科技成果——生态植被型沟道治理技术
河道生态治理技术的应用研究
河道生态治理技术的应用研究
随着城市化的发展和工业化的推进,河道环境逐渐受到破坏和污染,河道生态系统的
完整性和稳定性面临严重威胁。
为了恢复和维护河道生态系统的健康,需要采取一系列的
措施和技术进行治理。
目前,河道生态治理技术主要包括人工湿地、植物修复技术、交错植被带、生物沙袋、深孔通气曝氧技术、水环境修复微生态系统技术等。
这些技术将自然生态系统和人工介入
相结合,形成一种新的河道生态系统,实现河道生态稳定和可持续发展。
其中,人工湿地是一种利用人工构筑的湿地来模拟自然湿地生态系统,通过植物、微
生物和水体相互作用的方式,净化河水中的有机物和重金属离子等污染物。
植物修复技术
则是通过选择耐污植物,将其种植在污染地区,通过植物的吸收、分解、转化作用,达到
治理水质的目的。
交错植被带技术是将不同类型的水生植物进行组合种植,通过生物链的
作用和植物根系的吸收作用,达到深度净化水体的效果。
综上所述,河道生态治理技术的应用对于维护河道生态平衡和促进生态系统的可持续
发展具有重要意义。
未来,我们需要进一步加强河道生态治理技术的发展和创新,以应对
环境保护和水资源管理的实践需要。
科技成果——冀北山区生态输水小流域强烈侵蚀坡面治理技术
科技成果——冀北山区生态输水小流域强烈侵
蚀坡面治理技术
技术领域生态保护
技术开发单位承德市水土保持科学研究所
成果简介
针对冀北山区特点,提出了优选先锋树种、水平沟编篱拦沙植被建造技术和隔坡生物篱+鱼鳞坑整地植被建造技术。
水平沟编篱拦沙植被建造技术:坡度大于25°的强烈侵蚀坡面,采用水平沟编篱技术,并密植耗水较少、易于存活的灌木。
同时,在篱笆的根部挡一层玉米秸秆,一来将泥沙逐层拦挡,二来在篱笆所扎之处能够形成储水带,便于植被的生长。
隔坡生物篱+鱼鳞坑整地植被建造技术:小于25°的强烈侵蚀坡面,采用每隔10-15m挖水平沟的形式,并在水平沟内密植灌木形成生物篱,进而起到拦挡泥沙,恢复生态的作用。
主要技术指标
苗木成活率达到80%以上,拦沙效果明显,坡面快速绿化。
技术效果
在平泉东北沟小流域示范,水平沟编篱拦沙技术拦沙率提高300%,苗木成活率提高400%;隔坡生物篱+鱼鳞坑整地拦沙总量为16000t/km2,成活率达到90%以上。
适用范围
强风化岩坡面、风沙坡面。
科技成果——植被混凝土生态防护技术
科技成果——植被混凝土生态防护技术对应需求高陡边坡生态护坡技术成果简介该成果采用挂网加筋植被基材型混凝土,将边坡工程防护与生态修复有机结合,可根据边坡地理区域、边坡坡比、岩土性质、生态修复要求等来确定种植土、水泥、润智生态改良剂、有机物料、缓释肥、混合物种和水等物料的组成比例,既可达到工程防护要求,又可实现工程创面生态结构与功能的重建。
适用于倾角45°-85°各类边坡的生态修复。
技术特点该成果施工工艺简单,采用传统喷播工艺。
45°-60°的坡面采用湿喷或干喷—湿喷相结合的方式;60°-85°的坡面采用干喷工艺。
1、物理指标:容重(克/厘米)1.2-1.5;厚度(厘米)7-10;总孔隙率(%)33-43;连通孔隙率(%)31-38;长期无侧限抗压强度(兆帕)0.385-0.495。
2、化学指标:pH值7.2-8.6;有机质(克/千克)5-30;碱解氮(毫克/千克)25-70;全氮(克/千克)0.1-0.3;速效磷(毫克/千克)50-300;全磷(克/千克)1.5-2.5;速效钾(毫克/千克)200-500;全钾(克/千克):20-30。
3、生物学指标:微生物数目(CFU/克)10-6-10-7微生物量碳(毫克/千克)150-350;微生物量氮(毫克/千克)20-45。
技术水平发明专利25项,实用新型专利1项,水力发电科学技术奖一等奖2项。
应用情况该成果在广西左江治旱驮英水库枢纽生态修复工程应用,经一年多周期考验,坡面植物覆盖率达到100%。
植被混凝土生态修复技术在混凝土边坡上的应用,得到了业主和主管部门的高度认可;在广州南沙区凤凰湖连通水系生态治理工程应用,采用植被混凝土技术进行高陡边坡治理,生境基材在坡面上施工快速、附着牢固、抗冲刷性能好,基材厚度保证植被生长良好,增加了植被覆盖率及物种多样性。
已在北京、天津、河北和山西等20余省市自治区的陡岩石边坡生态修复、混凝土边坡生态恢复、滨水岸坡及库区消落带生态修复、回填边坡防护与生态修复等工程应用,总面积逾1500万平方米。
科技成果——水库消落带植被重建及生态恢复成套技术
科技成果——水库消落带植被重建及生态恢复成套技术技术开发单位中国科学院武汉植物园对应需求针对长江中上游的消落带生态恢复成套技术成果简介该技术通过微地形改造、基质修复、水文连通和生物群落构建等生态工程措施恢复水库消落带的生物多样性,并提高水库消落带的生态服务功能。
该技术主要包括以下内容:筛选适应目标水库反季节水文节律的湿地植物;湿地植物群落优化配臵和垂直结构构建;微地形改造和基质修复;湿地水文连通和恢复;乔灌草植物及土壤动物群落快速恢复;生态恢复效应监测及日常管理维护。
主要性能指标生态恢复2年后,在水库消落带工程区内:植被覆盖度不少于60%,植物多样性超过5种;土壤动物多样性提高10%,微生物多样性提高20%;土壤反硝化脱氮等生态功能提升25%;土壤有机质含量增加12%;土壤侵蚀总量减少30%。
适用范围我国亚热带地区大中型水库消落带地势较平缓区域的植被重建和生态恢复。
技术特点操作性强,优选耐长期水淹的乡土湿地植物,辅以微地形改造和基质修复,工程量小;易维护,后期依靠植物克隆和种子繁殖,无需专人维护;成本较低,相比传统工程措施节约资金30%以上;恢复效果较好,恢复2年后即可实现大部分覆绿。
应用成本本技术应用成本较低,资金主要用于植物育苗或苗木购买、植物种植以及工程区地形改造和水文连通施工等,总体造价约3.5万元/亩。
如果水库消落带无需地形改造和水文连通,则造价约1.3-1.6万元/亩。
典型案例案例1:该技术在湖北丹江口市境内的丹江口水库消落带得到应用。
实施区域恢复前植被贫瘠,土壤侵蚀严重。
与传统人工恢复方式相比,采用本技术实施水库消落带恢复2年后,水库消落带的植被得到了有效重建,植物多样性显著提高,湿地土壤的氮磷削减等生态功能大幅提升。
案例2:该技术还在河南淅川县境内的丹江口水库消落带得到实施应用。
实施区域地势较为平缓,基质以粗砂和细小砾石为主。
经过恢复后,水库消落带植被和生态功能均有大幅度提升。
推广应用情况自2016年以来,该技术已在三峡水库、丹江口水库等大型水库推广示范,生态环境效益明显。
科技成果——无栽培基质的混凝土植被生态护坡技术
科技成果——无栽培基质的混凝土植被生态护坡技术技术简介该成果通过特殊的植物配套栽培管理技术,将植物直接种植在无土覆盖的生态混凝土上,植物根系穿透生态混凝土并扎根于混凝土下层土壤,形成植物与生态混凝土的一体化建植,实现植物长期持续生长与边坡防护的双重功能。
突破传统生态混凝土植物种植依赖栽培基质的瓶颈,实现生态混凝土的无栽培基质绿化,筛选适生生态混凝土的耐水淹、耐干旱、耐瘠薄等植物,可满足不同应用需求对植物多样性的要求。
适用于水域消落带、道路边坡、山体切坡等边坡的生态修复治理和快速植被恢复。
技术特点1、抗压强度:≥15兆帕;2、抗折强度:≥5兆帕;3、透水系数:≥1厘米/秒;4、连通孔隙率:≥25%;5、饱和冻融循环:冻融循环50次后质量损失≤5%;6、抗冲流速:≤30米/秒;7、该成果突破传统生态混凝土植物种植依赖栽培基质的瓶颈,实现了生态混凝土的无栽培基质绿化;8、构建建筑材料与植物材料穿透融合型一体化的技术体系,实现了生态混凝土设计、制作工艺与植物设计种植技术的集成;9、筛选了适生生态混凝土的耐水淹、耐干旱、耐瘠薄等植物,满足了不同应用需求对植物多样性的要求;10、创新了水域消落带生态治理技术,有效解决了建筑固坡与植被建植融合的技术难点。
知识产权情况发明专利18项获奖情况湖北省科学技术发明奖二等奖1项应用情况从2014年至今,该成果在山东淄博新区、青岛世园会、南京青奥村中应用,累计应用14000平方米,对滨水湿地驳岸进行生态修复治理,有效解决水土流失及植被缺失的难题,实现了人工湖滨水湿地水质净化功能与景观功能的协调统一,为人工湿地生态修复和景观建设探索了一条新途径。
项目建成后绿化覆盖率高。
从2018年至今,该成果在汉江堤防加固重点工程(郧县段)中应用,面积约1500平方米,运用无栽培基质的混凝土植被生态护坡技术改造原有土质毛石江岸,项目建成后绿化覆盖率高达98%。
科技成果——河湖堤岸生态防护与修复技术
科技成果——河湖堤岸生态防护与修复技术
对应需求中小河流生态综合治理关键技术
成果简介
该成果采用构筑体内外透水、表面凹凸起伏以及回水分流的系统设计,提高消浪、缓流、促淤的水土保持能力,恢复水生态与植被景观,增加水岸生物多样性,实现水体、土体和生境互通与涵养,可植生基质也可与专用复合净水填料组合配置,并辅以水循环设施,可对支流、河道进行黑臭水体治理和污染水质改善。
适用于河湖堤岸生态护岸、生态修复、水土保持、水岸景观等工程。
技术特点
该成果单个构筑体为正六边凸台结构,相邻构筑体之间形成V型交叉沟槽,可形成高效破波消浪、分流回水的迎水面,保持岸堤稳定安全;构筑体为预制单元组合而成,成型、运输、施工灵活,材料、施工成本低。
1、构筑体预制单元空腔为卯榫与自锁结构。
2、采用构筑体内外透水化、表面凹凸起伏化、回水分流化的系统设计。
3、坡面铺装后整体呈蜂窝状,具有防滑、防坍、防脱能力,使堤岸护坡稳定性提高。
4、可植生基质也可与专用复合净水填料组合配置,并辅以水循环设施,可对支流、河道进行黑臭水体治理和污染水质改善。
技术水平实用新型专利1项
应用情况
该成果在山东省日照市两城河海岸带保护修复工程项目中应用(743延米岸段),工程经受了2019年8月利奇马超强台风的考验。
已先后被纳入山东日照两城河口生态整治工程、广西防城港海岸带生态修复工程、海南亚龙湾海堤生态改造工程设计方案。
海绵城市装配式多级净化生态植草沟施工工法
海绵城市装配式多级净化生态植草沟施工工法一、前言随着城市建设的不断推进和城市化的不断加速,城市面临的环境问题越来越严重。
尤其是近年来频繁出现的水患、雨洪等灾害,给城市建设带来了巨大的压力和挑战。
为了解决这些问题,很多城市开始积极推动海绵城市建设。
而海绵城市装配式多级净化生态植草沟施工工法则是其中的一种。
二、工法特点海绵城市装配式多级净化生态植草沟施工工法是一种针对城市排水系统和污水处理系统的新型技术。
其主要特点如下:1. 多级净化:通过地下多层植草沟的构建,能够将雨水从地表引导到地下,并通过生态植物的吸收和土壤多孔系统的过滤,将其中的有害物质、重金属等污染物净化处理。
2. 装配式施工:采取线下预制、线上装配的方式进行施工,工程周期短、施工效率高。
3. 节约水资源:通过逐层净化处理,能够使排放的水符合国家的排放标准,同时也能够提高城市内的水资源利用效率。
4. 绿化美化:生态植草沟采用多层覆土设计,可以达到一定的绿化美化效果,提高城市环境的品质,同时也增加城市绿地的面积。
三、适应范围该工法适用于城市排水系统和污水处理系统的建设,可以广泛应用于城市市区、工业园区、商业综合体、旅游区等领域。
四、工艺原理海绵城市装配式多级净化生态植草沟施工工法的原理是将城市雨水引导到地下进行多级净化。
具体操作过程如下:1. 挖掘:按照设计要求在地下挖掘多层植草沟,并保持良好的通道和斜度。
2. 安装过滤板:在植草沟内依次安装过滤板,保证各层之间的连接与布局。
3. 填充过滤材料:在各层过滤板上按照设计要求填充过滤材料,并严格控制其厚度和密度,保证过滤效果。
4. 植草覆土:在过滤材料表层铺设覆土,并进行草坪的种植和养护,提高其可持续利用性能。
五、施工工艺1. 施工准备:根据设计要求,选取合适的施工现场,并确保施工场地的平整和排水情况。
2. 植草沟挖掘:根据设计要求在地下挖掘多层植草沟,并保持良好的通道和斜度。
3. 过滤板安装:在植草沟内逐层安装过滤板,并将其与上下层过滤板连接固定。
通过植被排水沟VDDs去除生活污水和农业径流中的非点源污染物
植物:
通常,根是植物首先接触有机污染物的部分,因此通过根隔离是最常见的吸收形式。在被植物吸收后,这些污染物可以通过 代谢过程降解。
排水沟植被覆盖和密度,沟床材料的属性和丰富程度(包括沉积物,植被),沟渠长度和流速。
影响因素 低级别堰 植物种类 植物收割 季节波动 水力停留时间 基质的选择 两级沟渠
内容
调节方法
增加水力停留时间、降低流速、降低污染物浓 度,利于反硝化细菌生长等
为附生植物和细菌提供载体,促进悬浮颗粒的 沉降,吸收污染物稳定沉积物等
利于系统循环,促进新生植物生长加强对N.P 的吸收等
温度变化显着影响微生物的生长和繁殖,温度 相对高的情况下,处理效果更好
的作用
2.怎么选
总结影响污染物去除过程 的主要沟渠特征(如植物 种类、堰、生物膜和底物
选择等)
3.怎么管
研究在排水沟内建立适 当管理策略的考虑因素, 以及这些因素如何影响
整个排水沟设计过程
2
养分与有机污染物
来源:沉积物,药物和个人护理产品,金属,类固醇激素,毒物, 病原体进入水体。主要来源包括农业径流,动物废水,水产养殖水, 生活污水以及城市和管道径流。
排水沟可以作为水槽来保留或释放污染物到接收水体中
3
面源污染物防治措施
物理/化学处理 生物/生态处理
高级氧化过程
凝结/絮凝
浮选 膜等
不足:这些先进的处理技术和方法成本 高昂,并且在农村地区广泛使用并不完 全可行
三种策略应对农村面源污染
(a)源头控制(例如优化施肥 和防止水土流失);
(b)径流过程中的污染物 保留(例如植被排水沟, 边缘,人工湿地,植被过 滤带和池塘,低等级堰的 建造); (c)污水通道的处理和恢 复(例如,人造浮岛,水下 沉积物修复)
科技成果——城市河道近自然生态化改造技术
科技成果——城市河道近自然生态化改造技术技术简介该成果采用栖息地植入技术,在静水区内构建适宜大型底栖动物栖息、沉水植物恢复和微生物附着的多模块栖息地修复系统,构建兼具安全、生态和景观的新型生态护岸结构,城市河道设置生态堰底板、消力池、河卵石层、水生植物层、混凝土垫层和排水管,形成既满足蓄水功能需要,又兼具生态和景观的新型溢流堰,恢复河道生态廊道的功能。
利用该技术不受河道平面形态、断面形式和河道水流冲击的影响,可根据治理目标灵活进行调整。
适用于渠化或硬化河道的生态化改造。
技术特点1、研发了城市硬质河道栖息地植入技术。
通过在河道两岸交错布置弧形生态潜坝形成敞口静水区,采用栖息地植入技术在静水区内构建适宜大型底栖动物栖息、沉水植物恢复和微生物附着的多模块栖息地修复系统,为底栖动物、沉水植物生长和鱼类捕食、掩蔽提供良好的生境条件。
一方面,通过弧形生态潜坝对水流进行控制,能够形成蜿蜒曲折的自然水流形态;另一方面,弧形生态潜坝保护人工栖息地不受洪水期水流冲刷的破坏,同时降低人工栖息地的布设对河道过洪能力的影响。
2、提出了兼具安全、生态和景观的新型生态护岸结构,包括灌浆砌石挡墙、浆砌石底板、片石步道、人工摆石、花草护坡层和水生植物结构层,其中灌浆砌石挡墙采用灌浆砌石结构,提供了微小动物的栖息、繁衍场所,与周边水生植物共同形成了较稳定的生态系统。
通过新型护岸结构设计,建立了陆域与水域生态系统之间的联系,恢复了河道生态廊道的功能。
3、开发了基于梯级溢流堰的栖息地营造技术。
通过在城市河道设置生态堰底板、消力池、河卵石层、水生植物层、混凝土垫层和排水管,形成既满足蓄水功能需要,又兼具生态和景观的新型溢流堰,增加城市硬质河道水文节律多样性的同时兼具栖息地营造功能。
知识产权情况实用新型专利6项,软件著作权2项应用情况2021年,该成果在荆州市城区水环境综合治理工程中应用,对荆州市城区荆沙河、荆襄内河和西干渠3条硬质河道进行生态化改造,总长度约8.5公里。
河道生态治理技术的应用研究
河道生态治理技术的应用研究河道生态治理是指通过采取一系列的措施和技术手段,改善河道生态环境,保护水生生物及其栖息地,提高河道水质,并达到持续可持续发展的目标。
河道生态治理技术的应用研究是为了解决当前河道生态环境存在的问题,并提出相应的治理措施和方法,促进河道生态环境的恢复与改善。
1.生态修复技术(1)河床植被恢复:通过种植适应性强、生长期短的植物,修复河道岸坡及河床砂石区的植被,提高河道抗洪能力和保水保土能力。
(2)湿地建设与恢复:在河道周边建设湿地,构建湿地生态系统,提高水质净化能力,为水生生物提供适宜的生活环境。
2.水质治理技术(1)生物除磷技术:利用生物菌群降解有机磷物质,减少水体中的磷含量,改善水质。
(2)人工湿地净化技术:通过构建人工湿地系统,利用湿地植物的吸附作用和微生物的降解作用,去除水体中的污染物质,提高水体质量。
3.河道岸坡防护技术(1)生物工程防护技术:采用天然的植物、生物组织等进行岸坡及岸边的防护,在维护河道生态的保护河道免遭侵蚀。
(2)生态护岸技术:通过改变原有的岸坡结构和岸坡物理特征,利用生态措施,增加岸坡的稳定性和抗冲蚀能力。
(1)流域综合管理:通过统筹考虑上游、中游和下游的水资源利用,合理分配水资源,并采取相应的管理措施,保持河道水流平衡,维持水生态系统的生态平衡。
(2)湿地保护与修复:保护和修复湿地及湿地生态系统,增加湿地面积和生物多样性,维持湿地生态系统的功能和稳定性。
河道生态治理技术的应用研究对于提高河道生态环境质量,保护珍稀濒危物种及其栖息地,减缓水体富营养化和生态破坏,具有十分重要的意义。
通过科学的河道生态治理技术的应用,可以实现河流健康、生态良好,为人们提供更好的河流环境和生态福利。
科技成果——东北黑土区柔性侵蚀沟治理技术
科技成果——东北黑土区柔性侵蚀沟治理技术对应需求东北黑土区水土流失综合防治技术成果简介该成果以土、柳为工程原材料,发挥灌木柳条萌生能力强的特点,形成阻滞沟道径流、遏制沟头前进防止沟底下切,集柳编跌水、绿色过水通道、土柳生态谷坊为体系的侵蚀沟道绿色防护工程。
与常规浆砌石侵蚀沟治理工程相比,降低治理成本50%以上,具有植被恢复快、生物产量高、群落稳定等特点。
适用于东北黑土区侵蚀沟综合治理。
技术特点该成果就近就地取材,施工简易,与常规浆砌石侵蚀沟治理工程相比,可降低治理成本50%以上。
1、沟头、沟坡稳定:削坡25°以下。
2、沟道径流水通过植被通道:减少冲刷90%以上。
3、沟底基面抬升:年均20厘米以上。
4、植被快速恢复:固沟林乔灌混交形成立体防护结构,2年内林草盖度达到60%以上。
5、植被生物多样性:较常规增加3至5种。
6、生物年生长量:较常规提高50%。
7、生态环境:群落稳定。
技术水平1项实用新型专利,黑龙江省科技进步奖二等奖1项。
应用情况该成果在黑龙江省拜泉县上升乡治安村得到应用,治理大中型侵蚀沟5条,实现了沟道稳定,环境优美的治理效果,产出灌木柳条278立方米,为15条侵蚀沟的治理提供了原材料,与传统治理技术相比节约治理经费126万元;在黑龙江省拜泉县三道镇久胜村得到应用,治理大中型侵蚀沟4条,实现了沟头、沟边、沟底稳定、生态良好的治理效果,而采取传统浆砌石治理方法的侵蚀沟,出现了谷坊断裂或冲毁现象。
采用该技术,节约治理经费78万余元。
近5年来,该技术结合国家“东北黑土区侵蚀沟治理专项工程”,在黑龙江省拜泉县得到了普遍应用,治理侵蚀沟292条;在黑龙江省克山县、辽宁省西丰县、开原市进行推广应用,治理侵蚀沟186条;平均每条侵蚀沟降低治理经费22万元,均实现了沟道稳固性、蓄水拦土率、植被生物量、生物多样性、景观美景度稳步提升的治理目标。
科技成果——河道水体生物生态组合修复技术
科技成果——城镇生活污水处理厂全过程除臭工艺适用范围广泛适用于传统活性污泥、A/A/O、A/O、SBR、氧化沟等活性污泥法污水处理工艺。
成果简介CYYF全过程除臭工艺属于源头微生物除臭技术,主要是通过特制填料的接种、诱导和催化作用,利用特制的微生物培养箱在污水处理厂生物池的活性污泥中培养并增殖出高效的除臭微生物,并将含有除臭微生物的污泥按一定比例回流至污水处理厂进水前端,使得除臭微生物分布于污水厂各构筑物。
除臭微生物与水体中的致臭物质发生吸附、凝聚和生物转化降解等作用,使得致臭物质在水体中得到去除,从而实现污水处理厂恶臭的全过程控制。
关键技术特定除臭微生物固定技术、全套除臭设备开发技术知识产权情况已授权专利2项:201010192900.2、201020123724.2。
典型规模适用范围广,规模无具体限制应用情况该技术推广领域已经覆盖近全国三分之二的区域,成功签订项目遍及16个省市自治区,具体包括:天津纪庄子污水处理厂、云南曲靖两江口污水处理厂、安徽含山污水处理厂、江苏宝应仙荷污水处理厂、内蒙古包头市北郊污水处理厂、天津空港经济水处理厂一期、天津子牙循环经济产业区一期污水处理厂、内蒙古达拉特旗树林召镇污水处理厂、鄂尔多斯市东胜北郊污水处理厂、辽宁阜新开发区污水处理厂、天津津沽污水处理厂、西安咸阳东郊污水处理厂、吉林长春西新经济技术开发区污水处理厂、安徽安庆马窝污水处理厂、天津市宝坻区第一污水处理厂、山东烟台牟平区污水处理厂、四川南充城市污水处理厂、西藏拉萨污水处理厂二期、陕西西安北石桥污水处理厂、陕西西安邓家村污水处理厂、浙江杭州七格污水处理厂二期、天津空港经济区污水处理厂二期、河北秦皇岛北戴河新区污水处理厂、陕西榆林污水处理厂、辽宁大连长海城区污水处理厂、安徽宿州萧县污水处理厂、浙江杭州余杭污水处理厂三期、新疆乌鲁木齐雅玛里克山污水处理厂、河北秦皇岛北部片区污水处理厂等。
投资情况总投资:300万元(以5万吨/日的水厂为例),吨水运行费用总计:0.01-0.015元/m3,主体设备寿命:15年到20年。
科技成果——河道底泥原位生态修复及资源化建设生态护岸成套技术
科技成果——河道底泥原位生态修复及资源化建设
生态护岸成套技术
技术开发单位
堡森(上海)新材料科技有限公司
成果简介
针对村镇级中小型河道普遍存在的底泥资源化利用困难、处理成本高、处理中易对环境造成二次污染,河道岸坡坍塌导致水土流失严重、河床淤积、底泥重金属污染等环境问题,提出一项生态、实用、无二次污染且综合成本低的生态修复及淤泥资源化利用技术。
该技术以一种生态修复固化稳定处理剂和河道疏浚底泥原位固化处理系统为依托,以河道疏浚底泥为原材料,采用原位固化稳定化技术,形成以疏浚底泥固化体为结构形式的新型护岸体系,代替水泥混凝土板桩、木桩等刚性硬质护岸。
解决了河道内源污染,实现疏浚底泥资源化利用,有效减轻面源污染,实现水质提升和河岸生态修复。
技术特点
无侧限抗压强度、干密度、孔隙率、抗滑移性(粘聚力C、摩擦角φ)、允许最大不冲流速、重金属浸出毒性。
适用范围
适用于城乡中小型河道生态修复及疏浚底泥原位资源化建设生态护坡、护岸,提升河坡护岸结构整体稳定性和抗侵蚀能力。
植物型生态护坡在河道治理中的应用
植物型生态护坡在河道治理中的应用摘要:水利工程是社会经济发展的基础工程。
为了提高水利工程的整体性能,建设生态水利工程,相关人员将生态护坡施工技术应用于水利工程中。
以保证区域生态护坡水利工程建设的可靠性,发挥其防洪、减少生态污染的功能优势,应明确各类河道生态护坡施工技术的应用要点,制订科学的水利河道生态护坡施工方案。
关键词:植物型生态护坡;河道治理;应用引言近年来,在快速工业化和城市化的过程中,为了满足经济建设的需要,河流流域被过度开发或破坏,导致河道整体功能的多样性和复杂性逐渐下降。
同时,提出了传统河道治理工程措施,如砌石类护坡、护面墙护坡、框格护坡等,多应用混凝土、水泥、石料等硬性材料将河岸表面封闭起来,虽大幅度提高了边坡的稳定性,在防洪排涝和遏制水土流失方面的效果较显著,但大面积的刚性护砌面阻断了水体与土壤之间的物质交换,破坏了河流生态系统,具有净水功能的水生生物也失去了其赖以生存的环境,导致河道自净功能弱化,水质恶化严重,“热岛效应”进一步加剧了水生态环境的恶化。
因此,河道治理过程中,须加强生态护坡技术的应用。
1植物型生态护坡技术植物生态护坡是指边坡上的土壤颗粒依靠植物根系良好的保土作用,增强抗侵蚀能力,从而保证岸坡安全稳定,达到以生态措施治理河流的目的。
植物生态护坡工程建设,首先必须保证河道的正常防洪、排涝及通航功能;其次应尽量与周围的环境相协调,确保生态平衡。
传统的硬质护坡常常会出现以下弊端:修筑过程中消耗大量石矿、砂矿,项目成本较高;地表径流夹带污染物较多,水资源浪费严重;亲水性下降,隔断生物交流,水体自净能力下降,水质易发黑发臭等。
相较于传统硬质护坡,植物型生态护坡在提升河道景观、改善河道水流流态、防止边坡冲刷上更具有优势,随着技术的进步,河道治理工程正在向生态型、资源型、促进人与自然和谐的方向发展。
2生态护坡的优势一是改善水质。
生态护坡主要采用土工材料、多孔混凝土和植物作为建筑材料,可以吸收和过滤地表径流中的垃圾、污染物和悬浮物,从而改善和净化河流水质。
科技成果——河湖浅水区水生植被诱导繁衍集成技术
科技成果——河湖浅水区水生植被诱导繁衍集成技术适用行业湖泊、河道的水污染治理、水生态修复。
技术开发单位环境保护部南京环境科学研究所适用范围浅水区湖泊生态修复、湖泊面源污染输入的拦截与净化、湖滨带生态环境综合整治等成果简介技术原理:利用先期人工技术措施,如水生植被沉框固根技术、多阶湿地种源保育技术、升降式沉床种植技术等改善水质条件、基底条件、水下光照条件等水生植被恢复的限制因素,诱导水生植被繁衍,最后形成自然恢复态势。
技术创新型:率先提出了湖泊浅水区的概念和其水生植被恢复及湿地重建的技术方法。
结合湖泊浅水区水质、底质、入湖污染负荷以及水下光场条件,研发水生植被恢复技术,人工恢复具有稳定生存和自然繁衍能力的水生植物群落。
并在此基础上促进区域水生植物自然繁衍和草型湖泊生态系统恢复。
技术效果削减来水中的TN(20%以上)、TP(20%以上)、COD(20%以上)等污染负荷,提高水生植被的覆盖度及水生态系统生物多样性,为富营养化浅水湖泊及河流湿地重建提供了重要的技术支撑。
建成的生态修复工程对地区生态环境改善、景观价值提升及相关产业链发展都带来极大的推动作用。
应用情况(1)在滆湖东部沿岸大洪港建成的150亩示范区内,植被覆盖率达58%,与示范区外对照点相比总磷、总氮浓度平均浓度下降了79.9%和55.1%,高锰酸盐指数平均为2.7mg/L,达水质Ⅲ类水标准。
(2)在“焦岗湖生态保护项目”中“焦岗湖湖区生态修复工程”,建成了面积7500亩的工程区,目前该工程已经完工,总氮平均为1.47mg/L,总磷平均为0.012mg/L,高锰酸盐指数为2.1mg/L,水质达Ⅲ类标准,并提高了湖区水生植被多样性和群落结构稳定性,水体透明度增加,生态系统趋于稳定。
市场前景该技术目前已处于局部推广阶段,未来推广前景广阔。
改善乡村生态环境的科技成果
改善乡村生态环境的科技成果
改善乡村生态环境的科技成果包括:
1. NCS膜式堆肥技术:利用NCS智能分子膜发酵系统,通过智能控制高温发酵技术,使高压气体交换供氧、控制微生物活性、控制堆体内氨气挥发,阻隔畜禽粪污臭味扩散,降低物料含水率,缩短堆肥周期。
该技术适用于牛、羊、猪、鸡等养殖场和及有机肥厂、粪污处理中心等。
该技术具有投资少、环保无臭、适应范围广、运行成本低、省时省力、堆肥效率高等特点。
2. 宁南山区土地退化及生产力恢复关键技术:针对宁南山区坡耕地由于不合理耕作及管理措施导致的水土流失、土地退化及生产力下降等问题,提出了以垄沟覆膜为核心的保护性耕作技术、以牛粪生物发酵处理还田为核心的生物有机培肥技术、以玉米//红豆草间作为核心的草田带状间作技术。
该技术模式集土壤耕作与水土流失防控、土壤培肥与畜禽粪便资源化利用、农业生产与生态环境构建与一体,应用后有效提高农田土壤水分保蓄能力,减少水分径流损失和土壤养分流失,为山区种植结构优化、种养融合的生态农业发展提供技术支撑。
以上科技成果有助于改善乡村生态环境,为政府、养殖企业、有机种植企业提供了一种投入小、运行成本低、粪污处理技术模式,对尽早完成畜禽粪污资源化利用行动方案和打赢污染防治攻坚战提供了切实可行的技术途径。
植生型生态修复技术在处理农村污染河道中的应用
植生型生态修复技术在处理农村污染河道中的应用摘要:在我国目前的河道发展中,农村河道污染现象愈加严重,河流生境的多样性及生态系统功能受到不同程度的降低和破坏,严重影响了农村的正常河道用水,河流对于农村地区的生存和发展至关重要。
因此,要对河道进行污染的治理。
近年来,在农村河道建设中,生态治水理念已逐渐为广大群众所接受,也是水利工作者所面临的一项新的课题,也逐渐探索出了农村河道生态治理的新思路,通过工程实践,在生态环境、村容村貌改善等方面的成效日益显露。
本文对农村河道的污染情况进行论述,并研究植生型生态修复技术的发展现状,对其生长方式与应用效果进行论述。
关键词:植生型;生态修复;河道污染;治理1、当前农村河流的污染情况1.1淤积情况较为严重由于该地区河流相对较多,几条主要河流流经农村和城镇。
前几年,在河道疏浚工作中,由于人力和财力的限制,只有主要河道疏浚,整个河道疏浚不进行。
严重甚至现有的河道已经存在了几十年,没有清理干净。
同时,虽然有些河道每年疏浚江河,但综合实力却不强。
疏浚效率不能跟踪堵塞率,导致许多河流水花生过度生长,导致河流堵塞,水流受阻。
特别是在冬季,当花生植物死亡时,河底会沉积大量的细菌,造成大量的污泥。
在一些农村河流中,由于没有专业的单位或人员来管理,国内废物、有毒有害废水等未经处理就大量排入河流,使河水变成了臭水沟和垃圾场。
1.2村民环保意识浅薄河流疏浚工作带来的好处是难以察觉的,不可能立即发现其影响。
一些基层干部群众由于自身意识淡薄,环境保护意识薄弱,认为河流与社会经济发展之间不存在必然联系。
因此,他们认为他们每年都进行清理工作,每年都会产生堵塞和疏浚。
是否存在任何错误观念,影响了河流的疏浚力度。
沿河的一些家庭和企业应该缺乏保护河流本身的概念。
在追求经济效益最大化的同时,在未经有关部门批准的情况下,他们潜意识地忽略了河流防护工作,堵塞了河道。
垃圾、乱排放废水、非法建筑违法建设,使得清理更加困难。
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科技成果——生态植被型沟道治理技术技术开发单位吉林省水土保持科学研究院
对应需求东北黑土区柔性侵蚀沟治理技术
成果简介
该技术通过对侵蚀沟沟头削坡整形后,沿整形后坡面铺设秸秆,沟头坡脚采用生态袋防护以稳定坡脚,靠近沟头部位的沟底依次铺设碎石及块石,沟底间隔一定距离依次布设石笼缓冲带,在缓冲带下游打入多排柳桩,柳桩间铺设秸秆,利用绑绳将各个柳桩绑牢使之成为整体。
该技术主要包括两个方面,一是利用秸秆覆盖坡面,减缓坡面土壤侵蚀,同时提升坡面土壤养分条件;二是利用石笼缓冲带削减沟底径流动能,起到沉沙和提高沟底侵蚀基准作用。
主要性能指标
适用沟头跌水高度<2m;削坡后坡面坡比<1:1的侵蚀沟道。
侵蚀沟道洪峰流量<3m3/s。
秸秆铺设厚度<10cm,沟底碎石厚度≥10cm。
施工季节以秋季为宜。
适用范围
主要适用于黑土区在水力、重力、冻融等多应力侵蚀作用下,存在沟头前进、沟岸扩张以及沟底下切等侵蚀沟发展的沟道治理。
技术特点
具有环境友好、施工简易、就地取材等优点。
实施后增加了沟底的抗冲性,提高了侵蚀基准面,同时能够有效减少径流中挟带的泥沙
量,控制面源污染;秸秆腐烂后改善了沟道内土壤及水分条件,为植被恢复创造了良好条件,可显著提高植被覆盖。
应用成本小型侵蚀沟的治理成本约为8万元/条。
典型案例
该技术于2016年在东辽县金州小流域、敦化市官地小流域进行推广应用,实施内容为生态植被型沟道治理、柳桩护岸、植桩护坡等技术,共治理侵蚀沟5条,技术措施实施后,沟道不再发展,年拦蓄泥沙量约140m3,侵蚀沟道内林草覆盖率由30%提高至60%。
推广应用情况
该技术相继在吉林省东辽县、伊通县、敦化市、柳河县的东北黑土区侵蚀沟专项治理工程中进行推广应用,累计治理侵蚀沟500余条。
该项技术治理效果良好有效控制了沟道发展,减少了沟道吞噬耕地,共拦蓄泥沙量约1.8万t,新增林草植被面积300余亩。
采用该技术,可有效解决东北黑土区侵蚀沟沟道内土质条件差、施工难度大、传统治理技术投入高等问题,应用前景广阔。
专利获奖情况
1项实用新型专利,吉林省科技进步三等奖1项。