生态修复工程技术方案范文
导语：如何才能写好一篇生态修复工程技术方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：边坡生态修复；基质；废弃材料
边坡生态修复工程是随着经济发展和基础建设,特别是交通基础建设发展而兴起的一门新兴技术,是指利用植物进行坡面保护和侵蚀控制的途径与手段,或可定义为“单独用植物或植物与土木工程和非生命植物材料相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”的稳固坡面技术措施。边坡生态修复其实是人工干预下的一种特殊生境的生态恢复,通过工程手段的干预来促进被破坏的边坡生态环境快速恢复,最终目的是稳定的植物群落,形成自养型生态系统,因此生态性是边坡生态恢复工程的第一原则。其次,目前边坡主要位于道路两侧,在融入周边生态的同时也要兼顾一定的景观性,以达到美化道路环境的目的。这两点原则主要通过植物的选择组合技术来实现:植物多样性是生态性的主要体现,也是形成较好的植物景观的保证,再通过选择一些观赏性较高的植物来实现边坡的景观性。
1 基质是边坡生态修复的基础
基质是植物生长的前提,也是边坡生态能否快速而成功恢复的关键。边坡的特点是坡度的存在导致缺少基质或基质不稳定,虽然后期植物的生长能加强基质的抗侵蚀和稳定性,但早期能否营造稳定的基质条件仍是难点和关键,这不仅关系到植物能否生长,也关系到道路行车安全,因此安全性是边坡生态恢复需要考虑的主要原则之一。另外,经济性也是一个重要的原则,根据不同边坡的特点选用造价合理的方案是防止资源浪费的必要手段。这两点原则主要与稳定基质的营造技术相关。不同坡度对采取何种基质加固或铺设措施起着决定性影响,而基质加固或铺设措施是工程造价的主体。 一个成功的边坡生态恢复工程应该是生态性、景观性、安全性、经济性平衡的结果,根据边坡的不同情况合理选择技术方案是成功的关键。植物的选择组合首先要根据所在地的气候条件进行初选,然后再依据边坡的具体地质条件和周边情况最终确定,由于基本采用播种的方式,对整体造价影响不大。而边坡稳定基质的营造技术与边坡条件关系密切,不同的坡度、坡高、坡面物质等条件直接影响采用何种工程措施,这也是工程造价的主体,也是工程技术选择时主要考虑的因素。
目前，就边坡生态修复主要采取的客土喷播和液压喷播两种形式而言，客土喷播结合挂网技术，主要应用于严重缺乏植物生长土壤条件的坡面；液压喷播以水为载体，常用于具有一定土壤条件的坡面。客土喷播核心基材包括保水剂、粘合剂、土壤改良剂、缓释肥、有机质。草炭土是边坡生态修复工程较为常用的基质。在各地施工过程中，通常会在基质中混合当地种植土，为植被提供良好的种植条件。液压喷播使用的基质多为树枝、树叶、秸秆等再加工形成的木纤维，此类基质属有机材料，并具有覆盖效果好、抗紧实、透气、保水等优良性能。
边坡生态修复工程还是一个新兴项目，在基质使用方面暴露出一些问题。基质材料的选择在很大程度上决定了施工成本，尤其是核心材料，如保水剂、粘合剂、有机质，混合材料价格为30元/kg。但是由于目前边坡修复基质材料行业规范标准尚未出台，很多设计公司在制作方案时没有明确标注应使用哪些基质，一些施工单位在施工中偷工减料，随意操作，严重影响工程质量。
边坡生态修复首先要修复土壤，之后才是修复植被。没有好的土壤就不会有良好稳定的植被群落。何为良好的土壤？即土壤要具有适合植被生长的物理性质及化学性质，土壤三相比要合理。有的施工企业只使用粘土或黄土作为种植基质，结果浇水后，粘土、黄土变得像泥板一样厚实坚硬，植物根本无法生长。此外，有机质肥配比要合理，确保肥效能满足植物先期生长需要，否则植被无法形成稳定的生长状态。由于是在坡面施工，粘合剂、保水剂的纤维素含量也要达到要求，纤维素含量低会直接导致坡面抗侵蚀能力和基质粘结能力降低，经过灌溉、天然降水后，会出现细沟状侵蚀、甚至坡面滑塌等严重问题。
2 废弃材料生产基质成热点
篇2
关键词：生态；水利工程建设；基本原则；处理措施
1生态水利建设当中应遵循的原则
1.1加强河流生态系统的保护原则
生态水利工程是一项系统性、整体性的工程，在水利工程建设中既要科学化、合理化又要广泛涉及到各方面，不只是可以应对供水发电等以及有防洪的功能，并且还要能够将生态环境系统可持续发展。生态水利工程的建设不仅需要一定的专业知识，在建设的时候需要将水利工程学原理和生态学院原理结合在一起。在工程设施上一定要做到符合水文学以及工程力学的有关规定，以此来确保工程质量确保其顺利进展。工程设施必须符合相关设计标准，能够承受一系列自然灾害造成的影响。按照河流地貌学原理进行动态地探究河势变化规律，保证河流工程建设的质量，将修复工程的次数降到最低，河流之间是不同的，每条河流都有自己独特的生态环境特点，要对河流生态环境进行保护的话，需要对每条河流的情况进行分析，然后依据不同的情况作出相应的措施，一次达到保护河流生态环境的目的。
1.2保护水体系统的完整性
地球上的水体系统组成包括两部分，分别是地下水和地表水，所以在保护水体的时候要考虑到各个方面的因素，以达到保护整个水体的目的。
1.3加强对水利工程周边生物的保护
对水利工程的建设务一定要做到和生物多样性原则选一致，为在水利工程建设中保护生物多样性，在工程开始建设之前要对当地环境和生物多样性进行调查。
1.4提高河流形态的空间异质性原则
为发展经济，我们不得不进行经济建设。因为以往的工程建设不够合理所以致使河流受到了很大的污染，生态环境的单一化使生态系统都有了不同程度的退化。生物多样性的保护需要通过采取相关的保护措施，我们为了实现这一目标就要进行建设生态水利工程，建设生态水利工程的重点是为了将河流形态的异质性进行提高，让其与自然环境的发展相一致，能够最大程度的保护生物群。
1.5生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的可持续性是由生态系统的自组织功能表现出来的。自组织的机理是依靠生态系统的自设计以及自组织功能，由自然界进行合适物种的选择，然后想成相对合理的组织结构，实现设计与设计完成。生态水利工程建设是基于传统的水利工程设计的基础上，通过应用现代科学技术，采用新的工程理念。使工程建设发展和生态环境保护相统一。河流生态修复规划和管理是在大规模、周期性长和可持续性的基础上进行，这样才能确保河流生态修复的高效率。通常我们所讲的整体性即是指的在出发点上是生态系统的结构构造以及性能，使其生态系统中的各个要素相结合，进而提出综合的系统性的治理修复河流生态系统的方案。水域生态系统是一个大系统，当水域生态系统受到胁迫时，需要对各种造成因素进行综合性、整体性探究。其次，还要重视生物种群的基本生存条件。再者，河流生态系统和周围的环境也有一定的联系，两者可以进行能量之间的传递以及可以进行物质循环，所以，一条河流的修复工作需要周围环境的配合，两者相互促进，共同协调发展。到最后因为在修复周期上河流的要相对长，所以在河流的修复时间尺度上一定要把握好。河流生态系统的修复工作是依靠时间来完成的。
2生态水利工程的作用和价值
2.1对河床岸坡的保护更加有力
进行生态水利的建设可以保证生物的多样性以及生态的和谐发展。在对生态系统进行建设的时候一定要采取更加有利于生态环保的手段，才可以做到对河床的岸坡更加合理科学的保护。除此以外，在水利工程建设中需要的建材业要进行非常专业的严格的质量检验，要做到确保河床的稳定牢固，避免掉河床岸坡的局部透水从而导致河流堤岸崩溃，决堤。因此，采用水利工程就可以做到很好的防护。
2.2保护河流生态环境的多样性
在对生态水利工程进行建设的时候，要预先对周边的环境进行了解，然后根据实地调查的结果对生态水利工程建设的过程以及技术进行有效改进。
2.3生态水利工程建设可以节约土地资源
生态水利工程建设要对工程的施工占地面积缩小，可以采取事先对水利工程进行综合评估的办法，这样就可以在施工建设的时候将占地面积有效的缩小了，将土地的利用率进行了很大程度的提升。并且，也做到了非常有效的将占地面积给工程带来的影响减小，从而实现了生态水利工程建设的实际目的。做到社会发展的需求以及能够使生态环境系统可持续协调的发展。
3对生态水利工程的经济合理性分析
在生态水利工程建设的同时一定要确保效益最大和风险最小。在规划方案的时候由于不能够将生态演替的程序以及结果熟悉掌握，所以要将多个方案进行对比选择，在选择方案上一定要注重生态系统的上期定点检测以及评估。除此以外，要充分将河流生态系统的自我恢复规律利用，以此将投入做到最小，获得更有利的技术路线。我们对生态水利工程建筑的材料质地和主体设计构造及工程外型设计有着高要求，以此来尽可能满足人们对生活环境品质的追求。节能工程是重点，为贯彻落实可持续发展观，绿色生产，低耗能生产、提高资源的回收利用等节能方针，人们一直努力着。不仅在生活中要贯穿低碳节能理念，在生态水利工程建设中同样更应注意节能环保。合理利用材料资源，回收利用，这样不仅可以节约建筑成本更重要的是减少了资源的浪费和对生态环境的破害。最大限度地做好生态水利工程建设。
4总结
虽然生态水利工程建设有一定发展，但仍面临施工难度大，工程技术高，施工设备不健全，人员管理不善，风险多等困难。因此需要我们不断学习，引进新设备，改进生产技术，加强施工管理等进一步去协调完善整个工程。作出最细致的网络图。网络图是在施工的时候用到的，施工按照网络图进行，同时还要将现场的实际情况进行反馈，对图做适当的调整，对突发事件作出及时的措施。
参考文献：
[1]李飒,刘晓平.生态水利工程设计方面的基本原则研究[J].低碳世界,2016,(6).
篇3
关键词：公路工程；施工；监理；新技术；新工艺；控制措施。
Abstract: With the development of society, people on the traffic situation is also more and more high, the highway construction will have a rapid development. Some of the new technology, new technology has been popularized and applied. Years of work experience the author in the article, some new technology, new technology of highway engineering are briefly introduced, and the control measures and key points of supervision engineers in these aspects are analyzed.
Keywords: Highway project; construction; supervision; new technology; new technology; control measures
中图分类号：U415.1文献标识码：A 文章编号：
前言：公路事业的飞速发展，逐步出现了新的施工技术以及新工艺。监理过程中应该通过认真、科学的监理，对所使用的新技术、新工艺进行检验和审核。
一些公路施工中的新技术、新工艺。
1.1 改性沥青碎石封层
沥青路面经常出现开裂现象，这是由于沥青路面面层的基层裂缝、低温裂缝以及疲劳裂缝引起的。为了治理沥青路面裂缝的现象，可以通过使用改性沥青碎石封层加以改善。此项技术具有施工方法简单、施工快、工作效率高，并且可以减少对原材料的使用量，降低机械成本，有效的降低工程造价。除此之外，改性沥青碎石封层的施工设备具有高精度性，对于公路面层的处理可以使用SBS改性沥青防水层，它可以有效的提高公路的抗裂性以及防水性。
1.2 共振碎石化
共振碎石化技术在对水泥混凝土路面进行修复过程中，可以提高路面的整体性，使得公路基础的受力均匀。作为公路工程施工过程中的新型施工技术，共振碎石化技术具有施工周期短、施工效率高、节约原材料等一系列的优点。共振碎石化技术从根本上改善了公路的反射裂纹现象，并且不需要反复修复，大幅度的降低了工程成本，并且对路面的损伤很小。共振碎石化技术还具有良好的排水性，经过此技术处理的水泥板块表层粒径较小，渗透性好。
泡沫沥青冷再生技术
泡沫沥青冷再生技术是对回收沥青路面材料和水泥稳定基层材料进行再生利用。不仅能够充分发挥旧沥青混合料的“剩余价值”，促进旧路面材料的循环利用，保护生态环境，减少资源浪费，同时，也将半刚性路面结构转为半柔性结构，延长了道路沥青的使用寿命。
泡沫沥青又叫膨胀沥青，是将一定的常温水注入热沥青，使其发生膨胀，形成大量的沥青泡沫，经过很短的时间，沥青泡沫破裂。当泡沫沥青与集料接触时，沥青泡沫间化为数以万计的“小颗粒”，散布于细集料的表面，形成粘有大量沥青的细料填缝料，经过拌和压实，这些细料能填充于粗料之间的空隙，并形成类似砂浆的作用，使混合料达到稳定。
泡沫沥青冷再生混合料可作为沥青下面层和基层使用，并表现出良好的性能。其优点主要表现在可以对沥青面层和基层材料进行全厚度再生，同时将半刚性基层转换为半柔性基层，符合国际柔性路面基层的潮流；泡沫沥青再生技术仅需加热沥青，不需要加热和烘干集料。从而节省能源；与半刚性基层相比，其养护时间短，施工期短，对交通影响小。
1.4喷锚技术
喷锚技术是为了防止公路施工中爆破技术对路堑边坡造成的影响。喷锚网支护可以增强边坡的稳定性，并且可以提高高坡的岩土结构强度以及抗变形刚度。喷锚网在支护过程中，首先应该搭设脚手，之后修整边坡，钻孔，再进行锚杆灌浆，张拉，再灌浆，之后挂网，喷射混凝土，进行养护，拆除脚手架。
1.5路面修复自粘性施工。
自粘性施工主要用于对公路局部损害基层进行处理，对填缝处补强、路基表面找平，坑槽处理后其表面铺设加固等对原有路面的修复工作。
施工过程中应该首先在已处理基层的道路表面喷洒粘油层,接着按铺设面积铺设格栅,要保证格栅与格栅之间横向接缝沿摊铺方向搭接75～150mm,纵向接缝搭接25～50mm, 之后用胶轮压路机对铺置后的格栅压1～2遍,然后摊铺沥青混凝土,并立即碾压。
1.6路面修复固定性施工。
当需对公路的原有路面进行全路段或者大面积的修复工作时，使用固定性施工的方法效果很显著。
1.6.1固定法铺设玻璃纤维土工格栅时,先在洒布粘层沥青的下层结构上固定铁皮和钉子，之后再将格栅纵向拉紧并分段固定。
1.6.2格栅搭接距离为:搭接距离有严格的规定，横向搭接距离10～15cm，纵向接头搭接距离10～20cm。在进行纵向搭接时应将沥青摊铺的方向应该将后面的一幅放在前面一幅的下面。
1.6.3固定时不能将钉子钉于玻璃纤维上,也不能用锤子直接敲击玻璃纤维，固定之后一旦发现钉子出现断裂或者是铁皮松动,都应该进行重新固定。
1.6.4玻璃纤维土工格栅铺设固定完毕后,须用胶轮压路机适度碾压稳定,使玻璃纤维土工格栅与原路面粘结牢固。
1.6.5铺放玻璃纤维土工格栅当天,必须在铺放的所有玻璃纤维土工格栅上铺上沥青混凝土并碾压成型。
2.监理工程师对新技术、新工艺的控制措施和要点。
由于新技术和新工艺使用的次数还少，因此，必须要在大面积应用于本项目前进行试验段的施工，以确定新技术和新工艺的适用性、和稳定性。监理工程师在监理控制方面应在事前注重评审，事中重视过程的控制，事后认真检验和总结。。
2.1监理工程师对新技术和新工艺的事前控制。
2.1.1 对新技术和新工艺的施工方案进行认真审核，必要时可以去有此先例的项目考察、观摩。该环节的目的是认真审核此新技术和新工艺在本项目上的可行性。
2.1.2 原材料的准备和检验。对所用的原材料进行认真的检查和检验，确保合格。
2.1.3 机械设备的准备和完善。
2.1.4 要有多种不利情况下的应急方案，并做好应急准备。
2.2监理工程师对新技术和新工艺的事中控制。
2.2.1 严格监督施工单位按照制定好的施工方案进行施工。
2.2.2 施工过程中加强观测，及时纠偏。
2.2.3 做好施工过程的全过程记录。
2.3监理工程师对新技术和新工艺的事后控制。
2.3.1 认真分析试验段的检查验收的各项数据和指标是否符合要求，否则，此试验段不成功，要么重新做，要么改用传统技术和工艺。
2.3.2 整理试验段成果，提出相关建议。
2.3.3 确定最佳施工方案，建议大面积采用该新技术和新工艺。
2.3.4 形成正式报告报上级主管部门批准。
结束语：随着科学技术的快速发展，公路工程建设有了快速的发展，出现了许多新兴的施工技术与施工工艺，为了确保新技术、新工艺的可行性，就必须要加强对施工各阶段的质量控制以及管理工作。为了有效控制公路工程的施工质量，施工进度以及施工成本，监理单位应严格按照相关规范要求对公路施工进行事前控制、事中控制以及事后控制。
参考文献：
【1】曹平．浅谈建筑安全监督机构安全管理制度建设［J］．建筑安全．2011
篇4
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.
篇5
【关键词】临时用地；整治措施；复垦
1 工程概况
衢宁铁路衢江段，线路位于衢江区，途经樟潭街道、高家镇、全旺镇等3个乡镇，正线全长22.818km。衢宁铁路衢江段土地复垦是指：对在铁路建设过程中，因压占等原因造成的临时用地损毁，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动。
土地复垦方案拟损毁的场地均以压占形式对土地造成损毁。具体为，弃土（碴）场4处，制梁场1处，拌合站1处，施工生产生活区2处，施工便道8处。
项目区永久性建设用地不进行复垦；临时用地全部进行复垦，复垦率为100%。
2 工程地质情况
衢江区境内岩性复杂、土壤类型多样。土壤以红壤为主，分布具有明显的垂直地带性。地层下分布有元古界变质岩、白垩系红色碎屑岩、石炭系长石石英砂岩、泥岩、二叠系龙潭组砂页岩等。
铁路项目临时用地复垦措施有其自身的特征，一般包括工程措施和生物化学措施。工程措施包括土地综合整治措施及其他配套措施如灌排水工程、田间道路工程等。
3 复垦措施
工程技术措施
a）土地平整工程建设标准
土地综合整治措施是复垦工程的核心内容[1]。通过整治，使土地达到复垦地类利用要求。土地综合整治的工程措施主要包括硬化层拆除工程、土地平整工程、耕作层恢复工程等。
1）拆除工程
部分待复垦场地需拆除硬化地面混凝土结构层及碎石垫层或硬化层，凿除桩基础，确保不影响耕作。
2）整地工程
根据复垦单元及复垦方向，复垦为水田的要实行淹灌，为使田内均匀受淹，整地要求较高，复垦单元内部相对高差应控制在±3cm内[2]；复垦为菜地、茶园等其他用途的田面局部高差应控制在10～15cm以内，田面纵向比降可取1/300～1/500。
平整后的地面坡度应满足灌水要求。不同的灌水技术要求的坡度不同，平整土地应以此为标准，绝不能有倒坡的情况。具体要求见表1。
表1 沟灌适宜坡度
3）耕作层恢复工程
为确保临时用地复垦后耕作层达到耕作要求，根据表土剥离方案，建设项目开工前需将表层熟土剥离，堆置在指定的表土存放区，表土临时存放地采取临时填土编织袋围护和播撒草籽临时防护措施，防止水土流失[3]。
经土地平整达到耕作要求后，将工程开工前剥离的表层熟土均匀覆上，覆土厚度根据相关标准，同时结合项目所在地特征具体确定。
b）灌溉与排水工程
1）灌溉工程
项目区降水量丰富，水系发达，可利用周围水系作为灌溉水源，采用引水渠引水。
引水渠是连接水源和田间配水工程的渠道，确保与附近水源进行连通[4]。一般根据续灌或者轮灌，同时结合经验进行设计。
2）排水工程
农田排水标准可分为排涝、治渍和防治盐碱化三类，均应根据当地或临近类似地区排水试验资料或实践经验，按照治理区的作物种、土壤特性、水文地质和气象条件等因素，并结合社会经济条件和农业发展水平，通过技术经济论证确定排水标准。本项目对于规模较大的复垦单元需完善地块内部排水系统。
3）排涝标准
（1）设计暴雨重现期可采用5～10年。
（2）设计暴雨的历时和排出时间，应根据治理区的暴雨特性、汇流条件、河网湖泊调蓄能力、农作物的耐淹水深和耐淹历时及对农作物减产率的相关分析等条件确定。旱作区可采用1～3d暴雨1～3d排除，稻作区可采用1～3d暴雨3～5d排至耐淹水深。
排渍标准
确定设计排渍模数所设计的因素很多，主要有气象（降雨、蒸发）、土壤性质、水文地质、排水工程状况以及农作物耐渍能力等，因此设计排渍模数应根据当地或邻近地区的实测资料确定：
（1）治渍排水工程应以满足农作物全生育期要求的最大排渍深度为工程控制标准，一般可视作物根深不同而选用0.8～1.3m。旱作区在渍害敏感期间可采用3～4d内将地下水埋深降至0.4～0.6m；
（2）农业机械作业对排水要求的排渍深度，一般控制在0.6～0.8m，排渍时间可根据各地的耕作要求确定。
c）道路工程
1）进场道路工程
复垦地均存在施工便道，不需新修道路，对施工便道破损路面进行相应的修复，完善排水。施工便道尽量安排在其他场地复垦工程完成后进行，以便于复垦设备的运输。
2）田间道路工程
根据复垦单元规模，较大的地块需完善田间道路，以便田间生产活动，建筑材料可利用原硬化地面铲除的硬化层。田间道既满足农业机械化作业的需要，又能保持与外界便捷的联系，方便农业生产、便于农产品的运出和农业生产资料的运入。
生物化学措施
措施的基本原则是通过生物化学改良措施，改善土壤环境，培肥地力，以提高土地的利用价值和农业生产水平。主要包括土壤改良、植物栽植和植物管护[5]。
a）土壤改良
土壤改良是针对土壤的不良性状和障碍因素，采取相应的物理或化学措施，改善土壤性状，提高土壤肥力，增加作物产量，以及改善人类生存土壤环境的过程。
采取相应的农业、水利、生物等措施，改善土壤性状，提高土壤肥力的过程称为土壤物理改良。具体措施：适时耕作，增施有机肥，改良贫瘠土壤；平整土地等措施。
b）植物种类的选择
复垦植物种要具有优良的水土保持作用，能减少地表径流、涵养水源、阻挡泥沙流失和固持土壤；要具有较强的适应脆弱环境和抗逆境的能力，有较强的忍耐性和适应性；根系发达，能形成网状根以固持土壤；地上部分生长迅速，枝叶茂盛，能较快形成枯枝落叶层，提高土壤保水保肥能力[6]。
c）植被栽植
栽植前要进行整地。坡面整地主要采用穴状整地。香樟采用带土球苗栽植，茶树采用裸根苗栽植，造林前要进行整地，造林后2～4年内每年松土除草1～3次，以促进生长。
4 结语
通过本次土地复垦工作，可以改善耕地质量，提高土地的生产力，促进当地农业发展；通过工程措施以及非工程措施的实施，保护生态环境，建设一个生态复垦区，减小复垦区生产对生态环境的影响。减轻铁路建设对土地损毁的影响，有效缓解人地矛盾，改善沿线被破坏区的生态环境，保障沿线地区国民经济稳步发展，促进社会安定团结，具有十分重要的意义。
【参考文献】
[1]胡振琪，骆永明.关于重视矿――粮复合区环境质量与粮食安全问题的建议[J].科学导报，2006，24（3）：93-94.
[2]胡振琪，魏忠义.煤矿区采动与复垦土壤存在的问题与对策[J].能源环境保护，2003，17（3）：3-7，10.
[3]潘明才.德国土地复垦和整理的经验与启示[J].国土资源，2002（1）：50-51.
[4]杨晓勇.加拿大的水土保持生态环境建设[J].海河水利，2000（5）：41-43.
篇6
关键词：高速公路；路域生态系统；生态恢复；技术措施
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.258
1 引言
高速公路虽然具有提高交通运输效率、促进区域经济发展等优点，但是公路的建设、使用与维护过程会干扰周边区域生态系统，例如路基施工直接损害地表植被或间接干扰植物正常生长、车辆行驶阻隔野生动物的迁徙或造成动物交通事故、无防护的路堤边坡在雨季产生大量泥沙使得水土流失、以及公路带周边自然景观格局破碎化等。尤其当路域涉及特殊地貌气候区、自然保护区、水源保护区和风景名胜区等生态敏感地带时，若不采取预防与补救措施，不仅会对路域生态系统造成永久破坏，而且也会危害到高速公路运营。生态恢复是解决高速公路路域生态问题的重要途径之一，开展生态恢复研究对于提升高速公路的环境效益和使用效率均有重要意义。
2 高速公路路域生态恢复的研究现状
路域生态恢复是依据恢复生态学与景观生态学原理，通过耦合一定的生物代谢、理化技术及工程措施，来调整路域生态系统的内部组成、能量平衡与信息传递等，以遏制生态退化过程，并强化系统自我修复能力，最终使路域生态系统恢复至历史甚至更佳的服务功能，路域生态系统范围一般划定为高速公路中心线两侧各200m宽的线性区域。路域生态恢复在解决生态问题方面展示出良好前景，已成为公路环境保护领域的研究热点，受到越来越多国内外研究人员关注。目前研究较多的集中在路域的绿化设计、边坡防护、景观恢复等方面[1]。
国外关于路域生态恢复的研究起步早且成果多，其中日本、美国和西欧等国家在该领域的研究处于国际先进水平，已发展出较完善的理论体系和应用技术，建立起成熟的法律规范与管理制度。例如日本的公路建设已全面采用植物防护，取得多项植被恢复专利技术，路堤边坡的绿化技术注重与自然环境的协调，生态恢复技术向自动化与智能化与方向发展。美国的环境治理方式以植物恢复及自然转移为主，结合物理和化学恢复技术，同时致力于研发经济和绿色的原位修复技术。
国内对路域生态恢复的研究目前还较少，已有报道主要关注植被护坡措施，缺乏路域生态系统的影响机理与演替过程的系统研究，选择先锋植物时没有考虑路域生物群落的多样性、适应性与共生性。在路域内野生动物的生存环境分析与保护方案设计方面，缺少具体应用案例。生态恢复研究工作缺乏高速公路建设的全过程动态视角，在生态恢复后的质量和经济效益评估方面尚存在空白。国内生态恢复技术在设备化、多元化等方面还有待提高。
3 高速公路路域生态恢复的技术措施
高速公路路域生态恢复的常见技术措施有植被恢复、野生动物保护和水土保持及净化三类[2]。
3.1 植被恢复
植被恢复是路域生态恢复的首要措施，是恢复退化生态系统功能的关键环节。植被恢复为适应性物种进入和新群落生成提供前提条件，保障生态系统的结构组成、生态价值与生态功能得到全面恢复。植被恢复措施包括土壤改性、植物选择和植被种植3个方面。
土壤改性是路域植被恢复的物质基础，其理化特征直接影响植被的选择与种植。土壤的理化特征主要包括土壤密度、粘度、颗粒大小、通气透水性等物理性质，以及pH、化学元素（N、P、K为主）含量等化学性质。对于板结或过粘土壤，可适量添加粗细砂并进行翻耕。对于酸碱性土地，可采用熟石灰、草木灰等改良酸性土壤；采用碱性石膏、有机酸或钠离子交换剂等改良碱性土壤，将土壤pH调节至5.0～7.0以便于植物生长。土壤改性也与拟采用的整体生态恢复工程方案密切相关。例如采用客土喷播技术可以同时进行土壤改性与植物栽种两个工序，避免了传统方法先改良土壤再栽种的问题，大大提高植被恢复效率。其中喷播基质提供制备生长的土壤条件，可由土壤改良剂、保水剂、粘合剂或高分子聚合物等复合而成。
植物群落恢复过程一般遵循以下顺序：先锋植物草本群落灌木群落乔木群落。因此植物选择也涉及以上四种植物。先锋植物通常选择当地存在的生命力强、耐贫瘠的草本植物，以禾草类和豆科类植物为首选。草本群落的选择也应优先考虑当地的禾本科与豆科草本的搭配，并且兼顾深根与浅根植物、一年生与多年生植物的配置。灌木群落目前常见的有紫穗槐、沙棘和荆条等。乔木群落的选择原则需要兼顾生态、经济与美观作用，常见的有松、柏、槐、柳、杉等。
植被种植包含种植密度设计、植被配置与植被养护。种植密度设计采用大行距内密植的方法，既可以得到密集植被，又能够保证植物所需资源充足。植被配置一般分为行状与群状，行状特点是空间利用率高、植物生长均衡、便于管理；群状特点则是抗病虫害能力强，但后期需要人工间伐。植被养护主要是指为植被持续生长提供良好环境，包括灌溉、施肥、松土、修剪和防病虫害等内容。
3.2 野生动物保护
野生动物保护措施应贯彻高速公路工程建设的整个阶段，以公路设计阶段的保护措施为主，以公路施工与运营阶段的管理教育方法为辅。遵循“最大程度保护和恢复，最小程度破坏”的原则。
在设计阶段，公路设计方应该综合考虑经济效益与环境效益的关系，尽量绕过野生动物栖息地与迁徙路径。例如大广高速黄河大桥工程花费1年时间调研优化路线，显著减小对黄河湿地鸟类自然保护区的影响；云南小磨高速公路通过绕线11公里，避开了西双版纳自然保护区等。设置动物通道也是设计阶段的主要保护手段。不同地域的野生动物种类与习性，动物通道的类型、尺寸、位置、维护，以及警示标志等配套设施建设都是公路设计需要考虑解决的问题。例如明哈高速公路结合当地动物的活动规律，以水源作为动物通道位置依据，并借鉴青藏铁路经营确定动物通道尺寸与类型。
在施工阶段，公路建设方应该针对施工人员开展动物保护与救助培训教育，制定相关管理条例约束员工行为，明确岗位责任，尽量减小施工人员、设备与污染对周边野生动物的干扰。在运营阶段，公路管理方则应该建立野生动物交通事故救助机制，针对驾驶员及周边居民开展野生动物识别与自然资源保护教育，在野生动物繁殖期或栖息地限制车流车速等。
3.3 水土保持及净化
高速公路路域的水土流失与污染主要是由降雨径流造成。雨水径流会冲刷走边坡土壤，产生大量泥沙，并侵蚀路域良田；雨水中还富含悬浮物与有机污染物，造成周边水环境污染。水土流失与污染程度主要受到区域降水特征、地形地貌、路面与路域维护方式、车流量等因素影响。目前一般采用工程控制措施以实现水土保持与净化目的，常见工程技术有生态护坡、稳定塘与人工湿地等。
生态护坡是指恢复生态功能的自然边坡，或是具备水透性的人造护坡。恢复机理主要是提供生物栖息地和增加水体溶解氧，以保持周边生物的多样性和缓冲带的连续性。高速公路生态护坡既要保证公路路面与边坡的安全稳定，又要固定土壤砂石和恢复水体自净能力，还要具备生态景观功能。按照使用结构材料的不同，生态护坡可分自然型、半自然型和人工型三类。自然型生态护坡采用植被、干砌石或原木等柔性材料；半自然型生态护坡则在柔性材料基础之上加入混凝土、钢筋或高分子进行增强增韧，以提高坡面稳定性，如联合石笼网、生态袋和废旧轮胎，并在废旧轮胎腔体内种植香根草；人工型生态护坡使用生态混凝土、土壤固化剂、框格砌块等材料作地基，再铺设地表土种植草木，生态混凝土有利于藻类和微生物附着生长，具有改善水质和景观作用。
稳定塘是利用人造或天然池塘生态系统的自我净化能力来处理引入污水。作用机理主要是污染物的稀释、混凝、沉淀等物理修复；以及池塘中植物、藻类、微生物的生物修复。该技术建造运行成本低、管理维护方便、节省能耗、处理量大，适用于处理大规模污水。按照充氧情况及微生物类型划分稳定塘。稳定塘的发展方向是通过技术改进与工艺组合，来改善塘内供氧环境、微生物浓度与底部淤泥状况，例如一级降解动力学常数值较高的高效藻类塘；由底部污泥降解区和上部生物膜填料区构成的复合厌氧塘；采取底部分散进水且塘底铺设过滤基质层的生物滤池等。
人工湿地主要是在一定地形下建造的，由人造填料（基质）、水生植物和微生物构成的模拟生态系统，具有天然湿地的结构与功能。作用机理是水生植物对污水中P、N等营养元素的富集吸收；透水性人造基质的过滤、吸附、混凝和氧化还原反应等作用；以及微生物对有机物的代谢分解。人工湿地具有处理效果好、建造成本低、操作运行少等优点。
4 结语
生态恢复是治理高速公路路域生态生态问题的重要途径之一。目前我国的生态恢复应综合技术可行性、经济适用性与安全可靠性，结合环境工程、生态评估、材料改性和生物培育等多种学科，实施过程考虑恢复潜力评估、恢复方案确定、恢复过程监控与恢复效果评价等多个环节，以实现高速公路路域生态恢复目的。
参考文献：
篇7
关键词：生态化理念；水利设计；探讨；应用；意义
Abstract: With the development of the society, the lack of water resources is increasingly serious, a lot of construction of water conservancy project, reasonable distribution of use is a good method for water resources in china. So far, water conservancy project is a indispensable to our country engineering construction project. Flood control engineering in power generation, irrigation, all aspects of the role play a decisive role, has the significance to the development of society economic construction. However, the construction of water conservancy project at the same time in the country, some of the ecological environment brought about in the process of the construction is the need to get attention from all walks of life. So the ecological concept has important significance in the hydraulic design.
Key words: ecological concept; hydraulic design; discussion; application; significance
中图分类号：B845.65文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1 目前的水利工程对生态环境的影响
社会在发展经济建设的过程中，所产生的对环境的各种开发，伐林砍树，过度的抽取使用地下水所造成的地陷，污水的随便排放，水资源开发不合理等，对自然生态环境造成巨大的影响，这些都是生态问题产生的源头。泥石流，土地荒漠化，河床抬高，河道防洪能力降低，溪流断流等等环境灾害，都是在没有合理的开发资源产生的。
2 对生态化理念的重点关注
生态，是一种跟自然和谐协调的存在状态。生态平衡是一个系统中的许多因素在一齐和平相处。社会需要和谐发展，倡导以人为本，人跟自然的和谐相处也是创建和谐社会的重要前提。在70年代始，水利跟河流的生态系统之间的关系，引起世界的科技方面的广泛关注，这方面的学界跟群众开始从不同角度观察分析目前使用的水利工程对我们依赖的河流的生态是否造成负面反应，进一步的提出生态补偿的一个想法，这是一种新的生态理念。
生态系统是城市河道具有的特质，河网是城市的命脉所在，城市规划是临水而建，水岸是现代城市特色景点中的生态因素的密集地区，是人与自然密切联系活动的地带，也是具有特色娱乐的地方。临水而建，在清澈的水资源前，通过不停的风带来了流动的空气，令城市滨江地区得到丰富的水汽，同时减少建筑建设或生产中带来的杂颗粒。城市的建设，在河道具有防洪泄洪排涝蓄水及航运等水道基本特点，还具有景观跟周边环境相对应的旅游特色。城市的河道是人跟大自然建设中互相结合的，在其中动植物，微生物的种群跟土、空气、水、光、热等非生物相互联系发展，相互存在的结合体。
为了改善流域的水体生态环境，修复我们自身的生态环境，水利部门是加强了对流域的治理，通过统一合理的调整好度，在某程度上对黄河和塔里木河以及黑河的断流情况进行恢复，当然这是近几年的情况。对生态环境系统的恶化得到相对的抑制。踏入新的一年，生态分子工程技术的飞速发展，比如：生态护坡技术、网络式透水挡土墙等新技术实践到工程中去，得到了一些效果。
3 水利设计生态化建设的应用
作为一个发展的必然趋势，水利工程跟生态建设的结合是一定的。我国在借鉴发达国家的一些生态建设经验问题上，可以根据具体的实际状况，根据不同地方不同的地点解决生态建设技术的一些问题。简单来说，在水利工程生态化建设中要遵守基本原则，实现建设中的可持续发展道路，把一些会对生态环境造成影响的因素除掉。
3.1 安全性跟经济性
作为其中一种综合性工程的水利工程，除了在河流综合治理中满足人的需求，还要满足防洪、灌溉、供水、发电、航运及旅游等需要。在这之中，还有满足生态系统的可持续发展。对于水利工程中的生态化建设是要符合水利工程原理和生态学原理。
所谓的安全性是说，水利工程中的工程设施要符合水文学跟工程力学的规律，在对工程设施的安全、稳定与耐久性进行一定的确认后，要在设计标准规定的范围里面，可以承受洪水、风暴、干旱等自然力的袭击。对河流的地貌学原理进行河流纵横断面的设计，在这过程中要充分认识到河流泥沙的输移、淤积与河流的侵蚀冲刷等河流的特点。还有活动性的对河流形势变化进行研究，确保在对河流启动修复工程时候的耐久性。经济性就是水利工程中要遵守效益最大，风险最小的原则。因为生态演替过程中所遇到的因素很难把握，所以水利工程中的生态化建设通常都具有一定风险。这时候就要在规划设计中进行各方案的对比选择，同时要重视生态环境系统的定点监测跟评估。
3.2 水域环境多样性的原则
水-陆两相与水-气两相的联系紧密性；上中下游的生态环境异质性；河流纵向的蜿蜒性等是河流生态系统环境的主要特点。水-陆两相及水-气两相的联系紧密造成了较为开放的生境条件；丰富的流域生境多样化条件是由上中下游的生态环境异质产生的；急流跟缓流是由河流纵向的蜿蜒性所造成的。
因为人类的活动范围不断扩大，大规模的治河工程建设，导致河流生境不同程度的单一化，令河流的生态系统开始了不同程度的退化，也造成了自然河流的渠道化与河流非连续化。所以，为了减低并阻止情况继续恶化，水利工程生态化建设不容忽视，它可以提高或者恢复生物群落多样性，不过这不代表要人工直接种植植被或者是引进生物物种。它所关注的重点是，尽可能的提高河流形态的异质性，保护恢复河流原有的多样化的生物栖息环境，把环境弄得更符合自然河流的地貌，创造条件给生物群落。
3.3 生态系统的自我恢复
作为生态系统的可持续发展，生态系统的自我修复功能是其发展的一个重要因素。能够经受起自然选择的考验跟生态系统相适应的友好物种，以及可以找到相应的能源和合适的环境条件，这就是生态系统自我修复功能的诠释。按照生态系统的自我修复功能，可以形成合理的生态结构，这是因为它能自由的选择相适应的物种。有现展的水利工程，那么自然有传统的水利工程。传统的水利工程是进行自然河流的一个实施控制，而现代的水利工程生态化建设，是跟大自然相呼应，融入大自然，利用河流的自我恢复功能的工程理念，对人与自然的和谐相处进一步的实现。
4 水利工程生态化的重要意义和具体应用
水利工程中的生态化建设，是人与自然可持续发展的一个重要建设。这是人类融入大自然，跟大自然相伴而生的一个无论对人还是大自然都有着极大好处的建设。生态安全与人是协调的，而且在大自然中和谐的存在，与环境互相协调的环保，美观，亲水，生态的水利工程。当然，这需要不断的去探索去研究生态设计应用。生态化理念在水利工程中，还可以进行积极的预防，限制并减少工程或者其他一些生活活动中所产生的一些生态灾害，如水土流失，地面沉降等。对于这种新的理念，旧的理念的抛弃，可以达到水利控制洪水的目的，令洪水也成为可以循环利用的资源。从而解决径流造成的一些地域分布水资源布均匀的矛盾，某程度上弥补了水资源不足与河流湖泊湿地被占用所产生的生态环境破坏，总的实现了水量跟水域的平均。而且水利工程中的生态化建设，可以防治污染，对水资源起到一个很好的保护作用，尤其是对原生态环境，还有水利工程建设水源地的亚生态环境。同时也可以对大自然的自我洁净能力进行巨大化应用。在广泛的宣传节水工程的时候，就目前的水资源紧缺情况跟理念出发，在流域生态水跟日常用水满足的前提条件下，进行生态化设计应用。为后面的水利工程建设作出相对的贡献。
5 结束语
目前世界上的热点问题中，就有生态环境问题。这个问题的研究及讨论实际上是人类处理跟大自然关系问题的具体表现。水利工程是把双刃剑，用得好，那么对人类的发展有着巨大的好处，用得不好，往往会导致自然灾害的发生。它对人类的生存与发展，对大自然的和谐建设有着重大的意义。人类要清楚的知道，每个水利工程建设过程中改变大自然的时候，都不能用破坏毁掉生态作为代价，保护生态是水利工程建设的重要组成部分。水利工程建设中的生态化建设，是实现水利工程中最大效益化的关键因素。在往后的人类水利工程发展中，水利工程的生态化建设，除了人类本身的正确认识之外，对经济跟生态的两方面平衡要处理好，达成水利工程跟生态环境的和平共处，双方的可持续发展。
参考文献：
[1]郭浩亮,等.探讨生态化理念在水利设计中的应用 [J].中国科技纵横，2010.
篇8
农业院校的环境工程专业因办学条件的限制,难以达到像清华大学、同济大学等国家重点工科院校办环境工程专业的要求。农业院校的环境工程专业应有自己的办学方向和专业特色,发挥自己的特点。高等农业院校和农村、农民联系比较紧密,比较熟悉农村的生产、生活和生态问题,并且在土壤学、植保学、生态学及环境生物学学术研究领域有较强的优势,这些正是高等农业院校培养人才的优势。因此,我们开设了“环境生物修复工程、环境微生物工程、农业生态工程及其设计”这样一些比较适应农村生态建设的课程。在开设水、大气环境污染物和噪声监测等环境工程专业常规实验项目的基础上,增设土壤污染物、农产品污染物、畜产品污染物、水产品污染物的监测分析实验,拓宽实验面,以突出高等农业院校环境工程专业的特色。
二、变实验室为模拟生产现场
环境工程是实践性很强的专业,培养学生从事工程设计与实践的能力至关重要,为此,我们购进一批大气、水相关实验的模型设备,模拟工业生产过程。模型设备均用有机玻璃制成,有园型曝气池、气浮池、絮凝沉降池、活性碳吸附、生物塔式滤池、生物膜转盘、钭板沉淀池、普通快滤池、XT型高效填料气体净化塔、YQJ型(旋流板式)气体净化器、旋风除尘器等模型,使学生非常直观清楚地了解相关大气、水处理设备的内部构造,在生产实地这些内部构件如果不是停产检修也难以看清。模拟生产过程,进行实验操作,测得相关的实验数据,这样的实验非常接近工业生产实际,通过实验学生能充分体验到专业基础和专业课理论与生产相结合的典型事例,缩短学生对生产工程的距离感、生疏感。学生对这些实际处理工艺的运行操作,对整个工艺以及设备有了一个更完整的认识和掌握,有效地提高了学生的专业操作技能。
三、实施开放式实验
环境监测是我校环境工程专业主要专业课之一,而环境监测教学实习是培养学生独立开展监测工作的重要措施。为了使学生能真正掌握大气、水、土壤、噪声等常规监测项目的实施方案和监测方法,我校进行了环境监测教学实习改革,即“开放式”教学实习。任课教师和实验员根据现有的仪器设备、药品等拟定监测项目和监测对象,将全班学生分为若干个实习小组(一般每组3~5人),每个实习组分别制定实习计划,确定本实习小组的监测项目、监测对象、采样地点、分析方法和时间进度;以小组为单位领取试剂、玻璃仪器,配制实验试剂,实习期间实验室和仪器室全天开放,1周内每个小组要独立完成对水质、大气,土壤、噪声等10个以上项目的监测。实习结束后,每小组将所领取的药品试剂、玻璃器皿等洗净归还,并且最后各小组进行交流讨论实习的收获和存在的问题,每人交一份实习报告。试行“开放式”实验,可让学生根据现有的仪器设备和药品,自己外出取样,然后根据采样点及其周围环境状况可能导致的水质来确定监测项目和监测方法,学生各自制定不同的监测方法来测定水样中不同的污染物,学有余力的同学还可以就不同的监测方法进行比较实验。这样一方面增加了学生的实验兴趣,更有利于培养其创新能力和解决实际问题的能力;另外根据实验过程中出现的问题,教师可指导学生查阅参考资料、文献对某些实验项目进行方法上的改进,激励学生的求知欲望,使学生具有独立思考、自由发挥、自主学习的时间和空间。通过这种“开放式”教学实习,学生的动手操作能力有了很大提高,对整个环境监测过程有了清楚的认识,同时通过对校园周边环境的监测,更清楚地了解到环境的质量现状。
四、加强师资队伍实验教学能力的建设
由于历史的原因,高等农业院校环境工程专业的教师大多出自综合大学的理科或农业院校,来自工科专业的很少,教师专业结构不够合理,实验教学能力较差。近年来,我们通过以下4种方式加强了师资队伍的建设:(1)从工科院校毕业的研究生中补充新鲜血液,近年来争取了浙江大学、东华理工大学等环境工程专业的研究生3人。(2)加强包括实验技术人员在内的现有教师的培训、培养,鼓励他们到工科院校听相关的课程,使他们向工程学科靠近。(3)通过科研提高解决环境工程实际问题的能力。(4)鼓励教师参加各式各样的短期环境教育研讨班,获取从事环境影响评价、环境工程设计的多种上岗资格证。这样一方面提高了教师的业务水平,扩展教师从事社会实践的机会,另外还提升了学校在社会上的知名度,为学生的就业提供了更多的机会。
五、对环境工程专业实验教学的建议
1.增加工程实验课
环境工程实验教学改革和创新的目的在于培养具在较强动手能力和创新精神,善于理论联系实际的环境工程专业毕业生。为此,对传统的实验课体系与模式应加大力度调整,增加工程实验题,要求学生根据社会上某一具体的生产或工程单位的实际生产活动为背景。这些工程单位包括学生在生产实习、社会实践和外出顶岗中接触的单位,可由学生自己联系,也可由学校帮助联系,以提交实验报告或工艺设计、工艺流程的形式完成。
2.实验与毕业(设计)论文挂钩
环境工程专业毕业生的毕业(设计)论文必须具有工程背景,必须以综合实验或工程实验为基础来撰写。取消目前大量存在的综述性的毕业论文课题。学生的毕业论文应以自己亲手做的研究性实验,或亲身参与的工程项目为基础进行撰写,没有研究项目的教师不能做论文指导教师。聘请一批长期在生产第一线的工程技术人员担任毕业(设计)论文指导教师,通过把实验与毕业(设计)论文挂钩,使学生在做实验的时候更投入、更有针对性,同时也可使毕业(设计)论文的质量得到提高。
3.引用最新的科研成果,体现学科前沿
作为肩负高素质人才培养使命的教师,应积极参与科研,时刻关注、跟踪环境工程学科的前沿,关注了解最新研究方法与手段,并尽快将其引入实验教学,不断更新实验手段。要积极为学生开展第二课堂活动,让学生利用课外时间尽早参与教师的科研活动,使他们在科研活动中学到书本上学不到的知识,以培养其实验动手能力、组织实验能力和科研能力。
4.实验过程绿色化
作为环境保护事业的参与者,在实验的全过程(从实验内容的设计到实施)更应注意环境保护问题。首先在实验的设计上,尽量做到微量化,减少化学物质的环境投放量,尽可能地选用对环境不造成二次污染的药品试剂;此外,对于实验过程中产生的有毒、有害化学物质,决不随意排放,应用专门的容器收集,再送有关部门统一进行无害化处理。
篇9
关键字：旺山；生态环境治理；客土喷播；厚层基材；植生袋
伴随着经济的快速发展，人类对矿产资源，特别是石矿资源的需求呈跳跃式发展的趋势，特别是改革开放以来，经济的迅猛发展刺激了采石场的发展。这些采石场在促进整个社会经济发展和基础设施的建设过程中发挥了不可磨灭的作用，但是，同时我们也注意到采石场给环境、生态和景观带来了一系列的危害和问题，因此采石场的生态环境恢复日益成为社会普遍关注的问题之一。
由于以前没有成熟的采石场生态治理技术与资金支持，许多废弃的采石场暴露在城市中成为一个个“伤疤”，影响了人与自然的和谐发展。最近几十年里，国内外生态专家与工程技术人员为采石场等裸露边坡的生态重建开展了深入系统的研究，并创造了各种各样的生态恢复技术。近几年，随着环保意识的提高，我国地矿、公路、国土等部门对于生态防护越来越重视，设立了矿山生态环境恢复保证金制度，确保了废弃矿山生态恢复的资金难题。结合现有成熟的边坡生态环境恢复工艺，如客土喷播、植生袋、厚层基材等使废弃矿山的生态重建成为可能。
在江苏省与苏州市进行的废弃矿山生态环境治理规划的指导下，苏州吴中区旺山采石场于2002年关闭，同年5月21日杭州环复园林工程有限公司开始对旺山进行生态环境治理，成为江苏省首批进行生态环境恢复的矿山，此项工程的施工期到2003年1月20日截止，共治理山体面积8万平方米，通过2年的养护观察，已经基本达到了生态恢复的要求。在旺山生态环境治理过程中，综合采用了以厚层基材为主，包括植生袋，客土喷播等多种国内外的先进工艺。
本文就旺山生态恢复过程中使用的主要工艺进行介绍，并对旺山废弃矿山的持续观察效果进行重点阐述。
1 旺山地区基本概况
旺山地区属亚热带季风海洋性气候，四季分明，全年平均温度15.7℃，年平均降水量1088.5mm (最多1782.9mm，最少600mm)：常年6月16日入梅，7月9日出梅，梅雨量194mm；无霜期240天；年日照时数1940.3小时，年日照百分率为45％。
2 材料与方法
2.1喷播植物种子
根据旺山废弃矿山所处地区的气候、地质与水文条件，在前期采用了高羊茅 (festuca arundinacea)、弯叶画眉草（eragrostis curvula）、狗牙根（cynodon dactylon）、百喜草（paspalum notatum）、白三叶（trifolium repens）等禾本科和豆科草本植物，后期更多的采用了胡枝子（lespedeza bicolor）、紫穗槐（amorpha fruiticosa）、马棘（indigofera pseudotinctoria）、沙打旺（astragalus adsurgens）、紫花苜蓿（medicago sativa）等草灌木品种，并对前期单一的草本坡面进行了灌木种子补播。
表1 种子用量表
table1 dosage of seeds
编号 种子 用量（g/m2） 前期 后期 1 高羊茅 (festuca arundinacea) 15 3 2 弯叶画眉草（eragrostis curvula） 3 1 3 狗牙根（cynodon dactylon） 1 0.5 4 百喜草（paspalum notatum） 2 1 5 白三叶（trifolium repens） 4 1 6 胡枝子（lespedeza bicolor） -- 5 7 紫穗槐（amorpha fruiticosa） -- 5 8 紫花苜蓿（medicago sativa） -- 2 9 马棘（indigofera pseudotinctoria） -- 5 10 沙打旺（astragalus adsurgens） -- 5 合计 25 28.5 3 工艺方法
3.1 客土喷播工艺
客土喷播是以团粒剂使客土形成团粒化结构，加筋纤维在其中起到类似植物根茎的网络加筋作用，从而造就有一定厚度的具有耐雨水、风侵蚀，牢固透气，与自然表土相类似或更优的多孔稳定土壤结构。
3.1.1特点
1、锚杆、铁丝网（土工网），混合在客土基质中的粘合剂、团粒剂、加筋纤维，有边坡防护和支撑客土基质的双重功能。
2、用空压机、客土喷播机等设备对客土基质进行高压喷播 (0.5mpa)，保证了基质在边坡的稳定性，且机械化作业速度快、效率高。
3、植物根系生长，尤其是灌木根系的生长，给坡面的长期稳定起到了重要的作用，同时改善和美化生态环境。
3.1.2技术要点
1、喷播基材是保证喷播成功的重要因素。泥炭土是喷播的好材料，可和木纤维 (或纸浆)按一定的配比混合使用，比单用纯木纤维具有更优良的附着和保水性能，可在土壤层较薄且非常瘠瘦，甚至风化岩的坡面上进行喷播，一般喷播厚度在10～20cm。
2、保水剂及粘合剂用量。保水剂可根据各地气候条件及石场特点的不同而做相应的调整；粘合剂可根据石壁的坡度而定，与坡度大小成正比。
3、挂网。先把锚钉按一定的间距固定在石壁上，然后挂网。
4、草种选择。所喷播的草种应是根系发达、生长成坪快、抗旱、耐贫瘠的多年生品种；如果当地的冬季寒冷的话，还应考虑品种的抗冻性。
5、混播。利用草种的互补性，如深根性和浅根性、豆科和禾本科、外地与本地、发育早与发育晚等特性进行混合喷播。
3.1.3施工流程施工准备à作业面清理à截、排水沟施工à铺网、钉网à客土喷播à喷播植物种子à覆盖à养护管理
3.1.3.1施工准备
设安全防护区：施工现场附近，禁止行人、车辆通过，界定安全防护区，在施工场地两头设施工标志。根据施工安全操作规范要求，选择安全防护措施，搭设钢管脚手架，下铺毛竹脚手片，上挂防护网，或从山顶下悬绳索，系安全带施工。脚手架搭设按脚手架搭设施工规范进行施工，现场施工人员配戴安全帽及必要的劳保用具。
3.1.3.2作业面清理
清除作业面杂物及松动岩块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，使之呈弧形，尽可能将作业面平整，以利于客土喷播施工，同时增加作业面绿化效果。保证施工前作业面的凹凸度平均为±10cm，最大不超过±15cm；对低洼处适当覆土夯实回填或以植生袋装土回填，以填至使反坡段消失为准，有条件的可在作业面上每隔一定高度开一横向槽，以增加作业面的粗糙度，使客土对作业面的附着力加大。若岩石边坡本身不稳定，应该采用预应力锚杆锚索进行加固处理。
3.1.3.3截、排水沟施工
作业面排水系统得设置是否恰当和合理直接关系到作业面植被的生长环境，对于长、大边坡，坡顶、坡脚以及平台均需要设置排水沟。并根据作业面水流量的大小考虑是否设置坡面排水沟。
3.1.3.4铺网、钉网
采用高镀锌棱形铁丝网或高强塑料加强土工网，网孔规格为5cm×5cm。岩石处用风钻或电钻按1×1m间距梅花形布置锚杆和锚钉。锚杆长90~100cm。锚钉长约15~40cm。挂网施工时采用自上而下放卷，相邻两卷铁丝网（土工网）分别用绑扎铁丝连接固定，两网交接处至少要求有10cm的重叠，锚钉每平方米不少于5只。网与作业面保持一定间隙，并均匀一致，。较陡岩面处，可用草绳按一定间隔缠绕在网上，以增加附着力，使客土厚度得到保证。挂网可以使客土基质在岩石表面形成一个持久的整体板块。
3.1.3.5客土喷播
客土喷播前浇水湿润坡面，将泥炭、腐殖土、草纤维、缓释营养肥料等混合材料经过专用机械的搅拌后喷播在铁丝网上，厚度为2~8cm。由于基质水分丧失会造成基质厚度不够，一般要求喷射厚度为设计厚度的125%。
3.1.3.6喷播植物种子
根据施工作业面土壤或岩面性质、当地气候条件、施工季节，并结合各种植物生长特性选择植物的种子，并增加当地类似地貌作业面上的乡土树种种子，使次生植被在今后的数年内逐渐与自然生态植被融合，不显人工雕琢的痕迹。乔、灌木种子用60~80℃热水（含浸种剂）浸种1天，草本植物种子在喷播前浸种1-2小时使种子吸水湿润即可。将处理好的种子与纤维、粘合剂、保水剂、复合肥、缓释肥、微生物菌肥等经过喷播机搅拌混匀成喷播泥浆，在喷播泵的作用下，均匀喷洒在工作作业面上。
3.1.3.7覆盖
为保证多雨季节，植物种子生根前免受雨水冲刷；寒冷季节，植物种子和幼苗免受冻伤害；以及正常施工季节的保温保湿。要求采用无纺布（或稻草帘）覆盖、并力求仔细，这样可防早期无纺布被风吹跑，其目的一是预防成型后的作业面被雨冲刷；二是可保温保湿，促进植物的生长。
3.1.3.8养护管理
植物种子从出芽至幼苗期间，必须浇水养护，保持土壤湿润。从开始坚持每天早晨浇一次水（炎热夏季早晚各浇水一次），浇水时应将水滴雾化（有条件的地方可以安装雾化喷头），随后随植物的生长可逐渐减少浇水次数，并根据降水情况调整。在草坪草逐渐生长过程中，对其适时施肥和防治病虫害，施肥坚持“多次少量”的原则。喷播完成后一个月，应全面检查植草生长情况，对生长明显不均匀的位置予以补播。
1.4适用范围
客土喷播工艺主要应用在旺山废弃矿山坡度小于60°，岩石风化或有较薄土层的边坡上。在更为陡峭或贫瘠的边坡上需要采用厚层基材工艺。
2 厚层基材工艺
厚层基材喷射植被是采用混凝土喷射机把基材与植物种子的混合物按照设计厚度均匀喷射到需要防护的工程坡面的绿色护坡技术。厚层基材喷射植被护坡技术主要针对岩石边坡的植被防护而开发。岩石边坡不同于土质边坡，目前常用的植被护坡（如撒播、液压喷播、植生带、框格植被、三维土工网植草等）无法应用于岩石边坡，因为岩石边坡无法供给植物生长所需的土壤、水分和养分。
2.1基本原理
将泥炭土、腐植土、陶土、保水剂、黏结剂和长效复合肥、木纤维等混合，制成岩质陡坡植被生长所需要的大量和持续性较强且具有较持久肥力的活性土（人工土），在岩坡上设置塑料pvc树脂镀锌网或钢筋网，将配制好的活性土与草种、乡土草木种子及防止水土流失的土壤安定剂、黏合剂、保水剂等掺和后，经搅拌机拌匀，在干料状态用空压机和混凝土喷射泵输送，在喷射口前与水混合喷射到作业面，形成喷射厚度较大，粘稠度较高，能促进植物长期生长所需的基材。
3.2.2施工流程施工准备à作业面清理à截、排水沟施工à铺网、钉网à喷射混合土à喷播植物种子和营养液à覆盖à养护管理厚层基材工艺主要体现在喷播基质的厚度与强度与客土喷播不同，其他主要步骤类似。
3.2.2.1铺网、钉网
①钻孔：石质边坡硬度大，必须用风机钻孔，孔向与坡面基本垂直。
②钢钉：用直径6 mm、长度为30㎝的l型铁钉（或钢钉）固定镀锌网，每平方米为4-5根左右。
③对于个别不平顺的坡面，为保证铁网贴附坡面，可增设锚钉。
④网面不须紧贴坡面，可留8cm左右空隙。
3.2.2.2喷射混合土
将晒干的泥炭土、腐殖土（过筛）和木（纸）纤维、粘结剂、保水剂，用搅拌机搅和均匀，然后用喷射泵和空压机将混合干料送到喷射管，在喷射管口与适量的水混合后喷射在坡面上，厚度为10cm。
3.2.2.3喷播植物种子和营养液
对于选好的种子应进行催芽处理，而后用木纤维、粘合剂、保水剂、复合肥、缓释肥等，经过喷播机搅拌成喷播浆，在喷播泵的作用下，均匀地喷洒在岩面上。
3.2.3适用范围适用于坡度高陡的岩石斜面 (坡度大于75°、未风化岩面等高难度岩)；景观要求高的绿化坡面，是旺山废弃矿山生态恢复的主要工艺。
3.3 植生袋工艺
3.3.1基本原理
植生袋是将选好的草、花、灌木种子、保水剂、微生物肥料等材料，通过机器设备均匀的复合在两层可降解的无纺布中间，并覆上一层抗老化绿网，然后将复合好的材料按一定的规格缝制成的袋状，是一种新型边坡绿化材料。
3.3.2施工流程施工准备à作业面清理à截、排水沟施工à填装基质à铺设植生袋à养护管理省略步骤参见客土喷播工艺。
3.3.2.1填装基质将植生袋平铺，把混合好的基质填装到每个袋口中，饱满度达到80%时扎紧袋口。
3.3.2.2铺设植生袋
将装好基质的绿生（植生）袋，平整的铺在作业面上，并以紧固件加固。紧固件拟采用铁钉或ø6mm的钢锚钉，一般采用200mm-400mm等不同长度。岩石处用电钻钻孔后用锚钉紧固。紧固件每平方米不少于5只。铺设前将作业面浇足浇透水，每铺设一块，固定后再浇水保持袋中基质湿润。
3.3.3适用范围主要用于反坡、地形不规则的裸露岩石边坡的绿化。
图1 旺山废弃矿山治理前原貌
fig1. original looks of wangshan abandoned mine
图2 坡面喷播后效果
fig2. scene of wangshan abandoned mine after spraying
图3施工完成2个月后效果
fig3. 2 months of maintenance
图4 施工完成6个月后效果
fig4. six months of maintenance
图5 施工完成2年6个月后效果
fig5. two years of artificial maintenance and half a year of natural maintenance
4 养护管理
在施工完成后，随即进行养护管理，并根据苏州吴中区地区的气候特点制定了养护方案，在植物种子处于萌发与植物幼苗阶段，特别注重保持湿度和平衡养分。在植被成坪后加强对植物抗逆性的锻炼，逐渐减少浇水、施肥次数，促进深根性的灌木生长。由于喷播的植物种子以豆科和禾本科植物种子为主，因此特别注意对锈病、斜纹夜蛾的防治。
5 结果
旺山废弃矿山生态恢复工程经过两年的精心养护，植被生长良好，没有引发地质灾害，工程质量与养护管理效果都令人满意。撤除人工灌溉、施肥等管养措施半年后，植被表现良好，整个坡面基本上已经形成1~2米的灌木为主的草灌植物群落，植物基本上能自然生长。安然度过了3个雨季，植被与土壤基质没有被冲刷的现象，周围山林的乡土草木本也逐渐侵入到边坡上来，达到了人工快速过渡的效果。而且恢复的植被基本上与周围的环境融为一体，趋于自然。
6 讨论
苏州旺山废弃矿山生态环境治理工程在综合采用客土喷播、植生袋和厚层基材工艺结合科学的施工、养护、管理手段，实现了石质边坡植被的重建与边坡的稳定。说明了利用植物进行废弃矿山的生态环境恢复是可行的。可以在2~3年内形成植被的有效覆盖、防止地质灾害、水土流失、绿化美化了环境，具有良好的生态效益和社会效益。
同时我们也注意到，同样的工艺在不同地区、季节，或不同的施工队伍进行施工，效果就大相径庭。说明在对废弃矿山生态环境恢复工作中还缺乏统一、科学的技术标准，单靠经验进行施工往往阻碍了我国的生态环境恢复技术的发展。
因此，我们在对更多废弃矿山进行生态环境治理的同时，还需要对植物种子配方、基质配方等进行研究，提高技术、管理内涵，促进生态环境恢复产业与技术的发展。
参考文献
1. 王玲, 陈永安, 康用权, 黄滔, 李轩. 客土喷播在潭邵高速公路石质边坡防护中的应用[j]. 草业科学, 2005, 22 (7): 107~110.
2. 谢钢, 李克俭, 客土喷播技术在高速公路边坡防护中的运用[j]. 公路与汽运, 2005 (3): 80~82.
3. 章梦涛, 邱金淡, 颜冬. 客土喷播在边坡生态修复与防护中的应用[j]. 中国水土保持科学, 2004, 2 (3): 10~12.
4. 陈晓斌. 客土喷播法在石质边坡绿化中的应用[j]. 公路, 2004 (8): 307~309.
5. 朱峪增. 客土喷播施工工艺技术要点[j]. 草业科学, 2003, 20 (11): 76~78.
6. 王琦, 梁占训. 太原绕城高速公路陡坡客土喷播技术初探[j]. 甘肃林业科技, 2004, 29 (2): 60~62, 65.
7. 杜娟. 客土喷播施工法在日本的应用与发展[j]. 公路, 2000 (7): 72~73.
8. 马万权, 沈康健, 邓辅唐. 客土喷播技术对石质边坡防护的运用[j]. 云南交通科技, 2003, 19 (3): 7~11.
9. 蒋鹏飞, 舒安平, 等. 客土喷播在临长高速公路石质边坡防护中的应用[j]. 湖南交通科技, 2002, 28 (4): 68~69.
10. 邓辅唐, 邓辅商. 植生袋在高速公路石质边坡生态防护中的应用[j]. 中国水土保持, 2005 (1): 42~43.
11. 陈戈. 厚层基材喷播植草护坡在西南铁路的应用[j]. 路基工程, 2005 (3): 97~101.
篇10
关键词 矿区废弃地；污染；综合治理；土壤质量；植被恢复
中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）17-0226-02
矿区废弃地是指为采矿活动所破坏的、未经治理而无法使用的土地，同时还包括周边一定辐射范围的区域。根据其来源可分为4种类型，即露天采矿区场、排土场、尾矿场和塌陷区。我国是矿业大国，年开采量已超过50亿t，在极大地促进经济发展的同时也带来很大的环境污染问题。生态恢复是针对人类破坏的生态系统，采取各类措施使其重新恢复生物多样性，达到生态系统的动态平衡，这是一个环境恢复和重建的过程，目的是使被破坏的生态系统与当地自然界实现协调[1]。对于采矿废弃地而言，其生态重建和恢复的目的也是恢复生态系统的结构和功能，使之具有一定的自然生产力水平，提高生产力稳定性，不仅与周围景观价值协调，而且维持相对稳定的生态平衡，最终实现整体性的目标。目前废弃矿山区生态系统重建形式较多，包括旅游休闲用地、林地、耕地、牧业用地等[2]。实际上，矿区生态恢复是一项综合性多学科课题，包括地貌再开发，生产能力的再恢复，生态综合性、经济和美学价值等问题。自20世纪80年代开始，对废弃矿山区生态恢复的研究领域已扩展到生物多样性、景观生态学、植被生态学、生态经济学、安全经济学及可持续发展等方面的研究。矿区的生态恢复工程重点体现在土壤质量的改善和矿区植被的恢复2个方面。
1 土壤质量的改善
采矿废弃地，尤其是金属矿废弃地，其主要污染问题是重金属污染，给治理工作带来较大困难。在植被重建过程中，许多尾矿废弃地土壤养分缺乏是一个重要的问题，如有些尾矿废弃地如铁矿，缺少速效氮、速效钾，造成植物的生长受到限制，其磷素也无法利用[3]；湘潭锰矿矿渣废弃地和德兴铜矿的尾矿极度缺乏碳素、氮、磷等植物生长必需的元素；而铅锌矿废弃地土壤的有机质含量低，普遍缺乏氮素[4-6]。另外，土壤pH值不适宜及盐碱化问题也是造成生态恢复困难的原因之一，如果土壤偏酸极有可能加重重金属污染[7-8]。此外，还有一个重要的方面是土壤动物和微生物，它们是生态系统的重要组成部分，对土壤的形成、发育和演替，以及能量、物质循环具有重要作用[9-10]。在矿区重金属影响下，其土壤微生物的多样性以及活性大大降低[11]，降低了微生物群落功能多样性，生物量较低，虽然生理活动活跃，但是利用效率低，对于矿山复垦土壤中碳、氮等重要元素的循环流动作用降低，有机质积累困难[12-13]。
矿山废弃地不利于植物的生长，因此恢复矿山植被的基础是基质的改良，如覆盖表土、施入化学药剂调节土壤酸碱度、添加肥料增强土壤肥力等措施。因此，针对上述情况，莫测辉等在城市污泥的处理研究中发现，城市污泥能改良矿区土壤的理化性质，有利于植被的恢复和提高微生物的活动性等。此外，在矿区废弃地种植草皮是较适合的恢复方法，研究发现，香根草和粽叶芦在添加了猪粪和肥料的含铅土壤中生长良好。
2 矿区植被恢复
矿山废弃地生态恢复的关键在于植被的恢复，重建植被是重建生物群落的基础和重点[14]。我国经济发展速度快的区域，如浙江省提出了矿区生态复绿的工作要求，针对日趋严重的矿区污染，采取多种治理方法，除了建设矿区公园外，还有新增土地和新增水面型、生态复绿型和自然复绿型等方案。在复垦复绿过程中，通过建设优质粮油、珍异畜禽、花卉苗木、林桑茶果、食用菌等项目，推进了农业标准化、产业化、品牌化和现代化农业科技示范园建设。
矿区废弃地立地条件特殊，因此在选择重建恢复植物时应当因地制宜，慎重选择。除了结合以往的种植经验，还应当进行实验室模拟种植，针对当地的自然气候、土壤条件等，比较确定适宜物种。主要遵循以下原则：一是选择当地优良的先锋植物、固氮植物、乡土植物，经论证适宜的，也可引进外来速生植物。二是选择的物种应当具有适应性强、生长速度快、耐瘠薄、抗逆性好等特性。三是选择物种主要考虑其稳定和培肥土壤、减少污染、控制侵蚀等方面的作用[15]。例如禾本科植物中香根草、狗牙根、雀稗、百喜草、类芦等应用较多，其恢复效果较好[16]。豆科植物特有的固氮作用，能为矿区废弃地土壤提供很好的有机质，也能促进其他先锋树种的生长，同时具有固定作用的树种也可用于矿区的复绿工程[17]。一类特殊植物对重金属耐性强，甚至有超富集能力，因此非常适宜于修复矿区废弃地重金属污染土壤。相关研究表明，龙葵和宝山堇菜被发现为镉超富集植物[18-19]。蜈蚣草、大叶井口边草、羽叶鬼针草、酸模、鸭跖草、海洲香薷、东南景天、商陆等被发现是重金属的超富集植物[20]。但是运用此类植物存在生物量小、恢复周期长等制约因素，因此在此基础上，利用基因工程对这些特殊植物进行改良，强化其吸收、富集重金属的功能，增强其对重金属环境的耐性，从而提高重金属污染修复效率。
矿山废弃地是一种次生裸地，其植被恢复过程具有原生演替的特征，生态系统的自我恢复较为缓慢，通过人工恢复可在一定程度上改变生态系统演替的方向和速度、缩短其恢复周期。因此，加快矿山废弃地植被的恢复，最重要的是对废弃地进行及时的工程治理，同时辅以相应的草本—灌木—乔木的植被恢复措施，迅速提高其植被覆盖度。
3 结语
矿区污染地区的生态恢复是长期而漫长的过程，生态系统的恢复与重建也是一个动态过程，因此需要建立完善的指标体系，应该依靠政府组织、协调和领导，建立健全的综合决策机制，要掌握在此过程中生态系统所发生的变化、恢复的程度等信息，完善生态恢复指标体系。还应建立有偿使用自然资源和恢复生态环境的经济补偿机制，根据“开发者补偿、破坏者恢复”的原则，在政府和大众的监督下，最大程度地恢复污染和破坏的自然环境。因此，今后应该在兼顾生态学过程的恢复研究基础上，重视矿区恢复与地方社会经济发展、区域脱贫、城市化进程、城镇规划等现实有机结合起来，达到改善区域人类生存条件，提高人民生活水平的目标。
4 参考文献
[1] 宋书巧，周永章.矿业废弃地区及期生态恢复与重建[J].矿产保护与利用，2001（5）：43.
[2] 刘海龙.采矿废弃地的生态恢复与可持续景观设计[J].生态学报，2004（2）：325.
[3] 徐东强，杨福海，张荣，等.马兰庄铁矿尾矿复垦实践[J].唐山工程技术学院学报，l995，17（4）：99-104.
[4] 林文杰，肖唐付，敖子强，等.黔西北土法炼锌废弃地植被重建的限制因子[J].应用生态学报，2007，18（3）：631-635.
[5] 闫文德，向建林，田大伦.湖南湘潭矿业废弃地土壤特性研究[J].林业科学，2006，42（4）：12-18.
[6] 陈怀满，郑春荣，周东美，等.德兴铜矿尾矿库植被重建后的土壤肥力状况和重金属污染初探[J].土壤学报，2005，42（1）：29-36.
[7] DUDKA S，PONCE-HERNANDEZ R，TATE G，et al.Forms of Cu，Ni，and Zn in soils of Sudbury，Ontario and the metal concentrations in plants[J].Water，Air and Soil Pollution，1996，90（3-4）：531-542.
[8] 张志权，束文圣，蓝崇钰，等.土壤种子库与矿业废弃地植被恢复研究：定居植物对重金属的吸收和再分配[J].植物生态学报，2001，25（3）：306-3l1.
[9] 杨万勤，张健，胡庭兴，等.森林土壤生态学[M].成都：四川科学技术出版社，2006：174.
[10] 林英华，宋百敏，韩茜，等.北京门头沟废弃采石矿区地表土壤动物群落多样性[J].生态学报，2007，27（11）：4832-4839.
[11] LIAO M，CHEN C L，HUANG C Y.Effect of heavy metals on soil microbial activity and diversity in a reclaimed mining wasteland of red soil area[J].Journal of Environmental Science，2005，17（5）：832-837.
[12] 姚斌，尚鹤，刘成志，等.废弃柴河铅锌矿区土壤微生物特征调查研究[J].林业科学研究，2006，19（3）：400-403.
[13] 莫测辉，蔡全英，王江海.城市污泥在矿山废弃地复垦的应用探讨[J].生态学杂志，2001，20（2）：44-47.
[14] 李洪远，鞠美庭.生态恢复的原理与实践[M].北京：化学工业出版社，2005.
[15] 周树理.矿山废地复垦与绿化[M].北京：中国林业出版社，1995：17.
[16] 廖彬森.龙岩市市区一重山特殊地类快速绿化技术的探讨[J].防护林科技，2006（3）：113-115.
[17] 简曙光，杨中艺，简伟军.多花黑麦草在酸化铅锌尾矿上的定植和生长[J].应用生态学报，2004，15（2）：255-260.
[18] 魏树和，周启星，王新，等.一种新发现的镉超积累植物龙葵[J].科学通报，2004，49（24）：2568-2573.
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