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摘 要：河流作为人类文明的发源地，对人类的生产和生活具有极其重要的作用。但随着人类经济的不断发展，河流污染日益严重，逐渐出现水质恶化、自然河流渠道化、非连续化等现象。水体的功能和作用发生了本质的变化，水环境问题成为人类社会发展的制约因素。本文主要介绍了河流生态修复的原则和国内河流污染现状，结合当今国内外河流生态修复研究，介绍了主要的河流生态修复技术，以期为我国的河流修复工作提供一定的参考价值。
关键词：生态修复；河流；生态护岸；生物浮岛
中图分类号：X52 文献标识码：A DOI：10.11972/nyyjs.20160229001
引言
河流系统是自然界中最重要的生态系统之一。自古以来对人类的生产和生活影响极大。但是随着人类过度的开发河流，以及不断地向河流排放污染物质，导致河流的水体功能和作用不断地发生变化。对我国的农业、渔业生产、以及流域内居民的健康生活带来极大地危害，严重制约着我国社会和经济的持续发展。因此，要有效地治理恶化的水环境，修复或重建受损以及退化的水生生态系统，提高生物多样性和生态系统生产力，实现水资源的可持续发展。
1 河流生态修复的原则
1.1 保护优先，科学修复原则
生态修复不能改变和替代现有的生态系统，要以保护现有的河流生态系统的结构和功能为出发点，结合生态学原理，以河流生态修复技术为指导，通过适度的人为干预，保护、修复和完善区域生态结构，实现河流的可持续发展[1]。
1.2 遵循自然规律原则
尊重自然规律，将生态规律与当地的水生态系统紧密结合，重视水资源条件的现实情况，因地制宜，制定符合当地河流现状的建设和修复方案[2]。
1.3 生态系统完整性原则
生态系统指在自然界的一定的空间内，由于生物与环境之间不断地进行着物质循环与能量流动的过程，而形成的统一整体。这完整的生态系统能够通过自我调节和修复，维持自己正常的功能，对外界的干扰具有一定的抵抗力。要考虑河流生态系统的结构和功能，了解生态系统各要素间的相互作用，最大可能的修复和重建退化的河流生态系统，确保河流上下游环境的连续性。
1.4 景观美学原则
河流除了能满足渔业生产、农业灌溉和生活用水外，还能为人类提供休闲娱乐的场所。无论是深潭还是浅滩，无论是水中的鱼儿还是嬉戏的水鸟，都能给人带来美的享受。河边的绿色观光带，也为人类提供了一幅幅美丽的画卷。因此，河流生态系统的修复，还应注重美学的追求，保持河流的自然性、清洁性、可观赏以及景观协调性。
1.5 生态干扰最小化原则
在生态修复过程中，会对河流生态系统产生一种干扰，为了防止河流遭到二次污染和破壞，需合理安排施工期，严格控制施工过程中产生的废水、废渣。保证在施工修复的过程中，对河流生态系统的冲击降到最低，至少得保证不会造成过大的损害。
2 我国河流的现状
2.1 水质恶化
随着我国经济的快速发展，我国水环境污染日趋严重，特别是河流和湖泊的污染，呈现出不断恶化的趋势。根据水利部对全国700多条河流展开的调查结果表明，其中受污染的不能用于灌溉的河段约占10.6%，属于劣Ⅴ类水质，已经丧失了使用价值；其中属于Ⅳ类和Ⅴ类的河段约占46.5%[3]。
2.2 自然河流渠道化
为了利于航行或者行洪，在河流的整治工程中，总是人为的将一些蜿蜒曲折的天然河流，强行改造成直线或者折线型的人工河流，这样失去了弯道与河滩相间，以及急流与缓流交替的格局，改变了河流的流速、水深和水温，破坏了水生动物的栖息条件，也使河流廊道的植被趋于单一化，降低了植物多样性。再加上，在堤防和边坡护岸进行硬质化，虽然利于抗洪，但是隔断了地表水与地下水的联系通道，使大量水陆交错带的动植物失去生存的条件，同时也破坏了鱼类原有的产卵所。
2.3 自然河流的非连续化
人为的构筑水坝使原来天然的河流变成了相对静止的人工湖，导致大坝下游河段的水流速度、水深、水温以及河流沿岸的条件都发生改变，破坏了河流原有的水文连续性、营养物质传输连续性以及生物群落连续性，使沿河的水陆生物死亡，引起物种消失和生态退化的现象。
3 河流生态修复国内外研究现状
3.1 国外研究进展
尽管从20世纪60年代开始，欧洲和一些发达国家就开始进行了许多关于河流生态修复的研究和实践探索，但是至今还未形成比较系统的修复理论和方法体系。但是也取得了一些成果。在修复策略方面，20世纪60年代，德国的EmstBittmann在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护岸实验，被看作是最早的河流生态修复实践。美国开展了对Kissimmee河、Mississipp河以及对Missouri河均进行了生态修复工程；还有20世纪70年代末瑞士Zurich州河川保护建设局将生态护岸发展为“多自然河道生态修复技术”，对河流的治理主要重视恢复植被和建设自然护岸，该方法在欧美及日本也得到了推广。
3.2 国内研究现状
我国在河流生态修复方面的研究要较发达国家而言，起步较晚。而且前期的研究中主要是注重河流生态系统某个方面的功能，例如对河岸植被恢复的研究或者从水污染治理的角度去研究。因此，存在局限性和片面性，不能从整体上把握河流生态修复。但是，近些年来，我国的水利方面的专家和学者们认识到了从不同的角度去开展河流生态修复研究的重要性。虽然我国起步较晚，但是发展迅速，在进入21世纪的十多年来，逐渐开展了许多研究与实践活动。郑天柱等应用生态工程学理论，讨论了关于河道生态恢复的机理，指出了满足河流生态需水量是缺水地区恢复河流生态的关键；根据我国国情，董哲仁提出了在研究和实施河流生态恢复时，要立足于河流生态系统现状，积极创造条件，发挥生态系统的自我修复功能，使退化的河流生态系统逐步得到恢复。我国的河流生态修复逐渐从早期的理论研究与探讨向具体的修复技术与方法转变。 通过国内外对河流生态修复的研究现状来看，大家一致认同的是：河流生态修复是对水体本身以及河岸带生态恢复综合治理的结果。对于我国的河流现状问题，主要是解决2个方面：遏制逐渐恶化的水质现状；恢复河流的自然状态。
4 河流生态修复技术与方法
4.1 恢复河流自然蜿蜒特性
天然的河流一般都具有蜿蜒曲折的自然特征，所以才会出现河湾、急流、沼泽和浅滩等丰富多样的生境。为鱼类产卵以及动植物提供栖息之所。但是，人类为了泄洪和航运，将河道强行裁弯取直，进行人工改造，使自然弯曲的河道变成直道。破坏了河流的自然生境，导致生物多样性降低。因此，在河流生态修复的过程中，应该尊重河流自然弯曲的特性，通过人工改造，重塑河流弯曲形态[5]。还能修建弯曲的水路、水塘，创造丰富的水环境。
4.2 生态护岸技术
生态护岸[6]是一种将生态环境保护与治水相结合的新型护岸技术。主要是利用石块、木材以及多孔环保混凝土和自然材质制成的亲水性较好的结构材料，修筑于河流沿岸，对于防止水土流失、水土污染、加固堤岸、美化环境和提高动植物的多样性具有重要的作用。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体，不仅是护岸工程建设的一大进步，也将成为以后护岸工程的主流。因为生态护岸除了能防止河岸坍塌之外，还具备使河水与土壤相互渗透，增强河道自净能力的作用。透水的河岸也保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换。
4.3 改善水质
改善河流的水质状况是河流生态修复的重点。一般有物理法、化学法、生态与生物结合法。其中生态与生物结合法是比较常见的，也是最普遍、应用最广泛的方法。主要有：人工湿地技术、生物浮岛技术和生物膜技术[7]等。
人工湿地技术。人工湿地技术是为了处理污水，人为的在具有一定的长宽比和坡度的洼地上，用土壤和填料混合成填料床，使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好、成活率高，抗水性强，生长周期长，美观以及具有经济价值的水生植物的动植物生态体系。是一种较好的废水处理技术，具有较高的环境效益、經济效益和社会效益。
生态浮岛技术。生物浮岛是一种针对富营养化的水质，利用生态工学原理，降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。它能使水体透明度大幅度提高，同时水质指标也得到有效的改善，特别是对藻类有很好的抑制效果。生态浮岛对水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质，例如总磷、氨氮、有机物等，使得水体的营养得到转移，减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。
生物膜技术。生物膜法主要是根据河床上附着的生物膜进行进化和过滤的作用。人工填充填料或载体，供细菌絮凝生长，形成生物膜，利用滤料与载体较大的比表面积，附着种类多，数量大的微生物，使河流的自净能力大大增强。
4.4 河流生态景观建设
河流生态景观建设是指在河流生态修复过程中，除了致力于水质的改善和恢复退化的生态系统外，还应该使河流更接近自然状态，展现河流的美学价值，注重对河流的美学观赏价值的挖掘。在修复河流的同时，也为人类提供了一片休息娱乐的地方。
5 结论
随着人们对河流认识的加深，关于河流治理的呼声越来越高。我国在河流生态修复方面还处于技术研究的阶段。因此，还需要在河流修复实践过程中不断地积累经验，逐渐形成完善的河流生态修复体系，最终实现河流的生态化、自然化。
参考文献
[1]刘均平，邓文丽，刘建飞等.长园河湿地生态修复工程实践[J].首都师范大学学报（自然科学版），2013，34（5）：27-34.
[2]倪晋仁，刘元元.论河流生态修复[J].水利学报，2006，37（9）：1029-2038.
[3]刘尚俭，邱建，安雅敏等.河流生态修复浅议[J].环境影响评价，2015，37（1）：82-85.
[4]陈兴茹.国内外河流生态修复相关研究进展[J].水生态学杂志，2011，32（5）：122-128.
[5]钟春欣，张玮.基于河道治理的河流生态修复[J].水利水电科技进展，2004，24（3）：12-15.
[6]杨平荣.河流生态修复[J].科技信息，2009，1（1）：754-755.
[7]王韶伟，徐劲草，许新宜.河流生态修复浅议[J].北京师范大学学报（自然科学版），2009，45（5）：626-630.
作者简介：李成（1991-），男，硕士研究生，研究方向：环境生态影响评价。
关键词：生态修复；河流；生态护岸；生物浮岛
中图分类号：X52 文献标识码：A DOI：10.11972/nyyjs.20160229001
引言
河流系统是自然界中最重要的生态系统之一。自古以来对人类的生产和生活影响极大。但是随着人类过度的开发河流，以及不断地向河流排放污染物质，导致河流的水体功能和作用不断地发生变化。对我国的农业、渔业生产、以及流域内居民的健康生活带来极大地危害，严重制约着我国社会和经济的持续发展。因此，要有效地治理恶化的水环境，修复或重建受损以及退化的水生生态系统，提高生物多样性和生态系统生产力，实现水资源的可持续发展。
1 河流生态修复的原则
1.1 保护优先，科学修复原则
生态修复不能改变和替代现有的生态系统，要以保护现有的河流生态系统的结构和功能为出发点，结合生态学原理，以河流生态修复技术为指导，通过适度的人为干预，保护、修复和完善区域生态结构，实现河流的可持续发展[1]。
1.2 遵循自然规律原则
尊重自然规律，将生态规律与当地的水生态系统紧密结合，重视水资源条件的现实情况，因地制宜，制定符合当地河流现状的建设和修复方案[2]。
1.3 生态系统完整性原则
生态系统指在自然界的一定的空间内，由于生物与环境之间不断地进行着物质循环与能量流动的过程，而形成的统一整体。这完整的生态系统能够通过自我调节和修复，维持自己正常的功能，对外界的干扰具有一定的抵抗力。要考虑河流生态系统的结构和功能，了解生态系统各要素间的相互作用，最大可能的修复和重建退化的河流生态系统，确保河流上下游环境的连续性。
1.4 景观美学原则
河流除了能满足渔业生产、农业灌溉和生活用水外，还能为人类提供休闲娱乐的场所。无论是深潭还是浅滩，无论是水中的鱼儿还是嬉戏的水鸟，都能给人带来美的享受。河边的绿色观光带，也为人类提供了一幅幅美丽的画卷。因此，河流生态系统的修复，还应注重美学的追求，保持河流的自然性、清洁性、可观赏以及景观协调性。
1.5 生态干扰最小化原则
在生态修复过程中，会对河流生态系统产生一种干扰，为了防止河流遭到二次污染和破壞，需合理安排施工期，严格控制施工过程中产生的废水、废渣。保证在施工修复的过程中，对河流生态系统的冲击降到最低，至少得保证不会造成过大的损害。
2 我国河流的现状
2.1 水质恶化
随着我国经济的快速发展，我国水环境污染日趋严重，特别是河流和湖泊的污染，呈现出不断恶化的趋势。根据水利部对全国700多条河流展开的调查结果表明，其中受污染的不能用于灌溉的河段约占10.6%，属于劣Ⅴ类水质，已经丧失了使用价值；其中属于Ⅳ类和Ⅴ类的河段约占46.5%[3]。
2.2 自然河流渠道化
为了利于航行或者行洪，在河流的整治工程中，总是人为的将一些蜿蜒曲折的天然河流，强行改造成直线或者折线型的人工河流，这样失去了弯道与河滩相间，以及急流与缓流交替的格局，改变了河流的流速、水深和水温，破坏了水生动物的栖息条件，也使河流廊道的植被趋于单一化，降低了植物多样性。再加上，在堤防和边坡护岸进行硬质化，虽然利于抗洪，但是隔断了地表水与地下水的联系通道，使大量水陆交错带的动植物失去生存的条件，同时也破坏了鱼类原有的产卵所。
2.3 自然河流的非连续化
人为的构筑水坝使原来天然的河流变成了相对静止的人工湖，导致大坝下游河段的水流速度、水深、水温以及河流沿岸的条件都发生改变，破坏了河流原有的水文连续性、营养物质传输连续性以及生物群落连续性，使沿河的水陆生物死亡，引起物种消失和生态退化的现象。
3 河流生态修复国内外研究现状
3.1 国外研究进展
尽管从20世纪60年代开始，欧洲和一些发达国家就开始进行了许多关于河流生态修复的研究和实践探索，但是至今还未形成比较系统的修复理论和方法体系。但是也取得了一些成果。在修复策略方面，20世纪60年代，德国的EmstBittmann在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护岸实验，被看作是最早的河流生态修复实践。美国开展了对Kissimmee河、Mississipp河以及对Missouri河均进行了生态修复工程；还有20世纪70年代末瑞士Zurich州河川保护建设局将生态护岸发展为“多自然河道生态修复技术”，对河流的治理主要重视恢复植被和建设自然护岸，该方法在欧美及日本也得到了推广。
3.2 国内研究现状
我国在河流生态修复方面的研究要较发达国家而言，起步较晚。而且前期的研究中主要是注重河流生态系统某个方面的功能，例如对河岸植被恢复的研究或者从水污染治理的角度去研究。因此，存在局限性和片面性，不能从整体上把握河流生态修复。但是，近些年来，我国的水利方面的专家和学者们认识到了从不同的角度去开展河流生态修复研究的重要性。虽然我国起步较晚，但是发展迅速，在进入21世纪的十多年来，逐渐开展了许多研究与实践活动。郑天柱等应用生态工程学理论，讨论了关于河道生态恢复的机理，指出了满足河流生态需水量是缺水地区恢复河流生态的关键；根据我国国情，董哲仁提出了在研究和实施河流生态恢复时，要立足于河流生态系统现状，积极创造条件，发挥生态系统的自我修复功能，使退化的河流生态系统逐步得到恢复。我国的河流生态修复逐渐从早期的理论研究与探讨向具体的修复技术与方法转变。 通过国内外对河流生态修复的研究现状来看，大家一致认同的是：河流生态修复是对水体本身以及河岸带生态恢复综合治理的结果。对于我国的河流现状问题，主要是解决2个方面：遏制逐渐恶化的水质现状；恢复河流的自然状态。
4 河流生态修复技术与方法
4.1 恢复河流自然蜿蜒特性
天然的河流一般都具有蜿蜒曲折的自然特征，所以才会出现河湾、急流、沼泽和浅滩等丰富多样的生境。为鱼类产卵以及动植物提供栖息之所。但是，人类为了泄洪和航运，将河道强行裁弯取直，进行人工改造，使自然弯曲的河道变成直道。破坏了河流的自然生境，导致生物多样性降低。因此，在河流生态修复的过程中，应该尊重河流自然弯曲的特性，通过人工改造，重塑河流弯曲形态[5]。还能修建弯曲的水路、水塘，创造丰富的水环境。
4.2 生态护岸技术
生态护岸[6]是一种将生态环境保护与治水相结合的新型护岸技术。主要是利用石块、木材以及多孔环保混凝土和自然材质制成的亲水性较好的结构材料，修筑于河流沿岸，对于防止水土流失、水土污染、加固堤岸、美化环境和提高动植物的多样性具有重要的作用。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体，不仅是护岸工程建设的一大进步，也将成为以后护岸工程的主流。因为生态护岸除了能防止河岸坍塌之外，还具备使河水与土壤相互渗透，增强河道自净能力的作用。透水的河岸也保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换。
4.3 改善水质
改善河流的水质状况是河流生态修复的重点。一般有物理法、化学法、生态与生物结合法。其中生态与生物结合法是比较常见的，也是最普遍、应用最广泛的方法。主要有：人工湿地技术、生物浮岛技术和生物膜技术[7]等。
人工湿地技术。人工湿地技术是为了处理污水，人为的在具有一定的长宽比和坡度的洼地上，用土壤和填料混合成填料床，使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好、成活率高，抗水性强，生长周期长，美观以及具有经济价值的水生植物的动植物生态体系。是一种较好的废水处理技术，具有较高的环境效益、經济效益和社会效益。
生态浮岛技术。生物浮岛是一种针对富营养化的水质，利用生态工学原理，降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。它能使水体透明度大幅度提高，同时水质指标也得到有效的改善，特别是对藻类有很好的抑制效果。生态浮岛对水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质，例如总磷、氨氮、有机物等，使得水体的营养得到转移，减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。
生物膜技术。生物膜法主要是根据河床上附着的生物膜进行进化和过滤的作用。人工填充填料或载体，供细菌絮凝生长，形成生物膜，利用滤料与载体较大的比表面积，附着种类多，数量大的微生物，使河流的自净能力大大增强。
4.4 河流生态景观建设
河流生态景观建设是指在河流生态修复过程中，除了致力于水质的改善和恢复退化的生态系统外，还应该使河流更接近自然状态，展现河流的美学价值，注重对河流的美学观赏价值的挖掘。在修复河流的同时，也为人类提供了一片休息娱乐的地方。
5 结论
随着人们对河流认识的加深，关于河流治理的呼声越来越高。我国在河流生态修复方面还处于技术研究的阶段。因此，还需要在河流修复实践过程中不断地积累经验，逐渐形成完善的河流生态修复体系，最终实现河流的生态化、自然化。
参考文献
[1]刘均平，邓文丽，刘建飞等.长园河湿地生态修复工程实践[J].首都师范大学学报（自然科学版），2013，34（5）：27-34.
[2]倪晋仁，刘元元.论河流生态修复[J].水利学报，2006，37（9）：1029-2038.
[3]刘尚俭，邱建，安雅敏等.河流生态修复浅议[J].环境影响评价，2015，37（1）：82-85.
[4]陈兴茹.国内外河流生态修复相关研究进展[J].水生态学杂志，2011，32（5）：122-128.
[5]钟春欣，张玮.基于河道治理的河流生态修复[J].水利水电科技进展，2004，24（3）：12-15.
[6]杨平荣.河流生态修复[J].科技信息，2009，1（1）：754-755.
[7]王韶伟，徐劲草，许新宜.河流生态修复浅议[J].北京师范大学学报（自然科学版），2009，45（5）：626-630.
作者简介：李成（1991-），男，硕士研究生，研究方向：环境生态影响评价。