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在美國開發中西部進程中,有兩個大規模集中開發的時期:一是1860-1890年,這一時期開發西部的主要動力來源于皮貨貿易、土地投機以及奴隸主莊園的擴張。二是1930-1970年,在大規模開發時期內,美國聯邦政府陸續出臺了有關中、西部開發的法律和政策,極大地加快了美國中西部地區的農業開發的速度。
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。現在,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。現在看來,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。”
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”
集約型持續單作經營方式農業,容易發生土壤侵蝕,導致農藥使用量的不斷增加、水質污染。
論文摘要 分析了桃源縣農業面源污染現狀,總結了圍繞治理農業面源污染所做的主要工作,并提出加強治理農業面源污染的對策。
1 桃源縣農業面源污染現狀
1.1農業面源污染不斷加重
1.1.1化學肥料污染。全縣2007年化肥總用量(實物量)約12.268萬噸,平均化肥施用折純量為564kg/hm2,比全省平均水平高14.63%,比全國平均水平高42.16%;施肥中有約1/3的N、P營養元素通過地表徑流和滲漏而進入水體,由于不合理施肥導致的N、P營養元素對水體污染的問題不容忽視。
1.1.2化學農藥污染。全縣2007年農藥總用量1 388.4t,其中有機磷農藥725.1t、除草劑517.2t。農藥施用量很高,農業面源污染的隱患顯而易見。
1.1.3農膜污染。全縣每年農膜使用總量約為752t,平均回收率為26.2%,即每年大約有555t農用薄膜殘留在土壤中,對環境造成污染。
1.1.4生活廢棄物污染。全縣年生活污水排放量達1 788.5萬噸、固體廢棄物排放量70.335 5萬噸、生活用洗衣粉用量3 880多噸。
1.1.5畜禽糞便污染。全縣畜禽糞便年產生量1 295.5萬噸,養殖業廢水排放量467.4萬噸,其中規模養殖戶廢水排放量27.74萬噸,每年直接進入水體的污水有8.8萬噸;養雞專業戶雞糞年產生量13.286萬噸,其中進入水體的有10.6萬噸。
1.2工業“三廢”的污染在加劇
2000年前每年約146萬噸廢水進入農業環境,污染農業灌溉用水和水庫、河流,10.9億立方米廢氣污染物通過氣流運動或隨降水向農區擴散。2007年底增加到廢水960萬噸、固體廢棄物14.55萬噸、廢氣195億立方米。如此多的污染物,給產糧大縣的糧食及其他大宗農產品生產帶來了安全隱患。
2 圍繞治理農業面源污染所做的主要工作
2.1開展農業面源污染調查與監測工作
隨著農業集約化程度的提高和養殖業的快速發展,化肥、農藥使用量大幅度增加,畜禽糞便及污水排放成倍增長。農業面源污染問題越來越突出。為明晰環境質量情況,查清農業面源污染現狀,我們從2004年起在水稻、柑橘、蔬菜等作物上建立了農業面源污染長期監測點,2008年完成了全國第1次農業污染源普查工作。
2.2開展農業投入品執法檢查
嚴查未取得登記證、無登記證或假冒登記證的肥料以及質量不合格的肥料、農藥,突破對農資質量案件查處的瓶頸,加大對大案要案的查處力度,對較大規模的批發商進行重點監控;同時開展以農資打假為主要內容的“夏季百日行動”。
2.3依法開展農業環境污染事故調查處理
幾年來,共開展了包括常張高速公路建設因施工導致的農作物污染受損事故的調查與鑒定;創元鋁業含氟廢氣污染農作物事故的調查與鑒定;陬市鎮東林村農作物遭受水泥廠廢氣、粉塵污染損害情況等多次農業環境污染事故調查處理。
2.4摸索整治農村面源污染的途徑
2.4.1大力推廣畜禽廢棄物資源化利用技術。全縣共建戶用型沼氣池4.2萬個,畜禽糞便通過沼氣池產生沼氣、沼渣、沼液,促進了全縣多種類型的種養模式發展。如全縣共發展豬—沼—稻模式、豬—沼—果、豬—沼—菜、豬—沼—茶、豬—沼—魚等模式4.2萬戶,沼渣、沼液作茶園、菜園、果園有機肥,實現了資源高效利用目標。縣百威有機肥廠利用畜禽糞便和食用菌栽培廢棄料以及農作物秸稈,加工成優質有機肥,既符合國家有機肥商品化的產業政策發展方向,又為我縣有機廢棄物綜合利用開辟了新的利用方式。
2.4.2大力推廣資源高效實用技術。一是推廣測土配方施肥技術。2007年推廣測土配方科學施肥近6.67萬公頃,增效節支375~450元/hm2。二是推廣秸桿還田技術。全面普及稻草還田,提高了地力,減少了化肥施用量。三是推廣低毒低殘留農藥。全面推廣病蟲害綜合防治技術,減輕了農藥對環境的威脅,提高了農產品安全水平。四是推廣頻振式殺蟲燈誘蛾技術。2007年我縣在水稻、棉花、茶葉等作物上推廣頻振式殺蟲燈2 667hm2,減少了農藥用量。
2.4.3開展鄉村清潔工程示范。一是鄉村清潔工程對村容村貌進行了整治;二是鄉村物業管理力度加大;三是通過沼氣、鄉村清潔工程等工程項目的實施,農村“五改”工程明顯加快;四是基礎設施條件改善,農業綜合生產能力得到提高。
2.4.4大力發展農業“三品”生產基地。全縣已建無公害大米、茶葉、蔬菜、水果等基地3.73萬公頃,綠色食品基地3 333hm2,有機食品基地67hm2。
3 治理農業面源污染的對策
3.1加強組織領導
農業面源污染治理是一項功在當代、利在千秋、保障農業可持續發展的事業。政府要真正納入工作議事日程,切實加強組織領導。
3.2加大資金投入
農業環境保護是一項公益事業,財政資金不夠,阻礙了農業環境保護工作的順利開展。各級應當將農業環境保護經費納入財政預算,并隨著經濟的增長逐年增加投入。
3.3加強環保設施建設
建議以一個鄉(鎮)或村為建設單元,解決村民生產生活垃圾集中收集問題。辦法是在行政村內合理布局建設垃圾回收池,并解決運輸工具,做到戶有垃圾分類回收筒、組有垃圾集中收集池、村或鄉有垃圾填埋場,徹底解決農村生活垃圾亂扔亂丟的問題。
3.4加強農業面源污染防治技術的推廣
關鍵詞:工程素質;環境工程專業;課程改革
工程素質是指工程專業技術人員在進行工程實踐活動時所具有的潛能和適應性,它實質上是一種以正確的思維為導向的實際操作,具有很強的靈活性和創造性。工程素質包括廣博的工程知識素質、良好的思維素質、工程實踐操作能力、靈活運用人文知識的素質、扎實的方法論素質和工程創新素質,它具有如下特征:敏捷的思維、正確的判斷和善于發現問題的能力,理論知識和實踐的融會貫通,把構思變為現實的技術能力,綜合運用資源、優化資源配置、保護生態環境、實現工程建設活動可持續發展的能力并使其達到預期目的的能力。
當今世界,科學技術突飛猛進,科學發現推動人們在認識世界的過程中形成科學原理,工程科技則把科學原理變成改造世界的能動力量。要想更好地參與國際競爭,就要培養更多高素質的工程技術人才。工程素質的形成并非知識的簡單綜合,而是一個復雜的漸進過程,是將不同學科的知識和素質要素融合在工程實踐活動中,使素質要素在工程實踐活動中綜合化、整體化和目標化。學生工程素質的培養貫穿教育全過程,滲透在教學的每一個環節,不同的工程專業對工程素質有不同的要求,需要不同的工程環境,因而高校要因地制宜地進行綜合培養,這也給高等工程教育提出了更高的要求。
一、環境工程專業的工程素質要求
根據教育部頒布的普通高等學校本科專業目錄和專業介紹,環境工程專業包括原環境工程、環境監測、環境規劃與管理、農業環境保護、水文地質與工程地質等專業。新的環境工程專業提出的人才培養目標是:具備城市和城鎮水、氣、聲、渣等污染防治以及給水工程、水污染控制規劃和水資源保護等方面的知識,能在政府部門、規劃部門、經濟管理部門、環保部門、農業生態環境污染部門、設計單位、工礦企業、科研單位、學校等從事規劃、設計、施工、管理、教育和研究工作的環境工程學科高級工程技術人才。隨著國家對環境保護的不斷重視和執法力度的不斷加大,越來越多的企業開始重視環境建設與管理,鋼鐵、冶金、石化、機械等污染嚴重的傳統企業對環境工程專業學生的需求量明顯增多。這就需要高校盡快培養出大批熟悉工程技術和污染治理工藝、設備,懂得法規政策,會管理,關注環保生態、民眾健康和生命安全,具有創新能力的高素質的復合型和應用型人才。
培養環境工程專業學生的工程素質,要從以下四點做起。
1.使學生具備扎實的專業理論基礎
要使學生掌握水、氣、聲、固體廢物等污染防治和給排水工程、環境規劃與資源保護等方面的基礎理論知識。
2.使學生能夠靈活運用理論知識
學生要具有進行污染控制工程的設計和運營管理的能力,制定環境規劃和進行環境管理的能力,以及環境工程方面的新理論、新工藝和新設備的研究和開發的能力。
3.使學生具備工程師意識和職業遷移能力
工程師意識就是學生在承擔具體的工程任務時,具有良好的責任意識、成本意識和市場意識。職業遷移能力則主要是指在職業變化越來越快的時代,接受過高等教育的工程師應該具有自我獲得知識、迅速轉換職業的能力。
4.使學生具備工程實踐能力和與他人溝通、合作的能力
接受過工程教育的學生要具有技術決斷的能力、處理多學科問題的能力、實際操作能力、動員人力資源能力和與他人協同工作的能力等。
二、對環境工程專業進行課程改革的思路和方法
1.課程體系框架的構建
課程改革要著眼于工程技術人才的培養,以自然科學、人文社會科學和工程技術三類基礎課構筑平臺。培養過程中要注重理論聯系實際,將工程實踐貫穿于教學全過程,把專業理論與解決工程的實際問題緊密結合,更好地培養學生的創新能力。實際教學中可將課程體系分為三大模塊:通識教育平臺課程、學科專業基礎平臺課程和專業(方向)課程,課程設計、專業實習、畢業設計(論文)等實踐環節獨立設置。
通識教育平臺課程是傳授自然科學、社會科學領域的基礎知識、基本理論和基本技能的課程,是對學生的全面發展具有基礎性、通用性和長效性作用的課程,設必修課和選修課。必修課主要包括《大學英語》《計算機基礎及程序設計》《高等數學》《線性代數》《概率統計》《大學物理》《工程化學》《文獻檢索》《體育軍事理論》等,選修課主要包括藝術類、人文科學類、科學技術類、經濟管理類、身心健康類等。
學科專業基礎平臺課程是培養學生學科專業基礎知識、基本理論和基本技能的課程,它與通識教育平臺課程一起為學生知識、能力、素質協調發展奠定寬厚的基礎,也設必修課和選修課。必修課主要包括《無機化學》《分析化學》《有機化學》《物理化學》《工程制圖》《工程力學》《流體力學》《電工電子學》《機械設計基礎》《生物化學》《環境工程原理》《環境微生物學》《環境監測》等,選修課主要包括《微機原理及應用》《環境科學基礎》《化工工藝》《環境生物技術》《環境化學》《環境生態毒理學》《環境地質學》等,其中《生物化學》《環境工程原理》《環境微生物學》《環境監測》《環境生物技術》《環境化學》《環境生態毒理學》《環境地質學》等課程是環境工程專業特有的專業基礎課程,而《環境工程原理》課程則替代了原來的《化工原理》課程。
2.環境工程專業方向課程的設置
專業方向課程是建立在前兩個模塊基礎之上的、培養學生具備適應未來工作環境所必需的專業知識和技能的課程,同樣也設必修課和選修課。環境工程本科專業應針對不同層次和不同特點的學生制定多樣化的培養規格,以適應社會發展的多樣化需要。依據環境工程專業的學科特點,在培養“通才”的基礎上,建設污染防治技術課程群、環境管理課程群和專業特色課程群等專業方向課程。污染防治技術課程群由《水污染控制工程》《水污染控制工程實驗》《大氣污染控制工程》《固體廢物處理與處置》《噪聲污染控制工程》組成,環境管理課程群由《環境影響評價》《環境管理體系》《環境法規》《環境經濟與資源管理》《環境規劃與管理》組成,專業特色課程群由《環保設備》《綠色氧化技術》《農業環境保護》《排水工程》《水深度處理與回用技術》《突發性環境污染事故的預防與應急處置》組成。這些課程之間聯系緊密、內在邏輯性強,并將近年來的新興學科、交叉學科、邊緣學科知識融入教學內容中,有效減少了課程間的重復,加強了不同學科之間的交叉和融合。課程群的構建充分體現了人才培養改革方案中對人才培養理念、人才培養目標以及優化學生的知識、能力和素質結構等方面的要求。
在進行課程改革的同時,高校還應根據自身特色加強課程內涵建設。例如:河南工程學院環境工程專業著重于礦產采、選、加工過程及紡織印染中產生的廢水、廢氣、廢渣、地面塌陷、地面挖損的治理和開發利用,在《水污染控制工程》《綠色氧化技術》等課程中融入紡織印染廢水的水質特性、染料成分分析及降解機理等內容,《突發性環境污染事故的預防與應急處置》課程則結合煤礦安全工程專業的重大危險源管理理論,介紹了突發性環境污染事故的預防與應急處置技術,使得新的課程體系充分體現“提升內涵、強化特色”的戰略指導思想。
3.實踐環節教學改革
大多數環境工程專業學生畢業后都會走向生產企業污染治理第一線,解決生產實際問題,這種從業特征決定了環境工程專業的教育必須緊密與生產實際相結合,加強實踐教學環節。
目前,環境工程專業實踐教學普遍存在以下四個問題。
實驗教學內容太少,教學方法呆板,不利于激發學生的學習興趣和培養學生的創造性。
認識實習的收效甚小。環境工程專業主要涉及與水處理工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物的處置工程等相關的公司或企業,認識實習時間一般為1至2周,只能安排學生一天參觀一個企業,這種認識實習所起的作用非常有限。
生產實習安排不夠合理,通常是將學生重復安排在認識實習單位,并且很少安排學生進行具體操作,只是讓學生隨意參觀。
畢業設計環節需要進行科學的設置和安排。目前的畢業設計環節以實驗為主,注重畢業論文的撰寫,忽視了對學生實踐能力的考查。
因此,實踐環節的教學改革應注重以下三個方面。
(1)強化課程獨立實驗教學內容和工程設計內容,增加綜合性、設計性、研究性實驗
在實驗教學過程中,教師要注重培養學生的觀察能力、分析能力和科學素質,引導學生樹立嚴謹求實、勇于探索的精神。例如:適當減少實驗的約束條件,教師只給出大體的方向,讓學生獨立設計實驗內容和實驗方法,獨立撰寫實驗報告,這樣既可以激發學生的學習興趣,又可以培養學生獨立解決問題的能力和創新的能力。
(2)科學安排實習環節
實習環節包括認識實習和生產實習,二者的目的不同。認識實習是“感知”實習,生產實習則是“實踐”實習。環境工程專業實習單位主要有設計院(環境影響評價和工程類設計)、水務集團、環保公司和垃圾處理公司等。學校在認識實習的安排和設置上應該起主導作用,積極尋求校企合作伙伴,在兼顧全面的同時突出重點;學生可根據自己的興趣選擇適合的崗位進行生產實習。此外,生產實習的時間也應適當延長,以便于讓學生對企業的管理、運行和實際操作有較為詳細深入的了解。
(3)確保畢業設計質量
畢業設計環節是學生走出校門、踏上社會前的最后一步,因此學校必須嚴格把關,努力提升學生的綜合素質,鍛煉學生適應社會的能力。在畢業設計課題的選擇上,教師要充分發揮學生的主觀能動性,盡量結合用人單位的實際情況選擇課題。這樣,一方面可以使學生的畢業設計與在用人單位的實習有機地結合起來,有利于學生較好地完成畢業設計;另一方面可以使學生盡快適應將來的工作。為提高學生的工程應用能力,設計類課題不得少于75%。此外,教師還要進一步規范畢業設計的各個環節,使畢業設計的質量得到可靠保證。
環境工程專業肩負著為國家環境保護事業培養高素質工程技術人才的使命,環境工程技術人才的培養質量決定著未來我國環境保護事業的發展速度和進步速度。為此,在大學階段對學生進行工程素質教育,增強學生的工程實踐能力,是現代高等教育的重要內容。高校一定要努力創造條件,增加學生參與工程實踐的機會,從而培養更多環境保護事業所需要的高素質的復合型人才。
參考文獻:
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論文關鍵詞:綠色貿易壁壘;農產品;綠色產品 一、綠色貿易壁壘理論
1、綠色貿易壁壘的概念 從廣義講,綠色貿易壁壘指的是一個國家以可持續發展與生態環境保護為理由和目標,為限制外國商品進口所設置的貿易障礙。從狹義上說,綠色貿易壁壘實際上是一種市場準入的障礙,是指進口方通過制訂嚴格的環保技術標準,復雜的衛生檢疫制度或采用綠色環境標志、綠色包裝制度,以阻止或限制某些外國商品的進口。
2、綠色貿易壁壘的基本類型 綠色貿易壁壘的內容比較廣泛,大致包括以下五種類型:
(1)綠色技術標準。綠色技術標準是通過立法手段制訂嚴格的強制性環保技術標準,限制國外不符合環保技術標準的產品進口,對貿易實施限制。這些標準都是根據發達國家生產水平和技術水平制訂的,對發達國家來說,是可以達到的,但對于發展中國家來說是很難達到的,因而勢必導致發展中國家的產品被拒在發達國家之外 。
(2)綠色環境標志。綠色環境標志是一種在產品或其包裝上的圖形,是由一國政府或其授權部門按照一定的環境標準頒發的,用來表明該產品不但質量符合標準,而且在生產、使用、消費、處理過程中符合環保要求,不危害人體健康,對環境無害或危害極 小。其基本目的是引導消費者進行綠色消費,從而引導企業自覺調整產品結構采用清潔的工藝。
(3)綠色包裝制度。“綠色包裝”也稱環境之友包裝或生態包裝。綠色包裝一般是指對生態環境和人體健康無害,能循環復用和再生利用或降解腐化,促進可持續發展的包裝。
(4)綠色衛生檢疫制度。綠色衛生檢疫制度是建立在現代科學技術基礎上的。各種檢疫措施不僅極為嚴格,而且繁瑣復雜。基于保護環境和生態資源,確保人類和動植物的健康,許多國家,特別是發達國家制訂了嚴格的環境與技術標準。由于各國環境和技術標準的指標水平和檢驗方法不同,以及對檢驗指標設計的任意性,而使環境和技術標準可能成為綠色貿易壁壘 。
(5)綠色補貼。它是指一種將資源環境費用內在化以降低外部經濟效果使成本與效益盡可能在生產和經營者身上得到統一的一種手段。為了保護環境和資源,有必要將環境和資源費用計算在成本之內,使環境和資源成本內在化,發達國家還將嚴重污染環境的產業轉移到發展中國家,以降低環境成本,使發展中國家的環境成本因此而提高。
3、綠色貿易壁壘的特點及實施條件
(1)綠色貿易壁壘的特點 綠色貿易壁壘具有其他非關稅壁壘所不具有的特征: 第一,表現內容上具有合理性。貿易保護主義者抓住消費者的心理,以保護人類、動物的生命或保護環境與資源為理由,表面上符合可持續發展的歷史潮流,也迎合了綠色消費的需要,以達到其貿易保護主義的目的。 第二,保護對象上具有廣泛性。綠色貿易壁壘具有廣泛的保護傾向,不僅對產品本身的質量,而且對產品從生產前的設計一直到消費后的最終處理都有限制。近年來還從產品貿易擴展到服務貿易、技術貿易等領域,呈現出無所不包的態勢。 第三,保護方式上具有隱蔽性。一些國家對某些商品質量、規格、性能和安全等規定了極為嚴格、繁瑣和特殊的標準,檢驗手續繁瑣復雜,而且經常變化,使外國商品難以對付和適應。其目的是利用環保之名行貿易保護之實,使出口方難以預見其內容及變化而難以對付和適應,但又不易產生貿易摩擦。 第四,制訂形式上具有合法性。大多數非關稅壁壘不是通過公開立法來加以規定和實施,而國際貿易中的綠色貿易壁壘則有相應的法律為依據,如1994年的《技術性貿易壁壘協議》(簡稱TBT協議)和《實施動植物衛生檢疫措施協議》(簡稱SPS協議),同時,各國還制訂有本國關注的一些法規,如1989年美國實施的609條款 。 第五,動態性。發達國家所制訂的綠色貿易壁壘措施會隨著其貿易伙伴經濟和技術水平的進步而調整,從而使得綠色貿易壁壘出現不斷提高的趨勢。如近年來,日本對進口大米檢驗的量化指標已經從1993年的20多項增加到2000年的104項。有些國家規定,當某種具有綠色標志的產品在其市場的占有率超過2096時,該國對其環境標志的要求就會做出提高的調整。
(2)綠色貿易壁壘的實施條件 綠色貿易壁壘這種貿易保護措施,雖然能有效地阻止外國商品進入本國市場,但并不是所有國家都具有實施壁壘的條件。到目前為止,實施壁壘的主要是發達國家如歐盟、日本、美國,而受影響的主要是發展中國家如中國。這主要是因為: ①綠色貿易壁壘主要是通過規定高藥殘標準來提高農產品的市場準入門檻,如歐盟對氯霉素殘留量的標準規定為0.2——0.3ug/kg,這個標準不僅是我國就是歐盟本身也很難達到標準。 ②實施綠色貿易壁壘要具有完善的檢測體系。僅有高藥殘標準是不夠的,必須輔以先進的檢測設備、檢測技術以及高素質的檢測人員。具有先進的檢測技術、設備可以增加應檢農藥的種類,以及最大限度的提高限量標準,這樣就可以對低檢測水平的國家形成壁壘。
二、我國農產品出口遭遇綠色貿易壁壘的現狀及原因分析
1、我國農產品出口遭遇綠色貿易壁壘的現狀 作為世界上最大的農業生產國,我國己經具備相當的農產品競爭力,在水稻、蔬菜、水果和畜產品、水產品、茶葉等方面具有較大的比較優勢。我國以發展中國家的身份加入WTO后,良好的制度條件為我國擴大出口、發展開放型經濟提供了廣闊的空間。然而,“走出去”的道路上并非陽光燦爛,作為我國具有相對優勢的農產品出口首當其沖,頻頻受挫。近年來雖然我國農產品的出口額一年比一年高,但農產品出口增長速度一直低于出口總增長速度,究其原因,除了我國出口的農產品主要是初級產品、產品附加值低以外,農產品出口屢遭國外綠色貿易壁壘是另一大重要原因 。
自1996年8月起,歐盟成員國相繼停止從我國進口禽肉和部分水產。我國有關部門和企業按歐盟法規進行了全面整改,并于1997年接受了歐盟獸醫代表團的考察。代表團考察報告對我國的相關工作給予了充分肯定,但歐盟只做出了恢復從我國3家工廠進口兔肉的決定。1998年9月、1999年6月和1999年10月,歐盟獸醫代表團先后三次來華考察。2000年5月,歐方公布決議,認可我國山東、上海可以對其出口禽肉,但未批準我國加工廠注冊。2001年歐方專家來華考察我國動物及動物源性產品殘留物質監控體系,隨后向歐委會提交了一份關于我國殘留監控體系的片面的、不切實際的考察報告,導致我國凍雞出口下降了41%,保鮮蔬菜和暫時保藏的蔬菜的出口分別下降了20%和29%。 近年來,許多進口國更是加大了對我國出口農產品的檢測、檢疫力度,這又在很大程度上增加了我國農產品出口的難度。2002年日本對我國青島的肉雞產品檢疫項目增加了10個指標,對蔬菜農藥殘留化驗檢測項目,由入世前的4項增加到46項;韓國對我國出口蔬菜的檢測僅農藥殘留的檢測指標最高時就達200多項;歐盟對我國茶葉的檢測項目從過去的6種農藥殘留檢測增加到62種;據《中國新聞網》報道,美國以擔心輸入病蟲害為由,自2005年4月1日起,禁止進口中國的人造圣誕樹等人工木制裝飾品,僅此一項禁令將會影響中國對美國上億美元的出口。
2、我國農產品出口遭遇綠色貿易壁壘的原因分析 使我國在經濟發展過程中的資源浪費、環境污染、植被破壞、水土流失異常嚴重。因此在一定程度上破壞了農產品的生產環境,同時由于各種衛生、農藥標準也因耕作方式不當而常常不合格,從而使中國成為遭遇綠色貿易壁壘的大國。
(1)我國農產品出口遭遇綠色貿易壁壘的國內原因分析
①我國環保意識淡薄,缺乏綠色經濟觀念。我國在向現代農業轉化的進程中,盡管農作物的產量不斷提高,但由于我國環保意識淡薄,沒有及時采取有效的環保措施,致使農業的污染也日趨嚴重。工農業造成的19各種污染,通過周圍的環境(土壤、水等)作用于農作物,使農產品受到污染,導致“問題蔬菜、問題糧食”的產生。此外,由于食品加工、包裝、儲運等環節設施落后,導致食品后續污染問題嚴重,造成食品生產前期污染未消除,后續污染依然存在的狀況。然而,目前美國、德國 、日本等發達國家都已建立了環境標志制度,國際標準化組織也推出ISO14000標準認證,其環境管理體系成為世界各國企業跨越綠色貿易壁壘的重要跳板,但我國企業并沒有作出積極的反應 。
②我國環境標準過低,農業生產企業認證能力薄弱。環境標準是有關控制污染、保護環境的各種標準的總稱。在我國已有的國家標準中,采用國際標準和國外先進標準的不足50%,高新技術標準嚴重缺乏。此外,國外標準在產品研發階段就已開始制定,而我國的標準制定卻相對滯后,周期也長,沒有嚴格的標準制約嚴重影響了我國農產品的品質。另一方面,我國農產品要進入國外市場,就需要獲得國際上公認的和特定進口國家的綠色認證,一些企業擔心認證會降低價格競爭能力,造成認證不積極,普遍存在僥幸的心理 。如在綠色標志認證方面,我國外貿企業要獲取國外認可的綠色標志,不僅要支付大量的檢驗、測試、評估等費用,還要支付不菲的認證申請費和標志的使用年費,使一些企業望而生畏。
③農產品檢疫系統不健全。從中國近年來發生的假大米、有毒奶粉、冠生園劣質月餅事件到最近被查出的“蘇丹紅一號”等事件,“蘇丹紅一號”在十年前就已經被禁了,為什么在今天又查出它存在于大量食品中,在其他國家關注食品安全之際,我國的衛生檢疫系統卻還形同虛設,更為可氣的是,還有一部分官員在開綠燈,使中國農產品生產者對其產品本身的質量要求不高而導致農產品受阻國外的綠色貿易壁壘,因此中國的檢疫系統建設勢在必行 。
④環保法律規范不健全,執法力度不夠。正是由于我國法律中有關農產品各種標準的規范不健全,才使發達國家常常鉆我國法律的漏洞。目前我國引進外資、進口等環節中的環境條款還不完善,對國外進口產品和外商投資企業的環境保護要求不嚴,對外國產品和污染密集型企業的進入管制較為寬松。且在事實上,存在有法不依、執法不嚴的現象。
(2)我國農產品出口遭遇綠色貿易壁壘的國際原因分析
①國際社會對保護生態環境和食品安全的關注日益強烈。隨著經濟的高速發展,人們的生活水平迅速提高,生態價值觀被廣泛接受,人們對自己的生存環境和衛生食品安全日益關注,追求高品位生活的意識也越來越強,對衣、食、住、行的要求越加嚴格,“綠色”成為了一種時尚,一種健康的代言。這促使發達國家政府通過立法滿足國內居民的綠色需求,保護本國產品在國內市場的競爭力。為此,發達國家政府便在國內推行綠色生產、綠色營銷和綠色消費,實施綠色管理,通過制定相關法律與政策,約束和限制國外未達到本國或國際環境標準的農產品進入本國市場。
②將同一標準使用在處于經濟與科技發展不同階段的國家。發達國家的科技水平較高,處于技術壟斷地位,同時有強大的經濟實力作后盾,它們制定了眾多的環保技術標準和環境標志,是想利用生產和銷售綠色產品,發展綠色科技和相關服務,控制未來的世界市場。而發展中國家面臨著極為迫切的經濟增長甚至是溫飽問題,在環保領域的缺口較大,它們既無雄厚的資金,又無可以利用的高科技手段,其環保水平尚處于初始階段,在短期內缺乏實施同一環境標準的能力。而在兩個發展水平不相等同的階段適用同一標準,這本身就是不合理的。這就使發展中國家在環保上始終處于被動局面,導致發中國家的產品被排斥在發達國家之外,極大的制約了發展中國家經濟的發展和環保步伐的加快。 三、我國應對農產品出口中的綠色貿易壁壘的對策
1、強化國民綠色經濟意識,完善國內環保法規
(1)加大傳媒宣傳環保的力度。21世紀經濟的主旋律將是綠色經濟,政府應呼吁提高國民的可持續發展意識,開展環境教育。環境教育的最終目的是為了將環境意識化為公眾自覺的環境行為,因而要充分發揮媒體的輿論作用,鼓勵公眾參與環境保護事業,使其知曉我國經濟的“綠化”是一項公益事業,受益的應是整個國家和每一個公民。同時,政府要注重發揮職能指導作用,提倡綠色生活方式,把綠色貿易、綠色生活的思想融入我們社會經濟發展的全過程,這既可從根本上沖破綠色貿易壁壘,又可保持我國經濟的可持續發展,使之適應全球一體化浪潮,并與國際貿易體系接軌 。
(2)制定和完善國內相應的環保法規。在國內立法方面,應加快我國環境保護法律與國際接軌的步伐,縮小與發達國加環保水平的距離。其中,值得注意的是,國際社會在處理貿易與環境爭端案件時,與貿易有關的國際環境法和國內環境法往往倍受重視。從已處理的貿易與環境爭端的一些案例的裁決來看 ,只要引用的國內環保法律規定準確、有權威性,維護環境利益的一方往往勝訴,而對環境保護不利的一方則往往敗訴。因此,必須加速與貿易有關的環境立法。
2、改善我國農產品生產的外部環境
(1)整治農業環境,治理農業污染。主要是加強對農業環境、漁業水域、草原牧區、特別是土壤環境的監測。一是要定點、定期對主要農(畜)產品污染情況開展例行監測;二是開展對大中城市郊區、工礦企業周圍等重點區域土壤環境例行監測;三是定期對重要水源進行常規性監測。及時掌握農業環境受污染損失狀況,提出相應的治理對策,調整產業結構(例如受污染的土地種植花草等),進行植物修復。
(2)控制農業水源污染,解決湖泊、大中型水庫的富營養化問題。首先要糾正或扭轉偏施、重施氮肥的習慣,推廣節氮施肥技術。調整肥料結構,實行配方平衡施肥,大力發展多元高效肥,推廣專用復合肥,積極推行有機無機肥配套施肥體系,同時應加強改善生態環境的新技術的研究。其次,要推進有機肥工程,以減少化肥的用量,采用多種形式使秸稈還田,集中處理加工畜禽養殖基地的雞糞、豬糞等使之成為商品有機肥料。結合疏浚河道開發利用豐富的河泥資源,大力開展河湖清淤工作,同時實施河湖岸植樹,減少水土流失 。
(3)加強對農業環境科學的研究。政府應增加農業環保科技的投入加強農業保護宣傳培訓,提高各級農業管理與技術人員及廣大農民群眾的農業環境保護意識,增加科技投入,引進國外先進的農業環境保護技術模式,引導農業結構合理化,逐步建立起農業經濟、生態環境和社會效益相統一的農業結構體系,努力做到生產技術生態化,生產過程清潔化,農業產品無害化。
3、實施扶持綠色產業的政策措施
(1)制定綠色產業傾斜政策。一是要在稅收上給予優惠,在一定時期內,對綠色產業企業可以減征或免征增值稅,對企業新開發的綠色產品也可以緩征所得稅。二是要對綠色產業企業在貸款利率、貸款額度上實行優惠,鼓勵其上市通過資本市場直接融資。三是要在工商注冊上對綠色產業企業給予照顧,并賦予一些規模較大的綠色產業企業以出口經營自主權。
(2)建立農產品國際綠色貿易壁壘預警機制。大量事實表明,綠色貿易壁壘之所以能起到限制與障礙作用,其中一個重要的原因是企業對進口國的技術法規、標準和合格評定程序不了解。我們可以借鑒發達國家的做法,組成專門的機構,收集研究我國主要出口農產品可能在哪些國家遇到什么樣的綠色壁壘,提出需要采取的應對措施,形成預警機制,以改變目前這種遇到壁壘就無所適從的狀況 。
4、積極推行IS014000標準 國際標準化組織制定的IS014000系列國際標準己于1996年正式公布。該標準以改善全球環境、促進國際貿易為目標,涉及從原材料的開發生產到產品制造使用及報廢處理的所有環節和活動。對于任何不符合該標準的產品,任何國家都可以拒絕進口。因此,為了適應國際市場對出口產品環保標準的要求,我國應制定和實施與IS014000環境體系國際標準配套的國內法律法規以及適合我國國情的環境標志法律法規,通過立法程序把IS014000環境體系國際標準轉化為國家標準,在全國范圍內推廣實施。
5、大力發展綠色農業,開發綠色食品 面對綠色貿易壁壘,開發綠色農業、發展綠色食品將有益于我國農產品出口、提升農產品在國際市場上的競爭力。具體方法:
(1)實行專業化生產、規模化經營。目前,我國出口的部分綠色農產品多為農戶零星生產,這種小規模分散經營阻礙了農業技術的改進和管理水平的提高,難以降低產品成本,參與國際競爭。要想在國際市場上占有一席之地,采取專業化生產、規模化經營是必然選擇。只有企業聯合起來,才能降低成本、提高質量、增強實力、實現規模效益,從而擴大經營范圍,提高市場占有率和競爭力。應考慮扶持一批綠色農產品出口企業,實行貿工農一體化和企業集團化效益。可采取“公司+農戶”的組織形式或者新的生產經營方式“公司+農場”,實現綠色農產品出口生產的規模化經營。
(2)建立綠色農產品生產基地。我國具有生產綠色農產品的自然條件、技術條件和社會環境條件,可以建立一批綠色農產品生產基地,利用科技成果優勢,實現綠色農業加工增值。 6、積極推行農業標準化工作、推廣綠色技術 農業標準化工作就是以農業科技和實踐經驗為基礎,按照 簡化、統一、協調、選優的原則,把先進科技成果和綠色技術轉化為標準,并加以監測、實施,使業生產、加工、管理和服務實現標準化、規范化、程序化的活動。實施農業標準化,既可提高農業科技成果的轉化率,推動我國農業增長方式轉變,又可以促進農產品優質化,增強我國農業的國際競爭能力。我國要加強對國際農業標準的研究,而在這一過程中,就需要企業自主研究和引進先進的環保技術、生態技術,并將其大力推廣,使綠色技術上升為“農業標準化”中重要一部分的。我國根據農產品國際市場的需要,不斷更新農業標準,并使農產品品質標準與安全衛生、分級、包裝、運輸標準相配套,通過逐步完善,形成與國際標準接軌的農產品質量標準體系 。從而為我國農產品順利進入國際市場創造有利條件。
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關鍵詞:城市污水;生態工程;土地利用
1.我國城市水資源現狀
眾所周知,我國是一個貧水國家,淡水資源非常短缺,人均占有量2000m3/a左右,為世界人均占有量的1/5,居世界第110位。到2000年底,全國已有310個城市建立了污水處理設施,建設污水處理廠417座,污水處理能力3110萬m3/d,大量的污水未經處理直接排入江河、湖泊、海洋。據統計,我國80%的水域和45%的地下水已被污染,90%以上的城市水域嚴重污染。其中,因水環境污染導致的水質型缺水是當前社會經濟發展中急需解決的重大問題之一。
2.城市水資源存在的問題
我國水資源管理缺乏系統性,城市水資源管理體制不順,管理權限分散,地表水、地下水、供水、排水和污水處理及回用在絕大多數城市中均屬于多機構管理,城市之間的水資源劃地為界,分屬不同部門管理,因而缺乏系統規劃、系統優化和系統決策,難以提高城市水資源的綜合利用效率和整體效益。
3.城市污水資源化
實現城市污水資源化的途徑
城市污水的再生利用技術通常有三類:(1)通常先進行常規的二級生化處理,再將處理后的出水排入水體的下游,補充自然水體,經過水體自凈再為下游城市利用;(2)利用混凝、活性炭吸附、臭氧氧化、膜分離等物理―化學方法進行二級處理后再經深度處理為城市或地區利用;(3)直接利用土地滲濾去除污水中的污染物實現城市污水的再生利用。事實證明,常規二級生化處理技術雖然對水污染控制起到了一定的積極作用,但是在嚴峻的水資源形勢下,單純依靠傳統的污水處理技術并不能從根本上解決水污染問題和改善城市現有的環境,也無法實現城市污水資源化。
4.城市污水資源化生態工程――土地處理系統
我國目前土地處理的研究現狀
到目前為止,我國在北京、天津、內蒙、沈陽、新疆、廣東、昆明等地都成功地應用了土地處理系統。特別是中國科學院沈陽應用生態研究所與北京市科學研究院、天津市環境保護科學研究院等單位在中國科學院與國家環保局的支持與組織下,針對我國水污染防治的情況,積極研究并吸收美、日、澳等國的先進經驗,提出了采用土地處理代替二級處理并同時去除污水中氮、磷的技術路線,突破了國外土地處理通常代替三級處理的局限,而出水可以達到三級處理水平與回用標準。“九五”期間對該項工程進行了改進,并在遼河油田茨榆坨采油廠家屬區主持成功地修建了處理規模為300m3/d的土地處理回用示范工程。其一次性資相當于二級生化處理工程的1/2,運轉費僅為1/5,實現了污水回用。
土地處理系統的概念
土地處理系統是一種污水處理的生態工程技術。其原理是通過農田、林地、蘆葦地等土壤―微生物―植物系統的生物、化學、物理等固定、降解作用對污水中的污染物實現凈化并對污水中氮、磷等資源加以利用。同時由于土地處理系統從土表層到土壤內部形成了好氧、缺氧和厭氧的多項系統,有助于各種污染物質在不同的環境中發生作用,最終達到去除或削減污染物的目的。物理作用主要有土壤的過濾、截留和物理吸附作用。懸浮固體物的去除主要是土壤的過濾及截留作用,部分BOD也能由物理作用去除。化學作用主要表現在脫氮過程中的硝化和反硝化反應,以及除磷過程中發生的化學吸附沉淀過程。根據處理對象的不同,土地處理系統可以分為快速滲濾、慢速滲濾、地表漫流、地下滲濾和濕地系統五種類型。土地處理系統的工藝流程是將污水經通常的沉淀或穩定塘等預處理后,投配到土地處理系統中,再經土壤、微生物、植物的過濾及其他機制處理而達到預定的出水水質后回收利用或排放。以土地處理系統為核心的城市生態工程系統,應該對成分較復雜的工業廢水先進行預處理后才能與生活污水、雨水混合,然后再由土地處理系統進行處理,最終實現回收利用。
土地處理系統在我國的應用前景
土地處理系統具有一次投資小(相當于二級生化處理的20%~30%)、運行費用低、操作管理方便、出水水質可以再生利用等優點,發達國家已經普遍采用,如美國在1981~1987年就建設了近700個土地處理場,現在共有1000多個土地處理場在正常運行。由于我國發展水平不高對該項技術推廣不夠,制約了城市污水的處理及回收利用,只要予以重視,在技術可行的地區,生態處理工程一定能夠加快城市污水資源化的進程。總之,土地處理系統是一個完整的生態系統,它形成了內部閉合的良好性循環并具有較好的經濟效益和生態效益,是正在不斷得到研究應用和發展的污水處理實用新技術,具有投資低、操作簡單、維護和運行費用低廉、出水水質好、增加綠地面積、改善和美化生態環境等優點。
污水資源化生態工程一方面給城市污水處理帶來了新的機遇,但如果場地選址不當,設計不合理,缺乏科學的實驗基礎,將會造成工程性土壤、農作物甚至地下水的嚴重污染。實現城市污水資源化過程中,應用土地處理系統替代常規二級污水處理,必須要保證出水水質,否則其回用的范圍將受到限制,回用率也勢必降低。在有條件的地區和城市應充分考慮該地區及城市發展的長遠利益,以經濟和環境效益“雙贏”為目標,建立和完善城市污水資源化生態工程配套。因此,土地處理系統在我國有著極其廣闊的應用前景。(作者單位:成都理工大學)
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