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环境污染的生态效应赏析八篇

时间:2023-08-20 14:58:13

环境污染的生态效应

环境污染的生态效应第1篇

【关键词】环境保护;园林植物;农药;措施

Abstract: This paper introduces the concept and classification of solid waste, the harm of solid waste and several common resource, harmless treatment and disposal technology. The initial results have been achieved in China's use of technology in solid waste at the same time, should also refer to the study of solid waste treatment of foreign advanced design idea, harmony and unity so as to achieve environmental benefits, economic benefits and social benefits.

Keywords: solid waste disposal; pretreatment;

中图分类号: X-01 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

1.前言

园林景观在整个生态体系中起关键作用,并且随着城乡建设的快速发展,园林绿化更显得极为重要。但因园林生态的特点复杂多样[1],人为因素的影响较多,大量的病虫害迅速繁殖,致使园林景观的生态环境遭到破坏。虽说施放大量的化学农药能有所控制,但因此也产生了一系列的环境污染问题。因此,为有效保护园林的生态环境,减少环境污染,以及减轻农药对人类的健康损害。我们应针对园林景观中出现的环境污染问题进行分析,并及时采取有效的治理措施,加强生态环境的保护工作。

2.环境保护的基本概念

环境保护,是指人类针对目前的环境污染情况,制定相应的防治措施,以调整人类生活发展与生态环境之间的关系,从而实现人与自然和谐发展的目标。此外,环境保护也是人类自主探索与合理利用生态环境资源的过程[2],以减少资源利用时对生态环境的破坏,从而为人类的生存发展创造更为合适的生态环境。我们应对已被污染的自然环境进行综合治理,通过各种手段或渠道加以改造与恢复已污染的自然资源。环境保护与人类的生活、社会发展等密切相关,其不仅能有效改善人类的生活与工作环境,还能推进经济社会的快速发展,有助于促进自然与人,自然与社会的可持续发展。

3.园林种植与保护对自然环境的影响

由于园林生态环境的复杂多变,植物来源的较为繁多,导致园林的病害虫大量繁殖。就当前得知的园林病害虫就有上千种,其不仅危害着园林植物的生长发育,而且还引起较多的环境污染问题。一直以来,我国主要通过施放化学农药来防止害虫,虽取得一定效果,但在不同程度上也污染了我们的生存环境。早在七十年代之前,世界各国普遍使用除草剂来防治害虫,如666在那时曾是最佳的灭虫剂[3]。但后来经研究显示,这种灭虫剂若有不慎进入人体,将导致中毒,甚至借助食物链的传播,通过母体传播胎儿,影响后代的生存发展。此外,为保护园林植物而施放大量的化学农药,既污染了植物的生长土壤,也污染了空气与水源。据相关资料统计,我国大部分的城市地下水源已发生严重污染。如云南省因施放的农药过多,导致多个湖泊的水质受到污染,各种生物种群逐渐消亡,进而致使生物链遭到破坏,生态体系严重失衡。由此可见,为确保园林生态环境的长期发展,我们应适当控制化学农药的使用。与此同时,加强生态环境的保护刻不容缓。

4.加强环境保护的措施

4.1利用园林植物净化大气污染

园林植物能对大气中的各种污染物进行吸收、累积、降解以及排放等,具有良好的净化作用[4]。但因植物种类及其生态功能的不同,似的其对环境的保护功能也有所差别。针对不同地区的环境污染特点,选取相对应的园林植物实行综合治理。比如,城市街道的污染物多是粉尘类物质或者汽车排放的尾气,因而可选取樟树、国槐、桂花、楝树以及银杏等乔木,或大叶黄杨、海桐等灌木种植,以很好净化城市街道的污染环境。至于在工厂污染气体比较集中的地区,可选取种植能净化多种污染气体的抗污染树种,例如白桦、大叶黄杨、国槐及枣树等。这些树种不仅能有效吸收大气中的SO2,还能很好净化空气中的HF,具有良好的环境保护作用。

4.2农药的安全与合理使用

据生态学的理论观点得知,对植物喷洒农药,是人为干预生态环境的表现。利用农药杀灭害虫,起效快,作用强,应用普遍。因而,通过化学防治措施清除园林病害虫,有助于保护园林植物。但过分使用化学农药,也会产生一定的环境污染。其在杀灭害虫的同时,也导致有益生物或害虫的天敌死亡,最后反而造成害虫更加猖狂。可见,合理安全的利用化学农药非常必要。首先,针对城市人口众多,园林植物群类多样,气候变化复杂等特征,可选取较新的无毒、无气味且无污染的高效化学农药。其次,按照防治对象的不同,选取针对性的化学农药。再者,在施放农药时应选择有益于天敌生存、防治害虫效果较好的时机。最后,最好混合或交替使用农药,以有效抑制病害虫的抗药性,延长农药的药性,从而实现以最少农药来更好保护园林植物,减少环境污染。除此之外,合理掌握正确的农药施放方法与技术,尽可能的通过浇灌或根部等方式进行喷洒农药。或者在绿地施放农药时,应选取静电喷雾或者低容量的施放技术,以减少天敌的死亡,减少环境的污染,从而有效保护生态环境。

4.3利用园林植物修复已污染的土壤及水源

据有关的实验研究表明,部分园林植物对重金属具有较强的富集作用[5],可将重金属吸收并转运至地表,并有效修复被污染的土壤,有利于减少生态环境的破坏。比如美人蕉、构树等园林植物,其能高效清除土壤中的铜、铅等重金属,因而可作为修复和重建环境污染区的首选植物。而对已污染土壤中的有机物,少数草坪植被比如高羊茅也具有良好的修复效果,其能彻底去除土壤中的芘或菲等有机的污染物。另外,通过最新研究的人工浮床工艺,也能有效促进园林植物修复水体污染的进程。比如睡莲、黄菖蒲、黑麦草、绿萝等各种植物,均适合用来治理生活中已污染的水体,且均起到良好的环境保护作用。

5.结语

总而言之,要想实现人类与自然环境的和谐发展,确保生态环境的综合平衡。就必须尽早发现与分析园林景观中存在的环境污染问题,通过园林生态中的各种植物来净化与修复环境污染,同时合理控制化学农药的使用。只有这样,才能有效减少环境的污染,防止人类的生态环境遭到更多破坏。

【参考文献】

[1]李国辉.浅谈生态园林建设与城市可持续发展[J].黑龙江科技信息.2009(22):310.

[2]张淑范.谈环境保护与加强环境保护的措施[J].黑龙江科技信息.2013(07):97.

[3]杨艳红,李卫国.园林植物资源及其在环境保护中的应用[J].中国园艺文摘.2011(03):72-89.

环境污染的生态效应第2篇

一、生态住宅小区的概念

生态住宅小区是一个崭新的概念。它是一个技术与自然达到充分融合,各种资源的利用最有效,环境清洁、优美、舒适,大大降低了因自然灾害、生态环境破坏或暂时失衡等影响而产生的各种风险,有利于提高小区文明程度的稳定、协调、持续发展的人工复合系统。它是人类社会发展的产物和现代文明的象征,也是人类共同的愿望。生态住宅小区具有下列特征:

1.高效益的转换系统。在自然物质-经济物质一废弃物的转换过程中,必须是自然物质投入少,产出多,废弃物排泄少。通过高新技术的使用来推动物质的有效转换与再生、能量的多层次分级充分利用和无污染工艺的推广,从而在满足消费需求的同时,又能使生态环境得到保护。

2.高效率的流转系统。以现代化的设施为支撑骨架,为物流、能源流、信息流、价值流和人流的运动创造必要的条件,从而在加速各流的有序运动过程中,减少经济损耗和对生态环境的污染。高效率的流转系统,包括构筑连接内外的交通运输系统,建立在通信数字化、综合化和智能化基础上的快速有序的信息传输系统;配套齐全、保障有效的物资和能源(水、电、煤及其他燃料等)的供给系统;网络完善、布局合理、服务良好的服务系统;设施先进的污水废物排放处理系统。

3.高质量的环境状况。对生产和生活造成的大气污染、水污染、噪声污染和各种废弃物,都能按照各自的特点予以防治和及时处理、处置,使各项环境质量指标均能回达到国际最高标准。

4.多功能、立体化的绿化系统。点线国面结合、高低错落,形成绿化网络,在更大程度上发挥绿化调节空气、温度、美化景观和提供娱乐、休闲场所的功效。根据联合国有关组织的规定,居住区内人均绿地面积28平方米。

5.高素质的人文环境。具有较高的人口素质,良好的社会风气,井然有序的社会.秩序,丰富多彩的精神生活,良好的医疗条.件与祥和的社区环境。同时,人们能保持.高度的生态环境意识,能自觉地维护公共.道德标准,并以此来规范各自的行为。

6.高水平的管理功能。对资源利用、画社会服务、治安防灾、环境整治等实施高效率的管理,保证资源的合理利用,最大限度地促进人与自然、人与生态环境关系的和谐。

二、生态住宅小区建设

生态住宅小区建设是按照生态学原理,以空间的合理利用为目标,以建立科学的人工化环境措施去协调人与人、人与环境的关系,协调小区内部结构与外部环境关系,使人类在空间的利用方式、程度、结构、功能等方面与自然生态系统相适应,为人类创造一个安全、清洁、美丽、舒适的居住环境。它是在对小区环境质量变异规律深化认识的基础上,有计划、有系统、有组织地安排小区人类活动的强度、广度和深度的行为。建设的基点是合理利用环境容量(环境承载力),这是小区生态建设的出发点和最终归宿。

小区生态问题的产生可归结于两个根源。其一是人口导致对资源的过度利用及环境超负荷承载而产生的生态问题;其二是人类活动产生的环境污染问题。相应的,生态建设也包含两大部分内容:一是资源利用,二是环境整治。前者着重研究在资源利用问题后者着重研究解决、治理环境污染问题,从广泛意义上而言还应包括社会等领域。具体来说,小区生态建设的内容主要有:

1、确定人口适宜容量。一个小区的适宜人口是社会经济发展水平、消费水平、自然资源和生态环境的函数,是满足一定生存质量的前提下的合理人口规模。

2、研究土地利用适宜性程度。不同的土地利用方式对生态系统有着深刻的影响。在土地开发利用的过程中不仅要考虑经济上的合理性,而且要考虑与其相关的社会效益和环境效益,要分析环境条件对土地利用方式所产生的制约。

3.防治污染。通过环境污染的有效治理,形成并维持小区高质量的生态系统,为可持续发展打下坚实的基础。治理的中心环节是在做好环境污染预测基础上,选取适宜的处理方法和处理程序。生态环境保护与治理的工程性对策有:①构筑结构合理、布置均衡、形式多样、功能强大的绿化系统。②建设好饮用水工程、中水工程和污水排放与处理工程,使水质逐步向国际标准靠拢。③实行集中供给能源,采用先进的烟气处置工艺,从根本上减少大气中的有害物质的含量。④改进和完善垃圾的收集系统,争取做到分类收集、封闭运输,让一部分垃圾变废为宝,另一部分经无害化处理后还原到大自然中。⑤采用清洁无害工艺、设备飞产品,减少污染的排放量。

4.保护生物。人类以外的生物大量地、迅速地减少、退缩以至消亡,是生态恶化的重要原因,各类生物尤其是绿色植物在生态环境中担负着重要的还原功能,绿化程度以及人均绿地面积是体现城市生态建设水平的重要指标。

5.提高资源利用效率。小区是资源高强度集中消耗区域,其资源综合利用效率反映和决定了环境质量水平。提高水资源、能源、再生资源、等资源、综合利用效率是改善环境质量的重要措施。

三、住宅小区的环境污染

治理环境污染是生态住宅小区的建设与管理的重要组成部分。虽然住宅区环境污染有很多来自住宅区外,但也有相当一部分来自住宅区内部,物业管理部门对部分污染可以通过法律、技术、经济上的措施进行控制。

1、住宅环境污染的类型。房屋的建设、室内装修、配套设施的运行、区域环境、各种生活习惯等都会对住宅造成污染。污染类型大体分为:①住宅大气污染:油烟污染、燃料废气污染、排水系统臭气污染、吸烟污染、建筑与装修材料等。②水污染:饮用水污染、游泳池用水污染、雨水与污水合流污染。③噪音污染主要有:施工噪声污染、交通噪声污染、机电设施噪声污染、社会噪声污染等。④辐射污染主要有:电磁污染、射频辐射污染和放射性污染。⑤光污染:眩光污染、灯光污染、视觉污染、反光污染。⑥固体废物污染主要指建筑、生活垃圾乱堆,没有及时清理。

2、住宅环境污染的空间分布。由于住宅环境污染源类型较多、分散,虽从总体上归纳出规律有相当大的难度,但还是可以总结出一些特点。在平面上可以用按临街面、临公共场所、邻设施、其他住宅四种位置来考虑。在临街面住宅会碰到交通噪声、社会噪声、施工噪声、各种光污染、高压输电线电磁污染、汽车尾气污染、油烟污染等,是污染类型最多、污染最严重的地方之一。临公共场所住宅主要是社会噪声污染。邻设施住宅主要是机电设施噪声污染,是污染类型少,但污染可能很严重的地方。其他位置住宅污染相对较轻。在垂直方向上,污染源的分布大部分位于地面附近,但高压输电线、高架桥、油烟排放口、元线电发射台位于较高位置,使污染分布较无规律。输电线、高架桥、发射台是不常见的,故可以认为大多数情况下靠地面的住宅遭受的污染较严重。有一些污染在空间上常是较均匀分布,如电视放射性幅射污染、厨房油烟污染等。

3、住宅环境污染在时间上的分布。住宅环境污染在长尺度时间上的分布可分为.持久的、临时的两种情况。在短尺度时间上可分为连续和间断两种情况。持久的污染有厨房油烟污染、机电设施噪声污染、交通噪声等,在房屋使用期都存在。临时性的污染有房屋装修的噪声、施工噪声,在整个使用期只存在较短一段时间。连续污染源有交通噪声、高压输电线污染等,间断污染源有厨房的油烟、备用柴油发电机废气污染等。

4、住宅环境污染的可控性。住宅环境污染的可控性指污染控制的难易程度,它直接影响管理部门的治理控制决策。对住宅的环境污染一般分为住宅内部污染源、住宅小区污染源和住宅小区外污染源。住宅内部污染控制一般可通过设计、物业管理、用户进行严格控制,如设计独立的排烟管、禁止在无污水管的阳台使用洗衣机、规定装修时间和要求等。住宅小区污染源污染控制可望通过小区规划、设计及物业管理进行严格控制,如有噪声污染设施离住宅应有一段距离及采取防护措施,车辆速度、鸣笛应严格控制等。住宅小区外污染控制一般可通过城市规划、城市环境综合医治理、小区规划、设计来控制。如交通噪声可设置绿化带进行控制、把一些非住宅用房布置在临街位置上等。从以上分析可以看出,当住宅已建成时,污染控制的难度很大,当处于小区规划设计阶段时,污染较易控制。在物业管理阶段,可控性较好的污染有小区内车辆噪音、水箱、水池游泳池水质污染、酒楼油烟污染与噪声污染等,可控性较差的有城市道路的交通噪声、小区机电设施噪声等。

四、生态住宅小区管理

物业管理公司可运用生态学理论来建设和管理住宅小区,提高资源利用效率,改善环境,增加小区活力,提高人们生活水平。目前,物业管理公司在生态住宅小区管理中,需重视下面工作:

l、实施ISO14000B叫环境管理体系,提高公司生态环境管理水平,树立生态化的人与自然观、科学价值观、经济观、绿色价值观,提高全体员工的生态环境意识。

2.节约使用资源,不断提高资源的转换率、各种设施的节能率、废弃物的无害化处理率,减少小区中的污染源,并通过法律、技术、经济上的措施加强对它们的控制和防治,积极推进设施的现代化,积极采用绿色和节能产品。

环境污染的生态效应第3篇

【关键词】侵权责任法;环境侵权;环境侵权责任

《中华人民共和国侵权责任法》于2009年12月26日,由中华人民共和国第十一届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议通过,将于2010年7月1日起正式实施行。全文共十二章九十二条,其中第八章第六十五条至六十八条分别规定了环境污染责任的规则原则、污染者的举证责任、两个以上污染者造成损害的责任以及因第三人过错污染环境的责任,从基本法层面赋予了对被侵害人的法律保护。

一、《侵权责任法》中有关环境侵权的解读

——第六十五条 因污染环境造成损害的,污染者应当承担侵权责任

因污染环境造成损害的,不论污染者有无过错,都应对其污染造成的损害承担侵权责任。国家和地方规定的污染物排放标准,是环境保护主管部门决定污染单位是否需要缴纳排污费和进行环境管理的依据,并不是确定排污者是否承担赔偿责任的界限。即使排污符合标准,给他人造成损害的,也应当承担赔偿责任。因此,符合环境法学基本理念和我国环境保护的司法实践,应该得到严格的执行。

——第六十六条 因污染环境发生纠纷,污染者应当就法律规定的不承担责任或者减轻责任及其行为与损害之间不存在的因果关系承担举证责任。

在环境污染责任的认定中,由受害人对污染者的行为与其损害之间存在因果关系进行举证非常困难,如果仍然按照民事诉讼中“谁主张,谁举证”的原则,由受害人承担因果关系的举证义务,则受害人很难获得救济。《侵权责任法》规定了环境污染侵权因果关系的举证责任倒置,由污染者就行为与损害之间的因果关系承担举证义务,污染者必须证明其行为与损害之间没有因果关系,才能不承担侵权责任。

——第六十七条 两个以上污染者污染环境,污染者承担责任的大小,根据污染物的种类、排放量等因素确定。

按照本法规定二人以上共同侵权对被侵权人应承担连带责任,本条规定的是共同侵权人间的责任大小比例划分原则,并不影响被侵权人要求其中任意一方承担完全的赔偿责任,只不过承担了完全责任的一方可以按本条划分的赔付比例,对其承担限额以外的部分向另一方行使追偿权。有利于保障被侵权人的合法权益,并使侵权人严格履行自身的义务。

——第六十八条 因第三人的过错污染环境造成损害的,被侵权人可以向污染者请求赔偿,也可以向第三人请求赔偿。污染者赔偿后,有权向第三人追偿。

由于环境污染侵权采取的是无过错归责原则,因此在存在第三人过错时,就可能出现第三人和污染者两个向被侵权人承担责任的主体。因此,此条规定事实上要求污染者和第三人向被侵权人承担连带责任,而后污染者可向第三人行使完全的追偿权。其实质是要污染者对被侵权人垫付赔偿费用,这一规定更加有利于保护被侵权人的合法权益。[1]

二、立法缺失

(一)环境侵权的外延范围过于局限。实践中因环境破坏行为导致的环境侵权纠纷比比皆是。把环境侵权仅定义为环境污染行为导致的侵权难以涵盖环境侵权的全部。一方面因环境破坏行为遭受损失的受害人,其主张损失赔偿的要求于法无据,《侵权责任法》对因环境破坏遭受损失的受害人的保护出现一个极大的缺口;另一方面对于生态环境保护缺乏力度,虽然可依据《刑法》、《自然保护区条例》等法律法规追究其刑事、行政责任,但是生态环境的治理与恢复需要消耗大量的人力、物力和财力,其结果势必大大增加政府和纳税人的负担,且对于侵权行为人起不到应有的震慑与制裁效果。建议把环境破坏行为摄入到环境侵权行为的外延中,以增加环境破坏行为人的违法成本,更全面地制裁环境侵权行为,更有力地保护环境侵权受害人的合法权益。[2]

(二)缺乏对生态环境的人文关怀。鉴于环境损害的特殊性,环境侵权行为还有可能对生态环境造成严重损害,虽然名为《侵权责任法》,意为保护民事主体的合法权益,明确侵权责任,预防并制裁侵权行为,促进社会和谐稳定,于是制定本法。但生态文明建设,也是构建和谐社会题中的应有之意。如果忽视了与相关生态资源保护法等环境法律体系的配合与呼应,将不利于统一和谐的社会主义立法体系的构建。建议增加治理污染恢复生态环境等体现环境污染侵权特点的责任方式,在责任人确实没有技术条件治理修复时,可以要求有能力的单位或个人代为治理修复,强制责任人承担相应的费用。

(三)缺乏环境公益诉讼的相关规定。环境污染具有公害性,确立环境公益诉讼制度的目的不仅是保护受害人的利益,更重要的是为了保护公众利益,进而保护公众过去、现在和将来的环境权益。目前,环境公益诉讼在一些地方已经取得了积极进展,为了对其加强引导和规范,建议补充规定:个人、检察机关、环保团体等社会组织,可以代表不特定多数的环境侵权受害人提起环境公益诉讼;因污染或破坏环境给国家造成损害的,由专门机构(如环保部门)代表国家对侵权行为人提出损害赔偿要求。

三、立法完善

(一)增设规定保护性诉讼时效。实践表明,因环境污染对人体和环境产生实际损害的过程是缓慢的、潜在的、渐进的和逐步累积的。因此,《侵权责任法》对这一特点应给予充分重视。《环境保护法》第四十二条明确规定,因环境污染损害赔偿提讼的时效期间为三年。但由于环境损害的上述特性,建议在现有基础上增设特殊诉讼时效,可以适当延长一般诉讼时效的期间。

(二)引入对环境侵权损失赔偿的保障措施。实际生活中,由于侵权人自身条件的有限性,受害人损失得不到补偿,合法权益难以真正得到保障的情况屡屡发生。因此,有必要引入对环境污染破坏责任保险制度的规定。这样,在侵权人由于自身能力不足以对受害人的损失予以弥补时,由环境污染破坏责任保险经费对其进行补偿。实践中,尤其是环境污染风险较高的排污单位应当购买足以履行其责任限额的保险,加大对这一制度实施的监督。

(三)应创设新的环境侵权责任形式。污染所致环境损害应当有体现环境污染侵权特点的责任方式。有些生态环境受到污染损害后,恢复原状在技术上已不可行,因此,可以考虑责令责任人异地生态修复或补偿,实现一定区域内同等的生态功能效果。在责任人确实没有技术条件治理修复时,还可以要求有能力的单位或个人代为治理修复,责令责任人承担费用。

此外,由于环境污染产生不利损害影响的过程是渐进的,治理环境污染和修复自然生态功能的过程也可能是缓慢的,而治理污染的效果只有通过技术监测才能判断,修复生态的成效也只有通过持续观察才能确定。因此,有必要创设环境污染损害责任人跟踪监测、观察并适时调整治理修复方式等责任形式。

【参考文献】

环境污染的生态效应第4篇

周启星,1963年5月23日出生于浙江,现任南开大学环境科学与工程学院院长,教授,博士生导师。他在环境学科领域孜孜不倦、忘我工作,建树颇丰。作为我国环境学科的“领头羊”之一,周启星教授始终站在环境学科的制高点和学术前沿,提出了一个又一个科学问题,解决了一个又一个技术难题,尤其对陆生生态毒理学有着深邃独特的造诣,不仅大大丰富了生态毒理学的理论,更为我国的环境保护与可持续发展做出了突出贡献。

生态毒理学是研究外源化学、物理和生物因素对生物体和环境生态系统的损害效应及其机理,以及预防、救治或改善措施的综合性学科,是环境基准研究和环境标准制定与修订的基础,是实施污染控制的工具。因此,它实际上是“可持续发展”战略的一种技术支撑。几乎所有在1980年代欧美各国出台的环境标准与管理方法中都需要生态毒理技术,如土壤质量标准的制定与修订,水质标准的制定与修订,化学品和排放物的安全性评价,产品生物降解能力测试,生物技术产品的管理,污染治理与修复的效果评估等,都需要生态毒理学参与并起着关键的技术支撑作用。当前,面对日益严重的环境复合污染的健康风险评估、新物质与新型材料(如纳米材料)以及转基因产品等的生物安全性与生态风险、中医药产品毒性评估等新问题时,毫无例外地需要生态毒理学知识和技术作为支撑。因此,有必要做好生态毒理学学科发展与建设的顶层设计,给予生态毒理学学科及其应用更准确的定位。

周启星教授对生态毒理学理论的最大贡献,是他总结、归纳并提出了生态毒理学的五大基本原理:1、环境毒物的剂量一效应关系原理;2、环境毒物的结构一活性相关原理;3、毒理作用的多层次效应原理;4、毒理生态动力学原理5、环境毒物的生态适应性原理。这五大基本原理的提出,对于深化生态毒理学研究以及在环境保护领域的多层次应用,产生了积极而广泛的学术影响。他还丰富和发展了生态毒理学的学科体系,指出:生态毒理学的基本分支学科是理论生态毒理学、实验生态毒理学和应用生态毒理学,理论生态毒理学涉及大气生态毒理学、水生生态毒理学、陆生生态毒理学,植物生态毒理学、动物生态毒理学、微生物生态毒理学、分子生态毒理学等则归属实验生态毒理学,工业生态毒理学、农业生态毒理学、矿区生态毒理学、城镇生态毒理学以及军事生态毒理学等应该属于应用生态毒理学的组成范畴。

他对陆生生态毒理学有着系统而高深的研究,并取得了多项具有明显创新意义的成果。首先是,他通过大量实验研究,阐明并揭示了复合污染生态效应与污染物之间的复杂关系:复合污染生态效应不仅仅只与污染物或污染元素本身的化学性质有关,更为重要的是,取决于其存在的水平及其浓度组合关系;与生物种类或生态系统类型有关;还与作用的生物部位有关。他首次提出并证实了复合污染生态效应是矢量而不是标量,复合污染生态效应赋予了作用的方向和反应的模式。他对复合污染有着深刻的理解,指出:复合污染的基本内涵:1、一种以上的污染物同时或先后进入同一环境介质或生态系统同一分室2、污染物之间、污染物与生物体之间发生交互作用;3、经历化学、物理化学过程、生理生化过程和生物体发生中毒过程或解毒适应过程等三个阶段4、产生抑制、促进或独立效应。特别是他通过实验修正了教科书中一直沿用的“协同作用”和“拮抗作用”原有定义中不完整甚至错误的提法,认为当总效应大于单独作用时效应总和,常常出现多种反应模式,至少包括正向促进/逆向促进、正向促进/逆向抑制、正向抑制/逆向促进等三大类作用情形,其中,只有正/逆促进可谓严格意义上的“协同作用”;同样,尽管总效应小于单独作用时效应总和,通常也出现3种反应模式,其中只有1种作用情形可谓严格的“拮抗作用”。他还在实验基础上归纳出“互作态”的新概念并赋予定量化内涵与定义;发现复合污染生态效应不仅存在“危害延时”现象,而且存在“危害增时”作用,即复合污染可导致某些污染物对生态系统的作用、危害时间延长。

周启星教授还把生态毒理学原理和研究成果运用到土壤环境质量基准的研究中。早在1987年,他就提出了一整套土壤环境质量基准研究与推导的方法,包括:生物生态效应方法、土壤环境背景值方法和食品卫生标准反推法。他用了整整四年时间,在基于土壤环境背景值研究成果基础上,在考虑作物生态效应后,提出了中国土壤镉、汞、铅、砷和锌等重金属的环境质量基准值,为我国土壤环境质量标准(GBl5618-1995)的建立、制定和颁布提供了科学依据,并做了大量实际工作。为了使获得的土壤环境基准更为反映环境污染实际,还开展了农业环境复合污染条件下相关的土壤质量基准研究,推导、提出了复合污染条件下重金属污染物、典型有机污染物的土壤环境质量基准值。近年来,周启星教授还对我国农业土壤中新型农药、抗生素和多溴联苯醚等典型新型有机污染物的环境质量基准进行了大量实验研究,掌握了第一手资料。

鉴于我国土壤重金属和有机污染日益严重以及场地污染大量存在的情况下,周启星教授在我国率先提出并开展了污染土壤修复基准的系统研究,并成为我国这一研究领域的开拓者。2003年以来,他在我国首次提出了开展污染土壤修复标准建立的方法体系研究的设想。他多次呼吁在我国建立污染土壤修复标准,以填补我国这一领域的空白。特别是,他再次运用生态毒理学原理和研究成果,推导、提出了我国污染土壤中一些典型污染物的修复基准的建议。为我国今后建立污染土壤修复标准打下了坚实基础。

至今,周启星教授成功组织了多次与生态毒理学及其应用相关的国际、国内学术会议,包括首届污染生态化学与生态过程国际会议、第二届污染生态学国际会议、首届土壤环境基准国际研讨会、多次全国污染生态学大会以及中国科学院污染环境修复基准研究学术研讨会等学术会议。还作为执行主席之一,成功组织了“污染土壤修复与生态安全”第212次香山科学会议。特别是,作为主要建议人,他还提出了“东北老工业基地环境污染形成机理与生态修复”和“环渤海地区复合污染、生态退化及其控制原理”的973项目建议,并得到认可和有关方面批准,这对于我国这两个经济与社会发展最为关键地区的生态安全具有重要的现实意义。

环境污染的生态效应第5篇

关键词 现代生物技术;环境保护;应用;前景

中图分类号 X17 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)17-0216-02

随着现代工业技术的迅速发展,我国国民经济社会总体发展速度较快,城市化进程的步伐也日益加快。在经济高速发展过程中,环境问题也随之而来。为了全面建设小康社会,保证国民健康,维护社会可持续、健康发展,必须采取有力措施进行环境保护。因此,积极利用现代生物技术、加强环境保护已经成为人民日益关注的课题。为了实现社会健康、持续发展,实现各类资源的永续利用,环保工作者的首要工作任务就是努力保护和提高环境质量。

1 我国生态环境现状

在我国过去几十年的经济快速发展中,由于片面重视经济GDP的高速发展而忽视了经济发展中的环境保护,导致目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染,造成水体污染严重,无法利用。全国约300个城市工业生产和居民生活用水较为短缺,成为缺水城市,占全国600个城市中的50%;而农村这一情况更加严重,约有1亿人口和2亿头牲畜饮水困难。在广大农村,由于水体和土壤的严重污染,耕地利用效率大大降低,不仅减少了有效耕地面积,而且直接威胁居民身体健康,引发各类疾病[1]。目前的当务之急就是要尽快应用高新技术,综合治理和保护环境,从而有效控制环境污染,保持生物多样性和生态平衡。

2 现代生物技术在治理环境污染方面的优点

由于基因重组技术的发现和应用,一项以基因工程为核心的现代生物技术迅速崛起,并成为高新产业革命的重要标志之一。现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程等一系列高新技术。环境生物技术是由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科,是应用生物圈的某部分使环境得以控制,或治理预定要进入生物圈的污染物的生物技术。这一技术在解决环境问题过程中显示出了独特的功能和显著的优越性,不仅充分体现出这项技术是一个纯生态的过程,且从根本上体现了可持续发展的战略思想。在环境的保护和污染治理中,环境生物技术与传统方法相比较,具有明显优势。生物转化技术可以真正实现清洁生产的目的,其充分利用生物过程减少生产中产生的污染,很大程度上代替了传统生产中的化学过程,更有利于实现无废生产,促进了生产工艺的生态化。现代生物技术的发展,尤其是酶工程、细胞工程、基因工程等,提高了生产效率,强化了环境生物处理过程,在工农业生产中应用这些技术,可以降低成本,其高专一性等特性为环境生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。

3 现代生物技术在环境保护中的应用

3.1 环境监测与评价

近年来,国内外研究较多的是应用PCR技术生物芯片、生物传感器等生物高新技术进行环境监测。Niedrhauser等利用PCR技术检测了食品中的单核细胞生利斯特氏菌(易导致人类脑膜炎)。传统方法至少需10 d时间,应用PCR技术大大缩短了分析周期,对该菌种的分析只需数小时。刘永军等通过设计多种肠道病原细菌的通用引物,运用实时荧光定量PCR方法,实现了环境水体中肠道病原细菌的定量检测[2]。可以预见,PCR技术在检测水体、土壤等环境中的致病菌、指示菌及基因工程菌方面将发挥越来越重要的作用。

近年来,利用生物传感器监测环境中的污染物,日益为人们所青睐。目前,生物传感器具有使用方便、成本低、省时、易制作等优点,如甲烷生物传感器、氨生物传感器、乙醇生物传感器、亚硝酸盐生物传感器、BOD生物传感器等已达到商业化应用水平,在环境监测中的应用前景广阔[3]。

3.2 工业污水和生活废水的处理与净化

工业污水和生活废水中含有多种有毒物质,例如氰化物、酚类、有机汞、重金属、蛋白质、有机酸、醇、醛、有机磷等,这些污水和废水成分构成复杂,净化难度也较大。生物净化污水的常用方法为固定化酶和固定化细胞技术,也就是酶工程技术。国外已经有许多成功的应用经验,利用固定化酶和固定化细胞实现对工业污水和生活废水中无机金属、有机污染毒物的高效处理。例如德国,以共介结合法制成农药降解酶柱,将酶固定于硅珠及多孔玻璃上,从而实现对多种农药的降解,包括对硫磷等,去除率超过95%。而在我国,固定化细胞技术的应用也有了较大发展,主要用于降解合成洗涤剂中的表面活性剂,对于含100 mg/L废水,酶活性保存率和降解率均超过90%。

(1)废水好氧生物处理。活性污泥法是一种应用最广的废水好氧生物处理技术,它是利用某些微生物在生长繁殖过程中形成表面积较大的菌胶团来大量絮凝吸附废水中污染物,并在氧的作用下将这些物质同化为菌体本身组分。活性污泥有着很大的表面积,能够与混合液进行广泛接触,在较短的时间内,通过吸附作用,除去废水中大量的呈悬浮状态和肢体状态的有机污染物,使废水的BOD值大幅度下降。该方法不仅操作简单、方便,而且能使运行管理人员随时了解曝气池中活性污泥的浓度和泥质情况,从而掌握和控制整个工艺的运行参数,通过确定稳定的污泥沉降比值,从而达到高效污水处理的效果[4]。

(2)废水厌氧生物处理。厌氧生物处理又称厌氧消化,是在厌氧条件下由许多种微生物的共同作用,使有机物分解并形成甲烷和二氧化碳的过程。其过程包括水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。由于厌氧处理能量需求低,污泥产量低,能分解好氧生物所不能分解的微生物,因此这项技术也被广泛应用于当今废水处理方面,并达到了预期的效果。

3.3 污染土壤的生物修复

土壤污染也是较为严重的环境污染问题之一,其最主要表现形式是土壤板结沙化、重金属污染,导致土壤无法利用,威胁农业生产。利用生物修复技术治理土壤重金属污染,主要是通过酶促反应等生物作用,对土壤中的重金属进行固定,由于重金属元素的化学形态发生了改变,其移动性也相应降低,通过有针对性的生物对其吸收、代谢,可以削减土壤中重金属的含量,达到净化土壤和降低毒性的目的。其中应用最广的属低温微生物修复技术,重金属的低温微生物修复是利用低温微生物的生物活性,对重金属亲和吸附或转化为低重金属的污染程度。此外,污染土壤经过生物修复过程后还可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失等[5]。

3.4 白色污染的处理和消除

我国每年产生的塑料垃圾数量十分巨大,对环境的破坏程度也十分严重,城乡废弃塑料袋和农用地膜在土壤中几十年都不分解,是形成环境污染的主要污染物之一,利用现代生物技术广泛分离可以降解塑料的微生物群。对塑料制品中的主要成分聚酯分子结构进行破坏,从而消除污染物质。日本及德国已经开展了相关研究,利用细菌生产塑料,通过基因工程方法,对细菌生产聚合物的功能基因进行分离和重组,实现多功能塑料的高效生产。英国在这方面的应用已经实现了产业化,利用微生物生产的塑料深受消费者欢迎,尤其是受到生态环境保护者的青睐。在应用现代生物技术治理白色污染的同时还应大力推广可降解的塑料制品和地膜的应用和研发,从根本上解决白色污染。

3.5 化学农药污染的消除

据估计,我国每年大量使用农药后,仅有0.1%左右的农药可以作用于目标病虫,99.9%的农药则进入农业生态系统,并在食物链中不断传递、迁移,对长期生活在农业生态系统中的人类构成危害,同时也对大气、水源造成污染。为了解决这些问题,人们致力于研制安全有效的方法,也取得了相应的进展。一方面是利用微生物对农药的毒害残留成分进行降解,消除其不利影响。微生物通过其生化途径,分解农药成分,形成无害产物,如CO2和H2O,从而实现无副作用的农药污染治理。另一方面应全面推广生物农药,从源头上消除农药对环境的污染。生物农药,主要是利用某些特殊微生物或微生物的代谢产物所具有的杀虫、防病、促生功能。其有效功能成分完全存在和来源于自然生态系统,是一种来于自然、归于自然正常的物质循环方式,它的最大特点是极易被日光、植物或各种土壤微生物分解。因此,可以认为它们对自然生态环境安全、无污染。英国科学家利用一种叫绿僵菌的真菌杀灭蝗虫,已经取得良好效果。目前,国际上真菌杀虫剂的开发研究方兴未艾,发展迅速[6]。

3.6 微生物脱硫治理空气污染

煤炭直接燃用时将排放出大量的SO2等有害气体,造成大气污染,并由此引发酸雾、酸雨,破坏生态平衡,危害人类健康。据北京环保局计算,2010年北京市仅燃煤每年排入大气的SO2就高达26万t。生物学家利用微生物脱硫,把Fe2+ 变成Fe3+,把单体硫变成硫酸,取得了良好效果。如日本中央电力研究所从土壤中分离出一种硫杆菌,它是一种铁氧化细菌,能有效除去煤中的无机硫。目前,在美国和德国已建成2个实验室规模的连续生化脱硫试验装置。4个欧洲研究组织在意大利撒丁岛已建成一套工业规模的中试连续生化脱硫装置。这些研究已经取得了很大的进展,获得了许多有价值的数据,为朝着工程应用方向发展奠定了基础。微生物脱硫技术简单,成本低,更为重要的是符合“源头防治”的环保新理念,比“末端治理”(污染产生后再治理)效益高,是很有前途的大气污染治理方法[7]。

4 发展前景

我国是一个发展中大国,改革开发30余年来,我国经济总量已居世界第2位,但经济持续高速增长的同时也伴随着严重的物质资源过度滥用和生态环境的严重破坏。现代生物技术作为一种有效的环境污染治理措施,受到越来越多的关注,其在环境生物监测、污染治理、生物修复等方面都得到了广泛的应用,并取得了很好的经济效益和社会效益。更新环保理念,积极借鉴发达国家先进的现代生物技术,对适合我国国情的新技术要加以引进、消化、吸收、创新,大力发展现代生物技术,是我国推进循环经济、实施可持续发展战略的重要组成部分,也是实现全面建设小康社会的宏伟目标,推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展之路的重要技术保障。随着现代生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展为根本上解决环境保护问题

提供了无限的希望。现代生物技术的迅猛发展无疑将会推动环境保护理论及技术的日臻完善,为人类治理和保护环境提供更多可行、可用、有效的方法。

5 参考文献

[1] 陈坚.环境生物技术[M].北京:中国轻工业出版社,2008.

[2] 孔繁翔.环境生物学[M].北京:高等教育出版社,2009.

[3] 姜成林,徐丽华.微生物资源的开发与利用[M].北京:中国轻工业出版社,2001.

[4] .环境生物技术与环境保护[J].安徽农学通报,2007(3):46-48.

[5] 姜虎生,张洪林.现代生物技术在环境保护中的应用[J].辽宁城乡环境科技,2003,23(1):11-12.

环境污染的生态效应第6篇

关键词:污染;土壤;生态;修复

前言:在我国,污染土壤的修复工程有着重要意义,是转移和转化土壤中有毒污染物,恢复土壤生态服务功能的重要手段。生态修复技术通过调控生态因子修复污染土壤,作为一种强效修复污染土壤的手段,具有十分可观的协调性、高效性和稳定性等优点。其根本目标是恢复土地的生态功能,提高我国国民生产、生活环境,创建国家土地的可持续发展体系。

一、污染土壤修复的定义

污染土壤的修复通常被定义为,通过转移或转换的方式,消除或减弱污染土壤中污染物的毒性,减少土壤中对生态环境或人体健康产生威胁的有毒有害物质。目前国际上的污染土壤修复方法通常有三种:物理修复法、化学修复法和生物修复法。物理修复法利用污染物与土壤之间的物理性状差异将污染物分离,通常需要外力投入。化学修复法通过化学原理将土壤中的污染物质进行分解、转化、结晶,以实现污染物与土壤间的分离,通常需要使用化学药品、试剂。生物修复法利用自然环境中的天然介质,包括动物、植物以及微生物对土壤中的污染物,进行降解、吸收,让其中的有毒有害物质变成生物循环体系的一部分,从而改善土地环境质量,实现修复目的。

二、污染土壤生物修复法使用优势

污染土壤的生物修复方法拥有物理和化学修复法无法比拟的优势,其中包括:1.应用生物修复法修复污染土壤,基本不会改变当地环境的物理特性和化学特性,对当地动植物生长不产生影响,有助于当地生态环境的保护;2.通过生物修复法修复污染土壤能够在一定程度上实现有机污染物的矿化;3.因为自然环境的生物多样性,所以在应用生物修复法修复污染土壤时,可以根据当地环境情况,选择最合适生物修复途径;4.因为生物修复法在修复污染土壤的过程中通常不借用外力或化学药品,所以成本较低;5.生物修复法能够用在各种生态环境的污染土壤修复工作中。虽然在生物修复法的使用过程中也存在一定的局限性,有时需要与另外两种方法同时操作,但是在学术界依然普遍认为,生物修复法是目前最有助于节省成本和保障环境可持续发展污染土壤修复方法[1]。

三、生态修复的原理与原则

(一)生态修复的原理

1.生物方法与物理、化学方法优化组合原理

在土壤污染的实际情况中,多数都属于复合型污染。这种污染由于污染物结构复杂、多样,单一的生物修复法并不能及时有效的对这种污染物进行处理,这时就需要结合实际情况,有针对性的制定组合式的土壤修复方案。上文已经讲到,在污染土壤的生态修复过程中,生物修复法起到的作用十分重要,但在具体的修复作业当中通过联合式的修复方法能够对土壤污染起到更加显著的修复效果。比如,传统的土壤重金属污染修复过程中,通常会用到生物修复法中的植物修复法,对土壤中的重金属成分进行吸收和富集。但是由于土壤对重金属存在非常强大的吸附性,导致植物修复法作用时间往往非常漫长,所以效率不是很高。但是在植物修复法的使用前通过鳌合剂的释放,降低土壤对重金属污染成分的吸附作用,让重金属具有更高的游离性,能够帮助植物对重金属粒子的快速吸收,提升土壤污染的修复效率[2]。

2.激活土壤生态系统自净化功能原理

土壤与依靠土壤生存的植物与微生物之间通常存在对外力污染物的循环净化作用,它是一种强大又富有活力的过滤器,正常情况下能够保障土壤环境的健康良性发展。生态修复污染土壤的作用就是在这种过滤器因为负载过重而失去净化能力的时候通过一定方法,让土壤生态系统的自净化功能重新运作起来。

(二)生态修复的原则

1.整体优化原则

在现代生态学中,整体优化原则拥有协调性、高效性和稳定性三重意义。通过对不同土壤修复方法的有机结合、合理应用,体现了生态修复法的整体协调性。生态修复的高效性体现在能够实现对资源的高效利用,具有能量消耗低和操作周期短的优点。生态修复法的抗逆性和抗冲击性是其稳定性的一种具体表现,另一种表现在对当地环境的无害性和安全性[3]。

2.循环再生原则

生产力的快速发展,加快了资源的消耗速度,目前社会上普遍使用的煤矿、石油和天然气等资源都属于不可再生资源,如何寻求循环再生可持续利用这些资源的途径将是人类未来生产生活中必须要考虑的问题。因此在污染土壤的生态修复作业中,人们对于土壤的修复目标不应该是单纯的清除或降低污染物的毒性和有害性,而应该更加积极的寻求恢复土壤生态服务功能,实现土壤循环利用的修复方法。

结论:综上所述,生态修复技术对于我国治理污染土地、恢复受污染生态环境以及创建健康可持续的土地发展体系都有着重要的促进作用,是国家提倡科学发展观的根本体现。可以预见,随着我国生态修复技术体系的逐渐成熟,国家土地土壤环境将会因此得到质的提升,真正实现人与自然和谐共存,提升国家公民的生活质量和水平。

参考文献

[1]李华娟. 吉林省典型煤矿区废弃地土壤重金属污染评价及豆科植物修复效应研究[D].吉林大学,2014.

环境污染的生态效应第7篇

关键词农业面源污染;可持续防治;政策与措施;经济效益;生态效益

中图分类号x592文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)22-0287-03

近年来,我国农业面源污染有逐年加重的趋势,由于农业活动的广泛性和普遍性、发生区域的随机性及污染负荷分布的差异性,农业面源污染具有长期性、隐藏性、难治理的特性。虽然国家对农业面源污染十分重视,但农业面源污染的治理没有达到预期效果,并且近年来随着经济和农业的进一步发展,农业面源污染持续恶化。农业面源污染已经对农产品安全、人体健康、农村及农业可持续发展构成严重威胁,是发展社会主义新农村亟需解决的问题。

1农业面源污染的基本现状

1.1化肥污染

长期以来,农村滥施化肥、过量用肥现象相当普遍,肥料利用率低,不仅造成耕地地力下降,而且污染农业生态环境。化肥污染主要有3个方面:一是化肥中的氮元素等进入大气后,增加了“温室气体”,导致大气温度升高;二是残留在土壤中的化肥被水冲刷后汇入江河,加剧了水体富营养化,导致水草、藻类大量繁殖,许多水域由此成为死水;三是引起土壤对某种元素的吸收性能下降,破坏土壤的内在平衡。化肥污染的最大特点是隐蔽性强、时间长。由于单位面积污染负荷小,人们往往忽视其宏观效应,使农业生态质量下降。

1.2植物残体污染

植物残体污染主要表现在农作物收获季节秸秆大面积焚烧,造成田间浓烟滚滚,粉尘四处飞散,严重影响空气质量。植物残体本身含有大量的病原菌,如纹枯病、油菜菌核病等,未经过无害化处理的情况下,直接进入土壤会传播病害,危害农作物。长期弃置的农作物秸秆经过日晒、雨淋、沤泡引起腐烂,如果进入水体,污染水体。

1.3塑料农膜污染

随着各种塑料农膜在农业生产应用的日趋广泛,农用薄膜残留量大幅增加,使农田受到不同程度的污染,对农产品生产和质量产生潜在的威胁,而农民在耕作过程中却忽略了地膜对生态环境的污染。

1.4农村畜禽粪便污染

随着农村畜禽养殖的规模化发展,畜禽粪便大量产生,且随耕作方式的变革,有机肥在农业生产中的比例减少,农村畜禽粪便经常乱堆放散发恶臭气味,影响周围环境;易孳生多种病原菌,畜禽粪便随雨水冲刷进入河流、堰塘极易造成水体富营养化,污染水源,对农民健康造成威胁。在农业源污染中,畜禽养殖业的化学需氧量、总氮和总磷分别占农业源的96%、38%和56%。养殖废水是造成水环境污染的重要因子,对水生生态系统造成了严重破坏,也威胁到人类的健康。

1.5农药污染

农药的长期大量使用,破坏了农田生态平衡和生物多样性,土壤、农产品农药残留量超标。同时,使用后的农药瓶、袋弃置在沟渠边、池塘边或施药后受雨水冲刷而污染周围水体。

1.6农村生活污水污染

随着我国农村生活水平大幅提高,农村生活污水产生量也随之增大。由于我国农村污水治理技术相对落后,目前80%以上的村庄尚未建设有效的污水处理设施。绝大多数农户都直接将生活污水排放到周围的水体之中,造成地表水和地下水的严重污染。

2农业面源污染趋势

农业面源污染是由于农业生产过程中农药、化肥、饲料添加剂等工业品的不合理使用;畜禽粪便和农作物等废弃物的不合理处置;工业废弃物、污染物在农业上的主动利用和被动吸收;不科学的耕种措施等,造成农业系统中水体—土壤—大气立体交叉的污染。当前,我国农业面源污染面临水体污染日趋严重、局部废气污染突出、生态环境恶化趋势未得到有效遏制的发展趋势。表明我国农业面源污染面临的任务越来越艰巨,农业面源污染防治的任务也更加紧迫。

2.1水体污染日趋严重

20世纪90年代以前,人们一直认为点源是造成水污染的主要原因,对环境污染的控制主要集中在工业点源上,而没有认识到面源污染的严重性,特别是对农业面源污染一直没有重视。但是在点源污染取得显著成效的同时,水体环境并未得到显著的好转,这是因为还有大部分水体受到面源污染的影响[1]。目前,水环境面源污染的严重性已受到国内外普遍的关注[2-3]。其中,对水生生态系统危害最大、程度最重的首推农业面源污染源。来自

4我国农业面源污染防治策略

4.1加强防治农业面源污染政策研究和制订

近年来,我国经济发展造成的农业面源污染问题已较为严重,成为我国环境公害的重要组成部分。尤其是2005年以来,我国处于经济发展加速时期,一方面经济保持很高的增长率,另一方面工业化与城市化快速变迁,农业面源污染压力势必会进一步增长,必须有效管控农业面源污染。李海鹏等[11]研究认为我国农业面源污染源排放量与经济增长总体上具有显著的倒“u”型曲线关系,化肥投入、农药投入、畜禽养殖粪尿排泄3类污染源与人均gdp均处于曲线上升阶段,自发到达农业面源污染减排拐点还需较长时间。因此,在防治农业面源污染方面的政策制订应遵循以下原则:一是政府应强化农业环境政策的干预力度和治理力度。二是农业面源控制的政策定位应当是:无论从实际需求还是宏观政策导向而言,粮食增产和农民增收这两大目标都不能改变。围绕农业发展的环境政策,应当同时服从农业发展与环境保护的双重目标。三是应该逐步实现农业发展政策和模式的转变,积极坚持走改善耕作方式、提高生产效率、可持续发展的现代化农业的道路。四是农业面源污染控制的政策手段应当主要基于激励和奖励,使农民能够在减少污染的行为中获得明显的经济利益。农业面源控制的政策绝对不能成为压垮农民的新的负担,相反,应该为减轻农民负担作贡献。

4.2建立长效管理机制

金书秦等[12]研究认为我国的农业面源污染无论从管理战略还是制度建设上都长期被忽视,在我国主流的环境政策、与水环境保护相关的法律中,缺乏对农村环境保护的关注。农业发展部门和环境保护部门是我国农业面源污染控制的两大主体,2个部门的政策共同形成农业面源污染控制的政策环境。因此,我国的农业面源污染防治应该建立长效的管理机制。一是制订和完善农产品生产和安全质量标准、农产品基地环境质量和污染排放物标准;二是建设化肥、农药等化学投入品、农产品市场准入和安全追溯制度,有效实施农业生产全过程的监控;三建设高效的农业面源污染预报预警系统和快速反应系统;四是建设重大农业面源污染事故监测体系,实行农业生态环境和农产品安全报告制度;五是建立完善安全农产品的强制性质量标准,有效地开展无公害农产品、绿色食品、有机食品的标准化生产;六是建立绿色gdp长效绩效考核机制,科学制订其发展规划。

4.3推广科学施肥技术

据有关研究表明:一般当农田氮素平衡盈余超过20%,钾素超过50%,即会引起对环境的潜在威胁,因而在防治化肥造成的农业面源污染重点应在化肥减量提效方面。在科研上,要不断开发研究新型高效肥料,减少氮素的损失,据有关研究:推广缓释肥及膜技术可提高氮肥利用率6.5%~11.6%。研究科学施肥技术,确定合理的施肥原则。从推广方面大力推广平衡施肥技术,指导农民进行科学施肥,严格按照氮肥使用量,平衡氮、磷、钾比例,同时根据天气情况、土壤状况、农作物各个生长期的需肥规律科学施肥;大力提倡使用优质农家肥、有机肥及化肥和有机肥混合使用技术;推广沼液、沼渣施肥还田技术,提高肥料利用率。目前我国的肥料利用率只有30%左右,还有很大的提升空间。

4.4分类无害化处理畜禽粪便

按照减量化、无害化、资源化的原则对规模化畜禽养殖场的粪便进行分类处理,大力发展能源生态型和沼气能源环保型沼气工程,实现养殖场污水达标排放,从源头上彻底解决发展规模养殖给农业生产环境带来污染的潜在危胁。对具备建池条件的中小型规模养殖户和养殖小区全面推进沼气入户建设,以解决和扭转目前不合理的排放状况,从源头就做好治理工作。没有条件建设沼气工程的养殖场,可以集中建设商品有机肥加工厂,生产优质有机肥料,实现畜禽粪便无害化处理和优质有机肥料的转化。积极开展沼液、沼渣综合利用技术研究,提高沼液综合利用率,减少化肥、农药的使用量,一个10 m3的沼气池每年可产生沼液15 t、沼渣2.5 t,相当于480 kg碳铵的肥效;同时严防沼液、沼渣不合理使用和排放引起的二次污染的发生。通过畜禽粪便分类后的无害化处理,可以有效解决发展规模养殖带来的农业面源污染问题。

4.5实行生态农业模式

按照可持续发展的方针进行发展规划,着力发展推广生态农业模式。近年来我国着重发展了以庭院生态农业为主的生态农业模式。主要有3种:一是以沼气建设为中心环节的家庭生态农业模式;二是物质多层次循环利用的庭院生态农业模式;三是种、养、加、农、牧、渔综合经营型家庭生态农业模式。以沼气为纽带的“三位一体”、“四位一体”、“西北五配套”生态农业模式在我国各地发展迅速,实现了种植业、养殖业、加工业的有机结合,大大提高了资源利用率,不仅降低了化肥、农药的使用量,节约生产成本,同时改善了土壤综合性能,提高农产品品质,提升农业综合效益。有效地提高资源利用率和减少发展规模养殖对周围水域的污染,控制农业面源污染。

4.6进行乡村清洁工程样板建设

农村水环境问题情况复杂,既有点源污染,又有面源污染,既有农村内部问题,也有来自工业和城市转移的问题,同时还涉及多个部门和领域。因此,在进行农村生活污水治理方面政府应起主导作用,要做到科学规划,加大资金投入,合理确定和选用适宜技术工艺,实现污水处理的无害化和资源化,进而实现水体的良性循环和水资源的可持续发展。搞好乡村清洁工程样板建设,发挥示范带动效应,激发当地政府和群众自觉进行清洁工程建设的积极性,洛阳市栾川县合峪镇采用建设人工湿地处理生活污水工程的成功应用,当地农民生活环境有了很大改变,在河南省起到了很好的示范作用,许多乡镇纷纷前去参观[13],有利于农村推广清洁工作。

4.7综合防治措施

防治农业面源污染,应该采取以防为主、各种技术并用的综合防治措施,坚持农业治理和工业治理措施并用的防治方针。从根本上解决农业面源污染必须采取多种措施综合的防治,一是工业治理方面要采取坚决关闭工业污染环境源,同时坚决废弃以钱代罚、以罚代排的错误治理做法,防止工业点污染向农业面源污染的转移;二是农业方面应用措施除采用上述的防治方法外,还应积极大力推广新型喷雾器械、应用废弃农膜回收技术、农作物秸秆饲料青贮、秸秆沼气、秸秆还田等多种综合防治措施;三是在适当区域探索新的耕作制度,实行退耕还林、退耕还草的耕作制度,开展建立生态草产业产业带核心区域,从根本上改变传统农业即以粮食作物和经济作物种植为主,以收获籽实为目的,以追求产量为目标的耕作模式,最终达到改善水土流失、土壤板结、地下水污染等环境问题,以消除从业面源污染,改善生态环境。

4.8加大科研力度

针对我国农业面源污染的特点和发展趋势,应不断加大农业面源污染防治技术的研究力度:一是农业面源污染控制技术与工程的研究、示范、推广;二是污染农田的治理和修复技术研究,如最大日负荷量(tdml)技术在农业面源污染防治中的研究应用;三是水体污染防治技术研究;四是加强农业废弃物的污染治理与资源化利用技术研究;五是农业面源污染定位监测与指标体系研究;六是化肥、农药等农业生产资料最小化投入技术研究;七是新型肥料、新型生物农药的研究;八是转基因作物的研究、推广、示范和应用,充分发挥转基因作物在栽培过程中具有的减少化肥、农药的使用量等方面的独特优势。 整理

5参考文献

[1] 何萍,王家骥.非点源(nps)污染控制与管理研究的现状、困境与挑战[j].农业环境保护,1999,18(5):234-237.

[2] 毛战坡,尹澄清,单保庆,等.研究湿地有效面积对暴雨径流调控作用的多因子模型[j].水利学报,2002(7):57-62.

环境污染的生态效应第8篇

【关键词】环境生物技术;生物信息学;应用;问题

引言

在社会不断的发展的过程中,我国生态环境发生翻天覆地的变化,发生环境污染的可能性大大提升。基于此,采取适当技术手段进行生态环境治理,控制环境污染至关重要。环境生物技术作为新型环境污染控制技术,主要通过生物技术手段达到环境治理的目的,避免在环境治理过程中出现二次污染。为保证环境生物技术发挥自身最大的作用,需要将环境生物技术与信息学实施有效结合,提升环境污染治理的全面性,促使环境生物技术向着合理化和信息化方向转变。

1环境生物技术

1.1环境生物技术的产生与应用

环境生物技术主要是利用一些生物体和生物代谢反应进行环境检测,明确环境污染物来源的新型技术手段。在社会高速发展过程中,国有人口数量与日俱增,在这种条件下,出现诸多环境污染问题,这对社会发展和生态环境保护等方面有着不可磨灭的影响。针对于这一点采取环境生物技术手段实施环境污染治理尤为关键,其能够降低环境污染系数,在保障生态环境的同时,推进我国各个行业健康、良性的发展。就目前来看,我国环境生物技术已经发展到了一个新的高度,涉及的领域格外广泛。而且生物学中各项技术手段都具备环境污染治理的作用,这在无形中扩展环境生物技术的应用范围,其研究领域也不断扩大。常见的环境生物技术应用于工程菌降解、废水处理和污染生物修复等方面,这使得环境生物技术逐渐发展为环境污染治理的关键手段。

1.2环境生物技术的核心内容

保证环境生物技术全面落实的关键在于加强对其核心内容的分析力度。相关科研结果表示环境生物的技术的核心内容在于微生物学过程,而促使微生物发生反应是依靠生物酶进行的,作为活性蛋白物质,主要在微生物新陈代谢过程中产生。这种蛋白活性物质能够在环境污染的状态下,有效的吸附空气中污染物,并实施微生物降解处理,时限污染环境治理的目的。

2生物信息学的研究内容与应用

生物信息主要是通过生物DNA形式表现出来,在实施生物信息学研究过程中,引入计算机等信息设备,能够在短时间内了解到生物信息变化趋势,有效提升生物信息收集、处理和加工等环节的质量。对于生物信息学来说,通过生物DNA序列研究,能够提升研究人员对生物遗传信息和生物病理等方面的了解程度,其在临床医学、法政和农业植物研究工作中都有非常广泛的应用。

3环境生物技术信息学概述

3.1环境生物技术信息学的概念

从字面上看,环境生物技术信息学属于一项交叉技术手段,其中涵盖环境生物技术和生物信息学两个方面。在实施环境生物技术信息学时,引进计算机设备,能够将生物信息学与当前环境状态有效结合,从侧面提升环境治理和环境评价的合理性。

3.2环境生物技术信息学的主要研究目标

作为新型技术手段,环境生物技术信息学的根本作用在于通过生物学中涉及的活性蛋白物质对生态环境中污染物实施降解处理,并在这个过程中加强对生态环境污染物与人体遗传因子之间关系的研究力度,明确污染物质毒性,并据此制定有效的污染物质治理技术,降低环境中污染物质含量,从而保证人体健康。实施生物信息与污染信息研究,明确生物信息与污染信息之间的关系,并根据之间关系制定有效的污染物治理措施,避免污染物对人体健康造成影响。在此之前,了解相应DNA序列和生物体内活性蛋白酶含量尤为关键,并据此制定有效的措施,避免在生态环境污染系数过大时,人体中DNA序列和蛋白酶活性发生变化。

3.3环境生物技术信息学的主要研究方法

在实施环境生物技术信息学之前,需要按照研究项目要求进行生物信息和环境信息收集,并对所收集的信息和数据进行综合分析,并在这个过程中建立有效的数学建模,充分将所收集的信息和数据表示出来。与此同时,结合一定编制运算程序,依靠计算机运算,使得研究人员对污染控制手段和作用等方面有一个全面的了解。通过计算机实施生物信息和环境信息分析之后,还需要对信息分析结果进行整体评估,从根本的角度上提升生物信息和环境信息的真实性和准确性。另外,不同环境生物信息在实施综合检测评估时所采取的技术手段不尽相同,各种检测技术涉及多方面学科知识,因此,对整个检测过程中涉及的专业学科知识进行全面分许,对于提升环境生物信息检测质量,保障环境污染治理效果起到不可忽视的作用。在利用计算机进行信息数据检测时,会出现检测结果为负的现象,在这种条件下必须对环境生物信息实施第二次检测,只有在检测结果与实际环境状态相符合时,才可以停止检测。在计算机检测结果与实践结果完全统一时,可以将环境生物技术信息学与遗传工程特效菌株试验进行有效结合,了解环境中有机污染物传播途径,借以实现有机污染物高效分解的目的,保障生态环境安全性。

3.4环境生物技术信息学的应用

作为改善环境污染的新型技术手段,环境生物技术信息学能够在改善生态环境的同时,降低生态环境污染对人体健康造成的影响。总的来说,环境生物技术信息在我国各个行业都有广泛的应用,主要表现在以下几个方面:3.4.1环境治理和评价环境生物技术信息学最主要的作用就是对生态环境状态进行综合评定,并根据评定结果制定有效污染处理方式。与此同时,这项技术手段能够在短时间内判断环境中污染物质和有毒物质含量,确保后期治理方法的合理性和有效性。3.4.2维护人类健康污染物对人体健康有着不可忽视的影响,部分污染源还会导致人体自身DNA序列发生变化,增加人们出现遗传病的几率。为缓解这种现象,当务之急是在环境污染源处实施环境生物技术,严格控制污染物质与人体靶器官相接触,降低人们出现遗传性疾病的可能。3.4.3资源共享从全球生态环境布局来看,各个国家出现生态环境污染的原因和表现形式大体一致,这也从侧面说明环境生物技术信息学对生态环境和其他各方面的研究成果能够在各个国家通用。为保证各个国家都能够实现生态环境改善的目的,实施环境生物技术信息学研究成果共享尤为关键,这不仅仅能够保证其他国家也能够实现生态环境污染治理的目的,还能促使环境生物技术信息学向着国际化、信息化方向转变。

4环境生物技术信息学存在的问题

尽管环境生物技术信息学在我国有着非常广泛的应用,但是不可否认这项技术在实施过程中还存在一些不完善的地方,主要表现各项信息数学建模和运算结果存在差异上。而且在实施生物信息和环境信息收集和整合过程中会受到多方面因素的干扰,直接影响信息收集和整合的准确性。除此之外,计算机设备在实施数据信息储存和处理方面不够完善,影响相应信息数据预算的准确性。针对于这一点,在实施数学建模和计算机分析评定过程中,应控制外界因素对数据信息造成的干扰,从而保障数学建模和计算机数据分析评定效果。5结语如何进一步根据我国在环境生物技术信息学方面的特点,建立高水平的理论与实验体系,加快培养优秀的青年人才,是发展我国环境生物技术信息学研究最为迫切的任务之一。

参考文献

[1]杨林加.基于现阶段环境生物工程技术的新探索[J].福建农业,2015(08).