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人与自然的关系是马克思恩格斯环境哲学研究的基本问题。人类属于自然界的一部分，自然界为人类提供了物质基础，人类生产和生活的一切资料及生产活动的对象都是直接或者问接的来源于自然界的，人类活动都必须依赖自然界。在自然界为人类提供物质基础的同时，人类也发挥了其主观能动性、通过生产劳动作用于自然界，不断的改造和利用自然。马克思、恩格斯在分析自然的时候，强调自然现象是有规律可循的，而且这种规律是不依人的意志而改变的，人类可以认识和掌握自然规律，并利用好它为人类服务，但是一旦违背了自然规律，就会遭受自然的报复。
1.2关于环境意识和环境行为的理论
环境意识在本质上属于上层建筑的范畴。环境行为决定环境意识，环境意识对环境行为具有极大的反作用。马克思恩格斯的环境意识理论是建立在其人与自然关系理论的基础之上的。它揭示了环境问题产生的根源，分析了环境恶化的危害，并试图找出解决环境问题的根本对策；它坚持了自然环境对人的客观性和优先地位，认为人的能动性再大，都必须要接受自然环境的制约，人不能对客观的自然环境为所欲为[1]，人要遵守自然环境规律。
1.3关于实践是联系人与环境的中介的理论
在哲学中，实践是指人能动的改造客观世界的物质活动，是人所特有的对象性活动，是人类的生存方式。在实践过程中，主体是人，客体是自然，实践是联系人与环境的中介。马克思曾指出，“环境的改变和人的活动或自我改变的一致，是能被看作并合理地理解为革命的实践”。正是在实践的基础上，人类才能作用于自然，不断改造和利用自然，使环境的改变与人的活动达成一致。人类通过生产劳动这一实践作用于环境，从环境中获取物质资料，从而满足人类的需要。
2.当前我国生态环境面临的问题
改革开放30多年来，经济社会发展取得了举世瞩目的成就，然而不可否认的是，为此我们付出了资源恶化和环境破坏的代价。过去长期实行粗放式的经济增长方式，自然资源过度开发消耗、能源消耗浪费很大，生态环境问题日益突出和严峻。从我国的基本国情来看，我国虽然地大物博，但资源的人均占有率非常低，水土流失、土壤沙化、草原退化、河流污染等等都威胁着国家的生态安全和人民群众的生产生活。生态环境问题越来越引起人们的关注，成为制约经济社会健康、文明、持续发展的重要因素。
2.1传统发展观念依然没有得到彻底转变
传统发展观念把发展等同于经济增长。其核心是以经济增长为唯一目标，片面追求一时一地的经济效益，依靠的是高强度地开发和消耗资源，同时高强度地破坏生态环境，甚至以牺牲生态环境为代价。这种发展观念在我国经济发展过程中曾经起过积极作用，但是我们也为此付出了资源恶化和环境破坏的代价。改革开放30多年来，我国在实现经济持续高速增长的同时，对生态环境的重视却没有相应的得到提高。传统发展观念忽视了经济增长背后的环境污染和生态破坏，使得我国的资源、环境形势非常严峻。高污染、高耗能的粗放型经济增长方式严重影响了人民的生产生活，成为制约我国经济持续、健康发展的重要因素。
2.2生态环境意识严重缺失
80年代环境保护就成为我国的基本国策，21世纪开始生态文明战略也得以实施，但是，战略设计与实际执行之间仍然有着较大的距离，这其中的原因之一就是人们的观念与利益取向没有根本转型[2]。“中国地大物博，物产丰富”的传统观念使得我们在较长的一段时期里丧失了对生态环境问题的警惕。我国大多数人对于生态环境问题的客观状况缺乏一种理性的认识。改革开放以来，在生活水平提高的同时还出现了人们一味追求高档消费、过度消费、盲目攀比、为消费而消费等非理性消费，这种不健康的生活方式导致了资源的巨大浪费。在我国传统的城乡二元结构制约下，城乡经济发展极不平衡，城市发展优势比较明显。而且在城市化进程中，城市建设往往会以破坏农村的生态环境为代价。而农村环境保护工作收效甚微的一个重要原因就是广大农民群众文化水平不高、生态环境意识严重缺失。
3.环境哲学对我国环境保护的启示
3.1转变发展观念，走可持续发展之路
牢固树立保护生态环境就是保护生产力、改善生态环境就是发展生产力的理念，更加自觉地推动绿色发展、循环发展、低碳发展，在大力发展循环经济的过程中，必须依靠科学技术的进步来提高资源的利用率和废弃物的回收重复利用，从而减少资源的消耗和废弃物的排放，最终实现经济效益和生态效益的有机统一。发展清洁能源和可再生能源，提高能源资源利用效率；广泛应用先进信息技术，促进传统产业升级和向绿色生态转型。发展新能源和高科技产业，提高资源利用效率。在快速发展经济的同时，注重保护自然环境，促进经济社会发展和资源环境保护相协调相一致。在制定重大发展规划时，要考虑到环境承载能力以及对生态环境的影响，避免引发生态环境问题。
3.2培养可持续发展的环境意识
大力普及环保意识，使人民群众树立起正确的生态文明意识。在全社会树立起人人尊重自然，爱护自然，崇尚自然的良好的社会道德风尚。加强对群众自然环境知识的培训和教育，使人们认识到人类与自然界的紧密联系，增强全社会环境保护意识和资源节约意识，同时促使人们树立起新的生态伦理观。倡导科学文明健康的生产、生活和消费习惯，注重培养人们的环境公德和环境法律观念，切实提升人们的环境保护意识。建立环境教育基地，通过人们的实际考察和学习、实践，使他们提高认识水平，感受环境保护的重要性和紧迫性，从而达到增强环境意识的目的。
3.3倡导健康文明的生活方式，进行绿色消费
要缓解不健康的生活方式对资源和环境造成的巨大压力，建设资源节约型和可持续发展的社会，就要求我们倡导健康文明科学的生活方式，进行合理、适度消费，同时还要进行绿色消费。自然资源是有限的，特别是不可再生资源，总会消耗完近。绿色消费是在满足人类基本需求的同时，减少对资源的消耗，把在消费过程中产生的废弃物尽可能地循环利用，尽量降低污染的消费模式。所以，要实现人与自然的和谐发展就必须要大力倡导适度消费和绿色消费，提倡健康文明、适度的消费理念，发展有利于节约能源资源和保护环境的健康的消费模式。
农药的发展大体经历了三个历史阶段，即天然药物时代(约19世纪7O年代以前)、无机合成农药时代(约19世纪7O年代至2O世纪4O年代中期)和有机合成农药时代。
2.我国化学农药污染的现状
我国是一个.农业大国，农药使用品种多、用量人，其中70%~80%的农药直接渗透到环境中，对十壤、地表水、地下水和农产品造成污染，并进一步进入生物链，对所有环境生物和人类健康都具有严重的、长期的和潜在的危害性。
我国“预防为主，综合防治”的植保方针确立以来，农作物病虫害防治技术水平取得了较大的成就，但也存在化学农药用量过大，一些地区单纯依赖化学农药治虫防病等突出问题。我国白1983年始限制了有机氯的生产和使用，有机氯对环境的污染状况有了极大的改善，但在原有机氯重污染区，还将出现局部的、间歇性污染。
我国化学农药生产企业的规模、设备和技术力量比较落后，化学农药品质还不能令人满意。近十儿年来，化学农约品种虽然发生了较火的变化，开发了不少新品种，但整体上还是以老的传统品种为主体，各类化学农药品种比例不合理、产品显老化、剂型单调。
在我国，杀虫剂1化学农药的70%以上，而其中高毒害杀虫剂有机磷又占70%以上；原约产量达万吨以上的品种有l2个，其中杀虫剂l1个，除草剂1个。农约剂的开发与国外相比尚有很人的差距，在美国，原约与制剂之比为1：36，也就是说一种农药往往有36种制剂，日本为l：30，而我国仅为l：5，开发的余地很大。
3.农药的危害
3.1农药污染对人体健康的危害
农药既是重要的农业生产资料，又是对生物体有害作用的化学物质，即具有毒物的属性。农药可经消化道、呼吸道和皮肤三条途径进入人体而引起中毒，其中包括急性中毒、慢性中毒等。由于人们的生活方式不同，有误服、误食、食用不卫生的水果，蔬菜和不注重个人的清洁卫生的情况而引起药物性中毒，而有些农药能溶解在人体的脂肪和汗液中，特别是有机磷农药，可以通过皮肤进入人体，危_害人体的健康。
急性中毒多发生于高效农药，尤其是高毒有机磷农药和氨基甲酸农药。这两种农药急性中毒都引起头晕头痛、恶心、呕吐、多汗且无力等：严重则昏迷、抽搐、吐沫、肺水肿、呼吸极度困难、大小便失禁、甚至死亡。慢性中毒是经常连续、吸入或皮肤接触较小量农药；使毒物进入人体后逐渐发生病变和中毒症状。此过程一般发病缓慢，病程较长，症状难于鉴别，也往往被人们忽略。我国除农药研制，生产人员外，因运输、贮藏和使用接触农药的人数达几百万之多，是一个相当庞大的群体。又因农药使用人员的自我保护设施和自我保护意识较差等原因，引起药物中毒，危害生命。
3.2农药对生态环境的污染
在科学发展的今天，农药对生态环境的污染尤为严重。这是为什么呢？其中就包括了一个从量变到质变的过程。即可从本底值标准和农药卫生标准或生物标准两方面来理解农药污染。如果污染物的含量超过本底值，并达到一定数值就称为污染。污染物浓度超过卫生标准或生物标准，一般称之为污染或严重污染。这些都危害着人体健康，危害着生物和环境。
3.2.1农药对水环境的污染
3.2.1.1水体中农药的来源途径
水体中农药的来源主要是以下几个方面：向水体直接施用农药；含农药的雨水落入水体；植物或土壤粘附的农药，经水冲刷或溶解进入水体；生产农药的工业废水或含有农药的生活污水等都时刻危害着地表水和地下水的水质，不利于水生生物的生存，甚至破坏水生态环境的平衡。
3.2.1.2农药污染对水环境的危害
在有机农药大量使用期，世界一些着名河流，如密西西比河、莱茵河等的河水中都检测到严重超标的六六六和滴滴滴。有时为防治蚊子幼虫施敌敌畏，敌百虫和其他杀虫剂于水面；为消灭渠道、水库和湖泊中的杂草而使用水生型除草剂等造成水中的农药浓度过高，大量的鱼和虾类的水生动物死亡。还在一些农药药夜配制点有不少药瓶和其他包装物，降雨后会产生径流污染，施药工具的随意清洁也造成水质污染。
3.2.2农药对土壤的污染
3.2.2.1土壤中农药的来源途径
农药进入土壤的途径有三种情况：第一种是农药直接进入土壤包括施用的一些除草剂，防治地下害虫的杀虫剂和拌种剂，后者为了防治线虫和苗期病害与种子一起施入土壤，按此途径这些农药基本上全部进入土壤；第二种是防治病虫害喷撒农田的各类农药。它们的直接目标是虫、草，目的是保护作物，但有相当部分农药落于土壤表面或落于稻田水面而间接进入土壤。第三种是随着大气沉降，灌溉水和植物残体。
3.2.2.2土壤农药对农作物和土壤生物的影响
土壤农药对农作物的影响，主要表现在对农作物生长的影响和农作物从土壤中吸收农药而降低农产品质量。农作物吸收土壤农药主要看农药的种类，一般水溶性的农药植物容易吸收，而脂溶性的被土壤强烈吸附的农药植物不易吸收。
在前苏联的实验资料中显示水溶性农药乐果很易被莴苣，燕麦和萝f、等作物吸收，作物与土壤中农药浓度之比为5.3—4.8。植物对乐果的吸收系数是很高的农作物还易从砂质土中吸收农药，而从粘土和有机质中吸收比较困难。蚯蚓是土壤中最重要的无脊椎动物，它对保持土壤的良好结构和提高土壤肥力有着重要意义。但有些高毒农药，比如毒石畏、对硫磷、地虫磷等能在短时期内杀死它。
除此之外，农药对土壤微生物的影响是人们关心的又一个农药对微生物总数的影响，对硝化作用、氨化作用、呼吸作用的影响。而对土壤微生物影响较大的是杀菌剂，它们不仅杀灭或仰制了病原微生物，同时也危害了一些有益微生物，如硝化细菌和氨化细菌。随着单位耕地面积农药用量的减少，除草剂和杀虫剂对土壤微生物的影响进一步地消弱，而杀菌剂对土壤微生物的负面作用将会更加地成为我们关注的对象。3.2.3农药对大气的污染
由于农药污染的地理位置和空间距离的不同，空气中农药的量分布为三个带。第一带是导致农药进入空气的药源带。在这一带的空气中农药的浓度最高，之后由于空气流动，使空气中农药逐渐发生扩散和稀释，并迁离使用带。此外，由于蒸发和挥发作用被处理目标上的和土壤中的农药向空气中扩散。由于这些作用，在与农药施用区相邻的地区形成了第二个空气污染带。在此带中，因扩散作用和空气对流，农药浓度一般低于第一带。但是，在
一定气象条件下，气团不能完全混合时局部地区空气中农药浓度亦可偏高。第三带是大气中农药迁移最宽和农药浓度最低的地带。因气象条件和施药方式的不同，此带距离可扩散到离药源数百公里，甚至上千公里远。
农药对大气污染的程度还与农药品种、农药剂型和气象条件等因素有关。易挥发性农药，气雾剂和粉剂污染相当严重，长残留农药在大气中的持续时间长。在其他条件相同时，风速起着重大作用，高风速增加农药扩散带的距离和进入其中的农药量。
化学农药的大量使用不但造成了土壤、大气和水资源的污染，同时，在动、植物体产生了化学农药的残留、富集和致死效应，已经成为破坏生态环境、生物多样性和农业持续发展的一个重大问题，应当给予充分的重视。而如何解决这一问题也成为了人们关注的焦点。笔者认为，在农业生产中，应该充分发挥农田生态系统中业已存在的害虫自然控制机制，综合运用农业防治、物理机械防治、生物防治和其他有效的生态防治手段，尽可能地减少化学农药的使用。
4.农药污染的特点
化学农药对环境的污染主要是毒化大气、水系和土壤，造成对自然的污染，影响生活在自然界中的各种生物，引起生物相的改变，敏感种的减少与消失，污染种的增多与加强。
4.1化学农药对生物的直接毒害
化学农药人致分为三类，即杀虫剂、杀菌剂和除草剂。杀虫剂是非特效毒药，不是只对一种目标害虫，而是对所有的生命都有毒性，对人类的危害最大。现在全世界每年冈杀虫剂中毒者近百万人、死亡者数万人。有一些化学农药虽然急性毒性较低，但在施用后对环境具有严重的潜在危害，有较高的慢性或“三致”毒性，即最终可能导致动物的致畸、致癌，甚至还可能损害生物体的遗传机制，引起基冈突变。
4.2化学农药的“3R”问题
一是农药的不断使用，导致害虫抗药性增强，化学农药的使用逐渐失去了它正常的防治效果，从而只有通过不断加大农药的使用量和使用次数来达到除害的目的，这就加剧了化学农药对环境的影响：二是由于目前使用的杀虫剂，大多数还缺乏选择性，在杀死害虫的同时往往也将它们的天敌杀死或杀伤，因而造成害虫再猖獗为害及次要害虫上升为害；三是化学农药使用后会以各种形式残留在农作物和其它环境要素(土壤、农产品、地下水等)中，有了残留，也就有了生物富集问题。由于生物富集和食物链传递，积少成多，积低毒成高毒，从而对人体健康造成极大的潜在威胁。
5.实施持续植保，控制农药污染
尽管我国实施“预防为主，综合防治”的植保方针以来，在病虫害防治上取得了一定的成效，但控制化学农药对环境污染的任务仍相当艰巨，我们必需实施持续植保，使植保作的功能兼顾持续增产、人畜安全、环境保护、生态平衡等多方面的要求，针对整个农田生态系统，研究生态种群动态和相关联的环境，采L}j尽可能相互协调的有效防治措施，充分发挥白然抑制因素的作用，将有害生物种群控制在经济损害水平下，使防治措施对农田生态系统的不良影响减少剑最低限度，以获得最佳的经济、生态；flI社会效益。
5.1建立有害生物防治新思想体系
生物防治是综合治理的重要组成部分，是利用生物防治作用物(天敌昆虫和昆虫病原微生物)来调节有害生物的种群密度，通过生物防治维持生态系统中的生物多样性，以生物多样性来保护生物，使虫口密度能持续地保持在经济所允许的受害水平以下。传统有害生物控制主要是通过抗病、虫品种植物检疫，耕作栽培制度以及物理化学防治等措施。
从持续农业观念看，有害生物防治应在更高一级水平上实现，其中包括转抗病、虫基因植物的利川，病、虫、草害生态控制，生物抗药性的利用等。将克隆到的抗病、虫基因通过生物[程手段转移至优良品种基因组内以获得高抗病、虫优良新品种的_J：作是近二十年来各国学者抗病、虫育种的热点，目前已取得重大突破。如通过转移苏云金芽孢杆菌的Bt基因已成功地获得高效抗虫棉，抗虫水稻和抗虫大白菜，其中抗虫棉已在生产上推陈出新广泛应用。中国科学院微生物研究所成功地将Bt基因转移至杨树中，获得的抗虫杨树已进入大田试验阶段。农作物、有害生物和环境是一个相互依赖、相互竞争的统一体，通过改善生态环境，比如轮作休闲、作物布局、耕作制度、栽培管理等都可以调=农作物的生长发育，控制有害生物发生危害。近几年来，转抗除草剂基因作物的培育和利用已成为育种和植保作的重点之一，目前已获得抗草甘膦、草胺膦的玉米、大豆、油菜、棉花以及抗草胺膦烟草1水稻等多种抗除草剂作物，使得一些选择性不高的除草剂得以广泛使用，有效地控制杂草群落的演替。
5.2大力发展植物源农药
.植物源农药具有在环境中生物降解快，对人畜及非靶标生物毒性低，虫害不易产生抗性，成本低，易得等优点，尤其是热带植物中含有极具应用前景的植物源害虫防治剂活性成分尚待开发，现已发现楝科中至少有l0个属的植物对虫有杀灭活性，因此是潜在的化学合成农药的替代物。在克服害虫的抗约性及减少环境污染方面，植物源农药具有独特的优势，近几年来国内植物性农药产品的开发发展很快，先后有鱼藤精、硫酸烟碱、油酸烟碱、苦参素、川I楝制剂等小规模工业化生产。
5.3研究开发有害生物监测新技术
要在植物病原体常规监测方法中的孢子捕捉、诱饵植株利用、血清学鉴定基础上开展病原物分子监测技术的研究，采用现代分子生物学技术监测病原物的种、小种的遗传组成的消长变化规律，为病害长期、超长期预测提供基础资料。对害虫的监测也可利用现代遗传标记技术(RFLP’RAPD等)监测害虫种群迁移规律。对于杂草应充分考虑到杂草群落演替规律，分析农作物——杂草、杂草——杂草间的竞争关系，另外还应考虑使用选择性除草剂给杂草群落造成的影响，对杂草的生态控制进行研究。
5.4建立有害生物的超长期预测和宏观控制
随着城市中工厂的增加、交通工具种类的增多以及石化燃料的燃烧，产生了各种废气，如二氧化碳、二氧化硫、一氧化硫等等。这些废气如果得不到有效的处理，就会使得大气受到污染，城市出现雾霾等严重的天气状况。而且二氧化碳的增加会引发温室效应，二氧化硫也会对大气臭氧层造成破坏，从而增加紫外线的辐射，形成酸雨，对人类赖以生存的环境产生恶劣的影响。
2水体污染严重
我国是人口大国，城市中的人口数量相当巨大，加之经济进步带动的工业化发展，使得城市中的企业工厂逐渐增多，大量的污水出现，这些污水得不到有效的处理，在排入江河湖泊后，对自然水体的破坏非常严重。据相关统计显示，我国监测范围内的1200多条江河湖泊，被污染的达到了850多条，这一数字相当惊人。
3土地植被破外严重
过量采伐、过度放牧等自然资源利用不当的活动破坏了生态系统的平衡，致使生态系统恶化、环境质量下降、水土流失、土地沙化、自然灾害加剧等。环境的人为污染和破坏，直接影响农业生产、经济建设以及人类的生存。
4噪声污染加剧
城市中各种建筑施工产生的噪音、车辆鸣笛的声音以及其他工业运作的声音，都是噪音的一种，对人们的生活产生极其严重的影响。
二城市规划领域中应采用的对策
城市环境问题，是目前我国城市发展所面临的环境危机，我国城市的污染逐年加重，土地资源日益减少，不可再生资源的日渐短缺，使得城市的发展受到了一定的制约。近几年，人们对于生态环境的认识逐渐加深，人们了解到城市规划、城市发展与环境之间的关系，在城市规划和建设中，逐渐将生态化融入到城市发展中，并且利用科学的手段指导城市建设。就目前我国城市环境问题的现状来看，如何将经济效益与环境效益相结合，实现城市建设和自然环境协调发展，是城市建设首要探讨的课题。城市规划中，针对环境保护问题，主要的应对措施包括以下几个方面：
1城市规划
中应充分考虑到环境、人口、城市性质以及城市规模等方面的因素，协调统一布局，为城市建设打造良好的生态环境基础。优化城市中的各项自然资源，在进行城市规划之前要注重考查城市的自然环境状况，对城市的社会及经济状况进行全面的了解，针对这些方面进行生态环境分析，从而在城市建设中减少污染源的释放，实现城市与自然环境的协调可持续发展。
2城市规划建设中要注重治理水、空气和固体污染物的治理
对水资源进行统查，合理确定城市规模，制定科学系统的用水治理方案，从而减少污水的排放，提高水资源的重复利用率。在进行大气污染治理时，要注意结合城市的能源结构以及交通状况进行统筹考虑，制定出相应的污染治理措施，减少废气的排放，净化城市空气。针对固体废弃物的治理，要在综合考虑环境的承载力基础上，对各种固体废弃物进行综合的处理和填埋，采取合理的治理对策，实现废物的再利用。
3根据我国城市发展的实际状况
统筹考虑城市规划与环境保护，以现实的技术手段综合考虑，实现生态环境的永续发展。在进行城市规划时，可以将整体环境进行区域的划分，针对区域中的环境情况，进行区域的规划建设，从局部区域进行环境的优化，从而提高城市环境的整体质量。在城市总体规划层次上，确立环境限制是城市发展限制性因素之一，并通过对主要的环境限制因素及潜在的污染源有分析，合理确定城市的规模，选择合适的用地和人口分布及交通方案。在改造和城区整治规划中，尽可能改善城市环境质量，包括完成基础设施的配套，降低容积率和人口居住密度，增加城市空间和绿地，完善用地城市布局，如工业区与居住区相邻引起的环境干扰问题。
二、我国工业的发展现状
我国地大物博、幅员辽阔，地域性差异较大，因此在发展工业的过程中也会遇到不同的环境问题，改革的重点也有所不同。由于国内市场没有严格设定产品的环境标准，企业和社会没有形成较强的环境保护意识，高耗能的传统产业如钢铁、煤炭、水泥等依赖的仍然是污染严重、效率低的过时技术。比如，矿产资源开采行业为了追逐短期利益，进行大规模破坏性开采，不仅开采率非常低而且严重破坏矿区环境。而由于地方保护主义的出现，地方政府对于牺牲环境换取短期利益的企业行为视而不见，甚至有助长之风，这就使得环保行政执法难显成效。政府过多干预了环境和土地资源配置，特别是工业用地配置严重失控，生态环境恶化的趋势一时无法有效遏止。
三、应对环境保护和工业发展问题的策略
(一)完善市场准入和退出制度，着力解决布局和结构问题。党的十指出要让市场经济体制在资源配置中起决定性作用，市场准入和退出制度是市场经济中的一种优化资源配置的重要手段，该制度指的是政府按照法律法规和相关准则预先对进入市场的交易主体进行审查和许可。包括为节约资源限制进出口;有关污染物排放、能源消耗的要求。为了工业发展和资源环境协调发展，国家可以依照环境容量、资源、地理因素等划分出开发区和保护区，明确鼓励、限制和禁止开发的地域，实行分区空间管治［3］。以节约资源和环境友好为出发点，通过小面积的国土实现产业集聚，能够大幅提高资源配置效率，尤其对资源密集型重化工业，例如石油化工、钢铁、水泥等产业而言更为有利。重化工产业是高能耗的行业，对能源的需求很大，生产时多为高温高压环境，排放的废物和副产品剩余热量和可继续利用的成分很多。只要把相近的工艺流程通过产业链的形式结合起来，让上游企业的废料成为下游企业的原料，上游企业也可以利用下游企业的废弃物，这样可以综合利用原料、副产品和废弃物，形成产业链，减少废弃物对环境的破坏。
(二)明确界定产权，完善交易规则。环境保护和工业发展产生问题的根源在于外部不经济性，即环境市场价格无法全部反映其在经济活动中的所有价值，企业一般不将环境利用的社会成本考虑在内，因此导致环境退化。我国工业发展主要依靠大量消耗生产要素和扩大生产规模外延式，因此要保持工业高速发展就必将对环境产生巨大的压力。工业高速增长给环境带来的压力以及外部不经济性再次增加了社会成本。目前我国部分地区正谋划论证生态补偿制度，该制度推行的难点在于难以对环境产品进行合理的估价，没有确定的补偿标准。目前我国正探索建立排污权交易制度，计划通过市场机制对企业进行生态补偿，利用跨区域的排污权集中交易市场，让排污权流通起来，实现排污权的储存与借贷，进一步优化资源配置。
(三)以健康文明的消费，引导企业采取环境友好的生产方式。消费者的环保意识随着经济的不断发展逐渐觉醒，与国外其他国家相比，我国在引领消费者健康文明消费方式上所做的工作还很不足。为了促进消费者健康文明消费，引导企业进行环境友好式发展。一是要加强政策宣传力度，让消费者和企业把环境保护理念根植于心。二是要通过价格调控、金融手段等矫正浪费资源、破坏环境的消费，提倡绿色消费、健康消费和文明消费。随着消费者消费方式的转变，企业也会顺应市场需求修正发展战略，在生产产品的每个环节引入资源和环境影响，将对环境的消极影响降到最低。企业生产产品的每个环节都会影响到环境，设计是产品的生命，因此要从设计出发考虑到环境因素，不用或减少采用高耗能、高污染的原料和工艺，多使用低能耗、低排放的原料和工艺，这样才可以研发和生产可循环的绿色清洁产品，保护环境和职工、用户的身体健康。
2我国林业发展存在的问题
2.1林业保护意识淡薄，未充分发挥社会效益与生态效益
林业能够保护水土、防风固沙、调节气候等，这些都体现了林业的生态效益。林业的社会效益则主要是指林业能创造良好的生存环境，能为人们的休闲娱乐提供生态支撑，林业的社会效益集中体现在它所创造出来的林产品上。国家为了保持林业的可持续发展，制定了相关的政策法规，对林区人员的行为规范作出了管制，但是由于各种原因的影响，我国林业始终未充分发挥出社会效益和生态效益。在林区保护过程中，时常出现基础设施薄弱、监督管理力度不够、滥砍乱伐等行为，严重制约了林业的可持续发展。与此同时，我国林业中低效防护林所占比重过大，严重影响了森林质量，再加上我国庞大的人口基数，森林的人均占有量也极低。除此之外，不合理的林区管理制度，也造成了林业资源的浪费。以上种种原因及现象，都引发了林业生态效益和社会效益的低下。
2.2林业修复过程中，对科学技术的利用率较低
我国林业发展过程中对科学技术的利用率低，科学技术转化为经济效益的过程缓慢。据有关部门统计，我国林业人员的整体素质偏低，大约只有25%的职工具有具备专业素质和合理的知识构成，大部分从业人员只具备极其简单的操作技能，与发达国家的差距相当明显。除此之外，在对林业进行修复的过程中，极少采用先进科学技术作为支撑，对先进设备的利用率极低。
2.3与发达国家相比，我国林业发展未建立完整的信息化管理平台
改革开放以来，我国林业管理建立起相对完善合理的信息化管理平台，并且取得了初步成效，但是与发达国家相比，差距仍然十分明显。其中主要有以下几方面的表现：（1）未形成完整严密的体系，未建成完整的信息资源整合、共享机制；（2）对信息资源的利用率低，网络覆盖面不广，服务机制有待进一步健全；（3）目前的林业管理方式不适应社会需求，林业的信息化管理面临一定困境；（4）林区地理位置复杂，基础设施不健全，信息服务系统难以覆盖。
3加快林业修复，实现林业可持续发展的措施
3.1充分发挥科学技术的优势
实现林业的可持续发展，主要体现在两个方面，亦即充分发挥林业资源的经济优势，同时实现资源的自我修复和再生，而这必须以科技作为支撑。实现林业资源的可持续发展必须有强大的科技作为依托，实现林业资源的高效利用，除此之外，要贯彻落实科技兴林、科技护林的各项政策。同时，要逐渐改变经济发展方式，减少对自然的破坏，减少林业资源的浪费，将经济发展方式由粗放型向集约型转变。加大对科学技术成果的利用率，充分发挥科技优势，完善林业开发的方式，强化林业生态修复的强度和成效，保证林业资源的可持续发展，最大限度的实现环境保护。
3.2进行产业结构的优化升级，实现林业产业的良性发展
林业生态修复的关键是进行林业产业的优化升级，改变传统的利用模式，实现林业资源的可持续发展和科学利用。在林业产业的开发过程中，各个产业之间要综合考虑，寻求资源的最大利用率。就第一产业而言，要深入分析市场状况，根据市场需求制定合理的开发计划，大力发展经济林和次生林，缩短原材料生长周期；就第二产业而言，要加大科研力度，大力引进先进生产技术，实现林业资源的充分利用，最终实现林业资源向高端利用的转变；就第三产业而言，要大力发展生态产业和绿色旅游产业，将林区旅游和花卉栽培作为发展方向，转变林业资源利用率低的的现状。要进行林业产业结构的优化升级，大力发展以科学技术作为依托的新型林业产业，推动林业产业的良性、循环发展。同时，要对林业产业进行技术革新，充分挖掘出林业产业的优势，形成林业产业的完整的产业链，使林业产业在激烈的市场竞争中保持战略优势，提高林业产业的市场竞争力。除此之外，要改组人员结构，培养林业产业的专门人才，使林业产业的专业化程度不断提高，促进林业产业的发展，为林业修复工作的展开奠定物质基础。
3.3实现林业生态系统的优化，取得生态效益和经济效益的双赢
3.3.1要加强林业生态修复的力度，改善生态环境，提升生态效益
对林业生态进行修复，是对生态环境的良性改造，能实现改善水土流失、防止洪涝频发等目的。林业除了具有经济效益外，还有生态效益和社会效益，在实际利用过程中，人们片面追求经济利益的增长，忽视对林业生态的管理和修复，由此导致环境逐步恶化，自然灾害频发。为了实现生态效益和经济效益的双赢，必须对林业生态进行修复，改善自然生态环境，做到人与自然和谐相处。
3.3.2合理分配经济效益与生态效益的关系
林业产业的发展，需要良好的生态效益作为支撑；同时，经济的发展又为林业生态修复提供了可能，必须将二者统一于一个整体。在经济社会发展的原始阶段，人们为了实现经济利益的最大化，对自然资源毫无节制的开采，由此导致严重的生态环境问题，最终影响了经济效益的增长。由此可见，要合理、科学的开发林业资源，注重对林业生态的修复，只有这样，我们的自然生态环境才会为我们提供源源不断的原料支撑，才有可能实现人类与自然的和平共处，我们的经济发展才会持续、稳定。
3.3.3要尽可能协调生态效益与经济效益的关系，实现二者的共同发展
在发展林业产业的时候，要充分挖掘其潜在的优势，促进经济利益的增长，为环境保护提供物质基础；同时，要加大林业修复的力度，保证林产业的健康发展，为实现经济利益的最大化提供可能。所以，要协调生态效益和经济效益的关系，加大林业生态修复的力度，为环境保护提供完备的物质基础，促进生态环境的不断优页）化，实现可持续发展。
1 MSBR池曝气系统概况
南方某污水处理厂2002年投入运行，采用MSBR工艺，已建成一期处理能力为12万m3/d，分三组MSBR池，每组处理规模4万m3/d，出水水质能稳定达到一级 B排放标准（GB 18918-2002）。
MSBR（改良型序批式活性污泥法）实质是由A2/O工艺与SBR工艺串联组成的一种新型工艺。MSBR池曝气系统分布在好氧池（6单元）和SBR池（1或7单元），具体分布如图1所示。好氧池池壁两侧对称布置安装有18套曝气器，中间安装两台浮筒搅拌器（18KW）。SBR池布置形式与好氧池相同，安装有10套曝气器环境保护论文，中间两台浮筒搅拌器（15KW）。
通过调节鼓风机出口压力和各单元主进气阀门开度，可以调节各单元的供气量。曝气器采用可提升式设计，每个曝气器由50条橡胶微孔管膜并列平行布置，以不锈钢气管为骨架固定组成，利用固定安装在池壁的起吊支架，通过电动卷扬机牵引固定在曝气器进气管上的钢丝绳起吊，安装如图2所示。
图1 MSBR池曝气系统布置图
如图2 曝气器安装示意图
2、好氧池溶解氧值不足
2.1 存在现象
在污水厂运行初期，由于处理水量较小，不足2万吨/天，曝气池曝气效果还未影响生化系统的运行，随着进水水量的不断增长，单池进水量达到3万吨/天时，即使把鼓风机出口压力调到最大值0.075Mpa，好氧池溶解氧值也无法上到2mg/L，而此时各项进水指标均在设计范围内。从图2可知，只有在凌晨4点到10点之间进水量较小时，溶解氧水平才稍微有所升高，由此导致MSBR池污泥性状急剧恶化，氨氮等出水指标超标。
图3 好氧池溶解氧值日曲线图（绿色线）
2.2原因分析
2.2.1管膜安装数量与鼓风机出口压力不匹配
该厂好氧池设计理论供气量为9000m3/h环境保护论文，而好氧池仅设计有900条管膜，每条管膜曝气量需达到10m3/h。不考虑管膜老化造成的曝气压力损失的增加，达到设计曝气量时，压力损失已达到0.073 Mpa，已接近鼓风机设计的曝气压力。具体压力损失见下表1。
表1曝气压力损失表
名 称
阻力损失（kPa）
备注
管膜理论压力损失
6
按管膜厂家提供数据每条管膜曝气范围为2-12m3/h.m，阻力损失为3.3-6.7kPa。此处数据未考虑管膜老化造成的压力损失增加
水头损失
60
水深6米
曝气管路压力损失
4
实测
鼓风机出口到主管路压力损失
3
实测
各项压力损失合计
19世纪中叶，美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者，除制定了灵活多样的土地开发政策外，还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间，就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施，促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年，美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩，相当于原有耕地面积（1.6亿英亩）的1.53倍。随着耕地的增加，粮食产量倍增；玉米由1934～1938年期间的平均每年1061.3万t，增加到1989年的1亿9120万t，增加了约17倍；小麦由1934～1938年期间的平均每年389.5万t，增加到1989年的5540.7万t，增加了14.2倍；大豆由1934～1938年期间的平均每年23.3万t，增加到1989年的5244万t，增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国；美国主要畜产品的平均年产量：1961～1965年期间，肉类335.28万t，牛奶1139.9万t，鸡蛋78.4万t。到了1989年，肉类（不含鸡肉）、牛奶、鸡蛋的平均年产量，分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t，分别比1961～1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。
但是，大规模的垦荒活动，在中、西部开发初期，一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润，对那里进行了掠夺式的开发，使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏，土地荒漠化加剧，生态失去平衡。
2农业生产与资源、生态环境问题
在美国，由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题，如，土壤侵蚀，水资源枯竭，盐害，水质污染，生态系统失衡，等等。
下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。
2.1土壤侵蚀
美国联邦农业部的最新调查研究结果表明：引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩，约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在：长期不断地种植较单一的农作物的耕地，即不实行轮作、不实行休耕的农地，机械化大农场。此外，美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策，导致农户以垦荒的途径扩大种植面积，增加农产品产量，维持较高水平的收入。
由于对土地、水资源的不合理开发利用，由于受风和水的侵蚀，美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t；造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。
2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭
根据美国联邦农业部的统计资料：1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩，到了1978年则增加到了5000万英亩，稍后减少到了现在的4500万英亩，其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地，分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州；例如，西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区，地下水位的降低，已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查，1980-1984年，有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5～5.0英尺。
2.3盐害
美国西部的干旱地区，是“灌溉农业区”，引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐，还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重，加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区，降水极少，在那里若不进行灌溉，进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是：地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐，加州中部、南部地区的土壤也含盐，所以，用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累，农作物因受盐害而枯死，耕地也逐渐变成了荒漠。现在，对此采取的对策是：用自动撒水器撒大量的水来希释盐分，使盐分流入地下。但是，这样做并没有从根本上解决问题，因为时间一长，地下水盐分含量增高，当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时，就会导致农作物枯死；或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题，也曾采用抽水机抽取地下水的方法，来降低地下水位。但是，盐分较高的水，向何处排放？这一问题至今没有得到解决。例如，为降低地下水位，曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区，该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件，如水生动、植物生长畸形，以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形，水鸟不下蛋，或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件，排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中，这里仍禁止排放地下水，随着含盐分较高的地下水位的上升，将有100万英亩的耕作，因盐害而充耕，变为荒漠。到目前为止，含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。
2.4水质污染
由于农业开发、生产活动而引起的水质污染，是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失，这些流失的地表土沉积在湖底或河底，恶化有关动植物的生存环境；此外，美国的农民为扩大耕作面积，将湿地转化为农田，也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言，大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中，使河水及湖水产生富营养化问题，给动植物的生存带来负面影响；杀虫剂会使水生动、植物产生畸形，乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示：在美国，流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动，主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷，主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化，而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水，就会污染整个地下水水脉。地下水质污染，危及着农业生产地区人口总数的97%，占美国总人口50%的居民健康。因为，这些居民要饮用地下水，所以水污染问题的严重性是不言而喻的。
3美国的农业土地资源和生态环境保护对策
面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响，美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护，制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划，特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”，大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕；到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入，发挥了巨大的生态效益和经济效益。
3.1农业立法与资源、生态环境保护
美国联邦政府于1985年修订了农业法，修订后的农业法的主要内容是：①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口，政府对农民支付农产品出口补助金；②为减少农产品库存积压，扩大农户对农产品市场的选择权（交易条件、方式等）；③通过实施农地保护计划(CRP)，贯彻对农地进行保护的方针。此外，该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款，制定这些条款的目标是：持续地提高农业生产的劳动生产率，保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标，政府制定了长期性资源和生态环境保护计划，即与该法相辅相成。
1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是：通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策，以保证农业生产力的持续提高，保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标，在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。
修订后的《农业法》，沿袭了食品安全保障法的方针，增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是：市场理论的应用；提高美国农产品在国际市场上的竞争力；资源和生态环境保护（特别是农地、水资源）。该法由9项条款组成，有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。
3.2农地保护计划
就其内容来看，可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是：针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏，在容易发生荒漠化的地区，实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕（如种植以改良土壤为目的的豆科植物等），即在美国联邦农业部的监督下，对容易发生土壤侵蚀的耕地，实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时，作为补偿，由联邦农业部每年向该计划的参加者（农户），支付一定数量的补助金（按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算，并被称为地租，下同）：联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金（一次性的补助）。
农地保护计划的主要目的是，减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量，防止荒漠化蔓延。除此之外，还有以下五个较具体的目的：①通过农地保护计划的实施，长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力；②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量；③改善水资源质量；④保护野生动、植物；⑤通过减少农作物种植面积的方法，抑制农产品生产过剩，通过总量控制来保证农户增加收入（稳定和提高农产品价格）。
根据联邦政府统计，1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理，每年减少土壤侵蚀量达8亿t；到1990年，联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地，实施农地保护计划管理。
在美国，实施农地保护计划管理，也不是一帆风顺的，常常会遇到阻力。例如，是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时，农民更偏好后者。
在实施农地保护计划的区域内，如果农户不参加农地保护计划，则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。
到了1996年，最初实施农地保护计划的耕地（休耕、退耕还草、退耕还林）已经过了10年的保护期，也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格，一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是，拥有这些耕地的主人，必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则，他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地，则永久地退出农作物的生产。
3.3防止水质污染对策
1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》，根据该法的规定，各地方（州）政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”，并通过该计划的落实，管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来，全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明，上述各项法律和计划收到了良好的效果。
3.4耕作方法的资源、环境保护对策
3.4.1可持续农业
所谓“可持续农业”，一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用，把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度，在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品（食品）的同时，保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。”
实现可持续农业的手段是：①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分；②采用病虫害综合防治方式；③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用；④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式；⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。
通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的，并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下，进行农业生产，提供安全的（卫生的）农产品。
3.4.2关于“保护性耕作方法”
分住在从江县城南6公里处月亮山麓天然林的5个寨子里，土地面积不足20平方公里，长期居住着村民400余户、2000余人。走进岜沙，随处可见茂密的森林。他们以稻作为主，狩猎为伴，尽管已经“无猎可捕”，但是，这里的男人仍然保留着标准的“背枪配饰”。这里箐黑林密，鸟道蚕丛，具有很强的隐蔽性，千百年来极少有外人进入。“岜沙苗寨”面积不大，建于山梁坳口及面向都柳江一侧的半坡上。整个“岜沙苗寨”木楼古朴、简单，四周则为密林环绕、环境幽雅。“岜沙苗寨”全系苗族，衣着极为传统，发饰极为奇特。岜沙人头上蓄留的发髻象征着生长在山上的树木，身上穿的青布衣服象征着那美丽的树皮。岜沙人对树木特别崇拜，把树木当神祭拜。岜沙人普遍认为，“人来源于自然，归于自然;生不带来一根丝，死不带走一寸木。”他们从不滥伐树木，有时不得以为之，也是局限于生产生活所需，其余概受制约。至今保持着一二千年前古老的生产生活方式，着装依旧保持着强烈的原始色彩。岜沙人看待生死十分坦然，他们非常朴素的认为，人从生到死是生命的自然规律，让四季常青的树木延续人类的生命。在岜沙每出生一个孩子，家人都要为降临人间的小生命种上一棵树，并对这棵树进行料理保护，祈望这个孩子像这棵树一样健康成长。岜沙人的丧葬习俗是神奇的，岜沙人没有在生前就准备棺木的习惯，一个棺木，择地埋葬后，即在墓穴上同样种上一棵树，表示先人的生命与树同在，让生命在自然中继续延续。岜沙人把生命融于自然，融于村前寨后的每一棵大树，形成了岜沙独特的树葬风俗习惯，因此，在岜沙，只见古树参天，森林密布。禁止滥伐树木，很早就成为村规民约:只要发现有人盗伐树木，就要罚120斤米、120斤酒、120斤猪肉供全寨人吃，以示警告。村民们因生活所需，上山拾柴都自觉保护幼苗和树干。占里侗寨，位于贵州省黔东南苗族侗族自治州从江县城东北25公里，全村不足800人。是一个长时间保持人口低增长的侗族聚居村，这里古木参天，流水潺潺，景色迷人，民风淳朴。应该说，占里侗寨是一个深谙人与自然和谐共处的村寨。在崇尚“多子多福”的中国，特别是经济欠发达地区“多子多福”的观念更是根深蒂固。而占里人自觉格守着古老的盟誓，维护着朴素的生态意识和独特的生育观，数百年来人口几乎零增长。任凭外界如何变化，这里依旧道不拾遗，夜不闭户。对树木的崇拜也是占里人世代不变的信仰。神秘的树葬，更是一道独特的风俗习惯。人类社会发展的历史告诉我们，人类社会的结构都是由单个的家庭以及通过血缘及地缘关系组成的村寨、乡镇所组成的，这些大大小小的居住及其生活、生产单位就是族群生存的社会环境。人们在这种环境中生活，自然要受到各种习俗及规则的制约和影响。“岜沙苗寨”与“占里侗寨”人们的生活方式，充分说明了从家庭—家族(家支)—村寨(族群)的演变及放大的过程。也就是为了维护从个人到家庭、家族、村寨直至一个民族的利益。个人的生存就像是整个链条中的一个环节，而风俗习惯确实又把个人利益同家庭、家族、村寨以及民族的利益捆绑在一起，因此，民族风俗习惯对于个人的制约作用是不言而喻的，在一定范围内、一定程度上成为习惯法的重要组成部分，成为人类走向文明进步的标志之一。
二、敬畏自然才能保护生态环境是民族习惯彰显智慧的体现
人类历史发展的过程告诉我们，人类的社会结构是由单个的家庭以及通过血缘及地缘关系组成的。大大小小的居住及其生活、生产单位就是族群生存的社会环境。英国著名的人类学家马林诺斯基指出:“在一切有组织的动作中，我们可以见到人类集团的结合是由于他们共同关联于有一定范围的环境，由于他们住在共同的居处，及由于他们进行着共同的事务。他们的行为上的协力性质是出于社会规律或习惯的结果。这些规则或有明文规定，或是制定自动运行的。一切规则、法律、习惯及规矩都明显是属于学习得来的。”［1］人类学家马林诺斯基在这里所说的“规则、法律、习惯及规矩”指的就是风俗与习惯法，通常讲，风俗是“自动运行”的，而习惯法是强制实行的，具备法的特征和功能。岜沙人认为:“人来源于自然，归于自然;生不带来一根丝，死不带走一寸木。”他们从不滥伐树木，有时不得以为之，也是局限于生产生活所需，其余概受制约。至今保持着一二千年前古老的生产生活方式，着装依旧保持着强烈的原始色彩。岜沙人的生活方式来源于他们对于大自然的敬畏心理及其人类共有的“万物有灵”的观念。而对于大自然的崇拜实际又始终贯穿了岜沙人的生活方式。更为神奇的是，岜沙人在观察世界与大自然时，不是远离世界和自然，在世界之外去观察世界，超越自然去观察自然。他们认为，他们天然就存在于世界与自然之中，只是其中的一分子。因而他们总是以人为尺度去观察、体会世界和自然，并将世界和自然拟人化。对那些一时不可解释的现象、超人及超自然的力量，进而成为他们心目中各种各样的神灵。由于岜沙人非常接受“万物有灵”的观念。他们的生产生活方式，着装依旧保持着强烈的原始色彩。即便是在现代社会发展过程中，他们的生活方式，依然相当盛行，时刻反映了他们的生活逻辑与规律。其中以树木的崇拜最具有代表性。岜沙人头上蓄留的发髻象征着生长在山上的树木，身上穿的青布衣服象征着那美丽的树皮。就是对树木无限崇拜最为鲜活的例证。岜沙人对树木的崇拜，听说起来让人难以自信，从古到今，岜沙人从不滥伐树木，有时不得以为之，也是局限于生产生活所需，其余概受制约。尽管321国道已于60年代修通过境，可就是没有汽车到岜沙拉走过一根木材。岜沙人绝无仅有的砍树“行动”的例外，是发生在1976年，北京修建纪念堂，全国各族人民都踊跃投工献料。岜沙人怀着对无限敬重的心情，毅然决定将全寨一棵视为林中大神、直径1.2米的千年香樟树敬献给，用于修建纪念堂。尽管今天的岜沙人生活并不富裕，他们的生活水平仍然低于“贫困”线的标准。但是他们从不因生活所困，而砍伐树木。而占里人则流传有种种植树造林的传统，其中“嫁妆树”的习俗最为著名。即孩子出生之后，便为之栽种一百株衫树苗，作为儿女成家的嫁娶费用，甚至有的母亲还专门为女儿栽种“嫁妆树”，预备嫁娶费用。作为经济欠开发、欠发达、欠开放的贵州，无论是经济建设的规模，还是经济总量都是相对发展滞后的，但是，大家共识的贵州，是一个山青水秀的地方，自然生态环境良好，素有公园省之称。同时贵州也是一个森林覆盖率达42.53%的省份。森林覆盖率高于全国森林覆盖率的平均水平。根据贵州省林业厅2012年的统计，贵州省黔东南州的森林覆盖率达63.44%，大幅度的高于全省森林覆盖率的平均水平。而地处在岜沙苗寨、占里侗寨的黔东南州从江县的森林覆盖率达68.24%，同样也高于黔东南州森林覆盖率的平均水平，动植物资源非常丰富，贵州有70多种珍稀植物列入国家珍稀濒危保护目录，绝大部分珍稀植物在黔东南州都有生长分布。当然，从江县的森林覆盖率高的原因可能因历史、环境、地理、地貌、气候、经纬度等等因素的影响，但当地的少数民族的生活风俗习惯应该说是最为重要的原因之一。
三、岜沙人、占里人的风俗习惯在一定程度上承载着法的功能和作用
从法理学上讲，法律渊源一般可分为法的正式渊源和法的非正式渊源。法的正式渊源是指可以从体现于国家制定的规范性法律文件中的明确条文形式中得到的渊源;法的非正式渊源是指尚未在正式法律中得到权威性的明文体现的具有法律意义的准则和观念。“习惯是否具有法的特征、法的功能、法的地位、法的作用，在学术界和实务界，是有不同看法的。从法的特征看，习惯显然不完全具备规范性、国家意志性、普遍性、以权利义务为内容、国家强制性和程序性。但是，习惯具有一定的规范性、强制性，其规范作用、社会作用是明显的，通常讲，规范作用是社会作用的手段，社会作用是规范作用的目的。在人类社会的早期，人们调整社会关系的规范性手段主要就是习惯规范。随着社会的发展，人们开始自觉地创建新的社会规范，调整社会关系的手段日益多样化。当法律存在漏洞或者意思不清晰时，习惯就可以作为一种非正式的法的渊源，来帮助人们找到解决法律问题的适当方法”［2］。岜沙人、占里人的习惯，在他们的生产、生活过程中，非常贴切地体现了这一特征。1．岜沙人、占里人的风俗习惯在一定程度上基本具有法的规范性即不特定性和反复适用性。他们对树木的崇拜和对大自然的敬畏，有在长期的生活过程中形成的、大家共同遵守的、用文字的形式记录的村规民约。若有违反者，将受到处罚。2．岜沙人、占里人的风俗习惯具有法的特征普遍性痕迹。作为国家意志的法，其表现的形式是多方面的，可以是法，也可以表现为政策、甚至风俗习惯等。在岜沙人、占里人的心灵世界里习惯时刻调整和维系着他们之间的社会关系，其调整的深度和有效性甚至在一定范围内强于国家法。习惯根植于他们的内心，并且得到了很好的实施，社会秩序自然地维系与调整。3．岜沙人、占里人的风俗习惯具有法的特征，以设定权利和义务的方式来调整村民与大自然之间的关系。村规民约设定，对树木的栽种和对擅自滥伐树木的惩罚，都有严格的程序和措施，保证习惯得以完整的实现。以求达到保护环境，维系生态可持速发展的目的。不容讳言，尽管岜沙人、占里人对树木崇拜的风俗习惯具有法的某些特征，在一定范围内，一定程度上，承载着法的功能和作用，岜沙人、占里人对树木崇拜的风俗习惯，是人们约定俗成的，是当地村民共同意志的体现，并且主要依靠口头传播和继承，与他们的祖先、与他们的日常生活息息相关。在岜沙人、占里人的心目中，尽管从效力上而言，风俗习惯、村规民约没有神话传说和现行法律那样高效力，但在他们的实际生活中，法律制度在一定程度上却远远不及风俗习惯、村规民约在他们心目中的地位和作用。甚至还包括当法律存在漏洞或者意思不清晰时，习惯就可以作为来帮助人们找到解决问题的最适当方法。正如德国法学家阿图尔·考夫曼所说:“什么使得一种风俗习惯能成为习惯法?不是原始上的可强制性以及长时间的规律行使，而是相关规定的社会伦理内容，是针对共同福祉的。”［3］但风俗习惯、村规民约毕竟不是习惯法，更不是完整意义上的法。这就客观上要求我们，在社会管理过程中，不能将习惯的积极合理的因素、因子视同政策和法律，更不能代替法律。当然，我们对岜沙人、占里人对树木崇拜的风俗习惯的认识和理解是非常肤浅的，也存在不断认识、挖掘、整理的过程。
四、岜沙人、占里人的风俗习惯已经成为守护
对当地自然生态环境的强制性规范从历史上看，无论是岜沙人、占里人，包括其他少数民族在贵州这块神秘的土地上生产、生活，形成了完全符合当地自然生态环境的风俗习惯，对水土的保持及气候的调节有着积极的作用，非常有效的抵御和防范了自然灾害的发生，确保了自然生态环境的可持速发展。他们通过习惯有效的解决内部成员之间的冲突和纠纷。正因为如此，岜沙人、占里人尊重、崇拜树木，禁止砍伐树木的习惯，特别是禁止滥伐树木，普遍融入县政府的经济发展规划、林业发展规划及新型农村建设规划等等规范性、制度性、强制性措施和手段的制定。在当地绝大多数村规民约的制定，尽管侧重面不一样，都将禁止砍伐树木作为村规民约的核心，形成全方位、多层面的保护自然生态资源管理格局。由于岜沙苗寨、占里侗寨独特的自然生活习惯以及天然的立体生态环境，近年来，吸引了各类有识之士的目光。当今的岜沙苗寨、占里侗寨已经成为贵州的一张旅游名片，占里侗寨还入选“2013年中国最美田园”的美誉，是贵州省人民政府确定的重点保护民族村寨，特别是岜沙苗寨，被誉为苗族文化的“活化石”和“生态博物馆”，已经成为贵州独特的旅游资源，是人们到“多彩贵州”旅游的非常向往的必到之处。随着旅游业的全面发展，岜沙人、占里人以传统农业为主要生产方式的生活节奏也随之发生了一些细微的变化。他们表演和展示自己的民族服饰、生活习俗，打理着以家庭为主要特色的“农家乐”，迎接来自四面八方的客人。发展原生态旅游，成为他们致富奔小康的重要的路径之一。可以预见，原汁原味的岜沙苗寨、占里侗寨的民族习惯，已经成为日益兴旺的原生态旅游的主打产品。随着旅游产业的提升，必然会引爆上下游民族文化产业的蓬勃发展，也将超常规的为当地经济发展预留了巨大的发展空间。人类社会文明发展的历史告诉我们，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、占里侗寨的民族习惯是多彩贵州、神秘贵州的一朵奇葩，表现为生产和生活中人们共同信守的行为准则，对当今社会秩序的维护、自然环境保护等具有积极的推动作用。
五、建立奖励补偿保护
2公路交通工程建设中的环境保护措施
2.1合理选择路线，精心设计
要减少公路工程建设对于环境破坏的一个最有效的方式就是选择相对合理的路线，在路线选择的时候要远离那些环境比较敏感的地区，包含多个方面:像气候、水资源、野生动物的栖息地等等。公路路线在经过那些植被比较茂密、动物种类比较多的路段的时候，就要尽量减少公路对于主河道的侵占以及对于周围植被的破坏。进行路线设计为了减少工程建设对于地形和植被的破坏，减少对自然水系产生的影响，就要把传统的定线方式改变，这样不但能够更好的提高定线的效率，还能使线路的布设跟沿线的地形吻合，减少断背曲线等不良路线。在纵面设计的时候，要在平面线位的配合下进行因势利导，不能过分的追求高指标，要减少大填大挖的现象出现，这样就能减少对自然植被所产生的毁坏。对于湿地、水源地等对生态环境起到重要作用的特殊地段，在进行路线设计的时候要尽量选择绕行。那些不能避开的，就要选择影响最小的路线，采用合理的措施减少环境破坏。公路建设在一定程度上破坏了山区或者丘陵地带原有的自然稳定性，因为开挖问题就可能导致应力释放引发坡度滑动。当前很多设计都很少考虑到应力释放问题，只做了一些简单的地质勘探工作，在出现滑坡问题之后的治理费用要比之前避免滑坡的费用要高出很多。此外，还要重视公路排水设计问题，因为排水设计不到位不但会影响公路本身的使用，还会对环境产生破坏，出现冲刷原地表的现象。
2.2施工过程中的环境保护措施
2.2.1减少噪声污染的措施
为了减少公路工程施工过程中可能产生的噪声污染，就要注重对公路施工机械的保养问题，保证机械有足够的来减少噪声。对于施工路段在居民住宅区的距离小于150m的情况，要限制施工的时间，也可以对施工的时间进行调整，减少施工噪声对于居民生活的干扰。为了进一步强化施工工人的劳动保护，要实施轮班机械操作制度，减少大范围接触高分贝噪声的时间。而对于那些在噪声周围工作时间比较长的工人，发放相应的耳塞等保护工具让他们进行自我保护。除此之外，还可以设置相应的公路防噪声屏障，把金属、轻型符合材料等多种材料结合在一起。
2.2.2减少大气污染的措施
为了防范公路工程施工过程中可能产生的大气污染，就要在施工过程中定时进行洒水降尘工作，在粉尘材料运输的时候要有遮挡措施。料场与搅拌站要设立在比较空旷的地区，在距离两百米的范围之内不能出现集中的学校或者居民区等等。在进行沥青路面施工的时候，沥青材料搅拌厂要设置在学校或者居民区等环境敏感地点之外的风向处，这样为生产提供了方便的同时，也符合卫生方面的要求，此外，还要进一步提高爆破技术，可以采用合理的爆破器材以及装药方法，强化公路施工现场的管理，通过对施工人员进行施工作业安排、技术交底与指导，制定相应的规章制度，从而减少爆破所产生的粉尘污染。
2.2.3减少水污染的措施
为了减少公路施工带来的水污染，以路边沟的路边水污染为例，要把路面的水跟农作物灌溉的水分开，可以在公路沿线设置一部分集水池，把公路路面水导入到这些水池中进行净化处理，经过处理达标之后排入到相应的污水处理系统。
海洋工程与海洋环境相互作用随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国，特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益，精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进行各类工程建设，在目前科技日益发展的情况下，工程建设的规模日益巨大，这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展，海洋环境的日益恶化，海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要，针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。
在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。
一、海洋环境特征
对各类污染物的作用机理和规律研究以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。
此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。
用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。
在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型为基础，针对水温和盐度分层流的流动特性，考虑浮力对紊动的影响，建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k－（单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。
在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。
针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N—S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。
在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。
应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。
能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，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结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。
二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。
90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平台，1989年风暴潮损失超6亿元，1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等）。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。
在我国北方海域（渤海和北黄海），冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。
我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物（海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等）发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。
近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。
以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的，如近海环境地震危险性分析，设计地震动参数和频谱特性，强震海底多维地震动及其空间分布规律，地震波传播特性及地震动输入机理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验；核电站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用，码头及护岸建筑物地震稳定性；海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。
海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。
因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。
人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。
由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。
随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。
关键词:阳离子聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺反相微乳液聚合污泥脱水
1聚丙烯酰胺概述
聚丙烯酰胺主要用于造纸工业、三次采油、水处理、固液分离、污泥脱水和体系增稠,随着聚合技术的发展,聚丙烯酰胺已由最初干粉(胶体)发展成为现在的干粉、胶乳和微胶乳三种形式。八十年代获得工业化生产的聚丙烯酰胺胶乳产品,其发展速度相当快,在欧美发达国家,其生产规模占已聚丙烯酰胺总量的70~80%。九十年展的聚丙烯酰胺微胶乳仍处于试验阶段,许多技术问题仍有待解决,近几年的研究极为活跃,可以预计在不久的将来聚丙烯酰胺微胶乳产品将实现工业化生产。
我国为数众多的企业生产聚丙烯酰胺干粉,有些科研单位曾经试制过胶乳产品,但产品主要性能指标如固含量和稳定性方面与国外先进水平差距较大,难以与干粉产品竞争,而微胶乳产品则处于实验研究阶段。
随着三次采油、废水处理和功能性造纸添加剂等行业的技术进步,对聚丙烯酰胺的需求量大幅度增加。聚丙烯酰胺干粉产品具有生产技术简单且产品分子量高的特点,在使用过程中存在着溶解时间长和易受搅拌剪切降解,需配备专门的干粉溶解装置等弊端,且在生产和使用过程中易产生粉尘飞扬,危害操作者身体健康和对环境造成污染。胶乳产品具有溶解速度快和使用方便的特点,受到了用户的欢迎,但由于胶乳产品系聚丙烯酰胺微小胶粒悬浮在油相中的热力学不稳定物系,长期放置易发生分层现象。而近十年来发展起来的聚丙烯酰胺微胶乳是透明或半透明的油水双连续相体系,具有高度稳定性,但丙烯酰胺反相微乳液的形成条件严格,微胶乳产品存在分子量较低和乳化剂含量过高的缺点。
2阳离子聚丙烯酰胺
阳离子聚丙烯酰胺是近几年发展最快的品种,在西方发达国家其年增长率为5~10%,已占聚丙烯酰胺总产量的60%以上。我国的情况比较特殊,阴离子聚丙烯酰胺占总产量的90%以上,主要用于石油开采,阳离子聚丙烯酰胺产量很小而且生产企业规模也很小,几乎没有形成一定规模的生产装置。随着水处理行业的飞速发展,对阳离子聚丙烯酰胺需求高速增长,相信国内阳离子聚丙烯酰胺将会在近几年有一个较大的发展。
阳离子聚丙烯酰胺主要包括以下三种:低分子量聚胺类、丙烯酰胺与阳离子单体共聚类和非离子聚丙烯酰胺改性类。聚胺类包括聚乙烯亚胺、聚乙烯咪唑啉、胺—表氯醇缩合物及其改进产品,这类产品电荷密度高但分子量低,主要用于功能性造纸添加剂、石油开采和化妆品等行业,很少用于污泥脱水。丙烯酰胺与阳离子单体共聚类阳离子聚合物产量最大,阳离子单体主要指(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和二甲基二烯丙基氯化胺(DMDAC),其中P(AM—DMC)产品分子量较高,阳离子度0~100%之间可调,粉状阳离子聚丙烯酰胺几乎全部属于此类结构,我国用于污泥脱水的粉状阳离子聚丙烯酰胺亦属于此类,产品分子量400~600万,阳离子度30~50%,其主要问题在于DMC需要进口,价格昂贵,导致生产成本较高。对于P(AM—DMDAC)而言,由于DMDAC单体空间位阻较大,聚合活性差,很难制备分子量和阳离子度都令人满意的产品,所以用于污泥脱水的不多,而且DMDAC吸水性极强,该类产品通常为液状。非离子聚丙烯酰胺的酰胺基可与多种试剂反应,其中与甲醛二甲胺反应可生成叔胺结构聚合物,进一步季胺化生成季胺盐。由于聚丙烯酰胺水溶液的粘度非常大,通常600~800万分子量时2%浓度已很粘稠,这就给水溶液反应带来困难,由于PAM浓度很低,导致阳离子度通常不会超过10%且残余甲醛浓度较高。对于污泥中有机质含量不高的县级污水处理厂而言,低成本的非离子聚丙烯酰胺Mannich变性产品是适用的。
3丙烯酰胺微乳液聚合技术进展
水溶性单体的聚合分为水溶液聚合、反相乳液聚合和反相微乳液聚合,水溶性单体包括(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铵、AMPS、二甲基二烯丙基氯化铵等。我国主要采用水溶液聚合技术,产品以干粉形式供应。反相乳液聚合是六十年展起来的一种新型乳液聚合技术,八十年代取得了较大进展,其中聚丙烯酰胺胶乳系列产品已获得大规模工业化生产。反相微乳液聚合的研究始于八十年代,法国科学家FrancoiseCandau在该领域进行了卓有成效的研究。我国天津大学哈润华等也对微乳液聚合的动力学进行了研究,目前微乳液聚合的研究主要集中在微乳液的结构和丙烯酰胺的反相微乳液聚合机理上,业已取得的成果为:
(1)微乳液的结构和特性
目前对微乳液结构的认识仍然存在着许多不同的观点,如CandauF的双连续相模型、Friberg的增溶胶束模型、Scriven的三维周期性网络模型、Lindman的界面松散态聚集体模型等,许多模型都能解释微乳液的某些性质,但都存在一定的缺陷。但对以下结论是认同的,即微乳液是一种各向同性的热力学稳定体系但它是分子异相体系,水相和油相在亚微观水平上是分离的,并显示出各自的特性。微乳液的液滴直径为8~80nm,因而是透明或半透明的,有利于进行光化学聚合。
正相微乳液只有在较高的表面活性剂/单体比例下在很窄的表面活性剂浓度范围内才能形成并且通常需要使用助乳化剂;而反相微乳液则较易形成,因为极性单体在体系中往往充当助乳化剂,因此丙烯酰胺的反相微乳液聚合更易获得工业化生产。
(2)丙烯酰胺的反相微乳液聚合
CandauF首先以甲苯为油相,琥珀酸双(2-乙基己酯)磺酸钠为乳化剂制备了丙烯酰胺反相微乳液,并用AIBN和过硫酸钾两种不同的引发剂引发AAm聚合,建立了反应动力学模型,其后又将Beerbower-Hill提出的内聚能比观点推广应用于微乳液体系的乳化剂选择上,取得了较好效果。
微乳液聚合具有极快的聚合速率,通常在100min内转化率可达90%以上,在反应最初的几分钟内聚合速率就达到一个最大值,随后,通常在聚合转化率为20~30%时,聚合速率开始下降。在第二阶段中,聚合速率下降的趋势在某一转化率处变缓,而这个转化率的值随反应温度的升高而增大。
微乳液聚合的分子量与引发剂浓度的关系不大,聚合后体系含有两类粒子,一类是直径小于50nm的聚合物乳胶粒,另一种是直径在3nm左右的AOT胶束,乳胶粒中的聚合物分子数很少(1~17条),分子量很高(106~107)。
聚丙烯酰胺微胶乳的实用合成技术要想获得工业化生产,必须解决以下几个问题:一是通常认为反相微胶乳聚合物的分子量不会太高,应研究如何提高微胶乳分子量的问题,第二是微乳液聚合的乳化剂浓度通常为很高,进一步降低乳化剂浓度有利于降低生产成本,第三是乳化剂的选择多是经验或半经验的,应研究如何有目的的选择或合成确切结构的乳化剂的问题。
4絮凝与污泥调质处理
絮凝是通过有机高分子絮凝剂对悬浮液(或胶体)中细小颗粒的电中和和吸附架桥使其脱稳的过程,有机高分子絮凝剂必须具有较高的相对分子量和线性结构以及适度的电荷密度,其分子结构、离子形态、强度和分布、分子量和分布及支化程度等都会对絮凝效果产生影响,针对给定悬浮液特点合成确切结构的絮凝剂,使絮凝剂产品形成系列化是科研工作者共同的任务。
城市污水处理厂污泥脱水调质处理是有机高分子絮凝剂应用的重要方面,污泥分为生污泥(初沉污泥和剩余污泥)和消化污泥,应根据污泥的种类和性质选择有机高分子絮凝剂。污泥中VSS/SS(SS中有机物比例)较高时,应尽量选用阳离子度高的絮凝剂,并增加絮凝剂投加量;污泥中SS浓度高时,应选用高分子量的絮凝剂,SS浓度低时,可选用分子量较低的絮凝剂;污泥PH高时(消化污泥),应选用官能团为季铵盐结构的絮凝剂,pH低时,叔胺和季铵盐结构的絮凝剂均可使用。
5我们的工作
作者进十年来一直从事水溶性聚合物的研究工作,先后承担了多项国家“863”、国家重点科技攻关和山东省重点科技攻关项目,其中超高分子量聚丙烯酰胺干粉产品分子量达到2500万,水溶时间为30分钟。近年来我们对丙烯酰胺类水溶性单体反相乳液聚合和微乳液聚合进行了深入研究,提出了水溶性单体反相准微乳液聚合新工艺,该工艺具有乳液聚合的特点,即产品分子量高和乳化剂含量低,同时兼有微乳液聚合的特点,即聚合速度快和产品高度稳定。并且在国际上首次实现聚丙烯酰胺微胶乳工业化生产,由于采用了先进独体的聚合技术,微胶乳产品具有很高的分子量和极窄的分子量分布、极快的溶解速度和无不溶物的特点。聚丙烯酰胺微胶乳产品主要技术指标如下:
产品外观:透明或半透明微胶乳固含量≥30%分子量:800~1500万
水溶时间:3分钟乳化剂含量≤12%(以丙烯酰胺计)。
