可持續(xù)發(fā)展條件下的生態(tài)環(huán)境修復(fù)
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摘要近年來(lái),人們?cè)谖廴经h(huán)境的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)甚至生物修復(fù)取得一定成功的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了生態(tài)修復(fù)的理念,并對(duì)其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進(jìn)行了理論上的探索和實(shí)踐上應(yīng)用的探索,試圖以生態(tài)學(xué)的原理和方法,在污染環(huán)境的修復(fù)和治理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展,從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展……
關(guān)鍵詞生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展環(huán)境修復(fù)
文章編號(hào)1008-5807(2011)02-153-01
隨著地球上人口的劇增和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,特別是工業(yè)革命以來(lái),人類對(duì)自然資源需求水平不斷提高,生產(chǎn)強(qiáng)度日益加大,有毒、有害廢氣物質(zhì)不斷的輸入環(huán)境,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了環(huán)境的自凈能力而導(dǎo)致環(huán)境污染日益嚴(yán)重。為了解決人類面臨的這個(gè)重大問(wèn)題,對(duì)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(shù)已相當(dāng)成熟并被廣泛應(yīng)用。
對(duì)于污染土壤及地下水的之力來(lái)說(shuō),由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復(fù)周期長(zhǎng)等區(qū)別與大氣和地表水體污染的特點(diǎn),其修復(fù)問(wèn)題已成為環(huán)境科學(xué)研究日益活躍的領(lǐng)域,同時(shí)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(fù)和化學(xué)修復(fù)領(lǐng)域進(jìn)行了有益探索,形成了一些實(shí)用技術(shù),但這些修復(fù)方法往往會(huì)破壞場(chǎng)地結(jié)構(gòu)、造成二次污染,對(duì)于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應(yīng)用。為此,近年來(lái),人們?cè)谖廴经h(huán)境的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)甚至生物修復(fù)取得一定成功的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了生態(tài)修復(fù)的理念,并對(duì)其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進(jìn)行了理論上的探索和實(shí)踐上應(yīng)用的探索,試圖以生態(tài)學(xué)的原理和方法,在污染環(huán)境的修復(fù)和治理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展,從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。
一、生物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)
生物修復(fù)是對(duì)污染環(huán)境實(shí)施修復(fù)、之力的最為重要的技術(shù)之一,是正在發(fā)展中的技術(shù),是生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)。
目前被廣泛認(rèn)同的生物修復(fù)定義,是指微生物催化降解有機(jī)污染物,從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中的污染物的一個(gè)受控或自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程,這是狹義的定義。
除了微生物修復(fù)外,植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)乃至酶學(xué)修復(fù)等方式的出現(xiàn),賦予了生物修復(fù)更廣泛的內(nèi)涵,即生物修復(fù)是指利用細(xì)菌和真菌等微生物、蚯蚓等動(dòng)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(jī)污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環(huán)境中結(jié)合態(tài),通過(guò)改變污染物的化學(xué)或物理特性二影響其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和降解速率。
目前使用最廣、最有效的生物修復(fù)技術(shù)仍是微生物修復(fù)。
二、物理與化學(xué)修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素
從修復(fù)原理來(lái)看,物理修復(fù)與化學(xué)修復(fù)是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環(huán)境要素,根據(jù)污染物的理性性質(zhì),通過(guò)機(jī)械分離、蒸發(fā)、點(diǎn)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(xué)反應(yīng),使環(huán)境中污染物被清除或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。通常,為了節(jié)省環(huán)境治理的成本,物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)往作為生物修復(fù)的前處理階段,近年來(lái)根式作為生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素。無(wú)論是環(huán)境要素或生態(tài)因子,還是工程措施,對(duì)于修復(fù)生物的生命活動(dòng)來(lái)說(shuō),是非常重要的影響要素。若將它們有機(jī)的結(jié)合起來(lái),使環(huán)境條件和生態(tài)因子在有利于生物生活的同時(shí),也有利于污染物的去除或轉(zhuǎn)化,將極大地提高生物修復(fù)或植物修復(fù)的效率,這一點(diǎn)對(duì)于生態(tài)修復(fù)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。
物理與化學(xué)修復(fù)措施與生物修復(fù)的結(jié)合,是生態(tài)修復(fù)必不可少的構(gòu)成要素,其利用的是否直接關(guān)系到生態(tài)修復(fù)的有效性和成敗。在實(shí)際的修復(fù)過(guò)程中,把物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)措施更好地與生物修復(fù)結(jié)合起來(lái),才能形成有效的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。
三、植物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基本形式
植物修復(fù)這一概念大約是1980年代前期提出來(lái)的,其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來(lái)去除污染環(huán)境中多余的重金屬。
目前,植物修復(fù)這一技術(shù)已經(jīng)涵蓋了污染環(huán)境治理的各個(gè)方面,如城市樹(shù)木、草坪乃至花卉植物對(duì)大氣或室內(nèi)空氣的凈化;池塘中水生植物通過(guò)對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用而對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的凈化;污染土壤及水體中無(wú)機(jī)污染物的去除及有機(jī)污染物的講解等。
在污染環(huán)境治理中,從形式上來(lái)看,似乎主要是植物在起作用,但實(shí)際上植物修復(fù)過(guò)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(xué)因素(這些因素可以部分人為調(diào)控)等在共同起作用。因而,總的來(lái)說(shuō),植物修復(fù)幾乎包括了生態(tài)修復(fù)的所有機(jī)制,是生態(tài)修復(fù)的基本形式。
利用植物對(duì)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(xué)農(nóng)藥,有機(jī)氯溶劑如TCE,廢棄炸藥如TNT等的修復(fù)研究均有報(bào)道。
四、污染環(huán)境修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)—生態(tài)修復(fù)評(píng)判基礎(chǔ)
污染環(huán)境修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)是指唄技術(shù)和法規(guī)所確定、確立的環(huán)境清潔水平,通過(guò)生態(tài)修復(fù)或利用各種清潔技術(shù)手段,使環(huán)境中污染物的濃度降低到對(duì)人體健康和生態(tài)系統(tǒng)不構(gòu)成威脅的、技術(shù)和法規(guī)可接受的水平。
近年來(lái),污染環(huán)境的修復(fù)一直是熱點(diǎn)領(lǐng)域。然而,污染環(huán)境修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的制定遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于修復(fù)方法的研究,這就很難說(shuō)清楚環(huán)境修復(fù)到什么程度才可以認(rèn)為是清潔的。
在世界范圍內(nèi),污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)較新的領(lǐng)域,一些發(fā)達(dá)國(guó)家也是剛剛制定玩土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。從總體上來(lái)看,各國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立工作,均大大滯后于其大氣、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立工作;各國(guó)污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的建立工作,又大大滯后于去土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)理工作。
關(guān)鍵詞生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展環(huán)境修復(fù)
文章編號(hào)1008-5807(2011)02-153-01
隨著地球上人口的劇增和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,特別是工業(yè)革命以來(lái),人類對(duì)自然資源需求水平不斷提高,生產(chǎn)強(qiáng)度日益加大,有毒、有害廢氣物質(zhì)不斷的輸入環(huán)境,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了環(huán)境的自凈能力而導(dǎo)致環(huán)境污染日益嚴(yán)重。為了解決人類面臨的這個(gè)重大問(wèn)題,對(duì)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(shù)已相當(dāng)成熟并被廣泛應(yīng)用。
對(duì)于污染土壤及地下水的之力來(lái)說(shuō),由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復(fù)周期長(zhǎng)等區(qū)別與大氣和地表水體污染的特點(diǎn),其修復(fù)問(wèn)題已成為環(huán)境科學(xué)研究日益活躍的領(lǐng)域,同時(shí)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(fù)和化學(xué)修復(fù)領(lǐng)域進(jìn)行了有益探索,形成了一些實(shí)用技術(shù),但這些修復(fù)方法往往會(huì)破壞場(chǎng)地結(jié)構(gòu)、造成二次污染,對(duì)于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應(yīng)用。為此,近年來(lái),人們?cè)谖廴经h(huán)境的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)甚至生物修復(fù)取得一定成功的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了生態(tài)修復(fù)的理念,并對(duì)其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進(jìn)行了理論上的探索和實(shí)踐上應(yīng)用的探索,試圖以生態(tài)學(xué)的原理和方法,在污染環(huán)境的修復(fù)和治理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展,從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。
一、生物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)
生物修復(fù)是對(duì)污染環(huán)境實(shí)施修復(fù)、之力的最為重要的技術(shù)之一,是正在發(fā)展中的技術(shù),是生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)。
目前被廣泛認(rèn)同的生物修復(fù)定義,是指微生物催化降解有機(jī)污染物,從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中的污染物的一個(gè)受控或自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程,這是狹義的定義。
除了微生物修復(fù)外,植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)乃至酶學(xué)修復(fù)等方式的出現(xiàn),賦予了生物修復(fù)更廣泛的內(nèi)涵,即生物修復(fù)是指利用細(xì)菌和真菌等微生物、蚯蚓等動(dòng)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(jī)污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環(huán)境中結(jié)合態(tài),通過(guò)改變污染物的化學(xué)或物理特性二影響其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和降解速率。
目前使用最廣、最有效的生物修復(fù)技術(shù)仍是微生物修復(fù)。
二、物理與化學(xué)修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素
從修復(fù)原理來(lái)看,物理修復(fù)與化學(xué)修復(fù)是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環(huán)境要素,根據(jù)污染物的理性性質(zhì),通過(guò)機(jī)械分離、蒸發(fā)、點(diǎn)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(xué)反應(yīng),使環(huán)境中污染物被清除或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。通常,為了節(jié)省環(huán)境治理的成本,物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)往作為生物修復(fù)的前處理階段,近年來(lái)根式作為生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素。無(wú)論是環(huán)境要素或生態(tài)因子,還是工程措施,對(duì)于修復(fù)生物的生命活動(dòng)來(lái)說(shuō),是非常重要的影響要素。若將它們有機(jī)的結(jié)合起來(lái),使環(huán)境條件和生態(tài)因子在有利于生物生活的同時(shí),也有利于污染物的去除或轉(zhuǎn)化,將極大地提高生物修復(fù)或植物修復(fù)的效率,這一點(diǎn)對(duì)于生態(tài)修復(fù)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。
物理與化學(xué)修復(fù)措施與生物修復(fù)的結(jié)合,是生態(tài)修復(fù)必不可少的構(gòu)成要素,其利用的是否直接關(guān)系到生態(tài)修復(fù)的有效性和成敗。在實(shí)際的修復(fù)過(guò)程中,把物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)措施更好地與生物修復(fù)結(jié)合起來(lái),才能形成有效的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。
三、植物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基本形式
植物修復(fù)這一概念大約是1980年代前期提出來(lái)的,其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來(lái)去除污染環(huán)境中多余的重金屬。
目前,植物修復(fù)這一技術(shù)已經(jīng)涵蓋了污染環(huán)境治理的各個(gè)方面,如城市樹(shù)木、草坪乃至花卉植物對(duì)大氣或室內(nèi)空氣的凈化;池塘中水生植物通過(guò)對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用而對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的凈化;污染土壤及水體中無(wú)機(jī)污染物的去除及有機(jī)污染物的講解等。
在污染環(huán)境治理中,從形式上來(lái)看,似乎主要是植物在起作用,但實(shí)際上植物修復(fù)過(guò)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(xué)因素(這些因素可以部分人為調(diào)控)等在共同起作用。因而,總的來(lái)說(shuō),植物修復(fù)幾乎包括了生態(tài)修復(fù)的所有機(jī)制,是生態(tài)修復(fù)的基本形式。
利用植物對(duì)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(xué)農(nóng)藥,有機(jī)氯溶劑如TCE,廢棄炸藥如TNT等的修復(fù)研究均有報(bào)道。
四、污染環(huán)境修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)—生態(tài)修復(fù)評(píng)判基礎(chǔ)
污染環(huán)境修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)是指唄技術(shù)和法規(guī)所確定、確立的環(huán)境清潔水平,通過(guò)生態(tài)修復(fù)或利用各種清潔技術(shù)手段,使環(huán)境中污染物的濃度降低到對(duì)人體健康和生態(tài)系統(tǒng)不構(gòu)成威脅的、技術(shù)和法規(guī)可接受的水平。
近年來(lái),污染環(huán)境的修復(fù)一直是熱點(diǎn)領(lǐng)域。然而,污染環(huán)境修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的制定遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于修復(fù)方法的研究,這就很難說(shuō)清楚環(huán)境修復(fù)到什么程度才可以認(rèn)為是清潔的。
在世界范圍內(nèi),污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)較新的領(lǐng)域,一些發(fā)達(dá)國(guó)家也是剛剛制定玩土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。從總體上來(lái)看,各國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立工作,均大大滯后于其大氣、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立工作;各國(guó)污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的建立工作,又大大滯后于去土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)理工作。