水生態修復概念范文

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水生態修復概念

篇1

關鍵詞:生態修復 水環境

課題:秦皇島市社科聯項目

201206167 秦皇島生態城市指標體系構建、評價與生態城市建設對策研究 201206166 秦皇島生態城市建設現狀與對策研究

秦皇島市科技局項目

2012025A128秦皇島市北戴河及相鄰地區近岸海域環境綜合整治保障機制研究

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。[6-8]

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,從 20 世紀 70 年代后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[19]。

(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[14-19]

(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。

參考文獻

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[4] 葉建鋒,操家順.生態修復技術在保護水庫水源地中的應用[J].環境科學與技術,2004 ,27(2):61~63.

篇2

目前學界、政界對水生態文明定義頗多,或從物質、精神、制度三者關系的角度,或從自然、經濟、社會三者關系的角度,或從文明形態發展的角度等,分別給出了水生態文明不同定義。但是不論哪種定義,都講求各要素之間的和諧,包括人與水、人與社會的和諧等,其中人與水的和諧是所有定義的共性。從字面組成上看,可以這樣理解生態文明:生態是生物與環境、生物與生物之間的相互關系,文明則是社會發展到較高階段表現出來的狀態,前者是自然科學定義,后者是社會科學界定。文明的實質是人類(社會)對人與自然關系的看法和對待。歷史上的先后出現的原始文明、農業文明、工業文明階段,人類一直沒有解決對物質財富積累的追求的無限性和自然界支撐能力有限性之間的矛盾[2]。而生態文明則是以人與自然和諧共生、良性循環、全面發展、持續繁榮為基本宗旨的社會形態,以人與自然的和諧為其核心,而不是僅僅對物質的無限追求。相應地,水作為自然界的基礎要素之一,作為人類社會發展的資源環境基礎,以處理人與水之間的關系、形成“人水和諧”的狀態是水生態文明的核心問題。根據以上分析,我們認為可以這樣概括:水生態文明是以人水和諧為核心思想,從自然規律出發的實現水與經濟、社會之間的良性循環的發展狀態。

2水生態文明建設的特點

與以人為中心的社會建設、精神文明建設不同,更區別于以人為中心盲目追求經濟利益最大化的工業文明建設,講求人水和諧的水生態文明建設有著其自身結構、發展的特殊性。

2.1水生態文明建設具有系統性

水生態文明可以看成由水資源、水生態和經濟、社會四個方面構成的系統。系統具有的整體性、相關性和環境適應性,決定著水生態文明系統內四個方面相對獨立而又相互作用,并與其他生態文明系統相適應,受整個自然環境和社會環境影響。只有正確認識到水生態文明建設是一個系統工程,把握好水生態文明系統中資源、生態、經濟、社會各自作用,處理好彼此間的關系,才能使水生態文明整個復合系統發生有益的變化。

2.2水生態文明建設具有長期性

在認識上,舊有的以“人類中心主義”世界觀和價值觀的改變,和新的以“人與自然和諧相處”的觀念的形成,及水生態文明理念的深入人心,是一個長期的過程。我們應當以科學發展觀為指導,牢固樹立人水和諧理念,始終把生態文明理念融入到水資源開發、利用、治理、配置、節約、保護的各方面和水利規劃、建設、管理的各環節,從意識形態上實現用水方式的根本轉變,為水生態文明建設奠定思想基礎。

2.3水生態文明建設具有復雜性、差異性

廣義的生態文明包括人水和諧及水生態系統良好兩方面內容[3],但是二者在某些地區和特定的發展階段存在矛盾,較難統籌;水生態文明建設涉及到各個階層的利益,需要各個部門和社區組織、個人的參與,協調難度較大,這決定著人水和諧的實現必將是一個復雜的過程。同時不同地區水生態文明建設的基礎條件不同,所處階段不同。例如干旱半干旱地區與濕潤地區的水資源稟賦差異較大,氣候植被條件懸殊;城市與鄉村、山區與平原的水系條件、生態現狀、人類活動影響程度不同;西部欠發達地區與東部發達地區的經濟結構、生產技術、環保意識、節水觀念所處階段不同。建設水生態文明應確立人水和諧的思想,但應防止建設方案同一化或簡單挪用,防止評價標準的“一刀切”,應當結合水生態文明的地域特點,考慮水生態文明建設的具體發展階段,因地制宜,制定出當地的水生態文明建設方案,根據不同區域特點確定區域性評價指標。

3水生態文明建設的思路與建議

水生態文明是我國當今日益趨緊的資源環境的必然要求,是經濟社會健康發展的重要保障,是思想觀念進步和人類生存發展的必然選擇。建設好水生態文明任務重大,需要我們確立與之相適應的思想觀念,以水資源節約為重點,保護和修復水生態系統,完善制度建設。

3.1從思想觀念上樹立水生態文明理念

轉變觀念要求我們一方面要認識到洪旱災害不可避免,自然界水循環生生不息但是可利用水資源的再生能力有限,水生態一旦破壞將難以完全恢復到破壞前的狀態,人類的科學技術是有限的;另一方面要認識到解決問題的根本方法是樹立“人與自然和諧相處”和“生態環境保護優先”的水生態文明理念。我們當按照水循環、水生態環境的自然運行發展規律辦事,按照區域水資源的承載能力的要求謀求經濟發展,中心思想就是降低人類對水生態系統的脅迫作用和負面影響,逐步改變重建設輕保護的傳統觀念,樹立生態文明的意識,逐步恢復水生態系統的健康。水生態文明雖然受到廣泛的關注和研究,但是在治水思想上仍未真正把水生態文明理念作為指導我國水利發展的戰略思想落到實處。在治水思路上要實現四大轉變,即從人水相爭向人水和諧轉變、從供水管理向需水管理轉變、從水資源開發利用優先向節約保護優先轉變、從工程水利向現代水利與可持續發展水利轉變。在推進水生態文明的建設過程中,加大對“文明“或者“文化”層面的考慮,避免可能會帶來的新一輪的水利工程建設,消除一切都是可量化的思想,防止再次走上惟GDP考核之路。

3.2以水資源節約為重點建設水生態文明

水資源節約是解決水資源短缺的根本舉措,只有水資源量這個基礎保證了,才能順利開展水生態文明的相關建設工作。當前我國水資源面臨的形勢十分嚴峻,水資源數量的約束成為制約經濟社會發展的主要瓶頸。一個地區多年平均的水資源量是一定的,為保持經濟持續增長、人民生活水平穩步提高,必須走水資源節約之路。全球氣候變化等因素使得水資源量的變化具有更大的不確定性。實現水資源節約,應當加強水源地保護和用水總量管理,推進水循環利用,建設節水型社會。一方面當提高全社會的用水效率,農業上發展適宜當地實際情況的節水灌溉技術;工業上鼓勵節水產業、循環用水產業的發展;繼續宣傳和鼓勵人民群眾節約用水,使用節水設備;繼續完善節水型社會建設,落實最嚴格水資源管理制度。另一方面當提高單位用水產出、人員單位用水的糧食產量和工業增加值等,只有這樣,才能實現在控制經濟用水、保障生態用水的同時實現經濟社會的快速發展,做到保護和發展的同步。

3.3保護和修復水生態系統

水生態是水生態文明的核心字眼,是水生態文明建設的關鍵所在。健康的水生態系統能正常發揮在自然環境演替中的物質循環和能量輸送功能等各項功能,也是創造人類適宜的生存環境的基礎,深刻影響著人類社會的存在和發展。從水生態系統的基本結構、功能出發,恢復、保持水生態系統合理的結構狀態和自然生態環境功能,充分發揮生態系統的自我修復能力。生態文明的產生和發展必將用水的保護做引擎[6],如能保持水生態系統合理的結構狀態和自然生態環境功能,就能保證水資源的可持續利用、人類的可持續發展,為社會持續創造經濟效益。實施水生態系統的保護與修復,應當按照自然的水循環規律和條件,科學確定河流、湖泊和地下水生態系統用水總量和過程,保障生態系統基本用水;對于已經受到損害的濕地生態系統,在遵循自我修復規律的基礎上,應積極實行人工修復,維持和恢復河湖水系連通性、保持和改善水體理化條件,重建河流生態廊道的連續性及多樣性,切忌河流湖泊化;在水質保障與治理上,加強工業、城鎮生活等點污染源和農業面污染源治理,及船舶流動污染源和底泥內污染源治理,使污染物排放滿足水功能區納污能力的要求,實施截污導流、生態疏浚、水生態系統重建等工程建設,逐步實現水功能區水質的全面達標;做好物種和生物資源保護,建設瀕危物種基因庫、細胞庫等,保存其種質資源;做好水生態系統的評價、規劃和監督工作,確定各級各類水域保護修復的目標及任務。

3.4加強水生態文明的制度建設

只有實行最嚴格的制度、最嚴密的法治,才能為生態文明建設提供可靠保障。管理制度方面,以貫徹落實最嚴格水資源管理制度和考核辦法為核心。2012年《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》,確立水資源開發利用的“三條紅線”和“四項制度”,從節水、取用水、排水、水質、水量等多個環節和制度建設方面制定了到2030年的總體或階段性目標。2013年伊始國務院了《實行最嚴格水資源管理制度考核辦法的通知》,考核內容為最嚴格水資源管理制度目標完成、制度建設和措施落實情況,并詳細規定了各省(自治區、直轄市)用水總量、用水效率和重要江河湖泊水功能區水質達標率的控制目標。最嚴格水資源管理制度及其考核辦法為水生態文明建設提供了堅實的基礎。評價制度方面,除了繼續實施和完善水資源、水生態和水環境評價制度外,還應制定水生態文明全局尺度的評價制度。一方面,完善水生態文明建設的評價指標體系。目前,山東省濟南市、江蘇省無錫市等地的試點起到了良好的示范效應,水生態文明城市建設的試點工作已在全國范圍內展開,水生態文明城市建設還在積極的探索中。應吸收試點地區優秀經驗,結合具體區域實際,將水資源管理、水環境保護、水生態修復、水價改革、水權交易等納入生態文明制度建設重要內容。另一方面,應當科學評價經濟建設成果。把水資源消耗、水環境衰變和水生態效益損害納入經濟建設成果評價體系,把水生態文明建設成效納入黨政干部政績考核評價體系。嚴格水資源環境管制,探索建立新上項目審批的“一票否決”制和區域、流域限批制度。

4結語

篇3

關鍵詞:河道;污染;生態修復

中圖分類號:X143文獻標識碼:A文章編號:16749944(2014)10002402

1引言

河道是包括河堤、護坡、河床、水體、微生物和動植物的復雜生態系統,既是防洪排澇、引水抗旱的重要通道,又是休閑娛樂和觀賞旅游的場所。自從進入工業革命之后,人們一味追求經濟的發展,大量工業廢水、農業污水和生活污水直接排入河流,加上河流管理和維護的缺失,河道普遍出現形狀單一、河道結構硬化、水環境惡化、河流生態系統嚴重破壞、河道景觀嚴重散失等問題[1]。然而,河道環境基礎設施的建設遠遠滯后于經濟的發展,如何進行河道生態修復建設是當前河道生態修復亟待解決的問題。因此,河道生態修復技術的進步對于河道生態修復具有十分重要的意義。

2河道生態修復的原則

河道生態修復是在堅持自然原則、生態原則、整體景觀原則的基礎上達到改善河流水質、優化河流景觀、設計合理的空間的目標[2,3]。

2.1自然原則

自然原則是河道生態修復的關鍵。河道生態修復材料的選擇方面應盡量運用自然材料,例如,運用木樁、拋石、沉石進行護坡護岸,在河堤上采用喬、灌、草立體防護,河道內可以通過營造適宜的生物棲息環境來凈化河道水資源,在一定程度上可以改善河道污染的現狀,緩解河道污染的問題。

2.2生態原則

生態原則,就是要充分考慮河流的生物多樣性。在采取因地制宜發展穩定塘、人工濕地及生物柵等處理技術的同時,應重視河岸植被建設,為水生動物的生存繁衍提供合理空間,確保水體適合分解微生物的生存。水生動植物和微生物可以提高水域生物凈化能力,從而有效控制水體污染物,使河道生態系統的物質循環和能量流動處于良性狀態。

2.3整體景觀原則

整體景觀原則,就是從整體景觀的宏觀概念出發,整體上把握河道景觀的現狀以及河道污染情況,將治理、修復、凈化與環境景觀美化有機結合,進行立體修復,進而實現生態環境、社會以及經濟效益的最大化。

3河道生態修復技術

河道生態修復主要目標是凈化水質、優化河流景觀和設計合理的空間。目前改善河流的水質主要技術手段有物理修復、化學修復和生物修復3種方法,優化河流景觀和設計合理的空間包括生態工程修復、生態護堤和河道景觀設計等措施。

3.1凈化河流水質技術

3.1.1物理修復技術

物理修復主要是采取各種工程措施改善受污染河道的水文條件和底泥環境條件,從而達到河道生態修復的目的[4]。目前物理修復技術主要包括底泥疏浚、底泥稀釋和沖刷、引水換水、機械除藻、水力調度、氣體抽提、空氣吹脫等技術,這些技術有目的明確、見效快等優點,但同時存在工程量大、成本高、治理不徹底等不足。

3.1.2化學修復技術

化學修復就是向受污染的河道中投入化學改良劑,通過藥劑學改良劑能夠與污染物發生化學反應,生成對環境無害的中性物質,以達到凈化水質的目的[4]。該方法常用于處理突發性水污染,有速度快、效果好等優點,但治理效果不佳,也不能從根本上解決問題,因此化學修復只能作為一種輔助治理手段。

3.1.3生物修復技術

生物修復技術是充分利用水體中的植物、水生動物和微生物的吸收、降解和轉化作用,將水體中的有害污染物濃度降至最低,實現河道水質生態恢復的目標。

(1) 植物修復。植物修復法是利用高等水生植物及其根際微生物的共同作用去除水體中的污染物,其凈化機理是植物的直接吸收、植物根莖部釋氧、生物化感、植物根系微生物降解。研究表明,水麻、一年蓬等植物能高效吸收重金屬鎘;水芹菜、馬尾草等植物能富集水體中N、P;金魚藻、眼子菜等水生植物向水體中釋放的化感物質能抑制藻類的大量繁殖[5]。

(2) 微生物修復。微生物作為生態系統中的分解者,不僅能夠清除水體污染物,對水中營養成分的循環也起著重要作用,一些有特殊分解轉化能力的微生物在河流生態修復中倍受歡迎。微生物修復技術包括兩個方面:一方面是投加營養物質或曝氣增氧等方式,目的是促進土著微生物的生長;另一方面是直接向水體中投加高效降解菌。目前應用廣泛的有:①微生物強化法(通過調控污染水體中的溶解氧濃度、pH值、營養鹽濃度等,促進土著微生物吸附、吸收和降解河道中的污染物);②生物膜技術(由細菌、真菌、原生動物和藻類等組成生物膜,通過與污水充分接觸,降解其中的污染物);③投菌法(向污染水體投加針對不同污染物性質的高效菌種,如有機污染物高效降解菌、硝化細菌、光合細菌等,從而達到凈化水質的目的)。這些技術在國內外河流污染治理工作中得到了廣泛應用[6]。

(3) 復合生物修復。植物修復和微生物修復都是單獨研究植物和微生物在凈化水質的過程中發展的河道水質凈化技術,單獨運用某一種植物或微生物是很難達到理想效果,因此,在實際應用中,人們會將各種生物修復技術進行整合,多種生物合理配置,從而使修復效果達到1+1>2的效果。目前國內外廣泛應用的復合生物修復技術主要有人工浮島技術(由人工設計建造漂浮在水面上供動植物、動物和微生物生長棲息繁衍的生物生態設施)和人工濕地技術(由人工基質和生長在上面的多種水生植物組成)[7]。這兩種方法都是利用基質填料、微生物和水生動植物之間的協同作用,實現對水體中絕大部分有害物質,如重金屬、有機物等,進行分解吸收,達到凈化水體的目的[8]。

3.2優化河流景觀和設計合理的空間

3.2.1生態工程修復技術

生態工程修復主要把握好三個方面的內容:一是降低邊坡坡度;二是配置凹岸和凸岸、淺灘和深塘;三是修建池塘。凹岸和凸岸、淺灘和深塘的交替出現,一方面增加流水的紊動,促進了河水充氧,另外,淺灘、深塘和池塘的底層有大量底沙和淤泥,為水生動物提供了主要棲息地和保護區,以及覓食空間,保護了生態多樣性[3]。另外,河壩、混凝土河道等對河流生態系統有一定的負面影響,在河道生態修復中應盡量避免。有很多新興生態環保材料,如生態磚、生態水泥和生態混泥土等都能夠提高河流的生態效益。

3.2.2生態護堤技術

生態護堤技術分為植物護坡技術和植物工程復合護坡技術。植物護坡主要通過植被根系的力學效應(深根錨固和淺根加筋)和水文效應(降低孔壓消弱濺蝕和控制徑流)來固土防止水土流失,在滿足河道生態環境需要的同時,還能進行景觀造景[5]。生態護堤技術可以防止單一工程型護坡技術帶來的呆板和負面生態效應,極其有利于保護和恢復生態環境,同時也具備傳統護坡的防范、保護功能。生態護堤技術將河流的安全防護和對河道生態環境的保護有機結合,是確保河流安全和生態環保的良好措施[7]。

2014年10月綠色科技第10期

廖思紅,等:河道生態修復技術自然與生態

3.2.3河道景觀設計

河道道景觀設計包括河道形態設計和河岸的綠化美化。河道形態設計首先保障河流安全防護,降低河水流速、削減洪峰流量,在此基礎上應提高河流的空間異質性,為各種生物提供良好的棲息場所[9]。例如橫斷面上避免混凝土和漿砌石的硬質護岸;縱斷面上設置蛇形曲線,合理布置深潭淺溝,盡量恢復河流的生態原貌[10]。在流經城市的河流修復中,河流綠化應考慮將河水和植物合理搭配,從而使得河流生態與城市整體景觀和諧統一。

4展望

河流的污染和結構的破壞是一個全球性的生態問題,加強河流的治理是一個全球性的生態熱點問題。鑒于每一條河道治理的復雜性和不可預測性,應充分考慮“一河一策”的修復理念,關注多種修復技術的聯合作用。尤其倡導以生物修復技術法為主導,物理修復技術和化學修復技術相結合,最大程度實現河道的污染治理、河道景觀美化和沿河居民生活環境的統一。

參考文獻:

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[8]伍亮,成水平.城市景觀河道生態修復研究進展[J].安徽農業科學,2012,40(34):16790~16792.

篇4

“讓‘水生態文明城市’建設理念,改變國內目前重功能輕基礎的城市開發思想,糾正城市規劃建設回歸基礎設施建造,城市布局契合城市現有自然資源優勢和諧發展,是我現在最想要做的事情。” 水利部綜合事業局長王文珂說,他正是中國水生態文明城市建設政府力量的重要策劃者和積極實踐者。

水利部在水生態文明城市建設中推動力價值巨大,未來城市建設將更富生命力。

在取得成績的基礎上,借助十東風的激勵,水利部在醞釀大動作。如何布局和把控水生態文明建設的發展規劃,他們已經有了創新發展的藍圖。

在發育不良的樹上建巢是不牢靠的

《中國生態旅游》:水生態文明城市概念的提出,是積極響應了十建設美麗中國、發展生態旅游的號召。請問王局長,建設水生態文明城市的初衷在哪里?

王文珂:準確表述水生態文明城市的概念,直觀來說就是“水生態城市”。從現在來看,最重要的還是從環境入手,滿足宜居等精神層面的需求。

另一方面來說,建設水生態文明城市是為了彌補現在城市發展的不足,現在的城市功能還停留在滿足人類生存初級需求階段。

從基礎設施來講,城市規劃的著眼點在商務區、產業園、總部基地等的功能區分,很少注重環境建設。但是從歷史發展來看,中國城市的發展在注重人居環境的協調發展,人與自然和諧共生方面是具有優良傳統的。只不過隨著科學的發展和技術的進步,很多問題可以通過技術手段去解決的時候,大家漸漸淡忘了人類的進步都是依靠消耗自然資源而獲取的,忘記了本源。

城市規劃建設中也存在這些問題,重視功能建設忽視基礎設施建設的情況普遍存在。我是做工程出身的,考慮問題的時候喜歡從基礎的地方入手。看到現在城市建設的發展模式,打個不恰當的比喻,在一棵發育不良的樹上建巢穴,巢穴的豪華程度越高,人們的心理欲望越大,越容易超過樹枝本身的承載能力。

《中國生態旅游》:那么您所說的基礎設施建設都包括哪些方面呢?

王文珂:現在的城市功能建設問題嚴重,大多是源于基礎設施建設的不足,比如,北京市的污水處理、交通安全、空氣質量、垃圾處理在基礎設施安全方面都存在問題。

從水安全角度講,一個基本的問題就是污水處理,處理好污水首先要想到的是把污水先排出去,需要有可靠的工程措施。比如一個小型城市在建設初期,中心地區下潛30米左右建成集污廊道,整體貫通可以一次性把污水排放到10公里~15公里之外去,在那里集中建設污水處理廠。但目前很多城市不具備污水處理的基本設施。

大家知道,北京現在空氣質量、垃圾處理也存在一定問題。垃圾填埋場已經發展成了城區,早晚還是存在隱患。北京空氣污染除了汽車尾氣的排放,還有很大一部分是燃煤污染。如果規定城區50公里半徑之內不能燒煤,是不是對空氣質量的改善有更大的貢獻呢?

還有要談到交通,擁堵問題也很嚴重。比如,從北京廣安門出城,雖然有很多道路可選擇,但只有一條路稱得上是暢通的,所以大家都不愿意到郊縣去住。城市規模不斷擴大、人口數量不斷增長的時候,很多基礎性的設施建設需要及時、不斷改進,也需要與時俱進。

再說住房問題,每個辦公樓的內部硬件設施齊備,辦公環境舒適,但是樓下很少設置停車場,職工出行不方便,生活的舒適度大打折扣。從滿足小環境的公共需求,到中等環境需求都達不到,再到高級一點的精神方面的需求那就差距更大了。

環境好了,人們的敬畏之情油然而生

《中國生態旅游》:請您介紹一下水利部在建設水生態文明城市這項工作中有哪些具體做法?

王文珂:我們提到的水生態文明城市建設這個概念是值得推廣的。抓住它,就抓住了生態文明建設的綱。而且,水利部能夠率先提出水生態文明建設的概念,具有歷史淵源,歷來我們都很重視水利生態環境的建設與維護,十召開之后,“美麗中國”概念的提出,剛好印證了水生態文明城市建設的現實意義。

水利部要打造的水生態文明城市,最大亮點是環境優美,舒適度高。首先,水生態城市布局結構更加合理。充分利用城市水體營造良好生存環境。借助于自然環境,因勢利導布局城市結構,尤其是根據水體特征依托水資源的服務能力,進行行政區域規劃。

其次,城市容量及基本定位更加明確。從基礎設施建設入手,在自然條件允許的范圍內來確定城市規模,以及未來人口容量,我們稱之為“因水制宜,以水定城”。有了這個基礎之后,植被綠化、空氣質量等環境的改善都會有進一步提升。

另外,水生態文明城市的創建將會作為水利部一個專項工作,聯合城市管理者共同開展。水利部綜合事業局近十年來先后與山東、河南、陜西、內蒙古、江蘇、新疆等省、自治區建立了城市發展戰略合作,通過創建國家水利風景區,開展水生態系統修復與保護,打造“水生態體系完整、水生態環境優美”的現代化城市,以水資源的可持續利用支撐保障經濟社會的可持續發展,積累了大量的實踐經驗。下一步將重點選取一個或幾個城市區域全方位試點建設探索,通過市場化運作,重點投資建設基礎設施,把城市基礎設施都做到最扎實的程度,在全國范圍內努力打造水生態文明城市的樣板工程,以供各地參考借鑒。

《中國生態旅游》:水生態文明城市建設理念的形成借鑒了哪些成功經驗?水生態文明城市未來的發展方向是什么?

王文珂:縱觀歷史,我國古代在城市建設中,很重視將水利設施融合于內。早期北京城建設時就非常注重水系的建設,護城河繞城而建,不但美化城市景觀而且綜合考慮防洪排澇。但隨著城市范圍的不斷擴大,一些水系工程設施明顯滯后,水系工程設施布局不太合理,功能未能充分發揮。水泵等器具的出現,一度令人們認為依靠技術的力量就可以解決排水問題,輕視、忽略了排水溝渠的重要作用,人為災難就會發生。2012年7月21日北京暴雨事件就給了我們一個沉重的教訓。

將水利設施當成景觀來修建的,南方城市顯得更多些。蘇州等江南地區的古鎮,古代大戶人家的園林,對于水利設施的營造思想很值得借鑒。水景水系的設計內涵豐富,注重精神層面的價值傳承。水生態文明城市的打造,最直觀的效果就是形成了良好的生活環境,滿足了城市居民的精神需求。現在打造水生態文明城市,也會注重自然環境與社區景觀的連接和過渡,甚至將自然水系直接引入到社區景觀之中。

環境建設好了,人們的敬畏之情會油然而生。良好的自然環境對人類行為文明向善,有一種與生俱來的影響力。就像進入歌劇院看表演,正裝出席即為儀態優雅,水生態文明城市也能讓生活在其中的居民行為更文明,環境更美好,城市更宜居,生活更幸福。

可以容忍沒有水,不能容忍有污染的水

《中國生態旅游》:水生態文明城市建設是水利風景區建設的進一步發展,您認為貫徹水生態文明建設的指導思想最重要的是什么?

王文珂:水生態環境保護,水污染治理一定要放在世界視角、系統觀點下來做。水生態文明城市建設事實上是水利風景區建設的拓展和延伸,相當于把原來創建水利風景區的思想、思路方法借鑒到城市核心區域的建設上來。總體目標相輔相成,相互統一。既然利用水,首先就要保證水安全,保護水環境,修復水生態,營造水景觀,弘揚水文化。

水利部一位老領導曾經說過:“可以容忍沒有水,但是絕不能容忍有水是被污染的。”水利部在管理水安全方面有很多成熟的方法,但是水環境的保護一刻都不能放松,而且不能僅僅當成一時的政治任務來做,而是要踏踏實實地做實事。

在歐洲,自來水就是飲用水,但在中國還不能直接飲用。我們不能忘記我國的水安全還遠沒有達到理想水平,更不能安于現狀在惡劣的環境中習慣成自然。

不經過處理的污水,直接排放到自然環境中的行為,一定要嚴格管理,甚至全面禁止。在這方面,水利部綜合事業局幫助許多地方政府做了很多工作,中國水務投資公司重支持一些地方建設污水處理設施,投入大量資金建設處理廠,為促進地方的發展發揮了重要作用。

水生態文明城市的建設理念要從城市一開始建設時就要形成,不必到了環境惡化的時候再予以強調,形成被動改造。對城市、對風景區都要把設計、規劃和保護放在第一位,以促進城市環境的美化和衛生狀況的提高。

市場和政府的力量是最高標準的治理

《中國生態旅游》:您剛才談到一個河道水系與社區景觀連通的問題,這個工作光靠地產開發企業來做似乎是不太容易實現的,那么如何在機制保障上解決水生態文明城市建設呢?

王文珂:你提到的其實就是一個頂層設計的問題。原來這些工作確實不太容易實現,但是現在水利部綜合事業局牽頭來做這個事,從技術上牽頭指導水生態文明城市的創建,自上而下地貫徹實施,那么整個局面就完全不同了。

還要解決如何去推動發展的問題。首先要依靠政府的力量,讓政府主管領導認識到水生態文明城市建設的重要性。洛陽的水生態文明城市建設就是典型的政府引導型,原來洛河兩岸都是破破爛爛的,現在市周圍的建設已經達到了環境美化、景觀建設的標準,讓城市面貌煥然一新。沿岸住宅樓的建筑風格各異,住宅小區里,水系貫穿其中,小橋流水,仿佛置身世外桃源,社區的品質明顯提升。

第二個層面就是發揮社會經濟能力,調動市場因素的推動,讓投資城市建設、房地產開發的多元社會力量,統一按照生態和諧的理念去進行城市規劃建設。水生態文明城市建設理念對于房地產開發建設者來說是一個新的挑戰,同時蘊含著更多的發展機會。按照這種概念,依靠政府和多元市場力量建設的水生態文明城市就是最高標準的治理結構了。

山東濟南、河南洛陽、湖南長沙,未來都是水生態文明城市規劃建設的重點地區。濟南華山湖地區,洛陽的洛河和伊河聯通工程,都是在固定的水資源自然循環消耗基礎上,充分利用水體,規劃建設生態美景,營造休閑宜居氛圍的典范之作。

《中國生態旅游》:如果讓您展望一下未來水生態文明城市建設的愿景,您會用什么樣的的詞語來描繪?

王文珂:水生態文明城市很大程度上是一個理念、一個目標、一個方向,用水生態文明這個理念去建設發展城市,把水引入城市里參與到整體城市建設規劃之中是經濟社會發展的大勢所趨,要做到讓城市景觀更加美麗,讓水質更加干凈,讓環境更加美好,居民生活更加幸福。

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最長人工運河京杭大運河

京杭大運河作為一項偉大工程,是祖先留給我們的珍貴物質和精神財富,是活著的、流動的重要人類遺產。京杭大運河沿線整體納入我國申遺預備名錄,充分說明,京杭大運河不僅僅是我國千百年來的南北漕運通道、更是沿線經濟發展、地域文化交流和漕運文化展示以及歷史滄桑演變的大走廊。

京杭大運河的開鑿肇始于春秋時期,形成于隋代,發展于唐宋,距今已有2500年的歷史,而秦始皇(嬴政)在嘉興境內開鑿的一條重要河道,奠定了以后的江南運河走向。

據《越絕書》記載,秦始皇從嘉興“治陵水道,到錢塘越地,通浙江”。大約2500年前,吳王夫差為北上爭霸,在今揚州南北,連接成串的天然湖泊溝通了長江和淮河,并修筑了邗城,運河及運河文化由此衍生。魏晉南北朝時,為戰爭需要又開鑿了白溝等運河,把黃河和海河水系直至灤河水系連接起來。這樣,早期聯系灤河、海河、黃河、淮河、長江、錢塘江、珠江的南北通道已經形成,其中包括了初期的京杭運河。

在之后的年代里,各段水道興廢不一,但水道網絡卻始終存在,并根據需要有不同的延伸。尤其在隋朝和元朝,有兩次大規模的改建和擴建,淮河以北的線路有大的改動,但重點基本沒變。

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【關鍵詞】土地資源;開發整理;生態環境問題;解決策略

我國的人口眾多,人均耕地面積本來就少,而近些年來土地污染和城市化進程的加快讓人地之間的矛盾更加嚴重,為了適應可持續發展的需要,進行合理的土地開發整理是非常有必要的。但是我國對于土地開發整理的概念和內涵缺乏全面和深刻的認識,不注重土地開發整理對于生態環境的影響,因而土地整理開發之后對于生態環境的影響較大,且開發出來的土地質量也參差不齊,這與我國現在推行的可持續發展的觀念相違背。

1土地開發整理的相關概念

目前很多人對于土地開發整理的概念僅限于將山地及水體開發成良田,而且在進行土地開發整理時片面的追求土地的面積,開山造田、圍海造陸等現象屢見不鮮,對周圍的生態環境造成了極大的破壞。土地開發整理其實指的是土地開發、土地整理和土地復墾。所謂的土地開發,是指在保護原有的生態環境的條件下,對有開發價值的土地進行合理的開發利用,最主要的就是對于荒山、荒地和灘涂的開發利用。而土地整理則是指采取一定的措施對利用率較低的土地進行調整,例如對農田的可用面積進行整合,或者是對農田進行一定的生物處理,使土壤變得更肥沃,以提高產率。土地復墾指的是對于生態環境已經破壞的地區進行一定的恢復,讓這些土地能夠進行一定的生產活動或者提供一定的觀賞價值。例如,將廢棄礦區還原成景觀地。

2土地開發整理的生態環境效益

無論進行何種程度的土地開發整理,都會對周圍的環境造成一定的影響,而如何在環境影響和人類生存中找到平衡,這是人類應該著重思考的問題。

2.1對于水文過程和水資源的影響

在我國的土地開發整理中,有相當一部分是向山要地的過程,也就是說,在這個過程中避免不了對于山地資源的開發利用,就必然會在不同程度上改變山地資源的地形地貌,也會對水文過程造成一定的影響。舉個例子,如果將山地開發成為梯田,則在降雨的過程中水資源會在梯田中截留下來,滲入地下的水資源就會減少,長此以往可能會導致當地的地下水資源不足。而如果不進行合理的坡地墾殖,則在降雨的過程中很容易造成水土流失,山地上的水土流失相較于平地更難以修復。

2.2對于水生態的影響

人們進行土地開發整理多是為了種植糧食等農作物,而種植農作物就避免不了農藥的使用,為了提高產量、防治蟲害,農藥被大面積地運用于各種作物,而農藥的使用會增加河溝等水體的污染,對水生態造成一定的破壞。再者為了提高水資源的利用率,很多地方都以水泥渠代替了原來的河溝,這固然方便地灌溉的使用,但是破壞了渠道水體的自凈能力,也讓水生動物難以生存。

2.3對植被的影響

土地開發整理的過程中難免會大面積的破壞植被,而原本多種植被構成的林區被單一的作物所取代,這不僅讓一些生物失去了原來的棲息地,而且更容易招致病蟲害,植被的減少使整個生態環境趨于崩潰。

3對于土地開發整理的建議

3.1重視土地開發整理項目立項管理

土地開發整理并不能盲目進行,需要進行科學的規劃。在進行土地開發整理之前,首先要開展可行性的研究,以增加可利用工地為目標,同時最大程度上減少對于自然環境的影響,盡可能不去破壞當地的生態環境,尤其避免對生態敏感區和生態脆弱區進行土地開發。對于開發濕地、圍湖造田、毀林毀草的開發項目,應該以一票否決。

3.2針對不同的土地確定不同的開發方式

在土地開發整理的過程中,應該根據地形、地貌、土壤、水資源等自然條件來確定對于當地的土地開發的方式。在開發山地的過程中,應該注重對于溝渠的修建,以減少暴雨襲擊時水土流失的程度,讓地下水資源得到一定的補充。在水資源缺乏的地區,在滿足本地區的水資源的需求的同時,還應該兼顧其他地區對水資源的需求,以免因為土地開發整理而對上下游水資源的供需求造成矛盾。

3.3減少混凝土的使用

混凝土溝渠雖然可以減少滲漏,而且便于管理,但是其對于生態環境的破壞卻是巨大的。溝渠原有的凈化能力受到了削弱,魚類青蛙等水生生物的生存條件也受到了破壞。因此在進行土地開發整理的過程中,如果沒有必要,應該盡量不去使用混凝土。可以利用機械來對溝渠進行加固,這樣同樣可以減少滲漏,同時也為魚蝦等水生物提供了棲息條件,有效保護了溝渠身體的自身的凈化能力。

3.4重視對于植被的恢復

單一種類的植被對于病蟲害的抵抗力較弱,因此在土地開發整理的過程中,特別是在復墾的過程中,應該盡量采取多種植被來恢復土地,以提高生態系統的復雜程度,最大程度上修復原有的生態系統。如果不重視對于植被的恢復,土壤在地表,極易造成水土流失和土地沙化。

3.5保留地表淺層土壤

如今的土地開發整理多是采用大型的機械設備來對土地進行平整,而在這個過程中,很容易導致地表淺層土壤被埋到地下,而深層次的土壤則被帶到地表,這樣對于農作物的種植是非常不利的。一般來說淺層次的土壤已經經過了多年的植物生長,因而各種有機質也已經有一定的積累,是非常利于種植的,而深層次土壤肥力不如淺層次,在這樣的土壤上進行耕作,其產率必然不高。

4小結

為了提高土地資源的利用率,緩和我國人地之間存在的矛盾,合理對土地進行開發整理是非常有必要的,土地開發整理對于水資源、水生態、植被資源等均存在一定的影響,但是可以通過一定的措施將這些影響降到最低,如重視土地開發整理項目立項管理、針對不同的土地確定不同的開發方式、減少混凝土的使用、重視對于植被的恢復、保留地表淺層土壤等。唯有合理的開發土地資源,才能走出一條可持續發展之路。

【參考文獻】

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[2]龍漢慶,周國富,晏述波等.土地開發整理與生態環境問題探討[J].科技資訊,2012,(10):145-145.

篇6

1.1案例的典型性選擇北京園博園的修復和改建這一案例滲透生態學觀點

之所以選擇園博園這一案例是因為:

①園博園的建立是發生在學生身邊且惠及周邊百姓生活和環境的生態學事件,學生熟悉而且有興趣;

②如果僅僅有人類活動對環境的破壞而沒有對環境的改造,就不能體現出生態學觀點在指導人們行為中的重要性,不能體現出觀點的價值;

③園博園修復和改建的過程中處處體現了設計者所持有的生態學觀點,如系統的觀點、生物多樣性的觀點等,正是這種觀點指導設計者的行為,出現了園博園這一生態修復亮點。

1.2教學思路以園博園的修復和改建過程為線索,串聯本節課的知識和觀點

選取特定的內容引出所要復習的生態學知識和原理,依托于生態學原理滲透生態學觀點。每個知識點的復習策略和滲透的生態學觀點又有所不同。資料1:復習生態系統的結構。在教師提問引導下,學生自主構建概念圖,滲透整體的觀點、聯系的觀點、生物多樣性的觀點。資料2:復習生態系統的能量流動。教師和學生以流程圖的方式共同構建概念體系,學生應用概念體系解決問題,滲透聯系的觀點。資料3:復習生態系統的物質循環。以套圖法進行,通過問題串由整體到局部,不斷細化,滲透聯系的觀點。資料4:復習生態系統的信息傳遞。分析現象,體會信息傳遞的作用,滲透聯系的觀點。資料5:復習生態系統的穩態。以教師講授為主,從系統角度闡明生態系統的穩態調節機制,學生分析穩態的影響因素,滲透系統的觀點、動態平衡的觀點。

1.3教學流程

引人:你們去過園博園嗎?當你漫步在花團錦簇的園博園時,你能想象得出,這里昔日曾是永定河畔的沙子坑和垃圾場嗎?一個面積達140hm2、填埋了30年建筑垃圾的大沙坑,是怎樣變成了公園,、了白人士,士?^r佑工士為七袖仏從曰還是一個有山有水、匯集天南海北植物的園林集大成者?它是如何完成“化腐朽為神奇”的?園博園的每一寸土地,都體現著科技的力量,而科技的背后是科學原理的支撐,也是設計者觀念的體現。當然也包括生態學原理和生態學觀點,下面我們就走近園博園,解讀其中所蘊涵的生態學原理,體會設計者的生態學觀點。資料1:“濕地園”施工的大概流程:第1步,水下立體工程施工,清理地基,鋪設減滲層(新型地基材料),達到水大可滲、水小可存的儲水要求;第2步,回填富含有機物的土壤和砂石,土壤取自原有水生生態系統的河底;第3步,栽培本土水生及濕生植物如蘆葦、香蒲、千屈菜等,并注水;第4步,引人草魚、鯉魚等水生生物。問題1:嘗試從生態系統結構的角度分析這4步對于改造濕地生態系統所起的作用。問題2:引人的動物與植物之間有何關系?資料1的目的是復習生態系統的結構,包括生態系統的成分和生態系統的營養結構。這部分內容是在初中生態系統知識基礎上的復習整理深化,學生較熟悉。因此采用學生獨立構建概念體系的方法完成。教師的問題起到提示思維的作用。生態學觀點的滲透體現在分析資料時重點思考:為什么這4步是一個整體(整體的觀點)?動、植物之間有何關系?為什么選擇本地物種(聯系的觀點)?為什么用已有水生生態系統的河泥?為什么要引入多種動、植物(多樣性的觀點)?資料2:在考慮了生物間營養關系的基礎上,濕地園中栽培了30多種水生生物,僅蘆葦數量就超過百萬株。但是工作人員介紹,在該生態系統建立的初期,需給魚類投放食物,以后會逐漸減少投放量直至不投放。工作人員還描述了一個有趣的現象,在工程即將完工的時候,就有鳥類在此活動,現在喜鵲已在這里筑巢,安家落戶了。問題:請你從生態系統能量流動的角度思考,為何最初要給魚類投放食物?為何開始喜鵲僅僅是這里的匆匆過客,之后才在這里安家?能量流動圖解的構建。ar.情境2的目的是復習生態系統的能量流動,這部分內容為第1次復習,采用流程圖的方式,在教師的引導下學生邊回答問題邊繪制完成。即教師先出示部分圖畫,在此基礎上不斷添加新的內容,逐漸展開到整體,然后學生運用原理分析問題,在分析問題的過程中滲透聯系的觀點。資料3:在介紹園博園招摹志愿者的活動時,工作人員這樣描述:園博園剛剛開園,又逢暑期,游客增多,很多游客的環保意識較弱,隨手丟棄了大量垃圾,需要志愿者幫助清理游客留下的塑料袋、紙巾等,此外還需要清理枯枝落Bt問題1:為了維持整潔的環境,清理塑料袋和紙巾是必要的。但是-個自難生態雜是不需要清理落葉的,這些落葉去哪兒了?問題3:請從物麵環的角度分析,清理落葉補充氮丨憐等滅鹽’細了減循關哪個環節?問題4:能量流和物質循環有何關系?B6資料3復習物質循環及其與能量流動的關系。雖然也是第1次復習,但相對于能量流動,學生易把握整體,所以先呈現物質循環的基本過程,學生再通過對問題的思考和解答,完善概念體系。對于物質循環和能量流動的關系,學生已有一定的物理學和化學基礎,可以闡明物質是能量的載體,物質傳遞伴隨著能量的傳遞和轉換,物質分解和合成伴隨著能量從一種形式轉變為另一種形式。需要注意的是,通過對園博園物質循環需要人工干擾的事實,體會生態系統的聯系性和整體性,麵M最終鍵痛念M幫鮮生認同生態細勺聯系性和整體性。冑料4:漫步在ii博園,流水潺潺、鳥語花香、蟲鳴陣陣、蛙聲起伏,這些大自然的聲、色讓人愉悅。從生態雜的紐看,這些都是信息,而且隨冑日指隨續生態雜通發展,信1、的種類會越來越豐富。問題:你知道哪些民諺或詞語、詩句描述的是生態系統的信息?生態系統中的信息有哪些?信息傳遞在生態系統中有何作用?資料4復習生態系統的信息傳遞,對于生態系統的信息學生總以為是看不見、摸不著。因此在這里設計了一個小活動,利用學生熟悉的詞語、詩句等(如“巢居者先知風、穴居者先知雨”、“春江水暖鴨先知”、“招蜂引蝶”、“遷徙、洄游”等)將信息具體化,然后將信息歸類,最后通過分析信息豐富度的變化,理解一個成熟的生態系統一定是一個高度信息化的系統,信息傳遞是系統調控的基礎,是系統組織程度或有序程度的標志。從信息作用的角度認同生態系統的聯系性和整體性。資料5:管理人員介紹“園博園需要定期除蟲、澆水、施肥、補種綠植,人工維護費用是將來園博園一項巨大的開支”。問題1:一個自然的生態系統不需要人工維護就能實現穩態,自然生態系統是如何維持穩態的?問題2:為何園博園目前不能自然維持穩態?問題3:人工維護對于園博園這一生態系統起什么作用?通過反饋的一般機制認識生態系統的8)0資料5復習生態系統的穩定'14。由教師導構建生態系統反饋調節的概念體系。通過本節復習課,學生應能夠認識到生態系統作為一個系統的屬性,自我調節是系統的一個基本屬性。自我調節機制是反饋調節。在反饋調節機制的基礎上,應用能量流動和物質循環、信息傳遞解讀生態系統—甘?丨,mus的反饋調節基礎,分析調節能力的影響因素。需要指出的是園博園目前的維護是為了將來的不維護,為此不僅需要工作人員的工作,也需要每個游客的自律。此外,聯系、開放和從屬也是系統的屬性。生態系統作為一個系統,也是開放的系統(和周圍系統的聯系),也具有從屬關系(某一具體的生態系統從屬于另一個大的區域生態系統)。讓學生在認識生態系統的系統屬性基礎上,認同和形成系統的觀點。小結.生杰手統將生系統的5個知識點聯系在一起,說明中的關系。生態系統的結構決定了生態系統的能,結構的復雜、功能的完善,兩者相互協調的表現就是生態系統的穩態,滲透生態系統的整體性觀點。

2教學反思

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1.社會綠色發展趨勢解讀

隨著自然環境的破壞,土壤沙漠化、河流污染、空氣霧霾等等問題的出現,我們的生存環境已經不再是“從小事做起”就能夠改善,節約用紙、節約用水、綠色出行已然不能阻止環境日益惡化的腳步。在這樣的背景下,企業的日常生產、經營必須“綠色化”,企業對綠色的解讀與企業的發展息息相關。也就是說,若想實現可持續發展,必然要求降低環境負擔或是使之穩定在可承受水平。[1]

1.1?l展新能源汽車是環境和汽車產業的迫切需求

與傳統汽車相比,每輛電動車二氧化碳排量將減少52%。由于汽車行業的二氧化碳排放量占我國總體二氧化碳排放量的16%左右,2020年,到假設純電動車占汽車保有量的10%,那么電動車的替換將使整個汽車行業的二氧化碳排放量減少9%,從而,汽車業的二氧化碳排放量的減少將導致我國二氧化碳整體排放量減少1.5%。隨著世界環境保護和可持續發展運動的深入,綠色浪潮將更為猛烈并席卷全球。從“綠色食品”到“綠色用品”,從“生態玩具”到“生態時裝”,從“綠色汽車”到“生態住宅,”這一切都顯示著綠色產品在未來將具有很強的吸引力和競爭力,是世界商品發展的潮流。[2]

1.2 推進風電行業發展

風能取之不盡,沒有原料成本。風力發電1億千瓦時,可節約3萬噸標煤,減少約9萬噸二氧化碳的排放,節約淡水20多萬立方米。當然對于一些學者認為隨著風力發電場的增加,可能會對自然風速產生影響,使其流動速度變慢,成為全球變暖的問題之一,也是需要企業綜合考慮的。

1.3 海綿城市是未來環境治理發展的必然方向

海綿城市是指具有良好吸水、蓄水、凈水、釋水功能的城市體,指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”。對傳統城市建設模式,可有效提高城市排水系統的標準,緩減城市內澇的壓力。海綿城市建設涉及包括生態修復、園林綠化、綠色建材、管網建設與運營、智慧城市與物聯網技術、污水污泥處理等多個行業。

2. 東方園林的綠色發展過程

2.1 盆景:一個起點

眾所周知,東方園林是從一盆盆的盆景起步的。從對盆景的銷售,到對苗圃的生產,與綠色植物的結緣,以及它所帶來的商機,奠定了企業的發展基礎,也暗示了企業的發展方向一定與綠有關。

伴隨著房地產市場的發展,以及“買房子就是買環境”的觀念在社會上形成,園林產業得以迅速發展。而東方園林也很敏銳地抓住了這個發展機會,對于當時的東方園林來說,什么是綠色戰略,以及企業以后的發展方向,仍然都處于探索時期。

2.2 公園:一個目標

隨著業務發展方向的轉變,企業將現階段的“綠色”體現在城市中一座座供人們休閑娛樂的公園中,不僅重視人們視覺、觸覺上的感受,也開始融入了生態的概念,這也是之后一系列環保理念產生的萌芽。

100個城市建立100座公園,這時的綠色還是有形的綠色,是我們可以看到的喬木、灌木、草坪等等,在美化城市的同時,也成了人們業余時間主要的活動場所。在園林綠化建設過程中,企業的設計、工程部門已經開始考慮環境問題,無主觀意識地形成了綠色的概念。

2.3河流:一種責任

水是生命之源,在園林綠化業務發展成熟之后,企業發現公園建的再美,公園中的湖水不干凈,公園也不會漂亮。城市發展的再好,母親河被污染了,城市也不宜居。對于各地區的流域治理是所有環保企業都應行動起來的,不僅僅是商人對于企業發展的眼光,更多的是如何為后代留下可以賴以生存的家園。

綠色也不再是我們眼中看到的綠,而是一種無形的象征,環境修復、環境保護、生態宜居等,都是綠色的體現。水活了,城市就活了;水活了,景觀才能亮。建設可持續發展的生態城市,需要將綠色的觀念融入每一個城市建設的項目中。

2.4地球:一種使命

不要忘了,沒有地球母親的滋養,我們這些人類子女根本不知何去何從。沒有地球母親的健康,我們根本無法奢談未來。土壤荒漠化、水污染、大氣污染,我們已經付出了太多的代價。

2015年年會上,何巧女董事長提出了“心系地球”的使命,把企業的戰略發展與保護環境緊緊地聯系在了一起。環境問題是全世界都在關注的問題,但是身體力行是另一個問題。作為一個從園林到環保的企業,東方園林積極參與到改善人居環境的建設中,帶領并呼吁更多的同行企業投身于這片事業。

企業的格局在提高,與其說是企業戰略市場布局在擴大,更確切地說是企業家有對大自然的情懷,以及對美好環境回饋的想法。

3.東方園林業務的綠色戰略

在多年的企業經營中,東方園林形成了園林企業共性與自身特色結合的綠色戰略。對企業來說,這是一種經營方向,也是企業所要追求的核心價值;對社會來說,企業希望可以做出更多除了商業之外的貢獻,為造福后代盡自己的全力。

3.1建設、治理雙管齊下

如何在現階段建設過程中,不對自然環境造成二次傷害,是所有企業都需要慎重考慮的。

東方園林最初做景觀,發現公園及周邊的水源污染嚴重。于是,東方園林開始做水污染的處理、水生態修復,但隨后又發現,水污染的核心原因在于環保問題。為了解決系列問題,東方園林擴展了公司的業務領域,但隨即發現,國土生態問題越來越多,東方園林解決問題的責任感越來越強。這就是東方園林“心系地球”使命的初心。

作為在大自然環境中施工建設的園林環保企業,東方園林提出建設與治理并行的方式,雙管齊下。低影響開發建設、生態治理,新建設項目須以綠色環保為前提,已破壞的項目須以生態治理為向導,在未來的時間里,用行動還世界一片綠色。

3.2水利、水生態、水景觀三位一體

東方園林創新性提出以水資源管理、水污染治理及水生態修復、水景觀建設為核心的“三位一體”生態綜合治理理念。涉及水安全、水資源、水環境、水生態、水景觀、水文化、水產業7大方面,從治水、凈水到水資源的可持續利用、水景觀打造的系統性思考及作業模式。

東方園林以全方位解決中國生態問題為己任,聚焦水環境治理,布局全生態產業鏈,主營業務從景觀建設全面升級為生態環保產業,在技術層面上促進水資源、水環境、水景觀“三位一體”海綿城市建設理念落地,合理進行水系、水體規劃,對河流湖泊等水系的連通、疏浚、清淤及防洪排澇等一系列工程提出綜合解決方案;運用三位一體技術集成優勢系統布局水污染處理設施,全面解決雨洪調蓄、雨水徑流量大、合流制溢流污染嚴重、河湖及河道水質惡化、黑臭水體、水生態修復等一系列問題,

力圖“讓中國的河流清澈而美麗”。

在項目開發建設初期,整體進行規劃、梳理,以景觀、水利、水生態三位一體相結合的方式,對項目進行分析。水資源管理及水環境治理,實現水利、城建、環保等不同涉水部門的協同聯動,水利、生態、環保跨專業融合和一體化管理,實現城市綜合水管理。以景觀統籌,水資源、水環境相結合,構建項目的生態系統。

3.3企業使命,綠動未來

東方園林構建了一個大生態商業平臺,包含四大集團。以治理城市黑臭水體為主營業務的環境集團,企業愿景是在200座城市,讓200條河流清澈而美麗,并且專注于鄉村水務,讓污水不再污染中國的鄉村。還構建了以解決危廢為主的環保集團,目標是遏制中國污染最危險的源頭,“讓種出來的糧食可以放心吃”。產業集團以“守護最美風景”為使命,根植全域旅游, 打造休閑運動新生活。田園度假集團首創“田園綜合體模式”,打造最美生態田園。另外還創新性地建立了金融中心,保障四大集團的快速發展。

東方園林不僅僅關心企業的成功,更關心整個地球和大自然。心系地球,為大自然療傷,這是企業的最終使命。心系地球,為大自然療傷,這是二次創業的東方園林的使命,更是一個環保企業對未來中國生態最大的期許。

東方園林董事長何巧女作為阿拉善SEE環境產業聯盟暨公益基金的重要推動者,她表示:“我們期待,通過多種多樣的方式,在聯盟內部形成化學反應,共同組建一個環境產業的大商業平臺和大技術平臺。同時組建一個大公益平臺,并通過公益聯盟基金的方式來實現。只有我們在一起,才是一個無比美好的開始,一個種子萌芽的契機;只有我們在一起,我們才能不再孤單,相互扶持,相互鼓勵;只有我們一起,我才敢說,許諾地球一個更美好的未來!”

4. 結束語

篇8

關鍵詞:常德市武陵區;農業生態;修復原理;建設

在人類社會發展進程中,無論是發達國家還是發展中國家,往往都經歷了這樣的歷程。既先以破壞生態環境為代價來發展經濟,然后又在受環境破壞的懲罰后逐漸認識和重視生態環境保護的歷程。農業生態領域也不例外,土地長期耕作造成了比較嚴重的農業生態問題,工業“三廢”排放量不斷增加,化肥、農藥、農膜的大量使用,導致農業生態環境惡化,搞好農業生態環境建設是我們面臨的重要課題。

一、農業生態環境存在的主要問題與危害

常德市武陵區農業生態環境的現狀,其中包括水資源、森林草地,耕地水土資源,農用塑料薄膜、化肥、農藥、農業廢棄物等方面的污染。綜合而言,武陵區當前主要的生態環境問題表現在:

(一)水土大量流失。由于毀林、毀草、開荒、濫伐等原因,造成水土大量流失。全區耕地水土流失面積約9.64平方公里,占耕地總面積的34.4%。水土流失破壞了全區的農業生態系統,導致土壤中氮、磷、鉀等養分大量損失,嚴重影響了本區的農業生產,同時,水土流失使沅江河床抬高,導致水患頻繁。

(二)農村淡水生態問題突出。全區農村淡水生態問題突出,呈迅速惡化趨勢。例如:地表水體富營養化,地下水質逐漸惡化等。據統計,全區有70%的河流受到不同程度的污染,我國農村50%的飲用水受到有機污染,而且由于農藥等化學物質的廣泛使用,致使許多地方的地下水不適于飲用,嚴重影響了人民群眾的身心健康和農村經濟的健康發展。

(三)農田土壤重金屬污染加速。改革開放以來,常德市農村中小企業的發展在很大程度上是以耗能高、污染重的行業或企業有城市向農村轉移,未經處理的工業與生活用水經污灌或任意排放進入土壤后,大量的重金屬元素可在土壤中富集,從而進入食物鏈,直接影響農作物的品質和產量,對人體健康造成影響。

二、生態修復及理論基礎

(一)生態修復的涵義

生態修復是一個宏觀的概念,它是應用生態系統自組織和自調節能力對生態本身進行修復。為了加速已被破壞生態系統的恢復,還可以輔以人工措施以加快生態系統恢復的步伐。生態修復是按照可持續發展的戰略思想,切實遵循自然生態經濟規律,充分利用當地的水、土、光、熱、生物等自然資源,依靠大自然的循環再生能力和人為干涉快速恢復植被,控制水土流失,實現人與自然和諧相處。

(二)農業生態環境演變的規律是生態修復必須遵循的自然規律

生態修復的理論基礎是農業生態環境發展的自然規律。自然生態環境是包括生物體與環境(氣候,水,土等)自然因素組成的一個互相依存與制約、相對穩定的有自組織功能的大系統,該系統具有恢復到接近于原自然生態狀況的自我修復功能。建設性的農業生態環境,應根據當地的自然條件,否則,往往事與愿違,不僅達不到目的,反而會帶來新的問題。由于人們對自然規律認識的局限性與偏差,在我國農業生態建設中,就有很多這樣的教訓。

(三)人與自然和諧共處的理念是搞好農業生態修復的保障

人與自然和諧相處,是人類面對自然災害深刻反思后產生的新認識。人是自然生態系統的組成部分。違背生態規律的自然改造,不僅損害了自然生態系統還會造成自然災害。因此,任何形式的自然改造都必須建立在人與自然和諧共處的基礎上。要從人口、資源、資源協調發展,人與自然和諧共處的觀點出發,開展生態修復,加快水土流失綜合治理的步伐,建立良好的水土保持生態系統。要在實踐中不斷拓展水土保持綜合治理的內涵,保持社會經濟可持續發展,豐富水土保持生態建設的理論。

(四)農業生態修復的實踐方法

農業生態修復是依靠大自然的力量,充分發揮生態系統的自我修復能力,實現水土保持目的的措施。其技術方法概括起來主要是有“封”、“退”、“造”、“建”,“綜合治理”、“結構調整、生態移民”、“突出小流域治理,以小促大”等。

“封”既是“封山禁牧,舍飼養蓄”。要真正做到“封得住、有效果、不反復”,還需要因地制宜、因時施策。“退”即是“退耕還林還草、以糧代賑”。大量事實表明,坡耕地是水土流失的主要產沙區,坡度在!)*以上的坡地必須退耕。如果措施得當,退耕后農民還可增加經濟收入。“造”即是“造林”。坡度大于+)*的荒山荒坡、退耕地,以營造水土保持林、薪碳林和用材林為主,強加管護撫育,形成喬、灌、草多層次防護體系,有選擇的發展經果林。通過推廣節柴灶,沼氣池等措施,徹底解決群眾的燃料問題,可有效的保護植被。“建”即是“建設一畝高標準農田”。農民在退耕二畝坡地后,在山坡下或溝谷地建設一畝高標準基本農田。

搞好農業生態修復,必須注重水土保持的綜合性。水土保持綜合治理是生態修復的根本措施,是改善農業生產條件和生態系統的基礎。調整結構、生態移民是生態修復的保障措施。農業和農村產業結構調整是我國農業發展過程中的一次深刻變革。要想使生態修復持續發展,就必須將生態修復與調整產業結構、調整能源結構和生態移民相結合,這樣才能使廣大農牧民增產增收,植被得到恢復和保護,地區經濟得到發展30 %。生態修復作為一項水土保持新舉措,需在實踐中不斷摸索、不斷創新,總結新經驗、新方法,豐富和發展其理論與實踐。

三、農業生態環境的保護對策

(一)增加農民的生態意識,提高人們對生態修復的認識水平。各地在水土保持生態修復上不斷提高認識,積極探索生態修復的技術與方法。在政府的大力宣傳和積極引導下,大多數農牧民逐漸接受了這一新的理念,認為生態自我修復是一項讓土地休養生息的好辦法,是人類實現持續發展的正確選擇。大量生產生態綠色環保產品,做好“環保”品牌,讓農民從保護生態環境中獲得實惠,使他們主動參與到保護農村生態環境的行動中來.

(二)加強立法,建立和完善農村生態保護、污染治理的籌資機制。把農村生態環境保護和建設納入國家法制化管理體系中,加大財政資金的專項轉移支付力度,明確保護農村生態、治理農村環境污染的財政資金的轉移支付方式,確保專款專用。

(三)加強農藥、化肥和農用地膜控制和替代,不斷改善和提高農藥使用技術,合理用藥,安全用藥,確保農產品質量,確保施藥人員安全,減輕環境的農藥污染。

篇9

關鍵詞:城市河道;生態修復;護岸技術

中圖分類號:TV85文獻標識碼: A 文章編號:

1 前言

生態修復是指以生物修復為基礎,強調生態學原理在污染土壤和地下水以及地表水修復中的應用,是多種修復技術的綜合。人類的主動性在生態恢復過程中起到主要作用,往往是停止對生態系統的人為干擾,輔以人工措施,對現有已受損的生態體統進行修補和改進。進而恢復和加強生態系統的一部分結構和功能,這個過程的關鍵目的在于對生態系統的功能性進行修復,使其能夠完成自我維持,并逐漸使生態系統向良性循環方向發展。

近年來,大量的城市河流面臨流域內水量減少、水質變差、河道生態環境惡化、防洪堤壩受破壞等問題。隨著城市的快速發展,人們在一定程度上忽視了河道護岸的生態涵養和城市景觀的作用,使得城市的形象也因此受到了影響。

2 生態護岸的含義

傳統意義上的河道護岸是以河道的坡岸的穩定性和河道的行洪排澇能力上出發的,很大程度上忽略了對周邊環境以及生態系統的影響。在種類上,傳統意義上的河道護岸類型主要分為現澆混凝土護岸、預制混凝土塊體護岸、漿砌或干砌塊石護岸三種類型。

生態護岸則是利用植物或者植物與土木工程措施以及一些非生命的材料相互結合,從而對河道坡面進行防護以減輕其不穩定性和侵蝕的一種新型護岸類型。生態護岸是現代河流治理的發展趨勢,是以河流生態系統為中心,集防洪效應、生態效應、景觀效應和自凈效應于一體的新型水利工程[1]。

隨著社會經濟的發展和城市建設步伐的加快,人們對于生活環境的要求也逐漸升高。作為能夠快速提高城市形象,強化城市識別性的城市河道護岸建設得到了廣泛的重視。

3生態護岸與傳統護岸的區別

從外部形態、使用材料以及功能上來講,生態護岸與傳統護岸有以下幾個方面的區別:

1.傳統護岸使整個河道平滑,在提高排洪能力的同時使河道生態系統退化;生態護岸在平面上是蜿蜒曲折的,能夠極大程度的增強生物的多樣性,促進能量、養分的轉化。2.傳統護岸的使用材料多為漿砌石和混凝土等硬質材料,缺少一定的透水功能,反而帶來更大的安全隱患;而生態護岸的則多為天然材料如石塊、植物等,在增加動植物活動場所的同時也具有強大的蓄水能力。3.傳統護岸在功能上僅僅局限于防洪、排澇以及航運等常規情況;生態護岸卻能夠在滿足傳統要求的情況下,將城市園林景觀等一系列能夠豐富人們的生活,提高人們生活質量的元素融入其中,增進了人們與河流之間的交流。

在當今社會,生態護岸在人們之間的認可度正快速提高,使這項技術得到了更為深入的探索和實踐。通過對于生態護岸的建設,我們可以得到一個良性的河坡生態系統,由喬、灌、草,水生植物、動物及近岸水體等共同組成的河坡立體生態體系統。

4 生態護岸的類型

隨著生態護岸的逐步推廣,我們根據護岸材料的類型,可以分為以下三種類型:

4.1自然原型生態護岸

自然原型生態護岸在外貌上幾乎同原生態的自然堤岸相同。但在形式上,則充分考慮和利用不同的空間形式和光照條件,使用喬灌木混交,充分發揮其自身生長特性,從而達到最佳的效果。同時,喬灌木發達的根系為鞏固堤岸,增強堤岸的抗沖擊能力提供了保障。

這種類型的護岸會優先選用具有喜水特性且根系發達的固土植物,如柳樹、白楊以及蘆葦等,而在坡面上一般會撒播草種或鋪上草皮。從整體效果上來看,此類型的護岸能夠非常完美的與大自然融為一體,但是其抗沖刷能力較差,所以比較適合水流速度較為緩慢,水流量不大的河道。

4.2 自然型生態護岸

自然型生態護岸通常在使用植被作為護岸元素的同時,輔以具有一定抗沖刷能力的材料用于保護坡腳。同樣的,這些材料粗糙的表面能夠給微生物提供一個良好的附著環境,材料之間也為水生動植物提供了一個棲息的場所。

此類型的護岸由于使用材料與土體之間結合的并不是非常的緊密,故并不具有較好的整體穩定性,但已可以滿足較大流速的城市河道。

4.2.1 山石護岸

山石護岸通常直接取材于當地的鄉土天然石材,不經過專項的加工便置于其中,一眼望去有著置身于自然山水之間的感覺。這些山石的尺寸一般在1.0-1.5m左右,石塊與石塊之間的縫隙不要求用膠凝材料填塞飽滿,而是巧妙的利用碎石和泥土填充,盡量形成氣穴,為水生動植物創造生存空間,并能夠形成土體與水氣之間的相互交換與循環。

4.2.2 卵石護岸

卵石緩坡護岸用于防止緩坡坡面基部崩塌,保持水土。雨水或滲水可以無遮攔的流出,達到保護坡面的作用。同時,擁有“扇形”斷面的卵石護坡安全性更佳,同時可以為兩棲動物提供活動空間,再結合水生植物的種植,自然生態的感覺便應運而生。

4.3 多自然型生態護岸

多自然型護岸是建立在自然型護岸的基礎之上的一種新型生態護岸型式。由于其使用了混凝土、鋼筋等一系列材料使它具有更好的抗沖擊能力。在能夠抵御較強洪水的同時也同其它生態護岸一樣具有良好的生態效應、自凈效應以及生態效應。所以它是目前使用最為廣泛的一種生態護岸型式。

通過大量硬質材料的運用,護岸的整體穩定性、抗沖刷能力得到加強,同時也不受堤岸坡度的限制。因此,此類護岸適用于大流量、高流速的河道。

4.3.1 SG生態砌塊護岸

SG生態砌塊護岸采用無砂混凝土預制加工,骨料粒徑滿足強度及孔隙率、表面空隙率要求。上下排布生態砌塊錯縫搭接砌筑,每砌完一排背面進行天然土的回填、碾壓。在施工過程中,為了提高其抗沖能力,每豎排的生態砌塊以φ6的鋼筋捆綁,頂端焊接通長的鋼筋增加其整體性。砌塊孔內回填種植土并種植水生植物,在凈化水質的同時滿足景觀效果。

4.3.2 生態袋護岸

生態袋護岸具有抗紫外(UV),抗老化、無毒、不助燃,裂口不延伸的特點,同時具有透水不透土的過濾功能,既能夠防止填充物(土壤和營養成分的混合物)流失,又能實現水分在土壤中的正常交流,植物生長所需要的水分得到了有效的保持和及時的補充,使植物穿過袋體自由生長,達到綠化的效果,形成自然生態的邊坡。

5 結語

每一座城市都有她獨特的歷史,而河流便是這段歷史的載體。河流文化是人類利用和開發河流水源和水利過程中形成、發展和沉淀的文化財富,與河流的自然存在共同構成完整的河流生命[2]。在對于城市河道的生態修復工程中,我們需要充分考慮河流已經形成的動態平衡,在不打破這種平衡的前提下對河流進行生態修復。

在城市化進程不斷加速的今天,河流的水資源支撐著社會的可持續發展。我們在對城市河道的生態修復工程在完善其生態系統的同時,城市的文化也隨著河水的流動而延續下去,民族的文化也隨其進行著傳承。

參考文獻:

[1] 李明慧,生態護岸技術在清河河道治理中的應用 [A]. 中國水利學會2010學術年會論文集(下冊)[C]. 2010

[2] 王盼.河流自然生命的概念及其意義[D].黑龍江:哈爾濱工業大學,2006.

作者簡介:

篇10

水污染防治是中國新時期發展中一件刻不容緩的大事。改革開放以來,中國水污染現象日益凸顯,從1995年至今突發水環境事件1.1萬起,平均每天1.5起。中國地表水已有近1/10失去使用功能;1/4的重點湖庫呈高營養狀態;地下水水質監測點中,較差的逾6成,極差的近1/6;全國9個重要海灣中,6個水質為差或極差。

中國水資源總量也在連年下降。1950―1999年,中國水資源總量的年統計平均值為27,950億m3。但近15年,年均水資源總量已下降為26,800億m3。人均水資源量下降趨勢更為明顯,2000年至2014年的平均值已達1,990m3/人,進入中等缺水國家行列。

這種狀況嚴重影響了人民生活和經濟發展,給子孫后代留下了隱患,亟須采取堅決有力的措施科學治理、嚴格保護。

制定科學的水情考量標準

要掌握真實的水情,需要有科學的考量標準。

1992年,筆者在聯合國教科文組織科技部門任高技術與環境顧問,主持制定了水資源與環境標準,被美、法和越南等多國引用。

以前聯合國教科文組織只有以人均1,700m3為缺水線的粗標準。為制定水資源與環境標準,我們組織力量遍查聯合國110國、302個地區的水資料,經整理分析,取統計平均值得出了具體標準:人均水資源量在3,000m3以上為豐水;2,000m3―3,000m3為輕度缺水;1,000m3―2,000m3為中度缺水;500m3―1,000m3為重度缺水;低于500m3為極度缺水;人均水資源量300m3左右為維系可持續發展的最低標準。

事實證明,這一標準符合世界大部分國家和地區的實際情況。從目前看來,除6個豐水國家外,到2050年其他國家人均水資源量將低于3,000m3,即世界大部分地區將由豐水進入缺水狀態。

針對世界嚴重缺水地區不斷增加,我們定出了300m3/人的維系可持續發展最低標準,這對跨流域調水與缺水移民有十分重要的參考價值。

考慮到上述標準只是生活與生產的需水標準,如沙漠綠洲地曠人稀,人均水資源量可能很大,但水生態系統惡劣而脆弱,同樣難以保障可持續發展,我們同時確立了“生態水”的概念,建立了地表徑流深的水生態標準。

水資源、水環境和水生態是水的三大子系統,是一個統一體,不可分割。沒有水資源就無所謂水環境,沒有好的水生態系統就不可能有好的水資源(量)和好的水環境(質),過去的認識誤區就在于分割了這一共同體,形成了“九龍治水”的不利局面。

有了對實際情況的科學認識,還必須有理論指導。筆者自1985年起持續進行實地調查和理論研究,創立和完善了水資源總量控制工程管理動態平衡模型。

該模型的主旨是在流域內對水資源實行總量控制,達到量與質供需動平衡狀態,從而以水資源的可持續利用保障可持續發展。根據水資源循環的規律,總量控制以年為時間單元,有模型如下:

水資源總需求WD=水資源總供給WS

其中水資源總需求WD包括:生活用水Dl、生產用水Dp和生態用水De,WD=Dl+Dp+De。

水資源總供給WS包括:地表水Wg、地下水Wu和再生水Wr,WS=Wg+Wu+Wr。

Dl+Dp+De=Wg+Wu+Wr

這一模型將傳統的“以需定供”工程思維方式改為“以供定需”,通過工程建設與運行管理在流域范圍內實施雙向調節,維系生活用水、生產用水和生態用水“三生”需求與地表水、地下水和再生水“三源”供應之間的動態平衡。這一平衡不是靜止的平衡,而是動態的平衡;不是算術的平衡,而是函數的平衡;不僅是數量的平衡,也包含質量的平衡。這樣才能科學、全面地分析,達到人與自然和諧,才能保證經濟發展、各種用水與水生態系統安全。

依據水文學和生態學,水資源的分布及其所支撐的生態系統是以流域為單元的,因此人與自然和諧的水資源利用系統應與流域相吻合,即以流域為模型系統分析的邊界。這一模型不僅是水資源供需平衡的保障,也是水污染治理的依據。

守好三條“控制紅線”是節水關鍵

節水是水污染防治的關鍵所在。節水可從兩個方面防治水污染:凈水增多可增加水的自凈能力,增加水環境容量;少用水便可減少污染物排放。因此,水環境防治的前提是控制用水。不認識“節水優先”,只強調大建污水處理廠是理論與措施的誤區。

要切實節水,關鍵是要守好三條“控制紅線”。

水資源開發利用控制紅線

確立中國水資源開發利用控制紅線,其基本指導思想是充分考慮水資源的承載能力。

進入21世紀以來,世界人均水資源使用量約為550m3/人。中國目前人均水資源使用量為440m3/人,水利部提出到2020年將水資源使用總量控制在6,700億m3,即約465m3/人,比目前世界平均水平低15%。鑒于中國屆時已成為中度缺水國家,低于世界平均水平是必要的。

從水資源總量來看,中國60年平均水資源量為27,700萬億m3,據聯合國教科文組織研究,取用水量應在水資源總量的25%以下,才不會對生態系統有較大影響。預計中國2020年取用水量相當于總量的24.2%,已經達到水的可取用極限。所以,水利部提出的2020年水資源開發利用控制紅線是科學且符合中國實際的,必須牢牢守住。

用水效率控制紅線

確定用水效率控制紅線的指導思想是轉變經濟發展方式,在資源利用方面實現人水和諧。這對處于依賴自然資源快速發展階段的中國十分重要。

2013年,世界每立方米水的平均產出水平是20.4美元,而中國2014年的平均水平是14.4美元,僅及世界平均水平的70%,目前仍在降低。如果2020年能把用水效率提高到世界平均水平,那么中國就完全能以6,700億m3的用水使GDP再翻一番,此后用水將進入不與GDP線性相關階段。這就要求中國自2015年起到2020年單位GDP水耗每年降低5%以上。要在循環經濟概念的指引下,充分發揮市場配置水資源的作用,在各行各業都樹立萬元GDP用水遞減的概念,推動經濟結構轉型升級。

水功能區限制納污紅線

水功能區限制納污紅線的確立,基本指導思想是“人類活動與自然資源和諧”。

2011年,中國完成了水功能區的劃定工作。水功能區限制納污的依據是水域納污總量,即某年某一水域通過地表收納、地下水交換和水體內源產生的廢污水總量。如2009年中國廢污水排放總量為768億噸,為中國水資源總量的2.9%,其自降解污凈比為1/34.7,一般水域地表水自降解能力約為1/40,即每年多排廢污水220億噸。要達到中國水域納污限制,以2009年為基準,還要減少220億噸/年的廢污水排放,或對440億噸廢污水進行一級處理(經處理后降解污凈比可達1/20)后達標排放,即全國廢污水一級以上的總處理率應達到60%以上。

貫徹“水十條”應特別注意的突出問題:科學應對當前水生態系統退化的嚴峻形勢

水的“質”與“量”是不可分的,水資源的過度開發利用是“水臟”的主要成因。目前,中國水域水功能區達標率僅為47.4%,問題嚴重。一方面,大量用水產生了大量的工業廢水、生活污水,污染了水環境;另一方面,過度用水又從水量上大大減弱了水生態系統的自凈能力,使河流斷流、湖泊萎縮、濕地干涸、地下水位下降,造成水生態系統嚴重退化。因此,必須采取措施遏制水生態系統退化態勢。

調整水資源利用的宏觀戰略思路

實現用水總量控制除以供定需、嚴格管理、節水和再生水回用等政策以外,還應考慮如下方面:

依據水資源整體布局調整糧食產地。由于中國水資源總量的80%以上在南方,歷史上多是“南糧北運”,就是充分利用了南方的水資源。目前中國60%的糧食由北方生產,南、北方噸糧產量用水大體相當,而54%的農業用水集中在僅占全國水資源總量20%的北方。在半干旱地區種糧,造成缺水;把牧業向北壓至貧瘠草原又造成過度放牧,這些都大大削弱了北方水資源的自凈能力。這種逆動只是近百年來的事,目前糧田北移的歷史原因已基本不存在,應該以單位糧產取水為標準,提高農業用水效率,促進糧田逐步南歸。

調整產業結構,在保證食物產量的前提下,以用水效率為標準改變農業的產業結構和種植業的種植結構;對采煤等工業用水大戶進行煤層氣等技術改造,實現大量節水;依據當地水資源狀況調整產業結構。

大力保護水資源地,尤其是大江大河源頭和飲用水水源地。具體措施為退耕還林、封山育林,造林要造混交林,保證土壤的蓄水能力,最大限度減少水土流失。

在明晰水權的基礎上實施水資源總量控制

對水資源進行總量控制首先要明確水權(包括排污權),其分配要有法可依。要多學科綜合研究水權理論,結合中國實際情況確立水權配置原則,借鑒國外經驗確定初始水權,并面向國際明確宣告中國原則。依水權―水價―水市場的思路建立和完善取、退水許可制度、水資源稅制、合理水價機制、水市場準入制度和交易(包括排污權交易)規則等一系列法規,做到依法行政,依法“治水”。

科學制定水污染治理規劃

切實做好水資源管理、水環境治理和水生態修復規劃。在制定規劃之前,要進行深入的、長期的實地調查,針對國家急需,因地制宜地制定規劃,并建立具有可操作性的核查機制。絕不能搞“規劃、規劃,墻上掛掛”這種不接地氣、百姓反感的形式主義。

建立規劃制定責任制促進規劃實施

實際上,中國當前已出臺一套水環境治理與水生態修復的相關規劃,基本覆蓋了地市一級。但因為科學的理論基礎、具體的實踐經驗、深入的實地考察和認真的工作作風均不足,相當多規劃被實際執行者棄之高閣,起不到指導實際工作的作用。必須下大氣力改變。其中,最重要的是依法“明確和落實各方責任”,并“強化公眾參與和社會監督”,尤其是要明確規劃制定者的責任。各級規劃制定者負有重要責任,必須建立規劃制定責任制。應當參照國際慣例,建立專家(1/2來自非同行的相關學科)、具體實施的各級干部(1/3為基層,1/3為退休)和當地公眾代表(1/2為水污染受害者)各占1/3的規劃評審委員會。委員會擁有否決權,并與媒體合作,全程監督規劃實施,要依據各地定期公布的水質數據建立跟蹤記錄,隨時查找問題,直至最終對規劃實施效果作出評定。規劃本身存在問題的,應依規、依法追究制定者的責任。

強化水環境治理的科學技術支撐

中國污水治理中偏重環境工程技術研究,而環境工程科學研究與形勢要求有差距。環境科學作為一門新興的交叉學科,是生態學、系統論、化學、生物學、水工學、水文學與經濟學的融合。這種大系統分析與實證性極強的學科,對研究者提出了很高的要求。例如,需要有很強的英文閱讀能力來了解世界情況;同時,在世界范圍內幾乎沒有持續80年以上的系列生態記錄資料,所以研究者本人必須盡可能多地實地考察世界各類水環境與生態系統,才能對中國治水有所借鑒,不能閉門造車,也不能只靠參加國際會議來獲取資訊。同時,環境工程科學與環境工程技術有脫節現象,以中國適宜環境技術為主的研究方向不夠明確,使環境工程科學與環境規劃缺少支撐,不少突出問題難以解決。

建設一支高素質的水利人才隊伍