性;污染物被转化成有毒的代谢产物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化学能力的微生物等因素制约。因此,目前经生物修复处理的污染土壤,其污染物含量还不能完全达到指标的浓度要求。

5.应用前景及建议：

原位生态修复技术篇2

1．1残饵以及排泄物

利用冰鲜杂鱼作为饲料进行网箱养殖或池塘养鱼时，饵料浪费和污染现象更为严重。林永泰等对黑龙滩水库网箱养鱼对水环境的影响研究发现，饵料中总氮(TN)含量为5．22%，总磷(TP)为1.43%，投入的饵料中TN含量为131．2t，TP含量为35．9t，从饵料进入水体的TN为96．27t，TP为34．04t，分别占饵料TN和TP含量的73．38%和94．81%。Funge－Smith等曾对稻田养虾池中的物质平衡作过研究，发现在养殖过程中只有10%的N和7%的P被利用，其他都以各种形式进入环境。

1．2水产药物污染

现代化水产养殖特别是高密度水产养殖中，为了防治疾病、清除敌害生物等，大量使用化学药物。药物、消毒剂等严重影响生态环境，目前我国水产养殖业滥用药物现象十分严重。Solbe曾报道，英国水产养殖业使用的化学药品达23种，而1990年挪威养殖业使用的抗生素种类比农业使用的还多。一部分药物直接散失到环境中，造成环境短期或长期退化。珠江三角洲沿岸曾经大量使用硫酸铜来治理虾病，导致目前该地区水环境Cu污染仍然相当严重。

2对底质的影响

水产养殖区底泥中C、N、P含量比周围水体沉积物中高，耗氧量亦高，沉积物中经常可见残饵。当底泥堆积的有机物过多时，将导致底质理化指标改变，微生物分解作用旺盛，底泥溶解氧不足，因缺氧或无氧而成为还原态。海水中含有大量硫酸盐，在还原环境中生成H2S，并且由于沉积物的吸附作用，可以渗透扩散到底层数厘米深。养殖区底泥沉积物中高硫化物、COD、无机氮和无机磷含量明显较非养殖区高。

Hatcher等在加拿大UpperSouthCove贻贝养殖区进行试验，发现养殖区的沉降量往往是非养殖区的2倍以上。在瑞典的某贻贝养殖区，研究人员发现，每个养殖季节结束后底质都增厚10cm左右。根据季如宝等在山东省桑沟湾养殖区的测定结果来看，仅栉孔扇贝单位面积的排粪量便可达65．88kg/(hm2•d)(干重)，合计每年产生18520t(干重)，加上其他养殖贝类的排粪，整个养殖区年产粪便量近40000t，这其中还不包括大量的假粪。生物沉降将大量悬浮物搬运到底层，其中包括本应悬浮的高有机成分的较小颗粒物，这些有机物在底层堆积，导致微生物活动加强，增加了底质对氧的需求，因而可能产生缺氧或无氧环境，促进了脱氨和硫还原过程，加速释放无机营养盐，有可能导致水体富营养化。

3池塘底泥修复技术

3．1异位处理技术

底泥异位处理技术一般是指疏浚技术以及疏浚后的处理技术。通过水力或机械方法挖除或者抽取底泥表层的污染物，再进行输移处理，减少底泥污染物的释放。目前该项技术主要被用于湖泊水库等受工业污染比较严重的水域，在池塘养殖方面应用不多。

3．2原位处理技术

底泥原位处理技术是指在湖泊、水库或者池塘等水域内，利用物理、化学、生物方法减少受污染底泥容积，减少污染物量或降低污染物的溶解度、毒性或迁移性，并减少污染物释放。按其原理不同，可分为原位化学处理、原位物理处理、原位生物处理、原地生态处理4种。

3．2．1原位化学处理技术原位化学处理技术是指通过投加含氧量高的化合物，补充底泥中有机物分解所需的氧，减少H2S、NH3等厌氧代谢产物的生成。目前应用较多的是硝酸盐，如Ca(NO3)2、NaNO3等，它们可以迅速氧化H2S，并能被有机物利用。或通过投加化学试剂，固定水体和底泥中的营养盐，并在底泥表面形成覆盖层，阻止底泥向水体释放营养物［23］。目前应用较多的是铝盐，如Al2(SO4)3和NaAlO2，因为铝盐与磷形成的络合物或聚合物性质比较稳定，即使在缺氧或厌氧条件下也不会重新释放出磷。另外，铝盐水解形成Al(OH)3絮体，还可以吸附水中有机物、含磷化合物等胶体粒子。目前已有关于采用铝盐来降低养殖水体中浑浊度的报道。

3．2．2原位物理处理技术原位物理处理技术主要是采用物理方法，通过人工曝气、破坏分层等方法造成异重流，提高底层水体的溶解氧含量和水体温度，加速水体和底泥中污染物的降解，以去除污染。研究人员对美国的Medical湖采用该技术后，发现水中的氨氮和总磷含量均明显下降。日本KihamaInner湖、华盛顿Denny海湾、威斯康星Sheboygan河等均采用了该技术。原位物理处理技术作为底泥处理技术效果明显，可以与疏浚技术结合使用，但一次性投资较大，同时物理处理技术会破坏湖泊原有的生态系统，可能会导致新的生态危机。

3．2．3原位生物处理技术原位生物处理技术是指利用底泥中生物的代谢活动降解减轻污染物的毒性，改变有机污染物结构、重金属的活性或在底泥中的结合态，通过改变污染物的化学或物理特性而影响他们在环境中的迁移、转化和降解速率，从而对底泥污染物进行处理。原位生物处理技术根据所选用生物种类的不同可分为植物处理、动物处理、微生物处理和生态修复。由于生物本身的生长周期较长，因此植物处理和动物处理目前很少见。有人曾对湖泊中芦苇、底泥中蚯蚓等生物对底泥中重金属的富集进行过研究。目前以微生物处理为主。

3．2．4生态修复生态修复是应用生态系统中物质共生、物质循环再生以及结构与功能协调原则，分层多级利用物质的生产工艺系统。生态修复是目前公认的能彻底解决湖泊污染问题的最好方法。部分学者认为，微生物在对底泥中的污染物进行降解时，主要利用底泥间隙水中的水溶态物质。当底泥中存在水生植物时，水生植物可以对底泥中的污染物进行富集，并通过根际微生物吸收、移去、挥发或稳定底泥中的环境污染物，最终修复湖泊底泥乃至整个湖泊生态环境。不但可以通过微生物去除底泥中的污染物，还可以通过植物的吸收积累作用，将底泥中的重金属、磷等不可降解污染物输移到水环境之外。蔡惠凤等在实验室模拟生态条件下，运用投放复合微生物、微生物合酶菌液、添加营养促生剂、水底界面曝气等不同方法对养殖池塘污染底泥进行生物－生态修复，结果表明，4种不同的生物生态方法均能导致上覆水硝态氮和氨态氮含量升高，促进浮游藻类的阶段性孳生，从而修复污染底泥。

4展望

目前各种底泥污染物处理技术都存在一定不足，如异位处理工程量大、成本高，对水环境生态造成一定的破坏等。原位修复中化学处理可能会对水质产生一定的影响;植物修复周期较长;微生物修复受自然环境条件限制等。尽管如此，原位生物修复由于存在成本低、不破坏原有生态等特点，具有广阔的市场前景，特别是生物修复技术，不但可以通过微生物去除底泥中的污染物，还可以通过植物的吸收积累作用，将底泥中的重金属、磷等不可降解污染物输移到水环境之外，生态效益良好。

原位生态修复技术篇3

关键词：石油污染；场地；土壤；修复技术；工程化；应用；分析

Abstract: this article with the oil pollution sites as the research object, the oil pollution sites technical analysis and soil bioremediation oil pollution sites repair technology engineering application analysis soil these two aspects, oil pollution sites around the soil bioremediation technology and engineering application of this center through more detailed analysis and explained, focuses on how the microorganism remediation, the phytoremediation, plant-microbial joint repair technology in several aspects engineering application example analysis and research, and then demonstrates the repair technology in solving more oil pollution sites soil environmental degradation and the optimization model of the oil industry development process as crucial role and significance.

Keywords: oil pollution; Court; Soil; Repair technology; Engineering; Application; analysis

中图分类号：[TE991]文献标识码：A文章编号：

在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的推动作用下，石油行业在整个国民经济建设发展中所占据的地位日益关键。可以说，石油行业的建设发展程度将直接关系着整个经济社会的建设发展程度。相关统计资料数据显示：对于石油污染场地土壤而言，大量的油类物质往往集中在深度为0cm~40cm范围之内的土层当中，并且土层含油率参数会随着土层深度的增加而呈现出一定比例的下降趋势。实践结果向我们证实了一个方面的问题：受到石油污染的土壤自身使用功能会遭到严重破坏，土壤结构与性质也会发生显著的改变，进而引发植物破坏与生态变异。本文着眼于这一实际情况，针对石油污染场地土壤修复技术及工程化应用展开详细分析与探讨。

一、石油污染场地土壤修复技术分析

一般情况下，依照土壤修复原理的不同，针对石油污染场地土壤所展开的修复技术可以分为物理修复技术、化学修复技术以及生物修复技术三种。其中，生物修复技术在土壤修复过程当中所表现出的经济性、环境性效应显著，有着极为深远的研究价值，强化生物修复技术同物理修复技术以及化学修复技术之间的融合，是下一步工作的研究重点。笔者现从以上三个方面选取几种比较有代表性的石油污染场地土壤修复技术，对其做详细分析与说明。

（一）物理修复技术——热脱附法。从理论上来说，热脱附法的关键在于以热能的激发将土壤中大量的石油污染有害物质转化为气体形式，在空气污染控制装置的作用之下对土壤所排放的这类气体进行收集与处理。

（二）化学修复技术——光催化氧化法。对整个光催化氧化法加以概括：催化剂的制备应当以半导体材料为主。此种催化剂在紫外光光线的直接照射作用之下会生产反应活性表现性质的自由基，而此种自由基恰好能够对土壤当中的有机污染物进行氧化。在氧化反应的作用之下，石油污染场地土壤中的各种有害性有机物能够还原为包括CO2以及H2O在内的多种无机物质，达到土壤修复目的。

（三）生物修复技术——微生物修复法。对于石油污染场地土壤修复而言，污染土壤中的微生物修复主要包括异位与原位两大类型。两种微生物修复方式的共同点在于其均以石油烃为碳源，在微生物代谢作用之下对土壤当中的石油类污染元素进行降解作用，其中，异位修复技术着重于强调土壤修复中的工程设计，对于工艺参数的协同调控予以了系统关注；而原位修复技术则侧重于强调土壤修复中自然过程的属性控制，对于修复进行中各类型生态因子的优化特别关注。

二、石油污染场地土壤修复技术工程化应用分析

（一）微生物修复技术工程化应用分析。对于微生物修复技术中的异位修复而言，相关研究人员已通过添加调理剂以及有机肥肥料或是搭建温室大棚的方式实现了对油田含油污泥的修复，生物修复稳定性高。工程应用实例数据表明：在对该石油污染场地土壤的异位修复下，200d的周期性修复使得该区域土壤中油和脂含量得到了28％~47％的显著控制，修复效益显著；对于微生物修复技术中的原位修复而言，以1989年EXXON公司所发生的5万吨原油泄漏污染事故为例，美国借助高效微生物菌剂成功对长达1700km左右的海岸污染进行了有效控制，污染土壤修复效益显著。

（二）植物修复技术工程化应用分析。相关研究学者经过对不同植物植株的栽种以及对加氮磷肥料的施加对面积在2000㎡以上的石油污染场地进行了有效的修复。试验研究结果向我们证实：大豆、苜蓿以及高羊毛这三类型植物的栽种 能够极为有效的促进油泥中油成分的降解反应，加速修复速率。其中，大豆的修复效应作为显著，应当作为未来植物修复技术的重点研究对象。

（三）植物-微生物联合修复技术工程化应用分析。有关研究学者曾针对炼油厂由污泥不合理处置引发的石油污染场地土壤修复问题进行了试验研究，在植物根系促生菌的作用之下对植物修复性能进行强化。其中尤以黑麦草以及高羊茅植物植株的生长作为显著。以1年为周期进行评定，此种植物根系促生菌对石油污染长度土壤中石油烃物质的修复效果最为显著，有效降低了50％左右的石油烃含量，值得进一步研究与应用。

三、结束语

伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程日益完善，社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的环境保护事业提出了更为全面与系统的发展要求。在城市建设工业化发展持续推进背景作用下，石油行业在整个经济社会建设发展中所占据的地位日益关键。以上背景致使石油行业建设发展与环境保护存在一定的制约矛盾，如何顺应环境保护发展方向，实现石油行业的生态可持续发展，已成为现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。本文针对石油污染场地土壤修复技术与工程化应用这一中心问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献：

[1] 张胜.陈立.崔晓梅等.陕北黄土区石油污染土壤原位微生态修复试验研究. [J].农业环境科学学报.2008.27.（06）.2200-2205.

[2] 陈燕芳.刘晓端.谭科艳等.AB-DTPA提取法在重金属污染土壤修复模拟试验中的应用可行性. [J].岩矿测试.2010.29.（02）.131-135.

原位生态修复技术篇4

【关键词】：生物修复技术；黑臭河道治理；应用

近些年，我国社会经济发展过程中，给生态环境造成严重破坏，尤其是水源问题因得不到及时治理而不断恶化，最为常见的是是黑臭河道问题，严重影响周边居民日常生活。为此，黑臭河道的治理应引起相关部门的高度重视。大量的研究实践表明，生物修复是一种有效治理黑臭河道问题的技术。通过该技术的应用，相应的治理黑臭河道，最大程度消除其存在的黑臭，一定程度上可以降低黑臭河道中含有的有害物质，从而保障城市居民的健康生活。

1、 基础性的几种生物修复技术

黑臭河道中含有大量危害人体健康的微量元素，在治理该部分的微量元素中，仅用肉眼难以对其彻底消除。为此，针对于该类型的微量元素，可采取的有效治理方式是通过应用相关的微生物，达到消除黑臭河道中存在的微量元素目的。在治理黑臭河道中，可采用的微生物方式多种多样。据相关的实验表明，大致可采用三种类型的微生物技术：一是直接向黑臭河道投放微生物的方式；二是投放促进黑臭河道微生物生长的试剂，从而达到消除有毒的微量元素目的；三是应用生物膜技术，以生物膜包围黑臭河道中有害的元素。

1.1 生物强化技术

该技术的工作原理是通过向黑臭河道中投入微生物，从而抑制其中有害的微量元素。在经过一段时期后，将会解散其中的微量元素，恢复水体本身所具有的清洁能力。该技术广泛的应用于我国的农业与养殖业中，取得非常显著的效果。

1.2 生物促生技术

该技术的原理是通过向黑臭河道内部投放促进原有微生物生长的试剂，从而全面消除有害的微量元素。该技术的优势在于可以减少人工培养微生物所需要的资金，从而提高黑臭河道治理的经济性与有效性。

1.3 生物膜技术

该技术的工作原理是通过生物膜的应用，包围黑臭河道中的有害微量元素。该方式的应用之所以具有降解微生物的原因在于生物膜的表面聚集一部分的载体，该部分载体的存在可以摄取有害微量元素中的营养成分，使得有害的微量元素因营养物质的缺乏而难以继续组合，从而达到降解有害物质的效果。该方式对于防治小型河流存在的黑臭问题具有显著效果。

2、综合性的生态工程修复技术

2.1 河道曝气的生态净化技术

该净化系统的主体是水生生物，以人工曝气作为辅助，构建人工模拟式的生态处理系统，属于生态净化和人工净化两者相互结合的工艺，不仅可以有效达到降解水体污染负荷的效果，更可以改进与净化水质。该系统的氧气主要通过以下几种方式获得：一是人工曝气的复氧；二是大气复氧；三是由于水生生物在经过光合作用所传输的一部分氧气。采取该系统的黑臭河道内部会形成由细菌、霉菌以及真菌等多种微生物和原生动物、水生动物以及地栖动物所共同组成的、复杂的生态系统，在生物吸收、物理吸附与生物降解的共同作用以及水生生物与微生物的协同作用下，达到消除污染物的目的，并且促使食物链的形成，可以取得良好的污染物去除效果。

2.2 多功能的河道生态工程的修复

该修复技术通过将来城市河道设计为成为河道净化系统，该系统除了融合生物类群体与自然景观，还兼具净化与景观功能，属于生态工程技术的一种。通过充分的应用多功能河道，实现对水中存在各类污染物的净化。该技术通过微生物载体的有效附着与固定，以此替换混凝土护坡。同时，通过充分利用河道炔康目捎每占洌进行水生生物的培植，保障河道能够有效的净化水中存在的各类污染物质。

2.3 底泥生物的氧化技术

底泥生物修复指的是利用土著微生物的定向扩增，而后就地进行土著微生物的大量繁殖，紧接着通过土著微生物、各类电子受体以及代谢底物的应用生产出各类药物，而后采用靶向给药，向河道底泥的表面直接注射药物，从而促进处于河道黑臭底泥的氧化，使得底泥无论是耗氧速率，还是有机物的含量都有所降低，从而增强底泥降解上覆水体生物的能力，不仅可以促进藻类的迅速生长，更可以释放底泥中微量营养。

3、对生物修复技术的未来展望

生物修复技术是一项兼具复杂性与系统性的工程，在城市黑臭河道中得到十分广泛的应用，但是在治理城市河道黑臭问题时，需要注意以下几个方面的问题：

首先，应坚持因地制宜的原则修复黑臭水体，结合水体受污的实际状况，综合使用生物与物理的修复技术，保障生物修复的举措有效实施；其次，应深入的研究与探讨原位与异位两者相互结合的生物修复技术，探索有效的治理城市黑臭河道的修复技术。城市黑臭水体污染非常严重，在对其进行生物修复中关键点是微生物、水生动物以及植物的选用。

现阶段，在治理城市河流黑臭河道中广泛采取生物技术，但是其对周边环境所产生影响以及存在的风险缺乏有效的评估。因此，在实际开展今后的各项工作中，应加强对生物修复技术使用区域的评价标准、评估方式以及评价体系的研究。

结语：

综上所述，在治理黑臭河道过程中采用生物技术，可以取得良好的治疗效果。本文详细的描述生物治理三种方式，并细致的说明综合性生态工程修复，从而完善黑臭河道的治理方案，进一步改善我国的生态环境，推动与促进我国社会经济健康、快速、可持续的发展。

【参考文献】：

[1]金雪林， 李京辉， 施怀荣，等. 生物修复技术在无锡市前胡村浜河道治理中的应用[J]. 中国水利， 2013（19）：46-47.

[2]李仁. 浅谈底柱表孔型现浇绿化混凝土在黑臭河道治理工程中的应用[C]// 2014全国河道治理与生态修复技术交流研讨会. 2014.

[3]黄鑫宗，骆娴，黄文科，李绍森.水生态修复技术在河道治理中的应用与研究[J].资源节约与环保，2016，02：87.

[4]郭春生.生物修复技术在黑臭河道治理中的应用[J].黑龙江科技信息，2016，14：230.

原位生态修复技术篇5

“净魔方”全称河湖水环境原位修复技术，是长江勘测规划设计院（以下简称长江设计院）近年从韩国引进的一项专利技术。为使该技术充分适应我国实际需求，长江设计院在遵循原有技术原理的基础上进行二次研发，最终探索出能满足不同需求，可系统性解决河湖水环境和水生态问题的技术和产品体系。

“‘净魔方’是由多种天然矿物质经离子交换技术制成带有电荷的、多孔状矿物质综合体，简单说来，当修复剂进入水体后，能像磁铁一样吸附水体中的污染物，经吸附、凝聚后沉淀于水底，达到逐步降低水体污染物浓度的效果。” 长江设计院环境公司教授级高级工程师张曦详细介绍道，“再者，修复剂材料为天然矿物质，不添加任何化学物质，不会对生态环境造成破坏，因而也十分安全高效。”

不仅如此，具有多孔隙结构、高附着率特性的“净魔方”修复剂有利于携氧，进入水体后犹如许多“悬挂”在水中的“富氧空间”，可显著提高水体溶解氧浓度。在吸附大量污染物的同时，也为水体以及底泥中的土著微生物构筑了一个良好的生长附着环境和广阔的代谢增殖空间，进而为再现一个自然的、能自我调节的河湖良性生态系统奠定基础。

“值得一提的是，‘净魔方’不但能净化上覆水体，还能原位消减固化底泥。在土著微生物的作用下，让沉淀于水底和底泥中的有机部分被氧化、分解、吸收，无机成分被氧化、吸收或置换，使底泥逐渐被消减、沙化，最终形成沙化层覆盖在下层底泥之上，以此来阻隔下层污染物的溶出，避免底泥再悬浮产生污染。同时，修复剂强大的离子交换能力，还可使水体中的重金属离子与其晶格内的钾、钠等离子发生置换，并固定在晶格内部，从而失去游离态时的污染性。这也是该技术优于国内其他修复技术的最大特点。”张曦如是说。

控源截污是河湖水环境治理和水生态修复的前提，倘若只治理仍匆约吧细菜体本身，往往治标不治本。为此，长江设计院集成“净魔方”技术和固载微生物技术之优势，创造性地研发出“复合生态滤床”“富氧生物床”“曝气生物滤池”等外源分散式减排净化系统。充分利用“净魔方”颗粒的高效净水性能和优越的固化微生物载体特性，构建起一套好氧、厌氧共生的复合生物系统，使固体有机污染物在“净魔方”空隙内被厌氧液化，可溶性有机污染物被好氧分解，从而在源头上减少了污染物的入河负荷。

相较于传统管网系统收集污水后再集中处理而言，分散减排净化系统更适用于不具备截污条件，或近期无法截污的分散式排水口。结合现场实际情况，使用者可便捷灵活地布置不同类型的分散式处理设施，以实现对污水的就地处理，避免了传统集中式处理工程系统性强、投资较大、建设周期长、运行复杂等弊端。

原位生态修复技术篇6

关键词：生态修复技术；现代园林艺术；应用

我国一直在研究有效解决环境资源以及水土流失问题的方法，生态修复技术实质上是一种结合实践总结得出的有效方法。将生态修复技术应用在现代园林艺术中，可以找到其中存在的问题并探索其原理规律，从而实现最佳的生态修复状态。

1 生态修复技术概念

当前，我国管理园林的相关人员进行了自然的规划以及设计，整个过程始终遵循基本的生态修复理念。在构思以及规划之后，应用合理以及科学的生态修复技术进行设计，设计内容主要包含以下3个方面：①在修复自然生态环境的同时，需要保障生态自然体系的和谐性以及稳定性。②在修复自然生态环境的过程中，需要保障生态自然体系拥有多样化的自然物种，维持均衡的生态体系。③需要更加合理化地规划自然环境结构，合理地调配好存在于生态自然环境中的各种生物，较好地维持自然生态之前的风貌，防止发生环境衰退等问题。为了让生态保持均衡状态，恢复和谐的自然生态环境，就应遵循相关的科学管理原则，树立可持续发展的理念，更好地改善遭受破坏的生态环境，并且在恢复生态环境的基础之上，有效地发展以及提升自然环境。

2 生B修复技术在现代园林艺术中的应用

2.1 生态修复技术与现代园林艺术的关系

随着经济的飞速发展以及工业化进程的加快，城市园林的设计与建设也日益增多。我国园林艺术逐步提出“城市园林生态化”这一理念，但是随着资源过度地开发和环境破坏程度的增加，使得现代园林环境不断恶化，因此，生态修复技术应运而生。

2.2 应用时遵循的原则

一方面，更加全面地看待生态环境问题，在规划环境的过程中，不仅需要考虑规划的方法以及原理是否符合实际状况，还需要更加密切关注以及重视当前的设计项目，项目设计的理念需要和国家政府的理念保持一致，同步发展环境。

另一方面，可以增加绿化面积，提高修复生态水平。目前，全球气温正处于持续上升的状态，但是植物借助光合作用能够将空气中的CO2转换为O2，因此，增加绿化面积具有十分重要的作用。绿化面积的大小和生态修复的水平有着紧密联系，然而由于我国近年来利用土地的面积越来越多，亟需找到有效方法扩增植被绿化面积。

与此同时，在规划植物的过程中，管理人员可以借助空间优势完成这一目标，合理分布空间以及分配植物，增加绿化面积。此外，针对不同环境状况可以应用合理的措施，在修复生态环境时，设计者应针对规划的不同类型采取不同的修复措施。例如，居民区、工业园区以及街道绿化等，在规划设计街道时，不但需要考虑生态修复效果，还需要考虑到城市的整体视觉效果，以此制订更加合理的设计方案。在规划设计工业园区时，需要针对环境污染等实际问题，制定有效的解决措施。在规划设计居民区时，需要构建和谐氛围以及减少环境污染。

2.3 具体的应用方法

在开展实施修复现代园林艺术前，首先应熟练掌握生态修复技术应用特点，使得其更加符合实际要求。在现代园林艺术中，有效应用生态修复技术的具体方法有以下3个：

2.3.1 排水方面。当前很多绿化主要是借助排水设备以及地表排水发挥其排水功能。在规划排水设施的过程中，一般会种植大量植物，以缓解水流对地面的影响。在铺设排水设施时，需要在适当的位置应用挡水工具或种植铺地植物，降低水流速度，更加有效解决出现的问题。

2.3.2 水景护坡方面。实际操作过程中，就是在水景护坡中增加能够靠边岸的水面，借助护坡以及驳岸更好地保护坡面。护坡上一般选用各种性能的植物进行栽培，避免出现水流渗入等不良状况。

2.3.3 设置道路方面。一般选用多种防护效果较好的植物进行混栽，可以避免出现水土流失的情况，以更好地保护路面。

3 结语

原位生态修复技术篇7

关键词：污水河；生态修复；生态河道体系

据不完全统计，我国大约有80%的城市河道己受不同程度的污染，由此每年造成的直接经济损失就高达377亿元。据1999年全国环境状况公报可知：我国流经城市的河段普遍受到严重污染，141个国控城市河段中，就有大约63.8%的城市河段处于IV类至劣V类水质。改革开放以来，随着上游城市经济发展的不断加速，煤炭和电力等“耗水型”工程项目的快速建设，形成杂乱无序开发利用有限的水资源问题，加上污水等污染物的肆意排放，造成城市河流水能供需长期处于不平衡状态，水资源严重紧缺，导致流域内生态系统结构功能受到严重的破坏，各类服务功能急剧衰减退化。人民生活水平的不断提高，加上环境保护意识的不断加强，城市居民和政府开始越来越重视河流生态环境功能的修复与保护。由于受传统治理理念的桎梏，许多城市在多年的污水河治理中均以防洪功能为主，在对生态系统进行修复的方案措施上，缺乏统一明确的区域河段生态修复管理目标体系。本文将结合自我对河流污水治理方面多年的研究经验，依据河流生态修复相关理论技术构建河流生态河道修复目标体系，以期与其它河流污水治理生态修复相关工程进行共同探讨。

1 河流生态系统基本组成

河流生态系统的结构是由其内部的生物组分和非生物环境间，通过相互的约束作用，在时间和空间上按照一定序列和联系规则进行整合的组织形式和逻辑秩序。河流中的生态系统同其它水域生态链一样，也具有一定的营养结构、生物种群多样性、以及时间和空间位置坐标等基本特性。

2 河流生态修复技术研究

河道生态修复是指在河流现有基础上，采取相关的技术手段，对已受到污损的河道进行改造与重建，即：通过生态化工程建设，将各种生态修复技术应用到实际河流生态修复工程中，尽可能的恢复和完善河流生态系统功能结构，恢复其应该具有的服务功能和质量水平。

2.1 生态化护坡技术

生态护坡工程施工工艺流程一般为:先在河流边坡岩体上铺上铁丝网或塑料网，然后用锚钉和锚杆将网进行固定，接着用喷射机将两层不同厚度的生态基材喷射至带网状的坡面上，即：第一层厚约5～10cm，不含种子；而第二层厚约1cm，包含生态化护坡专用种子。生态化护坡是利用植被涵水固土的原理对河流开挖边坡进行岩土稳定和美化生态环境的一种新的绿色护坡技术，是集河流动力学、岩土工程力学、生态学、植物学、以及土壤肥料学等多门学科专业为一体的综合性河流生态修复技术。

2.2 河道景观规划建设

河道景观规划建设也是河流生态修复的一项重要技术，主要涉及到河道现有平面和断面两个基础条件。天然的河流中既有凹岸也有凸岸、既有浅滩也有沙洲，不同的河流“微地形“既可以为河流中各种生物生存栖息提供适宜的生境，又可可以减低河水流速、蓄洪涵水、消弱洪水的破坏力等。在对河道生态修复平面景观规划建设时，应尽量保持河道现有的自然弯曲，不应为了进行景观设计而进一步破损河道的生态系统。在进行河道断面景观规划建设时，应在结合艺术功能时，收放有致，不必强求平行等宽，同时要设计出一个能够常年保证有水的水道，且能够应付不同水位、流量等特性的复式断面结构。

2.3 水质生态修复技术

污染受损的水资源水质条件很差的主要原因是水体受污染后缺氧导致河流生态环境功能降低所致。利用相应的机械设备，人工向水体中充入清洁空气或氧气，以加速水体内部复氧过程，从而提高水体的溶解氧水平，通过逐步恢复和增强河流生态环境中好氧微生物的自身活力，加快对水体中有机污染物的降解速度，从而有效改善受污损水体的水质性能，进而恢复河流水体中生态系统综合性能水平。底泥疏浚是污染河流治理过程中最为常用的技术，同时也是一种见效迅速的方法措施。底泥疏实际上就是将河流底部的污染物从水域生态环境中清除出去，不仅可以削减底泥对上覆水体生物的重复污害率，同时可以解决河流底部内源释放造成河流生态受到二次污染。

3 污水河生态河道体系

3.1生态河道构建的基本原则和目标

在突出河流生态功能体系内部整体协调能力的前提下，通过各河段功能的相互补偿调节，实现对河流生态体系的大范围治理；按防洪与生态景观优美、农作物经济利益等功能进行可利用水资源协调分配，遵循可持续发展与前瞻性的建设目标。污损河流河道生态功能修复体系是在河流现有的生态环境结构的基础上，以指导河流生态修复为总体目标。

3.2 生态河道构建体系

本文所构筑的生态河道体系是基于污损河流现有生态环境调查与搜集流域相关水环境资料的基础上，利用先进RS与GIS技术平台，对污损河流进行系统的生态环境现状评价分析，以明确污损河流中流域生态系统的空间结构分布；然后进行各项生态功能评价分析，以期获得水生环境中所存在的生态问题现状和发展趋势,以确定污损河流生态系统中存在的生态敏感区域及分项生态功能重要性的空间特异性能；最后根据污损河流的分布情况，对河道进行分区治理，并提出时间上的不同河段生态修复调控最终指标。

4 结束语

建立生态河道构建体系是污水河流规范化、科学化治理工作的必要措施，是污水河流河道整治理论、技术、以及具体生态修复规划设计工程实践科学合理衔接的重要技术保障。污水河流在进行生态河道整治过程中，其具体方案的制定及具体相应技术措施的采取，应结合河流实际情况因地因时因类制宜，在空间和时间等结构上形成污损河流各河段生态修复的基本方向与综合调控指标，保障河流污水治理工作高效稳定、节能经济的开展。

参考文献

[1] 崔爽,周启星.生态修复研究评述[J].草业科学,2008,25(1):87-9.

[2] 陈兴茹.城市河流生态修复浅议[J].中国水利水电科学研究院学报，2006，4(3):226-231.

[3] 赵彦伟，杨志峰.城市河流生态系统修复当议[Jl.水利保持通报，2006，26(1):89-93.

[4] 杨金凤,王玉宽.生物多样性价值评估研究进展[J].安徽农业科学,2008,36(26):11491-11493.

原位生态修复技术篇8

［关键词］淡水池塘养殖；环境问题；解决措施

1淡水池塘养殖面临的环境问题

1.1水体富营养化随着现阶段水体富营养化问题日益严峻，造成许多大水面围网养殖、围栏养殖的取消及“退鱼还湖”等政策的实施，促使淡水池塘养殖在我国养殖业中发挥了不可更替的作用。但是，如今养殖水平的日益提高以及单位水体载鱼量的增长，投放大量饲料及鱼类代谢物造成池塘水质严重污染，而养殖废水未经处理就直接排放到周围河道，导致了周围水体富营养化问题日益严重［1］。1.2氮失衡问题现阶段，磷和氮在水体中的含量虽已满足富营养化的指标，但是池塘中能够参与生产力活动的可用磷含量相对比较匮乏。这主要是因为在pH为7.5～8.5的池塘水体中，磷的可溶解度偏低，很容易被淤泥和重金属等络合。再者，因为我国在池塘养殖中施用的氮肥远高于磷肥，还有就是天然饵料及市场中商品饲料的氮含量更高，这些都是导致池塘养殖氮含量失衡的主要因素。众所周知，池塘养殖的污染主要来源于饵料及鱼类的排泄物。通过对池塘养殖水体氮循环过程的研究分析可知：①因硝化细菌在硝化过程中其速度偏低，从而换成亚硝酸盐，这就导致氨氮浓度偏高；②由于浮游生物对生长过程所需的亚硝酸盐含量要求较少，这就造成池塘后期水质比前期水质环境要差，从而氮的失衡对池塘水体造成的影响也就不同。池塘水体内部环境污染主要体现在氨氮和亚硝酸盐氮，9-10月是水体污染最严重的阶段。水体中高含量的氨氮对鱼虾体内的酶进行催化，影响其细胞的稳定性，从而对排泄系统及渗透平衡造成不同程度的破坏，使鱼虾处于极度活跃状态，严重时导致鱼虾发生抽搐，失去平衡，甚至导致其进入昏迷状态。而高浓度亚硝酸盐可将鱼虾血液中亚铁血红蛋白氧化成高铁亚铁血红蛋白，高铁亚铁血红蛋白不能运载氧气，从而削弱了鱼虾血液载氧能力，使鱼虾严重缺氧，失去摄食能力，情况严重的导致其失去生存能力。

2治理淡水池塘养殖环境的对策

2.1淡水池塘养殖环境的修复技术现今，我国淡水池塘养殖环境的修复技术主要有2种，即原位修复技术和异位修复技术。2.1.1原位修复技术。其又称立体修复，主要是在池塘水体的上层设置生物浮床，在该浮床上种植一些水生蔬菜及其他植物来改善水体环境。在水体中通过投放生物来促进硝化作用，从而为有益微生物提供固定生长环境，使其能够较好的繁殖，以此促进水体中氮的循环。同时，在下层水体投放贝类等软体水生动物，加强池塘水体营养的多重利用，从而改善水体的整体环境。2.1.2异位修复技术。其也可称为平面修复，主要是把池塘养殖生成的污水排入人工设置的湿地，通过湿地来改善水质，以此达到水质净化目的，处理后的净化水用于池塘养殖，以此实现水体的循环利用。2.2淡水池塘生态合作养殖模式该技术主要是把将原位修复技术与异位修复技术有机结合在一起，从而建立淡水池塘生态合作养殖模式［2］。当前，这无非是解决池塘水质环境的有效办法。该模式的提出可以将两种技术优势和缺点进行互补。从生态角度来讲，池塘水体上层种植蔬菜不仅可以降低排污系数，而且还降低了人工湿地水质净化处理的负担，减少人工湿地的建设面积。从实现经济价值来看，水体种植的蔬菜可以改善该模式内部的收支平衡，种植蔬菜所获得的经济收入可以支付人工湿地建设的成本支出，从而缓解资金压力。建设淡水池塘合作养殖模式，不只是单纯地将二者集合在一起，更重要的是加大合作养殖鱼类等水生物。如今在我国合作养殖的发展已初见成效，主要是做好鱼苗采购以及成品鱼类的便捷销售，更是要体现“好买好卖”的合作理念，实现经济大发展的良好局面。

参考文献

［1］林兴榕.连城县淡水养殖池塘标准化建设改造成效分析［D］.厦门：集美大学，2013.

［2］宋超，陈家长，裘丽萍，等.中国淡水养殖池塘环境生态修复技术研究评述［J］.生态学杂志，2012（9）：2425-2430.