分析生態修復在水環境保護中的應用現狀，進而介紹生態修復技術的相關基礎知識及技術方法。

一、生態恢復技術在環境科學中的應用現狀

生態修復技術應用在環境科學中的應用主要是用于各種受損生態系統如河流、湖泊、水庫、海洋等水生生態系統、草原、森林、礦區等陸地生態系統的恢復重建過程中。

目前廣泛應用的污染水體整治工作如駁岸景觀、河床硬化、綜合調水及引流沖污等方法都難以解決水體生態系統重建與水體功能的再現問題。 因此開始采取水污染治理與生態修復相結合的方法，強調水環境生態系統的修復逐漸成為受污水體治理的主導思路。

二、生態恢復主要技術與方法
（一）生態修復技術概念
生態修復的概念
所謂環境生態修復，是指使受損生態系統的結構和功能恢復到被破壞前的自然狀況，強調在不斷減少污染源的前提下，采用生態方法改善環境質量，提升環境自凈能力，還原生態系統的結構，恢復生態系統在區域的結構功能。

（二）生態修復技術與方法
1、污染水體生態恢復的工程技術
（1）植物修復技術
植物修復技術是以植物（如水草、水生花卉等）忍耐和超量積累某種或某些化學物質的理論為基礎，利用植物及其共生生物體系清除水體中的污染物的環境污染治理技術。

①植物萃取技術

利用金屬積累植物或超積累植物將水體中的金屬萃取出來，富集并運輸到植物可收割部分。

②根際過濾技術

利用超積累植物或耐重金屬植物從污水中吸收、沉淀和富集有毒金屬。

③植物固化技術

利用耐重金屬植物或超積累植物降低重金屬的活性，從而減少因重金屬擴散而進一步污染環境的可能性。

（2）動物與微生物修復技術

水生動物群落的恢復是水體生態系統恢復的重要內容，同時亦是維持重建水生植物群落結構和功能穩定的重要機制。

①采用CBS水體修復技術

CBS是Central Biological System（集中式生物系統）的簡稱，由美國CBS公司的科學家開發研制，并得到廣泛成功應用，是一種高科技的生物修復水體的方法，是利用微生物生命過程中的代謝機理，將廢水中的有機物分解為簡單的無機物，從而去除有機污染物的過程。

②采用EM技術進行水體修復

EM為高效復合微生物菌群的簡稱，是一種由酵母菌、放線菌、乳酸菌、光合菌等多種有益微生物經特殊方法培育而成的高效復合微生物菌群。EM技術時日本琉球大學教授比嘉照夫先生于20世紀80年代初開發成功的一項微生物技術。EM菌群是由5科10屬80多種對人類有益的微生物復合培養而成的多功能微生物菌群。其物理性狀為棕褐色液體，包含有光合細菌、醋酸桿酶、放線菌、乳酸菌和酵母菌5大類微生物。EM菌群在其生長過程中能迅速分解污水中的有機物，同時依靠相互間共生增殖及協同作用，代謝出抗氧化物質，生成穩定而復雜的生態系統，抑制有害微生物的生長繁殖，激活水中具有凈化水功能的原生動物、微生物及水生植物，通過這些生物的綜合效應從而達到凈化與修復水體的目的。

2、富營養化湖泊的生態修復技術

（1）恢復水生植被

控制營養物的生物措施包括擴大天然營養物匯點對營養物的滯留，削減營養物向營養生成帶的再循環和內負荷，外源負荷的削減必須與湖泊內過程相吻合，即將營養物保持為初級生產者所不能利用的化學形態或滯留于湖內不能利用的位點。控制外源營養負荷，除利用和恢復水陸交錯帶的濕地和湖泊沿岸帶的大型植物和微生物的作用，發展費用較低的半天然的人工濕地也是一種可行途徑。對于水質明顯惡化的水體沉水植被不易恢復，即使恢復也難以維持。因此我們必須通過根際系統的凈化，控制面源污染，或是通過生物量的收獲消除內負荷，美化環境。重建以沉水植物為主的水生植被對以武漢東湖為代表的長江中下游富營養化淺水湖泊的恢復至關重要。因此必須將工程措施與生態措施結合起來。在重建水生植被的早期，也必須根據湖泊水生植被自身的演替規律和水生植物的生理生態特征選擇耐污性強的r-選擇型植物作為先鋒種類，然后逐步對水生植被的結構加以優化。

（2）優化水產養殖結構，恢復生態系統平衡

一般說來，湖泊退化的表征有藻類過度增長、水生植被衰退、污染輸入超過水體自凈能力及凈化能力下降、水質惡化、食物鏈喪失等。對于這些問題，必須采取相應的人為措施促進湖泊的恢復，防止水體的進一步污染，降低富營養化水平。大型枝角類及植食性魚類雖然可以降低藻類現存量，提高水體透明度，但在長期尺度上不能根本解決問題，必須進行湖泊生態系統的整體優化，提高和恢復生物多樣性，進而提高系統的穩定性。在湖泊富營養化的過程中，水生植物群落本身也發生演替變化，以適應不同的營養水平和水環境條件。

在水體富營養水平高，透明度低，加上水華大量發生，草食性魚類攝食等因素的作用下，沉水植物損失，湖泊進入浮游植物占優勢的狀態，我國稱之為藻型湖泊，表現為湖水渾濁、生物多樣性降低，湖泊的利用價值、美學價值和野生生物保護價值也隨之下降。但并非每一個湖泊都符合這一模式順序發展。由上述演替過程分析，對于長江流域富營養化淺水湖泊的生態恢復必須以沉水植物為主的水生植物重建為重點，將工程措施和生態調控措施結合起來。對外源與內源污染負荷的削減是有效的生態調控措施的前提。在重建水生植被的早期必須根據湖泊水生植被自身的演替規律和水生植物的生理生態特征，選擇耐污性強的，選擇型植物作為先鋒種類，然后逐步對水生植被的結構加以優化。

3、海洋生態修復---海藻的應用

海藻是海洋生態環境的生態修復者，大力發展海藻養殖，可以減少海洋富營養化，修復已遭到破壞的海洋生態系統，保護海洋生物資源。

海藻通過從海洋環境中不斷吸收氮和磷，當生長到一定大小，可以被人們很容易地從海區收獲到陸地，這種收獲本身就是把大量吸收和儲存在海藻中的氮和磷從海洋中除去。這種除氮和磷的方式必須存在兩大前提：其一是該種海藻具有較高經濟價值，而且經濟價值越高越容易被栽培和收獲。其二該種海藻可大規模栽培生產且收割方便。海洋微藻也能從海洋中吸收氮和磷，但由于其個體小難以收獲，因此難以充當現代海洋生態修復者，只能作為生態平衡成分之一。