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水體生態(tài)工程與景觀技術(shù)

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　　一、項目負(fù)責(zé)人

　　張飲江，上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院教授，張飲江教授及其團(tuán)隊——水域環(huán)境上海高校工程研究中心，長期從事水域環(huán)境生態(tài)修復(fù)與景觀構(gòu)建方面工作，經(jīng)過三十多年研發(fā)在受污水體生態(tài)修復(fù)與再利用取得重大突破。

 

　　二、技術(shù)創(chuàng)新點

　　目前水體生態(tài)工程與景觀相關(guān)技術(shù)主要有物理、化學(xué)、生態(tài)三類方法，物化法造價高、操作困難、易二次污染，只適用特定的小水體治理，而更多水體主要依靠生態(tài)技術(shù)來處理。因此水環(huán)境生態(tài)工程與景觀構(gòu)建受到各國高度重視。目前國內(nèi)外主要有水生植物、魚類、貝類，微生物等單一修復(fù)技術(shù);或采用多個不同形式池塘串聯(lián)修復(fù)技術(shù);或利用植物、介質(zhì)、收集系統(tǒng)的人工濕地技術(shù)等。這些技術(shù)雖能對水質(zhì)有一定改善，但凈化和景觀效果過于單一，功能分散、效率較低，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，影響生物多樣性，無法持續(xù)發(fā)揮水體自凈作用，并且人工介質(zhì)易產(chǎn)生二次污染，后期植物泛濫、動物過度繁殖，需要耗費大量人力，維護(hù)復(fù)雜，景觀功能較差。

　　本技術(shù)基于水體生態(tài)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)基本原理，有效將水體生態(tài)特征與水生生物生態(tài)生理特征相結(jié)合，首創(chuàng)了水污染控制與水域生態(tài)景觀構(gòu)建工程集成新技術(shù)體系，創(chuàng)新性強，技術(shù)水平高。通過中國上海世博會后灘公園建設(shè)工程等多項案例多年效果證明，不僅能保證系統(tǒng)長年運行效果，水質(zhì)穩(wěn)定，而且降低了維護(hù)成本，解決了本行業(yè)重要技術(shù)難題，在受污水體生態(tài)修復(fù)與構(gòu)建方面取得重大突破。有效保障城市生態(tài)健康安全，促進(jìn)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，提高人們生活質(zhì)量，產(chǎn)生顯著生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會效益，極大推進(jìn)園林工程與環(huán)境生態(tài)工程的科技進(jìn)步，對水環(huán)境綜合整治與生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有示范作用與重要促進(jìn)作用，為解決當(dāng)下世界性環(huán)境問題提供可借鑒樣板，具有良好的發(fā)展前景。

　　本技術(shù)將水生植物、水生動物、微生物等協(xié)同作用集中于同一水體，發(fā)揮水體生態(tài)景觀系統(tǒng)整體功能，全面提高生態(tài)效應(yīng)，實現(xiàn)水域景觀生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性。世博后灘生態(tài)景觀水體凈化系統(tǒng)，通過水體生態(tài)修復(fù)與生態(tài)景觀構(gòu)建，恢復(fù)水體自凈能力，與當(dāng)前國內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)的綜合比較。結(jié)果表明：其水體凈化效果比國內(nèi)綜合生物塘的水質(zhì)指標(biāo)、生態(tài)活水量產(chǎn)出明顯領(lǐng)先，其技術(shù)處國內(nèi)領(lǐng)先;與美國Ohio Oxbow生物塘相比，綜合凈化能力和日處理量相當(dāng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平，并將水生態(tài)保護(hù)、修復(fù)利用、水質(zhì)凈化與水體生態(tài)景觀一體化，成本顯著降低，體現(xiàn)良好景觀效果。

 

　　三、技術(shù)的成熟度

　　該技術(shù)已經(jīng)成熟。課題組經(jīng)過多年努力，對水體生態(tài)工程與景觀構(gòu)建深入系統(tǒng)研究，取得重大突破，全面提升環(huán)境質(zhì)量。本技術(shù)可靠性高，操作性強，管理簡便，具有較強的應(yīng)用性及發(fā)展前途。已運用于2008年起的10多個生態(tài)工程項目建設(shè)中，經(jīng)處理后的水質(zhì)可提升數(shù)個等級，水體景觀效果顯著增加。典型案“中國2010年上海世博會后灘公園水體生態(tài)景觀”工程項目，后灘水面36000平米，水深2米。2008年10月以來，水體水質(zhì)得到明顯改善，將原進(jìn)水水源黃浦江劣Ⅴ—Ⅴ類水質(zhì)提高為Ⅱ—Ⅲ類水質(zhì)，氨氮達(dá)到0.15mg/L，高錳酸鹽指數(shù)達(dá)4.13mg/L，五日生化需氧量達(dá)3.92mg/L，總氮達(dá)0.93mg/L，總磷達(dá)0.002mg/L，透明度達(dá)2m，并且日處理凈化水量可達(dá)3000m3，項目實施以來，沒爆發(fā)藍(lán)藻水華，保持水質(zhì)基本穩(wěn)定。業(yè)主評價為：“產(chǎn)生了顯著的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益，對我國中小尺度受污水域的治理具有重要理論與實際指導(dǎo)意義，以及很強的推廣應(yīng)用潛力?！?/p>

　　項目技術(shù)得到各界認(rèn)可，在上海市政協(xié)通過《上海發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的實施路徑和對策建議》中，建議“十二五”期間借鑒后灘公園水體生態(tài)構(gòu)建技術(shù)實例，對上海河道開展生態(tài)化建設(shè)，充分體現(xiàn)本項目技術(shù)的實用性。

 

　　四、技術(shù)的實用性和適用領(lǐng)域

　　隨著社會與生活水平不斷提高，人們迫切希望改善居住環(huán)境質(zhì)量，提高健康生活水平需求與日俱增，提倡可持續(xù)發(fā)展。我國黨和政府高度重視生態(tài)環(huán)境建設(shè)，習(xí)主席提出，良好生態(tài)環(huán)境是最公平的公共產(chǎn)品，是最普惠民生福祉;保護(hù)生態(tài)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力，改善生態(tài)環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力;各級政府也提出，青山綠水、碧海藍(lán)天是建設(shè)美麗中國本錢，須倍加珍愛、精心呵護(hù);處理好發(fā)展和保護(hù)關(guān)系，著力在“增綠”、“護(hù)藍(lán)”上下功夫，為子孫后代留下可持續(xù)發(fā)展“綠色銀行”。所以我國人民正在貫徹十八大精神，努力建設(shè)美麗中國，大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位;并且全面落實經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)新的部署;實現(xiàn)全面建成小康社會、建成富強民主文明和諧的社會主義現(xiàn)代化國家的奮斗目標(biāo)，實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢。

　　水是人類生活重要資源，人類文明大多起源在河流，水文化是人類創(chuàng)造的與水有關(guān)的科學(xué)、人文等方面的精神與物質(zhì)的文化財產(chǎn)。本技術(shù)以全新理念和先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，構(gòu)建生態(tài)水系群落生物要素，完善食物鏈網(wǎng)，著力發(fā)揮水體生態(tài)功能與自凈作用，維護(hù)水體生態(tài)健康，適應(yīng)水生生物、濕生生物生活習(xí)性，防治水體富營養(yǎng)化，提高抗污染能力，從而保護(hù)水質(zhì)與水域生態(tài)環(huán)境。同時將藝術(shù)融入自然，構(gòu)建安全健康水體生態(tài)景觀，全面提升環(huán)境質(zhì)量，提高人們的生活水平，充分符合大眾的迫切需求，具有廣闊的市場前景。

　　同時在科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新、科普教育等可發(fā)揮了重要意義，并有較高學(xué)術(shù)價值。