【关键词】环境问题；生态环境；修复；发展
随着地球人口的不断增加和工农业发展速度的日益加快，全球各地的环境问题越来越突出。自从工业革命胜利以来，生产力的提高促使了人们对自然资源需求水平的提升、生产强度的增大。在这种基础上，有毒、有害物质不断的输入到环境之中，远远超过了环境的自净能力而导致了严重的环境污染问题。为了有效解决人类面临的这种重大问题，有关工作人士对大气污染、地表水污染的研究不断深入，且已经取得了一定的研究成绩。生态环境修复就是基于这种时代背景下产生的一种环境修复新技术，在基于原有修复基础上延伸形成的生态修复手段。
1.生态环境修复概述
目前，我国已经进入了工农业发展的重要时期，社会经济的和谐发展已成为党中央和政府高度高度关注的重大问题。在全面建设小康社会的时代背景下，使得社会、经济和文化等方面的全方位、全面性的工作模式，这也为生态环境保护问题奠定了坚实的基础。
1.1生态环境修复概念
生态环境修复是基于生物修复基础上实施的一种修复新技术，是正在发展的一种新技术。生态环境修复技术也被广泛的称之为生态修复，在目前被广泛认同的一种生物修复定义主要指的是利用微生物的催化降解有机污染物，从而使得修复被污染的环境或者消除环境中所含有的污染物问题，是一个受控或者自发性的过程，这也是目前我们常说的狭义定义。
1.2生态环境修复特点
从当前环境污染现状进行分析，环境污染问题是一个普遍性、隐蔽性、累积性、滞后性以及难以治理特点的问题，其修复周期与大气、地表水污染有着密切的关系。这一问题截至目前已成为环境科学工作人员研究最多的课题之一，同时也是一个世界性难题。虽然人们目前已经在污染土壤和地下水物理修复、化学修复、生物修复领域取得了长足进展，但是其中存在的问题还是较为普遍，这些修复方法在应用的同时往往会对地下水、土壤结构造成二次污染，不仅使得污染面积扩大，甚至是形成累积污染。为此，在近年来的环境污染问题研究中，逐渐形成了生态修复这一新技术，这一技术的应用中除了微生物修复之外，还具备着植物修复、动植物修复乃至酶学修复等方式的出现，赋予了生物修复广泛的内涵，即生物修复是指利用细菌、真菌以及其他微生物进行分解，然后改变土壤、水质金属活性在环境中结合态，通过改变污染物的化学或者物理特性来改变环境中的迁移、转化和降解速率，是目前使用最广、最多以及最有效的环境修复技术。
1.3生态环境修复技术的构成
从修复原理的角度对这一问题进行分析，这一技术是一个集物理修复、化学修复和生物修复为一体的环境修复技术，是在充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素，根据污染物的理性性质，通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应，使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常，为了节省环境治理的成本，物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段，近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子，还是工程措施，对于修复生物的生命活动来说，是非常重要的影响要素。
物理与化学修复措施与生物修复的结合，是生态修复必不可少的构成要素，其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中，把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来，才能形成有效的生态修复技术。
1.4植物修复—生态修复的基本形式
植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的，其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。
目前，植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面，如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化；池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化；污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。
在污染环境治理中，从形式上来看，似乎主要是植物在起作用，但实际上植物修复过程中，往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素（这些因素可以部分人为调控）等在共同起作用。因而，总的来说，植物修复几乎包括了生态修复的所有机制，是生态修复的基本形式。
1.5污染环境修复标准—生态修复评判基础
污染环境修复标准是指呗技术和法规所确定、确立的环境清洁水平，通过生态修复或利用各种清洁技术手段，使环境中污染物的浓度降低到对人体健康和生态系统不构成威胁的、技术和法规可接受的水平。
近年来，污染环境的修复一直是热点领域。然而，污染环境修复标准的制定远远落后于修复方法的研究，这就很难说清楚环境修复到什么程度才可以认为是清洁的。
在世界范围内，污染土壤修复标准是一个较新的领域，一些发达国家也是刚刚制定玩土壤修复标准。从总体上来看，各国土壤环境质量标准的建立工作，均大大滞后于其大气、水环境质量标准的建立工作；各国污染土壤修复标准的建立工作，又大大滞后于去土壤环境质量标准的监理工作。
2.可持续发展途径的生态修复前景
目前，实施可持续发展的必然途径是实现生态文明，因为在生态环境的基本思想中，生态文明就是以实现人与自然的和谐发展为宗旨，强调人类与自然环境的共同发展，在维持自然界再生产的基础上进行经济再生产。国家制定可持续发展战略，是以物质体系为出发点，一定的物质体系基础，决定了中国可持续发展的纲领、战略与对策。在这种条件背景下，正是基于可持续发展观念以上的特点，生态环境修复理论主张把人的角色从自然共同体的征服者改变成共同体的普通一员，强调生态系统是一个由相互依赖的各个部分组成的统一体的，在修复的过程中充分的利用原有修复技术，并在此基础上不断深入改造，并将它们有机的结合起来，使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时，也有利于污染物的去除或转化，将极大地提高生物修复或植物修复的效率，这一点对于生态修复来说是至关重要的。
3.结束语
总而言之，人类赖以生存、生产的生态环境在现阶段虽然还面临着许多问题，而且也有部分问题是目前难以克服和解决的，但是作为社会活动的主体，人类势必在关注自身发展的同时，也应该密切关注生态环境保护的可持续发展，使得生态环境修复的可持续发展能够在人类社会发展的限度内合理运行，为合理、科学的解决环境问题奠定扎实的基础。
【参考文献】
关键词：生态环境可持续发展环境修复
随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展，特别是工业革命以来，人类对自然资源需求水平不断提高，生产强度日益加大，有毒、有害废气物质不断的输入环境，远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题，对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛，许多技术已相当成熟并被广泛应用。
对于污染土壤及地下水的之力来说，由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点，其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域，同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索，形成了一些实用技术，但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染，对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此，近年来，人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上，进一步提出了生态修复的理念，并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索，试图以生态学的原理和方法，在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展，从而达到可持续发展。
一、生物修复—生态修复的基础
生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一，是正在发展中的技术，是生态修复的基础。
目前被广泛认同的生物修复定义，是指微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程，这是狭义的定义。
除了微生物修复外，植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现，赋予了生物修复更广泛的内涵，即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物，甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性，改变重金属的活性或在环境中结合态，通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。
目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。
二、物理与化学修复—生态修复的构成要素
从修复原理来看，物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素，根据污染物的理性性质，通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应，使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常，为了节省环境治理的成本，物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段，近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子，还是工程措施，对于修复生物的生命活动来说，是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来，使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时，也有利于污染物的去除或转化，将极大地提高生物修复或植物修复的效率，这一点对于生态修复来说是至关重要的。
物理与化学修复措施与生物修复的结合，是生态修复必不可少的构成要素，其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中，把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来，才能形成有效的生态修复技术。
三、植物修复—生态修复的基本形式
植物修复这一概念大约是年代前期提出来的，其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。
目前，植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面，如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化；池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化；污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。
在污染环境治理中，从形式上来看，似乎主要是植物在起作用，但实际上植物修复过程中，往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素（这些因素可以部分人为调控）等在共同起作用。因而，总的来说，植物修复几乎包括了生态修复的所有机制，是生态修复的基本形式。
摘要近年来，人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上，进一步提出了生态修复的理念，并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索，试图以生态学的原理和方法，在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展，从而达到可持续发展……
关键词生态环境可持续发展环境修复
文章编号-（
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随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展，特别是工业革命以来，人类对自然资源需求水平不断提高，生产强度日益加大，有毒、有害废气物质不断的输入环境，远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题，对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛，许多技术已相当成熟并被广泛应用。
对于污染土壤及地下水的之力来说，由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点，其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域，同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索，形成了一些实用技术，但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染，对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此，近年来，人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上，进一步提出了生态修复的理念，并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索，试图以生态学的原理和方法，在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展，从而达到可持续发展。
一、生物修复—生态修复的基础
生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一，是正在发展中的技术，是生态修复的基础。
目前被广泛认同的生物修复定义，是指微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程，这是狭义的定义。
除了微生物修复外，植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现，赋予了生物修复更广泛的内涵，即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物，甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性，改变重金属的活性或在环境中结合态，通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。
目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。
二、物理与化学修复—生态修复的构成要素
从修复原理来看，物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素，根据污染物的理性性质，通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应，使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常，为了节省环境治理的成本，物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段，近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子，还是工程措施，对于修复生物的生命活动来说，是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来，使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时，也有利于污染物的去除或转化，将极大地提高生物修复或植物修复的效率，这一点对于生态修复来说是至关重要的。
物理与化学修复措施与生物修复的结合，是生态修复必不可少的构成要素，其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中，把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来，才能形成有效的生态修复技术。
三、植物修复—生态修复的基本形式
植物修复这一概念大约是年代前期提出来的，其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。
目前，植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面，如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化；池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化；污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。
水源短缺加剧
导致汾河水源短缺情况加剧的主要原因一是降水减少、经济社会发展对水资源需求量增加等，引起汾河中下游干流河道断流；二是工业和城市生活严重依赖地下水开采，以及农业用水增加，致使地下水严重超采，造成水位急剧下降；三是污水垃圾处理水平低，中水价格不合理，回用规模小，加剧水资源的短缺；四是植被被破坏，土壤储存水分能力下降；五是煤炭等矿产资源的过度开采，造成水资源的严重破坏。
生物多样性急剧减少
汾河中下游流域的生物多样性在人为因素影响下急剧减少，主要是河道乔灌木的过度砍伐，造成了大量动物、植物、微生物受到威胁；其次是为了提高粮食产量和加大畜牧业的发展，人们过度开垦和过度放牧，造成生物所需的食物大大减少；三是捕捞业的发展，人工过度的捕捞使得生物数量大大降低，很多种类已经绝迹；四是山西工业化的发展造成环境污染，很多不能适应环境的生物被很快淘汰。
生态修复技术概述
水环境生态修复技术是通过调控水生态环境中相互制约又相互促进的各环境影响因子，促使其形成平衡和稳定的生态系统为目标。生态修复技术包括利用培育的高等植物或培养、接种的微生物的生命代谢活动，对水体中污染物进行富集、转化、吸收及降解，使水质得到净化的相关技术。该技术具有修复效果稳定、低耗能或不需耗能、工程造价相对较低、运行成本低廉以及不形成二次污染等特点，主要用于受污染而失衡的自然水生系统的修复。这类水生态修复技术在发达国家已经得到较为成功的应用，在我国也开始大量的应用，主要有土地处理、高效微生物固定化和人工湿地等技术。
1土地处理技术
废水的土地处理，是将一、二级处理出水用于农田、牧场或林木灌溉，或将原废水经土壤渗滤后回注于地下水等处理技术的总称。废水中通常含有农作物需要的各种营养成分。据我国一些城市污水的测定结果表明，污水中含T-N为30~90mg/L，NH3-N为20~50mg/L，P为3~4mg/L，K为5~40mg/L。上述养分经一级或二级处理后只有少量被除去，而大部分随出水排出。利用废水灌溉，不仅解决了农牧林业对水、肥两大要素的需求，并通过其中的腐植性提高土壤肥力和地温，可获得十分显著的增产效果，而且能除去人工生化处理难以除去的N，P营养物和难生化降解有机物，进一步降低COD，SS和病原菌，使废水资源得到再生。
2高效微生物固定化技术
高效微生物固定化技术是近年来随着废水处理的不断完善和需求而发展起来的新型技术。是指将经过培养的高效微生物、酶或菌藻共生群限制在特定的材料区域内部，达到提高微生物或酶的浓度，创造有利于生物代谢的环境，有效减少微生物流失，并使固液容易分离的目的。该类技术主要用于治理富营养化水体。
3人工湿地技术
人工湿地是在土地处理、稳定塘和生物滤池等污水处理技术基础上发展起来的一种人工构建并控制的、主要利用天然净化能力的污水处理和生态修复技术。它利用了微生物、湿生植物和动物等一系列生物的代谢活动，综合了物理的、化学的和生物的复杂过程，使污水中污染成分得以降解，并将其无害化或转化为可利用的物质。
人工湿地技术的可行性分析
1人工湿地水质净化机理
人工湿地床基具有巨大表面积、特定的化学组成和无数的植物根系及其代谢产物（氧、生物活性物质），为污染物的过滤截留、物理和化学吸附、化学分解和沉淀、生物摄取和氧化分解、矿化等提供了很好的条件。污水中的有机物主要依靠人工湿地床基内的物理和生物、化学的综合过程去除；不溶性有机物被过滤截留、水解、生物摄取和氧化分解；溶解有机物直接被水解、生物摄取和氧化分解；氨氮在床基中大部分通过硝化—反硝化生化过程被去除，部分氨氮和硝氮通过植物吸收而去除；有机氮主要呈悬浮状，被床基过滤截留，并通过生化作用矿化为氨氮、硝氮，进而通过植物吸收和硝化—反硝化过程去除；污水中磷大多以正磷酸盐形式存在，并主要通过人工湿地床基中的钙、铁、铝离子沉淀固着，以及植物的吸收过程去除，沉淀固着在床基中的磷可通过床基料更换而移出；污水中一些微量的金属通过人工湿地床基的吸附或沉淀作用去除，被湿地植物吸附、吸收去除。污水中大部分病原菌和病毒被人工湿地床基好氧微生物摄食分解，部分被植物根系分泌物杀灭。
2人工湿地的类型分析
从工程设计的角度出发，按照系统布水方式的不同或水在系统中流动方式不同划分为表面流人工湿地（自由表流湿地和构筑表流湿地）、潜流人工湿地（水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地和复合式潜流湿地）。不同类型的人工湿地对特征污染物的去除效果不同，具有各自的优缺点。表面流人工湿地和自然湿地类似，污水从湿地表面流过，在流动的过程中得到净化。这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点，但占地面积较大，水力负荷率较小，去污能力有限。
垂直潜流人工湿地是指污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。其硝化能力高于水平潜流人工湿地，可用于处理氨氮含量较高的污水。其缺点是对有机物的处理能力不如水平潜流人工湿地系统，落干/淹水时间较长，控制相对复杂，夏季有孳生蚊蝇的现象。水平潜流人工湿地因污水从一端水平流过填料床而得名，它由一个或多个填料床组成，床体填充基质，床底设有防渗，防止污染地下水。与表面流人工湿地相比，水平潜流人工湿地的水力负荷较大，对BOD5、CODcr、SS、重金属等污染指标的去除效果好，而且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象，有利于在北方地区的冬季运行。
沈阳环境科学研究院开发的复合流式潜流人工湿地技术（以水平流为主，与垂直流结合）中的复合流湿地结构由底至上分别为防渗区、导淤区、主控区及种植区。与其他类型人工湿地相比，复合流式潜流人工湿地的水力负荷大，对BOD5、CODcr、SS、氮磷等污染指标的去除效果好，而且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象，特别是能有效地解决湿地系统的淤堵问题和北方地区的冬季运行问题。
3人工湿地生态修复适用性分析
从汾河流域亟待解决的主要生态环境问题来看，主要是水污染的治理、生物多样性的恢复以及水资源的保护和利用问题。而人工湿地的技术特点正是以不同类型的湿地系统的营建和组合来实现河流水质的净化、生物栖息地的营建和水源涵养与保护，这从形式到内容都与汾河生态修复的总体目标相一致。再从该技术的经济可行性和技术成熟性来看，人工湿地技术是目前水质净化与生态修复技术中投资较低，且便于维护管理的实用技术。目前，我国已经颁布实施了《人工湿地污水处理工程技术规范》，使人工湿地生态治污技术进入到标准化、规范化的阶段,在河道与湖泊水体净化和生态修复方面已有很多成熟应用的经验。从人工湿地类型特点的适用性来看,水平潜流人工湿地和复合流式潜流人工湿地的选用有利于处理污染负荷较高的水体,适宜净化目前汾河中下游严重污染的水质。表面流人工湿地处理负荷虽然较低，但便于在汾河滩地应用，对河水水质有较好的缓冲调整作用，有利于汾河流域生物多样性的改善与营建。
因此，可根据汾河及其支流的不同河道特点、河床与滩地的可利用性、不同河段的水质污染状况和生态修复目标，在不同河段将潜流湿地与表流湿地优化组合，合理布设。对于汾河太原出境处的严重污染河段还可考虑适当的预处理措施，以保证水质达标及湿地系统的入水要求。综上，结合汾河流域的生态环境问题和人工湿地生态修复的技术特点，以人工湿地为主要技术手段实施该流域的生态修复是可行的。
汾河流域污染治理和生态修复的对策
1源头治理调整布局和优化结构
对生活污水及工业废水要进行源头治理，坚决杜绝未经处理直接向汾河排污。在沿岸几个重点排污城市应增扩建污水厂，扩大处理规模，中小城市也应因地制宜地建设合适规模的污水处理厂或污水处理设施。工业废水应当根据各个企业的产品及所产废水性质区别对待，经过处理的废水，有回用条件的应该回用，不能回用的也要实行达标排放，应坚持“谁污染，谁治理”的原则，从污染源上治理汾河水污染。对于汾河中下游流域的污水治理，应结合实际情况，建议污水先通过城市污水厂处理，再通过湿地系统处理后排放入河，这样对于水环境容量较低、自净能力较弱的汾河来讲是十分必要的，有利于汾河的断面达标。特别是人工湿地技术，不但成本低，而且植物根系土壤可以涵养水分，大量植被的形成有利于生物数量与种类增多，同时可营建生态景观，恢复人与自然和谐相处的生态环境。
2加快汾河支流流域治理
汾河支流是汾河全流域的重点水源补充，直接影响着汾河流域的水生态环境，与其生态修复息息相关，故针对汾河支流应采取有效的治理措施。第一，对汾河支流流域内的污染源进行治理，从源头上对排入汾河支流的污水进行治理，降低入河的水质指标，为汾河支流的生态修复做准备；第二，以人工湿地技术为主，在汾河支流干线实施生态修复，提高水环境容量；第三，在汾河支流入汾河河口处营建河口人工湿地，利用潜流湿地、功能表流湿地和景观表流湿地相结合的方式进一步改善汾河的支流水质，同时营造湿地景观环境，提高汾河流域河口环境质量。
3落实汾河流域干流人工湿地生态修复工程
以汾河流域干流殊区域重点段生态修复为基础，以人工湿地生态修复技术为依托，加快落实汾河整个流域干流人工湿地生态修复工程，改善汾河水水质指标，增强汾河的自净能力。通过湿地工程的营建，流域内的植被系统逐渐得到修复，野生动物系统也会随之得到恢复，有效地提高了生物多样性，从而使汾河流域生态环境从根本上得到修复。
4提高全民水忧患意识，依法保护水资源
水是生命的源泉，是人类生存的命脉。水利，是农业的命脉，也是工业和整个国民经济的命脉，是国民经济的基础产业和基础设施。因此，必须加大宣传力度，增强全民水忧患意识，强化水利基础产业的重要地位。加大环保宣教力度，提高环保法律法规的普及，提高全民的环境意识和法制观念。公众要通过扩展环境权益来提高环境意识，把个人的环境意识的提高过程与对人们切身利益的保护和改善联系起来，自觉参与环境管理。
现代工程机械结构复杂，自动化程度高，生产效率倍增，但价格昂贵，应用和维护成本高，一旦出现故障，造成生产与维修的经济损失也比较严重。因此，合理运用、科学管理、长期稳定的保持机械良好的技术性能状态，保持高效率低成本运行，对企业的管理、运营、施工进度、成本控制和经济效益有十分重要的意义。工程机械的科学管理和维修养护是其发挥良好效率的保障。工程机械运用频率高，运转时间长，机械施工环境条件恶劣复杂，对工程机械各项性能提出更高的要求。但目前车辆管理、养护、维修的理论、模式和技术，仍沿用八十年代的传统方式，无法适应全寿命健康运用的要求。
二、机械设备健康学简介
机械设备健康学是医学科学、仿生科学与设备维修科学、表面工程科学交叉的新兴学科，主要具有如下特点：
（一）以系统论、信息论、控制论、健康论为基础理论；
（二）以 “预防性动态健康管理和动态养护维修”为主要特征；实现机械设备可靠性的人―机结合的双向健康控制。
（三）以“全寿命健康” 为目标，对机械设备的技术状态和健康运用实施全程监控。
（四）以建立“自养护、自修复、自补偿、自适应”的仿生学机能为基础，部分取代人工保养维修，促进机械设备管理与维修模式的变革。
（五）以提高企业经济效益为中心，追求经济、技术、管理的最优化，积极推进机械设备的管理、应用、维修的科技进步，不断降低并有效控制机械设备的寿命周期费用，提高综合效率。
三、机械设备健康学组成
机械设备健康学包括三个组成部分：机械设备健康理论、机械设备健康监控、机械设备动态养护维修。
（一）机械设备健康理论。
机械设备健康理论，着眼于微观和介观的动态变化和损伤过程控制，研究机械损伤的动态演变过程，特点规律；研究事前预防、过程监控、动态养护维修和机械设备的健康保健制度等，即研究如何使机械设备保持健康运用，不出或少出故障，减免停机解体维修。其特点是全寿命持续性保持健康和最合理的成本消耗。
（二）机械设备健康监测。
机械设备零部件的失效、各系统配合平衡的紊乱、技术工况的下降是一个由量变到质变的过程，这个过程一定会以状态参量的变化表现出来。健康学监测要求尽可能地追踪状态参数的变化，特别是“亚健康状态”的变化动向，增加监测的频度和内容。因此，发展机械设备检测技术和仪器设备是提高监控水平，保障健康运用的必要手段；最终实现管理上“制度化”，检测指标上“标准化”，检测技术上的“智能化”发展目标。
（三）机械设备动态养护维修。
动态养护维修以保持机械工作内环境的稳定，减少停机检修，减免解体维修为目标，通过为机械设备建立“自养护、自修复、自补偿、自适应”的仿生学机能，形成损伤与修复的动态平衡，始终保持机械设备动态健康和低成本运用。主要利用机械设备运行时特有的机械、物理、化学等条件，直接针对机件损伤的规律和特点，依据动态监测参数的分析诊断，辨证选择和实施预防―保健―康复的养护维修方案。并且根据机械设备不同的技术状态，不同的运用阶段，不同的损伤特点，有针对性地选择运用。动态养护维修技术，包括动态的原位性修复、清洗、改质强化、改性、复弹等多种动态表面工程技术，目前在发动机、变速箱、压缩机、液压系统、轴承等各机械总成中广泛应用。
四、加强工程机械设备健康管理的意义
（一）保障工程机械设备的健康率、利用率，提高运营效率。
健康管理与动态养护维修是工程机械设备持续健康运用的有效保障方法，在机械养护中，建立并保持其“自养护、自修复、自适应机能”，就能够实现工程机械设备的高健康率、高利用率，低故障率、低维修率，从而保证生产效率。
（二）保障良好使用性能，减少停机减修误工损失。
对于需要停车检修的工程机械设备，动态养护维修可以使其自动恢复和保持良好的使用性能，减免停机解体修理。
关键词：土壤 重金属污染 修复 研究进展
中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0121-02
随着世界人口不断增加，工业化进程不断推进，能源开发和城镇建设飞速发展。人类改造自然的活动不断扩大，愈来愈多潜在性有毒物质排放到生物圈，其中大部分进入土壤圈，对土壤环境和人的健康构成威胁，其中包括重金属。在化学中，重金属一般指密度在4.5 g/cm3以上的金属，而在环境污染研究中所说的重金属实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，其次是指有一定毒性的一般重金属，如锌、铜、镍、钴、锡等。目前最引起人们关注的是汞、镉、铅、铬、砷，被合称为重金属污染中的“五毒”。通过食物链，排放到土壤中的重金属直接对生长于被污染土壤上的植物造成伤害以及通过食物链直接或间接地对人体健康造成伤害。重金属污染土壤的修复技术按学科分主要分为三大类：生物修复、化学修复和物理修复，按修复场地分为两种：就地修复和离地修复。本文主要是以第一种分类方法进行有关论述。
1 重金属在土壤中的存在形态
重金属的生物毒性不仅取决于其总量，更多的是受存在形态的影响。重金属在土壤中的存在形态决定了重金属的迁移和生物利用，从而影响其生物活性与毒性重金属在土壤中主要以以下几种形态存在（1）水溶态；（2）可交换态；（3）碳酸盐结合态；（4）铁锰氧化物结合态；（5）有机结合态；（6）残留态。随环境条件的改变，各形态之间可以发生相互转化，从而改变重金属在土壤中的生物有效性和毒性。水溶态、离子交换态的重金属在土壤环境中最为活跃，活性大，毒性也最强，易被植物吸收，也容易被吸附、淋失或发生反应转为其它形态。残留态的重金属与土壤结合最牢固，用普通的方法不能从土壤中提取出来，它的活性也最小，几乎不能被植物吸收，毒性也最小。
2 重金属的危害
大多数重金属元素都是生物代谢非必须元素，当其在环境中的存在量和在生物体中的量超过一定标准时便会对环境和生物体造成伤害。
2.1 对环境的伤害
土壤被重金属污染，很难清除，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下会进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其它次生生态环境问题。
2.2 对植物的伤害
通常情况下，植物体内的重金属含量随着其着生土壤重金属含量的增加而增加，当到达一定量后，就会影响植物的生长发育，抑制植物的光合作用过程、抑制植物的呼吸作用过程、抑制新陈代谢，导致植物生物量、产量和品质下降。
2.3 对动物及人体的伤害
重金属通过空气、水、食物等渠道进入动物和体内，产生遗传毒性、生殖毒性等，极大地影响了人群的健康和可持续发展。土壤重金属污染在植物中积累后，并通过食物链富集到动物和人体中，危害人畜健康，达到一定量后便引发癌症和其它疾病等。某些重金属如铜、钒、可引起人和的生殖障碍；铜、汞可影响影响胚胎的正常发育；铜可对儿童中枢神经系统造成影响，可导致其行为功能改变如学习困难、空间综合能力下降、运动失调、多动、易冲动、注意力下降、侵袭性增加、智商下降等；镉可影响儿童的正常发育等；锰会引起肺炎和其它疾病。
3 重金属污染土壤修复技术
3.1 重金属污染土壤生物修复技术
3.1.1 植物修复技术
植物修复（Phytoremediation）指将某种特定植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的。植物修复通常包括：植物提取作用、植物挥发作用、根际滤除作用。植物修复技术因其廉价、就地、绿色、生态、经济的优点而广受关注和期待，但目前植物修复技术也具有自身的局限性，主要表现是：多数超积累植物，只能积累一种或者两种重金属元素，而实际情况大多为几种重金属的复合污染；其次是超富集植物个体矮小，生长缓慢，生长周期长，修复重金属污染土地效率低，经济上并不一定合理。因此，能否找到超积累植物是植物修复技术是否能够推广和业化的关键。到目前为止，在美国、澳大利亚、新西兰等国已发现能富集重金属的超积累植物 500多种，其中有360多种是富集Ni的植物。我国开展这方面的工作较晚，到目前为止，已陆续发现了锰超积累植物商陆（Phytolaccaceae），As超富集植物蜈蚣草（Pteris vittata），大叶井口边草（P.cretica），Cd超富集植物宝山堇菜（Viola baoshanensis）和龙葵，Zn超富集植物东南景天（Sedumalf redii）以及Cu超富集植物海州香薷（Ellsholtziasplendens）和鸭跖草（Commelina communis）。
3.1.2 重金属污染土壤微生物修复技术
重金属污染土壤微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度，或通过微生物来促进植物对重金属的吸收等其他修复过程。重金属污染的微生物修复包含两个方面的技术，即生物吸附和生物氧化、还原。前者是重金属被活的或死的生物体所吸附的过程；后者则是利用微生物改变重金属离子的氧化、还原状态来降低环境和水体中的重金属水平。
3.1.3 重金属污染土壤低等动物修复技术
低等动物修复是利用土壤中的某些低等动物的活动改变重金属在土壤中的存在形态、或者直接吸收土壤中的重金属，以达到修复效果。如张冬明等通过用中国热带农业科学院植物与环境保护研究所提供的赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）和海南省典型的砖红壤为研究材料对砖红壤中Pb的形态研究表明蚯蚓活动降低了残渣态Pb含量，显著提高了土壤交换态、无定形氧化铁结合态含量，蚯蚓活动可以显著提高Pb污染土壤的修复效率[13]。由此表明蚯蚓能够改变土壤中Pb的形态分配和能直接吸收Zn和Cd，对重金属污染土壤修复有开发前景。
3.1.4 重金属污染土壤物理修复技术
物理修复技术通过物理手段用清洁土壤更换被污染土壤或部分更换被污染土壤，使污染物浓度降低到临界危害浓度以下或阻碍污染物与植物根系接触，从而阻碍重金属在食物链中的传递。物理修复过程中常用的方法是客土法。日本神通川地区的镉污染土壤，截至1997年共有646 hm2土地用物理修复方法进行了修复。客土法修复重金属污染土壤效果好、直接、完全彻底，但也存在实施费用高、客土来源和污染土壤去向难以解决等困难，经济不发达地区难以承受，难以大面积开展修复。
3.1.5 重金属污染土壤化学修复技术
化学修复方法通过向土壤中添加一定的化学修复剂或用电化学的方法改变重金属元素在土壤中的存在形态、分布特征及迁移性。一方面通过向土壤中加入一些表面活性剂或螯合剂，增加重金属的生物有效性，结合植物修复技术或直接清除的方式达到对土壤的清洁作用；另外可以向土壤中加入化学固定剂和稳定剂，减少其向植物体累运输，直接阻断重金属在食物链中的传递，从而减轻其给人类带来的伤害；再次利用电化学原理和方法，通过电流作用诱导重金属粒子向电极一端聚集，再将其清除。与其它修复方法相比，化学修复方法具有操手段多，效率高，见效快，方便大规模开展修复等优点而在很多污染土壤修复工程中应用。常用的化学修复方法有：淋洗一提取法、固定稳定法、电动法。各种具体修复方法都有其具体的实施条件和过程，下面分别给予介绍。
3.2 淋洗-提取法
土壤淋洗技术是通过离子交换、吸附与螯合作用将土壤固相中的重金属转移到土壤液相中，然后处理其废水，回收重金属和提取剂，或者结合植物修复技术将重金属从土壤中分离出来。淋洗法具有方法简便、处理量大、见效快等优点，适用于大面积、重度污染的治理。特别适用于轻质土和砂质土，但对渗透系数很低的土壤效果不好。但是有些提取剂在使用过程中也存在负面因素：无机酸冲洗污染土壤时，会破坏土壤的理化性质，大量土壤养分淋失，破坏土壤微团聚体结构；人工螯合剂又比较昂贵，修复成本高，（如EDTA）含有重金属螯合剂的回收上也还存在很多未解决的问题，易对土壤造成二次污染。冲洗剂最好选择自然来源的，如酒石酸、柠檬酸等，天然有机酸除对重金属有一定的清除能力外，其生物降解性也好，对环境无污染。
3.3 固定稳定法
固定稳定法是向土壤中添加一些化学固定稳定剂，改变重金属的形态， 降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力，减轻对生态系统的危害。常用的固定稳定剂有磷酸盐类化合物、石灰、高炉渣、矿渣、粉煤灰、腐殖酸类肥料、有机肥料、氧化剂、还原剂等。受重金属污染的酸性土壤，施用石灰、高炉渣、矿渣、粉煤灰等碱性物质，或配施钙镁磷肥、硅肥等碱性肥料，能降低重金属的溶解度，从而可有效地减少重金属对土壤的不良影响，降低植物体的重金属浓度。同时也可以向土壤中施用腐殖酸类肥料、有机肥料、氧化剂、还原剂等，都可以降低污染物的毒性。固定稳定修复法修复过程中土壤结构不受扰动，大部分添加剂便宜易得、种类多可适当选择，适于大面积地区操作。
3.4 电动修复法
电动修复法主要是根据电化学原理及电解池原理，具有类似性质的重金属离子通过电迁移、电渗流或电泳的途径向电极的一端集聚。并通过进一步的处理从而实现污染土壤样品的减污或清洁。这种修复方法具有处理成本低、修复效率高、后处理方便等一系列优点，有非常好的应用前景。但电动修复技术在重金属污染土壤修复的研究起步晚，有关这方面的报道少。同时该方法必须在酸性土壤条件下进行，在调节土壤酸性时会同时带来对土壤理化性质的破坏。
4 结语
重金属土壤污染的普遍性决定了土壤重金属污染修复的紧迫性和必要性，隐蔽性、滞后性、累积性、地域性、不可逆转性和治理难而且周期长等特性又决定修复工作面临重大挑战。上文中介绍的各种修复手段都有自身的优缺点，如能将各种修复方法很好地实现整合，特别是植物修复、微生物修复和化学修复方法的整合必然能更有效更经济地对污染土壤进行修复。同时寻找和培育大生物量超积累植物，寻找和培育比传统修复微生物修复效果好的微生物，开发新型廉价化学修复剂，为重金属污染土壤修复工程提供更多物质和技术保障，人类修复重金属污染土壤必将成为一件容易的事。
参考文献
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[2] 王友保，张莉，沈章军，等.铜尾矿库区土壤与植物中重金属形态分析[J].应用生态学报，2005，16（12）：2418-24221，1997，26（2）：259-264.
[3] 周启星.复合污染生态学[M].北京：中国环境科学出版社，1995：4-9.
关键词：水生态保护与修复；课件建设；难点；重点
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）16-0123-02
一、《水生态保护与修复》课件建设的背景和意义
《水生态保护及修复》课程的诞生和建设的原因是：1）严重的与水相关的生态环境问题阻碍了社会经济的可持续发展。2）由于当前水问题是区域发展的一大问题。因此为了保持和发挥我国的生态系统的正常功能，实现可持续发展，以水为主线，从应用的角度进行现状各种生态系统的保护并对退化的生态系统进行修复成为了必然[1]；3）水生态保护与修复是《水污染防治行动计划》的实施的有力途径。《水生态保护与修复》课程是2009年开设的新课程，2012年有正式出版的教材。目前还没有公开出版的课件。该课程是河海大学水文水资源学院以解决当前我国面临的严重的生态破坏与环境污染问题尤其是水问题为目的，实现水生态文明而设立的一门专业主干课程，也是专业核心课程。课程内容具有实践应用性。针对各种生态系统存在的生态环境问题提出生态保护与综合修复的措施及方法，并与实例相结合。课程的内容会随我国水生态保护与修复的进程而发生改变，需要及时更新和扩充。本课程定位为普通高等教育“十二五”规划教材和全国水利行业规划教材课程，适合于生态学、水文学、环境科学及其他相关学科的老师、学生及科研工作者。多媒体课件的建设可以让使用者更便捷的自主学习。更重要的是，信息化时代，适应大学课堂教学时限性及提倡学生的自主性有机统一的特点、网络课件建设的需要和以学生为中心的教学模式的推行，均决定了多媒体课件建设的必要性。课件的建设不仅可以让河海大学的大学生受益，也可让想学习该课程的其他高校的老师、学生及科研工作者受益。
二、《水生态保护与修复》课件建设的重点
1.确定课件内容遵循的原则。《水生态保护和修复》课件内容的出发点和落脚点是水生态文明和可持续发展。因此本课件内容遵循的原则是水生态文明和可持续发展。
2.典型案例素材的收集，突出课件的实用性和代表性。《水生态保护与修复》的突出特征是应用性和实践性，学习此课件的目的就是会制定一个区域的生态保护与修复的方案。如何把一个区域的生态保护与修复的方案包含的内容（生态概况介绍、生态问题及其成因分析、生态退化程度的判定、生态保护与修复方法及生态保护与修复的具体实施步骤）和恰当的实例相结合，让此课件的学习者可以模仿，可以成功地按自己学习的课件理论，为自己关心的区域制定一个完美的生态保护与修复方案，以解决当地由于人类活动所造成与水相关的生态破坏和环境污染问题得到扼制并使退化的生态系统逐渐修复。
3.制作精良的多媒体课件。收集相关文字、声频、视频素材，充分利用来自Internet的信息资源，通过计算机多媒体（视频、声音、动画）图片、文字等来表述并构成课堂要件。在制作多媒体网络课件中，既体现课本知识，如主要知识点、典型区域生态退化程度的判定、针对实际问题进行适宜保护及修复方案的制定等的讲解与交互操练的设计，又驾驭于课本内容之上，突出背景知识的介绍、注重相关知识的链接，以增大学生的信息输入量，扩大学生的知识面，尽可能地调动学生的学习兴趣，帮助学生理解和解Q学习中的重点和难点，实现学生的自主化学习。
4.课件的后评估及完善。通过调查问卷，反馈学生对使用本课件的意见和建议，汇成研究报告，探索适合以学生和使用者为中心的教学模式的网络课件建设的进一步完善的方法。
三、《水生态保护与修复》课件建设的难点
1.内容言简意赅。言简意赅是好的课件的特点。《水生态保护与修复》涉及的内容包括基本理论、生态系统的功能及退化的生态系统、生态系统退化程度的判定、生态保护、生态修复、流域生态修复及水生生态系统的修复。共7章36万2千字的内容要在32学时内以课件形式展现，以水为主线突出应用性也需要言简意赅。
2.案例及时更新。《水生态保护与修复》的研究对象是受到人类活动影响的自然生态系统，随着人类社会经济的发展，对自然生态系统的影响在不断加深加大，如何在案例上体现这种影响。当前全国各大流域和省市都在开展水生态文明建设，进行水生态保护和修复，随着时间的推移老问题会解决，新问题会产生，相关案例也会及时更新。例如南京市母亲湖--玄武湖的主要生态问题是每年六月份左右出现的水体富营养化，已经受到重视，通过清淤疏浚、种植水生植物、放养滤食性鱼类、水道改造、城市雨污分流、城市生活污水处理厂的正常运转和城市绿化带的建设等修复方案来得到改善，但是随着人们生活水平的提高、生活节奏的加快、流动性的加大，宠物的放养概率加大，以及中国节日放生的习俗和人们对放生的误解，水生宠物的放养将给玄武湖水生生态系统带来了的另一潜在的生态问题――生物入侵问题，玄武湖生态系统生物入侵问题及其如何修复成为了需要更新的案例。
3.及时补充前沿知识。水生态保护与修复是新发展起来的学科，知识体系还不完善，好多问题还没研究透彻，得随着学科的发展不断地补充新知识、新理论。比如：生态修复还没有公认的统一的概念和分类体系；生物修复的分类体系还不健全；微生物从胞外环境中吸收摄取物质的方式--胞饮作用的机制还没被公认。针对生态环境问题分类的生态修复研究仅限于水土保持生态修复和环境污染的生态修复；生态系统的生物入侵问题；工程生物在生态修复方面的应用及其风险问题等等，都是有待通过未来的研究来补充的内容。
4.把握全局突出重点。《水生态保护与修复》涵盖内容很多，但课件要在整体框架下突出重点，让学习者根据自己的目的及用途学习和掌握最需要的。而且目的人群不一样，重点不一样。对于河海水文水资源学院资源环境与城乡规划管理专业的学生而言，他们大多数生活在南方水多但水质差的地区，他们关键需要掌握的是水生生态系统的保护和修复，但也需要了解总体的思维过程，在课件中如何体现是一大难点。
论文中已讨论了《水生态保护与修复》课件内容的难点和重点，但还有以下方面没有提到：1）某一区域在进行生态修复之前如何设立生态示范区进行生态修复试验，了解决定生态物修复技术效果的关键因素并评估生态修复技术的可行性和局限性。2）退化的生态系统的修复既是合理地采取可能的一切措施，短期内要达到显著的修复成果是不容易的，因为生态系统对于修复的措施要进行消化，做出反应，得花时间，另外，大气污染的干湿沉降带来的非点源污染是无法短期内彻底消除的，只有每个国家、每个流域、每个地区、每个产业及每个人，都认识到生态环境保护的重要性，均采取节能、节材的生产方式，进行水土保持，不乱砍乱伐、不乱猎乱捕、不随意排污，才有可能保持整个生态保护与修复的良性发展，最终达到生态修复的目的。因此，生态修复不是靠个人的努力，或靠某个专门部门，而是要靠全世界所有的人，所有的部门，同时为有一个健康良性发展的生态型地球而努力才行，因此说“水生态保护与修复不是一个人或一个部门或一个国家的挑战，而是全世界共同的挑战”。如何在本书中阐述和贯穿这种思想，是未来需要探讨和补充的内容。3）当前是与国际接轨的时代，水污染等生态问题也不仅仅是中国有，关于水生态保护与修复不仅仅只是国内需要解决的问题，另外现在高校培养的学生将来不仅仅只在国内，完全有可能在国外就业，这也要求进行双语化的教学，因此也要进行课件的双语化建设。
受日本国际协力机构（JICA）邀请并由国家科技部批准，2012年2月3日至11日，四川省林业厅代表团一行4人赴日本参加了生态恢复重建国际会议，并实地考察学习了日本地震灾后生态修复、国有林管理、私有林经营等经验。我们认为，日本灾后生态修复及林业管理工作中的主要做法和经验值得借鉴。 一、生态修复经验 日本政府高度重视灾后生态修复工作，通过近50年的探索实践，总结形成了特色鲜明的灾后生态修复经验。 一是突出生态修复的战略地位。日本在灾后重建别强调“生态先行”，高度重视灾后生态修复工作，将其作为经济社会可持续发展的最基础性工作。在重建工作中，将生态理念贯穿于整个重建过程，一切围绕生态，一切服务于生态，在生态修复与其它重建发生冲突时，优先保证生态修复；在道路等土建工程与森林资源保护不能兼顾时，优先保护森林资源；在提供灾后重建各种要素保障时，优先满足生态修复。 二是遵循自然规律制订长远生态修复规划。日本在制订生态修复规划时，特别注重遵循自然规律，强调生态修复是一项长期性的工作，规划不只单纯考虑应急修复，更多地着眼于灾后复兴，生态修复目标定位为自然生态系统恢复和生态功能的充分发挥，为国家可持续发展提供基础性保障。因此，生态修复规划期一般都长达10年～20年，如1995年阪神大地震生态修复规划期长达15年。规划期长，确保了生态修复的长期坚持并取得成效。 三是强调治山工程是生态修复的基础。日本的大地震多发生在山区，地震灾后生态修复的作业基础为山体。因此，日本在生态修复过程别强调对山体的修复，形成了世界著名的日本治山工程。日本治山工程以自然流域或独立山体为基本单元，从生态系统的角度进行受损山体修复，包括山坡工程、挡土工程、理水工程和坡面绿化工程等一系列工程措施，强调通过人工干预为生态修复奠定基础，实现地震灾后生态环境的完全修复。 四是高标准投入保证生态修复顺利实施。日本地震灾后生态修复资金投入巨大，单位造价极高。例如，神户市仅对阪神大地震受损山体进行修复，平均每亩投入折合人民币就超过100万元。巨额的资金投入，确保了生态修复的顺利推进。在资金投入上，日本还以法律形式明确了中央和地方政府的经费支出义务。同时，政府每年安排大量预算资金用于灾害预防、灾害紧急应对及灾后修复复兴事业，确保了地震后生态功能的加快恢复。 五是生态修复有完备的法律保障。日本在长期的灾后重建实践中，不断总结经验，制定了《严重灾害特别财政援助法》、《地震保险法》、《保安林整治临时措施法》、《滑坡防止法》、《特殊地质灾害防止及重建临时措施法》等10余部与生态修复密切相关的法律。这些法律详细规定了灾后生态修复应采取的各种措施及标日本灾后生态恢复重建经验值得借鉴赴日灾后生态恢复重建考察学习代表团日本仙台海啸灾区现场准，规范了可兼顾长远发展的资金筹措渠道和分配原则，确保了生态修复有法可依，高效推进。 二、国有林经营管理模式 日本现有国有林达1036万公顷，占全国森林资源的41%，其行政管理由农林水产省林野厅派出机构全权负责。这些派出机构实行垂直管理，只需与地方进行业务协调，不受地方政府领导，管理机构的职员全部为国家公务员。国有林管理单位只负责森林的保护、经营计划的制订、经营监督及部分治山工程，造林、采伐、林道建设等国有林经营的全部业务都通过招标制，委托给民间企业实施。同时，积极推行“分成造林”、“分成育林”和“土地借出”制度，鼓励企业、团体和个人承包经营国有林，收益分成，充分体现“应该交给民间的事就交给民间去做”的基本政策。目前，日本国有林98%的采伐、83%的人工造林、94%的抚育都交由民间机构承担。日本国有林管理工作重视听取周边社区居民意见，注重发挥国有林在促进地方经济发展中的服务功能。京都大阪森林管理事务所在岚山国有林管理工作中，每年都会邀请当地人士和有关专家，至少召开两次“岚山国有林处理的意见交流会”，听取对国有林管理的意见。2011年，当地人士在“意见交流会”上反映岚山国有林景观单调影响社区旅游发展，京都大阪森林管理事务所立即着手研究论证并提出整改方案：间伐部分林木，种植樱树、枫树、光叶榉树，通过更换树种，逐步实现森林景观的多姿多彩。京都大阪森林管理事务所还持续推进治山事业，先后实施了山腰防护工程（防止斜坡崩溃工程）和治沟工程（实现溪流稳定化工程），并在部分区域设置了防落石栅栏、防落石网，为周边社区打造了一个安全的旅游环境，促进了生态旅游的持续发展。 三、私有林经营管理模式 日本的私有林无论面积还是蓄积量均占全国一半以上。因此，私有林经营管理在日本林业工作中举足轻重。森林组合是日本私有林最基本也是最主要的组织形式和管理形式，是日本私有林所有者自己的以协作服务为职能的法人团体，已有百余年的历史。目前，加入森林组合的私有林面积占全国私有林总面积的90%。 森林组合以服务组合成员为宗旨，以满足不断增加的木材需求、加速森林资源培育和促进林业产业发展为目标，在私有林经营管理中发挥着独特的作用。主要体现在以下几方面：第一，森林组合是森林经营的主力军，通过受委托经营等形式担负起私有林经营管理的重任。第二，森林组合是发展林产工业的重要力量，通过充分利用政府对森林组合的优惠政策，积极发展林产加工业，开发具有本地特色的产品。第三，森林组合是连接林农和市场的纽带，通过对产品进行共同销售，解决了小生产和大市场的矛盾。第四，森林组合是联系政府和林主的桥梁，政府对私有林的税收减免、资金补助、优惠融资等都是通过森林组织进行。第五，森林组合是林主利益的代表，通过定期向政府反映林主的意见和要求，提高林主地位，保护林益。第六，森林组合是林业科技进步的载体，通过对组合成员进行指导，开展业务培训，提供技术和市场信息，提高了森林经营的科技含量和科技对私有林经营的贡献率。#p#分页标题#e# 日吉町森林组合提供的资料表明：该组合受林木所有者环境恶子委托，为其提供间伐作业，共间伐林木420株，出材48立方米，间伐总成本85.1万日元，木材销售收入38.4万日元，政府对采伐、运输和作业道路共计补助49.8万日元，林主不出资、不出力就获得间伐收入3.1万日元。森林组合形式的出现，有效地解决了单个林主分散经营效率低、林地面积小、规模效益差、独自经营无法适应市场变化、所有者离开农村无力经营等制约私有林发展的诸多困难，促进了私有林的有序发展。 四、日本灾后生态修复和林业管理经验对我国的启示 我国虽然与日本在国家制度和体制等方面迥异，但林业发展的客观规律相同，日本灾后生态修复和林业管理经验对我们具有重要的启示意义。 （一）生态修复规划应立足当前着眼长远。生态修复相比其它基础设施恢复重建，最显著的特点是恢复重建的长期性，包括应急恢复和生态复兴两个阶段。应急恢复是基础，可以在较短的时间内完成；生态复兴是目标，同时也是循序渐进相对漫长的过程。因此，在制订生态修复规划时，应立足当前，着眼长远，将应急恢复和生态复兴同步进行，系统规划，并一次性明确相应的政策措施和投入保障，避免出现支持政策因时、因人而异影响生态修复的顺利推进，确保生态修复长期坚持并取得成效。 （二）生态修复应多措并举协同推进。生态修复的作业基础是山体，对地质灾害隐患严重的山体进行生态修复，应借鉴日本生态修复经验，先行治山消除地质灾害隐患，再采取人工植苗、点撒播或封山育林措施恢复植被，避免生态修复成果遭受地质灾害破坏。鉴于治山和植被恢复分别由国土资源、林业、水利、畜牧等部门承担，今后开展生态修复时，相关部门应加强协调，在编制规划时统筹考虑各项重建因素，在投资安排时整合资金使用，在项目实施时做到各种措施互补，确保生态修复有序、有效推进。 （三）生态修复应遵循客观规律分步实施。生态修复的终极目标是全面恢复生态系统功能，使其在本质上真正达到自然状态下的最佳水平。因此，在进行生态修复最后一道工序——植被恢复时，必须充分考虑灾区自然、气候以及现有的技术条件，切实尊重自然规律，宜林则林、宜灌则灌、宜草则草。要切实尊重经济规律，按照“先易后难”的原则，优先实施城镇周边、交通沿线生态修复，满足重点区域生态需求。对于地质灾害隐患大、财力难以支持治山工程的区域，应待山体自然稳定后再施行植被措施，以降低生态修复成本。 （四）国有林管理应坚持保护和利用并重原则。当前，我国对国有林尤其是国有天然林实行严格的保护政策，国有林管理单位往往从自身工作出发，很少考虑其他社会利益群体的需求，客观上降低了国有林综合效益。国有林管理的目标不应是维持现状，而是要服务地方经济发展和农民增收。因此，我国国有林管理工作应根据近年来的新形势、新变化，依据“保护和利用并重”的原则对相关政策进行调整和修订；国有林管理单位应借鉴日本岚山国有林管理经验，注重与林区内和周边社区群众沟通，认真听取他们对森林资源管理的意见和建议，形成共识，努力营造全社会自觉支持保护森林资源的良好氛围。 （五）集体林经营应创新模式并加大支持力度。我国正在进行的集体林权制度改革，目的是解放和发展林业生产力。从具体实践看，户均林地面积大的地区，农民经营积极性明显提高，收益显著增加；部分少林地区，由于单户林地面积小、收益有限，农民经营林地的积极性不高，林木林地资源仍处于待开发状态。为切实破解少林地区集体林经营难题，盘活林木林地资产，基层林业部门要探索创新，指导林农通过建立股份制合作社、引入企业或大户合作经营、加速林木林地流转等方式提高集体林经营水平；也可以借鉴日本森林组合的经验，引导建立中介机构，为林农提供采伐、运输、销售、造林等全方位服务。国家也应着眼于全面推进农村小康社会建设，加大对集体林经营的政策和资金支持力度，对成片的集体林区林道建设，国家应按照通村公路标准给予资金补助。
关键词:土壤污染、生物修复、研究进展
前言
土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。加之重金属离子难移动性，长期滞留性和不可分解性的特点，对土壤生态环境造成了极大破坏，同时食物通过食物链最终进入人体，严重危害人体健康，已成为不可忽视的环境问题。随着我国人民生活水平的提高,生态环境保护日趋受到重视,国家对污染土壤治理和修复的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修复问题,已成为土壤环境研究领域的重要课题。而生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,同传统处理技术相比具有明显优势，例如其处理成本低,只为焚烧法的1/2-1/3，处理效果好,生化处理后污染物残留量可达到很低水平;对环境影响小,无二次污染,最终产物CO2、H2O和脂肪酸对人体无害，可以就地处理,避免了集输过程的二次污染,节省了处理费用，因而该技术成为最有发展潜力和市场前景的修复技术。
1.污染土壤生物修复的基本原理和特点
土壤生物修复的基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质,使土壤恢复其天然功能。由于自然的生物修复过程一般较慢,难于实际应用,因而生物修复技术是工程化在人为促进条件下的生物修复,利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烃类及各种有毒有害的有机污染物，降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、pH值、通气及营养添加等)来完成,也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。
2.污染土壤生物修复技术的种类
目前,微生物修复技术方法主要有3种:原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。
2.1原位修复技术：
原位修复技术是在不破坏土壤基本结构的情况下的微生物修复技术。有投菌法、生物培养法和生物通气法等,主要用于被有机污染物污染的土壤修复。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同时投加微生物生长所需的营养物质,通过微生物对污染物的降解和代谢达到去除污染物的目的。生物培养法是定期向土壤中投加过氧化氢和营养物,过氧化氢则在代谢过程中作为电子受体,以满足土壤微生物代谢,将污染物彻底分解为CO2和H2O。生物通气法是一种加压氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上几眼深井,安装鼓风机和抽真空机,将空气强行排入土壤中,然后抽出,土壤中的挥发性有机物也随之去除。在通入空气时,加入一定量的氨气,可为土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。
2.2异位修复技术：
异位修复处理污染土壤时,需要对污染的土壤进行大范围的扰动,主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。预制床技术是在平台上铺上砂子和石子,再铺上15-30cm厚的污染土壤,加入营养液和水,必要时加入表面活性剂,定期翻动充氧,以满足土壤微生物对氧的需要,处理过程中流出的渗滤液,即时回灌于土层,以彻底清除污染物。生物反应器技术是把污染的土壤移到生物反应器,加水混合成泥浆,调节适宣的pH值,同时加入一定量的营养物质和表面活性剂,底部鼓入空气充氧,满足微生物所需氧气的同时,使微生物与污染物充分接触,加速污染物的降解,降解完成后,过滤脱水这种方法处理效果好、速度快,但仅仅适宜于小范围的污染治理。厌氧处理技术适于高浓度有机污染的土壤处理,但处理条件难于控制。常规堆肥法是传统堆肥和生物治理技术的结合,向土壤中掺入枯枝落叶或粪肥,加入石灰调节pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有机物向稳定的腐殖质转化,是一种有机物高温降解的固相过程。上述方法要想获得高的污染去除效率,关键是菌种的驯化和筛选。由于几乎每一种有机污染物或重金属都能找到多种有益的降解微生物。因此,寻找高效污染物降解菌是生物修复技术研究的热点。
3.影响污染土壤生物修复的主要因子
3.1污染物的性质：
重金属污染物在土壤中常以多种形态贮存,不同的化学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一重金属具有较强的修复作用。此外,重金属污染的方式(单一污染或复合污染)，污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同,其在土壤中的降解差异也较大。
3.2环境因子：
了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况,拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案,补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗,可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与重金属化学形态、生物可利用性及生物活性有密切关系,也是影响生物对重金属污染土壤修复效率的重要环境条件。
3.3生物体本身：
微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小,吸收的金属量较少,难以后续处理,限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用，
植物体由于生物量大且易于后续处理,利用植物对金属污染位点进行修复成为解决环境中重金属污染问题的一个很有前景的选择。但由于超积累重金属植物一般生长缓慢,且对重金属存在选择作用,不适于多种重金属复合污染土壤的修复。因此,在选择修复技术时,应根据污染物性质、土壤条件、污染程度、预期修复目标、时间限制、成本及修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。
4.发展中存在的问题：
生物修复技术作为近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,虽取得很大进步和成功,但处于实验室或模拟实验阶段的研究结果较多,商业性应用还待开发。此外,由于生物修复效果受到如共存的有毒物质(Co-toxicants)(如重金属)对生物降解作用的抑制；电子受体(营养物)释放的物理;物理因子(如低温)引起的低反应速率;污染物的生物不可利用性;污染物被转化成有毒的代谢产物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化学能力的微生物等因素制约。因此,目前经生物修复处理的污染土壤,其污染物含量还不能完全达到指标的浓度要求。
5.应用前景及建议：
随着生物技术和基因工程技术的发展,土壤生物修复技术研究与应用将不断深入并走向成熟,特别是微生物修复技术、植物生物修复技术和菌根技术的综合运用将为有毒、难降解、有机物污染土壤的修复带来希望。为此,建议今后在生物修复技术的研究和开发方面加强做好以下几项工作:
(1)进一步深入研究植物超积累重金属的机理,超积累效率与土壤中重金属元素的价态、形态及环境因素的关系。
(2)加强微生物分解污染物的代谢过程、植物-微生物共存体系的研究以及植物-微生物联合修复对污染物的修复作用与植物种类具有密切关系。
(3)应用现代分子生物学与基因工程技术,使超积累植物的生物学性状(个体大小、生物量、生长速率、生长周期等)进一步改善与提高,培养筛选专一或广谱性的微生物种群(类),并构建高效降解污染物的微生物基因工程菌,提高植物与微生物对污染土壤生物修复的效率。
(4)创造良好的土壤环境,协调土著微生物和外来微生物的关系,使微生物的修复效果达到最佳，并充分发挥生物修复与其他修复技术(如化学修复)的联合修复作用。
(5)尽快建立生物修复过程中污染物的生态化学过程量化数学模型、生态风险及安全评价、监测和管理指标体系。
结论
综上所述，我们不难发现由于土壤重金属来源复杂,土壤中重金属不同形态、不同重金属之间及与其它污染物的相互作用产生各种复合污染物的复杂性增加了对土壤重金属治理和修复难度,且重金属对动植物和人体的危害具有长期性、潜在性和不可逆性,同时进一步恶化了土壤条件，严重制约了我国农业生产的加速发展，所以要更好的防治土壤重金属污染还需要广大科研工作者不懈的努力，研发出更好的效率更高的修复治理技术，同时我们还不应该忘记必须加强企业自身的环保意识，提高企业自我约束能力，始终将防治污染积极治理作为企业工作的头等大事来抓，把企业对环境的污染程度降到最低限度，形成全社会都来重视土壤污染问题的良好环保氛围，逐步改善我们的土壤生态环境。
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