可持續(xù)發(fā)展條件下的生態(tài)環(huán)境修復
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摘要近年來,人們在污染環(huán)境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上,進一步提出了生態(tài)修復的理念,并對其概念、內涵、原理、產業(yè)化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索,試圖以生態(tài)學的原理和方法,在污染環(huán)境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發(fā)展,從而達到可持續(xù)發(fā)展……
關鍵詞生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展環(huán)境修復
文章編號1008-5807(2011)02-153-01
隨著地球上人口的劇增和工農業(yè)生產的迅速發(fā)展,特別是工業(yè)革命以來,人類對自然資源需求水平不斷提高,生產強度日益加大,有毒、有害廢氣物質不斷的輸入環(huán)境,遠遠超過了環(huán)境的自凈能力而導致環(huán)境污染日益嚴重。為了解決人類面臨的這個重大問題,對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛,許多技術已相當成熟并被廣泛應用。
對于污染土壤及地下水的之力來說,由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復周期長等區(qū)別與大氣和地表水體污染的特點,其修復問題已成為環(huán)境科學研究日益活躍的領域,同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復和化學修復領域進行了有益探索,形成了一些實用技術,但這些修復方法往往會破壞場地結構、造成二次污染,對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應用。為此,近年來,人們在污染環(huán)境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上,進一步提出了生態(tài)修復的理念,并對其概念、內涵、原理、產業(yè)化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索,試圖以生態(tài)學的原理和方法,在污染環(huán)境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發(fā)展,從而達到可持續(xù)發(fā)展。
一、生物修復—生態(tài)修復的基礎
生物修復是對污染環(huán)境實施修復、之力的最為重要的技術之一,是正在發(fā)展中的技術,是生態(tài)修復的基礎。
目前被廣泛認同的生物修復定義,是指微生物催化降解有機污染物,從而修復被污染環(huán)境或消除環(huán)境中的污染物的一個受控或自發(fā)進行的過程,這是狹義的定義。
除了微生物修復外,植物修復、動物修復乃至酶學修復等方式的出現,賦予了生物修復更廣泛的內涵,即生物修復是指利用細菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物,甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環(huán)境中結合態(tài),通過改變污染物的化學或物理特性二影響其在環(huán)境中的遷移、轉化和降解速率。
目前使用最廣、最有效的生物修復技術仍是微生物修復。
二、物理與化學修復—生態(tài)修復的構成要素
從修復原理來看,物理修復與化學修復是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環(huán)境要素,根據污染物的理性性質,通過機械分離、蒸發(fā)、點解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學反應,使環(huán)境中污染物被清除或轉化為無害物質。通常,為了節(jié)省環(huán)境治理的成本,物理修復或化學修復往作為生物修復的前處理階段,近年來根式作為生態(tài)修復的構成要素。無論是環(huán)境要素或生態(tài)因子,還是工程措施,對于修復生物的生命活動來說,是非常重要的影響要素。若將它們有機的結合起來,使環(huán)境條件和生態(tài)因子在有利于生物生活的同時,也有利于污染物的去除或轉化,將極大地提高生物修復或植物修復的效率,這一點對于生態(tài)修復來說是至關重要的。
物理與化學修復措施與生物修復的結合,是生態(tài)修復必不可少的構成要素,其利用的是否直接關系到生態(tài)修復的有效性和成敗。在實際的修復過程中,把物理修復、化學修復措施更好地與生物修復結合起來,才能形成有效的生態(tài)修復技術。
三、植物修復—生態(tài)修復的基本形式
植物修復這一概念大約是1980年代前期提出來的,其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環(huán)境中多余的重金屬。
目前,植物修復這一技術已經涵蓋了污染環(huán)境治理的各個方面,如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內空氣的凈化;池塘中水生植物通過對氮、磷等營養(yǎng)物質的利用而對富營養(yǎng)化水體的凈化;污染土壤及水體中無機污染物的去除及有機污染物的講解等。
在污染環(huán)境治理中,從形式上來看,似乎主要是植物在起作用,但實際上植物修復過程中,往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學因素(這些因素可以部分人為調控)等在共同起作用。因而,總的來說,植物修復幾乎包括了生態(tài)修復的所有機制,是生態(tài)修復的基本形式。
利用植物對重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur,多環(huán)芳徑,石油,化學農藥,有機氯溶劑如TCE,廢棄炸藥如TNT等的修復研究均有報道。
四、污染環(huán)境修復標準—生態(tài)修復評判基礎
污染環(huán)境修復標準是指唄技術和法規(guī)所確定、確立的環(huán)境清潔水平,通過生態(tài)修復或利用各種清潔技術手段,使環(huán)境中污染物的濃度降低到對人體健康和生態(tài)系統(tǒng)不構成威脅的、技術和法規(guī)可接受的水平。
近年來,污染環(huán)境的修復一直是熱點領域。然而,污染環(huán)境修復標準的制定遠遠落后于修復方法的研究,這就很難說清楚環(huán)境修復到什么程度才可以認為是清潔的。
在世界范圍內,污染土壤修復標準是一個較新的領域,一些發(fā)達國家也是剛剛制定玩土壤修復標準。從總體上來看,各國土壤環(huán)境質量標準的建立工作,均大大滯后于其大氣、水環(huán)境質量標準的建立工作;各國污染土壤修復標準的建立工作,又大大滯后于去土壤環(huán)境質量標準的監(jiān)理工作。
關鍵詞生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展環(huán)境修復
文章編號1008-5807(2011)02-153-01
隨著地球上人口的劇增和工農業(yè)生產的迅速發(fā)展,特別是工業(yè)革命以來,人類對自然資源需求水平不斷提高,生產強度日益加大,有毒、有害廢氣物質不斷的輸入環(huán)境,遠遠超過了環(huán)境的自凈能力而導致環(huán)境污染日益嚴重。為了解決人類面臨的這個重大問題,對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛,許多技術已相當成熟并被廣泛應用。
對于污染土壤及地下水的之力來說,由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復周期長等區(qū)別與大氣和地表水體污染的特點,其修復問題已成為環(huán)境科學研究日益活躍的領域,同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復和化學修復領域進行了有益探索,形成了一些實用技術,但這些修復方法往往會破壞場地結構、造成二次污染,對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應用。為此,近年來,人們在污染環(huán)境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上,進一步提出了生態(tài)修復的理念,并對其概念、內涵、原理、產業(yè)化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索,試圖以生態(tài)學的原理和方法,在污染環(huán)境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發(fā)展,從而達到可持續(xù)發(fā)展。
一、生物修復—生態(tài)修復的基礎
生物修復是對污染環(huán)境實施修復、之力的最為重要的技術之一,是正在發(fā)展中的技術,是生態(tài)修復的基礎。
目前被廣泛認同的生物修復定義,是指微生物催化降解有機污染物,從而修復被污染環(huán)境或消除環(huán)境中的污染物的一個受控或自發(fā)進行的過程,這是狹義的定義。
除了微生物修復外,植物修復、動物修復乃至酶學修復等方式的出現,賦予了生物修復更廣泛的內涵,即生物修復是指利用細菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物,甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環(huán)境中結合態(tài),通過改變污染物的化學或物理特性二影響其在環(huán)境中的遷移、轉化和降解速率。
目前使用最廣、最有效的生物修復技術仍是微生物修復。
二、物理與化學修復—生態(tài)修復的構成要素
從修復原理來看,物理修復與化學修復是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環(huán)境要素,根據污染物的理性性質,通過機械分離、蒸發(fā)、點解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學反應,使環(huán)境中污染物被清除或轉化為無害物質。通常,為了節(jié)省環(huán)境治理的成本,物理修復或化學修復往作為生物修復的前處理階段,近年來根式作為生態(tài)修復的構成要素。無論是環(huán)境要素或生態(tài)因子,還是工程措施,對于修復生物的生命活動來說,是非常重要的影響要素。若將它們有機的結合起來,使環(huán)境條件和生態(tài)因子在有利于生物生活的同時,也有利于污染物的去除或轉化,將極大地提高生物修復或植物修復的效率,這一點對于生態(tài)修復來說是至關重要的。
物理與化學修復措施與生物修復的結合,是生態(tài)修復必不可少的構成要素,其利用的是否直接關系到生態(tài)修復的有效性和成敗。在實際的修復過程中,把物理修復、化學修復措施更好地與生物修復結合起來,才能形成有效的生態(tài)修復技術。
三、植物修復—生態(tài)修復的基本形式
植物修復這一概念大約是1980年代前期提出來的,其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環(huán)境中多余的重金屬。
目前,植物修復這一技術已經涵蓋了污染環(huán)境治理的各個方面,如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內空氣的凈化;池塘中水生植物通過對氮、磷等營養(yǎng)物質的利用而對富營養(yǎng)化水體的凈化;污染土壤及水體中無機污染物的去除及有機污染物的講解等。
在污染環(huán)境治理中,從形式上來看,似乎主要是植物在起作用,但實際上植物修復過程中,往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學因素(這些因素可以部分人為調控)等在共同起作用。因而,總的來說,植物修復幾乎包括了生態(tài)修復的所有機制,是生態(tài)修復的基本形式。
利用植物對重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur,多環(huán)芳徑,石油,化學農藥,有機氯溶劑如TCE,廢棄炸藥如TNT等的修復研究均有報道。
四、污染環(huán)境修復標準—生態(tài)修復評判基礎
污染環(huán)境修復標準是指唄技術和法規(guī)所確定、確立的環(huán)境清潔水平,通過生態(tài)修復或利用各種清潔技術手段,使環(huán)境中污染物的濃度降低到對人體健康和生態(tài)系統(tǒng)不構成威脅的、技術和法規(guī)可接受的水平。
近年來,污染環(huán)境的修復一直是熱點領域。然而,污染環(huán)境修復標準的制定遠遠落后于修復方法的研究,這就很難說清楚環(huán)境修復到什么程度才可以認為是清潔的。
在世界范圍內,污染土壤修復標準是一個較新的領域,一些發(fā)達國家也是剛剛制定玩土壤修復標準。從總體上來看,各國土壤環(huán)境質量標準的建立工作,均大大滯后于其大氣、水環(huán)境質量標準的建立工作;各國污染土壤修復標準的建立工作,又大大滯后于去土壤環(huán)境質量標準的監(jiān)理工作。