湘江是长江水系第五大支流,也是湖南省境内最大的一条河流。湘江总流域面积9.46万km2,湖南境内8.54万km2,湘江占湖南省省地表水资源总量的36.5%。长沙、株洲和湘潭3市湘江段全长128 km ,集生活饮用水源、工业用水源、航运、灌溉、排污等功能于一身,因此湘江对3市的经济发展作出了十分重要的贡献。但近年来,湘江长株潭段水资源并不乐观,存在季节性、地区性水资源匮乏,经常出现一定程度的旱情。随着城市的扩大和经济的发展,大量生产废水、生活污水排入水体,水体自净能力大大降低,水污染加剧,严重影响了流域的生态,引发了更多的水资源问题。因此,湘江流域长株潭段生态恢复刻不容缓。文章首先对湘江长株潭段的城市经济和社会背景做了详细描述,并对该段的水资源与水生态情况和问题做了初步探究。这部分研究是为了针对存在的问题设计相应的实验,找到相应的治理方案:如从长沙段油污染和湘潭段重金属污染入手,找到修复沿岸水生态的方法。其次分析了湘江长沙段沿岸由于加油站漏油造成的土壤及地下水石油污染以及对湘江流域的生态影响,并确定生态修复方法。实验采集湘江长沙段沿线加油站的土壤样,分析土样的物理性质以及土样中石油烃的总量和形态,用表面活性剂进行化学清洗去除有机物,并获得有价值的实验条件以确定最佳处理方法和条件。数据表明:腐殖酸(humic acid)、生物表面活性剂鼠李糖脂(rhamnolipid)和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfonate,简称SDS)三种表面活性剂水溶液去除土壤中污染油的效果与蒸馏水相比都有明显提高。鼠李糖脂的去除效果最好,除油率最高达到了61.4%。腐殖酸与SDS相比,除油率相差不多,最高分别达到了56.6%和57.1%。表面活性剂水溶液浓度和油污土壤性质都影响除油效果:在水溶液浓度小于或等于临界胶团浓度(CMC)时,除油率随着溶液浓度的增加而增加,而当溶液浓度大于CMC时,除油率并不象有些文献报道的一样会有显著提高;三种表面活性剂溶液对新鲜土壤的除油效果都好于处理过的土壤。由于腐殖酸与化学合成表面活性剂相比易于生物降解,因此腐殖酸可以作为一种理想的化学表面活性剂的替代品来处理油污染比较严重的土壤。另外,在处理前,还应根据实际情况选择合适的表面活性剂溶液和浓度。再次,还分析了湘江湘潭段锰矿废渣造成的土壤重金属污染以及对湘江流域的生态影响,并确定生态修复方法。对湖南湘潭锰矿矿区内受尾渣污染的土壤,以及生长于污染土壤上的植物进行了实地调查。对土壤样进行理化性质分析表明土壤中总Mn、Pb和Cd的含量很高。同时分析了采集的9种植物样对Mn、Pb、Cd的吸收与富集能力,结果表明:早熟禾、鼠麴草、蕨、和商陆对Mn有较强富集能力,同时也是Mn的耐性植物;早熟禾、鼠麴草以及蕨对Pb的吸收和富集能力较强;小飞蓬、早熟禾和鼠麴草对Cd的富集能力较强;但是各种植物对这三种重金属的富集能力均未达到超富集植物的要求,进一步的改良栽培实验仍在研究中。最后,文章对湘江流域长株潭段的生态总体规划提出了一些意见。一是要注重湘江干流水资源的开发,实现水资源的可持续利用。二是推进长株潭都市区湘江生态经济带建设。随着《湘江长沙、株洲、湘潭段生态经济带开发建设总体规划》的实施,该湘江段将赋予更多的功能。围绕湘江生态经济带这根主线,需重点研究沿江风光带建设和区域经济发展对生态与环境的影响,正确处理好经济发展和生态与环境保护的关系,以实现生态效益、经济效益和社会效益的高效统一。三是对湘江流域生态规划的法律思考,提出:通过制定国家自然资源规划基本法,明确生态规划目标,从实体与程序上对实现湘江流域生态规划和治理提供法律保障,建立与完善湘江流域生态规划四种基本制度。