河流生态修复1

1、河流生态修复1.河流生态修复的概念 河流生态修复河流生态修复是生态工程学的一个分支，利用综合方法，使河流恢复因人类活动的干扰而丧失或退化的自然功能。恢复河流系统健康，实现河流和人类的和谐发展是河流生态修复的总体目标。通过河流生态修复重建健康的水生生态系统，形成各种生物群落配比合理、结构优化的河道生态系统，并且使河流生态系统实现整体协调，自我维持、自我演替的动态平衡过程。 美国土木工程师协会：河流恢复目的是促使河流系统恢复到较为自然的状态，在此状态下，河流系统具有可持续特征，并可提高生态系统价值和生物多样性。（ASCE，2003）生态修复生态修复工作内容工作内容水质改善水质改善水文情势水文情势改

2、善改善水利工程水利工程生态调度生态调度地貌景观地貌景观修复修复物种保护物种保护/ /恢复恢复濒危濒危/ /珍稀珍稀 特有物种特有物种2.河流生态修复的工作内容河流水系生态修复的任务河流水系生态修复的任务：(1)改善水质、水文条件。包括水力学条件、水量等方面的改善，合理配置水资源，维持最小生态需水量。控制污染源头，提倡清洁排放改善水质。(2)改善河流地貌特征。恢复河流的横向连通性和纵向连续性，扩大滩地，防止河床材料硬质化。(3)物种保护/恢复。恢复水陆交错带植被，注重河流生物栖息地的建设。3. 生态修复的遵循原则 (1)遵循自然原则。根据河流生态系统的自我调节能力，合理利用，适当的进行人为改造，

3、保证河流系统自然、健康发展，构建河流与人类的和谐关系。 (2)功能协调原则。在河流的不同时期和不同河段有着不同的功能需求，因此主要功能要优先考虑，各项功能相互协调。 (3)生态循环与平 衡原则。生物多样性是维持河流生态系统平衡和健康的基础，增加河流系统的生物多样性使河流系统的物质和能量处于良性循环。 (4)景观美化原则。经过河流生态修复后，可以给人们带来美好的享受。依据景观生态学原理，增加景观异质性，保留原河道的自然属性，运用植物以及其他自然材料塑造亲水的河流景观，突显城市地方特色与文化。4.河流生态修复技术与措施4.1河流缓冲区域生态系统修复措施 河流缓冲区域：是指河流-陆地交界处的两边，直

4、到河水影响消失为止的地带，包括湿地湖泊草地灌木森林等不同类型景观，呈现出明显的演替规律。 缓冲区修复可起到分蓄和削减洪水的功能。其次, 河流与缓冲区河漫滩之间的水文连通性是影响河流物种多样性的关键因素。此外, 河岸缓冲区还具有其他修复作用, 包括将洪水中污染物沉淀、过滤、净化, 改善水质；截留、过滤暴雨径流, 净化水体；提供野生动植物的生息环境; 保持景观的自然特征；为人类提供良好的生活、休闲空间等。4.1河流缓冲区域生态系统修复措施 修复河流缓冲区域的主要措施包括稳定堤岸、恢复植被、改变河床形态等。 韩国良才川水质生物生态修复设施平面图4.1河流缓冲区域生态系统修复措施 美国某河流上的活木桩

5、及植物纤维垫护岸效果 4.1河流缓冲区域生态系统修复措施4.2河流水生生物群落恢复 1、水生植物的恢复 1）先锋物种选择原则：适应性原则、本土性原则，净化能力原则，可操作性原则等 2）群落配置：主要根据河流历史的植物群落结构为模板，适当引入经济价值较高、有特殊用途、适应能力强及生态效应好的物种，建立稳定、多层、高效、稳定的植物群落。防止生态入侵防止生态入侵4.2河流水生生物群落恢复人工强化植物恢复人工强化植物恢复4.2河流水生生物群落恢复 2、底栖动物恢复 影响底栖动物的主要因素：底质、流速、水深、营养元素、水生植物等。将上述因素调整到底栖动物能够接受的范围内，实现底栖动物的恢复。 3、鱼类恢

6、复 首先，恢复河流生态系统的物理环境；包括河流水文、水动力学特性以及物理化学特性等； 其次，采取增殖放流的措施，促进鱼类繁殖和建立比较适宜的生物链，从而实现鱼类的恢复。4.2河流水生生物群落恢复 宜昌投放中华鲟宜昌投放中华鲟河流底泥疏浚 1、底泥污染物类型 1）重金属：重金属通过吸附、络合、沉淀等作用沉积到底泥中，同时与水相保持一定的动态平衡。 2）营养元素：经各种途径进入水体的氮、磷等营养元素，相当一部分沉积到底泥中。 3）难降解有机物：PCBs、PAH等有机物，由于疏水性强、难降解，在底泥中大量积累。4.3河流底泥疏浚 2、底泥疏浚及控制技术 1）原位固定处理 原位固定主要有原位掩蔽技术；

7、 掩蔽：在污染底泥表面放置一层或多层覆盖物，使底泥与上覆水体隔离，防止污染物向水体迁移。 采用的覆盖材料主要有清洁底泥、沙、砾石或人造地基材料等。4.3河流底泥疏浚4.3河流底泥疏浚 2）异位修复技术 该技术是将底泥疏浚后进行转移再进行处理，消除底泥对水体的危害。 宜与底泥疏浚同时使用，可融合疏浚和生物生态修复技术的优点于一身。滇池上进行底泥滇池上进行底泥疏浚作业疏浚作业 巢湖污染底泥疏挖及巢湖污染底泥疏挖及处置二期疏浚工程处置二期疏浚工程4.3河流底泥疏浚4.3河流底泥疏浚 3 ） 疏浚底泥处置常用方法有固化填埋和农用，对污染较重的疏浚污泥，必须采取物化、生物方法进行处理，常用颗粒分离、生物

8、降解、化学提取等。须防止二次须防止二次污染污染4.4河流调水 采取引水冲污稀释等辅助措施，科学有效地增加流域水资源量，加快水体有序流动，利用水体自净功能，降低水体污染程度，提高水环境承载能力，使有限水资源发挥最大效益 引水的直接作用是加快水体交换，缩短污染物滞留时间，从而降低污染物浓度指标，使水体水质得到改善。4.4河流调水 “六湖连通”工程：武汉市投资十亿元，在汉阳六大湖泊全面展开“引江入湖”工程：从琴断口闸引汉江水入龙阳湖，然后分两路流经墨水湖、三角湖，最后从南太子湖导出汇入长江。4.5河流曝气复氧 1、河道曝气机理 河道曝气一般应用在以下两种情况： 第一种是在污水截流管道和污水处理厂建成

9、之前，进行人工充氧； 第二种是在已治理过的河道中设立人工曝气装置对付突发事件。4.5河流曝气复氧 2、 曝气在国内外河道治理中的应用 1）德国：早在20世纪80年代德国Enscher河进行纯氧曝气复氧。 2）英国泰晤士河：1850年有关部门在泰晤士河中安装大型充气设备，增加水体中的溶解氧。 3）美国：20世纪7080年代初期，圣克鲁斯港大量鱼死亡，然后在河口处安装曝气设备，解决了这一问题。 4）澳大利亚：帕斯是澳大利亚西部的最大港口，在河沿岸固定地点进行复氧曝气和河流移动式曝气，使溶氧率达到90，来改善当地水质。 5）中国：上海苏州河支流新泾港下游是一条严重污染河道，对其进行纯氧曝气来有效降低

10、黑臭水体中的COD浓度。4.5河流曝气复氧河流曝气河流曝气5.河流水环境修复典型实例英国泰晤士河水污染防治 泰晤士河流经英格兰东南部地区，向东汇入伦敦港口，全长346km，流域面积13100km2，占英国土地面积的37。流域人口1123.4万人，占英国人口的23%。 泰晤士河从19世纪英国工业革命以来，大量的工矿企业废水、生活污水量急剧增加，一方面，污水均排入河流；另一方面在河流上大量修建水库。采取的措施 1）制定法规及法令 在1876年制定世界上第一部水环境保护法河流污染防治法。此后，又陆续颁布一系列法规。 2）统一的区域水管理体制 成立区域水务管理局：管理一切涉及水问题的事务供水、水源、污水排放、污水处理、污水控制、防洪、航运、养鱼、娱乐等，对河流行使规划与管理的权利。 实行排污许可证制度；设立水质保护目标；全面实行“污染者付费”原则；推行城市污水处理厂企业化经营等。3）改善下水道并建设城市污水处理厂 泰晤士流域的污水处理厂数量为476座，污水收集管道长度为45000