污染环境修复生态工程技术.ppt

第六章 污染环境修复的生态工程技术,主要内容,点击添加文本,生态工程概念,应用生态系统中物种共存与物质循环再生的原理，结构与功能协调的原则，结合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统；其目标是促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源生产潜力，防治环境污染，达到经济效益和生态效益同步发展，它可以是纵向的层次结构，也可以发展成为几个纵向工艺环节的横向联系而成的网状上积系统马世俊,西方的生态工程概念,我国生态工程与西方生态工程的差异,基塘系统水陆相互作用中的物质循环,生态工程的特点,从自然界获取主要资源和能源以植物储藏的太阳能为主要能源，以自然存在的物种为主要设备目的多元化防治污染、保护改善环境；取得社会与经济效益,处理对象的整体性按照生态系统内在的联系（系统各要素间的相互作用）与开放性（系统与所处环境之间的物质、能量与信息交换）将系统及其所处环境作为整体进行处理以生态系统的自我组织和自我调控为基础人为提供某些可被系统选择要素，随后生态系统在无外因控制下由无序变为有序，维持相对动态稳定,生态工程与传统产业的比较,生态工程的主要应用类型,生态恢复生态工程生态农业与生态工业废弃物资源与能源化综合利用的生态工程生态建筑及生态城镇建设流域和区域的生态治理与开发的生态工程,珠江三角洲地区桑基鱼塘,造纸工业闭路循环工艺流程示意图,医院废水的生态处理流程图,流域和区域的生态治理与开发的生态工程,小流域综合治理生态工程甘肃陇南县“九子登科”模式,山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；,荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；,见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。,流域和区域的生态治理与开发的生态工程,在现有资源基础上，通过低耗、高效和持续地利用流域内的自然资源，如将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业等相结合，实现农村经济向集约型经济的转变。在良好的自然和半自然生态系统区域开发生态旅游，促进区域生态、经济和社会的全面发展,主要内容,点击添加文本,生态工程修复概述,生态工程修复：在特定的区域和流域内，依靠生态系统本身的自组织或自调控能力作用，或依靠生态系统本身的自组织和调控能力与人工调控能力的共同作用，使部分或完全受损的退化生态系统恢复到目标状态（一般指第四状态）,退化生态系统：生态恢复工程的对象,生态系统退化：在自然和人为干扰的作用下，生态系统的结构和功能发生变化，打破了原有生态系统内要素间的相互作用关系，使生态系统原有的结构和功能遭到破坏或丧失退化生态系统：原有生态系统内要素间的相互作用关系被改变、结构被破坏，进而丧失了原有功能的生态系统,陆地生态系统的退化类型,裸地森林采伐迹地弃耕地新形成沙漠采矿废弃地（废石堆地、废弃开采坑地、尾矿废弃地）垃圾堆放场,生态系统破坏实例,1859年有农民从英格兰带了24只野兔到澳大利亚，由于没有天敌，造成澳大利亚生态系统严重破坏。兔子几乎没有什么天敌，所以经过几十年它们已成为一个大问题。它们吃庄稼，毁坏新播下的种子，啃嫩树皮和芽，打地洞损坏田地和河堤。筑篱笆也不能阻止它们侵入农民的田地。在几十年时间里，澳大利亚的农业遭受了惨重的损失。,1906年美国亚利桑那洲的卡巴森林为保护鹿群，捕杀肉食动物，导致鹿群大量繁殖最后没有食物，濒临灭绝呼伦贝尔草原，为了保护牧业和人畜安全，当地牧民曾经组织过大规模的猎捕野狼活动，使野狼数量锐减，畜牧业空前发展。野兔大量繁殖并和牛羊争食牧草，草原难以承载，致草场急剧退化，使草原面临沙化的危险,1945年，南非的第一支探险队来到印度洋马里温岛，随船带来了几只老鼠，到了1948年，老鼠成了岛上的霸主，探险队运进了5只猫捕鼠，可是海鸟的味道比老鼠好，猫不抓老鼠却吃鸟，结果猫繁殖到2500只，鸟遭殃了，一年被吃60万只。,20世纪30年代，一些商人把非洲的大蜗牛运到夏威夷群岛，供人养殖食用。有的蜗牛长老了，不能食用，就被扔在野外，不到几年，蜗牛大量繁殖，遍地都是，把蔬菜、水果啃得乱七八糟。人们喷化学药剂，连续15年翻耕土地也不能除净。,美国人长期从日本进口金鱼，1973年，一些金鱼无意间掉落华盛顿州的水里，然后大量繁殖，几年后，金鱼霸占了10个湖泊；湖中的鳟鱼无法与金鱼夺食物，大量减产，杀鱼剂又杀不死金鱼，渔民叫苦连天。,生态工程修复的原理,基本原理：人为改变生态系统退化的主导干扰体系，并生态工程调整、配置优化系统内部及外界的物质，能量和信息等流动过程和时空次序，使生态系统的结构和功能恢复到一定的或原有的乃至更高的水平,生态工程修复的内容,主要内容,点击添加文本,修复生态工程的类型,产业类型：农业、种植业和林业生态工程修复对象：即生态系统类型或地理分类单元，山地、水体、湿地、滩涂、草原、盆碱地、沙漠、过渡带、环境脆弱带生态工程等修复目的：控制污染环境的生态工程和生态恢复生态工程,污染环境的生态工程修复的技术,沙漠化土地生态修复工程技术,采矿区废弃地生态恢复工程技术,湿地生态修复工程技术,水土保持生态修复工程技术,沙漠化土地生态修复工程技术,采取生态工程措施，依据不同退化程度及不同区域自然、社会经济条件及发展需求，采用不同的恢复模式和途径，通过人工促进自然恢复过程，促使沙漠化过程逆转、土壤生态系统逐步恢复，并建立高效沙地农业、林业等生态系统，逐步形成社会经济自然复合系统治沙工程+水土环境整治工程+生物恢复工程,治沙工程,植物治沙，建立人工植被或恢复天然植被以固定流沙；营造大型防沙阻沙林，以阻截风沙对绿洲、交通沿线、城镇居民点及其他经济设施的侵袭；营造防护林网，以控制耕地风蚀和牧场退化；保护封育天然植被，以防止固定半固定沙丘和沙质草原的沙漠化危害,水土环境整治工程,集水技术：采用使雨水形成地表径流的措施，将降雨集存径流林业：采取拦截措施使降雨径流汇集后流入水渠，通过水渠将水引入种植植物的低洼地，供给植物生长整地工程：通过整地增加土壤透气性、湿度、积累腐殖质增加肥力、达到改良土壤的目的，以保证造林的质量,鱼鳞坑:为减少水土流失，在山坡上挖掘有一定蓄水容量、交错排列、类似鱼鳞状的的半圆型或月牙型土坑,坑内蓄水,植树造林,保土保水保肥.是一种水土保持造林整地方法。,生物恢复技术,防风固沙林生态恢复技术植草生态恢复技术,沙漠化土地类型划分及生物恢复技术治理,具体事例科尔沁沙漠化综合整治,采矿区废弃地生态恢复工程技术,应用生态工程技术，发挥现有采矿废弃地和荒地的生产潜力，恢复、重建原有生态系统功能，形成对矿区及附近城镇发展起支持服务的生态-经济-社会复合系统工程复垦+生物复垦,工程复垦技术：塌陷区地形改造技术 P143,生物复垦技术,复垦土地的土壤评价土壤改良方法植被品种筛选植被工艺,赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,水土保持生态修复工程技术,以流域为单位，应用生态工程原理，采用生物措施、工程措施、农业措施等，实施山、水、林、田、路的综合治理技术体系，从流域生态系统优化的角度出发，兼顾生态效益与经济效益，优化农、林、牧、副等行业用地结构，使各项技术措施互相协调、互相促进，实现生态-经济-社会效益相统一的综合治理目标。农耕技术措施、工程措施和生物措施,农耕技术措施,定义：通过改变农耕习惯防止水土流失、保持土壤肥力、增加农业生产类型：改变微地形为主的措施、增加地面覆盖为主的措施,水土保持生态恢复工程技术措施特征,水土保持生态恢复工程：工程措施,水土保持生态恢复工程：坡面治理工程措施,梯田工程和坡面蓄水工程梯田：坡面上沿着等高线修成的台阶式田块，是改造坡地的重要措施，消除了产生强烈径流的地形条件，就地拦蓄水分,坡面蓄水工程为了拦截储蓄坡地的地表径流，满足流域内人畜用水或灌溉用水而建造的小型集水工程，包括：旱井、集水池等,水土保持生态恢复工程：沟道治理工程措施,沟头防护工程、谷坊工程、拦沙坝四种拦沙坝（淤地坝）：具有拦泥淤地、扩大耕地面积，巩固沟床，减少泥沙等多重作用,谷坊,在沟底中修建小坝，固定沟床的侵蚀基点，防止沟底下切、沟岸扩展、沟道前进、缓洪挡沙,湿地生态修复工程技术,湿地：低潮时或最深水位不超过6米的水域，包括自然的或人工的，长久的或暂时的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水和咸水体等湿地恢复：通过生态工程技术对退化或消失的湿地进行修复或重建，恢复其结构和功能,湿地包括多种类型，珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带。,珊瑚礁,滩涂,红树,红树林,沼泽,湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，防止土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。,典型黄海滩涂湿地,地处江淮平原，中国沿海最大的一块滩涂湿地，保证了数百万计水禽的迁徙，满足了丹顶鹤等濒危物种的越冬安全。,江苏盐城保护区（盐城沿海滩涂湿地）保护区,湿地生态恢复工程,问题：湿地的缩小和破坏,对策：控制污染、退田还湖,案例：江西鄱阳湖湿地生态恢复工程,当初人们围湖造田,主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。,退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；地处湖区上游的人们保护环境，减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。,