污染環(huán)境修復生態(tài)工程技術

1、第六章第六章 污染環(huán)境修復的生態(tài)工程技術污染環(huán)境修復的生態(tài)工程技術 主要內(nèi)容 生態(tài)工程概述 污染環(huán)境的生態(tài)工程修復的原理 污染環(huán)境的生態(tài)工程修復的技術 點擊添加文本 生態(tài)工程概念 應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共存與物質循環(huán)再生的原理，結構與 功能協(xié)調(diào)的原則，結合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法，設計的促 進分層多級利用物質的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)；其目標是促進自然 界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源生產(chǎn)潛力，防治環(huán)境 污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益同步發(fā)展，它可以是縱向 的層次結構，也可以發(fā)展成為幾個縱向工藝環(huán)節(jié)的橫向聯(lián) 系而成的網(wǎng)狀上積系統(tǒng) 馬世俊 西方的生態(tài)工程概念西方的生態(tài)工程概念 我國生態(tài)工程與西方生態(tài)工程的差異我國生態(tài)

2、工程與西方生態(tài)工程的差異 基塘系統(tǒng)水陸相互作用中的物質循環(huán)基塘系統(tǒng)水陸相互作用中的物質循環(huán) 生態(tài)工程的特點生態(tài)工程的特點 從自然界獲取主要資源和能源 以植物儲藏的太陽能為主要能源，以自然存在的物種為主 要設備 目的多元化 防治污染、保護改善環(huán)境；取得社會與經(jīng)濟效益 處理對象的整體性 按照生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的聯(lián)系（系統(tǒng)各要素間的相互作用）與 開放性（系統(tǒng)與所處環(huán)境之間的物質、能量與信息交換） 將系統(tǒng)及其所處環(huán)境作為整體進行處理 以生態(tài)系統(tǒng)的自我組織和自我調(diào)控為基礎 人為提供某些可被系統(tǒng)選擇要素，隨后生態(tài)系統(tǒng)在無外因 控制下由無序變?yōu)橛行?，維持相對動態(tài)穩(wěn)定 生態(tài)工程與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的比較生態(tài)工程與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的比

3、較 生態(tài)工程的主要應用類型生態(tài)工程的主要應用類型 生態(tài)恢復生態(tài)工程 生態(tài)農(nóng)業(yè)與生態(tài)工業(yè) 廢棄物資源與能源化綜合利用的生態(tài)工程 生態(tài)建筑及生態(tài)城鎮(zhèn)建設 流域和區(qū)域的生態(tài)治理與開發(fā)的生態(tài)工程 珠江三角洲地區(qū)?；~塘珠江三角洲地區(qū)?；~塘 造紙工業(yè)閉路循環(huán)工藝流程示意圖造紙工業(yè)閉路循環(huán)工藝流程示意圖 醫(yī)院廢水的生態(tài)處理流程圖醫(yī)院廢水的生態(tài)處理流程圖 流域和區(qū)域的生態(tài)治理與開發(fā)的生態(tài)工程流域和區(qū)域的生態(tài)治理與開發(fā)的生態(tài)工程 小流域綜合治理生態(tài)工程甘肅隴南縣“九子登科”模式 山頂戴帽子：山頭實行封禁管理、營造水土保山頂戴帽子：山頭實行封禁管理、營造水土保 持林，保護和恢復植被；持林，保護和恢復植被； 山

4、腰系帶子：半山陡坡退耕還林還草，發(fā)揮林山腰系帶子：半山陡坡退耕還林還草，發(fā)揮林 草攔蓄作用，減少徑流；草攔蓄作用，減少徑流； 坡地修臺子：坡耕地以坡改梯田為突破口，建坡地修臺子：坡耕地以坡改梯田為突破口，建 設基本農(nóng)田，為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構提供條件；設基本農(nóng)田，為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構提供條件； 地埂鎖邊子：充分利用地埂種植經(jīng)濟作物，既地埂鎖邊子：充分利用地埂種植經(jīng)濟作物，既 獲得經(jīng)濟效益，又保護地埂；獲得經(jīng)濟效益，又保護地??； 荒地荒溝栽苗子：在荒山、荒溝、荒坡地建設荒地荒溝栽苗子：在荒山、荒溝、荒坡地建設 薪炭林；薪炭林； 山腳種果子：山腳發(fā)展經(jīng)濟林果園，促進商品山腳種果子：山腳發(fā)展經(jīng)濟林果園，促

5、進商品 經(jīng)濟發(fā)展；經(jīng)濟發(fā)展； 溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、 攔擋壩，建設溝壩地，攔蓄泥沙，防止溝壑被攔擋壩，建設溝壩地，攔蓄泥沙，防止溝壑被 水沖蝕而導致其不斷擴張；水沖蝕而導致其不斷擴張； 見縫插針釘扣子：利用田間地頭、房前屋后見縫插針釘扣子：利用田間地頭、房前屋后 栽植林果，發(fā)揮零星作用，提高治理程度；栽植林果，發(fā)揮零星作用，提高治理程度； 秋田蓋罩子：在緩坡耕地改順坡種植為橫坡秋田蓋罩子：在緩坡耕地改順坡種植為橫坡 等高種植、實行地膜覆蓋等保土耕作措施。等高種植、實行地膜覆蓋等保土耕作措施。 流域和區(qū)域的生態(tài)治理與開發(fā)的生態(tài)工程流域和區(qū)

6、域的生態(tài)治理與開發(fā)的生態(tài)工程 在現(xiàn)有資源基礎上，通過低耗、高效和持續(xù)地利 用流域內(nèi)的自然資源，如將治坡、治溝、修梯田 與發(fā)展草業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)等相結合，實現(xiàn)農(nóng)村經(jīng) 濟向集約型經(jīng)濟的轉變。在良好的自然和半自然 生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域開發(fā)生態(tài)旅游，促進區(qū)域生態(tài)、經(jīng) 濟和社會的全面發(fā)展 主要內(nèi)容 生態(tài)工程概述 污染環(huán)境的生態(tài)工程修復的原理 污染環(huán)境的生態(tài)工程修復的技術 點擊添加文本 生態(tài)工程修復概述生態(tài)工程修復概述 生態(tài)工程修復： 在特定的區(qū)域和流域內(nèi)，依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自 組織或自調(diào)控能力作用，或依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的 自組織和調(diào)控能力與人工調(diào)控能力的共同作用， 使部分或完全受損的退化生態(tài)系統(tǒng)恢復到目標狀 態(tài)（一

7、般指第四狀態(tài)） 退化生態(tài)系統(tǒng)：生態(tài)恢復工程的對象 生態(tài)系統(tǒng)退化： 在自然和人為干擾的作用下，生態(tài)系統(tǒng)的結構和 功能發(fā)生變化，打破了原有生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)要素間的 相互作用關系，使生態(tài)系統(tǒng)原有的結構和功能遭 到破壞或喪失 退化生態(tài)系統(tǒng)： 原有生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)要素間的相互作用關系被改變、 結構被破壞，進而喪失了原有功能的生態(tài)系統(tǒng) 陸地生態(tài)系統(tǒng)的退化類型陸地生態(tài)系統(tǒng)的退化類型 裸地 森林采伐跡地 棄耕地 新形成沙漠 采礦廢棄地（廢石堆地、廢棄開采坑地、尾 礦廢棄地） 垃圾堆放場 生態(tài)系統(tǒng)破壞實例 1859年有農(nóng)民從英格蘭帶了24只野兔到澳大利亞， 由于沒有天敵，造成澳大利亞生態(tài)系統(tǒng)嚴重破壞。 兔子幾乎沒有什么天敵

8、，所以經(jīng)過幾十年它們已成 為一個大問題。它們吃莊稼，毀壞新播下的種子， 啃嫩樹皮和芽，打地洞損壞田地和河堤。筑籬笆也 不能阻止它們侵入農(nóng)民的田地。在幾十年時間里， 澳大利亞的農(nóng)業(yè)遭受了慘重的損失。 1906年美國亞利桑那洲的卡巴森林為保護鹿群，捕 殺肉食動物，導致鹿群大量繁殖最后沒有食物，瀕 臨滅絕 呼倫貝爾草原，為了保護牧業(yè)和人畜安全，當?shù)啬?民曾經(jīng)組織過大規(guī)模的獵捕野狼活動，使野狼數(shù)量 銳減，畜牧業(yè)空前發(fā)展。野兔大量繁殖并和牛羊爭 食牧草，草原難以承載，致草場急劇退化，使草原 面臨沙化的危險 1945年，南非的第一支探險隊來到印度洋馬里溫 島，隨船帶來了幾只老鼠，到了1948年，老鼠成 了

9、島上的霸主，探險隊運進了5只貓捕鼠，可是海 鳥的味道比老鼠好，貓不抓老鼠卻吃鳥，結果貓 繁殖到2500只，鳥遭殃了，一年被吃60萬只。 20世紀30年代，一些商人把非洲的大蝸牛運到夏 威夷群島，供人養(yǎng)殖食用。有的蝸牛長老了，不 能食用，就被扔在野外，不到幾年，蝸牛大量繁 殖，遍地都是，把蔬菜、水果啃得亂七八糟。人 們噴化學藥劑，連續(xù)15年翻耕土地也不能除凈。 美國人長期從日本進口金魚，1973年，一些金魚 無意間掉落華盛頓州的水里，然后大量繁殖，幾 年后，金魚霸占了10個湖泊；湖中的鱒魚無法與 金魚奪食物，大量減產(chǎn)，殺魚劑又殺不死金魚， 漁民叫苦連天。 生態(tài)工程修復的原理 基本原理： 人為改變

10、生態(tài)系統(tǒng)退化的主導干擾體系，并生態(tài) 工程調(diào)整、配置優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部及外界的物質，能 量和信息等流動過程和時空次序，使生態(tài)系統(tǒng)的 結構和功能恢復到一定的或原有的乃至更高的水 平 生態(tài)工程修復的內(nèi)容 主要內(nèi)容 生態(tài)工程概述 污染環(huán)境的生態(tài)工程修復的原理 污染環(huán)境的生態(tài)工程修復的技術 點擊添加文本 修復生態(tài)工程的類型修復生態(tài)工程的類型 產(chǎn)業(yè)類型：農(nóng)業(yè)、種植業(yè)和林業(yè)生態(tài)工程 修復對象：即生態(tài)系統(tǒng)類型或地理分類單元，山 地、水體、濕地、灘涂、草原、盆堿地、沙漠、 過渡帶、環(huán)境脆弱帶生態(tài)工程等 修復目的：控制污染環(huán)境的生態(tài)工程和生態(tài)恢復 生態(tài)工程 污染環(huán)境的生態(tài)工程修復的技術 沙漠化土地生態(tài)修復工程技術沙漠化

11、土地生態(tài)修復工程技術 采礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復工程技術采礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復工程技術 濕地生態(tài)修復工程技術濕地生態(tài)修復工程技術 水土保持生態(tài)修復工程技術水土保持生態(tài)修復工程技術 沙漠化土地生態(tài)修復工程技術沙漠化土地生態(tài)修復工程技術 采取生態(tài)工程措施，依據(jù)不同退化程度及不同區(qū) 域自然、社會經(jīng)濟條件及發(fā)展需求，采用不同的 恢復模式和途徑，通過人工促進自然恢復過程， 促使沙漠化過程逆轉、土壤生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復， 并建立高效沙地農(nóng)業(yè)、林業(yè)等生態(tài)系統(tǒng)，逐步形 成社會經(jīng)濟自然復合系統(tǒng) 治沙工程+水土環(huán)境整治工程+生物恢復工程 治沙工程 植物治沙，建立人工植被或恢復天然植被以固定流 沙； 營造大型防沙阻沙林，以阻截

12、風沙對綠洲、交通沿 線、城鎮(zhèn)居民點及其他經(jīng)濟設施的侵襲； 營造防護林網(wǎng)，以控制耕地風蝕和牧場退化； 保護封育天然植被，以防止固定半固定沙丘和沙質 草原的沙漠化危害 水土環(huán)境整治工程水土環(huán)境整治工程 集水技術：采用使雨水形成地表徑流的措施，將 降雨集存 徑流林業(yè)：采取攔截措施使降雨徑流匯集后流 入水渠，通過水渠將水引入種植植物的低洼地， 供給植物生長 整地工程：通過整地增加土壤透氣性、濕度、 積累腐殖質增加肥力、達到改良土壤的目的，以 保證造林的質量 魚鱗坑:為減少水土流失，在山 坡上挖掘有一定蓄水容量、交 錯排列、類似魚鱗狀的的半圓 型或月牙型土坑,坑內(nèi)蓄水,植樹 造林,保土保水保肥.是一種水

13、土 保持造林整地方法。 生物恢復技術生物恢復技術 防風固沙林生態(tài)恢復技術 植草生態(tài)恢復技術 沙漠化土地類型劃分及生物恢復技術治理沙漠化土地類型劃分及生物恢復技術治理 具體事例科爾沁沙漠化綜合整治 采礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復工程技術采礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復工程技術 應用生態(tài)工程技術，發(fā)揮現(xiàn)有采礦廢棄地和荒地 的生產(chǎn)潛力，恢復、重建原有生態(tài)系統(tǒng)功能，形 成對礦區(qū)及附近城鎮(zhèn)發(fā)展起支持服務的生態(tài)-經(jīng)濟 -社會復合系統(tǒng) 工程復墾+生物復墾 工程復墾技術：塌陷區(qū)地形改造技術工程復墾技術：塌陷區(qū)地形改造技術 p143 生物復墾技術生物復墾技術 復墾土地的土壤評價 土壤改良方法 植被品種篩選 植被工藝 赤峰市元寶山礦區(qū)

14、生態(tài)恢復工程赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復工程 水土保持生態(tài)修復工程技術水土保持生態(tài)修復工程技術 以流域為單位，應用生態(tài)工程原理，采用生物措施 、工程措施、農(nóng)業(yè)措施等，實施山、水、林、田、 路的綜合治理技術體系，從流域生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化的角 度出發(fā)，兼顧生態(tài)效益與經(jīng)濟效益，優(yōu)化農(nóng)、林、 牧、副等行業(yè)用地結構，使各項技術措施互相協(xié)調(diào) 、互相促進，實現(xiàn)生態(tài)-經(jīng)濟-社會效益相統(tǒng)一的綜合 治理目標。 農(nóng)耕技術措施、工程措施和生物措施 農(nóng)耕技術措施農(nóng)耕技術措施 定義：通過改變農(nóng)耕習慣防止水土流失、保持土壤肥力、 增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 類型：改變微地形為主的措施、增加地面覆蓋為主的措施 水土保持生態(tài)恢復工程技術措施特征 水土

15、保持生態(tài)恢復工程： 工程措施 水土保持生態(tài)恢復工程：坡面治理工程措施水土保持生態(tài)恢復工程：坡面治理工程措施 梯田工程和坡面蓄水工程 梯田：坡面上沿著等高線修成的臺階式田塊，是改造坡地的重 要措施，消除了產(chǎn)生強烈徑流的地形條件，就地攔蓄水分 坡面蓄水工程 為了攔截儲蓄坡地的地表徑流，滿足流域內(nèi)人畜 用水或灌溉用水而建造的小型集水工程，包括： 旱井、集水池等 水土保持生態(tài)恢復工程：溝道治理工程措施水土保持生態(tài)恢復工程：溝道治理工程措施 溝頭防護工程、谷坊工程、攔沙壩四種 攔沙壩（淤地壩）：具有攔泥淤地、擴大耕地面積，鞏固 溝床，減少泥沙等多重作用 谷坊 在溝底中修建小壩，固定溝床的侵蝕基點，防止溝

16、底下切 、溝岸擴展、溝道前進、緩洪擋沙 濕地生態(tài)修復工程技術 濕地：低潮時或最深水位不超過6米的水域，包 括自然的或人工的，長久的或暫時的沼澤地、泥 炭地、水域地帶，靜止或流動的淡水、半咸水和 咸水體等 濕地恢復：通過生態(tài)工程技術對退化或消失的濕 地進行修復或重建，恢復其結構和功能 濕地包括多種類型，珊瑚礁、灘涂、濕地包括多種類型，珊瑚礁、灘涂、 紅樹林、湖泊、河流、河口、沼澤、水紅樹林、湖泊、河流、河口、沼澤、水 庫、池塘、水稻田等都屬于濕地。它們庫、池塘、水稻田等都屬于濕地。它們 共同的特點是其表面常年或經(jīng)常覆蓋著共同的特點是其表面常年或經(jīng)常覆蓋著 水或充滿了水，水或充滿了水，是介于陸地和

17、水體之間是介于陸地和水體之間 的過渡帶的過渡帶。 珊瑚礁珊瑚礁 灘涂灘涂 紅樹紅樹 紅樹林紅樹林 沼澤沼澤 濕地被譽為地球的濕地被譽為地球的“腎臟腎臟”，具，具 有蓄洪防旱，調(diào)節(jié)區(qū)域氣候，防止土有蓄洪防旱，調(diào)節(jié)區(qū)域氣候，防止土 壤侵蝕，自然凈化污水，為遷飛的鳥壤侵蝕，自然凈化污水，為遷飛的鳥 類和多種動植物提供棲息地，為人們類和多種動植物提供棲息地，為人們 提供休閑娛樂的環(huán)境等功能。提供休閑娛樂的環(huán)境等功能。 典型黃海灘涂濕地典型黃海灘涂濕地 地處江淮平地處江淮平 原，中國沿海原，中國沿海 最大的一塊灘最大的一塊灘 涂濕地，保證涂濕地，保證 了數(shù)百萬計水了數(shù)百萬計水 禽的遷徙，滿禽的遷徙，滿 足了丹頂鶴等足了丹頂鶴等 瀕危物種的越瀕危物種的越 冬安全冬安全。 濕地生態(tài)恢復工程濕地生態(tài)恢復工程 問題：濕地的縮小和破壞問題：濕地的縮小和破壞 對策：控制污染、退田還湖對策：控制污染、退田還湖 案例：江西鄱陽湖濕地生態(tài)恢復工程案例：江西鄱陽湖濕地生態(tài)恢復工程 當初人們圍湖造田當初人們圍湖造田 主要原因：我