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生态修复监测

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生态修复监测范文第1篇

我市水生态监测应包括对大范围生态系统的宏观监测,传统的监测技术不适应于大区域的生态监测,只有借助于现代高新技术,高效、快速地了解大区域生态环境的动态变化,为迅速制定治理、保护的方案和对策提供依据。遥感、地理信息系统与全球定位(统称3S集成)一体化的高新技术可以解决这个问题,在实际中通过建立生态环境动态监测与决策支持系统,有效获取生态环境信息,实时监测区域环境的动态变化,进而掌握该区域生态环境的现状、演变规律、特征与发展趋势,为管理者提供依据。

23S技术优势

3S技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

2.1遥感技术(RS)。RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息,并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理,从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。

2.2地理信息系统(GIS)。GIS就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统,它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息;而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等;还能查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统,还有一个特殊的“可视化”功能,就是通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上,成为信息可视化工具,清晰直观地表现出信息的规律和分析结果,同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。

2.3全球定位系统(GPS)。GPS是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息。

33S技术在水生态监测中的应用

3.13S技术用于水生态监测本底数据调查。“3S”技术为生态监测信息管理动态化、综合化、宏观化提供了新的技术手段,为建立监测信息库,融合监测数据、实验分析数据、统计数据、文字数据、地图数据、图像数据等提供了良好而高效的平台;也是水生态健康分析与评估的基本工具。在编制我市水生态系统监本底数据资料及陆地卫星图像图件,并定期调查哈尔滨各种湿地的分布和类型。在收集历次地面调查有关资料及图件的基础上,进行对比分析研究,拟定湿地类型分类系统,然后对遥感图像的影像进行初步解译,建立影像解译标志,进行判读区划,并绘制湿地类型图班,经野外实地抽样调查验证、补充修改后,编制湿地类型分布图,经过分类量算面积统计,得到哈尔滨湿地各种分布类型及面积,绘制哈尔滨湿地类型电子分布图,为以后湿地保护建设监测奠定基础。

3.2建立由3S技术支持的指标体系。哈尔滨市水生态监测中心已经于2011年起开展了松花江哈尔滨段水生态监测工作,初步建立哈尔滨市水生态监测指标体系,包括:小流域常规监测评价指标体系;重要支流和干流常规监测评价指标体系;湿地常规监测评价指标体系。由于哈尔滨市水系均属松花江水系,水生态系统中每项生物指标的变化,与区域生态环境的水文、水生生物、水质等水生态要素变化有着密切的关系,并相互影响。为此,紧紧抓住影响我市水生态系统敏感因子,建立科学的水生态系统监测体系,尤为重要,特别是针对我市近几年来,以滩涂湿地保护与修复实践,建立以湿地为宏观监测评价单元的水生态系统监测指标体系,采取3S技术和地面监测相结合,宏观监测和河流断面微观监测相结合,定点网络监测的定性和定量分析有机结合,并建立水生态环境动态监测与决策支持系统,有效获取水生态环境信息,实时监测区域环境的动态变化,进而掌握区域水生态环境的现状、演变规律、特征与发展趋势,为迅速制定保护、修复方案和对策提供依据。

4结束语

生态修复监测范文第2篇

摘要 我国目前土壤形势不容乐观。呈现多源,复合、量大、面广、持久、毒害等特征、对生态环境和食品安全构成重要威胁,影响经济社会可持续发展。本文分析了我国土壤污染防治工作的问题与挑战,总结了发达国家治理土壤污染的经验,并提出了深化我国土壤污染防治工作的建议。

关键词 土壤污染;污染防治;国际经验

有土斯有民,土地是人类赖以生存和发展的基础。开发、利用、保护好土壤关系国家和民族未来,是生态文明建设的前提和基础。根据2014年《全国土壤污染状况调查公报》的数据,全国16%的土壤环境超标,其中,一些地方土壤污染严重,工矿业废弃地和农业耕地土壤污染问题突出,重点区域类土地(重污染企业用地、工业废弃地、工业园区、固体废物集中处置地、采油区、采矿区、污水灌溉区和干线公路两侧)均有相当程度的污染,“毒土”“毒地”等事件在全国各地不断出现,威胁生态环境和食品安全,影响经济社会可持续发展。因此,加强我国土壤环境污染预防、控制和修复,意义重大、刻不容缓。本文旨在分析国内土壤污染成因,借鉴国际经验,探求国内土壤污染防治途径。我国土壤污染防治工作面临的问题与挑战

20世纪80年代以来,随着经济快速增长,我国土壤环境也迅速恶化,污染呈现多源、复合、量大、面广、持久、毒害六大特征,表现出由点到片,由城到乡,由单一到复合等发展态势。造成我国土壤环境恶化的原因和问题主要有以下几个方面。

一是土地资源禀赋低。我国土地资源具有绝对数量多、相对数量少且质量不高、环境压力大等特点。人均耕地面积仅为世界水平的43%,我国以世界上7%的耕地养活20%的人口。除东北平原、华北平原和长江、珠江中下游平原与汉江平原、成都平原外,耕地质量不高,无法耕种的中度、重度污染耕地有5000万亩,全国集中连片耕地后备资源主要分布在北方和西部干旱地区,后备资源开发存在生态难题。

二是土地污染源多面广量大。土壤是各类污染物的最终归属。我国30多年粗放的发展模式,使土地成为了一个“大垃圾箱”。工业“三废”排放,使污染物通过多种途径进入并积累于土壤。全国有11. 23万座矿山,1.2万座尾矿库,每年60万吨石油跑冒滴漏,固体废物堆放占地面积达200多万亩,有害废水污灌污染耕地3250多万亩,有害废气随雨水沉降到土壤中。农业生产存在“农药、化肥依赖症”,化肥产量和使用量占世界1/3以上,非降解农膜残留量达12万吨. “白色污染”严重,导致土质下降,危害人体健康。

三是土壤污染防治法律法规不健全。我国尚无针对土壤污染的专门法。2015年实施的新《环境保护法》虽对土壤环境保护提出了明确要求,但仍缺乏细则。虽然不少地方专门出台了土壤污染防治的规范性文件,但没有形成有效的土壤污染综合防治法律体系,约束力和系统性不够。

四是土壤污染防治标准体系不完善。我国有60类共3246种土壤,不同地区土壤有机质含量、年平均降雨量、地下水埋深等影响基准推导的重要参数具有较大的变异性。截至目前,我国已及正在修订的土壤质量标准有60多个,在数量上比较少,管理也不明晰,分属于10多个不同部门。此外, 《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)于1995年实施,2009年开始修订,至今仍在修订过程中,已不能适应形势发展。标准等级全国采用统一的标准值,没有区分土壤背景值的差异。此外,标准主要针对的是环境质量,从人体健康和生态风险的角度考虑不够;主要针对农业用地,对工业、商业和居住用地考虑不够。

五是土壤环境监测能力不足。我国土壤环境监测工作起步晚,技术落后,尚未形成全面的监测体系,部分地方能力有限,难以精准掌握各地区土壤污染的状况。

六是土壤污染防治技术薄弱。由于污染土壤面积大,污染程度深浅不一,自然条件复杂多变,对土壤污染防治技术和工艺要求极高。国内市场上现有的修复技术往往手段单一,科技含量低且修复成本非常高,修复设备与药剂大部分仍依赖进口。

七是土壤污染防治资金缺口大。国外的绿地建设中,土壤费占总投入的50%。我国“十二五”环境规划中仅有300亿元中央财政资金用于修复污染土壤,且主要是对城市投入,对农业生态环保投入不足,远远无法满足土壤污染防治资金需求。

八是土壤管理体制不顺。我国长期以来多部门分散治土,环保部门“统一监督管理”的职能在很大程度上被肢解和架空,造成权利义务失衡和权力横向分割的弊端。虽然2013年1月国务院出台的《近期土壤环境保护和综合治理工作安排》中提出: “建立由环境保护部牵头,国务院相关部门参加的部际协调机制,指导、协调和督促检查土壤环境保护和综合治理工作。”但仅靠部际协调机制难以解决多头管理的问题,常常会因部门利益影响工作效率。

九是土壤保护意识淡薄。由于土壤污染更具隐蔽性、滞后性和难可逆性,是一种“看不见的污染”,公众土壤污染防治自觉性和积极性不高,往往将土地利用的功利性和经济性摆在第一位,忽略土地本身的生命支撑价值、生态价值、文化象征价值、历史价值。大部分农村居民对环境污染表现淡漠,也缺乏依法维权意识,只要环境污染没有直接影响到自身的生产生活,大多采取漠视的态度,增加了土壤环境保护的成本。国外土壤污染防治经验

建立综合防治的法律体系

西方国家普遍将土壤作为一个独立的环境要素来进行立法保护,形成了从基本法到综合性法律再到专项立法的三层法律体系,用以调整和规范各类生产、生活活动。

美国从危险废物管理着手开展立法,颁布《土壤保护法》《资源保护回收法》《综合环境反应、赔偿和责任法》(“超级基金法”)和《小企业责任免除和棕地复兴法案》(“棕色地块法”)等法律法规,在建立土壤环境保护区、农田保护、土地管理政策、土地利用、污染场地修复等方面作出了具体规定,同时加强对水、化学品等污染的控制和立法。德国制定《联邦土壤保护法》《区域规划法案》《建设条例》等,对土壤污染清除和修复、土地开发、限制绿色地带开发作出规定。日本通过《农用地土壤污染防止法》《土壤污染对策法》为农用地以及“城市型”土壤污染的治理提供了专门法律保障,而《大气污染防治法》《二?英类物质特别对策法》《水质污浊防止法》《废弃物处理法》《化学物质审查规制法》《肥料取缔法》《矿山保安法》等外围法则从不同途径为土壤切断了污染源。法国虽没有专门性的土壤污染防治法,但修改和完善现有的工业法、废物法和民法,规定土壤污染者的相关责任,达到土壤污染防治目的。

强化土壤污染风险预防

发达国家将土壤环境风险评估贯穿土壤环境管理全过程,指导污染土壤的环境调查与监测,确定土壤污染风险是否可以接受、是否值得关注。英国认为预防土壤风险与修复污染土壤同等重要,建立了污染土壤暴露风险评估导则,率先提出污染地块可持续修复管理框架。德国一方面重点排查了全国有污染嫌疑的土壤并进行了风险评估,另一方面制定方案并组织实施了重点污染土壤的治理和修复。

完善土壤环境质量标准

当前发达国家普遍基于风险评估,划分不同土地利用方式,并制定土壤的环境质量标准。美国颁布旨在保护生态受体安全的《土壤生态筛选导则》以及保护人体健康的《土壤筛选导则》,此外还制定污染土壤初始修复目标值,许多州据此制订各自的土壤质量标准。英国在考虑不同土地利用方式下以保护人体健康为原则制定土壤指标值。加拿大则以其保护生态土壤质量指导值和保护人体健康土壤质量指导值两者中的最低值作为最终土壤质量指导值。荷兰在《荷兰土壤质量法令》中设立了土壤修复的目标值、干预值及部分污染物造成土壤严重污染的指示值。日本在制订土壤环境标准时,特别设立浸出液标准。

全面准确开展土壤监测

西方国家普遍深入开展土壤调查,尤其是利用高光谱遥感与无线传感器网络等新技术进行土壤监测与评价,摸清底数,为开展土壤保护工作打下坚实基础。欧盟实施土壤环境评价监测项目,设计欧盟范围内可比的监测标准和指标体系,建立评价土壤现状的资料参考中心,对国家级土壤监测数据进行有效统一管理。德国根据土地用途对全国土壤实施监测,了解土壤特性变化,以评估治理措施是否有效,共设立监测点800多个,并建立污染土壤数据库进行动态管理。法国建立污染土地的数据库,信息包含现存的污染地和已被修复的污染地。美国相关部门向用户免费提供很多土壤基础信息,例如分辨率低于30米的遥感资料,从而为新技术的应用创造有利条件。

分类治理的防治措施

根据土壤的不同功能,西方国家坚持区别对待,积极推动土壤污染分类整治和管理。美国防治土壤污染关注范围从农业用地逐渐扩大到工业用地,通过一系列法律及修正案对“棕色地块”进行有效治理。建立危害分级系统,根据地下水、地表水、大气和土壤4种污染迁移途径来评估场地的污染状况,有针对性地治理。德国通过一套颜色指标体系明确土壤治理要求,分别用绿线、黄线和红线表示应采取预防恶化、发出警告或必须清理的措施。日本和韩国在土壤污染调查、整治责任承担、费用负担、管制方式等具体制度中,对“农业型”土壤污染和“城镇工矿型”土壤污染区别对待。俄罗斯在《关于安全使用化学杀虫除莠剂和农业化学制品法》中针对农业生产施用农药化肥等化学制剂的控制与监督管理做出详细规定。

采用先进的治理技术

国外土壤修复主要采用两大方法(原位及异位)和五类技术(工程措施、物理修复、化学/物化修复、农业生态修复和生物修复)。1982-2005年,美国超级基金一共进行了997个土壤修复项目,采用异位修复的项目约占53%,固化/稳定化及焚烧占异位修复项目的69%,土壤蒸汽抽提占原位修复项目的53%。欧洲各国因工业历史和污染类型不同,污染场地特征不同,土壤修复技术也存在明显差异,整体上采用原位及异位修复技术的比例相当。目前,绿色修复技术既可降低修复行动的环境足迹及经济上的负面影响,又使修复行为的净环境收益最大化,越来越受到重视。

“污染者付费”基础上的市场运作

在政府提供专项治理资金的同时,激励社会资本加大土壤治理投入。美国通过征收专业税,建立规模超过1000亿美元的土壤修复“超级基金”,由其兜底全国范围内污染场地的修复。英国污染场地修复资金实行等级责任制:最初向土地排污的企业、个人或知情并容许排污发生的人为第一级;当前土地所有者、业主为第二级;土壤污染治理责任由第一级承担,但无法找出原始污染者时由第二级承担。日本采用“原因者负担”和“受益者分担”双原则并设立专项基金治理污染土地。具体方式是:先对污染土地展开调查并制定治理方案,然后对该土地进行收购和治理,在治理完成后将土地卖给企业,最后按基金出资比例对获利的5%进行分配。对于无主土地的治理,德国采取政府先垫钱修复,后调查确定最终谁付费的治理方式;而对历史遗留的污染场地治理,政府给予补贴。

综合防治土壤污染的建议

通过分析发达国家土壤环境保护、可持续管理和修复的成本可以发现,三项成本的基本比例为1:10:100。借鉴国际经验,我国必须重视预防,并坚持防、控、治一体化,分类施策、分区防控,走市场化与专业化相结合的路子。

建立土壤污染防治联合机制

土壤污染情况复杂,涉及部门多,治理和协调难度大,需进一步明确地方政府、中央部门的责任及中央相关部门的职责。环保部作为土壤污染防治牵头部门,应加强综合协调,完善法规标准,建立部门联动机制;与农业部、国土资源部等成立“国家耕地面源和农村污染防治协调领导小组”,下设办公室,具体工作可由农业部承担;与工信部、住建部、国土资源部等成立“国家城镇和工业用地污染防治协调领导小组”,下设办公室,具体工作可由住建部、环保部共同承担。协调跨区域水土协同治理,统筹土壤、重金属和化学品、固废、危废污染防治工作。

建立健全法规和标准体系

尽快制定出台“土壤污染防治法”及其配套规章制度,加快土壤环境质量标准的修订。修订、完善与土壤污染相关的水、大气、固体废弃物等方面的法律、法规,强化土地管理、城乡规划、环境功能区划等关于土壤保护的内容,形成科学、合理、系统的土壤污染防治体系。严格法律责任,加大执法力度,加强对涉重金属企业废水、废气、废渣等处理情况的监督检查,规范危险废物的收集、贮存、转移、运输和处理处置活动,严控农药、化肥、农膜的乱用滥用问题,加大对造成污染后果行为的处罚力度。建立土壤污染责任终身追究机制,并依法追究刑事责任。

加强源头控制

坚持绿色化发展,大力推进清洁生产。严格项目准人,关闭、淘汰和搬迁小冶炼、小化工等企业。健全排污许可制度,改造环保设施,严格控制排污量和浓度。打击非法采矿,促进矿山集约化开采和废水、废渣集中排放和处理。划定生态红线,严格监管农田和重要农产品基地,严格控制污水灌溉,加强对农药、化肥及其包装物以及农膜的环境管理,提高农业补贴标准。实行保护性耕作和轮休耕作制度。完善政府绩效考核体系,强化土壤环保考核指标。积极推进生态文明建设党政同责制,明确地方党委及其部门在生态文明建设中的责任。

加强土壤监测

联合多部门共同建立长效土壤环境质量监测机制,开放监测市场。制定统一的监测规范,构建土壤环境质量例行监测、预警监测、应急监测网络,定期开展全国土壤环境污染状况监测,建立全国土壤环境监测数据库系统,为土壤污染防治提供可靠数据。

实施分类防治

对工业、农业和住宅用地分类施策;划定优先保护区域进行分区防控;按照受污染程度开展分级防治。启动“土壤环境保护工程”,推进土壤污染防治示范工程。完善“以奖促治”“以奖促保”政策。建立土壤修复技术默认清单制度。

加强科技支撑

搭建土壤环境的国际交流与合作平台,注重引进、吸收、消化适用于国情的国外先进技术。搭建土壤污染治理与资源可持续利用技术平台,自主研发关键技术、设备。

健全资金投入机制

借鉴重庆污染土壤治理模式,加快以土地经营、批租为支撑的财税、金融模式改革。继续探索生态补偿、排污权交易、污染责任险等经济措施。对严重污染的耕地,要调整种植结构,划定农产品禁止生产区并进行生态补偿;定点收购被污染粮食并补偿费用。建立相关的土壤污染防治与修复基金。对积极开展土壤污染保护和治理的地区,加大资金奖励支持力度。发展土壤修复相关产业,鼓励民间资本注入,开展PPP模式,推进第三方监测、治理。

加强土壤保护宣传教育

提高企业和公众土壤环境安全意识和土壤环境保护参与意识,进企业、进社区、进农村、进课堂宣传土壤环境保护知识,并为一线生产者提供专业培训。

国际合作和履约工作

生态修复监测范文第3篇

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。

参考文献

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生态修复监测范文第4篇

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。

生态修复监测范文第5篇

1来宾市水土流失、水土保持生态修复现状

来宾市位于广西中部,地理位置介于N23°16'—26°29'、E108°24'—110°28'之间,辖6个县(市、区),总人口229.12万人;土地总面积1.34万km2,有可耕地35.84万hm2、宜林地54.15hm2、宜牧地20.21hm2、水域3.18万hm2,森林覆盖率达43.4%;地处亚热带季风气候区,气候温和,日照充足,雨量充沛,年平均日照时数1320~1734h,年平均降水量1225~1942mm;主要产业为农业,2010年人均生产总值为13016元。来宾市是广西水土流失较严重的地区之一。据20世纪末遥感调查结果,全市有水土流失面积2228.32km2,占土地总面积的16.63%,包括轻度侵蚀1352.66km2、中度侵蚀718.53km2、强烈侵蚀142.51km2、极强烈侵蚀14.62km2。区域大部分为山地或丘陵,平地少;土壤多为砂页岩、石灰岩和花岗岩长期风化、溶蚀形成,土质疏松;降水充沛,降雨集中且强度大;植被稀少、生态环境脆弱。2000年以来,来宾市大力开展以小流域为单元的水土保持综合治理。“十五”、“十一五”期间累计完成治理面积31975.83hm2,包括坡改梯36.01hm2、营造水保林12119.24hm2、栽植经果林1638.65hm2、种草0.67hm2、实施封育治理18181.26hm2,另外还修建了挡土墙、农田防护堤、拦沙坝等水土保持工程,其中以封育治理为主的生态修复工程面积占治理措施总面积的56.86%。来宾市水土保持生态修复的主要做法是以生态自我修复为主,人工措施为辅,以小促大,充分依靠和发挥大自然的力量,在生态系统脆弱但水土流失并不十分严重的地区采取封育保护措施,适当补植水土保持林,取得了明显的效果,不仅促进了大面积植被恢复、减轻了水土流失、加快了水土保持步伐,而且还有助于加快生产方式的转变和促进区域经济的协调发展。

2生态修复存在的问题

(1)缺少统一规划。虽然2004、2005年根据水利部、自治区水利厅的统一部署,来宾市水利局做了全市水土保持生态修复规划,但只是一些粗略规划,仅把水土保持生态修复孤立地作为一项工程来搞,没有形成系统的、经批准实施的规划成果。部分县对水土保持生态修复缺乏统筹协调和通盘考虑,没有拿出解决农民长远生计和将农业劳动力从土地上转出的方案措施,执行效果很不理想。

(2)模式单一,管理落后。“十五”、“十一五”期间来宾市水土保持生态修复措施基本就是封禁,导致许多人把生态修复简单地等同于封禁,很少实施其他的配套措施;在管理模式上,封禁管护的做法主要是立封禁牌,一封了之,然后雇用临时工作人员看护,管理环节薄弱。

(3)封禁管理难度大。生态修复实施地的农民一时难以适应禁伐、禁采、禁牧的要求,经常出现有禁不止的情况。

(4)配套资金不足,支持措施不力。水土保持生态修复工程的县级配套资金基本不到位,政府支持措施不力,农民发展畜牧业所需的牲畜品种、饲料、资金以及畜产品的销售渠道等也没有得到很好的解决,从而导致一些生态修复措施难以维持下去。

(5)专业技术人才严重缺乏。当前广西从事水土保持工作的科技人才基本都集中在科研院所、高校或省级以上单位,地市级以下特别是基层人才严重缺乏。同时,水土保持生态修复的研究成果不够成熟,如广西生态修复机理及技术、人为干预对生态系统的影响机理、分区修复模式、生态修复效益分析等课题还没有系统的研究成果。此外,完善的生态修复监测体系还未建立,监测工作不规范,水土保持生态修复技术服务体系也没有建立,无法为业务部门工作提供相应的技术保障,因此修复工作基本处于摸索阶段。

3几点建议

(1)编制地区水土保持规划。市、县两级水行政主管部门要及时会同同级发改、财政、林业、农业、国土、畜牧等部门,在经济社会发展总体规划的统一指导下,按照水土流失类型、分布、成因以及不同区域的自然状况、经济社会条件和生态修复规律,编制系统的水土保持总体规划和水土保持生态修复专项规划,明确生态修复的分区、目标、任务与措施。规划报经同级人民政府或授权部门批准后,纳入国民经济和社会发展计划,对规划确定的任务,安排专项资金,严格落实并纳入政府年度考核目标。

(2)完善配套政策。制定有利于鼓励、调动广大群众投入水土保持生态建设积极性的配套政策,如出台小额贷款、税费减免以及苗木、种子、牲畜、饲料供给等优惠政策。

(3)加强宣传,提高认识。过去人们的注意力普遍放在依靠人工力量治理水土流失上,对人与自然和谐相处的理念缺乏足够的理解和认识,因此要采用典型事例、科学数据、经验总结等多种形式加大对水土保持生态修复的宣传力度,引导与教育水土流失区广大干部群众,正确理解并处理好人工治理与生态自我修复的关系,把生态自我修复作为水土保持生态建设的一项重要工作落到实处,实现生态建设的可持续发展。

(4)建设水土保持科技队伍。注重水土保持科技人才队伍建设和人员培训,建立健全水土保持生态修复科技服务体系,为水土保持生态修复提供技术支撑。市、县两级水利水保部门一方面要注重从大专院校招聘水土保持专业的毕业生,另一方面要加强对现有水土保持工作人员的科技培训,建立一支与工作相适应、规模与结构合理的水土保持科技队伍。

生态修复监测范文第6篇

关键词:水利工程设计;生态环境;设计原则

中图分类号: TV文献标识码:A

随着现代工程技术手段的不断发展,人类对河流进行了大规模的开发利用,兴建了一大批各种各样的水利工程。这些水利工程一方面给社会带来了巨大的经济效益和社会利益,另一方面也极大地破坏了人类赖以生存的自然资源和生态环境。因此,如何兴利弊害,充分发挥水利工程为人类造福的优势,减免其对生态环境的不利影响,是广大水利工作者必须考虑的问题。

1.水利工程设计对生态环境的影响

在以往的水利工程设计时,往往单纯考虑一时的经济效益,忽视了对当地生态环境的影响问题,致使自然环境和生物群落受到破坏,局部地区出现生态危机,进而危害人类。如:闸坝阻断河流,影响鱼类回游、产卵区的规模和数量和水生物生长、繁殖和发育;盲目围垦湿地,破坏重要鸟类、兽类栖息地;超采地下水引起地面沉陷、开裂或海水入侵;对水资源开发利用缺乏统一规划和管理,使骨干河道断流或上游引水、下游干旱,造成干旱灾害搬家,土地次生盐碱化,荒漠化;修建闸坝后,水质、水量改变,影响自然景观,阻碍水运通航;因水环境改变而造成的地质灾害,过度围垦湖泊及河道滩地,缩小行洪断面和减少洪水容蓄场所,以致洪水决堤漫溢成灾,如库岸崩塌、黄土湿陷以及水库诱发地震等。总之,人类实施的一系列水利工程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了严重影响。因此,未来的水利工程设计要权衡社会经济需求与生态系统健康需求二者的关系,使二者相辅相成,实现可持续发展。

2.水利工程设计时保护生态环境应遵循的原则

目前, 在水利工程的规划设计规范中, 都要求进行环境影响评价, 并需进行严格的审批。对此应予以充分重视并加强此方面工作。1997 年水利部的《江河流域规划编制规范》(SL201- 97) 中也提出了对江河流域治理开发规划方案进行环境影响评价, 要求从宏观上识别、预估、分析其对生态环境的有利和不利影响, 研究减免不利影响的对策和措施并纳入规划方案。因此,水利工程设计时应从以下几个方面综合考虑,实现生态环境保护。

2.1 水利工程设计与生态环境保护相结合

水利工程设计要坚持人与自然的和谐共处,正确处理工程与人类、自然和环境保护的关系,把对环境的不利影响减少到最小程度,保证生态系统和经济系统的相互协调和良性发展。水利工程设计要以科学发展观为统领,从宏观上识别、预估、分析其对生态环境的有利和不利影响,按照生态环境效益与社会经济效益协同发展原则,建设生态水利工程。

2.2工程安全性和经济性原则

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。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、修复规律,力争以最小的投入获得最大的产出。

2.3提高河流形态的异质性原则

水利工程设计的目标是恢复或提高生物群落的多样性,重点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。因此,在水利工程规划设计前,应该对河流进行生物调查、对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、深泓、泥沙、凹凸岸冲刷、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。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。

2.4生态系统自设计、自我恢复原则

水利工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。要实现水利工程设计与生态环境协调发展,需要依靠生态系统自设计、自组织功能,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。设计生态水利工程时,科技人员要放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念,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。在设计水利工程实施方案时,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。考虑的因素包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,生物的种类、密度、生物生产力及群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要充分利用乡土种,防止外来物种入侵。

2.5 反馈调整式设计原则

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。

2.6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高。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。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;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;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;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,河流生态修复是靠时间做工作的,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.结束语

在新形势下,如何树立和落实科学发展观,使水利工程建设与生态环境保护协调发展,是一项极为重要的课题。综上所述可知,笔者认为如果水利工程设计严格根据生态水利工程的基本原则进行,就能够有效的避免一些突况或者滞后影响事故的发生,就能够满足人类发展过程中的实际需求,同时还大大降低人类对自然环境造成的影响,进一步促进生态系统的稳定性,实现人和自然和谐相处,实现持续发展。

参考文献:

[1]庞英臣 水利工程对河流生态系统的不利影响及对策[J] 黑龙江水利科技,2010(5).

[2]田丰 水利工程建设与保护生态环境可持续发展[J] 辽宁工业大学学报(自然科学版),2009,2.

生态修复监测范文第7篇

发达国家的土地整治技术比较成熟,土地整治中所涉及到的技术主要包括生态工程技术、环境影响评估技术、信息技术、规划技术、乡村景观保护与重建技术等。德国的土地工程始于13世纪,在土地整治技术方面一直处于世界领先地位,德国的巴伐利亚州现已普遍应用计算机数据处理技术,建立了土地整治信息系统(LE-GIS),将土地整治的各种数据、图件和权属状况等资料储存于该系统中。俄罗斯的土地工程技术可追溯到15世纪,1996年12月,在莫斯科通过成立“俄罗斯及独联体国家土地关系与土地整理问题国际研究会”,提出了统一进行研究和判定土地利用与土地整理的理论与标准,研究景观的、生态的土地整理设计理论和技术方法。澳大利亚的土地工程技术研究重点是因矿产资源开发引起的土地复垦问题,在土地复垦整治的计算机模拟方面取得了大量处于世界先进水平的科研成果,重视土地生态系统重建研究。Caya等将模糊专家系统模型(FuzzyEx-pertSystem)应用于土地整治后的土地重新安排中,使土地权属分配得到更多农户满意。使整治前后的所有地块总价值相等,是成功的土地整治工程,因而必须要对地块的价值进行评估,GIS技术在价值评估中有着很大的优越性。国外土地整治的上述技术已经比较科学、系统、规范,适应了土地整治实践的要求。我国土地整治起步较晚,有关土地整治技术的研究甚少,土地整治实践中非常缺乏技术支撑。我国急需从土地整治技术的工程化、标准化、信息化和系统化等方面构建土地综合整治技术支撑体系,我国土地整治技术的核心是景观设计与生态化整治技术。胡静等为实现运用信息化手段对土地整治项目建设情况进行动态监测和预警,对提高项目管理效率提供了技术支撑,对土地整治工程项目建设监测管理系统进行了研究与设计,从建设一体化监管信息平台出发,构建了“中央—省级—县(区)级”三级动态监测管理系统;王金满等应用数字高程模型(DEM)原理,借助GIS软件的统计功能,研究了山地丘陵区坡式梯田土地整治工程量测算方法和流程,并为测算土地整治量提供了方法借鉴;叶艳妹等设计了农地整治中急需解决的路沟渠生态化技术和灌排沟渠生态化设计技术。2008年“十一五”国家科技支撑计划立项了首个土地工程研究项目“土地整理关键技术集成与应用”,对“土地整理规划、设计技术、土地整理工程施工关键技术、土地整理质量与生态监测关键技术、土地整理实施信息化管理技术、东部基本农田优质精细型土地整理技术、中部粮食主产区增量经济型土地整理技术以及西部生态脆弱区保质生态型土地整理技术”等进行了研究,这也充分说明土地工程技术研究适应了时展的需要和趋势。

2不同类型土地整治工程技术

目前,土地综合整治包括:

①对未利用地的开发利用,如根据需求和现状将未利用地改良为农地或建设用地;

②对已利用地的综合整治,提高土地利用效率和土地产值,如对农地的改良、配套,进行集约化利用,建设高标准农田;

③对现状土地进行土地市场一级开发支持经济建设,对污染、灾毁及破损土地的整治利用等。笔者基于长期的实践经验,结合实际提出了以下不同类型土地整治工程技术。

2.1非农用地转化为农用地工程

非农用地是指农业用地和暂时难于利用的土地(如戈壁、沙漠、高寒山地、裸岩、裸土等)以外的土地,通常包括农村聚落,大、中、小城镇,工矿区,交通运输、名胜古迹、旅游、疗养区,自然保护区等占用的土地。我国非农业用地约占国土中面积的22.9%。农业用地又称农用地,指直接或间接为农业生产所利用的土地,包括耕地、园地、林地、牧草地、养捕水面、农田水利设施用地(如水库、闸坝、堤埝、排灌沟渠等),以及田间道路和其他一切农业生产性建筑物占用的土地等。非农用地转变为农用地具有提高土地利用率和产出率的功能,有利于推进节约集约利用土地,促进土地资源的可持续利用。在土地利用总体规划和土地工程专项规划的指导下,根据土地的适宜性和经济发展的需要,对田、水、路、林、村采取必要的措施进行整治,对土地资源重新配置,可以实现资源的积极整合、有效利用以及资源集中集约化发展,有效地改善土地生态环境,实现土地资源的可持续利用。非农用地转化为农用地的工程措施主要是土地工程。土地工程是对低效利用、不合理利用、未利用以及生产建设活动和自然灾害损毁的土地进行整治,提高土地利用效率的活动。在工程中应遵循因地制宜、系统性、整体性和经济、生态与社会效益相结合的原则,主要内容包括成土、土地平整、土壤改良、灌溉及水利配套、电力、林业、道路等内容。在土地开发工程中应兼顾国家惠农政策,结合当地生产生活条件,因地制宜建设新农村,发展现代农业,如设施农业、观光农业和生态农业等。

2.2建设用地整备工程

建设用地,是指付出一定投资(土地开发建设费用)、通过工程手段为城镇村及工矿等各项建设提供的土地。它是利用土地的承载能力或建筑空间,不以取得生物产品为主要目的的用地。据土地所用权特点,建设用地整备工程,是指由政府或其授权委托企业,对一定范围内的现状土地(包括农用地、建设用地及未利用地)进行统一的征地、清表、整治、平整并进行适度市政配套设施建设,使之达到“三通一平”(通路、通水、通电和土地平整)、“五通一平”(通水、通电、通路、通讯、通气和土地平整)或“七通一平”(给水、排水、通电、通路、通讯、热力、燃气和土地平整),从而符合建设用地标准的过程。建设用地整备工程中的整治工程,主要指通过一定工程、生物或技术手段,使海域、沼泽或土质难以为建设用地所利用的土地达到建设用地的标准。例如,荷兰、日本、中国香港等地的填海造地工程,将原有的海域、湖区或河岸转变为陆地作为建设用地,需要围堰、基槽清淤、基坑填沙、填砂等工程;沼泽地区的地基承载力较低,当作为建设用地开发时,要注意采取降低地下水位、排除积水等措施,以提高地基承载力和改善环境卫生状况。

2.3污损土地改良改造工程

污损土地是指由人类活动或自然因素造成的土地污染和损毁,使土地完全或部分失去原来的使用价值和建设功能,包括污染土地和损毁土地。对污损土地进行改良改造区别于其他废弃地的改良改造,需要根据“因地制宜”原则,采取不同的技术措施去除污染物、恢复损毁土地,并通过污损土地利用评价,使其达到农用地或建设用地的使用标准。

2.3.1污染土地改良改造技术。污染土地是指人类活动或自然因素产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤环境质量恶化,对空气、生物、水体或人体健康产生危害,使其社会属性和自然属性受到影响的土地。污染土地改良改造技术是利用一定的技术措施,对污染土地进行改造使其恢复到未污染的水平。污染土地改良改造技术按地点可分为原位改良改造技术和异位改良改造技术。原位改良改造技术即对未挖掘的土壤进行改良改造;异位改良改造技术指对挖掘后的土壤进行处理的过程。土地污染改良改造按操作原理主要分为物理改良改造技术、化学改良改造技术和生物改良改造技术[。污染土地的物理改良改造是指通过物理过程的调节或控制,改变土壤的物理性状,使污染物得到有效控制,将污染物与土壤分离或转化为低毒或无毒物的改良改造过程。主要的物理改良改造技术有客土和换土技术、蒸汽浸提技术、玻璃化技术、固化/稳定化技术、电动力学技术、热处理等。污染土地的化学改良改造技术是指在污染土壤中加入化学试剂,使其与土壤中的污染物发生化学反应,如氧化、还原、酸碱、中和、聚合、沉淀等反应,从而使污染物从土壤中分离、转化、降解成无毒或低毒性物质。典型的化学改良改造技术有化学淋洗技术、氧化/还原技术、溶剂浸提技术、施入改良剂或抑制剂等。污染土地的生物改良改造技术是20世纪80年代以来出现和发展起来的,主要是指依靠某些生物的活动和具有某些特的微生物,使土壤或地下水中的污染物得以清除或降解,使其转化为无毒或低毒物质的过程。它主要是利用土壤特定的微生物、根系分泌物、菌根和超富集植物等降解、吸收或固定土壤中的污染物,从而实现污染土壤改良改造的目的。狭义的生物改良改造仅指微生物改良改造,广义的生物改良改造包括微生物改良改造和植物改良改造,有时也包括动物改良改造。

2.3.2损毁土地改良改造技术。损毁土地是指由于自然或人为因素导致土地表土丧失或整个土地毁坏而造成土地第一生产力的丧失。损毁土地改良改造工程是通过工程技术手段对损毁土地进行改良改造使其恢复成可利用的有效土地,包括生境建设和群落建设两大内容。生境建设是对地貌的重塑和土壤改良培肥,其核心在于“造地”,为生物群落建造一个良好的生境。群落建设则包括植被重建和引入土壤微生物及动物,其核心内容是植被。对于凹型地貌的重塑,通常采用填充和客土的方式。对于凸型地貌重塑则采用土地平整、建梯田的方式。目前矿山开采造成的土地损毁较为严重,对于矿山损毁土地的地貌重塑一般采用“剥离—采矿—复垦”一体化工程技术,实现“边开采,边复垦”的良性循环。

2.4低标准用地提升工程

2.4.1低标准农业用地提升为高标准农业用地工程。高标准农业用地可定义为:一定时期内通过农村土地整治形成的设施配套、高产稳产、旱涝保收、节水高效、生态良好、抗灾能力强、与现代农业生产和经营方式相适应的耕地,包括高标准基本农田和其他高标准农用地。低标准农业用地变为高标准农业用地工程是通过对山、水、田、林、路的综合治理,使项目区的农业基础设施得到全面的改善和提高,达到发展现代农业的基本要求,使其能达到或基本达到:水源覆盖实现方田化,灌溉实现节水化,秸秆实现还田化,耕作实现机械化,施肥实现配方化,种子实现良种化,田间道路实现沙石化,农田林网实现网格化,田间种植实现规范化,农产品实现无公害化。

2.4.2低标准建设用地提升为高标准建设用地工程。高标准建设用地可概括为:以可持续发展思想为指导,遵循现有土地利用规划及相关法律法规与政策,合理布局各业用地,调整优化用地结构,加强监管,通过科学技术增加对存量土地的各种投入,实现边际投入等于边际收入时土地使用价值最大化的利用状态,提高土地使用效率,满足经济社会发展对土地的需求,促使土地经济效益、社会效益和生态效益得到明显提高。高标准建设用地建设最终是为实现土地的节约、集约利用,而土地集约利用的前提是用地的合理布局和结构的优化完善。高标准城市建设要按照城市建设规划,合理调整城市各业占地布局,严格控制大面积囤地现象,提高城市土地利用效率。高标准农村建设可按照新农村建设标准,对原有农村建设用地进行合理规划布局,减少或消除农村大片闲置地,消除空心村,做好土地复垦工作。对旧工矿用地进行考证,对废弃区进行生态修复,拆并不合理采矿区,做好原矿用地生态修复工作。

3未来土地整治工程技术的发展趋势

21世纪土地整治工程技术最为显著的特点是使规划、设计、新材料、新产品、新工艺、信息、监测及标准规范等不同领域进行有效交叉和融合,通过系统集成与自主创新,使土地整治工程技术得到全面提升。未来的土地整治工程技术将以提高土地质量和改善生态环境为主要目标,实现从注重数量向数量、质量、生态管护并重的方向转变。具体发展方向主要包括:土地整治技术将向的综合化和集成化发展;土地整治工程技术将全面和深入的应用信息化;利用计算机仿真和模拟土地整治生态变迁;土地整治多源异构数据整合与互操作技术等领域的技术开发和工程化研究;土地整治项目规划设计向生态化、智能化、节水节地型和可视化发展;质量型和生态型土地整治技术将实现针对性、高效性和最优化;土地整治的景观重塑和恢复工程技术;土地整治监测将从注重数量监测向数量、质量、生态和效益监测发展;土地整治的施工技术实现可持续发展和利用。

3.1农田建设工程技术发展趋势

传统的土地整治因缺少先进的工程技术支撑,导致农田路沟渠使用寿命短,土地平整质量难以满足现代化农业发展的需要,部分耕地生态环境质量退化。再加上因不同地区、不同土地类型和不同利用方式对于诸如沟渠、道路设计强度、建设材料、成分配比、施工工艺、使用周期等要求均有明显差异,对一些关键景观断裂点的修复也缺少精细化的工程技术支撑,这些均影响土地整治的可持续性和工程效益的发挥。因此,研发新的适应农田建设的规划与设计技术,提出专门的精细化土地平整工程技术,应用激光技术进行土地精细平整作业,自主研发高标准基本农田建设新材料、新产品与施工工艺,增强高标准基本农田保育工程能力等领域将是未来农田建设工程技术的主要发展趋势。

3.2矿区土地复垦工程技术发展趋势

发达国家把复垦工程作为矿区开采的一部分,十分重视矿区生态恢复、景观重塑、生物多样性保护、可持续土地复垦、复垦工程与周边景观协调以及复垦土地的跟踪监测与评价。因此,矿区复垦土壤的地表稳定与侵蚀控制技术、土壤结构破坏与污染的重构与修复技术、防治矿山生态灾害技术、植被重建与生态恢复技术及土地复垦与生态重建的集成技术等是未来矿区土地复垦工程技术的主要发展趋势。

3.3污染土地修复工程技术发展趋势

发达国家污染土地修复工程主要采用实验室研究—中试或现场试验研究—大规模工程应用的基本模式,修复基质由单一的土壤修复过渡为土壤和地下水综合治理,修复技术涵盖了物理、化学及其生物修复类型。因此,研发绿色可持续单一修复工程技术、多种修复方法耦合联用技术、研制专用修复设备和药剂产品是污染土地修复未来发展的趋势。

3.4土地整治工程技术标准发展趋势

生态修复监测范文第8篇

关键词:生态水利;环境生态;规划设计原则

1概述

生态水利工程是水利工程中的重要分支,主要结合可持续发展理念,研究为满足人们需求,确保生态水域健康,对水利工程技术进行合理运用。不只是采用传统建设理论,还要恢复建设完成的水利工程生态,时刻关注对河流生态性的修复。严格遵循生态水利工程规划设计原则,对生活环境不断改善,进而有力促进经济社会的发展。

2生态水利工程

2.1生态水利工程内涵。水利工程在传统中是由水文、水力及结构力学等多个学科组成比较完整的工程力学体系。不仅对人类行为影响水域的程度提高关注程度,也对人与自然的和谐发展更加重视。有机结合环境工程及生态理论,进而形成具有较强综合性的跨学科领域体系。

2.2生态水利工程分类.在实际中根据水利工程用途,可将生态水利工程分为农田及防洪水利工程两类,如小浪底是农田水利工程,三峡工程是防洪水利工程。

2.3生态水利工程特点。生态水利工程所需建设经费较多,相对于普通水利工程,具有较长工期、较大建设规模及难度等特点,具有不确定的经济和生态效益。生态水利工程与环境具有比较密切的关系,不管是对生态环境、气候及经济社会发展,水利工程对其的影响都很大,其相互作用难免存在不足之处,但在水利工程规划过程中,应充分发挥水利工程的优势,重视其不足之处并尽可能采取有效措施予以消除。其综合性与系统性特点使水域之间产生一定的联系,也具有一定制约,使水利工程与经济发展建立联系。

2.4河流生态系统对水利工程的影响。在社会生产中,水利工程对于社会及经济发展都具有重要推动作用,但在建设过程中不可忽视水利工程破坏生态环境的程度。使河流连续性、多样性及流动性的到一定程度的改变,也改变了水域水深、水温、流速等情况。针对破坏生态环境的水利工程应予以高度重视,在建设中应满足社会经济及生态环境的实际需求,从而确保水域环境的可持续发展。

3生态水利工程规划原则

一是反馈调整式原则。水利工程修复所需时间较长,生态系统成长比较漫长,但针对不同情况,生态系统也需不同的恢复时间,若时间较短恢复河流生态是无法实现的,若时间较长,生态系统结构在进化中将增加复杂性及多样性,在一定程度上使稳定性增加,对外抵抗力也明显提高。通常生态水利工程设计原则应实现对较为成熟的自然界河流生态体系尽可能模拟后,再建设水利生态系统。投入建设的水利工程已实现生态系统的自然演替,但其发展可能不是按照设计计划进行,可能向着可能性较多的方向发展。通常外界对最高层不能胁迫是最理想的演替,但在实际中,若对生态系统的恢复施工中,难以避免受到很多因素的影响。自然界生态系统演替是以不受干扰的状态为上限,若没有修复水利生态工程,系统将不断恶化甚至不能修复,这是生态系统演替过程中的下限。在两个极限之间,生态系统恢复存在的可能性较多。任何生态恢复系统都无法恢复到最佳的自然生态状态,只能尽可能减少所受的危害,使其发展向着良好的生态方向。生态系统与社会系统不管是在时间还是空间上,都存在不断变化性。不仅系统逐渐更替,生态系统状态也会受到人类行为状态的干扰。生态水利工程设计受这种非静态特征的影响,与传统工程设计方法存在明显差别,采用反馈调整式设计原则,遵循设计—执行—监测—评估—调整的流程。监测是基础,在监测工作中水文及生物监测是主体。因此建立的监测系统在确立项目时应完善,将监测贯穿项目施工的整个过程。在阶段性评估中善于应用数据集资料,实现预期评果。评估对象主要是河流生态系统结构或功能,主要采用参照比较法进行评估。该方法应用便捷,具有较高的效率及较广的普及性。二是景观尺度及整体性原则。以长远的发展观点而言,尽竟可能选择具有较大尺度的景观区域开展河流生态修复规划与管理,基于可持续发展理念,若选择较小尺度,短期内在局部分散的范围内进行,不具有较高的效率及较高的成功率。但若在较大尺度的景观上修复生态河流,可明显提高工作效率,实现预期良好的目标。此外,还应严格遵循整体性原则,将生态系统结构功能作为关键,深入了解生态系统中要素之间的关系,有针对性的提出河流生态系统修复方法,对水域和生态环境特点提高重视。对动态扩展的生境边界予以充分考虑,因迁徙的动物和随机扩散的植物将动态影响生境边界的变化。控制好修复河流生态的时间尺度,由于都需要较长时间,更要做好充分准备。三是生态系统自设计与恢复原则。生态系统的典型特点就是自组织功能,生态学采用自组织功能对丰富的物种分布进行解释,可证明对时间变化食物网也不断变化。生态系统可持续性是其自组织功能的主要表现,物种以自组织机理为自然选择,物种与生态系统具有比较和谐的关系,能够接受自然选择考验,对适应其发展的良好环境也能找到。基于此情况,生物环境对具有足够繁殖数量的种群提供相应支持。自组织功能原理类似于达尔文进化论,只是在研究尺度方面存在差别。四是经济性与安全性原则。分析经济效益应掌握风险不断降低,逐渐获得更大效益的原则。因随机性是水域环境生态系统演变的一个主要特点,这在一定程度上对于生态水利工程规划的风险性具有决定性作用,需要在初选生态水利工程方案过程中进行比较研究,注重长远利益,高度重视评估监测水域生态环境。还要将投入的经费不断降低,对生态系统恢复力充分利用,获得较高的经济和生态效益。生态水利工程不只是满足可持续发展要求,还要满足人们具体要求,使生态水利工程达到耐久性、安全性、稳定性,与客观的科学发展规律相符。

4结论

综上所述,作为新兴学科的生态水利工程,其目标是实现社会经济发展与自然环境的平衡。因此在实际施工过程中,严格遵循有关原则,实现人与自然的和谐统一。只有不断吸取先进的技术并提高创新性,才能有利促进生态水利工程建设的发展,为农业发展发挥十分重要的作用。

作者:周林 单位:五常市供水公司

参考文献:

[1]邵蕾,李丽.浅谈生态水利工程的规划设计基本原则[J].民营科技,2013,11.

[2]禹博.论生态水利工程的基本设计原则[J].河南水利与南水北调,2014,10.

[3]杨建叶,王德建,李季.南阳市生态水利建设思考[J].合作经济与科技,2015,8.