时间:2023-10-09 09:28:19
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇环境保护前景,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
【关键词】生物技术;环境保护;应用;分析
引言:生物技术又被称作是生物工程,首要是以生命科学为根底,使用生物有机体或许组成有些以及工程技术原理,研讨和开发新商品是新技术的一种具有综合性的科学技术系统。随生物技术的飞速发展和大家环保意识的增强,近几年在环境保护作业中,生物技术得到了十分广泛的使用,并在一定程度上显示出极好的发展前景。这篇文章就生物技术进行了简略介绍,并就其在环境保护作业中的使用进行了简略总述,期望对生物技术在环境保护中的进一步使用起到必定的推进效果。
1.中国生态环境现状
当时,中国经济得到了前所未有的发展,工、农业也较快的发展起来,可是发展进程中构成的“三废”污染也越来越严重,严重的影响了中国的生态环境,并且构成了水、大气、土壤等资本的损坏。据不完全统计,当时中国六百多个城市中有一半城市都呈现出缺水的现状,近来几年来土地丢失量能够到达50亿吨,土地荒漠化日益加剧。另外,森林覆盖面积也越来越小,牧场逐步退化,每年有高达两千五百万亩绿地不见,对大家的日子环境和身体健康构成严重的伤害,疾病发病率也越来越高。因而在一定程度上加大对环境的管理力度,进步大家的环境保护意识,使用高新技术进行环境保护作业,操控生态平衡已经变成环保作业者面临的难题和作业重点。
2.现代生物技术在环境保护中的使用
2.1生物技术在水处理中的使用
生物技术在改进水体质量,管理水源污染方面有很重要的效果。首要,在水体质量改进方面,生物技术使用最为广泛。污水中含有很多的有毒物质,成分十分复杂,其间包含重金属、有机磷、酚类、氰化物、有机酸、醛及蛋白质等等。使用微生物本身的推陈出新等生命活动,能够将水体中的有些有毒有害物质极好的去掉,然后使得水体中的有害物质转化为无毒物质,使水体得到净化。固定化酶技术即是使用最为广泛的一种污水处理技术,首要是经过化学键合法使水溶性酶和固态不溶性载体相结合,然后将酶变成不溶于水但仍保存催化活性的衍生物,然后有效的对污水中的有机污染物进行处理。除此之外,生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统工程以及土地处理系统法等都是多见的水污染操控与管理的生物技术。
2.2生物技术在废气净化方而的使用
生物技术使用于水环境管理已经有了很长的前史,可是在废气管理方面前史还很短,研讨也十分有限。上个世纪80时代晚期,生物技术在工业废气净化处理领域的使用变成很多专家研讨的抢手。对比当时成熟的废气生物处理技术有生物洗刷、生物吸附以及生物过滤法等等,与传统的废气处理技术比较,突显出很多的优势,比如高效率、低成本、高安全性等等。当前,废气生物处理技术首要能够分为吸附法和过滤法两大类,吸收法首要在一些含有胺、酚和乙醛等污染物的气体的净化中广泛使用,去掉率能够高于百分之九以上,而生物过滤常被用作除臭技术,用于臭味废气的降解。德国使用生物膜过滤处理含硫臭气时,硫化氢去掉率能够到达百分之九十以上。
2.3生物技术在固废处理中的使用
固废首要指城市中的废物、污泥、工农业生产废物等。使用生物技术,能够将固体废弃物进行无害化、资本化、减量化的处理,然后使其变成用于农业生产废料或者是有效商品,然后真正的完成变废为宝。通常废物堆肥技术能够分为好氧堆肥和厌氧堆肥两大类,其间当前研讨最为抢手的是高温好氧堆肥技术。经过高温好氧堆肥技术得到腐熟肥料具有改进土壤、增强肥效等长处,达到保护环境目标的有效办法。
2.4生物技术在土壤污染管理中的使用
在对土壤污染管理进程中,生物技术首要使用于重金属污染修复进程,即是使用微生物的效果,对土壤中的重金属进行净化和削减,然后下降其毒性。土壤中的重金属会转变其化学形状,然后使重金属固定,经过生物吸附,还能够将重金属的量削减乃至消除。去掉重金属以后的土壤,能够进步有机质的含量,改进生态构造,然后有利于土壤固定,非常好的防止水土的丢失。
2.5污水的生物净化
污水的生物净化是使用微生物本身的生命活动进程对污水中的有毒物质进行搬运和转化,然后使污水得到净化的处理办法。当前,污水生物净化技术发展较快,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法己趋于成熟,这篇文章只简略介绍几种办法:
第一是固定化微生物技术。固定化微生物技术是70时代末由固定化酶技术发展起来的,它是指经过物理或化学的手段将游离的微生物固定在限定的空间区域使其保持活性并可重复使用的一项生物技术。其能够被用来处理通常高浓度有机废水、印染废水、含氮废水、难降解有机废水及其他废水等,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或发明,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度进步,大大增强了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有显着优势。
第二是生物强化处理技术。生物强化处理技术是为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中挑选的优势菌种发生的高效菌种,以去掉某一种或某一类有害物质。首要效果方式有:直接投加特效降解微生物,废水中的微生物能够附着在载体上构成高效生物膜或以游离的状况存在;引进生物强化制剂,主要用于处理城市污水,有机物的去除率可以得到显著提高,固体物质的产生会减少、硝化作用得以增强,从而提高污水脱氮脱磷效果;固化生物强化技术,在一定程度上把特定的微生物关闭在高分子网络载体内,使菌体掉落少、活性高,然后进步优势微生物浓度,增加了其在生物处理器中的存留时间。
2.6白色污染的消除
“白色污染”是指被扔掉在环境中的废塑料包装物及废农膜对自然景观和生态环境构成的损坏。据资料显示,当前中国土壤、沟河中塑料废物有百万吨左右,约45000km2面积的废农膜残存在土壤中,若再不采取相应办法,将会在一定程度上影响中国生态和环境,研讨和开发生物可降解塑料己迫在眉睫。而使用现代生物技术消除白色污染的路径有:
第一是使用生物工程技术能够广泛地挑选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌。
第二是使用生物工程技术能够别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,使两者一起表现各自的效果,将塑料和农膜敏捷降解。
结束语:总之,环境保护事业离不开生物技术的使用,生物技术在环境保护事业中起到了不行代替的重要效果。在将来,生物技术在环境保护进程中必需要考虑到发展的因素,必须将经济发展同环境保护有效的一致起来,构成与经济密切配合的环境保护系统,然后完成生物技术真实的价值,保证生物技术的不断发展,为大家发明更多的经济效益和社会效益,为在一定程度上不断促进经济发展与环境保护的和谐一致作出应有的奉献。
参考文献:
[1]唐琼,李正山,尹华强. 生物技术在环境保护中的应用及前景[J]. 环境污染治理技术与设备,2002,10:28-35.
[2]宋佳. 生物技术在环境保护中的应用及前景[J]. 化工管理,2014,15:214.
目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。
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)
3姜成林,徐丽华.微生物资源的开发与利用[M].北京:中国轻工业出版社,2001
关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护
1 我国生态环境现状
目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。
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。转贴于
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.
关键词:循环经济;和田地区;环境问题
中图分类号:F061.5 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)02-0-02
一、循环经济的内涵
循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,符合可持续发展理念的经济增长模式,是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。其实质是以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价实现最大的发展效益;是以人为本,贯彻和落实新科学发展观的本质要求;是实现从末端治理转向源头污染控制,从工业化以来的传统经济转向可持续发展的经济增长方式;是人类对人与自然关系深刻反思的积极成果。
循环经济从人类社会可持续发展的角度出发,来解决经济系统与环境系统之间所存在的物质、能量不平衡的流动关系问题,实现人类与环境的和谐发展。它要求把经济活动按照自然生态系统的模式,组织成一个“资源―产品―再生资源”的物质反复循环流动的过程,使得整个经济系统以及生产和消费的过程基本上不产生或者只产生很少的废弃物,只有放错了地方的资源,而没有真正的废弃物,其特征是自然资源的低投入、高利用和废弃物的低排放,从而根本上消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。
二、和田地区的自然环境特征及存在的生态环境问题
(一)和田地区的自然环境特征
和田地区位于新疆维吾尔自治区南隅, 南部临昆仑山与自治区交界, 北部临塔克拉玛干沙漠与阿克苏相连, 东部与巴音郭楞蒙古自治州相接, 西部与喀什地区毗邻。和田地区国土总面积24.78万平方公里,占新疆总面积的15%,占全国总面积的2.6%。其中山地1110.2万hm2占33.3%,山地面积中,除草场219.4万hm2,冰川70.5万hm2和少量耕地、林地外,42%为难以利用的裸岩石砾地。平原面积为1338.5万hm2,占55.5%,平原面积中,沙漠1031.8万hm2,戈壁206.7万hm2, 沙漠戈壁占土地总面积的63%,绿洲面积97.3万hm2, 仅占土地总面积的3.96%,耕地面积为262.05万亩,占绿洲面积的17.95%,人均耕地1.62亩。且被沙漠和戈壁分割成大小不等的300多块。和田地区深居内陆,远离海洋,四周高山(天山、昆仑山、帕米尔高原)环绕,因而是受海洋气流影响,大陆性强,属于暖温带极端干旱荒漠气候,年均降水量只有35毫米,年均蒸发量高达2480毫米。和田地区境内有大小河流36条,其中部流径的喀拉喀什河和玉龙喀什河是最大的两条河流,占全地区各河流总水量的61.2%,两河汇合成和田河,自北流入塔里木河。和田地表水年径总流量73.45亿立方米,地下水可采量32.46亿立方米。全地区水能资源理论蕴藏量为360万千瓦,总水域面积100.4万公顷,适宜于渔业利用面积4666.67公顷,其中已养殖面积2864.2公顷。
和田蕴藏着丰富的能源矿产资源,品种多、储量大,具有巨大的开发潜力。现已发现60多种矿产,168处矿产地,其中天然气、煤炭、石灰石、石膏、硫磺、花岗岩、大理石、玉石等储量较大,锂辉石、锑、砂金岩、铅锌矿、亚锰磁铁等金属矿藏也有一定的储量。已经探明的616亿方天然气和8.84亿吨煤正在投入民用,石油勘探在加紧进行,开发前景广阔。同时还有独特的光热资源,全年日照时数2470-3000小时,大于10℃的有效积温4200℃,为利用光热资源提供了有利条件。此外,和田地区的植物区系比较简单,种类比较少,野生植物有53个科,193个属,348种。其中大部分为牧草饲用植物,还有一些特殊经济植物、食用植物、固定植物、农药植物、工艺植物等。如:管花肉苁蓉、红柳、甘草、党参、麻黄、大黄等。其中和田管花肉苁蓉和红柳大芸因药材量多质好,在国内药材市场上享有盛誉。现已开发出人工种植技术,并作为和田地区的重点产业进行发展。
(二)和田地区主要生态环境问题
1.土地沙漠化问题日益突出
和田市位于昆仑山脉北麓,浩瀚的塔克拉玛干大沙漠南缘,是典型的内陆干旱区。由于超载放牧、滥挖滥采、毁林毁草开荒以及人工绿洲不合理的水资源开发利用等造成天然绿洲区水资源短缺,打破地表植被与土层结构媒介功能,地表或植被大为降低,加大区内沙质地表的风蚀等风沙活动过程,最终导致土地沙漠化的产生与发展,沙进人退的形势日趋严峻。在人类对植被的直接和间接的破坏作用下,生态环境不断恶化,严重制约着和田地区经济和社会的可持续发展。据和田地区普查统计,和田绿洲及邻近夹荒地土壤沙化面积1.67万hm2,其中耕地沙化面积5860hm2。
2.草原、森林资源破坏严重
和田地区的经济文化比较落后,人口迅速增加、长期过耕、过牧,乱砍滥伐,使自然植被遭到严重破坏。近50年来,虽然在全区内人工绿洲扩大了1538km2,但由于水资源缺乏、草场资源生产能力低以及人工绿洲建设不够,导致了更大面积天然绿洲的破坏。因缺水旱化的土地面积达到了3430km2,和田河下游的胡杨林面积从50年代的12万hm2减少到目前的1.33万hm2,破坏的天然植被面积是现扩大的人工绿洲面积的3倍以上。在克里雅河下游,随处可见大片已经或正在的胡杨林。
3.气候恶劣,风沙、浮尘、沙暴等灾害天气频发
由于和田地区处塔克拉玛干大沙漠南缘,四季多风沙,春季最甚,风沙灾害十分严重,每年浮尘天气200多天,每年浓浮尘(沙尘暴)天气在60天左右。和田月均降尘100多吨/平方公里。近几年浮尘天数平均每年增加2.5天,已经达到260天/年。据统计,2009年,和田市大气总悬浮颗粒物(TSP)有效监测天数为344天。其中,中度污染天气22天,重度污染天气228天,中度以上天气占72.7%,比上年增加1.8个百分点。年平均降尘量为124.58 吨/平方公里・月,比上年增加13.4%。市区内主要污染物为总悬浮颗粒物和降尘。
三、基于循环经济的和田地区环境保护对策
(一)努力提高公众发展循环经济的意识
公众的可持续发展意识决定着公众对循环经济的参与度。和田地区是社会经济相对落后的地区,公众的可持续发展意识很低。因此,促进公众的参与,可从提高公众的可持续发展意识入手,通过政府和媒体的宣传、教育和引导,促进消费取向、生产观念、生活观念、价值观念等向着适应循环经济发展的方向转变、树立循环经济的理念、从而自觉参加到绿色生产和绿色消费中去同时、借助大众趋向的选择作用,引导循环型产品的生产、技术的开发和产业发展潜力的外显、这应该成为和田地区以循环经济发展来环境保护的最大、最重要、最有力的推动力量。
(二)提升环保基础设施水平,开发中水回用等资源循环利用系统
对环境而言,污染物的处理并非最终目的,资源充分利用才能从根本上解决环境与发展问题。和田地区水资源比较丰富但时空分布不均,和田地区的河流水量高度集中在夏季,呈现春旱、夏洪、秋缺、冬枯。近年来已经出现较为严重的缺水现象,水资源的供需矛盾是和田地区发展中的一个重要瓶颈。因此,大力提倡中水回用是节约水资源的一个重要举措,主要措施:对现有的污水处理系统采取增加深度处理工序,提高处理等级和增设专用管道等措施变尾水为中水,用于绿化灌溉、环卫冲洗,实现循环性利用机制。
(三)在发展循环经济的基础上加强人工生态建设
近年来,随着和田地区人口增长和经济发展,能源消耗日益突出,农村的生活用柴量加大,对环境的压力增大,导致资源损耗和环境的破坏,自然生态的抗逆性强的特点失去效力。和田地区各河流域和绿洲边缘地带分布的乔、灌、草植被,对干旱、风沙、盐碱都有较强的适应和保护绿洲能力,所以必须很好地维护自然植被,尽量减小对自然植被的破坏;保护天然林资源,禁止天然林采伐;造林种草与封山育林结合。营造水土保持林、水源涵养林和人工草地,控制水土流失,加火石质荒漠化治理力度。人工生态发展,可减轻对自然生态的压力。在有条件的地方,至于循环经济的原则提高资源循环利用能力,发展一些人工植被,建设新的人工绿洲生态系统。通过人工引洪封育恢复胡杨林和建设防风固沙基干林带,完成绿洲防风固沙林建设。
参考文献:
[1]韩爱华.新疆和田地区产业结构调整问题研究[J].经济师,2003(8).
[2]王立洪,张斌,万英.新疆南疆农业灌溉对生态与环境影响[J].水土保持研究,2002(9).
【关键词】公路隧道;环境保护
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。
(2)隧道建设中所需的石材,在选择料场时,应远离隧位,采取集中料场取料,切忌随意布置小料场,使山坡形成遍体鳞伤。对山坡及其植树肆意破坏,既影响环境面貌,也容易产生坍方滑坡。
一、工程案例
沿海城市W市J建设项目规划建设成为一个国际性的海滨旅游度假基地,工程用海总面积为47.2hm2,其中填海造地面积为42.8hm2,透水构筑物用海0.55hm2,港池用海3.8hm2。
该项目施工期间主要环境影响因素:
1.废水污染
项目建设施工产生的废水主要来源于陆域施工场地生产废水及生活废水。主要污染指标为COD、BOD5和石油类污染物。
2.废气污染
该工程对大气环境主要影响因素是粉尘,主要污染因子是TSP和PM10。主要污染环节是:(1)沙石料堆存过程中的风蚀起尘;(2)卡车卸料时产生的粉尘污染;(3)道路二次扬尘;(4)水泥拆包的粉尘污染;(5)汽车运输沙石对运输线路的粉尘污染。
3.噪声污染
本工程按常规施工方法,施工期对声环境的影响环节主要是山体爆破、砂石料的运输、施工机械工作等。主要为钻孔机、推土机、装载机、水泥振捣器、混凝土搅拌机及运输车辆等产生的噪声。
4.固体废弃物污染
施工期产生的固体废弃物主要为陆域施工人员产生的生活垃圾及各种生产垃圾。
5.部分生态环境改变
主要是约220万山体开挖(植被破坏)和42.8hm2填海造地。
二、水运工程施工环境保护监理的必要性
环境保护是我国的基本国策,是我国保持经济可持续发展的重要条件,也是广大人民群众的迫切要求。水运工程建设项目一般都是国家大型建设项目,涉及到水、陆两种生态环境,因此水运工程建设项目在施工过程中对生态环境的破坏和污染是多元化的。结合工程实例,进行水运工程施工环境保护分析,从而说明施工期环境保护监理的重要性。
1.山体开挖,占用果树种植约250亩;山体爆破,钻孔及爆破作业产生噪音和空气污染,导致山体附近的一所小学临时搬迁,临近小区居民生活质量受到较大影响。
采取的主要环保措施:限制钻孔及爆破时间,晚上及午休时间禁止作业;在附近小区公告:每天中午11点及下午16点定点爆破。
2.土石方运输,占用市政道路,二次道路扬尘严重,沿途噪声污染严重。
采取的主要环保措施:派专人在路口指挥交通;每天上、下午各两次道路洒水;晚上22点至凌晨6点停止运输作业。
3.陆上作业,工程实例中列举的各项污染现象均有发生;对四周环境影响比较严重的是噪声污染和空气污染(施工开始阶段接到居民投诉)。
采取的主要环保措施:运输车辆和现场堆场覆盖;严格控制作业时间,尤其是晚上作业;定期检查施工现场生产及生活污染源,及时落实整改。
4.海域施工,填海及挖泥作业造成的固体垃圾污染,施工船舶排放含油污水及生活污水。
采取的主要环保措施:限制海域施工范围,四周布设漂浮围挡,定期清理固体垃圾;严格控制船业船舶排放各种污水,备置专门的污水收集设备。
在水运工程施工过程中,存在很多破坏环境的现象,尽管政府部门、建设单位、施工单位和监理单位都采取了一定的措施,但是因为实际操作缺政策、缺制度、缺经验等等限制了环境保护的监督与控制。从而引起了施工区四周居民的不满,也从现实方面突出了水运工程施工期进行环境保护监督管理的必要性和重要性。
三、水运工程施工中环境保护的现状及存在问题
当前我国水运工程建设项目在环境保护方面已有了基本框架,但是仍存在较多“缺失”,导致环境保护工作得不到全面和有效的落实。
1.缺政策对工程建设的环保管理存在重两头(即前期的环境保护评价报告书和竣工时的环保验收)轻过程(即施工阶段的环境监控)的倾向,直接导致水运工程建设项目在环境保护问题上的明显脱节,以致环境规划中的目标得不到贯彻与落实。就当前来说,迫切需要解决的是在水运工程建设中全面推广和实施环境监理。
2.缺制度目前并没有明确的法律、法规或是管理办法对环境保护监理提出明确的规定,虽然交通部委已经对国家建设重点工程开展施工期环境保护监理试点工作,摸索出一些适合我国国情的环境保护监理工作内容、工作形式与工作经验,但是还没有确立建设项目施工期全过程的监督管理机制。同时相关政策规范、标准还未出台,施工期的环境保护监理缺少依据与指导。
3.缺人才环境保护监理是一个新兴产业,既需要同其他监理服务相协调发展,又有它的独立性,需要专业的人才和资质机构。而一般的监理单位虽然有了环境保护监理的意识,但是在人员配置及培训方面还有很多不足,同时社会上也缺少权威性的环境鉴定及评估机构。
四、水运工程施工环境保护监理的发展前景及建议
工程环境保护监理上承工程环境保护评估报告,下启竣工的环境保护验收,既保证了环境影响评价报告书中环保措施的落实,又对整个施工过程进行全程监控,还为环境保护专项验收提供了真实、具体、规范的资料,从而保证工程顺利通过环境保护验收。
交通运输部已经“关于抓紧做好公路水运工程监理工程师施工安全生产环境保护监理培训工作的通知”,着手进行环境保护监理的深入推广,并将纳入监理工程的日常管理。
为了迎接水运工程施工环境保护监理工作的全面实施和有效落实,环境保护及其相关行业,尤其是现有监理单位和监理人员应该抓住机遇,直面挑战,把水运工程施工环境保护监理工作做好,做出成效。
1.全面进行环境保护监理知识培训和学习,提高个人环保监理意识。不论是建设单位、施工单位还是监理单位都要把环保工作同质量、安全工作同等看待,并在日程工作中贯彻和落实。
2.不断总结和创新,完善环境保护监理的制度和方法。尽快出台有关环境保护监理的法律法规及实施细则,建立环境监理技术规范、标准、指标考核与验收、收费标准,做到有法可依。前几年,交通部委在一些国家重点建设项目试点环境保护监理,取得很好的效果,并且积累了丰富的经验和方法;值得借鉴和学习。
3.支持和完善环境保护监理机构建设和人才培养。鼓励现有监理单位积极开展和深入环境保护监理,同时支持专业性很强的环境保护单位参与工程环境保护监理。培养较高业务素质与水平的工程环境保护监理专业人才,组建精干的环境保护监理队伍。
4.适应市场需要,积极拓展环境保护监理业务。随着我国市场经济的不断深化,监理行业必将与国际同行业接轨,环境保护监理又是国际监理咨询行业的重要组成部分;只有做好做足环境保护监理的工作,我们才能真正做到工程建设的全方位、全过程监理。
五、结束语
论文摘要:建设环保、生态社会的要求越来越迫切地在社会建设中体现出来。城市污水污泥的排放,严重影响了建设环保、生态社会的进程。所以城市污水污泥的处理已经成为了迫切需要解决的问题。通过对当代城市规划实践的深入调查,并结合环境学理论的最新研究成果并通过对相应问题的实证分析,城市规划中所应采取的环境保护的相应策略。
1 长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。
2 由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:
采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求;
随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂;
目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
3 如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
生物膜法。在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为h2o、co2、nh3和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
氧化法。氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型,氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。
4 城市作为人类文明的重要场所,不仅为人类提供了重要的物质资源,而且还在给予人类物质关怀的同时潜移默化了人类的思想。城市规划是人类调控城市的重要手段,同时也是“双刃剑”,在为人类造福的同时也同样带来了很多问题。
环境是人类生活的基本因素,从广义建筑学的角度看,城市也是环境的组成因子。然而,在当代快速城市化的背景下,环境问题已经成为了制约城市经济及社会发展的重要因素,环境保护的研究已迫在眉睫,环境学也成为当代社会的最大显学。
在人类最为积聚的城市中,也是环境矛盾最为尖锐的地方。而作为城市发展的重要指导——城市规划,必须融入环境保护学科的相应研究,因此,城市规划中的环境保护问题研究是基于城市规划和环境学这两门交叉学科的新研究方向,是寻求城市的可持续发展以及构建和谐环境的新途径。
从现象上看,城市的环境问题主要表现在由于居住拥挤、公园绿地少所引起的生活质量下降上,而这种质量的持续下降又最终导致了城市的衰落[2]。另外,由于对资源的过度消耗,又引发了城市交通拥挤、空气污染、污水处理、垃圾堆积等一系列城市问题
从本质上看,这些都是由于城市发展过程中对于城市规划的认识问题所引发的,尤其是表现在城市规划领域中对于环境保护问题的研究没有引起充分的重视,往往片面的依照“人口——性质——规模——布局”的模式来规划城市[3]。
所以,在当代的城市化进程中,世界各国的规划工作者已普遍认识到,以形态环境为基本对象的城市规划必须同时要考虑环境保护的重要因素。只有在城市规划上考虑环境问题,才可以从根本上防止环境的进一步恶化,并有利于环境的逐步改善。
5 环境伦理学
在人与动物、花草及所有造物的关系中,存在着一种完整而伟大的伦理,这种伦理虽然尚未被人发现,但它最终将会被人们所认识,并成为人类伦理的延伸和补充??毫无疑问,使人与人的关系文明化是头等大事。一个人首先必须做到这一点;人类的精神护法为了确保这一点而暂时忽略了对其他存在物的关心,这是无可非议的。这项工作已取得了明显的进展,可以说是苟日新,日日新。但是,使人与自然的关系文明化也是必不可少的。在这方面,所有的工作都有待我们从头做起。
城市规划编制的前期准备应将环境、人口、城市性质、城市规模、城市布局协同考虑。
这些准备工作是城市环境保护规划的基础,它包括:城市的自然环境资料,例如地理位置、生态环境、气象、水文等;城市的社会与经济状况,如人口、国民生产总值等;环境状况的调查分析,如大气、水体、噪声的监测资料,固体废物的来源与历年累计量,对污染的治理状况等;城市生态环境现状分析与功能区划等。
城市规划应同时编制大气、水、固体废物污染综合整治规划。
大气污染综合整治规划是根据城市大气质量现状与发展趋势进行功能区划并按拟定的环境目标计算各功能区最大允许排放量和削减量,从而制定污染治理方案。大气污染的治理应根据城市的能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度高、范围广、危害大的污染物,便于治理时有的放矢、对症下药。
城市规划编制应将整体环境“区域化”及“节点化”。区域化就是将城市的环境放到整体的区域中进行思考,用体系和城市群的概念来分析城市环境。从宏观的角度把握整体的城市,用辨证的思维来思考城市环境。
关键词:生物工程;环境保护;技术工程
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
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[2]籍爽.生物工程技术在环境保护中的应用与研究[J].生物技术世界.2016,3:(15).