河流生态修复技术
河流生态修复技术
令狐采学
摘要：在河流生态系统普遍遭受严重破坏的今天，河流生态修复成为研究的热点。本文在广泛查阅国内外河流生态修复资料的基础上，阐发人类活动在传统水利工程、污染物排放、过量引水及农渔业活动方面对河流生态系统的胁迫作用。本文对河流系统及河流生态修复进行了探讨，对不合的河流生态修复技术进行了归类阐发。简要介绍了水域生态修复技术：水生生物群落恢复技术、生态浮岛技术、曝气增氧技术、微生物修复技术；河流水陆交错带植被修复技术；生态护岸技术等。
关键词：河流；生态修复；生态修复技术
The River Ecological Restoration Technology
Abstract:The ecological restoration of river ecosystem has become a research hotspot because the river ecosystems were generally severely damaged.On the basis ofbroad access to the information of the domestic and international ecological restoration, the stress of the river ecosystem which was forced by human activities in the traditional water conservancy project, pollutant emissions, excessive diversion of water project and fishing activities also was analyzed. Investigate of the river systems and river ecological restoration. The adaptability of different river ecologicalrestoration technologies were classifiedand analyzed. Waters of ecological restoration technology is
made, such as aquatic community recovery
techniques,ecological floating bed technology, aeration technology, microbial remediation; Rivers crisscross ecological restoration technology of water bank, such as vegetation restoration technology; ecological revetment technology etc.
Keywords：river；ecological restoration；ecological restoration technologies
引言
水环境污染和水资源充足是现今全球海水资源面临的两年夜危机。河流是我国水环境的重要组成部分，是人们生活生产的水资源基础，在社会成长中阐扬着巨年夜的作用，水环境质量的好坏直接制约地区乃至全国整个国家经济的继续成长[1]。近年来，随着我国人口的增加和社会经济的快速成长，一方面，城市污水处理设施的建设严重滞后于工业化和城镇化的进程，招致年夜量未经处理的工业废水和生活污水排入自然水体；另一方面，农业生产中过量施用农药化肥，招致更为广泛的非点源污染不竭汇人自然水体；另外，为了过度追求经济利益，自然河流不竭被人为渠道化、直线化以及硬质化，招致自然河流的自净能力和纳污能力减弱。以上一系列的人为活动均招致了水体环境的严重污染，河道生态功能不竭退化，使水资源的可继续成长受到严重影响。因此，呵护和改良河流水资源的整体质量，呵护河流生态系统的良性循环，是包管并增进社会可继续成长的关键问题之一。
河流生态修复是指利用生态系统原理，采纳各种办法修复受损伤的水体生态系统的生物群体及结构，重建健康的水生生态系统，
修复和强化水体生态系统的主要功能，并能使生态系统实现整体协调、自我维持、自我演替的良性循环[2]。近年来，人们的生态环保意识不竭提高，河流的水质改良也巳经取得了一定成效，河流的综合性治理即生态修复的开展已成趋势[3]。国内外学者开展了年夜量河流生态修复的研究与实践。本文在对国内外河流生态修复研究梳理的基础上，归纳总结了一些经常使用的河流生态修复技术。
1人类活动对河流生态系统的影响
人类活动对河流生态系统的影响使其整体性、连续性等特点遭到破坏，往往造成河流生态环境的好转，生物多样性减少，生态办事功能降低，甚至造成不成逆的生态退化。这种胁迫主要有传统水利工程对河流生态系统的胁迫、污染物的排放对河流的污染、引水量过年夜、沿河农业、渔业生产对河流生态系统的胁迫等。
1.1传统水利工程对河流生态系统的影响
传统水利工程（年夜坝、河道硬化等）的修建对河流原有的水文条件、河流地貌以及河流的水力特性造成严重的影响，破坏了河流生态系统自己的特性，从而造成了其对河流生态系统的胁迫。例如年夜坝的修建，将河流联系开来，破坏了河流的连续性，使河流上游形成高位水头、下游流量减少，中断了年夜坝上下游能量、物质和信息的传递，造成河流原有生境的修改，而生物群落和生境具有统一性，招致河流生物群落的栖息和迁徙规律受到影响[4]，最终使生物群落的多样性降低。再如河道硬化整治，由于对河道采纳截弯取直和年夜量采取混凝土等硬质资料，一方面修改了河流地貌和河流的水力特性，破坏了河流的开放性和多样性，使原来蜿蜒的河道变得顺直，河水流速加快，阻碍了河流与河岸之间的交换、地
表水与地下水之间的联系，修改了水域生态系统的结构和功能[5]，造成生物多样性减少和生态退化；另一方面，致使河流原有景观遭到破坏，河道形状几何规则化，变得十分单调，降低了河流生态系统的景观办事功能。
1.2 污染物排放对河流的污染
人类在生产、生活过程中向河流排入年夜量污染物质，如果其数量超出河流生态系统的自净能力，将招致水质变坏（如水体富营养化、水体中含有年夜量的悬浮颗粒物等），直接对河流生态系统造成破坏（如水生生物年夜量死亡等），降低其海水供应等生态办事功能。另外，由人类活动引起的硫化气体的年夜量排放，招致酸雨的形成，也会间接造成河流水质的好转。
1.3 引水量过年夜
随着社会的成长，工农业以及人类的生活引用了年夜量的河水，可是每条河流的循环水量是有限的[6]。无限制的引用河水，使河流生态系统的水量低于生态需水量的下限，将招致原有河流生态系统结构的破坏，生态办事功能的退化，生物多样性减少，甚至造成河水干涸，整个河流生态系统的完全毁灭。
1.4 沿河的农、渔业活动对河流生态系统的影响
沿河的农业活动对河流生态系统的胁迫主要表示在对河滩的开垦和耕作。由于土地肥美，人们加年夜了对河滩、湖岸、河边湿地的开垦。年夜量的开垦造田使河滩、湖岸及河边湿地原有的天然植被受到严重破坏，水文条件、河流地貌及水力特性均随之产生修改，招致河滩、湖岸土地以及河滩湿地的退化，减少河滩原本拥有的丰富的生物多样性，降低其生态系统办事功能（如河滩湿地对河流水质的净化作用等）。另外，河滩的开垦还会造成水土流失，在
河滩田地中年夜量使用农药、化肥，会对河流水质造成新的污染。而渔业活动则会造成河流中的经济鱼种受到过分的捕捞，破坏了原有的食物链，招致河流生态系统的完整性受损。
2 河流水域水体生态修复技术
河流水体生态系统具有自净能力，但当污染物的数量超出其自净容量时，将造成河流生态系统结构的破坏，功能受阻，致使河流生态平衡失调。此时，必须实施污染物综合治理的办法和办法，消除污染物的影响，修复河流水生态系统。
2.1人工湿地技术
人工湿地是一种简便有效的生态工程型污水处理技术，具有广阔的应用前景。此技术由于运行简便、管理用度低、无二次污染等优点而获得广泛应用[7]。植物是人工湿地系统的重要组成部分，在其中起着很是重要的作用。湿地植物在生长发育的过程中，所必须的N、P等营养元素都是从水中直接吸收的，经过一系列同化和异化作用而被转化成植物体内的组分，最后通过植物的收割而从人工湿地系统中去除。人工湿地一般由人工基质和生长在其上的水生植物（如芦苇、香蒲等）组成，形成基质植物微生物生态系统，利用湿地中填料、水生植物和微生物之间的相互作用，通过一系列物理、化学及生物过程实现对污水的净化。人工湿地技术从20世纪80年代起，在河流污染治理中逐渐受到重视。目前中国已在很多城市建立了人工湿地系统，水中污染物去除率均超出了50%[8]。
2.2水生生物群落恢复技术
河流水体生态系统的生物群落恢复包含水生植物恢复、底栖植物恢复、浮游生物恢复、鱼类恢复等。在河流水体污染获得有效控制以及水质获得改良后，生物群落的恢复就变得相对容易，可以通
过自然恢复或进行相应的人工强化，需要时可以采取人工重建办法。
年夜型水生植物(包含沉水植物、挺水植物、浮水植物)在水污染治理中可以阐扬多种作用。通过自身生长代谢可年夜量吸收氮、磷等营养物质，植物光合作用增加水体溶解氧，同时，一些物种还可以富集重金属或吸收、降解某些有机污染物。水生植物通过增进微生物的代谢，使水中年夜部分可生物降解的有机物获得降解，同时抑制藻类的生长，从而控制水体富营养化，利用植物及共存微生物体系去除环境中的污染物[9]。据文献[1011]研究，通过在水体中种植水生植物，利用植物的吸收、挥发、过滤、降解、稳固等作用，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。
在河流生态系统中，原生及后生微型植物、底栖植物能够吞食藻类、细菌及部分悬浮状有机物，可避免藻类、细菌过度增殖，加速污染河流水质净化，同时自身又是良好的鱼饵。杂食性鱼类(如鲤鱼、鲫鱼)捕食水中的食物残屑和浮游植物；滤食性鱼类(如鲢、鳙)和草食性鱼类(如草鱼)等的滤食活动及生理代谢，增进了氮磷的释放，有利于浮游植物的年夜量繁衍，同时能够控制藻类的过度增殖，避免水华。例如田利[12]等人通过在富营养化水体中放养鲢鱼、芦台鮊鱼的试验标明在一定密度下放养滤食性鲢鱼可以有效地起到控制富营养化水体中藻类生长的作用；李传红[13]通过选择在惠州南湖进行鲤鱼围隔实验和去除鱼类的全湖实验，以鲤鱼对南湖底质扰动所造成的聚积物再悬浮为核心，首次较为系统地研究了鲤鱼对湖泊营养盐水平、浮游植物生产力、浮游植物种类组成和数量等方面的生态效应，探讨了底栖性鲤鱼在热带浅水富营养化湖泊生
态系统的作用，试验结果标明了鱼类对水体中的TN和TP有一定的去除效果。
2.3人工浮岛技术
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胜利应用到了地表水的污染治理和生态修复上面[14]。人工浮岛技术是利用生态学原理，在受污染河道，用木头、泡沫等轻质资料搭建浮岛，以浮岛作为载体，依照自然规律，在水面上种植高等水生植物，通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机制，削减富集水体中的氮、磷及有机质，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，从而达到净化水体，适宜多种生物繁衍的栖息环境的目的[1517]。该技术主要适用于富营养化及有机污染的河流，工程量小，维护简单，处理效果好，避免重复污染，可实现资源继续利用。
2.4曝气增氧技术
耗氧有机污染物、营养物等消耗水体中年夜量溶解氧，招致水体复氧来不及弥补，水体的溶解氧急剧下降，甚至消耗殆尽，有机物不完全分化和年夜量有毒物质的释放，使水生生态系统遭到严重破坏，水质好转，呈现水体黑臭现象，无法自行恢复，河流水体失去自净能力。利用人工曝气增氧，能够极年夜增加河流溶解氧，有助于河流微生物区系由厌氧向好氧转化，加速了好氧微生物的增殖，提高水体中的COD、BOD、N、P等污染物质的好氧降解；另一方面安慰河道藻类生长，并形成河流水体藻类自然复氧机制，消除水体黑臭。人工曝气复氧能包管水体的好氧环境，提高水体中好氧微生物的活性，可达到消除黑臭，减少污染负荷，维持生态净化系统
的结构稳定和最年夜净化功能，增进水生态系统的恢复等目的
[l8] .国内外采取的人工曝气复氧技术主要有纯氧增氧系统、鼓风机微孔布气管曝气系统、叶轮吸气推流式曝气器和水下射流曝气等设备。
2.5微生物修复技术
微生物作为生态系统中的分化者，对污染物的去除和养分的循环起着很重要的作用，是河流生物修复技术的核心[19]。以后河流微生物修复过程中使用较多的微生物制剂是利用微生物生命过程中的代谢机理，将污水中的有机物分化成为简单的无机物，从而去除有机污染的过程。微生物制剂是由几十种具备各种功能的微生物组成的一个良性循环的微生物生态系统，主要包含了光合菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌等，构成了功能强年夜的“菌团”。其作用原理是利用“菌团”含有的微生物唤醒或激活河道中、污水中原有存在的可以自净的，但被抑制而不克不及阐扬其功效的微生物。通过他们的迅速增殖，强力地钳制有害微生物的生长和活动，进而分化水中的有机污染物，增进氮的反硝化作用，加速磷的无害化，并锁定水体中的重金属元素。
2.6生物膜法处理技术
生物膜法是根据天然河床上附着的生物膜的净化及过滤作用，人工填充填料或载体，供细菌絮凝生长，形成生物膜，人造生物膜是一层附着在载体概略的微生物细胞[20]，对卵白质、淀粉等年夜分子的降解能力很强，降解速度快，本钱少，已经成为西方国家水质净化的关键技术。生物膜法利用滤料和载体比概略积年夜，附着微生物种类多、数量年夜的特点，从而使河流的自净能力成倍增长[21]。生物膜法具有较高的处理效率，有机负荷较高，接触停留时
间短，占空中积小，投资少，对受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果，适合于城市中小河流的直接净化。
2.7底泥疏浚
底泥疏浚是解决河流内源污染的重要办法，它主要是通过底泥的疏挖去除底泥中所含的污染物，清除污染水体的内源，减少底泥污染物向水体的释收，主要适用于富营养化河流的治理。来自于河流与湖库底部聚积物释放的内源污染物质是造成水体污染的主要因素之一。氮和磷元素是水生生态系统中重要的营养限制因子，来自于内源释放的氮磷营养物质对上覆水营养物质的贡献率可以达到甚至超出外源污染的贡献率[22]。因此，即使在外源污染获得较好控制时，河流水体中营养物质仍然处于较高水平，致使水体富营养化问题难以获得完全解决。底泥疏浚可以将富含污染物的底泥从水体中永久性去除，能够控制内源污染物的释放或减少污染物生物有效性，因而被认为是河道湖库治理中的重要工程办法而被广泛应用[23]。在外源氮磷营养物质获得有效控制的前提下，底泥疏浚是控制内源氮磷负荷有效的技术手段[24]。底泥疏浚技术控制内源污染释放，修复水生生态系统在我国太湖、西湖以及广州等地均有实际应用，并取得了贵重的实践经验。然而底泥疏浚后新生表层聚积物的物理、化学和生物性质与疏浚的表层聚积物均产生了根赋性变更，修改聚积物中微生物群落组成，招致微生物群落功能多样性降低，从而对聚积物中生源要素的循环产生影响[25]。日本的隅田川河[26]和俄罗斯的莫斯科河[27]曾采取污泥疏浚的治理办法，从而使得水质恢复。但底泥疏浚法工程量年夜，造价高，并需确定合理的挖掘深度和挖泥量，不然容易破坏水生生态系统[28]。
3河流水陆交错带植被修复技术
河流水陆交错带植被修复是国内外河流生态修复使用最广泛的办法[29]。植被的恢复能够呵护河岸，增加河岸稳定性，有助于建立良好的河流水陆交错带生态系统。水生植物吸收氮、磷等营养。水生植物的根部具有富集重金属的功能，可提高重金属的去除效率；每株水生植物都像一台小小的供氧机，向河流水体供氧；水生植物的植物根系与土壤微生物组成的根际微生物群落系统，根茎为细菌和微生物提供生长介质，去除BOD和COD的功能有所提高，在土壤污染的净化过程中阐扬着重要作用。另外，水生植物在减缓航运引起的海浪对堤岸的冲击方面起到很好的效果；湿生年夜型植物限制了近岸水流的流速，它们的浅层根团也起到加固河岸概略的作用，同时，植物的根、径等对地表径流还具有拦截泥沙和颗粒态污染物、降低流速等作用。河岸植被能起到有效的降温、过滤、控制水土流失、提高生物多样性的作用；同时，有利于动、植物迁徙和生存繁衍，并起到生物多样性呵护的作用。河岸带植被恢复办法一般采取乡土植被恢复、物种引进技术和生物工程办法。河流沿岸生态修停工程办法还包含土地渗滤修复技术、砾石床处理技术、湿地处理技术等[30]。
4生态护岸技术
河道是生态环境的重要载体，护岸工程是河道生态治理的一项重要办法。生态护岸指恢复自然河岸或具有自然河流“可渗透性”人工护岸，它可以充分包管河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能，同时具有抗洪的基础功能[31]。生态护岸是结合治水工程与生态环境呵护而兴起的一种新型护岸技术，对水陆生态系统的物流、能流、生物流阐扬着廊道、过滤器和天然屏障的功能。在治理水土污染、控制水土流失、加固堤岸、增加动植物种类、调节微气
候和美化环境方面都有着巨年夜作用。生态护岸依据其使用的主要护岸资料分为植被护岸、木材护岸和石材护岸3种类型。
4.1植被护岸
植被护岸是生态护岸中比较重要的一种形式，岸坡植被有柳树、水生植物、草坪、天然资料织物、三维棕榈纤维等。水生植物的复合护岸是利用水生植物的根、茎、叶对水流的消能和对岸坡的呵护形成呵护性的岸边带，增进泥沙沉淀，减少水流挟沙量[ 32]，并能直接吸收水体中的有机物和营养物质，避免水体有机污染和富营养化。单独水生植物护岸接受水流侵蚀能力弱，只适用流速较小的缓流水体，一般采取水生植物与其他护岸资料配合使用的复合型护岸结构。草皮护坡是直接在土坡上种植草，或是以草为主体，兼用土工织物加固，在坡面防护上一般采取草皮植物的复合型护坡[33]。网垫植被复合型护坡一般用以聚乙烯或聚丙烯等高分子资料制成网垫，其综合了人工网和植物护坡的优点，年夜年夜提高了边坡的平安性和稳定性。
4.2木材护岸
经常使用的木材有圆木。用处理过的圆木相互交错形成箱形结构—木框挡土墙，在其中充填碎石和土壤，并扦插活枝条，构成重力式挡土结构。主要应用于峻峭岸的防护，可减缓水流冲刷，增进泥沙淤积，快速形成植被笼盖层，营造自然型景观，为野生植物提供栖息地环境。枝条发育后的根系具有土体加筋功能，木框挡土墙的圆木可向水中弥补有机物碎屑，其间隙为野生植物提供遮蔽所。
4.3石材护岸
抛石办法在国内外河道整治工程中应用十分广泛。在传统技术的基础上结合植被等办法，抛石能达到兼顾加强和改良河岸栖息地
的目的。石材护岸技术施工简单，块石适应性强，已抛块石对河道岸坡和河床的后期变形可作自我调整。块石有很高的水力糙率，可减小海浪的水流作用，呵护河岸土体，抵挡冲刷侵蚀。
5河流生态景观建设
河流生态景观建设是指在河流治理工程中除完善防洪、排涝、航运和供水等传统水利功能以外，还力图使河流更接近自然状态，完善河流生态系统的结构和功能，展现自然河流的美学价值，开掘河流的人文历史精神，创作创造良好的人居环境。生态景观建设主要分为水边景观建设和跨河建筑物景观建设，它以景观生态学为理论指导，需遵循与传统水利目标相融合，尊重历史，道法自然，景观连续等原则[34]。在进行景观建设时要注意以下几点：
（1）防洪与亲水的协调
亲水是人与生俱来的天性，景观建设要满足人们在视觉、听觉、触觉上对美的需求，感受水的魅力。因此，水边的建筑物不宜高出人们的视线，波折人们欣赏水景，且构建的亲水设施能拉近人水的距离，使人能在岸边漫步休闲、接触水体。
（2）提高景观空间异质性
在河流平面形态方面，需恢复其蜿蜒性特征，形成水曲之美；在河流横断面上，要恢复河流断面的多样性，构成多样性地貌特征；在水陆交错带恢复乡土种植被等。使河流在纵、横、深三维标的目的都具有丰富的景观异质性，形成浅滩与深潭交错，急流与缓流相间，植被参差有致，水流消长自如的景观空间格局。
（3）因地制宜地选择植被造景
将植物和天然材质的造景功能引入岸坡防护设计，是河道整治和景观建设的成长趋势。植物造景，尤其是人工植物群落景观的营
造，成为河流生态景观建设的重要内容。河道植物要选择适用性强、亲和性强、功能广、具有观赏价值的植物，且植被搭配要考虑不合季节景观的整体变更，满足人们视觉上的享受。
结语
随着近代社会的快速成长，人类活动的过度干扰以及对河流的不合理开发使自然水体产生了一系列的生态环境方面的问题，并且在部分流域日趋严重。随着研究工作的不竭深入和治理工作的不竭展开，生态修复理念贯穿于整个工作之中，生态修复技术随着研究和实践工程的深入也获得了成长与完善，在河流污染防治与生态修复中阐扬了重要作用。为了更好地理解和应用生态修复技术改良河流生态环境，必须了解各项技术的基本特点，结合特定的合理环境特征，综合性地选用合适的办法，以最经济合理的配置，构建稳定可继续成长的河流水生态环境系统。
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1114．
河道生态修复设计浅析
河道生态修复设计浅析 发表时间：2019-07-29T12:37:02.343Z 来源：《基层建设》2019年第9期作者：徐俊[导读] 摘要：河道治理是如今保护水资源的一个重要的内容，如今，人们对河道治理的理念在不断的加深，人们的观念也在不断的发生着变化，最初是为了满足自身的利益来对河道进行治理，而如今已经转换为河道环境的保护以及水资源的保护为目的，这样就能够实现科学发展，可持续发展，让河道的开发、水资源的保护以及生态的修复，这三者之间达成一个平衡的状态，这样就能够保证河道不会被过度的 开发，影响到生态问题。 陕西省西咸新区秦汉新城农业农村局陕西西咸新区 712000摘要：河道治理是如今保护水资源的一个重要的内容，如今，人们对河道治理的理念在不断的加深，人们的观念也在不断的发生着变化，最初是为了满足自身的利益来对河道进行治理，而如今已经转换为河道环境的保护以及水资源的保护为目的，这样就能够实现科学发展，可持续发展，让河道的开发、水资源的保护以及生态的修复，这三者之间达成一个平衡的状态，这样就能够保证河道不会被过度的开发，影响到生态问题。 关键词：河道治理；生态修复；环境保护 1 引言 随着我国城镇化发展进度的不断推进，我国河道的过水面积不断减少，同时河道中的水质污染情况也变得非常严重。对于河道来说，不仅要具有基本的排涝等活动，同时还要具有各类生态功能。但就当前我国各个河道的基本情况来看，河道的生态功能都没有得到充分的发挥与体现，很多生态服务都出现了退化。在这种情况下，就有必要从多个角度来分析与探讨我国河道生态环境的实际现状，以及生态治理和环境修复的具体策略与途径。下面也从这些方面，深入全面的进行探讨。 2 河道生态系统的内涵 河道生态系统是一个复杂、开放、动态的非线性系统。河道生态系统的结构分为由河道水体和河岸带构成的横向结构、由河道水体在空间位置上构成的竖向结构，由河道内地表水至地下水进行物质交换和能量流动的垂直结构及时间尺度上的变化。河道聚集地表径流和地下水，同时又是连接海陆河流的承载者，是河流生态系统中重要的横向结构。河道水体包括生物以及非生物组成成分，生物成分主要是河道中的水生生物以及生活在河道生态系统的其他物种；非生物成分主要是河道生物生存所必须的水体。河岸带是由依靠河道生存的岸边植物以及迁徙的鸟群等构成的生态小环境。河道水体和河岸带两者构成了河道生态系统，两者决定了河流生态系统的物质交换情况、能量储存情况以及生物物种类型等功能。 3 河道现在的状况 3.1 挖掘 进行治理的过程中，河道的形态也会受到影响从而发生变化，在进行治理的时候，如果对河流进行截断挖掘等形态的变化，都会在一定程度上导致河流的面积发生变化，硬化范围缩小，河床的不透水体积也会增加，那么城市的供水就会受到很大的影响，就会出现供水不足的现象，城市中自来水的供应如果补不足，居民日常生活中的用户就会受到严重的限制，自然河道的形状大多数都是崎岖盘旋的，那么就可以储蓄调洪，减少洪水冲击的力度，而如今人为挖取的河道受到了人为的改造，使用钢筋混凝土结构，严重的影响到了水流的流动性，水体就不能够自由的交换，洪水等自然灾害发生的频率就会加大很多，河道的泄洪能力也就严重地降低，这些对城市的防洪防涝系统影响都是很大的。 3.2 自净能力低 河道水体的自净能力不高，并且出现了较为显著的水质污染问题。在当前河道体系中，地表径流会携带污染物直接流入河道中，同时一些没有达到排放标准的生活污水也会流入到河道中，使得河道水体的自净能力显著下滑，并带来显著的河道水体污染情况。 3.3 河道坍塌和侵占现象严重 由于洪水期洪水的长期冲刷，河水水面抬高，水流流速加大，河水的冲蚀作用以及挖沙、取土等人类活动容易造成土质疏松，侧蚀强烈，致使河道坍塌，影响河岸稳定，威胁堤防。政府对河道的建设缺乏整体规划，沿线居民为追求私利，乱搭乱建，盲目地侵占河道，与水争地，造成河道断面变窄、水域面积减少，整体水面率下降，水体流动性较差，致使农村的行洪能力减弱。 4 河道生态修复方法 4.1 控源治污 控源治污是河道生态化建设的前提，直接关系到河道生态化建设的效果。第一，点源污染控制，实施雨污分流建设，进行污水排放口合并，加强排放口监控与管理，对于已完成生态化建设的河道周围的排污口应进行封堵，杜绝生活污水私自排入河道；第二，面源污染控制，在沿河两岸的河道蓝线范围内拆除沿岸菜地及清理沿河堆砌的建筑生活垃圾，严禁农药、化肥以及其他污染物进入水体；第三，内源污染清除，每三到五年一个周期，对河道进行疏浚清淤，针对特殊河道，可以采取生态清淤的方式，避免对环境的二次污染。 4.2 构建人工湿地 想要充分发挥河道的生态功能，就应该立足于河道来构建水文生态系统，并充分构建人工湿地体系。人工湿地的建立不仅能够显著提高河道的水资源调节能力和利用效率，同时也可以改善区域气候，提高水体中的生物多样性。特别是当前我国各个城市地区的现代化建设速度不断加快，湿地面积也显著降低，因此更有必要构建人工湿地项目。在具体建设中，地方部门可以通过人工河道治理的整体方式，并通过水陆过渡带等途径来隔离污染水，并修建各个湿地项目。 4.3 生物修复 水生态修复的关键环节是恢复生物多样性，使水体周边环境重新恢复自然状态下的活力，生物修复也因此广受重视，较为多见的如水生动物修复。部分地区农业生产活动繁忙，各类活动产生的有机物质会进入河流、湖泊中，导致水体富氧化，水生植物大量生长。为应对该问题，可投入以植物为食的鱼类，尤其是草鱼和鲫鱼等杂食性、好活动，且对生存环境要求较低的常见淡水鱼，可有效改善水体状态，避免水生植物无限制生长导致的水下氧气不足、动物死亡等问题。生物修复目前已经广泛应用于各地工作中，植物修复和动物修复均得到了重视。 4.4 灵活使用人工增氧
河流生态修复技术
河流生态修复技术 令狐采学 摘要：在河流生态系统普遍遭受严重破坏的今天，河流生态修复成为研究的热点。本文在广泛查阅国内外河流生态修复资料的基础上，阐发人类活动在传统水利工程、污染物排放、过量引水及农渔业活动方面对河流生态系统的胁迫作用。本文对河流系统及河流生态修复进行了探讨，对不合的河流生态修复技术进行了归类阐发。简要介绍了水域生态修复技术：水生生物群落恢复技术、生态浮岛技术、曝气增氧技术、微生物修复技术；河流水陆交错带植被修复技术；生态护岸技术等。 关键词：河流；生态修复；生态修复技术 The River Ecological Restoration Technology Abstract:The ecological restoration of river ecosystem has become a research hotspot because the river ecosystems were generally severely damaged.On the basis ofbroad access to the information of the domestic and international ecological restoration, the stress of the river ecosystem which was forced by human activities in the traditional water conservancy project, pollutant emissions, excessive diversion of water project and fishing activities also was analyzed. Investigate of the river systems and river ecological restoration. The adaptability of different river ecologicalrestoration technologies were classifiedand analyzed. Waters of ecological restoration technology is
浅议河流生态系统修复的理念和措施
浅议河流生态系统的修复 摘要：在经济飞速发展的今天，人类活动对河流产生了巨大的影响。人们渐渐的意识到这个严重问题，但是在河道治理工程中，传统的方法对生态破坏较大。采用生态修复的方法能恢复已受破坏的河流生态环境。通过分析受损河流生态系统在生态修复方面的研究现状及存在的问题和国内外河流生态修复的现金理念和技术。提出了河流生态修复的目标和措施。 关键词：河流生态系统传统治理生态修复目标技术措施植物措施 引言 随着社会经济的发展进步，人对河流的过度开发利用而不加以保护。传统的河流治理工程往往局限于防洪、排涝、引水和航运等基本功能而很少考虑河流的生态、景观、休闲、娱乐等其他功能。河流治理中大量的采用混凝土等硬质材料使自然水体形态渠道化或水池化，水岸混凝土化，破坏了河流生态系统，使得河流无法自净;隔断了水体与陆地之间的联系，使得水质恶化，水生生物锐减，河流生态系统退化。然而随着社会的进步、经济的发展，人们对生态环境的要求越来越趋向于天然，提倡和谐发展、简历生态型社会等并加强水资源保护，改善河流环境，修复和构建生态型河流已是势在必行了。河流石水陆交错带，在调节气候、保持水土、防洪方面具有重要的功能。健康的河流生态系统能使物质通过其界面区的速度和形式保持适当，从而使陆地加强了“水土保持”，水体防止了“富营养化”的出现。不合理的土地利用方式和高强度的开发，会导致河流生态系统受到严重破坏，在城镇化程度较高的地区表现尤为突出。 河流生态修复的目标正是为了重建受到破坏的河岸生态系统，恢复水文、地质、生物多样性等生态功能。目前国内对河流生态修复的研究大多集中在护坡上，而往往忽视了对河流功能恢复，对其河流生态治理整体上认识不足。本文研究了国内外河流生态修复的先进理念和技术，探讨河流生态功能修复的目标和措施。 一、传统河流治理存在的问题： 河流是人类生存和发展必不可少的要素，是水环境的重要载体，也是自然环境的重要组成部分。人类为了生存和发展，不断的和河流争夺空间和资源，特别是经济的发展更加重了对河流的索取，然而传统的河流治理技术中，特别是对城市河流，为了争夺有限的土地和控制河势、确保河流的防洪安全，人们着力于运用石块、混凝土等硬质材料的结构设计。片面强调防洪、排涝或兴利输水，不考虑对水生态、水环境的影响，牺牲了河流可持续发展的空间，损伤了河流的健康，破坏了生态系统，污染了水环境，缩短了河流的生命，退化了河流应有的功能。而且在各种的设计规范，未明确提出河流的生态治理的要求，致使不少地方的河流，被人为渠化及对河岸的强行硬化，产生了诸多的影响，主要有： 与河流争夺空间，导致生态系统的破坏 城市经济的发展和人口的增加，城市河流水面不断的被人为侵占或缩窄，导致城市水面积急剧减少，天然调蓄功能严重萎缩，家中了内涝发生的几率。在城市建设中，为了多争一块土地，许多城市盲目填河，将河流排水改为管道排水，将软排水改为硬排水，城市排水管网与城市河流不配套，排水系统不协调。防汛排水时，市区内河水满为患，泵站被迫停机的事时有发生，致使城市排水的矛盾十分突出。 河道两岸水渠化、硬化，导致城市景观河水环境的破坏 国内河流治理片面追求统一化、直线化、河槽渠化，河岸硬化，边界整齐，走向笔直，河流两岸被强行硬化覆盖，只考虑河流的防洪功能，而淡化了河流的资源功能和生态功能，破坏了自然河流的生态链，破坏了生态环境。河岸衬砌硬化之后，原始河岸面目全非，土体与水体的关系相割裂，隔断了河流水域中的生物、微生物与陆域的接触，并引起其自然生存环境
河道生态治理方案
河道生态治理方案 目录 第一章综合说明 (1) 一、项目概况 (1) 二、项目任务 (1) 三、项目规模 (1) 四、设计依据 (1) 五、设计原则 (2) 第二章技术分析 (2) 一、物理法 (2) 二、化学法 (4) 三、生物－生态修复技术 (4) 四、最终技术方案 (8) 第三章方案设计 (8) 一、设计水量 (8) 二、设计水质特征 (9) 三、治理目标 (9) 四、实施阶段 (9) 五、实施路线 (9) 六、方案设计 (10) 第四章投资运营费用估算及维护 (16) 一、投资估算 (16) 二、运营费用 (17) 三、系统维护 (18)
第一章综合说明 一、项目概况 城市河流是城市景观中一个流动的、与城市居民生活环境紧密联系，且相对开放的复杂生态系统。河流对外源污染具有一定的自我净化恢复能力，然而城市河流由于沿岸居民数量众多，居民的生产生活对城市河流造成巨大影响，致使城市河流生态功能在不断退化和丧失，出现黑臭、蚊虫滋生，不仅丧失了作为城市景观的功能，反而成为城市负担：干扰居民的正常生产生活，影响城市声誉。 根据“回归自然”与“以人为本”的治理思路，在恢复河道原有自然功能的同时满足居民活动需求队河道进行治理规划和设计。 二、项目任务 本项目涉及35000m3河道水体的治理和维护，主要任务对受污染水体进行污染物消减和生态自净功能恢复。去除水体中的氨氮、BOD等污染物，提高水体含氧量和透明度。建立河道稳定生态系统，恢复水体生态链，实现水体自净，维护水体水质。 三、项目规模 本项目设计规模35000立方，河道长约700m，河宽25m，平均水深约1.95m。根据现有水体的污染现状，对水体进行水质治理和生态维护。 四、设计依据 1、《中华人民共和国环境保护法》，1989年12月； 2、《中华人民共和国水污染防治法》，2008年6月； 3、国家环境保护工程技术中心“十一五”专项规划； 4、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）； 5、《环境工程手册》（水污染防治卷）；
河道生态环境修复技术
生态河道修复工程 河道是包括土地、动植物、水体的复杂生态系统。具有调节径流、调蓄水量、去除水中有毒有害物质，提供水生、陆生动物栖息地的功能，植被特征明显不同于两侧土地，有较高水平的物种多样性，种群密度和物生产率。 我国目前河道修复工程多考虑河道的水利条件，常见的河道整治工程如下：1、加高河堤；2、采用钢筋混凝土和块石结构；3、河道人工化、渠道化；4、清淤。采用以上方法将极大的影响河道生态功能，造成河道生境单一，水生植物缺乏，周边生态食物链断裂，生物多样性减少，河道净化能力较差等后果。 河道生态修复以生态手段，使河道生态系统恢复到被破坏前的近似状态，且能够自我维持动态平衡的复杂过程。生态修复需要对生态系统结构和功能，包括水质净化物理过程、化学过程、生物特征有充分的认识。工程设计主要包括河流生态修复设计，河床生态修复设计，河岸生态修复设计和河岸带生态修复设计。 一、河流生态修复设计技术 河流生态修复主要任务是将人工河道形态修复成近自然的河道形态。自然河流有如下四中类型：1、顺直微弯型：总体顺直并略有弯曲，深槽、浅滩交错分布其中；2、弯曲型：具有外形曲折、蜿蜒蠕动的动态特性，分布范围广，任意两相邻浅滩的间距约为河宽的5～7倍；3、分汊型：又称江心洲型河道，具有一个或几个江心洲，河身呈莲藕状，具有两股以上的汊道，汊道交替消长；4、游荡型：河身顺直宽浅，沙滩众多，汊道交织，河床变形迅速，主槽摆动不定，水流散乱。河流生态修复中，主要应针对河流形态，将沟渠化的河流形态改造成近自然的河流形态。 1.河流断面设计 河道断面应设计有深潭和浅滩，断面上植物设计应注意层次，设计时应注意乔木、灌木和水生植物布置的位置和宽度，理想的河道断面图如图1所示。 图1 河道剖面理想断面设计
河道生态修复专题报告
河道生态修复专题报告 1、砂坑治理 沙坑的成因分析 导致沙坑形成的原因有人为和自然两种因素，人为的挖沙取石是沙坑形成的主要原因，不合理的开采利用，破坏地表植被，直接导致沙坑形成。同时风蚀、水蚀也加剧了沙坑的形成。 沙坑的特点分析：一般分布较广、且多数比较零散。 沙坑的危害 （1）破坏土地、影响地表景观。 砂石的开采是以剥离挖损土地为主，显着改变了地表景观，一般沙坑开采前是有植被覆盖的河滩地，甚至是农田。开采后地貌和植被遭到破坏，由于沙石的挖去，地面形成巨大的沙坑，且周围堆置着大量的废石与垃圾，严重破坏地表自然景观，形成一个与周围环境完全不同甚至极不协调的外观。随着人类社会的发展与进度，景观的破坏越来越多的引起当地居民的强烈反应。 （2）形成大量沙尘源，容易就地起砂。 沙坑多分布在生态环境原本就很脆弱的河道两侧及荒滩地。由挖沙取石，破坏了植被和表层土壤，形成大面积的荒沙地。到了冬春季节，风起沙扬。 （3）造成大量的水土流失。 人工采石挖沙，形成沙坑，造成周边地段地下水下降，加上人工对地面的扰动，使土壤的抗侵蚀性降低，到了雨季，加剧水土流失，并容易引起塌方等自然地质灾害。 总之，由于砂石的开采，沙坑的形成，破坏了生态环境，污染了大气环境，严重影响了社会经济的发展和人名的生活水平。 沙坑治理的具体措施 (1)大沙坑治理采取小坡平整的措施 1)平整最小边坡1:5。根据植被生长需要及稳固沙土要求，植被自然生长所需坡度不宜陡于1:5。 2)尽量保证堤脚护堤滩地宽度不小于30m。 3)基本保证每一个横断面内，挖填土方内部平衡，且就近平衡。 (2)有常流水的河道，采取引种水草、封河育草的措施，恢复河道的湿地景观。 (3)干旱河道采取撒播草籽的措施，提高河道内的植被盖度，减少水土流失，避免扬沙。 2、土壤改良 针对不同土壤质地类型，提出相应的土壤改良措施模式： （1）河道基质为砾石类占主体的地段：首先将河道局部小地形地貌平整处理，然后覆盖一层3-5cm层厚的生土，并碾压2-3次，压实，形成一个隔水层。其次将河道内的沙土按照1:1的体积比例与客土进行混合配置。主要客土材料配比为：黄壤土60%，有机质（泥炭和农家肥总计15-20%）+植物纤维（粉碎的农作物秸秆20%-25%）。增加适当的土壤改良剂及保水剂，配好的客土覆盖20cm厚度。 （2）沙质土类为主体的地段：河道平整处理，然后覆盖一层3-5cm层厚的生土，并碾压2-3次，压实，形成一个隔水层。将河道内的沙土按照4:3的体积比例与客土进行混合配置。主要客土材料配比为：黄壤土60%，有机质（泥炭和
河流生态修复理论技术及其应用
河流生态修复理论技术及其应用 提要：本文提出了河流生态修复整体模型，系统阐述了水利工程对河流生态系统胁迫及其机理，对传统意义上的水利工程规划设计理念和方法进行了系统的反思，总结了河流生态修复规划原则与评估方法及河流廊道生态修复技术，对典型示范工程进行了简单介绍。 关键词：胁迫，生态修复，模型，示范工程 T HEORIES AND PRACTICES OF RIVER RESTORATION Dong Zheren, Sun Dongya, Peng Jing ABSTRACT:The holistic model of river ecosystem structure and function is proposed. Stresses of hydraulic engineering on river ecosystems are analyzed comprehensively. Countermeasures and technologies are brought forward for ecological compensations and rehabilitations, which overcome some shortcomings of traditional methodologies in hydraulic project planning, design and management. One demonstration project on river restoration is briefly introduced. Keywords: Stress, river restoration, holistic model, demonstration project 1、前言 水利工程在防洪、灌溉、供水、发电、航运和旅游等诸多方面对于保障社会安全、促进经济可持续发展发挥着巨大的作用，这是举世公认的事实。但是另一方面，水坝和堤防建设、河道整治工程和跨流域调水工程等各类水利工程对于河流、湖泊生态系统也造成了胁迫效应。水利工程的负面影响主要表现为改变了自然水文规律和引起地貌特征变化，从而不同程度地改变了生境条件，导致淡水生态系统结构和功能的变化。 水利工程的生态影响问题引起了社会各界的广泛关注，也逐渐变成了水利水电建设发展的瓶颈问题。如何正确对待和处理水利工程的生态影响问题，需要坚持可持续发展的原则，用辩证的观点进行分析。在工程技术层面上，纵观传统意义上水利工程的建设和管理目标，都是以建设和运行工程设施为手段，通过改造和控制河流，实现预期的经济效益和社会目标。 传统意义上的水利工程尽管满足了社会经济需求，但是在不同程度上忽视了淡水生态系统的健康需求，因此对生态系统构成了胁迫效应。面对这个复杂问题，应坚持全面权衡利弊，力争趋利避害的辩证思维方法，探索通过工程措施、生物措施和管理措施，尽量避免、缓解或补偿水利工程对于河流生态系统的负面影响，达到社会经济效益与生态保护二者兼顾的目标。 本文系统阐述了水利工程的生态影响现象，分析了胁迫效应的机理，对于传统意义上的水利工程规划设计理念和方法进行了系统的反思，总结了河流生态修复规划原则与评估方法和河流廊道生态修复技术，对典型示范工程进行了介绍。 2、水利工程对河流生态系统胁迫和机理分析 自然力和人类活动对于淡水生态系统构成双重胁迫。各类水利工程对淡水生态系统的胁迫是大规模人
河流生态修复
六河流生态修复 1调研背景概述 1.1背景概述 人类对河流的生态环境修复的认知和实践经历了漫长的过程。发达国家对河流的保护行动始于20世纪30年代，到20世纪的60年代末开始以污染治理为主的水质修复，美国、日本和欧洲各国分别建立了水污染防治法，并采取了产业结构调整、清洁生产、普及下水管道、建设污水处理厂和河道水质净化技术等综合措施，到20世纪80年代初，这些国家的污染问题得到了一定程度的解决。 20世纪70年代，人们在实践中逐步认识到河流是城市生态系统和景观体系的稀缺资源，又是城市的生命之源和活力之源，对传承城市历史文化起着不可须臾的重要作用。自此，欧美和日本等发达国家的城市建设从单纯的道路网络建设开始向水和绿生态网络的建设方向发展。如美国波士顿查理士河(Boston Charles River)、圣安东尼奥市河流步行街建设、英国的伦敦港建设（London Docklands）等。同时，部分城市拆除了河流上面的覆盖道路或建筑物，恢复了河流原有的空间。如德国科隆－杜塞尔多夫（Koln-Dusseldorf）高速公路（Autobahn）的拆除、韩国首尔道路拆除和清溪川河流修复等。进入21世纪以后，不仅是欧美日等发达国家，中国北京、上海等多个亚洲国家的城市也开始了对城市河流景观与生态环境的治理。 河流健康的生态系统对维持人类生活和健康的生存环境所起的重要作用逐步为人类所认知，世界各国都认真反思了人类活动和大量消耗资源型的经济发展模式对河流生态系统带来的破坏甚至灾难。1992年6月5日，在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展大会上签署通过了由联合国环境规划署发起的《生物多样性公约》（Convention on Biological Diversity）。河流管理者和科学家开始把目光转向河流生态系统的健康和可持续问题，特别强调保护与修复河流的生物群落多样性，河流保护与修复的目标不仅是达到水质指标，更重要的是以保护与修复河流生态系统的结构和功能为目标，标志着河流生态修复进入了以生物多样性为目标的流域尺度的河流生态系统修复阶段。如2000年欧盟国家（EU各国）制定了《水框架指令》（Water Framework Directive），计划到2015年通过河流生态修复，将所有的相关水域实现“良好的生态状态（good ecological
河流生态修复技术
河流生态修复技术 摘要:在河流生态系统普遍遭受严重窃:坏得今天，河流生态修复成为研究得热点。本文在广泛查阅国内外河流生态修复资料得基础上，分析人类活动在传统水利工程、污 染物排放、过量引水及农渔业活动方面对河流生态系统得胁迫作用。本文对河流系统及 河流生态修复进行了探讨，对不同得河流生态修复技术进行了归类分析。简要介绍了水 域生态修复技术：水生生物群落恢复技术、生态浮岛技术、曝气增氧技术、微生物修复 技术；河流水陆交错带植被修复技术；生态护岸技术等。 关键词：河流;生态修复；生态修复技术 The River Ecological Restoration Technology Abstract: The ecological restoration of river ecosystem has bee a research hotspot because the river ecosystems were generally severely damaged、On the basis of broad access to the information of die domestic and international ecological restoration, the stress of the river ecosystem which was forced by human activities in the traditional water conservancy project, pollutant emissions, excessive diversion of water project and fishing activities also was analyzed、Investigate of the river systems and river ecological restoration^ The adaptability of different river ecological restoration technologies were classified and analyzedWaters of ecological restoration technology is made, such as aquatic munity recovery techniques, ecological floating bed technology, aeration technology, microbial remediation; Rivers crisscross ecological restoration technology of water bank, such as vegetation restoration technology; ecological revetment technology etc> Keywords:river;ecological restoration;ecological restoration technologies 引言 水环境污染与水资源短缺就是当今全球淡水资源面临得两大危机。河流就是我国水环境得重要组成部分，就是人们生活生产得水资源基础，在社会发展中发挥着巨大得作用，水环境质量得好坏直接制约地区乃至全国整个国家经济得持续发展⑴。近年来，随 着我国人口得增加与社会经济得快速发展，一方面,城市污水处理设施得建设严重滞后于工业化与城镇化得进程，导致大量未经处理得工业废水与生活污水排入自然水体;列一方面，农业生产中过量施用农药化肥,导致更为广泛得非点源污染不断汇人自然水体;此 外，为了过度追求经济利益，自然河流不断被人为渠道化、直线化以及硬质化，导致自 然河流得自净能力与纳污能力减弱。以上一系列得人为活动均导致了水体环境得严重污
河流湖泊生态保护与修复的政策性原则和措施
河湖生态保护与修复的指导性文件 现在一直在说水生态修复，生态修复的手段摆脱不了植物、动物、微生物，所谓水生态修复，实际上不单单是指工程恢复，种植物、投鱼虾、培养微生物等。 一、江河湖泊生态环境保护专项技术指南 2014年生态环境部出台了江河湖泊生态环境保护专项技术指南系列，其中有一个就是湖泊流域入湖河流河道生态修复技术指南。该指南适用于江河湖泊流域中小型河流河道的生态建设与修复工程，中小河流是指流域面积在200-3000平方公里的河流，从河道治理及生态修复的角度，将河道结构划分为河道基地、河道岸坡和河道缓冲带三部分。
（1）河流生态调查。包括河流水文、水质、河流基底情况，河流生态调查对象包括河岸带植被、大型水生植物、鱼类、大型底栖动物和浮游生物。根据不同的调查对象列举了不同的调查方法。 （2）问题诊断。包括水质、河道形态、基底和岸坡问题，特别是岸坡，它是河流水陆交错带的主要组成部分，要分析岸坡是否发挥了以下功能：1.生物生息环境的功能包括移动路径、生息生育及繁殖空间、避难场所；2.良好的河流景观等。 （3）河流生态修复总体设计要求。要将河流上下游，左右岸整体纳入生态修复范围，整体规划设计。要遵从河流自身的功能和生态定位，保持自然河道现有良好的河岸及河床走向，确保河床的安定性与连续性，不宜恶化现有河流的流势、流态等水流特征。河道水质净化是河道生态修复的前提条件，应在流域实施污染源控制措施与对策的基础上，实施河道的水质净化工程。要避免出现河流横纵断面几何形态规则化，自然河流呈现出的蜿蜒形态，急流、缓流、浅滩相间的格局，规则化会导致河道生境的异质性降低，水域生态系统的结构与功能随之变化，特别是生物群落多样性将随之降低，生态系统走向退化。 （4）岸坡带植被修复总体设计。要考虑种类选择、布置、种植及景观等，应充分考虑工程河段的场所特性，进行因地制宜的布置，植被配置应符合原有的生态结构，充分利
河流生态修复技术现状及展望
河流生态修复技术现状及展望 水利部国际合作与科技司 2005年10月 目前，我国江河、湖泊和水库普遍受到污染，并仍在迅速发展。水污染加剧了水资源短缺，直接威胁着饮用水的安全和人民的健康，影响到工农业生产和农作物安全。据初步估计，水污染造成的经济损失约为国民生产总值的1.5%～3%。水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。水污染防治已成为国民经济可持续发展的关键保障。 随着温饱问题的基本解决，人民对生活质量的要求日益提高，改善生态环境，修复污染水体，恢复优美的自然景观已成为建设小康社会、和谐社会的重要内容，是摆在各级政府部门面前的一项重要任务。 水利部高度重视河流健康生命和河流生态修复问题。汪恕诚部长在2004年全国水利厅局长会议上的工作报告中明确指出，“流域机构要义不容辞地担负起河流生态代言人的重任。要从生态保护和维护河流健康生命的角度来确立工作方针、原则和规划，正确处理好开发与保护的关系，把工作的制高点放在维护河流的健康生命上……”。过去的几年，水利部及省市水利部门在河流生态系统的保护和修复方面进行了很多有益的探索。通过河流源头的水土保持、调水、湿地修复等措施，使一些地区的生态系统得到明显改善。很多科研单位针对一些关键科学技术问题也开展了很多研究工作，在河流水质调查、采用生物措施进行河流污染防治、河流生态系统修复技术措施及示范工程建设等方面均取得了很多有价值的成果。 一、国内外河流生态修复技术现状及发展趋势
河流生态修复是指使用综合方法，使河流恢复因人类活动的干扰而丧失或退化的自然功能。河流生态恢复的任务，一是水文条件的改善，二是河流地貌学特征的改善，目的是改善河流生态系统的结构与功能，标志是生物群落多样性的提高，与水质改善为单一目标相比更具有整体性的特点，其生态效益更高。水文条件的改善包括：通过水资源的合理配置维持最小生态需水量；通过污水处理，控制污水排放以及提倡清洁生产改善河流水质；水库的调度除了满足社会需求外，尽可能接近自然河流的脉冲式的水文周期等。河流地貌学特征的改善包括：尽可能恢复河流的纵向连续性和横向连通性;尽可能保持河流纵向和横向形态的多样性;防止河床 材料的硬质化。 （一）国外河流生态修复技术现状 上世纪90年代，水生态与水环境问题已经成为《世界水论坛会议》、《国际大坝会议》、《国际水利学会议》等一系列国际学术会议的核心议题，这些会议有力地促进了水生态与水环境科学在全球的交流与发展。上世纪70年代以来，一些发达国家的科技界和工程界针对水利工程对于河流生态系统产生的负面影响，提出了如何进行补偿的问题，在此基础上产生了河流生态修复的理论与工程实践。 目前国外河流生态修复技术有很多种，主要包括：在河流整治中，结合洪水管理，贯彻“给河流以空间”的理念，通过建设分洪道和降低河漫滩高程等措施予以实施；河流连续性的恢复，包括纵向的连通和河道与河漫滩区的横向连通，包括建设低坝并设置鱼道、堤防拆除或后退等；河流蜿蜒性的恢复；河道岸坡生态防护；河流深槽和浅滩序列的重建；洪泛区湿地特征的创建；河流内栖息地加强结构（如遮蔽物、遮荫、导流设施等）；亲水设施的建设；河道浚挖泥土的利用；多孔和透水护岸材料和结构的开发和应用及工程施工技术等。此外，结合河流生态修复规划和设计，一些规划设计模型和方法也被提出。在筑坝河流上，针对改善下游河流的生态系统状况，有关水库优化调度方式的研究和示范在一些国家也进行了一些研究，并初步取得一些成果，如河流生态需水量评价技术，洪水过程对鱼类繁殖的影响，自然水文过程模拟等。 同时，国外很多国家利用生态学理论，采用生态技术修复河道内受污染水体，恢复水体自净能力，具有工程造价少，能耗和运行成本低、净化效果显著等特点，积累了很多实践经验。生态方法修复受污染水体主要包括人工湿地处理系统、河道直接净化技术、氧化塘处理系统、
河道生态修复基础
河道生态修复基础知识 一、概况 河道生态修复是指在生态学原理基础上，使用综合方法，改善水文条件和河道地貌学特征，修复受损伤的水生态系统的生物群体及结构，重建健康的水生生态系统，修复和强化水体生态系统的主要功能，并能使生态系统实现整体协调，自我维持、自我演替的良性循环。 城市河道生态修复是根据自然生态系统多样性的要求，恢复河道自然属性，改变因城市化和传统水利工程所造成的河道的非自然面貌，消除因此带来的生态胁迫，为河道内及滨河的生物重新构建栖息场所，使得生态系统恢复到接近自然的状态，从而恢复城市河道各种功能，保持河道健康。 二、世界河流生态修复进展
世界上许多国家都在进行河道重返自然的生态修复。从上世纪70 年代起开始，发达国家针对人类活动干扰对河道生态系统的负面影响，开发了河道生态修复的理论和技术。并在河道整治工程和堤防工程设计、施工规范中增加了河道生态建设的内容，或颁布了专门的河道生态工程设计导则。 目前，国外河道生态修复技术包括以下：根据“给河道以空间”的洪水管理理念，建设分洪道、降低河漫滩高程；恢复河道连续性和蜿蜒性；河道岸坡生态防护；重建深槽和浅滩序列；恢复洪泛区湿地；创建河道内生物栖息地结构；建设亲水设施；应用多孔和透水护岸材料和结构等。同时，利用生态学理论，采用生态技术修复受污染河水，恢复水体自净能力，如：人工湿地处理系统、河道直接净化技术、氧化塘处理系统、植物——土壤处理系统、水生植物处理系统、生物操纵技术等 1）德国的近自然河道治理工程 德国的Selferr 首先提出近自然河溪治理的概念。它是指能够在完成传统河道治理任务的基础上，接近自然、经济并保持景观美的一种治理方案1。20 世纪50 年代，德国创立了“近自然河道治理工程”，提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。70 年代中期，德国进行了称之为“重新自然化”关于自然的保护与创造的尝试，开始在全国范围内开始拆除了被砼渠道化了的河道，将河道恢复到接近自然的状况。同
谈水生态修复技术在河道治理中的应用研究
谈水生态修复技术在河道治理中的应用研究 发表时间：2019-07-26T15:00:00.287Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：肖孟富 [导读] 摘要：人均水资源的逐渐减少，是不合理的人类活动造成的，破坏了水生态的平衡，导致水体污染严重，水环境日益恶化。 广州市水电建设工程有限公司 510600 摘要：人均水资源的逐渐减少，是不合理的人类活动造成的，破坏了水生态的平衡，导致水体污染严重，水环境日益恶化。本文从水生态修复概念入手，介绍了水生物基础修复技术，然后分析了水生态修复技术在河道治理中的应用要点，希望可以给相关人士提供一定的参考。 关键词：水生态修复技术；河道治理；应用；研究 近年来，我国水利工程获得了快速的发展和壮大，但是对河道的生态环境和生态景观造成了很多负面影响，导致水体出现恶臭及水体富营养化引发蓝藻水华泛滥等现象。水生态修复技术的应用，能够较好地处理这些问题，而且不需要耗费能源，建设成本和运行成本低，因此该项技术已经成为河道整治的新措施。 1.水生态修复概念 完整的水生态系统需要具备水生植物群落以及水生动物，同时，还要有数目巨大的微生物以及原生动物等。而水生态修复技术这是运用栽培植物和培养微生物的方法来进行转化水中的污染物，或者进行转移降解等方法，来改善水生物的生存环境，以此来达到净化水质的目的。这种技术在目前也是国际上常用的用于治理水体污染的其中一个方法，水生态修复技术不仅具有治污效果好造价低，而且运行成本也低的优点。根据大量实践和研究表明，对河道水体的治理，就一定要从污染源开始进行控制，与此同时，将水生态修复技术与之相结合，从而达到根本上进行治理，恢复水体生态。 2.水生态修复技术的内容 水生态修复系统是在河流生态系统遭到了严重破坏的当今，生态治水新理念的提倡而应运而生。水生态修复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。生物在一定的自然环境下生存和发展的状态称为生态系统，完整的水生态系统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。水生态修复技术的具体内容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。作为目前来讲国际上常用的水体污染治理办法之一，水生态修复技术具有治污效果好、工程造价相对较低、运行成本低等优点。实践生活表明，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”。 3.水生态修复主要技术类型 3.1生物处理技术 水生态修复技术中生物处理技术主要有厌氧处理、好氧处理以及厌氧-好痒组合处理三种。其运用人工培养的适用于分解污染物的一些微生物。运用控制这些微生物的品种、数量以及生长环境等，并结合人工曝气等措施，来加快并稳定诸如COD、氨氮以及有机氮等污染物的处理。生物处理技术依照河道水体的流域面积、水流以及污染程度等因素予以具体制定，现在主要为原位生物修复技术，运用于污染较为严重河道的水质净化。 3.2修建生态岸坡 水生态修复技术最终的目的是为了对受到污染的水体生物环境进行合理的修复，重新建立完整的水生态系统生物平衡体系，使其可以按照自然发展规律完成生态食物链的重建。随着人们环境保护意识的不断提高，人们自身的环保理念也随之改变。人们的环境保护理念已经逐步的由传统的防洪、排涝向安全、生态的水环境观念转变。生态型岸坡的修建，不仅改变了传统河坡直立的结构形式，同时随着岸边植物种植数量的不断增加，利用植物发达的根系实现土壤固结的目的，不仅有助于岸坡稳定性的全面提升，降低了岸坡被雨水冲刷现象发生的几率，而且岸边种植的大量的植物，也发挥出其在水生物保护方面的作用，为水生物营造了良好的栖息城所，加快了水体生态系统恢复的速率。 3.3生物修复 生物修复技术主要是指运用水生动植物、微生物等转化、分解、吸收水中污染物，从而达到水生态修复、水环境优化的效果。生态修复技术不仅能是单一动植物与微生物的修复，还可为不同动植物与微生物一同构成的水生态系统来开展水生态修复。在河道生态修复中动植物与微生物扮演着不同的角色，但是其都在水体净化中发挥着非常重要的作用。 3.4人工湿地处理技术 人工湿地具有调节区域气候的重要作用，通过物理、化学、生物三重作用实现水体净化工作。人工湿地的修建可以维持系统内的生物多样性，调节地表径流，通过重建较为完整的水生态系统对污染水体进行净化。人工湿地不仅能够美化当地环境、构造景观，更能调节气温及空气湿度，对局部气候有效进行调节。 4.生态修复技术在河道治理中的应用要点 4.1合理配置植物种类 将植物的种类进行有效合理的配置，选择适合该河道的植物种类对生态修复技术在河道治理中有着十分重要的作用。不同的植物对土质的适应性和选择性不同，这就要求在选择植物护岸时，就必须按照河道不同的水位来进行，并结合当地的具体情况来开展。 4.2建设多样性河流 通过恢复河流横、纵向连通来实现建设河流的多样性，河流形态多样可以有效减少岸坡和河床材料硬质化。进行河流横向的连通，是为了恢复和维持河流蜿蜒、曲折、多变的形态；进行纵向的连续性，即将河流建设成有护坡地基主河槽的复合断面状态。如果是在用护岸的地段，就需要采用透水岸坡防护结构，与此同时，科学的运用植物护坡和天然材料，像木桩、水葱、芦荟、柳树和乱石等，以此避免河流护岸硬质化。 4.3布置人工湿地 人工湿地是比较常见的人造景观，有些湿地是在现有河道形态基础上进行开凿和布置人工湿地；也有部分人工湿地经由人工开凿，完全由人工来重现湿地景观。人工湿地作为水生态净化系统的一种表现形式，对于恢复河道的水生动植物系统发挥了重大的作用。因此，通
国内外河流生态修复相关研究进展_陈兴茹-2
第32卷第5期2011年9月水生态学杂志Journal of Hydroecology Vol．32，No．5Sep．，2011 櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍殻 殻 殻 殻 综述 收稿日期：2011－06－27 基金项目：水利部公益性行业科研专项（201101023－2），国家自然科学基金（50879092），中国水科院科研专项（水集0822）。 作者简介：陈兴茹，1978年生，女，高级工程师，主要研究方向为河流生态环境修复。E- mail ：chenxr@iwhr．com 国内外河流生态修复相关研究进展 陈兴茹 （中国水利水电科学研究院水力学所，北京100038） Progress of River Restoration Research at Home and Abroad CHEN Xing-ru （Department of Hydraulics ，China Institute of Water Resources and Hydropower Research ，Beijing 100038，China ） 摘要：河流生态系统是一个复杂、多变、非线性的系统，增加了河流生态修复工作的难度。如何真正修复河流生态系统， 国内外许多学者进行了大量的理论和实践研究，取得丰硕的成果和宝贵的经验。总结国外城市化对河流生态的影响、河流生态修复技术、河流生态评价及河流生态修复后评估方面的成果，旨在为我国正在广泛开展的水生态修复工作提供参考；总结国内河流生态修复已有的成果和存在的问题，并展望我国今后河流生态修复工作应重点开展的工作内容。 关键词：河流；生态修复；研究进展中图分类号：X171．4 文献标志码：A 文章编号：1674－3075（2011）05－0122－07 欧洲、美国和日本等发达国家，自20世纪60年代就已认识到河流生态环境面临的诸多问题，积极开展生态修复的相关研究与实践活动。至今，经过半个世纪的时间，河流生态修复现状调研、科研、实践等活动开展得较多，研究比较深入，基于多种目标的各种修复技术已得到研发（Nijland ＆Cals ，2000；Brinson ＆Malvarez ，2002；Malmqvist ＆Rundle ，2002）；大型河流的生态修复工作也已有不少实例（Kondolf ，1995；Brooks ＆Shields ，1996；Tockner ＆Stanford ，2002），以密西西比河、莱茵河为典型代表的许多河流修复工作相对比较具体、细致，并且这些修复活动大多取得了良好的生态环境效益。我国的河流修复工作20世纪末刚起步。本文总结国内外河流生态修复的相关研究进展。 1 国外研究进展 1．1 城市化对河流的生态影响 流域内不透水表面不断增加导致大部分暴雨很快成为地表径流，且无法变成地下径流，城市河流水 文情势发生改变。产流过程的巨大变化对物理栖息 地和水质有很大的影响：水力条件单一、洪水峰值增加和基流减少（Booth ＆Jackson ，1997）；岸边带缺失及河床和堤岸被硬质化后，水生生物在高流量时缺乏避难所（Paul ＆Meyer ，2001）。城市河流受城市化影响的另一个特点是水质变差，尤其当含有悬浮固体、有毒物（如重金属）、碳水化合物、营养物和细菌等垃圾的污水汇入时（Lenat ＆Crawford ，1994），这可能严重地减少河流无脊椎动物群落的 存在。许多对城市流域的研究表明， 敏感物种（蜉蝣目Ephemeropera ，襀翅目Plecoptera ，毛翅目 Trichoptera ，简称EPT ）的丰度、密度增加了耐污物种（寡毛纲Oligochaetes ，摇蚊Chironomids ，蜗牛Snails ）的密度（Pitt ＆Bozeman ，1982；Garie ＆Mc-Intosh ，1986；Jones ＆Clark ，1987；Lenat ＆Craw-ford ，1994；Walsh et al ，2001）。 Soballe 和Wasley （2004）根据城市河流在城市中的重要地位，分析了城市化速度加快对城市河流的影响，指出“城市河流可以成为城市的宝贵财 富”，关键是如何解决城市河流面临的渠道化、岸线侵蚀、水体污染等问题，并提出了利用城市河流的方法，客观地评价了城市河流渠道化对于稳定河床和保护财产的重要作用。文中提到的行动方案，涉及内容包括如何改善进入河道的暴雨水质、最大限度 DOI:10.15928/j.1674-3075.2011.05.013