城市廢棄地景觀生態(tài)修復

1、L/O/G/O城市廢棄地景觀生態(tài)修復城市廢棄地景觀生態(tài)修復Contents城市廢棄地改造的相關(guān)理論城市廢棄地改造的典型案例景觀生態(tài)恢復策略和原則景觀生態(tài)設(shè)計摘要摘要 伴隨著城市化的進程、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，城市區(qū)域內(nèi)大量的土地被廢棄、閑置。這不僅造成了資源與能源的浪費，生態(tài)平衡遭到破壞，受到城市景觀影響，而且也制約了城市的有序發(fā)展。城市廢棄地是城市在發(fā)展過程中的必然產(chǎn)物，對它的景觀改造是每個城市都回避不了的問題。在當今可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想的指導下，如何通過生態(tài)化的景觀設(shè)計手法改造這些廢棄地，使其從消極狀態(tài)轉(zhuǎn)化為積極狀態(tài)，變“廢品”為“珍寶”，在不斷更新的城市秩序中獲得新生，是目前世界上眾多國家城市建

2、設(shè)中面臨的重大課題。一、一、城市廢棄地改造的相關(guān)理論相相關(guān)關(guān)理理論論生態(tài)恢復理論生態(tài)恢復理論景觀設(shè)計理論景觀設(shè)計理論生態(tài)恢復理論包括改良和重建退化的自然生態(tài)系統(tǒng)，使其重新恢復生物學潛力。景觀設(shè)計學是關(guān)于景觀的分析、設(shè)計改造、管理、保護、恢復的科學和藝術(shù)，對城市廢棄地的景觀恢復有重要的指導意義。二、典型案例二、典型案例焦作市的縫山公園，針對城市邊緣因石料開采而形成焦作市的縫山公園，針對城市邊緣因石料開采而形成的廢棄山地，采用風景園林、生態(tài)恢復、山體修復工的廢棄山地，采用風景園林、生態(tài)恢復、山體修復工程等綜合措施，建設(shè)了包括山坡治理復綠、山澗大瀑程等綜合措施，建設(shè)了包括山坡治理復綠、山澗大瀑布、主

3、環(huán)路和星光廣場、采石場遺址等布、主環(huán)路和星光廣場、采石場遺址等14個項目個項目 德國杜伊斯堡風景公園就是將一個工業(yè)化時期遺留下來的廢棄工廠改造成具有歷史氣息的生態(tài)公園。三、景觀生態(tài)恢復策略和原則三、景觀生態(tài)恢復策略和原則二、主要污染源及污染物二、主要污染源及污染物 主要污染源主要污染源及污染物及污染物空氣污染影響空氣污染影響氣被污染后通常通過氣被污染后通常通過干、濕沉降作用對土干、濕沉降作用對土壤環(huán)境產(chǎn)生進一步的壤環(huán)境產(chǎn)生進一步的影響影響 污水灌溉污水灌溉有機無機等混合型污水主有機無機等混合型污水主要來自石油化工和制藥，要來自石油化工和制藥，有三氯乙醛、多環(huán)芳烴，有三氯乙醛、多環(huán)芳烴，導致土壤

4、板結(jié)鹽漬化，影導致土壤板結(jié)鹽漬化，影響作物生長響作物生長農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程化肥、農(nóng)藥和覆蓋塑化肥、農(nóng)藥和覆蓋塑料薄膜等技術(shù)措施使料薄膜等技術(shù)措施使土壤營養(yǎng)物質(zhì)積累土壤營養(yǎng)物質(zhì)積累.固廢的農(nóng)用固廢的農(nóng)用工業(yè)廢渣、城市垃圾工業(yè)廢渣、城市垃圾、剩余污泥以及畜禽、剩余污泥以及畜禽糞便、農(nóng)業(yè)秸稈等糞便、農(nóng)業(yè)秸稈等 污染物在土壤污染物在土壤-植物系統(tǒng)植物系統(tǒng) 遷移遷移-分布分布土壤土壤-地下水污染地下水污染污水灌溉研究污水灌溉研究作物污染及殘留作物污染及殘留與毒性研究與毒性研究 灌區(qū)人體健康調(diào)查灌區(qū)人體健康調(diào)查污水灌溉在我國發(fā)展的必要性污水灌溉在我國發(fā)展的必要性 進入 21世紀, 我國的城市生活用水

5、、 工業(yè)用水將大大增加, 從而使農(nóng)業(yè)用水不得不相對減少。同時我國又是一個以灌溉為主的農(nóng)業(yè)大國, 目前僅農(nóng)業(yè)每年缺水就達 300億 m3。20世紀 90年代, 我國受旱面積已達 2 667萬 hm2, 因缺水造成的糧食減產(chǎn)達 250 400億 kg。為了使農(nóng)業(yè)良性發(fā)展, 達到增產(chǎn)增收的效果, 確保全國的糧食安全問題, 就必須采取一些相應(yīng)的措施。污水灌溉技術(shù)污水灌溉技術(shù) 為了安全高效地將污水回用于農(nóng)業(yè)為了安全高效地將污水回用于農(nóng)業(yè) ,避免負面影響避免負面影響 ,國外針對污水回用技國外針對污水回用技術(shù)術(shù) ,開展了一系列研究工作。開展了一系列研究工作。 美國美國 Gushiken教授教授研究了通過地下

6、滴灌回用污水研究了通過地下滴灌回用污水 。 加拿大加拿大McGill大學的大學的 Kaluli 等人研究表明等人研究表明 ,與地面灌溉相比與地面灌溉相比 ,地下灌溉地下灌溉可減少硝酸鹽淋失率達可減少硝酸鹽淋失率達 70 %以上。以上。 澳大利亞澳大利亞 開發(fā)了污水灌溉與處理相結(jié)合的污水利用系統(tǒng)開發(fā)了污水灌溉與處理相結(jié)合的污水利用系統(tǒng) ,具有污水灌溉具有污水灌溉和污水處理的雙重功能。和污水處理的雙重功能。 以色列以色列 通過使用微、通過使用微、 噴灌技術(shù)提高污水利用率噴灌技術(shù)提高污水利用率 ,以達到節(jié)水和防治污以達到節(jié)水和防治污染的雙重目的。染的雙重目的。 突尼斯農(nóng)業(yè)和公共健康部突尼斯農(nóng)業(yè)和公共

7、健康部 ,在聯(lián)合國發(fā)展計劃署在聯(lián)合國發(fā)展計劃署(UNDP)的協(xié)助下的協(xié)助下 ,分別分別采用大水漫灌和溝灌方法采用大水漫灌和溝灌方法 ,研究了污水灌溉對作物生產(chǎn)率、研究了污水灌溉對作物生產(chǎn)率、 生長性狀及生長性狀及土壤衛(wèi)生質(zhì)量的影響。土壤衛(wèi)生質(zhì)量的影響。 西班牙有關(guān)部門西班牙有關(guān)部門于于 19951998 年連續(xù)年連續(xù) 3 年在格拉納達省進行了污水年在格拉納達省進行了污水滴灌芒果的試驗滴灌芒果的試驗 ,試驗結(jié)果表明試驗結(jié)果表明: G21類芒果的產(chǎn)量最高類芒果的產(chǎn)量最高 ,不受污水水質(zhì)不受污水水質(zhì)的影響的影響 ,但污水影響芒果的大小但污水影響芒果的大小 ,達不到正常要求。達不到正常要求。 以上可見

8、以上可見 ,國外在污水安全高效灌溉技術(shù)研究方面國外在污水安全高效灌溉技術(shù)研究方面 ,取得了不少研究成取得了不少研究成果果 ,特別是劣質(zhì)水地下滴灌技術(shù)發(fā)展前景廣闊。特別是劣質(zhì)水地下滴灌技術(shù)發(fā)展前景廣闊。目前我國污水灌溉存在的主要目前我國污水灌溉存在的主要問題問題 廢污水總體處理率低廢污水總體處理率低 ,排放水質(zhì)不達標；排放水質(zhì)不達標；污灌前普遍缺少必要的污水預(yù)處理措施污灌前普遍缺少必要的污水預(yù)處理措施;有關(guān)污水灌溉技術(shù)目前的研究成果很少有關(guān)污水灌溉技術(shù)目前的研究成果很少 ,難以全面難以全面地指導污水資源利用工作地指導污水資源利用工作;缺乏污水灌溉技術(shù)標準與污水灌溉環(huán)境監(jiān)測評價指缺乏污水灌溉技術(shù)標

9、準與污水灌溉環(huán)境監(jiān)測評價指標體系標體系 。以色列模式以色列模式 以色列再生水利用最突出的特點是以色列再生水利用最突出的特點是它已經(jīng)它已經(jīng)把再生水作為國家水量平衡的重要組成部把再生水作為國家水量平衡的重要組成部分分。以色列長期缺水。以色列長期缺水, 認為把城市污水作為認為把城市污水作為非傳統(tǒng)的水資源加以開發(fā)利用是唯一的出非傳統(tǒng)的水資源加以開發(fā)利用是唯一的出路路, 也是容易實現(xiàn)的也是容易實現(xiàn)的, 早在早在 20世紀世紀 60年代年代,就把就把回用所有污水回用所有污水列為一項國家政策列為一項國家政策,規(guī)定規(guī)定:廢水如果沒有用盡廢水如果沒有用盡, 不可采用海水淡化不可采用海水淡化; 城城市的每一滴水至

10、少應(yīng)回用一次。市的每一滴水至少應(yīng)回用一次。 其他其他結(jié)語！結(jié)語！污水灌溉污水灌溉解決缺水問題解決缺水問題減少排污量不不合合理理利利用用合理使用合理使用因地制宜、合理規(guī)劃因地制宜、合理規(guī)劃; 灌溉前對污水進行處理。灌溉前對污水進行處理。 加強規(guī)范化管理加強規(guī)范化管理, 開展開展有關(guān)科學研究工作。有關(guān)科學研究工作。一系列負面影響一系列負面影響作物減產(chǎn)作物減產(chǎn)品質(zhì)變差品質(zhì)變差 土壤地下水污染土壤地下水污染土壤重金屬污染土壤重金屬污染定義定義：土壤重金屬污染是指由于人類活動，土壤中的微量有土壤重金屬污染是指由于人類活動，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起害元素在土壤中的含量超

11、過背景值，過量沉積而引起的含量過高，統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。的含量過高，統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。污染土壤的重金屬主要包括污染土壤的重金屬主要包括汞（汞（Hg）、鎘）、鎘(Cd)、鉛、鉛(Pb)、鉻、鉻(Cr)和類金屬和類金屬砷砷(As)等生物毒性顯著的元素，等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的以及有一定毒性的鋅鋅(Zn)、銅、銅(Cu)、鎳、鎳(Ni)等元素。等元素。 主要來源主要來源工業(yè)污染工業(yè)污染農(nóng)業(yè)污染農(nóng)業(yè)污染大氣沉降大氣沉降城市交通城市交通廢渣，廢氣廢水廢渣，廢氣廢水汽車尾氣汽車尾氣污水灌溉，污泥，農(nóng)藥污水灌溉，污泥，農(nóng)藥有害氣體，粉塵有害氣體，粉塵特征特征普遍性普遍性潛伏性潛伏性不可逆

12、與難治理性不可逆與難治理性復合性復合性幾乎威脅每個國家?guī)缀跬{每個國家難以被察覺難以被察覺難以被自凈作用清楚，難以被自凈作用清楚，治理成本高治理成本高更多表現(xiàn)為多種重金屬同時更多表現(xiàn)為多種重金屬同時作用作用三、土壤污染的危害三、土壤污染的危害土壤污染嚴重的經(jīng)濟損失危害人體健康其他環(huán)境問題生物品質(zhì)不斷下降 作物減產(chǎn)，污染蔬菜變味，易爛 富集，生物放大導致其他環(huán)境污染四、土壤污染修復技術(shù)四、土壤污染修復技術(shù)定義：定義： 土壤修復技術(shù)（土壤修復技術(shù)（contaminated soil remediation）是使遭受污染的土壤恢復正）是使遭受污染的土壤恢復正常功能的技術(shù)措施。常功能的技術(shù)措施。 按處

13、置地點按處置地點按暴露情景按暴露情景植物修復技術(shù)植物修復技術(shù)微生物修復技術(shù)微生物修復技術(shù)原位修復技術(shù)原位修復技術(shù)異位修復技術(shù)異位修復技術(shù)化學修復技術(shù)化學修復技術(shù)物理修復技術(shù)物理修復技術(shù)我國修復技術(shù)研究現(xiàn)狀我國修復技術(shù)研究現(xiàn)狀原位與異位修復技術(shù)原位與異位修復技術(shù) 原位修復原位修復：在現(xiàn)場條件下直接修復污染的土壤。 異位修復異位修復：將受污染的土壤挖出后用化學物理方法清洗、焚燒處理、熱處理及生物反應(yīng)器等多種方法治理 。植物修復技術(shù)植物修復技術(shù) 定義：定義： 利用植物及其根際圈微生物體系的吸利用植物及其根際圈微生物體系的吸收、揮發(fā)和轉(zhuǎn)化、降解等作用來清除收、揮發(fā)和轉(zhuǎn)化、降解等作用來清除污染環(huán)境中的污

14、染物質(zhì)的技術(shù)。污染環(huán)境中的污染物質(zhì)的技術(shù)。植物提取作用植物提取作用根系過濾作用根系過濾作用植物固定作用植物固定作用植物揮發(fā)作用植物揮發(fā)作用植物降解作用植物降解作用植物修復的方式植物修復的方式 原理原理 適用污染因子廣泛適用污染因子廣泛 不改變土壤性質(zhì)不改變土壤性質(zhì) 成本低，適合大面成本低，適合大面積修復推廣積修復推廣 不會引起二次污染不會引起二次污染 修復時間很修復時間很長，一般需要十長，一般需要十幾甚至二十幾年幾甚至二十幾年缺缺點點優(yōu)優(yōu)點點微生物修復技術(shù)微生物修復技術(shù) 定義定義 土壤微生物修復技術(shù)是在適宜條件下土壤微生物修復技術(shù)是在適宜條件下利用土著微生物或外源微生物的代謝活動，利用土著微生

15、物或外源微生物的代謝活動，對土壤中污染物進行轉(zhuǎn)化、降解與去除的對土壤中污染物進行轉(zhuǎn)化、降解與去除的方法。方法。 研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀 這種生物修復技術(shù)已在農(nóng)藥或石油污染土這種生物修復技術(shù)已在農(nóng)藥或石油污染土壤中得到應(yīng)用。在我國壤中得到應(yīng)用。在我國 ,已構(gòu)建了已構(gòu)建了農(nóng)藥高效農(nóng)藥高效降解菌篩選技術(shù)降解菌篩選技術(shù)、 微生物修復劑制備技術(shù)微生物修復劑制備技術(shù)和和農(nóng)藥殘留微生物降解田間應(yīng)用技術(shù)農(nóng)藥殘留微生物降解田間應(yīng)用技術(shù);也篩也篩選了大量的石油烴降解菌選了大量的石油烴降解菌 ,復配了多種微生復配了多種微生物修復菌劑物修復菌劑 ,研制了研制了生物修復預(yù)制床生物修復預(yù)制床和和生物生物泥漿反應(yīng)器泥漿反應(yīng)器 ,

16、提出了生物修復模式。提出了生物修復模式。 分類分類原位微生物修復技術(shù)原位微生物修復技術(shù)異位微生物修復技術(shù)異位微生物修復技術(shù)生物強化法生物強化法生物通風法生物通風法土地耕作法土地耕作法 化學活性柵修復法化學活性柵修復法 制床法制床法 堆制法堆制法 泥漿生物反應(yīng)器法泥漿生物反應(yīng)器法 生物強化法生物強化法 是基于改變生物降解中微生物的活性和是基于改變生物降解中微生物的活性和強度而設(shè)計的，強度而設(shè)計的， 可分為可分為土著菌培養(yǎng)法土著菌培養(yǎng)法和和投投菌法。菌法。 土著菌培養(yǎng)法：利用培養(yǎng)土著菌將污染物土著菌培養(yǎng)法：利用培養(yǎng)土著菌將污染物充分礦化成充分礦化成 CO2 和和 H2O 投菌法：直接向污染土壤中接

17、入高效降解投菌法：直接向污染土壤中接入高效降解菌菌 生物通風法生物通風法 又稱土壤曝氣，是基于改變生物降解環(huán)境條件 ( 如通氣狀況等 ) 而設(shè)計的，是一種強迫氧化的生物降解方法。 加入一定量的氧氣和營養(yǎng)液污染的土壤污染的土壤鼓鼓風風機機抽抽風風機機土地耕作法土地耕作法 土地耕作法也稱農(nóng)耕法，是以就地污染土壤作為接種物的好氧生物過程。土地耕作法相比其他處理方法，如填埋、焚燒、 洗脫等， 有對土壤結(jié)構(gòu)體破壞較小、實用有效等特點， 應(yīng)用范圍較廣 。施肥，灌溉耕耙撒石灰經(jīng)過以上過程從而促進微生物生長。經(jīng)過以上過程從而促進微生物生長?；瘜W活性柵修復法化學活性柵修復法 化學活性柵修復法是依靠摻入污染土壤的

18、化學修復劑與污染物發(fā)生氧化、還原、沉淀、聚合等化學反應(yīng)，從而使污染物得以降解或轉(zhuǎn)化為低毒性或移動性較低的化學形態(tài)的方法。較為典型的化學活性柵系統(tǒng)修復過程是 注入井粉狀膠體物質(zhì)粉狀膠體物質(zhì) 污染水流抽取污染水處理處理預(yù)制床法預(yù)制床法 預(yù)制床修復是農(nóng)耕法的延續(xù)，它可以使污染物的遷移量減至最低。 其簡要操作規(guī)程為：定期翻動供氧定期翻動供氧營養(yǎng)液和水營養(yǎng)液和水污染土壤鋪上沙石的不泄露平臺鋪上沙石的不泄露平臺堆制法堆制法 污染土壤污染土壤有機廢棄物有機廢棄物混合堆肥石灰石石灰石壓氣系統(tǒng)充氧壓氣系統(tǒng)充氧微生物充分降解微生物充分降解 包括風道式、好氣靜態(tài)式和機械式等 3 種，其中機械式 (在密封容器中進行) 易于控制，可以間歇或連續(xù)進行。近年來，國內(nèi)外學者均在積極研究堆制修復的原理、工藝、條件、影響因素、降解效果等，并已將此工藝應(yīng)用到污染土壤的修復 。泥漿生物反應(yīng)器法泥漿生物反應(yīng)器法 生物反應(yīng)器生物反應(yīng)器營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物