[發(fā)明專(zhuān)利]生態(tài)清淤工程水生態(tài)修復(fù)效果的監(jiān)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710395752.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107273669B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸海明;李紅;陳黎明;王思如
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院;江蘇省高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q50/26
• 分類(lèi)號(hào): G06Q50/26;G06K9/62
• 代理公司: 江蘇銀創(chuàng)律師事務(wù)所 32242
• 代理人: 王紀(jì)營(yíng)

本發(fā)明涉及生態(tài)清淤工程水生態(tài)修復(fù)效果的監(jiān)控方法，包括：生態(tài)清淤工程實(shí)施之前，在預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置若干測(cè)試采樣點(diǎn)，并分別獲取采樣數(shù)據(jù)；對(duì)各測(cè)試采樣點(diǎn)獲取的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析；根據(jù)聚類(lèi)分析結(jié)果，從各測(cè)試采樣點(diǎn)中選出至少一個(gè)測(cè)試采樣點(diǎn)，作為監(jiān)控采樣點(diǎn)；在預(yù)設(shè)的各采樣時(shí)間點(diǎn)，各監(jiān)控采樣點(diǎn)分別獲取采樣數(shù)據(jù)，作為清淤前采樣數(shù)據(jù)；生態(tài)清淤工程實(shí)施之后，各監(jiān)控采樣點(diǎn)繼續(xù)在預(yù)設(shè)的各采樣時(shí)間點(diǎn)獲取采樣數(shù)據(jù)，作為清淤后采樣數(shù)據(jù)；根據(jù)清淤前采樣數(shù)據(jù)和清淤后采樣數(shù)據(jù)，篩選出效果監(jiān)控指標(biāo)；按效果監(jiān)控指標(biāo)，結(jié)合清淤前采樣數(shù)據(jù)和清淤后采樣數(shù)據(jù)，判斷水生態(tài)修復(fù)效果。本發(fā)明方法能對(duì)生態(tài)清淤工程的水生態(tài)修復(fù)效果作出客觀判斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生態(tài)清淤工程水生態(tài)修復(fù)效果的監(jiān)控方法，屬于流域水污染防治監(jiān)控預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

河流、湖泊、近海水體等水生態(tài)系統(tǒng)受到破壞，出現(xiàn)水質(zhì)惡化、藻類(lèi)爆發(fā)、生物多樣性降低等各種水生態(tài)問(wèn)題，水體使用功能逐漸喪失。生態(tài)修復(fù)或生態(tài)重建工程措施是修復(fù)受損水生態(tài)系統(tǒng)重要手段。

其中，生態(tài)修復(fù)是通過(guò)人為改變和切斷導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化的主導(dǎo)因子或過(guò)程，調(diào)整、配置和優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部及其與外界的物質(zhì)、能量和信息流動(dòng)過(guò)程和時(shí)空秩序，使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能盡快恢復(fù)到受損前甚至于更高的水平。

底泥清淤生態(tài)修復(fù)方法屬于生態(tài)修復(fù)措施之一，它是利用機(jī)械作用力將沉積在水底受污染的泥沙從水體剝離出去，實(shí)現(xiàn)清除內(nèi)源污染的生態(tài)修復(fù)方法，該方法能夠直接將污染物清除出水體，實(shí)現(xiàn)將污染源“釜底抽薪”的目的。底泥清淤生態(tài)修復(fù)方法通常應(yīng)用于水體底質(zhì)污染物累積嚴(yán)重、污染物釋放對(duì)上覆水體易形成“二次”污染的水體。

隨著人們對(duì)內(nèi)源污染認(rèn)識(shí)深入，生態(tài)清淤作為近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的環(huán)保技術(shù)，不但能夠清除底泥中的污染物，還可為水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)創(chuàng)造條件。環(huán)保生態(tài)清淤是水利工程、環(huán)境工程和疏浚工程交叉的邊緣工程技術(shù)，其與一般工程疏浚的區(qū)別主要在于：環(huán)保生態(tài)清淤旨在清除湖泊中富含污染物質(zhì)的底泥和浮淤，并要求盡可能保護(hù)水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的生境條件。

環(huán)保生態(tài)清淤主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、泥沙攪動(dòng)少,擴(kuò)散和泄漏少,吸入濃度高,懸浮狀態(tài)的污染物對(duì)周?chē)w影響小；2、定位精度高、開(kāi)挖精度高, 能徹底清除污染物,超挖量少,既保證環(huán)保疏浚效果,又降低工程成本；3、避免淤泥輸送過(guò)程中的泄漏對(duì)水體造成二次污染；4、對(duì)疏浚的污染底泥進(jìn)行安全處理,避免污染物對(duì)其他水系及環(huán)境的污染。

生態(tài)清淤工程量大，耗費(fèi)的時(shí)間和精力較大，且對(duì)水生植物生長(zhǎng)和底棲動(dòng)物潛在干擾較大，這就需要科學(xué)合理地監(jiān)控該工程實(shí)施后的生態(tài)修復(fù)效果。

完整的水生態(tài)系統(tǒng)通常認(rèn)為由水體所處的物理環(huán)境如河流的水文地貌、泥沙底質(zhì)、溫度、水流流態(tài)等，化學(xué)組成如水體內(nèi)電導(dǎo)率、溶解氧、各種營(yíng)養(yǎng)元素、污染物等，以及各種生物組成如浮游動(dòng)植物、大型水生植物、底棲生物、魚(yú)類(lèi)等共同組成。對(duì)于水生態(tài)修復(fù)效果的監(jiān)控主要是通過(guò)監(jiān)測(cè)水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成的變化，判斷是否具備相應(yīng)的使用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

國(guó)內(nèi)外的水生態(tài)修復(fù)工程中已經(jīng)分別從水質(zhì)、重金屬、水生生物、棲息地質(zhì)量等多個(gè)方面，利用不同的監(jiān)測(cè)指數(shù)開(kāi)展了修復(fù)效果的監(jiān)控。

例如，美國(guó)環(huán)保署國(guó)家風(fēng)險(xiǎn)管理研究實(shí)驗(yàn)室在對(duì)流向切薩皮克灣的波托馬克河的一個(gè)城市流域河流生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目開(kāi)展了水生態(tài)監(jiān)測(cè)。該研究于生態(tài)工程實(shí)施前后分別在實(shí)施區(qū)的上游和下游監(jiān)測(cè)了河流水質(zhì)和底棲動(dòng)物。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目實(shí)施2年后運(yùn)用底棲動(dòng)物監(jiān)控的河流生態(tài)指數(shù)略有改善，但是河流水質(zhì)和微生物指標(biāo)并沒(méi)有顯著改善。僅靠減少河道岸邊侵蝕、穩(wěn)定河床、恢復(fù)河岸帶不能完全實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)，特別是恢復(fù)對(duì)水質(zhì)敏感的生物。若要改善河流水質(zhì)，僅靠某個(gè)河段的生態(tài)恢復(fù)還不夠，需要在全流域?qū)ξ廴矩?fù)荷進(jìn)行有效控制。采用最佳管理模式控制暴雨徑流減少和延遲洪峰有助于提高生物棲息地和水質(zhì)[1]。