原位生物修复技术范文

主题词：城市河道；生态修复；污染治理；技术

中图分类号：F205文献标识码：A文章编号：

河道是城市中活跃且富有生命力的部分，是形成和支持城市生态系统的重要因素。城市河道普遍较浅，河道直，水量小、流速慢，这些水力学特性决定了城市河道环境容量小，生态系统脆弱的特点。随着城市人口的大量集中和工农业的高度发展，废水、废气、废渣通过不同渠道进入河道，严重损害了河道生态系统，这些越来越严重的环境问题对人类的生存环境和经济社会的可持续发展构成了严重威胁。人类开始逐渐意识到环境对河流的影响并开始其进行生态修复。

2007年开始，杭州市启动“市区河道综合整治与保护开发工程”，并把这项工程作为市级重点工程常抓不懈。该工程以基本实现“水循环正常、水安全保证、水文化丰富、水生态良好、水景观优美”的整治目标，是迄今杭州最大的水系建设工程。本文结合杭州市拱墅区后横港河等多条河道生态修复实践，对城市河道生态修复的理念、原则和应用技术等方面进行了论述。

1城市河道生态修复的理念

1.1生态修复概念

河道生态修复是一项复杂的系统工程，指在不影响防洪排涝的前提下，结合河道现状及周边环境采取“保持河道自然线型、保留河流原有地貌形态”、“避免平面形式规则化、断面形式单一化、建筑材料硬质化”、“适当调整水流流态”及“增加曝气”等多种措施，营造水边和水中生物多样性的环境，不断提高水体的快速自净能力，进一步实现河道的生态修复。

1.2生态修复理念

城市河道的生态修复覆盖了系统论、生态学、水利工程学、经济学、社会学、景观学等多个学科。要以系统论观点为基础，按照生态的系统性来整体考虑，始终着重从整体和部分之间、部分与部分之间、与外部环境的相互联系、相互制约、相互作用的关系中进行综合考虑，在安全经济的前提下，满足防洪、生态、输水、景观、文化、旅游等多目标，从而使整体实现最优。

2城市河道的生态修复的原则

1.1河道自净功能优先原则

河道修复的目的是为了恢复和强化河流在受到破坏和污染之前的自净和生态功能，使河流能够通过自我调节达到自我维持的状态。

1.2自然生态原则

河道的生态修复趋向于运用自然材料，如使用木桩、抛石、沉石进行护坡护岸，河堤采用乔、灌、草立体防护。在河道内营造适宜的生物栖息环境，增设过鱼通道，调整河道结构，恢复浅滩与沙洲等，模拟自然状态，促进自然生态系统良性循环。

1.3生物多样性原则

因地制宜发展稳定塘、人工湿地及生物栅、生物浮岛等处理技术，重视河岸植被建设，构建河流生态走廊，水域内种植各种喜水、耐水植物，发展水生动物，提高水域生物净化功能，提高生物多样性保护等生态功能。

1.4分时段分河段原则

城市河道是个复杂的生态环境，其生态系统的恢复需要长时间的努力。我们应根据河流的具体污染情况，分时段制定不同的修复计划，规划合理的修复进程。另外，同一条河流不同河道的污染状况和生态环境也可能有差别，因此应分河段制定不同的修复策略。

3城市河道生态修复的技术措施

在水生态修复的理念及原则的指导下，综合国内外的研究成果，并结合我们多年的工作实践，归纳出生态修复关键技术，主要包括生态河床技术、生态护岸技术、水质改善技术等方面。

3.1生态河床技术

河床是河道生态系统的重要载体，是各种水生生物生存和繁衍的主要空间，要根据河道断面形式，重新构建和修复被损坏的河床，恢复河道生态多样性，增强河道水体的自净能力。

3.1.1恢复河道的蜿蜒型。依据已有的水文资料或参照河道的历史资料将河道恢复或者部分恢复到未截弯取直的蜿蜒型面貌。与直线河流相比，弯曲河流拥有更多样性、更复杂的动植物群落，其丰富的生态环境类型，也构成了河流水系自净能力的重要部分。

3.1.2选择多样性的河道断面形式。常见的河流断面形式主要有：“U”型、梯形、矩形、复式、双层断面等类型。其中“U”型为自然河道断面，具有一定多样性特点。梯形和矩形是城市河道常见的规则断面形式，结构比较单一。复式断面是城市河道较为理想的生态断面形式。双层护岸河道分为上下两层，上层采用天然材料，构建多自然型河道；下层采用混凝土结构，适用于既有行洪和排涝功能，又满足生态性、景观性、亲水性要求的城市河道。

3.1.3设置多级人工落差。人工设置落差能减缓坡降，保护河床，还可以在河道水量较少时通过拦蓄水流维持枯水期河道所需生态水量和生态水位。适宜的人工落差可以增强水体的复氧能力和自净能力，也有利于水流和河相形成多种变化，保持生物的多样性。

3.2生态护岸技术

生态护岸是是利用植物或者植物与土木工程相结合，对河道坡面进行防护，集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体。根据护岸所采用材料的不同，一般生态护岸有以下几种方式:

3.2.1自然原型护岸。采用种植植被保护河岸、保持自然堤岸特性的护岸。主要采用乔灌混交，充分利用高低错落的空间和光照条件，同时利用植物舒展而发达的根系稳固堤岸，增强其抵抗洪水、保护河堤的能力。该护岸适用于流速不快、流量较小、冲刷能力较弱的河道。

3.2.2自然型护岸。除种植植被外，还采用石材、木材等天然材料，以增强堤岸的抗冲刷能力。如在日常水位线以下采用石笼、木桩或干砌块石，其上筑一定坡度的土堤，斜坡上乔灌草相结合，固堤护岸。木桩、块石间的缝隙为水草留下了生长的空间，同时也为水生生物提供了栖息场所。

3.2.3人工自然型护岸。采用混凝土、钢筋混凝土等材料加强抗冲能力的一种新型生态护岸型式。常用的技术方法有：纤维织物袋装土护岸、面坡箱状石笼护岸、高效三维网液压喷播植草、骨架内植草、植被型生态混凝土、土壤固化剂法等等。

3.3水质改善技术

河道具有天然的净化能力，可以通过植物、动物和微生物等的生理过程来吸收降解污染物。通过改善河道中的生境，来强化相应的自然净化过程，增强对河道水体中污染物的净化能力，达到改善水质的目的。

3.3.1生物修复技术。利用水生生物对水体中的污染物进行吸收或氧化降解，从而减少或最终消除环境污染的受控制或自发的过程。生物修复技术主要包括投菌技术、植物修复技术、生物操纵技术、人工生物膜技术、湿地净化技术等。

3.2.2生物浮岛技术。利用生态水工学原理，在受污染的河道，以轻质浮岛为载体，在水面上种植水生植物，通过植物根部的吸收和吸附作用，削减富集水体中的N、P及有机质从而净化水体，下部植物根系形成鱼类和水生昆虫等栖息地环境，形成稳定的植物、微生物、动物净化系统。

3.3.3生物沉床技术。利用沉床载体和人工基质栽植大型水生植物，对污染水体进行原位修复的一种生物-生态水体修复技术，利用大型水生植物（主要是沉水植物）对营养物质含量高的水体进行净化。沉床技术可以通过床体升降人为调控植物在水下的深度，克服水深、透明度等因素对植物生长的制约，易于实现植物种群优化配置和群落构建，而且有利于植物后期的维护和管理。

除上述方法外，还可通过生态调水、曝气复氧、底泥疏浚、稳定塘净化技术、河内植物栽培技术等实现，要根据待修复河道的具体情况，将各种技术结合使用。

4结束语

在党中央提出“推进绿色发展”和“建设美丽中国”的今天，城市河道的生态修复是大势所趋，在国内乃至全世界范围内都有广阔的研究和应用前景。河道生态修复涉及到众多学科门类，修复方案要从多方面进行完善。全方位的生态修复应该以营造边坡及河道内生物多样性为目标，在水、土、生物之间，形成物质、信息和能量循环体系，通过良性循环，进行自我组织和自我修复，使生态修复不仅具有景观效果，还能修复受污染的河流水体，提高河流的自净能力，从而实现整条河流生态系统的健康发展。

参考文献

1.丁爱中、郑蕾、刘钢.河流生态修复理论与方法[M].中国水利水电出版社.2011.4

2.刘延恺.城市水环境与生态建设[M].中国水利水电出版社.2009.9

3.胡静波.城市河道生态修复方法初探[J].南水北调与水利科技.2009.7(2)

原位生物修复技术范文

从我国技术经济现状考虑，我国还不具备对污染场地进行大规模全面修复的技术力量和经济实力。污染场地修复工程技术经济评估工作对修复项目的技术选择以及立项和实施具有非常重要的作用。

1我国污染场地及修复工作状况

自20世纪50年代以来，随着工业化和现代化进程的开始，我国城市中逐渐出现了大量的被工商业污染的土地，其具体数量目前还没有全面的统计数据。当时，大多数工厂建在城市的周边地区，这些生产历史悠久、工艺设备相对落后的国营老企业，经营管理粗放，环保设施缺少或很不完善[1]，因此，造成的土地污染状况十分严重。有些场地污染物含量非常高，有的超过有关监管标准的数百倍甚至更高，污染深度甚至达到地下十几米，有些有机污染物还以非水相液体的形式在地下土层中大量聚集，成为新的污染源，有些污染物甚至迁移至地下水并扩散导致更大范围的污染。按照主要污染物的类型来划分，我国城市工业污染土地大致可以分为以下几类：

1）重金属污染场地；

2）持续性有机污染物污染场地；

3）以有机污染为主的石油、化工、焦化等污染场地；

4）电子废弃物污染场地等。

由于土壤污染具有滞后性，而且过去在土壤污染物的识别和监测中还存在诸多困难，使得土地污染问题在过去受到关注较少[2-3]。工业企业搬迁遗留遗弃场地是近年来我国城市化进程加速的产物。污染企业搬迁在各大中城市得到了大力实施，如海河流域的北京和天津、东北老工业基地、长江三角洲和珠江三角洲。污染土地的环境问题已经成为土地再开发过程中的一个障碍。目前一些位于城市中的老工业区由于污染问题迟迟不能进行再开发。环境污染（包括地下水、土壤、危险废弃物和一般固体废弃物的持续倾倒）以及土地所有者与开发商的责任问题都成为原工业用地再开发及城市发展的障碍。城市中污染土地的遗弃及其延迟再开发，还会产生更为深远的社会影响，诸如生活环境差、就业机会减少甚至增加社会不稳定因素等等[4-6]。

我国土壤修复市场目前尚处于试验阶段和市场培育阶段。近年来，在政府财政支持下，我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发与示范项目。尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多，但实际上，经济实用的修复技术很少。我国目前应用比较成熟的修复技术是以挖掘后异位处理处置为主，多种原位修复技术尚处于研究开发阶段。一些国内及国外环保企业积极开展土壤修复工程实践，并对土壤修复市场进行培育。发达国家开展土壤修复早于我国几十年。在污染土地修复治理方面，已经开发了多种较为成熟的技术，积累了大量宝贵经验，形成了一个产业[7-10]。

目前，我国行之有效的针对污染土地管理的制度和法规尚在逐步建立和完善过程中，仍有一些问题需要解决。开发适合我国实际，费用、效益好的修复技术仍然处于起步阶段[11]。我国应该充分利用世界先进的技术和设备，积极与土壤修复产业发达的国家开展技术合作，尽快推动土壤修复技术的进步与市场的完善。2010年4月26日，国家发改委牵头启动生态补偿条例的起草，意味着我国生态补偿制度在经历了漫长的讨论与摸索之后进入到立法准备阶段。

2技术经济评估方法

技术经济评价又可称为项目经济评价，是指在工程项目或设计方案投资决策过程中，采用现代分析方法对项目方案在计算期（包括建设期和生产期）内的经济效果所做的测算与分析。技术经济评价是可行性研究的核心内容，是项目方案投资决策的重要依据[12-13]。

在环境工程项目中，为了提高工程的经济效益，采用先进的技术，以节约工程建设的造价，降低运行成本和节约经常性的维护费用。但是，在某些情况下，采用先进的技术还必须与当地的客观条件相适应。例如，海水淡化技术是至今还在发展的新技术，就目前情况看，它的制水成本还较高。对于严重缺乏淡水资源的海岛和沿海地区来讲，就地采用淡化技术比从大陆输水还是经济的，但对于淡水资源丰富的地区，尽管海水淡化是一项新技术，却不会被采用[14]。又如，有些污水处理新土艺尽管处理效果很高，但需占用较多的土地，对于用地紧张的地区来说就无法采用。

污染场地修复工程项目投资巨大、社会影响巨大、环境价值突出、对经济的可持续发展意义重大，同时，该类项目监测难度大、维护成本高、见效缓慢、技术的长效合理性难以判断，因此，技术经济评估难度大，难以形成全面统一的标准。目前，我国尚未正式出台相应的技术经济评估规范性文件。对于该类项目，还只能参考现有类似规范进行评估。通过对该领域相关政策、法规、方法的研究分析，污染场地技术经济评估应该充分考虑以下方面：

1）对环境污染造成经济损失的估算必须进行；

2）根据具体项目情况，进行综合、长效的分析，选择最佳技术手段；

3）对于工程投资可采用恢复费用法进行估算；

4）通过建立环境经济补偿的长效机制进行后续保障。

2.1估算方法

估算环境污染造成的经济损失是环境经济学中重要的研究课题，是直接为环境决策中计算环境改善带来的效益服务的。目前我国有关课题研究均采用直接估算法。从实践来看，应用这种方法需要大量反映环境污染程度与环境功能损害两者之间关系的定量资料，而目前我国尚缺乏这方面较完整的数据，严重影响估算精度。此外，对于损失项目、估算参数和方法的选择也缺乏规范性。由于这些原因，造成不同作者的估算成果之间存在很大差异，有时非常悬殊。目前，环境污染估算常用方法有以下3种：

1）直接计算法。

此法是建立在污染区与清洁区有关指标的对比计算上。为此，应按有关指标选择与污染区非常相似，但具有不同的污染程度的区域作为对比区。一般来讲，应为每项损失选择相应的对比区。在估算人体健康损失时，对比区的选择应考虑居民的职业和年龄的构成、气候特点、生活习惯、卫生医疗设施水平等项条件。在估算市政设施损失时，应根据居民住房和公共设施水平，城市规模、人口和占地、公共交通、通讯和绿化等项条件，选择对比区。在估算农业损失时，首先应考虑企业规模、收入水平、动力装备程度、土壤类型、供水状况、牲畜种类和头数、农作物施肥等项条件。为了消除诸如企业经营管理水平等因素的影响，应在不同企业内选择对比区，再取其平均数。估算时应收集不同时期的多年数据为依据，以提高损失估算的精度。

在估算林业损失时，选择对比区应考虑土壤类型、施肥水平、地下水深度、湿度、地形地貌、经营条件、树木组成、年龄等级、森林密度等项条件。环境污染造成的经济损失（Y）由物质损失（Y物）、生产损失（Y生）和国民经济损失（Y国）组成即：Y=Y物+Y生+Y国。物质损失包括原材料、半成品和产品的散失。生产损失包括生产用房损失、机器磨损损失、减产损失和健康损失等。国民经济损失则包括农业和林业损失、住宅与公共事业损失、工业损失和人体健康损失，即：Y国=Y农、林+Y公+Y工+Y健。

各项损失估算的一般公式为：Y=Л×P。式中：Y为经济损失值；Л为损失指标；P为单位损失指标的货币价值。

一般来讲，物质损失和生产损失仅占总经济损失的8%～12%，而国民经济损失占88%～92%。每次应用直接估算法都需要重新收集国民经济各个部门的大量数据，为此需投入大量人力和时间，但是这种方法比较实用、简单，是分析计算法和经验估算法等其他估算方法的基础。

2）分析计算法。

此法依据多因素分析原理，建立环境污染数学模型，建模过程中要筛选影响环境污染的各项因素，要使观察点数超过十倍于影响因素。应用分析法估算环境污染造成的经济损失，必须具备各项损失与其影响的环境污染参数之间的因果关系资料，在此基础上建立环境污染损失估算体系。为此，必须开展定点监测试验研究。

3）经验估算法。

应用经验法估算环境污染损失的基础数据是各项污染承受项目和物体的单位损失（标准定额）。所谓单位损失（又称比损）系指按一定结构组合的污染物质给一定污染程度区域内各项国民经济部门和设施带来的经济损失。应用经验估算法之前，需根据实际监测资料绘制污染物含量等值线图，在含量等值区内计数承受物体的数量，在此基础上估算环境污染造成的经济损失。

2.2技术选择

污染场地修复技术的筛选是污染场地修复工程的关键环节，决定着场地修复的成败．场地污染物类别的复杂性决定了采用的修复技术的多样性．目前，污染场地修复技术的种类繁多，新型的修复技术时有出现，对污染场地修复技术进行系统分类，对于修复技术的推广应用与修复过程中的技术选择非常必要。在实际的场地修复过程中，修复技术的选择会受到政治、经济、社会等因素的影响，随着时间的推移，人们对同一技术的认识也会有所变化。因此，若想获得污染场地的最佳修复方案，必须对场地修复技术的筛选程序有深入的认识。

场地修复技术筛选应发生在场地修复项目的可行性研究阶段。应作为可研批复的先行条件，宏观上应综合考虑以下因素：①短期效果；②长期效果；③污染物毒性、迁移性和数量的减少程度；④可操作性；⑤成本；⑥符合应用与其他相关要求；⑦全面保护人体健康与环境；⑧政府接受程度；⑨公众接受程度。

2.3恢复费用法

由于环境经济损失评估是一项难于计算的工作，可以利用恢复费用法反算地质环境经济损失。即综合分析研究污染场地控制与修复措施，全面考虑清除污染源、处理工程、监测工程等各项费用，根据项目具体情况确定修复工程持续时间，按照现有造价体系进行投资估算。这种方法计算简单，便于操作，但项目范围和修复工程持续时间的确定非常重要，对项目的最终效应和总体投资影响巨大，需要多方面共同研究确认。

2.4生态补偿

为了更好、更全面的解决污染场地修复问题，全社会需要建立起生态补偿的意识与机制。在生态学上，生态补偿分为生态系统的内部补偿机制和外部补偿机制。其中，生态系统的内部补偿机制是指自然生态系统由于外界活动而遭干扰、破坏后的自我调节、自我恢复。生态系统的外部补偿机制是人类为了推进和加速生态系统的内部自我补偿机制，恢复与重建生态系统，所进行的生态建设活动的总称。生态补偿给恢复和重建生态系统的人带来一定的成本费用，表现为劳务和物质的付出，它的实质是实现经济价值补偿生态价值的过程。生态补偿是为了恢复和重建生态系统，使生态系统具有良好的物质、能量循环功能和自净功能，使生态系统保持高的能量转化率、物质积累率和最大的自净能力，这就是生态效益；而经济效益要求在保持良好的生态环境的基础上提高环境资源的利用率，使投入和产出最大化。所以生态补偿中，要用最大的投入换来最大的生态效益，用生态效益更好地为经济效益服务，同时良好的经济效益又能为生态补偿提供经济基础，这符合可持续发展的要求。所以，评判生态补偿机制的生态经济学原则应该是生态效益和经济效益相结合。

3污染场地修复技术

目前国内外对污染场地的修复通常包括污染土修复和含水层净化两个方面。污染土常见的处理技术目前大致可归纳为6类，即微生物修复技术、化学处理技术、物理分离技术、固化/安定化技术、高温处理技术、植物修复技术等。而污染地下水的修复方法主要有5项：注气法、原位微生物修复技术、两相蒸气提取法、原位氧化法、原位反应墙技术等。

3.1污染土的修复技术

传统的处理方法是把污染土挖出并运到其他地方作填土处理，其实这种处置方法并不能把污染土净化，只是把污染从一个地方转移到另外一个地方而已。目前新的污染土的处理方法很多，而且随着时间的推移，新的方法还不断涌现。据统计，目前大量用于实际和试验研究的主要有：

1）微生物的修复技术即利用微生物把污染土中的有机物进行降解。在处理过程中，微生物把其中的有机污染物作为食物源，处理的最终产物主要是水和二氧化碳。根据处理方式的差异，又进一步分为以下两个亚类：异地微生物修复技术和就地微生物修复技术。污染土壤的微生物修复技术主要用于有机污染土的处理，尤其是对于那些含有能被微生物降解的有机污染土的处理很有效。目前，国际上也有一些学者正在研究如何利用该技术处理重金属污染土。

2）化学方法主要通过氧化/还原反应把土中具有危害性的污染物转化为无毒或低毒的化合物或使之形成化学性质稳定更高，迁移性更弱的新的化合物。常用的氧化剂有臭氧、过氧化氢（双氧水）、次氯酸盐、氯气和二氧化氯高锰酸钾等。其中常见的两种氧化处理技术为：氰化物处理和脱氯作用。

3）物理技术分离即利用物理方式把污染物从土中转移出去。目前常用的有以下几种：就地水溶液冲洗；异地水溶液冲洗法；土壤中蒸气提取法；注入热气法；控制法修复油类污染物；溶剂提取法；热解吸法；电动力学技术。

4）植物修复技术即利用植物把壤中的污染物进行吸收、转移、聚集或降解。这包括了在植物的影响下（根茎范围内）所发生的有利于污染物质清除的一切生物作用、化学作用和物理作用。植物可把有毒的有机化合物进行矿化，还可把重金属元素和其他无机物从土壤中吸收并富集到地面上。目前该技术还处于试验研究阶段，主要用于污染程度为低—中等的、分布面积广、在其他处理方法都不经济的地段采用。该技术的最大优点是处理成本低，主要缺点是植物的落叶会引起二次污染。

5）固化/安定化处理技术。把污染物裹限在某种介质中（如土、玻璃、沥青、水泥块等建筑材料中）。处理后，需要对固化体进行强度和其中的有毒有害物质渗出的危险性进行测试。污染土的S/S的处理既可就地进行，也可开挖转移到异地进行。目前污染物的S/S处理技术主要有6大类：基于水泥的固化技术；基于石灰的固化技术；改性黏土技术；热塑技术；热固树脂技术；玻璃化技术。

6）高温处理方法。

①焚烧法：包括异地焚烧和就地焚烧两种，都是利用高温（970～1200℃）把污染物中的卤代化合物或其他难溶有机物热解焚毁（在氧气作用下）及挥发出去。只要操作恰当，利用该办法清除和焚毁污染物的效率可达到99.99%。其中多氯联苯（PCBs）等的去除率可达到99.9999%。

②等离子体高温进行金属回收：该技术属于热处理过程，已在商业上用于处理焚烧灰。操作时利用等离子体产生的热（1500～1600℃），把土壤中的污染物转化为含金属的烟尘或（和）有机气体的形式从土壤中清除出去。所转化形成的有机气体可作为燃料，而含金属的烟尘可进行回收利用。

3.2污染地下水的修复技术

地下水污染修复花费巨大，每个场地的花费约为10万至100万美元以上，而且传统的修复技术即抽水-处理技术，是把污染的地下水抽到地表进行处理，同时把干净的地表水注入含水层内。这种方法经常不能彻底地净化含水层。目前新的处理方法主要有：注气法、原位微生物修复技术、两相蒸气提取法、原位氧化法、原位反应墙技术等5项。

1）注气法即把空气或氧气注入含水层。喷射注入的气体转化为气泡后可把地下水中的挥发性污染物提取出来，然后利用土壤蒸气提取法中的提取孔和气体收集系统把逸出的气体收集，待作后期处理。

2）原位微生物修复技术通常与注气法配合，在操作时需要把微生物生长所需要的营养物质和氧气从井孔中注进含水层，以提高本地原有的微生物的活性，增强其降解有机污染物的能力。该技术也被称为注气微生物修复技术。其优点是：设备安装简单、历时短、注气量小、成本低、不需要把地下水抽出或向含水层注水。

3）两相蒸气提取法即采用真空设备把以液态形式存在的污染物（在饱和带中）和以气相形式存在的污染物（在非饱和带中）同时抽取出来。该技术的优点主要是：①处理时间短；②对场地的破坏程度减少到最低程度；③能应用于建筑物之下和其他不能开挖的场地；④能处理浮在地下水面上的污染物，且能与其他方法联合使用以缩短处理时间和提高处理效果。该技术的主要缺点是：①抽出的污染气体处理费用可能较昂贵；②油/水的分离费用以及所抽出的大量地下水的处理费可能很高；③操作时需要进行大量的检测和控制手段（包括气流速度检测、真空度监测、挥发性气体的温度检测、抽出气体中的氧气和二氧化碳的含量测定、采集气样等）。

4）原位氧化法即利用氧化剂把溶解于地下水中的有机污染物迅速氧化。常用的氧化剂为高锰酸钾。该技术的主要优点是：可处理含水层中不能溶解的污染物质，而传统方法即抽出-处理只能处理溶解态的有机物。

5）原位反应墙技术即在含水层中（垂直于水流方向上）建筑一个或多个具有渗透性的、含有去污物质的墙体，一旦地下水流经该墙，其中的污染物质就会与墙内的物质发生化学反应而被净化除掉。例如利用铁屑和砂充填的反应墙，可净化流经它的卤代烃化合物。

4建议与结论

1）污染场地的处理方法很多，使用时需根据具体的场地条件、污染物的类型和含量来选择恰当的方法。不同的处理方法，成本往往相差很大，使用时需要慎重考虑。无论是选择哪一种技术，场地的修复费用均不低，因此防止污染才是上上策。往往在处理污染土时，也同时对其孔隙中的地下水进行了处理，这时的水处理和土处理难以区分。因此没有必要分清该技术是用于处理污染土的还是用于处理污染地下水的。我国在污染场地的修复方面的研究和应用目前还很欠缺，建议加大这方面的资金投入。

2）目前，我国关于污染场地环境修复的政策、法规和技术框架还不够完善，污染场地的修复依然面临诸多挑战。要实现污染场地的有效管理，必须尽快完善土壤环境标准体系，污染场地管理体系和污染场地修复技术体系的三元结构，亟待开展的有以下几方面工作：

①加速完善中国的环境标准体系；

②加快构建中国污染场地管理体系；

③推动环境污染损害鉴定评估机构的全面建设；

原位生物修复技术范文篇3

（1）对河道生态建设认识不足。近年来，各级水利部门在河道整治中坚持生态优先的原则虽然已得到足够重视，但在实际河道整治中缺乏相应的措施，主要还是以截污纳管、疏浚、护岸改建等为主，人们还未从过去只重视防洪排涝的河道建设转向有丰富景观环境、地域文化特色的河道生态建设上来，对河道生态修复建设的重要性认识不足，相关技术研究与应用未取得新进展。（2）对河道生态建设理解片面。河道生态修复建设是近几年才发展起来的河道治理的新理念，是一个系统工程，集合了水利工程学、生态学、景观生态学、生物学等多学科理论基础上的科学治水理念，不能简单地理解为通过岸边多种绿化，水中多种水生植物，河道里多养水生动物、微生物就可以达到水生态系统修复了，纯粹从景观美学的角度出发，没有全面考虑河道的基本情况及其功能定位。（3）对生态河道的管理措施不到位。通过仔细调研各设计单位设计的河道生态整治方案及河道景观设计方案，发现在所有方案中都提及整治中要坚持生态优先的原则，即要通过修复河道的水生态系统来提高水体的自净能力，但在具体实施上缺乏详细的可操作性实施方案。另外，在以往的河道整治中对垂钓考虑不足，市民随意垂钓，存在践踏绿化、随地丢垃圾现象；有的植物景观效果好，但是养护难度较大；有的水生植物容易疯长，增加了收割难度；有的浮水植物容易积聚漂浮垃圾，增加了河道保洁难度。

2城市河道生态修复建设的探索

2.1河道生态修复实例徐汇区西上澳塘，河道总长度1975m，北接蒲汇塘，南连漕河泾港，整体河道呈直线型，河道宽度13～17m，从河道水质监测指标来看，属于地表V类水，河道水体富营养化，两岸绿化单一，品相不佳。2008年在西上澳塘开展了河道生态修复课题研究，通过采取人工增氧、光电反应、生物膜、水生植物、底泥生物氧化等河道生态修复技术，考察它们对河道水体的治理效果。图1为西上澳塘生态修复工程示意图。

2.2河道生态修复技术

2.2.1人工增氧技术（1）技术简介。人工增氧是城市河道生态修复的重要措施，通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧，加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备（如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等）和移动式充氧设备（如增氧曝气船），可以充空气，也可以进行纯氧曝气。（2）技术效果。西上澳塘布置了3处喷泉、2台提升增氧机和2台微孔曝气器等三种充氧设备。通过2008～2010年水质监测分析，溶解氧平均值基本维持在2mg/L以上，最高达10mg/L左右，为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件，有助于好氧生物区系的出现并不断发展，增加了河道生物多样性。

2.2.2复合生态滤床技术（1）技术简介。复合生态滤床是一种特殊人工湿地，是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。由于其建设和运行费用低，能耗少，维护方便，而且具有一定的景观作用等优点，越来越引起人们的重视。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等共同组成。（2）技术效果。西上澳塘布置了复合生态滤床5套，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，复合生态滤床对CODcr去除率10%~17%，SS去除率12.5%~30%。由于河道水位的影响及滤床上植物的生长有一定周期，滤床功能尚未充分发挥作用，对氨氮、总磷去除效果不是很明显，详见表1。

2.2.3光电反应技术（1）技术简介。光电反应器是结合光催化强氧化微絮凝工艺，利用光催化反应处理污水的设备，由紫外灯、石英套管、变压器、钛网等组成。该反应器不用添加任何化学药剂，具有结构紧凑，占地面积小，能耗少，运行费用低、处理量大的特点，能够杀灭细菌和藻类，改变水体中有机污染物的分子特性，使得有机污染物变得更加容易分解，且无二次污染。（2）技术效果。西上澳塘设置了光电反应装置5套，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，光电反应器对CODcr去除率10%左右；在叶绿素a浓度较高时（但未超65ug/L），去除效果明显，去除率达61.8%，对于富营养化水体的除藻有较好的效果，详见表2。

2.2.4生物膜净化技术（1）技术简介。生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体，使用经培养驯化的高效微生物和微型生物附着在填料或载体上繁殖。由于填料具有很大的比表面积，不需借助任何外加的机械设施便可在水中不断摆动和波动，多余的生物量会自然脱落更新表面。其使用合成纤维制成，可以抗污水和化学物的侵蚀，能防止由于微生物膜的生长而引起的填料断裂和粘结，可以保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。水体与载体接触时，其中的有机污染物、藻类、氮磷等营养物被微生物吸附、分解氧化，使河道水体得到净化。适用于各种类型的污水处理厂、河道、湖泊、生物反应器。（2）技术效果。西上澳塘布设生物膜2处各3组，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，生物膜对氨氮、总磷有一定的去除率；CODcr去除率达17.8%，BOD5去除率达27.6%，详见表3。

2.2.5水生植物修复技术（1）技术简介。水生植物修复技术不仅是城市河道生态修复的标志，也是一种有效的生态修复技术。通过种植水生植物，利用其对污染物的吸收、降解作用，达到水质净化的效果。水生植物生长过程中，需要吸收大量的氮、磷等营养元素，以及水中的营养物质，通过富集作用去除水中的营养盐。另外，水生植物通过光合作用和呼吸作用会影响水体的pH值，当pH值增大到一定数值时，氨氮会以气体的形式从水中逸出，从而促进氮的去除。（2）技术效果。西上澳塘种植水生植物浮床6处共计800m2，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，从监测数据平均值分析，对氨氮、总磷去除率达3.0%，对化学需氧量去除不明显，详见表4。

2.2.6底泥生物氧化技术（1）技术简介。城市水环境是一个开放的系统，其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水，而底泥是河道多年污染的积累，通过物理化学和生物作用进行迁移和转化影响水体，是河道黑臭和富营养化的重要原因。底泥生物氧化是将含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等组成的底泥生物氧化配方，利用靶向给药技术直接将药物注射到河道底泥表面进行生物氧化，通过硝化和反硝化原理，河道中形成强烈的硝化环境，底泥中形成强烈的反硝化环境，通过相互耦合，除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物，同时在河道泥水界面形成一层棕色氧化层。底泥好氧层一方面分解底泥厌氧层渗出的有机质和其它污染物，一方面分解来自河道污染物、浮游动植物残体，提高河道自净能力。（2）技术效果。依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，从监测数据平均值分析，对氨氮去除率达35.1%、总磷去除率达36.9%，去除效果较好，而对化学需氧量去除率为7%，效果不明显，详见表5。

2.2.7生物多样性调控技术（1）技术简介。生物多样性是建立生态系统很重要的一项技术，通过人工调控受损水体环境生物群落结构和数量来摄取游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等，来控制藻类的过量生长，提高水体透明度，完善和恢复生态平衡。（2）技术效果。依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，该河道水体中藻类和原生动物种类也均有所增加，从数量而言，从原先的103提升至108，初步说明经过生态修复，水体生多样性有所提升和改善。另外，河道中各种鱼类较多，垂钓者增多，这也说明西上澳塘在生物多样性方面已有较大提高。

3城市河道生态修复建设的体会

（1）专项研究，探索河道生态修复模式。通过借鉴现有的水生态修复理论，2008年徐汇区河道管理部门会同专业单位开展了“感潮河网地区水生态修复技术应用”课题研究，先后在西上澳塘、三友河进行试点，采取恢复重建河道生物多样性，设置人工湿地，利用水生植物浮岛、微生物挂膜等不同生态修复技术的组合应用，从而促进河道水体生态平衡系统的建立，提高河道水体的自净能力，积累了一定河道水质修复经验，编制了“河道水生态治理管理手册”，为后续区域河道生态治理提供了指导和依据，探索建立了河道生态修复的基本管理模式。（2）积极实践，提高成果的转化和应用。河道生态修复建设在我国是一个比较新的研究领域，还没有十分完善的理论，因此，河道管理部门要加强与科研单位的合作，在需要整治的河道上因地制宜开展河道生态修复的研究与示范。如目前徐汇区正在开展的“徐汇区河道污染底泥清除技术运用课题研究”，采用改良的设备及新型吸泥脱水相结合的工艺在漕河泾港进行试验，探索在非断流情况下河道污染底泥清除的应用成效，探索科技成果在应用中的深化提高，寻求改善河道水质的新思路[5]。（3）因地制宜，推进河道生态修复建设。河流生态修复建设工程要遵循因地制宜的原则，依据河道的护岸和绿化现状，综合考虑植物对本地环境的适应性、净化功能、养护成本和观赏价值等，在水生景观植物的选择上应突出水质净化功能。这样既可以与河道周边环境相协调，又可以有效降低投资和成本。同时，在建设中应充分考虑沿河居民亲水、享水、乐水的愿望，合理设置亲水平台、休闲椅、垂钓点，布置宣传警示标牌，开展文明志愿服务活动，更好地让河道服务于社会、服务于民。（4）加大投入，引入河道生态修复新技术。做好河道生态修复建设是一件“功在当代，利在千秋”的工作。近几年在河道生态修复工作中，徐汇区引入了喷泉装置、太阳能曝气、水生植物浮床等生态修复技术，达到了既改善河道水质，又美化河道景观的效果。今后，各级财政要加大投入力度，大力推进生态修复建设，积极引入河道生态修复建设的新技术、新方法，在科研立项、资金投入等方面为河道生态修复建设创造良好的环境。

4结语