河道生态修复技术范文

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篇1

中图分类号：TV85文献标识码： A 文章编号：

引言

河道生态系统是流域生态系统的一部分,人类在水利方面对河流的研究和开发利用已达到相当高的水平,但从生态角度研究河道生态修复课题是近年才开始的。河道生态修复技术是一项清洁环境的低投资、高效益的技术，它可以建立一个与周围环境相互协调、协同发展,保持社会经济可持续发展的良性循环系统。

一、河道生态修复的必要性

人类在河道整治取得经济快速发展的同时,也给河道带来了致命的后果,导致河道生态环境严重恶化,现已发展到了必须尽最大可能修复河道生态环境、恢复或重建河道生态系统的境地。究其原因如下:

1.1生物多样性减少。河道整治改变了水体流动的多样性,许多生物生息地环境改变甚至消失。随着生活水平的不断提高,在人们对河道环境的要求越来越高的今天,提倡河道的生物多样性具有重大的现实意义。

1.2自净能力降低。天然河道均具有一定的自净能力,水泥衬底和护衬割裂了水体与土壤的关系,使水体与土地、生物和环境相隔离,导致河道的自净能力降低。为了保证河道水体功能符合预定功能的要求,必须确保河道有较大的自净能力。

1.3生态系统的可持续性受阻。对河道生态系统的开发、处理,必须考虑河道生态系统的可持续性,协调人与河道之间的关系,维护河道生态系统的可持续性,故河道的生态修复不仅是对传统河道整治的补救措施,也是今后河道整治的良好借鉴模式。

1.4洪涝灾害的危害增加。河道被裁弯取直使河道束窄加深,硬化覆盖使河床不透水面积增加,导致河道泄洪功能减弱,给防洪带来了隐患,导致洪灾总体风险不断增加。

二、河道生态系统修复原则

2.1自然原则

使河道完全恢复受人类干扰前的原始状态几乎是不可能的。河道的生态修复趋向于运用自然材料。如使用木桩、抛石、沉石进行护坡护岸,河堤采用乔、灌、草立体防护。在河道内营造适宜的生物栖息环境,增设过鱼通道,调整河道结构,宜宽则宽,宜弯则弯,恢复浅滩与沙洲等,模拟自然状态,创造良好自然环境与景观,促进自然生态系统良性循环。

2.2生态原则

因地制宜发展稳定塘,人工湿地及生物栅,生物浮岛等处理技术,重视河岸植被建设,构建河流生态走廊,治理与控制河堤水土流失,在水域内,种植各种喜水、耐水植物,发展水生动物,提高水域生物净化功能。既可降低费用,又可实现对污水处理工程难以处理或处理费用较高的污染物的有效控制,既具有景观效应,又可改善局域气候,提高生物多样性保护等生态功能。

2.3整体景观原则

生态修复要从三维空间考虑,统筹进行上下游、左右岸,由河底至堤岸多层次立体修复,社会经济发展模式优化与河流各要素恢复相结合,统筹考虑沿岸的土地利用,水土保持,水资源利用等多方面的整体要求。河流生态修复工程设计中应考虑景观美学要求,合理规划河岸带宽度,控制污染,突出景观设计,尽显回归自然,将河道景观与周围社区环境有机地融为一体,满足居民的休闲娱乐与亲水需求,将治理、净化、修复与环境景观美化有机统一,营造人水和谐的生态空间。

三、河道生态修复技术措施

3.1先期处理技术

河流生态修复的前提是进行必要先期处理,实施污染控制和治污。如若不进行先期处理,许多以生态修复为基础的技术就无法开展。先期处理技术包括:外源性控制技术和内源性控制技术。

（1）外源性控制技术

发达国家进行河道生态修复的经验表明,要发挥河道的生态功能,控制污废水直接排放入河道是减轻河道污染的根本措施。河道水质的恶化主要是由外界输入的大量营养物质在水体中富集造成的,切实控制外源性营养物质的输入,是河道生态修复的重要前提。为此,必须加大外源性营养物质输入控制技术中的截污工程和引排污染源工程的建设力度。

（2）内源性控制技术

大型水生植物大多具有吸收河道内源性营养物质的功能,某些植物的根茎还具有抑制底泥中营养物质释放的功能,这些大型水生植物在生长后期又能较方便地去除,从而带走河道中过多的营养物质。同时,一些植物对藻类包括形成水华的微囊藻有抑制作用,因此通过种植水生植物可在一定程度上实现控制内源性营养物质污染的目的。

3.3形态修复技术

天然河道是蜿蜒弯曲、不规则的,在传统的河道整治中,为了便于进行规划建设或满足现代航运需求,许多蜿蜒曲折的河道被裁弯取直。自然蜿蜒的河道形态能降低河水流速,自然河岸可通过水体渗透和两岸植物的储水起到调蓄洪水的辅助作用,被水泥和钢筋混凝土加固了的河岸阻止了水体的自然交换,导致洪灾总体风险不断增加。同时,河道形态的直线化改变了原有河道的水流流态,水生鱼类也失去了栖息地,对生态环境产生不利影响。在河道整治的工程中,应尊重河道的天然形态,避免直线和折线型的河道设计,通过保持河道的蜿蜒性来保护河道形态的多样性。

3.4生态河堤修复技术

河堤具有廊道、缓冲带和植被护岸等功能,不仅可为防洪安全提供可靠保障,同时还是一道人水相亲的风景线。因此,不仅要高度重视加固堤防工作,而且要同步实施河堤的生态修复工作,把河堤建成防洪和生态兼顾的绿色坚固长廊。通过河堤建设,使河堤符合防洪标准;通过实施河道沿线景观综合整治工程,使河道实现水清、景美的目标,成为自然景观与人文景观相协调的河道生态景观区。

3.5人工湿地处理技术

人工湿地植物根系的输氧作用及传递特性使人工湿地生态系统呈现连续的好氧、缺氧、厌氧状态。在此过程中,60%以上的总氮通过硝化作用和反硝化作用被脱除。人工湿地对氮的去除主要依靠微生物的氨化、硝化、反硝化等作用完成。湿地植物吸收约8%~16%的总氮作为自身的营养成分,用于合成植物蛋白等有机氮,进而通过植物的收割而去除。人工湿地处理是近年来迅速发展的生态污染处理技术,可处理多种工业废水和农业污水。人工湿地利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重作用实现对污水的净化,这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。人工湿地对有机污染物有较强的降解能力,废水中的不溶性有机物通过沉淀、过滤作用,很快地被截留并被微生物利用;废水中可溶性有机物通过植物根系的吸附、吸收及代谢降解等过程被分解去除。随着处理过程的不断进行,湿地中的微生物也繁殖生长,通过对填料的定期更换及对植物的收割而将新生的有机体从湿地生态系统中去除。

3.6生态水体修复技术

河道生态修复的首要任务是水体水质的修复:一是控制污染物流入,增加水量,稀释污染物,输移污染物,提高水体的纳污能力,提高水环境容量和水环境承载能力。二是采取工程措施提高河道本身的自净能力和恢复水体水质,主要方法有:通过水利设施调控引入污染水域上游或者附近清洁水源的水进行冲刷、稀释污染河道,以改善河道水环境质量;加大河道的枯水期流量,增加河道的稀释能力。人工增氧的应急方法,对河道水环境的改善具有极其重要的作用。人工增氧能加快水体中溶解氧与污染物质之间的氧化还原反应速度,提高水体中好氧微生物的活性,加快有机污染物的降解速度。

结束语

总之，生态修复是一项复杂的系统工程,必须依靠自然的自我修复能力,并辅以适当的人工措施，才能恢复河道生态系统的功能,恢复河道的生机与活力,使河道成为水量充足、水质良好、生物多样的良性可循环生态系统。

参考文献

[1]刘小梅.现代城市河道生态修复方法与实践[J].山西水利科技，2010，（04）.

篇2

关键词：重金属污染；底泥疏浚；原位化学处理；生态修复

一、工程概况

某化工有限公司未经审批，擅自进行技术改造，扩大生产规模，在生产过程中，由于购进的矿石原料砷含量较高，其中硫铁矿中砷含量高达5760mg/kg,导致生产废水总砷含量严重超标，并直接外排入河道，造成河水严重污染。

二、砷污染底泥控制技术

重金属污染底泥控制技术主要包括：底泥疏浚、原位化学处理和原位安全固化、调水冲刷等。

（一）底泥疏浚

底泥疏浚是解决河流内源污染的重要措施，其主要是通过底泥的疏挖去除底泥中所含的污染物，清除污染水体的内源，减少底泥污染物向水体的释放。目前，江河湖库的底泥疏浚主要包括机械疏浚、水力疏浚和爆破等3种形式，共有挖、推、吸、拖、冲和爆等六种施工方式。

（二）原位安全固化

河流底泥中的重金属在一定条件下会以离子态或某种结合态进入水体，如果能将重金属结合在底泥中，抑制重金属的释放，则可降低其对河流生态系统的影响。调高pH值是将重金属结合在底泥中的主要化学方法。在较高的pH环境下，重金属会形成硅酸盐、碳酸盐、氢氧化物等难溶性沉淀物。加入碱性物质将底泥的pH控制在7～8左右，可以抑制重金属以溶解态进入水体。常见的碱性物质有石灰、硅酸钙炉渣、钢渣等，施用量的多少，视底泥中重金属的种类、含量及pH的高低而定，但施用量不应太多，以免对水生生态系统产生不良影响。

（三）调水技术

调水通过水利设施（如闸门、泵站）的调控引入污染河道上游或附近的清洁水源改善下游污染河道水质。调水通过增大污染河道的水量，加速了河水流动，促进污水的稀释，河水在河道中的停留时间缩短，因而不宜在河道中滞留导致黑臭。同时，调水时河道水动力条件的改善使水体复氧量增加，有利于河道自净能力的提高。对于污染河道上游或附近具有充足的清洁水源、水利设施较完善的河网地区，利用调水改善河道水质是一种投资少、成本低、见效快的治理方法。

三、污染河道生态修复技术

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关键词：重金属污染；底泥疏浚；原位化学处理；生态修复

一、工程概况

某化工有限公司未经审批，擅自进行技术改造，扩大生产规模，在生产过程中，由于购进的矿石原料砷含量较高，其中硫铁矿中砷含量高达5760mg/kg,导致生产废水总砷含量严重超标，并直接外排入河道，造成河水严重污染。

二、砷污染底泥控制技术

重金属污染底泥控制技术主要包括：底泥疏浚、原位化学处理和原位安全固化、调水冲刷等。

（一）底泥疏浚

底泥疏浚是解决河流内源污染的重要措施，其主要是通过底泥的疏挖去除底泥中所含的污染物，清除污染水体的内源，减少底泥污染物向水体的释放。目前，江河湖库的底泥疏浚主要包括机械疏浚、水力疏浚和爆破等3种形式，共有挖、推、吸、拖、冲和爆等六种施工方式。

（二）原位安全固化

河流底泥中的重金属在一定条件下会以离子态或某种结合态进入水体，如果能将重金属结合在底泥中，抑制重金属的释放，则可降低其对河流生态系统的影响。调高pH值是将重金属结合在底泥中的主要化学方法。在较高的pH环境下，重金属会形成硅酸盐、碳酸盐、氢氧化物等难溶性沉淀物。加入碱性物质将底泥的pH控制在7～8左右，可以抑制重金属以溶解态进入水体。常见的碱性物质有石灰、硅酸钙炉渣、钢渣等，施用量的多少，视底泥中重金属的种类、含量及pH的高低而定，但施用量不应太多，以免对水生生态系统产生不良影响。

（三）调水技术

调水通过水利设施（如闸门、泵站）的调控引入污染河道上游或附近的清洁水源改善下游污染河道水质。调水通过增大污染河道的水量，加速了河水流动，促进污水的稀释，河水在河道中的停留时间缩短，因而不宜在河道中滞留导致黑臭。同时，调水时河道水动力条件的改善使水体复氧量增加，有利于河道自净能力的提高。对于污染河道上游或附近具有充足的清洁水源、水利设施较完善的河网地区，利用调水改善河道水质是一种投资少、成本低、见效快的治理方法。

三、污染河道生态修复技术

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.244

1 河道治理存在的困难

我国非常注重对水资源的利用，并采取多种措施进行了河道整治，让河道为城市化进程发展发挥作用。但随着人为且不符合自然规律的干涉整治，河流生态系统遭受到乐氐钠苹担即河流出现污染、干涸等问题。因此为了使河道以正常的生态特征促进我国经济的发展，人类需要进行河流生态修复。河道属于自然生态系统中的重要组成部分，其本身具备自我生态修复的能力，然而人们常常采用人为治理的方式，对河道自我生态修复造成影响，致使河流生物逐渐迁徙，甚至死亡。人们在对河道进行整治时，会使河流、水质、植被等都产生影响，这些都是保障河流生态环境的因素，如果其受到影响，则河流生态环境则会受到破坏。

随着社会的发展，人们针对河道治理的措施越来越多，如采用各种技术和设施，使河流转向、断开、加深、拉直等，导致河道的形态被强行改变。河道形态的改变，会影响城市地下水的生态性，使城市供水出现问题。河道本身蜿蜒曲折，符合自然规律，但采用人为整治的方式，导致河道储蓄洪水能力遭受到破坏。人们采用混凝土进行改造，致使自然水体之间不能完成互动，增加洪水发生期间洪水的破坏力，同时也会增加泄洪难度。因此在进行河道治理和改造时，要考虑河道原本的形态，满足自然规律下河流本身的形态。

人为进行河道治理，势必会对自然生长的植物产生影响，很多植物会因为河道改造而逐渐死亡，对自然环境产生不良影响。如果城市主张发展旅游经济，被破坏后植物会影响城市的美感，导致其旅游经济受到影响。而且如果不针对河流和植物进行修复，则会导致城市自然环境越来越差。

2 河道治理的原则

如今人类的生产生活对自然环境的影响越来越大，且人类为了加大水资源的利用率，而采用人为整治的方式，强行对河道进行改造，致使河道生态系统受到严重的破坏。因此在进行河道治理时，不能够强行采用人为方式进行生态修复，而是需要满足自然规律和河流原本生态系统的情况下，适当地采用人为方式进行生态修复。如通过植物改造河岸的方式，进行河道的治理。河道治理工程比较复杂，且需要耗费较大的精力和较长的时间。我国应当注重对各个国家先进治理经验的学习，根据河道实际情况，制定详细的治理规划。除了考虑河道的特征外，还需要结合城市特征和发展规划，进行河道治理规划。在进行河道治理时，不能单单只考虑河道生态系统或城市经济发展，应当综合考虑所有的因素，保障各个因素的协调发展。人们之所以进行河道治理，是希望河道能够最大化满足人们的需求，因此在进行河流生态修复时，要考虑人类的需求。如果城市发展和生态环境出现矛盾，则需要着重考虑生态环境，避免生态环境恶化，影响城市的发展。但仍然需要注意，河道治理不仅仅是自然生态系统的一部分，也是城市规划发展的重要组成部分。

3 河流生态修复技术

3.1 河道形态的修复

人为进行河道修复主要是进行缓坡或低坡的改造，将已经难以发挥作用的拦河坝拆除。同时为了保障河流水体的流动性，需要建设通道，促使河流恢复生态流动的连续性。另外还可以通过建造和埋设沟壑的方式，确保水体流动性更加符合自然规律。为了使河道的泄洪能力得到提升，应当进行堤线和滩地高度的改造，使河流具有增多的流动空间。

3.2 河床断面的修复

人们在进行河床断面的修复时，主要是针对护岸和护坡进行改造。人们之前在进行河道改造时，会在河床上铺设硬质材料，不利于河流生态修复，因此需要将硬质材料拆除，并结合河道实际情况采用石头或鱼巢的方式，进行河床生态修复。另外，还可以根据河道的径流进行河道的拓宽，可以根据相应的分级方式，将河道径流分为多个不同的等级，随后径流级别进行改造。针对已经暴露时间较长的河床，可以通过种植植物的方式，保障河床的生态型建设。通过种植植物进行河床的改造，还可以增加河道的美观性，并对河流水质净化起到作用，符合城市发展规划和生态系统修复的要求。

3.3 河流水质的修复

生态浮床技术、河道曝气技术、外流引水稀释冲刷技术及底泥疏浚等都是目前水质修复的常用方法，生态浮床技术主要是利用水生植物进行河水水质的修复，即通过水生植物及其他物种的关系，提高人工生态系统的作用，以达到降低河流污染的目的。河道曝气的主要作用是河流水质实现自我净化的能力，即通过加速复氧过程，提高河流生物的活性。外流引水稀释冲刷技术，主要是通过引入外流，降低河流的污染负荷，但通过外流引水的方式，会导致河流本身水质受到影响。底泥疏浚的主要作用是清除河流底部的毒害物质。在城市的发展中，工业废水和生活废水对水资源污染效果比较严重，因此在进行河流水质的修复时，还要进行各类废水的控制，避免因为废水过多，污染过于严重，而导致河流水质修复无法产生作用。

3.4 河流生态修复材料的应用

植物是最常用的河流生态修复材料，如芦苇具有净化水质的作用，且其对生长条件的要求不高，因此可以通过大范围种植，促进河流生态系统的修复。另外生物相容型材料具有透气透水等优势，满足多类植物的生长需求，同时其还具备吸附微生物的作用，达到水质净化的目的，因此可以使用发材料进行河流生态修复。

4 结束语

综上所述，随着城市的发展，人们为了使水资源满足生产生活需求，而对河道进行整治，导致河流生态系统受到破坏，出现水资源污染、干涸等情况，因此需要进行河流生态修复。通过上述分析可知，河流生态修复属于复杂且耗费时间较长的工程，需要进行完善的规划，确保河道具有生态性，并满足人类的需求。

参考文献：

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据不完全统计，我国大约有80%的城市河道己受不同程度的污染，由此每年造成的直接经济损失就高达377亿元。据1999年全国环境状况公报可知：我国流经城市的河段普遍受到严重污染，141个国控城市河段中，就有大约63.8%的城市河段处于IV类至劣V类水质。改革开放以来，随着上游城市经济发展的不断加速，煤炭和电力等“耗水型”工程项目的快速建设，形成杂乱无序开发利用有限的水资源问题，加上污水等污染物的肆意排放，造成城市河流水能供需长期处于不平衡状态，水资源严重紧缺，导致流域内生态系统结构功能受到严重的破坏，各类服务功能急剧衰减退化。人民生活水平的不断提高，加上环境保护意识的不断加强，城市居民和政府开始越来越重视河流生态环境功能的修复与保护。由于受传统治理理念的桎梏，许多城市在多年的污水河治理中均以防洪功能为主，在对生态系统进行修复的方案措施上，缺乏统一明确的区域河段生态修复管理目标体系。本文将结合自我对河流污水治理方面多年的研究经验，依据河流生态修复相关理论技术构建河流生态河道修复目标体系，以期与其它河流污水治理生态修复相关工程进行共同探讨。

1 河流生态系统基本组成

河流生态系统的结构是由其内部的生物组分和非生物环境间，通过相互的约束作用，在时间和空间上按照一定序列和联系规则进行整合的组织形式和逻辑秩序。河流中的生态系统同其它水域生态链一样，也具有一定的营养结构、生物种群多样性、以及时间和空间位置坐标等基本特性。

2 河流生态修复技术研究

河道生态修复是指在河流现有基础上，采取相关的技术手段，对已受到污损的河道进行改造与重建，即：通过生态化工程建设，将各种生态修复技术应用到实际河流生态修复工程中，尽可能的恢复和完善河流生态系统功能结构，恢复其应该具有的服务功能和质量水平。

2.1 生态化护坡技术

生态护坡工程施工工艺流程一般为:先在河流边坡岩体上铺上铁丝网或塑料网，然后用锚钉和锚杆将网进行固定，接着用喷射机将两层不同厚度的生态基材喷射至带网状的坡面上，即：第一层厚约5～10cm，不含种子；而第二层厚约1cm，包含生态化护坡专用种子。生态化护坡是利用植被涵水固土的原理对河流开挖边坡进行岩土稳定和美化生态环境的一种新的绿色护坡技术，是集河流动力学、岩土工程力学、生态学、植物学、以及土壤肥料学等多门学科专业为一体的综合性河流生态修复技术。

2.2 河道景观规划建设

河道景观规划建设也是河流生态修复的一项重要技术，主要涉及到河道现有平面和断面两个基础条件。天然的河流中既有凹岸也有凸岸、既有浅滩也有沙洲，不同的河流“微地形“既可以为河流中各种生物生存栖息提供适宜的生境，又可可以减低河水流速、蓄洪涵水、消弱洪水的破坏力等。在对河道生态修复平面景观规划建设时，应尽量保持河道现有的自然弯曲，不应为了进行景观设计而进一步破损河道的生态系统。在进行河道断面景观规划建设时，应在结合艺术功能时，收放有致，不必强求平行等宽，同时要设计出一个能够常年保证有水的水道，且能够应付不同水位、流量等特性的复式断面结构。

2.3 水质生态修复技术

污染受损的水资源水质条件很差的主要原因是水体受污染后缺氧导致河流生态环境功能降低所致。利用相应的机械设备，人工向水体中充入清洁空气或氧气，以加速水体内部复氧过程，从而提高水体的溶解氧水平，通过逐步恢复和增强河流生态环境中好氧微生物的自身活力，加快对水体中有机污染物的降解速度，从而有效改善受污损水体的水质性能，进而恢复河流水体中生态系统综合性能水平。底泥疏浚是污染河流治理过程中最为常用的技术，同时也是一种见效迅速的方法措施。底泥疏实际上就是将河流底部的污染物从水域生态环境中清除出去，不仅可以削减底泥对上覆水体生物的重复污害率，同时可以解决河流底部内源释放造成河流生态受到二次污染。

3 污水河生态河道体系

3.1生态河道构建的基本原则和目标

在突出河流生态功能体系内部整体协调能力的前提下，通过各河段功能的相互补偿调节，实现对河流生态体系的大范围治理；按防洪与生态景观优美、农作物经济利益等功能进行可利用水资源协调分配，遵循可持续发展与前瞻性的建设目标。污损河流河道生态功能修复体系是在河流现有的生态环境结构的基础上，以指导河流生态修复为总体目标。

3.2 生态河道构建体系

本文所构筑的生态河道体系是基于污损河流现有生态环境调查与搜集流域相关水环境资料的基础上，利用先进RS与GIS技术平台，对污损河流进行系统的生态环境现状评价分析，以明确污损河流中流域生态系统的空间结构分布；然后进行各项生态功能评价分析，以期获得水生环境中所存在的生态问题现状和发展趋势,以确定污损河流生态系统中存在的生态敏感区域及分项生态功能重要性的空间特异性能；最后根据污损河流的分布情况，对河道进行分区治理，并提出时间上的不同河段生态修复调控最终指标。

4 结束语

建立生态河道构建体系是污水河流规范化、科学化治理工作的必要措施，是污水河流河道整治理论、技术、以及具体生态修复规划设计工程实践科学合理衔接的重要技术保障。污水河流在进行生态河道整治过程中，其具体方案的制定及具体相应技术措施的采取，应结合河流实际情况因地因时因类制宜，在空间和时间等结构上形成污损河流各河段生态修复的基本方向与综合调控指标，保障河流污水治理工作高效稳定、节能经济的开展。

参考文献

[1] 崔爽,周启星.生态修复研究评述[J].草业科学,2008,25(1):87-9.

[2] 陈兴茹.城市河流生态修复浅议[J].中国水利水电科学研究院学报，2006，4(3):226-231.

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中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）001-122-02

随着社会发展，城市化进程加剧，生活生产行为以及在城市化进程中对河道河流的整治，违背了自然的规律，造成了河流生态系统的功能逐渐退化。另一方面，随着人们生活水平的提高，人口数量的增加，所需求的水资源量不断增加，对水质的要求也在不断提高，河流生态修复已经变得十分必要。

1 人类活动对城市河流系统产生的干扰

随着社会的快速发展，城市化进程对区域的生态环境产生了巨大的影响。人类的生产生活对河道的自然形态结构、河流的水质等的影响也日益显现出来。主要表现为：(1)生活生产的污染物向水体排放；(2)由于水利工程（如：筑坝、水库、堤岸）的建设，造成了生态流量不足，河流形态表现出不连续性，部分河流甚至出现断流的情况；(3)许多水景观质量被破坏；(4)地区地表硬化，河床的材料由具有透水性能的材料变为硬质化的不透水性材料。

人类的活动使得河流生态系统的功能日渐简单化，仅仅局限在景观娱乐，排泄纳污通道方面，由于河流污染，堤岸加固，河道底部防、固化处理等，河流生态系统的水源供应，水产品养殖，水流运输，补给地下水等功能日趋衰弱。

2 国内外河流生态修复现状

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。

2.1 国外河流生态系统修复现状

20世纪40年代，德国学者最先提出了“近自然河道治理工程”的概念，接近自然，植物作为首选的工程材料，重点维护动植物及生态的相互协调作用。20世纪80年代莱茵河的生态恢复计划，投入了数百亿美元，终于在2000达到了目标，为河流生态修复提供了许多经验。20世纪90年代，河流生态修复的技术愈加成熟，英国成立了河流生态修复中心，开始在流域尺度下开展河流生态修复并且制定了河流修复指南。美国出版了《河流廊道修复》，佛罗里达州开始对密西西比河、伊利诺伊河以及凯斯密河流域进行生态修复。

2.2 国内河流生态系统修复现状

我国河流生态修复到20世纪80年代才开始被重视，起步较晚，所以处于探索阶段。我国在河流生态修复过程中也显现出一些问题，主要是偏向于水质的改善，而忽视了河流的生态系统结构以及功能的修复改善。位于浙江海宁市的辛江塘及北京市北护城河、转河等河道整治工程，采用了恢复河道自然平面形态、多样性断面，增加水栖多样性、植被护岸等手段，水质得到改善，生物多样性逐渐恢复，工程投资低，治理效果良好，为我国今后的河流生态修复提供了十分宝贵的经验。

3 河流水系生态修复的任务及原则

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)稀有、濒危物种的恢复。恢复水陆交错带植被，注重河流生物栖息地的建设。

城市河道系统生态修复应遵循的原则：(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，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

4.1 河道自然形态的恢复

我国河道整治主要存在的问题有：(1)河道景观植被群落缺乏，植被种类单一化；(2)河道大部分都为为混凝土或浆砌块石梯形明渠的构筑形式，此种形式导致河道硬质化现象突出，还显的十分生硬、单调。

在保证防洪安全的前提下，合理拆除阻水结构，将人造化的矩形、梯形断面修整为自然形态，根据河流生态学理念，宜宽则宽、需弯则弯，保持河道的自然平面形态的同时，满足河道的排涝泄洪以及抗旱引水需求，处理好生态保护及土地规划利用两者之间的关系。

4.2 城市河流硬质护岸生态修复

我国城市河流护岸的硬质化已经高达70%，硬质护岸由坚硬石块或者混凝土材料构成，河流被渠道化、人工化极大影响了城市的河流水质和生态景观，破坏了河流系统原有的生态平衡。

河流护岸的生态修复可采用石块、木材、植物或者其他的透水性材料代替硬质材料对河岸进行加固处理，保证河床的稳定同时防止河道的淤积，不阻碍河流中的物质与岸边物质能量交换，改善地下水补给与地表水质量，生态护岸为植物提供了生长的良好条件，能成为动植物的栖息地。

4.3 生物多样性的恢复

生物多样性是保证河流生态系统平衡及健康的基础。恢复生物多样性，首先要恢复生物的栖息地。生态学与工程学相结合，恢复河流水陆交错区的功能，建造能够适合水生动植物、两栖动物生存繁殖的河岸工程生态结构。根据所要修复目标生物的生活习性，可设置鱼道、浅滩-深塘等，还可设置丁坝、乱石堆或者河岸的覆盖物模拟水生生物喜爱的活动环境，来修复河道内的栖息地。另外，还需恢复流域内的栖息地，即恢复涉水鸟类及生活在河滨半水生动物的栖息地。所采用的方式有：(1)食物供给，通过种植鸟类等所要摄取的植物，保证了鸟类所需食物的充足供应，为鸟类生存的提供了基本保障。(2)建造巢形建筑物，通过建造人工巢箱来解决自然巢穴的缺乏问题。(3)建造林间水库，水库放水所产生的洪水效应，可以防止阔叶树木被破坏。

除恢复生物栖息地以外，还需培育物种，来达到物种多样性的目的。人工和生物调节相互结合，在防止外来物种对本地物种造成侵害的前提下，通过选育、培养、引种以及种群动态调控等生物技术，再加以保护，恢复生物多样性，增加水体自净能力，改善水体生态环境。

4.4 改善水质，防治污染

可以采用外流引水稀释冲刷、生态浮床技术、河道曝气、底泥疏浚等方法对污染水体进行处理。外流引水稀释冲刷，可在短时间减小污染负荷，影响污染物沉积率，外流的引入对原水质会产生一定影响，因此，该方法有利有弊。生态浮床技术，利用物种的共生关系，以水生植物为主体，建立高效的人工生态系统，降低河流污染负荷。河道曝气，加速了河流的复氧过程，使溶解氧浓度提高，增强好氧生物的活性，从而提高水体自净能力。底泥疏浚，可以彻底清除地步的有毒有害物质。在治理的同时，要控制生活工业废水以及农业面源污染排入河流，完善管理制度，以达到修复效果。位于江苏省北部的新沂河，水质污染严重，为净化水质利用不同级配的卵石构成廊道系统，通过重力流将水引入廊道，水流通过卵石层，水质得以净化；建立人工湿地，利用湿地的沉淀、吸附、降解等作用，对水质进行处理；利用生物滤池的原理建立的人工快速渗滤池可加快水质的净化，也都达到了不错的处理效果。

5 结语

河流与人类生存息息相关，在城市防洪泄洪方面也起着重要作用，但人类城市化建设对河流的改造，使河岸硬质化，水质及景观遭到破坏，河流生态功能退化，河流的生态修复能够，提高河流自净能力，改善水环境，因此河流的生态修复是十分有必要的。河流生态修复，应从实际功能需求出发，在修复河道的过程中不断实践、积累经验，实现环境与社会经济的和谐发展。

参考文献：

[1]陈利顶,齐鑫,李芬,等.城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法[J].生态学杂志,2010,29(4):805-811.

[2]吴智洋,韩冰,朱悦.河流生态修复研究进展[J].河北农业科学,2010,14(6):69-7l.

[3]王社宁.河流型饮用水水源生态修复技术[J].甘肃科技,2009,25(13):55-56.

[4]倪晋仁,刘元元.论河流生态修复[J].水力学报,2006,37(9):1029-1036.

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中图分类号： TV85 文献标识码： A 文章编号：

引言：河道是包括河堤、河床、护坡、水体和生物等的复杂生态系统，既是防洪排涝和引水抗旱的通道，又是生态、景观、休闲和旅游的重要场所。随着人口及社会经济的迅速发展，人类对河道生态的影响越来越大，河道的生态环境状况越来越差，越来越多的城市河道变得黑臭，给河道景观和居民身体健康带来了严重危害。同时还加剧了水资源的短缺，直接威胁着饮用水的安全和人民的健康。水污染的防治已经成为国民经济可持续发展的关键保障。

一、上海地区河道黑臭的成因：

上海地区的河道黑臭的一般原因都是因为河道所接纳的污染负荷已经远远超过了它自身的净化能力。主要是由于水体缺氧、有机物腐败而造成的一种有机物污染的极限现象。具体的成因主要是以下几点：

1、河道接纳了大量的工艺废水、生活垃圾废水、农田化学废水、牲畜的粪便废弃物及各种重金属废弃物。大量的污染造成河道内溶解氧几乎没有了，才使的河道的水质变黑发臭。

2、上海地区的潮汐特点是每天两潮水，河道较密对污水的排出较不利，容易发酵产生变质，造成反复污染，同时上海处于长江和黄浦江的下游，上游下来的各种污染经常在这里沉淀造成污染。

3、上海是高度发展的城市，城市建设、市政建设有许多不完善的地方，造成地下水、河道、管网的水系不能完全畅通，河道水系结构复杂治理困难。长期以来上海地下水的雨水管线也被用来做污水管，使的污水没有办法排除形成污染发臭。

4、由于污染的严重，环境的恶化，造成水体食物链中最重要、最基础一环（底端腐蚀群落食物链）严重缺失，造成水体自身的净化能力消失殆尽，造成水体的有机污染物无法得到及时分解，加剧了水质的恶化。

另外一个现象值得我们警惕，现在上海地区的农村河道治理改造工程，一般都是简单的采取河道两边打桩在插上预制的水泥板。这样外观是好看了，但却是阻碍了水体与岸滩间的养份交换，大大减少了河水的自净能力。

二、河道黑臭的治理办法

治理本地区河道黑臭的方法还是比较多的，概况起来一般有以下几个办法。

1、物理方法

主要是引水换水和底淤疏浚；

2、化学方法

化学絮凝处理技术是一种通过投加化学药剂去除水层污染物以达到改善水质的污水处理技术。

3、生物方法（生物加生态修复技术）

提高微生物的活性和繁殖能力，达到一种微生态平衡。这类技术主要是利用微生物、植物等生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，创造适宜多种生物生息繁衍的环境，重建并恢复水生生态系统。

4、曝气复氧法

曝气复氧对消除水体黑臭的良好效果已被国内一些实验室试验及河流曝气中试所证实。

三、上海黑臭河道适宜的治理方法及原因

比较下来我个人认为生物-生态技术最适合也最科学。这是因为上海地区的地理环境和历史问题决定的。

上海地处黄浦江的下游入长江口，常年水流喘急应该比较适合采用引水换水作业，但由于一些历史遗留下来的问题，造成了许多内陆河道成断头河，影响了河水的流动。要想改造难度较大，时间很长。特别是上海的河道富营养严重要想通过换水来治理必然造成水资源的大量浪费，费用高昂。

底淤疏浚可减少积存湖内的大量有机碳、氮、磷等营养物质，增大湖的蓄水量，是减少内源性污染、减轻水体黑臭的有效途径和措施。但是大规模清淤，可能会破坏湖泊原有的生物种群结构和生境，削弱其自净功能，对生态修复带来负面影响。

采用化学方法主要是化学絮凝处理技术，这是一种通过投加化学药剂去除水层污染物以达到改善水质的污水处理技术。近年来，化学絮凝处理技术在强化城市污水一级处理的效果方面得到了越来越广泛的研究与应用，而随着水体污染形势的日趋严峻，对严重污染的水体如黑臭水体的治理，可减少积存湖内的大量有机碳、氮、磷等营养物质，增大湖的蓄水量，是减少内源性污染、减轻水体黑臭的有效途径和措施。可减少积存湖内的大量有机碳、氮、磷等营养物质，增大湖的蓄水量，是减少内源性污染、减轻水体黑臭的有效途径和措施。但是大规模清淤，可能会破坏湖泊原有的生物种群结构和生境，削弱其自净功能，对生态修复带来负面影响。

曝气复氧法对消除水体黑臭的良好效果已被国内一些实验室试验及河流曝气中试所证实。其原理是进入水体的溶解氧与黑臭物质（H2S，FeS等还原物质）之间发生了氧化还原反应。对于长期处于缺氧状态的黑臭河流，要使水生态系统恢复到正常状态一般需要一个长期的过程，水体曝气复氧有助于加快这一过程。由于河道曝气复氧具有效果好、投资与运行费用相对较低的特点，已成为一些发达国家如美国、德国、法国及中等发达国家与地区如韩国、香港等在中小型污染河流污染治理经常采用的方法。对于污染情况严重，污染长期排入的水体需配合生物方法及生态措施，因此，可做为辅助生物―生态修复的方法之一。

曝气复氧法在上海推广还是有局限性的。上海是一个经济高度发达的城市，河道中含有较多的工业废水，封闭的纯氧曝气池内可燃气浓度较高时，有产生爆炸的可能，纯氧曝气池周围要设为防火区，对区域要求高。其次，自控仪表多，维护保养工作较多，且对运行管理人员的技术能力要求较高。封闭的纯氧曝气池内热量不易损失，而且没有有效散热的手段，因此夏季进水温度较高时，一旦混合液的温度升高，无法采取有效手段进行控制。最后受氧源限制，如果没有专业的空气分离厂制造和供应足量氧气、而是依靠污水处理场自身制备氧气，会导致纯氧曝气法的运行成本上升、增加管理难度。

生物、生态修复技术，顾名思义就是在生物治理的同时进行生态修复。生物治理就是生物复合酶能刺激加速微生物的反应，同时它能促进水中的大分子化合物分解成小分子化合物，同时释放出结合氧，增强水体复氧功能，这些简单化合物又很容易被微生物所利用，在有机物被降解的同时，又有利于微生物的多样性，提高微生物的活性和繁殖能力，达到一种微生态平衡。生物复合酶可有效地刺激和加速自然的生物反应，激发土著微生物的活性，加速微生物的生长和繁殖，同时对浮游生物和环境无害。从而可以快速有效地促进受污染水体向良性生态系统演替，使得水体中的复氧得以恢复，污染指标迅速下降，水体的黑臭异味现象得以快速消除。它有以下一些特点。

特点1、是能高效消除黑臭恢复生态系统；以微生物实施水体生态修复，重建底端生物链，为上行生物链的梯次恢复奠定基础，为底栖生物着床创造底质条件；提高水体透明度，为水生动物的放养创造水质条件。通过人工控制生态环境，使水生动植物与水环境达到动态平衡。

特点2、标本兼治

生物技术治理河道污染，不仅治理水体，而且治理河湖底泥。生物修复治理不仅仅是水质的达标，最终是要通过阶段性治理完全恢复河湖底泥的活性，使河湖恢复自净能力，达到生态平衡。

特点3、施工简便，投资小

采用生物法治理河湖过程中使用的设备简单，不需要挖掘机等大型设备，所以施工方便，操作简单，投资规模小并且不会产生噪音，不影响周围居民的正常生活；在施工过程中不需转移底泥，即消除了污染物的转移，同时杜绝了对环境造成的二次污染，而且在原有底泥的基础上进行治理，刺激原有土著微生物迅速生长繁殖，形成种群优势，恢复底泥的活性，达到水体长期自净的效果。经过生物修复的底泥恢复了活性，不但不需要疏浚，而且活性底泥可以大大提高河道的自净能力。

在生物治理的同时生态的修复也同时进行，这就是近年来发展起来的一种新型环境生物技术。这类技术主要是利用微生物、植物等生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，创造适宜多种生物生息繁衍的环境，重建并恢复水生生态系统。由于这类技术具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。同时不向水体投放药剂，不会形成二次污染，还可以与绿化环境及景观改善相结合，创造人与自然相融合的优美环境，因此已成为水体污染及富营养化治理的主要发展方向。

生态―生物修复技术包括：微生态系统修复技术、人工湿地技术、浮岛技术、植物操控技术，生态护堤技术，生态复氧技术、生态清淤技术、水生动物恢复和重建技术等。在实际工程应用中，可按照水体污染程度，水环境现状给水体功能等考虑选用不同的技术组合，以呈现生态效益和经济效益双赢。

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河道生态修复是利用生态工学原理、技术，通过河道水污染控制、水量和水流态的调节，河道河底和岸坡的形态结构的生态改造，恢复河道生物多样性，重建河道生态系统的结构和功能，使之达到良性的自然生态平衡。面对社会发展的需要，面对水利工程建设新的理念，如何更好的发挥与造就河道各项功能，使水环境、水景观、水文化更适应社会发展需求，并与其协调发展，在总结的基础上，值得我们进一步探讨。本文着重从生态护坡与水质生态修复两方面阐述河道的生态修复理念和措施。

1生奈护坡技术

生态护坡是一种新型的护岸技术，它集防洪效应、生态效应、自净效应和景观效应于一体，是融现代水利工程学、生物科学、环境科学、生态学、美学等学科于一体的水利工程。

1.1 河道生态护坡建设原则

河道生态护坡建设因地制宜，强调近自然特征，重建河道坡岸植被缓冲带，其建设原则为：(1)生态边坡必须能够营造一个适合陆生植物、水陆两生植物、水生动植物生长的生命环境；(2) 生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求，并降低工程造价，尽量采用自然材料，减少刚性结构，避免二次环境污染；(3)护坡栽种植物的选择应充分考虑到栽种植物与周边环境的协调、地域适应性及生态平衡的问题，选择对土壤要求低，抗病虫害能力强，易维护管理的品种【1】。

1.2生态护坡类型

生态护坡是既满足河道护坡功能，又有利于恢复河道护坡系统生态平衡的系统工程。生态护坡技术可以归纳为3种：

1.2.1全自然护岸

全自然护岸又叫全植被护岸，通常是指在经过平整处理的岸坡上，种植不同品种的护坡植物而形成的护岸，通过植被根系力学效应和水力学效应来固土保土、防止水土流失和绿化坡岸，具有生态和景观的双重功能【2】。可以采用土壤生物工程技术和水生植物全(半) 技术，对河道开展以生态修复和稳定坡岸为目标的全自然护岸技术，使河岸土壤侵蚀得到有效控制，坡岸的结构稳定性增强；同时河岸生境得到改善，本地植物快速恢复，生物多样性增加，河岸植物群落结构由单一结构向复杂结构转变，生态稳定性得到增强【3】。全自然护岸中植被防护能力有限，适用于护坡角度较小、河流流速平缓、防洪需求较低的河段。但这类护岸接近自然状态下的护岸，对坡岸平衡生态体系影响小，自然融合能力较强，完整地保留了陆地与河流的物质、能量、信息等交换能力，也为多种物种的生存和繁衍提供了栖息地， 施工快速、简便，造价也十分低廉。

1.2.2半自然护岸

半自然护岸是利用一定的工程措施，采用植被与石材、木材等自然材料相结合，使坡面既有一定的防洪能力，又为植被生长提供适宜的基质【4】。结合植被使用的天然材料通常有石块、卵石、木桩等，使用的组合形式多种多样。如安徽某农业观光园区河用草皮、水生植物、木桩营造了一个具有江南水乡特色的水景观，半自然的生态护坡为村民提供了休闲的地方，为发展旅游观光农业提供了良好的环境。如半自然护岸修复中，对坡面做削坡和压实处理之后抛石，抛石护岸是既省资金又施工方便的一种施工工艺。在半自然护岸中，石材、木材等自然材料的使用起到了一定的框架和加固作用，岸坡的稳定性和抗冲刷能力得到了提高，随后通过植被根系的加筋纠结作用，以及植被茎叶的缓冲吸能作用，使坡岸能有效抑制暴雨、径流对坡岸的冲刷作用。

1.2.3多自然护岸

多自然护岸是利用工程措施，较大规模地使用混凝土、高分子材料及药剂等人工材料与植物结合形成一个具有较大抗侵蚀能力的护岸结构【5】。随着材料科学的发展，多自然护岸出现了很多不同的结构类型。常用的有生态石笼和生态袋。生态石笼用网塑结构框将石块固定在河岸上，是集石笼结构的稳定性，卵石等填料的净水性、水生植物的保护性和净水性为一体的新型护岸结构，该新型护岸结构兼有景观功能、生态功能和亲水功能；生态袋是用高分子聚丙烯及其它材料制成，耐腐蚀性强，抗UV，不降解，对植物友善。具有透水不透土的过滤功能，既能防止填充物(土壤和营养成分混合物) 流失，又能实现水分在土壤中的正常交流，并且随着根系的生长，边坡稳定性加强，维护费用降低。多自然护岸对生态干扰较大，施工较为复杂，造价也相对较高，但护岸作用明显而牢固，也有相应的生态功能。多用于对护岸抗冲击能力要求较高，或坡岸陡峭不适合修建以上两种类型护岸的河道岸坡。

2水质生态修复技术

水质修复主要从生态一生物修复技术考虑。

2.1生态调水

通过水利设施(闸门、泵站等) 的调控引入污染水域上游或者附近的清洁水源冲刷稀释污染水域，以改善水环境质量。河道整治在治本的同时，治标的措施也各种开展，通过内河水闸积极引清调水，改善水质。

2.2曝气复氧

曝气复氧是人工向水体中充入空气或氧气，加速水体复氧过程，以提高水体的溶解氧，修复和增强水体中好氧微生物的活力，促进有机污染物的降解速度，从而改善受污染水体的水质，进而修复水体的生态系统。通过生物治理和曝气复氧逐步修复水生态系统，可以提高河水的自净能力，水质明显改善。具体方法为：一是采用“生态坝”的方法，对污水进行阻截过滤，营造出一个相对独立的水环境；二是在河中安上了曝气增氧的装置，增加水中的含氧量可以抑制藻类繁殖；三是在水边、水面和水下种植“三水植物”，发挥这些植物天然的自净能力，并放养了螺蛳、鱼虾蚌等生物，优化水体水生生物的多样性。

2.3底泥疏浚

底泥疏浚是水域污染治理中普遍采用的措施之一，一般而言，疏浚污染底泥意味着将污染物从水域系统中清除出去，可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染贡献率，进而解决内源释放而造成的二次污染。这种方法较为简单，而且应用已较多。生态疏浚仍处于研究和开发当中，但已经有一些生态疏浚的方法和技术被投入使用。这种疏浚技术充分遵循了自然界的自身规律，通过强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的治污思路，也是一条新的技术路线，是人们遵循生态系统自身规律达到治污目的的一种尝试。

2.4生物修复技术

生物修复指生物(特别是微生物) 对环境中的污染物进行吸收或氧化降解，从而减少或最终消除环境污染的受控制或自发的过程。污染水体的生物修复技术主要包括投加菌种、投加营养物、提高生物可利用性、人工投放动物或植入植物等修复方法。还包括生物操纵技术、人工生物膜技术、湿地净化技术等。

3结语

生态修复是河道治理的发展趋势和新需要，既要满足行洪防洪的基本需要，又要尽可能地从生态的、可持续的角度来看待河道的修复。河流生态修复具有多学科交叉性，修复方案要从多方面进行完善，今后对河道的开发和治理一定要在保护河流生态环境的前提下进行，坚决避免先破坏后修复的不合理模式。要用生态的手段来解决生态的问题，使可持续性发展的生态理念在河道建设中得到落实和体现。

参考文献

[1]顾秋平，徐乃文，徐国强．生态护坡技术在生态河道建设中的应用研究[J]．上海水务，2008，(3)．

[2]孙字．河道植物护岸技术[J]．水科学与工程技术，2005，(1)．

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自古以来，我国就已经注意到了河流的重要作用，特别是最近几十年以来，我国因为经济的迅猛发展，大力的兴修水利工程，促进了农业、经济的发展。但是从七十年代开始，人们就已经注意到了水利工程的大量兴修和河流的生态问题息息相关，产生了一些负面的作用，成为一个关注的焦点。水利的兴修是河道治理的一种，河道治理当中不仅要确保河道功能的正常发挥，现在人们也越来越多的关注到了河道治理中河流的生态修复的问题。

一、河流生态修复的重要意义

凡事都有两面性，在外面大力建设水利工程，给经济带来巨大效益的同时也使河流的生态遭到了巨大的破坏。由于各种各样的原因，人为产生的破坏无法避免，但是对破坏以后的合理生态进行修复却是可以的。对河流的生态进行破坏以后的修复是一项复杂而耗费巨大的工程，如果修复好了，又具有重大的作用，不仅可以改善河流的各项功能，还能保持水土，改善小气候等等，对合理的生态进行及时的修复，十分的必要。

1.改善河流的生态，实现人与自然的和谐

河道治理利用河流的相关规律、河道的规律，从河流的实际情况出发，因势利导的调整水流的位置，改善水流的条件。通过一系列的工程措施来保证河流的灌溉、航运等功能的发挥。但是，在河道治理的同时极其容易只注意治理而忽视了河道治理的同时河流生态的保护问题，使得河流的生态不同程度的遭到了破坏。这种破坏是极其严重的，使得河流内布生物的多样性变化，旱涝灾害时有发生，城市的正常供水补给受到威胁，河流沿岸的气候产生变化，植被破坏，水土流失，曾经的美丽景色不复存在。

基于河道治理的合理生态恢复，采取一系列的措施，不仅可以恢复河流曾经的活力，改善被破坏的河流的生态，还可以实现自然和人类的和谐。人们在看到了河流生态遭受到的破坏以后，体验到了生态破坏带来的严重后果之后，开始注意到了生态的保护，开始审视自然和人类的关系，这对河流生态修复来说，是非常重要的。对破坏了的河流生态进行修复，具有重大的现实意义。

2.保证河流的功能，促使发挥更大的作用

对河流进行治理，一个最重要的原因就是保证河流发挥它的最大的功能，这些功能包括：航运、灌溉、防洪、供水等等。治理可以使得河流达到这些要求，而要如何保持这些功能的长时间、不打折扣的发挥，生态问题是其中的一个重要要素。

在进行河道治理的同时重视河流生态的修复不仅对合理发挥功能无害，相反是大有裨益的。河流生态修复了，从灌溉的角度来说，无论在枯水期还是丰水期都能保证灌溉。从防洪的角度来说，既满足了河流航运的要求，又不至于在雨水多的时候，无法承担蓄水压力。洪水来了，因为生态比较好，植被覆盖有保证，可以通过自身的调节减少洪涝灾害的发生。如果河流不仅不能起到有益的作用，在灾难来临的时候还不能减少灾难的发生，更谈不上发挥更大的作用了。改善、修复河流的生态，在保证河流最基本功能的同时，还能促使河流发挥更大的作用，这正是治理河道所期望的。

二、河流生态修复的重要举措

基于河道治理的河流生态修复不是一蹴而就的，河道治理本身就是一个难题，在河道治理的同时进行河流的生态修复，困难重重。河道修复不像一般的建筑施工过程那样比较容易掌握，而是一个涉及各种地形地貌、弯曲的河道、变化的河床、河道旁的植被等等一个立体的工程。所以要修复好河流的生态，得在先搞清楚河道治理，在进行河道治理中的生态修复，还要从多方面探讨修复的方法，这样才能取得比较好的生态修复效果。

1.河道、河床修复，为生态恢复创造条件

现代的河道治理一般都是运用当今时代的科学技术、材料来进行河道的治理。钢筋混凝土的结构固然的坚实有力，但换个角度来说，正是因为这种材料的使用使得河道在洪水来临的时候，河水是难以改道的。在河道治理的时候要注意河道的修复指的就是要保持河道的自然形态，河道的自然形态一般都是蜿蜒曲折的，而不是笔直的。蜿蜒曲折的河道可以使得水流的流速不同，流速不同自然的水体流动就具有多样性，多样性的水体流动是十分的有利于合理的生物的多样性的，这对修复河流的生态具有积极的意义。同样，在河道治理当中，修复河床也要体现对修复河流生态的意义。河床是河流生物的栖息环境，生态河堤不仅可以防洪，还能有利于河流生物的生息繁衍。

修复河流的生态就是要使河流的生态回到曾经那个多样性的面貌，而生物的多样性就是其中的一个重要的内容。在进行河道、河床治理的时候就充分的考虑到河流生态的问题，在治理的时候就着手于恢复，一举两得。

2.缓冲带修复，降低河流的压力

河流自身并不是孤立的、脱离于陆地之外的一个存在，河流和陆地之间有一个缓冲带，这个缓冲带把河流和陆地紧紧地联系起来。河流的生态破坏包括缓冲带的破坏，缓冲带一般是由河边湿地，河谷等组成，是人类活动的重要场所。河道治理的时候要注意河流缓冲带的修复，这对修复河流生态具有重要的作用。具体的操作方法就是要在河流的两个岸边都要留出一定的位置，专门设立一个足够宽度的缓冲带。缓冲带的作用在平时显现不出来，一旦洪水发生，它不仅可以起到减弱洪水冲击的作用，还能把洪水分蓄一部分出来，大大降低了河流的压力。缓冲带承担着给河流降压的作用，还发挥着维持河流生态多样性的作用，它的湿地、河谷等等可以给生物提供一个生存的环境，还能净化河流的水质，为人类提供一个良好的活动空间。

3.植被景观修复，保持生态平衡

过去一直认为，所谓的生态修复就是指植被的修复，今天虽然人们的认识已经发极大的提高了，但是不可否认的是，植被的修复在合理生态的修复当中还真是非常重要的。过去破坏的植被导致了大自然一次又一次无情的报复，在治理河道的时候，修复破坏的植被可以改善生态环境。

在科技技术高度发达的今天，要善于运用各种科技手段，因时、因地制宜，结合实际，修复被破坏的植被，使得植被的覆盖能够恢复，达到一个比较理想的植被覆盖水平。植被的修复、恢复可以极大的保持水土，有利于河道的质量，是一种根本的、生态的治理方法。植被恢复了，毫无疑问的将会对生物的多样性有益，形成一个比较良好的生态环境系统，是河道治理和河流生态修复一直以来所期望达到的目标效果。

总结：

认识到了问题就要积极的去解决，即使没有很好的解决方法也要积极的探索、实践。基于河道治理的合理生态恢复是顺应时展的，虽然至今理论和实践经验都还有不足之处，但是其重要性已经体现了出来。合理的生态修复是一个长过程的修复，涉及面广、问题多，比较复杂。虽然如此，进行积极的探讨，找到修复的方法，具有可操作性的实践方法，对河流的生态进行修复，对经济的发展，社会的发展，人与自然的和谐都有促进作用。

参考文献：

[1]倪晋仁，刘元元.论河流生态修复[J].水利学报，2007，30（9）

[2]孙永波，陈俊娟.生态水利在河道治理中的应用[J].科技致富向导，2011（12）

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.090

河流是城市建设的依托，河道生态环境建设与城市生态环境的发展息息相关。但是，近年来，随着城市建设的高速发展，城市建设用地填湖平壑，压缩着河道的用地空间，造成城市河道行洪能力、污染物容纳量等明显下降。同时，大量的工业、生活污水等排入河流中，导致河流水环境严重污染，水质恶化，给城市的生产生活带来严重影响。在城市建设过程中，人类大量修筑的是诸如混凝土、砌石等硬质护岸河床，这些硬质河岸严重破坏了河流生态系统，使得生物多样性明显丧失，削弱了河道生态的自然修复功能。因此，以生态修复为基础的河道治理是目前城市滨水区建设的发展方向。

1 城市河道治理原则

首先，城市河道的治理必须符合生态优先原则，只有完善丰富了河道的生态完整性，才能提高河道自身的净化能力。城市河道的治理是一项长期的工程，需要分阶段详细规划。第二，城市河道的建设关系着城市整体生态环境建设，所以河道治理必须与城市总体发展规划相结合。

2 城市河道生态治理方法

河道污染生态治理要求从区域生态资源出发，结合各生态要素间的相互关系，将人类活动对河道系统的破坏降到最低。在城市河道治理中，一定要加强生态修复工程建设。具体有以下几点建议：

（1）充分利用河流地形优势，加强湿地建设。湿地是最符合生态修复的水环境修复技术，河流水量大、污染物浓度小，适合利用湿地的生物修复法。这种方法成本低、运营简单。充分利用浅滩、缓坡等河道自然条件，选择合适的河段，设置橡胶坝、滚水坝、滤水坝等壅水设施，在开阔区域建设河道滞留塘，滞留塘内人工布设水草，对河道两侧的滩地进行整治，在不同水深处种植不同喜好的植物。植物配置主要遵循以下原则：因地制宜，选择生长能力强、根系发达以及耐性强的植物，同时考虑其经济价值与美观价值。通过对植物带的优化，构建出物种多样性S富、水质净化能力强、景观效果美观的河道走廊湿地生态系统，保障河流水质达标出境。

（2）软化河岸。河岸是水陆交接地带，生态边缘效应显著，河岸的生态建设对河道生态系统尤为重要。我国大多数城市河道是以干砌石、浆砌石、混凝土等为材料建造的硬质化河岸，这种硬质化河岸严重破坏了自然河流生态系统。因此，河道治理需要在现代治河理念的指引下开展护岸改造工作。采用新型先进技术，以雷诺护垫、格宾垫、格宾石笼等生态格网或者生态混凝土为材料，建造新型软化河岸，增大驳岸表面的粗糙度，形成水流的多流速变化，为水生动物提供栖息、避难、繁衍的场所，为植物提供适宜生长的环境，同时达到净化水体的作用，在保证护坡具有安全性和耐久性的同时兼顾工程的环境效应和生态效应。

（3）加强枯水期河道清污清淤治理。我国降水量是随着季节的变化而发生变化的，尤其是北方地区，河道径流量受季节的影响颇为明显。枯水季节降水量骤减，同时受冰冻影响，水流缓慢，受河道底泥二次污染，使得河水污染更为严重。因此，利用枯水期对河道进行清污清淤至关重要。城市河道生态清淤，应以控污减排、封闭排污口为基础，选择合理的清淤范围和深度。同时，采用环保型清淤方法和设备，尽量采用抽干清淤，应减少回淤和尽量不搅混水为原则，同时加强排泥场管理，加强施工质量的监督管理，并及时对所清淤泥进行无害化处理，防止二次污染。

（4）恢复河道沿线原生植物群落。植被是河流生态系统中的重要一员，植被破坏会直接导致城市河道生态系统的破坏。因此，在治理河道时应加快恢复原生植物群落，为水生动物提供栖息地。同时河道植物群落也能起到保持水土和净化水质的作用，促进河道生态系统的完善。根据植物分布，可将河道沿线由进及远分为三个不同的区域，即喜水植物带、混生低草带以及非喜水植物带。其中，喜水植物带植物种类较少，但生长茂盛；混生低草带植物种类丰富，但是相互牵制，都不能获得竞争优势；非喜水植物带植物种类下降，生物量逐渐增加。因此，在选择种植植物时，必须要考虑植被的垂直和平面配置，河道类型等内容，指导生态护岸植被的科学配置。

（5）丰富河道水流形式，采用复合式河道断面，优化河道断面的流速分布。河道内部建设浮岛、潜坝等，这种河床基底的差异以及水深的分化会提供多样性的河流形态，在局部增加水流形式，使得水体自身更具有灵活性，为水生生物提供更多可供栖息的场所。同时水流形式变化会大幅增加河水含氧量，在水中及水陆交界处创造多样化的生存环境，从而促进水生生物生长。

篇11

Abstract: Ecological restoration, river by biological and ecological technology of low cost, small disturbance to the environment, simple operation, high value of beautifying environment, is an emerging application widely, environmental friendly and cost effective restoration of water environment.

Key words: landscape river; ecological technology; ecological river

中图分类号： X171.4文献标识码：文章编号：

随着诸城环境资源开发力度的加大，河流水体营养物质负荷量不断增加，已成为影响经济和生态可持续发展的重要因素。近年来，诸城市加大了“水安全、水环境、水景观、水文化、水经济”五位一体的水生态城市建设力度，采取了一系列扎实有效的措施，实施河流水资源保护，有效改善了城市河道环境。

一、生物生态修复技术

生物生态修复技术是近年来发展起来的一种新型环境生物技术。这种技术主要是利用生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及讲解作用，从而使水体得到净化，创造适宜多种生物生息繁衍的环境，重建并恢复水生生态系统。这类技术具有处理效果好、工程造价低、不需耗能或低耗能、运行成本低等优点。同时不向水体投放药剂，不会形成二次污染，还可以与环境绿化及景观改善相结合，创造人与自然相融合的优美环境。

1、水生植物对污染物的净化

水生植物在治理河水，净化水质，恢复水体生态环境时扮演着重要角色。它不仅能进行光合作用吸收环境中CO2、放出O2改善水体质量，而且能消除氮、磷等许多污染元素。植物的根、茎、叶大量吸附或吸收耗氧有机物、酚、氰，对有机农药、重金属也有很强的吸附作用。

河道生态系统的演替过程表明，重建水生植物群落是富营养化治理和河道生态恢复的重要措施，是目前较普遍和便于使用的方法。

2、水生动物对水体的净化

草鱼、鳊、团头鲂等草食性鱼类是水体中的“卫生员”， 当水体中水生植物过多，岸边杂草较多时，套养这三种鱼类可以有效净化水体环境，同时增加鱼产量。草食性鱼类的残饵粪便、植物碎屑以及水体中的底栖生物等，可为杂食性和滤食性鱼类提供饵料。鲤、鲫、鲴是水底的“清洁工”，栖息于水体底层，摄食底部的残饵剩屑和腐殖质。滤食性鱼类以水体中的浮游生物为食，可有效解决水体富营养化的问题。

3、人工湿地系统

从生态学原理出发，模仿自然生态系统，特别是河道沿岸带生物群落演替系统，根据污水处理的目的加以改造和强化，并利用不同自然条件下水生生物多样性进行群落时空优化组合的一种新型污水净化系统。诸城市将人工湿地与旅游观光活动结合起来，将潍河、恐龙公园、扶淇河、三里庄水库、青墩水库串联起来，建设人工湿地群，形成可持续发展的人工湿地系统，对于维护生态平衡、保持生物多样性以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染等方面将起到重要作用。

二、 潍河城区河道治理案例

1、潍河概况

潍河，源出莒县，流经临沂、日照、潍坊等十个县市区。诸城境内长78公里，河床最宽1000米，最窄250米。根据2006年调查数据，潍河九台断面水质污染严重，透明度小于40厘米，水体中TN、TP、CODMn、NH4-N、NO2-N、NO3-N和PO4-P浓度均较高，分别达到3.412mg/L、0.403 mg/L、7.100 mg/L、1.824 mg/L、0.307 mg/L、1.104 mg/L和0.165 mg/L。TN和TP均大大超过国家地表水质标准V类（GB3838-2002）,水质总体评价为劣V类。

2、 方案思路

针对潍河城区河道底泥污染和污染物释放为题，考虑心在河道内沉水植物较少，考虑在河道中心疏挖底泥，保留近岸5米的沉水植物作为今后沉水植被生长发育基地。针对水体污染问题，开展河道湿地修复工程。对堤岸进行修复，在南侧斜坡岸堤修筑岸带水下浅滩，在斜坡和岸带水下浅滩上重建挺水植被。在北岸由于现有岸堤形状限制，需要因地制宜开展适度岸堤改造，并开展岸带挺水植被修复。通过增加河道两岸挺水植物面积，扩大植物吸收、转化与讲解水体中N、P等营养物质和有机污染物质能力。在河口建设以芦苇为主、香蒲和茭草为辅的生态湿地，利用河口湿地的生态净化功能，进一步削减河道中污染物。在河道中央的较深水域，利用漂浮植物净化水体。

3、修复措施

（1） 水生植物群落修复

进行群落修复前，应对底泥进行疏浚，对岸带基底进行土方平整修复。具体方法如下：一是水下缓坡平台构建。河底基底改造北侧，修筑4米宽的水下缓坡平台，抬高岸边河床基底，使新建缓坡平台表面距离常水位0.3米-0.6米,新建缓坡平台外缘坡比为1:1。南侧，将现在岸坡变缓，坡比为1:2.5。二是水生植物群落构建。在河道南侧，以美人蕉、花菖蒲等品种为主，配置湿生植物群落。以芦苇、香蒲为主构建挺水植物群落，分布在靠近河道中心水域一端（湿生植物外侧）。北侧，种植的湿生植物与南侧相同，但根据基地条件的不同，挺水植物宽度宽度为2米。三是在河道上游，栽植荷花、睡莲等具观赏价值的水草。在水流相对稳定的水面上，还可以布置浮床、浮岛等区域性水草区，在岛上栽培水生花卉，形成“水上花园”，为水面增添景色。

（2） 水生动物种群恢复

放养鲢、鳙等滤食性鱼类，自然增殖鲤、鲫、鲴等杂食性鱼类。利用滤食性鱼类消除富营养化，遏制水华，还可以充分利用水体中的饵料资源，控制水体肥度，从而调节水质，同时又为草食性和杂食性鱼类创造了良好的生活条件。这种放养模式既发挥了生物间的互补作用，又保持了水域生态良性循环。

篇12

Abstract: The relationship between human and ecological environment more attention, this paper mainly to the Fengxian campus of the Shanghai Normal University campus water as an example, through investigating the status quo of the water quality, sediment, aquatic organisms, riparian, ecological environment, so as to reduce the school in the water replacement cost, save cost and get better campus environment. The method can also be applied to other regional water improvement project.

Key words: water quality; ecology; engineering design; natural treatment; artificial processing

中图分类号： Q494文献标识码：A文章编号：

1.概述

长期城市化与工业化对河流生态系统健康状况造成了严重影响，河流生态系统修复逐渐引起人们的重视。调查显示，我国90%以上城市河流受到不同程度污染，生态功能丧失现象严重[1]。近几年来，国内许多专家学者对河流水生态治理与修复进行了深入研究，苏冬艳等人（2008年）对河流治理与修复技术进行了综述[2]，刘辉等（2009年）提出了利用水生态修复技术治理治理杭州河道水生态系统的对策和建议。

以水的自我调节为基础，遵从“道法自然”的自然依据，按照物质在自然界迁移、转化、流动与循环的规律，在少量人类辅助功能的帮助下，充分利用自然生态系统，与地方自然条件、社会条件和经济条件相结合，使之相互联系成一个有机系统，促进良性循环，同步增加与兼收经济、生态和社会效益。

城市河道水生态环境问题及治理现状

2.1城市河道水生态环境存在的问题

2.1.1城市河道渠化破坏河道生态系统

天然的河流、湖泊、池塘是自然变迁和构造运动的产物，但随着社会的发展，人类的开发活动，尤其是随着城市人口密集，开发建设强度大，对河道裁弯取直，修建水库和其他水利设施，以及开辟人工河道等，河道水生态系统自然属性遭受破坏，呈现出人工化、渠道化与规则化，水文流态受水利设施控制，且受到现浇混凝土、预制混凝土块体或浆砌石结构的护坡影响，隔断了地下水与土壤的联系，导致水生态系统结构单一，恢复和缓冲能力减弱。

2.1.2城市河道水体污染严重

部分工业废水及大部分生活污水未加处理直接排入河道，致使部分区域的河流浮萍藻类生物的迅速生长，水体甚至呈现红褐色，墨绿色，水体富营养化现象严重。另外由于人类保护水生态环境意识较薄弱，随手向河内丢弃垃圾等，导致部分河段水面杂物漂浮、蚊蝇孳生。据统计，中国80%的城市河流受到不同程度的污染，许多流经城市段的江河水质都劣于Ⅲ类水，河中生物基本绝迹，河流的生态功能恶化[3]。

2.1.3城市河道淤积严重

受到不恰当的城市开发的影响，使许多河流的河道变窄，河网被分割，城市建设中废物倾倒使河床越来越高，并且政府有关部门不重视河道清淤工作，没有定期对河道进行清淤，致使部分河道淤积严重，不但影响了河道水质，也严重影响了河流本身所具有的泄洪功能，加剧了城市洪涝灾害发生的频率和程度。

2.2城市河道水生态环境治理中存在的问题

通过对全国各地河道整治资料进行查阅发现，当前大部分城市的河道水质治理方面存在以下几个主要问题：利用水生态修复技术治理城市河道水生态系统的重要性依然没有引起相关部门的足够的重视，现如今河道的主要整治措施还是截污纳管、生活污水处理和底泥疏浚；一些地方虽然在整治方案中都强调了生态治水的重要性，但在具体技术上缺乏相应的实施方案和操作措施；在利用生态技术修复河道水生态的认识上存在较大的偏差，许多设计者对于河流的生态修复纯粹是从景观美学的角度出发，没有考虑河道的基本情况及其功能定位。

2.3城市河道水生态环境的一般修复方法

水生态修复是一项理论复杂、因素众多、操作困难的工作，既要因地制宜，又要符合科学，更要讲究实效。按照水生态系统的理论，结合全国河道、湖泊水生态系统修复情况的分析，修复水生态系统的主要处理技术可以分为：物理技术、化学技术以及生物技术。具体处理方法及其相应的特点见下表（表1）：

表1环境修复技术及其特点

3.工程实例

3.1上海师范大学奉贤校区河域概况

由于上海师范大学奉贤校区校内所有水域均流通，故以中心河的水质数据为样本进行分析，从而对全校水质进行估计。

（1）中心河及其排水口现状

图1为中心河的卫星图，从西面起第一座桥设为桥①（玉兰前），第二座桥（三教前）设为桥②，东面起第一座桥为桥③。相关数据如下（表2）：

图1中心河的卫星图

表2中心河现状相关数据

根据实地调查，大中型排水口个数及分布如图所示，小型排水口分布如下：

桥①以西，北岸有小型排水口7个，南岸有小型排水口6个。桥①―桥②，北岸有小型排水口16个；南岸无小型排水口。桥②―桥③，北岸有小型排水口14个，5个小型排水口。桥③以东，北岸有小型排水口13个；南岸有小型排水口10个。

（2）中心河水域生态环境现状

2012年7月对中心河进行了实地考察，对其水域生态环境现状的初步了解如下：

桥①至桥③的区域，湖水基本清澈，能见度较高，有鱼、虾等水生生物。桥③以东，湖水稍有浑浊，东墙周围湖水能见度低，总体流动性较小，湖水泛绿，河岸边缘及角落有浮游类植物。桥①以西区域水质情况较差。湖水呈青绿色，部分区域有轻微乳白色，湖水能见度河岸边缘大型排水口处有浮沫以及少量的上层浮油，大部分区域水质混浊，能见度低，水生生物稀少。中心河河岸由水泥石块砌筑，水域底部淤泥较厚。综上，预估中心河富营养化情况比较严重。

3.2水环境试验与监测

在2011年10月起对四个河段（为方便起见，在下文，桥①以西命名为#1，桥①―桥②命名为#2，桥②―桥③命名为#3，桥③以东命名为#4）进行为期1年的采样。因分析水域生态环境现状得出本河段富营养化情况严重，故拟测试pH、水温、DO、COD、BOD5、NH3-N，6项指标来评估富营养化情况，并对未来形成治理方案提供依据。测定方法如下[4][5]：

表3 水环境测定方法

（1）关于中心河水温T的监测值分析

从图2中可看出中心湖的水温分布均匀，4个监测点只有较小偏差，同时最高水温为#2处的28.5℃，7月； 且1月份水温均低于5℃，与上海市的气温变化同步。由于缺少近十年的当月平均水温，无法对其级别定位，仅从一年的数据观察看，水温指标满足IV类水标准要求。

（2）关于中心河pH值监测值的分析

从图3中看出PH值的变化范围为6.31～7.54,其中5月至10月呈弱碱性, 11月至4月显弱酸性，其PH值最大值出现在7月和最高水温相对应。中心河的酸碱度基本满足景观娱乐用水水质标准，但1月份测得的酸碱度超过了标准。河水的PH值是河水及其水域各种自然因素综合作用的结果。在流动河水中，氢离子的浓度并不取决于水分子的离解，而主要取决于河水中各种负离子，例如碳酸根、碳酸氢根、二氧化碳的对比关系。在富营养化水体中，随着富营养化的发展，由于藻类光合作用消耗水中的二氧化碳，致使水中氢离子减少而导致PH值升高，呈现PH值随藻类生长而显著增高趋势[6] 。

图2 中心河水温T监测值 图3中心河PH值监测值

（3）关于中心河溶解氧DO监测值的分析

从图4中可知，中心河水体中溶解氧最小值是1.6mg/L,最大值是3.78mg/L。除了7月至8月溶氧量值低于标准外，#1处溶氧量值从5月至8月间亦低于标准值，此处根据实际调查确是存在严重的富营养化以及严重的污水排放情况。洁净水体中的溶解氧一般接近饱和，如果水体受到有机物质和还原性物质污染时，溶解氧会低于饱和值，尤其当藻类在水面形成遮光阻气层时，影响大气氧和水中氧的正常平衡以及水生植物的光合作用受阻，会使低层溶解氧大幅度降低，甚至趋于零值。此时将会导致厌氧微生物繁殖、水质恶化。

（4）中心河生化需氧量监测值的分析

从图5中可看出中心河生化需氧量的变化范围是23mg/L～47mg/L， 明显高于IV类水体的生化需氧量标准值。生化需氧量越高，表示水中需氧有机污染物越多。

图4中心河溶解氧DO监测值 图5中心河生化需氧量监测值

（5）中心河化学需氧量监测值的分析

如图6中所示，中心河重铬酸钾指数较高，变化范围为62mg/L～110mg/L,最大值出现在6月的#1处。重铬酸钾指数是表征水体中可被高锰酸钾氧化的物质，主要是有机物的含量。是一项重要的水质参数。在富营养化水体中由于浮游植物强烈的光合作用生成了大量的有机体，使水体的化学耗氧量明显增高。5月至7月间，中心河的重铬酸钾指数足以体现。

（7）中心河氮氨含量监测值的分析

如图7所示，中心河氮氮浓度都较高。最大偏差为1.96mg/L。最大值出现在6月，最小值出现在11月。氮氨浓度较高时必然会导致水域的富营养化。中心湖氮氨变化范围为1.85～4.97mg/L。达到标准值仅为#3处的1,2,11,12月数据以及#2处的1月数据。且#1处的数据均高于其它监测点的数据，可见#1处的富营养化最为严重。

可见对中心湖进行整治规划势在必行也刻不容缓。

图6中心河化学需氧量监测值图7中心河氨氮含量监测值

3.3水生态环境修复

中心河是贯穿上师大奉贤校区，与新农河和月亮湖等其他水域连通，因此它不仅和其他水体一起调节了局部气候，同时也具有一定的欣赏价值。但是由于疏于管理，导致目前中心湖富营养化程度严重，生物多样性遭到破坏，因此有必要对该河流进行治理，并需要通过多种方法的结合，已到达彻底修复河道水生态系统的目的。

3.3.1处理河流底部沉积物

富营养化湖泊中的底部沉积物常是一个营养库，在一定条件下可不断释放磷，这称为内部负荷。当外部负荷减少后， 内部负荷可补偿，使富营养化现象继续存在[7]。底泥疏浚与覆盖技术是河流污染治理中普遍采用的措施之一，可以较大程度的消减底泥对上覆水体的污染贡献率，进而解决内源释放而造成的二次污染问题，并为后续的生物技术介入创造出良好的生态条件。通过挖泥疏浚可以直接去除底泥中的营养盐含量，减轻内部负荷对湖泊的影响[8]。

3.3.2水生动物修复技术

水体中的藻类除受营养物质的控制外，也受到浮游动物和鱼类的控制。因此，可以通过放养浮游动物和鱼类来达到改善区域性水水质的目的。常用于摄食藻类的鱼类有螺蛳、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼等。根据调查，蚌类可以将水中悬浮的藻类及有机碎屑滤食；螺蛳主要摄食固着藻类，同时分泌促絮凝物质，使湖水中悬浮物质絮凝；滤食性鱼类，如鲢鱼、鳙鱼等可以有效去除水体中的绿藻类物质。我国的谢平、刘健康等（1999年）提出旨在控制蓝藻水华的非经典生物操纵法[9]可供参考。

3.3.3河道补水

可通过增加水利设施并加以调控，引入上游或者附近水源，加快水流速度等。既补充河道水量，又可以冲刷稀释污染水域，置换死水区的河水，使河流由厌氧状态变为好氧，在短时期内降低水体的污染负荷，改善水生动物、水生植物的生存环境，提高河流的自净能力，改善水环境质量[8]。

通过上述三种方法的结合使用，中心河水质有了明显的改善。

4.结论与建议

相较于化学修复法的易造成二次污染和物理修复法的治标不治本，生物生态修复法具有工程造价相对较低，不需耗能或低耗能，运行成本低廉，处理效果好且不会形成二次污染的特点。近年来这种技术发展很快，在国外已经达到工程实用化的程度，并且积累了系列观测数据。通过对上海师范大学奉贤校区中心河水质监测与相应的修复处理，可以得出以下结论及建议。

交疏挖底泥处理法，水生动物修复和河道补水法更具有可持续发展性，不仅可以节约财力，更可以全面改善生态环境，利用自然自我修复和净化的能力改善水质。

富营养化湖泊中的底部沉积物是一个营养库，单独采用水生动物修复或河道补水法，很难在短期内有效改变河道水质，所以定期清理河流底部沉积物是必须的。

在水域内放置生态浮床，并放养摄食藻类的鱼类等，以构成生物链。以达到在修复水质的同时增加河域的观赏性的目的。

加强点源和面源污染治理，通过加强截污纳管建设，加快城镇污水收集管网工程建设，从而从源头上根治水生态污染状况。

参考文献

[1]曾勇，赵彦伟，杨志峰，等.北京北环水系生态修复方案优选[J],生态学杂志,2008，28（8）,

1450-1454.

[2]苏冬艳,崔俊华,晁聪,等. 污染河流治理与修复技术现状及展望[J],河北工程大学学报（自然科学版）,2008,25(4),56-60.

[3]杨士弘.城镇生态环境学[M],北京：科学出版社，2003,103-133.

[4]《水和废水监测分析方法》第三版，中国环境科学出版社,1989.

[5]《环境影响评价技术导则―地面水环境》（HJ/T2.3）对中心河采用《地表水环境质量标准》 （GB3838-2002）中规定的IV类水标准.

[6]张勇.城市浅水景观湖水质模型研究[D],太原理工大学硕士研究生学位论文,2006.5.

[7]张镇,刘桂民. 当前我国湖泊富营养化治理的进展及思考[J],工业安全与环保,2007,33(10),

篇13

中图分类号：TV147文献标识码： A

引言

河道是防汛工作的组成部分，除此之外，它还对保护地区生态、周边地区景观起到重要作用。因此，对河道进行合理的建设和管理，维护河道生态环境，充分发挥河道作用可以对地区发展起到有利的作用。

一、河道工程建设与管理的目标

1、河道工程向高标准方向发展

在河道工程的建设与管理中，实现河道工程的高质量、标准化，节约成本是直接目标，促进社会效益、经济效益、生态效益的协调发展。河道水利工程自建设以来都是为人类所用，以人类的发展需求进行工程建设，导致河道工程建设存在很大的随意性和盲目性，导致直接目标难以实现。

2、促进生物多样性和本地化

生物多样性和本地化是河道工程建设与管理的间接目标。近年来，随着河道工程的不断发展，河道工程建设对河道的生态造成了一定的破坏。在进行河道工程的建设中，对于河道周围的生态环境要进行确切了解，河道工程方案要可行，尽量与河道周围的生态环境相适应，使河道周围的生物多样性免遭破坏，将对于河道生态的破坏降到最低。

3、河道工程管理要循序渐进的发展

河道管理循序渐进的发展是河道工程建设与管理的长期目标。对于河道工程的管理，要有针对性的一步步进行，不能将所有的问题集中到一起进行解决，要运用渐进式的方式对河道进行管理。（1）相关部门要对河道管理的重要性进行宣传，使群众明确河道管理的必要性，提高对其的重视程度。（2）要根据河道的具体问题进行分析，并有针对性、有侧重的进行管理。

4、河道工程建设与管理要做到有机统一

在河道工程建设与管理之初，往往过多的重视河道工程建设，而缺少与河道管理相协调的意识，造成河道管理被轻视，出现一系列问题。随着人们思想意识的不断发展与进步，河道建设与管理实现有机统一成为人们关注的焦点。实现河道工程与管理协调发展的目标，对于河道的维护以及河道工程实现科学建设有重要意义。

二、河道存在的问题

随着经济社会的快速发展，工业企业的增多和城镇规模的日益扩大，环境问题日益成为社会关注的热点问题。河道作为人类赖以生存的水资源的重要支撑体，在环境问题中更显得尤为重要。然而，目前一些地方忽视河道对人类的重要意义，以牺牲生态资源、水资源为代价换取GDP的提高，导致我国目前的河道问题愈加严重。

1、河道管理工作不到位

目前，我国关于河道治理的相关法律法规尚不完善，有关方面的设置出现了同一河道归属多个部门管理的现象，而部门间并无明显上下级的统一管理关系，难以相互配合工作，导致河道治理时，不同部门要求不同，难以满足所有部门标准，或互相推卸责任，找不到根源管理责任问讯处。

2、河道污染严重

管理治理的不到位，人类自私的活动，偷倒垃圾、超标排污等行为导致河道污染日益严重。具体从污染源来看，河道污染主要是居民生活用水污染、垃圾污染和工业用水污染；从污染物来看，主要是污水中的有机污染和氮、磷等无机元素的污染。

3、河道沿岸乱建房现象严重

近年来，住房问题日益成为百姓们的关注点，而在河道沿岸乱建房的现象也屡见不鲜，这直接威胁到了河道的畅通。具体分析其出现的原因，（1）河道的管理工作混乱；（2）河道管理部门在百姓宅基地审批上声明不够清楚。

4、围河造田现象频发

近几年，由于生态环境的急剧恶化，人口数大幅增加，对粮食需求的加大，一些地区不顾违反生态环境赖以生存的需要，大力围河造田，私自拆掉河道堤岸，向河道内部延伸增扩种植用田地，致使河道资源萎缩、湿地大幅度减少，严重损害了河道的持续性作用，破坏了生态环境的可持续发展。

三、加强河道工程建设与管理的措施

1、完善河道管理制度，提高河道管理的实效性

河道管理是在河道工程建设质量达到标准后的必要工作，河道管理对于河道的正常运行有促进作用。（1）逐渐建立健全河道工程管理的制度规定，实行分级责任制，促进管理的有序进行，使河道管理的养护向社会化和市场化发展；（2）加强河道管理的经费投入，只有充分落实河道管理的资金支持，才能够确保河道管理的基础设施建设；（3）加强河道管理的队伍建设，吸收先进的管理人才，使河道管理能够实现科学化、合理化。同时，加强河道管理队伍的素质建设和管理水平建设，使河道管理行之有效。

2、准确合理的利用生物修复技术和水生生态修复技术

各个河道的水域环境及周边环境都存在差异，因此要根据不同的环境选择不同的治理河道的修复技术。在我国河道水污染现象很多且比较严重，严重影响周边人民的生活用水以及农业用水，针对我国河道的这一现状，在进行河道治理工程时，首先要进行污水的治理。生物修复技术和水生生态修复技术是目前两种较常用的河道污水修复技术。生物修复技术是指利用生物为主体对于环境污染进行治理的技术，一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。主要原理就是利用植物、动物和微生物吸收、转化、降解水体中的污染物，能够有效的将水中有害物质变为无害物质，从而降低水中污染物浓度使其稳定化，避免其向周边继续扩散。水生生态修复是指利用生态学方法处理污染的水，主要原理是利用生物种群之间的关系，通过控制某些种群的生长，起到调节水生态环境平衡的作用。例如在河道水中种植一些湿地植物等，可以有效改善水质，降低污染物浓度。在河道治理工程中合理准确的利用两种污水修复技术，能够有效改善河道水。

3、加强管理，建立有效的安全监督机构

河道治理工程建设的好坏直接关系到周边人民的生产生活的稳定，关系到社会的和谐发展。如果建设方没有按照标准来建设，造成工程的安全隐患，严重的将直接威胁到人民的生命及财产安全，对社会造成严重的经济损失。因此各个部门一定要按照标准化年度的工作目标，结合河道治理工程的有关规定实行严格的目标责任管理。各部门对于人员进行强化管理，对所监督的工程节哀大厦监督力度，一旦发现不合格的工程，一律进行严格惩罚，从而达到河道治理工程的目的。

4、依法对河道进行管理，加强宣传，提高人们对河道治理工程管理的认识

管理法规是做好河道治理工程管理的主要法律依据，要加强河道治理工程的管理就必须要依法进行。首先，要加快新法规建设的步伐，在河道治理工程管理过程中要加大执法力度，合理利用现有的法律法规，以保证河道治理工程的顺利完成；其次，要加强对的河道的各方面管理，部门人员要严格遵守河道工程建设项目的审批程序，依法进行管理与监督，从而确保整个工程的安全运行。除此之外，要加大对河道治理工程管理的宣传，提高人们对工程管理工作以及河道治理重要性的认识。河道治理工程管理是水利工程中的重要组成部分，工程管理的好坏直接影响整个河道治理工程的综合能力以及安全性，并且还能够体现一个单位综合水平的高低。因此，必须全面提高各部门人员对工程管理工作的认识，在工作过程中要严格执行并落实工程管理考核的标准，全面加强对工程管理各类资料的综合分析和研究，直至上升到科学的理论来指导工程管理工作。

结束语

总之，河道管理直接关系到地区的经济发展和社会发展，同时也与当地人民的生活息息相关，因此，河道管理的责任很大。有关部门应积极对自身体质进行优化，引进优质人才，引进最先进的科学技术，并且将对民众的宣传教育放到重要的位置上，做到全民管理，全民养护，全民受益。

参考文献