时间:2023-08-31 16:37:50
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇环境保护前景范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
中图分类号:K826.15文献标识码: A
前言
21世纪科学技术进入了高速发展的时代,为人类创造了巨大的财富。但是,传统的思维方式和单目标的决策手段,使人类尝到了只追求效益而不顾资源、环境的掠夺式生产的苦果,人类正面临着有史以来最严重的环境危机。生态环境是人类生存和发展的基本条件,是经济和社会持续发展的基础。我国政府十分重视生态环境保护,把可持续发展作为基本国策。
一、生物技术的特点
生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护巾应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。
二、生物监测技术在环保领域中的应用
应用酶联免疫技术、PCR技术、电子显微技术、基因差异显示技术、生物传感器、基因探针、生物芯片等现代生物技术对环境进行监测与评价,是近年来国内外科学工作者研究的热点,研究报道也日益增多。应用酶联免疫技术检测分析环境中的农药及其代谢物是90年代的一项新技术。目前,国内外已经开发出杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农药以及多氯联苯、二恶英、抗菌素等污染物的酶联免疫分析方法,其中用于现场快速分析的酶免疫试剂盒已商品化。此技术具有快速灵敏,费用低,特异性强和适于现场大量样品分析等优点。我国在环境污染的生物监测方面也取得了一些新进展。一是广泛开展了生物监测方法的研究;二是各种生物综合监测指标的研究;三是利用生物监测手段和评价环境质量。
三、生物技术在废水处理中的应用
现代废水生物处理技术是利用水中微生物的新陈代谢功能,使废水中的有机物降解转化为无害的物质,使废水得以净化。属于生物法处理工艺的有活性污泥法、生物膜法、自然生物处理法和厌氧生物处理法等。
1、活性污泥法
活性污泥法是被广泛采用的传统废水生物处理工艺。它是在人工条件下,将空气连续鼓人溶解了大量有机污染物的污水中,对污水中的各种微生物进行连续混合和培养,形成悬浮状态的活性污泥,在活性污泥上生活着大量的好氧微生物,这些微生物在好氧条件下能以溶解性有机物为食料获得能量,并不断增长,使污水中的有机污染物得以分解去除,最后使污泥与水分离,大部分污泥回流到生物反应池,多余的污泥将被排出活性污泥系统。
2、生物膜法生物膜法
又称固定膜法,是一系列污水好氧生物处理技术的统称,其共同的特点是微生物附着在作为介质的滤料表面,生长成一层由微生物构成的膜。污水与之接触后,其中的溶解性有机污染物被生物膜吸附,进而被氧化分解,使污水得以净化。目前,生物膜法是一项在废水处理工程上被广泛运用的技术,采用这种方法的构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。
3、自然生物处理法
利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术,称为自然生物处理法。其特点是工艺简单,建设与运行费用低,但净化受自然条件的制约。主要处理技术是稳定塘和土地处理法。稳定塘是利用塘中天然微生物的代谢作用氧化分解废水中的有机物,稳定塘中的氧由塘中藻类的光合作用和塘面与大气接触的溶氧提供,在稳定塘内废水停留时间长,对废水的净化过程与自然水体净化过程基本一致。
4、厌氧生物处埋法
厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机物的处理技术。用于厌氧生物处理的构筑物有消化池、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、厌氧转盘、挡板式厌氧反应器和复合厌氧反应器等。
四、污染土壤的生物修复
土壤污染也是较为严重的环境污染问题之一。其最主要表现形式是土壤板结沙化、重金属污染,导致土壤无法利用,威胁农业生产。利用生物修复技术治理土壤重金属污染,主要是通过酶促反应等生物作用,对土壤中的重金属进行固定,由于重金属元素的化学形态发生了改变,其移动性也相应降低,通过有针对性的生物对其吸收、代谢,可以削减土壤中重金属的含量。达到净化土壤和降低毒性的目的。其中应用最广的属低温微生物修复技术。重金属的低温微生物修复是利用低温微生物的生物活性,对重金属亲和吸附或转化为低重金属的污染程度。此外,污染土壤经过生物修复过程后还可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失等同。
五、环境生物技术在预防污染上的应用
利用分子遗传技术筛选特定菌种将产品生产过程的废弃物直接转化为能源或副产品,如微生物化肥;利用DNA重组及蛋白质工程技术快速生成特定的酶,应用于生产环节,减少化学无机品用量,从而达到清洁生产的目的。
利用分子微生物族群、基因技术、DNA修复改变某些物质的分子结构使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物农药、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物产品将会大量应用到生产实际当中,逐步取代对环境存在污染或者污染威胁的环境物质的使用( 如化学制成品的农药、化肥等)。
六、展 望
1、新工艺新方法将不断涌现
随着废水处理量的巨增和水质的复杂化,迫使人们不断研究开发新技术和新方法、构建高效反应器、优化运行条件。例如:刘建荣等在研究印染废水的治理时,为了提高生物处理效率采用三种新技术相结合的方法,即在厌氧流化床中投加高效脱色菌,采用聚集一交胶固定法,将脱色菌固定于活性污泥上;在反应器内投加磁粉形成稳恒弱磁场,对微生物产生正的磁生物效应来提高生化反应速率。
2、与其他现代科学技术相结合
近年来,现代科学技术尤其是IT技术的发展促进了生物治理技术的进步,电子计算机的广泛使用不仅使处理工艺控制自动化,而且在生物技术上也广泛开展数学模拟研究。
3、极端微生物和超级工程菌的研究应用将成为热点
极端微生物是指那些可在一般生物不能生存的条件下(如高酸、高碱、高温、低温、高压、高盐等)生存的生物,由于其特殊的生理机制,在环境保护中具有极大的应用价值。随着生物工程技术的不断发展,人们不仅能对现有的微生物进行改造,而且还创造出具有新的特殊功能的微生物。
3、从治理污染到预防污染
早期的工农业一味追求发展,忽视了其对环境的副作用,直到环境被破坏得相当严重才开始被动治理。现在,世界各国已认识到环境保护的重要性:生物技术对环境保护的作用将由单纯治理发展到防治结合,以防为主,最终实现清洁生产。
七、结束语
随着现代生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展为根本上解决环境保护问题提供了无限的希望。现代生物技术的迅猛发展无疑将会推动环境保护理论及技术的日臻完善,为人类治理和保护环境提供更多可行、可用、有效的方法。
2现代生物技术与环境保护
现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。
(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。
(2)利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。
(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。
所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。
3现代生物技术在环境保护中的应用
3.1污水的生物净化
污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。
3.2污染土壤的生物修复
重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。
3.3白色污染的消除
废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。
有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。
3.4化学农药污染的消除
一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。
所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。
参考文献
1孔繁翔.环境生物学[M].北京:高等教育出版社,2000
2陈坚.环境生物技术[J],生物工程进展,2001(5)
1.水足迹
1.1水足迹概念
目前,水足迹的研究以量化为主,同时将水足迹概念推广到政策层面以及企业和市场层面。水足迹的研究对象一般包括:地理区域的水足迹(国家、流域、省市),产品水足迹(产品供应链、企业和具体产品)以及个人水足迹。水足迹的量化方法主要包括:自下而上的核算方法,投入产出(IO)方法和生命周期评价(LCA)方法。
水足迹概念首先使人们认识到水资源的消耗和污染的源头是人类的消费活动。正是由于人类消费需求的不断增长带动了商品的大量生产,从而增加了对水资源和水生态系统的负担。通过进一步调查可以建立水足迹消费和水足迹生产的关联。例如,秘鲁的一个流域因向英国出口芦笋而导致其水资源紧缺。换句话说,英国消费者的“水足迹”来自秘鲁。类比碳足迹核算中的消费者责任原则,许多发达国家对发展中国家的水资源紧缺应该负有一定责任。
其次,通过核算可以帮助消费者明确哪些产品是高耗水产品,即指出对哪些产品的消费导致了水资源大量消耗。目前公认最大的用水户是农产品,占据了全球约70%的水资源消耗。所以,对大部分地区来说节水的关键是降低农产品水足迹。从这个意义来看,水足迹并不是碳足迹的简单复制,而是一种有效补充,如农产品往往具有较低的碳足迹,却有很高的水足迹。总之,水足迹的研究扩展了以往水资源研究的范围和内涵,为建立跨行政区、跨流域的水资源管理以及市场体系提供了研究基础。
1.2水足迹的测试【2】
在测试水足迹的网站中关于世界各国水足迹列表上,美国成为黑名单的头号上榜者,水足迹为人均每年约2483立方米。在美国之后,意大利成为排名第二的耗水大国,人均每年约2332立方米。中国则为人均每年约702立方米,排名135。也门则以人均每年约619立方米,成为人均水足迹最少的国家。
想知道你每天消耗了多少水足迹吗?看看下面的数据,应该就有个大致轮廓了:
食物 水足迹
1个100克的苹果 70升
1杯200毫升的苹果汁 190升
1公斤大麦 1300升
1公斤牛肉 15500升
1公斤鸡肉 3900升
1杯咖啡 140升
1杯250毫升的啤酒 75升
1公斤玉米 900升
1升牛奶 1000升
1个汉堡 2400升
1.3水足迹的分类及其内涵
与生态足迹和碳足迹概念不同,水足迹的特点体现在其独有的分类中。
按照用水的类型划分,水足迹可分为蓝水、绿水和灰水。蓝水和绿水代表人们消耗利用水资源的两种类型:蓝水是人们消耗的地表水和地下水资源量,绿水是雨水落入农田土壤中而蒸发的水资源量。以往的水资源统计只考虑蓝水,忽略了绿水在农作物种植中的作用。世界上河流、湖泊、水库和地下蓄水层中的“蓝水”只占世界淡水资源的40%,在干旱地区更少。因此,研究绿水足迹对干旱地区的水安全和粮食安全至关重要。完全利用绿水,即完全依靠天然降水为水源而种植农作物就是所谓的“雨养农业”。灰水则表示人类的排污活动对水资源的间接消耗,通过使水质达到允许标准所需要的稀释污染物的新鲜水量来表示。灰水足迹也是一个有用的概念,将排污转化为一种变相的水资源消耗,从而将水量和水质统一起来核算。对于水质型缺水地区,河流水质的改善实际上是变相增加了水资源,在管理方面具有实用意义。
按照用水部门的区别,水足迹可以分为直接用水和间接用水。所谓直接用水是商品在生产加工过程中的用水。间接用水则是指除了产品加工用水以外,生产这一产品所需要的所有中间产品的用水。例如对于薯片制造企业来说,直接用水是薯片在工厂加工中所用的水,间接用水则包括:种植土豆用水,其他配料生产用水,包装袋的加工用水等。通过区分直接和间接用水,水足迹的核算可以覆盖整个产品供应链,从而帮助企业和消费者了解产品在整个生产周期各环节的用水情况。
按照用水的地域区别,水足迹又可以分为内部和外部水足迹。内部水足迹是指本地生产用于本地消费的产品所需的水资源。外部水足迹是指本地消费的进口产品生产所需的水资源。外部水足迹又可以称为进口虚拟水。外部水足迹的量反映了一个地区的生产或消费对外部水资源的依赖程度。
2.水足迹在环境保护领域的应用前景分析
水足迹在环境保护领域的应用前景通过对区域或流域水足迹的核算及评估,水足迹概念可以在水资源管理中发挥重要作用。同样,水足迹概念在环保领域也具有广阔的应用前景,这主要是以对企业和个人的水足迹核算为基础。水足迹未来在环境保护方面的应用主要表现在以下几个方面。
2.1绿色供应链核算
企业一般只关注自身的运营水足迹,很少考虑其供应链水足迹。但对于大多数企业来说,其供应链水足迹远远大于其自身的运营水足迹。随着可持续消费理念不断深入以及环保政策导向,越来越多的国内外大型企业表现出对整个产品供应链中节约资源和减少排放的兴趣。目前报道的危害公众健康的事件,部分是因为企业上层供应链发生了问题,例如“染色馒头”、“三聚氰胺”等事件。这也迫使企业加强其供应链的管理。
水足迹核算可以帮助企业了解和掌握其整个生产供应链各个环节的用水量,从而帮助企业识别出水足迹增加的原因。例如,2010年可口可乐公司就与大自然保护协会(TNC)合作计算并评估了其饮料产品的水足迹。通过核算发现:1瓶可口可乐中约有2/3是生产甜菜所需的蓝水和绿水足迹;运营水足迹只占其总体水足迹的1%。作为零售业的沃尔玛在要求其供应商提供的环保责任清单中就包含了用水方面的数据。
尽管如此,目前绿色供应链的研究以及核算仍然是以节能作为主要标准,重点行业企业,如食品加工企业将是实施水足迹的先锋企业。同时可以看到,有实力开展绿色供应链管理的企业一般是跨国的大型企业,对于中小型企业来说,控制其供应链水足迹的难度很大。这就需要政府从政策上进行引导,在政府采购、环境标志认证等方面给予支持。
2.2环境标志认证
环境标志是由政府或者评估机构向企业颁布的与环境保护有关的图形标志。多数情况下环境标志是一种对企业产品的认可性的标签。中国环境标志,即通常所说的“十环标志”,是环境保护部授权颁发的对产品环保性能认定的证明性商标,是目前国家绿色产品的权威性认证标志。它表明产品不仅质量合格,而且符合特定的环保要求,与同类产品相比,具有低毒少害、节约资源能源等环境优势。目前可认证的产品分类包括:办公设备、建材、家电、日用品、办公用品、汽车、家具、纺织品、鞋类等。
目前我国正积极与发达国家合作推行在环境标志中加入碳足迹的认证标志。无论是国外还是国内,环境标志中还很少有加入水足迹这一指标。随着全球水问题的加剧和企业用水成本的提高,可以预见水足迹指标也将与碳足迹一样加入环境标志认证。国际标准化组织(ISO)正在准备开发出一套基于生命周期评价(LCA)的企业水足迹标准ISO14046《水足迹要求和指南》,为产品、过程和组织的水足迹的测量提供原则、要求和指南。对于水足迹来说,环境标志可以是关于这一产品的水足迹量值。但仅仅标识出用水量还不足以表现企业在节水方面所采取的努力,还应建立评价标准以评估该产品的水足迹对于水资源和环境所产生的影响。
2.3可持续消费理念的宣传
随着世界经济的发展,全球的资源和环境正面临着前所未有的巨大压力。人们日益增长的消费需求驱动了生产的扩大,加剧了资源消耗和环境污染。继1987年可持续发展概念提出以来,可持续消费的概念于1994年经由联合国环境规划署正式提出。自此,可持续消费作为人类可持续发展的一项重要内容受到广泛重视。近年来,我国政府也逐步认识到推广可持续消费理念的重要性,在《国家环境保护“十二五”规划》中强调要“坚持从源头预防,把环境保护贯穿于规划、建设、生产、流通、消费各环节,提升可持续发展能力”。对我国来说,可持续消费是发展循环经济的内在动力,是驱动企业从粗放型的生产方式向“代价小、效益好、排放低、可持续”的生产方式转型的必要手段,是建设环境友好型社会的重要组成部分。
小结
可以预见,水足迹将与碳足迹和生态足迹一样,对可持续消费理念的宣传和实现将起到重要作用。总的来说,推动可持续消费应是政府主导、企业配合、消费者自愿的一项全社会的行动,可分为意识(宣传)、意愿(标志)和行动(激励)三个阶段逐步推进。意识方面,政府和非政府组织(NGO)将发挥主要的作用。通过水足迹概念和内涵的宣传,使企业和消费者了解高耗水产品的类型和减少水足迹的方式方法。例如,肉类食品具有极高的水足迹,是我国居民水足迹增加的主要“贡献者”。因此,可以提倡居民调整饮食结构,减少对肉类食品的消费,宣传健康的饮食习惯;意愿方面,政府通过对企业的水足迹进行标志认证,使企业产生减少水足迹及消费者产生购买低水足迹产品的意愿;行动方面,政府一方面可以通过税收和津贴等手段激励企业生产低水足迹的产品,另一方面则从自身做起,通过积极推行政府绿色采购,统一的《政府绿色采购指南》等推动可持续的政府绿色消费。在对绿色采购企业的选择中,应加入企业水足迹指标的核算和评估程序,即列入政府采购指南清单中的企业必须是在同行业中水足迹较小的企业,从而激励企业生产符合政府采购标准的低水足迹产品。
参考文献
一、前言
农业是我国经济发展的基础,而农业与农村也是自然和人之间的纽带,只有保护好农业资源,改善了农村的环境,才能够实现生态文明建设。尤其是党在十七大的报告中,将建设生态文明作为了建设小康社会的奋斗目标,这更体现出了农村环境保护的重要性。这就为香格里拉县农村环境保护提出了新的要求,也是实现“生态立县,环境优先”的战略措施。
二、香格里拉县农村环境保护现状
香格里拉县虽然在大力整顿,但是环境尤其是农村环境还存在诸多需要改进的问题。要对这些问题做出具体措施,也只有从环境保护现状入手。
1.农村的生活垃圾处理较差
对于香格里拉县来说,垃圾的处理比较差,除了县城中设置了一些简易的污水处理厂与垃圾处理设施以外,其农村中根本就没有这些配套设施。绝大部分的农村垃圾堆放比较随意,生活污水也是没经过处理直接排放到河水中,这成为了影响农村环境主要的原因。
2.农业生产污染日渐提升
据统计,香格里拉县每年的化肥使用量超过了6万吨,农药方面的使用量也超过了0.14万吨。据乡镇一农业推广主任说,过去的水稻仅仅防止2~3次,但是现在却要提高到4~5次,甚至有一些还达到7-8次,这样产出的粮食连农民自己都不敢食用。
3.破坏生态环境严重
由于农村的经济相对落后,加之严禁砍伐树木。在这样的情形之下,挖沙、石以及取土卖钱现象严重,尤其是在红星村附近最为严重,严重的破坏了农村面山的生态环境。
而且没有投入生态恢复资金,导致生态环境中的植被破坏严重。这样不但影响到香格里拉县生态旅游形象,同时也给偷挖乱挖之人有了可趁之机。尤为严重的还是红星村与一二村等。
4.工业排放污染严重
香格里拉县的工业排放经过一段时间的整顿,虽然略有好转,但是企业中的废气、废水以及废渣等排放还是严重,尤其是三废的治理上比较落后。这些有害的排放从各种渠道流入到了农村中,严重影响并威胁着农村环境。这些都严重污染着农村的环境,令人担忧。
5.农村的水体污染前景不容乐观
农村中的水体是人们生存的第一要素,但是随着香格里拉县的发展,这方面也不容乐观了。污染农村的水体主要有以下几个方面。
其一,城镇中的基础设施的建设相比滞后与陈旧。经过统计,全县的污水处理率仅仅为32.5%,加之一些工业企业乱排乱放,经过城镇的河流受到了严重的污染,且出现着不断恶化的趋势,这对于人们的健康、农业的生产以及农村的环境都具有严重的影响。
其二,全县的大部分农村并没用设置化粪池,人畜的排放物都是直接进入地表成为了农田的肥料,且生活污水也不经过处理就直接流入地表与附近的河流、水沟和农田。
其三,农村的用水并没用经过检测,很多饮用水中的水质根本不达标。
三、香格里拉县农村环境保护对策措施
从香格里拉县农村环境现状可以看出来,存在的诸多问题急需采取相应的对策措施,才能够及时的防范进一步恶化。
1.加强环境保护宣传教育
事实上,现在很多农民对于环保的意义根本没用认识清楚,也没用意识到保护环境就是为人类谋幸福。所以经过宣传教育,来增强农民的环境保护意识是非常有必要的。
1.1加强环境保护宣传教育,是确保农村环境保护的必然要求。现在香格里拉县的农村中,因为种种原因导致环境污染是日渐增强。最终的结果就是人们的生存环境不断的恶化,人们的健康更是受损。这样的趋势,严重影响到了农村的经济持续发展。
1.2加强环境保护宣传教育,是建设社会主义新农村是首要条件。社会主义新农村的主要内容就是做好农村环境保护,构建良好的农村生态环境。因为一个良好的环境,关系着人们生活质量与身心健康,关系着人们的生存和发展。
1.3加强环境保护宣传教育,是实现小康社会的基本要求。实现小康社会的一个主要指标看是改善生态与环境。由此可以见,加强农村的环境保护是小康社会的基本要求。
2.加强环境保护的具体措施
让广大民众理解了环境保护的重要性,只是实施具体措施的一方面,同时需要拿出相应的整改措施才行。
2.1严肃整顿破坏植被行为
对于农村中砂石厂与砖瓦厂要按照法律严肃整顿,该关闭的要关闭,该整改的就停业整改。其中尤为突出的是一中山附近的挖沙场、拉姆山等地方的非法挖沙场所要强制关闭。同时要统一规划处挖沙采石的地段,严格控制乱挖乱采的现象。
针对群众乱挖乱采的区域,比如贡比、纳帕海等地方,执法部门要克服重重困难,采取科学合理的方法将其关停。
2.2投入资金,加强恢复治理
这些年以来,香格里拉县大力投资到恢复环境中去,将那些破坏的地段进行恢复。2002年,香格里拉县投入8.9万元资金治理飞机场南尽台村民破坏的草场,总共治理了200多亩。2004年,香格里拉县投资了50万元,将夏那砂石场和松赞林寺石场进行关闭,并对破坏的生态植被进行恢复。
2.3加强农村水体和生活污染防治
要在农村中划定饮用水资源保护区,严禁有害有毒的物质进入,严禁污染物进入到饮用水中。还必须要制定出饮用水的水源保护措施,确保人们的饮用水安全。
对于农村的生活垃圾,要做到定点存放和统一收集,并要定时进行清运、建议的填埋处理等。对于垃圾中能够回收利用的要利用。同时,对于生活用水要因地制宜,分散和集中两种方式相结合的方式。
2.4加强土壤污染的防止
要在农村进行科学施肥和使用农药,积极的推广土配方的施肥办法,实施秸秆还田以及农家肥等方式。采用科学的饲养畜禽,切实解决因为养殖带来的水污染问题。
四、结束语
环保问题被世界所关注着,香格里拉县作为旅游县更是要首当其冲做好表率工作。而加强农村环境保护是环保中的一个关键点,香格里拉县必须要从现状入手,根据本县的实际情况作出相应的策略,切实有效的抓好农村环境保护工作。
参考文献:
[1]殷广平.关于加强农村环境保护工作的几点思考.河北环境保护,2008(9).
1. 建设公路隧道的优越性
(1)随着我国高速公路正在向山区发展,公路隧道无论数量、公里数都会有更多的增加,而且规模将越来越大,类型将越来越多,现在呈现出前景看好的势头。公路隧道发展较快,主要在于它有许多优越性。
(2)一是可降低路线标高,缩短运行里程。既提高车速又节约油料、减小机械磨损。二是可提高路线标准,避免明线上的急弯陡坡,使路线顺畅。三是可减少大填大挖,保护森林等,减少水土流失。并可利用弃土废渣,改地造田,获得较好的综合效益。虽然隧道建设首期投资较大、施工工期也较长,但在交通量大的情况下,它具有的多项优越性就可显示出来,从长远观点来看,是合理的。在施工安排上把它作为控制工程,提前开工,就可与路线同时建成通车,早日收益。隧道质量取决于工艺质量,工艺质量取决于开挖、初期支护及防排水质量等,初期支护和防排水质量等比较好控制可以加强监管,那么重点就是开挖质量,开挖质量又取决于钻爆质量,因此说隧道质量的好坏很大程度上取决于钻爆的质量,隧道开挖与环境保护密不可分。
2. 公路隧道建设环境保护
公路隧道建设的环境保护工作是一项不可忽略的问题,是保护和改善人类生活环境与生态环境,防止污染和其他公害,保障人体建康,促进社会主义现代化建设,促进经济持续发展。为此,国家制订并了出台了一系列环境保护法,相继地出台了有关公路隧道环保工作及问题的若干规定。交通部也颁布了“交通建设项目环境保护管理办法”和“交通行业环境保护管理规定”。在公路隧道建设过程中,施工方必须认真贯彻执行这些法规。在公路隧道施工工程方面对环境如何进行保护,我认为可从以下几项工作进行:
2.1 勘察过程的环保评估工作在建设项目工程进行研究时,应与交通环保部门做好环境影响报告及有关报表的编制。这样就能事先对环保工作的重点及各设计阶段应采取的措施加以明确并作出相应工程设计,做到与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。
对隧道工程而言,在选择隧道位置时,要考虑符合工程技术标准和有稳定的工程地质条件,也要考虑首先利用地形和有利于环境保护,避免大填大挖进洞,要尽可能减小对当地植树的破坏。我们过去习惯不分什么情况对线形均采用直线,隧道纵坡一律用人字坡。这样限制了掌握标准的灵活性,往往在环境保护方面顾此失彼的现象。如果采用机动灵活的手法,从技术标准、工程数量、工程地质、环境保护等多方面相结合,应该是一个选线工作者不失偏颇的一种手法。高速公路上长、大隧道需设置监控室,一般都愿意将它放在双洞的两个中间地带;如为连体宽洞或单洞也要次放在紧邻洞旁或其上部,认为这样方便管理。殊不知这些部位易受行车震动,工作人员和仪具时时受其干扰,而且这里饱受空气污染之苦,有的仪表上多有油污和尘埃侵袭,影响仪表的精确度,也会缩短其使用寿命。
2.2 设计阶段的环保工作在设计阶段要按“建设项目环境保护设计规定”中要完成所审批的环保措施的设计任务,凡是环保设计不符合要求的设计文件就难以通过批准。在施工时应按图完成有关环保的建设项目,并在施工竣工后按规定与主体工程同时进行验收,验收合格后的工程方可投入运营使用。只有在各个阶段、每个分项目层层把关,认真按国家有关法令规定办理。才能将隧道工程环保工作搞好。根据公路隧道设计规范的要求,在隧道防排水设计中,应贯彻“以排水为主。防、排、截、堵相结合”的综合治理原则,同时该规范也明确提出采取防排水工程措施时,应该注意保护自然环境。因此,设计时首先要注意在采取排水措施的同时,不应将隧道所处区域原有的地下水、地面水全部排走,这样会影响当地的农田灌溉和居民生活用水的正常供应,或者使地下水位下降而改变当地自然环境,甚至导致发生建筑物沉降变形、地面开裂、道路错动等现象。其次是对排出的污水、污泥包括施工时的油污、废水和含有侵蚀性的水流,在设计上不加以考虑,采取一定的防范措施,而随意排放,将会影响江河水质变坏,同时会影响当地工农业生产和居民用水质量,甚至会受到罚款和法律制裁。对隧道洞口的部分要进行绿化设计,这样可以减少遮光栅工程,对环境保护方面亦可取得防烟、防尘、净化空气的作用。
2.3 施工阶段的环保工作。隧道的洞口施工,过去是直接劈坡进洞,把隧道仰坡挖得又陡又高,极不稳定,往往在雨季出现大垮大塌现象,有的甚至不可收拾,而需要补作庞大的边坡防护工程。目前,已经摒弃了这种传统方法而采取保护山坡的方法进行隧道洞口施工,即不劈坡进洞,而是先修接长明洞再修洞门,然后采用在明洞里暗洞施工,小型爆破进洞。这样可保全洞口山坡及生态植物免遭破坏,减小洞口仰坡防护工程,这是保证仰坡稳定的先进方法,值得借鉴与推广。有的施工单位在有森林的隧道工程中,以种种理由砍伐山坡树林。有的移作修建临时工棚或其他工程上使用,个别的忽视环境保护法,采取了不能容忍的将大小树木统统“剃光头”的办法加以破坏。正确的是应注意保护原有山林,尽量减少砍伐,工后即种植幼树,使其生态加以恢复。洞内施工,由于采用钻爆开挖、无轨运输、锚喷作业,往往会产生大量粉尘和有毒、有害气体。造成作业面及隧道沿途长时间污染,危害施工人员身心健康,成为制约工程进度、质量、施工安全、机械使用效率低的主要因素之一,应该引起重视。
2.4 其他环保工作:
(1)对废料的处理与利用。隧道施工时难免产生许多废渣,应作妥善处置,不能随便堆放,以免阻塞河道造成水土流失或占用当地农田。对优质石碴可加以利用,如防护用的片石、路面骨料和混凝土集料可分类堆放,以便充分利用,有条件时也可利用荒沟,在其中筑坝填入废碴,变荒沟成良田,增加耕地。
对于跨国公司的环境保护责任,国内外专家学者众说纷纭,并未达成统一的意见。有学者认为,跨国公司包涵两个层面的含义:“第一层是积极责任,即跨国公司基于其与其他主体的某种关系而负有的具有环境利益内容的责任,实际上就是第一性的义务;第二层是指消极责任,即负有前述关系责任的跨国公司因未能履行其第一性的义务而应当承担的否定性后果,此即第二性的义务。”笔者认为,公司的环境保护责任是指在跨国公司的经营过程中,其应当承担的环境保护义务和因其行为造成的环境污染等不利后果所应承担的责任。就是说,这种责任一方面是非强制性的,指法律法规规定的跨国公司在营运过程中应履行有关的环境保护义务;另一方面则是强制性的,即跨国公司要为其在营运过程中造成的对环境造成的不利影响和后果承担相关责任。显然,后者应该为首要的责任。跨国公司在其营运过程中的行为必须得到规范,一旦对环境造成不利的影响,就必须要承担一定的责任。
二、 跨国公司承担环境保护责任的必要性
(一)跨国公司造成环境污染的特殊性
1. 跨国公司对污染的转移。由于全球生态环境的恶化,发达国家不断提高环境标准,部分企业为了减少环境成本,将目标投向环境标准相对较低的发展中国家。这些发展中国家出于发展经济的需求,热衷于引外资,对技术水平和环保标准要求较低。这样就导致跨国公司在营运过程中实现了污染的转移,对东道国的生态环境造成了不利的影响。
2. 跨国公司权利义务不对等。东道国出于引进外资、发展经济的目的,给予跨国公司大量的优惠政策。而且跨国公司本身已经具有相当的实力,无论从资金、技术水平、人力资源等等方面都颇具规模,这使得跨国公司在经营活动中占有很大的优势。但是跨国公司在享有种种有利条件的情形下,并未履行相应的义务。例如:2008年1月9日,国家环保总局对外公布了130家曾经存在环境违法行为的跨国企业名单,其中三家由于整改不力再次违反环境法规,被国家环保总局重点曝光。而此次公布的 130家曾被列入“黑名单”的跨国公司仅仅只是局部统计数据,只是跨国企业“环保问题”的冰山一角。
3. 跨国公司对环保责任的规避。由于跨国公司具有一定的特殊性,例如跨国公司的母子公司人格独立,使得在责任追究方面具有一定的困难。加上跨国公司本身实力雄厚,利用一些法律法规的漏洞来规避其责任,更增加了追究其环境保护责任的难度。
(二)跨国公司承担环保责任的必要性
1. 跨国公司长远发展的必然要求。随着经济的发展,科技的进步,人们的知识水平和认识层面不断提高,对环境问题将会有着越来越清醒的认识,对环境保护也会越来越重视。跨国公司将企业转向发展中国家,如果一味追求成本最小化、利益最大化,虽然给东道国带来了经济上的受益,但是也将带来严重甚至可能难以恢复的环境污染和生态破坏。这些行为都影响了东道国人民的生产生活,引起了众多的社会问题。当这些问题浮出水面,为广大人民所知晓,将极大地影响跨国公司在东道国乃至全球的形象。这样,东道国国民,甚至其他国家和地区的居民都有可能对该跨国公司产生一定的抵触。长此以往,势必会影响到跨国公司的发展。
20世纪60年代以来,环境保护运动广泛兴起,尤其在发达国家,相关运动涉及到了众多行业。同时,发展中国家的环境保护运动也逐渐兴起,国民的环保意识不断增强,对于生态环境保护的呼声越来越高。跨国公司在这种全球注重环保的大背景下,要想有长远的发展,必须要从自身做起,注重环境保护,承担起自己的环境保护责任。
2. 实现可持续发展的必然要求。“可持续发展”被定义为“既满足当代人的需求又不危害后代人满足其需求的发展”,从理论上阐述了可持续发展是解决生态环境及人类发展问题的根本原则。换句话说,可持续发展就是指经济、社会、资源和环境保护协调发展,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。可持续发展的核心是发展,但要求在保持资源和环境永续利用的前提下实现经济和社会的发展。
跨国公司往往以盈利为首要目标,一味追求利益最大化,在经营过程中忽略了对环境的不良影响。然而,跨国公司并不是独立的个体,如果只顾及利益而忽视环境保护,即使在短期内获得了利益,也必将造成严重的后果。生态环境一旦遭到破坏,往往是难以恢复原状的,这必将影响到整个社会的可持续发展。从长远来看,作为社会的一份子,跨国公司自身的发展也必将受到不利影响。因此,跨国公司应该对自身有着清楚的定位,作为社会的成员,应该积极加入到促进整个社会的可持续发展的队伍中去。在和谐的发展环境下,跨国公司的前景必定会越来越好。
三、完善我国的跨国公司环境保护责任制度
(一)提高环境标准
环境标准是指“为了防治环境污染,维护生态平衡,保护人体健康,对环境保护工作中需要统一的各项技术规范和技术要求所作的规定”。环境标准是随着全球生态环境恶化相应产生的,但是随着时代的发展,环境标准可能会在实施过程中遇到一些问题。我国的环境标准制度并不成熟,与发达国家的环境标准还有相当的差距,这也使得一些跨国公司将污染企业转移到我国,并造成了严重的环境污染和生态破坏。我们必须重视这一问题,不能盲目吸引外资来追求经济迅速发展。我国必须提升自己的环境标准,努力向国际标准靠拢,在发展经济的同时保证自身的生态环境状况。
(二) 完善国内立法
很多跨国公司在经营过程中无视东道国的生态环境状况和当地居民的身体健康,作出危害环境的行为,甚至造成无法挽回的后果,但是由于其特殊性以及东道国法律法规制度不甚完善,这些跨国公司往往无需承担责任,或者说难以追究其责任。因此,完善国内立法是非常重要的。例如,很多跨国公司利用子公司的身份逃避责任,因此解决责任主体问题将大大有利于对跨国公司的环境污染行为进行责任追究。《公司法》第二十条中规定:公司股东应当遵守法律、行政法规和公司章程,依法行使股东权利,不得滥用股东权利损害公司或者其他股东的利益;不得滥用公司法人独立地位和股东有限责任损害公司债权人的利益。公司股东滥用公司法人独立地位和股东有限责任,逃避债务,严重损害公司债权人利益的,应当对公司债务承担连带责任。因此我们如果利用此“揭开公司面纱”的法人人格否认制度对跨国公司的子公司提起诉讼,主张法人人格否认从而追究跨国公司母公司的责任,是于法有据的。但是在实践中的具体操作法律并没有细致的规定。我们应当完善相关立法,提出具体的责任主体的判定依据,将大大提高追究跨国公司有关责任的效率。另外,可以出台相关的法律法规,要求跨国公司必须公开自己的污染处理装置的情况,定期进行信息公开等等。
(三)加强社会监督
随着沿海经济的迅猛发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国,特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境,海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益,精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施,也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源,需要在海上进行各类工程建设,在目前科技日益发展的情况下,工程建设的规模日益巨大,这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展,海洋环境的日益恶化,海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展,近海石油气田的开发,以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要,针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。
在这方面,重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究,第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究,第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。
一、海洋环境特征
对各类污染物的作用机理和规律研究以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础,考虑各种自然环境因素(浪、流、风、光、温度、湿度)、物理因素(扩散、挥发、沉降、吸附、释放)、化学因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律,并建立海洋水质预测预报模型。此外,近年来,在我国沿海海域,赤潮频发严重。因此,除了加强赤潮的监测和预报外,也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。
此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大,且受到许多客观条件的限制,所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用,很难将其中的单因素影响分离出来,因此,往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。
用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前,在这方面国内外已有不少水质预测预报模型,这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型:水流数学模型;波浪数学模型;液流相互作用模型;近海海域污染物迁移转化数学模型。
在水流数学模型研究方面,对于较大范围的海域,通常可采用深度平均的潮流教学模型,对于紊动影响不显著的海域,可不考虑湍流影响,而对于湍流效应显著的区域,如排污口近区,则应考虑湍流效应。此外,采用坐标变换,可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型,这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域,水流数学模型可以以N-S方程和通用的k-单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念,分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟,建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。
在波浪数学模型研究方面,可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,以提高求解效率。从水波发展方程出发,可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系,可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究,可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度,并提高方程的非线性精度,可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。
针对带自由表面的波浪场问题,通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合,可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程,用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型,可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面,对于弱流情形,可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型;对于强流情形,可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,建立一种辐射应力计算的新方法,用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。
在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型,可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标,在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上,针对近海海域水污染的特点,从三维湍流模型出发,在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用;在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项,可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型,它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据;同时对确定水域环境容量,从而制定水域环境保护策略,也具有十分重要的理论价值和应用前景。
应该指出,在海洋水质预测预报模型研究方面,数学模拟无疑是一种十分有效的手段,但不论是何种数学模型,其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键,直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的,有些可以通过现场观测来得到,但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到,在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。
能模拟海洋动力因素的先进实验设备,现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统,可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构,获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程;并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程,可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。
二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究
海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。
90年代以来,我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币,是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高,一旦发生破坏,将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏,面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋,每年出现的台风数目占全球的38%,其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时,都会在沿岸局部地区产生风暴潮,形成风暴潮灾害。
在我国北方海域,冬季由于受寒潮影响,沿岸地区每年都有结冰现象,结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成,不但可给结构物以强大的冰压力,而且由于冰激引起的振动作用,也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术,至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂,断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台,为了抵抗冰害,往往建成正、倒锥体的结构型式,冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用,也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中,除进行理论分析和数值模拟外,实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中,模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行,它们各有其优缺点,发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。
我国是一个多地震的国家,海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物发生破坏,除其直接经济损失极大外,其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。 转贴于
近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升,造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明,地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理,至今国内外对此都很少研究,且由于试验条件的限制,国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。
海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化,其损伤主要来自两个方面:其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤(裂缝)、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤(低温、冻融、大气侵蚀)等;其二是设计不周或设计标准偏低,施工质量差,原材料不合格,管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。
因此,发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下,对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论;结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法;结构病害治理用的新材料、新技术和新方法;海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下(风、浪、流、冰、地震等)的可靠度和优化理论研究,设计与建造新型抗灾工程结构;研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度,而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临,发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统,如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统;以主要海域和海岸带区域经济发展为背景,进行重点研究,建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构;以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统,将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合,建立数学物理模型,通过多媒体技术,形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程,建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施
为了充分利用海洋空间,现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外,正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。
人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程,估计到21世纪,可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等,日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长,60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。
由此可见,随着海洋资源与空间的开发利用,各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大,保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区,但同时又是经济活动最为发达的地区,海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡,影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态,破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地,若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失,另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。
随着人类对海洋资源的不断开发和利用,海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题,主要内容包括:航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响,深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响;破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究;大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变;海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论,如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。
1 我国生态环境的现状
随着我国经济的迅猛发展,我国的环境问题也日益突出。改革开放的三十多年给我国人民的物质生活带来了福利,但是工业、农业和科技的高速推进,也给我们生存的环境带来了负面影响。我国目前已经成为世界上污染最严重的国家之一,不论是河流、还是空气,都已经达到令人堪忧的地步。在我国的六百多个城市中有一半以上的城市缺水,有些地区不是没水,而是多数水都不能直接饮用。在我国的七大水系中,现在没有一条水系可以直接饮用,有些水系甚至连灌溉都无法达标。这种生态的恶化,极大的威胁到人们的生活环境与身体健康,大力保护环境迫在眉睫。
2 生物工程在环保领域的应用
中国经济的快速发展另世界瞩目,但是中国环境污染问题也尤为突出。在诸多治理环境污染的办法之中,生物工程越来越凸显出其重要的地位。由于生物工程在对环境进行保护的过程中,不会出现二次污染问题、可以有效的杜绝后患,而且,有些领域利用生物工程进行环保,还可以起到变废为宝的作用,因此,利用生物工程进行环保,已经成为最佳的途径之一,而且受到很多领域的关注与实践。
2.1 生物工程对海水的保护
地球的表面70%是海水,随着现代化的高速发展,来自江河排污及水产养殖业的污染,使我国临近陆地的大多数地区的海水也遭到了不同程度的污染。
海洋中蕴含着无穷的宝藏与丰富的生物,保护海水、净化海水就是在保护人类的生存。在世界淡水资源逐渐缩减的今天,合理的开发利用海水资源,也是助推人类可持续发展的重要途径。
采用生物工程对海水进行保护,主要是通过大面积的藻类培育与种植,使被污染的海水中氮和磷的含量,等于或低于所取海水氮和磷中的含量,并利用海藻的吸附功能,将海洋中的富养生物进行降解,从而使被污染的海水,在不经过二次污染的情况下得以净化;同时,在治理净化海水的过程中,还可将成年的藻类制成食品、饲料和燃料等产品。因此,生物工程治理污染既有成本低、可避免二次污染的特点,又可以产生有价值的衍生品,其功效十分显著。
2.2 生物工程对污水的净化
随着工业的快速发展和世界人口的增长,地球上的淡水资源也在随之遭到破坏,能够让人直接饮用的淡水已经是越来越少,因此,全球范围的供水矛盾也随着人类的发展而日益突出。
目前,我国的生活污水和工业污水是江湖湖泊的主要污染源。将污水治理成可以饮用和灌溉的净水,是我国环保工作中的重要环节。现在我国采用的污水治理方法,大多是物理置换法和多层过滤法。但是这两种方法很难全部去除污水中的有害物质,而且还容易造成水体的二次污染。
采用生物工程治理污水,主要是采用生物基技术,去除水中的水体中氨氮和硫化氢浓度,分解水体中的有机质和亚硝酸盐等有毒物质,从而达到根本的净化水质的作用。
2.3 生物工程对减排的促进
能源是现代科学与高科技发展赖以存在的因素之一。但是随着石油、煤炭的地下资源的日益减少与枯竭,寻找新的能源替代产品,已成为各个国家,经济能否持续发展的重要保障。
新能源是促进当今社会走可持续发展道路不可或缺的基础;也是促进我国经济快速发展、物质文明高速发达的重要助推器。
近些年来,随着传统能源的减少与汽车尾气的超标排放,寻找新的、无污染的能源已成为世界各国政府忙于投入的工作内容。在此过程中,生物能源以其原料容易获得、制备工艺简单、排放清洁等特点,获得了学界、政界及社会各界的青睐。
目前,学术界所说的生物能源主要是指生物柴油。它是以低碳醇和动物油脂或植物油脂反应,得到的脂肪酸酯,再通过添加剂的调和即可生成,这是生物柴油的一种最简单的生产过程。
生物柴油的燃烧排放物,比石化柴油低出许多倍,它对大气的污染微乎其微,基本不会产生温室效应,而且生物柴油还有可降解与再生的功能。生物柴油的诸多优点,成为世界各国大力发展与推广的重要因素。许多发达国家都在开展此项目。
欧盟对生物柴油的研究起步较早,研究的也很系统,并且已经采取了规模化的生产。在政府方面有对生产生物柴油的政策面的支持,例如,他们对种植生产生物柴油的菜籽油,采取政府补贴与减免税收的优惠,而且欧盟的所有成员国都已出台生物柴油的减免税收的政策。
美国是一个对环保和城市可持续发展非常重视的国家,他们对生物柴油的研究始于上个世纪八十年代,而应用于市场,是从九十年代就已经开始,进入二十一世纪后,他们对生物柴油的研究不但突飞猛进,而且已经进入规模性生产的阶段。生物柴油在美国有政策面的支持,他们规定,每混入百分之一的生物柴油在标准柴油之中,即可得到燃油税降低百分之一的补贴,现在美国生物柴油的混合技术最高已达到百分之二十五以上,呈现出逐渐代替石化燃油的趋势。
我国在生物柴油的发展与生产方面,已经取得了重大的进步。但是在技术与设备方面,与西方发达国家相比,还是趋于落后的地位。现在我国的生物柴油已经进入规模化生产,虽然生产数量参比西方发达国家还是逊色了很多,但是,已经呈现出良性的发展规模,同时,也积累了丰富的经验。
3 生物工程的发展前景
地球是一个善性的循环体,只有遵从它的自然规律,人类才可能持续的发展。而利用生物工程进行环保,就是遵从了地球的自然规律。生物工程不但可以促进环保、参与环保,而且还可以避免二次污染,是一种稳妥的环保途径。
另外,生物工程除了对前文所述的各领域环保的促进,它还对垃圾降解、发电等领域有极大的促进。拿发电来说,目前科技界已经发现了绿叶可以发电。绿叶在进行光合作用的时候,就可以夺取水分子中的电子,而且这些电子非常多,如果我们能控制这些电子,使他们朝向一个固定方向流动,那就是电子流。一片叶子的电子流可以支持点亮5瓦的灯泡5分钟。那么,一颗大树有几万片叶子,一片森林的叶子更是无以计数,广阔的绿叶资源如果全部被利用起来,其能量之大是无法形容的。
生物工程的潜能非常巨大,是有待于人类大举开发的。我国的生物工程技术虽然起步较晚,但是,随着我国科技的前进、人们意识形态的进步和各级政府的大力支持,我国的生物工程技术也必将在环保领域做出更多的贡献,它对我国经济的腾飞与低碳生活的打造,也必将起到举足轻重的作用。
参考文献
[1]罗鸿斌; 徐匆.浅谈生物工程在环境保护中的应用[J].科协论坛(下半月),2013,5:(24).
1、当前我国矿产资源开发对地质环境的影晌
1.1 土地占用和破坏
矿产资源与能源开采要构建交通网、工业民用厂房和市政等设施。采矿,特别是露天采矿,要剥离地表覆盖层,同时有大量的废矿石排放,所有这些都需要占用大量的土地,这是采矿业普遍存在的一个严重问题。
矿山占用破坏土地主要分为下面三类:一是露天采矿破坏土地;二是废矿石、尾矿堆放占用土地;三是矿产资源与能源开采导致地面塌陷,从而破坏土地。
表1矿山占用破坏土地(公顷)
1.2 水文地质环境的破坏
井巷开掘,使地下水的赋存状态发生变化,矿床疏干排水改变了地下水的天然径流和排泄条件,使区域地下水位大幅度下降,造成矿区水文地质环境的恶化。此外疏干碳酸盐围岩含水层时,其溶洞构成了地面塌陷的隐患。当塌陷区或井巷与地表储水体存在水力联系时,会酿成淹没矿井的重大事故。岩层疏干影响的预测和设计不合理时,还会导致边坡、台阶的场动和过滤变形而引发地质灾害。
矿场开采必然改变岩体的原始应力场,由此引起的水文地质条件和环境的影响范围,按开采规模有时可达数千平方公里,影响深度露天开采时可达500-700米,地下开采时可达1500-2500米。水文地质环境的破坏主要分为下列几种:一是引起矿井突水。根据有关资料,2005年到2007年由于采矿突水造成的事故每年都有十几起,其趋势是每年次数减少,但造成的危害程度增加,伤亡人数与经济损失都在一定程度上呈现出增加的趋势;二是海水入侵;三是区域地下水位下降。
1.3 地面形变
由于采矿掏空、矿坑疏干或长期抽排地下水等原因,常造成矿区地面下沉、开裂等现象发生岩溶充水矿区,常发生地面塌陷。地面形变严重破坏地表建筑、交通道路和农田,危害人身安全和生产建设。
在矿井开采前,矿区岩层处于平衡状态,当矿体开采后,岩层中的应力平衡状态受到破坏随着矿体开采强度的增加,采空区不断扩大,应力不断改变,导致矿体上覆岩层在重力作用下产生裂隙、变形、下沉、塌陷等地面形变地面形变与矿体采深、采厚以及矿体上覆地层岩性、地质构造条件等密切相关。
1.4 矿山“ 三废”对环境的污染
随着矿山的开发,矿区排放大量废水,如矿坑排水、洗矿废水、尾矿石堆淋滤水、以及矿区其他工业如炸药厂、选矿厂、机械厂等和医疗、生活方面的废水等。这些废污水,大部分未经处理,排放后直接或间接地污染地表水、地下水和周围农田、土地,在进一步污染农作物。有害元素成分的挥发也污染了空气。
其他如矿山开采所造成的固体粉尘等也会对环境造成污染。
2 未来我国矿产资源供需趋势及其可能引发的地质环境问题预测
2.1 未来十年我国矿产资源、能源供需趋势
未来十年我国矿产资源供需趋势:原材料矿产结构缺陷突出,大宗支柱性矿产数量不足,品质较差,供需矛盾加剧,优势矿产前景堪忧。目前不能满足国内需求的铁、锰、铝、铜、铬铁矿、钾盐6种大宗矿产供需矛盾日益加剧,需长期依靠进口以补不足。据预测,到2012年我国仍需进口富铁矿石7000万t左右,国内铁矿石的满足率仅为62.5%,锰矿资源,低品位难选冶的碳酸锰矿石仍不能利用,锰矿石缺口将高达650万t。如果近几年不能降低生产氧化铝的成本,我国仍需每年进口氧化铝157.5万t,到2012年我国将缺口10-100万t电解铜,国内铜矿石的生产仅能满足国内需求的41-47%,铬铁矿需求量为140-150万t,缺口120-130万t,钾肥需求量为640万t,缺口钾肥约540万t。
2.2 未来十年我国能源供需趋势
2.2.1 能源供给预测
利用灰色系统模型与趋势曲线模型对能源产量进行了长期预测,由于他们是从不同的侧面,不同的角度进行的预测,预测的精度不一样,难免会遗漏一些信息为了更全面地反映能源产量的信息,采用变权重组合预测方法对能源产量进行预测,以提高预测的精度。根据组合预测模型对未来年我国能源产量进行了预测,预测结果见表2。
表2 能源生产及构成预测表
2.2.2 能源需求预测
迄今为止,人们开发了许多能源需求预测模型,这些模型各具特色,由于能源需求受社会经济、人口、科学技术的发展、政治体制改革,投资以及众多的因素影响,从而形成了一个非常复杂的系统。在这个复杂系统中,各种因素之间的关系复杂,无法用一个数学表达式表达清楚,因为任何一种数学模型都是对实际系统的抽象和简化,其所选定的影响因素及由此而确定的参数与变量必定十分有限,往往由于使用者的偏爱及兴趣所在,从不同角度对系统进行模拟。这样,构建的模型无论是计量经济模型,还是投入产出模型、时间序列模型等,都只能在某些范围内适用,往往是各具特点也各具不足。由于单个模型往往能够体现或包含能源系统的局部信息,而多个能源需求预测模型的有机组合,就有可能比较全面的描述能源系统的真实运行情况。因此,对一个复杂系统采用多个模型综合,得到组合模型,或协调模型更能有效的提高能源预测精度。
利用灰色系统模型与指数曲线模型对天然气消费量进行了长期预侧,由于它们是从不同的侧面,不同的角度进行的预测,预测的角度不一样,难免会遗漏一些信息。为了更全面地反映天然气产量的信息,采用变权重组合预测方法对天然气消费量进行预测,通过组合预测,平均相对误差也很小,从而提高了预测精度。预测结果见表3。
表3 能源预测最终结果表
2.3 矿产资源开发引起的地质环境问题预测
如前所述,矿产资源开发主要的地质环境问题有尾矿堆放、露天采矿、采矿塌陷。其他的如疏干地下水等,由于没有找到相关的统计资料,因而无法进行预测。
运用线性回归,藕合时间因素,预测出2017年,矿产资源开采可能引发的地质环境问题。具体见表4。
表4 年矿产资源开采可能引发的地质环境预侧
3 未来我国矿产资源开发中的地质环境保护管理任务
3.1 矿产资源开采导致地质灾害日益严重,综合防治难度大,须加强管理
全国因地质灾害造成的损失每年高达270亿元。崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害几乎遍及全国各省(区、市),西南和西北地区尤为突出。全国共发现崩塌、滑坡、泥石流灾害点达百万处,每年发生这类地质灾害达十余万次,死亡人数达千人。有700多个县市数万个村庄受到严重威胁。有24个省区存在地面塌陷,塌陷坑达3万多个,46个城市和地区发生地面沉降和地裂缝。近年来,全国因不恰当人类工程经济活动导致的地质灾害呈上升趋势。据统计,各类人为因素诱发的地质灾害已占地质灾害总数的50%左右。
3.2 矿山生态环境问题依然突出,恢复治理任务艰巨
全国各类矿山年矿石采掘量达60多亿吨,采矿业破坏土地面积累计达500万公顷,而工矿废弃地复垦率仅为12%。矿山开发中“ 三废” 的排放严重污染了矿山及周围地区的地质环境,矿山开发诱发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害十分普遍,采矿活动使矿区周围水均衡系统遭受破坏。我国300多座矿业城市(镇)中,许多正处在产业转轨时期,矿山生态环境恢复治理任务十分艰巨。
3.3 由于石油等能源开采导致地下水受污染、破坏日益严重,监测监督和保护的任务繁重
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:
近年来,系统动力学在环境保护中的应用越来越广泛,而且其应用于环境保护中所解决的环境问题也越来越复杂。虽然系统动力学应用于环境保护中已经取得了一定的成绩,但是从目前的研究状况以及未来的发展来看,系统动力学还应在自身理论、完善模拟软件功能、模型的适用性与其他理论和方法相结合等方面进行深入的研究,从而为环境保护提供更好的理论依据。系统动力学是一门研究信息反馈的科学,也是一门认识系统问题与解决系统问题交叉的综合性新科学。系统动力学能够将系统内的各个因素有效地组织起来,并对它们之间的相互作用与关系进行全面的分析,从而为科学判断提供有力的依据。因此,将系统动力学应用于环境保护中对实现环境的可持续发展有着非常重要的意义。
1 系统动力学的特点与优势
系统动力学能够从宏观和微观两个方面入手对所研究的整个系统进行综合的分析,而其主要特点则是能够对系统的结构——功能进行模拟分析。一般系统动力学所研究的对象是整个开放系统,而在进行该类系统的研究时,其主要是从微观结构入手,研究分析系统内部元素之间存在的因果关系以及反馈环的动态行为,然后利用分析结果将系统的基本结构构造出来,最后再应用计算机技术根据其基本结构构建一个相互作用的流图与仿真模型,采用该模型模拟不同因素可能对系统造成的影响,根据模拟结构制定不同的决策方案,最终达到有效地调控系统的目的。
由于系统动力学的建模方法与模拟语言较为成熟,因此在应用过程中和其他的方法相比则具有很多优势:能够解决高阶次、非线性、多重反馈以及复杂时变等系统问题;能够明确地体现出系统内部与外部因素之间的关系;能对系统进行动态模拟以及战略性的研究,对系统的行为以及发展趋势进行分析;其使定性分析与定量分析实现了统一;其能进行长期性与周期性仿真,即使数据不多,仍能进行研究;其有专用的模拟软件,因此操作更方便、容易。
2 系统动力学应用于环境保护
系统动力学作为一种系统分析和仿真的方法,目前其在国内外的环境中已经被广泛地应用,而且取得了一定的成绩。下面我们将简单地分析其在环境保护中的某些领域的应用。
2.1 在水资源保护中的应用
水资源是人类赖以生存的重要资源,而随着水污染情况的加剧,水资源的保护则越来越重要。水资源的保护是一项系统的工程,要想水资源的污染情况好转,则必须加强水污染处理、再生水回用等方面的探索与研究,同时,督促人们保护环境。系统动力学在水污染保护中的广泛应用大约是从20世纪80年代末开始的,国内外学者均对系统动力学在水资源保护中的应用进行了研究。如国外学者Simonovic将第三世界模型作为基本模型,建立了全球水资源系统动力学模型,对世界范围内的用水情况和工业发展之间的关系进行了研究,指出了水资源保护中所面临的重要问题。而国内学者也在这方面做过很多研究,例如袁汝华等将广东省北江下游影响区作为研究区域,在该区域建立了水资源供需系统动力学模型,并进行了动态的仿真模拟。总之,系统动力学在水资源保护中的应用主要是建立系统动力学模型,对水资源的污染情况、再生水作为饮用水的方法、区域水资源的动态仿真以及水资源承载力的研究等方面进行探析。
2.2 在固体废弃物管理中的应用
固体废弃物主要是指在生产生活以及其他领域中已经失去了原有的价值或是仍保留原有价值但是已被抛弃的固体、半固体、置于容器中的气体物质以及法律和行政法规纳入固体废弃物管理中的物质。固体废弃物的组成成分较为复杂,且其排放的地域较广,因此存在着难以处置和管理的问题。系统动力学在这方面的应用国内外学者也进行了相关的研究。例如Chaerul等将印度尼西亚雅加达作为研究对象,建立了医疗废物管理的系统动力学模型。又如蔡林应用系统动力学方法建立了一个北京市人口、经济和垃圾处理协调发展的系统动力学模型,对人口随着经济发展的变化、垃圾排放污染以及占地损失、绿色GDP核算、居民家庭、企事业单位生活垃圾和建筑垃圾组合收费方案等问题进行了研究。系统动力学应用于固体废弃物管理中主要是对固体废弃物的产生、处理以及管理收费等环节进行深入的探讨,以达到保护环境的
目的。
2.3 在环境影响评价中的应用
环境影响评价主要是指对拟议中的规划与建设项目实施后可能对环境造成的影响进行分析、预测以及评估,从而提出预防或是降低对环境影响的策略、措施等。环境评价是一项相当复杂的工作,其对环境的可持续发展起着非常关键的作用。系统动力学在其中的应用主要是通过建立系统动力学模型的方式将环境影响因子的动态变化过程反映出来,从而达到对环境影响评价的目的。系统动力学是目前环境影响评价的系统方法中较为理想的一种方法。其应用于环境影响评价中主要是进行环境经济评价、环境战略评价、累积环境影响评价以及环境区域规划评价等。
2.4 在土地资源利用及规划中的应用
土地资源是人类赖以生存与发展的重要物质基础,而在人类的发展中,土地资源的开发与利用存在一些问题,这也为可持续发展带来了一定的影响。随着系统动力学在环境保护中的应用,其在土地资源的利用及规划中也发挥了一定的作用。将系统动力学应用于土地资源利用与规划中可以对土地规划方案的可行性进行验证,并为科学决策与管理提供有利的依据。系统动力学在土地资源利用与规划中的应用主要是研究农业土地资源的合理利用、城市土地的规划以及土地承载力等。
2.5 在生态环境保护中的应用
生态环境主要是指对人类生存和发展有影响的自然资源,其与社会和经济的可持续发展息息相关。在人类的发展过程中,为了自身的利益利用与改造自然环境的过程中对生态环境造成了很大的破坏与干扰。在人们意识到生态环境保护的重要性后,开始对生态环境进行保护与恢复,而很多学者在这方面也有较深入的研究。系统动力学在生态环境保护中的应用也是非常广泛的,很多学者在研究过程中采用系统动力学对生态环境进行了情景模拟,从而了解与判断生态环境系统的发展情况。系统动力学在生态环境保护中起着非常重要的作用,其主要是研究系统生态、种群生态以及生态承载力等问题。
3 结束语
随着经济的快速发展,其所带来的环境问题也越来越多,而这些环境问题也成为了国家与地方政府关注的焦点。系统动力学(System Dynamics,SD)是1956年由美国麻省理工学院的Forrester教授所创立的,其是一门研究信息反馈的科学,也是一门认识系统问题与解决系统问题相互交叉的综合性科学。系统动力学主要是将计算机模拟技术作为主要手段,通过功能分析,对复杂动态反馈性系统问题进行研究与解决的一种仿真方法。系统动力学是一种适合进行动态预测与政策影响分析的方法,其可以有效地将系统内的各个因素组织起来,并对它们之间的关系进行全面的分析,从而为科学决策提供依据。因此,将系统动力学应用于环境保护中对实现环境的可持续发展起着很重要的意义。