生態(tài)修復(fù)案例范文
時(shí)間:2024-01-02 17:51:31
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篇1
摘要 近年來,環(huán)境公益訴訟的理論和實(shí)踐都有了長足的發(fā)展,實(shí)踐的關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)從原告資格問題轉(zhuǎn)移到了環(huán)境公共利益的救濟(jì)問題,多起生態(tài)修復(fù)案件的出現(xiàn)進(jìn)一步推進(jìn)了對環(huán)境公益訴訟制度的探討。2014年12月,由中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)作為原告提起訴訟的廣州市白云區(qū)魚塘污染公益訴訟案雖然是一件小案,但該案也集中了環(huán)境公益訴訟諸多核心問題。本文通過該案,分析了污染轉(zhuǎn)移過程中造成生態(tài)損害的責(zé)任承擔(dān),污染事件中公共利益的認(rèn)定,生態(tài)修復(fù)案件審理中的法律適用等問題。文章認(rèn)為,生態(tài)修復(fù)作為新興的、復(fù)雜的法律救濟(jì)手段,司法實(shí)踐在運(yùn)用這一手段時(shí)面臨許多挑戰(zhàn),有待進(jìn)一步思考。
關(guān)鍵詞 生態(tài)修復(fù)法律責(zé)任:環(huán)境公益訴訟:環(huán)境公共利益:污染侵權(quán)責(zé)任:侵權(quán)連帶責(zé)任
基本案情梳理
2014年12月廣州市白云區(qū)法院鐘落潭法庭審理了一起環(huán)境公益訴訟案,本案看似普通,實(shí)則隱含了環(huán)境公益訴訟中的諸多核心問題,法院對相關(guān)問題的考量反映了司法界對環(huán)境利益及其法律保護(hù)認(rèn)識的發(fā)展過程。
2011年,廣州市白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)白土村村民方某將其向村委會(huì)承包的兩個(gè)魚塘轉(zhuǎn)租給太和鎮(zhèn)石湖村村民譚某。從當(dāng)年9月1日起,譚某用車輛運(yùn)送不明固體污泥約110車,并將污泥傾倒至魚塘,污泥散發(fā)出陣陣臭味,周邊村民紛紛投訴。經(jīng)村委干涉,傾倒行為停止。
同年9月14日,廣州市白云區(qū)環(huán)境保護(hù)局在接到舉報(bào)后,到魚塘現(xiàn)場檢查取樣,委托中國廣州分析測試中心和廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所分析測試中心分別對污泥和底泥進(jìn)行檢測分析。結(jié)果顯示,銅和鋅超過相應(yīng)限值,達(dá)不到農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)對池塘造成污染。
隨后,白云區(qū)環(huán)境保護(hù)局委托廣州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院對該魚塘傾倒污泥的環(huán)境損害和治理成本等問題進(jìn)行評估。2012年8月,廣州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院出具的《環(huán)境污染損害評估報(bào)告》認(rèn)為,本次事件中,污泥在魚塘內(nèi)經(jīng)陽光照射后散發(fā)出臭味,對周邊村民的生產(chǎn)生活造成了影響。池塘屬農(nóng)用地,用于水產(chǎn)和禽類養(yǎng)殖,污泥排人池塘,影響其養(yǎng)殖功能的發(fā)揮。要恢復(fù)池塘養(yǎng)殖功能,必須清除傾倒的污泥,并將底泥挖起清運(yùn),同時(shí)對池塘內(nèi)被污染的塘水進(jìn)行處理,達(dá)到農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)。該魚塘傾倒污泥環(huán)境污染損害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失為監(jiān)測分析費(fèi)用4660元,污染物處理費(fèi)用4092432元,共計(jì)4097092元。
根據(jù)群眾反映,白云區(qū)檢察機(jī)關(guān)啟動(dòng)民事責(zé)任追究機(jī)制,并推動(dòng)中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)提起公益訴訟。2014年12月,中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)作為原告,對上述兩名被告提起訴訟。
被告方某的律師認(rèn)為,被告方某在簽訂合同時(shí)不清楚被告譚某所傾倒的物質(zhì),在知道被告譚某向魚塘傾倒的是污泥后,已經(jīng)進(jìn)行了阻止,在阻止不了的情況下,還要求村委員會(huì)來制止傾倒。所以方某對于污染的發(fā)生沒有過錯(cuò),此外,他本人是最大的受害者,他也希望找到譚某來承擔(dān)清理污染的責(zé)任。魚塘在經(jīng)過石灰處理后污染已降低,包括被告一家在內(nèi)的人食用魚塘飼養(yǎng)的魚后未發(fā)現(xiàn)身體異常,被告方某不應(yīng)該承擔(dān)污染環(huán)境責(zé)任。
法院認(rèn)定,被告人譚某、方某的確對污泥傾倒入魚塘造成污染事件負(fù)有責(zé)任,判決他們6個(gè)月之內(nèi)共同修復(fù)受污染的魚塘,使其恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)、功能,標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)保部門審核。過期沒有修復(fù),由環(huán)保部門指定一具有專業(yè)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)代為修復(fù),修復(fù)費(fèi)用由兩名被告共同承擔(dān),并負(fù)有連帶責(zé)任。
案例啟示
民事合同掩蓋下的排污行為的責(zé)任承擔(dān)
近幾年來環(huán)保部門和公安部門查處的環(huán)境違法犯罪案件顯示,一些工業(yè)企業(yè)為降低治污成本,將大量含有有毒有害物質(zhì)的化工廢液及固體廢物等通過不法中間商低價(jià)售給無處置資質(zhì)的公司或個(gè)人,再進(jìn)行非法傾倒、處置的事件越來越多。將廢棄物通過合同交給他人處理或者處置,使得與污染物相關(guān)的鏈條不斷在延長,于是產(chǎn)生了一系列新的法律問題。
一是防治污染的法律責(zé)任是否可以通過民事合同而轉(zhuǎn)移,防治污染的法律責(zé)任是否可以隨著污染物的轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移的問題。根據(jù)《環(huán)境保護(hù)法》的規(guī)定,企事業(yè)單位防治污染的責(zé)任屬于公法上的義務(wù),所謂公法上的義務(wù),是對公眾、社會(huì)及國家承擔(dān)的義務(wù),一般不隨著民事合同關(guān)系轉(zhuǎn)移。但是隨著環(huán)境治理社會(huì)化和環(huán)保產(chǎn)業(yè),的發(fā)展,排污企業(yè)將污染物交付給第三方處理越來越普遍,當(dāng)污染物經(jīng)合法的程序轉(zhuǎn)移給符合資質(zhì)的企業(yè)處理時(shí),污染物處理產(chǎn)生的法律后果已經(jīng)轉(zhuǎn)移到污染物的實(shí)際處理企業(yè)身上。然而,這種責(zé)任的轉(zhuǎn)移是有條件的,即排放污染物的企業(yè)盡了法定的管理和注意義務(wù)。實(shí)踐中,一些排污企業(yè)沒有盡職盡責(zé)地審查受托方污染物處理資質(zhì)和能力,有時(shí)甚至明知對方既無資質(zhì),又無處理能力,仍然將廢棄物交給對方處理,更有甚者與受托方簽訂虛假合同違法轉(zhuǎn)移廢棄物。這都會(huì)使得這些排污企業(yè)對污染物異地產(chǎn)生的污染具有過失,也有因果關(guān)系,不能免除法律責(zé)任。2014年社會(huì)廣泛關(guān)注的泰州1.6億元生態(tài)修復(fù)案就是屬于這種情況。本案中,造成污染的物質(zhì)是由別處運(yùn)至,其處置方式和場所都違反法律規(guī)定,污染物排放單位首先應(yīng)該承擔(dān)環(huán)境治理修復(fù)的責(zé)任,由于本案將污染物運(yùn)送到魚塘的第一被告譚耀洪失蹤,無法找到污染物來源,因此暫時(shí)無法追究污染物排放者的責(zé)任,由第二被告承擔(dān)責(zé)任是合法合理的。
二是物業(yè)產(chǎn)權(quán)人對于物業(yè)管理不當(dāng)而產(chǎn)生的污染是否需要承擔(dān)責(zé)任的問題。物業(yè)產(chǎn)權(quán)人既非污染物的產(chǎn)生者,也非污染物的處理者,原則上稱不上是污染者,但他們是污染實(shí)際發(fā)生場地的所有權(quán)人或者使用權(quán)人,對場所的安全負(fù)有管理義務(wù)和注意義務(wù)。如果他們疏于職守,未盡注意義務(wù),就場地對他人產(chǎn)生的危害也應(yīng)該承擔(dān)法律責(zé)任。本案的第二被告方某是受污染魚塘的承包人,將兩個(gè)魚塘轉(zhuǎn)租給第一被告譚某倒泥,他存在如下過錯(cuò)。首先,方某將魚塘用于倒泥不符合魚塘的使用功能;其次,盡管方某可能一開始不了解第一被告所傾倒的物質(zhì),但是他在簽訂合同時(shí)并未進(jìn)一步進(jìn)行了解,即第二被告方某未盡到魚塘承包人的管理義務(wù),對于污染的產(chǎn)生負(fù)有責(zé)任。 《侵權(quán)責(zé)任法》規(guī)定的環(huán)境污染侵權(quán)責(zé)任適用無過錯(cuò)責(zé)任原則,這主要針對直接排污者,而非排污者的其他人員承擔(dān)環(huán)境污染侵權(quán)責(zé)任仍然適用過錯(cuò)責(zé)任原則。
本案的重要啟示之一是,不僅排污者要承擔(dān)污染侵權(quán)責(zé)任,污染場地的產(chǎn)權(quán)人、管理人在特定情況下也需要承擔(dān)環(huán)境污染侵權(quán)連帶責(zé)任。在廣東以及東部沿海各省,很多當(dāng)?shù)鼐用褚猿鲎馕飿I(yè)為生,他們很少能意識到承租方不法行為可能給他們帶來的不良后果。一旦有違法事件發(fā)生,承租方往往一走了之,但是出租方是本地人,逃不掉,責(zé)任很有可能最終落到出租方身上。所以,不能因小失大,為一時(shí)的利益而承擔(dān)沉重的法律后果。
污染事件中環(huán)境公共利益的認(rèn)定
環(huán)境公益訴訟的目的是為了救濟(jì)環(huán)境公共利益。所謂公共利益是指涉及不特定多數(shù)人的利益,往往從私人利益中抽象出來,能夠滿足共同體中全體或者大多數(shù)社會(huì)成員的公共需要,經(jīng)由公共程序確定并以公權(quán)力為主導(dǎo)所實(shí)現(xiàn)的公共價(jià)值,具有公共性和不特定性等特征。環(huán)境提供給人們各種利益,總體上稱為生態(tài)服務(wù)價(jià)值或者功能。任何功能和價(jià)值的發(fā)揮都需要環(huán)境整體及其各要素的物理、化學(xué)、生物等特性維持在一定的標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi),這些環(huán)境品質(zhì)和條件是人類共同需要的,即環(huán)境公共利益。維護(hù)這些環(huán)境品質(zhì)和條件就是保護(hù)環(huán)境公共利益。當(dāng)環(huán)境污染和破壞發(fā)生,環(huán)境條件被改變后,會(huì)出現(xiàn)各種損害,包括自然資源、財(cái)產(chǎn)和人身的損害。哪些損害屬于公共利益損害,哪些損害屬于私人利益損害,對于不同損害又如何救濟(jì),是司法實(shí)踐中必須厘清的關(guān)鍵問題,本案的爭議點(diǎn)之一是魚塘污染所損害的公共利益體現(xiàn)在哪里。
本案受污染的區(qū)域是魚塘,第二被告反復(fù)強(qiáng)調(diào),作為魚塘的承包人,他自己才是直接受害者,他也想找第一被告承擔(dān)損害賠償責(zé)任。從財(cái)產(chǎn)權(quán)的角度看,主要的受害者是財(cái)產(chǎn)所有權(quán)人或者使用權(quán)人。但是魚塘作為環(huán)境的一個(gè)組成部分,與環(huán)境的其他要素有緊密的聯(lián)系,如魚塘的水和底泥會(huì)滲透到土壤和地下水中,捕魚干塘?xí)r,水會(huì)流進(jìn)河流、湖泊,這些生態(tài)聯(lián)系使得魚塘的污染物影響周圍的環(huán)境。最主要的是受到污染的魚塘一直在養(yǎng)魚,受到污染的魚流人市場,每一個(gè)潛在的消費(fèi)者都可能是受害者,這是對不特定公眾的損害。本案中,所救濟(jì)的環(huán)境公共利益包括魚塘污染對周圍環(huán)境的不良影響以及受污染的魚對不特定公眾的不良影響。所以在受污染的魚塘存在以上不良影響的情況下,不能因?yàn)榈诙桓媸囚~塘的承包方,就可以由他自行決定如何處置魚塘,或是否需要修復(fù)魚塘環(huán)境。
事實(shí)上,幾乎每一個(gè)環(huán)境污染事件都存在私人利益和公共利益的損害,這是由環(huán)境本身的共享性、公共性、相互關(guān)聯(lián)性所決定的。如在水污染事件中,水體污染、水質(zhì)下降導(dǎo)致生產(chǎn)、生活成本增加、農(nóng)作物減產(chǎn)、養(yǎng)殖水產(chǎn)品損失、健康損害等屬于私人利益損害;水體生態(tài)系統(tǒng)受到破壞,處于循環(huán)狀態(tài)的地表水和地下水水質(zhì)惡化,水污染對不特定公眾人身健康造成實(shí)際的或潛在的損害等屬于公共利益損害。土壤污染導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn),房屋價(jià)值下降,健康損害屬于私人利益損害;土壤污染造成土壤生態(tài)系統(tǒng)損害,地下水水量和水質(zhì)改變,土壤污染給人身健康造成的實(shí)際的或潛在的傷害等屬于公共利益損害。兩類損害通常會(huì)同時(shí)存在,但是在救濟(jì)方式上,司法途徑不是唯一的方式,一些情況下,損害救濟(jì)是通過自力救濟(jì)和行政救濟(jì)的方式進(jìn)行的,盡管如此,在更多情形下,公共利益損害救濟(jì)處于被遺忘的角落,出現(xiàn)救濟(jì)的空白,由此,再次突顯環(huán)境公益訴訟存在的意義。
環(huán)境公共利益損害責(zé)任與被告私人利益損益的關(guān)系
在確定被告承擔(dān)損害公共利益的法律責(zé)任時(shí),對于是否要考慮案中被告人私人利益的損害情況及被告人的獲利情況的問題,應(yīng)當(dāng)從以下兩方面進(jìn)行考慮。
首先是被告獲益與其承擔(dān)生態(tài)修復(fù)責(zé)任的關(guān)系。本案第二被告轉(zhuǎn)租魚塘給第一被告,原為獲得3萬元的租金收入,實(shí)際上只獲得4000元的收入。魚塘受到污染后,根據(jù)廣州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院作出的《環(huán)境污染損害評估報(bào)告》認(rèn)定,本次事件向魚塘傾倒不明固體污泥約110車,要恢復(fù)魚塘的養(yǎng)殖功能,必須清除所傾倒的污泥,將底泥挖起清運(yùn),同時(shí)對池塘內(nèi)被污染的塘水進(jìn)治理,達(dá)到農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)。污染物處理費(fèi)為4092432元。從法院判決的情況來看,并未因被告獲得的利益遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于他應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任,就可以免除他的部分生態(tài)修復(fù)責(zé)任。財(cái)產(chǎn)權(quán)和環(huán)境權(quán)是兩類不同性質(zhì)的權(quán)利,一般不能相互抵免。生態(tài)修復(fù)方面責(zé)任的大小由生態(tài)修復(fù)的復(fù)雜程度及成本決定。由于我國的民事處罰是以補(bǔ)償為中心,在環(huán)境保護(hù)方面沒有確立懲罰性賠償,所以民事賠償額大小與違法行為的程度、違法行為獲得的利益沒有關(guān)系。
其次是被告私人利益受損與其承擔(dān)生態(tài)修復(fù)責(zé)任的關(guān)系。本案中第二被告人自身也是受害者。其私人利益應(yīng)受到保護(hù),并可以依法向第一被告追償,但法律并不會(huì)因此而免除他對公眾承擔(dān)的責(zé)任?;谇懊嫣岬降睦碛桑诙桓嫒说乃饺死嬉蜇?cái)產(chǎn)污染而受到損害,但這不能成為他免于承擔(dān)修復(fù)受污染財(cái)產(chǎn)責(zé)任的抗辯理由,因?yàn)樗麑τ谖廴镜陌l(fā)生也有過錯(cuò)。
生態(tài)修復(fù)案件審理的法律適用
環(huán)境污染和破壞發(fā)生后,必然會(huì)不同程度地造成環(huán)境功能和價(jià)值的破壞,這也是環(huán)境損害,救濟(jì)環(huán)境損害的主要方式是進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。我國環(huán)境公益訴訟經(jīng)過多年的發(fā)展,關(guān)注重點(diǎn)已經(jīng)從原告資格轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)體權(quán)利的救濟(jì),訴訟主要圍繞著救濟(jì)環(huán)境損害進(jìn)行,以修復(fù)生態(tài)(或者環(huán)境)為核心。然而,生態(tài)修復(fù)作為新興的、復(fù)雜的法律救濟(jì)手段,司法實(shí)踐在運(yùn)用這一手段時(shí)面臨許多挑戰(zhàn)。
首先是法律依據(jù)問題。目前法院關(guān)于生態(tài)修復(fù)的判決基本上是以《民法通則》或《侵權(quán)責(zé)任法》有關(guān)“排除妨害、消除危險(xiǎn)、恢復(fù)原狀”等民事責(zé)任的規(guī)定為依據(jù)。但是這些法律責(zé)任主要是救濟(jì)民事權(quán)益,是一種私權(quán)的救濟(jì)方式,而環(huán)境損害主要體現(xiàn)為公共利益的損害,生態(tài)修復(fù)主要為公法上的救濟(jì)。所以在追究恢復(fù)原狀這一責(zé)任時(shí),必須考慮生態(tài)系統(tǒng)受到損害的程度,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和健康的基準(zhǔn),環(huán)境中公眾的利益訴求,也就是說需要一系列公法和技術(shù)規(guī)則的補(bǔ)充。本案中法院在審理案件時(shí)需要同時(shí)適用環(huán)境保護(hù)立法和侵權(quán)責(zé)任立法的規(guī)定,根據(jù)環(huán)境法的規(guī)定來確定法律責(zé)任是否成立,根據(jù)侵權(quán)責(zé)任法的規(guī)定來確定承擔(dān)責(zé)任形式。從目前的情況來看,這確實(shí)在一定程度上會(huì)造成法律適用的割裂,例如《侵權(quán)責(zé)任法》中無法找到救濟(jì)環(huán)境損害的依據(jù),而《環(huán)境保護(hù)法》中找不到生態(tài)修復(fù)的內(nèi)容,為了解決這一難題,需要進(jìn)一步完善我國的《環(huán)境保護(hù)法》和《侵權(quán)責(zé)任法》,制定環(huán)境損害救濟(jì)特別法和相關(guān)技術(shù)規(guī)范等。
其次是生態(tài)修復(fù)責(zé)任的承擔(dān)方式的確定。法院判決承擔(dān)環(huán)境修復(fù)責(zé)任的方式包括行為責(zé)任和經(jīng)濟(jì)責(zé)任。行為責(zé)任是指判決責(zé)任人在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)自行完成生態(tài)恢復(fù)的任務(wù)。這種方式下,金錢責(zé)任和行為責(zé)任合而為一,行為人在專業(yè)機(jī)構(gòu)或者政府部門的指導(dǎo)下有權(quán)決定具體的修復(fù)技術(shù)和措施。無錫中院的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為在環(huán)境評估還不完善,經(jīng)濟(jì)成本難以核算的情況下,判定責(zé)任人按照一定的要求承擔(dān)修復(fù)責(zé)任可以避免許多難題。經(jīng)濟(jì)責(zé)任是指判決責(zé)任人承擔(dān)生態(tài)修復(fù)的成本費(fèi)用。當(dāng)責(zé)任人在規(guī)定的期限內(nèi)拒絕承擔(dān)生態(tài)修復(fù)責(zé)任,沒有能力或者無正當(dāng)理由不能完成生態(tài)修復(fù)責(zé)任,可以由他人代為履行環(huán)境修復(fù)責(zé)任,但費(fèi)用由責(zé)任人承擔(dān)。昆明、廣州等地法院的案例傾向于將修復(fù)責(zé)任核算為一定的費(fèi)用,責(zé)令責(zé)任人支付費(fèi)用。這些費(fèi)用或者打入環(huán)境保護(hù)基金,或者上交國庫以待將來修復(fù)使用。
確定生態(tài)修復(fù)責(zé)任后,要求責(zé)任人承擔(dān)行為責(zé)任還是經(jīng)濟(jì)責(zé)任的問題,表面上看似是技術(shù)和能力的問題,實(shí)質(zhì)上與倫理和公平也有關(guān)系,兩種責(zé)任相互替代,看似平等,但是在本案中卻有極大的差別。本案的第二被告已經(jīng)70多歲,經(jīng)濟(jì)條件一般,身體狀況不好,中過風(fēng),行動(dòng)不便、思維有一定的障礙,在法庭上多次失控大哭。400余萬元的生態(tài)修復(fù)款顯然超出其償付能力,若法院判決被告支付修復(fù)款,此案基本無法執(zhí)行,達(dá)不到應(yīng)有的社會(huì)效果。法庭宣判本案的第二被告承擔(dān)修復(fù)的行為責(zé)任,這雖然也會(huì)面臨行為人沒有專業(yè)技術(shù)能力等難題,但是他可以通過爭取他人的幫助,爭取社會(huì)的救援來解決這一問題,留給了被告更多的選擇,也留給社會(huì)各界幫助解決此事更多的空間。
再次是案件的執(zhí)行問題。法院判決兩名被告在6個(gè)月之內(nèi)共同修復(fù)受污染的魚塘,修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)保部門審核。過期沒有修復(fù),由環(huán)保部門指定具有專業(yè)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)代為修復(fù),修復(fù)費(fèi)用由兩名被告共同承擔(dān),并擔(dān)負(fù)連帶責(zé)任。由此可見,法院將監(jiān)督判決執(zhí)行的責(zé)任主要交給了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門,這也是不少法院的共同做法。生態(tài)修復(fù)的周期長、過程復(fù)雜、技術(shù)性強(qiáng),法院跟蹤執(zhí)行有諸多的難題,而環(huán)保部門是環(huán)境治理和修復(fù)的主管部門,發(fā)揮環(huán)保部門的作用既發(fā)揮了他們的特長,也是監(jiān)督他們履行職責(zé)。當(dāng)然,法院不能對判決的執(zhí)行完全置之度外,否則會(huì)影響司法的威力和公信力。在案件執(zhí)行的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),法院都應(yīng)該進(jìn)行監(jiān)督,發(fā)現(xiàn)執(zhí)行偏離軌道,要加以糾正,對于執(zhí)行不到位的情況則需要采取進(jìn)一步的強(qiáng)制措施。
主要
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篇2
關(guān)鍵詞:探究 人工 生態(tài) 浮床 技術(shù) 水環(huán)境 修復(fù) 應(yīng)用進(jìn)展
一、人工生態(tài)浮床技術(shù)的相關(guān)介紹
1、人工浮床技術(shù)的概念
人工浮床技術(shù)又稱作人工浮島技術(shù)、無土栽培浮床等技術(shù),是一種利用高分子材料作為基質(zhì),利用水生植物生長中對氮、磷等營養(yǎng)元素吸收和植物根部對懸浮物吸附的特點(diǎn)配合無土的栽培技術(shù)對水資源中的重金屬和有機(jī)污染物進(jìn)行搬離,從而達(dá)到改善水質(zhì)、抑制水體水生植物的作用,從而營造正常健康的生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
2、人工浮床的作用
除了基本的凈水作用外,人工生態(tài)浮床技術(shù)還有其他的輔助作用。首先,人工生態(tài)浮床技術(shù)可以利用植物生長過程中產(chǎn)生的分泌物來抑制藻類植物生長;其次,水生植物通過光合作用產(chǎn)生賴以生存的氧氣,并通過根本傳到水中,將氧氣釋放與水體中,避免了水中魚類等生物的死亡,修復(fù)水體物質(zhì)平衡,達(dá)到了防臭防滅的目的;然后,水生植物個(gè)頭較大,覆蓋于水面上可以擋住陽光,抑制了藻類植物的光合作用,使得藻類生物萎縮甚至死亡;最后,因?yàn)槿斯ど鷳B(tài)浮床技術(shù)使得水生植物根部產(chǎn)生的營養(yǎng)促進(jìn)了魚類等生物的繁殖,一定的程度上穩(wěn)定了水利生態(tài)平衡,強(qiáng)化了水資源的自凈能力。
二、人工生態(tài)浮床技術(shù)在水環(huán)境修復(fù)中的分類
人工生態(tài)浮床技術(shù)通過使用環(huán)境分為干式浮床和濕式浮床。干式浮床是一種利用植物在浮床生長不接觸治理的水面景觀栽培技術(shù),對于水體并沒有任何凈化作用;濕式浮床可以與水面接觸,能對水體產(chǎn)生凈化作用,從而被廣泛使用。濕式浮床因?yàn)槠洳牧嫌直环譃楝F(xiàn)為強(qiáng)化塑料濕式浮床、混凝土濕式浮床、不銹鋼架發(fā)泡聚苯乙烯濕式浮床、鹽化乙烯合成樹脂濕式浮床、特殊發(fā)泡聚苯乙烯加特殊合成樹脂濕式浮床等多種有框性濕式浮床和葉子錢纖維編制而成無框濕式浮床。
人工生態(tài)浮床技術(shù)通過使用時(shí)間分為傳統(tǒng)浮床式人工和組合式人工浮床。對于傳統(tǒng)的人工生態(tài)浮床,主要是由浮床整體框架、固定裝置、水生植物構(gòu)成,利用重力型、桿定型、錨定型三種固定方法對浮床進(jìn)行水下固定。水生植物是傳統(tǒng)人工生態(tài)浮床技術(shù)中最重要的部分,可以很有效的出去水體中的氮、磷等元素,很好的做到了對水質(zhì)的凈化。對于組合式人工生態(tài)浮床,是傳統(tǒng)人工生態(tài)浮床的進(jìn)步,是利用植物原有的基礎(chǔ)上加基質(zhì)或者在填料上加濾食性動(dòng)物的凈水技術(shù)。在人工浮床上加基質(zhì),可以為微生物提供良好生長環(huán)境,使得各種有利凈水的微生物大量繁殖,從而達(dá)到凈水的目的。
三、人工生態(tài)浮床技術(shù)在水環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用實(shí)例
1、富營養(yǎng)化景觀水體修復(fù)技術(shù)
在我國,上海市在借鑒北京市經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在淀山湖千塌浦入湖河口進(jìn)行富營養(yǎng)化景觀水體修復(fù)技術(shù)的試驗(yàn)工程,以美人蕉、再力花等6中水生植物為試驗(yàn),試驗(yàn)總面積達(dá)到1.8萬平方米。經(jīng)過一年的試驗(yàn),很好驗(yàn)證了浮床植物去除水體元素的能力,提高了水體的透明程度。
北京地處我國北方,氣候相對干燥,某些水生植物不利用生長,美人蕉的培育解決了了富營養(yǎng)化景觀水體修復(fù)技術(shù)過去只考慮除去廢除元素而忽略了水體透明度的單一問題,不僅可以改善水體的富營養(yǎng)化,還可以使得水質(zhì)透明干凈,同時(shí),在試驗(yàn)中加入了其他水生植物,使得水生生物的使用范圍更廣更專一,提高水質(zhì)除污的針對性,對富營養(yǎng)化景觀水體修復(fù)技術(shù)在人工生態(tài)浮床技術(shù)在水環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)行驗(yàn)證。
2、污染河道治理技術(shù)
在人工生態(tài)浮床技術(shù)在水環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用的污染河道治理案例中,上海市寶山區(qū)的匯豐河城郊黑臭河道治理具有很好的代表性。海市寶山區(qū)的匯豐河全長1.7千米,平均水深1.6米,工程實(shí)施的浮床面積達(dá)到了5271平方米,占河道縱面積的25.7%。在治理中,以美人蕉、香根草等四種植物為主要水生植物材料,經(jīng)7個(gè)多月的治理,海市寶山區(qū)的匯豐河的黑臭現(xiàn)象基本去除,水體富營養(yǎng)化也得到了很好的改善。
上海地處我國東南部,氣候濕潤,適宜多種水生植物的生長,但是因?yàn)槌鞘薪?jīng)濟(jì)發(fā)展的限制,對凈水能力的要求也很高。在上海河道培育美人蕉等四種植物的培育驗(yàn)證凈水能力的高低,還可以看到人工生態(tài)浮床技術(shù)已經(jīng)不滿足于景觀水體小型環(huán)境中,被運(yùn)用到更為普遍的河流治理當(dāng)中。在河流的治理中,案例成功的解決了水生植物在流動(dòng)水體上移動(dòng)、凈化不均勻的問題,還充分利用水體自凈的能力和植物對水體腐爛生物的吸取成功的解決了水體異味顏色渾濁的問題,并在水生植物根部產(chǎn)生大量營養(yǎng)元素,促進(jìn)了魚類的再生成功的使得河道的生態(tài)循環(huán)走上正軌。
3、養(yǎng)殖魚塘水體修復(fù)技術(shù)
對于養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水,研究的學(xué)者針對這一問題嘗試了人工生態(tài)浮床技術(shù)來對廢水進(jìn)行修復(fù),提出了養(yǎng)殖和修復(fù)同時(shí)進(jìn)行的理念。在治理中,在江蘇洪澤的魚塘中利用浮床種植蕹菜,解決水體問題的同時(shí)產(chǎn)量達(dá)到了將近7kg/平方米。
江蘇洪澤地處我國東南岸,水產(chǎn)行業(yè)發(fā)達(dá),養(yǎng)殖魚塘水體修復(fù)技術(shù)隨著水產(chǎn)行業(yè)逐漸走入生產(chǎn)生活中,利用水生植物不僅減少了魚塘中相關(guān)元素的含量,好極大的促進(jìn)了水體的凈化和物質(zhì)循環(huán),提高了魚類的成活率,也加大了魚類、藻類等對水體的應(yīng)用,達(dá)到了雙贏的目的。隨著現(xiàn)在人們對魚類在餐飲和養(yǎng)殖觀賞等方面的大量需求,養(yǎng)殖魚塘的產(chǎn)業(yè)也得到了廣泛的重視,養(yǎng)殖魚塘水體修復(fù)技術(shù)的使用,不僅可以節(jié)約水體修復(fù)資金,減少水源在換取過程中的浪費(fèi),還利用水體廢物進(jìn)行再造,凈化水體的同時(shí)進(jìn)行養(yǎng)殖,實(shí)現(xiàn)效率最大化。
4、養(yǎng)豬場廢水處理技術(shù)
東莞市某豬場使用人工生態(tài)浮床技術(shù)對養(yǎng)豬場的氧化塘水體進(jìn)行修復(fù),經(jīng)過一個(gè)多月的試驗(yàn),美人蕉等水生植物大量繁殖,使得氮、磷等元素的去除率高達(dá)90%,很好的對養(yǎng)豬場的氧化塘水體進(jìn)行修復(fù),達(dá)到了預(yù)期的目的。
根據(jù)上述案例可知,將家畜產(chǎn)生的大量含養(yǎng)物質(zhì)和排泄物在排放前進(jìn)行處理,減輕了因?yàn)榈乇韽搅骰蛘邅啽砻媪魑廴镜叵滤屯寥赖膯栴},還解決了富營養(yǎng)化水體帶來的生物厭氧反應(yīng),減少了有害氣體和生物霉排出,保護(hù)了畜牧業(yè)周圍的生產(chǎn)環(huán)境,提高了氧化塘的利用效益。
5、機(jī)場地表徑流處理技術(shù)
機(jī)場在冬天很容易使用除冰劑對地面進(jìn)行處理,但是在使用后除冰劑的主要物質(zhì)-乙二醇會(huì)流入地表。為了緩解這一現(xiàn)象,機(jī)場開始在內(nèi)部建設(shè)普遍使用蘆葦浮床系統(tǒng)來對污水進(jìn)行處理。
根據(jù)上述案例可知,蘆葦水生植物的使用不僅改善了水體條件,除去因?yàn)槌鶆ν寥赖那治g和破壞的元素,還利用蘆葦體型高大、外觀好看的特點(diǎn)來增加了美觀的效果,不僅成功的將機(jī)場的水質(zhì)進(jìn)行凈化處理,還節(jié)約了美化機(jī)場的景觀費(fèi)用,很好的成為了人工生態(tài)浮床技術(shù)在水環(huán)境修復(fù)中的成功應(yīng)用實(shí)例。
四、結(jié)語和展望
為了解決我國水體破壞的現(xiàn)象,人工浮床技術(shù)的發(fā)展備受重視,成為目前國內(nèi)外治理水環(huán)境最有效、最經(jīng)濟(jì)、最可持續(xù)的技術(shù)之一,在水資源日益緊張的今天,人工生態(tài)浮床技術(shù)在水環(huán)境修復(fù)一定會(huì)被用到更多的生產(chǎn)、生活當(dāng)中,在技術(shù)層面上也會(huì)根據(jù)國家的支持和人才的集聚使得人工生態(tài)浮床技術(shù)更為先進(jìn)和完善,從而解決環(huán)境問題,造福人類。
參考文獻(xiàn)
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篇3
關(guān)鍵詞:河道; 生態(tài)修復(fù); 探索
中圖分類號: TV85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
什么是生態(tài)修復(fù)?
生態(tài)修復(fù)主要是依靠大自然的自我修復(fù)能力,并輔助于適當(dāng)?shù)娜斯ご胧?,加快破壞了的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)功能,它是一個(gè)長期而復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
河道生態(tài)系統(tǒng)是流域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。我們在水、河流的利用研究和開發(fā)都已經(jīng)達(dá)到了非常高的水平。但是近幾年來,隨著水污染情況的加劇,水的生態(tài)修復(fù)學(xué)研究才被提上日程。
河道生態(tài)修復(fù)的目的是消除河流域生態(tài)系統(tǒng)的不良影響,保持河流生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。西方一些比較發(fā)達(dá)的國家和日本在河道修復(fù)研究起步較早。他們在實(shí)踐的基礎(chǔ)上,總結(jié)了河流生態(tài)修復(fù)的八項(xiàng)措施:
恢復(fù)緩沖帶;
重建植被;
修復(fù)馬蹄形濕地;
降低邊坡;
重塑彎曲河谷;
修復(fù)淺灘和深塘;
修復(fù)水邊濕地;
修復(fù)河塘。
目前,我們國家經(jīng)過一些地區(qū)對河道生態(tài)修復(fù)研究和探索,概括了兩大類河道生態(tài)修復(fù)的措施:一類是植物保護(hù)法,一類是植物保護(hù)同工程技術(shù)措施相結(jié)合。我國的河道生態(tài)修復(fù)工作仍然是在初始階段,缺乏多層次的全方位的生態(tài)恢復(fù)研究,更沒有系統(tǒng)的科學(xué)的學(xué)習(xí)的理論作指導(dǎo)。
以江蘇省贛榆縣為例。江蘇省贛榆縣大概有15條河流,在這15條河流中沭河、朱吉河、沙汪河、龍王河這四條河流污染嚴(yán)重。龍王河、沙王河水的質(zhì)量更是沒有達(dá)到灌溉農(nóng)田的程度,幾乎寸草不生的河道,各種生物幾乎滅絕。因此近些年來,江蘇省開始全面進(jìn)行河道疏浚整治工作。利用這樣的時(shí)機(jī),開展河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究,探索在河道整治過程中,采取那些技術(shù)措施,才能既保護(hù)河堤坡體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)置,又改善水質(zhì),同時(shí)提高河流的生物種群,也提高河道其自我凈化功能。建立一個(gè)與周圍環(huán)境協(xié)同發(fā)展的關(guān)系,保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)。
本文以青口河為載體,對河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行思維構(gòu)思。
工程調(diào)查青口河是贛榆縣代表河流之一,全長64公里,在贛榆縣長47.5公里,通過贛榆縣縣城,整個(gè)流域面積493平方公里,經(jīng)過丘陵面積267平方公里,最大洪峰流量約2140立方米/秒。這條河流經(jīng)區(qū)域85%的為山區(qū),地面落差為150米以上,上游河道寬度200〜500米,比降1/400〜1/600的比例;下游河道寬60〜80米,比降7/10,000;灘面完整,為50年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。市區(qū)內(nèi)均為水泥路;河坡灘面以下為砌筑的用于保護(hù)的坡面,缺乏植被生長的土壤養(yǎng)分狀況。下游部分是含鹽量很高的土壤,土壤含鹽量為0.4%〜0.7%,及其不利于生長植物和動(dòng)物的繁衍。
河流生態(tài)恢復(fù)的原則
1自然性原則我們不可能把這條河完全恢復(fù)到原始狀態(tài)。但是在河道生態(tài)修復(fù)時(shí)我們盡量模擬自然的狀態(tài),創(chuàng)造良好的環(huán)境和景觀,促進(jìn)自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。具體措施如:
使用拋石、木樁等護(hù)坡固堤;
在河堤上使用喬木、灌木、草相結(jié)合的立體防護(hù);
創(chuàng)建合適生物棲息之地;
增設(shè)魚道;
調(diào)整河道結(jié)構(gòu);
淺灘和沙洲的恢復(fù)等。
2生態(tài)性原則
以生態(tài)為原則,不僅可以降低成本,還能實(shí)現(xiàn)對污水處理廠難以處理或處理成本較高的污染物有效果的控制,同時(shí)要具有景觀效果,并且還可以改善當(dāng)?shù)氐臍夂?,加?qiáng)生物多樣性,保護(hù)生態(tài)平衡。具體措施如下:
因地制宜地發(fā)展池塘、人工濕地、生物柵、生物浮島等處理技術(shù);
注重河岸植被建設(shè);
河流生態(tài)走廊建設(shè);
治理與控制河堤的水土流失;
在水域內(nèi),種植各種喜水、耐水植物;
發(fā)展水生動(dòng)物,提高水域生物凈化功能。
河道生態(tài)恢復(fù)技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)想1基本思路根據(jù)青口河,地理位置和特點(diǎn),對河流生態(tài)修復(fù)必須從以下幾個(gè)方面進(jìn)行修復(fù):
進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)后,既不能影響整個(gè)河道的行洪能力,還要在不破壞原坡面的情況下進(jìn)行生態(tài)修復(fù);
對河堤及灘面進(jìn)行修復(fù)時(shí),應(yīng)選擇快速覆蓋,根系發(fā)達(dá)、抗沖刷能力強(qiáng),適應(yīng)本地區(qū)的喬、灌、草種;
岸坡消落帶的生態(tài)修復(fù)應(yīng)考慮到防水浪沖刷及適合魚巢的功能,同時(shí)對消落帶植物的選擇要重點(diǎn)考慮;
對河道整體結(jié)構(gòu)的調(diào)整要回歸自然,宜寬則寬,宜彎則彎,恢復(fù)淺灘和深塘,修復(fù)河邊濕地;
在不同河段內(nèi)放養(yǎng)水生動(dòng)物和微生物,種植水生植物,以分解吸收水體中的營養(yǎng)液,達(dá)到凈化水體的功能;
對沿線的污水口截流分流,使污水雨水分流,杜絕污水入河;
在物種的選擇上要注意選擇適宜本地區(qū)氣候環(huán)境,同時(shí)不造成外來物種入侵,抗逆性好,管理粗放,植物根系發(fā)達(dá),固土能力強(qiáng);環(huán)保效果好,能有效地消除油污、煙塵和有毒化學(xué)物質(zhì)的植物種類。
2生態(tài)修復(fù)技術(shù)
總結(jié)制定青口河清淤整治工程修復(fù)方案后得出:河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)該“尊重自然”、“人水相親”、“和諧自然”的思路。在保證水利工程正常作用的前提下,修復(fù)河道結(jié)構(gòu)、恢復(fù)河道生態(tài)平衡功能。使退化的河道生態(tài)系統(tǒng)得到修復(fù),達(dá)到河流域的生態(tài)平衡。
上,中游的河流的特點(diǎn)及整改措施:
上、中游段, 按照“誰承包,誰管理、收益”的原則,簽定承包合同。
上游和中游的河流情況:
河面較寬,
有不少淺灘,深塘等,
具體措施為:
采取疏通河道中泓;
修復(fù)淺灘、深塘水邊濕地;
重塑彎曲河谷等工程措施,
調(diào)整河道結(jié)構(gòu)。
植被措施布設(shè)為,
河堤、灘面以用材林、經(jīng)濟(jì)林為主。主要栽植楊樹、水杉、板栗、銀杏。
堤肩以銀杏、水杉間種,間距4 米,灘面及內(nèi)外堤坡栽植楊樹、板栗,
河道水面放養(yǎng)水生動(dòng)物和微生物,種植水生植物,
在淺水區(qū)、濕地區(qū)種植濕生植物,草種選擇菖蒲、水蔥、扁桿草、、毛莨等。
河道生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目不是一個(gè)孤立的系統(tǒng),它是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)。河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)也包括植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)、微生物修復(fù)相互作用,相互統(tǒng)一。河道內(nèi)部生物系統(tǒng)和相鄰生物系統(tǒng)之間的所有產(chǎn)生的物質(zhì)與能量的動(dòng)態(tài)互動(dòng)。
河道生態(tài)恢復(fù)的真正意義應(yīng)是在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ),以生物多樣性為目標(biāo);保證護(hù)堤、疏通河道,使河道平衡和諧發(fā)展;使水、土壤、生物,形成良性循環(huán);不僅恢復(fù)河道景觀效果,而且恢復(fù)河道的自我修復(fù)功能;還應(yīng)恢復(fù)被污染的河水,提高河流的自凈能力;從而使整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定發(fā)展。
此文只是以一條河流為范例進(jìn)行分析,其他河流的河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)也應(yīng)從植被措施、工程措施、水產(chǎn)養(yǎng)殖、生物多樣化這些技術(shù)入手。
水污染環(huán)境的治理是河流生態(tài)修復(fù)過程中最棘手,最有難度的一項(xiàng)工程。工業(yè)廢水,生活廢水的大量排泄,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了河流的自凈能力,是河道生態(tài)修復(fù)的重要工作之一,也是目前生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)?,F(xiàn)在僅僅靠人工干預(yù)的措施治理河道水污染,這樣對水環(huán)境的恢復(fù)是難以維持的,因此,河流生態(tài)修復(fù)后的水生系統(tǒng)的穩(wěn)定性管理技術(shù)也還有待進(jìn)一步研究。
河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)需要探索的路還很長,因此目前情況下,我們一定要愛護(hù)環(huán)境、保護(hù)環(huán)境,使人和自然和諧相處,走可持續(xù)發(fā)展道路。
參考文獻(xiàn)。
篇4
關(guān)鍵詞:橋梁山島; 邊坡治理;噴混植生技術(shù);生態(tài)修復(fù)
中圖分類號: K928 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
近年來,隨著海島開發(fā)利用如高速公路、礦山開采、水利設(shè)施的建設(shè)經(jīng)常需要開挖大量的山體土石方,造成大量的邊坡,不僅嚴(yán)重破壞了原有的山體生態(tài)植被,還導(dǎo)致水土流失和生態(tài)環(huán)境的失衡[1],還有全球氣候異常帶來的自然災(zāi)害造成的山體及植被破壞,形成山體滑坡和泥石流等生態(tài)災(zāi)難等,更加速了對海島生態(tài)環(huán)境的破壞,一些海島的生態(tài)平衡被嚴(yán)重打破[2,3]。因此,對被破壞的海島邊坡進(jìn)行生態(tài)修復(fù),對于防止邊坡進(jìn)一步被破壞、水土流失,減少生態(tài)災(zāi)害,保護(hù)海島、合理利用海島,促進(jìn)海島的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[4]。但由于海島具有與陸地明顯不同的地質(zhì)資源環(huán)境特征與自然生態(tài)系統(tǒng),因而對其進(jìn)行生態(tài)修復(fù)比較困難。
邊坡生態(tài)治理涉及到巖土工程力學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、草葉學(xué)、林學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)[5]等多學(xué)科知識的綜合利用。目前國內(nèi)采用的邊坡治理技術(shù)從國外引進(jìn)結(jié)合國內(nèi)不同地區(qū)的生態(tài)條件形成了以噴混植生、客土吹附、三維網(wǎng)和液力噴播為主的治理技術(shù)[6,7]。
噴混植生技術(shù)是以工程力學(xué)和生物學(xué)等理論為依據(jù),利用客土摻混粘結(jié)劑和錨桿加固鐵絲網(wǎng)技術(shù),運(yùn)用特制噴混機(jī)械將土壤、有機(jī)物質(zhì)、保水材料、植物種子等噴射到錨固有鍍鋅鐵絲網(wǎng)的巖面上,形成10 cm左右厚度的具有連續(xù)空隙的硬化體,在巖石坡面上營造出永久性的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)供植物種子的生根發(fā)育及生長[8]。通過養(yǎng)護(hù)使巖石坡面快速綠化、恢復(fù)植被,形成一個(gè)與當(dāng)?shù)丨h(huán)境、氣候相適應(yīng)的草、灌、喬、藤結(jié)合的目標(biāo)植物群落,從而達(dá)到恢復(fù)植被和保護(hù)環(huán)境的目的。
工程概況
本實(shí)驗(yàn)供試海島橋梁山島位于岱山衢山島西北0.7公里處,是座無居民海島。因島狹長似橋梁,得其名。島體由花崗巖構(gòu)成,面積約0.1平方公里。從1992年至2006年間,橋梁山島被大規(guī)模挖山采石,大量的石材被運(yùn)到上海用于填海。2006年,島上的濫采活動(dòng)被叫停。2009年12月,國家海島開發(fā)與管理研究中心對橋梁山的土壤、植被、地形等現(xiàn)場調(diào)查后認(rèn)為,橋梁山水土流失嚴(yán)重、植物群落生產(chǎn)力低下、生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定,海島生態(tài)問題嚴(yán)重。2010年6月,橋梁山島被列為國家海島生態(tài)修復(fù)示范試驗(yàn)點(diǎn)。2011年5月對邊坡進(jìn)行生態(tài)修復(fù),橋梁山島將作為全國的海島陸域生態(tài)修復(fù)示范,也為全面推開海島生態(tài)修復(fù)工作打下了基礎(chǔ)。
邊坡生態(tài)修復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
根據(jù)試驗(yàn)地現(xiàn)狀分為2區(qū)域:第1區(qū)域?yàn)槠旅孑^平,坡度45°-75°;第2區(qū)域?yàn)閹r石嚴(yán)重,且較破碎,坡面較陡。2區(qū)域均采用噴混植生技術(shù)。
施工設(shè)備與材料
原材料的選擇
1)種植土壤選擇:選用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)黃黏土作為噴混用種植土。
2)有機(jī)質(zhì)的選擇:選用當(dāng)?shù)啬静募庸S自產(chǎn)的鋸木屑作為噴混基材有機(jī)質(zhì)。
3)肥料選擇:選用適合草籽生長的成品有機(jī)復(fù)合肥(成分為N:P:K=14:14:14)。
4)保水劑選擇:采用吸水重復(fù)性好而使用壽命長的丙烯酰胺一丙烯酸鹽共聚類的大顆粒的保水劑。
5)粘合劑選擇:考慮到本地區(qū)的氣候特點(diǎn)及年平均降水量,為避免風(fēng)雨等自然因素對種植基材造成的侵蝕、沖刷,采用進(jìn)口的PAM―A30型粘結(jié)劑。
基材配比選擇及植物種子配比選擇
基材配比
噴混植生基材的配比要根據(jù)開挖后的巖質(zhì)情況、海島小氣候和經(jīng)驗(yàn)作適當(dāng)?shù)恼{(diào);大面積施工前,應(yīng)先做小面積的試驗(yàn),以確定最終的基材配比和多項(xiàng)施工參數(shù)。
表1 種植基材配比
Table1 Proportion of different basic planting materials
植物種子配比
由于灌木相對草本植物發(fā)芽率低且生長較慢,草本植物生長迅速會(huì)對灌木的生長形成競爭,一般草本植物生長旺盛的地方灌木生長稀少且矮小,灌草在相互依存的同時(shí)存在明顯的制約關(guān)系,所以對于不同地質(zhì)條件和不同邊坡狀況的巖石坡面,本試驗(yàn)采用了不同的植物配方。
表2 1.0 m2邊坡植物種子播種量
Table 2 Seeding rate of different plant seeds on excavated slope
施工工藝
工藝流程
工藝流程包括以下方面:坡面修整一鋪網(wǎng)、訂網(wǎng)一原料機(jī)械攪拌混合一機(jī)械噴射客土造底基層(0.05-0.25 m)一植物種子按配比機(jī)械攪拌一噴射客土造第二層植草層(0.05 m)一覆蓋遮陽網(wǎng)一前期灑水養(yǎng)護(hù)30 d~45 d一坡面綠化成坪一清理坡面遮陽網(wǎng)一后期養(yǎng)護(hù)管理。
(1)施工前的坡面整修處理:
1)坡面整修處理之前,先由主管技術(shù)人員對邊坡坡腳、邊坡坡率進(jìn)行測量復(fù)核,保證邊坡各部尺寸符合要求;
2)清除坡面雜物,包括松散土石塊、凸出坡面的石頭等。
鋪網(wǎng)、訂網(wǎng):采用PVC鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)坡面,坡頂延伸50 cm左右,開溝并用樁釘固定后回填,坡頂固定好后自上而下鋪設(shè)。左右兩片之間搭接寬度平均10 cm。緊固件采用了“L”形Φ 6.5的鋼錨釘,在坡頂及搭接處用主錨釘固定,其中坡頂布置了一行。錨釘橫向間距50cm。坡面鐵網(wǎng)搭接處布置一行,間距100 cm,在坡面其余位置每平方米分布了4~6枚,錨釘梅花形布置,對于個(gè)別不平順的坡面增設(shè)了錨釘2-3枚。宕面巖石處用電錘鉆孔后用錨釘緊固,為了達(dá)到錨釘長效牢固的目的,在施工前采用了防腐漆涂抹。由于宕面中部左右面巖石光滑平整,鐵絲網(wǎng)緊貼了坡面,為了保證鐵絲網(wǎng)與坡面的間隙,在鐵網(wǎng)下部墊襯了ø4的方木,將坡面和鐵絲網(wǎng)的間距控制在了4-5 cm,保證了混植土厚度。釘網(wǎng)結(jié)束后由管理人員對坡面進(jìn)行系統(tǒng)性檢查,個(gè)別區(qū)域未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),在進(jìn)行了補(bǔ)充施工后全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(2)噴混植生基材加工
1)種植土運(yùn)至加工處理場后,采用粉碎機(jī)粉碎至粉細(xì)土狀,并進(jìn)行篩分以保證最大粒徑小于10 ml。
2)根據(jù)試驗(yàn)選定的配比,在篩分后的種植土內(nèi)摻人鋸末、保水劑、過磷酸鈣、有機(jī)復(fù)合肥,然后加入拌合機(jī)中,攪拌均勻后備用。
結(jié)語
與國外的海島生態(tài)修復(fù)研究相比,我國海島生態(tài)修復(fù)的研究還處于起步和探索階段,海
島的生態(tài)修復(fù)基本停留在植被復(fù)綠和景觀建設(shè)階段,尚未把海洋生態(tài)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)有機(jī)結(jié)合起來,而且海島生態(tài)修復(fù)的成功案例也不多,而國外已經(jīng)形成了較為成熟的理論體系及相關(guān)示范[9]。本試驗(yàn)為國內(nèi)的海島生態(tài)修復(fù)研究提供了一定的理論基礎(chǔ)支持。
噴混植生技術(shù)在橋梁山島邊坡生態(tài)修復(fù)的應(yīng)用中取得了一定的綠化及防護(hù)效果,但植物后期的生長情況,如何使植物保持不退化,能夠抵御各種惡劣氣候,保證可持續(xù)發(fā)展,除選擇適宜的植物品種外,后期的管養(yǎng)也相當(dāng)關(guān)鍵。在橋梁山島的工程實(shí)踐中,在后期養(yǎng)護(hù)方面主要存在兩大問題值得進(jìn)一步探討:
1)后期管養(yǎng)中的淡水采集及管養(yǎng)到何時(shí)才能保證植物護(hù)坡持續(xù)發(fā)展;
2)采取什么樣的技術(shù)才能縮短管養(yǎng)期,以加快綠化進(jìn)度、節(jié)約綠化成本。
另外,由于施工單位的科研水平力量有限,對于當(dāng)?shù)匾吧莘N研究很少,目前邊坡綠化施工中主要采用外來引進(jìn)草種,然而外來草種在當(dāng)?shù)氐目鼓嫘?、適應(yīng)性和危害性有待進(jìn)一步探討,若能充分利用當(dāng)?shù)匾吧参锲贩N,并與引進(jìn)物種合理搭配,不僅解決了外來草種的不足之處,而且對邊坡的景觀及其穩(wěn)定性都有積極的效果。還有植物群落的優(yōu)勢度、客土厚度、基質(zhì)材料的配比等有待進(jìn)一步的試驗(yàn)研究,噴混植生施工方法的適用條件、植物種類選擇及用量有待進(jìn)一步的探討。
參考文獻(xiàn)
[1] King WB. Island birds: will the future repeat the past?1985
篇5
關(guān)鍵詞:GRAY法;綜合評價(jià);城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量;對策與建議
中圖分類號:F205
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
16721101(2015)02002506
Abstract: This study uses GRAY to comprehensively evaluate ecological environment quality of Anhui province.By comparing and sifting evaluation index according to relevant literature and constructing quality evaluation index system of urban cities, the paper determines the evaluation index weight via Delph method and in combination with 2013 Statistical Yearbook data of Anhui province, conducts a comprehensive evaluation of its ecological environment quality and concludes the integrated sorting of urban ecological quality.The results suggest that the ecological environment quality in the southern cities of Anhui province is better while that of the northern cities is poor, especially that of coal resource-based two cities of Huainan and Huaibei which ranks last.Moreover, the paper analyzes the problems existent in those two cities and proposes corresponding countermeasures and suggestions.
Key words:GRAY method; comprehensive evaluation; urban ecological environment quality; countermeasures and suggestion
灰色系統(tǒng)綜合評價(jià)就是從信息的非完備性出發(fā)研究處理復(fù)雜系統(tǒng)的理論,適合客觀社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的比較評價(jià),是根據(jù)被評價(jià)對象的評價(jià)指標(biāo)之間發(fā)展態(tài)勢的相似性或差異程度來評價(jià)衡量因素間關(guān)聯(lián)程度的方法[1],灰色系統(tǒng)綜合評價(jià)應(yīng)用于城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評價(jià)研究較少。本文將GRAY法應(yīng)用于城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià),進(jìn)行一些探索。研究安徽省城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與最理想城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度,關(guān)聯(lián)系數(shù)反映的信息較全面,可根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)找出該城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量某些方面的不足,以便采取措施加大城市生態(tài)建設(shè)投入力度。再根據(jù)各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,計(jì)算加權(quán)灰色綜合關(guān)聯(lián)度,可對安徽省內(nèi)城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合排序評價(jià),比較城市之間生態(tài)環(huán)境質(zhì)量方面的差異。本文利用2013年安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù),評價(jià)結(jié)果更加客觀、公平、公正,具有可信度,為安徽省政府及當(dāng)?shù)厥姓M(jìn)行城市生態(tài)建設(shè)時(shí)制定政策和管理決策提供參考。
一、基于GRAY法的安徽省城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)
(一)指標(biāo)選取及權(quán)重的確定
評價(jià)指標(biāo)的選取既要能突出說明城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,又能搜集到相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料,本文參考相關(guān)研究文獻(xiàn)資料,結(jié)合安徽省2013年統(tǒng)計(jì)年鑒,篩選能綜合考察城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的三類指標(biāo),一類是城市環(huán)境質(zhì)量,包括大氣總懸浮微粒日平均值可吸入物(PM10)(毫克/立方米)、二氧化流日平均值(SO2)(毫克/立方米)、二氧化氮日平均值(NO2)(毫克/立方米)、城市市區(qū)噪聲均值(分貝)、人均擁有公交車數(shù)量(標(biāo)臺)、單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗(噸標(biāo)煤/萬元)、城市空氣質(zhì)量達(dá)到及好于二級的天數(shù)(天)。二類是生態(tài)環(huán)境:包括森林覆蓋率(%)、城市人均公園綠地面積(M2)。三是污染物控制:包括城市污水處理率(%)、工業(yè)固體廢物處置率(%)。反映城市環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境、污染物
控制共11個(gè)指標(biāo),從不同角度說明城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。指標(biāo)權(quán)重的確定,利用Delph法通過問卷調(diào)查咨詢相關(guān)專家,確定出11個(gè)指標(biāo)的權(quán)重如表1所示。
(三)計(jì)算安徽省城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量灰色綜合關(guān)聯(lián)系數(shù)
計(jì)算安徽省16個(gè)城市與虛擬理想化城市的關(guān)聯(lián)系數(shù):
ξi(k)=miniminkΔi(k)+ρmaximaxkΔi(k)Δi(k)+ρmaximaxjΔi(k)(i=1,2,3,…,n;K=1,2,3…,P)
分辨率ρ取0.5 ,計(jì)算安徽省各城市與虛擬理想化城市的關(guān)聯(lián)系數(shù),如表3所示。
(四)計(jì)算安徽省城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量加權(quán)灰色綜合關(guān)聯(lián)度
進(jìn)行加權(quán)計(jì)算灰色綜合關(guān)聯(lián)度,如合肥市的加權(quán)灰色綜合關(guān)聯(lián)度為:
R合肥=∑pk=1ξi(k)Wk=0.868 3×0.04+0.855 5×0.03+0.869 3×0.02+0.607 1×0.1+0.849 0×0.08+0.864 7×0.25+0.913 4×0.08+0.348 5×0.12+0.431 3×0.08+0.840 6×0.12+0.788 3×0.08=0.735 9
同理可計(jì)算其他城市的加權(quán)關(guān)聯(lián)度,最終評價(jià)排序得出綜合評價(jià)結(jié)果,如表4。
三、綜合評價(jià)結(jié)果分析
從安徽省16個(gè)城市環(huán)境質(zhì)量加權(quán)灰色綜合關(guān)聯(lián)度排序來看,最好的城市是依次黃山市、池州市、宣城市、蚌埠市、安慶市、馬安山市、蕪湖市、六安市、宿州市、銅陵市、合肥市、滁州市、阜陽市、亳州市、淮南市、淮北市。城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好的城市主要是皖南的旅游城市黃山市和池州市,這些城市地處皖南山區(qū),森林資源豐富,植被較好,水資源也豐富,加上這些城市沒有污染嚴(yán)重的重工業(yè),空氣質(zhì)量好,如黃山市、池州市大氣總懸浮微粒(PM10)日平均值較低分別為0.055毫克/立方米和0.053毫克/立方米,空氣質(zhì)量好于或大于二級的天數(shù)都是365天,森林覆蓋率較高分別是79.63%和57.54%。從安徽省城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合排序來看,安徽南部城市基本上以服務(wù)業(yè)和輕工業(yè)為主,城市環(huán)境污染小,并且青山綠水環(huán)抱,森林覆蓋率高,城市自身凈化能力強(qiáng),城市空氣質(zhì)量優(yōu)良,是安徽省南部城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好的原因。
城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體上皖南的城市較皖北的城市好,城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最差的兩個(gè)城市是皖北的淮南市和淮北市。
淮南市和淮北市同是以煤炭開采為主的煤炭資源型城市,由于長期采煤造成地表沉陷,植被破壞嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境脆弱。兩淮煤炭資源型城市都是以依托煤為主的火電業(yè)、化工業(yè)、水泥建材業(yè)等高能耗、高排放、高污染產(chǎn)業(yè)集群城市,集聚的產(chǎn)業(yè)都是環(huán)境污染大戶,排放大量煙塵(CO2,SO2、NO2)等,大氣總懸浮微粒(PM10)日平均值較高分別為0.093毫克/立方米和0.089毫克/立方米,固體廢物處置率較低分別為9.66%和 0.78%,單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗也較高分別為0.897噸標(biāo)煤/萬元和1.028噸標(biāo)煤/萬元。城市噪聲均值較高分別為68dB和67.2dB,空氣質(zhì)量好于或大于二級的天數(shù)也較全省其他城市低,分別為346天和352天,森林覆蓋率較低分別是18.77%和16.95%,城市自身凈化能力弱,兩淮煤炭資源型城市生態(tài)環(huán)境日趨脆弱。
從安徽省城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)來看,皖北尤其兩淮煤炭資源型城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最差,兩淮城市是重工產(chǎn)業(yè)集群城市,來自這些產(chǎn)業(yè)的污染源多,城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量差有兩方面的原因:一是煤炭開采造成的植被破壞,環(huán)境自潔能力差。煤炭資源長期開采形成的生態(tài)環(huán)境破壞,大量土地塌陷,植被破壞,生態(tài)環(huán)境脆弱。二是環(huán)境污染。煤礦開采采出煤矸石堆積占用土地,其中有害物質(zhì)污染環(huán)境;煤炭洗選深加工造成的污水對環(huán)境的污染;以煤為依托的產(chǎn)業(yè),如火電產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大,造成粉煤灰堆積污染環(huán)境,電廠煙塵排放(CO2,SO2、NO2)污染空氣;煤化工業(yè)、水泥建材等產(chǎn)業(yè)排放的煙塵對城市大氣的污染。總之煤炭資源型城市生態(tài)環(huán)境日趨脆弱,加強(qiáng)對煤炭資源型城市生態(tài)建設(shè)尤為迫切,任務(wù)更為艱巨。
四、城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的對策與建議
(一)針對地方政府在城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的建議
1.加大政府對城市環(huán)境治理投入,履行政府職能
安徽省各城市都要以“十”提出的建設(shè)美麗中國為契機(jī)建設(shè)生態(tài)城市,生態(tài)城市的建設(shè)要以政府為主導(dǎo),政府要持續(xù)加大對城市生態(tài)建設(shè)投入,加大城市治污基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入,城市綠化美化的投入,加大城市及周邊植樹造林,增加城市“綠肺”,提高城市的自潔功能,打造山水宜居城市和花園式城市。
2.地方政府要加大對城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)施產(chǎn)業(yè)低碳生態(tài)化發(fā)展道路
重點(diǎn)是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,堅(jiān)持走以循環(huán)經(jīng)濟(jì)為主的低碳生態(tài)化發(fā)展道路。特別是兩淮煤炭資源型城市,依托煤的產(chǎn)業(yè)較多,并都是高能耗、高排放、高污染嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè),更要實(shí)施產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。兩淮煤炭資源城市以煤炭為主業(yè),在原煤為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)鏈上盡量延伸,形成以“資源利用清潔生產(chǎn)資源再生”接近封閉型物質(zhì)能量循環(huán)利用的反饋式鏈條,使循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)做到“減量化、再利用、再循環(huán)”的低碳生態(tài)產(chǎn)業(yè)[3],構(gòu)建以煤為主業(yè)的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈:煤電粉煤灰建材產(chǎn)業(yè)鏈、煤開采煤矸石建材產(chǎn)業(yè)鏈、 煤矸石發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈、煤化焦產(chǎn)業(yè)鏈、煤炭開采洗選加工矸石綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈、煤化油產(chǎn)業(yè)鏈、煤煤化工甲醇-烯烴產(chǎn)業(yè)鏈、煤甲醇-碳化工產(chǎn)業(yè)鏈、煤合成氨精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)鏈,煤煤制天然氣產(chǎn)業(yè)鏈等循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)向低碳化、清潔化發(fā)展。
3.以政府為主導(dǎo),進(jìn)行城市生態(tài)環(huán)境治理和修復(fù)
由于兩淮煤炭資源型城市長期高強(qiáng)度開采,地表踏陷嚴(yán)重,生態(tài)修復(fù)治理難度大,需要巨資投入,僅僅依靠當(dāng)?shù)卣疅o法全額承擔(dān)的,在爭取國家煤礦塌陷區(qū)修復(fù)治理資金的同時(shí),地方政府可制定靈活優(yōu)惠的政策,以政府為主導(dǎo),多方共同出資治理環(huán)境,采煤塌陷區(qū)生態(tài)治理修復(fù)采取誰治理誰受益的原則,大力引入民間資本投資,加大激勵(lì)措施,在投資配套、信貸、稅收、財(cái)政補(bǔ)貼等政策方面給予傾斜,調(diào)動(dòng)民間資本投資治理采煤沉陷區(qū)的積極性,可實(shí)行多方以不同出資方式設(shè)立環(huán)境治理股份有限公司,在環(huán)境治理上共同出資,共同受益。
4.建立市場化生態(tài)補(bǔ)償長效機(jī)制
對破壞城市生態(tài)環(huán)境和污染的企業(yè)提取生態(tài)補(bǔ)償基金,由財(cái)政專戶管理,專款專用于城市生態(tài)環(huán)境治理和修復(fù)補(bǔ)償,建立依托市場法則開展生態(tài)補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制,可由政府公開招標(biāo)委托第三方進(jìn)行生態(tài)治理和修復(fù)。還可探索城市境內(nèi)碳排放權(quán)、節(jié)能減排權(quán)市內(nèi)交易機(jī)制,使節(jié)能減排量超額完成的企業(yè)可出售超額部份給完不成節(jié)能減排的企業(yè),或由政府購買。對完不成節(jié)能減排定額的企業(yè)政府要加大經(jīng)濟(jì)處罰力度,罰款上交財(cái)政生態(tài)補(bǔ)償基金,用于城市生態(tài)修復(fù)、治理和建設(shè)。
5.加大科技創(chuàng)新,發(fā)展城市戰(zhàn)略新興低碳產(chǎn)業(yè)
加大科技創(chuàng)新的投入和科技創(chuàng)新平臺建設(shè),優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展環(huán)境,大力發(fā)展裝備制造、新能源、新材料、生物醫(yī)藥、IT產(chǎn)業(yè)、汽車及零配件和節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),引領(lǐng)和帶動(dòng)城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級[4]。
6.大力發(fā)展服務(wù)業(yè),優(yōu)化和提升產(chǎn)業(yè)層次
以建設(shè)區(qū)域性中心城市和生態(tài)宜居城市為目標(biāo),優(yōu)先發(fā)展生產(chǎn)業(yè),做大做強(qiáng)現(xiàn)代物流、金融保險(xiǎn)、信息服務(wù)和現(xiàn)代商務(wù)貿(mào)易等行業(yè)[4]。
(二)針對政府職能部門在城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的建議
1.政府職能部門加強(qiáng)城市環(huán)境保護(hù)執(zhí)法力度
城市環(huán)保執(zhí)法部門要加大巡視檢查和突擊檢查頻次密度,持續(xù)保持環(huán)境執(zhí)法的高壓態(tài)勢,對于污染大戶要采取嚴(yán)厲措施,加強(qiáng)監(jiān)管,杜絕非法排放,加大處罰力度,提高企業(yè)違法成本,讓違法企業(yè)負(fù)出沉重代價(jià)。
2.城市垃圾實(shí)施分檢和無害化處理
在城市垃圾分檢和無害化處理方面國內(nèi)外都有諸多大城市經(jīng)驗(yàn)可供借鑒,安徽省內(nèi)城市要借鑒這些大城市成功經(jīng)驗(yàn),對城市生活垃圾進(jìn)行無害化處理,清潔美化城市。城管加大城市臟、亂、差的治理,制止占道經(jīng)營,亂擺亂放,隨地亂丟垃圾。
3.城市宣傳部門加大宣傳力度,提高市民文明意識
政府有關(guān)職能部門要經(jīng)常舉辦企業(yè)主要負(fù)責(zé)人的生態(tài)城市建設(shè)教育培訓(xùn),提高企業(yè)負(fù)責(zé)人主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的意識和執(zhí)行力。舉辦專題講座,講解企業(yè)生態(tài)循環(huán)生產(chǎn)成功的案例和經(jīng)驗(yàn),組織企業(yè)負(fù)責(zé)人到生態(tài)城市建設(shè)好的模范城市和企業(yè)考察觀摩學(xué)習(xí)取經(jīng)。
城市宣傳部門要通過各種媒體和發(fā)放宣傳冊,加大市民生態(tài)環(huán)保宣傳教育,動(dòng)員市民積極參與城市生態(tài)建設(shè),普遍提高公眾生態(tài)環(huán)保意識,參與日常的監(jiān)督等,提高市民城市生態(tài)文明意識。
(二)針對生產(chǎn)企業(yè)在城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的建議
1.生產(chǎn)企業(yè)要轉(zhuǎn)變觀念,綠色生產(chǎn)
城市境內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè),要轉(zhuǎn)變生產(chǎn)觀念,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備,實(shí)施循環(huán)生產(chǎn),清潔生產(chǎn),綠色生產(chǎn),變廢為寶。在綠色生產(chǎn)方面加大投入,對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)進(jìn)行無害化處理,達(dá)標(biāo)排放。加大節(jié)能減排的投入和技術(shù)創(chuàng)新,真正實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn),安全生產(chǎn),文明生產(chǎn)。
2.企業(yè)要主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任,積極主動(dòng)開展治理修復(fù)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)
針對安徽省城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況的不同,企業(yè)要主動(dòng)承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任,從銷售收入中提取專項(xiàng)治理資金,爭取政府配套資金,對企業(yè)由于生產(chǎn)過程中對城市生態(tài)造成的破壞進(jìn)行進(jìn)行治理修復(fù),主動(dòng)承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任。近年來淮南礦業(yè)集團(tuán)爭取中央財(cái)政資金和企業(yè)出資,投入巨資進(jìn)行生態(tài)環(huán)境修復(fù),已取得相當(dāng)可觀的成效,現(xiàn)已在報(bào)廢礦區(qū)上進(jìn)行回填、平整、綠化和生態(tài)修復(fù),建成大通濕地公園。在謝家集區(qū)采煤沉陷區(qū)上建立起集辦公、倉儲(chǔ)、物流配送、信息服務(wù)等為一體的淮南市鑫森物流園。對已報(bào)廢的洞山小煤井、人防工程的建設(shè)形成的取土坑、采石場、棄土場等,造成的區(qū)域內(nèi)的局部山體、植被及地貌等受到嚴(yán)重破壞,對洞山井沉陷區(qū)及舜耕山部分山體進(jìn)行修復(fù),修復(fù)面積約32公頃,現(xiàn)成為淮南城市中心的“綠肺” 。從淮南礦業(yè)集團(tuán)主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任進(jìn)行城市生態(tài)修復(fù)來看,已取得成功經(jīng)驗(yàn),供其他企業(yè)借鑒。為其他企業(yè)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任樹立了榜樣。只有各企業(yè)行動(dòng)起來,共同修復(fù)治理城市生態(tài)環(huán)境,一定能建成美好、清潔的宜居城市、生態(tài)城市、花園式城市,提高城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。參考文獻(xiàn):
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篇6
關(guān)鍵詞:實(shí)踐創(chuàng)新 綜合案例 環(huán)境專業(yè) 城市河道 污染源調(diào)查
中圖分類號:G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)01(c)-0172-03
在我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入發(fā)展新常態(tài)后,面臨的環(huán)境形勢十分嚴(yán)峻,處于升級與轉(zhuǎn)型中的環(huán)境產(chǎn)業(yè)也面臨新的發(fā)展形勢,社會(huì)對環(huán)境類本科教育的要求正在發(fā)生重大變化[1]。環(huán)境類專業(yè)的特點(diǎn)是一個(gè)集自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和工程技術(shù)于一體的交叉性學(xué)科,只有將創(chuàng)新教育實(shí)踐引入日常的教學(xué)工作中,才能培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門技術(shù)和管理人才,滿足社會(huì)對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的需求[2]。然而,當(dāng)前多數(shù)學(xué)校開展的實(shí)踐活動(dòng)由于培養(yǎng)規(guī)劃相對單一,多以普通的工程教學(xué)目的為導(dǎo)向,知識結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理,導(dǎo)致學(xué)生的興趣減弱,重視程度降低[3-4]。針對目前環(huán)境類本科教育對實(shí)踐教育的極大重視但創(chuàng)新性不足的問題,選擇合適和有意義的實(shí)踐案例具有非常重要的作用。
隨著國務(wù)院《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的施,城市黑臭河道整治及生態(tài)恢復(fù)成為環(huán)境專業(yè)發(fā)展的重要方向和實(shí)踐內(nèi)容。然而,絕大多數(shù)學(xué)校由于自身教學(xué)條件的限制和教學(xué)案例設(shè)計(jì)的缺陷,只能帶學(xué)生到江河湖邊做一些常規(guī)的監(jiān)測實(shí)驗(yàn)和定性的觀察描述,這樣的實(shí)踐活動(dòng)固然可以達(dá)到對河道理念的初步認(rèn)識,但其不嚴(yán)密和不夠科學(xué)性成為實(shí)踐活動(dòng)的一個(gè)大的瓶頸[5]。例如,城市河道黑臭的歷史、成因及其污染源負(fù)荷量均不能或不足以引起學(xué)生的重視,這就使得實(shí)踐效果大打折扣。該研究基于上海理工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生參加上海市楊浦區(qū)虬江河道污染源調(diào)查的實(shí)踐案例,詳細(xì)介紹了城市河道污染源調(diào)查創(chuàng)新性實(shí)踐的實(shí)施過程及其意義,以期為環(huán)境類創(chuàng)新實(shí)踐案例的開發(fā)提供有益借鑒。
1 城市河道污染源調(diào)查專業(yè)實(shí)踐的綜合優(yōu)勢
城市河道本是城市文明的搖籃,而今在人類的影響下卻被冠以富營養(yǎng)化、黑臭的形容詞,河道整治和生態(tài)恢復(fù)是眾多城市迫在眉睫的民生工程。作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施,河道既是城市防洪排澇和引水抗旱的通道,又是城市景觀和市民休閑的要素,黑臭河道的治理是一項(xiàng)涉及眾多學(xué)科專業(yè)的系統(tǒng)工程。城市河道的污染分為外源污染與內(nèi)源污染。外源污染主要來自于沿岸的人類生產(chǎn)、活動(dòng)所產(chǎn)生的點(diǎn)源與面源污染。其中,點(diǎn)源污染如沿岸的生活污水及工業(yè)廢水的點(diǎn)源排放污染,包括污水廠尾水排放;老城區(qū)排水管網(wǎng)建設(shè)不能及時(shí)完善,生活污水直排入河道現(xiàn)象常有發(fā)生;經(jīng)濟(jì)利益導(dǎo)致偷排現(xiàn)象等。面源污染主要是沿岸的農(nóng)業(yè)或養(yǎng)殖污水匯入以及降雨帶來的地表徑流的沖刷引起面源污染等。內(nèi)源污染主要指沉積物釋放。單就城市河道的污染源調(diào)查而論,就包括了專業(yè)文獻(xiàn)檢索與資料收集、河道水力學(xué)、污水管道和排污口、水工建筑物、面源污染、環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測、沉積物和河道生態(tài)修復(fù)等多項(xiàng)綜合性知識。該研究的實(shí)踐創(chuàng)新就在于結(jié)合楊浦區(qū)的調(diào)研項(xiàng)目,將這些綜合性的知識融入城市河道污染源調(diào)查的實(shí)踐,構(gòu)成了系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。
2 虬江污染源調(diào)查實(shí)踐創(chuàng)新的實(shí)踐案例介紹
2.1 創(chuàng)新實(shí)踐的目的
虬江是楊浦區(qū)的重要市管河道之一,在整個(gè)水系中發(fā)揮著重要作用。近年來,虬江由于長期水流不暢,水質(zhì)惡化,尤其是天熱時(shí)會(huì)散發(fā)著陣陣惡臭。虬江水質(zhì)的惡化和黑臭現(xiàn)象,不僅給群眾帶來了極差的感官體驗(yàn),也是直接影響群眾生活的突出水環(huán)境問題。認(rèn)清其成因并采取有效治理措施,消除黑臭,是落實(shí)國務(wù)院《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》和上海市第六輪環(huán)保3年行動(dòng)計(jì)劃的重要內(nèi)容。
基于虬江的污染現(xiàn)狀,結(jié)合學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)踐,此次污染源調(diào)查實(shí)踐創(chuàng)新的目的在于:(1)在環(huán)境保護(hù)新常態(tài)下,帶領(lǐng)學(xué)生了解城市河道污染形成的歷史和原因,了解國家環(huán)境保護(hù)新常態(tài),形成以污染源調(diào)查為主的多學(xué)科融合的創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系;(2)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并實(shí)踐污染源調(diào)查的基本方法,調(diào)研分析虬江污染及治理現(xiàn)狀、生產(chǎn)生活污染源的污染特性、存在的問題,確定重點(diǎn)污染源和重點(diǎn)污染區(qū)域;(3)指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中了解河道治理和生態(tài)修復(fù)工程的系統(tǒng)性和復(fù)雜性,鼓勵(lì)學(xué)生利用專業(yè)知識提出科學(xué)、可操作、創(chuàng)新型的虬江污染防治對策,為減少虬江水生態(tài)環(huán)境壓力提供有效支持。
2.2 創(chuàng)新實(shí)踐的內(nèi)容和形式
此次創(chuàng)新實(shí)踐形成了5個(gè)方面循序漸進(jìn)的實(shí)踐內(nèi)容,即以資料調(diào)研為主的專業(yè)知識學(xué)習(xí)、以現(xiàn)場踏勘為主的污染調(diào)研、以實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)為主的水質(zhì)和沉積物監(jiān)測、以探索性研究為主的降雨徑流污染調(diào)查和以組織討論為主的河道整治和生態(tài)修復(fù)措施研討,引導(dǎo)學(xué)生圍繞污染源調(diào)查,思考城市河道污染的成因和污染防治措施。這5個(gè)方面實(shí)踐內(nèi)容的形式構(gòu)成如圖1所示,具體內(nèi)容介紹如下。
2.2.1 資料調(diào)研
通過資料調(diào)研的形式,要求學(xué)生學(xué)習(xí)掌握涉及的相關(guān)專業(yè)知識和對河道基本情況進(jìn)行了解。采取了集中教學(xué)―自主搜索―集中教學(xué)―問卷設(shè)計(jì)―集中討論的形式,形式可根據(jù)需要自行組合或拆分,既引導(dǎo)學(xué)生如何從專業(yè)的角度查找相關(guān)資料,又充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高了工作效率。
2.2.2 現(xiàn)場踏勘
這部分是此次污染源調(diào)查的重點(diǎn)內(nèi)容。污染源調(diào)查的主要目標(biāo)和內(nèi)容是:采用走訪、實(shí)際觀察和現(xiàn)場測量等方式,對虬江河道的污染源進(jìn)行全面調(diào)查,明確河道沿岸入河污染源的數(shù)量和種類,確定重點(diǎn)污染源和重點(diǎn)污染區(qū)域,分析估算區(qū)域污染物,包括COD、TN和TP等的排放特征。采取全面調(diào)查和重點(diǎn)調(diào)查相結(jié)合的方法,自國定路橋至虬江匯入黃浦江河口,分2次和數(shù)個(gè)小組進(jìn)行,觀察沿途河水的水質(zhì)現(xiàn)狀,深入居民家庭訪問,并通過居委會(huì)等管理部門了解所在小區(qū)的人口、生活用水等信息,從而對虬江的污染源及其負(fù)荷有了全面的了解;之后,采取全面調(diào)查的方法,對虬江河道進(jìn)行了整體踏勘,具體調(diào)研了虬江生產(chǎn)生活污染源的污染特性、存在的問題,初步確定了重點(diǎn)污染源和重點(diǎn)污染區(qū)域;并針對相關(guān)信息走訪了楊浦區(qū)水務(wù)局、環(huán)保局等相關(guān)部門,針對虬江的現(xiàn)狀河道斷面特征以及河道路橋、涵洞、閘等的數(shù)量、尺寸、不同水期水量、流速特征、排入河道雨水、污水特征等進(jìn)行了了解。整個(gè)調(diào)研能夠幫助學(xué)生切實(shí)理解了污染源的特征,同時(shí)其中設(shè)置相關(guān)研究性問題,引導(dǎo)學(xué)生更深層次的興趣。
2.2.3 實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測實(shí)驗(yàn)
這部分內(nèi)容是污染源調(diào)查內(nèi)容的深化。設(shè)置的內(nèi)容包括定期的水質(zhì)采樣和監(jiān)測,引導(dǎo)學(xué)生通過現(xiàn)有的評價(jià)方法進(jìn)行水質(zhì)評估,結(jié)合污染源現(xiàn)場調(diào)查內(nèi)容進(jìn)一步使參與學(xué)生對河道污染現(xiàn)狀進(jìn)行了解;同時(shí)設(shè)置了沉積物采集和監(jiān)測實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對沉積物的風(fēng)干、研磨、消解等過程進(jìn)一步了解,實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測課程的實(shí)踐;同時(shí)由于儀器限制,指導(dǎo)參與學(xué)生觀摩了電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀對沉積物中重金屬的檢測。在檢測結(jié)果出來后,鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生對河道內(nèi)源負(fù)荷進(jìn)行了估算。
2.2.4 研究性探索
在污染源調(diào)查的同時(shí),此次實(shí)踐還鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生進(jìn)行了關(guān)于降雨徑流污染調(diào)查的研究性探索,在幾次降雨期間組織學(xué)生參加地表徑流的采集和水質(zhì)分析,分析降雨徑流的污染特征,也為估算河道面源污染提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。部分興趣濃厚的學(xué)生在實(shí)踐取得初步性成果的基礎(chǔ)上,以學(xué)院組織的科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)或直接進(jìn)入課題組,繼續(xù)進(jìn)行研究性實(shí)踐,成果好的也可在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下發(fā)表學(xué)術(shù)論文。
2.2.5 組織討論
最后,在污染源調(diào)查、實(shí)驗(yàn)室研究和探索性研究的基礎(chǔ)上,組織了學(xué)生對虬江河道治理和生態(tài)修復(fù)策略的討論,充分發(fā)揮了學(xué)生的積極性。一些學(xué)生還提出了非常具有建設(shè)意義的想法,例如如何在有限空間內(nèi)開展城市河道的污染整治技術(shù),以及生態(tài)功能和景觀建設(shè)兼?zhèn)涞尿敖拥郎鷳B(tài)修復(fù)模式等。
2.3 創(chuàng)新實(shí)踐的積極意義
環(huán)境工程專業(yè)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,因此在實(shí)踐性教學(xué)的過程中,要認(rèn)識新常態(tài)、適應(yīng)新常態(tài)、引領(lǐng)新常態(tài),將大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)轉(zhuǎn)化為常態(tài)化的教育實(shí)踐形式。此次創(chuàng)新性實(shí)踐的實(shí)施,正是基于這樣的目的,圍繞城市河道整治這樣一個(gè)重要課題,以污染源調(diào)查為中心設(shè)置了一組層次遞進(jìn)的環(huán)境類綜合課程實(shí)踐,具有的積極意義主要體現(xiàn)在:首先,這次實(shí)踐圍繞城市河道整治和生態(tài)恢復(fù)設(shè)置課題,以環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境生物修復(fù)工程課程為依據(jù),是我國當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵課題,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義;其次,這次綜合性實(shí)踐真正提高了學(xué)生從理論知識向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)了環(huán)境工程綜合知識的運(yùn)用能力,增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和思考分析能力,使之為今后的實(shí)際工作打下了良好的基礎(chǔ)。再次,這次實(shí)踐是該專業(yè)在環(huán)境保護(hù)新常態(tài)下對實(shí)踐課程設(shè)置的初步嘗試,為今后設(shè)置類似更多的實(shí)踐課程提供了有益借鑒。最后,在此次創(chuàng)新的實(shí)踐體系中,學(xué)生的主動(dòng)性得到了很大提高,師生之間的交流日益廣泛,有些學(xué)生還不舍晝夜來實(shí)驗(yàn)室參與科研項(xiàng)目,這樣不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力,還極大地提高了其科研興趣。因此,培養(yǎng)學(xué)生“在興趣中認(rèn)知,在認(rèn)知中探索,在探索中思考,在思考中創(chuàng)新[6]”,才能激發(fā)其創(chuàng)新潛能。
3 結(jié)語
伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新常態(tài),環(huán)境類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)實(shí)踐亦在發(fā)生著重要變化,圍繞環(huán)境保護(hù)新常態(tài)設(shè)置綜合性實(shí)踐課程的必要性愈發(fā)重要。此次研究圍繞城市河道的污染源調(diào)查這個(gè)主題,創(chuàng)新性地設(shè)置了資料調(diào)查、現(xiàn)場踏勘、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、探索性研究和組織討論5個(gè)層次遞進(jìn)的過程,其中開發(fā)了不同形式的實(shí)踐內(nèi)容,并具有實(shí)施方式的靈活性,充分調(diào)動(dòng)了參與學(xué)生的積極性,極大地提高了實(shí)踐的效果。當(dāng)然,這次實(shí)踐是學(xué)校環(huán)境專業(yè)在環(huán)境保護(hù)新常態(tài)下對實(shí)踐課程設(shè)置的初步嘗試,一方面為其他環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐課程的設(shè)置提供了有意義的借鑒;另一方面也應(yīng)該在實(shí)踐中不斷改進(jìn),以適應(yīng)新的學(xué)科發(fā)展需求,真正有效地提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力,培養(yǎng)優(yōu)秀的環(huán)境工程專業(yè)人才。
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關(guān)鍵詞: 水利工程;水環(huán)境修復(fù)工程;產(chǎn)學(xué)研
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)19-0277-02
0 引言
現(xiàn)代水利是生態(tài)水利,為了培養(yǎng)有社會(huì)責(zé)任感及環(huán)境保護(hù)意識的工程技術(shù)人才,必須對水利工程碩士進(jìn)行生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的教育[1~4]。然而,目前水利高等教育在生態(tài)工程與水利工程相結(jié)合的領(lǐng)域,明顯滯后于水利建設(shè)的需要[2~4]。在水利建設(shè)中已大力提倡建設(shè)生態(tài)河道、生態(tài)灌區(qū);污染水體的治理已明確劃歸水利部門承擔(dān)的時(shí)候,許多水利類院校的課程體系中還沒有涉及水環(huán)境水生態(tài)方面的理論課及實(shí)踐課[3,4]。從產(chǎn)學(xué)研角度考慮,工科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該以社會(huì)需求、企業(yè)需要為導(dǎo)向,加強(qiáng)與生產(chǎn)單位的聯(lián)系,建立合作聯(lián)動(dòng)機(jī)制,協(xié)作解決實(shí)際問題[5~7],故在水利工程碩士生中開設(shè)水環(huán)境修復(fù)課程很有必要。
《水環(huán)境修復(fù)工程》課以工程學(xué)的概念和方法為基礎(chǔ)闡述了湖泊水庫、河流、地下水等水體修復(fù)工程基本概念、原理和工程步驟。內(nèi)容涵蓋污染物在水體的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律;環(huán)境修復(fù)技術(shù)基本原理、工程設(shè)計(jì)原則和步驟;植物修復(fù)、微生物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)等具體修復(fù)技術(shù)等。本文以作者在水利工程專業(yè)碩士生一年級中開設(shè)《水環(huán)境修復(fù)工程》課二年來的實(shí)踐為基礎(chǔ),解析了該門課程開設(shè)面對的問題,闡述了為提高教學(xué)效果所做的一系列做法。
1 開設(shè)的必要性
隨著可持續(xù)發(fā)展的理念日益深入人心,水利行業(yè)已從過去的工程水利發(fā)展到現(xiàn)代的生態(tài)水利、資源水利、環(huán)境水利;治水思路轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。目前,水資源短缺和水環(huán)境惡化是制約中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要問題,新的歷史形勢賦予水利行業(yè)新的使命:除了傳統(tǒng)的防洪排澇外,還應(yīng)解決水污染的問題。相應(yīng)地,不少地方水利局轉(zhuǎn)制為水務(wù)局,其職能發(fā)生了改變,從以往單純建造水利工程,出現(xiàn)什么問題解決什么問題,到現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)治水中人與自然的和諧相處,注重水資源保護(hù)和水環(huán)境改善。這一系列觀念上、工作方針上的巨大變化,對水利高等教育人才培養(yǎng)體系帶來了深刻的影響。不少水利專家認(rèn)為水利專業(yè)課程設(shè)置也應(yīng)作出相應(yīng)調(diào)整,將過去以防洪排澇發(fā)電設(shè)施的設(shè)計(jì)建造為主,拓展到水體污染控制與修復(fù)等方面[1,3,4]。
水利工程建設(shè)在為人類社會(huì)帶來福祉的同時(shí),也往往對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生各種負(fù)面影響,近年來這種影響引起了各方的關(guān)注[8]。大家認(rèn)識到,疏導(dǎo)河流、修筑閘壩和大規(guī)模引水等,會(huì)改變地形地貌,影響到水生態(tài)環(huán)境。水利工程的生態(tài)影響問題,實(shí)質(zhì)上是人與自然的關(guān)系在水利工作上的具體體現(xiàn)。目前國內(nèi)外普遍認(rèn)同水利工程在改變自然的同時(shí),不能以破壞生態(tài)為代價(jià),保護(hù)水生態(tài)環(huán)境就是保護(hù)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),水利工作者必須承擔(dān)起水利建設(shè)與生態(tài)保護(hù)雙重任務(wù)[1~4]。故為了培養(yǎng)有社會(huì)責(zé)任感及環(huán)境保護(hù)意識的高級人才,必須在水利工程碩士生中開設(shè)生態(tài)環(huán)境類課程。
2 需要解決的問題
在水利工程專業(yè)碩士生中開設(shè)《水環(huán)境修復(fù)工程》需要解決很多的實(shí)際問題,列舉如下:①由于沒有開設(shè)先修課程,學(xué)生們普遍缺乏基礎(chǔ)知識:水利工程專業(yè)大部分碩士生的本科專業(yè)為水利水電工程,小部分為水文水資源;傳統(tǒng)水利學(xué)科主要從水的物理變化角度來研究水體,尚未開設(shè)化學(xué)類及生物、生態(tài)類課程,而這些課程恰恰是水環(huán)境修復(fù)課所必須的先修課程,故學(xué)生們對于對于微生物在污染物降解中的具體作用等重要而基本的問題無法體會(huì)。②目前缺少水環(huán)境修復(fù)工程的相關(guān)的教材,特別是適合水利工程專業(yè)學(xué)生的水環(huán)境修復(fù)工程教材。③由于條件所限無法開設(shè)水環(huán)境修復(fù)工程實(shí)驗(yàn)課程:水利專業(yè)實(shí)驗(yàn)室目前普遍缺少水污染方面的實(shí)驗(yàn)條件,并且課時(shí)也不夠。
3 產(chǎn)學(xué)研分析
3.1 《水環(huán)境修復(fù)工程》課程與產(chǎn)學(xué)研的有機(jī)結(jié)合 《水環(huán)境修復(fù)工程》課程與產(chǎn)學(xué)研的有機(jī)結(jié)合主要體現(xiàn)在三個(gè)方面[5~7]。一是教學(xué)單位要和治水的相關(guān)部門及相關(guān)機(jī)構(gòu)相結(jié)合,對學(xué)生的教學(xué)要和實(shí)際的水環(huán)境修復(fù)工程、水資源管理實(shí)踐相結(jié)合。二是學(xué)生和教師要主動(dòng)地、廣泛地關(guān)注和參與全國范圍內(nèi)的重大水事活動(dòng)、治水實(shí)踐、課題研究和項(xiàng)目實(shí)施,要加強(qiáng)與企業(yè)的合作,建立穩(wěn)定的校內(nèi)與校外實(shí)習(xí)基地,保證學(xué)生以工程訓(xùn)練、素質(zhì)教育為目標(biāo)的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的質(zhì)量。三是密切注意科技發(fā)展動(dòng)態(tài),及時(shí)將各企業(yè)中的水環(huán)境修復(fù)工程新知識、新技術(shù)、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)等編入教材和講義并引進(jìn)課堂,使學(xué)生盡早地參與科技開發(fā)和創(chuàng)新活動(dòng)。
篇8
【關(guān)鍵詞】水利工程;生態(tài);設(shè)計(jì)原則
生態(tài)水利工程在水利工程中屬于一個(gè)新分支,主要研究的是水利工程滿足社會(huì)需求的前提下,還能夠?qū)λ虻纳鷳B(tài)系統(tǒng)以及可持續(xù)性進(jìn)行維護(hù)的技術(shù)方法與原理的工程學(xué)。生態(tài)水利工程所具有的內(nèi)涵是指:新建工程在進(jìn)行傳統(tǒng)的水利建設(shè)同時(shí)還要兼顧生態(tài)河流系統(tǒng)的修復(fù)任務(wù)。對已建成的工程則注重受到嚴(yán)重干擾河流的生態(tài)修復(fù)工作。生態(tài)水利工程同時(shí)與環(huán)境立法、清潔生產(chǎn)以及傳統(tǒng)的治污技術(shù)與資源有效管理結(jié)合在一起,進(jìn)而一套系統(tǒng)的河流生態(tài)預(yù)防保護(hù)系統(tǒng),成為河流生態(tài)建設(shè)過程中最為重要的手段之一。
一、生態(tài)水利工程的概念分析
生態(tài)水利工程是一門正處在發(fā)展階段的新學(xué)科,以水利工程學(xué)科為基礎(chǔ),著重研究在水利工程建設(shè)過程中的水資源利用情況,以及在滿足人類需求的基礎(chǔ)上,促進(jìn)生態(tài)健康發(fā)展。生態(tài)水利工程主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:首先,在進(jìn)行工程開發(fā)的過程中,要將生態(tài)系統(tǒng)考慮其中,減少對生態(tài)環(huán)境造成影響,視水利工程為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分;其次,由于傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)通常會(huì)對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響,所以生態(tài)水利工程的建設(shè)過程中,要盡量避免對環(huán)境的破壞;第三,生態(tài)水利工程投入運(yùn)營之后,要根據(jù)生態(tài)規(guī)律控制水資源,防止對原有生態(tài)環(huán)境的破壞,生態(tài)水利工程建設(shè)的過程中要在滿足實(shí)際需求的基礎(chǔ)上,全面考慮生態(tài)規(guī)律;第四,在進(jìn)行生態(tài)水利工程地址的選擇時(shí),要將對生態(tài)系統(tǒng)的影響程度視為重要因素來考慮,一定選擇在對生態(tài)環(huán)境影響較小的地方,這樣便可以減少工程建設(shè)過程中,以及水利工程投入使用后對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。
二、生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)原則與方法
(一)工程的安全性與經(jīng)濟(jì)性的原則
生態(tài)水利工程具有非常強(qiáng)的綜合性,在河流、水域的綜合治理過程中,不僅要滿足社會(huì)的需求,還要滿足防洪、灌溉、發(fā)電、旅游以及航運(yùn)的需求,并且還要兼顧到生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性需求。生態(tài)水利工程,在原理上應(yīng)當(dāng)符合水利工程學(xué)以及生態(tài)學(xué)的要求。在工程建設(shè)的過程中還要符合工程力學(xué)以及水文學(xué)的相關(guān)規(guī)律,進(jìn)而保證工程設(shè)施的穩(wěn)定、耐久以及安全性。工程設(shè)施在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定范圍之內(nèi),要能承受住洪水、干旱、侵蝕、風(fēng)暴等自然產(chǎn)生的載荷。除此之外,還要依照河流地貌學(xué)的原理對河流的縱斷面與和斷面進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。對于泥沙的輸移、沖刷、淤積以及河流的侵蝕等特征要進(jìn)行充分的考慮,對其河勢的變化規(guī)律進(jìn)行動(dòng)態(tài)的研究,確保在河流修復(fù)的過程中,工程具有良好的耐久性。在建設(shè)過程中,還要分析工程經(jīng)濟(jì)、合理性,應(yīng)當(dāng)遵循小風(fēng)險(xiǎn)、大利益的原則。因?yàn)樯鷳B(tài)演替過程以及所得到的結(jié)果事先很難得到把握,造成生態(tài)水利工程往往都具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。在這樣的背景下,就需要在設(shè)計(jì)規(guī)劃的過程中進(jìn)行方案的比選,對于生態(tài)系統(tǒng)長期的定點(diǎn)監(jiān)測與評估要給予足夠的重視。
(二)提升河流形態(tài)所具有的空間異質(zhì)性的原則
通過對大量相關(guān)的生物群落資料進(jìn)行的研究,能夠清晰的發(fā)現(xiàn),生物群落是否具有多樣性同非生物環(huán)境所具有的空間異質(zhì)性之間存在很大的關(guān)系。這里所說的生物群落指的是在特定環(huán)境、特定空間下,由一定的生物種類所組成,并且同環(huán)境之間能夠互相作用、互相影響,具有特定功能以及一定結(jié)構(gòu)的生物的集合體。通常所說的生物群落的多樣性指的就是群落中功能與結(jié)構(gòu)的多樣性。事實(shí)上,生物群落的多樣性問題指的是物種水平上存在的生物多樣性。在一個(gè)地區(qū)中,空間異質(zhì)性若是非常高,那么就說明其能夠形成許多的小環(huán)境,這樣就能夠?yàn)楦嗟奈锓N提供生存的空間。反之,若是非生物環(huán)境非常單調(diào),那么生物群落的多樣性就會(huì)降低,群落的密度、比例以及性質(zhì)都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變,漸漸的就會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)某種程度上的退化。
(三)生態(tài)系統(tǒng)本身的自我設(shè)計(jì)與自我恢復(fù)的原則
生態(tài)工程在設(shè)計(jì)上可以說是一種指導(dǎo)性設(shè)計(jì),也可以稱為是輔的設(shè)計(jì)。通過生態(tài)系統(tǒng)說具有的自組織與自設(shè)計(jì)的功能,能夠從自然界中選擇適合的生物物種,構(gòu)成合理結(jié)構(gòu),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。通過對成功的工程案例調(diào)查表明,自然與人工所做的貢獻(xiàn)分別占據(jù)一半。在傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)過程中,主要的目的就是為了對自然的河流與水域進(jìn)行控制。在對生態(tài)水利工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),工程的設(shè)計(jì)人員必須放棄對自然進(jìn)行控制這一動(dòng)機(jī),運(yùn)用新的工程建設(shè)理念,善于運(yùn)用系統(tǒng)本身所具有的設(shè)計(jì)、組織能力,更深層次的達(dá)到人與自然和諧相處的目的。除此之外,任何生態(tài)水利工程的建設(shè)都應(yīng)該重視因地質(zhì)疑,給予每一條河流所具有的美學(xué)價(jià)值以及自然屬性以充分的尊重,進(jìn)而找到最合理的生態(tài)工程建設(shè)方案。在自設(shè)計(jì)理論的適用性方面,有很多具有決定性的因素,其中包括水的流量,水的質(zhì)量,水文特征,土壤與地貌等生態(tài)因子,此外,生物種類、密度以及群落的穩(wěn)定性等因素也對其起著決定性的作用。
(四)景觀尺度以及整體性的原則
在對河流以及水域的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)、規(guī)劃以及管理的過程中,應(yīng)當(dāng)將可持續(xù)性、長期、大景觀尺度作為實(shí)施的基礎(chǔ),而不是在短期、局部、小尺度的范圍內(nèi)來實(shí)施。在大景觀的尺度上進(jìn)行河流的修復(fù)具有修復(fù)效率高的優(yōu)勢,而在小范圍內(nèi)進(jìn)行生態(tài)修復(fù),不僅效率比較低,其成功率也得不到保證。所謂的整體性就是從生態(tài)形同所具有的功能以及結(jié)構(gòu)出發(fā),對系統(tǒng)各要素之間交互的作用進(jìn)行充分的了解與掌握,進(jìn)而提出一個(gè)能夠綜合的、整體的對河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)的方法,而不是只在河道的水文系統(tǒng)修復(fù)上下功夫,更不是修復(fù)某一單一的動(dòng)物或者植被群體。
(五)反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)原則
對生態(tài)水利工程進(jìn)行的設(shè)計(jì),主要還是對成熟完善的河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模仿,爭取最終能夠形成一個(gè)可持續(xù)、健康的生態(tài)系統(tǒng)。在河流的工程項(xiàng)目實(shí)施之后,就揭開了自然生態(tài)不斷演替的一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。但是這個(gè)過程可能會(huì)與預(yù)期目標(biāo)之間存在一定的差異,出現(xiàn)各種各樣的可能性。除去自然系統(tǒng)進(jìn)行的自主演替之外,人類系統(tǒng)對其造成的干擾以及產(chǎn)生的變化也能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行自我調(diào)整。生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)上的這種不確定性與傳統(tǒng)工程再設(shè)計(jì)上的確定性存在著很大的不同,其使用的是反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)方法。主要是依照設(shè)計(jì)――執(zhí)行――監(jiān)測――評估――調(diào)整這樣一套流程,并且以一種反復(fù)循環(huán)方式來運(yùn)行的。整個(gè)流程之中,監(jiān)測是整個(gè)工作的基礎(chǔ)。監(jiān)測的任務(wù)主要包括水文監(jiān)測與生物監(jiān)測兩種。要想達(dá)到良好有效的監(jiān)測目的就需要在工程建設(shè)的初始階段建立起一套完整有效的監(jiān)測系統(tǒng),并且進(jìn)行長期的檢測。
總結(jié)
生態(tài)水利工程建設(shè)對于河流、水域治理與修復(fù),生態(tài)保護(hù)、以及國家的可持續(xù)發(fā)展策略都就有巨大的促進(jìn)作用。通過文章的論述能夠發(fā)現(xiàn),生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)原則牽涉到以下的四個(gè)方面,分別是安全性和經(jīng)濟(jì)性的原則,提升河流形態(tài)空間異質(zhì)性的原則,生態(tài)系統(tǒng)本身的自設(shè)計(jì)、自恢復(fù)原則、景觀尺度以和整體修復(fù)原則以及最后的反饋調(diào)整式原則。只有完全了解與掌握以上的五種原則,才能更好的進(jìn)行生態(tài)水利工程的建設(shè),進(jìn)而使其能夠發(fā)揮更大的效用。
參考文獻(xiàn)
[1]余興明.生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)原則[J].中國水利,2008(1).
篇9
依靠“有形手”——由國家制定相關(guān)政策和制度
切實(shí)依靠國家的相關(guān)體制和制度,在一定程度上,國家的相關(guān)政策法規(guī)給我國的礦山環(huán)境治理工作提供了路線指導(dǎo),但礦業(yè)行業(yè)法律的缺失、體系的不完善仍是當(dāng)前需要迫切解決的問題。國際上一些國家在礦山環(huán)境治理方面的體制制度建設(shè)有一些值得我們借鑒的地方。比如,澳大利亞是一個(gè)重要的礦業(yè)大國,其在礦山環(huán)境恢復(fù)方面領(lǐng)先國際,從其礦山環(huán)境治理和恢復(fù)的經(jīng)驗(yàn)上看,依靠國家的相關(guān)體制和制度是實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的重要保障。近年來,我國也逐漸開始重視與礦山環(huán)境治理相關(guān)的制度和體制建設(shè),如在2005年和2007年,國務(wù)院和國家環(huán)??偩址謩e出臺了《關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作的決定》和《關(guān)于開展生態(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見》,兩個(gè)文件都強(qiáng)調(diào)了建立礦山生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的必要性。在國家指導(dǎo)意見的推動(dòng)下,我國的礦山生態(tài)補(bǔ)償體制正在建設(shè)完善中,該體制的最終實(shí)現(xiàn)將帶給我國礦山環(huán)境的恢復(fù)治理一個(gè)很大的加速度。此外,抵押金制度是礦業(yè)大國澳大利亞政府制定的、旨在促進(jìn)被礦山開采破壞地區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的一種強(qiáng)效措施。就我國礦山環(huán)境治理的現(xiàn)狀來看,將礦山環(huán)境治理恢復(fù)的保證金納入礦山開采許可證制度,不僅可行,而且還能進(jìn)一步確保礦山環(huán)境治理的資金來源。
放開“無形手”——將礦山環(huán)境治理納入市場機(jī)制
明晰礦山環(huán)境治理的產(chǎn)權(quán)。將礦山環(huán)境納入市場機(jī)制,就是指礦山環(huán)境治理的市場化,即采用市場經(jīng)濟(jì)手段治理環(huán)境污染,其目的是實(shí)現(xiàn)污染治理設(shè)施的社會(huì)化投資、專業(yè)化建設(shè)、市場化運(yùn)營、規(guī)范化管理。要實(shí)現(xiàn)市場化,最基本的一點(diǎn)就是要做到產(chǎn)權(quán)明晰。在我國,生態(tài)資源的使用權(quán)、所有權(quán)和治理權(quán)是分離的,礦山企業(yè)在開采礦產(chǎn)資源時(shí),并沒有將礦山環(huán)境資源納入企業(yè)運(yùn)營成本中,礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)行為所引發(fā)的環(huán)境問題轉(zhuǎn)實(shí)際上被轉(zhuǎn)嫁給了他人和社會(huì)。這是不符合市場經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)則的。因此,必須要對礦山所有權(quán)、使用權(quán)和治理權(quán)歸屬進(jìn)行明確限定。在市場環(huán)境下,要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)權(quán)明晰,就應(yīng)在下放使用權(quán)的同時(shí),明確會(huì)造成環(huán)境問題的責(zé)任主體以及環(huán)境治理成果的受益主體,這兩個(gè)主體的確定意味著責(zé)任主體作為日后礦山環(huán)境治理的主要責(zé)任人的生效,也意味著受益主體成為日后礦山環(huán)境治理主要受益人的生效。發(fā)展市場主體,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。
發(fā)展市場主體,是指要大力發(fā)展直接從事環(huán)境治理、資源性生產(chǎn)的企業(yè)。現(xiàn)階段,要想進(jìn)一步推進(jìn)礦山環(huán)境治理的市場化步伐,就需要不斷吸引有實(shí)力的礦山環(huán)境治理的投資企業(yè)主體,不斷培育有能力的施工企業(yè)主體。只有具備了足夠的市場主體,才能為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營奠定良好的基礎(chǔ)。礦山環(huán)境治理的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營是當(dāng)前我國礦業(yè)恢復(fù)青山原貌的有效途徑。筆者認(rèn)為,要實(shí)現(xiàn)最終的產(chǎn)業(yè)化,需要從以下幾個(gè)方面著手:一是遵照現(xiàn)代企業(yè)制度建立產(chǎn)權(quán)明晰的新型企業(yè),實(shí)現(xiàn)權(quán)責(zé)分明、政企分開,為完全市場化提供良好的前提。二是加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營過程中的法律和制度建設(shè),只有用完善的法律體系來保證產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施,礦山環(huán)境治理的市場化才能夠早日實(shí)現(xiàn)。三是建立礦山環(huán)境管理系統(tǒng)。相信通過以上措施的實(shí)施,礦山環(huán)境產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營定能幫助我國的礦產(chǎn)資源開發(fā)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的“雙豐收”。
拉攏“好幫手”——加大礦山環(huán)境治理技術(shù)的研發(fā)使用
綜觀國外礦山環(huán)境治理成績斐然的一些國家,筆者發(fā)現(xiàn),其通常采用的治理技術(shù)有3種,即傳統(tǒng)工程治理技術(shù)、生物工程治理技術(shù)和生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。在礦山環(huán)境治理中,傳統(tǒng)工程治理技術(shù)是最基礎(chǔ)性的,生物工程治理技術(shù)是應(yīng)用性的,生態(tài)恢復(fù)技術(shù)則是恢復(fù)性的,從這個(gè)意義上看,這3種技術(shù)是有著內(nèi)在聯(lián)系性和邏輯性的礦山環(huán)境治理中不可或缺的有效步驟。但就我國的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看,傳統(tǒng)工程治理技術(shù)和生物工程治理技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛;而生態(tài)恢復(fù)技術(shù)由于部分政策上的原因和技術(shù)條件的限制,真正實(shí)現(xiàn)的案例不多。傳統(tǒng)工程治理技術(shù)。傳統(tǒng)工程治理技術(shù)是礦山環(huán)境治理過程中應(yīng)用最廣泛的技術(shù),主要包括地質(zhì)體加固、巖土體補(bǔ)強(qiáng)、地質(zhì)體改造及水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)改造修復(fù)等技術(shù)。
篇10
【關(guān)鍵詞】生態(tài)護(hù)坡;跌水;減(防)滲;沖刷
水是一切生命的源泉,是人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)中必不可少的物質(zhì)。在人類社會(huì)的生存和發(fā)展中,需要不斷地適應(yīng)、利用、改造和保護(hù)水環(huán)境。水利事業(yè)隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展而不斷發(fā)展,并成為人類社會(huì)文明和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。但由于傳統(tǒng)水利由于更注重功能性的一面,而忽視了對自然生態(tài)環(huán)境的影響。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城鎮(zhèn)化及工業(yè)化的不斷推進(jìn),對河流的索取增加,使河流中生物生長環(huán)境及自然生態(tài)遭到破壞。
上世紀(jì)80年代以來,北京一直水資源緊缺,為了滿足城市用水,三家店以上永定河水幾乎全部引入市區(qū),使三家店以下70多公里的河道長年斷流,河道兩邊土地沙化,近些年永定河沙石采盜,致使河道內(nèi)溝壑遍布,河床,每到冬春季節(jié),西北風(fēng)順河道而下,京城頓時(shí)風(fēng)沙彌漫。由于根本無水補(bǔ)給永定河,加上人口劇增及工業(yè)用水等,嚴(yán)重超采地下水,北京西部地區(qū)第四紀(jì)地下水已經(jīng)全部枯干,永定河的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)受到嚴(yán)重破壞。因此,采取生態(tài)技術(shù)措施對河道生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)迫在眉睫。
本文以北京市永定河山區(qū)河道生態(tài)修復(fù)工程為例,通過采取先進(jìn)的生態(tài)技術(shù)及材料,如生態(tài)護(hù)坡、生態(tài)型跌水、生態(tài)減防(滲)等,達(dá)到恢復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)的目的。
1、永定河山區(qū)河道生態(tài)修復(fù)工程概況
永定河古稱渾河、無定河,是北京地區(qū)最大河流,海河五大支流之一。永定河發(fā)源于山西省寧武縣管涔山,流經(jīng)內(nèi)蒙古、河北,經(jīng)北京轉(zhuǎn)入河北,在天津匯于海河至塘沽注入渤海。上游黃土高原森林覆蓋率低,水土流失嚴(yán)重,河水混濁,泥沙淤積,日久形成地上河。河床經(jīng)常變動(dòng)。善淤、善決、善徙的特征與黃河相似,故有「小黃河和「渾河之稱。因遷徙無常,又稱無定河。直到清康熙三十七年(1698),進(jìn)一步疏浚河道,加固岸堤,將無定河改名為永定河。1954年建成蓄水22億多立方米的官廳水庫,才基本控制了上游洪水。二十世紀(jì)七十年代以來,隨著全球氣候變化,永定河流域持續(xù)多年干旱少雨,下游常年處于斷流狀態(tài)。1985 年永定河被國務(wù)院列入全國四大防汛重點(diǎn)江河之一。
永定河流域山區(qū)河道生態(tài)修復(fù)工程由干流生態(tài)修復(fù)工程、支流清水河生態(tài)修復(fù)工程和北部新城(軍莊)生態(tài)修復(fù)工程三部分組成。妙峰山段是永定河干流河道生態(tài)修復(fù)工程的重點(diǎn)河段之一,位于北京市門頭溝區(qū)下葦?shù)殡娬镜杰娗f之間(樁號Y70+610~Y83+200),總長12.59km。妙峰山段的主要來水為下葦?shù)殡娬镜奈菜?,每?0天左右來水一次,流量為38m3/s。由于該段河道來水較少且滲漏嚴(yán)重,大部分時(shí)間處于斷流狀態(tài),水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。
為了解決永定河妙峰山段長年斷流引起的河床、兩岸土地沙化、生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重破壞等問題,擬采用生態(tài)技術(shù)措施對河道進(jìn)行生態(tài)修復(fù),恢復(fù)永定河生態(tài)系統(tǒng),使之達(dá)到有水則清,無水則綠的治理效果。為了實(shí)現(xiàn)永定河生態(tài)恢復(fù)的目的,工程中主要采用了多孔植物生長磚、生態(tài)墻壁磚、生態(tài)魚巢磚和生態(tài)石籠網(wǎng)等新型生態(tài)材料對河岸進(jìn)行了護(hù)砌,為了解決生態(tài)恢復(fù)所必須的水資源問題,在河道內(nèi)新建了多處生態(tài)石籠網(wǎng)緩坡跌水蓄積來水,另由于永定河河底基本為卵礫石層,透水性較強(qiáng),對蓄水區(qū)采取了壓實(shí)壤土和復(fù)合土工膜相結(jié)合的減(防)滲措施。
2、生態(tài)護(hù)坡
本工程采用生態(tài)魚巢磚+生態(tài)墻壁磚+植物生長磚組合的方式對妙峰山段河道進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡,通過建立河岸生態(tài)防護(hù)結(jié)構(gòu),以穩(wěn)定河岸,并進(jìn)一步改善永定河水質(zhì)。
2.1材料特性
植物生長磚:使用一定粒徑(5~31.5mm)的擊碎骨料和高強(qiáng)度水泥為主要材料與混凝土外加劑攪拌,經(jīng)二次振動(dòng)加壓成型工藝制成的無砂混凝土制品,植物根系可透過磚體植生于土壤。主要用于水利工程護(hù)坡。
生態(tài)魚巢磚:使用一定粒徑(5~10mm)的擊碎骨料和高強(qiáng)度水泥為主要材料與混凝土外加劑攪拌經(jīng)二次震動(dòng)加壓成型工藝制成的無砂混凝土制品,具有一般魚類棲息的空間,為不規(guī)則六邊形。主要用于水利工程護(hù)坡、護(hù)腳。
生態(tài)墻壁磚:使用一定粒徑(5~10mm)的擊碎骨料和高強(qiáng)水泥為主要材料與混凝土外加劑攪拌經(jīng)二次震動(dòng)加壓成型工藝制成的無砂混凝土制品,種植孔內(nèi)可種植花草等,砌筑后形成擋墻,為不規(guī)則六邊形??捎糜诠?、市政園林、水利工程等護(hù)坡和護(hù)腳。
2.2設(shè)計(jì)方案
根據(jù)現(xiàn)場情況邊坡護(hù)砌由現(xiàn)狀河底高程開始,護(hù)砌坡度基本維持現(xiàn)狀邊坡的坡度。常水位以下采用生態(tài)魚巢磚和墻壁磚,常水位以上采用多孔植物生長磚,對護(hù)坡基礎(chǔ)開挖后,砌筑漿砌石基礎(chǔ),斷面尺寸為600×500mm,其上碼放兩層生態(tài)魚巢磚(500×500×200mm),坡度為1:1,之上再碼放兩至四層(視地形及常水位而定)生態(tài)墻壁磚(500×500×200mm),坡度為1:1,最后在頂層墻壁磚后邊坡上鋪設(shè)多孔植物生長磚(500×500×100mm),坡度不陡于1:2。生態(tài)磚與土坡之間設(shè)置200g/m2的土工無紡布一層,坡頂設(shè)500×100mm混凝土壓頂一道。墻壁磚內(nèi)和多孔植物磚上覆種植土,魚巢磚給魚類產(chǎn)卵提供所需場所,墻壁磚內(nèi)種植水生植物,凈化水質(zhì)和美化環(huán)境,植物生長磚坡面播撒草籽使邊坡自然綠化,岸頂根據(jù)景觀需要栽種行道樹。護(hù)坡斷面設(shè)計(jì)見圖1-1。
圖1-1 生態(tài)護(hù)坡斷面示意圖
通過生態(tài)魚巢磚、墻壁磚和植物生長磚等不同組合進(jìn)行岸坡護(hù)砌,有效形成了河川生態(tài)鏈和陸地生態(tài)鏈,為自然生態(tài)復(fù)原提供了通道,同時(shí)也形成治水和親環(huán)境能力的新概念型河川護(hù)岸。
3、生態(tài)石籠網(wǎng)跌水設(shè)計(jì)
妙峰山生態(tài)修復(fù)工程位于下葦?shù)殡娬镜杰娗f之間,沿途經(jīng)過下葦?shù)榇濉⒍〖覟┐搴完惣仪f等,河道沿線有G109國道和S209省道,也是人類活動(dòng)相對頻繁地區(qū)。該區(qū)間主要來水為下葦?shù)殡娬镜奈菜S捎谠摱魏拥乐挥忻}沖來水,其余時(shí)間基本斷流,為增強(qiáng)該河段的生態(tài)特性,改善河道的整體生態(tài)環(huán)境,只有采取措施,蓄積現(xiàn)有的電站尾水,才能給生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)提供保障。
本工程在河道內(nèi)設(shè)置連續(xù)跌水,形成梯級連續(xù)水面,為了不影響河道行洪,經(jīng)防洪演算,確定每級跌水高為1m,總蓄水容量為26.2萬m3。為滿足河道生態(tài)建設(shè)需要,跌水采用生態(tài)石籠網(wǎng)結(jié)構(gòu),復(fù)合土工膜防滲心墻,下游坡面設(shè)計(jì)為臺階式緩坡型式。
生態(tài)石籠網(wǎng)結(jié)構(gòu)作為新工藝、新技術(shù)、新材料的新型生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu),成功地應(yīng)用于水利工程、公路、鐵路工程、堤防的保護(hù)工程中。較好地實(shí)現(xiàn)了工程結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合。同時(shí)與一些傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)比較起來有其自身的優(yōu)點(diǎn),因此在世界范圍內(nèi)已經(jīng)成為保護(hù)河床、治理滑坡、防治泥石流、防止落石、兼顧環(huán)境保護(hù)的首選結(jié)構(gòu)型式。
生態(tài)石籠網(wǎng)是將抗腐耐磨高強(qiáng)的低碳高鍍鋅鋼絲或5%~10%鋁鋅稀合金鍍層鋼絲(或同質(zhì)包覆聚合物鋼絲)由機(jī)械雙線絞合編織成多絞狀、六邊形網(wǎng)目的新技術(shù)網(wǎng)片。石籠網(wǎng)可根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求組裝成箱籠,并裝入塊石等填充料后連接成一體,其適用于高流速、沖蝕嚴(yán)重,岸坡滲水多之河岸。石籠屬柔性結(jié)構(gòu),對于不均勻沉陷自我調(diào)整性佳。岸面多孔性,石材間之縫隙利于動(dòng)物棲息,植物生長,水面線以上石籠面可利用客土袋植生綠化,符合生態(tài)并滿足安全要求。生態(tài)石籠網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有經(jīng)濟(jì)、施工便捷、可就地取材,填放土壤、碎石及天然級配砂石等優(yōu)點(diǎn),可迅速構(gòu)成擋土或擋水結(jié)構(gòu)體。
為了形成連續(xù)水面,根據(jù)河道縱坡本工程設(shè)計(jì)了29道跌水。跌水采用生態(tài)石籠緩坡結(jié)構(gòu),上游邊坡為1:1,下游為階梯狀,跌水高出河底1m,上游設(shè)1.4m深齒墻。跌水內(nèi)部設(shè)置復(fù)合土工膜防滲心墻,心墻上下游堆砌鉛絲石籠,石籠內(nèi)部填充卵礫石。跌水下游護(hù)底長10~15m,起消能和防沖作用。跌水結(jié)構(gòu)詳見圖1-2。
圖1-2 生態(tài)石籠網(wǎng)跌水?dāng)嗝媸疽鈭D
為此,中國水利水電科學(xué)研究院對本工程跌水處河道抗沖能力進(jìn)行了研究分析,建立垂向二維數(shù)學(xué)模型,計(jì)算流量為38m3/s時(shí),典型河段上1m高跌水前后不同斷面處的流速分布,判斷河底卵礫石覆蓋層沖刷的可能性。利用垂向二維數(shù)學(xué)模型,中國水利水電科學(xué)研究院研究了跌水附近水流沿水流方向和水深方向的流速分布規(guī)律。結(jié)果表明,跌水上游水流流速沿程降低,底層流速低于表層流速,流速沿水深變化平緩。跌水下游存在一個(gè)10~15m左右的高速區(qū),高速區(qū)內(nèi)底層流速仍低于表層,但底部低流速區(qū)較小,中表層高速區(qū)較大。下游距離跌水較遠(yuǎn)處,流速分布受跌水影響較小,流速基本恢復(fù)為明渠流速分布,表層流速大于底層流速。
從沖刷破壞的角度,跌水前水流較為均勻,且流速較低,選擇2.5~4cm粒徑范圍的卵礫石作為覆蓋層即可滿足抗沖要求;跌水后10~15m范圍內(nèi)水流底部流速較高,易于發(fā)生沖刷破壞,設(shè)計(jì)中在該區(qū)域加設(shè)鉛絲石籠護(hù)底;高速區(qū)后流速逐漸降低,根據(jù)河道的坡度與地形特點(diǎn)鋪設(shè)粒徑為4~6cm的卵礫石。
4、河道減(防)滲及沖刷設(shè)計(jì)
蓄水區(qū)雖然有電站尾水補(bǔ)給,但現(xiàn)狀河道河底基本為卵礫石層,透水性較強(qiáng),滲漏嚴(yán)重,電站放水時(shí)間間隔較長,所以每次電站放水,尾水均從該段河道匆匆而過,入滲、蒸發(fā)后流失,徹底改變了河道生態(tài)系統(tǒng)的平衡,再加上人為的偷砂取土,造成河道長年砂石,植被稀少,該段河道內(nèi)存在7處廢棄采砂坑,與門頭溝生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的定位很不相稱。
為達(dá)到形成連續(xù)水面的目的,通過跌水蓄積現(xiàn)有電站尾水的同時(shí),要克服滲漏和蒸發(fā)等問題,逐漸修復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng),減少河道內(nèi)水土流失,形成自然和諧的山水風(fēng)景。因此,采取有效的減(防)滲措施是十分必要的。本工程水面面積為34.2萬m2,減(防)滲面積為37.6萬m2,采用“土/膜”減(防)滲方案解決河道滲漏問題。
“土/膜”即為1/2壓實(shí)壤土減滲+1/2復(fù)合土工膜防滲相結(jié)合的減(防)滲方式。具體方案為:在每兩道跌水之間以中心線為界,上游段采用壓實(shí)壤土減滲,下游段采用復(fù)合土工膜防滲,并做好兩種減(防)滲方式的搭接處理。壓實(shí)壤土減滲層自各段上游跌水至中點(diǎn)位置,經(jīng)滲流計(jì)算,確定減滲層厚度由40cm至60cm漸變;復(fù)合土工膜防滲層自各段中點(diǎn)至下游跌水位置,采用二布一膜形式。河床表層鋪設(shè)30cm厚的天然卵礫石防沖。河道減(防)滲設(shè)計(jì)見圖1-3。
此方案充分結(jié)合了壓實(shí)壤土減滲和復(fù)合土工膜防滲各自的優(yōu)勢,在蓄水區(qū)水位較高時(shí),通過壓實(shí)壤土減滲,既可滿足滲漏要求又補(bǔ)充了地下水,并改善了生態(tài)環(huán)境,當(dāng)蓄水區(qū)水位較低時(shí),通過復(fù)合土工膜防滲,保證了必要的景觀水面和生態(tài)用水。
為了達(dá)到生態(tài)修復(fù)的目的,恢復(fù)河道的自然景觀,需保護(hù)土/膜減(防)滲設(shè)施不被沖刷破壞,設(shè)計(jì)時(shí)考慮在河床表層即土/膜減(防)滲層上鋪設(shè)30cm厚的天然卵礫石,同時(shí)需保證當(dāng)下葦?shù)殡娬拘沽鲿r(shí),30cm厚卵礫石覆蓋層不被水流沖刷,這也是永定河流域山區(qū)河道生態(tài)修復(fù)工程減(防)滲方案成敗的關(guān)鍵問題。為此中國水利水電科學(xué)研究院對永定河山區(qū)河段生態(tài)治理工程河道抗沖刷能力進(jìn)行了分析,主要研究內(nèi)容為:①選取平均粒徑為25mm、50mm、75mm的卵礫石進(jìn)行起動(dòng)流速試驗(yàn),提出不同粒徑卵礫石的起動(dòng)流速。②建立平面二維數(shù)學(xué)模型,計(jì)算流量為38m3/s時(shí),設(shè)計(jì)河段內(nèi)水流的流速分布。根據(jù)流速分布,判斷不同河段上卵礫石沖刷的可能性。
研究結(jié)論如下:在河床的緩坡段、跌水壩前等大部分區(qū)域,回填最小粒徑為2.5~4cm的卵礫石作為覆蓋層可以滿足河道抗沖要求。在河底縱坡較大的陡坡段(縱坡超過0.6%的河段),如2#跌水至4#跌水下游、8#跌水上游至9#跌水、10#跌水至11#跌水下游、14#跌水至16#跌水間,以及23#跌水上游至26#跌水(右支流)等區(qū)域,建議采用較大粒徑的卵礫石作為覆蓋層,粒徑應(yīng)不低于6cm。
同時(shí)計(jì)算結(jié)果表明,設(shè)置跌水后,河道內(nèi)水深明顯增加,流速普遍降低。跌水的設(shè)置既有效地提升了河道的蓄水能力,又減小了河床覆蓋層受到?jīng)_刷破壞的可能性,是提高河道抗沖刷能力的有效措施。
5、結(jié)論
本工程于2010年完成妙峰山段生態(tài)護(hù)坡、跌水、減(防)滲工程的施工并成功蓄水,2010年10月底河道兩岸邊坡草皮及水生植物生長良好,蓄水區(qū)水位正常,12月底蓄水區(qū)已經(jīng)結(jié)冰,冰層厚度大于0.5m,冰層附近生態(tài)墻壁磚及魚巢磚結(jié)構(gòu)良好。
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