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人與自然的關系是馬克思恩格斯環境哲學研究的基本問題。人類屬于自然界的一部分，自然界為人類提供了物質基礎，人類生產和生活的一切資料及生產活動的對象都是直接或者問接的來源于自然界的，人類活動都必須依賴自然界。在自然界為人類提供物質基礎的同時，人類也發揮了其主觀能動性、通過生產勞動作用于自然界，不斷的改造和利用自然。馬克思、恩格斯在分析自然的時候，強調自然現象是有規律可循的，而且這種規律是不依人的意志而改變的，人類可以認識和掌握自然規律，并利用好它為人類服務，但是一旦違背了自然規律，就會遭受自然的報復。
1.2關于環境意識和環境行為的理論
環境意識在本質上屬于上層建筑的范疇。環境行為決定環境意識，環境意識對環境行為具有極大的反作用。馬克思恩格斯的環境意識理論是建立在其人與自然關系理論的基礎之上的。它揭示了環境問題產生的根源，分析了環境惡化的危害，并試圖找出解決環境問題的根本對策；它堅持了自然環境對人的客觀性和優先地位，認為人的能動性再大，都必須要接受自然環境的制約，人不能對客觀的自然環境為所欲為[1]，人要遵守自然環境規律。
1.3關于實踐是聯系人與環境的中介的理論
在哲學中，實踐是指人能動的改造客觀世界的物質活動，是人所特有的對象性活動，是人類的生存方式。在實踐過程中，主體是人，客體是自然，實踐是聯系人與環境的中介。馬克思曾指出，“環境的改變和人的活動或自我改變的一致，是能被看作并合理地理解為革命的實踐”。正是在實踐的基礎上，人類才能作用于自然，不斷改造和利用自然，使環境的改變與人的活動達成一致。人類通過生產勞動這一實踐作用于環境，從環境中獲取物質資料，從而滿足人類的需要。
2.當前我國生態環境面臨的問題
改革開放30多年來，經濟社會發展取得了舉世矚目的成就，然而不可否認的是，為此我們付出了資源惡化和環境破壞的代價。過去長期實行粗放式的經濟增長方式，自然資源過度開發消耗、能源消耗浪費很大，生態環境問題日益突出和嚴峻。從我國的基本國情來看，我國雖然地大物博，但資源的人均占有率非常低，水土流失、土壤沙化、草原退化、河流污染等等都威脅著國家的生態安全和人民群眾的生產生活。生態環境問題越來越引起人們的關注，成為制約經濟社會健康、文明、持續發展的重要因素。
2.1傳統發展觀念依然沒有得到徹底轉變
傳統發展觀念把發展等同于經濟增長。其核心是以經濟增長為唯一目標，片面追求一時一地的經濟效益，依靠的是高強度地開發和消耗資源，同時高強度地破壞生態環境，甚至以犧牲生態環境為代價。這種發展觀念在我國經濟發展過程中曾經起過積極作用，但是我們也為此付出了資源惡化和環境破壞的代價。改革開放30多年來，我國在實現經濟持續高速增長的同時，對生態環境的重視卻沒有相應的得到提高。傳統發展觀念忽視了經濟增長背后的環境污染和生態破壞，使得我國的資源、環境形勢非常嚴峻。高污染、高耗能的粗放型經濟增長方式嚴重影響了人民的生產生活，成為制約我國經濟持續、健康發展的重要因素。
2.2生態環境意識嚴重缺失
80年代環境保護就成為我國的基本國策，21世紀開始生態文明戰略也得以實施，但是，戰略設計與實際執行之間仍然有著較大的距離，這其中的原因之一就是人們的觀念與利益取向沒有根本轉型[2]?！爸袊卮笪锊锂a豐富”的傳統觀念使得我們在較長的一段時期里喪失了對生態環境問題的警惕。我國大多數人對于生態環境問題的客觀狀況缺乏一種理性的認識。改革開放以來，在生活水平提高的同時還出現了人們一味追求高檔消費、過度消費、盲目攀比、為消費而消費等非理性消費，這種不健康的生活方式導致了資源的巨大浪費。在我國傳統的城鄉二元結構制約下，城鄉經濟發展極不平衡，城市發展優勢比較明顯。而且在城市化進程中，城市建設往往會以破壞農村的生態環境為代價。而農村環境保護工作收效甚微的一個重要原因就是廣大農民群眾文化水平不高、生態環境意識嚴重缺失。
3.環境哲學對我國環境保護的啟示
3.1轉變發展觀念，走可持續發展之路
牢固樹立保護生態環境就是保護生產力、改善生態環境就是發展生產力的理念，更加自覺地推動綠色發展、循環發展、低碳發展，在大力發展循環經濟的過程中，必須依靠科學技術的進步來提高資源的利用率和廢棄物的回收重復利用，從而減少資源的消耗和廢棄物的排放，最終實現經濟效益和生態效益的有機統一。發展清潔能源和可再生能源，提高能源資源利用效率；廣泛應用先進信息技術，促進傳統產業升級和向綠色生態轉型。發展新能源和高科技產業，提高資源利用效率。在快速發展經濟的同時，注重保護自然環境，促進經濟社會發展和資源環境保護相協調相一致。在制定重大發展規劃時，要考慮到環境承載能力以及對生態環境的影響，避免引發生態環境問題。
3.2培養可持續發展的環境意識
大力普及環保意識，使人民群眾樹立起正確的生態文明意識。在全社會樹立起人人尊重自然，愛護自然，崇尚自然的良好的社會道德風尚。加強對群眾自然環境知識的培訓和教育，使人們認識到人類與自然界的緊密聯系，增強全社會環境保護意識和資源節約意識，同時促使人們樹立起新的生態倫理觀。倡導科學文明健康的生產、生活和消費習慣，注重培養人們的環境公德和環境法律觀念，切實提升人們的環境保護意識。建立環境教育基地，通過人們的實際考察和學習、實踐，使他們提高認識水平，感受環境保護的重要性和緊迫性，從而達到增強環境意識的目的。
3.3倡導健康文明的生活方式，進行綠色消費
要緩解不健康的生活方式對資源和環境造成的巨大壓力，建設資源節約型和可持續發展的社會，就要求我們倡導健康文明科學的生活方式，進行合理、適度消費，同時還要進行綠色消費。自然資源是有限的，特別是不可再生資源，總會消耗完近。綠色消費是在滿足人類基本需求的同時，減少對資源的消耗，把在消費過程中產生的廢棄物盡可能地循環利用，盡量降低污染的消費模式。所以，要實現人與自然的和諧發展就必須要大力倡導適度消費和綠色消費，提倡健康文明、適度的消費理念，發展有利于節約能源資源和保護環境的健康的消費模式。
農藥的發展大體經歷了三個歷史階段，即天然藥物時代(約19世紀7O年代以前)、無機合成農藥時代(約19世紀7O年代至2O世紀4O年代中期)和有機合成農藥時代。
2.我國化學農藥污染的現狀
我國是一個.農業大國，農藥使用品種多、用量人，其中70%~80%的農藥直接滲透到環境中，對十壤、地表水、地下水和農產品造成污染，并進一步進入生物鏈，對所有環境生物和人類健康都具有嚴重的、長期的和潛在的危害性。
我國“預防為主，綜合防治”的植保方針確立以來，農作物病蟲害防治技術水平取得了較大的成就，但也存在化學農藥用量過大，一些地區單純依賴化學農藥治蟲防病等突出問題。我國白1983年始限制了有機氯的生產和使用，有機氯對環境的污染狀況有了極大的改善，但在原有機氯重污染區，還將出現局部的、間歇性污染。
我國化學農藥生產企業的規模、設備和技術力量比較落后，化學農藥品質還不能令人滿意。近十兒年來，化學農約品種雖然發生了較火的變化，開發了不少新品種，但整體上還是以老的傳統品種為主體，各類化學農藥品種比例不合理、產品顯老化、劑型單調。
在我國，殺蟲劑1化學農藥的70%以上，而其中高毒害殺蟲劑有機磷又占70%以上；原約產量達萬噸以上的品種有l2個，其中殺蟲劑l1個，除草劑1個。農約劑的開發與國外相比尚有很人的差距，在美國，原約與制劑之比為1：36，也就是說一種農藥往往有36種制劑，日本為l：30，而我國僅為l：5，開發的余地很大。
3.農藥的危害
3.1農藥污染對人體健康的危害
農藥既是重要的農業生產資料，又是對生物體有害作用的化學物質，即具有毒物的屬性。農藥可經消化道、呼吸道和皮膚三條途徑進入人體而引起中毒，其中包括急性中毒、慢性中毒等。由于人們的生活方式不同，有誤服、誤食、食用不衛生的水果，蔬菜和不注重個人的清潔衛生的情況而引起藥物性中毒，而有些農藥能溶解在人體的脂肪和汗液中，特別是有機磷農藥，可以通過皮膚進入人體，危_害人體的健康。
急性中毒多發生于高效農藥，尤其是高毒有機磷農藥和氨基甲酸農藥。這兩種農藥急性中毒都引起頭暈頭痛、惡心、嘔吐、多汗且無力等：嚴重則昏迷、抽搐、吐沫、肺水腫、呼吸極度困難、大小便失禁、甚至死亡。慢性中毒是經常連續、吸入或皮膚接觸較小量農藥；使毒物進入人體后逐漸發生病變和中毒癥狀。此過程一般發病緩慢，病程較長，癥狀難于鑒別，也往往被人們忽略。我國除農藥研制，生產人員外，因運輸、貯藏和使用接觸農藥的人數達幾百萬之多，是一個相當龐大的群體。又因農藥使用人員的自我保護設施和自我保護意識較差等原因，引起藥物中毒，危害生命。
3.2農藥對生態環境的污染
在科學發展的今天，農藥對生態環境的污染尤為嚴重。這是為什么呢？其中就包括了一個從量變到質變的過程。即可從本底值標準和農藥衛生標準或生物標準兩方面來理解農藥污染。如果污染物的含量超過本底值，并達到一定數值就稱為污染。污染物濃度超過衛生標準或生物標準，一般稱之為污染或嚴重污染。這些都危害著人體健康，危害著生物和環境。
3.2.1農藥對水環境的污染
3.2.1.1水體中農藥的來源途徑
水體中農藥的來源主要是以下幾個方面：向水體直接施用農藥；含農藥的雨水落入水體；植物或土壤粘附的農藥，經水沖刷或溶解進入水體；生產農藥的工業廢水或含有農藥的生活污水等都時刻危害著地表水和地下水的水質，不利于水生生物的生存，甚至破壞水生態環境的平衡。
3.2.1.2農藥污染對水環境的危害
在有機農藥大量使用期，世界一些著名河流，如密西西比河、萊茵河等的河水中都檢測到嚴重超標的六六六和滴滴滴。有時為防治蚊子幼蟲施敵敵畏，敵百蟲和其他殺蟲劑于水面；為消滅渠道、水庫和湖泊中的雜草而使用水生型除草劑等造成水中的農藥濃度過高，大量的魚和蝦類的水生動物死亡。還在一些農藥藥夜配制點有不少藥瓶和其他包裝物，降雨后會產生徑流污染，施藥工具的隨意清潔也造成水質污染。
3.2.2農藥對土壤的污染
3.2.2.1土壤中農藥的來源途徑
農藥進入土壤的途徑有三種情況：第一種是農藥直接進入土壤包括施用的一些除草劑，防治地下害蟲的殺蟲劑和拌種劑，后者為了防治線蟲和苗期病害與種子一起施入土壤，按此途徑這些農藥基本上全部進入土壤；第二種是防治病蟲害噴撒農田的各類農藥。它們的直接目標是蟲、草，目的是保護作物，但有相當部分農藥落于土壤表面或落于稻田水面而間接進入土壤。第三種是隨著大氣沉降，灌溉水和植物殘體。
3.2.2.2土壤農藥對農作物和土壤生物的影響
土壤農藥對農作物的影響，主要表現在對農作物生長的影響和農作物從土壤中吸收農藥而降低農產品質量。農作物吸收土壤農藥主要看農藥的種類，一般水溶性的農藥植物容易吸收，而脂溶性的被土壤強烈吸附的農藥植物不易吸收。
在前蘇聯的實驗資料中顯示水溶性農藥樂果很易被萵苣，燕麥和蘿f、等作物吸收，作物與土壤中農藥濃度之比為5.3—4.8。植物對樂果的吸收系數是很高的農作物還易從砂質土中吸收農藥，而從粘土和有機質中吸收比較困難。蚯蚓是土壤中最重要的無脊椎動物，它對保持土壤的良好結構和提高土壤肥力有著重要意義。但有些高毒農藥，比如毒石畏、對硫磷、地蟲磷等能在短時期內殺死它。
除此之外，農藥對土壤微生物的影響是人們關心的又一個農藥對微生物總數的影響，對硝化作用、氨化作用、呼吸作用的影響。而對土壤微生物影響較大的是殺菌劑，它們不僅殺滅或仰制了病原微生物，同時也危害了一些有益微生物，如硝化細菌和氨化細菌。隨著單位耕地面積農藥用量的減少，除草劑和殺蟲劑對土壤微生物的影響進一步地消弱，而殺菌劑對土壤微生物的負面作用將會更加地成為我們關注的對象。3.2.3農藥對大氣的污染
由于農藥污染的地理位置和空間距離的不同，空氣中農藥的量分布為三個帶。第一帶是導致農藥進入空氣的藥源帶。在這一帶的空氣中農藥的濃度最高，之后由于空氣流動，使空氣中農藥逐漸發生擴散和稀釋，并遷離使用帶。此外，由于蒸發和揮發作用被處理目標上的和土壤中的農藥向空氣中擴散。由于這些作用，在與農藥施用區相鄰的地區形成了第二個空氣污染帶。在此帶中，因擴散作用和空氣對流，農藥濃度一般低于第一帶。但是，在
一定氣象條件下，氣團不能完全混合時局部地區空氣中農藥濃度亦可偏高。第三帶是大氣中農藥遷移最寬和農藥濃度最低的地帶。因氣象條件和施藥方式的不同，此帶距離可擴散到離藥源數百公里，甚至上千公里遠。
農藥對大氣污染的程度還與農藥品種、農藥劑型和氣象條件等因素有關。易揮發性農藥，氣霧劑和粉劑污染相當嚴重，長殘留農藥在大氣中的持續時間長。在其他條件相同時，風速起著重大作用，高風速增加農藥擴散帶的距離和進入其中的農藥量。
化學農藥的大量使用不但造成了土壤、大氣和水資源的污染，同時，在動、植物體產生了化學農藥的殘留、富集和致死效應，已經成為破壞生態環境、生物多樣性和農業持續發展的一個重大問題，應當給予充分的重視。而如何解決這一問題也成為了人們關注的焦點。筆者認為，在農業生產中，應該充分發揮農田生態系統中業已存在的害蟲自然控制機制，綜合運用農業防治、物理機械防治、生物防治和其他有效的生態防治手段，盡可能地減少化學農藥的使用。
4.農藥污染的特點
化學農藥對環境的污染主要是毒化大氣、水系和土壤，造成對自然的污染，影響生活在自然界中的各種生物，引起生物相的改變，敏感種的減少與消失，污染種的增多與加強。
4.1化學農藥對生物的直接毒害
化學農藥人致分為三類，即殺蟲劑、殺菌劑和除草劑。殺蟲劑是非特效毒藥，不是只對一種目標害蟲，而是對所有的生命都有毒性，對人類的危害最大?，F在全世界每年岡殺蟲劑中毒者近百萬人、死亡者數萬人。有一些化學農藥雖然急性毒性較低，但在施用后對環境具有嚴重的潛在危害，有較高的慢性或“三致”毒性，即最終可能導致動物的致畸、致癌，甚至還可能損害生物體的遺傳機制，引起基岡突變。
4.2化學農藥的“3R”問題
一是農藥的不斷使用，導致害蟲抗藥性增強，化學農藥的使用逐漸失去了它正常的防治效果，從而只有通過不斷加大農藥的使用量和使用次數來達到除害的目的，這就加劇了化學農藥對環境的影響：二是由于目前使用的殺蟲劑，大多數還缺乏選擇性，在殺死害蟲的同時往往也將它們的天敵殺死或殺傷，因而造成害蟲再猖獗為害及次要害蟲上升為害；三是化學農藥使用后會以各種形式殘留在農作物和其它環境要素(土壤、農產品、地下水等)中，有了殘留，也就有了生物富集問題。由于生物富集和食物鏈傳遞，積少成多，積低毒成高毒，從而對人體健康造成極大的潛在威脅。
5.實施持續植保，控制農藥污染
盡管我國實施“預防為主，綜合防治”的植保方針以來，在病蟲害防治上取得了一定的成效，但控制化學農藥對環境污染的任務仍相當艱巨，我們必需實施持續植保，使植保作的功能兼顧持續增產、人畜安全、環境保護、生態平衡等多方面的要求，針對整個農田生態系統，研究生態種群動態和相關聯的環境，采L}j盡可能相互協調的有效防治措施，充分發揮白然抑制因素的作用，將有害生物種群控制在經濟損害水平下，使防治措施對農田生態系統的不良影響減少劍最低限度，以獲得最佳的經濟、生態；flI社會效益。
5.1建立有害生物防治新思想體系
生物防治是綜合治理的重要組成部分，是利用生物防治作用物(天敵昆蟲和昆蟲病原微生物)來調節有害生物的種群密度，通過生物防治維持生態系統中的生物多樣性，以生物多樣性來保護生物，使蟲口密度能持續地保持在經濟所允許的受害水平以下。傳統有害生物控制主要是通過抗病、蟲品種植物檢疫，耕作栽培制度以及物理化學防治等措施。
從持續農業觀念看，有害生物防治應在更高一級水平上實現，其中包括轉抗病、蟲基因植物的利川，病、蟲、草害生態控制，生物抗藥性的利用等。將克隆到的抗病、蟲基因通過生物[程手段轉移至優良品種基因組內以獲得高抗病、蟲優良新品種的_J：作是近二十年來各國學者抗病、蟲育種的熱點，目前已取得重大突破。如通過轉移蘇云金芽孢桿菌的Bt基因已成功地獲得高效抗蟲棉，抗蟲水稻和抗蟲大白菜，其中抗蟲棉已在生產上推陳出新廣泛應用。中國科學院微生物研究所成功地將Bt基因轉移至楊樹中，獲得的抗蟲楊樹已進入大田試驗階段。農作物、有害生物和環境是一個相互依賴、相互競爭的統一體，通過改善生態環境，比如輪作休閑、作物布局、耕作制度、栽培管理等都可以調=農作物的生長發育，控制有害生物發生危害。近幾年來，轉抗除草劑基因作物的培育和利用已成為育種和植保作的重點之一，目前已獲得抗草甘膦、草胺膦的玉米、大豆、油菜、棉花以及抗草胺膦煙草1水稻等多種抗除草劑作物，使得一些選擇性不高的除草劑得以廣泛使用，有效地控制雜草群落的演替。
5.2大力發展植物源農藥
.植物源農藥具有在環境中生物降解快，對人畜及非靶標生物毒性低，蟲害不易產生抗性，成本低，易得等優點，尤其是熱帶植物中含有極具應用前景的植物源害蟲防治劑活性成分尚待開發，現已發現楝科中至少有l0個屬的植物對蟲有殺滅活性，因此是潛在的化學合成農藥的替代物。在克服害蟲的抗約性及減少環境污染方面，植物源農藥具有獨特的優勢，近幾年來國內植物性農藥產品的開發發展很快，先后有魚藤精、硫酸煙堿、油酸煙堿、苦參素、川I楝制劑等小規模工業化生產。
5.3研究開發有害生物監測新技術
要在植物病原體常規監測方法中的孢子捕捉、誘餌植株利用、血清學鑒定基礎上開展病原物分子監測技術的研究，采用現代分子生物學技術監測病原物的種、小種的遺傳組成的消長變化規律，為病害長期、超長期預測提供基礎資料。對害蟲的監測也可利用現代遺傳標記技術(RFLP’RAPD等)監測害蟲種群遷移規律。對于雜草應充分考慮到雜草群落演替規律，分析農作物——雜草、雜草——雜草間的競爭關系，另外還應考慮使用選擇性除草劑給雜草群落造成的影響，對雜草的生態控制進行研究。
5.4建立有害生物的超長期預測和宏觀控制
隨著城市中工廠的增加、交通工具種類的增多以及石化燃料的燃燒，產生了各種廢氣，如二氧化碳、二氧化硫、一氧化硫等等。這些廢氣如果得不到有效的處理，就會使得大氣受到污染，城市出現霧霾等嚴重的天氣狀況。而且二氧化碳的增加會引發溫室效應，二氧化硫也會對大氣臭氧層造成破壞，從而增加紫外線的輻射，形成酸雨，對人類賴以生存的環境產生惡劣的影響。
2水體污染嚴重
我國是人口大國，城市中的人口數量相當巨大，加之經濟進步帶動的工業化發展，使得城市中的企業工廠逐漸增多，大量的污水出現，這些污水得不到有效的處理，在排入江河湖泊后，對自然水體的破壞非常嚴重。據相關統計顯示，我國監測范圍內的1200多條江河湖泊，被污染的達到了850多條，這一數字相當驚人。
3土地植被破外嚴重
過量采伐、過度放牧等自然資源利用不當的活動破壞了生態系統的平衡，致使生態系統惡化、環境質量下降、水土流失、土地沙化、自然災害加劇等。環境的人為污染和破壞，直接影響農業生產、經濟建設以及人類的生存。
4噪聲污染加劇
城市中各種建筑施工產生的噪音、車輛鳴笛的聲音以及其他工業運作的聲音，都是噪音的一種，對人們的生活產生極其嚴重的影響。
二城市規劃領域中應采用的對策
城市環境問題，是目前我國城市發展所面臨的環境危機，我國城市的污染逐年加重，土地資源日益減少，不可再生資源的日漸短缺，使得城市的發展受到了一定的制約。近幾年，人們對于生態環境的認識逐漸加深，人們了解到城市規劃、城市發展與環境之間的關系，在城市規劃和建設中，逐漸將生態化融入到城市發展中，并且利用科學的手段指導城市建設。就目前我國城市環境問題的現狀來看，如何將經濟效益與環境效益相結合，實現城市建設和自然環境協調發展，是城市建設首要探討的課題。城市規劃中，針對環境保護問題，主要的應對措施包括以下幾個方面：
1城市規劃
中應充分考慮到環境、人口、城市性質以及城市規模等方面的因素，協調統一布局，為城市建設打造良好的生態環境基礎。優化城市中的各項自然資源，在進行城市規劃之前要注重考查城市的自然環境狀況，對城市的社會及經濟狀況進行全面的了解，針對這些方面進行生態環境分析，從而在城市建設中減少污染源的釋放，實現城市與自然環境的協調可持續發展。
2城市規劃建設中要注重治理水、空氣和固體污染物的治理
對水資源進行統查，合理確定城市規模，制定科學系統的用水治理方案，從而減少污水的排放，提高水資源的重復利用率。在進行大氣污染治理時，要注意結合城市的能源結構以及交通狀況進行統籌考慮，制定出相應的污染治理措施，減少廢氣的排放，凈化城市空氣。針對固體廢棄物的治理，要在綜合考慮環境的承載力基礎上，對各種固體廢棄物進行綜合的處理和填埋，采取合理的治理對策，實現廢物的再利用。
3根據我國城市發展的實際狀況
統籌考慮城市規劃與環境保護，以現實的技術手段綜合考慮，實現生態環境的永續發展。在進行城市規劃時，可以將整體環境進行區域的劃分，針對區域中的環境情況，進行區域的規劃建設，從局部區域進行環境的優化，從而提高城市環境的整體質量。在城市總體規劃層次上，確立環境限制是城市發展限制性因素之一，并通過對主要的環境限制因素及潛在的污染源有分析，合理確定城市的規模，選擇合適的用地和人口分布及交通方案。在改造和城區整治規劃中，盡可能改善城市環境質量，包括完成基礎設施的配套，降低容積率和人口居住密度，增加城市空間和綠地，完善用地城市布局，如工業區與居住區相鄰引起的環境干擾問題。
二、我國工業的發展現狀
我國地大物博、幅員遼闊，地域性差異較大，因此在發展工業的過程中也會遇到不同的環境問題，改革的重點也有所不同。由于國內市場沒有嚴格設定產品的環境標準，企業和社會沒有形成較強的環境保護意識，高耗能的傳統產業如鋼鐵、煤炭、水泥等依賴的仍然是污染嚴重、效率低的過時技術。比如，礦產資源開采行業為了追逐短期利益，進行大規模破壞性開采，不僅開采率非常低而且嚴重破壞礦區環境。而由于地方保護主義的出現，地方政府對于犧牲環境換取短期利益的企業行為視而不見，甚至有助長之風，這就使得環保行政執法難顯成效。政府過多干預了環境和土地資源配置，特別是工業用地配置嚴重失控，生態環境惡化的趨勢一時無法有效遏止。
三、應對環境保護和工業發展問題的策略
(一)完善市場準入和退出制度，著力解決布局和結構問題。黨的十指出要讓市場經濟體制在資源配置中起決定性作用，市場準入和退出制度是市場經濟中的一種優化資源配置的重要手段，該制度指的是政府按照法律法規和相關準則預先對進入市場的交易主體進行審查和許可。包括為節約資源限制進出口;有關污染物排放、能源消耗的要求。為了工業發展和資源環境協調發展，國家可以依照環境容量、資源、地理因素等劃分出開發區和保護區，明確鼓勵、限制和禁止開發的地域，實行分區空間管治［3］。以節約資源和環境友好為出發點，通過小面積的國土實現產業集聚，能夠大幅提高資源配置效率，尤其對資源密集型重化工業，例如石油化工、鋼鐵、水泥等產業而言更為有利。重化工產業是高能耗的行業，對能源的需求很大，生產時多為高溫高壓環境，排放的廢物和副產品剩余熱量和可繼續利用的成分很多。只要把相近的工藝流程通過產業鏈的形式結合起來，讓上游企業的廢料成為下游企業的原料，上游企業也可以利用下游企業的廢棄物，這樣可以綜合利用原料、副產品和廢棄物，形成產業鏈，減少廢棄物對環境的破壞。
(二)明確界定產權，完善交易規則。環境保護和工業發展產生問題的根源在于外部不經濟性，即環境市場價格無法全部反映其在經濟活動中的所有價值，企業一般不將環境利用的社會成本考慮在內，因此導致環境退化。我國工業發展主要依靠大量消耗生產要素和擴大生產規模外延式，因此要保持工業高速發展就必將對環境產生巨大的壓力。工業高速增長給環境帶來的壓力以及外部不經濟性再次增加了社會成本。目前我國部分地區正謀劃論證生態補償制度，該制度推行的難點在于難以對環境產品進行合理的估價，沒有確定的補償標準。目前我國正探索建立排污權交易制度，計劃通過市場機制對企業進行生態補償，利用跨區域的排污權集中交易市場，讓排污權流通起來，實現排污權的儲存與借貸，進一步優化資源配置。
(三)以健康文明的消費，引導企業采取環境友好的生產方式。消費者的環保意識隨著經濟的不斷發展逐漸覺醒，與國外其他國家相比，我國在引領消費者健康文明消費方式上所做的工作還很不足。為了促進消費者健康文明消費，引導企業進行環境友好式發展。一是要加強政策宣傳力度，讓消費者和企業把環境保護理念根植于心。二是要通過價格調控、金融手段等矯正浪費資源、破壞環境的消費，提倡綠色消費、健康消費和文明消費。隨著消費者消費方式的轉變，企業也會順應市場需求修正發展戰略，在生產產品的每個環節引入資源和環境影響，將對環境的消極影響降到最低。企業生產產品的每個環節都會影響到環境，設計是產品的生命，因此要從設計出發考慮到環境因素，不用或減少采用高耗能、高污染的原料和工藝，多使用低能耗、低排放的原料和工藝，這樣才可以研發和生產可循環的綠色清潔產品，保護環境和職工、用戶的身體健康。
2我國林業發展存在的問題
2.1林業保護意識淡薄，未充分發揮社會效益與生態效益
林業能夠保護水土、防風固沙、調節氣候等，這些都體現了林業的生態效益。林業的社會效益則主要是指林業能創造良好的生存環境，能為人們的休閑娛樂提供生態支撐，林業的社會效益集中體現在它所創造出來的林產品上。國家為了保持林業的可持續發展，制定了相關的政策法規，對林區人員的行為規范作出了管制，但是由于各種原因的影響，我國林業始終未充分發揮出社會效益和生態效益。在林區保護過程中，時常出現基礎設施薄弱、監督管理力度不夠、濫砍亂伐等行為，嚴重制約了林業的可持續發展。與此同時，我國林業中低效防護林所占比重過大，嚴重影響了森林質量，再加上我國龐大的人口基數，森林的人均占有量也極低。除此之外，不合理的林區管理制度，也造成了林業資源的浪費。以上種種原因及現象，都引發了林業生態效益和社會效益的低下。
2.2林業修復過程中，對科學技術的利用率較低
我國林業發展過程中對科學技術的利用率低，科學技術轉化為經濟效益的過程緩慢。據有關部門統計，我國林業人員的整體素質偏低，大約只有25%的職工具有具備專業素質和合理的知識構成，大部分從業人員只具備極其簡單的操作技能，與發達國家的差距相當明顯。除此之外，在對林業進行修復的過程中，極少采用先進科學技術作為支撐，對先進設備的利用率極低。
2.3與發達國家相比，我國林業發展未建立完整的信息化管理平臺
改革開放以來，我國林業管理建立起相對完善合理的信息化管理平臺，并且取得了初步成效，但是與發達國家相比，差距仍然十分明顯。其中主要有以下幾方面的表現：（1）未形成完整嚴密的體系，未建成完整的信息資源整合、共享機制；（2）對信息資源的利用率低，網絡覆蓋面不廣，服務機制有待進一步健全；（3）目前的林業管理方式不適應社會需求，林業的信息化管理面臨一定困境；（4）林區地理位置復雜，基礎設施不健全，信息服務系統難以覆蓋。
3加快林業修復，實現林業可持續發展的措施
3.1充分發揮科學技術的優勢
實現林業的可持續發展，主要體現在兩個方面，亦即充分發揮林業資源的經濟優勢，同時實現資源的自我修復和再生，而這必須以科技作為支撐。實現林業資源的可持續發展必須有強大的科技作為依托，實現林業資源的高效利用，除此之外，要貫徹落實科技興林、科技護林的各項政策。同時，要逐漸改變經濟發展方式，減少對自然的破壞，減少林業資源的浪費，將經濟發展方式由粗放型向集約型轉變。加大對科學技術成果的利用率，充分發揮科技優勢，完善林業開發的方式，強化林業生態修復的強度和成效，保證林業資源的可持續發展，最大限度的實現環境保護。
3.2進行產業結構的優化升級，實現林業產業的良性發展
林業生態修復的關鍵是進行林業產業的優化升級，改變傳統的利用模式，實現林業資源的可持續發展和科學利用。在林業產業的開發過程中，各個產業之間要綜合考慮，尋求資源的最大利用率。就第一產業而言，要深入分析市場狀況，根據市場需求制定合理的開發計劃，大力發展經濟林和次生林，縮短原材料生長周期；就第二產業而言，要加大科研力度，大力引進先進生產技術，實現林業資源的充分利用，最終實現林業資源向高端利用的轉變；就第三產業而言，要大力發展生態產業和綠色旅游產業，將林區旅游和花卉栽培作為發展方向，轉變林業資源利用率低的的現狀。要進行林業產業結構的優化升級，大力發展以科學技術作為依托的新型林業產業，推動林業產業的良性、循環發展。同時，要對林業產業進行技術革新，充分挖掘出林業產業的優勢，形成林業產業的完整的產業鏈，使林業產業在激烈的市場競爭中保持戰略優勢，提高林業產業的市場競爭力。除此之外，要改組人員結構，培養林業產業的專門人才，使林業產業的專業化程度不斷提高，促進林業產業的發展，為林業修復工作的展開奠定物質基礎。
3.3實現林業生態系統的優化，取得生態效益和經濟效益的雙贏
3.3.1要加強林業生態修復的力度，改善生態環境，提升生態效益
對林業生態進行修復，是對生態環境的良性改造，能實現改善水土流失、防止洪澇頻發等目的。林業除了具有經濟效益外，還有生態效益和社會效益，在實際利用過程中，人們片面追求經濟利益的增長，忽視對林業生態的管理和修復，由此導致環境逐步惡化，自然災害頻發。為了實現生態效益和經濟效益的雙贏，必須對林業生態進行修復，改善自然生態環境，做到人與自然和諧相處。
3.3.2合理分配經濟效益與生態效益的關系
林業產業的發展，需要良好的生態效益作為支撐；同時，經濟的發展又為林業生態修復提供了可能，必須將二者統一于一個整體。在經濟社會發展的原始階段，人們為了實現經濟利益的最大化，對自然資源毫無節制的開采，由此導致嚴重的生態環境問題，最終影響了經濟效益的增長。由此可見，要合理、科學的開發林業資源，注重對林業生態的修復，只有這樣，我們的自然生態環境才會為我們提供源源不斷的原料支撐，才有可能實現人類與自然的和平共處，我們的經濟發展才會持續、穩定。
3.3.3要盡可能協調生態效益與經濟效益的關系，實現二者的共同發展
在發展林業產業的時候，要充分挖掘其潛在的優勢，促進經濟利益的增長，為環境保護提供物質基礎；同時，要加大林業修復的力度，保證林產業的健康發展，為實現經濟利益的最大化提供可能。所以，要協調生態效益和經濟效益的關系，加大林業生態修復的力度，為環境保護提供完備的物質基礎，促進生態環境的不斷優頁）化，實現可持續發展。
1 MSBR池曝氣系統概況
南方某污水處理廠2002年投入運行，采用MSBR工藝，已建成一期處理能力為12萬m3/d，分三組MSBR池，每組處理規模4萬m3/d，出水水質能穩定達到一級 B排放標準（GB 18918-2002）。
MSBR（改良型序批式活性污泥法）實質是由A2/O工藝與SBR工藝串聯組成的一種新型工藝。MSBR池曝氣系統分布在好氧池（6單元）和SBR池（1或7單元），具體分布如圖1所示。好氧池池壁兩側對稱布置安裝有18套曝氣器，中間安裝兩臺浮筒攪拌器（18KW）。SBR池布置形式與好氧池相同，安裝有10套曝氣器環境保護論文，中間兩臺浮筒攪拌器（15KW）。
通過調節鼓風機出口壓力和各單元主進氣閥門開度，可以調節各單元的供氣量。曝氣器采用可提升式設計，每個曝氣器由50條橡膠微孔管膜并列平行布置，以不銹鋼氣管為骨架固定組成，利用固定安裝在池壁的起吊支架，通過電動卷揚機牽引固定在曝氣器進氣管上的鋼絲繩起吊，安裝如圖2所示。
圖1 MSBR池曝氣系統布置圖
如圖2 曝氣器安裝示意圖
2、好氧池溶解氧值不足
2.1 存在現象
在污水廠運行初期，由于處理水量較小，不足2萬噸/天，曝氣池曝氣效果還未影響生化系統的運行，隨著進水水量的不斷增長，單池進水量達到3萬噸/天時，即使把鼓風機出口壓力調到最大值0.075Mpa，好氧池溶解氧值也無法上到2mg/L，而此時各項進水指標均在設計范圍內。從圖2可知，只有在凌晨4點到10點之間進水量較小時，溶解氧水平才稍微有所升高，由此導致MSBR池污泥性狀急劇惡化，氨氮等出水指標超標。
圖3 好氧池溶解氧值日曲線圖（綠色線）
2.2原因分析
2.2.1管膜安裝數量與鼓風機出口壓力不匹配
該廠好氧池設計理論供氣量為9000m3/h環境保護論文，而好氧池僅設計有900條管膜，每條管膜曝氣量需達到10m3/h。不考慮管膜老化造成的曝氣壓力損失的增加，達到設計曝氣量時，壓力損失已達到0.073 Mpa，已接近鼓風機設計的曝氣壓力。具體壓力損失見下表1。
表1曝氣壓力損失表
名 稱
阻力損失（kPa）
備注
管膜理論壓力損失
6
按管膜廠家提供數據每條管膜曝氣范圍為2-12m3/h.m，阻力損失為3.3-6.7kPa。此處數據未考慮管膜老化造成的壓力損失增加
水頭損失
60
水深6米
曝氣管路壓力損失
4
實測
鼓風機出口到主管路壓力損失
3
實測
各項壓力損失合計
19世紀中葉，美國聯邦政府為了鼓勵西部農業開發者，除制定了靈活多樣的土地開發政策外，還陸續頒發了《沙漠土地法》、《鼓勵西部植樹法》等法律。以法律和政策的形式明確了只要在西部地區植樹、種草或修筑灌溉溝渠達到一定面積和一定時間，就可以免費或低價獲得一定面積的土地。這些法律和政策的實施，促進了美國西部的土地開墾和農業的發展。從1836年到1985年，美國中西部新開墾的耕地面積為2.45億英畝，相當于原有耕地面積（1.6億英畝）的1.53倍。隨著耕地的增加，糧食產量倍增；玉米由1934～1938年期間的平均每年1061.3萬t，增加到1989年的1億9120萬t，增加了約17倍；小麥由1934～1938年期間的平均每年389.5萬t，增加到1989年的5540.7萬t，增加了14.2倍；大豆由1934～1938年期間的平均每年23.3萬t，增加到1989年的5244萬t，增加了224倍。使美國成為世界主要的糧食出口國；美國主要畜產品的平均年產量：1961～1965年期間，肉類335.28萬t，牛奶1139.9萬t，雞蛋78.4萬t。到了1989年，肉類（不含雞肉）、牛奶、雞蛋的平均年產量，分別增加到1818.9萬t、6543.2萬t、397.4萬t，分別比1961～1965年期間增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。
但是，大規模的墾荒活動，在中、西部開發初期，一些農場主為了獲得更加豐厚的農牧業利潤，對那里進行了掠奪式的開發，使該地區的農地、水等自然資源遭到破壞，土地荒漠化加劇，生態失去平衡。
2農業生產與資源、生態環境問題
在美國，由于農業的開發而引起的資源、生態、環境問題，如，土壤侵蝕，水資源枯竭，鹽害，水質污染，生態系統失衡，等等。
下面討論在美國由于農業開發引起的土壤侵蝕、水資源枯竭、鹽害、水質污染4個方面的資源與生態環境問題。
2.1土壤侵蝕
美國聯邦農業部的最新調查研究結果表明：引起農業生產力低下的土壤侵蝕面積達6900萬英畝，約占耕地總面積3億4500萬英畝的20%。土壤侵蝕主要發生在：長期不斷地種植較單一的農作物的耕地，即不實行輪作、不實行休耕的農地，機械化大農場。此外，美國政府以往的農產品價格扶持政策、增加農戶收入的各項優惠政策，導致農戶以墾荒的途徑擴大種植面積，增加農產品產量，維持較高水平的收入。
由于對土地、水資源的不合理開發利用，由于受風和水的侵蝕，美國全國的農地每年土壤流失量高達27億-31億t；造成容易發生土壤侵蝕的耕地面積達1億1800萬英畝。
2.2一些主要農業生產地區水資源枯竭
根據美國聯邦農業部的統計資料：1949年美國可灌溉耕地面積為2500萬英畝，到了1978年則增加到了5000萬英畝，稍后減少到了現在的4500萬英畝，其中包括容易發生水土流失的1200萬英畝可灌溉耕地和1340萬英畝地下水位下降的耕地，分布在北部平原、南部平原、丘陵地區、太平洋沿岸的17個州；例如，西部的加利福尼亞州中央的溪谷地區，地下水位的降低，已成為亟待解決的嚴重問題。另據美國聯邦農業部的調查，1980-1984年，有1400萬英畝的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5～5.0英尺。
2.3鹽害
美國西部的干旱地區，是“灌溉農業區”，引起鹽害的危險性極高。在這里不但有鈉鹽，還有鈣鹽、鎂鹽等各種鹽類。加利福尼亞州受鹽害最嚴重，加州的中部及南部帝國峽谷等主要農業區，降水極少，在那里若不進行灌溉，進行農業生產是不可能的。那里灌溉用水的水源是：地下水、圣禮河水、科羅拉多河水。因為科羅拉多河水含鹽，加州中部、南部地區的土壤也含鹽，所以，用含鹽的水灌溉農田導致了耕地表面鹽分過度積累，農作物因受鹽害而枯死，耕地也逐漸變成了荒漠?，F在，對此采取的對策是：用自動撒水器撒大量的水來希釋鹽分，使鹽分流入地下。但是，這樣做并沒有從根本上解決問題，因為時間一長，地下水鹽分含量增高，當鹽分含量高的地下水位上升到農作物的根系部位時，就會導致農作物枯死；或用鹽分較高的地下水灌溉農田使農作物枯死。為解決這些問題，也曾采用抽水機抽取地下水的方法，來降低地下水位。但是，鹽分較高的水，向何處排放？這一問題至今沒有得到解決。例如，為降低地下水位，曾將鹽分較高的地下水排放到Gustafson野生動物自然保護區，該保護區發生了水鳥和水生植物受害事件，如水生動、植物生長畸形，以水生動物為食的水鳥因吃了這里的畸形動物也生長畸形，水鳥不下蛋，或生了蛋也孵不出小鳥。由于發生了這類事件，排水處于被禁止狀態。如果在今后的10年中，這里仍禁止排放地下水，隨著含鹽分較高的地下水位的上升，將有100萬英畝的耕作，因鹽害而充耕，變為荒漠。到目前為止，含鹽分較高的地下水的排放問題仍沒有找到令人滿意的解決辦法。
2.4水質污染
由于農業開發、生產活動而引起的水質污染，是眾多損害大而且涉及范圍廣的生態環境破壞問題之一。水質污染主要是由于農業生產活動而產生的地表土流失，這些流失的地表土沉積在湖底或河底，惡化有關動植物的生存環境；此外，美國的農民為擴大耕作面積，將濕地轉化為農田，也使那里的動植物的生存環境受到破壞。就農業生產而言，大量使用氮和磷隨地表水流失到河流及湖泊中，使河水及湖水產生富營養化問題，給動植物的生存帶來負面影響；殺蟲劑會使水生動、植物產生畸形，乃至死亡。據美國聯邦農業部的調查資料顯示：在美國，流入河流湖泊地表水的水質污染物約有50%來自農業生產活動，主要是由土壤侵蝕、水土流失造成的。其中有50%-70%為氮和磷，主要來源于耕地上的化肥與圍欄育肥方式所聚集的家畜糞便。水質污染不僅使地表水質惡化，而且對地下水資源的水質也有重大影響。如果農業生產上使用的化學物質一旦污染了地下水，就會污染整個地下水水脈。地下水質污染，危及著農業生產地區人口總數的97%，占美國總人口50%的居民健康。因為，這些居民要飲用地下水，所以水污染問題的嚴重性是不言而喻的。
3美國的農業土地資源和生態環境保護對策
面對農業生產、開發資源環境帶來的負面影響，美國聯邦政府從20世紀80年代初期開始注重與農業生產、開發相關的資源、生態、環境的保護，制定了一系列旨在農業可持續發展的保護耕地、水等自然資源及生態環境的法規和長期計劃，特別是聯邦政府1985年制定的“農地保護計劃”，大規模地實施退耕還草、退耕植樹、或休耕；到1990年共將1億1800萬英畝的農地納入，發揮了巨大的生態效益和經濟效益。
3.1農業立法與資源、生態環境保護
美國聯邦政府于1985年修訂了農業法，修訂后的農業法的主要內容是：①為提高農產品在國際市場上的競爭力和出口，政府對農民支付農產品出口補助金；②為減少農產品庫存積壓，擴大農戶對農產品市場的選擇權（交易條件、方式等）；③通過實施農地保護計劃(CRP)，貫徹對農地進行保護的方針。此外，該法還包含了有關資源、環境保護的條款、草地保護、沼澤地保護等條款，制定這些條款的目標是：持續地提高農業生產的勞動生產率，保護土地和水等自然資源與生態環境。為實現該目標，政府制定了長期性資源和生態環境保護計劃，即與該法相輔相成。
1990年美國聯邦政府再次修訂了農業法。修訂后的農業法的目標是：通過實施農地、水等資源的保護及水質改善、濕地的生態環境系統保護、食品安全性保障對策，以保證農業生產力的持續提高，保證向消費者供給“綠色”的農產品。為實現上述目標，在農業法中還增添了關于“持續農業”和推行新的耕作方法的條款。
修訂后的《農業法》，沿襲了食品安全保障法的方針，增加了對資源和生態環境保護的內容。該法的主要政策目標是：市場理論的應用；提高美國農產品在國際市場上的競爭力；資源和生態環境保護（特別是農地、水資源）。該法由9項條款組成，有關資源和生態環境保護的條款是第2項和第7項。
3.2農地保護計劃
就其內容來看，可以說是荒漠化防治計劃。其主要內容是：針對農業生產給土地、水等自然資源、生態環境帶來的破壞，在容易發生荒漠化的地區，實行有計劃的退耕還草、退耕還林及休耕（如種植以改良土壤為目的的豆科植物等），即在美國聯邦農業部的監督下，對容易發生土壤侵蝕的耕地，實行為期10年的休耕或永久性退耕還草、退耕還林。同時，作為補償，由聯邦農業部每年向該計劃的參加者（農戶），支付一定數量的補助金（按每英畝一定的單價乘以退耕、休耕地面積的方法計算，并被稱為地租，下同）：聯邦農業部退耕還草或退耕還林的農民支付樹木和草的種植費用總額一半的補助金（一次性的補助）。
農地保護計劃的主要目的是，減少容易發生土壤侵蝕的農地土壤侵蝕量，防止荒漠化蔓延。除此之外，還有以下五個較具體的目的：①通過農地保護計劃的實施，長期保持美國農業的食品及天然纖維的生產能力；②減少由農業生產而產生的環境污染物質的數量；③改善水資源質量；④保護野生動、植物；⑤通過減少農作物種植面積的方法，抑制農產品生產過剩，通過總量控制來保證農戶增加收入（穩定和提高農產品價格）。
根據聯邦政府統計，1989年聯邦農業部對大約6300萬英畝容易發生土壤侵蝕的耕地實施農地保護計劃管理，每年減少土壤侵蝕量達8億t；到1990年，聯邦農業部對容易發生土壤侵蝕的1億1800萬英畝耕地，實施農地保護計劃管理。
在美國，實施農地保護計劃管理，也不是一帆風順的，常常會遇到阻力。例如，是參加會減少收入的農地保護計劃(CRP)、還是維持以前那種較大耕作面積的農業生產活動之間進行選擇時，農民更偏好后者。
在實施農地保護計劃的區域內，如果農戶不參加農地保護計劃，則取消該農戶享受政府扶持及參加聯邦農業部“農產品計劃”的資格。
到了1996年，最初實施農地保護計劃的耕地（休耕、退耕還草、退耕還林）已經過了10年的保護期，也就是說已經失去了向農業部領取地租的資格，一部分休耕的農地可以從新進行農作物種植了。但是，擁有這些耕地的主人，必須嚴格遵守1985年及1990年修改后的農業法中有關農地保護的條款來耕作。否則，他們將不得不同農業部的“農產品計劃”說“再見”了。那些退耕還草、退耕還林的農地，則永久地退出農作物的生產。
3.3防止水質污染對策
1987年美國頒布并實施的《水質法》、《水質凈化法》，根據該法的規定，各地方（州）政府有義務每年向聯邦政府報告關于緩解農業水源水質污染問題的對策及成果。1988年美國聯邦農業部公布了“土壤、水資源保護全國計劃”及“區域水資源水質凈化計劃”，并通過該計劃的落實，管理著全國22個區域性水資源水質凈化計劃的實施?，F在看來，全國各地的農地、水等自然資源和生態環境保護的實踐證明，上述各項法律和計劃收到了良好的效果。
3.4耕作方法的資源、環境保護對策
3.4.1可持續農業
所謂“可持續農業”，一般是指“能夠持續地利用資源進行農業再生產或能夠進行資源的再利用，把農藥、化學廢料的投入量控制在必要的最小限度，在實現資源與生態環境保護、生產安全農產品（食品）的同時，保持較高水平的農業生產力和收益性的耕作方式及其農業管理體系?！?/p>
實現可持續農業的手段是：①改革現行的農業種植、養殖體系中不利于農地、水等資源保護的部分；②采用病蟲害綜合防治方式；③促進家畜糞尿等農家有機肥料及豆科植物等綠肥的利用；④實施保護農地、水資源的保護性耕作方式；⑤采用種植業和畜牧業相結合的復合經營模式。
通過上述手段來防止土壤侵蝕、荒漠化蔓延、水資源水質污染的目的，并且在保護農地、水等自然資源和保護生態環境的前提下，進行農業生產，提供安全的（衛生的）農產品。
3.4.2關于“保護性耕作方法”
分住在從江縣城南6公里處月亮山麓天然林的5個寨子里，土地面積不足20平方公里，長期居住著村民400余戶、2000余人。走進岜沙，隨處可見茂密的森林。他們以稻作為主，狩獵為伴，盡管已經“無獵可捕”，但是，這里的男人仍然保留著標準的“背槍配飾”。這里箐黑林密，鳥道蠶叢，具有很強的隱蔽性，千百年來極少有外人進入?！搬鄙趁缯泵娣e不大，建于山梁坳口及面向都柳江一側的半坡上。整個“岜沙苗寨”木樓古樸、簡單，四周則為密林環繞、環境幽雅?！搬鄙趁缯比得缱?，衣著極為傳統，發飾極為奇特。岜沙人頭上蓄留的發髻象征著生長在山上的樹木，身上穿的青布衣服象征著那美麗的樹皮。岜沙人對樹木特別崇拜，把樹木當神祭拜。岜沙人普遍認為，“人來源于自然，歸于自然;生不帶來一根絲，死不帶走一寸木?！彼麄儚牟粸E伐樹木，有時不得以為之，也是局限于生產生活所需，其余概受制約。至今保持著一二千年前古老的生產生活方式，著裝依舊保持著強烈的原始色彩。岜沙人看待生死十分坦然，他們非常樸素的認為，人從生到死是生命的自然規律，讓四季常青的樹木延續人類的生命。在岜沙每出生一個孩子，家人都要為降臨人間的小生命種上一棵樹，并對這棵樹進行料理保護，祈望這個孩子像這棵樹一樣健康成長。岜沙人的喪葬習俗是神奇的，岜沙人沒有在生前就準備棺木的習慣，一個棺木，擇地埋葬后，即在墓穴上同樣種上一棵樹，表示先人的生命與樹同在，讓生命在自然中繼續延續。岜沙人把生命融于自然，融于村前寨后的每一棵大樹，形成了岜沙獨特的樹葬風俗習慣，因此，在岜沙，只見古樹參天，森林密布。禁止濫伐樹木，很早就成為村規民約:只要發現有人盜伐樹木，就要罰120斤米、120斤酒、120斤豬肉供全寨人吃，以示警告。村民們因生活所需，上山拾柴都自覺保護幼苗和樹干。占里侗寨，位于貴州省黔東南苗族侗族自治州從江縣城東北25公里，全村不足800人。是一個長時間保持人口低增長的侗族聚居村，這里古木參天，流水潺潺，景色迷人，民風淳樸。應該說，占里侗寨是一個深諳人與自然和諧共處的村寨。在崇尚“多子多?！钡闹袊貏e是經濟欠發達地區“多子多?！钡挠^念更是根深蒂固。而占里人自覺格守著古老的盟誓，維護著樸素的生態意識和獨特的生育觀，數百年來人口幾乎零增長。任憑外界如何變化，這里依舊道不拾遺，夜不閉戶。對樹木的崇拜也是占里人世代不變的信仰。神秘的樹葬，更是一道獨特的風俗習慣。人類社會發展的歷史告訴我們，人類社會的結構都是由單個的家庭以及通過血緣及地緣關系組成的村寨、鄉鎮所組成的，這些大大小小的居住及其生活、生產單位就是族群生存的社會環境。人們在這種環境中生活，自然要受到各種習俗及規則的制約和影響?！搬鄙趁缯迸c“占里侗寨”人們的生活方式，充分說明了從家庭—家族(家支)—村寨(族群)的演變及放大的過程。也就是為了維護從個人到家庭、家族、村寨直至一個民族的利益。個人的生存就像是整個鏈條中的一個環節，而風俗習慣確實又把個人利益同家庭、家族、村寨以及民族的利益捆綁在一起，因此，民族風俗習慣對于個人的制約作用是不言而喻的，在一定范圍內、一定程度上成為習慣法的重要組成部分，成為人類走向文明進步的標志之一。
二、敬畏自然才能保護生態環境是民族習慣彰顯智慧的體現
人類歷史發展的過程告訴我們，人類的社會結構是由單個的家庭以及通過血緣及地緣關系組成的。大大小小的居住及其生活、生產單位就是族群生存的社會環境。英國著名的人類學家馬林諾斯基指出:“在一切有組織的動作中，我們可以見到人類集團的結合是由于他們共同關聯于有一定范圍的環境，由于他們住在共同的居處，及由于他們進行著共同的事務。他們的行為上的協力性質是出于社會規律或習慣的結果。這些規則或有明文規定，或是制定自動運行的。一切規則、法律、習慣及規矩都明顯是屬于學習得來的?！保?］人類學家馬林諾斯基在這里所說的“規則、法律、習慣及規矩”指的就是風俗與習慣法，通常講，風俗是“自動運行”的，而習慣法是強制實行的，具備法的特征和功能。岜沙人認為:“人來源于自然，歸于自然;生不帶來一根絲，死不帶走一寸木?！彼麄儚牟粸E伐樹木，有時不得以為之，也是局限于生產生活所需，其余概受制約。至今保持著一二千年前古老的生產生活方式，著裝依舊保持著強烈的原始色彩。岜沙人的生活方式來源于他們對于大自然的敬畏心理及其人類共有的“萬物有靈”的觀念。而對于大自然的崇拜實際又始終貫穿了岜沙人的生活方式。更為神奇的是，岜沙人在觀察世界與大自然時，不是遠離世界和自然，在世界之外去觀察世界，超越自然去觀察自然。他們認為，他們天然就存在于世界與自然之中，只是其中的一分子。因而他們總是以人為尺度去觀察、體會世界和自然，并將世界和自然擬人化。對那些一時不可解釋的現象、超人及超自然的力量，進而成為他們心目中各種各樣的神靈。由于岜沙人非常接受“萬物有靈”的觀念。他們的生產生活方式，著裝依舊保持著強烈的原始色彩。即便是在現代社會發展過程中，他們的生活方式，依然相當盛行，時刻反映了他們的生活邏輯與規律。其中以樹木的崇拜最具有代表性。岜沙人頭上蓄留的發髻象征著生長在山上的樹木，身上穿的青布衣服象征著那美麗的樹皮。就是對樹木無限崇拜最為鮮活的例證。岜沙人對樹木的崇拜，聽說起來讓人難以自信，從古到今，岜沙人從不濫伐樹木，有時不得以為之，也是局限于生產生活所需，其余概受制約。盡管321國道已于60年代修通過境，可就是沒有汽車到岜沙拉走過一根木材。岜沙人絕無僅有的砍樹“行動”的例外，是發生在1976年，北京修建紀念堂，全國各族人民都踴躍投工獻料。岜沙人懷著對無限敬重的心情，毅然決定將全寨一棵視為林中大神、直徑1.2米的千年香樟樹敬獻給，用于修建紀念堂。盡管今天的岜沙人生活并不富裕，他們的生活水平仍然低于“貧困”線的標準。但是他們從不因生活所困，而砍伐樹木。而占里人則流傳有種種植樹造林的傳統，其中“嫁妝樹”的習俗最為著名。即孩子出生之后，便為之栽種一百株衫樹苗，作為兒女成家的嫁娶費用，甚至有的母親還專門為女兒栽種“嫁妝樹”，預備嫁娶費用。作為經濟欠開發、欠發達、欠開放的貴州，無論是經濟建設的規模，還是經濟總量都是相對發展滯后的，但是，大家共識的貴州，是一個山青水秀的地方，自然生態環境良好，素有公園省之稱。同時貴州也是一個森林覆蓋率達42.53%的省份。森林覆蓋率高于全國森林覆蓋率的平均水平。根據貴州省林業廳2012年的統計，貴州省黔東南州的森林覆蓋率達63.44%，大幅度的高于全省森林覆蓋率的平均水平。而地處在岜沙苗寨、占里侗寨的黔東南州從江縣的森林覆蓋率達68.24%，同樣也高于黔東南州森林覆蓋率的平均水平，動植物資源非常豐富，貴州有70多種珍稀植物列入國家珍稀瀕危保護目錄，絕大部分珍稀植物在黔東南州都有生長分布。當然，從江縣的森林覆蓋率高的原因可能因歷史、環境、地理、地貌、氣候、經緯度等等因素的影響，但當地的少數民族的生活風俗習慣應該說是最為重要的原因之一。
三、岜沙人、占里人的風俗習慣在一定程度上承載著法的功能和作用
從法理學上講，法律淵源一般可分為法的正式淵源和法的非正式淵源。法的正式淵源是指可以從體現于國家制定的規范性法律文件中的明確條文形式中得到的淵源;法的非正式淵源是指尚未在正式法律中得到權威性的明文體現的具有法律意義的準則和觀念?！傲晳T是否具有法的特征、法的功能、法的地位、法的作用，在學術界和實務界，是有不同看法的。從法的特征看，習慣顯然不完全具備規范性、國家意志性、普遍性、以權利義務為內容、國家強制性和程序性。但是，習慣具有一定的規范性、強制性，其規范作用、社會作用是明顯的，通常講，規范作用是社會作用的手段，社會作用是規范作用的目的。在人類社會的早期，人們調整社會關系的規范性手段主要就是習慣規范。隨著社會的發展，人們開始自覺地創建新的社會規范，調整社會關系的手段日益多樣化。當法律存在漏洞或者意思不清晰時，習慣就可以作為一種非正式的法的淵源，來幫助人們找到解決法律問題的適當方法”［2］。岜沙人、占里人的習慣，在他們的生產、生活過程中，非常貼切地體現了這一特征。1．岜沙人、占里人的風俗習慣在一定程度上基本具有法的規范性即不特定性和反復適用性。他們對樹木的崇拜和對大自然的敬畏，有在長期的生活過程中形成的、大家共同遵守的、用文字的形式記錄的村規民約。若有違反者，將受到處罰。2．岜沙人、占里人的風俗習慣具有法的特征普遍性痕跡。作為國家意志的法，其表現的形式是多方面的，可以是法，也可以表現為政策、甚至風俗習慣等。在岜沙人、占里人的心靈世界里習慣時刻調整和維系著他們之間的社會關系，其調整的深度和有效性甚至在一定范圍內強于國家法。習慣根植于他們的內心，并且得到了很好的實施，社會秩序自然地維系與調整。3．岜沙人、占里人的風俗習慣具有法的特征，以設定權利和義務的方式來調整村民與大自然之間的關系。村規民約設定，對樹木的栽種和對擅自濫伐樹木的懲罰，都有嚴格的程序和措施，保證習慣得以完整的實現。以求達到保護環境，維系生態可持速發展的目的。不容諱言，盡管岜沙人、占里人對樹木崇拜的風俗習慣具有法的某些特征，在一定范圍內，一定程度上，承載著法的功能和作用，岜沙人、占里人對樹木崇拜的風俗習慣，是人們約定俗成的，是當地村民共同意志的體現，并且主要依靠口頭傳播和繼承，與他們的祖先、與他們的日常生活息息相關。在岜沙人、占里人的心目中，盡管從效力上而言，風俗習慣、村規民約沒有神話傳說和現行法律那樣高效力，但在他們的實際生活中，法律制度在一定程度上卻遠遠不及風俗習慣、村規民約在他們心目中的地位和作用。甚至還包括當法律存在漏洞或者意思不清晰時，習慣就可以作為來幫助人們找到解決問題的最適當方法。正如德國法學家阿圖爾·考夫曼所說:“什么使得一種風俗習慣能成為習慣法?不是原始上的可強制性以及長時間的規律行使，而是相關規定的社會倫理內容，是針對共同福祉的?！保?］但風俗習慣、村規民約畢竟不是習慣法，更不是完整意義上的法。這就客觀上要求我們，在社會管理過程中，不能將習慣的積極合理的因素、因子視同政策和法律，更不能代替法律。當然，我們對岜沙人、占里人對樹木崇拜的風俗習慣的認識和理解是非常膚淺的，也存在不斷認識、挖掘、整理的過程。
四、岜沙人、占里人的風俗習慣已經成為守護
對當地自然生態環境的強制性規范從歷史上看，無論是岜沙人、占里人，包括其他少數民族在貴州這塊神秘的土地上生產、生活，形成了完全符合當地自然生態環境的風俗習慣，對水土的保持及氣候的調節有著積極的作用，非常有效的抵御和防范了自然災害的發生，確保了自然生態環境的可持速發展。他們通過習慣有效的解決內部成員之間的沖突和糾紛。正因為如此，岜沙人、占里人尊重、崇拜樹木，禁止砍伐樹木的習慣，特別是禁止濫伐樹木，普遍融入縣政府的經濟發展規劃、林業發展規劃及新型農村建設規劃等等規范性、制度性、強制性措施和手段的制定。在當地絕大多數村規民約的制定，盡管側重面不一樣，都將禁止砍伐樹木作為村規民約的核心，形成全方位、多層面的保護自然生態資源管理格局。由于岜沙苗寨、占里侗寨獨特的自然生活習慣以及天然的立體生態環境，近年來，吸引了各類有識之士的目光。當今的岜沙苗寨、占里侗寨已經成為貴州的一張旅游名片，占里侗寨還入選“2013年中國最美田園”的美譽，是貴州省人民政府確定的重點保護民族村寨，特別是岜沙苗寨，被譽為苗族文化的“活化石”和“生態博物館”，已經成為貴州獨特的旅游資源，是人們到“多彩貴州”旅游的非常向往的必到之處。隨著旅游業的全面發展，岜沙人、占里人以傳統農業為主要生產方式的生活節奏也隨之發生了一些細微的變化。他們表演和展示自己的民族服飾、生活習俗，打理著以家庭為主要特色的“農家樂”，迎接來自四面八方的客人。發展原生態旅游，成為他們致富奔小康的重要的路徑之一?？梢灶A見，原汁原味的岜沙苗寨、占里侗寨的民族習慣，已經成為日益興旺的原生態旅游的主打產品。隨著旅游產業的提升，必然會引爆上下游民族文化產業的蓬勃發展，也將超常規的為當地經濟發展預留了巨大的發展空間。人類社會文明發展的歷史告訴我們，只有民族特有的，才是自己的，也只有民族特有的，才可能是世界的。岜沙苗寨、占里侗寨的民族習慣是多彩貴州、神秘貴州的一朵奇葩，表現為生產和生活中人們共同信守的行為準則，對當今社會秩序的維護、自然環境保護等具有積極的推動作用。
五、建立獎勵補償保護
2公路交通工程建設中的環境保護措施
2.1合理選擇路線，精心設計
要減少公路工程建設對于環境破壞的一個最有效的方式就是選擇相對合理的路線，在路線選擇的時候要遠離那些環境比較敏感的地區，包含多個方面:像氣候、水資源、野生動物的棲息地等等。公路路線在經過那些植被比較茂密、動物種類比較多的路段的時候，就要盡量減少公路對于主河道的侵占以及對于周圍植被的破壞。進行路線設計為了減少工程建設對于地形和植被的破壞，減少對自然水系產生的影響，就要把傳統的定線方式改變，這樣不但能夠更好的提高定線的效率，還能使線路的布設跟沿線的地形吻合，減少斷背曲線等不良路線。在縱面設計的時候，要在平面線位的配合下進行因勢利導，不能過分的追求高指標，要減少大填大挖的現象出現，這樣就能減少對自然植被所產生的毀壞。對于濕地、水源地等對生態環境起到重要作用的特殊地段，在進行路線設計的時候要盡量選擇繞行。那些不能避開的，就要選擇影響最小的路線，采用合理的措施減少環境破壞。公路建設在一定程度上破壞了山區或者丘陵地帶原有的自然穩定性，因為開挖問題就可能導致應力釋放引發坡度滑動。當前很多設計都很少考慮到應力釋放問題，只做了一些簡單的地質勘探工作，在出現滑坡問題之后的治理費用要比之前避免滑坡的費用要高出很多。此外，還要重視公路排水設計問題，因為排水設計不到位不但會影響公路本身的使用，還會對環境產生破壞，出現沖刷原地表的現象。
2.2施工過程中的環境保護措施
2.2.1減少噪聲污染的措施
為了減少公路工程施工過程中可能產生的噪聲污染，就要注重對公路施工機械的保養問題，保證機械有足夠的來減少噪聲。對于施工路段在居民住宅區的距離小于150m的情況，要限制施工的時間，也可以對施工的時間進行調整，減少施工噪聲對于居民生活的干擾。為了進一步強化施工工人的勞動保護，要實施輪班機械操作制度，減少大范圍接觸高分貝噪聲的時間。而對于那些在噪聲周圍工作時間比較長的工人，發放相應的耳塞等保護工具讓他們進行自我保護。除此之外，還可以設置相應的公路防噪聲屏障，把金屬、輕型符合材料等多種材料結合在一起。
2.2.2減少大氣污染的措施
為了防范公路工程施工過程中可能產生的大氣污染，就要在施工過程中定時進行灑水降塵工作，在粉塵材料運輸的時候要有遮擋措施。料場與攪拌站要設立在比較空曠的地區，在距離兩百米的范圍之內不能出現集中的學校或者居民區等等。在進行瀝青路面施工的時候，瀝青材料攪拌廠要設置在學?；蛘呔用駞^等環境敏感地點之外的風向處，這樣為生產提供了方便的同時，也符合衛生方面的要求，此外，還要進一步提高爆破技術，可以采用合理的爆破器材以及裝藥方法，強化公路施工現場的管理，通過對施工人員進行施工作業安排、技術交底與指導，制定相應的規章制度，從而減少爆破所產生的粉塵污染。
2.2.3減少水污染的措施
為了減少公路施工帶來的水污染，以路邊溝的路邊水污染為例，要把路面的水跟農作物灌溉的水分開，可以在公路沿線設置一部分集水池，把公路路面水導入到這些水池中進行凈化處理，經過處理達標之后排入到相應的污水處理系統。
海洋工程與海洋環境相互作用隨著沿海經濟的迅猛發展，近海海域遭到越來越嚴重的污染，使海域環境質量明顯下降，生態環境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關心的環境問題。海洋經濟的發展還面臨嚴酷的海洋自然環境，海洋災害直接影響著海洋經濟的發展規模、速度和效益，精確預報海洋災害的發生、發展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施，也成為嚴重關注的環境問題。為了開發海洋中的空間、礦產、漁業、能源等物質資源，需要在海上進行各類工程建設，在目前科技日益發展的情況下，工程建設的規模日益巨大，這些大規模的工程建設和海洋環境之間的相互作用也將是開發海洋中的一個應引起特別關注的重要問題。為了適應我國海洋經濟的快速發展，海洋環境的日益惡化，海洋災害的頻發和海洋工程向大型化發展，近海石油氣田的開發，以及海岸帶開發過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環境與保護問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面，重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環境特征對各類污染物作用的機理和規律研究，第二類課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究，第三類課題是海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環境特征
對各類污染物的作用機理和規律研究以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎，考慮各種自然環境因素（浪、流、風、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發、沉降、吸附、釋放）、化學因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復雜條件下的運動及演變規律，并建立海洋水質預測預報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發嚴重。因此，除了加強赤潮的監測和預報外，也應加強在建立赤潮生長機理和發展規律方面的研究工作。
此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數據往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。
用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內外已有不少水質預測預報模型，這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數學模型；波浪數學模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉化數學模型。
在水流數學模型研究方面，對于較大范圍的海域，通?？刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應顯著的區域，如排污口近區，則應考慮湍流效應。此外，采用坐標變換，可建立一種能夠考慮復雜地形和套流效應的三維潮流數學模型，這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數學模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎，針對水溫和鹽度分層流的流動特性，考慮浮力對紊動的影響，建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數學模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運規律以及相間相互作用規律進行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。
在波浪數學模型研究方面，可應用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數方程組，以提高求解效率。從水波發展方程出發，可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。
針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態的N—S方程和波能平衡方程的結合，可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規則波和不規則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數學模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型?？梢詫⑤椛鋺Φ挠嬎愎脚c拋物型緩坡方程中的待求變量聯系起來，建立一種輻射應力計算的新方法，用該方法可對較大區域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應力一通量代數全場模型，可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉化的三維預報系統作為目標，在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發，在動量方程中引入表面風應力、底部切應力以及柯氏力的作用；在輸運方程中引入反映物理、化學、生物等作用的源、匯項，可建立一個統一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉化的三維預報模型，它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據；同時對確定水域環境容量，從而制定水域環境保護策略，也具有十分重要的理論價值和應用前景。
應該指出，在海洋水質預測預報模型研究方面，數學模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數學模型，其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模型的技術關鍵，直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模型本身來取得的，有些可以通過現場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數是要通過基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。
能模擬海洋動力因素的先進實驗設備，現代化的量測儀器和測試系統是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結構，獲得流場中水質點速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數。
二、海洋災害的精確預報及海洋工程設施防災、抗災和減災的研究海洋災害主要包括風暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來，我國海洋災害所造成的損失每年達上百億元人民幣，是世界上海洋災害最嚴重的國家之一。海洋工程結構的投資費用很高，一旦發生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺風翻沉等）。當前我國海洋能源開發與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現的臺風數目占全球的38%，其中對我國可能造成災害的臺風每年有7—8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區產生風暴潮，形成風暴潮災害。
在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區每年都有結冰現象，結冰嚴重的年份則出現冰害。若對這些海洋災害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結構物以強大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術，至今尚未進行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結構物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結構型式，冰排對錐體結構的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中，除進行理論分析和數值模擬外，實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中，模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行，它們各有其優缺點，發展這兩種技術是海冰力學研究中的一個課題。
我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發生。強烈的地震將有可能是海上工程設施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結構物（海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發生破壞，除其直接經濟損失極大外，其次生災害——火災、環境污染等的后果也不堪設想。
近年環太平洋地區地震的頻度和強度都在上升，造成重大災害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災的基本原理和減震技術措施需要認真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴重。水工建筑物的這類破壞機理，至今國內外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領域。
以下的一些研究內容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關鍵技術所必需考慮的，如近海環境地震危險性分析，設計地震動參數和頻譜特性，強震海底多維地震動及其空間分布規律，地震波傳播特性及地震動輸入機理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質影響的結構振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用，碼頭及護岸建筑物地震穩定性；海域中水工建筑物的性能設計和地震設防標準等。
海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結構的老化、疲勞、超載、內部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環境的物理化學損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設計不周或設計標準偏低，施工質量差，原材料不合格，管理維護不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經濟的發展造成重大的影響。
因此，發展以下的一些技術和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導致結構安全的不確定性情況下，對現役海洋工程結構進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結構健康狀態及損傷檢測的新技術和新方法；結構病害治理用的新材料、新技術和新方法；海洋工程結構在多種復雜海洋環境條件下（風、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優化理論研究，設計與建造新型抗災工程結構；研究和設計使海洋工程結構物在設計使用期限內有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時掌握海洋環境的風云變幻和災害的可能來臨，發展海洋環境及災害的預報技術是非常必要的。為此需要建立以下一些系統，如建立由近海到遠海的海洋環境及災害觀測網絡、預報與預警系統、沿岸防災準備和各類應急處理系統；以主要海域和海岸帶區域經濟發展為背景，進行重點研究，建立數字化的海洋環境信息系統模型與結構；以及建立海岸和近海工程設施防災減災數字信息系統，將海岸和近海工程與網絡技術人算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合，建立數學物理模型，通過多媒體技術，形象化地描述災害成因、發生機理、傳播規律、模擬災害破壞的過程，建成智能化的防災、抗災和減災決策支持系統。
三、海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用及防治措施與對策為了充分利用海洋空間，現代海洋空間利用除傳統的港口和海洋運輸外，正在向海上人造城市、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。
人們現已在建造或設計海上生產、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結構和海底工程，估計到21世紀，可能出現能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。
由此可見，隨著海洋資源與空間的開發利用，各類海上工程建筑物數量不斷增多、規模日益復雜和龐大，保證這些海上工程設施的安全運行及采取海洋工程防災減災措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區，但同時又是經濟活動最為發達的地區，海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災減災的任務是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環境災害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用，海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題，主要內容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究；大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護及開發利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。
關鍵詞:陽離子聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺反相微乳液聚合污泥脫水
1聚丙烯酰胺概述
聚丙烯酰胺主要用于造紙工業、三次采油、水處理、固液分離、污泥脫水和體系增稠,隨著聚合技術的發展,聚丙烯酰胺已由最初干粉(膠體)發展成為現在的干粉、膠乳和微膠乳三種形式。八十年代獲得工業化生產的聚丙烯酰胺膠乳產品,其發展速度相當快,在歐美發達國家,其生產規模占已聚丙烯酰胺總量的70~80%。九十年展的聚丙烯酰胺微膠乳仍處于試驗階段,許多技術問題仍有待解決,近幾年的研究極為活躍,可以預計在不久的將來聚丙烯酰胺微膠乳產品將實現工業化生產。
我國為數眾多的企業生產聚丙烯酰胺干粉,有些科研單位曾經試制過膠乳產品,但產品主要性能指標如固含量和穩定性方面與國外先進水平差距較大,難以與干粉產品競爭,而微膠乳產品則處于實驗研究階段。
隨著三次采油、廢水處理和功能性造紙添加劑等行業的技術進步,對聚丙烯酰胺的需求量大幅度增加。聚丙烯酰胺干粉產品具有生產技術簡單且產品分子量高的特點,在使用過程中存在著溶解時間長和易受攪拌剪切降解,需配備專門的干粉溶解裝置等弊端,且在生產和使用過程中易產生粉塵飛揚,危害操作者身體健康和對環境造成污染。膠乳產品具有溶解速度快和使用方便的特點,受到了用戶的歡迎,但由于膠乳產品系聚丙烯酰胺微小膠粒懸浮在油相中的熱力學不穩定物系,長期放置易發生分層現象。而近十年來發展起來的聚丙烯酰胺微膠乳是透明或半透明的油水雙連續相體系,具有高度穩定性,但丙烯酰胺反相微乳液的形成條件嚴格,微膠乳產品存在分子量較低和乳化劑含量過高的缺點。
2陽離子聚丙烯酰胺
陽離子聚丙烯酰胺是近幾年發展最快的品種,在西方發達國家其年增長率為5~10%,已占聚丙烯酰胺總產量的60%以上。我國的情況比較特殊,陰離子聚丙烯酰胺占總產量的90%以上,主要用于石油開采,陽離子聚丙烯酰胺產量很小而且生產企業規模也很小,幾乎沒有形成一定規模的生產裝置。隨著水處理行業的飛速發展,對陽離子聚丙烯酰胺需求高速增長,相信國內陽離子聚丙烯酰胺將會在近幾年有一個較大的發展。
陽離子聚丙烯酰胺主要包括以下三種:低分子量聚胺類、丙烯酰胺與陽離子單體共聚類和非離子聚丙烯酰胺改性類。聚胺類包括聚乙烯亞胺、聚乙烯咪唑啉、胺—表氯醇縮合物及其改進產品,這類產品電荷密度高但分子量低,主要用于功能性造紙添加劑、石油開采和化妝品等行業,很少用于污泥脫水。丙烯酰胺與陽離子單體共聚類陽離子聚合物產量最大,陽離子單體主要指(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)和二甲基二烯丙基氯化胺(DMDAC),其中P(AM—DMC)產品分子量較高,陽離子度0~100%之間可調,粉狀陽離子聚丙烯酰胺幾乎全部屬于此類結構,我國用于污泥脫水的粉狀陽離子聚丙烯酰胺亦屬于此類,產品分子量400~600萬,陽離子度30~50%,其主要問題在于DMC需要進口,價格昂貴,導致生產成本較高。對于P(AM—DMDAC)而言,由于DMDAC單體空間位阻較大,聚合活性差,很難制備分子量和陽離子度都令人滿意的產品,所以用于污泥脫水的不多,而且DMDAC吸水性極強,該類產品通常為液狀。非離子聚丙烯酰胺的酰胺基可與多種試劑反應,其中與甲醛二甲胺反應可生成叔胺結構聚合物,進一步季胺化生成季胺鹽。由于聚丙烯酰胺水溶液的粘度非常大,通常600~800萬分子量時2%濃度已很粘稠,這就給水溶液反應帶來困難,由于PAM濃度很低,導致陽離子度通常不會超過10%且殘余甲醛濃度較高。對于污泥中有機質含量不高的縣級污水處理廠而言,低成本的非離子聚丙烯酰胺Mannich變性產品是適用的。
3丙烯酰胺微乳液聚合技術進展
水溶性單體的聚合分為水溶液聚合、反相乳液聚合和反相微乳液聚合,水溶性單體包括(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、AMPS、二甲基二烯丙基氯化銨等。我國主要采用水溶液聚合技術,產品以干粉形式供應。反相乳液聚合是六十年展起來的一種新型乳液聚合技術,八十年代取得了較大進展,其中聚丙烯酰胺膠乳系列產品已獲得大規模工業化生產。反相微乳液聚合的研究始于八十年代,法國科學家FrancoiseCandau在該領域進行了卓有成效的研究。我國天津大學哈潤華等也對微乳液聚合的動力學進行了研究,目前微乳液聚合的研究主要集中在微乳液的結構和丙烯酰胺的反相微乳液聚合機理上,業已取得的成果為:
(1)微乳液的結構和特性
目前對微乳液結構的認識仍然存在著許多不同的觀點,如CandauF的雙連續相模型、Friberg的增溶膠束模型、Scriven的三維周期性網絡模型、Lindman的界面松散態聚集體模型等,許多模型都能解釋微乳液的某些性質,但都存在一定的缺陷。但對以下結論是認同的,即微乳液是一種各向同性的熱力學穩定體系但它是分子異相體系,水相和油相在亞微觀水平上是分離的,并顯示出各自的特性。微乳液的液滴直徑為8~80nm,因而是透明或半透明的,有利于進行光化學聚合。
正相微乳液只有在較高的表面活性劑/單體比例下在很窄的表面活性劑濃度范圍內才能形成并且通常需要使用助乳化劑;而反相微乳液則較易形成,因為極性單體在體系中往往充當助乳化劑,因此丙烯酰胺的反相微乳液聚合更易獲得工業化生產。
(2)丙烯酰胺的反相微乳液聚合
CandauF首先以甲苯為油相,琥珀酸雙(2-乙基己酯)磺酸鈉為乳化劑制備了丙烯酰胺反相微乳液,并用AIBN和過硫酸鉀兩種不同的引發劑引發AAm聚合,建立了反應動力學模型,其后又將Beerbower-Hill提出的內聚能比觀點推廣應用于微乳液體系的乳化劑選擇上,取得了較好效果。
微乳液聚合具有極快的聚合速率,通常在100min內轉化率可達90%以上,在反應最初的幾分鐘內聚合速率就達到一個最大值,隨后,通常在聚合轉化率為20~30%時,聚合速率開始下降。在第二階段中,聚合速率下降的趨勢在某一轉化率處變緩,而這個轉化率的值隨反應溫度的升高而增大。
微乳液聚合的分子量與引發劑濃度的關系不大,聚合后體系含有兩類粒子,一類是直徑小于50nm的聚合物乳膠粒,另一種是直徑在3nm左右的AOT膠束,乳膠粒中的聚合物分子數很少(1~17條),分子量很高(106~107)。
聚丙烯酰胺微膠乳的實用合成技術要想獲得工業化生產,必須解決以下幾個問題:一是通常認為反相微膠乳聚合物的分子量不會太高,應研究如何提高微膠乳分子量的問題,第二是微乳液聚合的乳化劑濃度通常為很高,進一步降低乳化劑濃度有利于降低生產成本,第三是乳化劑的選擇多是經驗或半經驗的,應研究如何有目的的選擇或合成確切結構的乳化劑的問題。
4絮凝與污泥調質處理
絮凝是通過有機高分子絮凝劑對懸浮液(或膠體)中細小顆粒的電中和和吸附架橋使其脫穩的過程,有機高分子絮凝劑必須具有較高的相對分子量和線性結構以及適度的電荷密度,其分子結構、離子形態、強度和分布、分子量和分布及支化程度等都會對絮凝效果產生影響,針對給定懸浮液特點合成確切結構的絮凝劑,使絮凝劑產品形成系列化是科研工作者共同的任務。
城市污水處理廠污泥脫水調質處理是有機高分子絮凝劑應用的重要方面,污泥分為生污泥(初沉污泥和剩余污泥)和消化污泥,應根據污泥的種類和性質選擇有機高分子絮凝劑。污泥中VSS/SS(SS中有機物比例)較高時,應盡量選用陽離子度高的絮凝劑,并增加絮凝劑投加量;污泥中SS濃度高時,應選用高分子量的絮凝劑,SS濃度低時,可選用分子量較低的絮凝劑;污泥PH高時(消化污泥),應選用官能團為季銨鹽結構的絮凝劑,pH低時,叔胺和季銨鹽結構的絮凝劑均可使用。
5我們的工作
作者進十年來一直從事水溶性聚合物的研究工作,先后承擔了多項國家“863”、國家重點科技攻關和山東省重點科技攻關項目,其中超高分子量聚丙烯酰胺干粉產品分子量達到2500萬,水溶時間為30分鐘。近年來我們對丙烯酰胺類水溶性單體反相乳液聚合和微乳液聚合進行了深入研究,提出了水溶性單體反相準微乳液聚合新工藝,該工藝具有乳液聚合的特點,即產品分子量高和乳化劑含量低,同時兼有微乳液聚合的特點,即聚合速度快和產品高度穩定。并且在國際上首次實現聚丙烯酰胺微膠乳工業化生產,由于采用了先進獨體的聚合技術,微膠乳產品具有很高的分子量和極窄的分子量分布、極快的溶解速度和無不溶物的特點。聚丙烯酰胺微膠乳產品主要技術指標如下:
產品外觀:透明或半透明微膠乳固含量≥30%分子量:800~1500萬
水溶時間:3分鐘乳化劑含量≤12%(以丙烯酰胺計)。
