環境保護前景匯總十篇

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中圖分類號：K826.15文獻標識碼： A

前言

21世紀科學技術進入了高速發展的時代，為人類創造了巨大的財富。但是，傳統的思維方式和單目標的決策手段，使人類嘗到了只追求效益而不顧資源、環境的掠奪式生產的苦果，人類正面臨著有史以來最嚴重的環境危機。生態環境是人類生存和發展的基本條件，是經濟和社會持續發展的基礎。我國政府十分重視生態環境保護，把可持續發展作為基本國策。

一、生物技術的特點

生物技術在處理環境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入，人們已越來越意識到，現代生物技術的發展，為從根本上解決環境問題提供了希望。目前生物技術應用于環境保護中主要是利用微生物，少部分利用植物作為環境污染控制的生物。生物技術已是環境保護巾應用最廣的、最為重要的單項技術，其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、污染環境的修復和污染嚴重的工業企業的清潔生產等環境保護的各個方面，發揮著極為重要的作用。

二、生物監測技術在環保領域中的應用

應用酶聯免疫技術、PCR技術、電子顯微技術、基因差異顯示技術、生物傳感器、基因探針、生物芯片等現代生物技術對環境進行監測與評價，是近年來國內外科學工作者研究的熱點，研究報道也日益增多。應用酶聯免疫技術檢測分析環境中的農藥及其代謝物是90年代的一項新技術。目前，國內外已經開發出殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農藥以及多氯聯苯、二惡英、抗菌素等污染物的酶聯免疫分析方法，其中用于現場快速分析的酶免疫試劑盒已商品化。此技術具有快速靈敏，費用低，特異性強和適于現場大量樣品分析等優點。我國在環境污染的生物監測方面也取得了一些新進展。一是廣泛開展了生物監測方法的研究；二是各種生物綜合監測指標的研究；三是利用生物監測手段和評價環境質量。

三、生物技術在廢水處理中的應用

現代廢水生物處理技術是利用水中微生物的新陳代謝功能，使廢水中的有機物降解轉化為無害的物質，使廢水得以凈化。屬于生物法處理工藝的有活性污泥法、生物膜法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。

1、活性污泥法

活性污泥法是被廣泛采用的傳統廢水生物處理工藝。它是在人工條件下，將空氣連續鼓人溶解了大量有機污染物的污水中，對污水中的各種微生物進行連續混合和培養，形成懸浮狀態的活性污泥，在活性污泥上生活著大量的好氧微生物，這些微生物在好氧條件下能以溶解性有機物為食料獲得能量，并不斷增長，使污水中的有機污染物得以分解去除，最后使污泥與水分離，大部分污泥回流到生物反應池，多余的污泥將被排出活性污泥系統。

2、生物膜法生物膜法

又稱固定膜法，是一系列污水好氧生物處理技術的統稱，其共同的特點是微生物附著在作為介質的濾料表面，生長成一層由微生物構成的膜。污水與之接觸后，其中的溶解性有機污染物被生物膜吸附，進而被氧化分解，使污水得以凈化。目前，生物膜法是一項在廢水處理工程上被廣泛運用的技術，采用這種方法的構筑物有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池和生物流化床等。

3、自然生物處理法

利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術，稱為自然生物處理法。其特點是工藝簡單，建設與運行費用低，但凈化受自然條件的制約。主要處理技術是穩定塘和土地處理法。穩定塘是利用塘中天然微生物的代謝作用氧化分解廢水中的有機物，穩定塘中的氧由塘中藻類的光合作用和塘面與大氣接觸的溶氧提供，在穩定塘內廢水停留時間長，對廢水的凈化過程與自然水體凈化過程基本一致。

4、厭氧生物處埋法

厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機物的處理技術。用于厭氧生物處理的構筑物有消化池、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧轉盤、擋板式厭氧反應器和復合厭氧反應器等。

四、污染土壤的生物修復

土壤污染也是較為嚴重的環境污染問題之一。其最主要表現形式是土壤板結沙化、重金屬污染，導致土壤無法利用，威脅農業生產。利用生物修復技術治理土壤重金屬污染，主要是通過酶促反應等生物作用，對土壤中的重金屬進行固定，由于重金屬元素的化學形態發生了改變，其移動性也相應降低，通過有針對性的生物對其吸收、代謝，可以削減土壤中重金屬的含量。達到凈化土壤和降低毒性的目的。其中應用最廣的屬低溫微生物修復技術。重金屬的低溫微生物修復是利用低溫微生物的生物活性，對重金屬親和吸附或轉化為低重金屬的污染程度。此外，污染土壤經過生物修復過程后還可以增加土壤有機質的含量，激發微生物的活性，由此可以改善土壤的生態結構，這將有助于土壤的固定，遏制風蝕、水蝕等作用，防止水土流失等同。

五、環境生物技術在預防污染上的應用

利用分子遺傳技術篩選特定菌種將產品生產過程的廢棄物直接轉化為能源或副產品，如微生物化肥；利用DNA重組及蛋白質工程技術快速生成特定的酶，應用于生產環節，減少化學無機品用量，從而達到清潔生產的目的。

利用分子微生物族群、基因技術、DNA修復改變某些物質的分子結構使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物農藥、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物產品將會大量應用到生產實際當中，逐步取代對環境存在污染或者污染威脅的環境物質的使用（ 如化學制成品的農藥、化肥等）。

六、展 望

1、新工藝新方法將不斷涌現

隨著廢水處理量的巨增和水質的復雜化，迫使人們不斷研究開發新技術和新方法、構建高效反應器、優化運行條件。例如：劉建榮等在研究印染廢水的治理時，為了提高生物處理效率采用三種新技術相結合的方法，即在厭氧流化床中投加高效脫色菌，采用聚集一交膠固定法，將脫色菌固定于活性污泥上；在反應器內投加磁粉形成穩恒弱磁場，對微生物產生正的磁生物效應來提高生化反應速率。

2、與其他現代科學技術相結合

近年來，現代科學技術尤其是IT技術的發展促進了生物治理技術的進步，電子計算機的廣泛使用不僅使處理工藝控制自動化，而且在生物技術上也廣泛開展數學模擬研究。

3、極端微生物和超級工程菌的研究應用將成為熱點

極端微生物是指那些可在一般生物不能生存的條件下(如高酸、高堿、高溫、低溫、高壓、高鹽等)生存的生物，由于其特殊的生理機制，在環境保護中具有極大的應用價值。隨著生物工程技術的不斷發展，人們不僅能對現有的微生物進行改造，而且還創造出具有新的特殊功能的微生物。

3、從治理污染到預防污染

早期的工農業一味追求發展，忽視了其對環境的副作用，直到環境被破壞得相當嚴重才開始被動治理?，F在，世界各國已認識到環境保護的重要性：生物技術對環境保護的作用將由單純治理發展到防治結合，以防為主，最終實現清潔生產。

七、結束語

隨著現代生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入，人們已越來越意識到，現代生物技術的發展為根本上解決環境保護問題提供了無限的希望。現代生物技術的迅猛發展無疑將會推動環境保護理論及技術的日臻完善，為人類治理和保護環境提供更多可行、可用、有效的方法。

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2現代生物技術與環境保護

現代生物技術是以DNA分子技術為基礎，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術的總稱?，F代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用，而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術作為一種高新技術，已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視，發展十分迅猛。與傳統方法比較，生物治理方法具有許多優點。

（1）生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構，降解的產物以及副產物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。

（2）利用發酵工程技術處理污染物質，最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等，常常是一步到位，避免污染物的多次轉移而造成重復污染，因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。

（3）生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質，其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，所以大多數生物治理技術可以就地實施，而且不影響其他作業的正常進行，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應條件大大簡化，具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。

所以，當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質的無害化處理等各個方面。

3現代生物技術在環境保護中的應用

3.1污水的生物凈化

污水中的有毒物質的成分十分復雜，包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質，使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合，將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定，即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等，此方面國內外成功的例子很多，如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶，以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于處理對硫磷廢水，去除率達95%以上；近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展，對于含100mg/L廢水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

3.2污染土壤的生物修復

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性，通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量，激發微生物的活性，由此可以改善土壤的生態結構，這將有助于土壤的固定，遏制風蝕、水蝕等作用，防止水土流失。

3.3白色污染的消除

廢棄塑料和農用地膜經久不化解，估計是形成環境污染的重要成分。據估計我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會引起農作物減產，若再連續使用而不采取措施，十幾年后不少耕地將顆粒無收，可見數量巨大的塑料垃圾嚴重影響著生態和環境，研究和開發生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農膜的優勢微生物、構建高效降解菌，另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因導入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使兩者同時發揮各自的作用，將塑料和農膜迅速降解。同時，還需大力推行可降解塑料和地膜的研發、生產和應用。

有些微生物能產生與塑料類似的高分子化合物即聚酯，這些聚酯是微生物內源性貯藏物質，可以用發酵方法進行生產，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點、高彈性、不含有毒物質等優點而在醫學等許多領域有極好的應用前景。為了降低成本、提高產量，人們正在用重組DNA技術對相關的微生物進行改造，此方面目前一個研究熱點是采用微生物發酵法生產聚-β羥基烷酸(PHAs)，研究人員正設法構建出自溶性PHAs生產菌種，即將PHAs重組菌進行發酵，在積累大量的PHAs后，加入信號物質，使裂解蛋白產生，細胞壁破壞，PHAs析出，以簡化胞內產物PHAs的提取過程，降低提取成本。

3.4化學農藥污染的消除

一般情況下，使用的化學殺蟲劑約80%會殘留在土壤中，特別是氯代烴類農藥是最難分解的，經生態系統造成滯留毒害作用。因此多年來人們一直在尋找更為安全有效的辦法，而利用微生物降解農藥已成為消除農藥對環境污染的一個重要方面。能降解農藥的微生物，有的是通過礦化作用將農藥逐漸分解成終產物CO2和H2O，這種降解途徑徹底，一般不會帶來副作用；有的是通過共代謝作用，將農藥轉化為可代謝的中間產物，從而從環境中消除殘留農藥，這種途徑的降解結果比較復雜，有正面效應也有負面效應。為了避免負面效應，就需要用基因工程的方法對已知有降解農藥作用的微生物進行改造，改變其生化反應途徑，以希望獲得最佳的降解、除毒效果。要想徹底消除化學農藥的污染，最好全面推廣生物農藥。

所謂生物農藥是指由生物體產生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質總稱，它們多是生物體的代謝產物，主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。其中微生物殺蟲劑得到了最廣泛的研究，主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來并沒有得到廣泛的使用?，F在人們正在利用重組DNA技術克服其缺點來提高殺蟲效果，例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造，人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性；將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中，形成重組桿狀病毒并使其表達出相關激素,以破壞害蟲的激素平衡，干擾其正常的代謝和發育從而達到殺死害蟲的目的。

參考文獻

1孔繁翔.環境生物學[M].北京:高等教育出版社,2000

2陳堅.環境生物技術[J]，生物工程進展，2001(5)

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1.水足跡

1.1水足跡概念

目前，水足跡的研究以量化為主，同時將水足跡概念推廣到政策層面以及企業和市場層面。水足跡的研究對象一般包括：地理區域的水足跡（國家、流域、省市），產品水足跡（產品供應鏈、企業和具體產品）以及個人水足跡。水足跡的量化方法主要包括：自下而上的核算方法，投入產出（IO）方法和生命周期評價（LCA）方法。

水足跡概念首先使人們認識到水資源的消耗和污染的源頭是人類的消費活動。正是由于人類消費需求的不斷增長帶動了商品的大量生產，從而增加了對水資源和水生態系統的負擔。通過進一步調查可以建立水足跡消費和水足跡生產的關聯。例如，秘魯的一個流域因向英國出口蘆筍而導致其水資源緊缺。換句話說，英國消費者的“水足跡”來自秘魯。類比碳足跡核算中的消費者責任原則，許多發達國家對發展中國家的水資源緊缺應該負有一定責任。

其次，通過核算可以幫助消費者明確哪些產品是高耗水產品，即指出對哪些產品的消費導致了水資源大量消耗。目前公認最大的用水戶是農產品，占據了全球約70%的水資源消耗。所以，對大部分地區來說節水的關鍵是降低農產品水足跡。從這個意義來看，水足跡并不是碳足跡的簡單復制，而是一種有效補充，如農產品往往具有較低的碳足跡，卻有很高的水足跡?？傊?，水足跡的研究擴展了以往水資源研究的范圍和內涵，為建立跨行政區、跨流域的水資源管理以及市場體系提供了研究基礎。

1.2水足跡的測試【2】

在測試水足跡的網站中關于世界各國水足跡列表上，美國成為黑名單的頭號上榜者，水足跡為人均每年約2483立方米。在美國之后，意大利成為排名第二的耗水大國，人均每年約2332立方米。中國則為人均每年約702立方米，排名135。也門則以人均每年約619立方米，成為人均水足跡最少的國家。

想知道你每天消耗了多少水足跡嗎？看看下面的數據，應該就有個大致輪廓了：

食物 水足跡

1個100克的蘋果 70升

1杯200毫升的蘋果汁 190升

1公斤大麥 1300升

1公斤牛肉 15500升

1公斤雞肉 3900升

1杯咖啡 140升

1杯250毫升的啤酒 75升

1公斤玉米 900升

1升牛奶 1000升

1個漢堡 2400升

1.3水足跡的分類及其內涵

與生態足跡和碳足跡概念不同，水足跡的特點體現在其獨有的分類中。

按照用水的類型劃分，水足跡可分為藍水、綠水和灰水。藍水和綠水代表人們消耗利用水資源的兩種類型：藍水是人們消耗的地表水和地下水資源量，綠水是雨水落入農田土壤中而蒸發的水資源量。以往的水資源統計只考慮藍水，忽略了綠水在農作物種植中的作用。世界上河流、湖泊、水庫和地下蓄水層中的“藍水”只占世界淡水資源的40%，在干旱地區更少。因此，研究綠水足跡對干旱地區的水安全和糧食安全至關重要。完全利用綠水，即完全依靠天然降水為水源而種植農作物就是所謂的“雨養農業”。灰水則表示人類的排污活動對水資源的間接消耗，通過使水質達到允許標準所需要的稀釋污染物的新鮮水量來表示。灰水足跡也是一個有用的概念，將排污轉化為一種變相的水資源消耗，從而將水量和水質統一起來核算。對于水質型缺水地區，河流水質的改善實際上是變相增加了水資源，在管理方面具有實用意義。

按照用水部門的區別，水足跡可以分為直接用水和間接用水。所謂直接用水是商品在生產加工過程中的用水。間接用水則是指除了產品加工用水以外，生產這一產品所需要的所有中間產品的用水。例如對于薯片制造企業來說，直接用水是薯片在工廠加工中所用的水，間接用水則包括：種植土豆用水，其他配料生產用水，包裝袋的加工用水等。通過區分直接和間接用水，水足跡的核算可以覆蓋整個產品供應鏈，從而幫助企業和消費者了解產品在整個生產周期各環節的用水情況。

按照用水的地域區別，水足跡又可以分為內部和外部水足跡。內部水足跡是指本地生產用于本地消費的產品所需的水資源。外部水足跡是指本地消費的進口產品生產所需的水資源。外部水足跡又可以稱為進口虛擬水。外部水足跡的量反映了一個地區的生產或消費對外部水資源的依賴程度。

2.水足跡在環境保護領域的應用前景分析

水足跡在環境保護領域的應用前景通過對區域或流域水足跡的核算及評估，水足跡概念可以在水資源管理中發揮重要作用。同樣，水足跡概念在環保領域也具有廣闊的應用前景，這主要是以對企業和個人的水足跡核算為基礎。水足跡未來在環境保護方面的應用主要表現在以下幾個方面。

2.1綠色供應鏈核算

企業一般只關注自身的運營水足跡，很少考慮其供應鏈水足跡。但對于大多數企業來說，其供應鏈水足跡遠遠大于其自身的運營水足跡。隨著可持續消費理念不斷深入以及環保政策導向，越來越多的國內外大型企業表現出對整個產品供應鏈中節約資源和減少排放的興趣。目前報道的危害公眾健康的事件，部分是因為企業上層供應鏈發生了問題，例如“染色饅頭”、“三聚氰胺”等事件。這也迫使企業加強其供應鏈的管理。

水足跡核算可以幫助企業了解和掌握其整個生產供應鏈各個環節的用水量，從而幫助企業識別出水足跡增加的原因。例如，2010年可口可樂公司就與大自然保護協會（TNC）合作計算并評估了其飲料產品的水足跡。通過核算發現：1瓶可口可樂中約有2/3是生產甜菜所需的藍水和綠水足跡；運營水足跡只占其總體水足跡的1%。作為零售業的沃爾瑪在要求其供應商提供的環保責任清單中就包含了用水方面的數據。

盡管如此，目前綠色供應鏈的研究以及核算仍然是以節能作為主要標準，重點行業企業，如食品加工企業將是實施水足跡的先鋒企業。同時可以看到，有實力開展綠色供應鏈管理的企業一般是跨國的大型企業，對于中小型企業來說，控制其供應鏈水足跡的難度很大。這就需要政府從政策上進行引導，在政府采購、環境標志認證等方面給予支持。

2.2環境標志認證

環境標志是由政府或者評估機構向企業頒布的與環境保護有關的圖形標志。多數情況下環境標志是一種對企業產品的認可性的標簽。中國環境標志，即通常所說的“十環標志”，是環境保護部授權頒發的對產品環保性能認定的證明性商標，是目前國家綠色產品的權威性認證標志。它表明產品不僅質量合格，而且符合特定的環保要求，與同類產品相比，具有低毒少害、節約資源能源等環境優勢。目前可認證的產品分類包括：辦公設備、建材、家電、日用品、辦公用品、汽車、家具、紡織品、鞋類等。

目前我國正積極與發達國家合作推行在環境標志中加入碳足跡的認證標志。無論是國外還是國內，環境標志中還很少有加入水足跡這一指標。隨著全球水問題的加劇和企業用水成本的提高，可以預見水足跡指標也將與碳足跡一樣加入環境標志認證。國際標準化組織（ISO）正在準備開發出一套基于生命周期評價（LCA）的企業水足跡標準ISO14046《水足跡要求和指南》，為產品、過程和組織的水足跡的測量提供原則、要求和指南。對于水足跡來說，環境標志可以是關于這一產品的水足跡量值。但僅僅標識出用水量還不足以表現企業在節水方面所采取的努力，還應建立評價標準以評估該產品的水足跡對于水資源和環境所產生的影響。

2.3可持續消費理念的宣傳

隨著世界經濟的發展，全球的資源和環境正面臨著前所未有的巨大壓力。人們日益增長的消費需求驅動了生產的擴大，加劇了資源消耗和環境污染。繼1987年可持續發展概念提出以來，可持續消費的概念于1994年經由聯合國環境規劃署正式提出。自此，可持續消費作為人類可持續發展的一項重要內容受到廣泛重視。近年來，我國政府也逐步認識到推廣可持續消費理念的重要性，在《國家環境保護“十二五”規劃》中強調要“堅持從源頭預防，把環境保護貫穿于規劃、建設、生產、流通、消費各環節，提升可持續發展能力”。對我國來說，可持續消費是發展循環經濟的內在動力，是驅動企業從粗放型的生產方式向“代價小、效益好、排放低、可持續”的生產方式轉型的必要手段，是建設環境友好型社會的重要組成部分。

小結

可以預見，水足跡將與碳足跡和生態足跡一樣，對可持續消費理念的宣傳和實現將起到重要作用。總的來說，推動可持續消費應是政府主導、企業配合、消費者自愿的一項全社會的行動，可分為意識（宣傳）、意愿（標志）和行動（激勵）三個階段逐步推進。意識方面，政府和非政府組織（NGO）將發揮主要的作用。通過水足跡概念和內涵的宣傳，使企業和消費者了解高耗水產品的類型和減少水足跡的方式方法。例如，肉類食品具有極高的水足跡，是我國居民水足跡增加的主要“貢獻者”。因此，可以提倡居民調整飲食結構，減少對肉類食品的消費，宣傳健康的飲食習慣；意愿方面，政府通過對企業的水足跡進行標志認證，使企業產生減少水足跡及消費者產生購買低水足跡產品的意愿；行動方面，政府一方面可以通過稅收和津貼等手段激勵企業生產低水足跡的產品，另一方面則從自身做起，通過積極推行政府綠色采購，統一的《政府綠色采購指南》等推動可持續的政府綠色消費。在對綠色采購企業的選擇中，應加入企業水足跡指標的核算和評估程序，即列入政府采購指南清單中的企業必須是在同行業中水足跡較小的企業，從而激勵企業生產符合政府采購標準的低水足跡產品。

參考文獻

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一、前言

農業是我國經濟發展的基礎，而農業與農村也是自然和人之間的紐帶，只有保護好農業資源，改善了農村的環境，才能夠實現生態文明建設。尤其是黨在十七大的報告中，將建設生態文明作為了建設小康社會的奮斗目標，這更體現出了農村環境保護的重要性。這就為香格里拉縣農村環境保護提出了新的要求，也是實現“生態立縣，環境優先”的戰略措施。

二、香格里拉縣農村環境保護現狀

香格里拉縣雖然在大力整頓，但是環境尤其是農村環境還存在諸多需要改進的問題。要對這些問題做出具體措施，也只有從環境保護現狀入手。

1.農村的生活垃圾處理較差

對于香格里拉縣來說，垃圾的處理比較差，除了縣城中設置了一些簡易的污水處理廠與垃圾處理設施以外，其農村中根本就沒有這些配套設施。絕大部分的農村垃圾堆放比較隨意，生活污水也是沒經過處理直接排放到河水中，這成為了影響農村環境主要的原因。

2.農業生產污染日漸提升

據統計，香格里拉縣每年的化肥使用量超過了6萬噸，農藥方面的使用量也超過了0.14萬噸。據鄉鎮一農業推廣主任說，過去的水稻僅僅防止2~3次，但是現在卻要提高到4~5次，甚至有一些還達到7-8次，這樣產出的糧食連農民自己都不敢食用。

3.破壞生態環境嚴重

由于農村的經濟相對落后，加之嚴禁砍伐樹木。在這樣的情形之下，挖沙、石以及取土賣錢現象嚴重，尤其是在紅星村附近最為嚴重，嚴重的破壞了農村面山的生態環境。

而且沒有投入生態恢復資金，導致生態環境中的植被破壞嚴重。這樣不但影響到香格里拉縣生態旅游形象，同時也給偷挖亂挖之人有了可趁之機。尤為嚴重的還是紅星村與一二村等。

4.工業排放污染嚴重

香格里拉縣的工業排放經過一段時間的整頓，雖然略有好轉，但是企業中的廢氣、廢水以及廢渣等排放還是嚴重，尤其是三廢的治理上比較落后。這些有害的排放從各種渠道流入到了農村中，嚴重影響并威脅著農村環境。這些都嚴重污染著農村的環境，令人擔憂。

5.農村的水體污染前景不容樂觀

農村中的水體是人們生存的第一要素，但是隨著香格里拉縣的發展，這方面也不容樂觀了。污染農村的水體主要有以下幾個方面。

其一，城鎮中的基礎設施的建設相比滯后與陳舊。經過統計，全縣的污水處理率僅僅為32.5%，加之一些工業企業亂排亂放，經過城鎮的河流受到了嚴重的污染，且出現著不斷惡化的趨勢，這對于人們的健康、農業的生產以及農村的環境都具有嚴重的影響。

其二，全縣的大部分農村并沒用設置化糞池，人畜的排放物都是直接進入地表成為了農田的肥料，且生活污水也不經過處理就直接流入地表與附近的河流、水溝和農田。

其三，農村的用水并沒用經過檢測，很多飲用水中的水質根本不達標。

三、香格里拉縣農村環境保護對策措施

從香格里拉縣農村環境現狀可以看出來，存在的諸多問題急需采取相應的對策措施，才能夠及時的防范進一步惡化。

1.加強環境保護宣傳教育

事實上，現在很多農民對于環保的意義根本沒用認識清楚，也沒用意識到保護環境就是為人類謀幸福。所以經過宣傳教育，來增強農民的環境保護意識是非常有必要的。

1.1加強環境保護宣傳教育，是確保農村環境保護的必然要求?，F在香格里拉縣的農村中，因為種種原因導致環境污染是日漸增強。最終的結果就是人們的生存環境不斷的惡化，人們的健康更是受損。這樣的趨勢，嚴重影響到了農村的經濟持續發展。

1.2加強環境保護宣傳教育，是建設社會主義新農村是首要條件。社會主義新農村的主要內容就是做好農村環境保護，構建良好的農村生態環境。因為一個良好的環境，關系著人們生活質量與身心健康，關系著人們的生存和發展。

1.3加強環境保護宣傳教育，是實現小康社會的基本要求。實現小康社會的一個主要指標看是改善生態與環境。由此可以見，加強農村的環境保護是小康社會的基本要求。

2.加強環境保護的具體措施

讓廣大民眾理解了環境保護的重要性，只是實施具體措施的一方面，同時需要拿出相應的整改措施才行。

2.1嚴肅整頓破壞植被行為

對于農村中砂石廠與磚瓦廠要按照法律嚴肅整頓，該關閉的要關閉，該整改的就停業整改。其中尤為突出的是一中山附近的挖沙場、拉姆山等地方的非法挖沙場所要強制關閉。同時要統一規劃處挖沙采石的地段，嚴格控制亂挖亂采的現象。

針對群眾亂挖亂采的區域，比如貢比、納帕海等地方，執法部門要克服重重困難，采取科學合理的方法將其關停。

2.2投入資金，加強恢復治理

這些年以來，香格里拉縣大力投資到恢復環境中去，將那些破壞的地段進行恢復。2002年，香格里拉縣投入8.9萬元資金治理飛機場南盡臺村民破壞的草場，總共治理了200多畝。2004年，香格里拉縣投資了50萬元，將夏那砂石場和松贊林寺石場進行關閉，并對破壞的生態植被進行恢復。

2.3加強農村水體和生活污染防治

要在農村中劃定飲用水資源保護區，嚴禁有害有毒的物質進入，嚴禁污染物進入到飲用水中。還必須要制定出飲用水的水源保護措施，確保人們的飲用水安全。

對于農村的生活垃圾，要做到定點存放和統一收集，并要定時進行清運、建議的填埋處理等。對于垃圾中能夠回收利用的要利用。同時，對于生活用水要因地制宜，分散和集中兩種方式相結合的方式。

2.4加強土壤污染的防止

要在農村進行科學施肥和使用農藥，積極的推廣土配方的施肥辦法，實施秸稈還田以及農家肥等方式。采用科學的飼養畜禽，切實解決因為養殖帶來的水污染問題。

四、結束語

環保問題被世界所關注著，香格里拉縣作為旅游縣更是要首當其沖做好表率工作。而加強農村環境保護是環保中的一個關鍵點，香格里拉縣必須要從現狀入手，根據本縣的實際情況作出相應的策略，切實有效的抓好農村環境保護工作。

參考文獻：

[1]殷廣平.關于加強農村環境保護工作的幾點思考.河北環境保護,2008（9）.

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1. 建設公路隧道的優越性

（1）隨著我國高速公路正在向山區發展，公路隧道無論數量、公里數都會有更多的增加，而且規模將越來越大，類型將越來越多，現在呈現出前景看好的勢頭。公路隧道發展較快，主要在于它有許多優越性。

（2）一是可降低路線標高，縮短運行里程。既提高車速又節約油料、減小機械磨損。二是可提高路線標準，避免明線上的急彎陡坡，使路線順暢。三是可減少大填大挖，保護森林等，減少水土流失。并可利用棄土廢渣，改地造田，獲得較好的綜合效益。雖然隧道建設首期投資較大、施工工期也較長，但在交通量大的情況下，它具有的多項優越性就可顯示出來，從長遠觀點來看，是合理的。在施工安排上把它作為控制工程，提前開工，就可與路線同時建成通車，早日收益。隧道質量取決于工藝質量，工藝質量取決于開挖、初期支護及防排水質量等，初期支護和防排水質量等比較好控制可以加強監管，那么重點就是開挖質量，開挖質量又取決于鉆爆質量，因此說隧道質量的好壞很大程度上取決于鉆爆的質量，隧道開挖與環境保護密不可分。

2. 公路隧道建設環境保護

公路隧道建設的環境保護工作是一項不可忽略的問題，是保護和改善人類生活環境與生態環境，防止污染和其他公害，保障人體建康，促進社會主義現代化建設，促進經濟持續發展。為此，國家制訂并了出臺了一系列環境保護法，相繼地出臺了有關公路隧道環保工作及問題的若干規定。交通部也頒布了“交通建設項目環境保護管理辦法”和“交通行業環境保護管理規定”。在公路隧道建設過程中，施工方必須認真貫徹執行這些法規。在公路隧道施工工程方面對環境如何進行保護，我認為可從以下幾項工作進行：

2.1 勘察過程的環保評估工作在建設項目工程進行研究時，應與交通環保部門做好環境影響報告及有關報表的編制。這樣就能事先對環保工作的重點及各設計階段應采取的措施加以明確并作出相應工程設計，做到與主體工程同時設計、同時施工、同時投產。

對隧道工程而言，在選擇隧道位置時，要考慮符合工程技術標準和有穩定的工程地質條件，也要考慮首先利用地形和有利于環境保護，避免大填大挖進洞，要盡可能減小對當地植樹的破壞。我們過去習慣不分什么情況對線形均采用直線，隧道縱坡一律用人字坡。這樣限制了掌握標準的靈活性，往往在環境保護方面顧此失彼的現象。如果采用機動靈活的手法，從技術標準、工程數量、工程地質、環境保護等多方面相結合，應該是一個選線工作者不失偏頗的一種手法。高速公路上長、大隧道需設置監控室，一般都愿意將它放在雙洞的兩個中間地帶；如為連體寬洞或單洞也要次放在緊鄰洞旁或其上部，認為這樣方便管理。殊不知這些部位易受行車震動，工作人員和儀具時時受其干擾，而且這里飽受空氣污染之苦，有的儀表上多有油污和塵埃侵襲，影響儀表的精確度，也會縮短其使用壽命。

2.2 設計階段的環保工作在設計階段要按“建設項目環境保護設計規定”中要完成所審批的環保措施的設計任務，凡是環保設計不符合要求的設計文件就難以通過批準。在施工時應按圖完成有關環保的建設項目，并在施工竣工后按規定與主體工程同時進行驗收，驗收合格后的工程方可投入運營使用。只有在各個階段、每個分項目層層把關，認真按國家有關法令規定辦理。才能將隧道工程環保工作搞好。根據公路隧道設計規范的要求，在隧道防排水設計中，應貫徹“以排水為主。防、排、截、堵相結合”的綜合治理原則，同時該規范也明確提出采取防排水工程措施時，應該注意保護自然環境。因此，設計時首先要注意在采取排水措施的同時，不應將隧道所處區域原有的地下水、地面水全部排走，這樣會影響當地的農田灌溉和居民生活用水的正常供應，或者使地下水位下降而改變當地自然環境，甚至導致發生建筑物沉降變形、地面開裂、道路錯動等現象。其次是對排出的污水、污泥包括施工時的油污、廢水和含有侵蝕性的水流，在設計上不加以考慮，采取一定的防范措施，而隨意排放，將會影響江河水質變壞，同時會影響當地工農業生產和居民用水質量，甚至會受到罰款和法律制裁。對隧道洞口的部分要進行綠化設計，這樣可以減少遮光柵工程，對環境保護方面亦可取得防煙、防塵、凈化空氣的作用。

2.3 施工階段的環保工作。隧道的洞口施工，過去是直接劈坡進洞，把隧道仰坡挖得又陡又高，極不穩定，往往在雨季出現大垮大塌現象，有的甚至不可收拾，而需要補作龐大的邊坡防護工程。目前，已經摒棄了這種傳統方法而采取保護山坡的方法進行隧道洞口施工，即不劈坡進洞，而是先修接長明洞再修洞門，然后采用在明洞里暗洞施工，小型爆破進洞。這樣可保全洞口山坡及生態植物免遭破壞，減小洞口仰坡防護工程，這是保證仰坡穩定的先進方法，值得借鑒與推廣。有的施工單位在有森林的隧道工程中，以種種理由砍伐山坡樹林。有的移作修建臨時工棚或其他工程上使用，個別的忽視環境保護法，采取了不能容忍的將大小樹木統統“剃光頭”的辦法加以破壞。正確的是應注意保護原有山林，盡量減少砍伐，工后即種植幼樹，使其生態加以恢復。洞內施工，由于采用鉆爆開挖、無軌運輸、錨噴作業，往往會產生大量粉塵和有毒、有害氣體。造成作業面及隧道沿途長時間污染，危害施工人員身心健康，成為制約工程進度、質量、施工安全、機械使用效率低的主要因素之一，應該引起重視。

2.4 其他環保工作：

（1）對廢料的處理與利用。隧道施工時難免產生許多廢渣，應作妥善處置，不能隨便堆放，以免阻塞河道造成水土流失或占用當地農田。對優質石碴可加以利用，如防護用的片石、路面骨料和混凝土集料可分類堆放，以便充分利用，有條件時也可利用荒溝，在其中筑壩填入廢碴，變荒溝成良田，增加耕地。

篇（6）

對于跨國公司的環境保護責任，國內外專家學者眾說紛紜，并未達成統一的意見。有學者認為，跨國公司包涵兩個層面的含義：“第一層是積極責任，即跨國公司基于其與其他主體的某種關系而負有的具有環境利益內容的責任，實際上就是第一性的義務；第二層是指消極責任，即負有前述關系責任的跨國公司因未能履行其第一性的義務而應當承擔的否定性后果，此即第二性的義務?！惫P者認為，公司的環境保護責任是指在跨國公司的經營過程中，其應當承擔的環境保護義務和因其行為造成的環境污染等不利后果所應承擔的責任。就是說，這種責任一方面是非強制性的，指法律法規規定的跨國公司在營運過程中應履行有關的環境保護義務；另一方面則是強制性的，即跨國公司要為其在營運過程中造成的對環境造成的不利影響和后果承擔相關責任。顯然，后者應該為首要的責任?？鐕驹谄錉I運過程中的行為必須得到規范，一旦對環境造成不利的影響，就必須要承擔一定的責任。

二、 跨國公司承擔環境保護責任的必要性

（一）跨國公司造成環境污染的特殊性

1. 跨國公司對污染的轉移。由于全球生態環境的惡化，發達國家不斷提高環境標準，部分企業為了減少環境成本，將目標投向環境標準相對較低的發展中國家。這些發展中國家出于發展經濟的需求，熱衷于引外資，對技術水平和環保標準要求較低。這樣就導致跨國公司在營運過程中實現了污染的轉移，對東道國的生態環境造成了不利的影響。

2. 跨國公司權利義務不對等。東道國出于引進外資、發展經濟的目的，給予跨國公司大量的優惠政策。而且跨國公司本身已經具有相當的實力，無論從資金、技術水平、人力資源等等方面都頗具規模，這使得跨國公司在經營活動中占有很大的優勢。但是跨國公司在享有種種有利條件的情形下，并未履行相應的義務。例如：2008年1月9日，國家環?？偩謱ν夤剂?30家曾經存在環境違法行為的跨國企業名單，其中三家由于整改不力再次違反環境法規，被國家環?？偩种攸c曝光。而此次公布的 130家曾被列入“黑名單”的跨國公司僅僅只是局部統計數據，只是跨國企業“環保問題”的冰山一角。

3. 跨國公司對環保責任的規避。由于跨國公司具有一定的特殊性，例如跨國公司的母子公司人格獨立，使得在責任追究方面具有一定的困難。加上跨國公司本身實力雄厚，利用一些法律法規的漏洞來規避其責任，更增加了追究其環境保護責任的難度。

（二）跨國公司承擔環保責任的必要性

1. 跨國公司長遠發展的必然要求。隨著經濟的發展，科技的進步，人們的知識水平和認識層面不斷提高，對環境問題將會有著越來越清醒的認識，對環境保護也會越來越重視。跨國公司將企業轉向發展中國家，如果一味追求成本最小化、利益最大化，雖然給東道國帶來了經濟上的受益，但是也將帶來嚴重甚至可能難以恢復的環境污染和生態破壞。這些行為都影響了東道國人民的生產生活，引起了眾多的社會問題。當這些問題浮出水面，為廣大人民所知曉，將極大地影響跨國公司在東道國乃至全球的形象。這樣，東道國國民，甚至其他國家和地區的居民都有可能對該跨國公司產生一定的抵觸。長此以往，勢必會影響到跨國公司的發展。

20世紀60年代以來，環境保護運動廣泛興起，尤其在發達國家，相關運動涉及到了眾多行業。同時，發展中國家的環境保護運動也逐漸興起，國民的環保意識不斷增強，對于生態環境保護的呼聲越來越高。跨國公司在這種全球注重環保的大背景下，要想有長遠的發展，必須要從自身做起，注重環境保護，承擔起自己的環境保護責任。

2. 實現可持續發展的必然要求?！翱沙掷m發展”被定義為“既滿足當代人的需求又不危害后代人滿足其需求的發展”，從理論上闡述了可持續發展是解決生態環境及人類發展問題的根本原則。換句話說，可持續發展就是指經濟、社會、資源和環境保護協調發展，既要達到發展經濟的目的，又要保護好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等自然資源和環境，使子孫后代能夠永續發展和安居樂業?？沙掷m發展的核心是發展，但要求在保持資源和環境永續利用的前提下實現經濟和社會的發展。

跨國公司往往以盈利為首要目標，一味追求利益最大化，在經營過程中忽略了對環境的不良影響。然而，跨國公司并不是獨立的個體，如果只顧及利益而忽視環境保護，即使在短期內獲得了利益，也必將造成嚴重的后果。生態環境一旦遭到破壞，往往是難以恢復原狀的，這必將影響到整個社會的可持續發展。從長遠來看，作為社會的一份子，跨國公司自身的發展也必將受到不利影響。因此，跨國公司應該對自身有著清楚的定位，作為社會的成員，應該積極加入到促進整個社會的可持續發展的隊伍中去。在和諧的發展環境下，跨國公司的前景必定會越來越好。

三、完善我國的跨國公司環境保護責任制度

（一）提高環境標準

環境標準是指“為了防治環境污染，維護生態平衡，保護人體健康，對環境保護工作中需要統一的各項技術規范和技術要求所作的規定”。環境標準是隨著全球生態環境惡化相應產生的，但是隨著時代的發展，環境標準可能會在實施過程中遇到一些問題。我國的環境標準制度并不成熟，與發達國家的環境標準還有相當的差距，這也使得一些跨國公司將污染企業轉移到我國，并造成了嚴重的環境污染和生態破壞。我們必須重視這一問題，不能盲目吸引外資來追求經濟迅速發展。我國必須提升自己的環境標準，努力向國際標準靠攏，在發展經濟的同時保證自身的生態環境狀況。

（二） 完善國內立法

很多跨國公司在經營過程中無視東道國的生態環境狀況和當地居民的身體健康，作出危害環境的行為，甚至造成無法挽回的后果，但是由于其特殊性以及東道國法律法規制度不甚完善，這些跨國公司往往無需承擔責任，或者說難以追究其責任。因此，完善國內立法是非常重要的。例如，很多跨國公司利用子公司的身份逃避責任，因此解決責任主體問題將大大有利于對跨國公司的環境污染行為進行責任追究。《公司法》第二十條中規定：公司股東應當遵守法律、行政法規和公司章程，依法行使股東權利，不得濫用股東權利損害公司或者其他股東的利益；不得濫用公司法人獨立地位和股東有限責任損害公司債權人的利益。公司股東濫用公司法人獨立地位和股東有限責任，逃避債務，嚴重損害公司債權人利益的，應當對公司債務承擔連帶責任。因此我們如果利用此“揭開公司面紗”的法人人格否認制度對跨國公司的子公司提起訴訟，主張法人人格否認從而追究跨國公司母公司的責任，是于法有據的。但是在實踐中的具體操作法律并沒有細致的規定。我們應當完善相關立法，提出具體的責任主體的判定依據，將大大提高追究跨國公司有關責任的效率。另外，可以出臺相關的法律法規，要求跨國公司必須公開自己的污染處理裝置的情況，定期進行信息公開等等。

（三）加強社會監督

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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－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。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，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。 轉貼于

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。

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

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。

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1 我國生態環境的現狀

隨著我國經濟的迅猛發展，我國的環境問題也日益突出。改革開放的三十多年給我國人民的物質生活帶來了福利，但是工業、農業和科技的高速推進，也給我們生存的環境帶來了負面影響。我國目前已經成為世界上污染最嚴重的國家之一，不論是河流、還是空氣，都已經達到令人堪憂的地步。在我國的六百多個城市中有一半以上的城市缺水，有些地區不是沒水，而是多數水都不能直接飲用。在我國的七大水系中，現在沒有一條水系可以直接飲用，有些水系甚至連灌溉都無法達標。這種生態的惡化，極大的威脅到人們的生活環境與身體健康，大力保護環境迫在眉睫。

2 生物工程在環保領域的應用

中國經濟的快速發展另世界矚目，但是中國環境污染問題也尤為突出。在諸多治理環境污染的辦法之中，生物工程越來越凸顯出其重要的地位。由于生物工程在對環境進行保護的過程中，不會出現二次污染問題、可以有效的杜絕后患，而且，有些領域利用生物工程進行環保，還可以起到變廢為寶的作用，因此，利用生物工程進行環保，已經成為最佳的途徑之一，而且受到很多領域的關注與實踐。

2.1 生物工程對海水的保護

地球的表面70%是海水，隨著現代化的高速發展，來自江河排污及水產養殖業的污染，使我國臨近陸地的大多數地區的海水也遭到了不同程度的污染。

海洋中蘊含著無窮的寶藏與豐富的生物，保護海水、凈化海水就是在保護人類的生存。在世界淡水資源逐漸縮減的今天，合理的開發利用海水資源，也是助推人類可持續發展的重要途徑。

采用生物工程對海水進行保護，主要是通過大面積的藻類培育與種植，使被污染的海水中氮和磷的含量，等于或低于所取海水氮和磷中的含量，并利用海藻的吸附功能，將海洋中的富養生物進行降解，從而使被污染的海水，在不經過二次污染的情況下得以凈化；同時，在治理凈化海水的過程中，還可將成年的藻類制成食品、飼料和燃料等產品。因此，生物工程治理污染既有成本低、可避免二次污染的特點，又可以產生有價值的衍生品，其功效十分顯著。

2.2 生物工程對污水的凈化

隨著工業的快速發展和世界人口的增長，地球上的淡水資源也在隨之遭到破壞，能夠讓人直接飲用的淡水已經是越來越少，因此，全球范圍的供水矛盾也隨著人類的發展而日益突出。

目前，我國的生活污水和工業污水是江湖湖泊的主要污染源。將污水治理成可以飲用和灌溉的凈水，是我國環保工作中的重要環節?，F在我國采用的污水治理方法，大多是物理置換法和多層過濾法。但是這兩種方法很難全部去除污水中的有害物質，而且還容易造成水體的二次污染。

采用生物工程治理污水，主要是采用生物基技術，去除水中的水體中氨氮和硫化氫濃度，分解水體中的有機質和亞硝酸鹽等有毒物質，從而達到根本的凈化水質的作用。

2.3 生物工程對減排的促進

能源是現代科學與高科技發展賴以存在的因素之一。但是隨著石油、煤炭的地下資源的日益減少與枯竭，尋找新的能源替代產品，已成為各個國家，經濟能否持續發展的重要保障。

新能源是促進當今社會走可持續發展道路不可或缺的基礎；也是促進我國經濟快速發展、物質文明高速發達的重要助推器。

近些年來，隨著傳統能源的減少與汽車尾氣的超標排放，尋找新的、無污染的能源已成為世界各國政府忙于投入的工作內容。在此過程中，生物能源以其原料容易獲得、制備工藝簡單、排放清潔等特點，獲得了學界、政界及社會各界的青睞。

目前，學術界所說的生物能源主要是指生物柴油。它是以低碳醇和動物油脂或植物油脂反應，得到的脂肪酸酯，再通過添加劑的調和即可生成，這是生物柴油的一種最簡單的生產過程。

生物柴油的燃燒排放物，比石化柴油低出許多倍，它對大氣的污染微乎其微，基本不會產生溫室效應，而且生物柴油還有可降解與再生的功能。生物柴油的諸多優點，成為世界各國大力發展與推廣的重要因素。許多發達國家都在開展此項目。

歐盟對生物柴油的研究起步較早，研究的也很系統，并且已經采取了規?；纳a。在政府方面有對生產生物柴油的政策面的支持，例如，他們對種植生產生物柴油的菜籽油，采取政府補貼與減免稅收的優惠，而且歐盟的所有成員國都已出臺生物柴油的減免稅收的政策。

美國是一個對環保和城市可持續發展非常重視的國家，他們對生物柴油的研究始于上個世紀八十年代，而應用于市場，是從九十年代就已經開始，進入二十一世紀后，他們對生物柴油的研究不但突飛猛進，而且已經進入規模性生產的階段。生物柴油在美國有政策面的支持，他們規定，每混入百分之一的生物柴油在標準柴油之中，即可得到燃油稅降低百分之一的補貼，現在美國生物柴油的混合技術最高已達到百分之二十五以上，呈現出逐漸代替石化燃油的趨勢。

我國在生物柴油的發展與生產方面，已經取得了重大的進步。但是在技術與設備方面，與西方發達國家相比，還是趨于落后的地位。現在我國的生物柴油已經進入規?；a，雖然生產數量參比西方發達國家還是遜色了很多，但是，已經呈現出良性的發展規模，同時，也積累了豐富的經驗。

3 生物工程的發展前景

地球是一個善性的循環體，只有遵從它的自然規律，人類才可能持續的發展。而利用生物工程進行環保，就是遵從了地球的自然規律。生物工程不但可以促進環保、參與環保，而且還可以避免二次污染，是一種穩妥的環保途徑。

另外，生物工程除了對前文所述的各領域環保的促進，它還對垃圾降解、發電等領域有極大的促進。拿發電來說，目前科技界已經發現了綠葉可以發電。綠葉在進行光合作用的時候，就可以奪取水分子中的電子，而且這些電子非常多，如果我們能控制這些電子，使他們朝向一個固定方向流動，那就是電子流。一片葉子的電子流可以支持點亮5瓦的燈泡5分鐘。那么，一顆大樹有幾萬片葉子，一片森林的葉子更是無以計數，廣闊的綠葉資源如果全部被利用起來，其能量之大是無法形容的。

生物工程的潛能非常巨大，是有待于人類大舉開發的。我國的生物工程技術雖然起步較晚，但是，隨著我國科技的前進、人們意識形態的進步和各級政府的大力支持，我國的生物工程技術也必將在環保領域做出更多的貢獻，它對我國經濟的騰飛與低碳生活的打造，也必將起到舉足輕重的作用。

參考文獻

[1]羅鴻斌； 徐匆.淺談生物工程在環境保護中的應用[J].科協論壇（下半月），2013，5：（24）.

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1、當前我國礦產資源開發對地質環境的影晌

1.1 土地占用和破壞

礦產資源與能源開采要構建交通網、工業民用廠房和市政等設施。采礦，特別是露天采礦，要剝離地表覆蓋層，同時有大量的廢礦石排放，所有這些都需要占用大量的土地，這是采礦業普遍存在的一個嚴重問題。

礦山占用破壞土地主要分為下面三類：一是露天采礦破壞土地；二是廢礦石、尾礦堆放占用土地；三是礦產資源與能源開采導致地面塌陷，從而破壞土地。

表1礦山占用破壞土地（公頃）

1.2 水文地質環境的破壞

井巷開掘，使地下水的賦存狀態發生變化，礦床疏干排水改變了地下水的天然徑流和排泄條件，使區域地下水位大幅度下降，造成礦區水文地質環境的惡化。此外疏干碳酸鹽圍巖含水層時，其溶洞構成了地面塌陷的隱患。當塌陷區或井巷與地表儲水體存在水力聯系時，會釀成淹沒礦井的重大事故。巖層疏干影響的預測和設計不合理時，還會導致邊坡、臺階的場動和過濾變形而引發地質災害。

礦場開采必然改變巖體的原始應力場，由此引起的水文地質條件和環境的影響范圍，按開采規模有時可達數千平方公里，影響深度露天開采時可達500-700米，地下開采時可達1500-2500米。水文地質環境的破壞主要分為下列幾種：一是引起礦井突水。根據有關資料，2005年到2007年由于采礦突水造成的事故每年都有十幾起，其趨勢是每年次數減少，但造成的危害程度增加，傷亡人數與經濟損失都在一定程度上呈現出增加的趨勢；二是海水入侵；三是區域地下水位下降。

1.3 地面形變

由于采礦掏空、礦坑疏干或長期抽排地下水等原因，常造成礦區地面下沉、開裂等現象發生巖溶充水礦區，常發生地面塌陷。地面形變嚴重破壞地表建筑、交通道路和農田，危害人身安全和生產建設。

在礦井開采前，礦區巖層處于平衡狀態，當礦體開采后，巖層中的應力平衡狀態受到破壞隨著礦體開采強度的增加，采空區不斷擴大，應力不斷改變，導致礦體上覆巖層在重力作用下產生裂隙、變形、下沉、塌陷等地面形變地面形變與礦體采深、采厚以及礦體上覆地層巖性、地質構造條件等密切相關。

1.4 礦山“ 三廢”對環境的污染

隨著礦山的開發，礦區排放大量廢水，如礦坑排水、洗礦廢水、尾礦石堆淋濾水、以及礦區其他工業如炸藥廠、選礦廠、機械廠等和醫療、生活方面的廢水等。這些廢污水，大部分未經處理，排放后直接或間接地污染地表水、地下水和周圍農田、土地，在進一步污染農作物。有害元素成分的揮發也污染了空氣。

其他如礦山開采所造成的固體粉塵等也會對環境造成污染。

2 未來我國礦產資源供需趨勢及其可能引發的地質環境問題預測

2.1 未來十年我國礦產資源、能源供需趨勢

未來十年我國礦產資源供需趨勢：原材料礦產結構缺陷突出，大宗支柱性礦產數量不足，品質較差，供需矛盾加劇，優勢礦產前景堪憂。目前不能滿足國內需求的鐵、錳、鋁、銅、鉻鐵礦、鉀鹽6種大宗礦產供需矛盾日益加劇，需長期依靠進口以補不足。據預測，到2012年我國仍需進口富鐵礦石7000萬t左右，國內鐵礦石的滿足率僅為62.5%，錳礦資源，低品位難選冶的碳酸錳礦石仍不能利用，錳礦石缺口將高達650萬t。如果近幾年不能降低生產氧化鋁的成本，我國仍需每年進口氧化鋁157.5萬t，到2012年我國將缺口10-100萬t電解銅，國內銅礦石的生產僅能滿足國內需求的41-47%，鉻鐵礦需求量為140-150萬t，缺口120-130萬t，鉀肥需求量為640萬t，缺口鉀肥約540萬t。

2.2 未來十年我國能源供需趨勢

2.2.1 能源供給預測

利用灰色系統模型與趨勢曲線模型對能源產量進行了長期預測，由于他們是從不同的側面，不同的角度進行的預測，預測的精度不一樣，難免會遺漏一些信息為了更全面地反映能源產量的信息，采用變權重組合預測方法對能源產量進行預測，以提高預測的精度。根據組合預測模型對未來年我國能源產量進行了預測，預測結果見表2。

表2 能源生產及構成預測表

2.2.2 能源需求預測

迄今為止，人們開發了許多能源需求預測模型，這些模型各具特色，由于能源需求受社會經濟、人口、科學技術的發展、政治體制改革，投資以及眾多的因素影響，從而形成了一個非常復雜的系統。在這個復雜系統中，各種因素之間的關系復雜，無法用一個數學表達式表達清楚，因為任何一種數學模型都是對實際系統的抽象和簡化，其所選定的影響因素及由此而確定的參數與變量必定十分有限，往往由于使用者的偏愛及興趣所在，從不同角度對系統進行模擬。這樣，構建的模型無論是計量經濟模型，還是投入產出模型、時間序列模型等，都只能在某些范圍內適用，往往是各具特點也各具不足。由于單個模型往往能夠體現或包含能源系統的局部信息，而多個能源需求預測模型的有機組合，就有可能比較全面的描述能源系統的真實運行情況。因此，對一個復雜系統采用多個模型綜合，得到組合模型，或協調模型更能有效的提高能源預測精度。

利用灰色系統模型與指數曲線模型對天然氣消費量進行了長期預側，由于它們是從不同的側面，不同的角度進行的預測，預測的角度不一樣，難免會遺漏一些信息。為了更全面地反映天然氣產量的信息，采用變權重組合預測方法對天然氣消費量進行預測，通過組合預測，平均相對誤差也很小，從而提高了預測精度。預測結果見表3。

表3 能源預測最終結果表

2.3 礦產資源開發引起的地質環境問題預測

如前所述，礦產資源開發主要的地質環境問題有尾礦堆放、露天采礦、采礦塌陷。其他的如疏干地下水等，由于沒有找到相關的統計資料，因而無法進行預測。

運用線性回歸，藕合時間因素，預測出2017年，礦產資源開采可能引發的地質環境問題。具體見表4。

表4 年礦產資源開采可能引發的地質環境預側

3 未來我國礦產資源開發中的地質環境保護管理任務

3.1 礦產資源開采導致地質災害日益嚴重，綜合防治難度大，須加強管理

全國因地質災害造成的損失每年高達270億元。崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害幾乎遍及全國各省（區、市），西南和西北地區尤為突出。全國共發現崩塌、滑坡、泥石流災害點達百萬處，每年發生這類地質災害達十余萬次，死亡人數達千人。有700多個縣市數萬個村莊受到嚴重威脅。有24個省區存在地面塌陷，塌陷坑達3萬多個，46個城市和地區發生地面沉降和地裂縫。近年來，全國因不恰當人類工程經濟活動導致的地質災害呈上升趨勢。據統計，各類人為因素誘發的地質災害已占地質災害總數的50%左右。

3.2 礦山生態環境問題依然突出，恢復治理任務艱巨

全國各類礦山年礦石采掘量達60多億噸，采礦業破壞土地面積累計達500萬公頃，而工礦廢棄地復墾率僅為12%。礦山開發中“ 三廢” 的排放嚴重污染了礦山及周圍地區的地質環境，礦山開發誘發的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質災害十分普遍，采礦活動使礦區周圍水均衡系統遭受破壞。我國300多座礦業城市（鎮）中，許多正處在產業轉軌時期，礦山生態環境恢復治理任務十分艱巨。

3.3 由于石油等能源開采導致地下水受污染、破壞日益嚴重，監測監督和保護的任務繁重

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中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：

近年來，系統動力學在環境保護中的應用越來越廣泛，而且其應用于環境保護中所解決的環境問題也越來越復雜。雖然系統動力學應用于環境保護中已經取得了一定的成績，但是從目前的研究狀況以及未來的發展來看，系統動力學還應在自身理論、完善模擬軟件功能、模型的適用性與其他理論和方法相結合等方面進行深入的研究，從而為環境保護提供更好的理論依據。系統動力學是一門研究信息反饋的科學，也是一門認識系統問題與解決系統問題交叉的綜合性新科學。系統動力學能夠將系統內的各個因素有效地組織起來，并對它們之間的相互作用與關系進行全面的分析，從而為科學判斷提供有力的依據。因此，將系統動力學應用于環境保護中對實現環境的可持續發展有著非常重要的意義。

1 系統動力學的特點與優勢

系統動力學能夠從宏觀和微觀兩個方面入手對所研究的整個系統進行綜合的分析，而其主要特點則是能夠對系統的結構——功能進行模擬分析。一般系統動力學所研究的對象是整個開放系統，而在進行該類系統的研究時，其主要是從微觀結構入手，研究分析系統內部元素之間存在的因果關系以及反饋環的動態行為，然后利用分析結果將系統的基本結構構造出來，最后再應用計算機技術根據其基本結構構建一個相互作用的流圖與仿真模型，采用該模型模擬不同因素可能對系統造成的影響，根據模擬結構制定不同的決策方案，最終達到有效地調控系統的目的。

由于系統動力學的建模方法與模擬語言較為成熟，因此在應用過程中和其他的方法相比則具有很多優勢：能夠解決高階次、非線性、多重反饋以及復雜時變等系統問題；能夠明確地體現出系統內部與外部因素之間的關系；能對系統進行動態模擬以及戰略性的研究，對系統的行為以及發展趨勢進行分析；其使定性分析與定量分析實現了統一；其能進行長期性與周期性仿真，即使數據不多，仍能進行研究；其有專用的模擬軟件，因此操作更方便、容易。

2 系統動力學應用于環境保護

系統動力學作為一種系統分析和仿真的方法，目前其在國內外的環境中已經被廣泛地應用，而且取得了一定的成績。下面我們將簡單地分析其在環境保護中的某些領域的應用。

2.1 在水資源保護中的應用

水資源是人類賴以生存的重要資源，而隨著水污染情況的加劇，水資源的保護則越來越重要。水資源的保護是一項系統的工程，要想水資源的污染情況好轉，則必須加強水污染處理、再生水回用等方面的探索與研究，同時，督促人們保護環境。系統動力學在水污染保護中的廣泛應用大約是從20世紀80年代末開始的，國內外學者均對系統動力學在水資源保護中的應用進行了研究。如國外學者Simonovic將第三世界模型作為基本模型，建立了全球水資源系統動力學模型，對世界范圍內的用水情況和工業發展之間的關系進行了研究，指出了水資源保護中所面臨的重要問題。而國內學者也在這方面做過很多研究，例如袁汝華等將廣東省北江下游影響區作為研究區域，在該區域建立了水資源供需系統動力學模型，并進行了動態的仿真模擬?？傊到y動力學在水資源保護中的應用主要是建立系統動力學模型，對水資源的污染情況、再生水作為飲用水的方法、區域水資源的動態仿真以及水資源承載力的研究等方面進行探析。

2.2 在固體廢棄物管理中的應用

固體廢棄物主要是指在生產生活以及其他領域中已經失去了原有的價值或是仍保留原有價值但是已被拋棄的固體、半固體、置于容器中的氣體物質以及法律和行政法規納入固體廢棄物管理中的物質。固體廢棄物的組成成分較為復雜，且其排放的地域較廣，因此存在著難以處置和管理的問題。系統動力學在這方面的應用國內外學者也進行了相關的研究。例如Chaerul等將印度尼西亞雅加達作為研究對象，建立了醫療廢物管理的系統動力學模型。又如蔡林應用系統動力學方法建立了一個北京市人口、經濟和垃圾處理協調發展的系統動力學模型，對人口隨著經濟發展的變化、垃圾排放污染以及占地損失、綠色GDP核算、居民家庭、企事業單位生活垃圾和建筑垃圾組合收費方案等問題進行了研究。系統動力學應用于固體廢棄物管理中主要是對固體廢棄物的產生、處理以及管理收費等環節進行深入的探討，以達到保護環境的

目的。

2.3 在環境影響評價中的應用

環境影響評價主要是指對擬議中的規劃與建設項目實施后可能對環境造成的影響進行分析、預測以及評估，從而提出預防或是降低對環境影響的策略、措施等。環境評價是一項相當復雜的工作，其對環境的可持續發展起著非常關鍵的作用。系統動力學在其中的應用主要是通過建立系統動力學模型的方式將環境影響因子的動態變化過程反映出來，從而達到對環境影響評價的目的。系統動力學是目前環境影響評價的系統方法中較為理想的一種方法。其應用于環境影響評價中主要是進行環境經濟評價、環境戰略評價、累積環境影響評價以及環境區域規劃評價等。

2.4 在土地資源利用及規劃中的應用

土地資源是人類賴以生存與發展的重要物質基礎，而在人類的發展中，土地資源的開發與利用存在一些問題，這也為可持續發展帶來了一定的影響。隨著系統動力學在環境保護中的應用，其在土地資源的利用及規劃中也發揮了一定的作用。將系統動力學應用于土地資源利用與規劃中可以對土地規劃方案的可行性進行驗證，并為科學決策與管理提供有利的依據。系統動力學在土地資源利用與規劃中的應用主要是研究農業土地資源的合理利用、城市土地的規劃以及土地承載力等。

2.5 在生態環境保護中的應用

生態環境主要是指對人類生存和發展有影響的自然資源，其與社會和經濟的可持續發展息息相關。在人類的發展過程中，為了自身的利益利用與改造自然環境的過程中對生態環境造成了很大的破壞與干擾。在人們意識到生態環境保護的重要性后，開始對生態環境進行保護與恢復，而很多學者在這方面也有較深入的研究。系統動力學在生態環境保護中的應用也是非常廣泛的，很多學者在研究過程中采用系統動力學對生態環境進行了情景模擬，從而了解與判斷生態環境系統的發展情況。系統動力學在生態環境保護中起著非常重要的作用，其主要是研究系統生態、種群生態以及生態承載力等問題。

3 結束語

隨著經濟的快速發展，其所帶來的環境問題也越來越多，而這些環境問題也成為了國家與地方政府關注的焦點。系統動力學（System Dynamics，SD）是1956年由美國麻省理工學院的Forrester教授所創立的，其是一門研究信息反饋的科學，也是一門認識系統問題與解決系統問題相互交叉的綜合性科學。系統動力學主要是將計算機模擬技術作為主要手段，通過功能分析，對復雜動態反饋性系統問題進行研究與解決的一種仿真方法。系統動力學是一種適合進行動態預測與政策影響分析的方法，其可以有效地將系統內的各個因素組織起來，并對它們之間的關系進行全面的分析，從而為科學決策提供依據。因此，將系統動力學應用于環境保護中對實現環境的可持續發展起著很重要的意義。