【能源人都在看，點擊右上角加'關注'】
長期以來，為最大化利用土地、礦產、水等自然資源，在生態修復工程規劃設計時，往往對生物的習性關注較少，對生物的通道、棲息地等考慮不足，特別是在大型基礎設施建設時，大多數採用傳統的鋼筋混凝土和施工機械，對生態環境常常產生較大的負面影響，阻隔了生物之間的聯繫，分割了生物的活動空間，導致生物多樣性減少、生態環境的自我修復能力降低。這都與生物多樣性保護意識和生態型新材料新裝備供給能力密切相關。隨著生態修復的持續深入推進，國土空間生態修復也由單一技術向多目標綜合技術發展，由項目工程向系統協同發展，對生態化新材料和新工藝的需求日益迫切。
環境友好型田間砂石路面添加劑、軟體護坡材料、重金屬鈍化劑、保水保肥劑等新興環保型材料的應用和生態設計，對減少田間地面切割、路面硬化、實現減量化混凝土、修復汙染土壤等具有不可替代的作用。新型環保材料的應用在保障耕地數量、質量的同時也促進了生態環境保護等多目標的實現。國土空間生態修復新工藝的研發與應用能夠有針對性地解決影響國土空間生態修復工程質量的限制因素，克服區域環境因素對工程質量的影像，也是在國土空間生態修復工程中實現節能減排、降低成本、節約資源的重要措施。但目前國土空間生態修復的生態化新材料、新工藝在國內依然稀缺，難以滿足國土空間生態修復發展的需要。
中國目前國土空間生態修復環境友好型材料還處在零散研究階段，新材料和新工藝的應用較少。生態化新材料和新工藝的研發需要吸收和集成創新國內外相關研究成果，培養高水平科研工作者和工程技術人才，搭建工程技術與產業推廣應用的橋梁和平臺，形成先進工程技術成果自主創新並向產業化轉移的良性發展機制，在領域內進一步增強自主創新能力、加快成果轉化（王軍等，2017）。
1
概念及分類
國土空間生態修復領域的材料與裝備主要用於有利於生態系統結構、功能提升，包括自然界中現有的材料和新開發的材料。國土空間生態修復材料具有3個主要特點：①服務於國土空間生態修復工程領域，具有功能性。②環境友好型，包括對環境無毒無害，減少溫室氣體排放，增加廢棄物再生循環。③經濟實用性，即材料不僅具有經濟價值，而且成本低。國土空間生態修復材料可分為有機材料、無機材料、納米材料、人工複合材料和生物材料等（趙宣等，2017）。
（一）有機材料
有機材料是指農作物廢棄物和生活中的有機廢物等，包括秸稈、生物炭、腐植酸、木纖維、木屑和樹皮等。可以吸附油類、重金屬、有機物汙染物等，並且有機材料具有廉價、無毒、易得等優點，其應用領域非常廣泛。
生物炭是生物質材料在無氧或缺氧條件下經高溫裂解形成的物質。生物炭不僅含有大量營養元素，還具有較高的陽離子交換量、弱鹼性、低密度和較高的C/N比等性質，可被用作土壤改良劑，改善土壤的理化性質，提高土壤的保肥持水能力。生物炭還具有多孔狀結構、較大的比表面積、部分易分解碳源和氮源，是土壤微生物的有利棲息地，可增加土壤微生物的多樣性，促進菌根菌的生長。生物炭具有芳香族的多C結構，難於被微生物降解，可以在土壤中存在很長一段時間，增加土壤碳庫儲量，抑制溫室氣體CH4和N2O的排放，被認為是解決溫室效應的有效措施之一。
（二）無機材料
國土空間生態修復領域的無機材料包括自然界天然無機物和人為產生的建築垃圾、礦渣等生產廢棄物。常用的有天然沸石、蛭石、珍珠巖、黏土、膨脹頁巖、石膏、煤矸石和粉煤灰等。煤矸石、粉煤灰和石膏等都是國土空間生態修復中的重要材料。粉煤灰導水率低，可用於土地整治中水稻犁底層的構建；硫石膏和磷石膏具有低的pH值，是鹽鹼土改良的重要材料。因無機材料具有成本低、來源廣泛和吸附效果好等特點，其應用領域更加廣泛，並且在國土空間生態修復工程領域中具有重要作用。
（三）納米材料
納米材料是指三維空間尺度至少有一維處於納米量級（1~100納米）的材料。因為其顆粒尺寸處於納米量級，所以決定其在磁、光、電、熱和農業等方面具有廣泛的應用。
目前用於國土空間生態修復工程領域的納米材料主要有零價金屬材料、碳質納米材料、金屬氧化物、半導體材料、納米型礦物和納米複合材料等。因為納米顆粒具有大量的微界面及微孔性，可以與重金屬產生專性吸附反應和氧化－還原反應等，在降低汙染土壤中重金屬和有機汙染物等方面將發揮顯著作用。
（四）人工複合材料
人工複合材料包括生物炭－磁性複合材料、生物炭－納米複合材料、生物炭－無機複合材料和改性生物炭材料等。目前，已有部分學者利用物理、化學方法將生物炭和其他材料組合製備成具有新性能、新結構的新材料，其對於汙染物的吸附能力要顯著高於單一材料。
（五）生物材料
生物材料指生活在土壤中的微生物、動物和植物，主要包括細菌、放線菌、真菌、藻類、蜈蚣、千足蟲、蚯蚓、蝸牛和蛔蟲等。這些生物在其生命活動過程中，會對土壤的物理化學性質產生重大影響。微生物可以參與土壤有機質的礦化和腐殖質化過程，影響土壤的物理結構和化學性質。微生物還可以參與土壤中碳、氮和礦物元素的循環，提高土體營養元素的含量。某些抗生性微生物能防治土傳病原菌對作物的危害。此外，某些微生物還可以降解土壤中殘留的有機農藥、城市和工廠的廢棄物等，降低毒害。某些動物，尤其是蚯蚓，對土壤結構的形成、土壤剖面的發育、養分的富集、腐殖質的形成以及土壤的通氣透水性能等，均具有較好的作用，在國土空間生態修復領域有廣闊的應用前景。
2
生態修復材料
（一）鹽鹼地改良
目前用於改良鹽鹼地的材料主要有石膏、脫硫石膏、磷石膏、石灰石、氧化鈣、煤矸石和腐植酸等。磷石膏不僅有助於豆科植物形成根瘤，增加固氮量和提高作物產量，還可以增強樹木細胞壁對病害的抵抗能力，促進植物生長。電氣石可以顯著降低萵苣中的鎘和銅含量，用於含有重金屬的鹽鹼地。黃鐵礦廢料和脫硫石膏不會給土壤造成汙染和有毒物質積累等問題，可以作為石膏的替代品。腐植酸是一種有機大分子兩性物質，屬於膠體物質。其陽離子交換量大，緩衝能力強，可以有效調節土壤pH值。此外，腐植酸還可以增強土壤透水保水性，改善土壤結構。張繼舟（2008）等研究結果表明，腐植酸可以明顯降低土壤中水溶性鹽分含量，改良鹽鹼土及防止土壤鹽漬化的效果顯著。
（二）汙染土地修復
1 重金屬汙染土地修復
（1）有機材料
生物炭具有的表面吸附特性對重金屬有吸附作用，這種吸附主要依靠靜電吸附作用，並且受pH值的影響較大。研究表明，生物炭可以提高土壤顆粒對重金屬陽離子的交換作用和靜電吸附作用，pH值升高，生物炭表面與金屬離子的靜電力增強。佟雪嬌等（2012）研究稻草炭對Cu2+有顯著的吸附作用。蘭天等（2016）證明玉米秸稈生物炭對Cu2+和Pb2+有吸附作用，可以顯著降低土壤中的Cu2+和Pb2+含量。研究指出生物炭可以降低土壤中Cr6+的含量，並且首先吸附Cr6+離子。餘貴芬等（2002）研究表明，有機質能使重金屬生成硫化物沉澱，也能把毒害性高的Cr6+還原成低毒的Cr3+。
（2）無機材料
無機材料對重金屬有較好的穩定效應，重金屬修復效果較好的無機材料有磷灰石、沸石、磷酸鹽和黏土礦物等。沸石獨特的孔道結構及其所含的大量可交換態陽離子對重金屬鉛和鎘具有明顯的吸附效果；在灰褐色森林土壤中施用沸石可以明顯減少可移動的重金屬鉛、鎳和銅含量。施用碳酸鈣會顯著提高土壤pH值，降低土壤交換態鎘含量。黏土礦物與菌根相互作用對於土壤重金屬的修復效果更為顯著。黃震等（2012）研究了單個材料和複合材料對於土壤重金屬含量的影響，結果表明，兩者均能顯著降低作物對土壤重金屬Pb、Cd的吸收量，還對土壤速效氮磷養分、pH值、EC、有機質和土壤脲酶等有一定的調節作用。
（3）納米材料
納米材料對汙染土壤中的重金屬離子具有強大的吸附力，這對於降低汙染土壤中的重金屬離子含量具有重要作用，可利用納米TiO2修復劑對重金屬汙染土壤進行原位修復。
有研究表明，用銅包裹納米TiO2，可以對土壤中Cr的轉化產生「協同催化效應」，加速其氧化－還原反應，從而在鉻汙染土壤的修復治理上產生顯著效果。Gao Y M et al.（1991）用納米TiO2與ZnO顆粒開展了銀離子汙染土壤的修復研究，修復效果顯著。納米鐵顆粒在去除汙泥中有毒金屬如鉻、鉛汙染方面效果顯著，近年來越來越多的學者開始利用零價鐵納米顆粒進行汙染土壤的修復研究。
（4）複合材料
把生物炭和納米材料結合，可以製備新型複合材料，這種新型材料可以顯著增強土壤肥力。目前研究較多的生物炭－納米複合材料主要是碳納米管、石墨烯、納米零價鐵和納米氧化物。將生物炭與無機材料複合後，不僅可以增加生物炭表面與汙染物作用的基團數量，還可以為無機基團提供附著點位，增強對汙染物的吸附作用。Ｗang S et al.（2014）製備了赤鐵礦複合生物炭材料（HPB），這種複合材料對砷離子的最大吸附量顯著高於生物炭。生物炭－錳氧化物複合材料可以明顯提高紅壤對Cu2+的吸附能力，其吸附量與未複合的生物炭相比，增加了5倍。鄔玉瓊等（2005）的研究結果表明，採用共沉澱法將多種氧化礦物混合製成的納米級土壤氧化礦物對於重金屬離子如Cu2+與Cr3+等的吸附效果明顯優於單一氧化礦物。
（5）生物材料
科學家發現，目前大約有400種植物可以用來清除農田中的重金屬汙染。在美國佛羅裡達州，科學家用一種羊齒植物很有效地將農田中的砷吸走，並將砷儲存在它的葉和莖內；阿爾卑斯山Penny水芹等，能有效地從農田中吸收重金屬元素，並能把重金屬元素吸收到易於收割的植物莖稈、芽、葉之中，以便在收割後收集起來，成批地提煉出重金屬。
用植物清除農田中的重金屬汙染，是一種綠色技術，既可去除重金屬汙染，又可實現重金屬的再利用。蚯蚓可以吸收土壤中的有害金屬離子，通過體內的生化反應，排出對植物生長無害的金屬礦物離子。研究顯示，蚯蚓不僅可以吸收與積蓄鉛、汞、錳、銅、鐵和鈣等金屬離子，尤其是對鎘和鋅離子具有極高的吸收能力，在重金屬汙染土壤中具有廣闊的應用前景。邵承斌等（2016）研究玉米、黑麥草等根際植物與蚯蚓聯用對重金屬（鎘）汙染土壤的修復效果。結果表明，黑麥草與蚯蚓聯用使汙染土樣中鎘下降了64.8％；玉米與蚯蚓聯用使汙染土樣中鎘下降了64.2％。說明種植黑麥草並投放蚯蚓，可以減少土壤中的細菌總數，增加放線菌和真菌數量，顯著增強土壤蔗糖酶活性。根際植物與蚯蚓聯用能提高土壤生物活性，促進植物對鎘汙染土壤的修復。
2 有機汙染土地修復
土體中有機汙染物主要包括有機農藥、酚類、氰化、石油、合成洗滌劑，及3，4－苯並芘，還有由城市汙水、汙泥及廄肥帶來的有害微生物等。這些汙染物通過食物鏈的富集作用可能進入人體，對人類健康產生危害。根據研究報導，土體中有機汙染物和有機-無機複合汙染的比例遠遠高於無機汙染。對有機汙染土地進行修復迫在眉睫。
（1）有機材料
生物炭對有機氯、氨基甲酸酯、氯苯氧基酸化合物等有機汙染物的吸附治理效果較明顯，生物炭可以增強由二溴氯丙烷導致的汙染的治理效果。腐植酸可以促進汙染土壤中二氯苯的降解。
（2）無機材料
應用無機材料處理多環芳烴、苯系物、有機染料等有機物，具有來源廣、成本低、方法簡單和效果好等優點，其應用前景廣闊。在最佳吸附條件下，利用天然蛭石去除水中非離子型的有機汙染物效果顯著。Fotini S et al.（2015）研究沸石對苯系物、鈣和鋅的吸附作用，結果表明，利用沸石吸附汙染物，操作過程相對簡單，對環境不產生二次汙染，吸附效果明顯，具有廣闊的商業價值和應用前景。利用溴化十六烷基三甲基銨對蛭石進行有機改性，可以明顯增強其對硝基苯酚的吸附能力。謝強等（2013）使用十六烷基三甲基溴化銨對沸石進行表面修飾，獲得一種新型無機材料，這種材料可以同時吸附無機離子型汙染物、有機離子型汙染物、可離子化有機汙染物和不可離子化有機汙染物。膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的黏土巖，具有吸附性和脹縮性，對膨潤土進行改性，可以增加其對有機汙染物的吸附作用，因此膨潤土有機改性材料在有機汙染控制和修復中具有廣闊的應用前景。阮秀秀等（2009）用3種吡啶陽離子改性膨潤土，改性後的膨潤土對親水性芳香胺的吸附作用顯著增強。Anirudhan T S et al.（2015）發現改性膨潤土可以顯著提高對有機汙染物甲基藍、羅丹明b的吸附作用。
（3）納米材料
利用TiO2、納米氧化物等進行有機汙染物的降解和修復研究，越來越受到重視。納米TiO2作為一種光催化物質，對於有機汙染物的去除和降解效果顯著。研究結果表明，施用納米TiO2後，光催化效果顯著，隨著光照時間的增加，樂果、甲胺磷和毒死蜱等農藥汙染土壤的光催化降解修復效果顯著。固體廢棄物粉煤灰具有改善土壤通透性和提供微量營養元素的特點，周武藝（2005）利用粉煤灰的特點，將改性納米TiO2和粉煤灰應用於有機農藥汙染土壤的修復中，發現粉煤灰可以使光線進入更深層土壤中，從而使光催化降解反應在深層土壤中進行，提高有機農藥的降解效率。納米TiO2的光催化效果不僅在有機農藥汙染修復中效果顯著，在芳香族有機砷化合物汙染修復、石油汙染修復降解中也有顯著效果，多相光催化可以提高對土壤中有機汙染物的降解和礦化作用。利用Fe3+與Ti共摻雜膨脹珍珠巖製成新材料，配施納米TiO2後，不僅能夠顯著提高新材料的修復效果，還能實現材料的回收利用，為有機汙染土壤的修復提供新的思路。
（4）複合材料
複合材料可以應用於有機汙染物的修復中。研究表明，石墨烯/生物炭（GCBC）這種複合材料對亞甲基藍的飽和吸附量遠大於單獨使用生物炭對亞甲基藍的飽和吸附量。
（5）生物材料
邵承斌等（2016）研究玉米、黑麥草等根際植物與蚯蚓聯用對多環芳烴（蒽）汙染土壤的修復效果。結果表明，根際植物與蚯蚓聯用能夠提高土壤生物活性，促進植物對多環芳烴（蒽）汙染土壤的修復。土壤中的蚯蚓能促進菲、蒽、熒和鄰苯二甲酸鹽等有機汙染物的降解。
（三）沙化土地整治與修復
沙化土地整治材料應用中最重要的就是土壤保水劑。土壤保水劑是一種具有網狀結構的高分子聚合物，它有超強的吸水和保水能力，吸收的水分可以慢慢釋放給作物利用，被作為一種保水保肥劑廣泛使用。法國研製出一種名為「水合土」的聚合物顆粒。這種顆粒吸水後體積可以膨脹至500~700倍，被廣泛應用於沙烏地阿拉伯乾旱地區。俄羅斯研發的保水劑在伏爾加格勒使用，節水效果達到一半，農作物增產效果顯著。全球年產土壤保水劑已超過200萬噸。保水劑不僅能夠提高節水量，提高作物產量，還可以改善土壤團粒結構，促進團粒結構的形成，尤其是0.5~5毫米粒徑範圍的團粒結構；同時，保水劑還可以降低容重，增加孔隙度，調節土壤中的水、肥、氣和熱狀況。
（四）新增耕地質量提升
1 有機材料
施入生物炭後，可以降低土壤的抗張力強度。抗張力強度減小，利於植物種子的發芽和根系的伸長生長，便於土壤生物在土壤中進行移動。另外，施入生物炭還可以影響土壤水分有效性。伴隨著土壤含水量的提高，更多的土壤礦質元素處於可溶態，利於礦質養分的運動，更有利於作物的吸收利用。生物炭和N、P、Ｋ肥混合使用，不僅能夠提高土壤中的鹽基離子飽和度，改變土壤的pH值，而且能夠提高土壤有機碳含量及陽離子交換量，改善土壤保肥持水性能，有益於土壤微生物活動，同時還可吸附抑制對土壤微生物生長有毒的化感物質，為土壤微生物提供有利的棲息場所。
2 納米材料
納米材料對土壤微生物的生命活動會產生影響，而微生物可以直接參與到土壤中碳氮元素的生物化學反應，影響植物生產以及作物產量，從而對土壤質量產生巨大影響。納米氧化物更易對參與土壤碳氮循環的微生物類群產生影響。有學者將草地土暴露於納米TiO2和納米ZnO60天，發現參與有機汙染物和生物大分子分解的細菌類群相對豐度增加，而參與甲烷氧化的氮固定的細菌類群相對豐度降低。
3 生物材料
土體中的根際細菌可以充當生物肥料的供給者。如固氮根瘤菌和慢生根瘤菌可以在豆科植物的根系形成根瘤，通過固定大氣中的N，為植物提供氮元素。固氮螺菌是一類可以為小麥、大豆和玉米提供氮元素的土壤微生物，除了具有固氮能力外，還可以促進植物根系的生長發育，從而促進植物生長。此外，很多根際細菌有融磷作用，將磷元素轉化為可溶解的有機磷或者無機磷，提高土體中營養元素的有效性。合理施用土壤微生物，可以顯著提高新增耕地的質量。蚯蚓生物有機培肥技術（FBO）可以顯著增加茶園表層土壤微生物的數量和活性，並提升與土壤養分轉化密切相關的過氧化氫酶、脲酶、轉化酶和鹼性磷酸酶的活性，有利於受損土壤生態系統的恢復和重建，全面提升土壤質量。曾令濤等（2016）研究了蚯蚓堆肥與解澱粉芽孢桿菌（X）和螢光假單胞菌（Y）兩株不同功能益生菌配施對西瓜地土壤肥力和微生物特性的影響。結果表明，不論添加益生菌與否，蚯蚓堆肥較單施化肥或常規堆肥均提高了土壤速效養分含量，顯著增加了土壤微生物生物量和土壤酶活性。各處理比較而言，蚯蚓堆肥配施益生菌對於土壤養分質量的提升最為明顯。
蚯蚓堆肥與益生菌配施可顯著促進土壤肥力和微生物活性的改善，可替代部分化肥用於設施蔬菜的綠色生產和土壤培肥。土壤消毒－蚯蚓糞和土壤消毒－蚯蚓糞－蚯蚓接種兩種培肥方式均能增加土壤中有機質、鹼解氮、有效磷和速效鉀含量，同時均能增加土壤中>2毫米粒級的團聚體含量，改善土壤結構。
（五）替代性成土材料的資源化
利用粉煤灰、砒砂巖、煤矸石、各類生物殘體和建築垃圾等，在土體有機重構中，都可以作為替代性成土材料，代替性實現有效土層的功能，從而將未利用地、難利用地轉化為可利用地。砒砂巖，無水堅硬如石，遇水則化，作物根系無法下扎，無法作為耕地利用。韓霽昌等（2012）研發出砒砂巖與沙子復配成土技術，在萬畝沙地上種出了馬鈴薯，不僅帶來了巨大的經濟效益，改善了生態環境，更是實現了砒砂巖的資源化利用，為替代性成土材料的資源化利用開拓了思路。經過幾年的研究，韓霽昌研究團隊又提出將粉煤灰作為替代性成土材料，應用於陝西省黃河西岸渭南段的灘涂地整治中，進行水稻土犁底層的構建，效果顯著，獲得巨大的成功。煤矸石不僅可以代替黏土組分生產普通水泥，做成建築材料，減少良田的挖取量，還可以製作土壤改良劑，或作為成土材料用於鋪路、井下充填、地面充填造地，實現其在土地整治中的資源化利用。生物殘體與土壤腐殖質過程關係緊密，可以作為成土材料，施入土壤，改良土壤物理結構。石子等無機材料也可用於土地整治，進行汙染物的隔離層或者過黏土體的透水透氣層，構建耕作層或其他土層。
（六）土地整治綠色材料
針對區域軟土層厚，土壤含砂量高，土地整治項目中自然護坡不穩定、易坍塌，傳統硬質護岸隔斷水土交互通道、阻斷生物遷徙通道等限制，以及生態景觀效果差等問題，上海市建設用地和土地整治事務中心、上海久鼎綠化混凝土有限公司等單位聯合研究，結合上海土質特點和土地整治工程要求，利用碎石、水泥作為原材料，按特定的配比兌水拌和，用振動壓力製成具有空隙、能夠滿足植物生長要求的生態綠化混凝土。生態綠化混凝土為主要材料的生態護岸工程技術具有恢復和保護環境、改善生態條件、保持原有防護作用3個功能，有效解決了傳統硬質護岸的生態交互限制，並較好地兼顧了硬質護岸的穩定性和自然護岸的生態性、景觀性。
3
生態修復裝備
（一）裝配式建築物和構築物
上海市崇明區三星鎮土地整治項目區使用裝配式分水井，以廠家預製、現場拼裝的形式，井身按照設計圖紙尺寸開模具定製加工生產。裝配式分水井分上、下兩節，下節井預留主管道接頭，上節井預留支管接頭，並配套閘門、啟閉器、安全蓋板。成品井預製完成後運至現場吊裝，與主管、支管連接就位後，對上下兩節井接縫砂漿抹平、收光處理，最後安裝閘門、啟閉器、蓋板。三星鎮還裝配式地建造了農業倉庫。未來，裝配式建造方法還可以在土地整治工程中的橋梁、道路等方面使用。
（二）廢舊建材資源化利用裝備
上海市松江區新浜鎮土地整治項目堅持「低碳建設」理念，使用景觀構造法、骨料加工法等，利用農村宅基地上的農房拆卸下的門板、青磚搭建親水平臺、步道等；利用少量農民搬遷剩下的水缸、陶瓷品、馬桶、桌椅等物品，進行鄉村藝術再造。但這種利用依然是局部的、少量的、以人工拆卸和組裝為主的。2016年上海建立建築廢棄混凝土循環利用中心，將混凝土建築垃圾由破碎生產線和砌塊生產線簡單加工，變成再次利用的砂石和磚塊。由於土地整治涉及村、廠，在生態文明建設的背景下，建築垃圾資源化利用是必然方向，甚至還可以用作裝配式建築材料。
（三）溝渠一體化成型技術與裝備
上海市嘉定區外岡鎮土地整治項目採用灌排合一的溝渠，側板和底板使用5釐米C30鋼筋混凝土，利用10釐米C30砼壓頂，整體內含冷拔鋼筋15根，使用一體化成型設備一次成型。項目中同時使用插板式和一體成型兩種溝渠，接實施過程和實施後現場比對，發現機械化一體成型工藝的溝渠質量普遍要優於插板式溝渠，接頭上縫隙少、損壞面小。而傳統的人工插板式溝渠存在以下缺點：①溝牆模板與兩側土方密實度差，機械耕種產生側壓力擠垮排水溝牆。②溝牆模板連接處易損壞、縫隙大，灌溉排水容易回滲，輸水效率低。③難以手工振搗現澆，只能用小型振搗棒，容易產生不均。
（四）自動化灌溉方式裝備
上海市金山區廊下鎮土地整治項目區，在水果、蔬菜等大棚內，採用滴灌、噴灌等先進灌溉方式，建設並啟用自動化管理系統。自動化管理系統可以對滴灌、噴灌實行無人操作，在中央控制室監控各水利設施的運行情況，滴灌、噴灌的泵站全部採用自動化控制。它不僅滿足了高效、現代農業的需求，還降低了化肥和農藥用量，減少環境汙染，有利於土壤改良和作物生長。而新浜鎮土地整治項目還採購了太陽能泵站，實現自動灌水。
（五）表土剝離利用綠色裝備
英國專門研製了適用於表土剝離利用的綠色裝備，最大限度地保留表土的良好生態特性，保護表土中的多細胞後生動物，單細胞原生動物，真核細胞真菌和藻類，原核細胞的細菌、放線菌和藍細菌及沒有細胞結構的分子生物等。據估計細菌在耕作層中約有336千克/公頃，真菌有540千克/公頃。繼細菌和真菌之後的土壤原生動物，目前已命名的有290餘種，生物量巨大。據統計，在1克肥沃表土中，原生動物可多達100萬個。英國規定表土剝離利用需要採用專門的挖掘機和翻鬥車、拖曳式鏟運機、推土機和翻鬥車、自推式鏟運機等，並對每一種方法的優劣和操作注意事項進行了詳細的說明。
（六）土地汙染生態修復裝備
研製土地汙染的原位微生物修復裝備，包括微生物製劑混合和噴灑設備、改進的土地翻耕機；研製土地汙染、礦山尾礦汙染土地的鈍化、穩定化裝備，包括土壤與尾礦前處理系統、土壤與尾礦進出料系統、藥劑添加系統、土壤與尾礦同藥劑混合系統；研製礦山汙染土地酸性礦山廢水處理裝備，包括曝氣、中和過濾、氧化還原、生物處理等單元；研製工業汙染土地的土壤快速淋洗裝備，主要包括淋洗液無害化處理、土壤淋洗汙泥脫水－穩定化等系統。上述修復工程裝備的研製，重點解決主要單元的模塊化和集成難題，對於推動土地、礦山、工業汙染修復工程技術的產業化具有十分積極的作用。
從發展趨勢看，針對國土空間生態修復工程中土地平整要求，研究不同優化田塊的土地平整技術要求，建立不同優化田塊的平整高程設計方法，確定精細化土地平整的工藝流程和方法；研究表土剝離和熟土回填的工藝流程和方法；研製精細化平整的鏟土機、推土機等，解決目前採用大型建築機械平整農田帶來的土壤壓實和板結現象；針對水稻作物區，研究薄露灌溉的雷射平整技術，研製與精細化平整推土機相結合的雷射探頭儀；建立精細化農田平整實用的機械設備生產基地等，將解決以往平整機械形體大、土壤受損深、平整程度差、土方調配能量損失多等弊端，使農田平整擁有了量身定做的機械設備。針對目前田間道路缺乏高強度、生態化材料和設計施工標準的狀況，研究不同工程類型區田間道路的設計、施工和驗收規範；研製田間道路的生態化材料、田間道路的生態化設計技術和施工方法。針對溝渠工程材料強度低、使用年限短、節水或排水能力差等問題，研製高強、防滲、環保的渠道材料以及成品技術和成品機械，研究不同氣候類型區的適用材料和材料使用的生命周期，研究具有生態型渠道的形式和構造，建立路溝渠材料及成品的生產基地等，將解決以往大型農田水利設施改用于田間農田溝渠的資源浪費現象，解決溝渠材料性能差、使用年限短、節水能力弱、生態性能低等弊端。針對農田保水性差、次生鹽漬化和新增耕地熟化程度低等問題，研製能調節土壤水肥功能土壤保水劑、保溼劑、高吸水性樹脂，研究暗管改鹼、節水節地等工程技術，研發適用於不同微差異類型區土壤熟化、農田景觀綠化可降解新材料和新工藝，篩選適應農田生態保育的植物、品種和培育方式，提出優化的土地保育方案和工藝流程，建立高標準基本農田保育工程材料、成品、試劑設備的試驗基地和生產基地，將整體提升我國地力修復工程技術水平，是未來具有重要需求的發展方向。
免責聲明：以上內容轉載自生態修復網，所發內容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯繫電話：010-65367702，郵箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社