北方山區(qū)型河流污染控制與生態(tài)修復技術集成研究-以太子河山區(qū)段為例(宋有濤院長)課件

1、遼寧大學環(huán)境學院宋有濤 （布乃順）北方山區(qū)型河流污染控制與生態(tài)修復技術集成研究以太子河山區(qū)段為例第1頁，共63頁。二、研究目標三、研究內(nèi)容四、技術路線五、關鍵技術一、研究背景第2頁，共63頁。河子太 太子河長413km，流經(jīng)本溪、遼陽和鞍山，部分流經(jīng)撫順和沈陽 流域面積1.39萬km2 年均徑流量26.9億m3 廢水、COD和NH3-N排放量分別占遼河流域（遼寧省）的30.5%、19.8%和21.5% 上中游為典型山地丘陵型河流研究背景第3頁，共63頁。山 區(qū) 段 上游 中游葠窩水庫 主要是指太子河源頭至葠窩水庫之間的上游山地森林和中游丘陵森林地區(qū)，包括本溪及撫順、遼陽部分地區(qū)，區(qū)域面積845

2、3km2，占太子河流域總面積的60.8%。該區(qū)域盡管水質(zhì)基本達到IV類標準，但面臨著較為典型的生態(tài)環(huán)境問題，存在著生態(tài)修復的需求。太子河流域山區(qū)段第4頁，共63頁。問題：水質(zhì)較好，部分河段生境脆弱，水源涵養(yǎng)能力不強，水生生物多樣性不高成因： 河道狹窄，底質(zhì)多為石頭，河岸陡峭，植被稀少 匯水區(qū)多石灰?guī)r基質(zhì)，次生林灌叢層退化、人工林樹種單一 人為干擾（沿岸農(nóng)田、挖沙等）影響較大太子河上游生物多樣性監(jiān)測與評價結果物種指數(shù)等級評價結果物種指數(shù)等級評價結果藻類物種豐度15-25南支較差魚類物種豐度8整體較好，但南支較差藻類香濃多樣性指數(shù)1-3.5較差，南支極差總漁獲量北支72南支24北支較好，南支較差藻

3、類敏感物種相對豐度20-60整體較好，但南支較差珍稀魚類維持功能0.2-0.4源頭區(qū)較差大型底棲動物秋季BMWP評價51較好魚類多樣性維持功能0.5-3.0源頭區(qū)較差，干流較好，變化較大注：引自“十一五”水專項功能分區(qū)劃分研究結果上游源頭段第5頁，共63頁。本鋼北臺鋼廠注：引自本溪市水污染統(tǒng)計資料城區(qū)段工業(yè)廢水排放情況單位2008200920102015十二五新增廢水量萬噸77515653259137071116COD量噸141451310214949194504501氨氮量噸361192524887363城區(qū)段生活污水排放情況單位2008200920102015十二五新增污水量萬噸53285

4、218588870301142COD量噸234982320624058287284670氨氮量噸2988306622912864527興安斷面老官砬子斷面問題：枯水期水質(zhì)較差，氨氮含量較高，生境破壞嚴重，生物多樣性很低成因： 工業(yè)廢水和城市生活污水排放量大，枯水期生態(tài)補水量少 水體中溶解氧含量低，自凈能力差河道渠化，岸坡硬化，人工清淤較為頻繁百年渣山太子河中游生物多樣性監(jiān)測與評價結果類別群落特征相對密度shannon-weaver 指數(shù)著生藻類4門22科9屬豐水期：41382108ind/m2平水期：1.16108ind/m2豐水期：2.10-3.50平水期：0-3.14大型底棲動物3門10科

5、13屬豐水期：1851nd/m2平水期：900nd/m2豐水期：0-2.18平水期：0-1.74魚類鯉科是優(yōu)勢類群,其次為鰕虎魚科,鰍科總漁獲量600.7注：引自“十一五”水專項研究成果本鋼中游城區(qū)段第6頁，共63頁。中游礦區(qū)段歪頭山鐵礦北臺鐵礦南芬鐵礦SS對河流水體藻類生長的影響SS對藻類生長影響最大藻密度（104cell/mL）最大比生長率max (d-1)平均比生長率(d-1)無懸浮物河段銅綠微囊藻57.80.600.26四尾柵藻17.30.450.34有懸浮物河段銅綠微囊藻1.50.020.01四尾柵藻5.90.050.03問題：水體中懸浮物含量高，河道及河岸受到一定破壞，河流生境質(zhì)量

6、一般成因： 礦山區(qū)域大，長期粗放開采造成污染和水土流失嚴重 水陸交錯帶植被退化，降低了污染阻控功能 懸浮物在匯流區(qū)大量沉積，破壞河流底質(zhì)結構第7頁，共63頁。太子河城鎮(zhèn)化進程加快生活垃圾和污水畜牧養(yǎng)殖和挖沙閘壩和河道硬化城市化和工業(yè)點源采礦造成生態(tài)破壞氨氮稍高生物多樣性降低植被覆蓋率低人類社會經(jīng)濟影響（驅(qū)動力、壓力）、水生態(tài)健康（狀態(tài)）、服務功能（影響）之間的響應水源涵養(yǎng)能力水土保持能力河道凈化能力氣候調(diào)節(jié)能力水質(zhì)安全保障驅(qū)動力、壓力水生態(tài)健康狀況水生態(tài)服務功能生態(tài)建設與管理平臺政府決策和城市規(guī)劃問題： 缺乏生態(tài)監(jiān)測及生態(tài)評估技術體系 缺乏社會經(jīng)濟影響、水生態(tài)健康、服務功能和管理調(diào)控之間的響應

7、流域生態(tài)建設與管理第8頁，共63頁。突破北方山區(qū)型河流生態(tài)恢復關鍵科學技術問題，為我國河流生態(tài)修復與功能提升提供理論與技術基礎 研發(fā)山區(qū)型河流上游脆弱生態(tài)系統(tǒng)生境維持與生物多樣性保護、中游城區(qū)段河流生境改善與水質(zhì)提升、礦區(qū)水陸交錯帶污染阻控與生態(tài)修復等關鍵技術，開展應用示范 構建太子河流域山區(qū)段生態(tài)建設與管理平臺，實現(xiàn)業(yè)務化運行 制定山區(qū)段河流生態(tài)修復與功能提升技術指南研究目標第9頁，共63頁。研究內(nèi)容1234 針對太子河流域山區(qū)段上游生境脆弱、中游生態(tài)退化、礦區(qū)生態(tài)破壞等典型問題，以河流生態(tài)修復與功能提升為目標，依托“十一五”水專項研究成果，開展以下四個方面研究：太子河流域山區(qū)段生態(tài)建設與管

8、理平臺構建及業(yè)務化運行礦區(qū)水陸交錯帶污染阻控與生態(tài)修復關鍵技術與示范中游城區(qū)段河流生境改善與水質(zhì)提升關鍵技術與示范上游河流脆弱生境維持與生物多樣性保護關鍵技術與示范第10頁，共63頁。技術集成與應用示范底質(zhì)生境優(yōu)化低溫去除氨氮退化群落優(yōu)化林下灌叢保護受損河岸恢復基質(zhì)土壤調(diào)控生物群落配置受脅群落封育鋼鐵廢水減排帶狀濕地構建生物鏈培育渣山原位修復河底生境營造植物籬阻控下墊面改善先鋒植被撫育地表徑流調(diào)控坡面物種篩選匯水區(qū)植物群落保護河流生物多樣性保護脆弱生境修復策略河流生境改善水質(zhì)提升技術水質(zhì)目標管理策略污染阻控與生態(tài)整治退化區(qū)生態(tài)修復污染分析與修復方案河流生態(tài)安全評估生態(tài)修復策略方案上游源頭區(qū) 生

9、境改善 水源涵養(yǎng)中游城區(qū) 水質(zhì)提升 氨氮削減中游礦區(qū) 植被恢復 污染阻控太子河流域山區(qū)段“十二五” 流域重大需求“十三五” 生態(tài)流域提供理論技術支撐基于“生態(tài)修復-生態(tài)效應-水質(zhì)響應”的太子河流域生態(tài)建設與管理平臺山區(qū)型河流水生態(tài)狀況評估評價水生態(tài)管理平臺構建工程示范（河流主題）與平臺建設（監(jiān)控預警主題）統(tǒng)籌結合技術路線第11頁，共63頁。關鍵技術1.上游河流脆弱生境維持與生物多樣性保護關鍵技術 （1）河流微型“step-pool”結構構建及空間組合配置技術 （2）太子河上游河岸帶植被先鋒種撫育技術 （3）“生物磚”配置構建技術 （4）山區(qū)型河流匯水區(qū)生物群落生態(tài)封育技術第12頁，共63頁。（

10、1）河流微型“step-pool”結構構建及空間組合配置技術利用河道中巖石構成優(yōu)化，底質(zhì)生境異質(zhì)性增加等原理，提高河道生境多樣性，為提高河流生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性提供基礎。第13頁，共63頁。（1）河流微型“step-pool”結構構建及空間組合配置技術地點藻類種數(shù)多樣性指數(shù)孤山子曲殼藻、卵形藻、鐵桿藻、肘狀針桿藻、顫藻、舟形藻、桅桿藻、舟形藻、彎楔藻、異極藻3.07大邊溝曲殼藻、肘狀針桿藻、顫藻、彎楔藻、異極藻、2.01堿廠大橋肘狀針桿藻、顫藻、舟形藻、桅桿藻、曲殼藻、1.1藻類現(xiàn)狀調(diào)查水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查第14頁，共63頁。（1）河流微型“step-pool”結構構建及空間組合配置技術在流速一定的情況

11、下（0.5m/s）著生藻類的個數(shù)隨水深呈先增加后下降的趨勢，25-35cm水深的著生藻類個數(shù)最多緩流區(qū)藻類培養(yǎng)區(qū)調(diào)流區(qū)水泵“step-pool”室內(nèi)模擬結構圖及裝置水深藻類個數(shù)第15頁，共63頁。（2）太子河上游河岸帶植被先鋒種撫育技術以太子河河岸帶自然狀況為基礎，基于植被演替原理，通過篩選優(yōu)勢鄉(xiāng)土植被群落，結合微生物群落+土壤配置技術，改善河岸帶基質(zhì)，促進河岸帶自然生境恢復。第16頁，共63頁。（2）太子河上游河岸帶植被先鋒種撫育技術植被與微生物現(xiàn)狀調(diào)查已確定沉水植物：菹草、小眼子菜等；挺水植物：水蓼、金盞銀盤等已確定土壤微生物：細菌群落第17頁，共63頁。（2）太子河上游河岸帶植被先鋒種撫

12、育技術水平有機肥(g/kg)腐殖質(zhì)(g/kg)微生物功能菌劑10.50.51.021.51.53.033.03.05.0微生物+基質(zhì)配置實驗在明確本地微生物群落組成后，利用富集培養(yǎng)的方法篩選優(yōu)勢菌（群）以及固氮、解磷菌（群）；盆栽實驗正在進行中，用以篩選出優(yōu)勢物種和適宜植物生長的改良劑組合。第18頁，共63頁。（3）“生物磚”配置構建技術以受損河岸帶基質(zhì)土壤養(yǎng)分調(diào)節(jié)和當?shù)貎?yōu)勢物種篩選為技術基礎，構建河岸帶基質(zhì)穩(wěn)定袋，結合河岸帶護坡生態(tài)網(wǎng)格、石籠，研發(fā)“生物磚”配置構建技術，促進河岸帶自然生境快速恢復。生物磚基質(zhì)實驗處理低有機質(zhì)中有機質(zhì)高有機質(zhì)OC全土（g/kg）20.470.06627.960

13、.63635.890.222T. N（g/kg）1.570.0162.320.0443.110.019微團聚體量（%）21.460.1223.220.1125.403.15OC微團聚體（g/kg）19.390.2026.190.3132.970.28第19頁，共63頁。（3）“生物磚”配置構建技術 有機肥有利于提高土壤有機碳的含量，隨著土壤有機質(zhì)含量增加，目標有機物在土壤中的流失速率減弱。研究結果： 調(diào)節(jié)pH以最大限度保證土壤酶活性和土壤微生物種群數(shù)量 施加有機肥料，提高有機質(zhì)含量，減少養(yǎng)分流失 施加秸稈、稻殼等腐殖質(zhì)肥料，可以提高有機質(zhì)含量并改善土壤理化性狀。第20頁，共63頁。（4）山區(qū)型

14、河流匯水區(qū)生物群落生態(tài)封育技術按區(qū)域分異性劃分生態(tài)封育模式類型，通過集成已有半封-輪封-全封等生態(tài)封育技術，并使用景觀生態(tài)學中基質(zhì)-廊道-斑塊理論對已有生態(tài)封育技術進行再創(chuàng)新，集成簡單技術并綜合利用實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。林齡（年）樹高（m）胸徑（cm）材積（m3）每公頃材積（m3）50.2 154.050.00613.9259.613.40.068543.23513.919.30.1989125.54517.023.70.343121.6每公頃株數(shù)631631631示范區(qū)人工林生長情況第21頁，共63頁。（4）山區(qū)型河流匯水區(qū)生物群落生態(tài)封育技術采用實地采樣與模擬實驗相結合的方法，針對喬、灌植物

15、群落，開展消減氮、磷能力的比較研究。第22頁，共63頁。關鍵技術2.中游城區(qū)段河流生境改善與水質(zhì)提升關鍵技術 （1）山區(qū)型河流城區(qū)段河流水質(zhì)提升關鍵技術 鋼鐵園區(qū)污水排放系統(tǒng)優(yōu)化研究、污水廠一級 A 尾水 物化耦合深度凈化技術、低溫去除氮技術 （2）城區(qū)段河流生境改善關鍵技術 山區(qū)型河流消落區(qū)帶狀濕地構建、河流復氧強化、河底 仿自然生境營造、河岸生態(tài)修復第23頁，共63頁。（1）城區(qū)段河流水質(zhì)提升關鍵技術主要包括：鋼鐵園區(qū)污水排放系統(tǒng)優(yōu)化研究、污水廠一級 A 尾水物化耦合深度凈化技術、以及低溫去除氮技術三項。可以實現(xiàn)污水處理廠各節(jié)點的控制和總污染負荷削減，解決中游城區(qū)段河流水質(zhì)提升相關問題，建

16、立基于生態(tài)需水保障水質(zhì)水量調(diào)度模式方案、基于水質(zhì)目標管理的區(qū)域產(chǎn)業(yè)與空間轉(zhuǎn)型方案和基于管理減排的流域管理技術支撐體系，為北方山區(qū)型河流水環(huán)境全面改善提供范式第24頁，共63頁。（1）城區(qū)段河流水質(zhì)提升關鍵技術鋼鐵園區(qū)多單元排放過程控制減排技術城區(qū)段水質(zhì)與鋼鐵園區(qū)廢水組成分析氨氮總磷總氮化學需氧量19.360.84832.51165.460.1339.2317.31.1292.722514.332.4第25頁，共63頁。（1）城區(qū)段河流水質(zhì)提升關鍵技術鋼鐵園區(qū)多單元排放過程控制減排技術小試研究通過對比，確定出水不達標所對應的進水指標 ；采用回流工藝進行處理，提高混凝處理效率 。第26頁，共63頁

17、。（1）城區(qū)段河流水質(zhì)提升關鍵技術基于單元段的水質(zhì)分析，確定了在本鋼綜合污水廠的高密度澄清池前開展技術示范。取水點 實驗示范區(qū) 鋼鐵園區(qū)多單元排放過程控制減排技術技術示范第27頁，共63頁。（1）城區(qū)段河流水質(zhì)提升關鍵技術污水廠一級 A 尾水物化耦合深度凈化技術小試研究第28頁，共63頁。（1）城區(qū)段河流水質(zhì)提升關鍵技術低溫脫氮技術研究小試研究負載條件的正交實驗設計：確定活性炭負載的最優(yōu)負載條件：硝酸鐵浸漬液濃度為0.15 mol/L、擴散條件為45Hz+100r/min、pH值為7。水平因素產(chǎn)地硝酸鐵浸漬液濃度(A)擴散條件(B)PH值(C)10.1mol/L100r/min720.15 m

18、ol/L45Hz+100r/min7830.2 mol/L59Hz+100r/min 40.25 mol/L 50.3 mol/L 硝酸鐵浸漬液最佳濃度的氨氮靜態(tài)吸附曲線正交試驗因素及水平表第29頁，共63頁。（1）城區(qū)段河流水質(zhì)提升關鍵技術結果：超聲浸漬法可以提高浸漬液分散效果，在低濃度下即可達到最佳負載濃度；負載pH增大鐵的負載量增加，但是對氨氮的吸附能力并沒有隨之增加。低溫脫氮技術研究小試研究第30頁，共63頁。（1）城區(qū)段河流水質(zhì)提升關鍵技術中試研究進展中試試驗裝置已經(jīng)完成圖紙設計，正在進行政府招標采購，已發(fā)布招標公告，中試試驗設備進場后，即開展中試研究內(nèi)容。第31頁，共63頁。（2）

19、城區(qū)段河流生境改善關鍵技術主要包括：山區(qū)型河流消落區(qū)帶狀濕地構建，河流復氧強化與河底仿自然生境營造和河岸生態(tài)修復，統(tǒng)籌水質(zhì)與生境、河道與河岸，綜合改善太子河城區(qū)段河流生境，提高生物多樣性及水質(zhì)。第32頁，共63頁。（2）城區(qū)段河流生境改善關鍵技術山區(qū)型河流消落區(qū)帶狀濕地構建-小試實驗水體透明度的提高以及懸浮有機顆粒的下降表明濾食性動物河蜆起到顯著的凈水效應；隨著螺螄密度的增加，水質(zhì)透明度提高越明顯。同比黑藻、金魚藻、狐尾藻，菹草對COD、氨氮、總磷、總氮的去除率更高。組別COD去除率（%）NH3-N去除率（%）TP去除率（%）TN去除率（%）黑藻20.50%21.10%18.11%16.50%

20、金魚藻19.88%18.61%1.57%14.14%狐尾藻18.63%18.10%7.09%13.80%菹草28.57%25.13%12.60%19.53%第33頁，共63頁。（2）城區(qū)段河流生境改善關鍵技術充分利用攔河壩造成的水位差河蚌螺螄河蜆壩前壩后壩前水體水深較深，流速較緩，在壩前投放濾食性魚類和濾食性軟體動物，水底恢復沉水植物，構建立體凈水系統(tǒng)。壩后水深較淺，流速較快，通過種植和恢復挺水植物和沉水植物，投放濾食性軟體動物，構建帶狀濕地和水生生物鏈，逐步恢復河流的生態(tài)結構和功能。山區(qū)型河流消落區(qū)帶狀濕地構建現(xiàn)場中試設計第34頁，共63頁。該技術試圖利用風場、水體流場和藍藻（微囊藻）自身水

21、平遷移規(guī)律，在藍藻水華暴發(fā)的早期，識別出大面積水體藍藻控制的關鍵區(qū)域，相對于整個水域，這些關鍵區(qū)域的面積較小。在這些關鍵區(qū)域內(nèi)利用水流流量調(diào)控，結合食物鏈控藻，建立一個藍藻與濾食性魚類、底棲動物等之間的生態(tài)位高度重合模式，提高濾食性動物的攝藻效率?；诖嗽順嫿ǖ哪芨咝麥缢{藻的區(qū)域稱之為“生態(tài)陷阱”。治理前治理后山東省少海湖第35頁，共63頁。上海市寶鋼水庫第36頁，共63頁。上海市滴水湖歷史數(shù)據(jù)回顧看生態(tài)系統(tǒng)不斷完善 藍藻水華暴發(fā)階段治藻與生態(tài)系統(tǒng)構建治藻與凈水生態(tài)系統(tǒng)構建生態(tài)系統(tǒng)效果展示 第一階段凈水生態(tài)系統(tǒng)構建治藻生態(tài)系統(tǒng)構建 第二階段2015年 第三階段草型生態(tài)系統(tǒng)構建第37頁，共6

22、3頁。滴水湖-總磷1年2年2年4年3年暴發(fā)藍藻水華治藻階段完善藻型生態(tài)系統(tǒng)治水階段第38頁，共63頁。（2）城區(qū)段河流生境改善關鍵技術河流復氧強化與河底仿自然生境營造技術現(xiàn)場調(diào)查共采樣3次，采樣點10個，檢測指標包括COD、氨氮、總氮、總磷、浮游動物、大型底棲動物、著生藻類、魚類等。第39頁，共63頁。（2）城區(qū)段河流生境改善關鍵技術實驗結果顯示，深潭淺灘以及丁壩數(shù)量、形狀、位置的變化對DO的有較復雜的影響，DO含量與深潭淺灘數(shù)量以及丁壩數(shù)量呈正相關性。河流復氧強化與河底仿自然生境營造技術小試試驗第40頁，共63頁。（2）城區(qū)段河流生境改善關鍵技術深潭設計在低于周邊河床0.3m以上的部分，淺灘

23、設計在高出周邊河床0.30.5m的部分，且其頂高程的連線坡度應與河道坡降一致。河流復氧強化與河底仿自然生境營造技術中試研究進展第41頁，共63頁。（2）城區(qū)段河流生境改善關鍵技術Lr=( 13.601w0.2894dr500.29)/( S0.2053dp500.1367 )淺灘之間的距離計算公式如下：式中:Lr為沿河道兩個淺灘之間的距離(m)； d為河床材料顆粒的直徑(mm)；r和P分別表示淺灘和深槽的材料；w為河道平均寬度(m)；S為河段平均坡降。圖 淺灘和深潭的平面示意圖圖 淺灘和深潭截面示意圖2.3km1.7km河流復氧強化與河底仿自然生境營造技術工程設計第42頁，共63頁。（2）城區(qū)

24、段河流生境改善關鍵技術城區(qū)段硬質(zhì)河岸生態(tài)修復技術現(xiàn)場調(diào)查第43頁，共63頁。植被模式一：多孔混凝土結構半硬質(zhì)生態(tài)堤岸植被模式二：半硬質(zhì)生態(tài)堤岸植被模式三：單純植物護坡自然堤岸生境特點：生物技術與工程技術相結合的復合式生態(tài)護坡技術。主要用于河道堤岸坡度較陡、岸坡穩(wěn)定性差、水流沖刷嚴重的河段。植被模式特點：以草本植物為主，根系發(fā)呆，耐瘠薄，既耐沖刷又可以形成良好的景觀。植物種類：選擇龍牙草、牧根草、龍膽草、蔊菜和狼牙委陵菜，兩種以上搭配種植。生境特點：近岸硬質(zhì)，遠水岸邊為生態(tài)護岸。主要用于城市河道堤岸坡度較陡的河段。植被模式特點：灌木和草本合理搭配，灌草比例5:3，寬度盡量10m以上。保持遠水未硬

25、質(zhì)河岸的親水性，同時增強其過濾和滯留面源污染物的能力。植物種類：灌木：珍珠梅、杞柳、山刺玫和衛(wèi)矛；草本：水金鳳、桃葉蓼、問荊、龍牙草和狼牙委陵菜。生境特點：主要用于河道堤岸坡度相對較緩、穩(wěn)定性較好。植物模式特點：該模式采用生命力頑強，貧瘠土壤上能生存而且根系發(fā)達植物。該模式遠水端以灌木為主；近水端以水濕生植物為主。植物種類：灌木：珍珠梅和杞柳；草本：金盞銀盤、桃葉蓼、蒼耳、問荊、龍膽草、牧根草；水濕生：香蒲、澤瀉、千屈菜、水芹、燈心草、菖蒲、慈菇、雨久花、荷花和澤芹，選擇其中兩種以上搭配種植。（2）城區(qū)段河流生境改善關鍵技術城區(qū)段硬質(zhì)河岸生態(tài)修復技術小試實驗第44頁，共63頁。（2）城區(qū)段河流

26、生境改善關鍵技術城區(qū)段硬質(zhì)河岸生態(tài)修復技術中試研究進展清理整平坡面后進行造孔安裝錨桿，掛網(wǎng)后，根據(jù)生物生長特性優(yōu)選育種，輔以綠植強化和覆蓋技術。第45頁，共63頁。關鍵技術3.礦區(qū)水陸交錯帶污染阻控與生態(tài)修復關鍵技術 （1）基于流域礦區(qū)空間特征分析的修復工程量化設計技術 （2）采場生態(tài)退化區(qū)下墊面基質(zhì)重建及物種篩選技術 （3）基于植物籬的礦山水陸過渡帶污染阻控技術第46頁，共63頁。（1）基于流域礦區(qū)空間特征分析的修復工程量化設計技術在傳統(tǒng)生態(tài)工程學基礎上，利用GIS平臺和SWAT等新型工具，從礦區(qū)DEM空間分析入手，劃分礦區(qū)污染擴散單元與路徑。第47頁，共63頁。（1）基于流域礦區(qū)空間特征分

27、析的修復工程量化設計技術開展流域礦區(qū)污染監(jiān)測與特征分析、水陸污染響應關系及耦合機制研究與流域礦區(qū)修復模式分析及方案設計。SWAT模型分析與生態(tài)恢復方案模擬基于土壤改良/客土+植被覆蓋，坡面徑流量和土壤侵蝕量呈現(xiàn)大幅降低 第48頁，共63頁。（2）采場生態(tài)退化區(qū)下墊面基質(zhì)重建及物種篩選技術開展露天采場生態(tài)退化區(qū)的下墊面生態(tài)恢復技術分區(qū)；開展礦區(qū)采場基質(zhì)理化性質(zhì)現(xiàn)狀分析；篩選不同生態(tài)退化區(qū)的適宜性品種。礦區(qū)采場基質(zhì)養(yǎng)分現(xiàn)狀分析指標邊坡表層風化區(qū)邊坡平盤區(qū)采場坑頂區(qū)全P(%)0.0750.0800.082全K(%)0.1100.1170.121全N(%)NDNDND速效P(mg/kg)9.710.6

28、11.0TOC(%)0.1990.2780.269采礦場采礦場邊坡第49頁，共63頁。（2）采場生態(tài)退化區(qū)下墊面基質(zhì)重建及物種篩選技術在現(xiàn)場踏查、資料收集和現(xiàn)場測量的基礎上，針對技術措施分區(qū)結果，確定了采礦場不同區(qū)域的生態(tài)恢復關鍵節(jié)點區(qū)，形成生態(tài)恢復設計方案。第50頁，共63頁。（3）基于植物籬的礦山水陸過渡帶污染阻控技術通過集成水陸過渡帶下墊面改善、植物籬阻控參數(shù)調(diào)控等技術，以植物籬定量化應用為主體，綜合構建并優(yōu)化植物群落，構建坡面面源污染植物防控屏障，形成礦區(qū)水陸過渡帶面源污染生物阻控集成技術。小試實驗第51頁，共63頁。（3）基于植物籬的礦山水陸過渡帶污染阻控技術礦山水陸過渡帶污染阻控技

29、術小試實驗結果第52頁，共63頁。關鍵技術4.太子河流域山區(qū)段生態(tài)建設與管理平臺構建關鍵技術 （1）基于PSFR評估框架太子河流域水生態(tài)安全研究 （2）葠窩水庫污染控制和生態(tài)恢復技術研究 （3）氣候變化背景下太子河山區(qū)段上游河流水生態(tài)安全診斷及保護的適應性管理對策 （4）“生態(tài)修復-生態(tài)效應-水質(zhì)響應”一體化的生態(tài)建設與管理示范平臺第53頁，共63頁。（1）基于PSFR評估框架的太子河流域水生態(tài)安全研究以“壓力-狀態(tài)-響應”為體系框架，從生態(tài)環(huán)境壓力、生態(tài)系統(tǒng)健康、生態(tài)服務功能和環(huán)境風險4個專項指標，采用層次分析法（AHP）構建河流生態(tài)安全評價指標體系。評估指標體系構建及數(shù)據(jù)分析第54頁，共6

30、3頁。（1）基于PSFR評估框架的太子河流域水生態(tài)安全研究太子河水生態(tài)安全評價結果105個小流域中并不存在“很不安全”的狀態(tài)，而處于“不安全”狀態(tài)的小流域也只有5個，只占總數(shù)的4.8%. 多數(shù)小流域均處于“較安全”和“一般”狀態(tài)。第55頁，共63頁。（2）葠窩水庫污染控制和生態(tài)恢復技術研究完成葠窩水庫生境、生物調(diào)研，完成生物毒性甄別所用生物受體搖蚊幼蟲的野外采集，實驗室訓話及擴繁工作；建立沉積物毒性的實驗室甄別方法。葠窩水庫水質(zhì)調(diào)查結果近年來總氮、總磷、氨氮均超過三類標準，營養(yǎng)鹽指標存在部分時段超標問題，基本無毒害污染物問題（重金屬等）第56頁，共63頁。（2）葠窩水庫污染控制和生態(tài)恢復技術研究葠窩水庫水生物現(xiàn)狀調(diào)查結果水質(zhì)指標與魚類物種多樣性指標（FS）、魚類BP指數(shù)(FBP)、藻類多樣性指數(shù)(AS)、藻類BP指數(shù)(ABP)有良好的響應關系。第57頁，共63頁。（3）氣候變化背景下太子河山區(qū)段上游河流水生態(tài)安全診斷及保護的適應性管理對