原位生态修复技术十篇

原位生态修复技术篇1

关键词：底泥；原位修复技术；进展

1引言

当前，国民经济飞速发展，城市规模不断扩大，城镇人口急剧增加，但大多数地区的环境基础设施建设却严重滞后，导致排入河流及湖泊的工业废水、生活污水及固体废物大幅增加，引起河流湖泊水质严重恶化，其中甚至出现了季节性和常年性水体黑臭现象。研究表明进入河流湖泊的污染物中只有1%以下的污染物能溶解于水中，99%以上的污染物会沉积在河流湖泊的底泥中[1]。因而，底泥淤积了大量的耗氧性物质、重金属污染物、持久性有机污染物和N、P营养盐等并缓慢而持久的向水体、水生生物体释放[2]，导致水体的二次污染，严重威胁水生生态环境及人类健康。因此，要从根本上解决河流湖泊的污染问题，不仅仅是要从源头上切断污染源，更重要的是要修复受污染底泥。

根据处理过程中是否需要移动底泥，可将底泥修复技术分为原位修复和异位修复两大类。由于异位修复技术需要挖掘出受污染的底泥并寻找场地进行堆放和处置，工程量巨大且花费不菲，而且很容易造成二次污染，所以底泥原位修复技术受到越来越多的重视[3]。本文对近年来受污染底泥原位修复技术的研究进展进行了简要综述。

2原位覆盖技术

原位覆盖技术不需要移动底泥，直接采用砂石、粉尘灰、炉灰渣、人工合成物等材料在底泥上方形成一层或多层覆盖物，从而阻止底泥与上覆水的接触，防止受污染底泥中的有害物质扩散到水体中。最早的底泥原位覆盖技术是美国于1978年首先使用[4]，在流动性不大的水体中采用沙土覆盖的的方式，随后推广到其他国家。实验证明，原位覆盖技术能够有效阻止底泥中的耗氧性物质、重金属污染物、持久性有机污染物和NP营养盐等进入水体[5，6]，对水质改善具有显著作用。原位覆盖技术适用于多种污染类型的底泥，成本低廉，便于施工，应用范围较广[7]。但原位覆盖技术也存在减小水体容量、改变河道及湖底坡度等缺陷，此外，水流速较快、水动力较强的区域也不适合使用原位覆盖技术[8]。

3原位生物修复技术

原位生物修复技术是近年发展起来的一种新型底泥修复技术。这种技术利用水生植物、微生物等的生命活动，对水体中的污染物进行吸附、转移、转化和降解作用，从而净化水体并重建水生生态系统[9]。在原位生物修复技术中，主要采用向底泥中加入具有降解污染物能力的微生物、转基因工程菌和栽种沉水植物[10，11]。这种技术不需要向水体投放化学试剂，工程造价相对较低，修复效果较好，有利于水体生物多样性的恢复，是底泥原位修复技术的一个重要发展方向[12]。

4原位化学修复技术

原位化学修复技术是向受污染的水体中投放多种化学药剂或酶制剂，通过化学反应消除底泥中的污染物或改变原有污染物的性状，为后续微生物降解作用提供有利条件。根据投放试剂的种类，可以将原位化学修复技术分为原位还原修复技术和原位氧化修复技术。原位还原修复技术是向底泥中加入还原剂，使底泥的氧化还原电位发生改变，营造适合微生物降解污染物的还原性环境；原位氧化修复技术是向底泥中加入氧化剂或向底泥上覆水充氧，使氧化还原电位提高从而降低污染物的毒性，这种方法费用低、见效快，目前应用较为广泛[13]。

5结语

目前，国内许多河流湖泊的污染程度都比较严重，污染物种类复杂，并且随着生态文明建设的大力推进，人们对于河流湖泊的治理又提出了新要求，不仅要改善水质，更要美化水体生态环境，从而给人们提供一个休闲的绿色空间，实现人与自然和谐发展。因而，在实际操作中单一的原位修复技术很难胜任，往往是将多种原位修复技术联合应用。对某一需要修复的水体，首先通过多点取样检测方法摸清楚不同区域底泥的污染情况，对于污染较为严重、难以修复区域的底泥可以采用原位覆盖技术进行隔离；其他的区域先使用原位化学修复技术进行处理，降低污染物浓度、改变污染物性状，再使用原位生物修复技术处理，恢复水生生态系统，最终达到美化水生生态环境的目的。

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原位生态修复技术篇2

关键词:土壤污染、生物修复、研究进展

前言

土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。加之重金属离子难移动性，长期滞留性和不可分解性的特点，对土壤生态环境造成了极大破坏，同时食物通过食物链最终进入人体，严重危害人体健康，已成为不可忽视的环境问题。随着我国人民生活水平的提高，生态环境保护日趋受到重视，国家对污染土壤治理和修复的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修复问题，已成为土壤环境研究领域的重要课题。而生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术，同传统处理技术相比具有明显优势，例如其处理成本低，只为焚烧法的1/2-1/3，处理效果好，生化处理后污染物残留量可达到很低水平;对环境影响小，无二次污染，最终产物CO2、H2O和脂肪酸对人体无害，可以就地处理，避免了集输过程的二次污染，节省了处理费用，因而该技术成为最有发展潜力和市场前景的修复技术。

1.污染土壤生物修复的基本原理和特点

土壤生物修复的基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株，甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质，使土壤恢复其天然功能。由于自然的生物修复过程一般较慢，难于实际应用，因而生物修复技术是工程化在人为促进条件下的生物修复，利用微生物的降解作用，去除土壤中石油烃类及各种有毒有害的有机污染物，降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、pH值、通气及营养添加等)来完成，也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修复技术的种类

目前，微生物修复技术方法主要有3种:原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。

2.1 原位修复技术：

原位修复技术是在不破坏土壤基本结构的情况下的微生物修复技术。有投菌法、生物培养法和生物通气法等，主要用于被有机污染物污染的土壤修复。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌，同时投加微生物生长所需的营养物质，通过微生物对污染物的降解和代谢达到去除污染物的目的。生物培养法是定期向土壤中投加过氧化氢和营养物，过氧化氢则在代谢过程中作为电子受体，以满足土壤微生物代谢，将污染物彻底分解为CO2和H2O。生物通气法是一种加压氧化的生物降解方法，它是在污染的土壤上打上几眼深井，安装鼓风机和抽真空机，将空气强行排入土壤中，然后抽出，土壤中的挥发性有机物也随之去除。在通入空气时，加入一定量的氨气，可为土壤中的降解菌提供所需要的氮源，提高微生物的活性，增加去除效率。

2.2 异位修复技术：

异位修复处理污染土壤时，需要对污染的土壤进行大范围的扰动，主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。预制床技术是在平台上铺上砂子和石子，再铺上15-30cm厚的污染土壤，加入营养液和水，必要时加入表面活性剂，定期翻动充氧，以满足土壤微生物对氧的需要，处理过程中流出的渗滤液，即时回灌于土层，以彻底清除污染物。生物反应器技术是把污染的土壤移到生物反应器，加水混合成泥浆，调节适宣的pH值，同时加入一定量的营养物质和表面活性剂，底部鼓入空气充氧，满足微生物所需氧气的同时，使微生物与污染物充分接触，加速污染物的降解，降解完成后，过滤脱水这种方法处理效果好、速度快，但仅仅适宜于小范围的污染治理。厌氧处理技术适于高浓度有机污染的土壤处理，但处理条件难于控制。常规堆肥法是传统堆肥和生物治理技术的结合，向土壤中掺入枯枝落叶或粪肥，加入石灰调节pH值，人工充氧，依靠其自然存在的微生物使有机物向稳定的腐殖质转化，是一种有机物高温降解的固相过程。上述方法要想获得高的污染去除效率，关键是菌种的驯化和筛选。由于几乎每一种有机污染物或重金属都能找到多种有益的降解微生物。因此，寻找高效污染物降解菌是生物修复技术研究的热点。

3.影响污染土壤生物修复的主要因子

3.1 污染物的性质：

重金属污染物在土壤中常以多种形态贮存，不同的化学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一重金属具有较强的修复作用。此外，重金属污染的方式(单一污染或复合污染)，污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同，其在土壤中的降解差异也较大。

3.2 环境因子：

了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况，拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案，补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗，可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与重金属化学形态、生物可利用性及生物活性有密切关系，也是影响生物对重金属污染土壤修复效率的重要环境条件。

3.3 生物体本身：

微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小，吸收的金属量较少，难以后续处理，限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用，

植物体由于生物量大且易于后续处理，利用植物对金属污染位点进行修复成为解决环境中重金属污染问题的一个很有前景的选择。但由于超积累重金属植物一般生长缓慢，且对重金属存在选择作用，不适于多种重金属复合污染土壤的修复。因此，在选择修复技术时，应根据污染物性质、土壤条件、污染程度、预期修复目标、时间限制、成本及修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。

4.发展中存在的问题：

生物修复技术作为近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术，虽取得很大进步和成功，但处于实验室或模拟实验阶段的研究结果较多，商业性应用还待开发。此外，由于生物修复效果受到如共存的有毒物质(Co-toxicants)(如重金属)对生物降解作用的抑制；电子受体(营养物)释放的物理性障碍;物理因子(如低温)引起的低反应速率;污染物的生物不可利用性;污染物被转化成有毒的代谢产物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化学能力的微生物等因素制约。因此，目前经生物修复处理的污染土壤，其污染物含量还不能完全达到指标的浓度要求。

5.应用前景及建议：

随着生物技术和基因工程技术的发展，土壤生物修复技术研究与应用将不断深入并走向成熟，特别是微生物修复技术、植物生物修复技术和菌根技术的综合运用将为有毒、难降解、有机物污染土壤的修复带来希望。为此，建议今后在生物修复技术的研究和开发方面加强做好以下几项工作:

(1)进一步深入研究植物超积累重金属的机理，超积累效率与土壤中重金属元素的价态、形态及环境因素的关系。

(2)加强微生物分解污染物的代谢过程、植物-微生物共存体系的研究以及植物-微生物联合修复对污染物的修复作用与植物种类具有密切关系。

(3)应用现代分子生物学与基因工程技术，使超积累植物的生物学性状(个体大小、生物量、生长速率、生长周期等)进一步改善与提高，培养筛选专一或广谱性的微生物种群(类)，并构建高效降解污染物的微生物基因工程菌，提高植物与微生物对污染土壤生物修复的效率。

(4)创造良好的土壤环境，协调土著微生物和外来微生物的关系，使微生物的修复效果达到最佳，并充分发挥生物修复与其他修复技术(如化学修复)的联合修复作用。

(5)尽快建立生物修复过程中污染物的生态化学过程量化数学模型、生态风险及安全评价、监测和管理指标体系。

结论

综上所述，我们不难发现由于土壤重金属来源复杂，土壤中重金属不同形态、不同重金属之间及与其它污染物的相互作用产生各种复合污染物的复杂性增加了对土壤重金属治理和修复难度，且重金属对动植物和人体的危害具有长期性、潜在性和不可逆性，同时进一步恶化了土壤条件，严重制约了我国农业生产的加速发展，所以要更好的防治土壤重金属污染还需要广大科研工作者不懈的努力，研发出更好的效率更高的修复治理技术，同时我们还不应该忘记必须加强企业自身的环保意识，提高企业自我约束能力，始终将防治污染积极治理作为企业工作的头等大事来抓，把企业对环境的污染程度降到最低限度，形成全社会都来重视土壤污染问题的良好环保氛围，逐步改善我们的土壤生态环境。

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原位生态修复技术篇3

关键词：北京园博会；生态修复；“锦绣谷”；生态文明

一、研究综述

（一）生态修复概念界定

生态修复是以生态学原理为指导，以物理修复、化学修复及技术工程为手段，通过一定的优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的污染环境修复方法。[1]生态修复是相对于生态破坏而言，以生态工程或生物技术为措施，将受损生态系统恢复到原来或与原来相近的结构和功能状态。污染环境的生态修复是指在生态学原理的指导下，对多种修复方式进行优化综合。[2]它具有三个主要特点：①遵照生态学原理中的循环再生、和谐共存、整体优化、区域分异等；②主要通过微生物和植物等的生命活动来完成，生态修复的影响因素多且复杂；③需要物理学、化学、植物学、微生物学、栽培学和环境工程等多学科的合作来保障生态修复的顺利实施。[3]

综合国内外相关学者文献，生态修复在基础理论上达成如下共识：第一，不利干扰是生态系统退化的动力，生态修复的最基本条件是消除不利干扰。[4]第二，退化生态系统的类型主要有裸地、森林采伐迹地、弃耕地、沙漠及垃圾堆放场等。第三，生态修复包括生态系统自然修复和人工修复。第四，生态自我修复的初始条件不同，修复过程将具有明显的系列差异。第五，一系列演替的初始条件和后续条件决定了生态自我修复的演替过程。第六，恰当的演替初始条件的人工组合的实现，会显著促进自然修复过程。第七，与人工修复相比，依靠自然力量进行的生态修复将具有显著的优越性。[5]第八，退化生态系统修复和重建的原则一般包括自然原则、社会经济技术原则和美学原则。[6]

（二）生态修复理论

保持生态平衡是生态建设与环境保护的目标，也就是根据生态学的原理，通过一定的生物、生态工程的技术与方法，让生态系统的结构功能尽可能地保持天然的生态环境。受到破坏的自然环境一般采用生态修复的原理进行生态建设，主要生态修复的手法包括三种（表1）。

（三）生态产业概念与生态可持续发展

1.生态可持续发展

世界环境与发展委员会在著名的布朗特兰报告中《我们共同的未来》里最早提出了关于可持续发展的问题，并将可持续发展定义为既满足当代人发展的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。可持续发展主要表达代际公平与同代公平伦理，即要在同代公平伦理下实现经济、社会和生态三个系统的持续发展，又要满足代际公平伦理下的三个子系统（包含经济、社会和生态三个子系统）的持续发展（表2）。

生态文明也称环境文明、绿色文明，指人们在改造世界的同时，不断克服改造过程中的负面效应，积极改善和优化人与自然、人与人的关系，建设有序的生态运行机制和良好的生态环境所取得的物质、精神及制度方面的成果的总和。[8]生态文明在可持续发展方面起着至关重要的作用，它是一种全方位、多维度生态发展方式，包括绿色发展、循环发展及低碳发展。

2.生态产业

生态产业是指以生态经济原理和知识经济规律为依据并组织发展起来的，是一种基于生态系统承载能力、具有高效的经济过程及和谐的生态功能的网络型、进化型产业。[9]生态生产体系是指与三种产业相关联的生态农业、生态观光旅游业、生态工业和生态商业。[10]可以通过两个以上的生产体系或环节之间的系统耦合，使物质、能量能多级利用、高效产出，资源环境能系统开发、持续利用。生态产业的组合与设计原则主要包含横向耦合、纵向耦合、区域耦合、柔性结构、功能导向、软硬结合、自我调节、增加就业、人类生态和信息网络（图1）。[11]

党的十报告中指出，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，着力推进绿色发展、循环发展和低碳发展。其中，绿色发展包含节约资源、环境友好、舒适宜居三个方面。循环发展是一种新的经济发展模式（图2）主要从提高能源利用效率、开发利用可再生能源及引导消费者行为等方面推进低碳发展。

二、北京园博会的生态修复利用分析

（一）园博园的生态修复实践

北京园博园以绿色、节能、环保、生态技术为理念，其建设不仅处处体现着科技的力量，而且体现出全方位的生态文明发展――绿色发展、循环发展和低碳发展。园区在景观、建筑和市政设施建设上广泛采用了新材料、新科技创新节能成果，如风机沙透水砖、节水浇灌、垂直绿化、地源热泵系统、高承载植草地坪、木塑平台、雨水花园、节水浇灌技术、屋顶绿化、园区雨水利用系统和太阳能光伏发电系统等；同时运用了大型乔木移植技术提高成活率，利用露骨料透水混凝土新型建筑工程技术。这些生态工程技术都体现了生态优先、以人为本、绿色循环、永续利用的园林建设理念，体现了科学与生态的有机结合的价值所在，具有重要的生态科普价值（表3）。

因此，利用生态修复原理对垃圾填埋场进行生态修复，极大地改变了当地的生态环境，同时利用高科技进行能源的循环利用，以实现节约能源的目的。锦绣谷及永定河成功的生态修复的成果，体现了绿色发展、循环发展及低碳发展的全方位、多维度的生态发展方式，进而实现了经济效益、社会效益和生态效益的目标，同时充分体现了生态可持续发展、社会可持续发展及经济可持续发展的三个子系统之间的相关关联关系。

（二）锦绣谷的生态修复

20世纪70、80年代，永定河老河道由于挖砂形成了一个大砂坑，后来逐渐演变为占地面积140公顷左右的建筑垃圾填埋场，且前后有2000多名拾荒者聚集在此，逐渐搭起了2万多平方米的临时建筑。园博园建筑垃圾填埋面积陆地面积52.4%，地基难以处理，垃圾最大填埋深度达到30米。万花锦绣谷原位于永定河河滩地，至园博会筹建时仍留有一个面积约为10公顷的河滩地，其建筑垃圾填埋深度约有20米。如何对其进行修复？园博会秉持尊重自然、保护环境的理念，并通过生态修复原理和技术，把垃圾场变成了绿地，废弃地变成了园林，具有很好的示范性和推广价值（表4）。

园博会（锦绣谷）是永定河生态修复的一部分，它通过对生态修复原理的解剖，让游客了解生态系统作用和价值，明白保护生态环境的重要意义。园博会可以通过开展科普旅游来将其成功的景观生态修复案例弘扬下去。由表4可以看出，园博会可以开通生态科普旅游和技术科普旅游，不仅让游客了解各种植物的品种、特色以及栽培技术，也让游客了解生态的绿色发展、循环发展及低碳发展。实际上，开展生态科普旅游的形式，不仅仅是对园博园内的众多植物的相关知识进行普及，也是对园博会锦绣谷的生态修复原理的普及。大众在观赏园博园内美丽风景的同时，要明白这片壮阔景观是如何化腐朽为神奇的，并在此基础上引申到生态发展和生态文明的发展。

三、总结

（一）基于生态修复的可持续发展

1.生态修复与可持续发展的关系

生态发展是一个广泛的概念，从生态作为经济运行内生变量的角度看，生态发展是指投入要素的“生态资本”存量的增长与质量的提高。生态资本存量的增长是指生态系统中生物多样性的保存与增值。生物多样性包含动物、植物、微生物等各物种以及它们所组成的生态体系和生态过程。生态资本质量的优化是指生态系统保证人类生活素质能力的提高。[13]为实现流域的可持续发展，作为可持续发展系统的一部分――生态可持续发展，在区域可持续发展的复合系统内，以人与自然的协调关系为出发点，必须支撑和适应相应的经济可持续发展和社会可持续发展。生态环境是决定人类生活质量的最主要方面，但在人类过度干扰下，大量的生态环境遭到破坏。而生态恢复就是指停止人类对生态系统的过度干扰，利用生态本身的自适应、自组织和自调控能力，并遵循生态系统演替规律从而实现其回复功能的过程。[14]要摆脱这种不利的生态环境，必须从根本上改变人与自然的关系，必须增强生态发展与经济、社会的可持续发展之间的关系。科学管理生态环境，把经济发展与环境保护协调统一，充分发挥生态系统的自维护功能，借助大自然自身的能力对退化的生态系统进行修复。

2.生态大发展与生态文明理念的弘扬

生态发展是经济可持续发展的基础，生态发展与生态文明的理念就是要认识自然、亲近自然及环保、循环利用、低碳发展、绿色发展的理念。园博会内不仅具有包罗万象的奇花异草，还具有高科技的应用，更具有生态修复原理等生物技术知识。因此，这里蕴含着丰富的生态科普知识，可以通过开展科普教育与传播，将生态发展与生态文明的理念弘扬下去。

3.加强经济的辐射作用

选择在废弃地上建设园博园，具有重大的生态修复示范意义，这也是历届园博会的一个创举。永定河畔的璀璨明珠永定河绿色生态发展带，辐射丰台、石景山、门头沟等区县，是首都“西部生态发展带”的重要组成部分。经过3年建设，永定河畔的园博园，如今已成为京城西南部的璀璨明珠，将会发挥其辐射作用，带动经济的发展。

（二）生态修复在大地园林中的体现

生态修复在大地园林的建设中起着重要的作用，大地园林正积极地应用生态修复技术改善人类居环境和生态环境。近年来，生态修复技术在河流和修理废弃垃圾填埋场等方面取得很大的进展。目前常见的生态修复类型：工业废弃地、垃圾填埋场和受损淡水水域的恢复重建。[15]日本和韩国在河流和废弃垃圾填埋场的生态修复设计方面有一些典型的案例。

1.日本案例

日本江户川支流坂川的古崎净化场，是采用生物-生态方法对河道大水体进行修复的典型工程，它利用卵石接触氧化法对水体进行净化。

2.韩国案例

韩国首尔市兰芝岛世界杯公园就是采用一系列生态修复技术对严重污染的垃圾场兰芝岛垃圾山进行综合整治，如自然修复、植物修复、生物修复、客土重填和土壤安定化工程等。生态修复技术在这些项目中，已经不再是简单的利用沉淀、过滤、曝气和单一的植物进行修复，更多的是在园林设计中与环境工程的生态修复技术相结合并进行综合整治。[16]

3.欧美国家案例

欧美很多国家，通过生态修复公园的废弃地改造的方式，将废弃地改造为充满活力的城市生态公园。德国对废弃地改造时就充分考虑休闲功能的建设，或作为公园或作为运动场地、露宿营地等。

4.中国案例

我国浙江绍兴的东湖风景名胜区就是在矿山废弃地上进行景观再造而修建成的。将生态修复技术与大地园林景观设计有机地结合，使得生态环境被严重破坏的地段重新焕发自然的生机，为生态环境治理带来新的方法和手段。

说明：本文系基金项目，属2013年度研究生科普研究能力提升类项目（2012KPYJD10-19，2013KPYJD28）、国家社会科学基金青年项目（12CJY088）、2011年度北京市属高等学校人才强教深化计划中青年骨干人才资助（PHR201108319）、2012年北京市社科联青年社科人才资助项目（2012SKL027）、北京对外文化交流与世界文化研究基地2013-2014年度青年研究项目（BWSK201304）、2013年北京市优秀人才培养资助项目“北京文化多样性研究：逻辑、案例与政策”项目的研究成果。

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原位生态修复技术篇4

关键词：淡水池塘 养殖 环境问题 解决途径

目前，淡水养殖业是我国渔业发展中的重点，其产量在水产养殖中逐年呈上升比率，淡水养殖作为水产养殖中的重点，过去传统的密集型养殖方式暴露了诸多弊端，限制了淡水养殖产业的升级，因此，分析和解决目前淡水池塘养殖中所面临的环境问题，寻求更好的解决措施吗，推进淡水池塘养殖业的健康、快速发展是我们需要密切关注的问题。下面我们针对传统淡水养殖中的环境问题略作分析，并结合最近产业研究成果原位修复技术和异位修复技术来分析下其解决之道。

1.淡水吃糖养殖环境问题分析

从目前淡水养殖的局面来看，传统养殖的高密集型所造成的弊端与水体富营养化、氮失衡是造成环境问题的三大主凶之一。

传统淡水养殖采用高密度、高投饵率、高换水率进行养殖，对于环境的危害是巨大的，同时近年因饲料投放问题造成的水体富营养化也是限制淡水池塘养殖行业发展的瓶颈。虽然养殖水平随着技术研究的突破不断提升，单位水体的鱼载力也在提升，但是鱼类代谢与饲料投放的力度也在增加，养殖的高换水率必然会导致污染加重，最终限制行业本身的深入发展。我国以围网养殖和围栏养殖为主要方式对于水体环境的污染是很严重的，近些年来国家一直在不断加强对水体环境污染的治理，实施“退鱼还湖”等政策，这些必然会继续加重淡水池塘养殖的比率，按照池塘养殖在我国淡水养殖业中的比重来看，这种潜在的对环境的污染风险是巨大的，因此，做好淡水池塘养殖问题的环境污染治理，保护好水体资源与鱼类资源，也是淡水池塘养殖业必须解决的关键问题。

作为池塘养殖面临的严峻环境问题之一，氮失衡已经成为了限制池塘养殖发展的瓶颈。目前，淡水池塘水体中的含氮量与含磷量都已经超出了警戒线指标，但是能够支持初级生物循环的有效磷含量却极低，以上两种富营养化的物质无法溶解于水体，只能吸附在淤泥或被重金属络合，这将加重水体负担，加重污染，尤其是现在池塘饲养饵料多使用含氮量较高的有机肥，因此，氮失衡已经成为了必须面对的重要池塘环境问题。氮失衡所带来的危害是内外两个层面的。在内部污染方面，会造成鱼类体内排泄系统和代谢系统失衡，造成过量活动或失去平衡，极易发生昏迷或死亡现象，这对于依靠产量取胜的淡水池塘养殖来说可谓是致命打击。在外部污染上，由于高换水率所排放出来的富营养化水体和氮失衡水体，排放到江河湖海中将会加剧大范围内的水体污染，成为大环境内环境污染的主因，同时对于工农业生产和群众生活造成长期的恶劣影响。因此面对以上这些淡水池塘养殖环境问题，养殖环境生态修复技术成为了近些年来的研究热点与重点。

2.淡水池塘养殖问题解决之道

目前，关于淡水池塘生态环境的修复研究主要集中在两个方面，分别是原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术也成成为立体修复，主要是通过在水体环境中营造立体养殖空间实现对超积累物质的吸收和净化，加强淡水池塘环境内的硝化作用，通过水生植物、蔬菜与细菌的立体分布和作用优化水体内的生物循环，同时还能有实现对多种资源的优化利用，达到产业升级，降低排污系数的目的。异位修复技术的重点主要是对养殖水体的净化处理，提升水体利用和循环率，降低污染。

原位生态修复技术篇5

关键词：滦平县；潮河；生态治理

随着城市经济的蓬勃发展，城市人口数量不断增加。为了满足生产和生活的用水需求，人们积极进行河道治理。在实际操作的过程中，由于治理方式不符合自然规律，导致河流生态系统遭到破坏，因此需对河流进行生态修复。文章主要以滦平县域内潮河为例，探讨河流生态治理修复的问题和具体方法，保证城市居民安全用水。

1河道现状与问题

潮河发源于丰宁县上黄旗哈拉海沟，在古北口入北京市密云区后注入密云水库。滦平县域内河长64.1km，是北京的重要水源地。目前，潮河水域内并没有颇具规模的水利工程。现存的干砌石河堤由当地百姓自发修筑，缺乏一定的稳定性，而且面临年久失修的问题，一旦发生洪水，就会对本地村庄、耕地造成较大的威胁，还会影响水库的水质，导致水库中的泥沙增加[1]。目前，我国河道水体整体呈现出日益恶化的局面，许多城镇的河道水体质量较低。由于河道的水体流动性比较差，导致面临污染的河道无法得到有效的循环，部分中小河流也缺乏有效监管。随着城镇建设规模的不断扩大，城市居民越来越多，但是并未设置更加完善的排水管网，导致污水无法得到及时有效的收集，许多污水在未经处理的情况下就直接排入河道中，影响河流的水质。此外，许多河流与农田的距离比较近，如果河流面临污染，就会对农业生产造成威胁，甚至会影响周边居民的正常生活。由于人们长期从事各种生产活动，许多行为已经对自然河道造成了严重的影响，从而影响了河流景观的多样性。在河流中包含多种水生动植物，其对温度、有机物浓度的要求不同，若一味地设置硬质护岸，不仅会影响水生动植物的正常生长，还会导致水流速度下降，使得环境日益恶化[2]。尽管自然河道具有一定的自我净化能力，但若长期面临污染，水体就会处于缺氧或者厌氧状态，影响好氧微生物的生存，从而降低河道的自我净化能力。此外，人们大量地修建护坡工程已对河道周边的天然湿地造成破坏，会进一步降低河流的自我净化能力。由于城镇化进程不断加速，人们积极在城市土地中兴建各种建筑，导致城市用地愈发紧张，也使得许多中小河流面积不断缩小，数量急剧下滑。由于河流日益萎缩，生物多样性面临破坏，天然河道景观不复存在，生态系统遭到严重的破坏。此外，正是由于行洪断面不断下降，才会导致洪涝灾害频繁发生[3]。

2河道治理与生态修复原则

2.1生态治理

在进行河道治理与生态修复时，需遵循生态治理这一原则。由于人们长期从事各种生产和经营活动，对自然资源过度开发，导致自然环境日益恶化，河道生态系统面临严重的破坏，因此，在进行河道治理时，要最大限度地保留原有的生态系统，避免对其造成破坏。此外，要及时对生态系统进行修复，如在河岸种植合适的植物[4]。

2.2远近结合

要积极学习发达国家的经验，将河道治理视作长期的事业。制订合理的规划方案，分阶段展开治理。结合地形特征与城市的实际情况，选择恰当的治理措施，明确治理时间，使治理工作更有针对性。

2.3与区域规划保持一致

进行河道治理时，要认真分析城市的情况，重视细节，了解生态环境现状，充分做到以人为本。一旦人与自然发生冲突，需仔细权衡，将生态环境保护放在重要位置，避免环境继续恶化。要将河道治理与城市规划相结合，明确治理目标和治理计划，这样才能为人们创造良好的环境。

3河流生态修复的意义

3.1改善河流生态

进行河道治理时，技术人员会利用河流与河道的规律，结合实际情况对水流的位置进行调整，使河流的条件得到改善。为了进一步满足灌溉与航运的需求，技术人员会采用相应的措施，使河道得到有效治理。但在实际操作的过程中，虽然能够实现对河道的治理，但忽视了对生态环境的保护，导致河流生态面临不同程度的破坏[5]。一旦发生这种情况，就会影响河流内部水生动植物的正常生长，不利于生物多样性的构建；频繁发生洪涝灾害，也会影响人们的正常用水；同时，河流沿岸的气候发生变化，当地植被被破坏，水土流失，会影响河道景观的完善，甚至导致景观消失。因此，进行河道治理时，技术人员应采用恰当的生态恢复措施，以保证河流恢复活力，改善河流生态，实现人与自然和谐共生。近些年，人们愈发重视河流生态保护，认真分析人与自然之间的关系，采取了有效的修复措施。对潮河生态进行治理时，要严格遵循国家的要求，积极开展生态文明建设，重视生态修复。通过改善河流生态，可以推动区域经济发展，优化人们的生活环境，提高人们的生活质量，使社会更加稳定，更好地对当地民俗文化进行保护，实现对潮河生态文化的弘扬。

3.2进一步发挥河流功能

滦平县位于北京市和河北省承德市的交界处，是国家重点生态功能区，因此要高度重视滦平县潮河生态保护与修复。潮河是首都重要的饮用水源地，其生态功能定位是京冀地区的生态屏障与水源涵养区。滦平县区域内的植被、地质、水文条件将直接影响京津地区的生态安全。因此，对滦平潮河的生态环境进行治理符合生态环境保护的需求，同时对促进京津冀协调发展具有重要的作用。通过开展河道治理与生态修复，可以进一步发挥出河流的作用。河流的功能主要有航运、防洪、灌溉、供水等，制订合理的治理方案，可以使河流实现上述功能。但若要保证其功能维持较长的时间，就要开展生态修复工作。比如，修复河流生态，有利于灌溉。从防洪角度来看，河流生态得到了进一步保障，则会进一步提高植被的覆盖率，使植被能够发挥出自身的调节作用，降低洪涝灾害发生的可能性。

4河道治理与生态修复技术

4.1水质调整

要对水库进行合理调度，改变水质，及时恢复河流的生态功能，保证生态平衡，保护自然径流。此外，也可对水利设施进行调控，在下游污染比较严重的区域引入上流水体，改善水质。我国著名的南水北调工程就是通过这种方式达到改善水质的目的。在改善水质时，人们经常会将生态和生物相结合，也会使用化学法、物理法。其中，生态与生物相结合这一方法比较常见，应用范围最为广泛，常见的技术有以下三种。第一，生物膜技术。生物膜技术主要是对河床中的生物进行过滤。通过载体填充或者填料，确保细菌生长，由此形成生物膜[6]。由于载体和滤料的表面积较大，微生物数量繁多，因此可确保河流拥有良好的自我净化能力。第二，生物浮岛技术。该技术主要采用生态工学原理，对水中的磷和氮等物质进行降解处理，从而有效改善水质，还起到抑制藻类生长的效果。该技术能够发挥出植物根系的功效，可吸收大量的富营养化物质，将水中的营养转移，提高河流水体的自循环能力。第三，人工湿地建设。进行湿地培育时，主要是通过人工培育湿地的方式达到修复的目的。在具体操作中，需发挥出微生物、水生植物的作用，及时对河流中的污染物质进行降解与吸附，确保河流生态尽快得到恢复[7]。利用这一技术可对污水进行有效的处理。在特定的洼池中，将填料和土壤进行混合处理，形成填料床，保证污水在床体表面自由流动，可在床体表面种植寿命长、适应能力强的水生植物。

4.2河道曝气

一旦河道产生突发性污染，就可采用河道曝气这一手段。如果河水水质下降或者遭到严重的污染，将会消耗水质中的有机物，导致有机物出现分解现象，呈现无氧状态，还会产生许多有害物质，这些物质味道较重，会对水质造成严重的影响。采用河道曝气这一手段，向河水中注入空气，能够加速水体中有机物的分解，有效改善水质，提高河流的自我调节能力。

4.3植物维护

进行河流生态修复时，要发挥出水生植物的维护作用。植物维护成本较低，不会造成较大的能源消耗，而且具有广阔的发展前景。在许多河流污染区域，人们使用这种方式进行生态修复，可达到事半功倍的效果。采用水生植物进行维护时，可及时吸附水体中的重金属等污染物质。同时，在光合作用下，植物产生的氧气能够提高溶解氧的含量。

4.4堤防建设

加强堤防建设，建设生态护岸，可减少水土流失的现象发生。在堤岸建设中，主要是通过种植植被及设置木材、石材等方式达到护岸的目的。开展堤防建设时，需将其与生态环境保护相结合，以此实现生态平衡，预防水土流失，提高当地经济效益。

5生态修复技术的主要应用方向

5.1在抗洪方面的应用

在抗洪方面，河流生态修复技术主要用于洪水后退工程。在尚未实施该项技术之前，河流流向均遵循自然规律，一旦发生暴雨，就会造成河流中的水溢出，从而形成洪涝灾害。实施洪水后退生态修复技术可确保溢出的河水得到有效治理，使河流恢复到原有的状态。进行河道设计时，要避免河床有淤泥堆积，这样才能确保河流得到真正的恢复。洪水后退技术具有一定的使用要求，需确保河流区域尚未进行河堤建设。

5.2在堤防建设中的应用

在堤防建设中使用河流生态修复技术，要维持河道的多样化形态，这样才能达到控制自然灾害的目的。需将恢复工程放在重要的位置，重视绿化植被种植，使植物可以正常生长，提高河流的自我净化能力。

5.3两级河道建设

将河流生态修复技术与两级河道相结合，主要是将两级河道作为主要的河道形式。上部分河道可发挥出泄洪功能，另一个河道可用来预防淤泥堆积，使河流的生态环境得到有效保护。为了进一步提高两级河道的社会效益，可将上部分河道设置成娱乐休闲场所，满足人们的休憩需求。在设置另一个枯流河道时，要保证其拥有自然流向[8]。

6生态治理修复在潮河治理中的应用措施

6.1对河床断面与护岸进行修复

要重视河床表面的清淤疏浚与整治，确保清理工作具有针对性。在具体操作中，需对营盘村和后湾村的潮河干流进行清理。选择开阔的河段，在河道两侧种植睡莲、荷花等植物，建造完善的景观河道，提高河道景观的美观性。进行护坡建设时，要种植比较低矮的灌木，选择合适的花草，提高河道的绿化效果。同时，要重视对年久失修的护岸的修复，对其进行加固处理；还可采用干砌石等材料设置透水坝，避免使用混凝土等不透水的材料，完善护岸的性能，实现对生态环境的有效修复。

6.2对河道形态进行修复

在河道治理与生态修复工作中，要将河道形态的修复放在重要位置，可在河流中设置辅助水道，确保河道连续。为了不影响河道的行洪功能，提高生态环境的安全性，需根据河段防洪的标准建设河道护岸，及时对各类淤积物进行清理。为了确保水体正常流动，要将石头放入河堤中，或者修建生态石笼跌水坝。

6.3重视河岸绿化与湿地建设

要重新构建灌草植被过滤带，结合河流的水位情况保留常水位以上的区域，保证植被完整，还要补充种植灌木与花草，凸显出植物的层次感，营造良好的植物空间环境。可选择迎春、景天、金叶女贞等灌木，还可选择芦苇、水生鸢尾等水生植物，适当扩大绿化规模，增强河岸的绿化效果。在河岸两侧种植植物时，主要选择连翘、丁香等灌木，撒播合适的草籽，如白三叶、无芒雀麦。要考虑到河边公路的绿化，在沿岸公路栽植国槐、旱柳等比较高大的乔木。通过合理增加植被，加强人工湿地建设，不仅可以起到有效的缓冲作用，还能提高河流的自我净化能力，避免出现水土流失，及时修复生态环境。

6.4护岸生态修复

进行河道护岸修复时，要加强对叠石护岸的改造，或者新建生态坝结构式护岸，确保河道形态得到有效的恢复。对护岸进行加宽处理，使河道具有良好的排涝与泄洪功效。

6.5河道生态生物膜处理

对潮河支流的河道进行治理时，可选择生物膜处理技术，确保河流中的污染物及时降解，提高水质，使河道生态环境得到有效修复。如果河道面临的污染比较严重或者河流水体中包含的有机物较多，可采用生物膜技术进行处理，确保水体中的污染物在第一时间内得到处理。

7河道生态修复技术展望

7.1制定完善的技术规范

为了进一步发挥出河流生态修复技术的作用，要制定完善的技术体系和相应的规章制度。现阶段，该项工作缺乏明确的参考标准和依据，这样会增加河流的修复难度。因此，要考虑到每一个修复环节，重视细节，对各项制度和标准进行调整和改进，从而确保河流生态系统得到进一步发展，维持生态平衡。

7.2制定明确的评价标准

河流生态修复是一项持久、复杂的工程，在较短的时间内并不能看到成效。部分河流面临的污染比较严重，需经过一段时间方可看到治理成效。为了进一步验证最终的修复效果，需制定完善的评价标准，定期对修复情况进行监测。

7.3重视综合性修复

随着河流的迅速发展与生态环境的改变，河道治理工作愈发复杂。若采用某种单一的生态修复技术，则很难保证治理与修复达到预期效果。因此，要进一步完善修复技术，综合多个学科知识，采用完善的河流生态修复理论，确保河流生态得到有效的修复。7.4对水生植物进行合理配置为了进一步提高河流的自我净化能力，要选择恰当的水生植物。首先，需对水生植物的抗性进行分析。然后，对水生植物进行合理分类，进一步发挥出植物的功效，降低治理成本，提高净化效果。

8结束语

河流的情况比较复杂，在进行河道治理与生态修复时，需考虑生态系统的实际情况，采取有效的治理与恢复技术，确保河流生态环境得到进一步改善。

参考文献

[1]任涵璐,李永庆.基于满足度分析的永定河生态水量及修复策略[J].吉林水利,2021(7):30-36.

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[3]尹铭.河湖生态治理理念与措施研究[C]//辽宁省水利学会.辽宁省水利学会2020年学术年会论文集.沈阳:辽宁省水利学会,2020:265-268.

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[5]郭锋,张舰.山西实施十大工程修复汾河生态[J].华北自然资源,2020(5):137.

[6]马军.城市河道生态修复及景观设计研究[D].西安:西安理工大学,2020.

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原位生态修复技术篇6

关键词：矸石山　土壤复垦　生物修复

煤矸石是我国煤矿区最主要的固体废弃物，占据大量土地［1］。统计显示，我国煤矸石山约有1，500座，占地面积超过1.33万hm2，每年新增占地300―400　hm2　［2］。矸石山不但污染环境，而且容易诱发地质灾害［3］，对居民财产与生命安全构成极大威胁。重建和恢复退化生态系统，是矸石山复垦的关键［4］。矸石山植被立地条件较差［5］，运用生物技术治理矸石山，不仅费用低，而且具有可观的经济，社会和生态效益。本文对生物修复技术在矸石山复垦中的应用研究动态，矸石山复垦的限制因子，矸石山生物修复的概念与机理、技术特点与分类、存在的问题与展望等进行了探讨。

1.　矸石山复垦的限制因子

矸石山风化层熟化程度是复垦成功与否的关键。其限制因子包括风化层厚度，表层风化物的水分状况、养分状况、盐分、　pH、温度、重金属含量等［6］。风化层厚度是影响表层矸石风化物质地、孔隙、水分等的决定性因素。风化层薄、孔隙多、持水性差，水分往往是矸石山植物生长的主要限制因子。风化层养分缺乏，N、P、K和有机质含量极低是复垦失败的重要原因。风化层往往呈碱性，局部呈酸性，不利于植物的生存。风化层含盐量极高，在局部半干旱地区水溶性总盐量达到1.2g/kg以上，极大限制了植物的生存。矸石山温度极高，夏日局部可达50度以上，灼伤植物根系，导致植物死亡。土壤重金属含量较高，使很多植物无法存活。另外，风化层土壤动物和微生物极少，无法完成土壤熟化的自然演替过程。

2.　矸石山生物修复的概念与机理

概念：利用矸石山土壤中原有的或引入的功能生物体，包括植物、动物和微生物，单独地或联合地吸收、降解或转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平或将污染物转化成无害物质，并恢复土壤功能的过程或技术。

机理：利用植物、动物和微生物等修复技术转移、吸收、降解或转化矸石山场地中的污染物，或阻断污染物对受体的暴露途径，使污染物稳定化、低毒化或无害化，使污染物对暴露人群的健康风险控制在可接受水平，从而恢复污染矸石山土壤使用功能，保证开发利用的安全性。

3.　矸石生物修复技术特点与分类

特点：矸石山生物修复可现场进行，减少了人体直接接触污染物的机会；常以原位方式进行，对污染位点的干扰或破坏达到最小；可永久性地消除污染物，无二次污染隐患；降解过程迅速，费用低，只是传统物理、化学修复费用的30％―50％；可与其他处理技术结合使用，处理复合污染。

分类：按照处理地点可分为原位生物修复和异位生物修复。按照应用生物种类分为植物、动物和微生物修复。植物修复技术应用较为广泛，包括植物提取，植物挥发，植物过滤和植物钝化。根据污染物种类，分为有机污染、重金属污染和放射性污染修复技术。

4.　生物修复技术在矸石山复垦中的应用研究动态

赵广东等［7］发现植物措施配合生物肥料，菌剂和保水剂能明显提高煤矸石山肥力。魏忠义等［8］发现林灌种植改善了矸石山保水特性和表层风化物的酸度，提高了表层风化深度和风化物颗粒组成。王丽艳等［9］证实种植植被可使矸石山土壤容重，土壤持水量和孔隙度明显改善。胡振琪［10］认为采取适当的配土和配肥技术可以极大提高矸石山绿化植物成活率。冯凤玲等［11］研究发现蚯蚓能提高植物生物量和土壤重金属生物有效性。李建华［12］研究表明双接种VA菌根真菌和根瘤菌能显著提高三叶草的根瘤数量、鲜重和固氮酶的活性。

Robert　R.　D.等［13］研究认为至少积累750kg/hm2的包括煤矸石在内的煤矿废弃物，才能保证在上面正常生长的植物不依赖外部氮源供给。Heribert［14］研究发现土壤熟化的关键是快速改善和增加土壤的生物活性。Peter　S.［15］研究表明向紫砂页岩土壤中添加氮磷钾肥料和秸秆还田，可以极大增加土壤肥力，提高土壤的熟化速度。

5.　问题与展望

问题：单独使用生物方法，效率较低，交叉学科技术引入较少；能修复多种污染物或适合多种污染环境的土壤改良材料或生物研究不足；植物根系与根际矿物质及其他污染物的作用机制不明确；异域引入复垦先锋植物，可能对当地生态环境带来灾难；经济效益不明显，社会资金倾斜度不高。

展望：增强学科交叉技术发展与运用；加强微生物、植物、动物联合修复技术在矸石山生态复垦中的应用研究；加快矸石山土壤改良生理生化及分子生物学机制研究；加快目标植物筛选和相关数据库的建立；发展适合大规模应用的低成本的矸石山生物修复技术；加强矸石山生态复垦环境安全性评价研究。

参考文献

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[2]　芮素生.煤炭工业和可持续发展与环境，煤炭工业出版社，1994

[3]　彭德福.我国土地复垦与生态重建的回顾与展望，中国土地科学，2000（1）：13―15

[4]　李贵宝，尹澄清等.城市污泥对退化森林生态系统土壤的人工熟化研究，应用生态学报，2002，13（2）：159―162

[5]　高建钰等，煤矸石山立地条件与林业复垦研究，山西林业科技，1999，3（1）：18―21，45

[6]　魏忠义，王秋兵.大型煤矸石山植被重建的土壤限制因子分析.水土保持研究，2009，16（1）：179―182

[7]　赵广东，王兵等.煤矸石山废弃地不同植物复垦措施及其对土壤化学性质的影响.中国水保持学报，2005，3（2）：65―69

[8]　魏忠义，胡振琪等，煤矸石山植被绿化措施对煤矸石风化物理化特性的影响，安徽农业科学，2007，35（36）：11929―11930，12033王志亚等，煤矸石复垦工程中绿肥牧草对矸石风化层生态环境影响，土壤学报，1996，33（3）：317―321

[9]　王艳丽，韩有志等.不同植被恢复模式下煤矸石山复垦土壤性质及煤矸石风化物的变化特征，生态学报，2011，31（21）：6429―6441

[10]　胡振琪.半干旱地区煤矸石山绿化技术研究，煤炭学报，1995，20（3）：322―324

[11]　冯凤玲，成杰民等.蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的应用前景，土壤通报，2006，37（4）：809―814

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[13]　Robert　R.D.et　al.　Ecosystem　development　on　naturally　colonized　China　clay　waste，vegetation　changes　and　overall　accumulation　of　organic　matter　and　nutrients，Journal　of　Ecology，1981，69∶153―161

原位生态修复技术篇7

口腔的美观对我们容貌的整体形象也有一定的影响，因此修复牙齿的方法是人们关心的，全瓷牙让人们拥有亮白完美牙齿。全瓷修复是无金属瓷修复的统称，弥补了金属烤瓷技术的诸多缺陷，且具良好的牙齿美容功效。近20年来各种新的全瓷修复技术和材料不断出现，临床应用越来越广泛。

金属烤瓷在各国都出现了同样的问题，如金属过敏，牙龈发炎红肿，牙齿发青，烤瓷冠颜色不透无法满足美观要求，这些情况在我国较为普遍，造成这些问题的原因是：金属烤瓷冠边缘不密合，没有采用肩台瓷，主叶预备过窄，基牙预备不足等。全瓷修复材料无金属离子渗透，不会产生牙龈发青的问题，对牙龈软组织无刺激性，全瓷修复材料的透明和半透明性可以模仿自然牙釉质的光学效果，可以达到以乱真的效果。

1 全瓷修复适应症

1.1 镶复缺牙：关于缺少的牙齿，运用缺牙前后的牙齿做固位牙，加上缺牙将多少个全瓷牙冠连在一同，将其粘固在固位牙上，便可以镶复缺牙。

1.2 矫正牙齿发育异常：关于不一般的牙齿发育，如过小牙，牙间隙宽，个别牙不齐，釉质发育不全等，这些经过全瓷牙修复后可以把牙齿的形状、色调恢复到理想形态。

1.3 牙齿治疗后修复：许多牙齿治疗后会留下牙齿问题，如牙髓治疗后易形成牙齿变色，补料零落及牙齿折裂，选用全瓷牙修复可预防。

1.4 修复牙齿发黄发黑的迹象：如四环素牙、氟斑牙、死髓牙等都可以通过全瓷牙的方式进行修复。

临床常用的全瓷修复材料及其制作技术有：①常规粉浆涂塑技术；②热压铸陶瓷技术；③In-Ceram技术；④CAD/ CAM加工成型技术等。

2 全瓷修复的优点

2.1 全瓷牙可以对人的牙齿进行个性化调整修复。

2.2 全瓷牙的生物相容性好，色泽形态逼真，咀嚼功能、稳固性都非常接近真牙。不会出现崩瓷、黑线等现象。

2.3 全瓷牙可以保护牙釉质：重庆新时代口腔整形美容中心全瓷牙的硬度与牙釉质近似，不对牙体和口腔造成任何磨损。

2.4 全瓷牙具有完美的透明性和光折度：这是普通烤瓷牙不可能完成的任务，因为金属内冠的不透明，需用不透明的瓷粉来遮盖金属基底，影响修复体的透明度。全瓷牙则具有完美的透明性与折光性，即使像明星一样每时每刻暴露在镁光灯下，也完美得无懈可击。

2.5 全瓷牙具有优秀的生物相容性：全瓷牙的材料在口腔中的物理性质呈中性，它同人体的生物结构非常协调，具有高度的生物相容性，不会刺激牙龈而出现牙龈发炎、牙龈变色的现象。色泽形态逼真，咀嚼功能、稳固性都非常接近真牙。不会出现崩瓷、黑线等现象。

3 技术和材料特点

铸瓷技术基本类似于常无偏见的铸造方法，技术培训简单。铸瓷材料比较透明，对于颜色较深的牙龈，不适合作铸瓷修复，后牙也不适合做铸瓷修复。铸瓷桥不能走过单位，只能用于前牙。全瓷内冠和外层瓷粉为化学结合，强度高。

适应症：瓷贴面，瓷嵌体，单冠，铸瓷横蛮无理，前牙三单位桥。

渗透全瓷技术

代表产品：VITA INCERAM

原理和工艺流程：采用在耐火上涂瓷浆，烧制瓷内冠。

技术和材料特点：采用设备少，只无原则烤瓷炉，工序罗多。渗透全瓷材料使用氧化AL。全瓷内冠和外层瓷粉为化学结合，强度高。

适应症：单冠，前后牙三单位桥。

瓷沉积技术

代表产品：WOLCERAM

原理和工艺流程：WOLCERAM是德国最新的口腔电脑设计制作全瓷冠和全瓷桥的技术，可以使用氧化铝和氧化锆二种全瓷材料，采用专利技术的电磁感应的全瓷沉积，类似于金沉积技术。WOLCERAM直接将全瓷材料沉积到工作代型上，代型无须翻制，减少了工序，材料和误差，全瓷的厚度由电脑控制。

技术和材料特点：沉积一个内冠或4单位的桥。WOLCERAM电沉积制作的全瓷氧化铝可达1000MPA，氧化锆可达1200MPA。全瓷内冠和外层瓷粉为化学结合，强度高。适应症：可以制作-5单位的牙桥，前后牙单冠种植桥，各种种植体瓷基台。死髓牙和重度四环素牙。

计算机CAD/CAM技术

代表产品：CEREC，CERCON，EVEREST，DCS，LAVA，PROCERA

原理和工艺流程：计算机全瓷辅助设计和机加工系统，采用的原理基本相同，把工业上使用的CAD/CAM小型化，计算机全瓷制作过程分为：代模扫描，成像设计，内冠研磨，内冠烧制过程。

技术和材料特点：计算机全瓷技术，设备昂贵，材料成本高，技术先进，加工制作时间有待提高。计算机全瓷技术使用的材料大多氧化铝和氧化锆，氧化锆内冠和外层瓷粉为机械物理结合，强度没有化学结合的高。氧化锆全瓷有时会有见崩瓷的情况，采用铸压饰面瓷可以改善，但是材料和设备成本会增加很多。

原位生态修复技术篇8

关键词：底泥 修复 资源化利用

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0226-02

Abstract：A large number of pollutants in the river sediment，as a secondary pollutant sources seriously affect the aquatic environment. This paper analyzes of the major types of pollutants in the sediment，systematic introduction to the various treatment technologies and resource utilization means.The purpose is to achieve sediment reduction，harmless and resource utilization while exploring a cost-effective，environment-friendly and sustainable development path for China.

Key Words：Sediment；Repair；Resource Utilizing

随着社会和化工产业的发展，近二十几年来河道、湖泊等水体的污染严重，尤其是河道底泥，底泥中含有大量的污染性物质，特别是致病（癌）、破坏生态的持久性的难分解有机物、严重超标的重金属离子。这些有害物质经过食物链的累积和扩大效应，将会影响人类的健康，破坏自然环境和生态系统。此外，水体富营养化的解决关键也仍与底泥密切相关。水体底泥污染是世界范围内的一个环境问题，其污染加剧主要是人为因素造成的，污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体，大量难降解污染物相当一部分积累在水体底泥中并逐新富集，溶解于水中的污染物浓度在很大程度上受到底泥的影响。污染底泥的治理已刻不容缓，势在必行。

1 底泥中污染物的种类

疏浚底泥具有泥量大，成分复杂，含水率较高，含有污染物，并且既含有益物质又含有害成分等特点。其成分对处理方案的选择具有重要意义，主要含有三类：一是重金属，一般指Hg、As、Zn、Cu等，是环境中普遍存在的一类污染物，具有难降解性、生态毒性和可累积性等特点。可通过生活污水及生产废水的排放、降水径流等途径进入水体，通过沉淀、吸咐、络合等作用而沉积到底泥中。河流底泥中有重金属与不同载体相结合，以多种形态存在，大致有可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和金属残片等，不同形态的重金具有不同的生物有效性[1]。其与水相保持一定的动态平衡，当环境发生水力冲刷、外界扰动等变化时，可再次进入水体，成为二次污染源。二是有机物，底泥中有毒有机物通过富集作用在生物体内达到较高的浓度，从而对生物体产生较强的毒害作用，并通过复杂的污染生态化学过程，即在气―水―生物―底泥等多介质环境体系中的迁移、转化和暴露，影响人和动物的健康，从而对人类未来的生存发展构成严重威胁[2]。三是含有N、P等营养物质，导致水体的富营养化。

2 污染底泥修复与处理技术

底泥处理的主要目的是降低受污染底泥对水体的污染，使其对生态和环境无害。污染底泥的治理，经过多年的实践，已取得一定效果。

2.1 原位生物修复技术

底泥原位生物修复是指在基本不破坏水体底泥自然环境件下，对受污染的环境对象不作搬运或运输，在原场所进行生物修复。分为原位工程修复和原位自然修复。原位工程修复通过加入生物生长所需营养来提高生物活性或添加实验室培养的具有特殊亲合性的微生物来加快环境修复；原位自然修复是利用底泥环境中原有微生物，在自然条件进行生物修复。对底泥进行生物修复，促进底泥微生物繁殖，底泥有机质在微生物作用下，迅速分解，释放出氨氮、硫化氢等有害气体，使得底泥好氧层加厚，泥层减薄，加快底泥微量营养的释放。有利于提高藻类多样性，同也可以阻隔下层黑臭底泥有毒物质的释放，加强在泥水界面间的好氧微生物对机污染物分解能力，加快水体生态系统的物质循环和能量循环，提高水体的自净能力。

2.2 原位掩蔽技术

掩蔽是在污染底泥上放置覆盖物，使污染底泥与水体隔离，防止底泥污染物向水体迁移的物理修复技术方法。掩蔽作为底泥的一种原位修复技术，对持久性有毒污染物污染底泥的修复效果非常明显，工程造价低，能有效防止底泥中的持久性有毒污染物污染物进入水体而造成的二次污染。但是，掩蔽会增加底泥的量，使水体库容减小，不适于河流、湖泊、港口和水库，只适用于深海底泥修复。目前使用较多的掩蔽材料有未污染的底泥、清洁砂子、砾石、钙质膨润土、灰渣、人工沸石、水泥和其它人工合成材料等。这种掩蔽技术在国内鲜见应用。

2.3 污染物与疏浚物固相分离技术

淋洗可以是原位修复也可以是异位修复，淋洗是将水、油或其它能够促进污染物溶出、溶解迁移的溶剂掺入或注入到污染的底泥中，主要用于重金属污染土壤，具体是将土壤中的固相重金属转移至液相中，再进行深度处理的过程，土壤经清水洗涤后归原位再利用。底泥淋洗技术推广应用和修复效果的好坏关键在于高效淋洗剂的筛选和研制，既能提取重金属，又不破坏土壤的结构，不能造成二次污染。目前应用较为广泛的疏浚底泥淋洗剂主要有酸、碱、表面活性剂、植物油和EDTA络合剂等。淋洗在美国、日本和德国等一些国家已经得到应用，其在发展中国家推广应用面临的最大问题是费用太高，经济上难以承受。

2.4 清淤疏浚后卫生填埋

底泥疏浚，以改善水体环境质量为目的，用机械手段清除水体底床上层一定范围内富含有机质、氮、磷和重金属的污染底泥并妥当处置，一定程度上去除污染内源， 为水体水质的好转和稳定创造条件。为防止造成二次污染、破坏水体正常生态层， 因此要着重考虑疏挖及输送方式的选择，一般采用水采水运方式，即用绞吸式挖泥船进行水下疏挖，用加压管道将泥浆送至堆场。

卫生填埋对于水体底泥处置而言，其优点是投资较少、容量大、见效快，且能够通过产生填埋气获取新能源。但填埋不当也会造成新的污染，主要是有害物质溶出对地表水和地下水带来的污染，所以要借鉴城市生活垃圾卫生填埋场的经验建设，这种废物填埋场底部铺有衬层，可防止溶出液体渗透入土壤并污染地下水，溶出液体经管道收集后，送污水处理厂进行处理。

2.5 干式热处理

底泥的干式热处理包括污泥干化、焚烧、熔融三种方式。

底泥的干化处理，是指通过直接或间接加热方式，进行低温处理，使污泥脱水、减容，同时使泥性趋于稳定化，它是多种处理工艺中重要的第一步，包括机械脱水、土工管袋脱水及自然干化脱水等。

焚烧是目前最终处置含有毒物质的有机底泥最有效的方法，适用于土地资源紧张的大中城市采用。将底泥作为固体燃料投入焚化炉中，使其与氧发生反应，转化成高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。目前应用最广的焚烧设备是流化床焚烧炉，一般有机污泥应保证燃烧温度在815℃左右，焚烧过程中所有的病原体、病菌均被杀灭，有毒有害的有机残余物被氧化分解，但会产生二恶英等空气污染物。

熔融燃烧温度与产生底灰与焚烧不一样，熔融的燃烧温度高达摄氏1800℃至2400℃，焚化炉的温度即便在二次燃烧室也仅有摄氏1600℃～2400℃；而熔融燃烧后的灰渣可回收制造路基，焚化炉底灰利用则相对较为困难[3]，其发展趋势将会取代焚化炉。

干式热处理成本都较高，都有可能产生二次污染，并且处理产物焚烧灰虽可减容90%以上，还需与其他方法结合使用进行最终处置。

3 底泥资源化技术

3.1 土地利用

此技术操作简单能耗低，较适合作为低污染底泥的处理方式，疏浚的底泥需经测定达到《农用污泥中污染物控制标准》（GIM284-84）及《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）规定的标准。主要有农业园林利用、湿地及栖息地建设、修复受扰动的土地区三种方式。

底泥的土地利用是一种符合中国国情的安全积极的底泥处置方式，此方法需底泥有机质的含量要比较多，需去除有害的病菌、病原体、重金属、难分解的持久性有害有机物等物质，避免长期使用对人体及土地的毒副作用。底泥中含有丰富的有机物和氮、磷、钾等营养元素以及植物生长必需的各种微量元素钙、镁、铁等施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进农作物的生长。但是底泥中也含大量病原菌、寄生虫，以及铜、铝、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、二恶英、放射性元素等难降解的有毒有害物[3]。所以，底泥要作土地处置必须经无毒无害处理，否则底泥中的有毒有害物会导致水体或土壤二次污染。

3.2 建筑材料

底泥中除了有机物和重金属外，还含有20%左右的矿物无素，如硅、铁、铝、钙等，其组成与粘土基本相似。以往技术都是以污泥焚烧灰作为原料生产建材，现在可直接利用污泥来原料来生产建材，这样可充分利用污泥自身的热值，节省能耗，节约投资，目前相关方面的技术已开发成功。污泥制水泥的原料有三种形式：脱水污泥、干燥污泥、污泥焚烧灰。现已确认以污泥为原料生产水泥时，水泥窑排出的气体中NOx含量减少40%，这是因为污泥中氮在高温下挥发，与气体中的NOx反应，使之分解，从而起到脱硝剂的作用[4]。另外还有污泥制轻质陶瓷、污泥制微晶玻璃、污泥制生化纤维板。选取适当的利用途径，可能实现清淤底泥不脱水直接利用，成功在把污泥处理费用转移到有用的产品生产上来，因此，污染底泥用于建筑材料有着显著的节能效果，但其适用于性质稳定、有机质的含量比较低、粘土成份的含量高，无毒害且不含具有放射性的元素的污染底泥。

3.3 填方材料

疏浚底泥可以通过脱水、固化和热处理等预处理方法使其满足作为填方材料的要求，固化土有透水性小、强度高、不易固结沉降的特点，一般应用道路路基、低洼地区的回填、筑堤材料。

3.4 污水处理材料

疏浚底泥能制备污水处理填料与其自身性质有关，含有大量的腐殖质，对金属离子有吸附交换和络合的作用，并且其吸附能力与底泥表面积有关，表面积越大，吸附能力越强，所以粉状底泥较颗粒状底泥具有更强的吸附能力和富集能力。此技术制备的产品应用于污水处理，具有良好的环保效益[5]。

4 结语

由于河流河段不同，污染源差异较大，因此底泥的污染程度和成分也有一定的区别。所以应加强底泥性质及处理技术优缺点的相关性研究，以确保取得最佳的处理方式。就是要结合我国国情，实现底泥减量化、无害化和资源化利用，降低或者减少底泥对环境和对人体的危害，走一条适合我国国情的经济有效型、环境友好型的底泥可持续发展道路[6]。

参考文献

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[4] 薛丹.污泥的处理与处置技术探析[J].环境保护与循环经济，2012，32（5）：58-61.

原位生态修复技术篇9

关键词：湖泊；富营养化；危害；必要性；修复技术

中图分类号： K928.43 文献标识码： A 文章编号：

湖泊是重要的国土资源，具有多种功能：调节河川径流，提供农业灌溉、工业生产用水和饮用水水源，繁衍水生生物，沟通航运，改善区域生态环境以及开发矿产等，在国民经济的发展中发挥着重要作用，同时，湖泊及其流域是人类赖以生存的重要场所。但是，随着滇池、太湖、巢湖等爆发蓝藻危机，我国的湖泊富营养化问题日益严重，已到达不容小视的程度，中国环境保护部最新公布的《2010年中国环境状况公报》显示，我国湖泊（水库）富营养化问题突出，26个国控重点湖泊（水库）中，营养状态为重度富营养的1个，中度富营养的2个，轻度富营养的11个，富营养化已经成为普遍的水环境污染问题，严重影响到居民饮水、工农业生产和生态循环。

1 湖泊富营养化的危害

湖泊富营养化是由于水体中过量的营养物质积累，从而导致过高的生物生产力，同时伴随水质恶化、水体的生态变化，逐渐将水体转化为湿地、沼泽，进而丧失湖泊原有的功能，改变湖区的生态环境[1]。自然条件下湖泊富营养化是一个缓慢的过程，正是人类的活动加剧了该过程的发展，一旦发生湖泊富营养化，其造成的危害是严重且深远的。

1.1 危害水体生态系统

湖泊（水库）藻类的过度繁殖降低了水体的透明度，阻挡光线到达更深水层，导致水体深层的植物大量死亡，底层生物量锐减，同时，藻类在光合作用过程中，消耗大量二氧化碳，造成水体pH异常升高，严重影响水体中其他生物的生理活动，导致生物群落结构的改变。

藻类大量死亡分解，水体溶解氧被大量消耗，水体形成还原状态，生物分解产生大量甲烷、硫化氢等有害气体，系统内部环境恶化。

许多藻类生物分泌的藻毒素及死亡分解产生的有毒物质可使水生动物生理失调或者死亡。密集的藻类及其胞外物质可堵塞鱼、虾、贝及许多小型水生动物的呼吸和滤食器官，导致机械性窒息死亡。富营养化植物还竞争性消耗水体中的营养物质，并分泌一些抑制其他生物生长的化学信息素，造成水体中生物量增加，种类数量减少，系统内部的自我调节能力减弱。

由于富营养化生物的大量生长和繁殖，加速了水体中有机残骸、排泄物及其它悬浮颗粒的沉积；水体变浅，功能衰退，加快了湖泊的消亡和水体沼泽化、陆地化的进程，破坏了特定地区的生态平衡[1-3]。

1.2 造成水体恶化，增加饮用水处理的难度，威胁人体健康

在富营养化的湖泊，藻类大量繁殖，造成水质恶化，给城市净水工艺带了许多难度，进而影响了饮用水水质，对人体的健康构成了一定的威胁。

含藻水的pH值偏高，不利于混凝剂脱稳[4]。大量藻类和水生微生物的孳生繁殖容易造成滤池堵塞，破坏正常生产运行，而且微生物还会穿透滤池，在配水系统中繁殖造成配水系统不畅和堵塞，而且，藻类产生的微量有机物容易引起水中嗅味异常，这是常规水处理工艺难以去除的，迫使水厂进行升级改造，提高了净水成本[5]。

在富营养化水中，藻类、有机物和氨氮大量存在，使得混凝剂和消毒剂用量大大增加，提高了制水成本[6]，更增加了水体中消毒副产物的含量，饮用水安全性降低。

1.3 损害湖泊的美学价值和经济价值

水体富营养化的形成，使水体浑浊，透明度下降，水中带有霉臭味，水体丧失了应有的美学价值，随之，水体的旅游价值、游泳价值和观赏价值消失[3, 6, 7]。在富营养化水体中，藻类植物通过前面已述的危害生态系统方式，对渔业生态环境产生了长期的不利影响，使得渔业资源破坏，珍贵物种消失，水产品质量下降，对渔业造成了巨大经济损失[3]。

2 富营养化湖泊的水体修复技术

根据手段的不同，湖泊富营养化的修复技术分为三大类：物理修复技术、化学修复技术和生物-生态修复技术[8-10]。

2.1 物理修复技术

物理修复技术包括截污、人工曝气、底泥疏浚、稀释冲刷和机械捞藻等，这些措施可以单独使用，也可以作为生物修复技术等的前置处理技术。

2.1.1 深水曝气

深水曝气的目的通常有三个：一是能够达到不改变水体分层的状态下提高溶解氧浓度，二是改善冷水鱼类的生长环境和增加食物供给，三是通过改变底泥界面厌氧环境为好氧状态来降低内源性磷的负荷，其他附带的目的包括降低氨氮、铁、锰等离子性物质的浓度。

从种类上来说，深水曝气设备有三种：机械搅拌、注入纯氧和注入空气。

2.1.2 底泥疏浚

污染底泥是水体污染的潜在污染源，在水体环境发生变化时，底泥中的营养盐会重新释放出来进入水体中，对于宽浅型湖体，底泥更是不可忽视的重要污染源。因此，要解决湖泊富营养化问题，底泥疏浚是改善底泥营养物质含量高的一种有效手段。

2.1.3 稀释冲刷

稀释和冲刷是湖泊修复较为常用和普遍的治理方法，稀释冲刷的机理相当于一个流动的或者连续的培养系统，当含低浓度营养元素的水被注入系统中时，导致系统营养物质浓度降低，相应，藻类生物量也会随之开始下降；同时，营养元素和藻类能够以更加快的速度被置换或者冲洗出水体。就局部而言，稀释冲刷是解决水体富营养化相对简单、易行和代价较低的方法，如杭州西湖自钱塘江引水后对延缓水体富营养化发挥了一定的作用[11]。

2.2 化学修复技术

化学修复技术主要包括凝聚沉淀和化学杀藻两种方法。对于凝聚沉淀，通过投加化学试剂使得营养物质生成沉淀而降解，如投加铁盐或者铝盐促进磷的沉淀。使用化学杀藻剂杀藻效果较好，但是成本较高，会受时效、大水域、水体流动性的局限，而且藻类被杀死后，水藻腐烂分解仍旧释放出磷，易造成二次污染，尤其是大规模人工合成物的使用可能会给环境带来负面影响，应慎重使用。对于杀死的藻类应及时捞出，或者再投加适当的化学药剂，将藻类腐烂分解释放的磷酸盐沉降[12]。

2.3 生物-生态修复技术

生物-生态修复技术主要从微生物、水生植物和生态系统三个层次对水体进行修复。国内外关于湖泊富营养化的生物-生态修复技术包括生物膜处理技术、微生物制剂技术、人工浮岛技术、人工湿地处理、生物操纵修复等[8-11, 13, 14]。生物修复技术具有原位修复的特点，在人工参与的条件下，恢复水体中的水生生态结构和增加水体的自净能力。

3 展望

对于湖泊富营养化问题，修复措施往往是物理、化学和生物-生态等修复技术的组合。减少温室气体排放、原位修复、无二次污染、成本低廉、节能高效、简单方便、易于普及是修复技术的主要发展方向。

化学修复技术可以作为一种应急方案，但是，目前的杀藻剂存在着广谱与专一、长效与残留的矛盾，如何解决这些矛盾，研制出高效、广谱、持久、低毒的杀藻剂是富营养化治理工作的主要课题之一。

目前，人工浮岛技术基本处于水质改善和景观建设阶段，缺乏传统水利、生态系统栖息地和景观的有机结合。修复途径多元化、运营可持续化和整体智能化是其未来的发展方向。

生物操纵修复技术，是一项有前景的生物修复技术，但是还需要进行深入研究：浮游食物网内的营养级相互作用；不同食物链等级的鱼群比例关系；底栖鱼类的作用；附着藻对营养物质的竞争；微生物在养分循环中的地位；针对不同的富营养化湖泊，如何使用生物操纵修复技术获取成功并长期维持，是研究者和管理者共同需要解决的问题。

参考文献

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原位生态修复技术篇10

经济性和可行性的原则

生态修复是一种时间长、见效慢的工程，在生态修复的过程中需要持续性的投入资金，才能达到生态修复的目的。因此，在干旱地区的生态修复当中必须考虑到方案措施的经济性与可行性，所制定的修复方案应该在国家和当地政府能够承受的资金范围之内，超出资金范围的或者不具有可行性的方案，根本没有实施的意义。这就需要生态修复工程设计人员充分考虑到各项措施的成本，制定稳定的、持续的生态修复方案。

保持生态系统完整性和多样性的原则

生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性，只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例，除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外，还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施，并综合利用各种工程、生物措施，使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性，决不能照搬所谓其它地区的成功经验，而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。

修复模式长期化的原则

一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的，需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施，将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去，制定详细的生态修复规划，全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节，并能长期执行下去，只有这样才能看到生态修复的效果。

干旱地区生态修复模式分析

根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识，认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。

1工矿园区生态修复模式

新疆是我国资源大省，蕴含着各种丰富资源，而目前正处于各种工矿园区的开发建设，由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此，资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响，会给这些地区的生态系统造成严重的破坏，对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复，应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件，结合水土保持和生态修复的一般要求，重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果，又可以恢复干旱地区土地的生产能力，还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前，工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。

（1）非生物或环境要素的恢复技术，这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复，包括表土转换、土壤改良等措施。

（2）生物生态修复技术，这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等，主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。

（3）生态系统的整体规划设计修复技术，这种生态技术是综合利用各种生态修复技术，从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。

2荒漠—绿洲区生态修复模式

新疆的荒漠—绿洲区是绿洲生态系统与沙漠生态系统的耦合带，这一地带受到人类活动和气候变化的影响，成为干旱地区生态破坏退化最严重的地区，也是干旱地区生态修复的重点区域。在荒漠—绿洲区的生态修复当中应该以绿洲区的保护作为第一道屏障，采用工程措施和生物措施相结合的方法。

首先，在工程措施当中，应该减少人为活动对生态系统的破坏，在干旱地区薪碳问题和建筑材料问题是居民生活中必不可少的，这些材料在原来的生活习惯当中主要取材于干旱地区的各种植物，如胡杨等等，因此在荒漠—绿洲区生态修复当中，满足当地居民薪碳和建筑材料的需要能够大大减少人为因素对生态环境的破坏。除此之外，荒漠—绿洲区最重要的就是要做好防风固沙工作，主要工程措施有建设防风、防沙林带，设置网格沙障固沙措施等等，这些都是富有成效的措施。

其次，在生物措施方面，一方面要保护好荒漠—绿洲区过渡地带的各种植被，种植一些与当地气候、生态环境相适应的植物，如胡杨等，在此基础上施行“退耕还林(草)”，注重调整人地关系，同时减少绿洲放牧数量，实行牲畜圈养，减少牲畜对草场的破坏。

3干旱地区水生态系统的生态修复模式

水是万物之源，有水万物才能生存，水生态系统对于干旱地区的社会经济发展具有重要意义，也是做好其它生态修复模式的必然要求。在干旱地区水生态系统修复当中，关键是做好水源的综合利用工作。在这一方面“城市水资源综合利用方法”不失是一种有效的方法，这种方法是将各大城市居民生活中产生的各种污水，在城市污水处理能力之外利用管道将污水排放到沙漠地区的一种方法，这种方法不仅可以解决干旱地区城市污水的排放问题，又能解决沙漠地区的缺水问题，透过地表的净化能力还能涵养干旱地区的地下水，改善干旱地区的水循环系统。