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林地生态修复方案范文1
XXX市矿场资源丰富，前期矿山资源开采相对粗放、无序，导致生态环境破坏相对严重，生态修复起步晚、进程相对滞后。目前矿山生态修复的方法有稳定化处理法（包括物理、化学方法）和生物修复法（直接植被、覆土植被）两大类。现阶段主要采用的是物理方法与生物修复法结合方式进行，首先在生态重建的前期，采取物理方法对场地的稳定性处理、后采取熟土覆盖、采矿场的填埋等方式创造生态修复条件，后期采取生物修复法进行植树种草等方式进行植被恢复。我市矿山大多采取最简单、成本最低的直接植被或直接覆土植被的方法进行生态修复，其中直接植被成活率低，恢复时间较长，一般需要10-20年，覆土植被成活率高，是一种行之有效的常见生态修复方法，更易被大多数矿山企业采纳。
一、调研我市矿山生态修复工作开展情况
（一）工作开展情况
近年来，我市不断加大矿山修复和综合整治力度，建立市级领导巡山责任制，市级领导定期、不定期逐矿实地检查，将矿山生态该修复列为全市34项重点工作之一，建立了矿山修复及综合整治联席会议制度，市委、市政府主要领导多次实地调研、听取专题汇报、安排部署工作，深入解剖问题，破解整治难题。出台了《XXX市露天矿山综合整治三年行动计划》，做到责任到人，跟踪到位和落实到位，市有关局委落实分包县（市、区）督导制度，实行驻地督导、捆绑问责。全面落实“三级”包矿、“两级”包片责任制，实现无死角管控，开展联合督查，建立问题整改台账，持续跟踪问效，确保取得实效。
按照“取缔关闭一批、停产整治一批、修复绿化一批”思路，实行露天矿山“一矿一策”，分类治理。目前，我市共有73座露天矿山，其中有23座处于原始地貌未开采，6座在生产，44座停产进行生态修复整治。采取覆土植被方式现已完成10座露天矿山生态修复，完成治理非法开采、关闭及废弃露天矿山50处；对全市55处采矿废石废渣等固体废弃物，通过移除、覆土绿化、浇水喷淋等方式进行综合治理，已完成治理27处；全市共完成恢复治理面积3.1万余亩，植树290.5万余株，累计投入3.67亿元；对短期内无法综合利用的废石废渣，特别是煤矸石山，开展环境影响和安全评估，坚决防止环境污染、土地损毁和产生安全隐患。
（二）取得的成效
我市不断创新工作方法，其中，XXX县实施“区内修复、区外补偿”双轨制，要求所有持证生产矿山矿区内无条件修复，矿区外延500米无条件修复。同时常绿树种必须在80%以上，成活率必须在70%以上。目前已累计完成恢复治理（含生态补偿区）2.16万亩，植树200余万株，其中区内修复523亩，无主坑口修复632亩，区外补偿20452亩，区内和无主坑口修复率85.2%。XXX县坚持把绿色发展理念融入绿色矿山建设工作中，按照“谁开采、谁保护”“边开采、边治理”原则，督促企业结合环境影响评价报告、地质保护保护与土地复垦方案、水土保持方案等要求，落实矿山地质环境恢复治理主体责任，对全县14座持证矿山进行综合治理，总治理面积2406亩，植树14.86万株，硬化道路1020米，投入资金4900万元。通过铁腕治矿、铁腕治污，全县矿区生态环境明显改善。
2019年4月21日，“生态文明媒体行”采访团到我市进行专题报道，27家媒体已累计刊发各类正面宣传报道200多篇。4月29日，省自然资源厅在我市召开现场会，来自14个地市和72个县（市、区）的202余名代表到XXX县、XXX县进行现场观摩，对我市的工作给予充分肯定。
二、矿山生态修复中存在的困难和问题
矿山生态修复是一个长期、漫长的过程，目前存在问题较多，主要有在以下几个方面。
（一）历史欠账多。处于停产整治的露天矿山较多，在落实环境影响评价报告、地质环境保护与土地复垦方案、水土保持方案等方面，历史欠账过多。
（二）整治资金不足。矿区生态环境恢复是一个系统工程，需要大量的资金投入，矿山企业积极性不高，只有少数上规模、有实力的矿山企业能积极履行生态修复义务，多数矿山企业整治速度缓慢。因历史原因还有很多无主矿山需要属地政府来“买单”，市、县、乡政府财力有限，治理投资短缺，严重影响了全市矿山地质环境治理工作。
（三）破解难题办法少。大部分县（市、区）对无责任主体的露天矿山的治理还存在畏难情绪，整治模式和资金来源单一，缺乏对新机制、新模式的探索和创新。由于人、财、物等因素制约，相关职能部门的人员配备和技术装备无法满足矿山整治工作的新需求，矿山地质环境监管工作的制度化、信息化和社会化等有待提高和完善。
三、对矿山生态修复治理工作的建议
（一）加快整治进度。督促停产整治及其它有责任主体的露天矿山企业按照“一矿一策”整治方案，及时完成整治任务。同时，打造一批矿山治理与修复示范基地，将我市废弃矿山打捆申报一批国家、省级生态环境综合整治项目，争取政策，通过示范性综合整治，新增一批林地、耕地。对责任主体灭失的露天矿山，各属地按照“一县一策”加快推进矿山生态环境修复绿化工作，最大限度减少裸露地面，增加绿化面积，减少和抑制矿山扬尘。
（二）拓宽资金渠道。一是加大财政资金投入。对废弃无主矿山，整治资金需求列入市、县财政预算。二是增加土地收益注入。将废弃露天矿山治理与土地复垦挂钩，使矿山废弃地复垦成林地、耕地和建设用地，纳入政府土地储备，土地收益优先用于矿山地质环境治理项目。三是撬动社会资本。鼓励单位和个人进行废弃矿山环境治理，凡被批准治理立项的单位和个人，优先享有土地使用权，并减免与矿山治理有关的收费项目，本着“谁修复、谁收益”的原则，配套制定鼓励投资的优惠政策。四是严格执行相关制度。及时、足额收存矿山地质环境治理恢复基金，加强审计监督，确保专款专用。
林地生态修复方案范文2
技术措施
1生物埂
以绵竹市林业局选育的九顶大粉葛两年生葛苗作为营建生物埂的材料，选择葛藤直径粗5mm～8mm、葛块根直径粗15mm～20mm的葛苗进行试验。试验应用抗旱保水剂处理葛藤根系，栽植坑穴20cm×20cm，以株距50cm、行距100cm沿塌方区域下部顺行栽植两行，总长度400m。
2土袋
适宜在坡度较小、表层土松动的灾毁地表层实施，目的是为了防止挡土工程背面回填土的移动，集中地表径流和减小流水侵蚀，该工程措施适宜与木(竹)栅栏结合、交错设置，即在挡土工程之间斜面长度大约2.0m的间隔放置土袋，防止砂土下滑，固土定坡，为植被的培育打下基础。
3木竹栅栏
为了防止崩塌土砂下滑，分散地表径流，减轻地表径流对山体表面的侵蚀，稳固山体表面松动的土壤，改善植被恢复环境，在山坡面上相隔3m～5m配置木(竹)栅栏工程。木(竹)栅栏工程使用木桩、木材(整竹材)和铁丝。木桩高度为1m，间隔桩距0.7m，地上0.5m，深入地下0.5m。工程做法是先沿等高线开挖60cm宽基槽，然后在基槽中部打桩，木材(整竹材)横向扎排，再回填土砂压实。
4挡土堡坎
抑制、固定河床内不稳定的泥沙以及坍塌地产生的大量泥沙，作为山坡工程的基础，在坍塌地的垂直下部配置浆砌堡坎，防止泥沙流向下游区域。
5排水沟
应用于地表径流形成的冲刷沟内实施，实施渠系工程是为了减轻地表径流对冲刷沟连续造成侵蚀，以及过多的地表水渗透使土壤的强度降低而设置的排水工程。
6栽植工程
栽植工程目的是恢复灾毁地植被，是治山的最终目的，其做法是在挡土工程、土袋阶梯式工程背面进行植树、播种等，符合《造林技术规程》(GB/T15776－2006)所述要求。
试验设计
1试验地点
项目试验地位于绵竹市汉旺镇牛鼻村中封顶，面积为33.34hm2。为5•12汶川大地震灾毁林地。在试验地内分别选择灾毁后泥石流沉积地、滑坡地和垮塌地做为试验地类，根据立地条件分别采取人工造林、人工点撒播、封山育林等恢复措施并适地加以辅助治山工程措施，见表1。
2种苗
种苗均来自四川省绵竹市。选取顶芽饱满、苗干通直、色泽正常、无损伤、无病虫害的种苗。
3应用保水剂造林试验研究
保水剂采用的是华光实业公司生产的AS型高效保水剂。造林树种为1a生刺槐苗，平均高为80.2cm，平均地径为0.8cm。保水剂不同施量试验:每穴分别施量为0.5g、1.0g、2.5g、3.5g。每个处理660m2。分别于3月10日、4月10日、5月16日测定土壤含水量。测定时在每小区上下左右及中部各选1点，每点测定3个树坑。在距树干20cm处用小口径取土钻打孔取土，然后封堵取土孔，采用烘干法，测定20cm深土层的含水量，求平均值。
4造林存活率和保存率调查
在各样地内随机选择10m×10m样方，重复3次。调查因子包括造林成活率、地径、高生长量，取其平均值。数据的调查时间除保存率外都为造林后4个月的同一个时间段，保存率的调查是在造林后的第2年春季进行的。
5植被恢复调查方法
1)植被总盖度和林木郁闭度的观测
草地用投影法观察植被总盖度，林地用目测法观察郁闭度。植被样方调查主要调查植被的种类、生长状况和盖度等，样方大小草本为2m×2m，灌木为5m×5m，乔木为10m×10m。
2)生物多样性测定方法
群落物种多样性统一应用各个物种在该层(乔、灌、草)中的重要值V这一综合指标来计算，各个物种的重要值计算公式(马克平等，1995)如下:(1)重要值草本层的重要值:IV=(相对密度+相对频度+相对盖度)/3乔木和灌木层物种重要值:IV=(相对密度+相对频度+相对优势度)/3相对密度=一个种的密度/所有种的总密度×100%相对频度=一个种的频度/所有种的频度×100%相对优势度=一个种的优势度/所有种的优势度×100%。(2)物种多样性指数是以各样地物种重要值平均数为基础，采用目前较为普遍使用的公式计，按生长型(乔木、灌木、草本)计算各物种多样性指数。a．物种丰富度指数S=出现在样地中的物种数。b．多样性指数。d．均匀度指数。
3)地表径流量的观测
在试验区域内有工程措施的坡面堡坎、竹竹木栅栏(土袋)、排水沟和未作处理的区域设置4个径流场。径流场宽5m(与等高线平行)，长10m(水平距)，水平投影面积50m2，径流场下部设1m×1m×1m集水池，用来收集径流。每次雨停后10min～30min观测，记录池内水深，然后将泥水搅拌均匀，用量杯分层取样1000ml，经沉淀后，在105℃条件下烘干，将干物质用天平称重。研究工程措施对水土流失治理的影响。径流场一次降雨地表径流量(m3)=1m×1m×水深(m)径流场一次降雨侵蚀量(t)=地表径流量(m3)×干物质(g)/1000
结果分析
1不同恢复模式的生长效果分析
1)高、径生长量、存活率的比较
对灾后植被的恢复工作，首先考虑生长量、成活率、保存率的大小。不同树种的生长情况见表2。由表2可以看出，设计树种均能有效的在灾毁林地生长，都能作为植被恢复用树种，考虑到在实际应用的实际中，植被恢复应为防护林，因此树种首选还是应为刺槐、桤木等，调查显示刺槐在泥石流沉积地区平均成活率达到68%，平均保存率可达到49%，可见其在恶劣环境的适应性非常强。桂花和柚的成活率和保存率达到90%以上，分析其原因为桂花和柚属于经济林木，栽植规格较大，同时人为管理水平高，导致成活率高，但是管护成本较高，因此在灾毁林地的植被恢复实践中建议还是以适应性强，管护成本低的苗木作为选择对象。酸枣成活率和保存率相对较低，其原因为撒点播地点为坡度较大的滑坡区，土壤含水量较低，土壤结构性差导致发芽率低。
2保水剂施量对土壤含水率和生长量影响
从表3中可以看出，穴施2.5g、3.5g保水剂与其它处理在各指标上的差异均达极显著，而这两种处理之间则差异不大，可以确定在刺槐造林中，穴施2.5g、3.5g保水剂，可促进穴内土壤水分的保蓄，从而提高造林成活率，其保水持效时间可达3个月，这个时期正是本地干早少雨的时期，也是苗木萌动生长的关键时期。在这个关键时期造林施保水剂对林木成活起到了很大作用。考虑到经济性，穴施2.5g效果最佳。对当年高、径进行比较后，各施量之间可看出无显著差异，说明施用保水剂对土壤水分的改善作用是有限的，仅能维持幼苗基本需水量，保证苗木成活，并不能提高苗木生长量。
3不同灾害地点不同恢复方式植被恢复的调查
对不同灾害类型及不同恢复方式总盖度调查，得出不同方式植被恢复的最佳配置方案，见表4。从表4可以看出，在灾毁林地中人工植苗恢复植被适合实施于泥石流沉积区域，调查显示植苗后盖度达到53.6%，在滑坡区域的人工恢复手段中，撒播为3.2%，点播为7.3%，人工植苗盖度为8.2%，综合在施工过程当中安全性和经济性，可见点播是滑坡区域的最佳植被恢复方式。塌方区域由于坡度较大，操作困难，危险性高，因此自然恢复是最佳的选择。在本次试验的调查中，塌方区域的总盖度为27.4%，主要种类为巴茅、茅草一类先锋草本植物。同时自然恢复处理中，3种灾毁地的总盖度相差不大。因此，综合各因素可以认定塌方区域的最佳恢复方式为自然恢复，滑坡区域可通过撒点播的方式恢复植被，而可操作性强的泥石流沉积区域最好用人工植苗的方式将最大限度的提高植被恢复水平。
4不同植被恢复模式的对生物多样性保护分析
1)物种组成特性
自然恢复的灌草丛中，传播能力强且耐旱极强的草本巴茅和马桑迅速侵入，成为植物群落优势植物，其重要值分别为84.5%和8.2%，占群落总重要值的92.7%，形成了巴茅+马桑群落，处于破坏山体植被演替的初级阶段。对于人工恢复的4种造林地中，草灌的物种数量增加，肾蕨、禾本杂草、蒿草、野、野棉花等草本成为草本群落的优势种，草本的物种组成变化较大，初期的一年生草本植物生长逐渐退化，大量多年生草本植物逐渐进入。主要灌木种类有马桑、悬钩子。调查中发现本土木本植物开始入侵，如桦木、枣树、楠木等。随着岩石的风化，环境条件有所改善，已初步具备耐旱性强的乡土先锋植物生长的条件。在桂花+柚子的混交林中，由于是经济林有明显人为干扰，试验中不作统计。
2)多样性分析
物种多样性是指多种多样的生物类型及种类，强调物种的变异性，代表着物种演化的空间范围和对特定环境的生态适应性。物种多样性是物种丰富度和分布均匀性的综合反映，体现了群落结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度和生境差异，反映了生物群落在组成、结构、功能和动态等方面的异质性，了解它的变化掌握群落演替的一般规律。物种多样性变化是植被演替的重要标志之一，是分析群落稳定性、所属演替阶段的重要依据，是群落结构和生态功能复杂性的一个度量，可揭示不同植物群落在结构、组成及其功能动态方面的变化。一般情况下，物种多样性指数与物种丰富度、均匀度呈正相关，与生态优势度呈负相关。多样性指数越高，生态优势度越小:多样性指数越大，丰富度、均匀度愈高。因此可以认为，在表征群落多样性结构方面，物种均匀度与生态优势度的变化趋势是相反的:种群分布集中，群落均匀度指数低，生态优势度就较高。反之，群落中种群分布均匀，群落均匀度指数高，则生态优势度较低。由表6可知，不同植被恢复模式的Shannon-Weiner(H)的排序为刺槐+桤木＞撒点播＞刺槐林＞生物埂＞半封;物种丰富度为混交林＞纯林＞自然恢复模式;Simpson(D)的排序半封＞生物埂＞撒点播＞刺槐林＞刺槐+桤木;Pielou(J)相差不大，说明在破坏山体初期恢复模式的均匀度相差不是很明显。综合分析后发现:由于植被恢复时间较短，各群落都还处于演替初级阶段过程当中，封山育林中巴茅迅速成为优势种，抑制了其他植物的定植，导致其丰富度和均匀度较低，巴茅在整个群落中的生态优势度较高。生物埂中，由于实施的地点在塌方区下，整个措施被塌方掩埋，无法对其原来计划的指标进行调查分析，因此，此处未做比较。而在其他3种人工造林方式中，其各项指标均差异不大，表明群落中各先锋植物种群还处于竞争的过程中，需要一定时间的演替，最终才能形成稳定的群落。
5工程措施对植被恢复的影响
试验记录了2011年8月、9月4次降雨后的地表径流量和降雨侵蚀量，取平均值。见表7。通过表7可以看出，在坡度较大的地方采用排水沟，能有效地减少地表径流量，该实验设置排水沟的区域地表径流量为0.17m3，为对照的29.8%。对降雨侵蚀量得控制，每隔3m～5m设置的竹木栅栏或土袋的处理，侵蚀量最小为0.0142t，为对照的9.8%，能减少土壤的降水侵蚀量的90%。分析其原因，设置竹木栅栏或土袋降低了山体坡度，降水下泄过程中多次被缓冲，减轻了径流对地表的冲刷，从而减少了降雨侵蚀量。可见在灾毁山地植被恢复工作中，加以必要的辅助工程措施，能有效的保护好山体，改善植株生长的小环境，有利于植被恢复。在试验观察过程中发现，山体松动，坡度＞45°的塌方区域，植被恢复难度很大，下部实施的生物埂、堡坎等工程还无法有效地控制塌方的继续发生。
林地生态修复方案范文3
Abstract: Due to the urbanization impact and human disturbance, the water quality of Fengtang estuary in Shenzhen was seriously polluted, and part of the mangrove ecosystem was badly degraded. To restore the ecological balance in Fengtang estuary, the municipal government of Futian district, Shenzhen city started the ecological restoration project of mangrove in Fengtang estuary, Futian district of Shenzhen city. Take the ecological restoration on the transitional zone between inter-tidal wetland and inland as the theme, this project built a vegetation series of mangrove -water system (including water vegetation) C true mangrove - mangrove associates Cterraneous plants/vegetation Csegregated vegetation zone, by constructing the monitoring system on the work and water power, controlling system on water pollution, ecological restoration and landscape engineering. Furthermore, the status in quo of water quality and mangrove ecosystem before the project, the project theme and principles, the integrative vegetation pattern, the engineering technique of this project, and the landscape effect and ecological environment status after the project were also stated. The design theory and engineering technique of this project will provide important reference or implications for other similar projects in the future.
关键词:水污染控制;生态修复;红树林;凤塘河口
Key words: water pollution control;ecological restoration;mangrove;Fengtang estuary
中图分类号:X5 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0055-03
0引言
随着经济的飞速发展,沿海城市人口急剧集中,城市化进程加速,环境压力增加,城市河口严重退化。各沿海岸城市均面临着河口区的生态恢复、水环境治理及合理利用和保护滨海湿地的问题[1,2]。当前国内外对城市河口的研究主要集中在生物与环境调查、城市河口湿地生物多样性结构与功能、河口湿地的生态系统服务功能、河口水动力与水环境、河口工程地质研究、营养物及其富营养化、营养污染造成的生态破坏机制及控制、城市河口的外来种入侵等[1,3-7]。
深圳湾位于深圳与香港间,城市化程度非常高,经济异常活跃,在繁华的城市区间内分布有香港米埔的自然保护区及深圳福田国家级红树林自然保护区。其中福田红树林自然保护区位于深圳湾的东北部(113°45′E、22°32′N),曲线长约9km,宽约0.7km,凤塘河穿越其中心部位。凤塘河发源于深圳市安托山以东、梅林水库以西、北环大道以北的高丘山地地区,南至深圳市红树林自然保护区排入深圳湾,目前水质为劣五类。
凤塘河口目前的主要生态问题是:水质受到污染,鸟类及滩涂底栖生物的物种和数量减少,病虫害频发,外来物种入侵使红树林受到威胁。为了使凤塘河明渠段和河口恢复生态平衡,深圳市福田区启动了“福田凤塘河口红树林修复示范工程”。该工程总面积约120 ha(范围见图1),总投资约2亿元。工程拟通过截污及治污使河口水质得到改善,以保护区总体规划为基础,对河口湿地进行生态修复,建立完整的湿地生物群落,最终实现区域内的生态可持续性。本文报道该工程的工程设计、工程前后的生态环境状况,为今后的同类工程提供参考。
1工程前环境评价
1.1 凤塘河河流水量及水质凤塘河流域未截污前污水总量为1397.5L/s,目前截污管道已全线竣工投产,根据调查截污率可达90%以上。2005年底截污完工后,深圳水务集团在凤塘河暗渠出口断面进行了凤塘河河水流量的测量,测得平均流量为0.53m3/s。
凤塘河截污之前,2004年水质主要指标如表1,接近生活污水水质。截污后水质有所改善,但由于新增的排污口及面源污染,水质仍为劣V类。
1.2 深圳湾红树林生态系统现状
1.2.1生物种种现状工程范围内的红树林自然保护区内动植物种类极为丰富。植物共有51科127属140种,鸟类194种,鱼类11种,藻类有6门7纲35属117种,大型底栖动物86种,其中软体动物37种[8]。
保护区内的敏感植物主要是福田红树林原生的真红树植物有4科5属5种,即木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠{(Acanthus ilicifolius)、白骨壤(Avicennia marina)。另外,还有半红树植物5科6属6种,即卤蕨(Acrostichum aureum)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)、杨叶肖槿(Thespesia populrea)、海漆(Excoecaria agallocha)、假茉莉(Clerodendrum inerme)、银叶树(Heritiera littoralis)[8]。此外,保护区从海南引种了真红树植物2科3属7种、半红树植4种,保护区内陆域林地植物有41科98种。
福田红树林湿地鸟类有194种之多,其中还有许多被国际、国内列为珍稀濒危的鸟类,其中一类的为白鹳(Ciconia ciconia)和白肩雕(Aquila heliaca),二类有黑脸琵鹭(Platalea minor等14种,其别要关注的是极度濒危鸟类黑脸琵鹭,黑脸琵鹭主要以沿岸浅水地带的鱼虾为食,以红树林为栖息地[9]。
福田保护区有大型底栖动物7门9纲47科66属86种。保护区内软体动物共记录有37种,占总种数的43%,隶属于2纲22科27属。其中,腹足类21种,双壳类16种。林区内常见的软体动物有14种,分属9科10属。保护区共发现鱼类11种[8]。
1.2.2 红树林群落与生态系统现状深圳湾的福田保护区的红树林基本成带状分布,群落外貌简单,呈黄绿色,为灌木或小乔木林,林冠较整齐,一般高4m,最高地段可达6m,有的地方群落可分为2层,覆盖度达90%以上(或更大)。群落的种类组成中,白骨壤、秋茄和桐花树三者共同占绝对优势,构成了最典型的植物群落,后来引种的无瓣海桑和海桑也形成了一部分林带。该地主要群落有:白骨壤+秋茄+桐花树群落(Avicennia marina+Kandelia candel+Aegiceras corniculatum community)、秋茄+桐花树+老鼠{群落(Kandelia candel+Aegiceras corniculatum+Acanthus ilicifolius community)、桐花树群落(Aegiceras corniculatum community)、无瓣海桑+海桑群落(Sonneratia apetala+S. caseolaris community)。深圳湾红树林最适宜生长的盐度范围为15‰~25‰,超过30‰的盐度红树植物将很难生存。
2工程设计
2.1 设计理念以模拟自然状态的污水处理工艺、生态修复技术及河口水动力学研究为基础,拟采用截污治污、生态补水、红树林及其他湿地植物修复种植等措施,在河口地区以“海陆交错带的生态修复”为主题,在海滩到陆地的空间上构建红树林―水体(含水生植被)及红树植物―半红树植物―陆生植物/植被―隔离植被带大格局,最终目的是建立一个富有科学内涵的生态示范基地;通过适应性生态系统修复与生态管理理念的实施使凤塘河河口呈现“虽自人工,宛若天开”的自然面貌。
2.2 工程主要内容凤塘河河口生态恢复工程主要包括如下三个内容:
2.2.1 水污染控制系统:通过污水截排系统,对排入保护区内的所有污染源进行截留并输送至水处理设施。污水处理模拟了自然净化的过程,核心部分采用以蚝壳为填料的生态生化处理工艺,尾水通过人工植物塘的最终净化,进入天然红树林湿地及河道,从根本上改善和保护水体生态环境。
2.2.2 水力控导系统:在河道、基围间设置过水涵及闸门,通过物理模型试验确定其位置、功能及操作方案。河道闸门兼有污水处理系统取水及冲刷河道的功能。基围间设置闸门,通过日常管理操作,可控制各基围水位,以适应不同的生境及保护区内鸟类生活需要。
2.2.3 生态修复:将河道两侧石质堤防断面进行生态改造,使河流恢复自然生态。将陆生的灌草群落进行生态恢复。重点恢复区域内的红树林。
2.3 关于植被恢复工程充分尊重自然保护区核心区、缓冲区和实验区的大格局,本着自然优先、整体优化、多样性及生态整体性等原则,分析河口的湿地环境与资源特点、生态过程及人类干扰效应,分清优势与劣势,进而划分景观生态功能区进行恢复重建。包括选址与整地、选用植物、定植/回归技术(种子植物的播种法、营养体移植法、草坡移植法、抚育与管理(水、杂草、敷草、施肥、pH调节、监测及评价等。
植被分区:水生植物、红树林、半红树、陆生植物、隔离带。前三个区的植物主要是盐生植物,包括海滨常绿阔叶林、红树林、盐生灌丛、沉水盐生植被等,除红树林外,主要种植藜科(Chenopodiaceae)、禾本科(Bambusoideae)、菊科(Compositae)、豆科(legumae)等的植物。
水生植物区:沉水植物、浮水植物(睡莲Nymphaea sp、挺水植物(芦苇Phragmites australis、灯心草Juncus effusus、川蔓草Ruppia rostellata)等;
红树林区(包括半红树及伴生植物):卤蕨(Acrostichum aureum)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)、红海榄(Rhizophora stylosa)、老鼠{(Acanthus ilicifolius)、小花老鼠{(Acanthus ebracteatus)、榄李(Lumnitzera racemosa)、海漆(Excoccaria agallocha)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、水椰(Nypa fruticans)、白骨壤(Avicennia marina)、海芒果(Cerbera manghas)、阔苞菊(Pluchea indica)、水芫花(Pemphis acidula)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)、杨叶肖槿(Thespesia populnea)、苦槛蓝(Myoporum bontioides)、假茉莉(Clerodendrum inerme)、海漆(Excoecaria agallocha Linn.)、水黄皮(Pongamia pinnata)、鱼藤(Derris trifoliata)、角果木(Ceriops tagal)等。
红树林的生态系列从外滩到内岸依次种植:白骨壤桐花树秋茄榄李角果木海漆卤蕨老鼠勒假茉莉黄槿。前三个种是构成红树林群落的基本建群种。
陆生植物:乔木类有水翁(Cleistocalyx operculatus)、海南蒲桃(Syzygium cumini)、橡胶榕(Ficus elastica)、细叶榕(Ficus microcarpa)、芒果(Mangifera indica)、扁桃(Mangifera persiciformis)、刺桐(Erythrina variegata)、印度紫檀(Pterocarpus indicus)、海南红豆(Ormosia pinnata)、鸡蛋花(Plumeria rubra)、黄槐(Cassia suffrutiosa)、大叶紫薇(Lagerstroemia speciosa)、水石榕(Elaeocarpus hainanensis)、南洋楹(Albizia falcata)等。灌木及地被植物有:海桐(Pittosporum tobira)、夹竹桃(Nerium indicum)、黄金榕(Ficus microcarpus 'Golden Leaf')、 变叶木(Codiaeum variegatum)、小驳骨(Gendarussa vulgaris)、大红花(Hibiscus rosa-sinensis)、花叶鹅掌藤(Schefflera odorata 'Variegata')、软枝黄蝉(Allamanda cathartica)、大叶油草(Axonopus compressus)等。
2.4 红树林生态系统的生态恢复技术红树林的恢复与陆地森林生态系统的恢复不同,主要包括红树植物引种驯化与造林技术等。
红树植物引种驯化成功与否与其生理生态特性密切相关,而一种植物的生理生态特征又与其原产地的生态因子密切相关。红树植物生长的主导生态因子是气温、盐度、土壤、地貌及潮汐动力等[8]。影响苗木成活的因素有:立地条件(考虑温度、潮位、底质、潮水流速、盐度)、垃圾危害、藤壶危害、藻类危害、入侵种(如微甘菊Mikania micrantha等)危害、,螃蟹及鼠类危害、病虫害及人为破坏等[10]。
造林技术主要强调“适地适树”,还要考虑:宜林滩涂地的营造是造林成败的关键;高密度种植有利于提高成活率;后期抚育及管理要加强;林地外侧加网减少干扰与垃圾危害;太大苗移植成活率低;造林方式因种而异;造林时间宜早不宜迟[11]。
3工程效果
该工程于2008年6月动工,至2009年7月生态修复部分已基本完工。由于设计污水收集及处理系统未完工,河口水质改善的目的尚未达到,但在河口湿地的生态修复方面,已经初步建立了一个植物、动物、微生物以及无机环境和谐发展的湿地生态系统,具有较好的生态效果(图2)。
考虑到海洋水动力条件对红树林生态系统的影响[12],工程中利用各种闸及管渠引入了潮汐,使基围内潮汐处于红树林生境正常波动范围,为种植的红树林提供了正常的水生境。
在设计时,根据深圳湾红树林的时空分布格局及自然演替,确定了白骨壤和桐花树是优势先锋树种并种于裸滩上,而秋茄则种于中潮位的潮滩,木榄种于中潮位和回归位的潮滩,而海漆种于回归潮滩,并在海岸植了假茉莉和黄槿等。目前这些植物均已成活且长势较好,预计可以自然演替,这为红树林实现可持续发展打下了较好基础。
红树林建设是深圳生态环境建设的重要组成部分,也是生态公益林体系建设的具体实施内容之一,以凤塘河口为示范点,在对全市红树林生态系统进行合理管理和恢复后,预期可以产生较好的生态效益、社会效益和经济效益。据测算,覆盖度大于40%、宽度100m左右、高度2.5-4.0m的红树林消浪系数能达到80%,根据凤塘河口的红树林生态系统合理管理与恢复措施示范经验,将使深圳市的红树林具有显著的防风消浪,固堤护岸作用(王伯荪等,2002)。研究表明,红树林每年每公顷可从林地和海水中分别吸收氮、磷93.9和55.3kg,项目完成后,每年可吸收氮、磷1884和1110t,吸收了大量的藻类需要的氮、磷离子,从而有净化污染,大大降低甚至避免赤潮的发生,避免沿海水产养殖遭受损失。此外,红树林的底层水流缓慢,是各种鱼虾蟹和贝类的优良活动场所,也是各种水禽和候鸟的重要觅食、栖息和繁殖场所。工程建成开放后可以为社会提供悠闲娱乐的场所。
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林地生态修复方案范文4
关键词:湿地;湿地景观;景观规划设计;分级规划;拟自然化
中图分类号:TU984.199 文献标识码:A 文章编号:1008-0422(2010)04-0068-02
1、前 言
在近几年的工作中,越来越多的接触到与“湿地”有关的项目,“湿地”俨然已经成为时下景观设计的一种风尚,似乎只有与“湿地”一词挂钩,才能充分体现出设计的生态性、先进性与科学性,而对于是否具备保护和营建湿地的基础条件,是否需要以牺牲更高的生态代价和社会成本来换取一处“人工湿地”,则鲜有异议。在这样一个有困难要造“湿地”,没有困难创造困难也要造“湿地”的时代,提出减少“人工湿地”,保护现有湿地、恢复原生湿地的观点似乎有些不合时宜,但是如果因此能引起有关人员对“人工湿地”深入的关注与思考,给热得烫手的“湿地热”降一降温,本文的目的也就达到了。
2、湿地基本概况
我国湿地类型丰富、数量多、分布广、区域差异显著、生物多样性丰富。国家湿地自然保护区总面积达1600多万公顷,青海湖的鸟岛、湖南洞庭湖和香港米浦等7处湿地已被列入“国际重要湿地名录”。
2.1 湿地的概念
湿地是地球生态环境的重要组成部分,与森林、海洋一起并称为全球三大生态系统。《湿地公约》规定:“湿地是指不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时水深不超过6m的水域”。具有讽刺意味的是,这个由地理学和生态学内涵构成的名词为公众熟知的主要途径却是商业炒作和地产宣传。
2.2 湿地的类型
湿地包括多种类型,珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水,是介于陆地和水体之间的过度带。
2.3 湿地的作用
湿地在抵御洪水、调节径流、控制污染、调节气候、美化环境等方面起到重要作用,它既是陆地上的天然蓄水库,又是众多野生动植物资源,特别是珍稀水禽的繁殖和越冬地,它可以给人类提供水和食物。湿地与人类息息相关,是人类拥有的宝贵资源,因此湿地被称为“生命的摇篮”、“地球之肾”和“鸟类的乐园”。
3、湿地景观规划设计
3.1 景观规划设计(LandscapeArchiteclure)的概念
景观规划设计是一门关于如何安排土地及土地上的物体和空间来为人创造安全、高效、健康和舒适的环境的科学和艺术,以协调人与自然的相互关系为目标,规划设计对象是人类生存居住的环境。
3.2 湿地景观规划设计概念的形成
针对湿地系统的特点,以景观规划设计的策略与方法,应用于湿地的保护与营建,建立稳定的区域生态系统和近自然的公共空间,即为湿地景观规划设计。国外在上世纪70年代就有相关理论提出,至上世纪末进入实践阶段,而我国相关研究则是从本世纪初刚刚起步,目前仍然处于初级阶段。
3.3 湿地景观特征
湿地结构的独特性表现在水文、土壤和植被特征上,这种独特的结构使其在水分、养分的循环上形成了特有的生态过程。湿地景观具有明显的植被、土壤、水位和水的盐度的梯度变化和斑块变化,其中水位、水流、潮汐、洪枯等有规律、有频率地变动在维护区域生态平衡和环境稳定方面起着非常重要的作用。
3.4 规划设计理念
湿地景观规划设计是以湿地的自然复兴、恢复湿地的土地特征为指导思想,以接纳大量的动植物种类、形成新的群落生境为主要目的,在特定区域内营建人类游憩活动空间。因此,规划应加强整个湿地水域及其周边用地的综合治理,保护与恢复湿地的自然生态系统并促进其更新、发育,提高生物多样性程度。
3.5 规划设计方法
3.5.1 基础资料的调查、分析
区域内各要素原始资料的调查获取,如地下水位、土壤结构、生物活动情况、地形地貌特征,以及周边的绿地、林地、农田、城市、乡村等各类生态系统原始状况,作为下一阶段制订准确、科学的保护与恢复方案的依据。
3.5.2 景观分级规划
景观分级规划是指根据前期景观因子的分析数据综合叠加,按照分类体系标准。如基地条件、干扰因子等将整个湿地划分为不同等级的区域,如核心区域、一般区域和缓冲区域,再根据分级情况,确定相应区域的保护力度和开发强度。香港湿地公园的规划就是很好的案例。
3.5.3 拟自然化
上世纪70年代中期,德国进行了“重新自然化”(Naturnahe)的尝试,如拆除被混凝土硬化了的河道,将河流恢复到接近自然的状况,取得了成功。
为使生态修复周期缩短,通过适度的人工干预措施,模拟自然生态体系发展的外部生境,加速湿地生态系统的自然恢复进程,这种方式称为“拟自然化”。
3.6 人工预湿地技术
3.6.1 土壤结构改造
土壤结构对湿地生态系统非常重要。不同土质条件、配比对生物生长孕育影响很大,砂土营养物含量低,植物生长困难,而且容易使水体快速渗入地下,所以不宜设在最下层。而粘土矿物有利于防止水体快速渗入地下,并可限制植物根系或根茎穿透,故通常采用粘土构筑湿地下层。湿地土壤的改良可以说是整个湿地系统能否运行良好的基础。
3.6.2 围堰堤坡
湿地水陆交界地带的围堰堤坡十分重要,如用混凝土砌筑堤岸会破坏湿地与周围环境问的过滤和渗透,应以自然升起的湿地基质的土壤沙砾堆积,并在水陆交接的过渡地带种植湿生植物,这样既能加强湿地的自然调节功能,发挥湿地的渗透及过滤作用,又能为鸟类、两栖爬行类动物提供理想的生境,同时也在视觉效果上形成自然和谐而又富有生机的景观。
3.6.3 湿地基床
湿地基床的设计应从整体出发,与周边水系统形成大循环,确保水资源的安全、合理与高效利用。基床采取可渗透的材料,通过与地下水的相互渗透来调节湿地的水域与水深。
3.6.4 湿地植物
湿地植物种植,一方面,应尽可能地在水陆过渡地带保持一定的自然湿地生境作为缓冲区,采取适当的生态管理措施确保其自然演替和自然恢复过程:另一方面,植物群落的物种和组成应与湿地生境的自然演替过程相符合,以便有效地促进并加速其恢复过程,必要时可采取分阶段种植的模式,先营造先锋植物群落,待生境特点与立地条件改善后再构建目标植物群落。
3.6.5 动物、昆虫的规划
动物也是湿地生态系统重要的组成因素,除了其在生长发育过程中与植物界进行能量的转化外,维持生态系统平衡和稳定外,它们还
具有很高的观赏和社会生产价值。在湿地景观规划恢复或重建的过程中,以人工手段影响动物、昆虫的数量、生长发育进程,促进区域内生态系统的恢复和建立。
3.6.6 湿地生物净化
目前城市中的很多湿地项目是为了处理净化污水,当富营养化的污水流过湿地时,其中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,可以很快地被截留,进而被微生物利用:可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解、去除,使水质得到净化。净化后的水不仅大大降低了对生态系统恶化的影响,同时又成为湿地水系统平衡的重要补充来源。目前城市中的一些湿地基本都是以水处理净化设备来实现水体净化的,存在维护成本高,稳定性差,净化效果不理想等问题。
4、现状与反思
4.1 湿地现状
由于我们对湿地的认识还停留在表面上,利益即得者一味夸大其社会效益,而忽视其生态功能,以致对湿地盲目开发,加剧了湿地生态系统的恶化,湿地退化甚至消失,生物栖息地遭到破坏。例如我国60%的近海岸由于围海造田和浅海养殖,使自然的海岸湿地不复存在,增加了赤潮、管涌、海水倒灌等生态灾难的机率。
4.2 反思一盲目跟风、决策武断
跟以往的“广场风”、“草坪风”、“大树进城风”过程一样,这一轮的主角换成了“湿地”,各方为了不同的利益来共同炒热它,往往是在缺乏基础资料深入调查与论证的情况下,就相互攀比,拍脑袋盲目建设,挖一片水塘,种几丛水生植物就说是“湿地”,这样的“湿地”建再多有什么用,又有什么生态功能可言呢?
4.3 反思二温室效应加剧
不管天然湿地,还是人工湿地都有副作用,会向大气释放温室气体――甲烷。当水和土壤结合后,会释放出大量的甲烷气体,尤其是当湿地里的水加深以及种植的植物越来越多后,就会出现水底缺氧,微生物会产生厌氧反应释放硫化氢、氨气、甲烷等有毒气体,这类气体将加速水生动植物的死亡,还会加剧温室效应。
因此在规划设计中通过技术措施、控制湿地的水量、水深,一般保持在50-60cm的深度,促进植物正常生长代谢,减少甲烷气体的排放,在种植植物时要经过仔细挑选,从毛果苔类到小叶章类保证多元性,从而降低其不利的副作用。
4.4 反思三建设思想的两个误区
当前湿地建设存在两个误区:一是纯自然修复,完全依靠湿地保护范围内自然修复的能力,反对人为干预,湿地需要经过数十年的自然调整才能达到稳定的生态平衡,在城乡一体化的进程中要做到完全不受干扰是不现实的,而且完全可以通过成功的措施对湿地进行人工干预,促进其自我修复进程加快,建成和完善稳定的生态体系;二是完全人工化,通常是以传统园林景观设计的方式来营建湿地,弊端在于过于注重景观的舒适度与美化、艺术品位,而忽视了湿地的生态功能,中看不中用,甚至对生态平衡造成负面影响。
4.5 反思四管理体系滞后
由于管理体制的滞后,低估了生态系统恢复的巨大投入和较长的周期,许多“人工湿地”建成后一两年就因为资金短缺、缺乏必要的人工干预而难以为继,湿地变臭、干涸,美好的栖居愿景成了肥皂泡,造成无法挽回的损失。我们应清醒的认识到,保护和恢复湿地是一个任重而道远的长期工作,绝不会一蹴而就的。
5、结 语
“湿地保护与恢复”是人类对我们生活的美好家园及自身的救赎。我们必须认识到自己所肩负的责任,为了人类更好的生存与发展,为了使我们的地球家园有一个美好未来,让我们时时思索这样一句话:“湿地是文明的血脉,湿地滋润文明,而文明却正在消灭湿地,我们关注的是湿地,应该思考的是文明”。
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林地生态修复方案范文5
[关键词] 城市垃圾 渗滤液 扩容改造 生态处理
红庙岭垃圾卫生填埋场1995年10月投入使用，位于福州市北郊的北峰山地，离城区17km，占地300公顷。一期工程建设设计库容715万m3，投资1.2亿元。截至2008年，红庙岭垃圾卫生填埋场（一期）已超过设计库容，拟进行封场。但垃圾场封场后，垃圾渗滤液仍会继续向外排放污染环境。因此，开展红庙岭城市垃圾渗滤液处理技术研究，进而采用生态循环处理的方式来解决垃圾填埋场封场后渗滤液的处理问题，不论对垃圾填埋场本身的污染治理，还是对其周边生态环境的保护，都具有极其重要的意义。
1 垃圾填埋场渗滤液的特点及其水质影响因素
垃圾填埋场渗滤液由三部分组成：一是外来水分，包括大气降水和地表径流；二是垃圾受到挤压后部分释放的初始含水；三是垃圾降解过程中大量的有机物在厌氧及兼氧微生物的作用下转化为后所释放的内源水[1]。
垃圾渗滤液具有有机物浓度高、成份复杂，含有大量病毒和致病菌等特点，其中可检测出有机污染物就有几十种，如单环芳烃类、多环芳烃类、杂环类、烷烃、烯烃类、醇及酚类、酮类、羧酸及酯类及胺类等。渗滤液中污染物种类多、浓度高、浓度变化范围大；加上水量变化，不同的月份其浓度可相差几十倍，旱季和雨季其水量更相差数百倍。因此，垃圾渗滤液具有水质、水量大幅度急变的特性。
1.1 垃圾填埋场渗滤液的特点
垃圾渗滤液的性质会随着填埋场使用时间的变化而变化，垃圾填埋场渗滤液的产生量与降雨量、蒸发量、垃圾性质、地表径流、地下水渗入、地下层结构和下层排水设施等条件有关。以红庙岭城市垃圾填埋场渗滤液为例，其水质特征主要有以下几个方面。
1.1.1营养元素比例失调，不利于生化处理
近些年来，红庙岭城市垃圾成分发生了很大的变化。无机物的含量锐减，渣砾组分变化较大，有机物的含量增加；渗滤液中的COD、BOD和NH3-N浓度越来越高，但磷元素含量较低，尤其是受渗滤液Ca2+浓度和总碱度水平的影响，溶解性的磷酸盐浓度更低。渗滤液中高浓度的NH3-N会降低脱氢酶的活性，抑制微生物的活性，而磷元素的不足也不利于微生物的生长，同时渗滤液中高浓度的NH3-N也使得生物脱氢反硝化过程中的碳源显得严重不足，渗滤液中营养元素比例失调给渗滤液的处理带来了一定的困难。
1.1.2金属含量低
红庙岭垃圾渗滤液中含有多种重金属离子，同时渗滤液带出的重金属累计量约占垃圾带入总量的0.5%~6.5%。垃圾中的微量重金属有很少一部分进入了渗滤液，其浓度与所填埋垃圾的类型、组分和时间密切相关，垃圾本身对重金属有较强的吸附能力。
1.1.3生物的可降解性随填埋年份的增加而逐渐降低
垃圾渗滤液中含有大量有机污染物，一般来说可以分为三种：低分子量的脂肪酸类、腐殖质高分子的碳水化合物和中等分子量的灰黄霉酸类物质。在填埋初期，渗滤液中大约90%的可溶性有机碳是短链的可挥发性脂肪酸，其次是带有较多羟基和芳香族羟基的灰黄霉酸，随着所填埋的垃圾增多填埋场使用年限的延长，渗滤液的水质将发生变化。红庙岭及垃圾填埋场封场后，渗滤液主要来源于降水和地下水，渗滤液水质将趋于稳定。渗滤液水质具有可生化性差、氨氮浓度高、C/N值低、溶解性磷酸盐浓度低、色度大等特点。
1.2 垃圾填埋场渗滤液的水质影响因素
1.2.1垃圾成份对渗滤液水质的影响
垃圾渗滤液水质受垃圾成份影响很大，渗滤液中COD、BOD5主要是厨余有机物产生的；另外，炉灰、脏土等对渗滤液中有机物有吸附、过滤作用，其含量也会影响渗滤液有机物浓度。居民生活水平越高，垃圾中厨余含量越高。研究表明，当垃圾中炉灰含量相近时，垃圾厨余含量越高，渗滤液中COD、BOD5、NH3-N浓度越高。特别是福州地区城市居民以食用海产品为主，厨余亦以海产品剩余为主。因而，特别是夏秋两季气温升高后，渗滤液中NH3-N浓度较高，经污水库下泄的渗滤液中NH3-N浓度检出高达2000 ~2500mg/L。
1.2.2垃圾填埋时间对渗滤液水质的影响
垃圾填埋后，随着时间的变化，填埋场各阶段垃圾分解形态与水质变化发生如下：
调整期：填埋场初期或垃圾填埋作业进行中，水分逐渐积累且尚有氧气存在，厌氧发酵作用及微生物作用缓慢，此阶段渗滤液水量较少。
过渡期：水分达到饱和容量，垃圾及渗滤液中的微生物渐由好氧转变为兼氧性及厌氧性，此阶段尚无甲烷形成。
酸形成期：由于垃圾及渗滤液的兼氧性和专性厌氧微生物的水解酸化作用，垃圾中的有机物迅速分解为脂肪酸，而含N、P的有机物经氨化和磷酸盐转化为氨氮和磷酸盐，产生的渗滤液COD极高，可生化性好，属于初期渗滤液。
甲烷形成期：在酸形成期间，如果有机酸未随渗滤液流出填埋场，则将进入甲烷形成期。有机物经甲烷菌分解转化为CH4、CO2，同时也会产生一些氢气。CO2溶解于水形成HCO3-、CO32-、H2CO3等不同形态的碳酸化合物，pH值则由于重碳酸盐的缓冲系统而维持在6~8之间，同时也给甲烷菌提供了较好的生存条件；由于有机酸的急速分解，渗滤液的COD、BOD浓度会急剧降低，BOD/COD也降为0.1~0.01左右，渗滤液的可生化性变差，是后期渗滤液。
成熟期：渗滤液中可利用的有机成份已大量减少，细菌的生物稳定作用趋于停止，并停止产生气体，渗滤液中剩余腐殖质易和重金属离子发生络合作用，水中ORP增加，氧气及氯化物也随之增加，自然环境状况逐渐恢复。
1.2.3区域降水及气候状况对渗滤液水质的影响
红庙岭垃圾填埋场是一种山谷型垃圾填埋场，渗滤液的产生量高，时变性比较大，渗滤液产生量受降水量的影响。该填埋场虽然汇水面积不大，但红庙岭是福州雨量最大的地区之一，其降水比福州平原地区大约要高20%左右。据气象资料统计，近年来福州市年均降水量可达1500~2400mm，这势必加大渗滤液的产生量。降水是渗滤液的主要来源，其大小直接影响着渗滤液产生量，降水一部分形成地表径流，另一部分下渗到垃圾填埋体成为渗滤液，影响地表径流下渗的主要因素有降雨量、降雨强度、降雨历时和填埋场覆盖状况等。红庙岭垃圾场属早年建设工程，仅结合当地地形地貌特点，局部开展垂直防渗，无水平防渗。根据近年统计结果，垃圾渗滤液平均排放量为1500~1800 m3/d，现已全面完成排洪沟建设和覆盖，预计渗滤液产生量将有所下降。
2 红庙岭垃圾场垃圾渗滤液处理现状分析
2.1 红庙岭垃圾场垃圾渗滤液处理工艺
现有的处理工艺是采用物化+生化工艺，其处理流程如下：
渗滤液污水库配水井UASB反应器中沉池氨氮吹脱塔（由于运行费用高，未启用）氧化沟絮凝反应池二沉池一、二、三级生物塘消毒池四级生物塘排放。
2.1.1污水库单元
红庙岭垃圾填埋场污水库(10万m3)具有沉淀、厌氧等多种综合处理效果，调蓄污水库垃圾渗滤液流入污水处理厂水量的作用。作为污水处理的一个单元，垃圾渗滤液在污水库中经过长时间的贮存、沉淀、厌氧等作用，使污水中的有机物得到很好的分解、降解，同时，使进入处理设施的污水有较好的均值。垃圾污水库渗滤液中CODcr为6300~7000mg/L，污水在污水库中的CODcr去除率高达57%~67%，污水库出水管中污水的CODcr为2300~3000mg/L。在污水库出口处渗滤液中CODcr平均值为2800mg/L；BOD平均值为1750 mg/L，氨氮浓度为708 mg/L，总氮平均浓度达7000 mg/L，平均色度达251度，重金属含量均不高。
2.1.2厌氧处理单元
污水处理厂采用上流式厌氧污泥反应器（UASB）作为污水厌氧处理工艺的主要处理单元。其在工艺上选用UASB时，控制适宜的污水温度是保证厌氧消化高效进行的条件，在冬季实际运行中，进厌氧器的污水水温不会超过17℃。UASB在处理负荷为设计能力的47.6%时（20m3/h），实际容积负荷为2.04 kgCODcr/m3.d。
2.1.3好氧处理单元
奥贝尔氧化沟利用外沟、中沟、内沟控制不同体积和不同溶氧量，达到生物硝化与反硝化的作用。其中第一沟（外沟）溶解氧控制在0~0.5mg/L；第二沟（中沟）溶解氧控制在0.5~1.5 mg/L；第三沟（内沟）溶解氧控制在1.5~2.5 mg/L；既在第一沟中对污水中的有机物水解酸化，又能利用污水中的BOD为碳源对回流自第三沟中的硝酸盐进行反硝化，总氮量可去除80%左右。
2.1.4生物氧化塘处理单元
利用红庙岭溪的自然落差，建了4个生物氧化塘，利用水生生物水葫芦以及池中的微生物对污水进一步处理。氧化塘的构造和设施比较简单，运行和维修管理的技术要求不高，进入污水水质的波动变化也不会引起出水水质大的波动，耐冲击负荷的能力比较强。同时，氧化塘对污水中的细菌有一定去除作用。对于垃圾渗滤液这种含有较多难以生物降解的有机物的污水有一定的去除能力。红庙岭的四级氧化塘在设计时分别按厌氧兼氧好氧流程来设计，但在实际运行中没有按设计运行，特别是第四级氧化塘原来的定位为“好氧塘”，实际变成了“厌氧塘”，其二、三级原设计为兼氧塘，实际都成了“厌氧塘”，因此影响了其处理效果，特别是降低了对氨氮的处理效果。经四级氧化塘的处理后，出水口污水水质为：CODcr 163mg/L，BOD5 59 mg/L，NH3―N 88 mg/L，SS 210mg/L。
2.2 红庙岭垃圾处理场污水处理现状评价
红庙岭垃圾渗滤液处理设施由沉淀、厌氧、好氧等处理单元构成，污水厂尾水进入生物氧化塘深度处理后排放。污水处理厂现有设施存在的最大问题是其设计处理能力仅为1000吨/日，而实际渗滤液产生量为1600吨/日，这是未能达标的关键所在。红庙岭垃圾场现有配套氧化塘处理单元，利用红庙溪的自然落差，按兼氧―好氧设计建设4个4.2万m3的生物氧化塘，利用微生物对污水深度处理，大大提高了系统的抗冲击负荷能力。因此，前端处理设施由于设计能力太小，非正常运行时，尾水进入生物氧化塘后，基本上能达到接近《污水综合排放标准》二级排放标准。
2.3渗滤液处理系统扩容改造技术分析
根据2008年颁布的《生活垃圾填埋场污染控制标准》规定[2]，渗滤液未经处理达标不得排放，因此，必须对现有渗滤液处理系统进行技改扩容。
红庙岭垃圾场渗滤液处理系统生化处理设施维护方面，应注重总结现有系统单元设置和运行方面经验，包括：增加铁碳电化学处理单元，氧化沟两段曝气提高脱氮效果，增强沉淀单元优化出水水质。现有生化处理设施维护，包括适当的清理和各单元的维修和保养，预计投资300万元。重点内容包括设施维护调试达到设计要求，在垃圾封场前期和中期内应保持正常运行，中后期排放垃圾渗滤液浓度达到相关要求后停止使用，渗滤液由污水库收集后，进入氧化塘和生态滤床处理系统处理和回用[3]。
现有10万m3污水库和4.2万m3氧化塘的清淤，改造成为好氧塘，引进水生植物、特效微生物提高氧化塘净化能力。此部分污泥约有10万m3，将清理出的污泥进行脱水、干化、堆肥处理后，作为花肥加以综合利用。清淤工程设计经费预算1000万元，污泥干化堆肥处理工程经费预算2000万元，氧化塘改造为好氧塘工程投资预算100万元[3]。
3 渗滤液生态处理技术
3.1 人工湿地的组成与分类
人工湿地是一种人工建造和管理控制的与沼泽地类似的复合生态系统。建造人工湿地的目的是建造湿地生物的栖息地、食物与纤维物质生产地及废水处理设施。人工湿地主要由四部分组成：①具有各种透水性的基质，如土壤、砂、砾石等。基质具有支持植物、保持湿地系统中的生命和非生命物质，为微生物生长、同体物的沉积提供较大的表面积。②湿地植物。它们适于在饱和水和厌氧基质中生长，如芦苇、香根草等具有供氧、降低水流的速率、协助水的传导、养分的吸收和有机物的分泌等作用。③水。即在基质表面下或上流动的水。人工湿地水面的高低影响着系统中的生化反应环境，决定着反应的产物，影响着湿地生态系统功能。④活的生物体。湿地中有许多大型和微型的生物体，在湿地系统中处理废水起关键作用的是微型生命系统，如细菌、真菌、原生动物。
目前对人工湿地的分类有两种方法：一种是按照水流方式将人工湿地分为表面流湿地、水平潜流湿地和垂直流湿地；另一种方法是按大型植物的类型，将人工湿地分为浮水植物型、沉水植物型和挺水植物型湿地。
3.2人工湿地处理垃圾渗滤液的应用现状
自1953年德国科学家发现可利用适当的水生植物降低内陆水的肥力、污染物以来，一些政府及私人研究机构对利用自然或人工湿地系统处理废水进行了不少努力，随着利用人工湿地进行废水处理的研究不断深入，应用领域也不断扩大。目前，该技术已可处理生活污水、城市径流、工业及农业废水、垃圾渗滤和酸性矿排水等。美国利用人工湿地处理垃圾渗滤液较广泛，如阿拉巴马州的垃圾填埋场将一般污水和渗滤液混合进水后，采用表面流人工湿地，经过沉淀池沉淀后达到排放标准，其COD去除率达90%、TSS去除率达97%、重金属Cu去除率达52%、Pb去除率达到94%；美国纽约市采用表面流湿地和潜流湿地对封场后的渗滤液进行处理，其COD去除率达68%、BOD去除率达46%、Fe去除率达80%；美国爱荷华州地区采用人工湿地直接处理垃圾填埋场的渗滤液，效果显著。在实际运用中，人工湿地多与其它处理工艺相结合来稳定处理后的水质。如我国上海的老港垃圾填埋场采用“厌氧塘+兼氧塘+曝气塘+芦苇湿地”的处理工艺处理渗滤液；挪威的垃圾填埋场则采用“氧化塘+人工湿地系统”的处理模式，均获得了较好的处理效果。
3.3应用生物滤床处理设施处理渗滤液
首先，基于对红庙岭垃圾场封场后排放的渗滤液水质水量预测分析的基础上，提出对现有污水处理设施的改造和修复方案。其次，充分利用红庙岭垃圾卫生填埋场封场后的场地，建成水生植物园、生态滤床处理系统，采取人工湿地技术，形成由多条食物链构成的人工生态系统。总体思路是，封场初期排放的垃圾渗滤液，先经过现有的垃圾污水处理设施和氧化塘处理系统后，尾水提升150米高程输送入生态滤床处理系统，力争出水水质达到地表水Ⅴ类标准。出水用于周边林地的喷灌和其他项目的综合利用。
新建生态滤床处理设施，设计污水处理规模为5000 m3/d，需配套滤床占地40000 m2；包括泵站建设（取氧化塘之后的尾水，设计量按污水+地表水径流）、过滤池建设和配水布水系统建设。利用红庙岭垃圾卫生填埋场一期工程封场后的场地地面建成生态滤床和水生植物生产基地，也可作为温室水培种植基地，可将氧化塘出水的主要污染物指标处理达到地表水Ⅴ类标准。尾水可结合红庙岭生态园区建设项目统筹结合利用。泵站和输水管线建设工程投资预算30万元，生态滤床工程投资预算2000万元[3]。
4 结论
随着城市化进程的加快，城市生活垃圾的处理问题已日趋凸显；垃圾渗滤液处理是城市垃圾填埋中的重要一环，渗滤液的环境污染问题已引起人们的高度关注。特别是福州市现有城市垃圾处理主要由焚烧场来完成，封场后渗滤液将持续10~15年对水环境造成污染影响。笔者认为应当在现有污水处理系统扩容改造基础上，应用人工湿地技术，建成生态滤床处理系统，实现尾水的深度处理，从而有效解决垃圾渗滤液污染问题，生态治理工程投资预算总计5430万元。同时方案提出建设有观赏价值的水生植物生态基地，用于城市的绿化和美化，可以达到和谐双赢的目标。
参考文献：
[1] 王宝贞,王琳.城市固体废物渗滤液的处理与处置.北京:化学工业出版社,2005.
