文档介绍：污染河流生态修复
摘要:本文介绍了河流系统诸功能以及河流健康之间的关系, 从河流与人的关系的发展与变化出发, 系统的探讨了原始自然阶段、工程控制阶段、污染治理阶段和河流生态系统修复和改善等四个阶段的河流特点和治理条件, 分析了各个阶段河流系统平衡的特征和影响因素,提出了河流生态修复的主要原则。河流生态修复的基本目标是促进生态系统自我维持和陆地、缓冲区域和水生生态系统间相互联系的出现。河流生态修复主要技术包括: 缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物—生态修复、生境修复、水生生物群落修复技术等。本文指出了不同阶段实现河流治理和生态修复的方法和步骤, 对今后的河流生态修复具有指导意义。
关键词:河流生态系统;河流健康;生态修复;修复技术
1前言
河流是流域景观中一个流动的、与陆地生态系统联系紧密的、且相对开放的复杂生态系统。水域与陆地的过渡带(缓冲区域、交错带)是水生、陆生生态系统的交汇区域,交错带内景观异质性高,生物群落多样性丰富。在河流系统的众多因素中,水是河流生态系统物质交换的主要载体,也是维持河流生态系统的基本要素。河流系统是由一系列不同级别的河流以连续、流动特性形成的完整系统。河流物理参数的连续变化梯度,形成系统的连贯结构和相应功能;同时河道物理结构、水文循环和能量输入,在河流生物系统中产生一系列响应——连续的生物学调整以及沿河有机质、养分、悬浮物等物质的运动、搬运、利用和储蓄。
随着区域经济、人口的发展,大量污染物(工业、农业、生活污染源)排入河流系统,以及河流生态环境的破坏(过度砍伐森林、气候变化等)引起水质恶化,导致河流生态系统结构和功能破坏,严重制约区域经济的可持续发展。人类对水资源的需求量大增,在河流上大规模筑坝拦截河流水量,部分河流缺乏有效管理引起河道水量大幅度将对甚至断流,降低水体自净能力和河流生态系统的恢复能力、抵抗力,而进一步加剧水污染,严重影响河流生态系统结构、功能。
河流污染是人类对河流不当利用和控制的主要负面后果之一。河流污染治理需要有效控制污染源的污染排放量, 并将排污量控制在河流承载力之内。对于点源污染, 目前采用的技术包括物化、生物及其相关组合的方法, 常见的方法如絮凝沉淀、生物絮凝吸附、生物氧化、活性污泥法、生物膜法、固定化微生物- 曝气生物滤池方法等。非点源污染与土地利用方式密切相关, 因此对土地资源进行合理的规划利用是控制非点源污染的有效途径之一。河流污染问题已在世界范围内受到广泛关注, 各种污染控制技术迅速发展, 为基于生物-生态集成的河流修复技术的应用奠定了基础。
河流系统功能健康的恶化主要表现为水中的养分、水的化学性质、水文特性和河流生态系统动力学特性等的改变, 以及因此对原水生生态系统和原物种造成的巨大压力。从20 世纪70 年代始, 对河流生态系统进行综合修复成为一种先进的治河理念。生态修复旨在使受
损生态系统的结构和功能恢复到受干扰前的自然状况。河流生态修复有多种方法, 生态系统修复是使受损河流恢复其功能健康的根本途径。
2 河流系统服务功能
生态系统的服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。生态系统向来被人们誉为生命之舟。Costanza等把生态系统提供的商品和服务统称为生态系统服务,并且曾把生态系统服务功能划分为l7种类型。不同类型生态系统的服务功能是不尽相同的。河流生态系统服务功能是指人类直接或间接从河流生态系统功能中获取的利益。根据河流生态系统组成特点、结构特征和生态过程,河流生态系统的服务功能具体体现在供水、发电、航运、水产养殖、水生生物栖息、纳污、降解污染物、调节气候、补给地下水、泄洪、防洪、排水、输沙、景观、文化等多个方面。按照功能作用性质的不同,河流生态系统服务功能的类型可归纳划分为淡水供应、水能提供、物质生产、生物多样性的维持、生态支持、环境净化、灾害调节、休闲娱乐和文化孕育等。
3 河流生态系统的健康及评价方法
河流生态系统健康与社会、经济、人类、生态环境等密切相关,在区域水平上可以理解为是资源安全、环境安全和经济安全的有机统一。一个健康的河流生态系统应该具有合理的组织结构和良好的运转功能,系统内部的物质循环和能量流动未受到损害,对长期或突发的自然或人为扰动能保持着弹性和稳定性,并表现出一定的恢复能力,整体功能表现出多样性、复杂性。能够满足所有受益者的合理目标要求,具体表现为根据区域发展需求,合理利用分配水资源,保证不同区域利益的均衡,同时改善生态环境。其内涵是动态变化的,在不同时间尺度和不同空间尺度具有不同涵义。
河流生态系统具有调节气候、改善生态环境、维护生物多样性以及一定的社会服务等众多功能,需要采用一定的指标和方法来监测河流环境条件的各个方面,即从多角度来评