生态修复技术的应用篇1
【关键词】水生态修复技术；河道治理；应用；问题；展望
中图分类号：tV文献标识码：a文章编号：
前言
随着我国城市化进程的加快，工业化速度的突飞猛进的增长，很多地区的河流生态系统遭到了严重的破坏，河道生态系统的修复也逐步引起人们的注意和重视。近年来，随着生态治水新理念的提倡，水生态修复技术应运而生，这项新技术注重对自然生态和自然环境的恢复和保护，是目前治理河道水生态的关键技术。
生态系统是生物在一定自然环境下生存和发展的状态。一个完整的水生态系统应该包括水生植物群落和鱼、虾、螺、贝类、大型浮游动物等水生动物，以及种类和数量众多的微生物和原生动物等。水生态修复技术是指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、转化和降解，净化水质，改善、修复水生物生存环境。它是目前国际上常用的治理污染水体的方法之一，具有治污效果好、工程造价相对较低、运行成本低等优点。大量研究表明，对河流水环境的治理，必须采取污染源控制和水生态修复相结合的方法，实施“截污治污、恢复生态”。
二、水生态修复主要技术类型
河道治理首先要截污，但是，日前很多地区污水管网尚未健全，仍然有一定量污水直排或随污水管道进入河道，同时有些污水管网收集不到的农村生活污水直接排人河道，长期以来，造成河道水质氨氮、总磷、总氮超标，水体富营养化。针对这种情况，在河道治理中采用以下几种水生态修复技术，降解水体污染物，建设生态型河道。
生物处理技术
生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧一好氧组合处理。主要是采用人工培养的适合于降解某种污染物的微生物。通过控制微生物的生长环境、数量、品种，同时结合人工曝气等方法来稳定和加快水体污染物如CoD、BoD5、有机氮或氨氮等的处理。处理技术根据河道水体污染程度、水流、流域面积等因素具体制订，目前主要是原位生物修复技术，适用于严重污染河道的水质净化。目前，该项技术在上海市中心城区河道水质改善中得到应用。
2.修建生态岸坡
水生态修复的目标是建立、修复受污染或受破坏的水生生物环境。按照自然规律，恢复流域内食物链。目前国内水利工程建设的观念正由传统的“防洪、排涝”向建设“安全、资源、生态”的水环境观念转变，逐渐更新治理理念，提倡河道岸坡采用生态型，如改变传统河坡直立式结构形式，放缓河坡，在近岸带种植根系发达的植物，依靠植物固结土壤，防止岸坡陶刷，维护岸坡稳定性，为水中生物提供栖息地和活动的场所，起到保护、恢复自然环境的效果，物种选取苦草、金鱼藻、黑麦草、两耳草、高羊茅草等等，护坡材料的选用采用多孔及天然材质。
3.生物修复
生物修复技术是利用水体中的植物、微生物和一些水生动物的吸收、降解、转化水体中的污染物，来实现水环境净化、水生态恢复的目标。生物修复技术可以是单一的植物、动物或微生物修复，也可以是由不同种植物、动物、微生物共同构成的生态系统进行的水体生态修复。植物、微生物和水生动物在河道生态修复中扮演着不同的角色，各自为水体的净化起着不可或缺的作用。
(1)植物修复是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，在美化、绿化水域景观的同时，利用植物的吸收、挥发、过滤、降解、稳固等作用，通过收获植物体的方式可以将水中有机和无机污染物进行有效的去除，达到净化水质的目的。
(2)动物修复指通过河流中水生动物种群的直接(吸收、转化、分解)或间接作用(改善水体理化性质，维持河道中植物和微生物的健康生长)来修复河流污染的过程。在受污染的水体中投入对该污染物耐性较高的浮游生物、虫类、虾类、鱼类等，通过食物链消化将一些有机污染物吸收、利用或分解成无污染的物质从而改善水环境修复受污染的河道。
(3)微生物修复是利用动植物共存微生物体系去除环境中的污染物。通过在河道中种植水生植物、放养水生动物，创建微生物生存条件，利用微生物降解、吸收水体中的氨、氮、磷等元素，不断把水体中过多的富营养成分离析水体，从而达到净化水质的目的。
4.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水体的净化。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，水体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。
人工湿地具有以下特点：(1)维持生物多样性，为水生动植物、微生物等提供优良的生存环境。(2)调节地表径流、保持泥土含水量。(3)降解水体污染物，实现水体的净化。(4)调节气温和空气湿度。(5)美化环境，构造景观。该项技术应用较为成功，如日本渡良濑蓄水池的人工湿地、西湖湿地和南京江心洲等。
5.人工浮岛技术
人工浮岛又称生态浮床、生态浮岛，是一种由人工设计建造漂浮在水面上供动植物、动物和微生物生长、栖息、繁衍的生物生态设施。它的主要功能包括净化水质、创造生物(鸟类、鱼类)的生息环境、改善景观以及消除水波、保护河岸的作用。人工浮岛在城镇化地区对有景观方面要求的河道池塘等得到了较广泛的应用。人工浮岛技术最早是在20世纪80年代由德国BeStman公司开发，后来又由以日本为代表的国家和地区成功应用到了地表水的污染治理和生态修复上面，我国于上世纪90年代末引入，本世纪初多地推行。人工浮岛技术是按照自然规律，严格筛选本土净水植物在水面种植，利用植物根部的吸收、吸附作用和不同物种间的竞争机制，将水体中的氮、磷以及有机物作为自身营养物质利用，并最终通过对植物体的收获将其带离出水体，达到净化水体，适宜多种生物生衍的栖息环境的目的。该技术主要适用于富营养化和受有机污染的河流，工程量小，便于维护，处理效果好，且不会造成二次污染，使资源得到可持续利用。
三、当前水生态修复技术在治理方面存在的主要问题
1.水生态修复技术的应用发展缓慢。
河道整治坚持生态优先的原则虽然在上级领导中已得到足够重视，但在河道实际整治中缺乏相应措施。近年来的河道整治工程中，主要整治措施还是截污纳管、生活污水处理、岸坡建设和底泥疏浚。有关河道的截污纳管、沿河两岸的生活污水处理、河道规划的力度都在加大，但通过水生态修复技术来改善水质的相关技术研究与应用还没有新的进展，该技术停留在城镇中心区域局部河段的应用上，未大范围应用及推广。
2.整治方案中都强调了生态治水的重要性，但在具体技术上缺乏相应的实施方案和操作措施。
通过仔细调研各设计单位设计的河道整治方案及河道景观设计方案，发现在河道整治方案与景观方案中都提及整治中要坚持生态优先的原则，要通过修复河道、湖泊的水生态系统来提高水体的自净能力，但在具体实施上缺乏详细的可操作性实施方案。
3.在水生态修复的认识上存在较大程度的偏差。
河流、湖泊的水生态修复是近十年才发展起来的水质治理新理念，是一个系统工程，不能简单的理解为通过多绿化、多种植物、在河道里养水生动物、微生物就可以达到水生态修复了。另外，许多设计者对于河流的修复纯粹是从景观美学的角度出发，完全没有考虑河道的基本情况及其功能定位。
四、生态修复技术在河道治理中的应用要点
1.优选植物种类，合理配置。
选择合适的植物种类对于项目的成功非常必要。采用植被措施护岸时，不同植物材料的有效性很大程度上取决于它们对于水位和底土土质的适应性。实际实施中，可根据不同水位，结合当地情况，以水位变动区间为参考，将河流陆域及岸坡分为4个区域，不同区域选择适合的植物种类。
(1)水下区（低水位以下）。种植沉水植物，设立沉水植物修复区，以迅速提高水体透明度；其次恢复水体原有沉水植被，先后恢复了苦草群落、狐尾藻群落、篦子眼子菜群落、金鱼藻群落，恢复水清见底的水域景观。
(2)水位变动区。利用芦苇、野茭白、香蒲、千屈菜、水葱等水生植物，以其柔韧的枝叶，缓冲水流，减缓船行波的冲刷，提供动植物栖息地。
(3)岸坡区(高水位以上)。利用低矮灌木以及野生地被植物组成的复式植物群落，减弱雨水对堤防的冲刷，减少表层土的流失，同时，稳固从堤顶冲刷下来的外来土壤。
(4)河道陆域区（岸坡上以上河道控制线内）。利用水杉、池杉、落羽杉、水紫树等耐水性好、短期耐淹植物，通过其生长舒展的发达根系，固土护坡，防比河道两岸土方的坍塌;
2.建设形态多样的河流。
河流形态的多样性，其方法是恢复河流纵向的连续性和横向的连通性，防止河床和岸坡材料的硬质化。在河流纵向，以恢复河流的蜿蜒性为主，尽可能保持河流弯曲多变的形态；在横向上，构建主河槽和护堤地在内的复合断面形态，有条件的地方应推广使用“季节性河道”(高水位河水漫滩便于行洪，低水位河水约束在主河槽内，岸坡可以综合利用)。在需要护岸的地段，宜采用石笼、生态混凝土等透水性岸坡防护结构，充分利用乱石、木桩、芦苇、柳树、水葱等天然材料与植物护坡，避免河流岸坡的硬质化。
运用生态系统的食物链原理营造生物群落多样性，是生物群落构建的主要措施。
一方面，通过将植物措施延伸入水中，创造微生物生存和繁衍的必要条件；同时通过投放鱼类、虾类、螺狮、河蚌等底栖动物，构建“水生植物一微生物一藻类一水生动物”食物链，实现水体净化的目的。常见的做法是，岸坡和水位变化区种植根系发达的黄昌蒲、睡莲、美人蕉、香蒲等挺水植物，水下区种植苦草、狐尾藻、金鱼藻等沉水植物，提高水体透明度和水体净化能力，提供微生物生存环境，同时提高边坡抗冲刷能力；水中投放一定数量的鲫鱼、鲤鱼等鱼类；在引导水体原有底栖昆虫、螺狮、贝类等水生动物增加水体净化能力。
布置人工湿地。
利用河道现有形态，沿河布置人工湿地。人工湿地对于恢复河道水生动植物系统有很大作用，在河道一定水位线以上建设自然生态湿地小岛，小岛内摆抛置天然石头，种植具有景观效果的水生植物，小岛通过木桥与陆地相通，形成水陆相互缠绕，产生人在水上走、鱼在脚下游，树在水中长的视觉效果。
五、河流生态修复技术的应用效果
这几年，浦东地区对各代表性河道进行生态修复技术尝试，河道面貌发生明显变化，大大美化了修复河道的生态景观，改善了河道两岸的人居环境。
1.增强河道自净功能，水质明显改善
通过对治理河道的观测分析，应用生态修复技术后，植物净化系统和水生动物去水体富营养化基本构建成功，河道面貌焕然一新。已截污的河道应用该技术后，河道水质透明度达到1.5米以上，水底水草清晰可见，主要水质富营养指标接近国家地表水三类水质标准；沿河有少量生活污水入河的河道，采用该技术后，河道水质透明度也有明显提高，主要水质富营养指标也有明显改善，常年无臭味；而对于污染量较大的河道，采用生态修复后，河道各种状况虽有改善，效果却不明显，建议截污纳管。
2.固土护坡效果明显，水土流失程度降低
通过合理搭配乔、灌木和草本植物，水土保持能力得到提高，植物固土护坡作用明显。项目后期的观测表明，土壤流失伴随植物生长的繁茂而逐步减弱；在水位变动区，常水位处有人工种植水生植物的地段，种植一年来水流冲刷深度明显小于无防护地段，水生植物防冲刷效果明显。
3.生物多样性得到明显恢复
生态修复措施实施后，植物长势和水生动物生长良好。两岸水生植物丛中小鱼小虾成群、空中白鹭低飞、水面水鸟游弋、夏夜青蛙齐鸣，相比治理前生态环境有了明显改善。
六、结束语
纵观近几十年来水生态修复在理论方法，特别是技术层面的发展历程，结合我国水环境污染依然严重的国情，未来用于污染水体修复的生物生态技术将会有一定的发展，但发展将会放慢。我国水污染治理将主要通过污水处理厂从污染源头解决水污染问题，未来生物生态技术的应用将主要基于对污水处理厂出水的深度处理。
生态水利工程技术将从目前局部河段单纯的结构性修复，向河流系统整体结构，功能与生态过程的综合修复的方向发展。水生态修复的尺度将不断增大，今后的水生态修复技术将出台更多更先进的配套技术，为河道治理提供更完善的解决方案。
参考文献:
生态修复技术的应用篇2
关键词：生物生态修复技术内涵外延应用
1概念、定义及主要特点
何谓“生物-生态修复”，它的内涵和外延应该如何确定，以及不同技术措施的作用、效果和联系如何，等等。回答这些问题对推进和实施河流生物-生态修复工作具有重要意义。
1.1河流生物修复
生物——系指有生命的物体。一般指动物、植物和微生物。有时专指微生物，如生物制剂、生物制品等等。污水生物处理和河流生物修复中的“生物”，一般专指“微生物”，不包括“植物”和“动物”。广义的生物修复也包括“动物”和“植物”修复。
生物修复——是指利用微生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。它包括：①污染土壤的生物修复；②污染河流的生物修复；③污染湖泊的生物修复；④污染地下水的生物修复；⑤污染海洋的生物修复；⑥污染大气的生物修复；⑦固体废物污染的生物修复等。
河流生物修复——是指用微生物或微生物菌群来降解河流水体中的有机物或有毒有害物质，如CoD、BoD5、有机氮或氨氮、石油类、挥发酚等，或使这类物质变成无毒的、无害的，如二氧化碳、氮气或水等，从而使河流水质得到改善，河流生态得到恢复或修复。生物修复已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。
河流生物修复工程——是指利用生物修复技术在河道内或河道傍侧修建或实施的旨在改善河流水质、治理河流污染的工程或非工程的技术手段。它包括：河道或水库内，以及坝、陂前的增氧曝气工程，用于改善或处理河流水质的河流傍侧工程、河流底部工程，以及直接向河道内投放特种、高效菌种或利用特种、高效菌种直接净化河流水质的工程技术等。
1.2河流生态修复
生态——指生物在一定自然环境下生存和发展的状态，也指生物的生理特性和生活习性。此概念下的“生物”，一般不包含“微生物”。
生态修复——是指利用生态工程学或生态平衡、物质循环的原理和技术方法或手段，对受污染或受破坏、受胁迫环境下的生物（包括生物群体，下同）生存和发展状态的改善、改良或恢复、重现。其中包含对生物生存物理、化学环境的改善和对生物生存“邻里”、食物链环境的改善等。
河流生态修复措施主要包含：①工程措施。如：生态河道、生态堤岸、人工湿地和人工产卵场、越冬场、育幼场、回游通道，以及河道内增氧曝气等等；②生物措施。如：植物生态修复措施，动物生态修复措施，生物增殖、放流技术等；③综合措施。如：微生物修复与植物、动物修复的结合，微生物修复与生态河道、生态堤岸的结合，生态、生物修复与保育、管理措施的结合，河道内生态修复与河道外湿地修复的结合，陆地水土保持、生态修复与河流生态修复的结合，等等。
1.3河流生物修复与河流生态修复的异同
目标和对象不同：河流生物修复的对象是水质；目标是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、发展的水质条件。河流生态修复的对象是水生生物生存和发展的整个环境，包括水量、水质、水位、流速、水深、水温、水面宽度，涨水、落水时间，以及产卵场、越冬场、育肥场、回游通道的修复或恢复等等；目标是为水生生物或特有的生物种群提供良好的生和发展环境。
所采用的技术和手段不同：生物修复的技术核心是微生物及微生物使用和利用等。生态修复的核心技术是生态工程学和生物、生命科学等。
两者的共同点和不同点：生态修复可以包含生物修复，生物修复可以是生态修复的一个部分或一项主要内容；两者的共同点或共同目标都是改善或改良生物的生存和发展环境。不同点是：生物修复是针对水体污染的修复，生态修复是针对水生生物及其生存环境的整体修复。
对于污染严重，并有产卵场、育幼场、越冬场或回游通道损伤及破坏的河流，一般应首先采取生物修复技术恢复河流水质，然后采取生态修复措施恢复河流生物栖息地和回游通道等。
1.4河流生物修复工程与城镇污水处理厂的异同
相同点和不同点：河流生物修复是利用微生物净化污水的特点和规律，对受污染水体（河流）进行净化处理的技术；城镇污水处理厂是利用微生物净化污水的特点和规律，对用管道收集到的社区污水进行净化处理的技术。城镇污水处理厂的出水可排入河流，也可用作市政回用、冲厕、农灌等等；河流生物修复工程处理过的河水一般必须重新流入河道。两者的相同点是技术内涵完全一致，不同点是工作对象的来源和工作成果的服务对象。
由于污水处理厂工程和生物修复工程所处理或针对的水源不同和处理后的水量所服务对象不同，从而导致了污水处理厂工程与河流生态修复工程在建设地点、规模、工艺流程、产品形态、表现形式等诸多方面的差别。一般情况下，城市污水处理厂的进水污染物浓度高、变化小，河流生物修复工程所针对的河水浓度相对较低、变幅很大；在水量方面，河流生物修复工程面临的变化更大。因而，在工艺设计中，一般要求河流生物修复工程具有更强的耐冲击能力和防堵塞能力等。
1.5河流生物修复与河湖污染直接净化和“就地生物处理”的异同
除了河流生物-生态修复之外，河湖污染直接净化、“就地生物处理”等词语也经常被有关专家推崇和一些学者“炒作”。笔者认为：河湖污染生物修复工程技术与河湖污染生物直接净化工程技术、河湖污染“就地生物处理”工程技术，在内涵和外延方面没有明显的区别，其实质都是利用生物处理技术就地治理河湖水质污染，其表现形式也是相互包含或完全一致的。
1.6河流生态修复与传统河流整治工程的异同
河流生态修复工程的目标是：修复或恢复受到污染、破坏或工程胁迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化学和水文环境，及其“邻里”依存和食物链的关系。传统河流整治工程的目标是：防治洪水决堤、漫溢和确保人类社会、经济和生命财产安全；或者是保证河流的航运能力等经济功能。两者的直接目的和目标虽然相差甚远，但其工作的对象却完全一致，即都是将工程的措施作用于河流或河道。因而两者的设计和实施过程，必然会存在着诸多的不同、对立和矛盾。这种对立和矛盾必须通过目标分析和不同学科人员之间的沟通、协调和共同努力进行解决。因为两者的最终目标都是为了人类自己。
为此，从20世纪70年代开始，发达国家科技界和工程界针对水利工程对河流生态系统的负面影响，开发研究了河流生态恢复的理论和技术。从而，确立了解决这种矛盾和对立的基本方法和规则。河流生态工程在德国称为“河流生态自然工程”，日本称为“多自然型建设工法”，美国称为“自然河道设计技术”。与之相应，一些发达国家在河道整治工程和堤防工程设计、施工规范中增加了河流生态建设的内容，或者颁布了专门的河流生态工程设计导则。依据这些导则和方法，河道水利工程在满足防洪、防灾和经济目标的同时，可以兼顾河流生态修复和恢复需求。
2不同技术措施的适应性评价及其合理使用
2.1对受污染河流的适应性
河流污染治理一般应从源头做起。但源头治理能力也是有限的。以深圳河（含深圳湾，下同）的污染治理为例，截止2003年底，该流域已建污水处理厂四座，设计污水处理能力为142万m3/d，比当年实际污水排放量125万m3/d高16.6%。然而，深圳河水质依然黑臭，常年处于劣Ⅴ类的状态。通过分析认为：污水截流不彻底和深圳河纳污能力过小是主要原因，除此之外，还有城市面源和部分城区尚未截流等原因。一般认为，对于类似深圳市自然环境和社区经济布局的城市，污水截流管网健全，城市污水截流率可以达到90%，最高很难超过95%。深圳市河流枯水期的污水量远远大于径流水量，有10%的未截流污水，加上面源污染等因素，河流依然黑臭，应该是在情理之中的。除此之外，还有城市污水管网收集不到的边缘村镇污水，以及城市污水处理厂对氨氮、总氮、总磷的去处能力十分有限等，也是需要实施河流污染生物-生态修复的主要原因。
河流污染生物-生态修复与城市污水处理厂相比，主要优点在于：①不需要占用城区土地或优质耕地；②不需要高于城市污水厂投资数倍的管道网络及其维护；③距城市居民区一般相对较远，不扰民或者较少扰民等。然而，河流污染生物-生态修复在治理污染方面，仅仅是对城市污水处理厂的补充，而不能代替城市污水处理厂。因为大量、高浓度城市污水采用污水处理厂治理比采用河流生物-生态修复治理经济的多。
在河流生物-生态修复措施中，对于污染相对严重的河流，使用生物（微生物）修复比生态修复工程措施要优越得多。在生物修复工程中，河底工程和河道傍侧工程一般有微生物固定化的措施，比采用没有微生物固定化措施的河中曝气或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌种方面，使用有针对性的高科技微生物菌种，比使用自然微生物菌种的效果好得多。
2.2对富营养化水体的适应性
湖泊、水库和河口、海湾、近海的富营养化，是人类社会的一个难题。城市污水处理厂和河流生物修复的办法，对有机污染物的治理效果十分显著，但当有机物被氧化、分解和挥发、无害化之后，总是仍有相当部分已经无机化的氮、磷营养物质不能得到去除。对于无机磷污染物，采用化学的办法基本可以得到有效；对于无机氮污染物，目前还没有比较好的处理方法。这些营养物质进入湖泊、水库、河口、海湾、近海等缓流水体后，在适宜的环境条件下，会使水体中某些藻类或植物疯长，产生水华、赤潮和富营养化，从而导致严重的生态灾难和水生生物死亡，以及造成湖泊水面萎缩、甚至消失等。
氮、磷元素是植物生长必需的营养物质。因而，治理氮、磷最好办法是植物生态处理或植物生态修复。对于城市而言，土地是制约植物生态处理和修复的重要因素。充分利用河滩、湖滩、海滩、海湾及其它湿地，以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。对专门用于治理氮、磷污染的湿地而言，在海滩、海湾、河口和浅海，以红树林和海带植物比较好；对陆域湿地，以芦苇、茭草、蒲草、茭白等植物比较好。对河、湖、水库、海湾、海岸进行生态修复，必须满足防洪、防潮和景观等要求。
2.3对水利工程胁迫的适应性
水利工程对河流生态的胁迫主要表现在两方面：一是河道、航道整治使自然河流渠道化，从而破坏水生生物的产卵场、栖息地和河流形态的多样化，以及减弱河流的自然净化能力和破坏岸边生态系统；二是水坝建设使自然河流非连续化，从而淹没生物产卵场、栖息地和阻断鱼类的回游通道，以及降低河流的自然净化能力和破坏河流形态的多样性等等。对此，可采用河道、河型多样化的生态修复措施，设置人工产卵床，建设人工产卵场、栖息地和回游通道，以及人工放流等措施缓解。水利工程对河流生态的胁迫主要是生物生境和生态条件的改变，因而，修复的措施以河流生态水工学和水生生物增殖、放流措施为主。
3河流生物修复的技术类型及其应用
3.1河道底部生物处理修复工程
以深圳市大沙河河底式生物处理工程为例。该工程坐落在深圳市南山区大沙河大学城河段，设计污水处理能为4000m3/d，设计水流停留时间4.8h。采用的处理技术为日本“自然循环方式水处理系统技术”。该技术的创新特点是利用自然土壤和水田对污水净化的原理，不使用任何化学药品，通过使用石头、木炭、塑料球以及经过特殊加工的木炭（生物炭），作为净化过滤材料达到综合净化污水的目的。
该工程的主要设施由6个单元组成，分别为污泥储存单元、水量分流单元、接触沉淀单元、接触曝气单元1、接触曝气单元2和出水整理脱色脱臭单元等。通过这几个单元的组合，可以高度去除污水中的BoD、CoD、SS和LaS（阴离子界面活性物质），同时，也能有效去除氨态氮。处理效果见表1。
3.2河道傍侧生物处理修复工程
北京二道河傍侧生物处理与修复工程。该工程坐落在北京市顺义区首都机场附近，设计日处理污水量1.7万m3/d，采用的处理技术为固定化高效微生物—曝气生物滤池（简称i-BaF）。该工程属实验工程，仅有一个长100m、宽6m、有效水深5.5m的长条形曝气生物滤池，有效池容3300m3，停留时间4.7h。滤池内填装网状悬浮大孔载体，载体高度3.2m。工程的前处理部分仅有一个格栅和一个用堆石坝拦截污水形成的回水区，依次起到稳定取水和沉淀泥沙的目的。处理效果见表2。
另外，日本江户川支流坂川古崎净化场，韩国汉江支流良才川水质净化厂等河道傍侧工程的处理效果也很好。
3.3河道内曝气和高效微生物处理修复工程
河道水体人工曝气复氧是一种有效的河流生物-生态修复技术。20世纪60年代起，国外已有不少国家应用人工曝气复氧改善河流水质和生态环境。如，德国的鲁尔河、莱茵河，英国的泰晤士河、特伦物河，美国的福克斯河、佛博河及威斯康星河等，均有成功的工程范例。在国内，上海环境科学研究院对苏州河水体进行了实验室研究，结果表明，即使黑臭程度高的河水，在有氧条件下20小时后臭味也可基本去除，水体颜色明显改观，CoD、BoD浓度大幅下降。
微生物作为河流生物修复技术的核心，国外的开发研究很多。美国、英国、加拿大、日本、巴西等国家，已有上百种商品化的微生物制剂可供选用。根据实验结果，在处理特种废水方面，高效微生物比普通微生物高几倍到十几倍，而且还能够处理普通生物法不能处理的废水。在城市污水方面，使用高效微生物除具有良好的CoD、BoD5去除效果外，还具有良好的脱氮除鳞效果。将高效微生物直接用于河流水质修复，成本较高，容易造成流失和浪费，目前国内使用的不多。但通过微生物固定化技术或生物滤池技术，使用高效为生物的实例国内已有许多。
4河流生态修复的技术类型及其应用
4.1山区河流的生态修复
山区河流比降大、水流急，宽深比小，来沙量远远小于挟沙量，河床往往有大石块和不均匀的麻砂组成。经过自然发育后，往往形成阶梯—深潭结构的河道形态。阶梯－深潭结构稳定了河床，从而稳定了岸坡，在一定的温度和降雨条件下两岸有发育良好的植被，河流底栖动物密度比邻近的具有同样气候水文条件但不发育阶梯-深潭结构的河流高出1000多倍，生物多样性指数也大得多。这是由于阶梯-深潭创造了多样性的生物栖息地的缘故。
目前，德国、日本和我国的台湾等，都在模拟使用阶梯-深潭结构治理山区河流和修复河流生态。
（上图为典型的山区河流阶梯-深潭结构）
4.2生态护岸工程
生态护岸的目的在于为野生动物提供栖息地和隐蔽场所，保障自然环境和人居环境的和谐统一，对河岸进行加固，防治河道淤积、侵蚀和下切等。生态护岸材料主要有：石头、木材、多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构等等。在设计新材料护岸时，应确保水流作用下的结构安全，选择能够适应河流长期演变的结构形式，与河滩地和丁坝组合在一起保护护岸稳定。
（上图为美国某河流上的活木桩及植物纤维垫护岸效果）
4.3湿地生态工程
日本渡良濑蓄水池位于?心鞠兀?且蛔?斯ね诰虻钠皆??猓?芸馊?640万m3，水面面积4.5km2,水深6.5m左右。这座蓄水池平时为茨城县等六县市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，汛期时洪水由溢流堤流入蓄水池，此时蓄水池用于调洪，提供调洪库容1000万m3。
由于上游用水造成生活污水以及含氮、磷的水流入，致使渡良濑蓄水池出现霉臭等水质问题。自1993年起在蓄水池一侧滞洪洼地上建人工湿地，将蓄水池的水引到具有芦苇荡的湿地内，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。芦苇具有十分好的净化功能，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。
（上图为日本渡良濑蓄水池滞洪洼人工湿地）
我国深圳市已建人工湿地生态修复与处理工程数座，对CoD的去除率一般可达70%~80%，对氨氮的去除率一般可达50%~60%。每1m3/d处理能力的占地面积大约为3m2。
4.4人工产卵场、栖息地和回游通道工程
过鱼设施的基本原理是利用鱼类的向流（逆流）行为，人工创造更大的流速，将鱼诱入进口，让鱼类自行溯游过坝，或运用各种手段运送过坝，主要有鱼道、鱼闸、升鱼机、集运鱼船等。
人工模拟产卵场、栖息地是指在坝下附近的支流或人工渠道内，模拟产卵场、栖息地要求的环境，让鱼类自行进入产卵场或栖息地（下图为某河流上的鱼类洄游通道）。
4.5人工增殖站和生物放流工程
人工繁殖放流是指建立人工产卵场，收集和培育亲鱼，人工催青，人工孵化育苗，培育鱼种，将一定规格的幼鱼放入坝下河流，让其下海生长。目前国内外都十分重视设置人工增殖站，开展人工增殖、放流工作，用于解决水坝对水生生物的阻隔。
水库修建后，营养物质在库内富集，浮游生物迅速生长，如果不能很好利用，将会自然死亡，恶性循环，从而造成富营养化和水质污染等。按照生态平衡原理，合理投放食用不同浮游生物的鱼种进库，进行生态修复，用产品的形式让富营养物质出库，既能清洁水库，又能收获鱼产，可以做到一举两得。所有这些，都需要有生命科学和生物、生态技术作为支撑。
主要参考文献：
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3董哲仁等，受污染水体的生态修复技术，水利水电技术，2002，(2)；
4董哲仁，生态水工学的理论框架．水利学报．2003，(1)；
5LoftinKa，tothLa．KissimmeeRiverRestoration：alternativeplanevaluationandpreliminaryDesignReport[R].SouthFloridawatermanagementDistrict,westpalmBeach，Fla．1990；
生态修复技术的应用篇3
【关键词】植生型生态修复技术；农村污染河道；应用；治理
河流是农村地区生产生活的主要命脉之一，伴随着新农村建设的不断发展，农业生产水平的稳步提升，农村地区遭受河流干扰的影响也相应扩大，河流的形态也逐渐向非连续化转变，生态系统的性能及多样性也遭受到不同层次上的抑制及损坏。最近几年，对于农村的河道建设来讲，以合理利用生态生物技术对相关污染情况进行治理的方法已经逐渐被人们所理解及接受，同时，这也为水利相关工作人员提供了一项新的思路。该地区把河道的整治工作同新农村建设相联系，从中找寻出一条以植生型生态修复技术处理河道污染的方法，通过不断的实践及研究，在农村面貌及生态方面都呈现出了明显的优良态势。
实验研究区域其主要地表水源包含长江、京杭运河等，地下水资源相对紧缺，且位于丹徒火成岩缝隙含水带边缘。全区共有河流50多条，总长度达700多千米，其中，农村河流40多条，总长约为600多千米。
一、当前农村河流的污染情况
从当前的形式看来，农村的河流污染情况十分严重。根据相关数据统计，实验地区遭受污染的河流共计40多条，总长410千米，淤积泥土90万方，不但严重降低了河床防洪排涝的功能，同时对周边生活的人们居住环境及安全都产生危害，变成了现今农村建设中的关键问题。
（一）淤积情况较为严重
因为该区域中包含的河流相对较多，并且几条主要河流贯穿于农村及城镇。在先前几年时间，河道的清淤工作中，因为人力及财力的局限，仅对主要的河道干线进行了清淤，并没有针对全体河道开展清淤工作，严重的甚至有的河道几十年间都没有进行清理。同时，一些河道尽管每年都进行河道清淤，但在总体力度方面不是很强，疏通效率无法跟进堵塞速率，造成很多河水中水花生生长过多。进而导致河道堵塞、水流不通，尤其是在冬天，水花生植物都枯死后，大量枝杆在河底沉积，产生许多淤积物。一些农村的河道，因为没有专业单位或人员进行管理，生活垃圾、有毒有害废水等未经处理就大量排放到河流中，使河道变成了臭水沟、垃圾场。
（二）村民环保意识浅薄
河道的清淤工作所带来的优点是潜移默化的，并不是立刻就可以发现其作用。一些基层干部及群众因其自身意识不够，对环保观念淡薄，认为河道同社会经济发展之间没有必然联系，因此，造成了他们认为每年都进行清淤工作，每年都产生堵塞情况，清淤与否没有任何意义的错误观念，进而对河道的清淤力度造成了影响。还有一些沿河的住户及企业，应自身缺少保护河流的观念，在寻求经济效益最大化的同时，下意识的忽略了河流的保护工作，未经相关部门批准自行堵塞河道、乱堆乱放生活垃圾，乱排放废弃污水，违章建筑私搭滥建，进而造成了河流清理工作更为困难。再加之农村的公共卫生配套设施不全，从客观上加剧了居民胡乱堆放垃圾的做法。
（三）治理资金短缺
河道的清淤工作进展程度同资金投入是相互关联的，特别是对于水花生及淤泥的清除工作中，就需要大量的资金投入作为保障。自2008年起，我国对于河流清淤工作每年下拨款项高达几百万元，同时，相应市政也为河道的清淤工作提供了一定的资金担保。但是，对于农村的众多河道清淤问题来讲，资金短缺仍是限制其效果的因素之一。另外，对于资金的分配及利用方面，并没有建立良好的运行机制，进而造成了资金的浪费。
二、当前生态修复技术在处理河道污染的情况
运用生态修复技术来对河道进行处理，是现今环境工作人员研究的重要课题之一。其实，在大自然进行发展及演变过程中，自身就具备一定的净化及完善能力，进而保证内部得以稳定、持续运转，特别是水生自然物的净化能力，从远古时期，就形成了水体自净模式。当前，进行水体生物修复技术就是依据自然界的恢复能力及自净能力产生的。
在欧美等发达国家利用生态污水的处理方法已经长达30多年，美国环保监测局在上世纪80年代就提出了人工湿地生态系统处理污水及修复污水的理念，并不断的进行完善及发展。当前，全世界都应用人工湿地及自然湿地对污水进行修复及处理，工程高达上千个。水体生态治理及修复的优点在于：其一，处理性能良好，能够把污染的水体恢复到自然水源的特质；其二，造价较低，这种方法不但建设资金投入相对较少，同时不需要耗能，运转资金较低；其三，不向水中投入任何药剂，也就是说，不会形成二次污染，对环境的绿化及景观的改善等都有益处，为人们创建了一个同自然相融合的环境。因此，这种经济实惠的污水处理技术被我国工作人员大量用于江河、水库的大范围污水处理工作中。
三、植生型生态修复技术在农村污染河道处理中的应用
植生型生态修复技术对污染水体进行处理的原理为：借用生物的行为特点及生理特征，对受污染的水体进行转化、讲解及转移，进而达到治理的效果，使水体得以恢复。从根本上来讲，这种修复技术是将自然界的自净能力及恢复能力进行增强，从而让受到污染的河水进行自行恢复。这项技术适应了当今社会对于生态环境建设的需求，同时在“南水北调”工程中也发挥着重要的作用。
（一）植生型生态修复技术中植物的特点
对于一般的植生型生态修复技术中的植物来讲，其生长特点主要包含下面3种形式：其一，利用浮叶植物系统进行生长，例如睡莲、菱等（详见图1）；其二，利用沉水植物系统进行生长。这类植物长时间沉默于水面以下，只有在开花时，花朵才显露在水面上，例如：车伦藻、金鱼藻、眼子菜等（详见图2）。这类植物的表皮组织外不存在角质层或蜡质层，可以将溶于水中的营养物质及氧气进行直接吸取，根部出现退化情况或全部消失，在叶面上有体积很大且排列密集的叶绿体，可以充分吸取穿入水中的光线。在其叶体表面不存在气孔，可以适应水中氧气不足的情况，其拥有无性繁殖的优势，在水面进行传粉过程；其三，利用挺水植物系统进行生长，例如：芦苇、水稻、灯芯草等（详见图3）。
（二）植生型生态修复技术中的作用
四、未来河道修复的趋势
对于当前的农村污染河道修复技术来讲，其应用范围狭小，适应能力较差，资金投入相对较高，且技术操作不灵活，除污效果较差，易反复等缺点都应得到相关人员的关注。从近些年对于农村污染河道的修复工作研究中发现，未来用来对污染河道进行修复的植生型生态修复技术将有一定的发展，但其发展速度会较慢，这是由于我国当前对于河道的污染治理能力相对较差，但在未来，生态修复技术的应用必将成为污水深度处理的主要方法之一。
五、总结
总而言之，植生型生态修复技术进行污水处理时，不但可以良好转变水质环境，同时对水源还起到一定的保护作用，另外，在某种程度来讲可以起到美化的功能。因此，对植生型生态修复技术在处理农村污染河道中的应用进行探究是值得相关工作人员深入思考的事情。
参考文献：
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[2]张蕾，李红霞，马伟芳等.黑麦草对复合污染河道疏浚底泥修复的研究[J].农业环境科学学报，2006（01）.
生态修复技术的应用篇4
关键词：河道；污染；生态修复
中图分类号：X143文献标识码：a文章编号：16749944（2014）10002402
1引言
河道是包括河堤、护坡、河床、水体、微生物和动植物的复杂生态系统，既是防洪排涝、引水抗旱的重要通道，又是休闲娱乐和观赏旅游的场所。自从进入工业革命之后，人们一味追求经济的发展，大量工业废水、农业污水和生活污水直接排入河流，加上河流管理和维护的缺失，河道普遍出现形状单一、河道结构硬化、水环境恶化、河流生态系统严重破坏、河道景观严重散失等问题[1]。然而，河道环境基础设施的建设远远滞后于经济的发展，如何进行河道生态修复建设是当前河道生态修复亟待解决的问题。因此，河道生态修复技术的进步对于河道生态修复具有十分重要的意义。
2河道生态修复的原则
河道生态修复是在坚持自然原则、生态原则、整体景观原则的基础上达到改善河流水质、优化河流景观、设计合理的空间的目标[2，3]。
2.1自然原则
自然原则是河道生态修复的关键。河道生态修复材料的选择方面应尽量运用自然材料，例如，运用木桩、抛石、沉石进行护坡护岸，在河堤上采用乔、灌、草立体防护，河道内可以通过营造适宜的生物栖息环境来净化河道水资源，在一定程度上可以改善河道污染的现状，缓解河道污染的问题。
2.2生态原则
生态原则，就是要充分考虑河流的生物多样性。在采取因地制宜发展稳定塘、人工湿地及生物栅等处理技术的同时，应重视河岸植被建设，为水生动物的生存繁衍提供合理空间，确保水体适合分解微生物的生存。水生动植物和微生物可以提高水域生物净化能力，从而有效控制水体污染物，使河道生态系统的物质循环和能量流动处于良性状态。
2.3整体景观原则
整体景观原则，就是从整体景观的宏观概念出发，整体上把握河道景观的现状以及河道污染情况，将治理、修复、净化与环境景观美化有机结合，进行立体修复，进而实现生态环境、社会以及经济效益的最大化。
3河道生态修复技术
河道生态修复主要目标是净化水质、优化河流景观和设计合理的空间。目前改善河流的水质主要技术手段有物理修复、化学修复和生物修复3种方法，优化河流景观和设计合理的空间包括生态工程修复、生态护堤和河道景观设计等措施。
3.1净化河流水质技术
3.1.1物理修复技术
物理修复主要是采取各种工程措施改善受污染河道的水文条件和底泥环境条件，从而达到河道生态修复的目的[4]。目前物理修复技术主要包括底泥疏浚、底泥稀释和冲刷、引水换水、机械除藻、水力调度、气体抽提、空气吹脱等技术，这些技术有目的明确、见效快等优点，但同时存在工程量大、成本高、治理不彻底等不足。
3.1.2化学修复技术
化学修复就是向受污染的河道中投入化学改良剂，通过药剂学改良剂能够与污染物发生化学反应，生成对环境无害的中性物质，以达到净化水质的目的[4]。该方法常用于处理突发性水污染，有速度快、效果好等优点，但治理效果不佳，也不能从根本上解决问题，因此化学修复只能作为一种辅助治理手段。
3.1.3生物修复技术
生物修复技术是充分利用水体中的植物、水生动物和微生物的吸收、降解和转化作用，将水体中的有害污染物浓度降至最低，实现河道水质生态恢复的目标。
（1）植物修复。植物修复法是利用高等水生植物及其根际微生物的共同作用去除水体中的污染物，其净化机理是植物的直接吸收、植物根茎部释氧、生物化感、植物根系微生物降解。研究表明，水麻、一年蓬等植物能高效吸收重金属镉；水芹菜、马尾草等植物能富集水体中n、p；金鱼藻、眼子菜等水生植物向水体中释放的化感物质能抑制藻类的大量繁殖[5]。
（2）微生物修复。微生物作为生态系统中的分解者，不仅能够清除水体污染物，对水中营养成分的循环也起着重要作用，一些有特殊分解转化能力的微生物在河流生态修复中倍受欢迎。微生物修复技术包括两个方面：一方面是投加营养物质或曝气增氧等方式，目的是促进土著微生物的生长；另一方面是直接向水体中投加高效降解菌。目前应用广泛的有：①微生物强化法（通过调控污染水体中的溶解氧浓度、pH值、营养盐浓度等，促进土著微生物吸附、吸收和降解河道中的污染物）；②生物膜技术（由细菌、真菌、原生动物和藻类等组成生物膜，通过与污水充分接触，降解其中的污染物）；③投菌法（向污染水体投加针对不同污染物性质的高效菌种，如有机污染物高效降解菌、硝化细菌、光合细菌等，从而达到净化水质的目的）。这些技术在国内外河流污染治理工作中得到了广泛应用[6]。
（3）复合生物修复。植物修复和微生物修复都是单独研究植物和微生物在净化水质的过程中发展的河道水质净化技术，单独运用某一种植物或微生物是很难达到理想效果，因此，在实际应用中，人们会将各种生物修复技术进行整合，多种生物合理配置，从而使修复效果达到1+1>2的效果。目前国内外广泛应用的复合生物修复技术主要有人工浮岛技术（由人工设计建造漂浮在水面上供动植物、动物和微生物生长栖息繁衍的生物生态设施）和人工湿地技术（由人工基质和生长在上面的多种水生植物组成）[7]。这两种方法都是利用基质填料、微生物和水生动植物之间的协同作用，实现对水体中绝大部分有害物质，如重金属、有机物等，进行分解吸收，达到净化水体的目的[8]。
3.2优化河流景观和设计合理的空间
3.2.1生态工程修复技术
生态工程修复主要把握好三个方面的内容：一是降低边坡坡度；二是配置凹岸和凸岸、浅滩和深塘；三是修建池塘。凹岸和凸岸、浅滩和深塘的交替出现，一方面增加流水的紊动，促进了河水充氧，另外，浅滩、深塘和池塘的底层有大量底沙和淤泥，为水生动物提供了主要栖息地和保护区，以及觅食空间，保护了生态多样性[3]。另外，河坝、混凝土河道等对河流生态系统有一定的负面影响，在河道生态修复中应尽量避免。有很多新兴生态环保材料，如生态砖、生态水泥和生态混泥土等都能够提高河流的生态效益。
3.2.2生态护堤技术
生态护堤技术分为植物护坡技术和植物工程复合护坡技术。植物护坡主要通过植被根系的力学效应（深根锚固和浅根加筋）和水文效应（降低孔压消弱溅蚀和控制径流）来固土防止水土流失，在满足河道生态环境需要的同时，还能进行景观造景[5]。生态护堤技术可以防止单一工程型护坡技术带来的呆板和负面生态效应，极其有利于保护和恢复生态环境，同时也具备传统护坡的防范、保护功能。生态护堤技术将河流的安全防护和对河道生态环境的保护有机结合，是确保河流安全和生态环保的良好措施[7]。
2014年10月绿色科技第10期
廖思红，等：河道生态修复技术自然与生态
3.2.3河道景观设计
河道道景观设计包括河道形态设计和河岸的绿化美化。河道形态设计首先保障河流安全防护，降低河水流速、削减洪峰流量，在此基础上应提高河流的空间异质性，为各种生物提供良好的栖息场所[9]。例如横断面上避免混凝土和浆砌石的硬质护岸；纵断面上设置蛇形曲线，合理布置深潭浅沟，尽量恢复河流的生态原貌[10]。在流经城市的河流修复中，河流绿化应考虑将河水和植物合理搭配，从而使得河流生态与城市整体景观和谐统一。
4展望
河流的污染和结构的破坏是一个全球性的生态问题，加强河流的治理是一个全球性的生态热点问题。鉴于每一条河道治理的复杂性和不可预测性，应充分考虑“一河一策”的修复理念，关注多种修复技术的联合作用。尤其倡导以生物修复技术法为主导，物理修复技术和化学修复技术相结合，最大程度实现河道的污染治理、河道景观美化和沿河居民生活环境的统一。
参考文献：
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生态修复技术的应用篇5
【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】：
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[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.
生态修复技术的应用篇6
【关键词】污染土壤；微生物；修复原理；修复技术
土壤污染已经成为全球性的重要环境问题之一。由于矿山开采、金属冶炼以及工业污水和污泥的农业应用，大量的有毒有害重金属元素进入土壤系统，在土壤中的滞留时间长，具有难降解性、隐蔽性和不可逆性的特点，不仅导致土壤的退化、农作物产量和品质的降低，而且还可能通过食物链危及人类的健康和生命。
目前，用于土壤重金属污染治理的方法包括物理修复、化学修复和生物修复。物理修复、化学修复虽能达到一定的效果，但是能耗大、二次污染等问题也限制了其应用[1]，尤其对于大面积有害的低浓度重金属污染，更是难以处理。重金属污染土壤的原位生物修复是利用各种天然生物过程而发展起来的一种现场处理土壤环境污染的技术，可利用生物削减土壤中重金属含量或降低重金属毒性[2]。根据修复主体的不同，它主要分为微生物修复、植物修复和植物-微生物联合修复。微生物修复较物理修复、化学修复有着无可比拟的优越性，操作简单、处理费用低、效果好，对环境不会造成二次污染，可以就地进行处理等，具有很大的潜力和广阔的应用前景。
1.微生物修复机理
重金属对人的毒性作用常与它的存在状态有密切的关系。一般地说，金属存在形式不同，其毒性作用也不同。微生物不能降解和破坏重金属，但可以对土壤中的重金属进行固定、移动或转化，改变它们在土壤中的环境化学行为，可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性，从而达到生物修复的目的。
1.1微生物的转化作用
微生物对重金属的转化作用包括氧化还原作用、甲基化与去甲基化作用以及重金属的溶解和有机络合配位降解。土壤中的一些重金属元素可以多种价态和形态存在，不同价态和形态的溶解性和毒性不同，可通过微生物的氧化还原作用和去甲基化作用改变其价态和形态，从而改变其毒性和移动性。
1.1.1氧化还原作用
微生物可通过改变重金属的氧化还原状态，使重金属化合价发生变化，改变重金属的稳定性。Silver等[3]提出，在细菌作用下氧化还原是最有希望的有毒废物生物修复系统。微生物能氧化土壤中多种重金属元素，某些自养细菌如硫-铁杆菌类（thiobacillusferrobacillus）能氧化as、Cu、mo和Fe等，假单孢杆菌属（pseudomonas）能使as、Fe和mn等发生生物氧化，降低这些重金属元素的活性。微生物对重金属的转化作用常见的有对铬、汞、硒和砷等的转化。如假单胞菌（pseudomonadsp.）可以把六价铬还原为三价铬，从而降低其毒性[4]。
1.1.2甲基化与去甲基化作用
微生物可通过改变重金属的甲基化和去甲基化作用改变重金属的环境效应。Fwukowa从土壤中得到假单胞杆菌K-62，它能分解无机汞和有机汞而形成元素汞，元素汞的生物毒性比无机汞和有机汞低得多。Frankenber等通过耕作、优化管理、施加添加剂等来加速硒的原位生物甲基化，使其挥发而降低硒的毒性，此生物技术已在美国西部灌溉农业中用于清除硒污染[5]。有些真菌和细菌能使无机as转化为挥发性有机as，从而降低其毒性[6]。
1.1.3重金属溶解或配位络合作用
一些微生物，如动胶菌、蓝细菌、硫酸盐还原菌以及某些藻类，能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等具有大量的阴离子基团，与重金属离子形成络合物。如Bargagli在Hg矿附近土壤中分离得到很多高级真菌，一些菌根种和所有腐殖质分解菌都能积累Hg达到100mg/kg土壤干重[7]。
1.2微生物的积累和吸着作用
土壤中重金属离子有5种形态：可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态。前3种形态稳定性差，后2种形态稳定性强。重金属污染物的危害主要来自前3种不稳定的重金属形态[6]。微生物固定作用可将重金属离子转化为后两种形态或积累在微生物体内，从而使土壤中重金属的浓度降低或毒性减小。微生物固定作用有胞外吸附作用、胞外沉淀作用和胞内积累作用3种形式。其作用方式有以下几种：①金属磷酸盐、金属硫化物沉淀；②细菌胞外多聚体；③金属硫蛋白、植物螯合肽和其他金属结合蛋白；④铁载体；⑤真菌来源物质及其分泌物对重金属的去除[8]。
1.2.1胞外吸附作用
胞外吸附作用主要是指重金属离子与微生物的产物或细胞壁表面的一些基团通过络合、螯合、离子交换、静电吸附、共价吸附等作用中的一种或几种相结合的过程[2]。许多研究表明细菌及其代谢产物对溶解态的金属离子有很强的络合能力，这主要因为细菌表面有独特的化学组成。细胞壁带有负电荷而使整个细菌表面带负电荷，而细菌的产物或细胞壁表面的一些基团如-CooH、-nH2、-SH、-oH等阴离子可以增加金属离子的络合作用[9]。研究表明，许多微生物，包括细菌、真菌和藻类可以生物积累（bioaccumulation）和生物吸着（biosorption）环境中多种重金属和核素[10]。一些微生物如动胶菌、蓝细菌、硫酸盐还原菌以及某些藻类，能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等具有大量的阴离子基团，与重金属离子形成络合物。
1.2.2胞外沉淀作用
胞外沉淀作用指微生物产生的某些代谢产物与重金属结合形成沉淀的过程。在厌氧条件下，硫酸盐还原菌中的脱硫弧菌属（Desulfovibrio）和肠状菌属（Desulfotomaculum）可还原硫酸盐生成硫化氢，硫化氢与Hg2+形成HgS沉淀，抑制了Hg2+的活性[11]。某些微生物产生的草酸与重金属形成不溶性草酸盐沉淀。
1.2.3胞内积累作用
胞内积累作用是指重金属被微生物吸收到细胞内而富集的过程。重金属进入细胞后，通过区域化作用分布在细胞内的不同部位，微生物可将有毒金属离子封闭或转变成为低毒的形式[12]。微生物细胞内可合成金属硫蛋白，金属硫蛋白与Hg、Zn、Cd、Cu、ag等重金属有强烈的亲合性，结合形成无毒或低毒络合物。如真菌木霉、小刺青霉和深黄被包霉通过区域化作用对Cd、Hg都有很强的胞内积累作用[13]。研究表明，微生物的重金属抗性与mt积累呈正相关，这使细菌质粒可能有抗重金属的基因，如丁香假单胞菌和大肠杆菌均含抗Cu基因，芽孢杆菌和葡萄球菌含有抗Cd和抗Zn基因，产碱菌含抗Cd、抗ni及抗Co基因，革兰氏阳性和革兰氏阴性菌中含抗as和抗Sb基因。Hiroki[14]发现在重金属污染土壤中加入抗重金属产碱菌可使得土壤水悬浮液得以净化。可见，微生物生物技术在净化污染土壤环境方面具有广泛的应用前景。
2.重金属污染土壤微生物修复技术及其研究进展
微生物修复重金属污染的技术主要为原位修复和异位修复。微生物原位修复技术是指不需要将污染土壤搬离现场，直接向污染土壤投放n、p等营养物质和供氧，促进土壤中土著微物或特异功能微生物的代谢活性，降解污染物主要包括：生物通风法（bioventing）、生物强化法（enhanced-bioremediation）、土地耕作法（1andfarming）和化学活性栅修复法（chemicalactivatedbar）等几种。异位微生物修复是把污染土壤挖出，进行集中生物降解的方法。主要包括预制床法（preparedbed）、堆制法（compostingbiorernediation）及泥浆生物反应器法（bioslutrybioreactor）。
2.1生物刺激技术
生物刺激即向污染的土壤中添加微生物生长所需的氮、磷等营养元素以及电子受体，刺激土著微生物的生长来增加土壤中微生物的数量和活性。关于这方面的研究国外文献已有报道。ReddyKR，CutrighttJ对铬污染土壤的微生物修复进行的研究表明，限制铬污染场地修复进程的一个共同因素是污染场地通常缺乏足够的营养以供引进的外来微生物或土著微生物生长，以至这些微生物自身具备的还原Cr6+的潜力得不到充分发挥；为使其潜力得到充分发挥，需向其生活的环境中投加营养物质来刺激铬还原菌的新陈代谢和繁殖，促进铬污染土壤的修复[15]。Higginste将堆肥、鲜肥、牛粪、泥炭加入铬污染土壤进行原位修复，提高了修复效果[16]。
2.2生物强化技术
生物强化技术即向重金属污染土壤中加入一种高效修复菌株或由几种菌株组成的高效微生物组群来增强土壤修复能力的技术。所加入的高效菌株可通过筛选培育或通过基因工程构建，也可以通过微生物表面展示技术表达重金属高效结合肽，从而得到高效菌株。
2.2.1高效菌株筛选
高效菌株有2个来源：一是从重金属污染土壤中筛选；二是从其他重金属污染环境中筛选。从重金属污染土壤中筛选分离出土著微生物，将其富集培养后再投入到原污染的土壤，这是本土生物强化技术（本土生物强化技术是由日本科学家Uenoa等人于2007年首次提出的[17]）。筛选、富集的土著微生物更能适应土壤的生态条件，进而更好地发挥其修复功能。目前已从Cr（Vi）、Zn、pb污染土壤中筛选分离出菌种pseudo-monasmesophillca和maltophiliap，Barton等对这2种菌株去除Se、pb毒性的可能性进行了研究，发现上述菌种均能将硒酸盐、亚硒酸盐和二价铅转化为不具毒性且结构稳定的胶态硒与胶态铅。Robinson等研究了从土壤中筛选的4种荧光假单胞菌对Cd的富集与吸收效果，发现这4种细菌对Cd的富集达到环境中的100倍以上[1]。
2.2.2基因工程菌构建
基因工程可以打破种属的界限，把重金属抗性基因或编码重金属结合肽的基因转移到对污染土壤适应性强的微生物体内，构建高效菌株。由于大多数微生物对重金属的抗性系统主要由质粒上的基因编码，且抗性基因亦可在质粒与染色体间相互转移，许多研究工作开始采用质粒来提高细菌对重金属的累积作用，并取得了良好的应用效果[18]。
2.2.3微生物表面展示技术
微生物表面展示技术是将编码目的肽的Dn段通过基因重组的方法构建和表达在噬菌体表面、细菌表面（如外膜蛋白、菌毛及鞭毛）或酵母菌表面（如糖蛋白），从而使每个颗粒或细胞只展示一种多肽[19]。微生物表面展示技术可以把编码重金属离子高效结合肽的基因通过基因重组的方法与编码细菌表面蛋白的基因相连，重金属离子高效结合肽以融合蛋白的形式表达在细菌表面，可以明显增强微生物的重金属结合能力，这为重金属污染的防治提供了一条崭新的途径。
LamB、冰晶蛋白、凝集素、a-凝集素和葡萄球菌蛋白a都是表面蛋白，在微生物表面展示技术中用来定位、锚定外源多肽[20-21]。SousaC等将六聚组氨酸多肽展示在e.coliLamB蛋白表面，可以吸附大量的金属离子，重组菌株对Cd2+的吸附和富集比e.coli大11倍[22]；XuZ、LeeSY将多聚组氨酸（162个氨基酸）与ompC融合，重组菌株吸附Cd的能力达32mol/g干菌[23]；Schembrima等将随机肽库构建于e.coli的表面菌毛蛋白FimH粘附素上，经数轮筛选和富集，获得对pbo2、Coo、mno2、Cr2o3具有高亲和力的多肽[24]；KurodaK、Uedm将酵母金属硫蛋白（Ymt）串联体在酵母表面展示表达后，四聚体对重金属吸附能力提高5.9倍，八聚体提高8.7倍[25]。表面展示技术用于重金属污染土壤原位修复的研究虽然取得了许多成果，但离实际应用尚有一段距离。其主要原因是用于展示金属结合肽的受体微生物种类及适应性有限，并且缺乏选择金属结合肽的有效方法[19]。
3.结论与展望
从目前来看，微生物修复是最具发展和应用前景的生物修复技术，人们在微生物材料、降解途径以及修复技术研发等方面取得了一定的研究进展，并展示了一些成功的修复案例。但重金属污染土壤原位微生物修复技术目前还存在以下几个方面的问题：（1）修复效率低，不能修复重污染土壤。（2）加入到修复现场中的微生物会与土著菌株竞争，可能因其竞争不过土著微生物，而导致目标微生物数量减少或其代谢活性丧失。（3）重金属污染土壤原位微生物修复技术大多还处于研究阶段和田间试验与示范阶段，还存在大规模实际应用的问题。（4）微生物个体微小，难以从土壤中分离；重金属回收困难。
污染场地应用是各种生物修复技术研发的最终目的。一般说来，实验室的微生物修复研究，因修复条件较为理想化，扰因素极少，其修复可能很好。如一旦将室内的微生物修复技术放大到现场条件下，干扰因素复杂，一系列的新问题可能会出现，甚至可能会遭致完全否定等现象。因此，微生物修复技术的场地应用是一项复杂的系统工程，必须融合环境工程、水利学、环境化学及土壤学等多学科知识，创造现场的修复条件，如土地翻耕、农艺措施、添加物质、高效微生物、植物修复，季节更替等，构建出一套因地因时的污染土壤田间修复工程技术。
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生态修复技术的应用篇7
生态修复存在问题对策分析
1.生态修复的概念
所谓生态修复指在损害或者退化的生态系统基础上进行修复和重建的过程，其目的是为了恢复生态系统良性运行、循环和生态系统功能。详细来讲，生态修复是指通过现代各种各样的技术，生物、工程、生态技术等等，通过这一系列的措施和方法，阻断和改变生态系统退化的各种因素，以实现重新配置、调整、优化生态系统内部以及生态系统与外界的环境、信息和能量的相互接触，使退化的生态系统在其结构、功能以及生态学的潜力等各个方面重新恢复到原始的或者更好的状态。
20世纪80年代，生态修复受到重视并成为生态学的一个研究分支，如今，生态修复已成为世界各国的研究热点并在很多国家和地区得以实践。在生态修复的研究和实践中，围绕着这一概念形成了生态恢复（ecologicalRestoration）、生态修复（ecologicalRehabilitation）、生态重建（ecologicalReconstruction）、生态改建（ecologicalRenewal）、生态改良（ecologicalReclamation）等多种表述，如欧盟就使用生态恢复的概念，而日本则运用生态修复的概念。这些表述虽然在涵义上有所区别，但是都具有“恢复和发展”的内涵，即借助于外部力量特别是人力使原来受到干扰或者损害的系统恢复后使其可持续发展，并为人类持续利用。生态修复的多种概念表述进入我国之后，我国学者将其统称为生态修复。
2.水土保持生态修复存在的问题
2.1环保意识薄弱
在我国，关于生态环境保护的意识存在者普遍性的薄弱问题。在社会发展过程中，过度开发自然环境，过度放牧、过度浪费、乱砍乱伐树木等想象十分严重。这些过度开发自然资源的行为已经给我们造成了严重的后果，尤其是水土流失现象。随着水土流失现象的日益加重，出现了生态系统的退化、河水污染、河道淤积等等，这些后果对我们的日常生活和社会发展也造成了不良的影响。
2.2过度开发
随着经济社会的不断发展，在20世纪末到21实际初期，我国经济突飞猛进的发展，各个地方片面的追求经济的发展，到处大兴土木，修建各种现代化的建筑和基础设施，工程项目的修建严重的破坏了原有地貌，损坏了植被和土地，地表植被的破坏使得水土流失现象加重，土壤中的营养元素不断地被冲刷，土壤的理化性质也不断地被破坏。
2.3技术水平较低
所谓生态修复并不是简单地保护植被简单，它是一项长久的工程，虽然我国在生态修复方面进行了一些探索和研究，但是相比世界发达国家，我国关于生态修复的技术水平发展和研究还处于初级阶段，就现有研究而言，研究中仅仅注重关于恢复植被群落模式的实验，过多地关注与小气候的变化研究，从而忽视了对土壤、植被、动物等因素的研究，缺乏对生态功能和结构的综合性研究和评价。
3.水土保持生态修复对策分析
3.1加强社会宣传
关于水土保持生态修复的基本措施要做到对水土保持政策的宣传和教育，充分利用现代社会发展中的各种媒体和网络，不断提高全社会关于生态文明意识和法制观念，使水土保持的基本含义、影响以及保护措施等相关内容进行宣传，使每一个公民都能够了解如何做到水土保持生态修复，减少人们在社会活动中的盲目性，增强活动行为的科学性，能够用专业的知识进行提倡生态环境保护。
3.2加强监督执法
关于水土保持生态修复的措施，应做到监督到位，严厉打击各种在水土保持生态修复中不积极落实的行为。生态环境的破坏关系到我国农业发展、林业保护以及畜牧业的发展等等，与人们的日常生活息息相关，所以，相关部门在执法过程中应始终坚持对社会发展发展过程中的建筑建造、基础设施的建设以及其它部门关于生态修复措施的落实等等，从而建立起统一高效的水土保持生态修复工程管理制度。
3.3加强技术研究
在水土保持生态修复工程中，依据不同的自然条件而进行的修复保护技术和措施有所不同，所以应该坚持做到生态修复措施的因地制宜。各地应根据自身实际情况采用不同的技术，现有技术有过度垦、殖樵采生态系统修复技术；沿河生态修复技术；经济林过度开发生态修复技术；开发建设生态退化修复技术等等，同时相关研究人员应做到深入实际，进行调查，充分了解当地实际情况后，进行技术研究和建议。
结束语：
在社会发展的过程中，因人类过度开发自然资源，导致地貌不断的被破坏，植被减少，水土流失现象日益加重，这严重影响到了社会的协调发展和人们的日常生活，所以针对水土流失现象的加重，我们应不断加强关于生态修复知识的宣传、加强在执法过程中的监督以及加强生态修复技术的研究等等，使得我们生活的生态环境能够不断恢复。
参考文献：
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生态修复技术的应用篇8
保持生态系统完整性和多样性的原则生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性,只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例,除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外,还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施,并综合利用各种工程、生物措施,使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性,决不能照搬所谓其它地区的成功经验,而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。
修复模式长期化的原则一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的,需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施,将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去,制定详细的生态修复规划,全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节,并能长期执行下去,只有这样才能看到生态修复的效果。
根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识,认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。
工矿园区生态修复模式新疆是我国资源大省,蕴含着各种丰富资源,而目前正处于各种工矿园区的开发建设,由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此,资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响,会给这些地区的生态系统造成严重的破坏,对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复,应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件,结合水土保持和生态修复的一般要求,重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果,又可以恢复干旱地区土地的生产能力,还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前,工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。(1)非生物或环境要素的恢复技术,这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复,包括表土转换、土壤改良等措施。(2)生物生态修复技术,这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等,主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。(3)生态系统的整体规划设计修复技术,这种生态技术是综合利用各种生态修复技术,从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。
生态修复技术的应用篇9
关键词：生态;修复技术;水环境保护;治理措施
治理水环境污染比较常见的方法是通过有效控制污染源的方法达到的，但是这种方法有很多的弊端，受经济社会发展的影响比较大并且制约作用很明显。通常情况下是没有办法达到预期目的的，而且治理的效果也不是很好，很多时候还可能出现严重的反弹现象。很多研究和实践的事实表明，水环境的污染问题就是明显的生态环境问题，所以一定要利用生态学的手段和方法去处理这个问题，这样才能从根本上解决水环境污染的现状。
一、生态修复技术原理
生态修复是水环境污染治理比较高的阶段和层次，充分利用一些特有生物的特殊功能去吸收相关的污染物质，从而达到净化水污染，恢复生态平衡的目的。生态修复技术能够改善生态系统的结构，恢复受损的物种群体，使水生生态系统更加的完善，把原来失去的生态系统功能更加完善的进行修补，从而达到水生生态系统自我完善和修复的最终目的。
生态修复技术主要是使用生态学技术和手段，尽可能的去控制和调节水的流量和状态，改善水污染的现实。重视相关结构的重建或者改造工作，比如说河岸边坡的结构类型等，还要重视相关水域的生物多样性，使水体拥有完善的生态系统结构和功能，并且达到生态平衡。在上世纪80年代，作为一种投资小并且效益高的治理环境污染技术，生物修复技术开始流行起来，其主要是使用那些特殊的微生物在某些特别的情况下去消除那些污染环境的物质，这样一来环境的污染问题一定能够处理的妥当。
生态修复技术能够很自然的实施下去，而且投资比较少，一般花费仅为化学法或者物理法修复一半左右。生态修复技术有很多优点，包括安全性、经济性、实用性、系统性等，因此成为治理水污染最重要的技术手段和方法。生态修复技术充分把握和利用水生系统的自然规律，利用生态治水的理念，实现自然生态的修复和发展。
二、生态修复主要技术手段
（一）水生植物修复技术
有的水生植物能够和水中的污染物在微环境下达到共生，还可以利用生态系统的竞争关系控制一方的繁衍，比如说在营养物质和水能的利用上，一些水生植物和浮游藻类就是竞争关系，这样引进水生植物能够有效的控制藻类的疯狂生长。与此同时利用可以将水中营养物质吸附的能力，除去污染物质并且能够加速有机物的分解。
水生植物修复技术最为常见的就是人工湿地技术。人工湿地技术是生态治理技术，最近几年来发展迅速。在处理各类工业废水的污染问题上效果显著，尤其是在石油化工、重金属冶炼等方面，在雨水的处理等方面也得到了较大推广。利用这种方法能够有效的改善水体的水质，充分利用理化生的共同作用来进行污水的净化，是人工湿地的基本原理。利用湿地表面积大的功能除去水体中的悬浮物，从而达到过滤的目的，这种方法的显著优点是利用水生植物和微生物能够有效的降解有机物。
但是这种技术还是有一些弊端，因为水生植物本身的成长速度比较慢，处理的效果只有长期的时候才能显现出来，受客观条件影响比较大;面对那些水质相当差的生存环境来说，有时候连水生植物都没办法生长，这样也就成了另一种污染物，得不偿失。
（二）土地处理技术
土地处理技术是一种存在时间比较长效果很好的水处理技术。利用的最基本材料就是土地，充分发挥植物和土壤的净化作用，进而达到自我调控的目的，在某种程度上实现了水体的净化。土地处理的类型包括很多种，比如快速和慢速渗滤、地表漫流等。根据具体的经验表明，在去除有机物方面土地处理的效果比较好。
（三）生物膜法处理技术
生物膜法处理技术说的是利用天然材料巨大的表面积为载体，为微生物提供附着的空间，这样就能够更好的降解污染物。这种方法降解污染物的效率高，可以在短时间内高强度负荷的工作，所占用的有效空间比较小，作用周期短，可以有效的节约资金。除此之外，运行管理的成本可以更好降低，像那些治理污泥问题就可以有效的避免，而且受外界的影响也比较小。
（四）水生动物修复技术，
水生动物的食物种类比较多，像水里的藻类、有机物都可以当做水生动物的食物。在提升水体的透明度，减少水中悬浮物等方面作用显著，水生动物可以把水中的食物链进行延长，这样净化效果就比较好，再配合比例合理、防止过度的繁殖，除去水体中过度的有机物，调控水生生态系统，增加系统的安定性，改善物质循环，这样下来就一定能够达到净化水体的目标。
三、结束语
把环境生物学原理应用在生物修复上，利用微生物的生命周期活动，把水中的污染物进行有效的降解、消除，进而使水体净化;利用生态工学进行生态修复，创造生物多样化的生存环境，为生态修复打造良好的基础，促进生态系统良性循环，达到水环境保护的最终目的，形成和谐统一的治理体系。
参考文献：
生态修复技术的应用篇10
关键词：水污染；植物修复；环境
中图分类号：X52文献标识码：a文章编号：1674-0432（2012）-04-0146-2
基金项目：新疆维吾尔自治区高校科研重点项目：“伊犁河流域土壤重金属环境地球化学基线研究”（课题编号：XJeDU2010157）
氮、磷等营养物质和有机污染是我国水污染的两个主要方面，我国经济建设和水利现代化进程快速发展，国家已经确立了本世纪末基本修复全国水生态环境的目标。而这一目标的实现，需要对现代生态修复技术的不断研究更新应用，完善水污染环境的治理工作。植物修复技术就是目前水污染治理中一项较为实用的技术，并且已经在我国的江、河、湖、海和水库等水污染环境治理中开始广泛应用。
1植物修复技术
1.1定义
植物修复技术是指通过绿色植物及其根际的土著微生物共同作用，实现对环境污染的清除，是目前一种较新的原位治理技术，其主要机理就是通过植物及其根际土著微生物的代谢活动来对环境中的污染物进行吸收、积累或者降解转化。
1.2特点
植物修复技术相比于其他的水污染环境处理方法，主要有以下几方面的特点：
（1）植物修复技术能够在现场进行，这使得治理污染过程中的运输费用得以减少，同时降低了人类和污染物直接接触的机会。
（2）能够有效地处理水体中的有机污染物、重金属污染物和富营养化物质。
（3）可以使水体营养达到平衡，使水体的自净能力得到改善。
（4）具有较低的工程造价，耗能少甚至是不需要耗能。
（5）不需要在水体治理过程中加放药剂，防止了水体的二次污染。
1.3植物修复技术类型
1.3.1植物挥发植物吸收一些容易挥发的污染物后会在表面组织中将污染物挥发掉。空气中的活性羟基可以将植物茎叶挥发出的物质分解掉。植物自身不能降解污染物质，而是将污染物所处的环境进行转移，减少污染物总量。
1.3.2植物固定植物在吸收有毒有害污染物后，可以将其汇聚在植物体内，比如根、茎、叶中，将污染物的活动性降低，防止其扩散到周围的水体中，也就是植物对污染物起固定作用。随着植物的死亡腐烂，这一部分被固定的污染物会被重新释放到自然环境中。
1.3.3植物提取植物根系可以从土壤中将有机或者重金属污染物转移到植物的地上部分，通常是指那些累积大于叶片干重0.01%的Cd或者0.1%的Cu、Zn、pb、Co、ni，或者1.0%的mn植物。
1.3.4植物降解通过植物或植物与微生物对有机污染物进行降解。植物通过同化过程对污染物质进行降解，只是污染物的转换场所，并不对污染物进行存储固定，在植物死亡后，大部分污染物已经被降解为无毒性物质或无机物，可以有效地避免二次污染。
1.3.5根系过滤植物根系聚集着大量的微生物，特别是在距离跟表面1-3毫米的地方，这些微生物是没有种植过土壤的3-4倍。一些有机物能够结合植物使重金属的降解得到促进，还能使一些有机污染物矿化。
2植物修复技术应用的要求
2.1水环境的要求
2.1.1水环境的条件并不是说植物修复技术是万能的治理技术，其有着自身的适用性，该技术对水体的动力条件和水质现状都是有要求的。通常来说，植物修复技术在水流较缓的宽浅水体，不超过3m的水深中较为适用。另外，实践研究表明，水流的流速以及水力停留时间也影响着植物修复技术的运用。因为生物种群可以适应一定的环境胁迫，所以，植物修复技术对水质也有着一定的要求，污染高负荷的水环境不利于植物修复的进展。
2.1.2水生植物的选型水污染环境植物修复技术的核心是水生植物，水生植物不同会呈现不同的水体污染吸收能力和吸收效果，并且大型水生植物藻类的不同会使得抑制效应不同，对不同的水生植物藻类也使得同种水生植物的作用不同。而且，营养效率在过长的生物调控过程中较低。另外，分泌物浓度不同使得其对藻类的他感效果不同。因此，在水污染环境不同的治理情况下，对水生植物的选择非常重要。
2.1.3护坡生态建设在植物修复技术的使用中，江河湖库的护坡建设也对其效果有着很大的影响。一直以来，人们对于防洪、通航等这类河道自身的功能较为注重，所以我国许多地方的护坡建设中普遍使用混凝土材料护坡、衬砌河床、截弯取直的做法。然而，这些做法实际上对土壤和水体的关系产生了割裂，分离了生物环境，水系和土地及生物环境相分离，对自然环境的生态链产生了破坏，造成了生态环境的不和谐。护坡生态建设对生态修复有很好的效果，主要是在对初期坡面稳定和坡面植被保绿保活有所保证的基础上，遵循自然规律，通过人为手段使坡面植被群落的演替速度加快，将坡面与当地生态环境相互融合。护坡生态建设具有抗蚀、保水、增加截流面源以及坡面强度等功能，提供给植物足够的生长养分和良好的生长环境。
2.1.4资金投入在污染问题的治理中，资金投入始终是个大问题，植物修复技术也是这样。第一，植物修复技术自身的特点原因使得这是一个长期漫长的过程，在技术开始阶段的资金投入可能不是最大的，但之后的技术、管理、维护等方面需要资金不断投入。第二，在我国的社会经济发展过程中，经济效益是每个工程都要首先考虑的，在污染治理时，首先想的是少投入、快见效、实用性强的处理技术，对环境可持续发展有所忽略。第三，国家在筹措生态资金时，实施了一些必要的鼓励政策，但是其效果并不是很好。
不难看出，水污染中植物修复技术的使用受资金的制约，资金的保障是植物修复技术实施的关键。
2.2植物修复技术的要求
2.2.1植物修复技术的关键性研究对不同类型植物去除不同污染物的基础性研究是使植物修复技术优势充分发挥的关键，可以对水生植物的优化选择因地制宜，发展为一个完善的修复系统。并且在污染物被水生植物所吸收的最佳时期，人工收割及时进行，达到永久去除污染物的目的。我国在这方面相较于发达国家仍具有一定的落后性，所以，对关键技术的基础性研究加强是非常重要的。
2.2.2培养复合型人才植物修复技术是一项较为复杂的学科，它涉及到多个学科，比如生物学科、环境学科、景观学、现代水利工程学、生态学等，作为一门新兴技术，它对于人才素质有着很高的要求。特别对于我国来说，地域广阔，水域环境有着极大的不同，使用植物修复技术对水污染进行处理，对这类人才的需求更是非常迫切。目前来说，这方面人才的培养还是很薄弱的，对我国植物修复技术的使用有着一定的制约。
2.2.3水环境的生态管理当今社会，生态化成为了发展的一种自然趋势，在管理上，生态化管理也成为了一种发展方向。虽然目前其机制还没有成熟，也没有可以借鉴和采用的固定模式，但相比于其他的管理，其具有自身的特点：第一，水体完整的生态保护一定要对有效性、持续性和整体目标进行强调。第二，执行时，水环境管理人员要有敏锐的洞察力并且受过专业的培训，这才能在执行上给予其足够的权利。第三，生态管理中，要对基本流量、水质和水体自身的生态现状有所兼顾。提高水环境生态管理的宣传力度，使民间企业能够积极参与进来，并且对公众参与水环境生态保护活动进行推动。利用这些措施，对环境生态保护管理僵化的情况进行改善，为环境问题提供政策决策依据。
3结语
水作为人类生存的根本物质基础，其污染问题对人类生存发展有着重要影响，对水污染问题的解决是当前社会重点关注的话题。植物修复技术作为一项新兴技术，以其效果好、投资少、管理维护方便的优点，在水污染环境处理中有着广泛应用。
参考文献
[1]冯杏彪,蒋韬,刘滨东,等.污染水体的植物修复技术应用[J].科技致富向导,2011,(18).
[2]刘音,张升堂.被污染水体的植物修复技术研究进展[J].安徽农业科学,2009,(15).