生态环境的修复十篇

时间:2023-12-29 17:46:31

导语:如何才能写好一篇生态环境的修复,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

生态环境的修复

生态环境的修复篇1

关键词生态环境 可持续发展 环境修复

文章编号1008-5807(2011)02-153-01

随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展,特别是工业革命以来,人类对自然资源需求水平不断提高,生产强度日益加大,有毒、有害废气物质不断的输入环境,远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题,对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛,许多技术已相当成熟并被广泛应用。

对于污染土壤及地下水的之力来说,由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点,其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域,同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索,形成了一些实用技术,但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染,对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此,近年来,人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上,进一步提出了生态修复的理念,并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索,试图以生态学的原理和方法,在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展,从而达到可持续发展。

一、生物修复―生态修复的基础

生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一,是正在发展中的技术,是生态修复的基础。

目前被广泛认同的生物修复定义,是指微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程,这是狭义的定义。

除了微生物修复外,植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现,赋予了生物修复更广泛的内涵,即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物,甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性,改变重金属的活性或在环境中结合态,通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。

目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。

二、物理与化学修复―生态修复的构成要素

从修复原理来看,物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素,根据污染物的理性性质,通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化―还原、吸附―解吸、沉淀―溶解等物理怪和化学反应,使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常,为了节省环境治理的成本,物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段,近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子,还是工程措施,对于修复生物的生命活动来说,是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来,使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时,也有利于污染物的去除或转化,将极大地提高生物修复或植物修复的效率,这一点对于生态修复来说是至关重要的。

物理与化学修复措施与生物修复的结合,是生态修复必不可少的构成要素,其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中,把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来,才能形成有效的生态修复技术。

三、植物修复―生态修复的基本形式

植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的,其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。

目前,植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面,如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化;池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化;污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。

在污染环境治理中,从形式上来看,似乎主要是植物在起作用,但实际上植物修复过程中,往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素(这些因素可以部分人为调控)等在共同起作用。因而,总的来说,植物修复几乎包括了生态修复的所有机制,是生态修复的基本形式。

利用植物对重金属如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur,多环芳径,石油,化学农药,有机氯溶剂如TCE,废弃炸药如TNT等的修复研究均有报道。

四、污染环境修复标准―生态修复评判基础

污染环境修复标准是指呗技术和法规所确定、确立的环境清洁水平,通过生态修复或利用各种清洁技术手段,使环境中污染物的浓度降低到对人体健康和生态系统不构成威胁的、技术和法规可接受的水平。

近年来,污染环境的修复一直是热点领域。然而,污染环境修复标准的制定远远落后于修复方法的研究,这就很难说清楚环境修复到什么程度才可以认为是清洁的。

在世界范围内,污染土壤修复标准是一个较新的领域,一些发达国家也是刚刚制定玩土壤修复标准。从总体上来看,各国土壤环境质量标准的建立工作,均大大滞后于其大气、水环境质量标准的建立工作;各国污染土壤修复标准的建立工作,又大大滞后于去土壤环境质量标准的监理工作。

我国在土壤修复效果的评价中,一直以土壤环境质量标准为依据,但是依据背景值建立的土壤质量标准并没有给出土壤的去染污允许值,这样对于有一定吸纳污染物能力的土壤资源是一种浪费。

目前,理论和技术上可行的修复技术主要有植物修复、微生物修复、酶学修复、动物修复、化学修复、物理修复和各种联合修复等几大类。有些修复技术已经进入现场应用阶段并取得了较好的治理效果。然而,无论是化学修复、物理修复还是植物修复、微生物修复,都存在着这样或那样的去点,都不能对环境污染进行根治。只有对污染环境实施生态修复,才能彻底阻断污染物进入食物链,才能最大限度地防止对人体健康的损害,从而最为有效地阻止环境的可持续发展。

生态修复是在生态学原理的指导下,以生物修复为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。

五、生态修复―实施与研究展望

在眼前的格局下,可持续发展不失为当代人的一种既明智又沉重的选择。之所以如此,是因为人们已开始正视目前所处的困境。显而易见,倒退回去,甘于守贫,不仅于环境问题的解决丝毫无补,反而加剧生态失衡;安于现状,得过且过,只能在麻木中葬送自己。唯有通过经济的进一步发展,寓环境治理于发展之中,才是修复生态环境,实现人类社会持续发展长治久安的最终出路。

参考文献:

生态环境的修复篇2

一、民族文化差异对生态环境的影响

在我们居住和生活的地球上,是一个拥有众多民族的世界。而各民族之间由于自然环境和历史发展所形成的民族差异和特点,从而导致了每个民族的经济社会发展与生计方式也呈现出各具特色的状况,其对所处生态环境的影响也各不相同,因环境而异。在当今的世界上,单一成分的民族国家都较为少见,绝大多数都是多民族国家。如在亚洲,印度和印度尼西亚境内就拥有100个以上的民族;中国、越南、菲律宾拥有50多个民族;缅甸、伊朗和阿富汗也拥有30多个民族。在欧洲,芬兰、法国、罗马尼亚、保加利亚、英国、西班牙、俄罗斯等都是多民族的国家。在美洲,美国和巴西各有100多个民族;加拿大、墨西哥和阿根廷各有50多个民族;玻利维亚、委内瑞拉、秘鲁、哥伦比亚和智利各有20多个民族。在这些多民族国家中,由于各自的自然经济条件和历史发展背景不同,无论是不同国家或者是同一国家中的不同民族,其经济社会发展和生计方式都呈现出不同国家和民族的个性和特点,对生态环境的影响也各不相同。印度是亚洲国家中的一个多民族国家之一,现有大小民族300多个,分属845种不同的语言和方言。在这些众多的民族中,人口最多的印度斯坦人(Hindustanis),约有1.8亿,占全国人口的28.2%。这一民族主要从事农业生产,其中居住在其国家北部地区的印度斯坦人主要种植小麦、玉米、豆类等,而南部地区的印度斯坦人则以种植水稻、甘蔗、棉花等为主。纺织、刺绣、金属加工等精湛手工艺是印度斯坦人在国内外享有盛誉的手工业。比哈尔人(Bikaris)是印度人口中位居印度斯坦人之后的第二大民族,约有6600万人,占全国人口的10.3%。比哈尔人主要从事农业和畜牧业生产,农作物以水稻为主,山区靠白薯、高粱和豆类等杂粮作生活中的粮食补充。拉贾斯坦人,虽然这个民族在印度只有1400多万人口、占全国总人口仅2.2%,但其国内的生计方式有的从事农业生产,也有的从事商业活动、手工业生产等,多数人以玉米和高粱为主食,日常生活则以素食为主。其他一些民族如孟加拉人(Bengalis)、马拉地人(Marathis)、奥里雅人(iy)、旁遮普人(Panjabis)、阿萨姆人(samese)等,大多从事农业生产,以种植水稻为主,喜食大米、鱼虾等。

印度是一个人口比重较大的国家,现有居民已达10余亿人,全国的一半人口主要居住在恒河流域及沿海地带,这一地域的每平方公里达500~1000人左右,而在北部、西北部和东北部的沙漠地带与高密山区,每平方公里不到10人。为解决贫困人口的温饱问题,从20世纪60年代中期以来,印度除了大力兴建水利设施,进一步扩大灌溉面积外,还积极提高农业生产的现代化水平。具体措施有:一是引进、培育和推广优良品种,如现在的小麦和水稻的高产品种种植面积已达95%以上。二是大幅度增加化肥的施用量,如在印度的旁遮普邦,1960-1961年度,全邦只施用化肥5000吨;1965-1966年度增加到4.6万吨;1968-1969年度全邦平均每公顷种植面积施化肥34.4公斤;1973年旁遮普化肥厂生产化肥164.1万吨,使化肥施用量每公顷增至74.5公斤;1978-1979年度又提高到94.8公斤。三是实行农业机械化,1960-1961年度,旁遮普邦仅拥有拖拉机4935台;1965-1966年度发展到10636台;目前全邦共有拖拉机14万台,全部谷物的种植已实现机械化。现代化农业的高速发展,就旁遮普邦的生活水平提高而言,的确带来了诸多的利益,但由于印度国家的政治体制原因,也出现了一些新的问题,除了印度的社会制度所带来的农村两极分化,广大贫苦农民负债累累甚至丧失土地等以外,更为严重的是生态平衡受到了破坏,影响了农业生产的良性循环,大量施用化肥而造成土壤板结;大量而长期的灌溉从而使地下水饱和,造成土壤盐碱化;农药的大量使用又增加了环境的污染等等。[4]300-302这种由社会经济发展或生计方式而导致的生态环境问题,在其他一些多民族国家中我们还可找到相应的事例。如位于南美洲的巴西对其国内北部地区亚马孙平原国土的开发,这一举措所引起的生态环境问题,同样值得我们反思。亚马孙平原位于巴西北部,背靠安第斯山,面迎大西洋,亚马孙水系流贯其间,形成360万平方公里的冲积平原。由于亚马孙平原地处赤道低纬带,大部分地区的海拔在150米以下,终年高温多雨,热带雨林气候分布广,生物多样性的植被发育十分丰富。区内的深林覆盖率达70%以上,树种繁多,达4000多种,是世界上最大的热带雨林区。对亚马孙平原的国土开发始于战后的20世纪40年代中期,70年代才加快步伐,成为国家经济开发的重点地区。开发亚马孙地区的一个重要前提,是在大肆砍伐森林的基础上实施以下计划:一是修建公路;二是移民开荒,发展农业;三是开辟牧场,发展养牛业;四是发展工矿业。亚马孙平原通过上述开发计划,的确在短期内对当地带来了一定的社会经济效益:⑴亚马孙公路网通过库亚巴和巴西利亚与国家经济重心东南部及南部公路网联成一体,有利于北方经济开发和对外联系,并吸引大批移民到新垦区定居,对巩固北部边陲有很大的战略意义。⑵增加了谷物生产,满足了新迁移民的生活要求。70年代中期的农业移民和垦荒,将土质肥沃的原始森林变成生产水稻的天然粮仓,并取得了显著成效,使这一地区现已移民6000多户,开荒30000公顷。⑶政府依靠亚马孙地区新开垦的马瑙斯自由贸易区的工业发展及本区内开采的铁、铝土、锰、黄金等矿产资源抵偿了沉重的外债。⑷对亚马孙平原中巨大的水能资源和森林资源的开发,为北方经济的发展及钢铁生产提供了重要的能源。

在显著的社会经济效益背后,对亚马孙平原的生态环境也造成了严重的破坏和不利的影响:第一,砍伐大片森林(900万公顷),开辟养牛牧场,得不偿失。亚马孙地区气候湿热,疫病流行,并不利于牛群的生长繁殖;由于土壤生态的脆弱性,森林砍伐两三年后,牧场地力便会衰竭,进而导致更多森林的毁灭。在1965-1979年的15年,巴西政府在亚马孙地区共投资4亿美元资助修建了187个牧场,其结果事与愿违,毁掉价值达77亿美元的木材,换来的仅是每年2500万美元的畜产品,这是一个惨痛的教训。第二,修筑公路的实际经济效益并不大。一方面,巴西是缺油国,使用耗油量大的汽车公路运输与当地的铁路和水路运输相比,其成本要大得多;另一方面,亚马孙公路均为土路,这里常年暴雨,一旦路面养护不善,雨季全然不能通车。第三,毁林开荒发展农耕业和畜牧业,并未达到外来人口在农业地定居的目的,那些从干旱区到湿热区开发农业的移民,遇到了气候湿热、病虫害、草荒、土地开垦后肥力减弱、农作物产量大幅度下降等问题,远比在原故土解决吃饭问题更困难,在此背景下,到70年代已有30%的东北移民又倒流回乡。由此可见,亚马孙地区的农业开发是弊多利少,而预先确定的各项目标基本没有达到。相反,却在社会、经济、生态等方面产生了许多不良的后果。[4]281-285地球作为一个生命体系,它提供给人类社会的生物物种丰富多样,而生物物种间的依存制约关系也十分复杂。但是,人类社会对自然界提供的资源似乎并不领情,在当今世界上不同国家不同民族在直接利用这些生物资源的方式与手段出奇地单一,仅是依靠有限的10多种农作物和20多种家畜家禽,来支撑人类80%以上的生命物质和生物能的供给,而其他的生物资源却置之不理,甚至视为秽物。如果这不是人类对地球生命体系的无知,就是对地球生命体系的浪费。正是因为人类社会的这种无知与浪费,采取单一的方式去利用地球生命体系的物种多样性,从而酿成了人类社会与地球生命体系的严重对立。

生物多样性是指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性,这包括三个层次———遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性。在当代,随着人类社会的演进,与人类相伴度过了数百万年历史的生物物种,有的在地球上已经消失了,由于受到人类活动的挤压,有的种群规模受到挤压,而植物群落极度萎缩,有的物种甚至处于濒危境地。与此同时,人类社会驯化的农作物和家畜家禽,其生物特性高度特异化,抗病免疫力也急剧下降,一旦离开了人类社会的抚育就难以存活,有的不得不依赖药物去维持其正常生产,但这些药物的使用对人类的身体已经造成了无法预料的伤害。随着都市化的迅猛推进,对生态环境的人为过度干预,如农田的扩大,工厂矿区的拓展,等等。使得原有生态系统和景观的多样性受到了威胁。这给人类的生存环境造成了难以逆转的生态灾变。面对这一严峻的形势,1992年联合国环境与发展大会通过了《保护生物多样性公约》,这是人类文化自觉的一种表现,力图通过对人类行为的规约来实施对生物多样性的保护。用该公约来约束各国的行动,以维护地球生命体系中物种多样性的延续。但是,事过20余年,我们来检视该公约执行的成效时,却令人堪忧,生物多样性并没有因为公约的出台而丰富起来,反而正在减少。关键的原因在于,世界各国的国情不同,文化不同,不同国家对待这一公约的反应和采取的行动各不相同,不同国家在其间所获得的眼前利益不同,有的国家甚至断然拒绝在公约上签字。因为生物的多样性延续靠的是生物间的相互依存与相互制约,这种依存制约关系的复杂性,单靠人力去维持濒危生物的物种延续无济于事。因为文化的力量没有被激发起来,文化的规约仍然被强权霸权所抹杀。这就难怪世界上虽然有这个公约来唤起世人的生态意识,但它的好处却被不同的文化霸权所分割,因此,若想凭借这一纸公约去解决人类利用资源的局限性与多样性的矛盾,显然不是什么良方解药。

二、多民族国家生态环境修复的差异性

对于生态环境的修复,世界上各个不同的国家从自身的国情出发制定了相应的政策措施,本文分别就美国、澳大利亚、印度等国家以不同方式开展生态修复的举措,进而深化对这一研究思路的理解。美国不仅是一个移民国家,而且还是一个多民族的国家。在美国的现代居民中有100多个民族成份,其分别由三个部分组成,即美利坚人、未被同化的移民集团和原来的土著人。由于美国的民族众多、土地的权属关系十分复杂,对生态环境的修复方式则具有明显的“美国模式”特色。从20世纪70年代开始,美国就已经启动了生态系统管理的相关项目,目的在于对那些已经或即将受损的生态系统加以修复。如在公共荒原区协会的资助下,美国密歇根大学自然资源与环境学院的雅妃教授领导的研究小组对美国的生态系统管理项目进行调查和研究,编制出美国有关生态系统活动的详细名录,试图为美国农业部森林局、国家公园局、土地管理局等公共机构提供信息,使之更好地实行生态系统管理,对所辖土地的管理应充分考虑到生态修复的时间和空间尺度,同时也为面临当地环境挑战的个人、组织、机构或企业在从各地生态系统管理中借鉴一些宝贵的经验。项目的目标依次为保护或保持生态系统、修复生态系统、取得利益相关者的支持、维持或改善区域经济、提出生态系统管理指导方针等。为了保证管理措施对生态系统的修复具有预期效果,充分调动各种各样的土地所有者参与设计和实施项目活动,从而促进与生态系统功能和结构相协调的人类土地利用,包括采用创新式农业技术、减少土壤侵蚀战略、木材管理系统的知识等等。[5]印度不仅是南亚最大的国家,而且也是世界上森林资源最丰富的国家之一,但由于这里的各民族长期以来对森林资源的过度利用,致使森林资源迅速减少,并出现了林地退化和水土流失等现象。为了推动森林的管理和生态的修复,1991年6月1日,印度政府公布了发展联合森林经营的框架,针对国有退化林地确定以利益共享为基础的联合森林经营机制,其主要目的是通过森林的保护和修复来确保环境的稳定和维持生态平衡,同时又能提供小型林产品以满足乡村中各族人民对少量木材的需求。在印度的宪法中,保护环境被奉为神圣职责,并将其确定为国家及全体公民的责任。在生态修复与保护的方式上,印度目前以三种社会林业的形式来加以实现:一是乡村片林,即在乡村公有土地上生产村民所需要的林产品。二是联合森林经营,即指当地各族人民参与国有退化林地的修复活动,并借此以现有森林来满足乡村居民的需求。三是生态开发,即通过开展其它开发活动来提高当地居民的经济地位,以此削弱其对森林的依赖性。

[6]澳大利亚也是一个多民族的国家,这里的生态独特、生物多样性丰富。但随着城市化速度的加快与程度加深,尤其是进入21世纪以来,国内经济增长很快,农业、制造业、能源生产、矿业和运输业对自然资源利用的持续扩大,以致对生态环境造成了巨大的压力,这一严峻趋势促使国家新的生态环境政策纷纷出台,而参与决策的政府部门、企业、个人和社会团体也采取了相应的行动措施。为了将更广泛的可持续性战略步骤转化成对自然资源的有效管理,澳大利亚采取如下具体的方式:第一,为了遏制威胁生态系统和生物多样性的消极势头,已经通过加大现有计划的步伐,以及推行新的创新机制来保护已经划定为各类保护区内外的生物多样性,同时结合联邦、州和领地及当地政府的工作,限制农业、制造业、能源生产、矿业和运输业等行业对自然资源的过度利用,以缓解生态环境的压力。第二,进一步划清各类保护区内外的动植物栖息地范围和充分调查保护区内物种群体数量,将其目标量化,强化措施与目标管理成效。如在实施保护的过程中,充分考虑到扩大资金的来源渠道,包括采取对收购和保护协定投资等多种方式,从经费上全面落实对保护区的实际性管理。其具体工作表现在如下三个方面:一是从生物多样性管理的基础知识上,开展对保护系统的编目、检测和开发工作;二是将生物多样性目标渗透到非保护区土地(如租赁土地和自由保有土地)的管理中,使得保护区域与非保护区域形成对接,与非保护区的民众之间确立保护权、契约和管理协议等,以实现整体性的保护。三是与所在地民众密切合作,以立法的形式将属于当地人所有和管理的14%的领土纳入到生物保护计划,分明权责利;四是将保护区内的农业、林业和渔业活动的目标具体化,以使可持续利用,让当地人从中获得实惠,而积极参与到生物多样性与生态环境保护的行列中来,把保护生态环境当做自己的使命。第三,在具体的环境修复手段上,澳大利亚对生态系统进行管理的有效措施有:一是加强生态环境政策的效力;二是在经济决策中考虑到生态环境;三是实施生态可持续发展战略;四是在矿业中纳入生态环境方面的考虑。此外,还对生态系统管理方面进行了立法,制定了相关的法律法规,如制定了《环境保护和生物多样性保护法》、《水资源法》、《土壤保持和土地保护法》、《牧场管理和保护法》、《林业法》、《渔业法》、《国家防火法》、《动植物防治法》、《本地植被法》、《荒地保护法》、《国家公园和野生动植物法》等。[7]以上这些举措对这些国家所处生态环境的修复发挥了重要的作用,维护了这些国家生态环境的安全,但也呈现出不同国家民族文化的差异性。这种具有文化差异性的生态环境修复措施,给其他多民族国家的生态修复提供了可资参考的借鉴。

三、特定文化下的生态修复

我们认为,生态修复是一个极为抽象的理想目标,在具体的实施过程中,如果不能将这一目标具体化,生态修复也就没有了特定的对象,这样的生态修复就不具有任何实际意义。因此,在实施生态修复时,必然需要将其具体化。在当今的地球上,人类是靠文化的分野而存在,不同文化下的民族对生态安全的理解不尽相同,对生态资源的要求与利用也不尽一致。因此,可能采取的生态维护与生态修复的措施也互有差别。可以说,任何具体的生态修复,都具有明确的文化内涵。如果忽略了文化的存在,具体的生态修复就无从谈起,也就是说,生态修复乃是特定文化的产物。当代人类所面对的生态危机,是人类不同文化对其所处环境持续作用的结果,也是其文化长期偏离其环境累加起来而酿成的灾祸。从这一点来说,特定的生态失衡,那是特定文化的失衡。因此,如果不能对生态失衡乃至生态灾变的所属文化展开讨论,那么,其生态灾变所引发的后果究竟应当由哪些民族承担责任,各自承担什么样的责任,均无法具体认定。目前,人类社会关注的头等生态问题,就是全球气候变暖,以及由此导致的海平面上升和温带草原的日趋干旱。生态学家通过他们惯用的研究方法得出结论,认为全球气候变暖是二氧化碳的排放量过大导致的结果。但是,我们需要追问的是,这个责任应该由谁来负呢?是谁在排放过量的二氧化碳,这样的事实至今无法裁定。即使有些机构勉强做出了裁定,因为霸权话语的存在,这样的裁定无法让相关的民族心服口服。我们知道,当今生存在地球上的所有民族几乎都是靠燃烧生物能源获取热能,不论是石化能源的直接使用者,还是在其消费中的受益者,无不在排放二氧化碳。有了这样的资料,以至于那些认定机构由此做出裁定,由二氧化碳排放引起的全球气候变暖、生态失衡,地球上的每个民族都有责任,都应该来承担这份责任。

但是,从生态人类学的视角出发,做进一步分析,我们就会发现,其实在地球上的各民族的人均二氧化碳排放量不可同日而语,其差异大得惊人。可以说,西方工业民族人均二氧化碳的排放量,大大超过非洲狩猎采集民族的数百倍,甚至上千倍。如果不能将这样的差异事实进行说明,而认为所有的民族都排放二氧化碳,因而均担其所造成的生态失衡责任,显然有失公道。就是今天排放二氧化碳最多的国家美国至今仍未在“京都议定书”中签字,一直以自身利益为理由拒绝减少二氧化碳的排放,而不愿意承担起相应责任。这样的争议,在国际大会上多次被提出讨论,但美国至今依然唯我独尊,我行我素,不愿意放弃从中获得的好处。我们知道,全人类要形成这样的共识,人类以文化分野为民族差异这一客观存在一直在困扰着人们的思维,在西方话语霸权下,以所谓的“人权”为幌子来抹杀人类文化事实体系的差异性,进而宣称生态失衡生态灾变的后果需要人人均担其责。但是,生态人类学告诉我们,在地球上复杂的生态系统中,各民族的文化运作仅是其中的一个有限部分,并且各种文化参与运行的内容和方式互有区别。如果这样的基本事实得不到确立,这就必然导致不同文化在围绕温室气体排放这一具体项目上的责任关系无法理顺。在这样复杂的背景下,要达成共识,有点望梅止渴之感。世界各民族无不是围绕着对自然资源的消费而获得延续与发展,并且在对资源的利用过程中还存在着相互的牵连性。就以化石能源的消费为例,不仅大量使用化石能源的民族获得了发展的机会与空间,而且那些产出化石能源并出售的民族也在从中获利。当然这里也存在一个获利是否合理的问题,但无论如何,产出石油的民族也不能说在二氧化碳气体的排放上毫无责任。此外,发达民族通过对化石能源的大量消费所生产的产品,通过市场扩散到其他民族中,其他民族也分享到了这种产品的便利,那么这些从表面上没有与化石能源有直接关系的民族需不需要承担间接的责任等等,这样的问题,至今仍然没有一个合理的解决方案,仍然是公说公有理,婆说婆有理。总之,就全球化石能源消耗对环境所负责任来说,其责任不均,责任大小、直接责任、间接责任等难以厘清。在讨论各民族面对同一内容的生态失衡时,应该如何分担责任,则是一个十分艰难的事。当代面对生态失衡的另一个热门话题,就是全球森林面积萎缩的问题。我们知道,推动森林扩大肯定具有生态效益,但其所形成的生态效益却无法在各民族间均等分享。诸如对于处在江河上游的民族而言,森林面积扩大意味着上游居民的牧场和农田要压缩,一旦压缩了牧场和农田,其正常的生计就会受到影响,其生活质量就会下降。

生态环境的修复篇3

关键词生态环境可持续发展环境修复

随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展,特别是工业革命以来,人类对自然资源需求水平不断提高,生产强度日益加大,有毒、有害废气物质不断的输入环境,远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题,对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛,许多技术已相当成熟并被广泛应用。

对于污染土壤及地下水的之力来说,由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点,其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域,同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索,形成了一些实用技术,但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染,对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此,近年来,人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上,进一步提出了生态修复的理念,并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索,试图以生态学的原理和方法,在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展,从而达到可持续发展。

一、生物修复—生态修复的基础

生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一,是正在发展中的技术,是生态修复的基础。

目前被广泛认同的生物修复定义,是指微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程,这是狭义的定义。

除了微生物修复外,植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现,赋予了生物修复更广泛的内涵,即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物,甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性,改变重金属的活性或在环境中结合态,通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。

目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。

二、物理与化学修复—生态修复的构成要素

从修复原理来看,物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素,根据污染物的理性性质,通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应,使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常,为了节省环境治理的成本,物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段,近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子,还是工程措施,对于修复生物的生命活动来说,是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来,使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时,也有利于污染物的去除或转化,将极大地提高生物修复或植物修复的效率,这一点对于生态修复来说是至关重要的。

物理与化学修复措施与生物修复的结合,是生态修复必不可少的构成要素,其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中,把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来,才能形成有效的生态修复技术。

三、植物修复—生态修复的基本形式

植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的,其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。

目前,植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面,如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化;池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化;污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。

在污染环境治理中,从形式上来看,似乎主要是植物在起作用,但实际上植物修复过程中,往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素(这些因素可以部分人为调控)等在共同起作用。因而,总的来说,植物修复几乎包括了生态修复的所有机制,是生态修复的基本形式。

利用植物对重金属如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur,多环芳径,石油,化学农药,有机氯溶剂如TCE,废弃炸药如TNT等的修复研究均有报道。

四、污染环境修复标准—生态修复评判基础

污染环境修复标准是指呗技术和法规所确定、确立的环境清洁水平,通过生态修复或利用各种清洁技术手段,使环境中污染物的浓度降低到对人体健康和生态系统不构成威胁的、技术和法规可接受的水平。

生态环境的修复篇4

[论文摘要]开展生态修复研究与实践,应理清环境、生态、环境生态、生态恢复、生态建设、生态工程等与之相关的一些概念及 科学 内涵,避免概念上的混乱。我国的生态工程与国外的环境生态修复和生态恢复有较大差别,将生态学应用于农林水等生产领域,是我国生态工程研究与实践的突出特点。流域生态修复是今后生态修复的 发展 方向,水土保持工程是建设项目生态修复的主体;当前亟待开展生态修复机理、生态修复潜力、生态修复指标体系等方面的研究。

在人与 自然 和谐相处,人口、资源和环境协调发展战略思指导下,水利部提出了“加强封育保护,充分发挥生态自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生态修复试点启动后,各地因地制宜,采取措施,加配套,积极开展封山禁牧、轮封轮牧,努力探索和 总结 生态修的技术和经验。生态修复已为水土保持工作者所熟知,但其学涵义及有关问题尚待明确和研究。现对生态修复的若干关概念、理论及有关问题作一讨论,以期达到抛砖引玉之目的。

1 生态修复相关的重要概念和理论

1.1 环境与生态

广义上讲,环境是人以外的一切事物的总和,如 现代 人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲,环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态,是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学,研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学,而后者尤为重要。

1.2 生态环境与环境生态

生态包括环境,“生态环境”的说法是不科学和难以理解的,可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态,准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复,故不能称为生态环境修复。

环境虽然是无机的,但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境,本身是生物体或生物群体周围的整体状况,只有应用生态学原理研究、认识和理解环境,才能更有效地解决环境问题,这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解,但环境生态学无疑是科学的,他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。

1.3 干扰与生态演替

自然界发生的大大小小的事件,如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等,改变着生态系统的结构与功能,这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化,旧的环境和物种破坏了,新的环境和物种又会产生,并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下,自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段,这称为生态内因演替。演替的结果,最终会出现一个相当稳定的生态系统状态,这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征,顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变,称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展,而干扰使演替进程发生变化,严重时,如人类大规模活动,则使生态系统向相反方向演替,这称为逆序演替。生态修复就是使被干扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。

1.4 生态稳态与生态阈值

生态系统不是绝对平衡的,而是永恒地发生着演替,旧的平衡打破了,新的平衡就会产生,当演替到顶极状态时,在很长时间内将处于相对稳定状态,即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态,称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力,在干扰作用下虽不断地振荡和变化,但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时,系统将发生质变、崩溃,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值,才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期,并确定合理的修复指标。

1.5 人与自然共生理论

人与自然共生和和谐相处,是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分,不是其对立面,脱离生态 规律 的自然改造,损害了自然生态系统,必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。f.vester基于共生现象的研究,总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究,生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。

2 国外的环境生态修复与生态恢复

修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程,修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。

2.1 环境修复与环境生物修复

环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段,以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染,1989年对exxon val-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划),从而出现了环境微生物修复技术,后来出现了环境植物修复技术,最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物,并使之无毒化和无害化。

2.2 环境生态修复

20世纪60年代,美国生态学家h.t.odum提出生态工程概念,受此启发,欧洲一些国家尝试应用研究,并形成所谓“生态工程工艺技术”,实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的 发展 ,90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念,并通过选择特殊植物和微生物,人工辅助建造生态系统来降解污染物,这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性,该技术至今还不成熟,国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复,最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。

2.3 生态恢复

生态环境的修复篇5

关键词:生态修复技术;现代园林艺术;应用

我国一直在研究有效解决环境资源以及水土流失问题的方法,生态修复技术实质上是一种结合实践总结得出的有效方法。将生态修复技术应用在现代园林艺术中,可以找到其中存在的问题并探索其原理规律,从而实现最佳的生态修复状态。

1 生态修复技术概念

当前,我国管理园林的相关人员进行了自然的规划以及设计,整个过程始终遵循基本的生态修复理念。在构思以及规划之后,应用合理以及科学的生态修复技术进行设计,设计内容主要包含以下3个方面:①在修复自然生态环境的同时,需要保障生态自然体系的和谐性以及稳定性。②在修复自然生态环境的过程中,需要保障生态自然体系拥有多样化的自然物种,维持均衡的生态体系。③需要更加合理化地规划自然环境结构,合理地调配好存在于生态自然环境中的各种生物,较好地维持自然生态之前的风貌,防止发生环境衰退等问题。为了让生态保持均衡状态,恢复和谐的自然生态环境,就应遵循相关的科学管理原则,树立可持续发展的理念,更好地改善遭受破坏的生态环境,并且在恢复生态环境的基础之上,有效地发展以及提升自然环境。

2 生B修复技术在现代园林艺术中的应用

2.1 生态修复技术与现代园林艺术的关系

随着经济的飞速发展以及工业化进程的加快,城市园林的设计与建设也日益增多。我国园林艺术逐步提出“城市园林生态化”这一理念,但是随着资源过度地开发和环境破坏程度的增加,使得现代园林环境不断恶化,因此,生态修复技术应运而生。

2.2 应用时遵循的原则

一方面,更加全面地看待生态环境问题,在规划环境的过程中,不仅需要考虑规划的方法以及原理是否符合实际状况,还需要更加密切关注以及重视当前的设计项目,项目设计的理念需要和国家政府的理念保持一致,同步发展环境。

另一方面,可以增加绿化面积,提高修复生态水平。目前,全球气温正处于持续上升的状态,但是植物借助光合作用能够将空气中的CO2转换为O2,因此,增加绿化面积具有十分重要的作用。绿化面积的大小和生态修复的水平有着紧密联系,然而由于我国近年来利用土地的面积越来越多,亟需找到有效方法扩增植被绿化面积。

与此同时,在规划植物的过程中,管理人员可以借助空间优势完成这一目标,合理分布空间以及分配植物,增加绿化面积。此外,针对不同环境状况可以应用合理的措施,在修复生态环境时,设计者应针对规划的不同类型采取不同的修复措施。例如,居民区、工业园区以及街道绿化等,在规划设计街道时,不但需要考虑生态修复效果,还需要考虑到城市的整体视觉效果,以此制订更加合理的设计方案。在规划设计工业园区时,需要针对环境污染等实际问题,制定有效的解决措施。在规划设计居民区时,需要构建和谐氛围以及减少环境污染。

2.3 具体的应用方法

在开展实施修复现代园林艺术前,首先应熟练掌握生态修复技术应用特点,使得其更加符合实际要求。在现代园林艺术中,有效应用生态修复技术的具体方法有以下3个:

2.3.1 排水方面。当前很多绿化主要是借助排水设备以及地表排水发挥其排水功能。在规划排水设施的过程中,一般会种植大量植物,以缓解水流对地面的影响。在铺设排水设施时,需要在适当的位置应用挡水工具或种植铺地植物,降低水流速度,更加有效解决出现的问题。

2.3.2 水景护坡方面。实际操作过程中,就是在水景护坡中增加能够靠边岸的水面,借助护坡以及驳岸更好地保护坡面。护坡上一般选用各种性能的植物进行栽培,避免出现水流渗入等不良状况。

2.3.3 设置道路方面。一般选用多种防护效果较好的植物进行混栽,可以避免出现水土流失的情况,以更好地保护路面。

生态环境的修复篇6

XXX市矿场资源丰富,前期矿山资源开采相对粗放、无序,导致生态环境破坏相对严重,生态修复起步晚、进程相对滞后。目前矿山生态修复的方法有稳定化处理法(包括物理、化学方法)和生物修复法(直接植被、覆土植被)两大类。现阶段主要采用的是物理方法与生物修复法结合方式进行,首先在生态重建的前期,采取物理方法对场地的稳定性处理、后采取熟土覆盖、采矿场的填埋等方式创造生态修复条件,后期采取生物修复法进行植树种草等方式进行植被恢复。我市矿山大多采取最简单、成本最低的直接植被或直接覆土植被的方法进行生态修复,其中直接植被成活率低,恢复时间较长,一般需要10-20年,覆土植被成活率高,是一种行之有效的常见生态修复方法,更易被大多数矿山企业采纳。

一、调研我市矿山生态修复工作开展情况

(一)工作开展情况

近年来,我市不断加大矿山修复和综合整治力度,建立市级领导巡山责任制,市级领导定期、不定期逐矿实地检查,将矿山生态该修复列为全市34项重点工作之一,建立了矿山修复及综合整治联席会议制度,市委、市政府主要领导多次实地调研、听取专题汇报、安排部署工作,深入解剖问题,破解整治难题。出台了《XXX市露天矿山综合整治三年行动计划》,做到责任到人,跟踪到位和落实到位,市有关局委落实分包县(市、区)督导制度,实行驻地督导、捆绑问责。全面落实“三级”包矿、“两级”包片责任制,实现无死角管控,开展联合督查,建立问题整改台账,持续跟踪问效,确保取得实效。

按照“取缔关闭一批、停产整治一批、修复绿化一批”思路,实行露天矿山“一矿一策”,分类治理。目前,我市共有73座露天矿山,其中有23座处于原始地貌未开采,6座在生产,44座停产进行生态修复整治。采取覆土植被方式现已完成10座露天矿山生态修复,完成治理非法开采、关闭及废弃露天矿山50处;对全市55处采矿废石废渣等固体废弃物,通过移除、覆土绿化、浇水喷淋等方式进行综合治理,已完成治理27处;全市共完成恢复治理面积3.1万余亩,植树290.5万余株,累计投入3.67亿元;对短期内无法综合利用的废石废渣,特别是煤矸石山,开展环境影响和安全评估,坚决防止环境污染、土地损毁和产生安全隐患。

(二)取得的成效

我市不断创新工作方法,其中,XXX县实施“区内修复、区外补偿”双轨制,要求所有持证生产矿山矿区内无条件修复,矿区外延500米无条件修复。同时常绿树种必须在80%以上,成活率必须在70%以上。目前已累计完成恢复治理(含生态补偿区)2.16万亩,植树200余万株,其中区内修复523亩,无主坑口修复632亩,区外补偿20452亩,区内和无主坑口修复率85.2%。XXX县坚持把绿色发展理念融入绿色矿山建设工作中,按照“谁开采、谁保护”“边开采、边治理”原则,督促企业结合环境影响评价报告、地质保护保护与土地复垦方案、水土保持方案等要求,落实矿山地质环境恢复治理主体责任,对全县14座持证矿山进行综合治理,总治理面积2406亩,植树14.86万株,硬化道路1020米,投入资金4900万元。通过铁腕治矿、铁腕治污,全县矿区生态环境明显改善。

2019年4月21日,“生态文明媒体行”采访团到我市进行专题报道,27家媒体已累计刊发各类正面宣传报道200多篇。4月29日,省自然资源厅在我市召开现场会,来自14个地市和72个县(市、区)的202余名代表到XXX县、XXX县进行现场观摩,对我市的工作给予充分肯定。

二、矿山生态修复中存在的困难和问题

矿山生态修复是一个长期、漫长的过程,目前存在问题较多,主要有在以下几个方面。

(一)历史欠账多。处于停产整治的露天矿山较多,在落实环境影响评价报告、地质环境保护与土地复垦方案、水土保持方案等方面,历史欠账过多。

(二)整治资金不足。矿区生态环境恢复是一个系统工程,需要大量的资金投入,矿山企业积极性不高,只有少数上规模、有实力的矿山企业能积极履行生态修复义务,多数矿山企业整治速度缓慢。因历史原因还有很多无主矿山需要属地政府来“买单”,市、县、乡政府财力有限,治理投资短缺,严重影响了全市矿山地质环境治理工作。

(三)破解难题办法少。大部分县(市、区)对无责任主体的露天矿山的治理还存在畏难情绪,整治模式和资金来源单一,缺乏对新机制、新模式的探索和创新。由于人、财、物等因素制约,相关职能部门的人员配备和技术装备无法满足矿山整治工作的新需求,矿山地质环境监管工作的制度化、信息化和社会化等有待提高和完善。

三、对矿山生态修复治理工作的建议

(一)加快整治进度。督促停产整治及其它有责任主体的露天矿山企业按照“一矿一策”整治方案,及时完成整治任务。同时,打造一批矿山治理与修复示范基地,将我市废弃矿山打捆申报一批国家、省级生态环境综合整治项目,争取政策,通过示范性综合整治,新增一批林地、耕地。对责任主体灭失的露天矿山,各属地按照“一县一策”加快推进矿山生态环境修复绿化工作,最大限度减少裸露地面,增加绿化面积,减少和抑制矿山扬尘。

(二)拓宽资金渠道。一是加大财政资金投入。对废弃无主矿山,整治资金需求列入市、县财政预算。二是增加土地收益注入。将废弃露天矿山治理与土地复垦挂钩,使矿山废弃地复垦成林地、耕地和建设用地,纳入政府土地储备,土地收益优先用于矿山地质环境治理项目。三是撬动社会资本。鼓励单位和个人进行废弃矿山环境治理,凡被批准治理立项的单位和个人,优先享有土地使用权,并减免与矿山治理有关的收费项目,本着“谁修复、谁收益”的原则,配套制定鼓励投资的优惠政策。四是严格执行相关制度。及时、足额收存矿山地质环境治理恢复基金,加强审计监督,确保专款专用。

生态环境的修复篇7

[关键字]:GIS空间分析;生态修复;景观修复;适宜性评价

中图分类号:TD88 文献标识码: A

1.引言

1.1矿区生态修复的问题

煤炭作为我国的主要能源,约占一次能源构成的74%,但长期以来“高投入,高产出”的粗放型经济发展模式以及煤炭资源“不可再生”的特点,人类在开发利用矿产资源促进自身的生存发展、社会进步与物质繁荣的同时,对矿区及周边的生态环境的产生了严重破坏,如矿区土地采空渗透、土地塌陷空气污染、生物多样性丧失、矿区自然景观被破坏等,并严重威胁到人民群众的身心健康。闭坑矿区的污染源、采矿遗留的地质灾害都将继续对周围生态环境产生严重影响,矿山废弃地数量众多,造成土地资源极大的浪费,对资源枯竭矿区的生态环境进行修复和景观的恢复成为共识。矿山生态恢复实际上是指对矿区植物和土地资源的持续利用和保护,不仅是持续产业发展的重要保证,同时又是区域生态环境保护的重要内容。

矿区生态修复不仅包括生态系统的重建,还包括景观结构修复、生态过程修复、生态服务功能修复、人文生态修复和生态经济修复以及社会经济修复等各个方面,是调节人与自然、环境与经济发展的共轭生态修复。我国矿山废弃地生态修复主要集中在工程和生物方法上,并均具备了较为成熟的修复理论体系。但是在矿山生态系统修复评价和景观结构构建上还存在系统性不足,缺乏直观性和连续性等问题。

1.2 GIS在生态领域的应用

墨尔本大学的Turk A指出生态环境修复保护是一项需要一系列规范来约束的科学性和程序性的复杂任务,而GIS 技术为这个复杂的多学科交叉领域的研究和发展带来了新的契机和巨大益处。相对于传统的纯数值评价方法,基于GIS的土地适宜性评价方法在数据收集、管理和分析方面具有十分强大的功能,GIS与模型软件有效结合时,就能得到一个有效的空间决策支持系统,进而真正实现该生态系统的整体稳定性,而且这个系统的成果能以可视化的方式表现出来,极大地提高了评价效率。本文将利用GIS技术进行生态敏感性分析和景观安全格局分析,从保护城市生态多样性的角度为矿区生态修复和景观安全格局的构建提供技术支撑。

2. 评价原则与体系

评价过程中指标的选取和标准化、权重的确定以及如何将GIS和决策过程结合是研究的重点。具体原则包括:生态优先、综合性及因地制宜等。本文以长治陶清河风景区总体规划为研究对象,探究GIS技术在矿区生态修复和景观格局分析及恢复中的应用,研究其在矿区环境因子的提取分析和生态治理规划辅助决策中的具体应用方式,并制定研究区生态修复方案和景观安全格局构建。GIS将使得矿区生态环境现状因子的获取和分析更为快速准确,通过对矿区三维景观模型治理模拟规划,可以为矿区生态修复和景观安全格局决策工作提供科学手段和依据。其技术流程如下(图1)。

图1 矿区生态修复和景观安全格局决策工作技术路线

3.生态修复和景观安全格局分析实例

3.1 生态及景观现状分析

研究区域位于山西省长治县,太行山脉中段西麓,居上党盆地腹地,长治县温带大陆性季风气候,县境内地表水年径流量8693万立方米,河流由东南向西北注入浊漳河,属海河流域。地下水资源较为丰富,储采量5950万立方米。该县矿物资源充足,区域内地面有采空塌陷,范围较大。该段河道水体较充足,沿线湿地景观较好该段开挖水塘较多,湿地植被以芦苇为主,距村庄较近,湿地易受人为干扰,河道周边人工痕迹较重,部分生态环境受人为影响较严重,耕地侵占河道,煤矿向河道内排污,河道受矿区和生活区污染严重。

3.2 生态敏感性分析

本研究进行的城市生态环境敏感性分析以GIS为空间数据和属性数据的管理工具并将其应用于小尺度的生态敏感区划,分析了敏感区域的空间分布规律,使生态敏感性因子空间叠加分析变得高效准确。

综合考虑规划区存在着生态结构压力过大、环境污染严重和地质条件特殊等生态环境问题,选取对规划区建设影响的关键因素作为因子,总共包括地质、生境质量、地表水、高程、道路(图2) 。

图2单因子分析图

按照各评价因子对区域生态环境的影响, 将其分为多个生态适宜性等级,并通过层次分析法确定权重,权衡比较不同评价因子间重要性程度差异的作用。本研究中不同的评价指标在矿区不同的部位所造成的影响程度是有差异的。因而根据各指标权重在不同的区域所处的不同评价标准,将敏感性分为3级,即高度敏感、中度敏感、低敏感,由此得出生态敏感性分析图。

生态环境敏感性的分析对于规划区建设进行指导和建议,由以生态环境指标为主的单一层次、单一要素评价向多层次、综合性评价发展。如图所示(图3),规划区沿陶清河基本为生态敏感区,低敏感区面积较大,分布在规划区大部分区域,生态破坏严重,为生态修复重点区域,生态高敏感区域和生态中敏感区域为生态保护利用重点区域。

图 3 生态敏感性分析图

3.3景观安全格局分析

现在的景观规划不再单纯以追求视觉效果为目标,而是需要构建兼有生态保护的意义的景观安全格局,本研究运用 GIS技术,增加新的景观要素到一些具有很好的生态、观赏价值的景观中,设立生态廊道的目的不仅仅是为了起到美化环境的作用,更重要的是以此恢复因交通设施建设造成的两个或多个破碎生态系统之间的生态链接,进而恢复破碎生态系统之间的物质、能量和信息交换,提高生态系统群落演替速度,防止生态功能退化,最终增强城市生态系统的整体稳定性。在工程建设中,使得原本是一个整体的生态系统被切割成零散的小块,破坏了原有的整体性,造成生态系统稳定性的降低。因此,规划区需要设立生态廊道以使得规划区生态系统重新成为一个有机联系的整体。

本次规划区景观基质为旱地(农田为主),景观斑块主要包括水塘、湿地(芦苇地)、菜地、果园。通过防洪分析、采矿塌陷区、河流廊道、生境质量等单因子景观安全格局分析,构建广域景观格局,并考虑特殊地段景观要求,构建综合景观安全格局(图4)。

图4景观安全分析技术路线图

图 5 景观安全格局图

从现状景观类型的斑块个数来看,水塘的斑块个数最多,从面积角度看,斑块总面积最大的,景观类型是芦苇,但是,破碎化程度较高,受人工痕迹干扰明显,生态作用明显降低。依据景观大斑块打造生态核心源。在源周围建立缓冲区,减少人的干扰,并建立景观廊道增强生态连通性,在廊道交汇处和较为脆弱的区域建立斑块战略点,构建完整的景观安全格局。

4.生态修复与景观格局恢复策略

4.1生态修复策略

根据GIS的分析结果得出,陶清河规划区存在着生态结构压力过大、环境污染严重和地质条件特殊等生态环境问题。在遵循自然规律和防洪要求的的前提下,采用工程和生物手段,重建受损退化的河流生态系统,恢复河流泄洪、排沙等重要自然功能,维持河流资源的可再生循环能力,促进河流两岸生态系统的稳定和良性循环。采用“多自然型河流治理法”。并在河道整治中采用“近自然施工法”。多自然型河道治理方法是以保护、创造生物良好的生存环境与自然景观为建设前提,不是单纯的环境生态保护 ,而是在再生生物群落的同时,建设具有设定抗洪强度的景观河流。并经行以下生态修复工程:河床断面修复道形态修复、重建生态型护岸、再造丧失的河岸植被和湿地群落、保障水质的人工湿地构建、湿地保护与生物栖息地的营建等。

4.2景观安全格局恢复策略

由GIS分析得知,本次规划区景观基质为旱地(农田为主),景观斑块主要包括水塘、湿地(芦苇地)、菜地、果园。通过对规划区河沿岸植被带、道路沿线植被带将风景区内绿地野生植物斑块与周边绿化区域相连。将野生植物廊道与水库—河流—湿地—绿地的多层次的生态网络相连。

消除人为干扰,使区域内个景观斑块联系起来,使物质和能量交流联通起来。大型斑块可以有效维持和保护物种的多样性,可以成为大型动物的生存场所;小型斑块可以作为小型物种的避难场所,其占地小,灵活,可以出现在建成区的景观中,具有跳板的作用,皆需采取保护措施。

河廊道作为规划区内最重要的一条生态动植物廊道,在保护区内湿地生境连续性,维持环境功能完整性上起着不可替代的作用,因此更要重点保护。

5.结论与展望

GIS在生态修复及景观格局中的应用在以下几个方面发挥优势:第一,利用已有的模型,在GIS帮助下,将会使得计算更方便和快捷。第二,利用GIS提供了传统的环境评价方法无法实现的功能。第三,利用GIS建立矿区生态环境评价新模型,及对原有的传统模型进行改进。本研究在生态调查的基础上,综合考虑到矿区用地的自然、社会、生态等因素,遵循“生态优先”的原则选取评价指标。采用了层次分析法确定各评价指标的权重,减少了权重评价的主观性。运用多因素综合评价模型对城市矿区建设用地生态适宜性进行评价,在此基础上结合实际情况划分基本生态控制区域和建设控制区域,从保护城市生态安全的角度提出城市土地利用建议,对城市建设用地的科学评价以及今后城市发展具有重要意义。

参考文献:

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生态环境的修复篇8

江西省属国有矿区生态修复中存在生态补偿制度不合理;生态补偿体系不完善;生态补偿管理不健全;生态补偿市场不充分;生态补偿资金不到位等问题。完善江西省属国有矿区生态修复补偿的原则包括:开发与治理协同;新账与旧账分治;政府与市场结合;分类与共建并进。文章提出江西省属国有矿区生态修复补偿的对策建议为:构建生态监测和生态标准两种体系;建立补偿评估与补偿谈判两种机制;完善事前补偿与事后补偿两种制度;优化环境税制和补偿费用两种手段;运用直接融资和间接融资两种方式;加强环境法规和生态管理两种保障。

关键词:

江西省;矿区;生态修复;补偿机制

作为矿产资源大省,江西矿产资源种类繁多、储量丰富,开发与利用比较活跃,造成了巨大的生态环境的破环,仅江西赣州因稀土开采造成的生态环境破坏而需要治理的费用就高达380亿元。党的十八届三中全会作出《关于全面深化改革若干重大问题的决定》,提出要健全自然资源资产产权制度和用途管制制度,实行资源有偿使用制度和生态补偿制度。江西矿业经济总产值对GDP的贡献度很高,丰富的矿产资源为经济社会快速健康持续发展发挥了巨大的保障作用。与此同时,我省正在积极建设生态文明先行示范区,探索建立省属矿区生态修复补偿机制,对促进我省绿色崛起具有十分重要的意义。

一、江西省属国有矿区开发与利用情况

2014年江西省地矿局共实施各类地质矿产勘查项目293项,合同总经费约7.5亿元。其中:中国地质调查局项目27项,经费6234万元;中央财政项目7项,经费4436.6万元;中央地勘基金项目6项,经费7508万元;省地勘基金项目28项,经费8182.9万元;自有矿权投资项目73项,经费8299.17万元;地矿单位矿权合作项目28项,经费8029.7万元;对外矿产勘查项目120项,经费3.18亿元。为客观、准确地反映我省国有矿区开发与利用现状,我们基于中部六省的视角,分别从矿业单位个数、固定资产投资、主营业务收入、成本费用利润率、产品销售率等方面来分析我省矿区经济发展水平。

(一)中部六省矿业企业单位数情况从表1可以看出来,2013年中部六省采矿业中湖南和河南的企业单位数最多,分别为1442个和1236个,而江西、安徽、山西处于一个层次,分别为520个、479个、446个。其中,四大类采矿业中,江西矿业企业分布较为均匀,而山西、湖南多集中于煤炭开采业。

(二)中部六省矿业固定资产投资情况从表2可以看出来,2013年在中部六省采矿业固定资产投资中山西是投资最多的,达1475.01亿元,江西是最少的,为252.17亿元。其中,四大类采矿业中,江西非金属矿采选业固定资产投资最高,为115.39亿元;黑色金属矿采选业固定资产投资最低,为27.74亿元。

(三)中部六省矿业主营业务收入情况从表3可以看出来,2013年中部六省矿业主营业务收入差距明显,山西采矿业的主营业务收入最高,达5654.19亿元;其次是河南,其主营业务收入达5339.33亿元,江西采矿业的主营业务收入最低,为940.49亿元。其中,四大类采矿业中,江西有色金属矿采选业最高,为384.56亿元,而非金属矿采选业最低,为170.91亿元,这与对应的固定资产投资不相符合。

(四)中部六省成本费用利润率情况从表4可以看出来,2013年中部六省矿业成本费用利润率高低不平,例如煤炭开采和洗选业,湖北成本费用利润率为11.59%,而安徽为0.06%。对于江西四大类采矿业来说,其成本费用利润率相对较为平稳,煤炭开采和洗选业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业分别为8.23%、10.6%、8.55%、10.3%。

(五)中部六省产品销售率情况从表5可以看出来,2013年中部六省矿业产品销售率相对平稳,例如有色金属矿采选业,江西、湖南、湖北、河南、安徽、山西的产品销售率分别为99.13%、99.13%、96.92%、99.2%、99.39%、99.61%。对于江西四大类采矿业来说,黑色金属矿采选业的产品销售率最高,为100%,煤炭开采和洗选业的产品销售率最低,为98.68%。

二、江西省属国有矿区生态修复存在的问题

为保护与修复我省省属国有矿区的生态环境,实现我省矿产资源可持续开发,省国土资源厅2008年出台了《江西省矿山环境治理和生态恢复保证金管理暂行办法》等,这些政策的实施有力推动了我省省属国有矿区生态环境的保护,但仍存在一些问题,如省属国有矿区生态环境恶化凸显,矿业开发与矿区保护的矛盾严重,已成为矿产经济发展的瓶颈。

(一)生态补偿制度不合理目前,我国矿产资源相关税(费)包括两大类:第一类是资源税,即《中华人民共和国资源税暂行条例》中的各类矿产资源税收;第二类是资源管理的相关税费:包括资源补偿费、探矿权使用费、采矿权使用费、国家出资勘探形成的探矿权价款和采矿权价款。[1]在高层次的矿产资源税费制度中,没有矿区生态补偿方面的条款。2006年财政部、国土资源部、环保总局《关于逐步建立矿山环境治理和生态恢复责任机制的指导意见》及2008年《江西省矿山环境治理和生态恢复保证金管理暂行办法》原则上提出了对矿山进行环境治理和生态恢复,但是在具体的分区域、分种类如何进行补偿方面没有细则出台。

(二)生态补偿体系不完善生态补偿是相关利益者之间关于生态环境的责、权、利统一对等的过程,需要相应的制度支持和技术支撑。我国现行矿产资源开发的法律法规中,如《中华人民共和国矿产资源法》,对矿区生态环境破坏只提出原则性的补偿,不但没有界定利益相关者的权利和义务,更没有明确补偿方式和标准等,导致各矿区生态环境补偿主体单一、补偿标准偏低、补偿资金不足、补偿期限太短,引发了一系列社会矛盾,影响矿区经济的可持续发展。同时,矿区生态环境补偿的技术支撑还不够:生态补偿标准体系、生态价值评估体系、生态环境监测体系没有完善,缺乏统一、权威的指标体系和测算方法。[2]

(三)生态补偿管理不健全生态补偿管理涉及国土、环保、农业、林业、水利、税务等众多政府部门,各部门都有相关的管理职能,有些职责交叉,难免产生冲突,有些职责缺失,难免产生真空,没有形成一个统一、高效的协同管理机制,因此在矿区生态环境补偿管理上难以形成合力,容易出现管理越位或缺位问题。与此同时,“重规划轻监督”的现象也比较严重。对于矿区企业事前对生态环境的保护、事中对矿区受损者的补偿、事后对生态环境的修复等缺乏全程监督和控制,因而矿区生态环境修复往往流于形式。

(四)生态补偿市场不充分现行的矿区生态环境治理主要依靠政府财政支出,缺乏市场化运作的多元化投资。这种补偿方式一方面导致政府负担过重,无力主导矿区生态环境的修复治理;另一方面市场化运作的不足使得矿区生态环境修复补偿缺乏足够的资金支持。矿区生态补偿市场的不充分还包括:一是缺乏生态补偿价格评估机制,表现在评估机构不一、评估体系不清、评估技术不高,导致生态补偿价格随意性大;二是缺乏生态补偿公平谈判机制,表现在生态补偿方式、补偿标准都是由相关政府部门确定,矿区生态环境受损者缺乏参与的平台和积极性,导致生态补偿不合理;三是缺乏生态补偿市场融资机制。目前,我省矿区生态环境修复补偿仍以政府主导模式为主,多是由政府财政支出,生态补偿资金获取渠道较少,生态补偿资金获取总额不大。

(五)生态补偿资金不到位现行矿区生态环境补偿资金大都是“杯水车薪”,难以完全治理和修复矿区的生态环境破坏。一是因为矿区生态环境恢复治理任务重,历史欠账多。2012年国家42个部委组成的联合调研组认为,赣州的污染问题比较严重,稀土开采污染遍布赣州的18个县(市、区),涉及废弃稀土矿山302个,遗留的尾矿1.91亿吨,被破坏的山林面积达97.34平方公里,仅残留1.9亿吨废渣的治理就需要70年。初步治理需要26亿多,而整个综合治理大概要380多个亿。[3]二是矿区生态环境恢复治理资金来源单一,矿山企业补偿不够。目前,我省矿区生态补偿主要是以政府为主,几乎全靠财政投入,而财政支出不足,补偿标准过低,不能充分地起到矿区生态环境修复治理的作用。同时,矿山企业多只重视自身利益,对矿山的生态环境保护不够重视,对矿区的生态修复治理工作更是能拖就拖、能赖就赖,补偿资金不是不足就是不到位。

三、完善江西省属国有矿区生态修复补偿的原则

(一)开发与治理协同原则生态补偿不是采取矿区“先开发、后治理”的旧模式,而是要把生态补偿纳入矿区开发的全过程,从一开始就要实行“边开发、边治理”的新模式,从矿区开发之始,就要在矿业权转让中明确生态补偿问题,就要在矿区开发的时候明确企业恢复矿山的责任。

(二)新账与旧账分治原则矿区面临生态破坏和环境污染问题,应该视具体情况新旧账分别对待。对省属国有矿区历史遗留的生态破坏问题即旧账,由政府负责治理,通过财政支出解决;而对于矿区生态补偿制度出台后出现的生态环境破坏问题即新帐,必须由开采企业承担对矿区生态环境的修复,对矿区受损者的补偿等一系列责任。[4]

(三)政府与市场结合原则生态补偿模式包括政府主导、政府直接补偿和市场化运作等多种模式。原来的制度更多倾向于矿区生态环境由政府“买单”,通过财政解决相关的费用。现在要引入市场机制,探索建立全方位、多层次的生态补偿方式,多渠道筹措矿区生态补偿资金。

(四)分类与共建并进原则一方面要因地制宜,探索不同类型的生态补偿机制,根据不同的矿区开发现状和生态环境问题进行分区、分时、分类、分层地补偿。另一方面要全局统筹,建立矿区生态环境共享共建机制,整合各个相关利益者对矿区进行共同的生态保护与建设。

四、江西省属国有矿区生态修复补偿的对策建议

(一)构建生态监测和生态标准两种体系一是构建矿区环境信息采集和统计体系,加强对矿区生态破坏程度的实时监测分析,提高矿产资源环境统计资料的科学性、系统性和真实性。同时,建立矿区生态环境监测网络和预警系统,通过监测及时掌握矿区生态环境的动态变化,为矿区生态环境的修复提供科学依据,便于采取针对性的有效措施。二是构建矿区生态补偿标准,明确生态补偿内容。应根据矿区的实际生态环境破坏状况,确定生态补偿的主体、客体及标准,避免补偿内容的不完全或重复,低估或高估矿区生态环境损失的程度,对矿区生态环境做出科学、合理的评估,并结合相关利益者的补偿意愿,形成一套完整、系统的矿区生态环境补偿标准。

(二)建立补偿评估与补偿谈判两种机制一是建立科学的生态补偿评估机制。矿区生态环境破坏损失涉及土地、植被、水污染和居民健康损害等方面,应由第三方生态补偿体系评估机构来进行生态损失估价。并且,不同的环境污染损失采取的评估方法不同,比如农作物的损失可以用生产率变动分析法、土地损失可以用替代市场法、居民健康受损可以用人力资本法等等。[5]因此,需要尽快制定矿产资源开发生态补偿标准的具体评估方法,提出各种评估方法的具体适用范围、操作原则,寻求多种方法结合的最佳途径。二是建立合理的生态补偿谈判机制。生态补偿谈判机制是指矿区生态环境破坏者与受害者双方就补偿方式、补偿标准、补偿期限等进行平等、自愿的一种协商机制。要改变目前完全以政府为主导的生态补偿机制,转向基于市场化的生态补偿协商机制,确立矿区生态环境受损者(包括政府)在生态补偿中的市场主体地位,与矿产开采企业进行公正、公开、公平的谈判,就生态补偿达成协议。

(三)完善事前补偿与事后补偿两种制度一是完善事前补偿制度。要加强矿产资源开发与矿区环境保护之间的协调。对矿山开采涉及的生态环境问题要与环境保护规划充分衔接,列入规划的许可范围,按照主体功能区的分类要求保障矿区生态环境的修复。因此,矿业权管理机构批准出让矿业权时,必须要求申请开采者在报告中含有相关的矿区生态治理与环境修复计划。对于已经取得矿业权,并进行矿产资源开采,但未履行或履行不足生态环境修复义务的企业,可以暂停开采,限期进行生态环境治理整顿。二是完善事后补偿制度。矿产企业在开发过程中或事后,必须采取足够的行动,实行矿区生态环境的补偿修复。例如,对短期开采的实行“一次性补偿机制”;对中期开采的尝试“年度租金制度”;对长期开采的探索“股份制补偿方式”。[6]

(四)优化环境税制和补偿费用两种手段一是适时开征环境税。应循序渐进,逐步构建矿产资源环境税制。资源环境税的征收可按产量或价格进行征收,税率确定与对环境的损害程度挂钩。在初期,主要针对水、土推行易征的污染排放税目,条件成熟再考虑开征全覆盖的环境税。矿区生态环境修复的税收机制应包括两个方面:(1)惩罚性税收机制,主要是通过强制性税收,迫使企业对生态环境进行修复;(2)激励性税收制度,主要是通过税收优惠或减免,鼓励企业减少对生态环境的破坏。二是适当收取生态补偿费。生态补偿费主要针对矿区环境污染征收,因此可根据矿区面积大小进行征收。有人认为,对于生态补偿费,因与环境税的重合,可考虑“费改税”,将生态补偿费的征收制度设计融入到环境税中。我们认为两者不同,环境税应主要针对修矿区生态环境的修复,生态补偿费主要用于对矿区受损者的补偿。三是可以探索矿区生态环境修复备用金征收模式。对于矿区资源开发的企业,政府可以充分利用采矿许可的权利,强制其交纳一定备用金,保证金的交纳可以在银行建立专门的企业生态修复账户,根据企业在实际开采中对生态环境的损害程度来确定账户金额。

(五)运用直接融资和间接融资两种方式一是探索公司化运行机制。由政府发起,社会资本进入,成立专业性矿山生态环境治理投资公司,由公司具体承担矿山生态修复资金筹措、运行和治理项目管理。在所有制性质上,公司可以是政府投资的混合所有制企业,也可以是政府委托的纯民营企业。二是推进矿山生态资产证券化机制。资产证券化是一种金融创新,它可以通过灵活的融资方式,应用于矿山生态环境治理工程中。矿区生态资产证券化基本上可以采取两种方案,第一种是直接将矿区某些权利如矿业权投入证券市场,可以称为直接证券化;第二种是将矿区的某些资产如矿业权抵押贷款进行证券化,可以称为间接证券化。三是探索矿区生态环境治理项目的市场化运作。在有条件的地方,可以按照“谁投资、谁治理、谁收益”的原则,通过生态环境治理项目的市场化运作回收资金并获得土地出让收入,即通过出让矿区生态环境修复后的土地使用权和土地增值收益的方式,拓宽矿区生态环境修复资金渠道。四是探索组建生态银行。生态银行是以促进矿区生态环境建设为目的而经营信贷业务的银行,应和相关银行构建专业性的生态银行或开发相关的生态银行业务为我省矿区生态修复提供资金支持。企业、团体、家庭和个人在“生态银行”开户后,就成为了银行的正式“储户”,并将获得银行发放的“绿色存折”。[7]储户们通过参与矿区生态环境修复获得的“绿币”,这些“绿币”可以兑换旅游景区门票或其他公共服务,以此提升公众参与热情,让更多的人参与到矿区生态建设中。五是建立矿区生态环保创业投资基金。尽快设立江西省属矿区生态环保创业投资基金,并主要用于矿区生态环境的修复,资金或来源于政策性银行联合出资,或向外部机构投资者募集资金。通过建立生态环保创业投资基金、发行生态建设彩票、培育生态环保信托业等方式为江西省属矿区生态补偿提供资金支持。

(六)加强环境法规和生态管理两种保障一是加快生态补偿立法建设。我省尚未建立完整、规范的生态补偿法规制度,在矿区生态补偿领域中的实践活动依据的是各级政府制定的带有生态补偿性质的规范性文件,比较零星、散落。要紧紧抓住建设生态文明先行示范区的战略机遇,全面强化生态治理制度,根据省属矿区生态补偿的需要,尽快制定或修订江西省属矿区生态补偿修复的指导意见,为矿区环境修复提供强有力的法律保障。二是加强生态补偿行政管理。矿产资源开采造成的生态损害涉及水、土和植被等,而不同的生态损害分别由不同的行政部门管理,不利于矿区生态环境的综合治理。应由环保厅、水利厅、农业厅、林业厅协助,在国土厅成立跨部门的矿区生态环境治理机构,负责全省编制全省省属矿区生态环境整治专项规划,确定工作目标任务,组织分期分批实施。同时,成立矿区生态环境修复工作领导小组,办公室设在国土厅,定期召开领导小组会议制度,负责矿区生态环境修复工作的实施、监测等工作。

参考文献:

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[4]刘洋,李文华.生态补偿应新旧账分开算[N].中国经济和信息化,2010-5-25.

[5]李启宇,曾凡英,何凡论.盐矿资源开发生态补偿机制问题与对策:以四川盐矿区为例[J].生态经济,2014(9).

[6]骆云中,许坚,谢德体.我国现行矿业用地制度存在的问题及其对策[J].资源科学,2014(3).

[7]邹睿思.生态价值评估、资源证券化与生态补偿机制探讨[J].价格理论与实践,2014(8).

生态环境的修复篇9

关键词:底栖动物;受损水体;生物修复;环境污染

中图分类号:X52;Q14 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150951001

1 生物修复技术的发展动态

随着环境科学、生命科学和现代生物技术的迅速发展,生物修复已成为世界各国环境治理的热点和富有挑战性的前沿领域,在理论研究和实际应用方面都取得了明显进展,是21世纪环境技术的主攻方向之一[1]。近年来生物修复在国内外受到了广泛的重视和应用,得到各国学者和环保部门的认可,而且引起产业界的普遍关注,生物修复产品和服务的价值年均增长15%[2]。生物修复在控制外来污染物质的同时,可以有效调控生态系统的内部结构,恢复生态系统的缓冲和抗干扰功能,是环境治理的最佳途径[3]。

水体生物修复包括原地生物修复(in-situ bioremediation)、异地生物修复(ex-situ bioremediation)和复合生物修复(associated bioremediation)。原地生物修复尽量保持水体的自然环境条件,又可分为原地自然修复和原位工程修复。在原地自然修复中,主要利用水体中的土著微生物;在原地工程修复中,加入微生物生长所需要的营养物质,或加入人工培养的特殊微生物来提高生物活性,加快修复速度。原地生物修复的成本低廉但效果不够理想,可用于大规模、低污染水体的生物修复[4]。在异地生物修复中,将污染基质运走进行集约化的生物修复,主要用于水体疏浚后的底泥二次处理。这种修复的效果更加理想但经济成本相对高昂,可用于小规模、重污染水体的生物修复。在复合生物修复中,原地生物修复与异地生物修复优势互补,越来越多地用于不同水体的环境治理中。

微生物常常用于水体生物修复。微生物在分解有机污染物的过程中获得能源和碳源,在微生物(尤其是细菌)产生的各种酶的作用下,经过一系列厌氧和好氧生化过程,化学污染物被逐步降解,最后成为植物可吸收利用的无机态营养元素。但由于污染现场环境中经常存在溶解氧(或其他电子受体)不足、营养盐缺乏、高效微生物生长缓慢、微生物的生物量小且难于收集、不能降解重金属、对污染底质不适用等限制性因素,微生物技术在原位生物修复中存在很大的局限性。

2 底栖动物修复受损水体的优势

动物修复具有其他修复技术不可比拟的优势:成本较低;对生态系统的影响较小;可最大限度地降低污染物浓度;基本不产生副作用和二次污染;可应用于其它技术难以使用的场合;可同时修复受损底质和水体[5]。在动物修复的研究方面,目前主要集中在土壤动物对污染土壤的修复,通过动物的生化变异来判断土壤污染状况,或者直接将土壤动物(如蚯蚓、线虫等)饲养在污染基质中进行研究。某些土壤动物能吸收、富集和分解残留在土壤中的农药,通过代谢作用将部分农药转化为低毒或无毒产物。另外,土壤中还生存着蜘蛛、线虫、蜈蚣、螨、跳虫等大量小型动物,对土壤中的化学污染物也有很强的富集和分解作用,使部分污染物脱离土壤。蚯蚓是土壤中最常见的杂食性环节动物,养殖蚯蚓可实现污水的土地处理并减少人工土滤床的有机质积累,目前该法已在法国、智利和国内成功进行了中试和生产性规模的应用。

动物修复技术已在一些水体进行试验和应用。很多底栖动物具有较强的过滤能力、耐污能力、富集能力和分解能力,能有效吸收和转化重金属、氮磷及其它水体污染物。如河蚬是世界广布和常见的大型底栖动物,同时也是重要的淡水经济贝类,对高浓度的重金属、有机污染物等反应敏感,对中、低浓度的污染物则具有相当强的蓄积能力,其体内的浓度与水环境中的浓度、暴露时间呈明显的正相关关系。因此,河蚬不仅是水污染尤其是重金属污染的指示生物,而且是污染水体的修复生物。今后应进一步加强基础研究,深入揭示净化过程的生理生化机理,选择技术上可行、经济上合理、可资源化利用的底栖动物进行水体修复,合理构建群落,达到养殖、净水双赢[6]。

底栖动物在冬季生长缓慢,但仍具有一定的水体净化能力。底栖动物虽然生活在水体底部,但可在水体的中部和上部进行笼养或吊养,从而发挥立体净化作用。将底栖动物与多种水生植物组成复合生态系统,可发挥不同水生生物在空间和时间上的差异,在治理水体污染和富营养化时独具优势。但这种复合修复技术还处于室内模拟和围隔试验阶段,实际应用范围有限,急需对相关的放养技术、物种组合技术、工程技术、资源回收及加工技术等进行系统研究[6]。作为水生生物净化系统中的重要组成部分,底栖动物分布广、种类多、食性杂,从水体中大量摄取营养物质、积累污染物质,可与其它多种净化措施加以组合形成高效的复合净化系统,有效降低水体中有毒物质和营养元素的含量,显示出可观的应用前景[7]。底栖动物在污染物的代谢、迁移和转化,生态环境修复,生境稳定和系统平衡中扮演的角色值得进一步深入研究[8]。

3 展望

由于生物修复技术只有30多年的发展,因此还有一些不成熟之处。该项技术目前仅应用于局部水体,往往只能施用某个单项净化方法,还不能把多种修复技术进行叠加形成复合净化体系。生物自身固有的特点也使生物净化技术在使用中具有局限性。例如,生物生长发育受到各种因素的限制,对修复对象的环境条件要求苛刻;生物的成长和成熟需要特定的生命周期,耗时较长;某种生物只能吸收、富集、分解、转化特定种类的污染物;生物对于某些难降解的污染物无能为力[9]。随着有毒化学物质种类和数量的不断增加,多种污染物在水环境中协同作用,单一毒理试验结果无法客观反映出污染物共存对人类和其它生物的真实危害,因此要加强多种污染物联合作用的生物监测、物理监测和化学监测,才能有效实现生物修复的综合效益。

参考文献

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生态环境的修复篇10

关键词:煤矿区 土地复垦 生态修复

中图分类号:TD88 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)11-0117-01

前言:在使用资源方面,我国是世界上使用煤炭为主的主要国家之一,也是世界上消费和生产煤炭最多的国家。在很长一段时间内煤炭的开发和利用对我国经济发展起到了很强的推动作用,但是也带来了很大的环境污染,对生态环境造成了破坏,如剥离造成的粉尘、水土流失,震动、塌陷、耕地面积减少等。据统计,截止到2014年,我国土地因为煤炭开采出现沉陷的面积超过100万hm2,对土地资源造成了极大的浪费。

一、煤矿区土地复垦与生态修复的意义与原则

1.煤矿区土地复垦与生态修复的意义

对煤矿区土地复垦与生态修复是对因为开采煤矿导致的土地功能减退、功能失调、生态环境破坏等等,通过有效措施帮助其提升和恢复生态系统功能,使土地能够耕种和生态系统正常运转的保障,使矿区实现可持续性发展道路。破坏永远比修复要简单,在修复过程中涉及到很多工程,其中包括水土、植被、土壤、采矿等等多个学科。因此在修复过程中必须提前做好规划,综合考虑修复结构、技术、时间等因素,使用合理的技术手段,联合有关部门共同开展。由于开采剥离,煤矿区土壤已经丧失了耕种价值,同时生态环境的破坏也降低了居民的生活质量,甚至造成居民患有区域性疾病。因此必须加快煤矿区土地复垦与生态修复,提升居民生活质量,增加耕地面积,提升土地的综合效益。

2.煤矿区土地复垦与生态修复的原则

2.1 与相关规划相协调,全面规划原则

土地是十分稀有和重要的资源,一些国家之间的战争就是为了争夺土地资源。矿区生态环境遭到破坏首先受到影响的就是土地,破坏性也最大,修复矿区生态环境就必须掌握当地土地的经济和自然规律,确保土地修复之后符合当地的土地价值。同时,还要把破坏土地视为自然综合体进行研究,注重生态修复工程的整体性与综合性,自然科学、工程技术与社会科学等多学科、多领域的综合,合理进行平面、空间及时间上的统筹与配置,使其达到最佳的修复效果和效益。

2.2因地制宜、措施可行原则

不同的煤矿区对周边生态环境造成的破坏不尽相同,当地的经济实力和自然条件也存在很大的差别,要综合以上因素制定修复计划,确保修复计划符合当地实际情况,即要求计划能够达到修复土地的目的,也要求计划具有实际操作性,修复工程能够全面开展,最大限度的发挥土地的效用。

二、煤矿周边土地复垦技术

1.技术特点

土地复垦技术涉及面很广,包含很多学科,具体有农学、工程地质学、环境科学、地质学、矿物学等等,因此在对土地开展复垦之前必须认清工程的多样性、广泛性和复杂性。为了更好地开展复垦工程,就必须将涉及到的众多学科有效的综合在一起,利用其中较为成熟和先进的技术形成整体规划,用发展的眼光看问题,确保土地复垦之后能够持续发展。

2.矿山土地复垦模式

2.1 工程复垦

工程复垦指的是按照矿区的地形、地貌情况,根据规划的总体设计方向要求,结合当地矿区工程的特点,利用采矿工艺和设备种类,对遭到破坏的土地使用覆土、平整、回填的方式进行整治,这种复垦主要造地,为复垦生态系统创造有效环境,这种复垦方式较快,能够迅速创造耕地。这种复垦技术在使用时,要注意矿区工程的特点,利用工程进行复垦是否具有耕种价值,复垦之后土地稳定性是否良好,并且这种复垦方式只能够对没有开采价值的煤矿区进行使用,如果该矿区还具有开采价值,那么就不能够使用这种方式。

2.2生物复垦

生物复垦方式较慢,主要是通过改善和提高当地生态系统的环境稳定和生产力,主要使用的是各种生物措施,其中土地改良、生态工程和生物工程非常关键。生物复垦是通过对植被的重建和土地的育肥实现的,技术核心是人工培育植被,建立人工群落,通过土壤培肥和熟化,解决土壤不能耕种的问题。通过有效的培肥手段,加快土壤的熟化程度。对有土型地表主要使用种植绿色植物和人工加入无机肥、有机肥的方式实现,实现土壤氮库和有机库的快速建立;对于无土型地表主要利用一些碎砾培育土壤,这些碎砾主要是容易风化的砂岩和泥岩,合理调整比例搭配,可以使用人工方式加速风化,还可以种植一些特殊植被加速风化,最终实现土壤熟化。生物复垦过程中要必须注意当地土地的原始性能和植被特点,在治理土地过程中要具有针对性,根据植被特点调整土壤结构。

3.土地复垦技术

因为大规模的采矿,很多矿区都出现土地塌陷情况,对于塌陷土地使用的复垦技术主要有:①疏干法。这种方法需要矿区附近有大量的水资源,利用开垦排水渠,对塌陷土地蓄水,积水排干之后,对土地及开展修整工程,确保塌陷土地今后不出现积水现象;②挖深垫浅法。这种方法是使用机械设将塌陷较深的地区继续挖深,改造成水塘。将挖出来的土方填充到塌陷较浅的地区,改造成耕地,减低复垦难度和经费,实现水产和农业共同发展;③填充复垦技术。这种方法是把生态工程和土地复垦有机结合,并在系统工程学、农业技术、环境科学、生态经济学等理论基础上,使用生态系统的物质循环再生和物种共生原理,对被破坏的土地进行复杂的工程改造,这种改造花费高、耗时长、涉及工艺多,但是改造效果十分良好。

三、矿区生态修复技术

1.技术特点

生态修复技术相比复垦技术要复杂,在修复过程中时间较长、投入大,并不是短期就能够达到修复效果的。一些煤矿废弃之后,矿区留下露天大坑非常深,有些达到几百米的深度,采场和排土场面积高达数十平方公里,对周边城市的生态环境造成了很大的破坏,对城市的各方面发展非常不利,急需对这些已经没有利用价值的废弃矿区进行生态修复,恢复生态环境,促进城市发展。矿区生态修复必须坚持因地制宜的原则,注重动态调控和综合效益的结合。

2.矿区生态修复的工程措施

2.1护坡护堤工程

在矿区建设过程中边坡、台阶、道路等工程的边坡都必须规划好护坡工程,预防在矿区生产过程中出现崩塌和滑坡情况。对矿区周边的河堤、河坝等建筑要经常加高、加固,防止出现洪水破坏。

2.2 矿尾的综合利用

要最大限度利用废弃矿区的使用价值,对一些能够利用的有价元素要回收利用,节约修复工程成本,减少环境污染。一些有价元素不仅能够变成新材料使用,还能过减少有害物质对环境进行二次污染。尤其是以矿区废弃物作为填充材料进行使用,能够做到就地取材,减少不必要的浪费。

2.3 植被重建工程技术

在建好的土地上需要人工培育一些适合当地生态环境的植被,在培育过程中要注意乔、灌、草等植被的合理搭配,尽量选取一些品种优良、土壤要求低、产量多、生长周期短的品种,迅速恢复生态系统。

四、总结

除了对煤矿区土地复垦和生态修复之外,为了更好的保护生态环境,为今后的复垦和生态修复创造有利条件,在矿区建设开采之前,要制定科学的建设和开采计划,最大限度减少对周边环境造成的破坏,可以利用优化开采工艺、科学设置开采程序等措施提前预防破坏行为。按照矿区工程的开采方式、开采量、开采种类等条件科学选择排土场。尽量在山垄肚大、出口狭窄、容量多、地质结构稳定的场所设置排土场。并且在设置排土场之后必须建设挡土墙,防止水土流失,破坏植被,为废弃矿区复垦和生态修复减低难度,节约成本。

参考文献

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[2]张杰,李绍臣,郭景忠.矿区土地复垦与生态恢复技术研究初探[J].《露天采煤技术》,2012(1):36~39.

[3]白中科,郭青霞.矿区土地复垦与生态重建效益演变与配置研究[J],《自然资源学报》,2014(6):525~530.