利用疏浚污泥修复和重建滨海湿地案例分析及在我国的应用前景

一 国内外研究背景和工程运用概况
国外研究和工程运用：
疏浚泥作为滨海湿地生态工程的物质基础，在国际上的系统研 究已有40多a的历史，工程运用已有上百年的历史。美国主管港口 航道疏浚的机构美国陆军工程兵团（ U.S. Army Corps of Engineers） 早在上世纪六十年代就开始疏浚泥用于海岸生态工程建设项目的研 究。其用于海岸带湿地建设和生态修复工程的项目则遍布整个美国 海岸带。
四、我国利用疏浚泥修复滨海湿地的应用前景分析
启示一：
疏浚泥处理与海岸生态工程结合，保障港口经济的健康发展
� � � 港口疏浚产生的危害 疏浚泥的潜在应用价值 案例对我国的启示 —— 我国长江口深水航道的疏浚工程，可否将航道疏浚与周边沙 洲如横沙东滩和九段沙的生态工程有机的集合？
四、我国利用疏浚泥修复滨海湿地的应用前景分析
一 国内外研究背景和工程运用概况
国外研究和工程运用：
一 国内外研究背景和工程运用概况
海岸开发利用 面临的生态环境问题——湿地退化
海岸人类活动的加剧， 湿地面积减少，功能退化 生态重建和生态修复是应用生态系统自组织和自调 节能力对环境或生态系统本身进行修复，主要辅以人工 措施以加快生态系统恢复的步伐，其目标是生态功能的 恢复。
请各位领专家批评指正，谢谢！
黄华梅 国家海洋局 南海海洋工程勘察与环境研究院 hmhuang2007@gmai.com
四、我国利用疏浚泥修复滨海湿地的应用前景分析
启示三：
疏浚泥用于人工生态岛建设，作为海洋经济发展的后备空间资源
� � 目前的填海方式对生态环境的负面影响 案例对我国的启示
前期利用疏浚泥营造人工生态岛，形成稳定的海岛湿地生态系统。后期则 可作为自然生态岛，为野生生物提供栖息地和觅食场所 ；在未来开发 条件成熟的条件下，也可在生态岛上建设宜居型的海上城市或建设新 型绿色产业园区，为今后的经济建设提供良好的备用空间。
五、结论和建议
� 发挥生态功能
——对海岸和近岸海域的自然生态环境进行保育，对受损区域进行修复 。
�创造工程和经济效益
——解决港口航道疏浚泥海洋污染问题，稳定侵蚀海岸，解决后备土地 资源。
�国家战略的需要
——符合《全国科技兴海规划纲要（ 2008-2015）》，建立生态示范工 程，重点包括建立滩涂和滨海湿地生态系统修复示范区，实施退化区原 位修复和异地修复技术开发和综合示范。
一 国内外研究背景和工程运用概况
海洋疏浚泥：港口航道在开挖和维护过程中所产生的疏浚 废弃物。 传统处理方式——海洋倾倒。随着海洋经济的快速发展及 倾倒数量的增加，疏浚泥已成为海洋的主要污染来源。
一 国内外研究背景和工程运用概况
国内研究和工程运用：
国内关于疏浚泥的研究主要集中在快速固化，作为填海或建筑材料 等用途上，而疏浚泥用于滨海湿地建设和生态工程，从而发挥疏浚 泥的资源环境价值方面的研究较少。
三 、案例二：贝伊汉哲岛生态岛建设
项目设计
全岛总分为六个大的疏浚物堆放单 元，包括4个潮间带湿地单元和 2个 潮上带生境单元。潮间带湿地单元 包括80%的低滩湿地和 20%高滩湿 地，通过其内部的堤坝又分为不同 的亚单元，本示范项目在湿地 3d亚 单元（Cell 3d）中进行，该亚单元 面积为12.95 hm2。
二 案例一：索诺玛（Sonoma）海湾潮间带湿地生态修复
潮间带湿地的设计 • 遵循自然规律，达到最小的维护； • 为野生生物创造多样化的生境； • 生境的设计模拟自然的潮间带湿地； • 滩涂高程考虑潮间带滩涂自然演变过程。
二 案例一：索诺玛（Sonoma）海湾潮间带湿地生态修复
潮间带湿地的设计 • 遵循自然规律，达到最小的维护； • 为野生生物创造多样化的生境； • 生境的设计模拟自然的潮间带湿地； • 滩涂高程考虑潮间带滩涂自然演变过程。
二 案例一：索诺玛（Sonoma）海湾潮间带湿地生态修复
三 、案例二：贝伊汉哲岛生态岛建设
马里兰州贝伊汉哲岛湿地重建
贝伊汉哲岛（ Poplar Island）位于马里兰州切萨皮克湾中部，在 历史上为有居民海岛， 20世纪初岛上还分布有农场和其它的基础设 施。然而，由于自然的侵蚀，该海岛退化严重，至上世纪 90年代初 期，该岛就仅剩下 4处沙洲出漏水面。
美国旧金山湾的索诺玛（Sonoma）海湾潮间带湿地
旧金山湾是加利福尼亚太平洋海岸最大的河口区，历史上有着大面积 的潮间带湿地，是太平洋候鸟重要的越冬地和觅食场所。自从 150a 前欧洲人来此定居后，湿地逐渐被围垦，如今潮间带海岸湿地仅为 历史上的10%。土著鸟类变为濒危种甚至消失，迁徙鸟的种类和数 量也大大的减少。 1986年，该地区作为滨海湿地生态修复示范区的计划获得了全州议案 的支持。1996年，该项目开始在该地区实施完成，成为当时该地区 独一无二的湿地生态修复示范工程，也是美国第一个成功将疏浚泥 用于潮间带湿地生态修复的工程。
二 案例一：索诺玛（Sonoma）海湾潮间带湿地生态修复
项目实施
疏浚泥来源：奥克兰港口浚深维护 疏浚泥回填：通过防波堤和碎波半岛， 2.5×106 m3疏浚泥运至建设区域。 回填后一直保持潮湿状态，防止氧化和 pH值的改变 潮流系统恢复： 当疏浚泥回填工程完成后，防洪堤的纳潮口打开，海 湾内的潮水进入湿地内，湿地与海湾的潮汐系统相通。潮汐入口处 将会被潮流侵蚀，从而发育成主潮沟。 项目监测：生物和物理监测于潮流系统修复前两周开始，将会进行长达 20a的监测。主要监测内容为水文水动力和生物多样性。
三 、案例二：疏浚泥用于生态岛建设
项目实施
第一阶段：进水
三 、案例二：疏浚泥用于生态岛建设
项目实施
第二阶段：缓坡和潮沟建设
三 、案例二：疏浚泥用于生态岛建设
项目实施
第三阶段：内部结构设施的建设
三 、案例二：疏浚泥用于生态岛建设
项目实施
第四阶段：植物种植阶段
主要考虑因素： 植被种类、种植方 式、养分、基质
二 案例一：索诺玛（Sonoma）海湾潮间带湿地生态修复
项目总结
费用：比远海抛掷的费用高 5%。增加新建成的近120 hm2（300 acres） 的潮间带湿地的环境价值和生态服务功能。 疏浚泥用于生态工程可行性：该工程利用了 2.5×106 m3的疏浚泥修复了 138 hm2的潮间带滨海湿地，用疏浚泥作为生态修复的基质，比滩涂 的自然淤积演变提早了 20~40年。 生态环境效应：植被生长良好，多样化生境，物种丰富度显著提高。
启示二：
Fra Baidu bibliotek疏浚泥用于河口湿地的生态保育，稳定侵蚀性的海岸
� 河流上流来沙减少、围填海项目导致的海岸侵蚀，河口湿地面积下 降； � � 可以有效加固海岸，防止侵蚀，保育生态湿地； 案例对我国的启示 ——苏北废黄河三角洲侵蚀性海岸，如能将该岸段拟建的港口 开挖、 航道疏浚及其今后的维护工程与海岸的生态建设有机的结合 ？
第七届中国生态健康论坛
黄华梅，谢健，娄全胜，王银霞
（国家海洋局南海海洋工程勘察与环境研究院）
报告主讲：黄华梅 2011年11月29日
报告提纲
一、国内外研究背景和工程运用概况 二、案例一——疏浚泥用于滨海湿地生态修复和保育 三、案例二——疏浚泥用于生态岛建设 四、我国利用疏浚泥修复滨海湿地的应用前景分析 五、结论和建议
四、我国利用疏浚泥修复滨海湿地的应用前景分析
启示四：
疏浚泥用于退化海岸生态修复，提高滨海湿地生态环境质量
� � � 大量废弃的养殖区 海岸开发的不合理 案例对我国的启示 ——借鉴本文所分析的索诺玛湾潮间带生态修复的案例，利用近岸港口航
道的疏浚泥，根据当地的水文水动力条件，依次恢复潮间带的潮沟系统，创 造适宜的红树林生境，从而逐步恢复红树林生态系统的结构和功能，改善近 岸生态环境。
三 、案例二：疏浚泥用于生态岛建设
项目总结
� 在湿地生态工程中，疏浚泥中富含氨氮和磷等营养元素，不 需要施肥； � 扦插是建立人工湿地成活率最高的种植方式；种子繁殖成本 低，为提高发芽率，应对种子进行相应的前期处理； � 当氮素富集在植物体内时，植株易吸引虫子和真菌，从而引 起植株的病菌感染； � 底质中的氮素将会逐渐被湿地植物所吸收，湿地植被也因此 将呈现出不同的生长特征。
三 、案例二：贝伊汉哲岛生态岛建设
三 、案例二：贝伊汉哲岛生态岛建设
项目概况：
在巴尔摩港口公司、美国陆军建设兵团和马里兰州环保部门的 共同努力下，上世纪 90年代初期启动利用疏浚泥修复和重建贝伊 汉哲岛的工程，主要接受来自巴尔摩港口（ Baltimore Harbor）航 道的疏浚泥。岛屿的总设计接纳能力为 32.11×106 m3，2008年已放 置了9.94×106 m3的疏浚泥，规划容量可至 2015年。
一 国内外研究背景和工程运用概况
科学问题的提出：
疏浚泥资源化利用，修复和重建海岸湿地结合？
海岸湿地生态修复中，生产者植被生长的底质的修复 是重要的基础。疏浚泥同时也含有大量的有机质和滩涂 植被生长所需要的营养成分，是滨海湿地生态系统重建 和修复中潜在的物质基础。
二 案例一：滨海湿地生态修复和保育