生态环境工程技术的创新发展与应用研究

一、引言

“双碳”战略目标及美丽中国建设的牵引下，生态环境工程由过去以单一的污染治理为主，逐步转变成为包括“污染防控—生态修复—系统治理”三位一体的一体化过程，更加注重工程的技术系统化、精准化和适用性。虽然目前我国生态环境工程技术在大气污染、水污染和土壤污染治理方面取得了较大的突破，但存在着技术的适配性较差、创新成果转化效率较低、与应用场景之间存在一定脱节的现象，对于复合型污染难以克服的问题，和忽略地区间生态条件不同的生态修复工程建设过程中易出现反复的情况，以及智能监测技术与工程的融合度差等问题。为此，在这一时代背景下结合实际情况分析现有工程中存在的问题，并综合前人经验加以借鉴，寻求生态环境工程技术发展的创新点与应用途径，为生态环境工程的技术进步提供思路。

二、当前生态环境工程技术发展存在的问题

（一）污染治理技术局限性凸显

现有的各种污染治理技术大多以治理单一污染物为主，并不能完全满足复合型污染物处理的要求。如传统的活性污泥法只能去除城镇污水处理过程中的总氮和总磷含量的 60%～70% ，若遇上工业废水和生活污水混合排放所带来的复合型污染时，则会出现处理效率迅速下降的问题；采用化学淋洗法能快速地去除土壤中的重金属离子，但是会导致土壤团粒结构的破坏，从而使得土壤肥力降低，利用植物修复的方式污染治理的环境友好型，但是由于其具有3~5 年的修复时间长的特点，因此难以应用于突发事件等污染场合中；部分技术运行费用高，如使用高级氧化技术来处理每吨难降解有机废水的成本为 8～12 元，超过了许多中小企业的承受范围。

（二）生态修复技术适配性不足

生态修复技术的应用效果高度依赖地域生态特征，但当前技术推广存在 “一刀切” 现象。在湿地生态修复中，部分工程盲目引入外来水生植物，如将互花米草引入河口湿地，虽短期提升植被覆盖率，但因其极强的繁殖能力，挤占本土物种生存空间，反而破坏湿地生态系统稳定性；在矿山生态修复中，北方干旱地区照搬南方湿润地区的 “乔木 + 灌木 + 草本” 复绿模式，忽视水资源禀赋差异，导致苗木成活率不足30% ，造成资金与资源浪费。这种技术与地域生态条件的不匹配，根源在于对生态系统复杂性的认知偏差，缺乏基于生态本底的技术定制化设计。

（三）智能监测技术融合度偏低

随着数字技术的发展，智能监测已成为生态环境工程的重要支撑，但当前技术融合仍存在 “数据孤岛” 与 “应用脱节” 问题。一方面，大气、水、土壤等监测系统各自独立，数据标准不统一，如水质监测的pH 值、溶解氧等指标与土壤监测的有机质、重金属指标难以实现数据联动分析，无法为综合环境治理提供系统性数据支撑；另一方面，监测数据与工程调控的衔接不足，部分智慧环境平台仅能实现数据采集与展示，无法根据监测结果自动生成调控方案，仍需人工干预，导致 “监测 — 预警 — 调控” 的闭环难以形成，降低了工程管理效率。

三、生态环境工程技术创新策略与应用路径

（一）污染治理技术：聚焦高效化与低成本化创新

针对复合型污染治理难题，需加强多技术协同创新。在污水处理领域，研发 “膜分离 + 高级氧化 + 生物脱氮” 集成技术，利用膜分离截留难降解污染物，高级氧化技术将其分解为易降解小分子，再通过生物脱氮去除氮元素，实现 COD、总氮、总磷的同步高效去除，目标将处理效率提升至 90% 以上，运行成本降低 15%-20% ；在土壤污染治理中，开发 “纳米材料改良 + 植物 — 微生物联合修复” 技术，通过纳米羟基磷灰石固定土壤重金属，搭配超富集植物（如蜈蚣草）与功能微生物（如假单胞菌），实现重金属的稳定化与移除，修复周期缩短至 1-2年，且对土壤肥力影响较小。同时，推动技术小型化与模块化设计，如研发移动式一体化污水处理设备，适用于农村分散式污水治理，单台设备日处理能力可达 5-10 吨，安装周期缩短至 3-5 天，满足应急与分散治理需求。

（二）生态修复技术：构建精准化与差异化应用模式

基于地域生态本底特征，实现修复技术的定制化设计。在湿地生态修复中，建立 “气候 — 水文 — 生物” 适配性评估体系，如在北方寒冷地区，选择耐寒性强的本土植物（如香蒲、菖蒲），搭配耐寒微生物群落，避免冬季生态系统功能退化；在南方湿热地区，重点构建 “挺水植物 — 浮水植物 — 沉水植物” 立体群落，提升水体净化能力与生物多样性。在矿山生态修复中，根据水资源条件分类施策：干旱半干旱地区采用 “滴灌 + 耐旱灌木” 技术，如种植沙棘、柠条，搭配滴灌系统，提高苗木成活率；湿润地区采用 “土壤重构 + 乔木种植” 技术，通过客土改良与腐殖质添加改善土壤结构，种植马尾松、杉木等本土乔木，加速植被恢复。此外，引入生态系统服务价值评估方法，将修复效果与碳汇、水源涵养等功能挂钩，确保修复工程的长期生态效益。

（三）智能技术融合：打造 “监测 — 预警 — 调控” 一体化系统

打破“数据孤岛”，打造统一生态环境数据平台，建立跨领域数据标准、统一监测指标规范、实现跨系统数据互通，研究开发多源数据融合技术，结合物联网、遥感、实地数据开展大数据精准溯源工作。在工程调控过程中应用智能决策系统，以深度学习方式对数据进行分析处理，并自动形成相关调控措施，如水质超标时联动截污和污水处理，大气污染时精准溯源管控。此外，推广智能技术在农村治理的应用，研发低成本监测设备，通过手机 APP 实现农业面源污染精准防控。

四、结束语

生态环境工程技术的创新发展是应对复杂环境问题、推进生态文明建设的核心动力。本文通过分析当前技术存在的局限性，借鉴国内外先进经验，提出了污染治理高效化、生态修复精准化、智能技术融合化的创新策略，并明确了差异化的应用路径。研究表明，生态环境工程技术的创新需立足地域生态特征，依托产学研协同机制，实现 “理论研发 — 技术转化 — 工程应用” 的闭环；同时，需注重技术的经济性与可持续性，才能推动生态环境工程从 “被动治理” 向 “主动防控” 转型。未来，随着数字技术、新材料技术的不断发展，生态环境工程技术将朝着更加智能化、绿色化的方向迈进，为实现人与自然和谐共生的现代化提供更强有力的技术支撑。

参考文献

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