河道生态修复方法(6篇)
时间：2024-02-19
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（1）对河道生态建设认识不足。近年来，各级水利部门在河道整治中坚持生态优先的原则虽然已得到足够重视，但在实际河道整治中缺乏相应的措施，主要还是以截污纳管、疏浚、护岸改建等为主，人们还未从过去只重视防洪排涝的河道建设转向有丰富景观环境、地域文化特色的河道生态建设上来，对河道生态修复建设的重要性认识不足，相关技术研究与应用未取得新进展。（2）对河道生态建设理解片面。河道生态修复建设是近几年才发展起来的河道治理的新理念，是一个系统工程，集合了水利工程学、生态学、景观生态学、生物学等多学科理论基础上的科学治水理念，不能简单地理解为通过岸边多种绿化，水中多种水生植物，河道里多养水生动物、微生物就可以达到水生态系统修复了，纯粹从景观美学的角度出发，没有全面考虑河道的基本情况及其功能定位。（3）对生态河道的管理措施不到位。通过仔细调研各设计单位设计的河道生态整治方案及河道景观设计方案，发现在所有方案中都提及整治中要坚持生态优先的原则，即要通过修复河道的水生态系统来提高水体的自净能力，但在具体实施上缺乏详细的可操作性实施方案。另外，在以往的河道整治中对垂钓考虑不足，市民随意垂钓，存在践踏绿化、随地丢垃圾现象；有的植物景观效果好，但是养护难度较大；有的水生植物容易疯长，增加了收割难度；有的浮水植物容易积聚漂浮垃圾，增加了河道保洁难度。
2城市河道生态修复建设的探索
2.1河道生态修复实例徐汇区西上澳塘，河道总长度1975m，北接蒲汇塘，南连漕河泾港，整体河道呈直线型，河道宽度13～17m，从河道水质监测指标来看，属于地表V类水，河道水体富营养化，两岸绿化单一，品相不佳。2008年在西上澳塘开展了河道生态修复课题研究，通过采取人工增氧、光电反应、生物膜、水生植物、底泥生物氧化等河道生态修复技术，考察它们对河道水体的治理效果。图1为西上澳塘生态修复工程示意图。
2.2河道生态修复技术
2.2.1人工增氧技术（1）技术简介。人工增氧是城市河道生态修复的重要措施，通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧，加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备（如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等）和移动式充氧设备（如增氧曝气船），可以充空气，也可以进行纯氧曝气。（2）技术效果。西上澳塘布置了3处喷泉、2台提升增氧机和2台微孔曝气器等三种充氧设备。通过2008～2010年水质监测分析，溶解氧平均值基本维持在2mg/L以上，最高达10mg/L左右，为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件，有助于好氧生物区系的出现并不断发展，增加了河道生物多样性。
2.2.2复合生态滤床技术（1）技术简介。复合生态滤床是一种特殊人工湿地，是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。由于其建设和运行费用低，能耗少，维护方便，而且具有一定的景观作用等优点，越来越引起人们的重视。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等共同组成。（2）技术效果。西上澳塘布置了复合生态滤床5套，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，复合生态滤床对CODcr去除率10%~17%，SS去除率12.5%~30%。由于河道水位的影响及滤床上植物的生长有一定周期，滤床功能尚未充分发挥作用，对氨氮、总磷去除效果不是很明显，详见表1。
2.2.3光电反应技术（1）技术简介。光电反应器是结合光催化强氧化微絮凝工艺，利用光催化反应处理污水的设备，由紫外灯、石英套管、变压器、钛网等组成。该反应器不用添加任何化学药剂，具有结构紧凑，占地面积小，能耗少，运行费用低、处理量大的特点，能够杀灭细菌和藻类，改变水体中有机污染物的分子特性，使得有机污染物变得更加容易分解，且无二次污染。（2）技术效果。西上澳塘设置了光电反应装置5套，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，光电反应器对CODcr去除率10%左右；在叶绿素a浓度较高时（但未超65ug/L），去除效果明显，去除率达61.8%，对于富营养化水体的除藻有较好的效果，详见表2。
2.2.4生物膜净化技术（1）技术简介。生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体，使用经培养驯化的高效微生物和微型生物附着在填料或载体上繁殖。由于填料具有很大的比表面积，不需借助任何外加的机械设施便可在水中不断摆动和波动，多余的生物量会自然脱落更新表面。其使用合成纤维制成，可以抗污水和化学物的侵蚀，能防止由于微生物膜的生长而引起的填料断裂和粘结，可以保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。水体与载体接触时，其中的有机污染物、藻类、氮磷等营养物被微生物吸附、分解氧化，使河道水体得到净化。适用于各种类型的污水处理厂、河道、湖泊、生物反应器。（2）技术效果。西上澳塘布设生物膜2处各3组，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，生物膜对氨氮、总磷有一定的去除率；CODcr去除率达17.8%，BOD5去除率达27.6%，详见表3。
2.2.5水生植物修复技术（1）技术简介。水生植物修复技术不仅是城市河道生态修复的标志，也是一种有效的生态修复技术。通过种植水生植物，利用其对污染物的吸收、降解作用，达到水质净化的效果。水生植物生长过程中，需要吸收大量的氮、磷等营养元素，以及水中的营养物质，通过富集作用去除水中的营养盐。另外，水生植物通过光合作用和呼吸作用会影响水体的pH值，当pH值增大到一定数值时，氨氮会以气体的形式从水中逸出，从而促进氮的去除。（2）技术效果。西上澳塘种植水生植物浮床6处共计800m2，依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，从监测数据平均值分析，对氨氮、总磷去除率达3.0%，对化学需氧量去除不明显，详见表4。
2.2.6底泥生物氧化技术（1）技术简介。城市水环境是一个开放的系统，其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水，而底泥是河道多年污染的积累，通过物理化学和生物作用进行迁移和转化影响水体，是河道黑臭和富营养化的重要原因。底泥生物氧化是将含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等组成的底泥生物氧化配方，利用靶向给药技术直接将药物注射到河道底泥表面进行生物氧化，通过硝化和反硝化原理，河道中形成强烈的硝化环境，底泥中形成强烈的反硝化环境，通过相互耦合，除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物，同时在河道泥水界面形成一层棕色氧化层。底泥好氧层一方面分解底泥厌氧层渗出的有机质和其它污染物，一方面分解来自河道污染物、浮游动植物残体，提高河道自净能力。（2）技术效果。依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，从监测数据平均值分析，对氨氮去除率达35.1%、总磷去除率达36.9%，去除效果较好，而对化学需氧量去除率为7%，效果不明显，详见表5。
2.2.7生物多样性调控技术（1）技术简介。生物多样性是建立生态系统很重要的一项技术，通过人工调控受损水体环境生物群落结构和数量来摄取游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等，来控制藻类的过量生长，提高水体透明度，完善和恢复生态平衡。（2）技术效果。依据2008～2010年西上澳塘水质监测数据，该河道水体中藻类和原生动物种类也均有所增加，从数量而言，从原先的103提升至108，初步说明经过生态修复，水体生多样性有所提升和改善。另外，河道中各种鱼类较多，垂钓者增多，这也说明西上澳塘在生物多样性方面已有较大提高。
3城市河道生态修复建设的体会
（1）专项研究，探索河道生态修复模式。通过借鉴现有的水生态修复理论，2008年徐汇区河道管理部门会同专业单位开展了“感潮河网地区水生态修复技术应用”课题研究，先后在西上澳塘、三友河进行试点，采取恢复重建河道生物多样性，设置人工湿地，利用水生植物浮岛、微生物挂膜等不同生态修复技术的组合应用，从而促进河道水体生态平衡系统的建立，提高河道水体的自净能力，积累了一定河道水质修复经验，编制了“河道水生态治理管理手册”，为后续区域河道生态治理提供了指导和依据，探索建立了河道生态修复的基本管理模式。（2）积极实践，提高成果的转化和应用。河道生态修复建设在我国是一个比较新的研究领域，还没有十分完善的理论，因此，河道管理部门要加强与科研单位的合作，在需要整治的河道上因地制宜开展河道生态修复的研究与示范。如目前徐汇区正在开展的“徐汇区河道污染底泥清除技术运用课题研究”，采用改良的设备及新型吸泥脱水相结合的工艺在漕河泾港进行试验，探索在非断流情况下河道污染底泥清除的应用成效，探索科技成果在应用中的深化提高，寻求改善河道水质的新思路[5]。（3）因地制宜，推进河道生态修复建设。河流生态修复建设工程要遵循因地制宜的原则，依据河道的护岸和绿化现状，综合考虑植物对本地环境的适应性、净化功能、养护成本和观赏价值等，在水生景观植物的选择上应突出水质净化功能。这样既可以与河道周边环境相协调，又可以有效降低投资和成本。同时，在建设中应充分考虑沿河居民亲水、享水、乐水的愿望，合理设置亲水平台、休闲椅、垂钓点，布置宣传警示标牌，开展文明志愿服务活动，更好地让河道服务于社会、服务于民。（4）加大投入，引入河道生态修复新技术。做好河道生态修复建设是一件“功在当代，利在千秋”的工作。近几年在河道生态修复工作中，徐汇区引入了喷泉装置、太阳能曝气、水生植物浮床等生态修复技术，达到了既改善河道水质，又美化河道景观的效果。今后，各级财政要加大投入力度，大力推进生态修复建设，积极引入河道生态修复建设的新技术、新方法，在科研立项、资金投入等方面为河道生态修复建设创造良好的环境。
4结语
关键词：水质;生态;工程设计;自然处理;人工处理
Abstract:Therelationshipbetweenhumanandecologicalenvironmentmoreattention,thispapermainlytotheFengxiancampusoftheShanghaiNormalUniversitycampuswaterasanexample,throughinvestigatingthestatusquoofthewaterquality,sediment,aquaticorganisms,riparian,ecologicalenvironment,soastoreducetheschoolinthewaterreplacementcost,savecostandgetbettercampusenvironment.Themethodcanalsobeappliedtootherregionalwaterimprovementproject.
Keywords:waterquality;ecology;engineeringdesign;naturaltreatment;artificialprocessing
中图分类号：Q494文献标识码：A文章编号：
1.概述
长期城市化与工业化对河流生态系统健康状况造成了严重影响，河流生态系统修复逐渐引起人们的重视。调查显示，我国90%以上城市河流受到不同程度污染，生态功能丧失现象严重[1]。近几年来，国内许多专家学者对河流水生态治理与修复进行了深入研究，苏冬艳等人（2008年）对河流治理与修复技术进行了综述[2]，刘辉等（2009年）提出了利用水生态修复技术治理治理杭州河道水生态系统的对策和建议。
以水的自我调节为基础，遵从“道法自然”的自然依据，按照物质在自然界迁移、转化、流动与循环的规律，在少量人类辅助功能的帮助下，充分利用自然生态系统，与地方自然条件、社会条件和经济条件相结合，使之相互联系成一个有机系统，促进良性循环，同步增加与兼收经济、生态和社会效益。
城市河道水生态环境问题及治理现状
2.1城市河道水生态环境存在的问题
2.1.1城市河道渠化破坏河道生态系统
天然的河流、湖泊、池塘是自然变迁和构造运动的产物，但随着社会的发展，人类的开发活动，尤其是随着城市人口密集，开发建设强度大，对河道裁弯取直，修建水库和其他水利设施，以及开辟人工河道等，河道水生态系统自然属性遭受破坏，呈现出人工化、渠道化与规则化，水文流态受水利设施控制，且受到现浇混凝土、预制混凝土块体或浆砌石结构的护坡影响，隔断了地下水与土壤的联系，导致水生态系统结构单一，恢复和缓冲能力减弱。
2.1.2城市河道水体污染严重
部分工业废水及大部分生活污水未加处理直接排入河道，致使部分区域的河流浮萍藻类生物的迅速生长，水体甚至呈现红褐色，墨绿色，水体富营养化现象严重。另外由于人类保护水生态环境意识较薄弱，随手向河内丢弃垃圾等，导致部分河段水面杂物漂浮、蚊蝇孳生。据统计，中国80%的城市河流受到不同程度的污染，许多流经城市段的江河水质都劣于Ⅲ类水，河中生物基本绝迹，河流的生态功能恶化[3]。
2.1.3城市河道淤积严重
受到不恰当的城市开发的影响，使许多河流的河道变窄，河网被分割，城市建设中废物倾倒使河床越来越高，并且政府有关部门不重视河道清淤工作，没有定期对河道进行清淤，致使部分河道淤积严重，不但影响了河道水质，也严重影响了河流本身所具有的泄洪功能，加剧了城市洪涝灾害发生的频率和程度。
2.2城市河道水生态环境治理中存在的问题
通过对全国各地河道整治资料进行查阅发现，当前大部分城市的河道水质治理方面存在以下几个主要问题：利用水生态修复技术治理城市河道水生态系统的重要性依然没有引起相关部门的足够的重视，现如今河道的主要整治措施还是截污纳管、生活污水处理和底泥疏浚；一些地方虽然在整治方案中都强调了生态治水的重要性，但在具体技术上缺乏相应的实施方案和操作措施；在利用生态技术修复河道水生态的认识上存在较大的偏差，许多设计者对于河流的生态修复纯粹是从景观美学的角度出发，没有考虑河道的基本情况及其功能定位。
2.3城市河道水生态环境的一般修复方法
水生态修复是一项理论复杂、因素众多、操作困难的工作，既要因地制宜，又要符合科学，更要讲究实效。按照水生态系统的理论，结合全国河道、湖泊水生态系统修复情况的分析，修复水生态系统的主要处理技术可以分为：物理技术、化学技术以及生物技术。具体处理方法及其相应的特点见下表（表1）：
表1环境修复技术及其特点
3.工程实例
3.1上海师范大学奉贤校区河域概况
由于上海师范大学奉贤校区校内所有水域均流通，故以中心河的水质数据为样本进行分析，从而对全校水质进行估计。
（1）中心河及其排水口现状
图1为中心河的卫星图，从西面起第一座桥设为桥①（玉兰前），第二座桥（三教前）设为桥②，东面起第一座桥为桥③。相关数据如下（表2）：
图1中心河的卫星图
表2中心河现状相关数据
根据实地调查，大中型排水口个数及分布如图所示，小型排水口分布如下：
桥①以西，北岸有小型排水口7个，南岸有小型排水口6个。桥①―桥②，北岸有小型排水口16个；南岸无小型排水口。桥②―桥③，北岸有小型排水口14个，5个小型排水口。桥③以东，北岸有小型排水口13个；南岸有小型排水口10个。
（2）中心河水域生态环境现状
2012年7月对中心河进行了实地考察，对其水域生态环境现状的初步了解如下：
桥①至桥③的区域，湖水基本清澈，能见度较高，有鱼、虾等水生生物。桥③以东，湖水稍有浑浊，东墙周围湖水能见度低，总体流动性较小，湖水泛绿，河岸边缘及角落有浮游类植物。桥①以西区域水质情况较差。湖水呈青绿色，部分区域有轻微乳白色，湖水能见度河岸边缘大型排水口处有浮沫以及少量的上层浮油，大部分区域水质混浊，能见度低，水生生物稀少。中心河河岸由水泥石块砌筑，水域底部淤泥较厚。综上，预估中心河富营养化情况比较严重。
3.2水环境试验与监测
在2011年10月起对四个河段（为方便起见，在下文，桥①以西命名为#1，桥①―桥②命名为#2，桥②―桥③命名为#3，桥③以东命名为#4）进行为期1年的采样。因分析水域生态环境现状得出本河段富营养化情况严重，故拟测试pH、水温、DO、COD、BOD5、NH3-N，6项指标来评估富营养化情况，并对未来形成治理方案提供依据。测定方法如下[4][5]：
表3水环境测定方法
（1）关于中心河水温T的监测值分析
从图2中可看出中心湖的水温分布均匀，4个监测点只有较小偏差，同时最高水温为#2处的28.5℃，7月；且1月份水温均低于5℃，与上海市的气温变化同步。由于缺少近十年的当月平均水温，无法对其级别定位，仅从一年的数据观察看，水温指标满足IV类水标准要求。
（2）关于中心河pH值监测值的分析
从图3中看出PH值的变化范围为6.31～7.54,其中5月至10月呈弱碱性,11月至4月显弱酸性，其PH值最大值出现在7月和最高水温相对应。中心河的酸碱度基本满足景观娱乐用水水质标准，但1月份测得的酸碱度超过了标准。河水的PH值是河水及其水域各种自然因素综合作用的结果。在流动河水中，氢离子的浓度并不取决于水分子的离解，而主要取决于河水中各种负离子，例如碳酸根、碳酸氢根、二氧化碳的对比关系。在富营养化水体中，随着富营养化的发展，由于藻类光合作用消耗水中的二氧化碳，致使水中氢离子减少而导致PH值升高，呈现PH值随藻类生长而显著增高趋势[6]。
图2中心河水温T监测值图3中心河PH值监测值
（3）关于中心河溶解氧DO监测值的分析
从图4中可知，中心河水体中溶解氧最小值是1.6mg/L,最大值是3.78mg/L。除了7月至8月溶氧量值低于标准外，#1处溶氧量值从5月至8月间亦低于标准值，此处根据实际调查确是存在严重的富营养化以及严重的污水排放情况。洁净水体中的溶解氧一般接近饱和，如果水体受到有机物质和还原性物质污染时，溶解氧会低于饱和值，尤其当藻类在水面形成遮光阻气层时，影响大气氧和水中氧的正常平衡以及水生植物的光合作用受阻，会使低层溶解氧大幅度降低，甚至趋于零值。此时将会导致厌氧微生物繁殖、水质恶化。
（4）中心河生化需氧量监测值的分析
从图5中可看出中心河生化需氧量的变化范围是23mg/L～47mg/L，明显高于IV类水体的生化需氧量标准值。生化需氧量越高，表示水中需氧有机污染物越多。
图4中心河溶解氧DO监测值图5中心河生化需氧量监测值
（5）中心河化学需氧量监测值的分析
如图6中所示，中心河重铬酸钾指数较高，变化范围为62mg/L～110mg/L,最大值出现在6月的#1处。重铬酸钾指数是表征水体中可被高锰酸钾氧化的物质，主要是有机物的含量。是一项重要的水质参数。在富营养化水体中由于浮游植物强烈的光合作用生成了大量的有机体，使水体的化学耗氧量明显增高。5月至7月间，中心河的重铬酸钾指数足以体现。
（7）中心河氮氨含量监测值的分析
如图7所示，中心河氮氮浓度都较高。最大偏差为1.96mg/L。最大值出现在6月，最小值出现在11月。氮氨浓度较高时必然会导致水域的富营养化。中心湖氮氨变化范围为1.85～4.97mg/L。达到标准值仅为#3处的1,2,11,12月数据以及#2处的1月数据。且#1处的数据均高于其它监测点的数据，可见#1处的富营养化最为严重。
可见对中心湖进行整治规划势在必行也刻不容缓。
图6中心河化学需氧量监测值图7中心河氨氮含量监测值
3.3水生态环境修复
中心河是贯穿上师大奉贤校区，与新农河和月亮湖等其他水域连通，因此它不仅和其他水体一起调节了局部气候，同时也具有一定的欣赏价值。但是由于疏于管理，导致目前中心湖富营养化程度严重，生物多样性遭到破坏，因此有必要对该河流进行治理，并需要通过多种方法的结合，已到达彻底修复河道水生态系统的目的。
3.3.1处理河流底部沉积物
富营养化湖泊中的底部沉积物常是一个营养库，在一定条件下可不断释放磷，这称为内部负荷。当外部负荷减少后，内部负荷可补偿，使富营养化现象继续存在[7]。底泥疏浚与覆盖技术是河流污染治理中普遍采用的措施之一，可以较大程度的消减底泥对上覆水体的污染贡献率，进而解决内源释放而造成的二次污染问题，并为后续的生物技术介入创造出良好的生态条件。通过挖泥疏浚可以直接去除底泥中的营养盐含量，减轻内部负荷对湖泊的影响[8]。
3.3.2水生动物修复技术
水体中的藻类除受营养物质的控制外，也受到浮游动物和鱼类的控制。因此，可以通过放养浮游动物和鱼类来达到改善区域性水水质的目的。常用于摄食藻类的鱼类有螺蛳、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼等。根据调查，蚌类可以将水中悬浮的藻类及有机碎屑滤食；螺蛳主要摄食固着藻类，同时分泌促絮凝物质，使湖水中悬浮物质絮凝；滤食性鱼类，如鲢鱼、鳙鱼等可以有效去除水体中的绿藻类物质。我国的谢平、刘健康等（1999年）提出旨在控制蓝藻水华的非经典生物操纵法[9]可供参考。
3.3.3河道补水
可通过增加水利设施并加以调控，引入上游或者附近水源，加快水流速度等。既补充河道水量，又可以冲刷稀释污染水域，置换死水区的河水，使河流由厌氧状态变为好氧，在短时期内降低水体的污染负荷，改善水生动物、水生植物的生存环境，提高河流的自净能力，改善水环境质量[8]。
通过上述三种方法的结合使用，中心河水质有了明显的改善。
4.结论与建议
相较于化学修复法的易造成二次污染和物理修复法的治标不治本，生物生态修复法具有工程造价相对较低，不需耗能或低耗能，运行成本低廉，处理效果好且不会形成二次污染的特点。近年来这种技术发展很快，在国外已经达到工程实用化的程度，并且积累了系列观测数据。通过对上海师范大学奉贤校区中心河水质监测与相应的修复处理，可以得出以下结论及建议。
交疏挖底泥处理法，水生动物修复和河道补水法更具有可持续发展性，不仅可以节约财力，更可以全面改善生态环境，利用自然自我修复和净化的能力改善水质。
富营养化湖泊中的底部沉积物是一个营养库，单独采用水生动物修复或河道补水法，很难在短期内有效改变河道水质，所以定期清理河流底部沉积物是必须的。
在水域内放置生态浮床，并放养摄食藻类的鱼类等，以构成生物链。以达到在修复水质的同时增加河域的观赏性的目的。
加强点源和面源污染治理，通过加强截污纳管建设，加快城镇污水收集管网工程建设，从而从源头上根治水生态污染状况。
参考文献
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[7]张镇,刘桂民.当前我国湖泊富营养化治理的进展及思考[J],工业安全与环保,2007,33(10),
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所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展；主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作，恢复生态系统原本的面貌，比如砍伐的森林要种植上，退耕还林.让动物回到原来的生活环境中。这样，生态系统得到了更好的恢复，称为"生态修复"。水生态修复是在生态修复的基础上提出的，水生态是指环境水因子对生物的影响和生物对各种水分条件的适应。生命起源于水中，水又是一切生物的重要组分。生物体不断地与环境进行水分交换，环境中水的质（盐度）和量是决定生物分布、种的组成和数量，以及生活方式的重要因素。因此水生态修复的提出更有前瞻意思和研究价值。
2.水生态修复的方法
水生态修复是一项理论复杂、因素众多、操作困难的工作，既要因地制宜，又要符合科学，更要讲究实效。按照水生态系统的理论，根据现在的实际状况和上海地区的实践经验，对修复水生态系统，创造水边和水中生物多样性环境，提出10条操作性措施。
1、两岸造树林河岸上应尽可能留出空间，种植树冠较大的树木，逐步形成林带，地面则栽上草坪，贴岸的树冠还可以伸向河道上空。其作用之一，可以增强生态功能，大树扎在土壤时深而密的根须与草坪形成一个土壤生物体系。其作用之二，可以发挥景观作用，岸边的林带草坪，与河道组合，可以有效地改善这一地区的温度、湿度与舒适度，形成一道独特的风景线。
2、河坡植草坪（或灌木）传统的做法往往忽视生态，把河坡搞成直立式，或用块石和水泥板覆盖河坡并勾缝，其实，在不知不觉中已经破坏了生物的生长环境。从修复水生态系统出发，有条件的河坡都应植上草坪或灌木。护坡上的草坪和灌木所起的作用很大：一是草坪和灌木与土壤形成的土壤生物体系，同样可以像两岸的树林与草坪一样，起到减少有机物对河道、湖泊的冲击和营养化程度的作用，有些灌木的根须还能够直接伸到水体中吸收水中的营养成分；二是河坡是水域向陆域的自然过渡带，草坪和灌木与土壤的结合，改善了温度、湿度，提供了食物；三是在稳定边坡，防止水土流失的同时，改变了护坡硬、直、光的形象，给人们以绿色、柔和、多彩的享受。
3、墙上攀绿藤城市化地区的部分河道，由于整个地区水面积的严重不足，为了确保水安全，提高河道汛期的蓄水量，不得已加高加固了防汛墙。弥补的办法是，在墙的陆域一侧种植绿色的爬藤植物，从下爬到上，到了顶以后从上爬到下，一直到水面；有条件的地区，在防汛墙的两面墙上，可依墙分层而建一些条式和点式的花坛，种上灌木或花草；硬质结构的直立或斜坡式护坡，宜种植一些垂枝灌木。
4、水边栽植物水边是水生态系统里一个非常重要的组成部分，要尽可能构建挺水植物多样性的环境。在种植方法上，一般可以直接栽在河边的滩地上、斜坡上，也可栽在盆、缸及竹木框之类的容器做成的定床上；直立式防汛墙的下面，在不影响河道断面的基础上，利用河底淤泥在墙边构筑一定宽度，并有斜坡的湿地带，创造挺水植物生长的条件。
5、水流多样化新的河道治理理念，要求在基本满足行洪需求的基础上，宜宽则宽、宜弯则弯、宜深则深、宜浅则浅，形成河道的多形态，水流的多样性。其作用有两条：一是水流的多样性，能够满足不同生物在不同阶段对水流的需要；二是河道的多形态、水流的多样性本身是水系景观的一个重要组成部分。
6、水中建湿地河流、湖泊中的湿地，是修复水生态系统的一项重要手段，也可以称土壤生物工程，国内外有些中、小城市甚至用来处理城市的生活污水。河道与湖泊的治理中，在基本不影响行洪和槽蓄功能的前提下，应尽可能保留和建设一些湿地，一切都要因地制宜。另外，湿地也是水景观中不可多得的重要一笔，它充满了野趣、野味和自然气息，是人们回归自然的一种象征。
7、水面养萍草水面上的植物有两种，一种是根在水里的浮水植物，它们是水葫芦、水葫狸等；另一种是根在河、湖底泥里的浮叶植物，它们是荷花、水鳖等。
8、水下种水草实践证明，水草茂盛的水体，往往水质很好，而且与众不同的是清澈见底。人工种植水草，也是修复河道、湖泊水生态系统的重要一环。
9、曝氧放细菌人们肉眼看不到的细菌、真菌、放线菌、土壤原生动物等生物种群的生存和繁衍，无时不刻地将水中的有机物质分解成无机物质和水，它们需要充足的氧气，所以，应尽量用各种方法和手段进行曝氧，通过增加水体中氧气的方法来促使好氧细菌的生长繁殖，以达到增强和加快分解水中有机污染物的目的。
10、管理经常化修复水生态系统，就是要通过人的努力，连接河道、湖泊中产生者―消费者―还原者的生物链，并积极地、经常不断地进行必要的干预，促使其达到平衡
3.水生态修复的近况
近年来，水利科技工作高度重视生态问题，把改善和修复生态作为水利科技工作的重要任务之一，保护河流的健康生命，深入研究水利工程对生态环境的影响。针对水利工程的规划、设计、建设、运行管理等各个阶段研究与生态环境保护有关的技术问题和相应的对策和措施，积极探索水利工程有利于生态的调度和使用模式等。
在受污染水体生物生态修复技术研究方面，选择了水库、城市河湖、山峡河段、行洪河道等典型水体，开展建设人工湿地、稳定塘、生物浮床、生物廊道、橡胶坝、生物隔栅等，种植水生植物，采用生物膜处理、生物操纵等技术措施修复受污染水体，对于净化水体、提高自净能力、恢复水域失衡的生态系统等，发挥了重要作用。
在生态水工学关键技术研究方面，作为水利工程学的一个新的分支，主要研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理及技术方法。阐明了生态水利工程学的内涵、理论框架和工程设计原则。
在河道整治生态水工技术的开发与推广方面，研究开发了一些生态型护岸技术和产品，如生态混凝土，鱼巢砖，净水石笼、植物纤维垫，土工植草固土网垫，土工网复合技术，土工格栅等。很多产品已经在河道整治工程中得到广泛应用，效果良好。
4.总结
在未来的发展中，水生态修复应用前景广阔，有很大的提高，并可以在未来发挥良好的作用效果。值得进一步研究，在国家政策的导向下，可以取得可观的进步。
参考文献：
【关键词】河道生态;生态护岸;类型;水质;问题;探究
1河道生态修复的迫切性
1.1河道生态修复的定义及主要措施
对河道进行生态修复是指全部或部分丧失自然功能的河道进行修复所采用的措施，其性质是生态性的，所退化的这部分自然功能往往是因为人类各种具有破坏性的活动而造成的。在对河道进行生态修复时最重要的往往是对水土的保护，局部区域气候的调节，与此同时还要注意对生物的多样性保护，维护生态平衡等。在对河道进行生态修复时所采取的措施多为工程以及非工程类措施，以此实现对妨碍生态协调的破坏因素进行消除，进一步加强对生态环境的保护，尤其是对河道污水进行生态处理，对河道底部的淤泥进行疏浚，建设人工湿地，植树造林，并进行引水调控，生态移民，护坡等。
1.2河流型态的两大性质
因为水流会对泥沙侵蚀、搬运、堆积，形成了不够平坦的自然河流，逐渐也会形成河流的浅滩、深沟壑、弯曲、落差等独特的多样性的型态。平面上，它是蛇形多弯的;断面上，它也是不规则非对称的。河流的这些型态结构随着大自然的变化而变化，因此更有利于稳定、净化水质、保护生物的多样性以及降低洪水突发性。
很长时间以来，在经济的建设以及水资源开发以及利用等方面，人与自然并没有很好地和谐共处。对水资源无节制的开发和利用;河道工程建设中使用大量的混凝土、浆砌的块石等比较硬质的材料砌筑河床，从而导致了河流变得完全人工化和渠道化;并进而引发了江河的断流、地下水资源超采、地面的下沉;过度的围湖造地，侵占了河道，从而降低了河湖的调蓄的能力和行洪的能力，使洪水灾害频发;人们没有很好地进行生态保护，乱砍树木，造成了严重的水土流失。因此人类既要学会适当的控制洪水，又必须学会适应洪水，调和人与洪水之间的关系，这样才能使生态环境持续发展。因此若想约束人类自身的行为、减少破坏环境和过度开发和利用的现象，从无序的、无节制的与洪水掠夺土地转变为有序的、可持续的与洪水和谐共处。
1.3河道生态修复的必要性
综上，随着经济的不断发展，人类活动范围不断扩大，人类活动影响了河流生态系统的连续性，水生态系统也造成了破坏，严重影响了人们的生活，为了社会经济的可持续发展，河道生态修复迫在眉睫，今后应该大力对其整治。
2河岸生态修复的种类
根据上述“河岸带”的概念，对于河岸的生态修复有保护堤岸、护坡、护底以及护脚。以“保护堤岸”为例，护岸的种类能够分为非生物和生物型两大类，河岸的修复应该选择较适合水和透水性较强的材料，其中非生物材料以下是常用的几种：
（1）天然材料护岸：木桩、竹笼、石笼、块石护岸等。
（2）生态袋具有柔性的护岸：可以取代传统的耗能高、污染比较大的钢筋、水泥和石块等比较硬体的边坡。
（3）绿化掺有混凝土的护岸：由比较纯的混凝土，比较粗糙的砾料以及碎石、水泥加上混合剂经过压制而形成，具有较好的透气性和抗拔力，对植物的生长是比较有力地。
（4）土工合成的材料形成的护岸：三维结构的土工网，三维结构植被网，土工材料的织物袋等。
（5）除此之外的护岸：净水石笼构成的护岸，结构含有水体自净功能。
生物构成的护岸主要有植物护岸和动物护岸，植物护岸例如，水中生长的植物、湿地生长的植物、边坡生长的植物。动物构成护岸有萤火虫构成的护岸，鱼巢构成的护岸等。
3河道生态修复中的几个问题
3.1河道生态修复与已有河道建设成果的矛盾
建国以来，我国已建设了一系列的水库和闸坝以及堤防，进行了保护河岸、加固河岸等一系列的工程上的措施。这些措施虽然会有一些负面影响，但其带来的经济效益应该是值得肯定的。
3.2防冲防渗与透水透气的矛盾
河道两岸的堤岸对于防洪和输水都有很重要的作用，当洪水发生时要求堤岸经得起冲刷，当河道输水时，要求不能渗漏。但是为了植物更好的生长，需要采用透气透水的材料，因此这是相互矛盾的。为此，在生态护岸设计时，首先要考虑堤防的牢固和岸坡的稳定，尽量把生态材料及植物栽种在正常水位以上，在石笼、生态砖、鱼巢砖等结构附着的土坡下面，要设计反滤层，需要防渗的地方，可以采用既防渗又能种植的膨润土防水毯。这种防水毯具有以下特性：
柔韧性：可适用于不同地形;自保性：抗冻，防水，抗强拉，具有很好的自我修复能力;结合性：它是土工聚合体，增强了摩擦力，并且提高了与地基和保护层的结合能力，耐久性：因为钠基膨润土是天然的，不含化学物质的，并且，耐久性很强，根据测试在正常情况下能够使用50年;环保性：它是新型的，无污染的，并且对人体和环境没有危害;易施工：施工比较简单，时间较短，而且可以直接在潮湿的土地上施工，将其覆盖铺设，在上面盖土、石块类保护层就可以完成;性价比较高：施工相对方便快捷，成本较低。
3.3绿化与硬化的矛盾
某些河段，特别是城市河道已经形成硬护岸，多为混凝土护岸，两岸空间又很狭小，但为了美化城市，营造景观，又需要种树、种花、种草，在这种情况下，可以通过改造河岸、设置亲水平台，或是是利用大型的盆土以及槽土种植，从而美化环境，以此来缓解矛盾。
除了上述矛盾以外，还有加固堤防和生态构造相对松散的体护岸，凹岸造成淘刷与凸岸造成的淤积、在土壤上种植与加固河岸等等矛盾，这些都是在河道生态修复中需要迫切解决这些问题，这也是今后河道的生态建设规划设计中需要解决的一系列新课题，在此提出问题，也希望今后能够做出更加深入的研究。
为了河道的防洪能力能够进一步提高，不仅需要加入一些必须的工程上的项目，同时也应该增加一些非工程以外的必要措施。加强预防洪灾的安全的管理，使河湖原有的功能恢复;制定详细治理规划，加强地下水的管理。加加强流域工程调度管理，强流域调度组织机构建设。建立健全的工程建设和管理体制、投融资体制、等有关安全保障措施及政策。
4针对怎样有效地开展保护和修复的作业，提出了以下四条供参考：
（1）建议足够重视水资源在防止水土流失方面以及在建设生态中的影响。合理利用好水资源是进行生态修复的重点和保障，立足现在，放眼未来，要把生态修复这一新举措、新思路落在实处。
（2）理清思路，落实防止水土流失以及生态修复工作。防止水土流失以及生态修复是一条全新的思路，与普通的水土流失治理工作相比，其内容的核心、组织管理方法，有明显的区别，另外，在各个区域，进行生态修复的工作核心也不同。
（3）根据区域不同的特点开展因地制宜工作，根据创新的生态修复开展更高层次的创新工作。使作物种植的比例趋于合理化，进行增麦、压豆、增饲等办法，也就是说将轮作制变为豆类、小麦、经饲制，贯彻耕作制推行耙茬、少耕制的保障水土耕作办法，另外进行秸秆还田，使土壤内有机质含量增加的工作。
（4）突显重点，深化综合整治生态环境的改革。使污染物控制管理合理化。积极进行水环境的综合治理，保障饮用水源无污染。
参考文献：
[1]林泽云.对流域规划实现防洪安全保障措施[J].中国水利，1999（7）.
关键词：污水河；生态修复；生态河道体系
据不完全统计，我国大约有80%的城市河道己受不同程度的污染，由此每年造成的直接经济损失就高达377亿元。据1999年全国环境状况公报可知：我国流经城市的河段普遍受到严重污染，141个国控城市河段中，就有大约63.8%的城市河段处于IV类至劣V类水质。改革开放以来，随着上游城市经济发展的不断加速，煤炭和电力等“耗水型”工程项目的快速建设，形成杂乱无序开发利用有限的水资源问题，加上污水等污染物的肆意排放，造成城市河流水能供需长期处于不平衡状态，水资源严重紧缺，导致流域内生态系统结构功能受到严重的破坏，各类服务功能急剧衰减退化。人民生活水平的不断提高，加上环境保护意识的不断加强，城市居民和政府开始越来越重视河流生态环境功能的修复与保护。由于受传统治理理念的桎梏，许多城市在多年的污水河治理中均以防洪功能为主，在对生态系统进行修复的方案措施上，缺乏统一明确的区域河段生态修复管理目标体系。本文将结合自我对河流污水治理方面多年的研究经验，依据河流生态修复相关理论技术构建河流生态河道修复目标体系，以期与其它河流污水治理生态修复相关工程进行共同探讨。
1河流生态系统基本组成
河流生态系统的结构是由其内部的生物组分和非生物环境间，通过相互的约束作用，在时间和空间上按照一定序列和联系规则进行整合的组织形式和逻辑秩序。河流中的生态系统同其它水域生态链一样，也具有一定的营养结构、生物种群多样性、以及时间和空间位置坐标等基本特性。
2河流生态修复技术研究
河道生态修复是指在河流现有基础上，采取相关的技术手段，对已受到污损的河道进行改造与重建，即：通过生态化工程建设，将各种生态修复技术应用到实际河流生态修复工程中，尽可能的恢复和完善河流生态系统功能结构，恢复其应该具有的服务功能和质量水平。
2.1生态化护坡技术
生态护坡工程施工工艺流程一般为:先在河流边坡岩体上铺上铁丝网或塑料网，然后用锚钉和锚杆将网进行固定，接着用喷射机将两层不同厚度的生态基材喷射至带网状的坡面上，即：第一层厚约5～10cm，不含种子；而第二层厚约1cm，包含生态化护坡专用种子。生态化护坡是利用植被涵水固土的原理对河流开挖边坡进行岩土稳定和美化生态环境的一种新的绿色护坡技术，是集河流动力学、岩土工程力学、生态学、植物学、以及土壤肥料学等多门学科专业为一体的综合性河流生态修复技术。
2.2河道景观规划建设
河道景观规划建设也是河流生态修复的一项重要技术，主要涉及到河道现有平面和断面两个基础条件。天然的河流中既有凹岸也有凸岸、既有浅滩也有沙洲，不同的河流“微地形“既可以为河流中各种生物生存栖息提供适宜的生境，又可可以减低河水流速、蓄洪涵水、消弱洪水的破坏力等。在对河道生态修复平面景观规划建设时，应尽量保持河道现有的自然弯曲，不应为了进行景观设计而进一步破损河道的生态系统。在进行河道断面景观规划建设时，应在结合艺术功能时，收放有致，不必强求平行等宽，同时要设计出一个能够常年保证有水的水道，且能够应付不同水位、流量等特性的复式断面结构。
2.3水质生态修复技术
污染受损的水资源水质条件很差的主要原因是水体受污染后缺氧导致河流生态环境功能降低所致。利用相应的机械设备，人工向水体中充入清洁空气或氧气，以加速水体内部复氧过程，从而提高水体的溶解氧水平，通过逐步恢复和增强河流生态环境中好氧微生物的自身活力，加快对水体中有机污染物的降解速度，从而有效改善受污损水体的水质性能，进而恢复河流水体中生态系统综合性能水平。底泥疏浚是污染河流治理过程中最为常用的技术，同时也是一种见效迅速的方法措施。底泥疏实际上就是将河流底部的污染物从水域生态环境中清除出去，不仅可以削减底泥对上覆水体生物的重复污害率，同时可以解决河流底部内源释放造成河流生态受到二次污染。
3污水河生态河道体系
3.1生态河道构建的基本原则和目标
在突出河流生态功能体系内部整体协调能力的前提下，通过各河段功能的相互补偿调节，实现对河流生态体系的大范围治理；按防洪与生态景观优美、农作物经济利益等功能进行可利用水资源协调分配，遵循可持续发展与前瞻性的建设目标。污损河流河道生态功能修复体系是在河流现有的生态环境结构的基础上，以指导河流生态修复为总体目标。
3.2生态河道构建体系
本文所构筑的生态河道体系是基于污损河流现有生态环境调查与搜集流域相关水环境资料的基础上，利用先进RS与GIS技术平台，对污损河流进行系统的生态环境现状评价分析，以明确污损河流中流域生态系统的空间结构分布；然后进行各项生态功能评价分析，以期获得水生环境中所存在的生态问题现状和发展趋势,以确定污损河流生态系统中存在的生态敏感区域及分项生态功能重要性的空间特异性能；最后根据污损河流的分布情况，对河道进行分区治理，并提出时间上的不同河段生态修复调控最终指标。
4结束语
建立生态河道构建体系是污水河流规范化、科学化治理工作的必要措施，是污水河流河道整治理论、技术、以及具体生态修复规划设计工程实践科学合理衔接的重要技术保障。污水河流在进行生态河道整治过程中，其具体方案的制定及具体相应技术措施的采取，应结合河流实际情况因地因时因类制宜，在空间和时间等结构上形成污损河流各河段生态修复的基本方向与综合调控指标，保障河流污水治理工作高效稳定、节能经济的开展。
参考文献
[1]崔爽,周启星.生态修复研究评述[J].草业科学,2008,25(1):87-9.
[2]陈兴茹.城市河流生态修复浅议[J].中国水利水电科学研究院学报，2006，4(3):226-231.
[3]赵彦伟，杨志峰.城市河流生态系统修复当议[Jl.水利保持通报，2006，26(1):89-93.
关键词：城市；生态水利；建设
中图分类号：F127文献标识码：A
收录日期：2015年6月16日
南阳市中心城区随着城市化进程的加快，社会发展和经济增长对水资源需求不断增加，大量工业、生活污水不经处理直接排入河道，造成河水严重污染，水质恶化，使内河呈现“臭气熏天、污水横流、蚊蝇乱飞”的状况，城市内河生态系统遭到破坏。多年来，城市地表水资源成为保护和防治的重点对象，但是南阳市中心城区内河水污染的问题并没有得到有效解决，探析中心城区生态水利建设有重要作用。
一、中心城区河流现状
（一）白河。白河系唐白河流域主要干流之一，发源于伏牛山玉皇顶南麓，流经南召县、宛城区、卧龙区、新野县进入湖北，在老河口与唐河交汇成唐白河，至张湾附近注入汉江。白河全长320千米，流域面积12.5万平方千米。白河自东北向西南穿城区，先后有邕河、温凉河、梅溪河、三里河和十二里河汇入。
（二）内河。内河有8条：河、邕河、汉城河、温凉河、护城河、梅溪河、三里河、十二里河。内河总长度约100公里，其中中心城区总长度约70公里。除邕河有效治理外，其他7条污染严重。邕河位于南阳市东郊，邕河综合治理主体工程以城市防洪为基点，综合考虑绿色生态防洪理念，建设城市防洪体系和水系景观，使工程布局和城市发展总体格局协调一致。工程荣获中国科技咨询协会项目创新奖。温凉河在U阳桥上游入白河，河道断面小，河床淤积，污染严重。梅溪河与三里河在南阳市卧龙路三顾桥处交汇，两河河道断面狭窄，淤积严重，灾情较多，交汇后在雪枫桥上游入白河。
二、中心城区生态水利建设存在的问题
（一）内河污染严重。随着南阳市城市化进程加快和中心城区经济、社会发展，大量工业、农业和居民生活污水、废水无序排放，使城市内河成为中心城区的纳污载体，内河恶臭现象普遍，内河水体生态功能下降，内河水环境质量恶劣。
（二）内河生态环境用水短缺。南阳市城市框架拉大和经济发展，导致城市水资源紧缺、城市水生态环境恶劣等一系列问题的产生。城市用水量剧增直接导致城市经济用水对河流生态环境用水的挤占，加剧了城市内河水生态环境质量的退化。
（三）内河生态系统破坏严重。一些强制性修复内河河道的工程措施，致使原本属于河流“曲折蜿蜒”的形状等许多生物赖以维持生存的自然特征消失。对内河人工裁弯取直、河道硬质衬砌等工程措施，改变了内河的自然水循环过程，降低了河道与生态系统其他成员之间的流通交换，致使河流所在区域的局部生态系统瘫痪。加之内河水生态环境用水被挤占，内河容纳沉淀的污染物增多，这些方面的共同作用造成内河生态系统退化。
（四）内河被盲目填占，水面减缩。由于南阳市中心城区土地资源比较紧张，8条内河水面均被人为侵占或缩窄，导致城市内河水域面积急剧减少，造成内河天然调蓄功能严重萎缩，增加了城市内涝发生的几率。
三、中心城区内河生态水利建设重点
（一）内河水生态修复工作。内河水生态修复要适应流域水生态系统状况。一个健康的内河水生态系统是城市得以安全运行的基础保障。要结合城市内河行洪、排涝的功能和特点，积极采用生态水工学等现代先进的科学和技术手段，分期分批、因地制宜的实施内河生态修复，将单一的水工结构转向多功能的环境景观结构。
（二）内河生态河堤建设。内河堤防建设要从防洪排涝向兼顾水生态功能方向转变，在首先保障城市防洪排涝安全的前提下，要遵循生态系统的稳定性，更多地考虑生态型河道护岸，以适应生物生存。
（三）坚持“人水和谐”的理念。从人对河流景观的休闲娱乐、审美等要求的角度出发，生态工程建设和景观建设要同时进行，要更多地考虑内河的城市血脉作用。
（四）水文化建设更为重要。文化作为一个地区文明的标志，它是凌驾于城市硬件设施基础之上的无形资产。中心城区内河水文化厚重，需重视挖掘开发。
四、中心城区内河生态水利建设方法
（一）采用景观生态学基本原理。依据景观生态学的原理，在内河两岸建立绿色廊道，对现有内河尽可能保持原有的宽度和自然的状态，还要建立植被缓冲带，替代人工砌岸，使之成为具有栖息地、生物廊道、水岸过滤带、生物堤等多种生态功能的生态河道。内河两岸要建设线状、带状植被廊道，构建多级绿色廊道网络格局。这样不仅防止水土流失，而且还起到生物迁徙通道的作用。
（二）开展内河综合治理。综合利用生态系统理论、水利工程、景观工程和水文化工程等科学技术方法，结合内河河段功能需求的不同，结合城市规划和区域规划，有针对性地采取治理措施，全方位地进行综合整治，以恢复和提高内河的综合功能。
（三）修复内河的天然形状。也就是开展所谓的“多自然型河流”建设。内河的生命只有回归到自然状态下才具有真正强大的活力。因此，当今的内河治理工作，在保证中心城区防洪和排涝安全的前提下，恢复内河本来自然面貌。
（四）维护内河生态系统。遵循自然规律，根据生物群落演替理论，通过物理、化学和生物等技术手段，控制待修复生态系统的演替方向和演替过程，把退化的生态系统修复或重建到既可以最大限度地为人类所利用，又保持了系统的必要功能，并使生态系统达到动态平衡。为此，要深入调查生活在其中物种的生活习性，利用内河水流特性及生长在其中的生物来改变水环境，进而对整个生态系统起到调控作用。
（五）利用城市水文循环过程修复生态系统。积极利用水文循环过程来达到修复生态系统的目的。要把握人与自然和谐相处的治水理念。首先，有回归自然的治水思想，修复和提高河道的基本功能，维护水生物的多样性和生物链，以提高水体的自然净化能力；其次，在内河整治工程实施中，结合中心城区实际和内河现状，合理选择内河河道护岸的结构形式，尽可能维持内河河道天然断面形状，尽可能采用自然土质岸坡，为水生动物、植物的生长、繁衍、生息创造自然条件，维护内河生物多样性的自然环境，使水生动植物成为水体的主要净化器。
主要参考文献：
[1]林素彬.深圳河治理工程规划思路及效益分析[J].水利水电技术，2015.2.
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