河流生態(tài)修復(fù)1

1、河流生態(tài)修復(fù)1.河流生態(tài)修復(fù)的概念 河流生態(tài)修復(fù)河流生態(tài)修復(fù)是生態(tài)工程學(xué)的一個分支，利用綜合方法，使河流恢復(fù)因人類活動的干擾而喪失或退化的自然功能?；謴?fù)河流系統(tǒng)健康，實現(xiàn)河流和人類的和諧發(fā)展是河流生態(tài)修復(fù)的總體目標(biāo)。通過河流生態(tài)修復(fù)重建健康的水生生態(tài)系統(tǒng)，形成各種生物群落配比合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的河道生態(tài)系統(tǒng)，并且使河流生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)整體協(xié)調(diào)，自我維持、自我演替的動態(tài)平衡過程。 美國土木工程師協(xié)會：河流恢復(fù)目的是促使河流系統(tǒng)恢復(fù)到較為自然的狀態(tài)，在此狀態(tài)下，河流系統(tǒng)具有可持續(xù)特征，并可提高生態(tài)系統(tǒng)價值和生物多樣性。（ASCE，2003）生態(tài)修復(fù)生態(tài)修復(fù)工作內(nèi)容工作內(nèi)容水質(zhì)改善水質(zhì)改善水文情勢水文情勢改

2、善改善水利工程水利工程生態(tài)調(diào)度生態(tài)調(diào)度地貌景觀地貌景觀修復(fù)修復(fù)物種保護(hù)物種保護(hù)/ /恢復(fù)恢復(fù)瀕危瀕危/ /珍稀珍稀 特有物種特有物種2.河流生態(tài)修復(fù)的工作內(nèi)容河流水系生態(tài)修復(fù)的任務(wù)河流水系生態(tài)修復(fù)的任務(wù)：(1)改善水質(zhì)、水文條件。包括水力學(xué)條件、水量等方面的改善，合理配置水資源，維持最小生態(tài)需水量。控制污染源頭，提倡清潔排放改善水質(zhì)。(2)改善河流地貌特征?；謴?fù)河流的橫向連通性和縱向連續(xù)性，擴(kuò)大灘地，防止河床材料硬質(zhì)化。(3)物種保護(hù)/恢復(fù)?；謴?fù)水陸交錯帶植被，注重河流生物棲息地的建設(shè)。3. 生態(tài)修復(fù)的遵循原則 (1)遵循自然原則。根據(jù)河流生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，合理利用，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行人為改造，

3、保證河流系統(tǒng)自然、健康發(fā)展，構(gòu)建河流與人類的和諧關(guān)系。 (2)功能協(xié)調(diào)原則。在河流的不同時期和不同河段有著不同的功能需求，因此主要功能要優(yōu)先考慮，各項功能相互協(xié)調(diào)。 (3)生態(tài)循環(huán)與平 衡原則。生物多樣性是維持河流生態(tài)系統(tǒng)平衡和健康的基礎(chǔ)，增加河流系統(tǒng)的生物多樣性使河流系統(tǒng)的物質(zhì)和能量處于良性循環(huán)。 (4)景觀美化原則。經(jīng)過河流生態(tài)修復(fù)后，可以給人們帶來美好的享受。依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)原理，增加景觀異質(zhì)性，保留原河道的自然屬性，運用植物以及其他自然材料塑造親水的河流景觀，突顯城市地方特色與文化。4.河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)與措施4.1河流緩沖區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)措施 河流緩沖區(qū)域：是指河流-陸地交界處的兩邊，直

4、到河水影響消失為止的地帶，包括濕地湖泊草地灌木森林等不同類型景觀，呈現(xiàn)出明顯的演替規(guī)律。 緩沖區(qū)修復(fù)可起到分蓄和削減洪水的功能。其次, 河流與緩沖區(qū)河漫灘之間的水文連通性是影響河流物種多樣性的關(guān)鍵因素。此外, 河岸緩沖區(qū)還具有其他修復(fù)作用, 包括將洪水中污染物沉淀、過濾、凈化, 改善水質(zhì)；截留、過濾暴雨徑流, 凈化水體；提供野生動植物的生息環(huán)境; 保持景觀的自然特征；為人類提供良好的生活、休閑空間等。4.1河流緩沖區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)措施 修復(fù)河流緩沖區(qū)域的主要措施包括穩(wěn)定堤岸、恢復(fù)植被、改變河床形態(tài)等。 韓國良才川水質(zhì)生物生態(tài)修復(fù)設(shè)施平面圖4.1河流緩沖區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)措施 美國某河流上的活木樁

5、及植物纖維墊護(hù)岸效果 4.1河流緩沖區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)措施4.2河流水生生物群落恢復(fù) 1、水生植物的恢復(fù) 1）先鋒物種選擇原則：適應(yīng)性原則、本土性原則，凈化能力原則，可操作性原則等 2）群落配置：主要根據(jù)河流歷史的植物群落結(jié)構(gòu)為模板，適當(dāng)引入經(jīng)濟(jì)價值較高、有特殊用途、適應(yīng)能力強(qiáng)及生態(tài)效應(yīng)好的物種，建立穩(wěn)定、多層、高效、穩(wěn)定的植物群落。防止生態(tài)入侵防止生態(tài)入侵4.2河流水生生物群落恢復(fù)人工強(qiáng)化植物恢復(fù)人工強(qiáng)化植物恢復(fù)4.2河流水生生物群落恢復(fù) 2、底棲動物恢復(fù) 影響底棲動物的主要因素：底質(zhì)、流速、水深、營養(yǎng)元素、水生植物等。將上述因素調(diào)整到底棲動物能夠接受的范圍內(nèi)，實現(xiàn)底棲動物的恢復(fù)。 3、魚類恢

6、復(fù) 首先，恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的物理環(huán)境；包括河流水文、水動力學(xué)特性以及物理化學(xué)特性等； 其次，采取增殖放流的措施，促進(jìn)魚類繁殖和建立比較適宜的生物鏈，從而實現(xiàn)魚類的恢復(fù)。4.2河流水生生物群落恢復(fù) 宜昌投放中華鱘宜昌投放中華鱘河流底泥疏浚 1、底泥污染物類型 1）重金屬：重金屬通過吸附、絡(luò)合、沉淀等作用沉積到底泥中，同時與水相保持一定的動態(tài)平衡。 2）營養(yǎng)元素：經(jīng)各種途徑進(jìn)入水體的氮、磷等營養(yǎng)元素，相當(dāng)一部分沉積到底泥中。 3）難降解有機(jī)物：PCBs、PAH等有機(jī)物，由于疏水性強(qiáng)、難降解，在底泥中大量積累。4.3河流底泥疏浚 2、底泥疏浚及控制技術(shù) 1）原位固定處理 原位固定主要有原位掩蔽技術(shù)；

7、 掩蔽：在污染底泥表面放置一層或多層覆蓋物，使底泥與上覆水體隔離，防止污染物向水體遷移。 采用的覆蓋材料主要有清潔底泥、沙、礫石或人造地基材料等。4.3河流底泥疏浚4.3河流底泥疏浚 2）異位修復(fù)技術(shù) 該技術(shù)是將底泥疏浚后進(jìn)行轉(zhuǎn)移再進(jìn)行處理，消除底泥對水體的危害。 宜與底泥疏浚同時使用，可融合疏浚和生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點于一身。滇池上進(jìn)行底泥滇池上進(jìn)行底泥疏浚作業(yè)疏浚作業(yè) 巢湖污染底泥疏挖及巢湖污染底泥疏挖及處置二期疏浚工程處置二期疏浚工程4.3河流底泥疏浚4.3河流底泥疏浚 3 ） 疏浚底泥處置常用方法有固化填埋和農(nóng)用，對污染較重的疏浚污泥，必須采取物化、生物方法進(jìn)行處理，常用顆粒分離、生物

8、降解、化學(xué)提取等。須防止二次須防止二次污染污染4.4河流調(diào)水 采取引水沖污稀釋等輔助措施，科學(xué)有效地增加流域水資源量，加快水體有序流動，利用水體自凈功能，降低水體污染程度，提高水環(huán)境承載能力，使有限水資源發(fā)揮最大效益 引水的直接作用是加快水體交換，縮短污染物滯留時間，從而降低污染物濃度指標(biāo)，使水體水質(zhì)得到改善。4.4河流調(diào)水 “六湖連通”工程：武漢市投資十億元，在漢陽六大湖泊全面展開“引江入湖”工程：從琴斷口閘引漢江水入龍陽湖，然后分兩路流經(jīng)墨水湖、三角湖，最后從南太子湖導(dǎo)出匯入長江。4.5河流曝氣復(fù)氧 1、河道曝氣機(jī)理 河道曝氣一般應(yīng)用在以下兩種情況： 第一種是在污水截流管道和污水處理廠建成

9、之前，進(jìn)行人工充氧； 第二種是在已治理過的河道中設(shè)立人工曝氣裝置對付突發(fā)事件。4.5河流曝氣復(fù)氧 2、 曝氣在國內(nèi)外河道治理中的應(yīng)用 1）德國：早在20世紀(jì)80年代德國Enscher河進(jìn)行純氧曝氣復(fù)氧。 2）英國泰晤士河：1850年有關(guān)部門在泰晤士河中安裝大型充氣設(shè)備，增加水體中的溶解氧。 3）美國：20世紀(jì)7080年代初期，圣克魯斯港大量魚死亡，然后在河口處安裝曝氣設(shè)備，解決了這一問題。 4）澳大利亞：帕斯是澳大利亞西部的最大港口，在河沿岸固定地點進(jìn)行復(fù)氧曝氣和河流移動式曝氣，使溶氧率達(dá)到90，來改善當(dāng)?shù)厮|(zhì)。 5）中國：上海蘇州河支流新涇港下游是一條嚴(yán)重污染河道，對其進(jìn)行純氧曝氣來有效降低

10、黑臭水體中的COD濃度。4.5河流曝氣復(fù)氧河流曝氣河流曝氣5.河流水環(huán)境修復(fù)典型實例英國泰晤士河水污染防治 泰晤士河流經(jīng)英格蘭東南部地區(qū)，向東匯入倫敦港口，全長346km，流域面積13100km2，占英國土地面積的37。流域人口1123.4萬人，占英國人口的23%。 泰晤士河從19世紀(jì)英國工業(yè)革命以來，大量的工礦企業(yè)廢水、生活污水量急劇增加，一方面，污水均排入河流；另一方面在河流上大量修建水庫。采取的措施 1）制定法規(guī)及法令 在1876年制定世界上第一部水環(huán)境保護(hù)法河流污染防治法。此后，又陸續(xù)頒布一系列法規(guī)。 2）統(tǒng)一的區(qū)域水管理體制 成立區(qū)域水務(wù)管理局：管理一切涉及水問題的事務(wù)供水、水源、污水排放、污水處理、污水控制、防洪、航運、養(yǎng)魚、娛樂等，對河流行使規(guī)劃與管理的權(quán)利。 實行排污許可證制度；設(shè)立水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)；全面實行“污染者付費”原則；推行城市污水處理廠企業(yè)化經(jīng)營等。3）改善下水道并建設(shè)城市污水處理廠 泰晤士流域的污水處理廠數(shù)量為476座，污水收集管道長度為45000