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生态修复技术论文范文1
论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GIS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。
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生态修复技术论文范文2
[论文摘要]开展生态修复研究与实践,应理清环境、生态、环境生态、生态恢复、生态建设、生态工程等与之相关的一些概念及科学内涵,避免概念上的混乱。我国的生态工程与国外的环境生态修复和生态恢复有较大差别,将生态学应用于农林水等生产领域,是我国生态工程研究与实践的突出特点。流域生态修复是今后生态修复的发展方向,水土保持工程是建设项目生态修复的主体;当前亟待开展生态修复机理、生态修复潜力、生态修复指标体系等方面的研究。
在人与自然和谐相处,人口、资源和环境协调发展战略思指导下,水利部提出了“加强封育保护,充分发挥生态自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生态修复试点启动后,各地因地制宜,采取措施,加配套,积极开展封山禁牧、轮封轮牧,努力探索和总结生态修的技术和经验。生态修复已为水土保持工作者所熟知,但其学涵义及有关问题尚待明确和研究。现对生态修复的若干关概念、理论及有关问题作一讨论,以期达到抛砖引玉之目的。
1生态修复相关的重要概念和理论
1.1环境与生态
广义上讲,环境是人以外的一切事物的总和,如现代人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲,环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态,是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学,研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学,而后者尤为重要。
1.2生态环境与环境生态
生态包括环境,“生态环境”的说法是不科学和难以理解的,可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态,准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复,故不能称为生态环境修复。
环境虽然是无机的,但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境,本身是生物体或生物群体周围的整体状况,只有应用生态学原理研究、认识和理解环境,才能更有效地解决环境问题,这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解,但环境生态学无疑是科学的,他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。
1.3干扰与生态演替
自然界发生的大大小小的事件,如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等,改变着生态系统的结构与功能,这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化,旧的环境和物种破坏了,新的环境和物种又会产生,并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下,自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段,这称为生态内因演替。演替的结果,最终会出现一个相当稳定的生态系统状态,这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征,顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变,称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展,而干扰使演替进程发生变化,严重时,如人类大规模活动,则使生态系统向相反方向演替,这称为逆序演替。生态修复就是使扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。
1.4生态稳态与生态阈值
生态系统不是绝对平衡的,而是永恒地发生着演替,旧的平衡打破了,新的平衡就会产生,当演替到顶极状态时,在很长时间内将处于相对稳定状态,即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态,称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力,在干扰作用下虽不断地振荡和变化,但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时,系统将发生质变、崩溃,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值,才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期,并确定合理的修复指标。
1.5人与自然共生理论
人与自然共生和和谐相处,是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分,不是其对立面,脱离生态规律的自然改造,损害了自然生态系统,必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。F.Vester基于共生现象的研究,总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究,生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。
2国外的环境生态修复与生态恢复
修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程,修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。
2.1环境修复与环境生物修复
环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段,以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染,1989年对ExxonVal-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划),从而出现了环境微生物修复技术,后来出现了环境植物修复技术,最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物,并使之无毒化和无害化。
2.2环境生态修复
20世纪60年代,美国生态学家H.T.Odum提出生态工程概念,受此启发,欧洲一些国家尝试应用研究,并形成所谓“生态工程工艺技术”,实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的发展,90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念,并通过选择特殊植物和微生物,人工辅助建造生态系统来降解污染物,这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性,该技术至今还不成熟,国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复,最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。
2.3生态恢复
生态修复技术论文范文3
论文摘要:常德市是一个农业大市，长期的农业生产也带来了严重的农业生态问题。本文对常德市武陵区农业生态环境的污染进行了分析，从生态修复的原理出发，论述了农业生态修复在农业生态建设中的作用。根据目前现状，提出了农业环境的保护对策与措施。为促进常德市武陵区生态农业建设，开发绿色产业及农业经济持续、稳定、协调发展提供了科学依据。
在人类社会发展进程中，无论是发达国家还是发展中国家，往往都经历了这样的历程。既先以破坏生态环境为代价来发展经济，然后又在受环境破坏的惩罚后逐渐认识和重视生态环境保护的历程。农业生态领域也不例外，土地长期耕作造成了比较严重的农业生态问题，工业“三废”排放量不断增加，化肥、农药、农膜的大量使用，导致农业生态环境恶化，搞好农业生态环境建设是我们面临的重要课题。
一、农业生态环境存在的主要问题与危害
常德市武陵区农业生态环境的现状，其中包括水资源、森林草地，耕地水土资源，农用塑料薄膜、化肥、农药、农业废弃物等方面的污染。综合而言，武陵区当前主要的生态环境问题表现在：
（一）水土大量流失。由于毁林、毁草、开荒、滥伐等原因，造成水土大量流失。全区耕地水土流失面积约9.64平方公里，占耕地总面积的34.4％。水土流失破坏了全区的农业生态系统，导致土壤中氮、磷、钾等养分大量损失，严重影响了本区的农业生产，同时，水土流失使沅江河床抬高，导致水患频繁。
（二）农村淡水生态问题突出。全区农村淡水生态问题突出，呈迅速恶化趋势。例如：地表水体富营养化，地下水质逐渐恶化等。据统计，全区有70％的河流受到不同程度的污染，我国农村50％的饮用水受到有机污染，而且由于农药等化学物质的广泛使用，致使许多地方的地下水不适于饮用，严重影响了人民群众的身心健康和农村经济的健康发展。
（三）农田土壤重金属污染加速。改革开放以来，常德市农村中小企业的发展在很大程度上是以耗能高、污染重的行业或企业有城市向农村转移，未经处理的工业与生活用水经污灌或任意排放进入土壤后，大量的重金属元素可在土壤中富集，从而进入食物链，直接影响农作物的品质和产量，对人体健康造成影响。
二、生态修复及理论基础
（一）生态修复的涵义
生态修复是一个宏观的概念，它是应用生态系统自组织和自调节能力对生态本身进行修复。为了加速已被破坏生态系统的恢复，还可以辅以人工措施以加快生态系统恢复的步伐。生态修复是按照可持续发展的战略思想，切实遵循自然生态经济规律，充分利用当地的水、土、光、热、生物等自然资源，依靠大自然的循环再生能力和人为干涉快速恢复植被，控制水土流失，实现人与自然和谐相处。
（二）农业生态环境演变的规律是生态修复必须遵循的自然规律
生态修复的理论基础是农业生态环境发展的自然规律。自然生态环境是包括生物体与环境（气候，水，土等）自然因素组成的一个互相依存与制约、相对稳定的有自组织功能的大系统，该系统具有恢复到接近于原自然生态状况的自我修复功能。建设性的农业生态环境，应根据当地的自然条件，否则，往往事与愿违，不仅达不到目的，反而会带来新的问题。由于人们对自然规律认识的局限性与偏差，在我国农业生态建设中，就有很多这样的教训。
（三）人与自然和谐共处的理念是搞好农业生态修复的保障
人与自然和谐相处，是人类面对自然灾害深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分。违背生态规律的自然改造，不仅损害了自然生态系统还会造成自然灾害。因此，任何形式的自然改造都必须建立在人与自然和谐共处的基础上。要从人口、资源、资源协调发展，人与自然和谐共处的观点出发，开展生态修复，加快水土流失综合治理的步伐，建立良好的水土保持生态系统。要在实践中不断拓展水土保持综合治理的内涵，保持社会经济可持续发展，丰富水土保持生态建设的理论。
（四）农业生态修复的实践方法
农业生态修复是依靠大自然的力量，充分发挥生态系统的自我修复能力，实现水土保持目的的措施。其技术方法概括起来主要是有“封”、“退”、“造”、“建”，“综合治理”、“结构调整、生态移民”、“突出小流域治理，以小促大”等。
“封”既是“封山禁牧，舍饲养蓄”。要真正做到“封得住、有效果、不反复”，还需要因地制宜、因时施策。“退”即是“退耕还林还草、以粮代赈”。大量事实表明，坡耕地是水土流失的主要产沙区，坡度在!)*以上的坡地必须退耕。如果措施得当，退耕后农民还可增加经济收入。“造”即是“造林”。坡度大于+)*的荒山荒坡、退耕地，以营造水土保持林、薪碳林和用材林为主，强加管护抚育，形成乔、灌、草多层次防护体系，有选择的发展经果林。通过推广节柴灶，沼气池等措施，彻底解决群众的燃料问题，可有效的保护植被。“建”即是“建设一亩高标准农田”。农民在退耕二亩坡地后，在山坡下或沟谷地建设一亩高标准基本农田。
搞好农业生态修复，必须注重水土保持的综合性。水土保持综合治理是生态修复的根本措施，是改善农业生产条件和生态系统的基础。调整结构、生态移民是生态修复的保障措施。农业和农村产业结构调整是我国农业发展过程中的一次深刻变革。要想使生态修复持续发展，就必须将生态修复与调整产业结构、调整能源结构和生态移民相结合，这样才能使广大农牧民增产增收，植被得到恢复和保护，地区经济得到发展30%。生态修复作为一项水土保持新举措，需在实践中不断摸索、不断创新，总结新经验、新方法，丰富和发展其理论与实践。
三、农业生态环境的保护对策
（一）增加农民的生态意识，提高人们对生态修复的认识水平。各地在水土保持生态修复上不断提高认识，积极探索生态修复的技术与方法。在政府的大力宣传和积极引导下，大多数农牧民逐渐接受了这一新的理念，认为生态自我修复是一项让土地休养生息的好办法，是人类实现持续发展的正确选择。大量生产生态绿色环保产品,做好“环保”品牌,让农民从保护生态环境中获得实惠,使他们主动参与到保护农村生态环境的行动中来.
（二）加强立法,建立和完善农村生态保护、污染治理的筹资机制。把农村生态环境保护和建设纳入国家法制化管理体系中,加大财政资金的专项转移支付力度,明确保护农村生态、治理农村环境污染的财政资金的转移支付方式,确保专款专用。
（三）加强农药、化肥和农用地膜控制和替代，不断改善和提高农药使用技术，合理用药，安全用药，确保农产品质量，确保施药人员安全，减轻环境的农药污染。
（四）加强畜禽粪便的综合治理,把粪便治理与提高畜牧业生产水平相结合，与发展绿色食品、安全食品相结合，与美化环境相结合，与发展环保产业相结合
（五）推动作物秸秆综合利用，重视农村能源合理开发，加强对沼气资源、太阳能资源的开发．做好秸秆气化、沼气发电等新技术的应用推广，引导农户从单一用沼气能源转向沼气综合利用的生态农业建设，积极推广多种能源生态模式，从而缓解对农业生态环境的污染。
（六）防治水污染，保护水环境，对地表水实行流域性综合治理，；重点治理污染严重的区域，进一步加大水污染治理力度。
（七）改变农业生产方式，改善农业生产环境实施生态修复过程中，各地采取了一系列配套的对策和措施，改善了农业生产条件，调整了农村经济结构，发展了乡村工业和旅游业，显著地促进了地方经济的发展。生态修复使本区农业由广种薄收、粗放经营向精耕细作、集约经营转变。
（八）增加生态保护投入，完善环境经济政策，要遵循经济建设和生态建设同步发展的方针，切实增加生态环境保护投入，开发、建设项目必须制定生态保护和建设、恢复计划。
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生态修复技术论文范文4
关键词 水体富营养化 生物治理
1水体富营养化问题概述
1.1水体富营养化
富营养化是指生物所需的氮（N ）、磷（P） 等无机营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等相对封闭或水流缓慢的水体， 在适宜的外界环境（水域的物理化学环境） 因素综合作用下， 引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖， 水体溶解氧量下降， 水质恶化， 鱼类及其他水生生物大量死亡的现象。
1.2 水体富营养化问题治理
目前国内外在控制蓝藻水华、治理水体富营养化的问题上采取的措施大体可归结为：（1）外源污染物，特别是点、面源污染物的截留、控制。（2）内源污染物的控制。两者的目的都在于降低营养物质的负荷、控制藻类的异常繁殖，逐步提高水的质量。
对于湖泊富营养化，各个国家和地区采用不同的物理、化学方法对其进行预防、控制和修复， 并且取得一定的成效。物理法主要采用截流、疏浚、稀释和污水分流等措施。物理方法有耗时、高成本、难操作的缺点。化学方法主要是利用除草剂、杀藻剂及金属盐等来控制水华，常用的除藻剂有硫酸铜、二氧化氯等，臭氧和高锰酸钾作为除藻剂也有研究。在实际运用的过程中，物理方法损耗高，化学方法又牵涉到化学药剂对水体的二次污染。都不宜长期使用。
2水体富营养化的生物修复方法
生物修复是指利用生物的生命代谢活动在一定的条件下减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使有毒有害物质完全无害化， 从而使污染的环境能够部分或者完全恢复到原始状态的一个受控或自发进行的过程。
2.1微生物修复
（1）固定化光合细菌：是将游离的光合细菌利用固定化材料将其固定， 用于处理污染水体的1种方法。（2）固定化氮循环细菌修复：固定化氮循环菌在参与水体的氮素循环中起着重要的作用， 研究表明， 接种固定化氮循环菌可去除富营养化水体中过量氮素。（3）深水曝气修复：通过向湖底曝气来补充氧气， 使水与底泥界面之间经常保持有氧状态， 有利于抑制底泥磷的释放。（4）EM制剂修复：有效微生物群是从自然筛选出各种有益微生物， 用特定的方法混合培养所形成的微生物复合体系， 其微生物组合以光合细菌、放线菌、酵母菌和乳酸菌为主。该微生物制剂对去除水体中的有机物、叶绿素a、氨氮和提高溶解氧等均有显著效果。（5）Clear2Flo系列菌剂修复：专门用于湖泊和池塘生物清淤、养殖水体净化流修复及污泥去除， 效果很好， 可阻止藻类生长、“水华”出现， 污染因子大幅下降。
2.2水生植物修复
（一）沉水植物的修复作用
沉水植被指在大部分生活周期中植株沉水生活、根生底质中的植物生活型。其作用主要有：
（1）水体生物多样性赖以维持的基础。
（2）对水体物理环境的改变功能。
（3）净化水体的功能。
（4）对水生生态系统演替的影响作用。
（5）对水环境的生物地球化学过程的影响作用。
（6）对水体生物群落的影响。
国内外对富营养化浅水湖泊进行生态恢复的研究与实践，可以形成如下结论：（1）恢复或重建湖泊水生植被是富营养化浅水湖泊生态恢复的重要环节。（2）多稳态理论、生物操纵理论以及上行控制和下行控制理论是恢复或重建水生植被、实现由藻型到草型转变的重要理论基础。（3）生态恢复的前提是控制外源营养负荷，然后再在实施综合措施的基础上如疏浚或钝化底泥控制内源负荷，通过生物操纵或理化手段控制藻类等恢复或重建水生植被。（4）我国水库湖泊的富营养化程度比多数欧洲及北美湖泊要明显偏高，恢复和重建水生植被的困难要大。
（二）鱼类的修复作用
鱼类是影响湖泊生态系统的重要因素，影响包括湖泊的生物（尤其是饵料生物） 群落结构、营养物质的状态和水平等。李传红等人认为：鱼类是生态系统的主要组成部分，在生态系统中扮演着重要的角色，放养不同生活习性鱼类、选择性捕捞对湖泊生态系统的结构、功能、演化有显著影响，同样湖泊生态系统的变化也影响着水体的水质和自净能力，进而影响人类湖泊功能的发挥。
2.3人工浮岛修复
生态浮岛技术就是人工把水生植物或改良驯化的陆生植物移栽到水面浮岛上，植物在浮岛上生长，通过根系吸收水体中的氮磷等营养物质，从而达到净化水质的目的。
3总结
在阅读了大量有关水体富营养化生物修复的研究成果并结合在生态学课程的教授及学生论文指导中进一步获得的知识，了解到新兴技术的发展空间。不难发现，针对水体富营养化的生态修复技术依然存在着很多缺陷：比如人工浮岛技术无法在流域中达到预期效果；对于治理不同污染程度水体选择何种生物种类是在生态修复中的一个难题。当然，在此文中我没有提及外来入侵物种对于本地水体富营养化的利弊问题。但是，事实上，有很多的研究者在大量工作的基础上提出“水葫芦用于水质污染治理，能够带来净化氮、磷、有机废水，去除废水中的悬浮物，去富营养化和净化重金属污染等积极的生态环境效应。”但如何解决外来物种破坏当地物种生物多样性等一系列问题，却又成为我们面前的一个难题。
富营养化水体的生物修复技术是近期新兴的、热门的新型技术，但如同大多数的生物工程技术一般，我们还需要经过很长实践的研究和积累才能达到预期的效果。
参考文献：
生态修复技术论文范文5
关键词：土壤；重金属；污染；现状；修复
中图分类号：TE991.3 文献标识码：A
比重大于4或5的金属为重金属，如铁、锰、铜、锌、钴、镍、钛、钼、汞、铅、镉、砷等。铁、锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，汞、铅、镉、砷等并非生命活动所必需，而且所有重金属含量超过一定浓度时对人体有毒有害。
重金属污染，指由重金属或其化合物造成的环境污染。土壤重金属来源广泛，包括采矿、冶金、化工、金属加工、废电池处理、电子制革和塑料等工业排放的三废及汽车尾气排放，农药和化肥的施用等。如，镉大米，重金属镉毒性很大，可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化。农灌水中含镉0.007mg/L时，即可造成污染。
1 土壤污染现状
土壤是农业最基本的生产资料，是农业发展的基础，是不可再生的自然资源。而污染企业的快速发展，农业中肥料的大量投入，经济效益提高的同时，环境的污染也日趋严重，使得重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而土壤往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，重金属可以通过食物链不断富集，残留在一些初级农产品中，传递进入人体内，对人类健康产生严重危害。
中国目前有耕地1.35亿多hm2，但优质耕地数量不断减少，近期的第二次全国土地调查结果显示，中重度污染耕地超过300万hm2，而每年因土壤污染致粮食减产100亿kg。中国中央农村工作领导小组副组长陈锡文介绍说，今后受重金属污染的耕地将退出食用农产品生产，启动重金属污染耕地修复试点。
2 控制与消除土壤污染源
在“十二五”规划中，把重金属污染的防治列为重要工作，要求到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15%，非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。
控制土壤污染源，即控制进入土壤中的污染物的数量与速度，通过其自然净化作用而不致引起土壤污染，加强土壤污灌区的监测与管理，合理施用化肥与农药，增加土壤容量与提高土壤净化能力，建立监测系统网络，定期对辖区土壤环境质量进行检查。
3 注重农业资源永续利用
我国土壤重金属污染已经达到相当严重的程度，要充分认识重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解和消逝的特点，从思想上重视了解重金属对人类及环境造成的危害，提高环境保护意识，建立农业可持续发展长效机制，逐步让过度开发的农业资源休养生息，促进生态友好型农业发展，加大生态保护建设力度，是为子孙后代留下生存发展空间的重大战略决策。
4 修复措施
土壤修复即通过科技创新来恢复土壤的农业生产能力和生态环境缓冲调控能力。重金属对土壤的污染具有不可逆转性，土壤一旦发生污染，短时间内很难修复，相比水、大气、固体废弃物等环境污染治理，土壤污染是最难解决的，土壤重金属污染问题日益受到人们的关注。有关专家认为，已受污染土壤没有治理价值，对那些污染严重、生态脆弱、资源环境压力大的耕地，该改种的就改种，该治理的就治理，该退耕的就退耕。目前，土壤修复技术归纳起来有热力学修复技术、热解吸修复技术、焚烧法、土地填埋法、化学淋洗、堆肥法、生物修复等多种，目前研究较多的生物修复法，包括植物修复法和动物修复法。
4.1 植物修复法
植物修复法是利用重金属积累将土壤中的重金属富集于植物体内，然后通过收割植物从土壤清除出去，植物修复法应用比较普遍和简便，成本较低，不改变土壤性质，种植的植物不仅美化环境还可以起到防风固坡，防止土壤流失。但是，其治理效率较低，耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围，只适合中低浓度的污染耕地，而对于高浓度的污染耕地，植物修复法则需要漫长的时间并且效果难料，而且随着植物离开土壤，还会产生二次污染危害。因此，植物修复技术只能作为一种污染治理辅助技术。
4.2 动物修复法
动物修复是通过土壤动物或者投放动物对土壤重金属吸收、降解、转移以去除重金属或抑制其毒性，被认为是一种有效的生态恢复措施。动物修复的机理：生物体内的金属硫蛋白与重金属结合形成低毒或无害的络合物；生物的代谢物富含SH的多肽，能与重金属螯合，从而改变其存在状态；生物体内存在的多种编码金属转运蛋白能提高生物对金属的抗性。
虽然土壤的修复技术很多，但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况，不同的土壤性质、不同的修复需求，也制约一些修复技术的使用。大多数修复技术对土壤或多或少带来一些副作用。
5 小结
综上所述，由于土壤重金属来源广泛、复杂，增加了对土壤重金属治理和修复难度，严重制约了我国农业生产，要更好地防治土壤重金属污染，还需要广大科研工作者不懈的努力，研发出更好的效率更高的修复技术，要大力宣传加强全民环保意识，把环境污染程度降到最低，形成全社会都来重视土壤污染的良好环保氛围，逐步改善土壤生态环境。目前，研发适用性广、成本低、见效快、环保的土壤重金属污染修复技术是各国土壤重金属生态修复的前沿问题，也是迫切需要解决的问题。
参考文献
[1] 陈海仟，吴光红，张美琴，潘道东.我国水产品重金属污染现状及其生物修复技术分析.农产品质量安全论丛--2008年农产品质量安全国际研讨会论文集.
[2] 农产品中重金属风险评估.农产品质量安全风险评估--原理、方法和应用.
[3] 沈振国，刘有良.超积累重金属植物研究进展[J].植物生理学通报，
1998，34（2）.
生态修复技术论文范文6
论文摘要:由于传统的水利建设理念与现实的矛盾越来越大,各种不合格的水利建设工程严重的破坏了我国的生态环境的稳定,洪灾、水资源的恶化及缺乏等都影响了我国的可持续发展,为进一步构建人与自然和谐发展的社会需要,在全面认真总结旧水利建设理论好坏的同时,发展新的水利建设理论,全面实现我国水利建设的现代化发展。文章就我国水利现代化发展及我国水利建设新理论的形成展开探讨。
随着近年来强调社会的可持续发展、建设人与自然和谐发展的社会主义社会和保护生物多样性等多种先进的思想理念,我们在深刻总结传统的水利建设旧理论的同时,发展新的水利理论,促进我国水利建设的现代化发展,满足当前我国经济迅速发展、人们生活水平不断提高对水资源的需求。本文针对当前我国的水利建设观念还比较落后,分析我国水利的现代化发展状况,实现我国水利现代化事业存在哪些需要解决的问题,提出相应的解决对策,以及为适应水利现代化的发展需要,新水利理论应运而生。
1 实现我国水利现代化事业存在的问题及解决措施
1.1 实现我国水利现代化发展事业中存在的问题
目前我国水利建设事业同国际上发达国家先进的水利水平相比,仍有很大的差距,主要体现在管理工作水平相对比较落后,管理人员的选拔不严格,管理人员的综合素质有待提高;受传统水利建设理论影响,思想观念仍比较陈旧,河流的断流、湖泊的干枯等都是因为人类不合理的侵占生态用水导致了生态退化,大量的围湖造田、森林开垦等人类活动也严重地破坏了生态平衡,这些都是由于在观念上存在局限,传统的水利建设理论中更多的强调人类自身的发展需要,而忽视了人也是流域生态系统的一分子;与国际上先进的水利建设水平相比,我国仍需要不断努力提高水利技术装备水平,采用先进的水系生态修复技术,提高效率。
1.2 采取有效措施促进我国水利现代化的发展
全面实现我国水利事业的现代化发展,首先要制定完善的水利现代化建设计划方案,做好水利的管理工作,流域管理部门要重视管理人员的选拔工作,提高管理人员的综合素质,注重人才的培养。规范管理体制,健全水资源管理的法律法规,采用先进的流域管理技术,重视综合治理流域的管理思路,预防和治理相结合的策略,最终实现流域的可持续发展;这都要求我们转变思想观念,回归自然,人与河流和谐相处,大力宣传人与流域和谐共处的观念,使流域生态系统保持稳定和平衡;强化技术规范,大力发展先进的水利技术,更新水利修复设备,不断提高水利建设施工技术水平,保障水利资金的投入,建立健全的法律法规和政策监督机制,实现我国水利现代化发展。由于当前我国正加快经济发展,我国水利现代化建设也要满足社会经济发展的需要,以防为主、治为辅、防治相结合的策略。根据地域的不同,制定符合当地发展需要的水利现代化计划方案,分阶段综合治理,提高效率,加大资金的投入,发展我国水利事业,实现人类社会与水域生态系统的和谐共处。
2 我国水利新理论的形成及发展方向
2.1 实现水利现代化发展推动水利新理论的形成
20世纪我们在建设大型水利造福于人类的同时,各种生态环境恶化的现象也越来越明显,影响人们的正常生活。由于大量的不合格水利工程的建设,流域的水循环系统遭到破坏,出现短路的现象,破坏了地表水的平衡,导致地下水位上升或下降;水库、堤防等水利工程的建设也影响了水域生态系统的连贯性,导致食物链中的某些环节遭到破坏,物种急剧减少,生态系统的稳定性被破坏;防洪工程的建设在杜绝了洪灾的情况下,也阻止了洪水泛滥区与河流之间的水循环工程,导致洪泛区的生态活动难以进行;对流域水资源的开发速度超过它的再生速度,过量的开发地下水资源,引起地下水位的下降,造成地表植物的枯萎、地面下沉等严重的后果;流域一般都具有自我净化的能力,但大量污染物的排放超出了环境的自净能力范围内,环境的总体质量下降,流域的物质循环受到阻碍。这都要求我国发展新的水利理论,实现我国水利的现代化,维护生态的平衡稳定。
2.2 我国水利新理论的发展
为实现我国水利建设的现代化,水利新理论应运而生,在总结传统理论优缺点的基础上,充分体现高科技、现代化的管理思想。传统的旧水利理论是以改造大自然、加强水利工程建设为主要指导思想,以力学知识作为支撑,在这种思想下的水利建设工程严重的破坏了水流域的循环系统。水利新理论在总结传统理论优缺点的基础上,综合考虑社会、经济、技术和生态等因素对水资源的影响情况,发挥水利在流域可持续性发展过程中重要作用。水利新理论跨出传统水利理论的局限,将流域观念提高到一个新的阶段,在重视流域的物理特性之外着力分析流域的社会及自然特性。在研究流域的水文规律的基础上,从天象、地象及生态整体上观察水域情况。同时,不可忽视人类活动在其中的影响。顺应水利现代化发展的需要,水利新理论在综合分析水域的自然特性、水文状况以及社会特性,实现流域范围内的社会可持续发展。
3 总结
21世纪的新社会,人们要求建设现代化的水利工程,在总结传统的旧水利建设理论优缺点的基础上,发展水利建设的新理论,平衡国家经济迅速发展与维护流域生态平衡稳定需要之间的矛盾,实现社会的可持续发展。在水利新理论的指导下,充分体现我国水利事业高科技和现代化的管理思想,实现人和自然的和谐共处,促进社会的可持续发展。
参考文献
[1] 朱庆元.江苏水利现代化发展战略研究[d].河海大学,2001.
