基于可持续发展的生态修复与治理技术路径探索
曹梦杰
内蒙古自治区节能降碳中心 内蒙古呼和浩特 010000
伴随着人类对于生态环境认识的加深,生态系统服务功能价值日益突显出来。但长期以来对资源的过度开发和不合理利用导致生态系统服务功能不断退化和生态失衡现象日趋严重。作为同时考虑当代和后代需要的可持续发展需要生态修复和治理从传统单一治理框架中跳出来。目前,迫切需要从系统性和整体性的角度,综合运用多学科理论和技术手段,建构符合可持续发展目标,实现生态系统良性循环和长期稳定的生态修复和治理技术路径。
一 、生态修复与治理的关键技术
(一)土壤修复技术
土壤修复技术的核心是减少污染物的生态风险,利用物理,化学和生物的协同作用来恢复污染土壤的功能。物理修复技术以污染物的分离和固定为核心,涉及换土法、土壤气相抽提和热脱附,利用空间置换或者热解过程去除挥发性有机物和重金属,适合高浓度污染区域的修复。化学修复技术是根据污染物转化的机理,通过氧化还原反应,固化稳定化和淋洗工艺使有机污染物分解成无害物质或者重金属形态的固定化技术,需要综合考虑场地条件,优化药剂投加量,避免二次污染。生物修复技术是在微生物和植物代谢网络的支持下,利用固氮菌和丛枝菌根真菌这类微生物对有机物的降解和超富集植物对重金属的吸附作用,建设可持续土壤净化体系却需要重视环境适应性和修复周期[1]。
(二)水体修复技术
水体修复技术旨在重建水生态系统的平衡,将物理调控,化学转化和生物净化策略有机结合。物理修复采用引水稀释和底泥疏浚的方法来改善水动力条件以降低污染物浓度和减少内源释放需要在工程干预和生态扰动之间进行权衡。化学修复着眼于污染物的形态转化,利用氧化剂,絮凝剂 ,pH 调节剂等化学药剂来达到重金属沉淀,有机物分解和藻类抑制的目的,需要对药剂的投加量进行控制,以免产生生态毒性。生物修复是依靠微生物 - 植物 - 动物的协同合作,利用人工湿地,生态浮岛和曝气增氧来增强水体的自净能力和建立食物链网络,促进溶解氧水平的提高,需要优化生物群落结构来保持系统的稳定。
二、基于可持续发展的生态修复与治理技术实现路径
(一)生态监测与评估驱动精准修复路径
生态系统具有复杂性和动态性,需要修复工作以环境要素实时感知和科学研判为前提。通过建立空天地一体化监测网,集成卫星遥感宏观覆盖能力,无人机航测中尺度细化观测和地面传感器原位动态监测,组建多源数据融合生态数据库以实现植被覆盖度,水质参数和土壤理化性质关键指标高频次获取 [2]。
在此基础上,引入机器学习算法与生态模型(如 InVEST、RUSLE),对数据进行深度挖掘与模拟分析,确定生态退化关键驱动因子及空间分异特征并构建生态风险等级分区体系。制定修复方案需要根据评估结果,根据不同退化类型和程度采取差异化策略:在轻度退化区域利用封禁保育和自然演替相结合,以减少人为干预;在中度退化区域采用物种筛选和配置优化的方法构建具有抗逆性的生态群落;对于严重退化的地区,需要采用工程手段来优化其地理环境,并结合植被恢复技术进行修复。全程需要建立动态反馈机制并按季度跟踪评价修复效果,依据监测数据适时调整技术参数和实施力度,保证修复工作一直在精准化的轨道上运行。
(二)多技术融合构建生态修复工程体系
生态修复系统性特点决定单一技术很难达到预期目的,需要通过技术集成和创新来构成协同增效工程体系。在土壤修复方面,应用微生物 - 植物 - 矿物联合修复技术,即通过土著微生物代谢活动对土壤污染物进行降解和超富集植物对重金属的吸附筛选,同时配施矿物改良剂,调整土壤的 pH 值和氧化还原电位以提高修复效率。在水资源管理领域,构建一个“物理拦截一生物净化一生态调控”的综合系统,该系统通过人工湿地的填充材料吸附和植物根系的过滤来去除污染物,投喂滤食性水生动物以控制藻类的过度增殖,然后通过水生植被的重建来恢复水体的自净能力。
以矿山生态修复为目标,研究开发“边坡稳定─土壤重构─植被建植”一体化工艺:利用锚杆格构和植被混凝土工艺对边坡进行加固,以矿山废弃物为原料配制人工土壤基质并配合微生物菌剂和缓释肥,促进植被定植。在技术应用过程中,需注重不同技术模块的时空衔接,例如在干旱半干旱地区,优先采用节水型修复技术(例如深层滴灌,集雨窖等工程),并搭配耐旱植物品种;喀斯特地区采用生态护坡和地下河疏通技术防治石漠化的加重。通过构建技术适配性评估模型,基于区域生态特征和修复目标进行技术组合优选,形成标准化和模块化工程实施方案。
(三)自然工法协同人工干预的治理模式
自然工法注重在生态系统自身规律指导下通过最小化人工干预来自主恢复生态功能,人工干预对关键节点进行定向引导,两者有机结合能够促进修复工作可持续性发展。在植被修复方面,奉行“近自然的林业”的思路,优先选择乡土树种并根据自然群落物种组成和空间结构配置,采取适度间伐和透光抚育等措施促进林木自然更新。河道治理方面,摈弃硬质护岸模式而采用生态驳岸技术,即通过块石、木桩和水生植物等构筑透水型边界来给鱼类和底栖生物以栖息空间,同时,通过布设浅滩和深潭微地形模拟自然河道水文过程来加强水体和岸带物质能量交换 [3]。
针对退化草地,采取“轮牧封禁 - 草种补播 - 土壤扰动”协同策略,即划定轮牧区来调控载畜量,同时针对退化斑块开展乡土草种补播工作,运用松耙技术打破土壤板结层,促进草根层生长及土壤养分循环,人工干预着重于消除生态系统中的胁迫因素,像清除妨碍物种迁徙的人工障碍物,控制入侵物种扩散,恢复受损生态廊道等,以此为自然恢复创造良好条件。实施过程中要建立生态系统健康阈值监测机制,当系统指标偏离阈值时,及时采取人工调控措施,防止生态退化出现反弹情况。
三、结语
当今生态环境危机日益严重,可持续发展理念为生态修复与治理指出了方向。生态修复技术的创新运用、多技术整合路径的探索以及自然与人工治理模式的协同均围绕着生态系统的整体性与动态性而展开。积极开展多元化的修复路径,加强生态修复力度,探索通过光伏治沙、碳汇等方式开展修复治理,推动生态产品价值实现机制助力生态环境修复,为拓展生态产品价值实现路径提供基础。同时,要在保障生态系统长期稳定可持续发展、维护生态安全、促进经济社会持续发展前期下,需要继续深化理论研究、推进技术创新、兼顾自然规律和人类需求。
参考文献
[1] 曹务东 , 丁海波 , 周军 . 水生态修复治理技术在水环境保护工程中的应用分析 [J]. 清洗世界 ,2025,41(05):172-174.
[2] 郭刚 . 地质灾害治理中生态修复技术的应用 [J]. 黑龙江环境通报 ,2025,38(05):100-102.
[3]连声超.生态水利技术在河道治理中的应用[J].城市建设理论研究(电子版 ),2025,(14):214-216.
作者简介:曹梦杰(1987 年 10 月 -),女,蒙古族,研究生,职称:电子工程师,研究方向:生态环境、节能降碳、绿色低碳。