生態(tài)修復(fù)原理精選(九篇)

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第1篇：生態(tài)修復(fù)原理范文

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖業(yè)不斷壯大，污染也隨之增大。重慶市畜禽糞尿總排放量為7421.5萬t，有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生量810.5萬t，其中COD和BOD分別為188.0萬t和137.2萬t，氮、磷排放量分別為46.3萬t、24.8萬t，且呈逐年上升趨勢(shì)。其中糞便污染占53%，由于畜禽糞便的淋溶性極強(qiáng)，加上規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)80%的糞尿未經(jīng)處理直接排放，遭遇雨水沖刷，畜禽糞便量的15%～30%會(huì)進(jìn)入水體，攜帶高濃度的有機(jī)物、氮、磷等污染物，造成水庫(kù)高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷等指數(shù)超標(biāo)，致使水體無法達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2生態(tài)修復(fù)措施

2010年以來全市實(shí)施水生態(tài)修復(fù)工程項(xiàng)目109個(gè)，在水資源涵養(yǎng)和生態(tài)修復(fù)方面起到了較好的作用。飲用水源地水生態(tài)修復(fù)包括工程措施、植被措施和微生物措施三大類。

2.1工程措施一般來說，工程措施無法徹底改善被污染的水質(zhì)，而是對(duì)水質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理，直接將污廢水截排出至飲用水庫(kù)外，或采用隔離措施阻止人類活動(dòng)對(duì)水質(zhì)的進(jìn)一步污染，主要包括物理隔離網(wǎng)、截滲排污溝、土地滲濾系統(tǒng)、格柵井沉淀池。工程措施布設(shè)較好的水庫(kù)主要有梁平團(tuán)結(jié)水庫(kù)、江津紅旗水庫(kù)、城口羊耳壩水庫(kù)等。物理隔離網(wǎng)與傳統(tǒng)的封山育林隔離網(wǎng)類似，采用鐵絲網(wǎng)、圍墻等物理措施進(jìn)行強(qiáng)制隔離，避免人類進(jìn)入水體周邊影響水域生態(tài)環(huán)境，適用于人類活動(dòng)比較集中、對(duì)水環(huán)境干擾較強(qiáng)而又難于管理的區(qū)域。由于隔離網(wǎng)景觀效果差，又易遭損壞，因此該種措施常作為臨時(shí)措施，并逐步被帶刺植物籬所取代。截滲排污溝通過修建排污溝渠將污廢水進(jìn)行攔截，并通過其填料和少量植物對(duì)污水進(jìn)行短暫滲濾，最后排出飲用水源地之外。由于其主要功能是攔截上游坡面污水、改變污水排放位置、輔助處理水量污水，適用于污染源高程較大、污水較少的水源地。土地滲濾系統(tǒng)將污廢水引至滲濾田，采用土壤透水性良好的特性，使其進(jìn)入地下水，并依靠土壤生物系統(tǒng)的凈化技能對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化，逐步補(bǔ)充地下水再回用。該項(xiàng)措施要求較大的土層厚度、透水性和土壤生物處理能力。格柵井沉淀池指修建攔截沉淀污染物的裝置對(duì)污廢水進(jìn)行預(yù)處理，通常與其它措施配合使用，一般不單獨(dú)實(shí)施。

2.2植被措施植被措施通過建立適生、穩(wěn)定的植物生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)水體周邊的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善和保護(hù)，被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)、有效的水生態(tài)修復(fù)措施之一，尤其是對(duì)輕、中度污染的水庫(kù)效果更佳。通過近年來的調(diào)研與篩選，適合重慶市飲用水源水庫(kù)的植物種類達(dá)100余種，植被措施從陸坡至水域橫向布設(shè)包括陸生植物帶、自然濕地、水域植物帶。陸生植物主要指陸地水源涵養(yǎng)林和庫(kù)岸植物帶。水源涵養(yǎng)林是將喬灌木布置在水源地附近上游山坡或地塊；庫(kù)岸植物帶將喬灌草組合布設(shè)在水庫(kù)沿岸常年洪水位以上區(qū)域，形成沿岸植被帶。陸生植物通過充分發(fā)揮植被“綠色水庫(kù)”之特性，隔離人類活動(dòng)、攔截垃圾、涵養(yǎng)水源、保持水土、改善水文狀況、促進(jìn)區(qū)域水分良性循環(huán)、改善景觀，從而對(duì)水生態(tài)進(jìn)行修復(fù)。喬木可選擇水杉、楊柳、馬尾松、圓柏等，灌木可選擇云南黃素馨、黃荊、構(gòu)骨等，草本可選擇香根草、扁竹根、麥冬等。該種措施的代表工程有銅梁橋亭水庫(kù)、壁山的同心水庫(kù)、云陽(yáng)縣小溪溝和渝北戰(zhàn)斗水庫(kù)等。自然濕地是在水面附近較平坦的消落區(qū)栽種植物，利用“植物———土壤———水體”系統(tǒng)的綜合作用，對(duì)污染物起到物理阻滯作用、吸收水體和沉積物的營(yíng)養(yǎng)鹽，從而達(dá)到對(duì)污染源的層層梯級(jí)攔截、凈化。該種措施的代表工程有合川新農(nóng)水庫(kù)、梁平大溝水庫(kù)等。水域植物帶適用于污染相對(duì)嚴(yán)重的飲用水源水庫(kù)，指正常蓄水位區(qū)內(nèi)栽植各種水生植物。其中淺水緩坡區(qū)域栽植挺水、沉水和浮水植物，通過水生植物對(duì)污染物進(jìn)行吸附，達(dá)到改善水質(zhì)的目的；對(duì)水體較深的陡坡壩體附近，由于岸坡以石塊為主，無植物生長(zhǎng)需要的土壤，采用生態(tài)浮床或沉床，利用植物根系的吸收作用富集污染元素，通過收獲植物體搬離水體，對(duì)水體進(jìn)行凈化。該措施的代表工程有梁平紅衛(wèi)水庫(kù)、豐都高灌水庫(kù)、大足區(qū)的新勝水庫(kù)等。

2.3微生物措施微生物措施適用于污染非常嚴(yán)重的飲用水源水庫(kù)，利用曝氣曝氧生物處理、厭氧發(fā)酵生物處理、生態(tài)基等裝置快速降解水體中的有機(jī)質(zhì)，從而改善水質(zhì)。曝氣曝氧生物處理通過對(duì)污水進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的曝氣曝氧，使微生物和氧氣充分接觸，增加好氧微生物的降解能力，產(chǎn)生污泥沉淀，降低污染物濃度；與曝氣處理相反，厭氧發(fā)酵生物處理通過創(chuàng)造與空氣隔絕的條件下，利用厭氧微生物將污水中的大分子有機(jī)物降解為低分子化合物，轉(zhuǎn)化為氣體釋放出來，達(dá)到降低污染物濃度的目的；生態(tài)基指水體表面培育出微生物生長(zhǎng)的溫床，利用其巨大的比表面積，吸附水生生物進(jìn)行聚集，放大生物降解作用，利用微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行吸附，形成良好的生態(tài)系統(tǒng)。微生物措施的代表工程主要有巫溪新花水庫(kù)、墊江龍鳳水庫(kù)和潼南敬家溝水庫(kù)等。

3結(jié)語(yǔ)

第2篇：生態(tài)修復(fù)原理范文

 

關(guān)鍵詞：生態(tài)　水利工程　設(shè)計(jì)原則

1水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的影響

在社會(huì)生產(chǎn)過程中水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)有著巨大的作用，同時(shí)也要看到水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動(dòng)人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動(dòng)性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權(quán)衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面，似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。

2生態(tài)水利工程

從學(xué)科發(fā)展角度看，現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué)，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險(xiǎn)等問題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法，促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合，用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論，形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)（生態(tài)產(chǎn)業(yè)）及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。

3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求，也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。

對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。

3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會(huì)下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動(dòng)，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后，就應(yīng)該對(duì)于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫(kù)和生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（gis）是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系，必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢(shì)、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營(yíng)養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括：調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求，評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。在眾多的環(huán)境因子中，識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。

3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。

將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí)，生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì)，建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同，生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì)，或者說是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí)，要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī)，樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此，每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。

自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí)，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時(shí)要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。

3.4景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃？首先，水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起，形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí)，需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相

互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。再者，河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)，一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后，河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備，同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程，河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高，同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看，生態(tài)系統(tǒng)的演替，即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后，就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。

意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的，在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外，人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行（包括管理）—監(jiān)測(cè)—評(píng)估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中，監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。

在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與，通過對(duì)話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

［1］董哲仁.水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫［j］.水利水電技術(shù)，2003，（7）：1~5.

［2］董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架［j］.水利學(xué)報(bào)，2003，（1）：1~6.

［3］董哲仁.河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性［j］.水利學(xué)報(bào)，2003，（11）：1~7.

［4］mitsch w.j.，jorgensen s e..ecological engineering and ecosystemrestoration［m］.published by john wiley&sons，inc.，hoboken，newjersey，2004：134~137.

［5］董哲仁.荷蘭圍墾區(qū)生態(tài)重建的啟示［j］.中國(guó)水利，2003，（11a）：45~47.

［6］o’neill r.v.，d.l.deangelis，j.b.waide，et al.a hierarchical con－cept of ecosystems［m］.princeton university press，princeton，nj.1986：153.

［7］gosselink j.g.landscape conservation in a forested wetland water－shed［j］.bioscience，1990，40：588~600.

第3篇：生態(tài)修復(fù)原理范文

關(guān)鍵詞：污染土壤；生態(tài)修復(fù)；重金屬污染；有機(jī)物污染

土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類不可缺少、不可再生的自然資源[1]。隨著石油、城市垃圾、工業(yè)廢物、農(nóng)藥、化肥的不斷滲入，我國(guó)的土壤污染問題日趨嚴(yán)重，已嚴(yán)重威脅著人類的生存環(huán)境和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，成為繼水污染、大氣污染、噪聲污染和固體廢物污染后備受社會(huì)廣泛關(guān)注的污染問題之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)受各種污染物污染的耕地有1 200多萬hm2，約占全國(guó)耕地總面積的10%，嚴(yán)重威脅著人類的生命健康。

加強(qiáng)土壤肥力的培育，防治土壤污染，實(shí)施污染土壤的清潔顯得十分必要。近年來，土壤污染的生態(tài)修復(fù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已成為十分活躍的研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)相比，生態(tài)修復(fù)具有高效、無二次污染與操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，逐漸被大家所認(rèn)識(shí)[2]。本文對(duì)污染土壤的生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究作一綜合介紹，以期為致力于這方面研究的科學(xué)工作者提供有益的參考。

1 污染土壤生態(tài)修復(fù)基本原理

生態(tài)修復(fù)（Ecological remediation）是指在生態(tài)學(xué)原理指導(dǎo)下，以廣義的生物修復(fù)（包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和酶學(xué)修復(fù)）為基礎(chǔ)，結(jié)合各種物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)以及工程技術(shù)措施，通過優(yōu)化組合和技術(shù)再造，使之達(dá)到最佳效果和最低耗費(fèi)的一種綜合的修復(fù)污染環(huán)境的方法。也就是說，生態(tài)修復(fù)是根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，利用特異生物（如修復(fù)植物或?qū)Ｐ越到馕⑸锏龋?duì)環(huán)境污染物的代謝過程，并借助物理修復(fù)與化學(xué)修復(fù)以及工程技術(shù)的某些措施加以強(qiáng)化或條件優(yōu)化，使污染環(huán)境得以修復(fù)的綜合性環(huán)境污染治理技術(shù)[3]。

2 污染土壤生態(tài)修復(fù)研究?jī)?nèi)容

2.1 重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)研究

重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)研究多以植物為核心。主要包括修復(fù)植物篩選與合理搭配、修復(fù)機(jī)理和根際圈效應(yīng)以及修復(fù)強(qiáng)化措施與應(yīng)用。有關(guān)超積累植物篩選的研究經(jīng)歷了從對(duì)Ni、Cu、Zn 和Mn的超積累植物的篩選[4]，到近年來對(duì)Cd、Pb和As等重金屬超積累植物的篩選[5]的過程。

近年來，對(duì)重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)的研究已由對(duì)單一重金屬污染的修復(fù)研究轉(zhuǎn)移到對(duì)多種重金屬?gòu)?fù)合污染的修復(fù)研究，包括對(duì)一些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的單一重金屬超積累植物，檢驗(yàn)其是否具有對(duì)多種重金屬污染的修復(fù)作用。為了解決土壤重金屬?gòu)?fù)合污染的問題，許多學(xué)者還就多種單一重金屬污染超積累植物的合理搭配進(jìn)行了研究與探索。

隨著植物生理生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)以及各種微觀技術(shù)的發(fā)展，植物超積累機(jī)理的研究在不斷深入。有研究發(fā)現(xiàn)，植物根系分泌物特別是有機(jī)酸能通過螯合作用或酸化根際環(huán)境促進(jìn)土壤重金屬的溶解和根系的吸收，這可能與植物體內(nèi)某些專一性運(yùn)輸?shù)鞍椎奶厥庾饔糜嘘P(guān)。也有研究表明，超積累植物對(duì)重金屬有較強(qiáng)的耐性，它對(duì)重金屬的富集可能與一些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有關(guān)，如轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因ZnT-1對(duì)Zn轉(zhuǎn)運(yùn)。目前已有成功從植物體內(nèi)分離出與超積累及耐性相關(guān)的一些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的報(bào)道[6]。

近年來，利用轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)重金屬污染土壤的研究也取得一定的進(jìn)展。Banuelos[7]等在田間試驗(yàn)條件下，研究了轉(zhuǎn)基因植物印度芥菜對(duì)Se富集的能力，結(jié)果表明，與野生型印度芥菜相比，轉(zhuǎn)基因型印度芥菜的富集能力幾乎提高了近1倍。

除以上外，一些學(xué)者還開展了通過施加各種添加劑來提高植物對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)效果的研究。如施加EDTA、EDDS、有機(jī)酸等[8-9]后能明顯提高植物的修復(fù)效果，但這些研究存在一定的缺陷，即易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。此外，利用微生物促進(jìn)植物對(duì)某一或某幾種重金屬富集的研究報(bào)道也較多，如叢枝菌根真菌促進(jìn)植物對(duì)Zn、Cd、Pb或As的富集作用。

重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)研究較多但研究得不夠深入，目前仍有一些機(jī)理不完全清楚，生態(tài)修復(fù)的方法操作和應(yīng)用還不成熟。因此，加強(qiáng)重金屬污染土壤的生態(tài)修復(fù)機(jī)理、實(shí)用技術(shù)及多學(xué)科交叉研究是今后研究的重點(diǎn)。

2.2 有機(jī)物污染土壤生態(tài)修復(fù)研究

有機(jī)物污染土壤生態(tài)修復(fù)研究主要是圍繞微生物修復(fù)作用展開的，這方面的研究?jī)?nèi)容大致包括高效降解微生物篩選和合理搭配、生物修復(fù)的化學(xué)強(qiáng)化和生物化學(xué)強(qiáng)化、生物修復(fù)的物理強(qiáng)化和物理化學(xué)強(qiáng)化、生物修復(fù)的電化學(xué)強(qiáng)化、生物修復(fù)的酶學(xué)強(qiáng)化以及植物與微生物的聯(lián)合修復(fù)等。目前，有關(guān)有機(jī)物污染土壤生態(tài)修復(fù)的研究主要集中在對(duì)高效降解微生物的篩選、分離、鑒定等方面[10]。

3 污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)

目前，盡管污染土壤的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)以及工程修復(fù)技術(shù)已取得一定進(jìn)展并出現(xiàn)了一些實(shí)用技術(shù)，但往往會(huì)破壞污染土壤的理化性質(zhì)，甚至?xí)斐蓪?duì)環(huán)境的二次污染，對(duì)于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤基本上難以應(yīng)用。重金屬等無機(jī)污染的植物修復(fù)和有機(jī)污染的生物修復(fù)雖克服了這些缺點(diǎn)，但由于這些技術(shù)本身所固有的一些應(yīng)用條件的限制，在修復(fù)實(shí)踐中也難以推廣，大多只是處于試驗(yàn)階段或是基礎(chǔ)研究階段。

與傳統(tǒng)的物理和化學(xué)修復(fù)技術(shù)相比，污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性基本保持不變，一般不破壞植物生長(zhǎng)所需要的土壤環(huán)境；（2）實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的礦化；（3）處理形式多樣，可根據(jù)條件分別采用原位和異位修復(fù)方式；（4）處理成本低；（5）應(yīng)用范圍廣泛，可處理不同類型、不同程度的污染土壤。

4 污染土壤生態(tài)修復(fù)研究前景

綜上所述，生態(tài)修復(fù)研究雖然有較多的報(bào)道，但目前仍處于基礎(chǔ)性研究階段，仍有一些修復(fù)機(jī)理不完全清楚，修復(fù)的實(shí)踐應(yīng)用和操作方法還不夠成熟。因此，污染土壤的生態(tài)修復(fù)機(jī)理研究將是污染土壤生態(tài)修復(fù)研究的一個(gè)重點(diǎn)。

從生態(tài)學(xué)的角度看，污染土壤生態(tài)修復(fù)研究的核心內(nèi)容仍然是超積累植物和高效降解微生物的篩選及合理搭配、修復(fù)機(jī)理的探索和基于植物與微生物聯(lián)合修復(fù)的根際圈效應(yīng)、以廣義生物修復(fù)為核心的聯(lián)合修復(fù)以及修復(fù)強(qiáng)化措施的研究。其應(yīng)用不可避免地要利用分子生物學(xué)方法和農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，因此環(huán)境科學(xué)與生物學(xué)、農(nóng)學(xué)的交叉融合必將成為污染土壤生態(tài)修復(fù)的一種重要研究方法。從這種意義上來看，生態(tài)修復(fù)將成為解決污染土壤的根本手段。如何綜合運(yùn)用環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)和農(nóng)學(xué)等多學(xué)科原理，研究既實(shí)用又造價(jià)低廉的污染土壤生態(tài)修復(fù)實(shí)用技術(shù)，將是污染土壤生態(tài)修復(fù)研究的另一個(gè)重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 周啟星,宋玉芳.污染土壤修復(fù)原理與方法[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

[2] 熊明彪.污染土壤生態(tài)修復(fù)研究綜述[J].中國(guó)水土保持,2009(6):41-42.

[3] 周啟星,魏樹和,張倩茹,等.生態(tài)修復(fù)[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2006.

[4] Brown S L, Chaney R L, Angle J S, et al. Phytoremediation potential of Thlaspi caerulescens and bladder campion for zinc and cadmium-contaminated soil[J]. Joural of Environmental Quality, 1994 (23):1151-1157.

[5] Ma L Q, Komar K M, Tu C, et al. A fem that hyperaccumulates arsenic[J]. Nature, 2001, 409 :579.

[6] 郎明林,張玉秀,柴團(tuán)耀.基因工程改良植物重金屬抗性與富集能力的研究進(jìn)展[J].生物工程學(xué)報(bào), 2004,20(2):157-164.

[7] Banuelos G, Leduc D L, Pilon-Smits E A H, et al. Transgenic Indian mustard overexpressing selenocysteine lyase or selenocysteine methyltransferase exhibit enhanced potential for selenium phytoremediation under field conditions[J]. Environmental Science & Technology, 2007, 41(2):599-605.

[8] Liphadzi M S, Kirkham M B, Snyman H G. Heavy metal displacement in EDTA assisted phytoremediation of biosolids soil[J]. Water Science and Technology, 2006, 54 (5):147-153.

第4篇：生態(tài)修復(fù)原理范文

關(guān)鍵詞: 水利生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、水利工程現(xiàn)狀與生態(tài)

生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是: 對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)( 如治河、防洪工程) ，兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo); 對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù); 生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)( 生態(tài)產(chǎn)業(yè)) 及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。

人們?yōu)榱藵M足一定的需求，大量興建的水利工程，同時(shí)也造成了一些負(fù)面效應(yīng)。為此，針對(duì)生態(tài)水利工程如何規(guī)劃設(shè)計(jì)成為當(dāng)務(wù)之急。生態(tài)水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著舉足輕重的地位。但是水利工程規(guī)劃的同時(shí)，必須考慮到水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重影響，因此在規(guī)劃在生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)要考慮對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響盡量減小到最小。本文通過對(duì)水利工程學(xué)的基本原則進(jìn)行分析。

二、生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)基本原則

1、工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一種綜合性工程，既要滿足人類的需求，同時(shí)也要考慮可持續(xù)發(fā)展的要求。另外，生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。

從生態(tài)水里工程的經(jīng)濟(jì)上分析，應(yīng)準(zhǔn)尋風(fēng)險(xiǎn)小效益大的基本原則，由于生態(tài)系統(tǒng)的演變方向隨機(jī)的，生態(tài)水利工程規(guī)劃具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，這需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，應(yīng)該合理的利用生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力，力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大收獲的規(guī)劃路線。

2、提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會(huì)下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化由于人類活動(dòng)，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

3、景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。

所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

同時(shí)，必須重視水域和生態(tài)環(huán)境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，表現(xiàn)為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機(jī)變化，也表現(xiàn)為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢(shì)的擺

動(dòng)。這些變化決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的變化范圍從生境受到限制時(shí)期的高度臨界狀態(tài)到生境擴(kuò)張時(shí)期的冗余狀態(tài)。

4、反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程，河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高，同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看，生態(tài)系統(tǒng)的演替，即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

三、水利工程灌區(qū)設(shè)計(jì)

1、 規(guī)劃的建設(shè)規(guī)模預(yù)測(cè)分析

（1）國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展要求需根據(jù)當(dāng)?shù)乇Ｕ霞Z食安全、增加農(nóng)民收入的要求，小型灌區(qū)在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要地位，依據(jù)大中型灌區(qū)以及當(dāng)?shù)睾底鬓r(nóng)業(yè)

發(fā)展規(guī)劃確定的糧食生產(chǎn)目標(biāo)，試分析農(nóng)村、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)小型農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)的總體需求，進(jìn)而確定小型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)模、新建小型水源工程及發(fā)展灌溉面積的規(guī)

模。

( 2) 耕地資源對(duì)小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展的素質(zhì)潛力分析根據(jù)當(dāng)?shù)馗刭Y源狀況，分析小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展素質(zhì)以及發(fā)展?jié)摿Α?/p>

( 3) 可供灌溉水資源對(duì)小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展?jié)摿Ψ治鲆钥h為單位進(jìn)行水資源承載能力復(fù)核，從水資源角度論證小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展?jié)摿Αt需要根據(jù)水資源綜合規(guī)劃確定的灌溉用水總量控制指標(biāo)及其使用情況等諸多因素，分析農(nóng)業(yè)內(nèi)部對(duì)水資源的需求情況，分析規(guī)劃改造區(qū)域可供水資源量。進(jìn)一步證明改造區(qū)域水資源供、需平衡狀況。

二關(guān)于水利工程灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的建設(shè)內(nèi)容

（1) 小型水庫(kù)( 即所謂的引水) 自流灌區(qū)的取水樞紐、固定渠道( 包括排水溝) 續(xù)建配套以及涵閘等建設(shè)物的建設(shè);

( 2) 小型揚(yáng)水灌區(qū)的泵站、涵閘等建筑物的建設(shè)以及對(duì)于固定渠道續(xù)建配套節(jié)水改造;

( 3) 水源工程( 小水池窖( 水池) 、新建塘壩、提水設(shè)施等等) ;

( 4) 灌排泵站的更新改造;

( 5) 排澇泵站的建設(shè)。

對(duì)于農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民利用的工程，農(nóng)田水利灌溉工程起到了決定性的作用。所以，我們應(yīng)當(dāng)以科學(xué)發(fā)展觀，深入貫徹和實(shí)行，用正確的管理方式，管好，用好，保護(hù)好水資源，建設(shè)新農(nóng)村，以方便建設(shè)農(nóng)村，發(fā)展農(nóng)業(yè)，應(yīng)以惠農(nóng)民為基本指導(dǎo)方針，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理、高效安全的水利灌溉工程。通過強(qiáng)化流域?yàn)閱卧乃Y源最為統(tǒng)一管理，監(jiān)理有協(xié)調(diào)性的，有效率的水利運(yùn)行體制。協(xié)調(diào)好水人關(guān)系。就一定能夠妥善的解決合理需要和有效供給只見到重要矛盾，實(shí)現(xiàn)水資源的供求平衡，保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性。

參考文獻(xiàn)：

董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架［J］.水利學(xué)報(bào)，2003，（1）：1~6

第5篇：生態(tài)修復(fù)原理范文

關(guān)鍵詞：水污染 水環(huán)境 修復(fù)

1.中國(guó)水污染狀況

1>我國(guó)地表水天然狀況良好，大部分地區(qū)水體的礦化度能夠滿足生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。

2>我國(guó)點(diǎn)源污染不斷加劇，非點(diǎn)源污染日趨嚴(yán)重，是造成我國(guó)地表水資源質(zhì)量不斷惡化的主要原因。

3>我國(guó)河流污染以有機(jī)污染為主，主要超標(biāo)參數(shù)為氨氮、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、溶解氧、和揮發(fā)酚。重金屬污染出現(xiàn)在西南、長(zhǎng)江等局部區(qū)域。

4>我國(guó)湖泊水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅供水安全和漁業(yè)生產(chǎn)，嚴(yán)重削弱景觀娛樂功能的發(fā)揮。

5>我國(guó)江河湖庫(kù)底質(zhì)污染嚴(yán)重。重金屬污染率高達(dá)80.1%，總磷輕度和重度污染斷面比例12.5%，總氮輕度及重度污染斷面比例16.7%。

6>我國(guó)水功能區(qū)達(dá)標(biāo)狀況不容樂觀，部分水功能區(qū)已經(jīng)喪失了其使用功能。

7>我國(guó)水功能區(qū)納污能力與入河量的空間分異加劇了水環(huán)境狀況的惡化，部分水功能區(qū)不堪重負(fù)。

2.水污染成因

2.1水污染類型

熱污染、耗氧污染、植物營(yíng)養(yǎng)鹽、酚類污染、重金屬類污染、農(nóng)業(yè)污染、油類污染、氰化物污染、酸污染、病原體污染、放射性污染、有毒有機(jī)物污染。

2.2水環(huán)境污染物作用機(jī)制

2.2.1物理機(jī)制

物理機(jī)制是指外界的污染使生態(tài)系統(tǒng)中某些因子的物理性質(zhì)發(fā)生改變，從而影響生態(tài)系統(tǒng)的物理環(huán)境，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的生物環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，產(chǎn)生各種生態(tài)效應(yīng)。

2.2.2化學(xué)機(jī)制

廢水中含有大量的污染物，包括有機(jī)污染物、無機(jī)污染物、重金屬等?；瘜W(xué)污染物與水體生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境各要素之間發(fā)生化學(xué)作用，同時(shí)污染物之間也能相互作用，導(dǎo)致污染物的存在形式不斷發(fā)生變化，污染物對(duì)生物的毒性及生態(tài)效應(yīng)也隨之改變。

2.2.3生物學(xué)機(jī)制

污染物進(jìn)入生物體后，對(duì)生物體的生長(zhǎng)、新陳代謝、生化過程產(chǎn)生各種影響，如對(duì)植物的細(xì)胞發(fā)育、組織分化以及植物體的吸收機(jī)能、光合作用、呼吸作用、蒸騰作用、次生物代謝等。

2.2.4綜合機(jī)制

污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生污染生態(tài)效應(yīng)，其往往綜合物理、化學(xué)和生物學(xué)過程，并且經(jīng)常是多種污染物共同作用，形成復(fù)合污染效應(yīng)。

3.水環(huán)境修復(fù)技術(shù)與評(píng)價(jià)

3.1水環(huán)境修復(fù)技術(shù)綜述

1>化學(xué)方法，如加入化學(xué)藥劑殺藻、加入鐵鹽、促進(jìn)磷沉淀、加入石灰脫氮等。

2>物理方法，如疏挖底泥、機(jī)械除藻、引水沖淤等。

3>生物-生態(tài)方法，如放養(yǎng)控藻型生物、構(gòu)建人工濕地和水生物植被。

4.河流生態(tài)修復(fù)

4.1河流生態(tài)系統(tǒng)概述

河流生態(tài)系統(tǒng)是地球生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)典型生態(tài)系統(tǒng)，具有生態(tài)系統(tǒng)的基本特性。河流生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物群落與非生物環(huán)境相互作用，通過物質(zhì)流和能量流在其內(nèi)部構(gòu)成生物/環(huán)境統(tǒng)一體，系統(tǒng)內(nèi)的生物與非生物環(huán)境具有統(tǒng)一性，從而維持系統(tǒng)的平衡。

4.2河流修復(fù)基本理論

河流生態(tài)修復(fù)是重建系統(tǒng)干擾前的結(jié)構(gòu)和功能及有關(guān)的物理、化學(xué)和生物學(xué)特征，使其發(fā)揮應(yīng)有的作用等，生態(tài)修復(fù)并不意味著在所有場(chǎng)合下修復(fù)原有生態(tài)系統(tǒng)，這既沒有必要，也沒有可能。在實(shí)際修復(fù)中，一般很難將河流修復(fù)到原來沒有受到人為干擾下的狀態(tài)，主要與修復(fù)目的以及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素有關(guān)。因此，一般只是適當(dāng)修復(fù)，既恢復(fù)河流的生態(tài)功能，又滿足人類的需要。

5.湖泊水庫(kù)水環(huán)境污染與修復(fù)

5.1概述 湖泊和水庫(kù)與人類的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，具有多種重要的社會(huì)功能和生態(tài)系統(tǒng)。近20年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，湖泊資源的開發(fā)利用在規(guī)模、速度以及利用強(qiáng)度都大大加強(qiáng)。但在我們從湖泊獲得巨大經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，也對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，湖泊水環(huán)境污染問題日益突出。

5.2湖泊和水庫(kù)的水環(huán)境污染

湖泊和水庫(kù)水環(huán)境面臨的主要環(huán)境污染問題包括：氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽過量輸入引起的水體富營(yíng)養(yǎng)化問題；工業(yè)廢水和生活污水排放導(dǎo)致的重金屬、有機(jī)化合物等有毒有害物質(zhì)污染；大氣酸沉降和礦山廢水導(dǎo)致的湖泊酸化問題；不合理的人為開發(fā)活動(dòng)，如高強(qiáng)度的圍湖造田和養(yǎng)殖。

5.3污染湖泊恢復(fù)原理和技術(shù)

生態(tài)修復(fù)是指通過人為的調(diào)控，使受污染損害的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到受干擾前的自然狀態(tài)，恢復(fù)其合理的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、高效的系統(tǒng)功能和協(xié)調(diào)的內(nèi)在關(guān)系。生態(tài)恢復(fù)可能源于幾個(gè)主要目的，包括珍惜生物保護(hù)、地理與景觀生態(tài)原生性保護(hù)、建立功能性的生態(tài)系統(tǒng)等。污染受損湖泊的修復(fù)主要強(qiáng)調(diào)兩個(gè)方面的內(nèi)容：一方面是強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，通過恢復(fù)措施盡可能抵消或減輕一部分已被證明對(duì)環(huán)境和人類有害活動(dòng)的負(fù)面效應(yīng)，通過一定的措施使湖泊能夠滿足人類的需要；另一方面內(nèi)容，使受損或受干擾湖泊生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能上恢復(fù)到破壞前狀態(tài)。

6.濕地污染修復(fù)

6.1概述 濕地生態(tài)系統(tǒng)是由濕生植物、中生植物和水生植物、動(dòng)物和微生物與環(huán)境要素之間密切聯(lián)系、相互作用，通過物質(zhì)交換、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞所構(gòu)成的占據(jù)一定空間、具有一定結(jié)構(gòu)、執(zhí)行一定功能的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)的屬性，但有不同于二者。

6.2濕地污染及環(huán)境效應(yīng)

濕地水環(huán)境受到污染因素很多，污染源主要來自無機(jī)污染物和有機(jī)污染。無機(jī)污染物包括造成大氣污染的臭氧和二氧化碳，氮硫化物，重金屬，放射性元素，以及部分離子化合物。有機(jī)污染主要指由城市污水、食品工業(yè)和造紙工業(yè)等排放大量有機(jī)物的廢水造成的污染。

6.3濕地修復(fù)的技術(shù)與措施

6.3.1物理修復(fù)技術(shù)

在濕地修復(fù)方面，通常使用的物理技術(shù)有土壤滲濾法和調(diào)水沖洗法。研究表明：濕地土壤地表的亞黏土對(duì)水體中各項(xiàng)污染物均有較好的去除效果，土壤滲濾就是通過濕地土壤的多植物根系及水流流速較緩等特點(diǎn)，將各種污染物質(zhì)截留在濕地生態(tài)系統(tǒng)中。調(diào)水沖洗法則是通過外流域調(diào)水，從數(shù)量和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面改變濕地的水體質(zhì)量。

6.3.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)

利用化學(xué)反應(yīng)原理及方法來分離、去除水體中的污染物，或使其轉(zhuǎn)化無害的物質(zhì)。常用的方法有混凝法、中和法、氧化還原法、電解法、吸附法、電滲析法等。

7.地下水污染修復(fù)

7.1地下水污染

地下水污染途徑：污染液從各種污染源不斷地通過包氣帶向地下水面滲透是一種普遍的地下水污染途徑。主要的地下水污染物質(zhì)：氮、有機(jī)物質(zhì)。

7.2地下水修復(fù)

7.2.1抽取處理

抽取處理是采用水泵將地下水抽出來，在地面進(jìn)行處理凈化，處理后的水將重新注入地下或排入地表水體，從而減少地下水污染程度的一種修復(fù)技術(shù)。

7.2.2氣提技術(shù)

氣提技術(shù)利用真空泵和井，在受污染區(qū)域誘導(dǎo)產(chǎn)生氣流，將吸附態(tài)、溶解態(tài)或者自有相的污染物轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀?，抽提到地面，然后精心收集和處理?/p>

7.2.3空氣吹脫技術(shù)

空氣吹脫是在一定的壓力條件下，將壓縮空氣注入受污染區(qū)域，將溶解在地下水中的揮發(fā)性化合物，吸附在土顆粒表面上的化合物，以及阻塞在土壤空隙中的化合物驅(qū)趕出來?？諝獯得摪ㄈ齻€(gè)過程，現(xiàn)場(chǎng)空氣吹脫；揮發(fā)性有機(jī)物的揮發(fā)；有機(jī)物的好養(yǎng)生物降解。

第6篇：生態(tài)修復(fù)原理范文

關(guān)鍵詞：水利工程 設(shè)計(jì) 問題 原則

一、生態(tài)水利工程概述

⑴生態(tài)水利工程的概念

傳統(tǒng)水利工程主要以水文學(xué)、水力學(xué)、巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)為主的工程力學(xué)體系。生態(tài)水利工程更加注重人與自然的和諧發(fā)展，更加關(guān)注人工工程對(duì)水體的影響，吸收了部分生態(tài)學(xué)的理論與環(huán)境工程學(xué)的技術(shù)方法，成為一個(gè)跨領(lǐng)域的工程體系，具有極強(qiáng)的綜合性。

⑵生態(tài)水利工程的特點(diǎn)

生態(tài)水利工程有很強(qiáng)大的綜合性和系統(tǒng)性使流域及區(qū)域的單項(xiàng)水利工程相互聯(lián)系、相互制約，同時(shí)，水利工程與其他與國(guó)民經(jīng)濟(jì)相聯(lián)系的工程有巨大的關(guān)聯(lián)性。同時(shí)與環(huán)境有密切的聯(lián)系。而且對(duì)江河湖泊以及生態(tài)環(huán)境、氣候等都有重大影響。這種影響利弊同存，所以在對(duì)生態(tài)水利工程進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該消除其弊端，發(fā)揮水利工程本身的積極作用。

⑶生態(tài)水利工程的功能

首先生態(tài)水利工程具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。因其可以在汛期進(jìn)行防洪、發(fā)電、發(fā)展航運(yùn)、旅游及養(yǎng)殖業(yè)，顯然具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。其次，生態(tài)水利工程可以提高河道的蓄水能力，滿足人們的日常用水和農(nóng)田用水。隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)水的需求不斷增加，修建生態(tài)水利工程可以提高河道的蓄水能力調(diào)節(jié)水利及用水資源，滿足人們的日常用水和農(nóng)田用水。最后，生態(tài)水利工程具有很好的防洪排澇功效。人所能利用的水資源是非常有限的，生態(tài)水利工程可以在汛期蓄水滿足人類在干旱季節(jié)對(duì)水的需求。從生態(tài)方面而言，通過對(duì)水量的調(diào)節(jié)，合理支配水資源可以使河流長(zhǎng)期處于一個(gè)平穩(wěn)狀態(tài)，充分發(fā)揮其調(diào)節(jié)能，促進(jìn)態(tài)的改善，并通過對(duì)水量的調(diào)節(jié)來滿足人們的生產(chǎn)和生活用水，從而更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。

二、生態(tài)工程設(shè)計(jì)時(shí)存在的問題

⑴水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，并沒有過多地考慮生態(tài)環(huán)境要求，滿足不了良性生態(tài)循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展的要求。

⑵缺乏具體的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)方法及標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)系統(tǒng)本身就具有明顯的地理位置和區(qū)域的差異性，決定了考慮生態(tài)的水利工程就應(yīng)該具有特定性和區(qū)域性，因而制定具體的設(shè)計(jì)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)非常困難。

⑶水利工程設(shè)計(jì)人員的生態(tài)意識(shí)不強(qiáng)。由于專業(yè)分工，以及規(guī)劃設(shè)計(jì)人員與生態(tài)科技工作人員合作少，這樣就導(dǎo)致了水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)人員采用基于生態(tài)環(huán)境規(guī)律來進(jìn)行設(shè)計(jì)的意識(shí)并不強(qiáng)，以及基于生態(tài)環(huán)境的水利工程設(shè)計(jì)不普及。

⑷在水利工程設(shè)計(jì)中，缺乏當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)、水文等具體資料。

⑸即使只重視水利工程的生態(tài)設(shè)計(jì)，但卻忽略了水利工程建成后的生態(tài)管理和生態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。

⑹生態(tài)設(shè)計(jì)滿足不了整體生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)良性循環(huán)和持續(xù)性。

三、生態(tài)水利工程的基本設(shè)計(jì)原則

⑴充分發(fā)揮生態(tài)水利工程對(duì)整個(gè)河流的自我修復(fù)能力

生態(tài)系統(tǒng)所具有的可持續(xù)性就是其自我修復(fù)能力，也就是某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種可以經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，從而尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件，依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)功能，合理選擇合適的物種，形成合理的生態(tài)結(jié)構(gòu)。成功的水利工程就是應(yīng)該讓人工與自然各占 1/2，不能只考慮人類的經(jīng)濟(jì)利益，應(yīng)該樹立融入自然、充分發(fā)揮河流自我修復(fù)功能的工程概念，從人與自然和諧相處的度出發(fā)。生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值，力圖找到最科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。

⑵對(duì)生態(tài)水利工程河流的多樣性進(jìn)行保護(hù)

保護(hù)河流的多樣性就是維持生物多樣化。河流里生長(zhǎng)著不同的動(dòng)植物，形成了多樣性的生物環(huán)境。河流的水文環(huán)境多樣性包括河流的形狀、河寬、連續(xù)性、水位、流速、水溫等。河流的生態(tài)特點(diǎn)主要是： 水、陸兩相和水、氣兩相的聯(lián)系緊密性；上中下游的生境異質(zhì)性；河流縱向的蜿蜒性；河流橫斷面形狀的多樣性；河床材料的透水性等。水、陸兩相和水、氣兩相的緊密關(guān)系，形成了較為開放的生境條件； 上中下游的生境異質(zhì)性，造就了豐富的流域生境多樣化；河流縱向的蜿蜒性，形成了急流與緩流相間；河流橫斷面形狀的多樣性，表現(xiàn)為深潭與淺灘交錯(cuò)；河床材料的透水性為生物提供了棲息所。所以生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)中要充分保護(hù)生物的多樣性，保護(hù)和恢復(fù)原先所有多樣性的生物棲息環(huán)境，為生物的多樣性提供生存環(huán)境，避免由于工程的建設(shè)減少生物群落的多樣性，引起生態(tài)系統(tǒng)的退化。

⑶注意修復(fù)整個(gè)生態(tài)水域的生態(tài)系統(tǒng)性

河流不僅有其自身的生態(tài)和水文特性，還與周邊的森林、田地、鄉(xiāng)村等構(gòu)成了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，河流發(fā)揮著為生物提供生存空間的作用。水域生態(tài)是一個(gè)大的系統(tǒng)，廣義的水文系統(tǒng)不僅包括從發(fā)源地到河口的地下水與地表水系統(tǒng)，還包括河流串聯(lián)起來的湖泊、濕地、水塘、和洪澤區(qū)。水文系統(tǒng)與生物系統(tǒng)交織在一起，形成整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)。如果河道受到影響，就會(huì)破壞它所聯(lián)系的整個(gè)河流的生態(tài)系統(tǒng)。在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)時(shí)，不能只僅僅考慮河道的水文問題，要充分考慮河流生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)要素間的相互作用，及整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)問題。

⑷生態(tài)水利工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性

生態(tài)水利工程的功能就是滿足人類灌溉、發(fā)電、供水、航運(yùn)、旅游的需求，同時(shí)要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，還有符合生態(tài)學(xué)原理，工程在設(shè)計(jì)時(shí)必須在規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、冰凍、干旱等自然載荷，按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)，對(duì)河流的泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等特征進(jìn)行動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)的變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。

生態(tài)水利工程是力求經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和自然環(huán)境之間平衡的一門科學(xué)，其發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)不足，只有遵循必要的原則才可以實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧，遵循自然規(guī)律，從而讓生態(tài)水利工程更好地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]閻世忠.淺析生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)基本原則[J].硅谷，2009（ 18） .

[2]賈振周，崔方方.淺論生態(tài)水利工程的基本設(shè)計(jì)原則[J].中國(guó)科技財(cái)富，2011（ 24） .

第7篇：生態(tài)修復(fù)原理范文

【關(guān)鍵詞】生態(tài)水利工程；設(shè)計(jì)；耐久性

生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程，既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。

1 生態(tài)水利工程學(xué)的內(nèi)涵

1.1 傳統(tǒng)意義的水利工程學(xué)

對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。傳統(tǒng)意義上的水利工程可以簡(jiǎn)單理解為人類為實(shí)現(xiàn)水資源的再分配和水資源的利用而采取的工程措施或行為。水利工程最初主要用來為人類：

1.1.1 提供穩(wěn)定的水源（如修建水庫(kù)、打井）；

1.1.2 減緩或去除農(nóng)作物旱澇漬災(zāi)害（如修建提水泵站、排水溝、灌溉渠道等）。

1.1.3 提供清潔能源（修建水電站）；

1.1.4 提供水利旅游景點(diǎn)（如修建水庫(kù)、人工湖泊等），這主要體現(xiàn)了水利工程的資源、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)性。

1.2 生態(tài)水利工程學(xué)的概念

生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理和技術(shù)方法的工程學(xué)。它包含以下4個(gè)方面的科學(xué)內(nèi)涵：

1.2.1 生態(tài)水利工程的開發(fā)應(yīng)強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的自組織原理。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)當(dāng)將生態(tài)系統(tǒng)健康過程的維持置于重要位置，并作為設(shè)計(jì)制約因子，使水利工程能滿足適宜的生態(tài)水文過程要求；

1.2.2 生態(tài)水利工程強(qiáng)調(diào)施工過程的環(huán)境友好性，防止在施工過程中造成巨大的環(huán)境成本付出；

1.2. 3 生態(tài)水利工程更強(qiáng)調(diào)基于生態(tài)需水規(guī)律的運(yùn)行管理。如水庫(kù)要有效地發(fā)揮其生態(tài)功能，可能需要一個(gè)符合下游生態(tài)需水規(guī)律的水資源調(diào)配方案與制度；

1.2.4 生態(tài)水利工程選址或布局，強(qiáng)調(diào)工程生態(tài)負(fù)面影響最小化原則。這可能是生態(tài)工程最難以操作的一個(gè)內(nèi)容，但又是最為關(guān)鍵的一個(gè)方面，需要基于系統(tǒng)多目標(biāo)決策方法與技術(shù)進(jìn)行科學(xué)比選。

2 生態(tài)水利工程學(xué)的基本原則

2.1 工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征。動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的穩(wěn)定性。對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循投入最小而經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益最大的原則。

2.2 保持和恢復(fù)河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

有關(guān)生物群落研究的大量資料表明，生物群落多樣性與非生物環(huán)境空間異質(zhì)性存在正相關(guān)關(guān)系。非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性與生物群落多樣性的關(guān)系反映了非生命系統(tǒng)與生命系統(tǒng)之間的依存和耦合關(guān)系。一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會(huì)下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)的某種程度的退化。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源與合適的環(huán)境條件。在這種情況下，生境就可以支持一個(gè)具有足夠數(shù)量并能進(jìn)行繁衍的種群。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占1/2。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí)，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時(shí)要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。

2.4 流域尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃應(yīng)該在流域尺度和長(zhǎng)期的時(shí)間尺度上進(jìn)行，而不是在河段或局部區(qū)域的空間尺度和短期的時(shí)間尺度上進(jìn)行。所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和工程設(shè)施系統(tǒng)。

2.5 反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的，在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替外。人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)呈一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)-執(zhí)行-監(jiān)測(cè)-評(píng)估-調(diào)整”流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中，監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)，需要在項(xiàng)目初期建立完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。同時(shí)還需要建立一套河流健康的評(píng)估體系，用以評(píng)估河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。

3 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)基本理論和方法

隨著生態(tài)學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)于河流治理有了新的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)到水利工程除了要滿足人類社會(huì)的需求外，還要滿足維護(hù)生物多樣性的需求，相應(yīng)發(fā)展了生態(tài)工程技術(shù)和理論。生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下三個(gè)方面的理論與技術(shù)路線。

3.1 以生態(tài)水文與工程水文為基礎(chǔ)進(jìn)行水文過程的分析與計(jì)算

將生態(tài)水文學(xué)應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)在當(dāng)前還較少見。這可能與從事生態(tài)水文的科技工作者不從事實(shí)際水利工程的設(shè)計(jì)有關(guān)。但今后應(yīng)當(dāng)高度重視生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)的結(jié)合，這樣才能為生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。因?yàn)樯鷳B(tài)水利工程的服務(wù)對(duì)象比較廣，往往同時(shí)涉及濕地、林業(yè)、草原、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和江河湖泊等生態(tài)用水和工業(yè)、城鎮(zhèn)、消防、居民等經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活用水，所以弄清楚生態(tài)目標(biāo)對(duì)水資源的時(shí)空要求規(guī)律，才能使生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上。

3.2 應(yīng)識(shí)別工程可能影響的關(guān)鍵生態(tài)敏感目標(biāo)

生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)能準(zhǔn)確識(shí)別受工程直接或間接影響的生態(tài)目標(biāo)，并在工程規(guī)劃階段給予充分考慮。但當(dāng)前在許多水利工程的設(shè)計(jì)中很少或沒有對(duì)流域生態(tài)敏感點(diǎn)加以考慮。又如三江平原早期實(shí)施的防洪治澇工程中，有的地方出現(xiàn)了跨流域排水。

3.3 生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)要與環(huán)境工程設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合

生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分吸收環(huán)境科學(xué)與工程的理論和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水量與水質(zhì)同步科學(xué)配置的目的，尤其是應(yīng)與水污染防治工程進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。為了減緩旱田排水挾帶泥沙或污染物進(jìn)入下游湖泊或天然濕地，可以在進(jìn)入湖泊或濕地的過渡帶設(shè)計(jì)生態(tài)處理溝渠或氧化塘。對(duì)于水田排水溝渠可以充分利用其生長(zhǎng)季節(jié)蓄水，利用人工溝渠濕地對(duì)有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行降解，其實(shí)，人工溝渠在蓄水狀況下，如果溝渠兩坡生長(zhǎng)有水生植被，對(duì)水質(zhì)處理效果較為明顯。所以，在缺水地區(qū)種植水稻，特別是開采地下水種植水稻的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行以水量高效利用與水質(zhì)凈化為目的的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)思路應(yīng)該來源于水污染的自然穩(wěn)定塘處理理論與工藝。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，發(fā)展生態(tài)水利工程學(xué)，需要鼓勵(lì)多學(xué)科的合作與融合；需要積極借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)。立足自主創(chuàng)新。同時(shí)還要不斷改進(jìn)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)理念和技術(shù)，在工程示范和實(shí)踐的基礎(chǔ)上提升理論，總結(jié)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范.探索、發(fā)展與生態(tài)友好的水利工程技術(shù)體系。在設(shè)計(jì)過程中，要提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與，通過對(duì)話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

第8篇：生態(tài)修復(fù)原理范文

論文摘要:常德市是一個(gè)農(nóng)業(yè)大市，長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也帶來了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)生態(tài)問題。本文對(duì)常德市武陵區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染進(jìn)行了分析，從生態(tài)修復(fù)的原理出發(fā)，論述了農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)中的作用。根據(jù)目前現(xiàn)狀，提出了農(nóng)業(yè)環(huán)境的保護(hù)對(duì)策與措施。為促進(jìn)常德市武陵區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)，開發(fā)綠色產(chǎn)業(yè)及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。

在人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，無論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，往往都經(jīng)歷了這樣的歷程。既先以破壞生態(tài)環(huán)境為代價(jià)來發(fā)展經(jīng)濟(jì)，然后又在受環(huán)境破壞的懲罰后逐漸認(rèn)識(shí)和重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)的歷程。農(nóng)業(yè)生態(tài)領(lǐng)域也不例外，土地長(zhǎng)期耕作造成了比較嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)生態(tài)問題，工業(yè)“三廢”排放量不斷增加，化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜的大量使用，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化，搞好農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)是我們面臨的重要課題。

一、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境存在的主要問題與危害

常德市武陵區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀，其中包括水資源、森林草地，耕地水土資源，農(nóng)用塑料薄膜、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)廢棄物等方面的污染。綜合而言，武陵區(qū)當(dāng)前主要的生態(tài)環(huán)境問題表現(xiàn)在：

（一）水土大量流失。由于毀林、毀草、開荒、濫伐等原因，造成水土大量流失。全區(qū)耕地水土流失面積約9.64平方公里，占耕地總面積的34.4％。水土流失破壞了全區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致土壤中氮、磷、鉀等養(yǎng)分大量損失，嚴(yán)重影響了本區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)，水土流失使沅江河床抬高，導(dǎo)致水患頻繁。

（二）農(nóng)村淡水生態(tài)問題突出。全區(qū)農(nóng)村淡水生態(tài)問題突出，呈迅速惡化趨勢(shì)。例如：地表水體富營(yíng)養(yǎng)化，地下水質(zhì)逐漸惡化等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全區(qū)有70％的河流受到不同程度的污染，我國(guó)農(nóng)村50％的飲用水受到有機(jī)污染，而且由于農(nóng)藥等化學(xué)物質(zhì)的廣泛使用，致使許多地方的地下水不適于飲用，嚴(yán)重影響了人民群眾的身心健康和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

（三）農(nóng)田土壤重金屬污染加速。改革開放以來，常德市農(nóng)村中小企業(yè)的發(fā)展在很大程度上是以耗能高、污染重的行業(yè)或企業(yè)有城市向農(nóng)村轉(zhuǎn)移，未經(jīng)處理的工業(yè)與生活用水經(jīng)污灌或任意排放進(jìn)入土壤后，大量的重金屬元素可在土壤中富集，從而進(jìn)入食物鏈，直接影響農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量，對(duì)人體健康造成影響。

二、生態(tài)修復(fù)及理論基礎(chǔ)

（一）生態(tài)修復(fù)的涵義

生態(tài)修復(fù)是一個(gè)宏觀的概念，它是應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)自組織和自調(diào)節(jié)能力對(duì)生態(tài)本身進(jìn)行修復(fù)。為了加速已被破壞生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，還可以輔以人工措施以加快生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的步伐。生態(tài)修復(fù)是按照可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，切實(shí)遵循自然生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，充分利用當(dāng)?shù)氐乃?、土、光、熱、生物等自然資源，依靠大自然的循環(huán)再生能力和人為干涉快速恢復(fù)植被，控制水土流失，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。

（二）農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境演變的規(guī)律是生態(tài)修復(fù)必須遵循的自然規(guī)律

生態(tài)修復(fù)的理論基礎(chǔ)是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境發(fā)展的自然規(guī)律。自然生態(tài)環(huán)境是包括生物體與環(huán)境（氣候，水，土等）自然因素組成的一個(gè)互相依存與制約、相對(duì)穩(wěn)定的有自組織功能的大系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有恢復(fù)到接近于原自然生態(tài)狀況的自我修復(fù)功能。建設(shè)性的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，否則，往往事與愿違，不僅達(dá)不到目的，反而會(huì)帶來新的問題。由于人們對(duì)自然規(guī)律認(rèn)識(shí)的局限性與偏差，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)中，就有很多這樣的教訓(xùn)。

（三）人與自然和諧共處的理念是搞好農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)的保障

人與自然和諧相處，是人類面對(duì)自然災(zāi)害深刻反思后產(chǎn)生的新認(rèn)識(shí)。人是自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。違背生態(tài)規(guī)律的自然改造，不僅損害了自然生態(tài)系統(tǒng)還會(huì)造成自然災(zāi)害。因此，任何形式的自然改造都必須建立在人與自然和諧共處的基礎(chǔ)上。要從人口、資源、資源協(xié)調(diào)發(fā)展，人與自然和諧共處的觀點(diǎn)出發(fā)，開展生態(tài)修復(fù)，加快水土流失綜合治理的步伐，建立良好的水土保持生態(tài)系統(tǒng)。要在實(shí)踐中不斷拓展水土保持綜合治理的內(nèi)涵，保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，豐富水土保持生態(tài)建設(shè)的理論。

（四）農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)的實(shí)踐方法

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)是依靠大自然的力量，充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力，實(shí)現(xiàn)水土保持目的的措施。其技術(shù)方法概括起來主要是有“封”、“退”、“造”、“建”，“綜合治理”、“結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)移民”、“突出小流域治理，以小促大”等。

“封”既是“封山禁牧，舍飼養(yǎng)蓄”。要真正做到“封得住、有效果、不反復(fù)”，還需要因地制宜、因時(shí)施策?！巴恕奔词恰巴烁€林還草、以糧代賑”。大量事實(shí)表明，坡耕地是水土流失的主要產(chǎn)沙區(qū)，坡度在!)*以上的坡地必須退耕。如果措施得當(dāng)，退耕后農(nóng)民還可增加經(jīng)濟(jì)收入。“造”即是“造林”。坡度大于+)*的荒山荒坡、退耕地，以營(yíng)造水土保持林、薪碳林和用材林為主，強(qiáng)加管護(hù)撫育，形成喬、灌、草多層次防護(hù)體系，有選擇的發(fā)展經(jīng)果林。通過推廣節(jié)柴灶，沼氣池等措施，徹底解決群眾的燃料問題，可有效的保護(hù)植被?！敖ā奔词恰敖ㄔO(shè)一畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田”。農(nóng)民在退耕二畝坡地后，在山坡下或溝谷地建設(shè)一畝高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田。

搞好農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)，必須注重水土保持的綜合性。水土保持綜合治理是生態(tài)修復(fù)的根本措施，是改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。調(diào)整結(jié)構(gòu)、生態(tài)移民是生態(tài)修復(fù)的保障措施。農(nóng)業(yè)和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中的一次深刻變革。要想使生態(tài)修復(fù)持續(xù)發(fā)展，就必須將生態(tài)修復(fù)與調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和生態(tài)移民相結(jié)合，這樣才能使廣大農(nóng)牧民增產(chǎn)增收，植被得到恢復(fù)和保護(hù)，地區(qū)經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展30%。生態(tài)修復(fù)作為一項(xiàng)水土保持新舉措，需在實(shí)踐中不斷摸索、不斷創(chuàng)新，總結(jié)新經(jīng)驗(yàn)、新方法，豐富和發(fā)展其理論與實(shí)踐。

三、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)對(duì)策

（一）增加農(nóng)民的生態(tài)意識(shí)，提高人們對(duì)生態(tài)修復(fù)的認(rèn)識(shí)水平。各地在水土保持生態(tài)修復(fù)上不斷提高認(rèn)識(shí)，積極探索生態(tài)修復(fù)的技術(shù)與方法。在政府的大力宣傳和積極引導(dǎo)下，大多數(shù)農(nóng)牧民逐漸接受了這一新的理念，認(rèn)為生態(tài)自我修復(fù)是一項(xiàng)讓土地休養(yǎng)生息的好辦法，是人類實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的正確選擇。大量生產(chǎn)生態(tài)綠色環(huán)保產(chǎn)品,做好“環(huán)?！逼放?讓農(nóng)民從保護(hù)生態(tài)環(huán)境中獲得實(shí)惠,使他們主動(dòng)參與到保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的行動(dòng)中來.

（二）加強(qiáng)立法,建立和完善農(nóng)村生態(tài)保護(hù)、污染治理的籌資機(jī)制。把農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)納入國(guó)家法制化管理體系中,加大財(cái)政資金的專項(xiàng)轉(zhuǎn)移支付力度,明確保護(hù)農(nóng)村生態(tài)、治理農(nóng)村環(huán)境污染的財(cái)政資金的轉(zhuǎn)移支付方式,確保專款專用。

（三）加強(qiáng)農(nóng)藥、化肥和農(nóng)用地膜控制和替代，不斷改善和提高農(nóng)藥使用技術(shù)，合理用藥，安全用藥，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，確保施藥人員安全，減輕環(huán)境的農(nóng)藥污染。

（四）加強(qiáng)畜禽糞便的綜合治理,把糞便治理與提高畜牧業(yè)生產(chǎn)水平相結(jié)合，與發(fā)展綠色食品、安全食品相結(jié)合，與美化環(huán)境相結(jié)合，與發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)相結(jié)合

（五）推動(dòng)作物秸稈綜合利用，重視農(nóng)村能源合理開發(fā)，加強(qiáng)對(duì)沼氣資源、太陽(yáng)能資源的開發(fā)．做好秸稈氣化、沼氣發(fā)電等新技術(shù)的應(yīng)用推廣，引導(dǎo)農(nóng)戶從單一用沼氣能源轉(zhuǎn)向沼氣綜合利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)，積極推廣多種能源生態(tài)模式，從而緩解對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。

（六）防治水污染，保護(hù)水環(huán)境，對(duì)地表水實(shí)行流域性綜合治理，；重點(diǎn)治理污染嚴(yán)重的區(qū)域，進(jìn)一步加大水污染治理力度。

（七）改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境實(shí)施生態(tài)修復(fù)過程中，各地采取了一系列配套的對(duì)策和措施，改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，調(diào)整了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，發(fā)展了鄉(xiāng)村工業(yè)和旅游業(yè)，顯著地促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。生態(tài)修復(fù)使本區(qū)農(nóng)業(yè)由廣種薄收、粗放經(jīng)營(yíng)向精耕細(xì)作、集約經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變。

（八）增加生態(tài)保護(hù)投入，完善環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策，要遵循經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)建設(shè)同步發(fā)展的方針，切實(shí)增加生態(tài)環(huán)境保護(hù)投入，開發(fā)、建設(shè)項(xiàng)目必須制定生態(tài)保護(hù)和建設(shè)、恢復(fù)計(jì)劃。

參考文獻(xiàn):

[1]雷鳴.中國(guó)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展對(duì)策[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2006,(9):132-134

[2]劉曉丹.岫巖農(nóng)村生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀分析及綜合防治對(duì)策[J].遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技,2005,(3):37-38

[3]左長(zhǎng)清.實(shí)施生態(tài)修復(fù)幾個(gè)問題的探討[J]水土保持研究，2002.9

[4]蒲朝勇.對(duì)水土保持生態(tài)建設(shè)中有關(guān)問題的探討[J]中國(guó)水土保持2003.9

[5]焦居仁.生態(tài)修復(fù)的要點(diǎn)與思考[J]中國(guó)水土保持，2003.2

第9篇：生態(tài)修復(fù)原理范文

【關(guān)鍵詞】：腐植酸；土壤修復(fù)

2016年國(guó)務(wù)院出臺(tái)的“土十條”提出，到2020年，全國(guó)土壤污染加重趨勢(shì)得到初步遏制，土壤環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定，農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全得到基本保障。腐植酸作為土壤有機(jī)質(zhì)的重要組成部分，在土壤修復(fù)中發(fā)揮著重要作用。《中國(guó)腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)白皮書》研討會(huì)上，“還我土壤本色”成為共識(shí)，腐植酸有機(jī)肥做到了“取之于土，用之于土”。

本文以褐煤為例，就硝基腐植酸結(jié)構(gòu)、對(duì)土壤修復(fù)原理及實(shí)驗(yàn)室合成作一簡(jiǎn)要介紹。

1、硝基腐植酸結(jié)構(gòu)

硝基腐植酸是對(duì)腐植酸進(jìn)行硝酸氧解得到，結(jié)構(gòu)與土壤腐植酸類似。從結(jié)構(gòu)分析，腐植酸是含酚羥基、羧基、醇羥基等多種官能團(tuán)的芳香化合物，目前較為典型的是F.J.Stevenson[1]提出的腐植酸模型（圖一a）。1959年，日本學(xué)者靠詬三[2]提出一種硝基腐植酸的結(jié)構(gòu)示意式（圖一b）； 1965年朱之培老師[3]提出了一種扎諾爾褐煤的硝基腐植酸結(jié)構(gòu)示意式（圖一c）。

從圖一可知，（硝基）腐植酸含有羧基、酚羥基、醇羥基、羰基、胺基、羥胺基等多種官能團(tuán)，這些官能團(tuán)使得腐植酸呈現(xiàn)不同的性質(zhì)，如離子交換；對(duì)金屬離子的絡(luò)合作用（堿金屬、銨、堿土金屬與其形成離子鍵），其他金屬離子（鐵、鉛等）與其形成配合鍵；氧化-還原性；生理活性等[4]。

2、對(duì)土壤的修復(fù)作用

2.1改善土壤結(jié)構(gòu)

2.1.1提高土壤的持水性

趙洪亮[5]等人研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)含量低的土壤透水性、通氣性差，潮濕時(shí)形成泥潭、干燥時(shí)龜裂，土壤中肥料不易為植物吸收， 加入腐植酸后因其官能團(tuán)含有氧、氮等原子，可與水分子形成氫鍵，提高其持水性，減輕土壤干燥龜裂情形。在水多時(shí)，可保持水分，不會(huì)形成泥潭，提高土壤支撐力，支撐植物生長(zhǎng)。

2.1.2改善土壤顆粒結(jié)構(gòu)

腐植酸含有大量的配位原子，能夠與金倮胱擁壤胱詠岷希促進(jìn)地表細(xì)顆粒土壤形成大顆粒團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，降低了土壤的毛細(xì)現(xiàn)象，提高透水、透氣性。據(jù)沈陽(yáng)生態(tài)應(yīng)用所試驗(yàn)，腐植酸肥料可使土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒增加10%-20%；施用生物型腐植酸復(fù)合肥料，土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)明顯增加，土壤疏松，植株生長(zhǎng)旺盛、土壤抗逆性增強(qiáng)。

2.2改善土壤酸堿度

腐植酸含有大量的羧基、羥基等結(jié)構(gòu)，可有效改善土壤的堿性；處理后的硝基腐植酸（銨或鉀鹽）可用于酸性土地，通過氨、氧與酸性土壤中的氫離子結(jié)合，改善酸性土壤；增加團(tuán)粒結(jié)構(gòu)使得鹽分上升困難，減少土壤上層的鹽分，用于鹽堿化的治理。

2.3對(duì)土壤解毒

2.3.1改變重金屬存在的形態(tài)

土壤的重金屬污染呈加大趨勢(shì)，其多以配位形式存在，腐植酸富含大量配合原子，可提高對(duì)重金屬的吸收，將重金屬離子螯合起來，成為土壤解毒劑。此外，腐植酸可降低土壤中鹽分濃度，減輕鹽分對(duì)種子的危害。

2.3.2降低有機(jī)污染程度

土壤的有機(jī)污染主要來自農(nóng)藥、有機(jī)合成品（如塑料地膜等），腐植酸能夠吸附有機(jī)物，降低其對(duì)植物作用活性；也可誘導(dǎo)有機(jī)物活性自由基光解、化學(xué)降解，從而達(dá)到為土壤“解毒”的功效。

2.4保肥

2.4.1提高氮肥使用效率

腐植酸含有羧基、酚羥基等酸性官能團(tuán)，能結(jié)合氨態(tài)氮，減少氨態(tài)氮的損耗；硝基腐植酸可抑制尿酶活動(dòng)，減少尿素?fù)]發(fā)；腐植酸可提高土壤微生物活性，增強(qiáng)固氮菌活性。

2.4.2活化磷肥

硝基腐植酸可以促進(jìn)土壤中難溶性磷酸鹽（如磷酸三鈣）轉(zhuǎn)化成易溶性磷酸鹽（磷酸二鈣或一鈣），提高磷酸鹽的溶解度；活性基團(tuán)可與鐵、鋁形成配合物，減少因生成磷酸鐵、鋁造成的磷固定；提高磷在土壤中移動(dòng)的距離，抑制土壤對(duì)水溶性磷的固定，使速效磷轉(zhuǎn)化為遲效磷，促進(jìn)根系對(duì)磷的吸收。

2.4.3保護(hù)鉀肥、微量元素

腐植酸可與鉀結(jié)合，使鉀肥緩慢分解，從而提高鉀肥利用效率。腐植酸與難溶性微量元素發(fā)生鰲合反應(yīng)，生成溶解性好可被作物吸收的鰲合物。

2.5促進(jìn)作物吸收、生長(zhǎng)

2.5.1改善細(xì)胞膜的通透性，讓肥料更易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，加快細(xì)胞對(duì)氮磷鉀等吸收，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的腐植酸可增加酶活性，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。

2.5.2腐植酸可起到提高地溫、降低電導(dǎo)率、提供微生物碳源等作用。與微生物發(fā)生作用時(shí)可釋放出能量，增加植物的抗寒能力。

3、硝基腐植酸合成

硝酸氧解是對(duì)含腐植酸較低的煤用硝酸處理，使之氧化降解，生成含羧基、酚羥基、醌基和硝基的芳香族多羧酸體系。硝酸氧解反應(yīng)主要分為氧化、裂解兩部分，開始階段以氧化為主，放出大量的熱和氣體（NO等）；隨后以裂解（吸熱反應(yīng)）為主 [6]。氧解所得的腐植酸與土壤中的腐植酸在性能上類似。

硝酸氧解條件：稀硝酸（12.7%）和較低的溫度；較高的濃度（40%）和較高的溫度（90-95℃）；相對(duì)溫和條件，30%硝酸和70-90℃的溫度。

本次實(shí)驗(yàn)以褐煤為例，發(fā)展一種較為溫和的硝基腐植酸制備方法：于反應(yīng)器中一次加入褐煤，加入30-40%硝酸，加熱，同時(shí)開啟攪拌裝置，在50-60℃下反應(yīng)一段時(shí)間，廢氣采用倒三角漏斗吸收。反應(yīng)結(jié)束后采用沉降方式分離出硝基腐植酸，烘干后即為成品，溶液補(bǔ)充濃硝酸后套用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本項(xiàng)目硝酸可循環(huán)10次以上。

結(jié)語(yǔ)

腐植酸是生態(tài)環(huán)境的重要因子，可以融合多種元素，對(duì)土壤凈化、重金屬治理起到重要作用，環(huán)境工作者也正致力于這方面的研究和推廣，為腐植酸類物質(zhì)的廣泛應(yīng)用不斷開辟新的領(lǐng)域。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]靠詬三， ニトロフミン酸の利用， 燃料協(xié)會(huì)志[J]， 38（386）， 1959-06.

[2] 朱之培.硝基腐植酸化學(xué)粗成的研究，燃料化學(xué)學(xué)報(bào)[J]，第6卷第3期，1965年9月.

[3] F.J.斯蒂文森（F.J.Stevenson），夏榮基譯.腐殖質(zhì)化學(xué)[M]。北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 1994.