第一篇：城市河道的生物修復(fù)

城市河道的生物修復(fù)

摘要：城市河道污染的特點(diǎn)一般是水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，氮磷含量超標(biāo)；水體滯流，多處于厭氧狀態(tài)，復(fù)氧能力差；淤積嚴(yán)重，透明度低，甚至出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象；河道生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重，自凈能力差等。城市河道往往需要進(jìn)行綜合整治，如調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高污水處理率和廢水回用率、控源截污、清淤、水系溝通、護(hù)岸整修、完善調(diào)水設(shè)施、沿河綠化、水質(zhì)修復(fù)等等，以達(dá)到標(biāo)本兼治的目的。

關(guān)鍵詞：城市河道、河道治理、修復(fù)技術(shù)、生物修復(fù)

一、前言

城市河道是一個(gè)城市的標(biāo)志，是城市生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，是城市重要的生物廊道。匯集、接納地面徑流和地下徑流，溝通內(nèi)陸和大海，具有航道、文化、娛樂(lè)、休閑、景觀、生態(tài)等多種功能，對(duì)減弱城市熱島效應(yīng)、降低城市洪澇災(zāi)害、豐富城市景觀多樣性和生物多樣性、提高城市品位具有十分重要意義[2]。

城市河道作為城市的命脈之一，與人類之間的相互作用越來(lái)越強(qiáng)烈，一方面人類更強(qiáng)烈地影響城市河流的水文特性、物理結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境；另一方面城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和居民日常生活也更加依賴于城市河流所提供的各種服務(wù)功能[3]。

近年來(lái)，隨著人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的污染物被排入城市河道，城市河道遭到嚴(yán)重污染。城市河道污染嚴(yán)重影響了人們的生活及健康，制約了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)應(yīng)積極研究適合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的河道污染治理技術(shù)。而生物修復(fù)因其本身具有費(fèi)用低廉、高效快速、安全，且二次污染小等優(yōu)點(diǎn)，被廣大專家所推薦[3]。

二、我國(guó)城市河道面臨的問(wèn)題

1.河道渠化、直線化、平面化嚴(yán)重。人們出于行洪安全考慮，將蜿蜒曲折的天然河流改造成直線或折現(xiàn)型的人工河流，河道橫斷面形狀規(guī)則化，致使河流原有的“曲折蜿蜒”的形狀和“深潭”、“淺灘”等許多生物賴以維持生存的自然生境消失[5]。

2.河流水質(zhì)惡化。經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，使得廢水排放量日益增加，再加之產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不合理，對(duì)河道開發(fā)利用程度過(guò)高等原因造成城市河流功能退化，自凈能力衰竭[5]。

3.河道硬化，生態(tài)系統(tǒng)損壞嚴(yán)重。傳統(tǒng)的河道治理工作，采用了大量的混凝土作護(hù)坡，這種混凝土由于是無(wú)孔的介質(zhì)，切斷了河流水體與土地、生物之間的有機(jī)聯(lián)系，破壞了自然河流的生態(tài)鏈，生物群落的多樣性也隨之降低，河流生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化[5]。

4.河流景觀設(shè)計(jì)缺乏全面的認(rèn)識(shí)。河流是構(gòu)成富有特色的城市景觀的重要因素，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的河流景觀，不僅可以改善城市面貌，也可帶來(lái)生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等效益。而傳統(tǒng)河流的景觀設(shè)計(jì)僅停留在一般的美學(xué)意義上，單純的追求視覺(jué)的美感，忽略了生態(tài)、文化、休閑、娛樂(lè)等方面的功能[5]。

三、城市河道治理技術(shù)的研究

治理河流污染是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，目前國(guó)內(nèi)外已在使用的或已試驗(yàn)的污染河道水體治理技術(shù)主要分為物理、化學(xué)和生物三類修復(fù)方法。

3.1物理修復(fù)

物理修復(fù)主要指疏挖底泥、機(jī)械除藻、引水沖淤和調(diào)水等。疏浚污染底泥意味著將污染物從(河道)系統(tǒng)中清除出去，可以較大程度地削減底泥對(duì)上覆水體的污染貢獻(xiàn)率，從而改善水質(zhì)。調(diào)水的目的是通過(guò)水利設(shè)施(如閘門、泵站)的調(diào)控引入污染河道上游或附近的清潔水源以改善下游污染河道水質(zhì)[3]。

從國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究和技術(shù)應(yīng)用來(lái)看，物理疏浚技術(shù)在一定程度上取得了較為明顯的效果。我國(guó)城市黑臭河道大部分已有十多年、甚至幾十年的底泥積累，底泥厚度一般有一米以上，受工程條件限制，不可能將全部污泥清掉，清淤后的下層底泥仍為新的污染源，甚至可能會(huì)出現(xiàn)短時(shí)期污染濃度增高。而且清出的底泥容易形成二次污染。清淤將底泥底棲生物、微生物等一起帶走，可能會(huì)打破長(zhǎng)期形成的生態(tài)平衡，中斷生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，出現(xiàn)新的環(huán)境問(wèn)題。因此物理修復(fù)的應(yīng)用仍需具體考察[2]。

3.2化學(xué)修復(fù)

化學(xué)方法處理污染水體主要是添加化學(xué)藥劑和吸附劑改變水體中氧化還原電位、pH、吸附沉淀水體中懸浮物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)等，從而使污染物得以從底泥中分離，或降解轉(zhuǎn)化成低毒或無(wú)毒的化學(xué)形態(tài)。具體做法包括：混凝沉淀、加入化學(xué)藥劑殺藻、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀、加入石灰脫氮等[3]。

化學(xué)方法的暫時(shí)效果最為明顯，因此一般作為應(yīng)急控制技術(shù)。化學(xué)方法的缺點(diǎn)是十分容易造成水體的二次污染，且使用成本比較高，作用效果不持久，也是一種治標(biāo)不治本的方法，常常作為一種協(xié)助技術(shù)或應(yīng)急控制技術(shù)[3]。

3.3生物修復(fù)

生物修復(fù)旨在提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，完善系統(tǒng)功能、實(shí)現(xiàn)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，統(tǒng)籌系統(tǒng)外部的環(huán)境污染因素。生物修復(fù)技術(shù)是利用特定的生物(植物、微生物或原生動(dòng)物)吸收、轉(zhuǎn)化、清除或降解環(huán)境污染物，實(shí)現(xiàn)環(huán)境凈化、生態(tài)效應(yīng)恢復(fù)的生物措施[3]。3.3.1微生物修復(fù)技術(shù)

多數(shù)情況下，微生物修復(fù)技術(shù)往往與曝氣技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、生物膜技術(shù)等復(fù)合運(yùn)用。對(duì)于重污染河道來(lái)說(shuō)，微生物往往不能正常生長(zhǎng)或發(fā)揮作用，一般需要先經(jīng)過(guò)物理化學(xué)修復(fù)到一定階段后再使用微生物修復(fù)。目前的產(chǎn)品種類豐富，除了常見(jiàn)的微生物菌劑外，也開發(fā)了固定化酶、固定化微生物、激活劑等產(chǎn)品，亦有將底質(zhì)改良劑、氧化劑、鈍化劑、抑藻劑等與微生物菌劑復(fù)合在一起，使之同時(shí)具有降解、氧化、鈍化、除磷、抑藻等多種功能[4]。3.3.2水體植物凈化技術(shù)

水生植物的凈化作用主要包括植物吸收、微生物代謝以及植物根部微環(huán)境中的吸附、過(guò)濾、沉淀等作用，可有效控制水中N的含量[6]。水生植物凈化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是成本低、能耗小、治理效果較好，對(duì)環(huán)境二次污染小，有利于整體生態(tài)環(huán)境的改善，同時(shí)具有一定經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益[4]。

同樣水生植物凈化技術(shù)也存在著一定的不足，主要表現(xiàn)有：①凈化效果問(wèn)題。植物自身一般不能對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行代謝作用，所以凈化效果不能完全達(dá)到要求。②季節(jié)性問(wèn)題。水生植物的生長(zhǎng)易受季節(jié)的影響，在冬季往往凈化效果不好，因此需選出喜溫及耐寒的水生植物，用于不同季節(jié)的凈化。③應(yīng)用范圍問(wèn)題。在重污染水體中，植物往往不能正常生長(zhǎng)。④入侵植物問(wèn)題。某些水生植物（如水葫蘆）繁殖能力強(qiáng)，可能影響土著植物群落的穩(wěn)定性，在利用過(guò)程需加以控制。⑤后續(xù)處置問(wèn)題。水生植物生長(zhǎng)過(guò)程中可能會(huì)吸收某些風(fēng)險(xiǎn)物，收獲后如何有效的進(jìn)行資源化回收利用缺乏實(shí)際操作[4]。3.3.3河道曝氣技術(shù)

受污染的河流，由于污染物分解耗氧，引起河流水質(zhì)惡化，自凈能力下降，水生生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，因此，向處于缺氧(或厭氧)狀態(tài)的河流進(jìn)行曝氣，可及時(shí)補(bǔ)充水體溶解氧，加快水生微生物對(duì)污染物的分解，幫助河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)[7]。河道曝氣生態(tài)凈化系統(tǒng)中氧氣的主要來(lái)源有人工曝氣復(fù)氧、大氣復(fù)氧、水生生物通過(guò)光合作用傳輸部分氧氣三種途徑[8]。

在采用曝氣生態(tài)凈化系統(tǒng)的河道內(nèi)，形成了多種微生物和水生生物共存的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)物理吸附、生物吸收和生物降解等作用以及各類微生物和水生生物之間功能上的協(xié)同作用去除污染物，并形成食物鏈，從而達(dá)到去除污染物的目的[4]。

河道曝氣一般用于解決河道水體的有機(jī)污染問(wèn)題，同時(shí)可以作為應(yīng)急措施處理突發(fā)性河道污染，如突發(fā)性事故排放廢水造成的污染[4]。該技術(shù)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外治理河流污染的有效工程措施,能在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)河道的黑臭現(xiàn)象有明顯的改善,但該技術(shù)受到溫度、水體微生物與水的混合程度、微生物活性等的影響。因此,河道曝氣技術(shù)的應(yīng)用要充分考慮污染水體的特征,并結(jié)合一些生物方法以提高其效率[7]。3.3.4人工濕地技術(shù)

人工濕地一般由人工基質(zhì)和生長(zhǎng)在其上的水生植物組成，是一個(gè)獨(dú)特的土壤-植物-微生物生態(tài)系統(tǒng)[7]。其原理是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)和生物的共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化，在有一定長(zhǎng)寬比和底面坡度的洼地上，用土壤和填料混合組成填料床，并在床體表面種植成活率高，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，抗水性強(qiáng)，性能好，美觀的水生植物形成一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)體系。污水在床體的表面和填料縫隙中流動(dòng)，利用水生植物進(jìn)行吸附、降解，達(dá)到凈化污水的目的。根據(jù)濕地中的植物形式，人工濕地可分為浮游植物系統(tǒng)、挺水植物系統(tǒng)、沉水植物系統(tǒng)三種[9]。

人工濕地對(duì)有機(jī)污染物有較強(qiáng)的降解能力，廢水中的不溶性有機(jī)物通過(guò)沉

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第二篇：《河道生態(tài)修復(fù)》新聞稿

時(shí)逢浙江大地上掀起五水共治的浪潮，為豐富河道整治理念，學(xué)習(xí)生態(tài)修復(fù)技術(shù)理論及工程經(jīng)驗(yàn)，我院特邀省上海海洋大學(xué)王麗卿教授于5月21日來(lái)我院做了關(guān)于“河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)”主題講座，來(lái)自新農(nóng)村研究院、工程院、環(huán)保院、規(guī)劃院等多個(gè)部門的眾多員工參加。

王教授從“生態(tài)的定義”出發(fā)，闡述了“水生態(tài)”的重要意義。目前，國(guó)內(nèi)水環(huán)境形式依然嚴(yán)峻，河道水污染，湖泊富營(yíng)養(yǎng)化，生態(tài)破壞嚴(yán)重，生物多樣性減少，生態(tài)系統(tǒng)功能退化。“水生態(tài)修復(fù)”，即建立有效穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，利用生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化功能，達(dá)到凈化水體、改善水質(zhì)的目的。

講座會(huì)上，王教授詳細(xì)介紹了“生態(tài)浮床”、“人工濕地”和“河道生態(tài)修復(fù)”等技術(shù)，包括這些技術(shù)的原理、適用范圍、注意要點(diǎn)等，并以太湖、滇池等為例說(shuō)明國(guó)內(nèi)“水生態(tài)修復(fù)”的現(xiàn)狀，要點(diǎn)及難點(diǎn)。在“河道生態(tài)修復(fù)”過(guò)程中，首先要減少外源污染，其次是針對(duì)不同水質(zhì)、不同水深的河道，采取適用的生態(tài)措施，利用各種生物的不同特性，逐步修復(fù)水生態(tài)，增加水體自凈能力。同時(shí)，“水生態(tài)修復(fù)”也助力于水景觀的改善。新時(shí)代的水利工程，人與水環(huán)境的互動(dòng)尤為重要。“水生態(tài)修復(fù)”恰好契合了人們親水愛(ài)水的本性。

這次講座歷時(shí)近三個(gè)小時(shí)，王教授以“生態(tài)修復(fù)”技術(shù)為中心，并結(jié)合我院水利設(shè)計(jì)工作，針對(duì)河道整治、湖泊治理等，談了研究心得，講述了全國(guó)各地生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。王教授的講課讓我們認(rèn)識(shí)到了生態(tài)修復(fù)的廣大市場(chǎng)，生態(tài)水利工程將從目前局部河段單純的結(jié)構(gòu)性修復(fù)，向河流系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)、功能與生態(tài)過(guò)程的綜合修復(fù)發(fā)展。

浙江古有大禹治水，今有“五水共治”。作為浙江省水利技術(shù)龍頭單位，“河道生態(tài)修復(fù)”將是我院以后工作的重點(diǎn)。我院要在治水過(guò)程中建立治水新理念，不斷學(xué)習(xí)治水新技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)，站在治水最前線，把“五水共治”的號(hào)角吹得響亮，讓江南水鄉(xiāng)重現(xiàn)詩(shī)畫美景。

第三篇：淺談黑臭河道治理之生物生態(tài)修復(fù)法

淺談黑臭河道治理之生物生態(tài)修復(fù)法

黑臭河道治理技術(shù)，邦源環(huán)保黑臭河道生物生態(tài)修復(fù)治理技術(shù)值得信賴。

由于歷史沿留問(wèn)題，大部分城市河道都承載著排污，生活污水、生活垃圾、工業(yè)廢水等大量污染源進(jìn)入河道，造成黑臭河道現(xiàn)象，嚴(yán)重影響周邊居民的正常生活，因此黑臭河道治理成為了城市河道治理的重點(diǎn)。

南京外港河黑臭河道

黑臭河道形成的原因主要有哪些？生活污水中氮、磷、硫含量偏高，在厭氧細(xì)菌作用下，易形成惡臭物質(zhì)，河道過(guò)量納污，導(dǎo)致水體供氧和好氧失衡。水體缺氧乃至厭氧條件下污染物轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生氨氮、硫化氫、揮發(fā)性有機(jī)酸等惡臭物質(zhì)以及鐵、猛硫化物等黑色物質(zhì)，因此生活污水、生活垃圾、工業(yè)廢水等成為黑臭河道形成的重要原因。黑臭河道生物治理方法：

Bacto-Zyme 1011系列生物復(fù)合酶 是一系列天然有機(jī)的、含多種酶類的復(fù)合產(chǎn)品，并結(jié)合非離子表面活性劑和其他天然成分的蛋白質(zhì)及無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物合成的一種高效復(fù)合酶類凈化劑。

黑臭河道生物治理機(jī)理：

生物復(fù)合酶能刺激加速微生物的反應(yīng)，同時(shí)它能促進(jìn)水中的大分子化合物分解成小分子化合物，同時(shí)釋放出結(jié)合氧，增強(qiáng)水體復(fù)氧功能，這些簡(jiǎn)單化合物又很容易被微生物所利用，在有機(jī)物被降解的同時(shí)，又有利于微生物的多樣性，提高微生物的活性和繁殖能力，達(dá)到一種微生態(tài)平衡。

在大多數(shù)環(huán)境中存在著許多土著微生物進(jìn)行的自然凈化過(guò)程，但該進(jìn)程很慢，其原因是溶解氧（或其它電子受體）、營(yíng)養(yǎng)鹽的缺乏，而另一個(gè)限制因子是有效微生物常常生長(zhǎng)緩慢。生物復(fù)合酶可有效地刺激和加速自然的生物反應(yīng)，激發(fā)土著微生物的活性，加速微生物的生長(zhǎng)和繁殖，同時(shí)對(duì)浮游生物和環(huán)境無(wú)害。從而可以快速有效地促進(jìn)受污染水體向良性生態(tài)系統(tǒng)演替，使得水體中的DO得以恢復(fù)，COD、BOD5、NH3-N等污染指標(biāo)迅速下降，水體的黑臭異味現(xiàn)象得以快速消除。

南京外港河黑臭河道生物生態(tài)修復(fù)治理前后對(duì)照

黑臭河道生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)

黑臭河道生物-生態(tài)治理方法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型環(huán)境生物技術(shù)。這類技術(shù)主要是利用微生物、植物等生物的生命活動(dòng)，對(duì)水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，從而使水體得到凈化，創(chuàng)造適宜多種生物生息繁衍的環(huán)境，重建并恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)。由于這類技術(shù)具有處理效果好、工程造價(jià)相對(duì)較低、不需耗能或低耗能、運(yùn)行成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)不向水體投放藥劑，不會(huì)形成二次污染，還可以與綠化環(huán)境及景觀改善相結(jié)合，創(chuàng)造人與自然相融合的優(yōu)美環(huán)境，因此已成為水體污染及富營(yíng)養(yǎng)化治理的主要發(fā)展方向。

第四篇：污染環(huán)境的生物修復(fù)

污染環(huán)境的生物修復(fù)

環(huán)境污染的生物修復(fù)途徑包括兩個(gè)方面: 一是應(yīng)用生物處理或生物循環(huán)過(guò)程,通過(guò)精心設(shè)計(jì)與合理應(yīng)用阻斷或減少污染源向環(huán)境的直接排放；二是利用具有特殊生理生化功能的植物或特異微生物來(lái)修復(fù)污染場(chǎng)所(土壤或水體)，降解效率可以通過(guò)改變土壤理化條件(包括溫度、濕度、pH、供氧量及營(yíng)養(yǎng)添加等)來(lái)完成，也可接種特殊馴化與構(gòu)件的工程微生物提高降解速率。生物修復(fù)

生物修復(fù)是指人為控制條件下利用生物的生命代謝活動(dòng)，使污染環(huán)境中有毒有害物減量化或使其完全無(wú)害化, 實(shí)現(xiàn)環(huán)境凈化、生態(tài)效應(yīng)恢復(fù)的新興生物技術(shù)。包括微生物修復(fù)和植物修復(fù)。對(duì)無(wú)機(jī)(主要是重金屬)污染的生物修復(fù)主要是通過(guò)植物修復(fù),而對(duì)有機(jī)污染的生物修復(fù)則主要靠微生物的降解、吸收與轉(zhuǎn)化等途徑。

生物修復(fù)的主要優(yōu)點(diǎn)有:(1)處理費(fèi)用低，如污染土壤生化治理費(fèi)用約為焚燒處理的1/2～1/3；(2)處理效率高，經(jīng)過(guò)生化處理,污染物殘留量可達(dá)到很低水平；(3)對(duì)環(huán)境影響小, 無(wú)二次污染, 生化治理最終產(chǎn)物為CO2、水和脂肪酸,對(duì)人類無(wú)害；(4)可以就地處理,避免了技術(shù)過(guò)程的二次污染,節(jié)約了處理費(fèi)用；(5)不破壞生物生長(zhǎng)所需要的土壤環(huán)境；(6)便于應(yīng)用。

生物修復(fù)技術(shù)雖然已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,但受生物特性的限制, 生物修復(fù)技術(shù)還存在著許多的局限性:（1）微生物不能降解污染環(huán)境中的所有污染物。污染物的難生物降解性、不溶性以及污染物土壤腐殖

質(zhì)或泥土結(jié)合在一起，常使生物修復(fù)難以進(jìn)行。營(yíng)養(yǎng)物的添加配比菌對(duì)碳、氫及各種微量元素的需求。氮、磷元素的缺乏是影響細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的主要原因。（2）生物修復(fù)要求對(duì)地點(diǎn)狀況的工程前考察往往費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢。（3）一些低滲透性土壤往往不宜采用生物修復(fù)技術(shù)。

（4）特定的微生物只降解特定的化合物類型,化合物形態(tài)一旦變化就難以被原有的微生物酶系降解。（5）微生物活性受溫度和其他環(huán)境條件的影響。（6）有些情況下,生物修復(fù)不能將污染物全部去除,因?yàn)楫?dāng)污染物濃度太低不足以維持一定數(shù)量的降解菌時(shí),殘余的污染物就會(huì)留在土壤中。生物修復(fù)技術(shù)

主要有原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù), 還有原位-異位聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等。

原位修復(fù)技術(shù)是指在受污染的地區(qū)直接采用生物修復(fù)技術(shù),不需將污染物挖掘和運(yùn)輸,一般采用土著微生物, 有時(shí)也加入經(jīng)過(guò)馴化和培養(yǎng)的微生物以加速處理,常常需要用各種工程化措施進(jìn)行強(qiáng)化。關(guān)鍵是激活土著微生物群落的降解活性、接種外源微生物種、添加營(yíng)養(yǎng)成分如N、P 等、在厭氧條件下提供外源電子受體、篩選出高效吸收或降解污染物的生物突變體,能在污染土壤、沉積物、地表水或地下水中表現(xiàn)出對(duì)有機(jī)污染物較高的吸收能力或降解效率。

異位修復(fù)技術(shù)是指將被污染的土壤或地下水從被污染地挖掘或抽取出來(lái),經(jīng)運(yùn)輸后,再將污染物移入具有一定生物反應(yīng)條件的容器、池塘中或進(jìn)行生物堆積進(jìn)行治理的技術(shù)。異位修復(fù)技術(shù)也是一個(gè)好氧過(guò)程,通常采用固相或流體系統(tǒng)進(jìn)行。土壤或沉積物若采用生物堆積時(shí)，需添加一定的堆積輔料,如秸稈、碎木片等，以增加堆積物對(duì)水分、空氣的保持力,同時(shí)也可改善其物理性能而便于操作。對(duì)規(guī)模較大的工程性堆積,往往需要設(shè)置專用管道通入堆積物中以定時(shí)注入空氣。必要時(shí)還需補(bǔ)充養(yǎng)分并接種高效微生物菌種。微生物條件

生物修復(fù)主要是利用土著微生物代謝能力、活化土著微生物降解能力或者添加具有高速分解難降解化合物能力的特定微生物, 針對(duì)不同的污染環(huán)境, 可利用不同的修復(fù)微生物及改善其生長(zhǎng)條件[14]。

3.1 土著微生物

對(duì)于污染環(huán)境的修復(fù), 低處理成本是技術(shù)開發(fā)的首要條件, 因此利用土著微生物的污染物代謝能力是設(shè)計(jì)生物修復(fù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié), 如地下水的原位生物修復(fù)多依靠天然生物修復(fù)作用。對(duì)具有高效降解能力的土著微生物特性研究始終是環(huán)境生物技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

目前對(duì)通過(guò)添加外源性物質(zhì)促進(jìn)土著微生物生長(zhǎng)的強(qiáng)化生物修復(fù)技術(shù)研究較多。如生物激活劑法是指通過(guò)向受污染水體中投加無(wú)毒且不含菌種的可促進(jìn)土著微生物生長(zhǎng)的水體凈化促進(jìn)液的方法, 是目前地表水體修復(fù)常用的一種生物強(qiáng)化法, 一般這種制劑含有降解污染物的多種酶和促進(jìn)微生物生長(zhǎng)的有機(jī)酸、微量元素、維生素等成分, 可加速水體凈化過(guò)程中微生物生長(zhǎng)的演替。用于地下水有機(jī)污染修復(fù)的生物通氣法則是將加壓后的空氣注射到污染地下水的下部, 氣流加速地下水中有機(jī)物的揮發(fā)和降解, 通過(guò)增加或延長(zhǎng)停留時(shí)間促進(jìn)

生物降解, 提高修復(fù)效率。最為有效的用于石油污染土壤異位生物修復(fù)的預(yù)制床堆腐工藝原理是在被污染土壤中加入膨松劑后于預(yù)制床上堆成條狀或圓柱狀, 通過(guò)人工補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)、空氣, 并加以適度攪拌, 保證好氧條件而

實(shí)現(xiàn)土著微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解[16]。使用電動(dòng)力學(xué)技術(shù)強(qiáng)化生物修復(fù)也是一種有效的手段。它是利用電滲析、電遷移和電泳等電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)加速污染環(huán)境中有機(jī)污染物和微生物運(yùn)動(dòng),利用電極反應(yīng)和電流熱效應(yīng)為地下生物降解創(chuàng)造有利條件。研究表明, 電動(dòng)力學(xué)技術(shù)能有效地強(qiáng)化原位生物修復(fù), 而且該技術(shù)不破環(huán)生態(tài)環(huán)境, 安裝和操作簡(jiǎn)單, 具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.2 微生物的適應(yīng)性機(jī)制

研究證明, 當(dāng)微生物暴露于一種有機(jī)物時(shí),它不僅可以獲得對(duì)該種有機(jī)物的適應(yīng)性, 同時(shí)對(duì)其它具有相似結(jié)構(gòu)的有機(jī)物也具有適應(yīng)性。在預(yù)先暴露于某一污染環(huán)境后, 降解該環(huán)境中特有污染物的微生物數(shù)量及其占總異養(yǎng)微生物群體的比例將大大增加, Bauer 等將這種現(xiàn)象稱為“交叉馴化”。目前對(duì)微生物的適應(yīng)性機(jī)理還不十分清楚, 其可能的機(jī)制有3 種: ①特定酶的誘導(dǎo)和抑制;②基因突變產(chǎn)生新的代謝群體;③有機(jī)體的選擇性富集[9]。對(duì)生物修復(fù)而言, 微生物的適應(yīng)性對(duì)環(huán)境中的污染物降解十分重要, 微生物的適應(yīng)性機(jī)制研究對(duì)污染物的無(wú)害化生物降解具有重要指導(dǎo)作用。

3.3 微生物的表面展示技術(shù)

微生物表面展示技術(shù)作為一種新的技術(shù)平臺(tái)在重金屬污染環(huán)境生物

修復(fù)中的應(yīng)用日趨成熟。表面展示技術(shù)是利用基因工程手段將外源基因或一組一定長(zhǎng)度的隨機(jī)寡核苷酸片段克隆到特定的表達(dá)載體中, 使其表達(dá)產(chǎn)物與外膜蛋白或噬菌體外殼蛋白以融合蛋白的形式呈現(xiàn)在細(xì)胞表面或噬菌體表面。革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽(yáng)性菌和酵母中已建立多個(gè)表面展示短肽和蛋白質(zhì)的系統(tǒng)。在微生物細(xì)胞表面展示外源蛋白對(duì)污染環(huán)境的生物修復(fù)有著重要的意義, 展示金屬結(jié)合蛋白(肽)的微生物可用于污染土壤和工業(yè)廢水的凈化, 展示有機(jī)磷水解酶的微生物將用于有機(jī)磷污染物的脫毒。微生物表面展示技術(shù)將成為污染環(huán)境生物修復(fù)的有效策略, 但這一技術(shù)的研究還是一個(gè)新領(lǐng)域, 要使其得到應(yīng)用還有許多問(wèn)題需要解決。結(jié)論與展望

生物修復(fù)作為環(huán)境生物技術(shù)的核心部分, 因其本身具有快速、高效及費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn), 被稱

為是一種環(huán)境友好替代技術(shù),近年來(lái)在基礎(chǔ)和應(yīng)用研究上取得了重大進(jìn)展, 顯現(xiàn)出良好的開發(fā)前景, 在國(guó)內(nèi)受到日益廣泛的重視。然而, 在實(shí)驗(yàn)室條件下成功的生物修復(fù)技術(shù), 并不表明在污染處理現(xiàn)場(chǎng)能得到成功應(yīng)用, 其中存在技術(shù)放大的問(wèn)題, 如微生物的降解效率問(wèn)題, 干擾因素的影響評(píng)估問(wèn)題等。一般說(shuō)來(lái), 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的微生物降解研究, 大多是在很好的人為調(diào)控的理想狀態(tài)下以單組分純種微生物進(jìn)行, 被干擾因素極少, 因此很容易對(duì)結(jié)果做出解釋;而現(xiàn)場(chǎng)的污染物與其他的物質(zhì)混雜在一起, 污染物的降解是包括土著微生物在內(nèi)的多種微生物聯(lián)合作用的結(jié)果, 而且干擾生物降解的因素很多, 實(shí)驗(yàn)室

得出的所謂最佳條件在現(xiàn)場(chǎng)條件下可能根本無(wú)法實(shí)施, 或即使實(shí)施也得不到同樣的結(jié)果[27]。此外, 對(duì)生物修復(fù)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)放大除了微生物技術(shù)外, 還涉及如環(huán)境地學(xué)、水利學(xué)、環(huán)境化學(xué)及土壤學(xué)等多學(xué)科知識(shí), 因此生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程, 必須在對(duì)生物技術(shù)方法與微生物學(xué)原理的深刻理解的基礎(chǔ)上, 與其他學(xué)科的技術(shù)成果相結(jié)合, 才具有樂(lè)觀的應(yīng)用前景, 并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。目前有關(guān)污染環(huán)境的生物修復(fù)在我國(guó)尚處于蓬勃發(fā)展的研究時(shí)期, 但還沒(méi)有進(jìn)入工程實(shí)施階段, 實(shí)際運(yùn)作上還缺少實(shí)例, 生物修復(fù)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用與開發(fā)需要更為詳細(xì)的基礎(chǔ)工作鋪墊。

第五篇：城市河流修復(fù)技術(shù)研究范文

環(huán)境污染與防治網(wǎng)絡(luò)版第7期2008年7月

城市河流修復(fù)技術(shù)研究

王雪蓮1

(北京錦繡大地農(nóng)業(yè)股份有限公司，北京100049)

摘要面對(duì)城市河流生態(tài)系統(tǒng)退化的現(xiàn)狀，綜合國(guó)內(nèi)外對(duì)于城市河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，指出中國(guó)目前在此領(lǐng)域存在的不足，并展望了未來(lái)城市河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)的發(fā)展方向，為城市河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞城市河流生態(tài)修復(fù) 發(fā)展方向

Research of technology about river restoreWang Xuelian.(1.Beijing Glorious Land Agricultural Company Ltd., Beijing100049)

Abstract:Facing to the current situation of river biogeocenose degenerating, in this article, it collects the domestic and oversea research improvement or practice experience on the technology of river ecological restoring in cities, points out the insufficiencies in this field in our country, and shows the theory base and expectation of the technology of river ecological restoring in cities.Keywords:city;rivers;ecological restore;development way

近幾十年來(lái)，河流匯水區(qū)植被覆蓋下降，城市各類污染排放，河流庫(kù)壩工程建設(shè)，水資源過(guò)量開采，河流渠化、人工化、裁彎取直等對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與動(dòng)力學(xué)過(guò)程造成嚴(yán)重破壞，引發(fā)全球范圍的河流生態(tài)系統(tǒng)退化與服務(wù)功能下降[1]。因此，如何對(duì)受損河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，使其重新回到健康狀態(tài)已經(jīng)成為人類亟待解決的環(huán)境問(wèn)題之一[2]。

1城市河流生態(tài)修復(fù)的國(guó)外研究進(jìn)展

1.1修復(fù)理論研究進(jìn)展

最早的河道修復(fù)技術(shù)“多自然型河道”生態(tài)修復(fù)技術(shù)起源于歐洲，出于土木工程對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞的反省，重點(diǎn)研究如何把生態(tài)學(xué)原理運(yùn)用于土木工程，創(chuàng)建新的土木工程理論和技術(shù)。1938年德國(guó)SEIFERT首先提出近自然河溪治理的概念，它是指能夠在完成傳統(tǒng)河道治理任務(wù)的基礎(chǔ)上，可以達(dá)到接近自然、經(jīng)濟(jì)并保持景觀美的一種治理方案[3-6]。1962年由ODUM等提出將自我設(shè)計(jì)的生態(tài)學(xué)概念用于工程中，首次提出的生態(tài)工程概念[7]。1989年美國(guó)MITSCH和JORGENSN正式探討生態(tài)工程概念并賦予定義，正式誕生了生態(tài)工程[8]。之后不斷論證了生態(tài)學(xué)原理運(yùn)用于土木工程中的理論問(wèn)題，奠定了“多自然型河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)”的理論基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，美國(guó)將兼顧生物生存的河道生態(tài)恢復(fù)作為水資源開發(fā)管理工作必須考慮的項(xiàng)目，1998年出版了《河道廊道的恢復(fù)：理論、內(nèi)涵與實(shí)務(wù)》[9]。當(dāng)今歐美經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已普及了“多自然型河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)”，以實(shí)現(xiàn)、再生“自然與人的和諧共處”的生態(tài)環(huán)境建設(shè)生態(tài)河流、生態(tài)道路及生態(tài)城市。近年逐漸推廣應(yīng)用到世界各國(guó)。1作者：王雪蓮，女，碩士研究生，工程師，主要從事濕地設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)和管理以及濕地除污機(jī)制的研究。

日本在1965年圍繞河流引起的問(wèn)題開展了新的河流治理，推行了“城市綜合治水對(duì)策”，河川管理目標(biāo)為“治水、利水與環(huán)境”。日本河流研究者將河流水域、河洪空間及河畔居民社區(qū)當(dāng)作一個(gè)有機(jī)的整體，認(rèn)為河流管理對(duì)象應(yīng)該包括河流水量、水質(zhì)、河流生態(tài)系統(tǒng)、河流水循環(huán)、河流水洪空間、河流與河畔居民社區(qū)的關(guān)系。20世紀(jì)90年代，日本實(shí)施了“創(chuàng)造多自然型河川計(jì)劃”，強(qiáng)調(diào)用生態(tài)工程方法治理河流環(huán)境、恢復(fù)水質(zhì)、維護(hù)景觀多樣性和生物多樣性，形成良好的河流景觀與濱水環(huán)境，建設(shè)城市水網(wǎng)并加強(qiáng)綠化，水邊空地要具有舒適開闊的空間，為各種娛樂(lè)活動(dòng)提供適宜的場(chǎng)所，并重視生物多樣性。

在城市建成區(qū)，沿河流規(guī)劃的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，則通常與濱水景觀改造和水環(huán)境整治相結(jié)合。如加拿大多倫多市曾于1998年完成《加里森溪流鏈接規(guī)劃》。該計(jì)劃結(jié)合城市排水系統(tǒng)整治，試圖恢復(fù)一條因城市開發(fā)而消失的小河，重現(xiàn)河流及兩岸景觀，同時(shí)通過(guò)建設(shè)沿河綠帶，溝通和連接現(xiàn)有公園綠地，在城市中心區(qū)構(gòu)建融休閑、交通、綠化于一體的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[10]。

1.2修復(fù)技術(shù)與實(shí)踐

在河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)策略方面，1965年德國(guó)的Emst Bittmann在萊茵河用蘆葦和柳樹進(jìn)行生態(tài)護(hù)岸實(shí)驗(yàn)，可以看作最早的河流生態(tài)修復(fù)實(shí)踐，此后著名的塞納河、多瑙河等都采用了近自然的河流治理方法。

20世紀(jì)70年代末瑞士Zurich州河川保護(hù)建設(shè)局將生態(tài)護(hù)岸法發(fā)展為“多自然河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)”[11]，對(duì)河流治理重視恢復(fù)植被和建設(shè)自然護(hù)岸，并于1983年頒發(fā)的河流保護(hù)法規(guī)中明確的規(guī)定了在河流整治中，應(yīng)該從生態(tài)學(xué)的觀念出發(fā)，在河道整治工作中應(yīng)對(duì)生態(tài)和景觀方面存在缺陷的河流雙方面同時(shí)予以改善。

有研究表明，歐盟進(jìn)行城市河流生態(tài)修復(fù)主要分為以下4類[12]：

（1）對(duì)消逝的自然景觀的恢復(fù)，主要的措施包括軟化河渠，重新恢復(fù)河流的自然曲線。允許河流在洪水高峰期進(jìn)行可預(yù)期的洪泛。保留邊渠，開挖U型湖泊與河道，更多的恢復(fù)河流漫灘地，恢復(fù)建設(shè)河流的怡人與舒適的景致。

（2）結(jié)合防洪與生態(tài)環(huán)境保護(hù)，建設(shè)雙贏策略。擴(kuò)大漫灘地的面積，增加防洪的蓄水量，降低地面，定期的洪泛，恢復(fù)原始自然的地形特征，為生物提供多種生境。

（3）為魚類提供更多能夠產(chǎn)卵的生境，重現(xiàn)建設(shè)河流渠道，設(shè)置魚類游走路線，鋪設(shè)砂礫及沙子岸灘等。

（4）重置那些沒(méi)有更大經(jīng)濟(jì)效益的耕地，將其改變?yōu)楹訛┑亍７饰值母乜梢赞D(zhuǎn)化為蘊(yùn)含豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的河漫灘，可以協(xié)助河流改善水質(zhì)。

隨著修復(fù)實(shí)踐的發(fā)展，河流修復(fù)己經(jīng)從單純的結(jié)構(gòu)性修復(fù)發(fā)展到生態(tài)系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)、功能與動(dòng)力學(xué)過(guò)程的綜合修復(fù)。從修復(fù)的范圍來(lái)說(shuō)，河流修復(fù)不光包括河道本身，還應(yīng)擴(kuò)展到河漫灘乃至流域[13]。河流生態(tài)系統(tǒng)的退化是人為干擾與自然干擾累積作用的結(jié)果，修復(fù)規(guī)劃中必須考慮兩者之間的相互作用機(jī)制[14]。有人提出了“目標(biāo)期望”的思想[15]，將保證生態(tài)系統(tǒng)的完整性作為修復(fù)的指導(dǎo)思想與目標(biāo)。從管理角度對(duì)此進(jìn)行論述，河流及

其水資源的管理方式也是河流修復(fù)能否成功的重要影響因素[16]。還有人借鑒景觀生態(tài)學(xué)的等級(jí)思想，分別以河岸帶與流域兩個(gè)尺度開展研究，提出了與各自尺度相對(duì)應(yīng)的群落組織和景觀組織水平的修復(fù)措施[17]。河流修復(fù)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的活動(dòng)，必須綜合考慮水文、土地利用、地貌、水質(zhì)、生物與生態(tài)等，甚至娛樂(lè)、經(jīng)濟(jì)、文化等方面[18]。

在城市河流生態(tài)修復(fù)的方法與具體措施上，很多學(xué)者也相繼開展了研究，如FISCHENICH[19]提出了城市河流修復(fù)與流域管理的相關(guān)技術(shù)，詳細(xì)闡述了城市化對(duì)城市河流的影響、城市河流水環(huán)境質(zhì)量下降的經(jīng)濟(jì)損失及城市河流生態(tài)修復(fù)面臨的挑戰(zhàn)等；DEASON [20]提出了被污染的城市河流凈化的方法，為其他河流污染治理提供了參考；CASAGRANDE[21]對(duì)人類活動(dòng)在濕地生態(tài)修復(fù)中的重要作用進(jìn)行了剖析；UDZIEL 等[22]運(yùn)用條件價(jià)值法(CVM)對(duì)城市鹽堿濕地修復(fù)的非市場(chǎng)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估；TENT等[23]針對(duì)Hamburg河直線化嚴(yán)重、生物多樣性消失的現(xiàn)狀，采用非政府組織、公眾參與的方式，對(duì)該河中畦魚的生活習(xí)性進(jìn)行了研究，以期通過(guò)改善其生活條件來(lái)達(dá)到修復(fù)河流生態(tài)的目的； JORMOLA[24]對(duì)國(guó)際上利用流域洪水過(guò)程改善城市河流生態(tài)環(huán)境的歷史進(jìn)行了簡(jiǎn)要回顧，并列舉了利用洪水管理修復(fù)城市河流的實(shí)例；BRI11Y[25]研究了修復(fù)城市河流魚類棲息地的方法等等。很多的國(guó)家都認(rèn)識(shí)到濕地對(duì)建設(shè)生態(tài)城市的重要，各種關(guān)于城市河流保護(hù)、恢復(fù)、重建、規(guī)劃等方面的研究項(xiàng)目和研究組織相繼出現(xiàn)，并取得了一定的研究成果。

綜合來(lái)看，河流生態(tài)修復(fù)的主要技術(shù)方法包括緩沖區(qū)恢復(fù)、植被恢復(fù)、河道補(bǔ)水、生物—生態(tài)修復(fù)、生境修復(fù)等技術(shù)。其中，生物—生態(tài)修復(fù)技術(shù)是目前河流生態(tài)修復(fù)的重要方法[26]。相關(guān)研究主要集中在生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)策略及生態(tài)系統(tǒng)中的水質(zhì)、水量、濱水區(qū)等要素的修復(fù)方面。盡管相關(guān)生態(tài)修復(fù)工作己進(jìn)行了大量的理論研究和實(shí)踐探索，而關(guān)于恢復(fù)中的生態(tài)學(xué)過(guò)程和機(jī)理的研究很少，缺乏證明恢復(fù)過(guò)程中的生態(tài)系統(tǒng)是如何進(jìn)行及如何自我調(diào)節(jié)的理論和實(shí)驗(yàn)體系，尚未形成比較系統(tǒng)的河流生態(tài)修復(fù)的理論與方法體系。2我國(guó)城市河流生態(tài)修復(fù)的研究與實(shí)踐

2.1理論研究進(jìn)展

我國(guó)對(duì)城市河流生態(tài)修復(fù)治理的研究也是從“水利工程”角度逐漸引申過(guò)來(lái)，逐漸產(chǎn)生了“生態(tài)水利”、“生態(tài)水工學(xué)”等概念。同時(shí)也有從“環(huán)境整治”“景觀設(shè)計(jì)”角度研究城市河道、濱水區(qū)、濕地的修復(fù)建設(shè)。

劉樹坤[27-35]在其訪日?qǐng)?bào)告中，就自然環(huán)境的保護(hù)和修復(fù)、濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)、水電站建設(shè)中的生態(tài)修復(fù)、大壩建設(shè)中的生態(tài)修復(fù)、河道整治與生態(tài)修復(fù)、河道景觀建設(shè)和管理等進(jìn)行了探討，其中包括比較具體細(xì)致的修復(fù)思路、步驟、方法、措施等，為今后我國(guó)開展河流修復(fù)工作提供了參考。閻水玉[36]指出保持河流的自然地貌特征、維持自然水文過(guò)程、控制城市河流水污染、綜合規(guī)劃城市河流與城市建設(shè)的關(guān)系是發(fā)揮城市河流在城市生態(tài)系統(tǒng)中作用的基本方法。董哲仁[37]提出了“生態(tài)水工學(xué)”的概念，分析研究了人類對(duì)

河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫，從生態(tài)系統(tǒng)需要角度，提出了改善河流生態(tài)系統(tǒng)、修復(fù)河流生態(tài)環(huán)境的工程措施及思路。羅新正[38]闡釋了還河流生存空間、疏浚水網(wǎng)通道等河流生態(tài)建設(shè)的原則。葉亞平等[39]則以揚(yáng)州為對(duì)象，提出了水資源保護(hù)、水環(huán)境改善、水安全保障、水生態(tài)建設(shè)為主體的水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)對(duì)策。王超[40]則比較全面地提出了水安全、水環(huán)境、水景觀、水文化、水經(jīng)濟(jì)五位一體的城市水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)模式。

另外國(guó)內(nèi)對(duì)河流的植被結(jié)構(gòu)、功能及管理的研究工作也較多。黃瑜[41]融合水文、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)學(xué)等相關(guān)知識(shí)，分析城市小水系生態(tài)系統(tǒng)重要服務(wù)功能，提出城市小水系生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估方法及其在城市規(guī)劃管理工作中運(yùn)用的初步設(shè)想。季永興[42]分析了城市河道建設(shè)與生態(tài)城市建設(shè)之間的關(guān)系，認(rèn)為城市河道的建設(shè)與整治是城市規(guī)劃的一個(gè)重要內(nèi)容。何松云等[43]提出城市河流生態(tài)恢復(fù)的尺度包括工程安全尺度、生態(tài)系統(tǒng)尺度、景觀尺度、親水尺度、時(shí)空尺度和經(jīng)濟(jì)尺度，同時(shí)指出為順利開展河流生態(tài)修復(fù)實(shí)踐,需要在理論、技術(shù)、水利工程設(shè)計(jì)規(guī)范、水利法等方面進(jìn)行深入研究工作，認(rèn)為留給河流一定的侵蝕、搬運(yùn)、堆積自然作用空間是河流生態(tài)修復(fù)的重要課題，主張創(chuàng)造條件發(fā)揮河道生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)功能。白世強(qiáng)等[44]從水、土、生物、功能4方面詮釋了健康河流的概念，并認(rèn)為城市河道生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)是恢復(fù)其健康，應(yīng)依據(jù)健康的標(biāo)準(zhǔn)采取工程和生物手段進(jìn)行修復(fù)。

總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)對(duì)城市河道的生態(tài)修復(fù)研究工作集中在近十年，除水利、環(huán)境、景觀等層面進(jìn)行研究生態(tài)修復(fù)外，還考慮了“文化”、“經(jīng)濟(jì)”層面的修復(fù)目標(biāo)，并提出河道修復(fù)與城市規(guī)劃建設(shè)之間密切關(guān)聯(lián)。

目前國(guó)內(nèi)研究在某些方面還存在不足：（1）缺乏對(duì)河流生態(tài)過(guò)程修復(fù)的機(jī)理研究；（2）缺乏從大尺度流域角度考慮河岸、河內(nèi)、上下游的整體生態(tài)修復(fù)；（3）當(dāng)前的研究大多只停留在對(duì)河流某一指標(biāo)(魚類指標(biāo)、流量指標(biāo)、水質(zhì)指標(biāo)、生物棲息地指標(biāo)等)的生態(tài)修復(fù)，未考慮河流整體生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)。

2.2修復(fù)技術(shù)與實(shí)踐

目前，我國(guó)很多城市都相繼開展了城市河流修復(fù)工作。

北京市近20年對(duì)城區(qū)河湖水系的治理大致可分為3個(gè)階段[45]：

（1）以防洪建設(shè)和供水建設(shè)為主的階段。20世紀(jì)80年代，北京為解決城市供水和防洪排水問(wèn)題對(duì)城區(qū)河湖進(jìn)行整治。

（2）以水資源保護(hù)及景觀建設(shè)為主的階段。1999年北京市完成筒子河和“六海”的清淤工程；2000年完成京密引水渠昆玉段、長(zhǎng)河和雙紫支渠治理工程；2001年完成昆玉河、玉淵潭、南護(hù)城河、通惠河和清河一期綜合整治工程； 2002年治理萬(wàn)泉河、小月河和菖蒲河。該階段對(duì)河湖水系采取污水截流、底泥清淤、兩岸綠化、河底采用混凝土襯砌防滲等工程措施進(jìn)行整治。

（3）生態(tài)修復(fù)為主的階段。前一階段對(duì)河道的改造，盡管使河邊有了林帶、綠地，但硬化堤岸的建成割裂了水體與土壤的關(guān)系，導(dǎo)致水體自凈能力下降。因此，從2002 年

起北京開始生態(tài)河道建設(shè)，并于2003年竣工；2003年開始溫榆河綠色生態(tài)走廊的建設(shè)；2004年末進(jìn)行涼水河生態(tài)河道的建設(shè)等。這階段的主要特點(diǎn)是采用卵石和疊石加固河堤、設(shè)計(jì)部分生態(tài)堤岸、設(shè)置生物浮島和放養(yǎng)食藻的魚類等。經(jīng)過(guò)生態(tài)修復(fù)的河道，景觀效果和生態(tài)功能都有明顯的改善。

四川成都府南河的治理是城市河流治理的成功范例。府南河公園是一個(gè)以水的整治為主題的生態(tài)環(huán)保公園，受到污染的水從府南河抽取上來(lái)，經(jīng)過(guò)公園的人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行自然生態(tài)凈化處理，最后變?yōu)椤斑_(dá)標(biāo)”的活水，回歸河流。該公園的創(chuàng)意由美國(guó)貝·達(dá)蒙女士提出，該項(xiàng)目也獲得了世界人居獎(jiǎng)等3項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)。

合肥的護(hù)城河經(jīng)過(guò)多年的改造和建設(shè)，如今形成了由逍遙津、包河公園、銀河公園、魚花塘、玻泊山莊等組成的環(huán)形風(fēng)景區(qū)，成為城市中心區(qū)市民日常休憩的開放式公園，也使合肥市得到了園林城市的美譽(yù)。

蘇州市在城市發(fā)展建設(shè)中，保持了三縱三橫加一環(huán)的河網(wǎng)水系及小橋流水的水城特色，保持了路河平行的基本格局和景觀，城市改造取得了很好的效果。著名華裔建筑師貝聿銘曾這樣評(píng)價(jià)蘇州：“蘇州之所以成為蘇州的關(guān)鍵在于水，建筑物還是其次的”。

其他大中城市如沈陽(yáng)、哈爾濱、太原、天津等也相繼開展了城市河道生態(tài)修復(fù)和景觀重建工作等等。

國(guó)內(nèi)的城市河流治理仍處于探索階段，很多工作仍著眼于修復(fù)河流某一方面的功能，如國(guó)外在兼顧景觀的同時(shí)，更側(cè)重生態(tài)修復(fù)和重建等方面的工作，國(guó)內(nèi)則較多地考慮景觀建設(shè)，生態(tài)修復(fù)工作還有待加強(qiáng)。城市河流生態(tài)修復(fù)和景觀建設(shè)缺乏相應(yīng)的理論指導(dǎo)，未形成系統(tǒng)的河流建設(shè)和管理模式，未綜合考慮河流建設(shè)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、水資源、旅游、居民需求、文化等方面的關(guān)系。

3未來(lái)城市河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)的發(fā)展方向

（1）城市河流建設(shè)要更多地考慮其與所在地區(qū)之間的關(guān)系，根據(jù)城市的發(fā)展規(guī)劃制定合理的建設(shè)目標(biāo)、策略、方法等；

（2）城市河流建設(shè)要更多地考慮如何推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足城市居民的需求，探索如何使生態(tài)修復(fù)、景觀建設(shè)和文化有機(jī)融合的方法；

（3）城市河流生態(tài)景觀建設(shè)要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求及水資源特點(diǎn)，尋找適合地區(qū)特點(diǎn)的城市河流景觀建設(shè)策略；

（4）重視河流景觀建設(shè)的管理工作，探討合理的管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)河流景觀建設(shè)“投資一收益—更多投資—更大收益”的良性循環(huán)；

（5）結(jié)合水利與生態(tài)學(xué)等相關(guān)學(xué)科，開展有關(guān)流量過(guò)程與生態(tài)修復(fù)之間密切聯(lián)系的研究，從機(jī)理上修復(fù)包括河流流量、生物等在內(nèi)的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)；

（6）形成完善的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，從宏觀上能夠?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)修復(fù)狀況準(zhǔn)確把握；

（7）積極開展相關(guān)問(wèn)題的實(shí)踐活動(dòng)，為相關(guān)理論的研究積累經(jīng)驗(yàn)和奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙彥偉，楊志峰.河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的時(shí)空尺度探討[J].水土保持學(xué)報(bào)，2005，19(3): 196-200.[2]卿華，侯明明，魏艷，等.有關(guān)河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究綜述[J].南水北調(diào)與水利科技,2006，4（5）:46-48.[3]楊海軍，李永祥.河流生態(tài)修復(fù)的理論與技術(shù)[M].長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2005.[4]宋慶輝，楊志峰.對(duì)我國(guó)城市河流綜合管理的思考[J].水科學(xué)進(jìn)展，2002，5(3)：377-382.[5]譚炳卿，孔令金，尚化莊.河流保護(hù)與管理[J].水資源保護(hù)，2002，(3)：53-57.[6]高甲榮.近自然治理——以景觀生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的荒溪治理工程[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，21(1)：80-85.[7]MITSCH W J.Ecological engineering: an introduction to ecotechnology[M].New York:Wiley,1989.[8]MITSCH W J.Ecological engineering: a new paradigm for engineers and ecologists[M].Washington D.C.: National Academy Press, 1996.[9]MITSCH W J.Ecological engineering the 7-year itch[J].Ecological Engineering, 1998,(10):119-130.[10]陳爽，張皓.國(guó)外現(xiàn)代城市規(guī)劃理論中的綠色思考[J].規(guī)劃師，2003（4）：71-74.[11]U.S.EPA.Stream-corridor-restoration-principles, processes and practices[S], 1998.[12]王巍巍.城市河流的景觀與生態(tài)環(huán)境的共建[D].北京: 北京林業(yè)大學(xué)，2007.[13]BROOLCS & SHIELDS.Catchment approach to planning channel restoration In River Channel

Restoration.Guiding Principles for Sustainable Protects[M].Chichester, UK:John Wiley and Sons Ltd., 1996.[14]WISSMAR.Restoration and management of riparian ecosystems: a catchment perspective[J].Freshwater Biology, 1998,40: 571-585.[15]JUNGWIRTH.Re-establishing and assessing ecological integrity in riverine landscape[J].Freshwater

Biology，2002, 47: 867-887.[16]STROMBER G.Restoration of riparian vegetation in the south-western United States: importance of

flow regimes and fluvial dynamism[J].Journal of Arid Environments,2001,49:17-34.[17]POUDEVIGN E.A systems approach to river restoration: A Case Study in the Lower Seine Valley[J].France, River Research and Applications, 2002, 18: 239-247.[18]ASAE.River restoration committee, urban stream restoration(forum)[J].Journal of Hydraulic

Engineering, 2003, 129(7): 491-493

[19]FISCHENI J C.Technologies for urban stream restoration and watershed management[J].EMRRP

Bulletin No.01-1.[20]DEASON J P.The passaic river restoration provides a nationwide model for addressing polluted urban

rivers[J].Pollution Engineering，2001(9): 22-26.[21]CASAGRANDE D G.The human component of urban wetland restoration: interdisiplinary

restoration[R].Yale F & ES Bullutin, 1997.[22]UDZIELA M K.Contingent Valuation of an Urban Salt Marsh Restoration[R].Yale F & ES

Bullutin,1997.[23]TENT L, WANDSBEK B.Trout 2010-restructuring urban brooks with engaged citizens[R].RIZA

Report NR:The Netherlands 2000, ECRR and RIZA, 2001.[24]JORMOLA J.Restoration of urban streams in connection with stormwater management[R].Expert

Symposium Future Trends & Challenges of Urban Ecosystem Management Salzburg, 2004.[25]BRILLY M P.Monitoring of revitalization measures urban river fish habit[J].Geophysical Research

Abstracts, 2004(6)：1021-1026.[26]倪晉仁，劉元元.論河流生態(tài)修復(fù)[J].水利學(xué)報(bào)，2006，37（9）：1029-1037.[27]劉樹坤訪日?qǐng)?bào)告：自然環(huán)境的保護(hù)和修復(fù)(一)[J].海河水利，2002(1)：58-60.[28]劉樹坤訪日?qǐng)?bào)告：自然環(huán)境的保護(hù)和修復(fù)(二)[J].海河水利，2002(2)：56-61.[29]劉樹坤訪日?qǐng)?bào)告：濕地生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)(三)[J].海河水利，2002(3)：61-64.[30]劉樹坤訪日?qǐng)?bào)告：濕地生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)(四)[J].海河水利，2002(4)：61-65.[31]劉樹坤訪日?qǐng)?bào)告：河流整治與生態(tài)修復(fù)(五)[J].海河水利，2002(5)：64-66.[32]劉樹坤訪日?qǐng)?bào)告：大壩中的生態(tài)修復(fù)(六)[J].海河水利，2002(6)：62-65.[33]劉樹坤訪日?qǐng)?bào)告：水力發(fā)電站建設(shè)中的生態(tài)修復(fù)(七)[J].海河水利，2002(7):63-66.[34]劉樹坤訪日?qǐng)?bào)告：自然共生型流域圈與都市的再生(八)[J].海河水利，2003(8): 62-64.[35]劉樹坤訪日?qǐng)?bào)告：日本城市河道的景觀建設(shè)和管理(九)[J].海河水利，2003(9): 66-68.[36]閻水玉，工祥榮.城市河流在城市生態(tài)建設(shè)中的意義和應(yīng)用方法[J].城市環(huán)境一與城市生態(tài)，1999,(1)：80-85.[37]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.[38]羅新正，孫廣友.河堤生態(tài)環(huán)境效應(yīng)略論[J].環(huán)境科學(xué)研究，2001，14(2)：11-14.[39]葉亞平，王如松.揚(yáng)州市水復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)問(wèn)題的生態(tài)學(xué)實(shí)質(zhì)及調(diào)控對(duì)策[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2002，15(3)：12-13

[40]王超，王沛芳.城市水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)與管理[M].北京：科學(xué)出版社，2004.[41]黃瑜，譚克修.城市小水系生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及價(jià)值評(píng)估方法[J].城市規(guī)劃匯刊，2004，149（1）：

83-87.[42]季永興，何剛強(qiáng).城市河道整治與生態(tài)城市建設(shè)[J].水土保持研究，2004，11（3）：245-247.[43]何松云，楊海軍，閆德千.城市河流生態(tài)恢復(fù)的尺度[J].東北水利水電，2005，32：42-43，55.[44]白世強(qiáng)，張春梅，盧升高.基于維持河流健康的城市河道生態(tài)修復(fù)研究[J].人民黃河，2006，28

（8）：3-4.[45]車伍，黃宇，李俊奇.北京城區(qū)河湖水系治理中的問(wèn)題與建議[J].環(huán)境污染與防治，2005，27（8）：

593-596.責(zé)任編輯：陳澤軍（收到修改稿日期：2008-01-21）

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