前言:想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇水生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)范文,相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:生物 生態(tài) 修復(fù)技術(shù) 內(nèi)涵 外延 應(yīng)用
1 概念、定義及主要特點(diǎn)
何謂“生物-生態(tài)修復(fù)”,它的內(nèi)涵和外延應(yīng)該如何確定,以及不同技術(shù)措施的作用、效果和聯(lián)系如何,等等?;卮疬@些問(wèn)題對(duì)推進(jìn)和實(shí)施河流生物-生態(tài)修復(fù)工作具有重要意義。
1.1 河流生物修復(fù)
生物——系指有生命的物體。一般指動(dòng)物、植物和微生物。有時(shí)專指微生物,如生物制劑、生物制品等等。污水生物處理和河流生物修復(fù)中的“生物”,一般專指“微生物”,不包括“植物”和“動(dòng)物”。廣義的生物修復(fù)也包括“動(dòng)物”和“植物”修復(fù)。
生物修復(fù)——是指利用微生物的生命代謝活動(dòng)減少存于環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度或使其完全無(wú)害化,使污染了的環(huán)境能部分或完全恢復(fù)到原始狀態(tài)的過(guò)程。它包括:①污染土壤的生物修復(fù);②污染河流的生物修復(fù);③污染湖泊的生物修復(fù);④污染地下水的生物修復(fù);⑤污染海洋的生物修復(fù);⑥污染大氣的生物修復(fù);⑦固體廢物污染的生物修復(fù)等。
河流生物修復(fù)——是指用微生物或微生物菌群來(lái)降解河流水體中的有機(jī)物或有毒有害物質(zhì),如COD、BOD5、有機(jī)氮或氨氮、石油類、揮發(fā)酚等,或使這類物質(zhì)變成無(wú)毒的、無(wú)害的,如二氧化碳、氮?dú)饣蛩?,從而使河流水質(zhì)得到改善,河流生態(tài)得到恢復(fù)或修復(fù)。生物修復(fù)已成功應(yīng)用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。
河流生物修復(fù)工程——是指利用生物修復(fù)技術(shù)在河道內(nèi)或河道傍側(cè)修建或?qū)嵤┑闹荚诟纳坪恿魉|(zhì)、治理河流污染的工程或非工程的技術(shù)手段。它包括:河道或水庫(kù)內(nèi),以及壩、陂前的增氧曝氣工程,用于改善或處理河流水質(zhì)的河流傍側(cè)工程、河流底部工程,以及直接向河道內(nèi)投放特種、高效菌種或利用特種、高效菌種直接凈化河流水質(zhì)的工程技術(shù)等。
1.2 河流生態(tài)修復(fù)
生態(tài)——指生物在一定自然環(huán)境下生存和發(fā)展的狀態(tài),也指生物的生理特性和生活習(xí)性。此概念下的“生物”,一般不包含“微生物”。
生態(tài)修復(fù)——是指利用生態(tài)工程學(xué)或生態(tài)平衡、物質(zhì)循環(huán)的原理和技術(shù)方法或手段,對(duì)受污染或受破壞、受脅迫環(huán)境下的生物(包括生物群體,下同)生存和發(fā)展?fàn)顟B(tài)的改善、改良或恢復(fù)、重現(xiàn)。其中包含對(duì)生物生存物理、化學(xué)環(huán)境的改善和對(duì)生物生存“鄰里”、食物鏈環(huán)境的改善等。
河流生態(tài)修復(fù)措施主要包含:①工程措施。如:生態(tài)河道、生態(tài)堤岸、人工濕地和人工產(chǎn)卵場(chǎng)、越冬場(chǎng)、育幼場(chǎng)、回游通道,以及河道內(nèi)增氧曝氣等等;②生物措施。如:植物生態(tài)修復(fù)措施,動(dòng)物生態(tài)修復(fù)措施,生物增殖、放流技術(shù)等;③綜合措施。如:微生物修復(fù)與植物、動(dòng)物修復(fù)的結(jié)合,微生物修復(fù)與生態(tài)河道、生態(tài)堤岸的結(jié)合,生態(tài)、生物修復(fù)與保育、管理措施的結(jié)合,河道內(nèi)生態(tài)修復(fù)與河道外濕地修復(fù)的結(jié)合,陸地水土保持、生態(tài)修復(fù)與河流生態(tài)修復(fù)的結(jié)合,等等。
1.3 河流生物修復(fù)與河流生態(tài)修復(fù)的異同
目標(biāo)和對(duì)象不同:河流生物修復(fù)的對(duì)象是水質(zhì);目標(biāo)是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、發(fā)展的水質(zhì)條件。河流生態(tài)修復(fù)的對(duì)象是水生生物生存和發(fā)展的整個(gè)環(huán)境,包括水量、水質(zhì)、水位、流速、水深、水溫、水面寬度,漲水、落水時(shí)間,以及產(chǎn)卵場(chǎng)、越冬場(chǎng)、育肥場(chǎng)、回游通道的修復(fù)或恢復(fù)等等;目標(biāo)是為水生生物或特有的生物種群提供良好的生和發(fā)展環(huán)境。
所采用的技術(shù)和手段不同:生物修復(fù)的技術(shù)核心是微生物及微生物使用和利用等。生態(tài)修復(fù)的核心技術(shù)是生態(tài)工程學(xué)和生物、生命科學(xué)等。
兩者的共同點(diǎn)和不同點(diǎn):生態(tài)修復(fù)可以包含生物修復(fù),生物修復(fù)可以是生態(tài)修復(fù)的一個(gè)部分或一項(xiàng)主要內(nèi)容;兩者的共同點(diǎn)或共同目標(biāo)都是改善或改良生物的生存和發(fā)展環(huán)境。不同點(diǎn)是:生物修復(fù)是針對(duì)水體污染的修復(fù),生態(tài)修復(fù)是針對(duì)水生生物及其生存環(huán)境的整體修復(fù)。
對(duì)于污染嚴(yán)重,并有產(chǎn)卵場(chǎng)、育幼場(chǎng)、越冬場(chǎng)或回游通道損傷及破壞的河流,一般應(yīng)首先采取生物修復(fù)技術(shù)恢復(fù)河流水質(zhì),然后采取生態(tài)修復(fù)措施恢復(fù)河流生物棲息地和回游通道等。
1.4 河流生物修復(fù)工程與城鎮(zhèn)污水處理廠的異同
相同點(diǎn)和不同點(diǎn):河流生物修復(fù)是利用微生物凈化污水的特點(diǎn)和規(guī)律,對(duì)受污染水體(河流)進(jìn)行凈化處理的技術(shù);城鎮(zhèn)污水處理廠是利用微生物凈化污水的特點(diǎn)和規(guī)律,對(duì)用管道收集到的社區(qū)污水進(jìn)行凈化處理的技術(shù)。城鎮(zhèn)污水處理廠的出水可排入河流,也可用作市政回用、沖廁、農(nóng)灌等等;河流生物修復(fù)工程處理過(guò)的河水一般必須重新流入河道。兩者的相同點(diǎn)是技術(shù)內(nèi)涵完全一致,不同點(diǎn)是工作對(duì)象的來(lái)源和工作成果的服務(wù)對(duì)象。
由于污水處理廠工程和生物修復(fù)工程所處理或針對(duì)的水源不同和處理后的水量所服務(wù)對(duì)象不同,從而導(dǎo)致了污水處理廠工程與河流生態(tài)修復(fù)工程在建設(shè)地點(diǎn)、規(guī)模、工藝流程、產(chǎn)品形態(tài)、表現(xiàn)形式等諸多方面的差別。一般情況下,城市污水處理廠的進(jìn)水污染物濃度高、變化小,河流生物修復(fù)工程所針對(duì)的河水濃度相對(duì)較低、變幅很大;在水量方面,河流生物修復(fù)工程面臨的變化更大。因而,在工藝設(shè)計(jì)中,一般要求河流生物修復(fù)工程具有更強(qiáng)的耐沖擊能力和防堵塞能力等。
1.5 河流生物修復(fù)與河湖污染直接凈化和“就地生物處理”的異同
除了河流生物-生態(tài)修復(fù)之外,河湖污染直接凈化、“就地生物處理”等詞語(yǔ)也經(jīng)常被有關(guān)專家推崇和一些學(xué)者“炒作”。筆者認(rèn)為:河湖污染生物修復(fù)工程技術(shù)與河湖污染生物直接凈化工程技術(shù)、河湖污染“就地生物處理”工程技術(shù),在內(nèi)涵和外延方面沒(méi)有明顯的區(qū)別,其實(shí)質(zhì)都是利用生物處理技術(shù)就地治理河湖水質(zhì)污染,其表現(xiàn)形式也是相互包含或完全一致的。
1.6 河流生態(tài)修復(fù)與傳統(tǒng)河流整治工程的異同
河流生態(tài)修復(fù)工程的目標(biāo)是:修復(fù)或恢復(fù)受到污染、破壞或工程脅迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化學(xué)和水文環(huán)境,及其“鄰里”依存和食物鏈的關(guān)系。傳統(tǒng)河流整治工程的目標(biāo)是:防治洪水決堤、漫溢和確保人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生命財(cái)產(chǎn)安全;或者是保證河流的航運(yùn)能力等經(jīng)濟(jì)功能。兩者的直接目的和目標(biāo)雖然相差甚遠(yuǎn),但其工作的對(duì)象卻完全一致,即都是將工程的措施作用于河流或河道。因而兩者的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程,必然會(huì)存在著諸多的不同、對(duì)立和矛盾。這種對(duì)立和矛盾必須通過(guò)目標(biāo)分析和不同學(xué)科人員之間的溝通、協(xié)調(diào)和共同努力進(jìn)行解決。因?yàn)閮烧叩淖罱K目標(biāo)都是為了人類自己。
為此,從20世紀(jì)70年代開(kāi)始,發(fā)達(dá)國(guó)家科技界和工程界針對(duì)水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響,開(kāi)發(fā)研究了河流生態(tài)恢復(fù)的理論和技術(shù)。從而,確立了解決這種矛盾和對(duì)立的基本方法和規(guī)則。河流生態(tài)工程在德國(guó)稱為“河流生態(tài)自然工程”,日本稱為“多自然型建設(shè)工法”,美國(guó)稱為“自然河道設(shè)計(jì)技術(shù)”。與之相應(yīng),一些發(fā)達(dá)國(guó)家在河道整治工程和堤防工程設(shè)計(jì)、施工規(guī)范中增加了河流生態(tài)建設(shè)的內(nèi)容,或者頒布了專門(mén)的河流生態(tài)工程設(shè)計(jì)導(dǎo)則。依據(jù)這些導(dǎo)則和方法,河道水利工程在滿足防洪、防災(zāi)和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的同時(shí),可以兼顧河流生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)需求。 2 不同技術(shù)措施的適應(yīng)性評(píng)價(jià)及其合理使用
2.1 對(duì)受污染河流的適應(yīng)性
河流污染治理一般應(yīng)從源頭做起。但源頭治理能力也是有限的。以深圳河(含深圳灣,下同)的污染治理為例,截止2003年底,該流域已建污水處理廠四座,設(shè)計(jì)污水處理能力為142萬(wàn)m3/d,比當(dāng)年實(shí)際污水排放量125萬(wàn)m3/d高 16.6%。然而,深圳河水質(zhì)依然黑臭,常年處于劣Ⅴ類的狀態(tài)。通過(guò)分析認(rèn)為:污水截流不徹底和深圳河納污能力過(guò)小是主要原因,除此之外,還有城市面源和部分城區(qū)尚未截流等原因。一般認(rèn)為,對(duì)于類似深圳市自然環(huán)境和社區(qū)經(jīng)濟(jì)布局的城市,污水截流管網(wǎng)健全,城市污水截流率可以達(dá)到90%,最高很難超過(guò)95%。深圳市河流枯水期的污水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于徑流水量,有10%的未截流污水,加上面源污染等因素,河流依然黑臭,應(yīng)該是在情理之中的。除此之外,還有城市污水管網(wǎng)收集不到的邊緣村鎮(zhèn)污水,以及城市污水處理廠對(duì)氨氮、總氮、總磷的去處能力十分有限等,也是需要實(shí)施河流污染生物-生態(tài)修復(fù)的主要原因。
河流污染生物-生態(tài)修復(fù)與城市污水處理廠相比,主要優(yōu)點(diǎn)在于:①不需要占用城區(qū)土地或優(yōu)質(zhì)耕地;②不需要高于城市污水廠投資數(shù)倍的管道網(wǎng)絡(luò)及其維護(hù);③距城市居民區(qū)一般相對(duì)較遠(yuǎn),不擾民或者較少擾民等。然而,河流污染生物-生態(tài)修復(fù)在治理污染方面,僅僅是對(duì)城市污水處理廠的補(bǔ)充,而不能代替城市污水處理廠。因?yàn)榇罅?、高濃度城市污水采用污水處理廠治理比采用河流生物-生態(tài)修復(fù)治理經(jīng)濟(jì)的多。
在河流生物-生態(tài)修復(fù)措施中,對(duì)于污染相對(duì)嚴(yán)重的河流,使用生物(微生物)修復(fù)比生態(tài)修復(fù)工程措施要優(yōu)越得多。在生物修復(fù)工程中,河底工程和河道傍側(cè)工程一般有微生物固定化的措施,比采用沒(méi)有微生物固定化措施的河中曝氣或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌種方面,使用有針對(duì)性的高科技微生物菌種,比使用自然微生物菌種的效果好得多。
2.2 對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的適應(yīng)性
湖泊、水庫(kù)和河口、海灣、近海的富營(yíng)養(yǎng)化,是人類社會(huì)的一個(gè)難題。城市污水處理廠和河流生物修復(fù)的辦法,對(duì)有機(jī)污染物的治理效果十分顯著,但當(dāng)有機(jī)物被氧化、分解和揮發(fā)、無(wú)害化之后,總是仍有相當(dāng)部分已經(jīng)無(wú)機(jī)化的氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能得到去除。對(duì)于無(wú)機(jī)磷污染物,采用化學(xué)的辦法基本可以得到有效;對(duì)于無(wú)機(jī)氮污染物,目前還沒(méi)有比較好的處理方法。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入湖泊、水庫(kù)、河口、海灣、近海等緩流水體后,在適宜的環(huán)境條件下,會(huì)使水體中某些藻類或植物瘋長(zhǎng),產(chǎn)生水華、赤潮和富營(yíng)養(yǎng)化,從而導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難和水生生物死亡,以及造成湖泊水面萎縮、甚至消失等。
氮、磷元素是植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因而,治理氮、磷最好辦法是植物生態(tài)處理或植物生態(tài)修復(fù)。對(duì)于城市而言,土地是制約植物生態(tài)處理和修復(fù)的重要因素。充分利用河灘、湖灘、海灘、海灣及其它濕地,以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。對(duì)專門(mén)用于治理氮、磷污染的濕地而言,在海灘、海灣、河口和淺海,以紅樹(shù)林和海帶植物比較好;對(duì)陸域濕地,以蘆葦、茭草、蒲草、茭白等植物比較好。對(duì)河、湖、水庫(kù)、海灣、海岸進(jìn)行生態(tài)修復(fù),必須滿足防洪、防潮和景觀等要求。
2.3 對(duì)水利工程脅迫的適應(yīng)性
水利工程對(duì)河流生態(tài)的脅迫主要表現(xiàn)在兩方面:一是河道、航道整治使自然河流渠道化,從而破壞水生生物的產(chǎn)卵場(chǎng)、棲息地和河流形態(tài)的多樣化,以及減弱河流的自然凈化能力和破壞岸邊生態(tài)系統(tǒng);二是水壩建設(shè)使自然河流非連續(xù)化,從而淹沒(méi)生物產(chǎn)卵場(chǎng)、棲息地和阻斷魚(yú)類的回游通道,以及降低河流的自然凈化能力和破壞河流形態(tài)的多樣性等等。對(duì)此,可采用河道、河型多樣化的生態(tài)修復(fù)措施,設(shè)置人工產(chǎn)卵床,建設(shè)人工產(chǎn)卵場(chǎng)、棲息地和回游通道,以及人工放流等措施緩解。水利工程對(duì)河流生態(tài)的脅迫主要是生物生境和生態(tài)條件的改變,因而,修復(fù)的措施以河流生態(tài)水工學(xué)和水生生物增殖、放流措施為主。
3 河流生物修復(fù)的技術(shù)類型及其應(yīng)用
3.1 河道底部生物處理修復(fù)工程
以深圳市大沙河河底式生物處理工程為例。該工程坐落在深圳市南山區(qū)大沙河大學(xué)城河段,設(shè)計(jì)污水處理能為4000m3/d,設(shè)計(jì)水流停留時(shí)間4.8h。采用的處理技術(shù)為日本 “自然循環(huán)方式水處理系統(tǒng)技術(shù)”。該技術(shù)的創(chuàng)新特點(diǎn)是利用自然土壤和水田對(duì)污水凈化的原理,不使用任何化學(xué)藥品,通過(guò)使用石頭、木炭、塑料球以及經(jīng)過(guò)特殊加工的木炭(生物炭),作為凈化過(guò)濾材料達(dá)到綜合凈化污水的目的。
該工程的主要設(shè)施由6個(gè)單元組成,分別為污泥儲(chǔ)存單元、水量分流單元、接觸沉淀單元、接觸曝氣單元1、接觸曝氣單元2和出水整理脫色脫臭單元等。通過(guò)這幾個(gè)單元的組合,可以高度去除污水中的BOD、COD、SS和LAS(陰離子界面活性物質(zhì)),同時(shí),也能有效去除氨態(tài)氮。處理效果見(jiàn)表1。 3.2 河道傍側(cè)生物處理修復(fù)工程
北京二道河傍側(cè)生物處理與修復(fù)工程。該工程坐落在北京市順義區(qū)首都機(jī)場(chǎng)附近,設(shè)計(jì)日處理污水量1.7萬(wàn)m3/d,采用的處理技術(shù)為固定化高效微生物—曝氣生物濾池(簡(jiǎn)稱I-BAF)。該工程屬實(shí)驗(yàn)工程,僅有一個(gè)長(zhǎng)100m、寬6m、有效水深5.5m的長(zhǎng)條形曝氣生物濾池,有效池容3300m3,停留時(shí)間4.7h。濾池內(nèi)填裝網(wǎng)狀懸浮大孔載體,載體高度3.2m。工程的前處理部分僅有一個(gè)格柵和一個(gè)用堆石壩攔截污水形成的回水區(qū),依次起到穩(wěn)定取水和沉淀泥沙的目的。處理效果見(jiàn)表2。
另外,日本江戶川支流坂川古崎凈化場(chǎng),韓國(guó)漢江支流良才川水質(zhì)凈化廠等河道傍側(cè)工程的處理效果也很好。
3.3 河道內(nèi)曝氣和高效微生物處理修復(fù)工程
河道水體人工曝氣復(fù)氧是一種有效的河流生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)。20世紀(jì)60年代起,國(guó)外已有不少國(guó)家應(yīng)用人工曝氣復(fù)氧改善河流水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。如,德國(guó)的魯爾河、萊茵河,英國(guó)的泰晤士河、特倫物河,美國(guó)的??怂购?、佛博河及威斯康星河等,均有成功的工程范例。在國(guó)內(nèi),上海環(huán)境科學(xué)研究院對(duì)蘇州河水體進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究,結(jié)果表明,即使黑臭程度高的河水,在有氧條件下20小時(shí)后臭味也可基本去除,水體顏色明顯改觀,COD、BOD濃度大幅下降。
微生物作為河流生物修復(fù)技術(shù)的核心,國(guó)外的開(kāi)發(fā)研究很多。美國(guó)、英國(guó)、加拿大、日本、巴西等國(guó)家,已有上百種商品化的微生物制劑可供選用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在處理特種廢水方面,高效微生物比普通微生物高幾倍到十幾倍,而且還能夠處理普通生物法不能處理的廢水。在城市污水方面,使用高效微生物除具有良好的COD、BOD5去除效果外,還具有良好的脫氮除鱗效果。將高效微生物直接用于河流水質(zhì)修復(fù),成本較高,容易造成流失和浪費(fèi),目前國(guó)內(nèi)使用的不多。但通過(guò)微生物固定化技術(shù)或生物濾池技術(shù),使用高效為生物的實(shí)例國(guó)內(nèi)已有許多。
4 河流生態(tài)修復(fù)的技術(shù)類型及其應(yīng)用
4.1 山區(qū)河流的生態(tài)修復(fù)
山區(qū)河流比降大、水流急,寬深比小,來(lái)沙量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于挾沙量,河床往往有大石塊和不均勻的麻砂組成。經(jīng)過(guò)自然發(fā)育后,往往形成階梯—深潭結(jié)構(gòu)的河道形態(tài)。階梯-深潭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定了河床,從而穩(wěn)定了岸坡,在一定的溫度和降雨條件下兩岸有發(fā)育良好的植被,河流底棲動(dòng)物密度比鄰近的具有同樣氣候水文條件但不發(fā)育階梯-深潭結(jié)構(gòu)的河流高出1000多倍,生物多樣性指數(shù)也大得多。這是由于階梯-深潭創(chuàng)造了多樣性的生物棲息地的緣故。
目前,德國(guó)、日本和我國(guó)的臺(tái)灣等,都在模擬使用階梯-深潭結(jié)構(gòu)治理山區(qū)河流和修復(fù)河流生態(tài)。 4.2 生態(tài)護(hù)岸工程
生態(tài)護(hù)岸的目的在于為野生動(dòng)物提供棲息地和隱蔽場(chǎng)所,保障自然環(huán)境和人居環(huán)境的和諧統(tǒng)一,對(duì)河岸進(jìn)行加固,防治河道淤積、侵蝕和下切等。生態(tài)護(hù)岸材料主要有:石頭、木材、多孔混凝土構(gòu)件和自然材質(zhì)制成的柔性結(jié)構(gòu)等等。在設(shè)計(jì)新材料護(hù)岸時(shí),應(yīng)確保水流作用下的結(jié)構(gòu)安全,選擇能夠適應(yīng)河流長(zhǎng)期演變的結(jié)構(gòu)形式,與河灘地和丁壩組合在一起保護(hù)護(hù)岸穩(wěn)定。
我國(guó)深圳市已建人工濕地生態(tài)修復(fù)與處理工程數(shù)座,對(duì)COD的去除率一般可達(dá)70%~80%,對(duì)氨氮的去除率一般可達(dá)50%~60%。每1m3/d處理能力的占地面積大約為3m2。
4.4 人工產(chǎn)卵場(chǎng)、棲息地和回游通道工程
過(guò)魚(yú)設(shè)施的基本原理是利用魚(yú)類的向流(逆流)行為,人工創(chuàng)造更大的流速,將魚(yú)誘入進(jìn)口,讓魚(yú)類自行溯游過(guò)壩,或運(yùn)用各種手段運(yùn)送過(guò)壩,主要有魚(yú)道、魚(yú)閘、升魚(yú)機(jī)、集運(yùn)魚(yú)船等。
人工模擬產(chǎn)卵場(chǎng)、棲息地是指在壩下附近的支流或人工渠道內(nèi),模擬產(chǎn)卵場(chǎng)、棲息地要求的環(huán)境,讓魚(yú)類自行進(jìn)入產(chǎn)卵場(chǎng)或棲息地(下圖為某河流上的魚(yú)類洄游通道)。
4.5 人工增殖站和生物放流工程
人工繁殖放流是指建立人工產(chǎn)卵場(chǎng),收集和培育親魚(yú),人工催青,人工孵化育苗,培育魚(yú)種,將一定規(guī)格的幼魚(yú)放入壩下河流,讓其下海生長(zhǎng)。目前國(guó)內(nèi)外都十分重視設(shè)置人工增殖站,開(kāi)展人工增殖、放流工作,用于解決水壩對(duì)水生生物的阻隔。
水庫(kù)修建后,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在庫(kù)內(nèi)富集,浮游生物迅速生長(zhǎng),如果不能很好利用,將會(huì)自然死亡,惡性循環(huán),從而造成富營(yíng)養(yǎng)化和水質(zhì)污染等。按照生態(tài)平衡原理,合理投放食用不同浮游生物的魚(yú)種進(jìn)庫(kù),進(jìn)行生態(tài)修復(fù),用產(chǎn)品的形式讓富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)出庫(kù),既能清潔水庫(kù),又能收獲魚(yú)產(chǎn),可以做到一舉兩得。所有這些,都需要有生命科學(xué)和生物、生態(tài)技術(shù)作為支撐。
主要參考文獻(xiàn):
1 上海辭書(shū)編輯委員會(huì),辭海,上海辭書(shū)出版社,1979年;
2 中國(guó)大百科全書(shū)編輯部,中國(guó)大百科全書(shū)(環(huán)境卷),1980年;
3 董哲仁等,受污染水體的生態(tài)修復(fù)技術(shù),水利水電技術(shù),2002,(2);
4 董哲仁,生態(tài)水工學(xué)的理論框架.水利學(xué)報(bào).2003,(1);
5 Loftin KA,Toth LA.Kissimmee River Restoration:Alternative Plan Evaluation andPreliminary Design Report[R]. South Florida Watermanagement District,West Palm Beach,F(xiàn)la.1990;
6 National Research Council,
關(guān)鍵詞景觀水體;修復(fù);處理方法;
前言
近年來(lái),隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和人們生活條件的不斷改善,景觀水已經(jīng)融入了人們的生活,日益關(guān)注以水景為主題的小區(qū)、園林、城鎮(zhèn)等建設(shè)。然而,由于污染導(dǎo)致一些景觀水的水質(zhì)已開(kāi)始發(fā)生變化,湖水正在變黑發(fā)臭,某些湖泊還出現(xiàn)了觀賞魚(yú)大量死亡的現(xiàn)象,水體的富營(yíng)養(yǎng)化成為景觀水體亟待解決的問(wèn)題。
景觀水體的水質(zhì)維護(hù)主要是控制水體中COD、BOD、TN、TP等污染物的含量及藻類等的生長(zhǎng)(使其不過(guò)度繁殖),保持水體的清澈、潔凈,而景觀水體的修復(fù)是針對(duì)已受污染的水體如何恢復(fù)正常功能。任何修復(fù)技術(shù)必須在可行性研究基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇,主要考慮的問(wèn)題包括:技術(shù)的有效性;水環(huán)境被修復(fù)的程度;投資和成本,以及可能的替代方案的有效性與成本比較等[1]。
當(dāng)前景觀水體治理技術(shù)可歸結(jié)為以下幾種類型。
1.控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源的技術(shù)
主要是控制外源性污染:對(duì)于工業(yè)廢水和生活污水這樣的點(diǎn)源,應(yīng)排入城市污水處理系統(tǒng),嚴(yán)禁排入景觀水體;對(duì)初期雨水應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行處理后,再排入水體;嚴(yán)格控制景
觀水體周?chē)兽r(nóng)藥使用量和使用時(shí)間;杜絕生活污水、垃圾進(jìn)入水體,嚴(yán)禁在河堤、湖岸傾倒堆放垃圾;定期對(duì)水面漂浮的樹(shù)枝敗葉及雜物進(jìn)行清理。只有從根本上控制了外源性污染,才能為內(nèi)源性污染的治理提供可靠保證。
2.控制藻類的技術(shù)
2.1 機(jī)械除藻
利用撈藻船、吸藻泵等機(jī)械設(shè)備捕撈水面上的藻類,間接去除水體氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽。中科院水生生物研究所于2001~2002 年對(duì)滇池水華藍(lán)藻進(jìn)行機(jī)械清除,共清除藍(lán)藻360.83t( 干重),相當(dāng)于從水體中去除了氮37.33t、磷2.71t、有機(jī)質(zhì)200.32t, 水體中的重金屬也被部分去除。
2.2 殺菌消毒及除藻技術(shù)
為了抑制水中藻類的生長(zhǎng),可加入一定量的硫酸銅 (銅離子含量為1mg/L左右)。當(dāng)水體滋生了菌類時(shí)可向水體中投加氧化劑,如次氯酸鈉、液氯、漂白粉、臭氧、異噻唑啉酮等進(jìn)行殺菌消毒。
藥劑殺藻是一種快速見(jiàn)效的技術(shù)。昆明世博會(huì)期間, 為消除滇池草海藍(lán)藻水華, 采取了一系列應(yīng)急措施, 包括投加化學(xué)藥劑殺藻, 基本控制了水華和惡臭,改善了水體景觀。
3.生物控制技術(shù)
3.1水生生物修復(fù)法
水生生物修復(fù)法是利用生態(tài)系統(tǒng)食物鏈攝取原理和生物相生相克關(guān)系, 通過(guò)改變水體的生物群落結(jié)構(gòu)來(lái)有效地回收和利用資源,取得水質(zhì)的凈化、資源化和景觀效果等綜合效益。
3.1.1 水生植物修復(fù)法
多種高等水生植物能夠有效的吸收水中氮磷等污染物質(zhì),抑制藻類的繁殖。水生植物可分為挺水植物、浮葉植物、沉水植物和漂浮植物。南京莫愁湖通過(guò)種植蓮藕,年產(chǎn)蓮藕25萬(wàn)kg ,帶出的氮有60多t ,磷達(dá)1t多,浮萍在1個(gè)月內(nèi)能將污水中的磷去除90%。北京動(dòng)物園水體通過(guò)種植荷花、水葫蘆及蘆葦?shù)人参铮黠@提高了水體的透明度和溶解氧,抑制了藻類的生長(zhǎng)繁殖,還能帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)效益。利用水生高等植物組建人工復(fù)合植被在富營(yíng)養(yǎng)化水體治理中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì), 但要注意防止大型植物的過(guò)量生長(zhǎng),應(yīng)及時(shí)收割,避免其腐爛。
3.1.2 水生動(dòng)物修復(fù)法
水生動(dòng)物是以游離細(xì)菌、浮游藻類、有機(jī)碎屑等為食,通過(guò)營(yíng)養(yǎng)鏈進(jìn)行控制,能夠在一定程度上調(diào)控景觀水體的水質(zhì)。水生動(dòng)物包括浮游動(dòng)物、游泳動(dòng)物和底棲動(dòng)物。通過(guò)定期對(duì)游泳動(dòng)物和底棲動(dòng)物進(jìn)行打撈,可以防止其過(guò)量繁殖造成的內(nèi)源污染,同時(shí)也將已轉(zhuǎn)化成生物有機(jī)體的有機(jī)質(zhì)和氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽從水體中徹底輸出。武漢東湖富營(yíng)養(yǎng)化水體中引入50g/m3的鰱或鳙,使微囊藻水華得到有效抑制。揚(yáng)州海德公園人工湖、新城河等景觀水體內(nèi)放養(yǎng)了白鯰、螺螄等能濾食浮游藻類和有機(jī)碎屑的水生動(dòng)物, 用它們攝食水中浮游藻類, 同時(shí)還能分泌一些促絮凝物質(zhì),使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝,使景觀水體透明度提高, 改善了公園內(nèi)水體水質(zhì)。
3.2微生物凈化技術(shù)
景觀水體中污染物高效降解菌很少, 補(bǔ)充有益微生物和促進(jìn)其生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)劑可加速水體中污染物的降解,也有助于加快底泥中污染物的分解轉(zhuǎn)化。
3.2.1 投菌法
采用投加菌種方法進(jìn)行景觀水體的生物修復(fù)近年來(lái)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn), 在日本、韓國(guó)、澳大利亞等應(yīng)用較多。人工選育培養(yǎng)出的光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌等復(fù)合高效微生物, 能夠有效去除氮、磷營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)污染物, 抑制藻類生長(zhǎng), 增加水體溶解氧, 改善水質(zhì)。目前較為成熟的投菌技術(shù)有美國(guó)CBS公司開(kāi)發(fā)研制的CBS技術(shù)和日本琉球大學(xué)教授比嘉照夫先生開(kāi)發(fā)EM技術(shù)。
3.2.2 生物激活法
生物激活法是通過(guò)向水體中投加生物促生劑來(lái)刺激土著微生物的迅速繁殖,增強(qiáng)水體的自凈能力。主要有以下幾種投加方式:投加微生物營(yíng)養(yǎng)鹽、投加電子受體與共代謝基質(zhì)、投加表面活性劑。通過(guò)純天然物質(zhì)制成的生物激活劑Bio OxidatorTM(Bo),Nutra Complex TM(Nc)對(duì)上海植物園蘭室和牡丹園湖水進(jìn)行修復(fù),結(jié)果表明,Bo和Nc對(duì)水體COD、BOD、TP、濁度等均有顯著的去除效果,并可顯著提高水中DO。
5.2.3 水生微生物修復(fù)技術(shù)
水生微生物修復(fù)技術(shù)包括生物接觸氧化法、曝氣生物濾池和膜生物反應(yīng)器等,其中以生物接觸氧化法和曝氣生物濾池運(yùn)用廣泛。劉書(shū)宇[2]等以沸石和煤渣為主要基質(zhì),從土著微生物中篩選馴化優(yōu)勢(shì)菌群掛膜于基質(zhì)內(nèi)構(gòu)建復(fù)合生態(tài)床修復(fù)黑龍江省太陽(yáng)島天鵝湖富營(yíng)養(yǎng)化景觀水體,結(jié)果表明:優(yōu)勢(shì)菌群使系統(tǒng)很好完成對(duì)氮的循環(huán)去除,且優(yōu)勢(shì)菌群強(qiáng)化系統(tǒng)離子交換去除率及消化去除率延程均顯著提高。陸洪宇[3]采用A/O一體式懸浮曝氣生物濾池處理蘇州園林景觀水, COD、NH3-N、TN和TP的去除率分別為56%左右、90%以上、40%左右和接近30%, 出水濁度低于2NTU。
4 生態(tài)控制技術(shù)
4.1生態(tài)穩(wěn)定塘
穩(wěn)定塘是經(jīng)過(guò)人工適當(dāng)修整,設(shè)圍堤和防滲層的污水池塘,主要依靠自然凈化功能使污水得到凈化。何龍[4]采用生態(tài)礫石接觸氧化/穩(wěn)定塘處理微污染景觀水,COD、濁度、TN、TP和藍(lán)綠藻的去除率分別為56%~68%、80.6%左右、44.8%~48.3%、24.6%~31.4%和85%左右。穩(wěn)定塘運(yùn)行成本低,但占地面積大,處理周期長(zhǎng),適于附近有天然池塘可以利用的景觀水體。此外,穩(wěn)定塘內(nèi)也可種植水生植物、放養(yǎng)水生動(dòng)物以形成多級(jí)食物鏈,組成復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)。
4.2 “生態(tài)島”修復(fù)法
生態(tài)島法就是往景觀水體中投入臨時(shí)性的人工設(shè)施來(lái)改善、創(chuàng)造一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),利用厭氧微生物、好氧微生物以及微小動(dòng)物、植物等組成的生態(tài)系統(tǒng)將有機(jī)物進(jìn)行強(qiáng)化分解,最終成為簡(jiǎn)單的含C、N、P 等無(wú)機(jī)物,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。目前植物浮島技術(shù)已成功應(yīng)用于滇池草海水域生態(tài)修復(fù)工程, 建設(shè)了植物浮島生態(tài)區(qū)78畝, 用毛竹或水竹制成框架, 其底部用聚乙烯網(wǎng)兜住的圍欄形成植物載體,其上種植匍匐莖草本植物如鳳眼蓮等,挺水植物主要為狹葉香蒲、蘆葦及風(fēng)車(chē)草等及藤本植物,具有植物根系密實(shí)、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)、凈水作用明顯、景觀效果好、維護(hù)管理方便等特點(diǎn)。
4.3人工濕地處理系統(tǒng)
人工濕地是利用土壤填料-微生物-水生動(dòng)植物復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物理、化學(xué)和生物的協(xié)同凈化,通過(guò)過(guò)濾、吸附、沉淀、植物吸收和微生物分解實(shí)現(xiàn)對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽和有機(jī)物的去除。美國(guó)佛羅里達(dá)州大型淺水湖―Apopka湖,利用人工濕地去除湖中的懸浮物、氮、磷等,取得了很好的效果。經(jīng)過(guò)29 個(gè)月的運(yùn)行,主要污染物的去除率分別是:總懸浮物89%~99%,總磷30%~67%,總氮30%~52%[5-6]。TANNER等[7]在使用表面流人工濕地對(duì)新西蘭北部放牧草地潛水徑流處理中發(fā)現(xiàn),占徑流面積1%的人工濕地可有效降低徑流水體的TN和TP。目前,我國(guó)的城市濕地已初具規(guī)模,有常德市西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園等十?dāng)?shù)處。城市濕地作為城市稀有的自然落資源, 是城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在提供水資源、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、降低洪水危害、降解污染物、保護(hù)生物多樣性等方面,發(fā)揮著重要作用。
4.4地下滲濾系統(tǒng)
地下滲濾系統(tǒng)主要由潛水泵、布水系統(tǒng)、滲濾池、收集管與草坪等組成。原水在滲濾池中通過(guò)礫石層的再分布,在土壤毛細(xì)作用下上升至植物根區(qū),經(jīng)過(guò)土壤的物理、化學(xué)作用和微生物的生化作用以及植物吸收利用后得到處理和凈化。在微生物作用下, 有機(jī)污染物被吸附、降解,達(dá)到凈化除臭的目的,通過(guò)表面植草來(lái)吸收降解后的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如N、P等, 既滿足了自身生長(zhǎng)的需要,又去除了水中的污染物質(zhì)。王紹春[8]等將該系統(tǒng)運(yùn)用于蘇州拙政園景觀水,測(cè)試表明:出水濁度在4~10NTU之間,高錳酸鹽去除率穩(wěn)定在10%~35%,氨氮及正磷酸鹽濃度下降,出水水質(zhì)可達(dá)到園林景觀水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的B類。
4.5生物柵技術(shù)
生物柵技術(shù)是利用植物、微生物、水生動(dòng)物和底棲動(dòng)物等生態(tài)要素的協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)功能,在有限的空問(wèn)內(nèi)富集巨大的生物量,以達(dá)到快速、高效的處理效果[9]。楊清海[10]等設(shè)計(jì)的生物柵是一種不需要人工曝氣的原位修復(fù)水體裝置,生物柵的水生植物選用根系發(fā)達(dá)的黃花美人蕉(Canna indica),其發(fā)達(dá)的二級(jí)、三級(jí)根系與填料纖維交織在一起,起到固定植物、提供強(qiáng)大的生物附著載體以及為其他生態(tài)要素提供氧氣的重要作用。用該裝置處理上海市蘇州河支流華東師范大學(xué)校園內(nèi)麗娃河河水(富營(yíng)養(yǎng)化水體),在HRT=72h時(shí),TOC、COD、TN和TP的去除率分別為52.2%、57.6%、60.9%和82.4%。NH4+-N在HRT=24h時(shí)去除率為32.4%。
5.結(jié)論
物化方法凈化景觀水是目前常規(guī)的處理方法,但其前期投資費(fèi)用相對(duì)較高,后期維護(hù)費(fèi)用也較高,且能源消耗較大,并不能從源頭上進(jìn)行控制,是一種治標(biāo)不治本的方式。且隨著耐藥性藻類的出現(xiàn),需要頻繁地變換化學(xué)藥劑,同時(shí)藥的投加量也會(huì)更大,處理費(fèi)用也較高,且造成二次污染。生物、生態(tài)技術(shù)則是以生物學(xué)以及生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ),改善水生生物的生存環(huán)境,優(yōu)化水生生物群落,提高水生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力,維持水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定健康發(fā)展,是治理富營(yíng)養(yǎng)化景觀水體的有效途徑。生態(tài)修復(fù)的方法作為一種治理景觀水體的新技術(shù),克服了物理、化學(xué)方法的不足,因此成為目前景觀水處理的應(yīng)用熱點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 張錫輝.水環(huán)境修復(fù)工程學(xué)原理與應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
[2] 劉書(shū)宇,馬放,姜?dú)J鵬.生物強(qiáng)化生態(tài)床修復(fù)景觀水過(guò)程中氮轉(zhuǎn)化積累研究[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,24(6):642-645.
[3] 陸洪宇.改進(jìn)型曝氣生物濾池對(duì)景觀水處理的試驗(yàn)研究[D].哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2005.
[4] 何龍.復(fù)合生態(tài)工藝處理城市景觀河流的中試研究[D].上海: 上海交通大學(xué), 2003.
[5] 古濱河.美國(guó)Apopka 湖的富營(yíng)養(yǎng)化及其生態(tài)修復(fù)[J].Lake Sci(湖泊科學(xué)),2005,17(1):1-8.
[6] Coveney M F,Stites D L,Lowe E F,et a1. Nutrient removal from eutrophic lake water bywetland filtration [J]. Eeol Eng,2002,19:141-159.
[7] TANNER C C,NGUYEN M I,SUKIAS J P S.Nutrient removal by a constructed wetland treating subsurface drainage from grazed dairy pasture[J].Agriculture Ecosystems & Environment,2005,105(1):145―162.
[8] 王紹春,費(fèi)忠民,張維佳.地下滲濾系統(tǒng)處理園林景觀水的實(shí)驗(yàn)研究[J].蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)( 工程技術(shù)版),2007,20(3):45-47.
關(guān)鍵詞:生態(tài)系統(tǒng)健康;生態(tài)恢復(fù);生態(tài)修復(fù);生態(tài)重建;生態(tài)工程
中圖分類號(hào):F205文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1生態(tài)系統(tǒng)健康及其診斷
1.1 生態(tài)系統(tǒng)健康的提出及涵義
從生態(tài)系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā),一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)是穩(wěn)定和可持續(xù)的,能夠維持其組織機(jī)構(gòu)、自給及對(duì)脅迫的恢復(fù)力;從人類需求考慮,健康的生態(tài)系統(tǒng)能提供維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力等。所以,,健康的生態(tài)系統(tǒng)不僅在生態(tài)學(xué)意義上是健康的,而且有利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,并能維持人類群體的健康。
1.2 生態(tài)系統(tǒng)健康的類型
1.2.1 生態(tài)系統(tǒng)健康為一級(jí)區(qū)
生態(tài)組織結(jié)構(gòu)十分完整合理,系統(tǒng)活力極強(qiáng),外界壓力小,無(wú)生態(tài)異常出現(xiàn),生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能極其完善,系統(tǒng)極其穩(wěn)定,處于可持續(xù)狀態(tài)。
1.2.2 生態(tài)系統(tǒng)較健康為二級(jí)區(qū)
生態(tài)組織結(jié)構(gòu)合理,系統(tǒng)活力較強(qiáng),外界壓力較小,無(wú)生態(tài)異常,生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能較完善,系統(tǒng)尚穩(wěn)定,處于可持續(xù)狀態(tài)。
1.2.3 生態(tài)系統(tǒng)亞健康為三級(jí)區(qū)
生態(tài)組織結(jié)構(gòu)完整,具有一定的生態(tài)系統(tǒng)活力,外界壓力較大,接近生態(tài)閾值,系統(tǒng)尚穩(wěn)定,但敏感地帶多,已有少量的生態(tài)異常出現(xiàn),可發(fā)揮基本的生態(tài)功能,生態(tài)系統(tǒng)尚可維持。
1.2.4 生態(tài)系統(tǒng)不健康為四級(jí)區(qū)
生態(tài)組織結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷,系統(tǒng)活力較低,外界壓力大,生態(tài)異常較多,生態(tài)功能已經(jīng)不能滿足維持生態(tài)需要,生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)退化。
1.2.5 生態(tài)系統(tǒng)患病為五級(jí)區(qū)
生態(tài)組織結(jié)構(gòu)極不完整合理,自然植被被斑塊破碎化嚴(yán)重,活力極低,出現(xiàn)大面積的生態(tài)異常區(qū),生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)惡化。
2生態(tài)恢復(fù)及其類型與相應(yīng)的生態(tài)工程
2.1 生態(tài)恢復(fù)的含義
國(guó)際恢復(fù)生態(tài)學(xué)會(huì)提出以下三個(gè)定義:①生態(tài)恢復(fù)是修復(fù)被人類損壞的原生生態(tài)系統(tǒng)的多樣性的動(dòng)態(tài)過(guò)程;②生態(tài)恢復(fù)是維持生態(tài)系統(tǒng)健康及更新的過(guò)程;③生態(tài)恢復(fù)是幫助生態(tài)整合的恢復(fù)和管理過(guò)程的科學(xué),生態(tài)系統(tǒng)整合性包括生物多樣性、生態(tài)過(guò)程的結(jié)構(gòu)、區(qū)域及歷史情況、可持續(xù)的社會(huì)實(shí)踐等廣泛的范圍。
2.2 生態(tài)恢復(fù)的類型與相應(yīng)的生態(tài)工程
2.2.1 生態(tài)預(yù)防和自然保護(hù)區(qū)
生態(tài)良好區(qū)域及重要生態(tài)功能區(qū)采取生態(tài)預(yù)防,要充分保護(hù)和利用生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力,建立自己自然保護(hù)區(qū)是最有效的保護(hù)形式。
2.2.2 自然恢復(fù)與封育
自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化具有可持續(xù)性,就是因?yàn)槠渚哂幸欢ǖ囊揽孔陨砹α繉?shí)現(xiàn)生態(tài)自我恢復(fù)的能力。天然的生態(tài)系統(tǒng)已受到人為干擾影響,但其受害只要是不超負(fù)荷的,壓力和干擾被解除后,就可以逐步恢復(fù)其結(jié)構(gòu)和功能。對(duì)此區(qū)域,要重視自然封育,充分利用生態(tài)系統(tǒng)的天然恢復(fù)能力。因此,“自然恢復(fù)”就是依靠自然演替來(lái)恢復(fù)已退化的生態(tài)系統(tǒng)。
2.2.3 生態(tài)修復(fù)與補(bǔ)播、放流
如果生態(tài)系統(tǒng)的受害是超負(fù)荷的,在解除干擾或減輕干擾的情況下,只依靠自然過(guò)程并不能使系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài),這就必須采取人為的措施幫助恢復(fù)其組織機(jī)構(gòu)和功能。自然生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復(fù)的主要措施是施以人工更新或人工促進(jìn)更新,如草場(chǎng)的補(bǔ)播改良;在更新能力缺乏的林地應(yīng)用飛播補(bǔ)植一些樹(shù)種;在沿海及江湖實(shí)施人工放流生物幼苗等。
2.2.4 生態(tài)重建與人工生態(tài)工程
生態(tài)恢復(fù)最本質(zhì)的目的就是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的必要功能并達(dá)到系統(tǒng)自己能夠維持的狀態(tài)。當(dāng)自然生態(tài)系統(tǒng)的組織機(jī)構(gòu)和功能受到嚴(yán)重干擾和破壞,依靠自然演替恢復(fù)或生態(tài)修復(fù)都不可能使生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)時(shí),對(duì)這樣的區(qū)域就必須進(jìn)行人工生態(tài)設(shè)計(jì),實(shí)行生態(tài)重建。如對(duì)嚴(yán)重退化的草場(chǎng),可以引進(jìn)適合當(dāng)?shù)貧夂虻牟莘N,通過(guò)建設(shè)人工草場(chǎng)增加地面的植被覆蓋,在此基礎(chǔ)上在進(jìn)行更進(jìn)一步的改良;在宜林荒山、荒坡、荒灘、則可營(yíng)造人工林,增加森林覆蓋率,改善生態(tài)環(huán)境;
3生態(tài)系統(tǒng)健康與生態(tài)恢復(fù)及工程的相應(yīng)關(guān)系
3.1 生態(tài)系統(tǒng)健康采取生態(tài)預(yù)防、建立自然保護(hù)區(qū)等措施
自然生態(tài)系統(tǒng)處于健康狀態(tài),應(yīng)當(dāng)充分利用和保護(hù)其抵抗力,采取生態(tài)預(yù)防的對(duì)策,如建立自然保護(hù)區(qū)、森林公園、濕地公園或重要生態(tài)功能保護(hù)區(qū)等。
3.2生態(tài)系統(tǒng)較健康采取自然恢復(fù)、實(shí)施封育措施
自然生態(tài)系統(tǒng)處于較健康的狀態(tài),應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮、利用和保護(hù)其恢復(fù)力,采取自然恢復(fù)的對(duì)策,實(shí)施封育措施;森林生態(tài)系統(tǒng)處于較健康狀態(tài),應(yīng)當(dāng)采取封山育林的措施;草原生態(tài)系統(tǒng)處于較健康狀態(tài),應(yīng)當(dāng)采取草原封育的措施;荒漠生態(tài)系統(tǒng)處于較健康狀態(tài),也應(yīng)當(dāng)采取封育的措施;海洋和海岸生態(tài)系統(tǒng)及陸地水生生態(tài)系統(tǒng)處于較健康狀態(tài),則應(yīng)采取禁漁或季節(jié)性禁漁的措施;濕地生態(tài)系統(tǒng)處于較健康狀態(tài)時(shí)也應(yīng)采取相應(yīng)的封育措施。
3.3生態(tài)系統(tǒng)亞健康狀態(tài)采取生態(tài)修復(fù),實(shí)施補(bǔ)播、放流等措施
自然生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài),應(yīng)當(dāng)采取生態(tài)修復(fù),實(shí)施補(bǔ)播、放流等措施。森林生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài),應(yīng)采取飛播造林措施;草原生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài),應(yīng)采取補(bǔ)播、飛播牧草等措施;海洋生態(tài)系統(tǒng)和陸地水生生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài),則采取放流的措施。近年來(lái)我國(guó)在沿海和一些河流、湖泊都采取了放流措施。
3.4生態(tài)系統(tǒng)不健康或患病,采取生態(tài)重建方式
自然生態(tài)系統(tǒng)處于不健康狀態(tài)或患病狀態(tài),其恢復(fù)力已很弱或沒(méi)有,因此必須依靠人為的作用使生態(tài)系統(tǒng)重建,就是說(shuō)要采取生態(tài)重建的對(duì)策,采取建設(shè)人工林、人工草場(chǎng)、人工濕地、人工綠洲等工程措施。
4結(jié)論
4.1 各種生態(tài)系統(tǒng)的健康與生態(tài)恢復(fù)及工程的關(guān)系不盡相同
各種生態(tài)系統(tǒng)的健康與生態(tài)恢復(fù)及工程的關(guān)系大同小異,又不盡相同。如荒漠生態(tài)系統(tǒng)處于不健康或患病狀態(tài),不同于森林、草原生態(tài)系統(tǒng)采取生態(tài)重建對(duì)策和建設(shè)人工林、人工草原的措施,而是采取自然恢復(fù)與封育的措施即可;海洋生態(tài)系統(tǒng)和陸地水生生態(tài)系統(tǒng)處于不健康或患病的情況下也很難采取生態(tài)重建及建設(shè)人工生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)策,而往往采取自然恢復(fù)和生態(tài)修復(fù)的對(duì)策及休漁與放流的措施。
4.2生態(tài)監(jiān)測(cè)與調(diào)查是基礎(chǔ),生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)是關(guān)鍵
只有通過(guò)生態(tài)監(jiān)測(cè)與調(diào)查才能獲得大量必要的信息與資料,并對(duì)此進(jìn)一步分析與評(píng)價(jià),但自然生態(tài)系統(tǒng)類型很多,若采取不同的評(píng)價(jià)體系和方法,勢(shì)必難以取得可比性,難以決定相應(yīng)的對(duì)策與措施。生態(tài)系統(tǒng)健康的理論和方法,為將不同生態(tài)系統(tǒng)的狀況統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)提供了可能。
4.3根據(jù)“診斷”,采取相應(yīng)生態(tài)恢復(fù)對(duì)策及工程措施
根據(jù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)的“診斷”,對(duì)癥施醫(yī),采取相應(yīng)的生態(tài)恢復(fù)對(duì)策及工程措施,是生態(tài)保護(hù)的總體思路。
參考文獻(xiàn):
[1]肖風(fēng)勁,歐陽(yáng)華。生態(tài)系統(tǒng)健康及其評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法[J]。自然資源學(xué)報(bào)。2002,17(2):203~209
[2]沈文君,沈佐銳,王小藝。生態(tài)系統(tǒng)健康理論與評(píng)價(jià)方法探析[J]。中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2004,12(1):159~161
[3]宋軒,杜麗平,李樹(shù)人。生態(tài)系統(tǒng)健康的概念、影響因素及其評(píng)價(jià)的研究進(jìn)展[J]。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,37(4):375~379
[4]師尚禮。生態(tài)恢復(fù)理論與技術(shù)研究現(xiàn)狀及淺評(píng)[J]。草業(yè)科學(xué),2004,21(5):1~5
[5]楊京平,盧劍波。生態(tài)恢復(fù)工程技術(shù)[M]。北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002
[6]彭少麟。退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與恢復(fù)生態(tài)學(xué)[J]。中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué),2001,(3):18~24
【關(guān)鍵詞】生態(tài)水利工程;設(shè)計(jì);耐久性
生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程,既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。
1 生態(tài)水利工程學(xué)的內(nèi)涵
1.1 傳統(tǒng)意義的水利工程學(xué)
對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程,則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。傳統(tǒng)意義上的水利工程可以簡(jiǎn)單理解為人類為實(shí)現(xiàn)水資源的再分配和水資源的利用而采取的工程措施或行為。水利工程最初主要用來(lái)為人類:
1.1.1 提供穩(wěn)定的水源(如修建水庫(kù)、打井);
1.1.2 減緩或去除農(nóng)作物旱澇漬災(zāi)害(如修建提水泵站、排水溝、灌溉渠道等)。
1.1.3 提供清潔能源(修建水電站);
1.1.4 提供水利旅游景點(diǎn)(如修建水庫(kù)、人工湖泊等),這主要體現(xiàn)了水利工程的資源、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)性。
1.2 生態(tài)水利工程學(xué)的概念
生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理和技術(shù)方法的工程學(xué)。它包含以下4個(gè)方面的科學(xué)內(nèi)涵:
1.2.1 生態(tài)水利工程的開(kāi)發(fā)應(yīng)強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的自組織原理。在設(shè)計(jì)階段,應(yīng)當(dāng)將生態(tài)系統(tǒng)健康過(guò)程的維持置于重要位置,并作為設(shè)計(jì)制約因子,使水利工程能滿足適宜的生態(tài)水文過(guò)程要求;
1.2.2 生態(tài)水利工程強(qiáng)調(diào)施工過(guò)程的環(huán)境友好性,防止在施工過(guò)程中造成巨大的環(huán)境成本付出;
1.2. 3 生態(tài)水利工程更強(qiáng)調(diào)基于生態(tài)需水規(guī)律的運(yùn)行管理。如水庫(kù)要有效地發(fā)揮其生態(tài)功能,可能需要一個(gè)符合下游生態(tài)需水規(guī)律的水資源調(diào)配方案與制度;
1.2.4 生態(tài)水利工程選址或布局,強(qiáng)調(diào)工程生態(tài)負(fù)面影響最小化原則。這可能是生態(tài)工程最難以操作的一個(gè)內(nèi)容,但又是最為關(guān)鍵的一個(gè)方面,需要基于系統(tǒng)多目標(biāo)決策方法與技術(shù)進(jìn)行科學(xué)比選。
2 生態(tài)水利工程學(xué)的基本原則
2.1 工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則
生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征。動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律,保證河流修復(fù)工程的穩(wěn)定性。對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析,應(yīng)遵循投入最小而經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益最大的原則。
2.2 保持和恢復(fù)河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
有關(guān)生物群落研究的大量資料表明,生物群落多樣性與非生物環(huán)境空間異質(zhì)性存在正相關(guān)關(guān)系。非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性與生物群落多樣性的關(guān)系反映了非生命系統(tǒng)與生命系統(tǒng)之間的依存和耦合關(guān)系。一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會(huì)下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)的某種程度的退化。
2.3 生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則
生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇,某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn),尋找到相應(yīng)的能源與合適的環(huán)境條件。在這種情況下,生境就可以支持一個(gè)具有足夠數(shù)量并能進(jìn)行繁衍的種群。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明,人工與自然力的貢獻(xiàn)各占1/2。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí),需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來(lái)物種時(shí)要持慎重態(tài)度,防止生物入侵。
2.4 流域尺度及整體性原則
河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃應(yīng)該在流域尺度和長(zhǎng)期的時(shí)間尺度上進(jìn)行,而不是在河段或局部區(qū)域的空間尺度和短期的時(shí)間尺度上進(jìn)行。所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問(wèn)題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng),其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和工程設(shè)施系統(tǒng)。
2.5 反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則
生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的,在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替外。人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)呈一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)-執(zhí)行-監(jiān)測(cè)-評(píng)估-調(diào)整”流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中,監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè),需要在項(xiàng)目初期建立完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。同時(shí)還需要建立一套河流健康的評(píng)估體系,用以評(píng)估河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。
3 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)基本理論和方法
隨著生態(tài)學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)于河流治理有了新的認(rèn)識(shí),認(rèn)識(shí)到水利工程除了要滿足人類社會(huì)的需求外,還要滿足維護(hù)生物多樣性的需求,相應(yīng)發(fā)展了生態(tài)工程技術(shù)和理論。生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下三個(gè)方面的理論與技術(shù)路線。
3.1 以生態(tài)水文與工程水文為基礎(chǔ)進(jìn)行水文過(guò)程的分析與計(jì)算
將生態(tài)水文學(xué)應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)在當(dāng)前還較少見(jiàn)。這可能與從事生態(tài)水文的科技工作者不從事實(shí)際水利工程的設(shè)計(jì)有關(guān)。但今后應(yīng)當(dāng)高度重視生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)的結(jié)合,這樣才能為生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。因?yàn)樯鷳B(tài)水利工程的服務(wù)對(duì)象比較廣,往往同時(shí)涉及濕地、林業(yè)、草原、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和江河湖泊等生態(tài)用水和工業(yè)、城鎮(zhèn)、消防、居民等經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活用水,所以弄清楚生態(tài)目標(biāo)對(duì)水資源的時(shí)空要求規(guī)律,才能使生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上。
3.2 應(yīng)識(shí)別工程可能影響的關(guān)鍵生態(tài)敏感目標(biāo)
生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)能準(zhǔn)確識(shí)別受工程直接或間接影響的生態(tài)目標(biāo),并在工程規(guī)劃階段給予充分考慮。但當(dāng)前在許多水利工程的設(shè)計(jì)中很少或沒(méi)有對(duì)流域生態(tài)敏感點(diǎn)加以考慮。又如三江平原早期實(shí)施的防洪治澇工程中,有的地方出現(xiàn)了跨流域排水。
3.3 生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)要與環(huán)境工程設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合
生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分吸收環(huán)境科學(xué)與工程的理論和技術(shù),實(shí)現(xiàn)水量與水質(zhì)同步科學(xué)配置的目的,尤其是應(yīng)與水污染防治工程進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。為了減緩旱田排水挾帶泥沙或污染物進(jìn)入下游湖泊或天然濕地,可以在進(jìn)入湖泊或濕地的過(guò)渡帶設(shè)計(jì)生態(tài)處理溝渠或氧化塘。對(duì)于水田排水溝渠可以充分利用其生長(zhǎng)季節(jié)蓄水,利用人工溝渠濕地對(duì)有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行降解,其實(shí),人工溝渠在蓄水狀況下,如果溝渠兩坡生長(zhǎng)有水生植被,對(duì)水質(zhì)處理效果較為明顯。所以,在缺水地區(qū)種植水稻,特別是開(kāi)采地下水種植水稻的地區(qū),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行以水量高效利用與水質(zhì)凈化為目的的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)思路應(yīng)該來(lái)源于水污染的自然穩(wěn)定塘處理理論與工藝。
4 結(jié)語(yǔ)
總之,發(fā)展生態(tài)水利工程學(xué),需要鼓勵(lì)多學(xué)科的合作與融合;需要積極借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)。立足自主創(chuàng)新。同時(shí)還要不斷改進(jìn)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)理念和技術(shù),在工程示范和實(shí)踐的基礎(chǔ)上提升理論,總結(jié)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范.探索、發(fā)展與生態(tài)友好的水利工程技術(shù)體系。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,要提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與,通過(guò)對(duì)話、協(xié)商,以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合,提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
關(guān)鍵詞:海洋漁業(yè)水域環(huán)境;現(xiàn)狀;保護(hù);修復(fù)
海洋漁業(yè)水域環(huán)境是海洋漁業(yè)資源賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),為魚(yú)類的生長(zhǎng)和繁殖提供了必要的生存空間和適宜的生態(tài)條件,其狀況和變化更是對(duì)漁業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起著決定性的作用。保護(hù)海洋漁業(yè)水域環(huán)境不僅是海洋漁業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的需要,也是確保人民群眾身體健康的需要。
當(dāng)前中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境惡化、漁業(yè)資源衰退,嚴(yán)重制約了海洋漁業(yè)的健康發(fā)展。按照科學(xué)發(fā)展觀的要求,必須加強(qiáng)對(duì)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的保護(hù),建立并完善海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)的法律制度,維護(hù)海洋漁業(yè)水域的生態(tài)平衡,防止海洋漁業(yè)水域環(huán)境的污染,改善海洋漁業(yè)生物資源的養(yǎng)護(hù)載體,實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。為此,本文以中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的研究現(xiàn)狀為中心,從面臨的問(wèn)題、破壞的原因及保護(hù)、修復(fù)研究等方面就目前中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的研究及存在的不足加以綜合評(píng)述,以期對(duì)以后的研究工作有所啟示。
1中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境現(xiàn)狀
由圖1可知,2001~2008年,中國(guó)未達(dá)到清潔水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域總面積在上下波動(dòng)中呈現(xiàn)出一定的下降趨勢(shì)。但是在未達(dá)到清潔水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域總面積下降的表象下,伴隨著的卻是較清潔海域面積的大幅下降。
污染海域面積特別是中度及嚴(yán)重污染海域面積的比重持續(xù)較高。如: 2008年,中國(guó)未達(dá)到清潔水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域總面積約為7·2萬(wàn)km2,比2007年減少約2·2萬(wàn)km2,但中度及嚴(yán)重污染海域面積的比重達(dá)到31%,與2007年基本持平??梢?jiàn),中國(guó)海洋環(huán)境的質(zhì)量并未出現(xiàn)明顯的好轉(zhuǎn)。
圖1 2001 ~ 2008年中國(guó)不同污染程度海域面積的變化趨勢(shì)Fig 1 The trend of sea areawith different levelsofpollution during 2001-2008 in China據(jù)《2008年中國(guó)海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》[2]顯示, 2008年,中國(guó)污染海域面積減少,較清潔海域面積增加,但總體污染程度依然較高。全海域未達(dá)到清潔海域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)面積約13·7萬(wàn)km2,比2007年減少約0·8萬(wàn)km2。較清潔海域、輕度污染海域、中度污染海域和嚴(yán)重污染海域面積分別約為6·5、2·9、1·7和2·5萬(wàn)km2。
嚴(yán)重污染海域主要分布在遼東灣、渤海灣、萊州灣、長(zhǎng)江口、杭州灣、珠江口和部分大中城市近岸局部水域。
另外,據(jù)《2008年中國(guó)近岸海域環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》[3]顯示,中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境狀況總體保持穩(wěn)定,局部漁業(yè)水域污染仍比較嚴(yán)重,主要污染物為氮、磷、石油類和銅。中國(guó)海洋天然重要漁業(yè)水域主要受到無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類的污染。無(wú)機(jī)氮污染以東海區(qū)、黃渤海區(qū)部分漁業(yè)水域和珠江口相對(duì)較重;活性磷酸鹽污染以東海區(qū)、渤海及南海近岸部分漁業(yè)水域相對(duì)較重;石油類污染以渤海部分漁業(yè)水域相對(duì)較重。
海水重點(diǎn)養(yǎng)殖區(qū)主要受到無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類的污染。無(wú)機(jī)氮污染以東海區(qū)和南海區(qū)部分養(yǎng)殖水域相對(duì)較重;活性磷酸鹽污染以東海區(qū)部分養(yǎng)殖水域相對(duì)較重;石油類污染以南海區(qū)和渤海部分養(yǎng)殖水域相對(duì)較重。海洋漁業(yè)水域沉積物中,主要受到鎘、砷、銅和鉛的污染。鎘、銅污染以東海區(qū)和南海區(qū)及渤海部分漁業(yè)水域相對(duì)較重;砷污染以南海區(qū)和渤海部分漁業(yè)水域相對(duì)較重;鉛污染以南海區(qū)部分漁業(yè)水域相對(duì)較重。
以上表明,中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境狀況總體上保持良好,但局部漁業(yè)水域的污染較為嚴(yán)重,海洋漁業(yè)水域環(huán)境嚴(yán)重受損,海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)面臨的生態(tài)環(huán)境十分惡劣(表1)。
2中國(guó)海洋漁業(yè)水域面臨的主要問(wèn)題及原因2.1中國(guó)海洋漁業(yè)水域面臨的主要問(wèn)題2. 1. 1漁業(yè)水域富營(yíng)養(yǎng)化,赤潮頻發(fā)環(huán)境污染引起的富營(yíng)養(yǎng)化使得近年來(lái)中國(guó)沿海赤潮發(fā)生次數(shù)增多,發(fā)生時(shí)間提前或者延長(zhǎng),主要赤潮生物種類增多,總次數(shù)和累計(jì)影響面積逐年大幅度增加。2008年,中國(guó)海域共發(fā)生赤潮68次,累計(jì)發(fā)生面積達(dá)到約1·4萬(wàn)km2,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為0·02億元[4]。赤潮的多發(fā)海域北移,已逐漸影響到黃海和渤海海域,且持續(xù)的時(shí)間呈上升趨勢(shì)。如:2008年2月,在遼寧省大連灣附近海域就發(fā)生了面積達(dá)到108 km2的赤潮[4]。赤潮的頻繁發(fā)生對(duì)海洋漁業(yè)水域的生態(tài)平衡,海洋漁業(yè)資源以及人類健康起著巨大的破壞作用。
2.1.2 水產(chǎn)品質(zhì)量下降,經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重由于海洋漁業(yè)水域環(huán)境受到污染,一些水產(chǎn)品受到汞、鎘、病原體等污染;此外,養(yǎng)殖水體環(huán)境惡化,導(dǎo)致病害頻繁發(fā)生,水產(chǎn)品中的殘留污染物出現(xiàn)了致癌物和對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害的物質(zhì)。由漁業(yè)水域環(huán)境引發(fā)的水產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,已經(jīng)開(kāi)始導(dǎo)致中國(guó)水產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降,喪失了部分市場(chǎng)的準(zhǔn)入資格,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2.1.3 漁業(yè)水域污染事故頻繁,漁業(yè)損失巨大污染事故主要有溢油污染、化學(xué)危險(xiǎn)品污染、液化氣船重大事故污染等[5]。污染事故對(duì)漁業(yè)水域環(huán)境造成的危害特別大。由此還引發(fā)許多社會(huì)矛盾,影響漁區(qū)的社會(huì)穩(wěn)定。2008年,全國(guó)共發(fā)生海洋漁業(yè)水域污染事故88次,污染面積約1814hm2,造成直接經(jīng)濟(jì)損失約3680萬(wàn)元。其中,影響最大的海洋漁業(yè)污染事故為: 2008年9月24日,在廣東江門(mén)川島以東飛沙州海域,韓國(guó)籍貨輪“ZEUS”因遭遇臺(tái)風(fēng)“黑格比”襲擊發(fā)生斷裂翻沉溢油,造成該海域42家養(yǎng)殖戶約4000 m2網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚(yú)類受到不同程度的污染,其主要養(yǎng)殖品種芝麻斑、青斑、紅魚(yú)、紅魷等大量死亡,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)800萬(wàn)元[4]。
2.1.4 漁業(yè)水域生態(tài)功能退化,漁業(yè)資源衰退海洋漁業(yè)資源棲息環(huán)境的破壞導(dǎo)致了生物組成結(jié)構(gòu)的變化,生物種群結(jié)構(gòu)趨向單一,生物多樣性在不同程度上遭到破壞。監(jiān)測(cè)資料表明:中國(guó)海洋生物多樣性指數(shù)明顯降低,生物物種減少;底棲生物生物量下降;傳統(tǒng)主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類資源先后衰退;水生野生物種、國(guó)家保護(hù)的水生生物急劇減少和消失[6]。如曾是渤海最重要漁業(yè)種類的對(duì)蝦、小黃魚(yú)、帶魚(yú)資源已經(jīng)嚴(yán)重衰退,而小型中上層魚(yú)類成為渤海的優(yōu)勢(shì)種,渤海生物資源結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化[7]。又如東海傳統(tǒng)的漁獲物小型化、低齡化和性成熟提早的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,其中小黃魚(yú)和帶魚(yú)年漁獲量中均以補(bǔ)充群體和幼魚(yú)為主[8]。種類交替、數(shù)量下降、漁獲個(gè)體小型和低質(zhì)化,嚴(yán)重制約了漁業(yè)資源的可持續(xù)利用。
2.2中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境破壞原因2.2.1 陸源污染陸源污染是指從陸地向海域排放的對(duì)海洋漁業(yè)的生長(zhǎng)、增殖、索餌造成或者可能造成威脅的污染物,包括工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)業(yè)廢水等點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染[9]。海洋污染物總量的85%以上來(lái)自于陸源污染物[5]。工業(yè)廢水是漁業(yè)水域最嚴(yán)重的污染源,其含有大量的懸浮物、有機(jī)物和還原性物質(zhì),以及多量的有毒有害物質(zhì),工業(yè)廢水導(dǎo)致的漁業(yè)污染事故占總發(fā)案率的70%[9]。生活廢水來(lái)源于人們?nèi)粘I钪挟a(chǎn)生的各種混合性污水,其中含無(wú)機(jī)鹽類、有機(jī)物及多種致病性微生物,是造成漁業(yè)水質(zhì)有機(jī)污染、生物污染和產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化作用的主要來(lái)源。
農(nóng)業(yè)廢水是指通過(guò)大氣降水、地表徑流的沖刷進(jìn)入漁業(yè)水域的含有大量農(nóng)藥、化肥的廢水,其加速水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程,該非點(diǎn)源污染對(duì)近岸海域的氮、磷污染較大。
2.2.2 養(yǎng)殖業(yè)自身污染一方面,海水養(yǎng)殖的生產(chǎn)過(guò)程和發(fā)展需要清潔、未污染的水質(zhì);另一方面,隨著近年來(lái)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,養(yǎng)殖方式由半集約化向高度集約化發(fā)展,養(yǎng)殖自身污染問(wèn)題顯露且日漸突出。
養(yǎng)殖區(qū)殘存的餌料、排泄的廢物、施用的化肥等直接影響水體富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生過(guò)程,成為誘發(fā)局部海域赤潮的原因之一;其次,在養(yǎng)殖的過(guò)程中,為預(yù)防養(yǎng)殖疾病、清除敵害生物、消毒和抑制有毒有害生物而大量使用化學(xué)藥品,這些含有不同程度毒物的治療藥物、消毒劑和防腐劑已成為直接影響海洋漁業(yè)水域環(huán)境的重要因子。
2.2.3 海上事故及不合理的海洋開(kāi)發(fā)由于不可抗力致使船舶觸礁、碰撞、擱淺、爆炸等事故,使有害物質(zhì)進(jìn)入海洋,對(duì)局部海域造成重大污染,這類事故對(duì)海洋漁業(yè)水域環(huán)境造成的危害特別巨大[3]。此外,由于缺乏嚴(yán)格的法規(guī)規(guī)范和宏觀調(diào)控,各行業(yè)和各類工程建設(shè)對(duì)海洋水域環(huán)境的影響日益加重,尤其是不合理的圍涂造地、河口造田、炸島采石、海底挖砂、海洋傾廢排污及違法捕撈,改變了海域的自然地形地貌、底質(zhì)分布和潮(水)流條件,導(dǎo)致億萬(wàn)年來(lái)自然形成的優(yōu)越的水產(chǎn)動(dòng)物產(chǎn)卵場(chǎng)、育肥場(chǎng)和越冬場(chǎng)等逐漸消失,近岸海域生物種類不斷減少,海洋和漁業(yè)資源日趨衰退,海洋漁業(yè)水域環(huán)境遭到了不可逆轉(zhuǎn)的損害[9]。例如:中國(guó)曾在20世紀(jì)50年代和80年代分別掀起了圍海造田和發(fā)展養(yǎng)蝦業(yè)兩次大規(guī)模圍海建設(shè)熱潮,使沿海自然灘涂濕地總面積縮減了約一半。灘涂濕地的自然景觀遭到了嚴(yán)重破壞,重要經(jīng)濟(jì)魚(yú)、蝦、蟹、貝類生息繁衍場(chǎng)所消失,而且大大降低了灘涂濕地調(diào)節(jié)氣候、儲(chǔ)水分洪、抵御風(fēng)暴潮及護(hù)岸保田等能力。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)沿海地區(qū)累計(jì)已喪失濱海灘涂濕地面積約119萬(wàn)hm2,另因城鄉(xiāng)工礦占用濕地約100萬(wàn)hm2,兩項(xiàng)之和相當(dāng)于沿海濕地總面積的50%。對(duì)沿海灘涂的破壞面積仍呈逐年上升趨勢(shì)[5]。
3 海洋漁業(yè)水域環(huán)境的研究
3.1海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)的研究為維護(hù)海洋漁業(yè)資源的生態(tài)平衡,促進(jìn)資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)水域環(huán)境狀況的根本好轉(zhuǎn)和漁業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康、快速增長(zhǎng),必須加強(qiáng)對(duì)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的保護(hù)措施。中國(guó)在水域環(huán)境污染控制和保護(hù)治理方面的研究起步較晚,從目前保護(hù)措施的研究成果來(lái)看,概況起來(lái)主要有如下幾點(diǎn):3.1.1 加強(qiáng)宣傳力度,樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展觀念海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)是關(guān)系到漁業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的大事,要開(kāi)展持續(xù)的、形式多樣的普法宣傳教育活動(dòng),努力增強(qiáng)全社會(huì)的漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展意識(shí),形成全民的懂水、愛(ài)水、護(hù)水、富水意識(shí),爭(zhēng)取社會(huì)各界對(duì)海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)工作的關(guān)注和支持,為海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的社會(huì)環(huán)境,在全社會(huì)形成人人理解、關(guān)心和支持水域環(huán)境保護(hù)工作的良好氛圍。
3.1.2 完善保護(hù)法規(guī),加強(qiáng)污染源的控制漁業(yè)水域環(huán)境是一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一體,漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)方面的法規(guī)不應(yīng)僅限于單項(xiàng)的管理控制,而要考慮引起污染的每一方面。中國(guó)現(xiàn)有涉及水域環(huán)境保護(hù)的法規(guī)多為單項(xiàng)法規(guī)。因此要加快環(huán)境保護(hù)綜合性法規(guī)的制訂,以法規(guī)的形式規(guī)定管理機(jī)關(guān)的責(zé)任與權(quán)力,建立完善的監(jiān)督管理約束機(jī)制,加強(qiáng)對(duì)污染源的控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)污染事故的事后治理向事前防范的轉(zhuǎn)變。
3.1.3 加強(qiáng)修復(fù)技術(shù)的研究海洋漁業(yè)水域環(huán)境的惡化已成為制約中國(guó)海洋漁業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素之一,實(shí)施海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)工程,恢復(fù)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的正常功能將是中國(guó)海洋漁業(yè)發(fā)展亟待解決的非常關(guān)鍵的問(wèn)題之一。環(huán)境修復(fù)技術(shù)是近年來(lái)伴隨著環(huán)境污染和環(huán)境大規(guī)模治理的實(shí)施而發(fā)展起來(lái)的。中國(guó)的環(huán)境修復(fù)技術(shù)還剛剛起步,但在許多方面已取得了相當(dāng)?shù)某煽?jī)。
3.2海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)的研究環(huán)境修復(fù)技術(shù)有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)及生物修復(fù)。
其中,生物修復(fù)方法是利用微生物、植物及其他生物,將環(huán)境中的危險(xiǎn)性污染物降解為二氧化碳和水或轉(zhuǎn)化為其他無(wú)害物質(zhì)的工程技術(shù)系統(tǒng)。相對(duì)于物理和化學(xué)修復(fù)技術(shù)來(lái)說(shuō),具有費(fèi)用低廉,處理操作簡(jiǎn)單以及安全性較高等優(yōu)點(diǎn),是一項(xiàng)發(fā)展?jié)摿^大、環(huán)境友好的處理技術(shù),已成為當(dāng)前環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)及趨勢(shì)[10]。根據(jù)生物修復(fù)的生物類群,目前的生物修復(fù)可分為:微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)等其他修復(fù)技術(shù)。
3.2.1 微生物修復(fù)技術(shù)微生物修復(fù)技術(shù)就是利用水中的異養(yǎng)微生物分解有機(jī)物質(zhì)。有機(jī)物質(zhì)在微生物特別是細(xì)菌產(chǎn)生的各種酶的作用下,經(jīng)過(guò)好氧或厭氧過(guò)程,發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),被逐步降解,最后轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)元素(礦化)而被植物吸收利用的技術(shù)。Pritchard等[11]利用微生物進(jìn)行阿拉斯加石油泄漏后的環(huán)境修復(fù),取得很好的效果。有學(xué)者在篩選環(huán)境微生物的基礎(chǔ)上尋找功能基因,對(duì)構(gòu)建超級(jí)工程菌進(jìn)行大尺度生態(tài)修復(fù)進(jìn)行研究[12-13]。中國(guó)也在該基礎(chǔ)上啟動(dòng)了渤海典型海岸帶生物環(huán)境修復(fù)技術(shù)。在菌類篩選方面,Chakrabarty[14]使用具有四種降解質(zhì)粒的“多質(zhì)粒超級(jí)菌”,使海上浮油在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)即可降解。李秋芬等[15]從蝦池底泥中篩選到10株有機(jī)降解菌, 72h內(nèi)化學(xué)耗氧量(COD)去除率分別達(dá)到60%和70%以上。
于明等[16]使用光合細(xì)菌在富營(yíng)養(yǎng)化水體治理中也顯示出良好的效果。
微生物修復(fù)技術(shù)在受污染水域的凈化和水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)中具有巨大的功效和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),優(yōu)點(diǎn)明顯。不過(guò),微生物修復(fù)對(duì)磷的處理效果有限,而且微生物處理相對(duì)于物理化學(xué)方法來(lái)說(shuō)處理速度較慢,受處理環(huán)境變化的影響較大[17]。目前,微生物修復(fù)技術(shù)正逐漸從應(yīng)用機(jī)理和基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用方面,并取得了明顯的效果,但仍未真正大規(guī)模、大范圍地應(yīng)用到海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)工程中。
3.2.2 植物修復(fù)技術(shù)植物修復(fù)就是利用植物根系(或莖葉)吸收、富集、降解或固定受污染土壤、水體、空氣中的污染物,以實(shí)現(xiàn)消除或降低污染環(huán)境的污染強(qiáng)度,達(dá)到修復(fù)環(huán)境的目的[18]。在該研究過(guò)程中,一些大型海藻因特殊的生理功能而受到關(guān)注。與浮游植物和其他清潔生物相比,大型藻類體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)貯存機(jī)制使其更適合在營(yíng)養(yǎng)鹽波動(dòng)的水體環(huán)境中生長(zhǎng),其不僅能夠凈化水質(zhì),還能與赤潮微藻進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng),向環(huán)境中分泌相生相克類的化合物,抑制赤潮微藻的生長(zhǎng),起到防止赤潮生物爆發(fā)性繁殖與增長(zhǎng)的作用。Nakai等[19]發(fā)現(xiàn)大型海藻海膜(Halymenia floresia)能夠持續(xù)分泌一種不穩(wěn)定的、對(duì)藍(lán)藻生長(zhǎng)具有抑制作用的化合物。Jin等[20]發(fā)現(xiàn)石莼(Ulva lactuca)分泌一些化合物,抑制共培養(yǎng)體系中赤潮異灣藻(Heterosigma akashiwo)和塔瑪亞歷山大藻(Alexandrium tamarense)的生長(zhǎng)。Hogetsu等[21]研究發(fā)現(xiàn),大藻(Pistia stratiotes)分泌的相生相克類化合物能夠抑制其它藻類的生長(zhǎng),并首次提出利用大藻的克生作用作為微藻生長(zhǎng)的控制手段。
植物修復(fù)相對(duì)于其他修復(fù)技術(shù)方式有著自身的優(yōu)點(diǎn),其適用于大面積、低濃度的污染,成本低,適用范圍廣,可處理多種污染物和多種環(huán)境;是一個(gè)自然過(guò)程,安全性較高;收獲相對(duì)容易,而且有相當(dāng)多的種類可獲得額外的經(jīng)濟(jì)效益。植物修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)讓植物修復(fù)技術(shù)的研究得到不斷的加強(qiáng)。但是植物修復(fù)過(guò)程較慢,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)集中在植物體內(nèi)并沒(méi)有真正去除,植物的收獲需要增加額外的費(fèi)用,環(huán)境因子對(duì)植物的生長(zhǎng)和去除效率影響較大[17]。
3.2.3 其他生物修復(fù)技術(shù)除了微生物修復(fù)以及植物修復(fù)以外,還有動(dòng)物修復(fù)以及一些特殊的生物應(yīng)用到水域環(huán)境中的修復(fù)方式,這一類的修復(fù)技術(shù)主要是通過(guò)一些底棲生物或者濾食性生物的攝食習(xí)性對(duì)水域環(huán)境中的有機(jī)物利用。已有報(bào)道指出[22],濾食性貝類、某些棘皮動(dòng)物等可以去除富營(yíng)養(yǎng)化水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),進(jìn)而凈化水環(huán)境。沈新強(qiáng)等[23]通過(guò)投放以巨牡蠣(Crassostrea sp·)為主的底棲動(dòng)物在長(zhǎng)江口水域開(kāi)展底棲生物修復(fù)試驗(yàn)的效果明顯。此外,多毛類(Poly-chaetes)在海洋生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)中處于關(guān)鍵環(huán)節(jié),可很好地利用底質(zhì)中的有機(jī)污染物和一些重金屬轉(zhuǎn)化為自身的生產(chǎn)力,其作為海洋食物鏈中的一個(gè)分室且生產(chǎn)單元,能夠凈化底質(zhì),使系統(tǒng)內(nèi)部的廢棄物再利用和循環(huán),增加環(huán)境生態(tài)效益,是海洋漁業(yè)水域環(huán)境中原位生物修復(fù)的重要生物種類[24]。
相對(duì)于微生物和植物修復(fù)技術(shù)來(lái)說(shuō),目前此類生物修復(fù)技術(shù)的研究報(bào)道較少,多集中在養(yǎng)殖區(qū)水域環(huán)境,且使用要求較高,單獨(dú)使用難度較大。
4 展望
良好的海洋漁業(yè)水域環(huán)境是中國(guó)漁業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的基本保證。事實(shí)表明,漁業(yè)水域環(huán)境惡化已經(jīng)成為新時(shí)期中國(guó)海洋漁業(yè)發(fā)展的最主要、最突出的制約因素;是中國(guó)海洋漁業(yè)由數(shù)量型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變的最大障礙;是中國(guó)海洋漁業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整中最急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。因此,正確認(rèn)識(shí)中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境現(xiàn)狀,加強(qiáng)海洋漁業(yè)水域環(huán)境的保護(hù)、修復(fù)及相關(guān)領(lǐng)域的研究,是中國(guó)漁業(yè)發(fā)展刻不容緩亟待解決的重大關(guān)鍵問(wèn)題。
4.1 保護(hù)措施的研究
漁業(yè)水域環(huán)境監(jiān)測(cè)為漁政機(jī)構(gòu)對(duì)漁業(yè)環(huán)境的管理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)與評(píng)價(jià)資料,為執(zhí)法提供可靠的依據(jù),對(duì)海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)具有特別重要的意義。中國(guó)海洋漁業(yè)水域環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)還有待健全,集中的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)也有待建立。今后的研究工作應(yīng)主要圍繞漁業(yè)環(huán)境有害物質(zhì)和有害生物有效監(jiān)測(cè)體系的設(shè)計(jì)和建立,各類環(huán)境樣品中痕量污染物質(zhì)快速分析方法的開(kāi)發(fā),生態(tài)環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)方法等。
從海洋漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)出發(fā),重點(diǎn)對(duì)需優(yōu)先控制的污染物(有機(jī)氯化合物和其它有機(jī)污染物、重金屬、石油烴、天然毒素、人工藥物、病原菌等)開(kāi)展研究,掌握其在自然水域中對(duì)海洋漁業(yè)水域環(huán)境結(jié)構(gòu)和功能的不利影響。此外,漁業(yè)水域環(huán)境質(zhì)量管理是漁業(yè)水域生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的一個(gè)重要組成部分。今后可通過(guò)對(duì)漁業(yè)環(huán)境質(zhì)量管理技術(shù)和措施兩方面的研究,為漁業(yè)行政主管部門(mén)制定漁業(yè)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系和相關(guān)的法律、法規(guī)提供重要的理論支持。
4.2修復(fù)技術(shù)的研究
在海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)技術(shù)的具體使用上,由于各種修復(fù)技術(shù)都有一定的缺點(diǎn),一定要合理選取最適合的應(yīng)用方法。鑒于生物修復(fù)的巨大優(yōu)勢(shì),應(yīng)著重加強(qiáng)這方面的研究工作。如可以把現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用到修復(fù)生物的改良中,加快生物修復(fù)技術(shù)規(guī)?;?、工程化培育等應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)領(lǐng)域的研究。
從海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)出發(fā),今后應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)修復(fù)作用菌的研究,篩選出高效作用菌或利用現(xiàn)代生物技術(shù)構(gòu)建高效基因工程菌;加強(qiáng)環(huán)境因子對(duì)修復(fù)菌的修復(fù)能力影響的研究,提高微生物修復(fù)在實(shí)際應(yīng)用中的效率;加強(qiáng)微生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用性和大范圍推廣的研究以及微生物技術(shù)在海洋漁業(yè)水域環(huán)境修復(fù)的應(yīng)用;選擇高效、高適應(yīng)性植物修復(fù)品種或通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)研究篩選新型修復(fù)植物;加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)修復(fù)植物的研究,降低處理成本;加強(qiáng)修復(fù)植物的大規(guī)模生產(chǎn)培育技術(shù)以及實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的工程管理技術(shù)的研究和推廣;結(jié)合各種生物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)新的生物修復(fù)技術(shù)及高效綜合生物修復(fù)技術(shù)的研究等。
參考文獻(xiàn)
[1]唐啟升.中國(guó)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海洋生物資源與棲息環(huán)境[J].北京:科學(xué)出版社,2006.
[2]國(guó)家海洋局. 2008年中國(guó)海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)[R].北京:國(guó)家海洋局,2009.
[3]環(huán)境保護(hù)部. 2008年中國(guó)近岸海域環(huán)境質(zhì)量公報(bào)[R].北京:環(huán)境保護(hù)部,2009.
[4]國(guó)家海洋局. 2008年中國(guó)海洋災(zāi)害公報(bào)[R].北京:國(guó)家海洋局,2009.
[5]王淼,胡本強(qiáng),辛萬(wàn)光,等.中國(guó)海洋環(huán)境污染的現(xiàn)狀、成因與治理[J].中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2006,5,1-6.
[6]唐啟升.中國(guó)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海洋生物資源與棲息環(huán)境[M].北京:科學(xué)出版社,2006.