生态修复双赢主线下水环境生态修复措施.pdf
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1、书书书第 卷第 期能源与环保 年月 收稿日期:;责任编辑:陈鑫源 :基金项目:河北省林业和草原科学技术研究项目作者简介:李敬(),女,天津人,高级工程师,年毕业于天津大学,研究方向为风景园林。引用格式:李敬 生态修复双赢主线下水环境生态修复措施 能源与环保,():,():生态修复双赢主线下水环境生态修复措施李敬(天津市政工程设计研究总院有限公司,天津 )摘要:以实现自然生态环境可持续发展为目的,研究生态修复双赢主线下水环境生态修复措施。以某县湿地为研究区域,分析研究区域生态环境中的水质与植被问题,提出相应的生态保护与修复技术。根据水质现状评价结果与水生态功能定位等,将水环境划分为优先功能区、一
2、般功能区和冲突协调区,通过水环境功能区划分技术为水质生态保护提供基础。在生态修复工程中,提出生态修复双赢模式,利用归一化差分植被指数描述植被变化情况,构建植被变化指标体系,确定项目内不同指标变量对植被指数波动的贡献率,同时按照所得贡献率、参考研究区域气候条件等制定生态修复措施。实验结果显示,采用生态保护和修复措施后,研究区域内水污染问题有所改善,水生生物基本保持完整。关键词:生态保护;生态修复;生态需水量;功能区划分;植被指数;指标体系中图分类号:文献标志码:文章编号:()(,):,:;自然生态环境的污染控制是当前全球范围内生态环境管理的主要组成部分 。当前我国的自然生态问题主要包括水质污染问
3、题与植被破坏问题 。这些问题使生态结构以及功能受到严重破坏,导致生态系统能够给人类提供的食物以及服务功能大幅度降低,使得人类生存发展面临新挑战。因此,研究有效的生态保护与修复工程具有重要的意义。肖华斌等 针对城市生态环境的修复与保护,提出基于生态风险空间识别的方法,构建了由生态风险分析、风险空间识别、修复体系构建与分类保护策略共同组成的生态环境修复和保护框架。薛强等 以济南市为研究对象,根据研究对象范围内的地质灾害敏感性分析结果,确定研究区域内的生态 年第 期能源与环保第 卷核心区域,同时提出针对性的生态保护与修复措施。本文以某县湿地为研究区域,研究生态修复双赢主线下水环境生态修复措施,为我国
4、水域生态管理与植被修复管理提供有效参考依据。生态保护与修复工程研究 研究区域流域概况以我国某县湿地为研究区域,研究区域内的河流由东向西贯穿,整体长度 ,面积 ;河床宽(),平水期面宽();水深(),年均流量(),且在高温条件下有一定概率产生间歇性干涸问题。研究区域在开展生态保护与修复工程前,由于污水与生活、建筑垃圾等长期污染河道,造成研究区域内的水质被严重污染,对周边居民的生活与身体安全产生严重威胁 。同时,研究区域内植被受外界环境与人为因素等影响遭到一定程度的破坏 ,并且未采用相应的恢复措施,由此导致严重的水土流失问题。世纪初期,研究区域内开展生态保护与修复工程,对研究区域内的湿地实施园林绿
5、化与水利疏通。因此,构建以生态防护为目的 ,包含生态防护林、景观带等的多层次生物群落。为期 年的生态保护与修复工程中,研究区域内开展了水污染防治工程,并经由污水处理厂管网改造、中水调蓄以及河道清淤等生态修复措施,令研究区域内的水质产生显著提升。研究区域湿地河道上游水源多为污水处理厂尾水,每天排水量约为 ,汛期与枯水期条件下每天上游排水、生活污水分别达到 和 以上。枯水期条件下,对研究区域污水处理厂下游的水域实施采样与检测处理,分析研究区域水体质量,得到研究区域水体质量指标。设计的进水水质主要指标见表 。基于表 内的水质指标数据可知,研究区域内水质与 地表水环境质量标准 中规定的类标准相比略低,
6、其中氨氮指标严重超标。表 设计的进水水质主要指标 水质指标详细数值水量()值 重铬酸盐氧化性需氧量()氨氮含量()总磷含量()生态保护与修复工程分析 生态保护技术利用一级区划体系,基于功能的差异性 ,对研究区域的地表水环境功能区进行划分,将其划分为 种不同的功能区,如图 所示。根据人类对水体的需求、水环境生态功能以及区划过程的层次性,将研究区域内水体功能区划分为优先功能区(图 内红色区域,即优先或重点保护的水环境功能区)、一般用水功能区(图 内蓝色区域,即人类生活生产用水功能区)和冲突协调区(图 内黄色区域)种类型。图 水环境功能区划分 依据生态管理规范 ,提出生态保护工程中的水环境功能区域划
7、分方法,该方法主要包含 个主要部分:设定评价尺度,对“环境社会经济”进行整体评价 ,其中包括研究区域水生态、水资源和人类行为影响等,确定研究区域水生态功能与人类需求功能;以水生态区为基础,分析水生态目标与水生态生命支持功能的水量标准下限 ,其后再确定一般用水功能区与冲突协调区;明确不同功能区的不同指标动态管理目标与调整边界。基于生态保护工程中的水环境功能区域划分方法研究的整体思路可知,该生态保护方法与以往水环境生态保护方法有所差异的是,该方法不仅能够对维持人类生活用水、水生态基本功能以及关键水生态功能的重点区域进行划分,还能够划分用水功能区。基于生态保护工程中的水环境功能区域划分的重点是分析水
8、环境生态功能与人类需求功能 。因此,可通过多指标对水环境功能和人类需求间的协调关系进行动态管理,并利用冲突协调机制的构建对管理过程进行完善。依照上述描述,利用图 描述研究区域水环境功能区划方法的研究框图。年第 期李敬:生态修复双赢主线下水环境生态修复措施第 卷图 水环境功能区域划分方法结构 研究区域生态环境保护过程中,水环境功能区域划分方法的实现大致可分为 个环节,具体描述如下:评价研究区域水环境现状,包括水质现状与水生态现状;明确水生态功能与水生态目标,也就是基于研究区域水生态分区,从整体上明确生态功能定位与标准;明确生态蓄水量与水量目标下限,也就是以保护水环境生态系统基本功能为目标,依照研
9、究区域生态蓄水标准明确研究区域的水量需求下限;划分优先功能区,也就是依照水生态分区等结果确定研究区域水环境功能区管理目标与边界;划分一般用水功能区,也就是通过分析水生态功能与人类生活工作过程中的需求,由此判断主导功能与管理目标;划分冲突协调区,由此确保水环境整体功能区划分的有效性与和谐性;分析不同功能区的可达性,并对之进行完善。针对划分后的水环境功能区,设定不同的保护方案进行针对性保护。水环境对于区域范围内生态环境产生生命支持作用,是保障区域范围内自然生态过程的基本条件。而确保区域范围内水体生命支持功能的核心是生态需水量 ,其所描述的是保持地表水体生命支持功能与消耗的水量下限,其值可通过河流蒸
10、发损失量、河流渗漏损失量与河道基础流量的总和确定。生态修复技术生态保护与修复工程中,采用生态修复双赢模式实现水环境的生态修复 ,全面了解不同外界影响因素对于水环境生态演化的影响。生态修复双赢模式以研究区域遥感数据为基础 ,利用归一化差分植被指数描述植被变化情况,获取研究区域不同时间节点下的植被变化情况。通过调研过程得到影响研究区域植被变化的全部指标,构建的植被变化指标体系如图 所示。图 水环境功能区域划分方法结构 以消除指标数据单位差异化所导致的影响为目的,在实际工程中利用不同指标的年度波动率面板数据获取植被变化的主要影响指标 ,同时对比多个主要指标对于归一化差分植被指数的影响程度,年第 期能
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