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导语:在地质环境论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
(一)统一规划,科学部署地质环境保护与治理工作
为统筹地质环境保护与治理工作,我们开展了地质环境问题调查,摸清了全市地质环境现状和存在的问题,并用近三年的时间先后修编完成了《焦作市矿山环境保护与治理规划(2006~2015年)》、《焦作市资源枯竭型城市矿山地质环境治理重点工程三年实施方案(2010~2012年)》、《绿色生态焦作矿山地质环境综合治理三年行动规划(2012~2014年)》、《焦作市矿山复绿行动实施方案(2013~2015年)》等规划文件。文件规划了近期和远期治理目标,提出了地质环境整治与城市功能完善、旅游发展、矿业开发、土地综合利用相结合的“一体化”综合整治的全新理念。我市通过建设游园、主题公园、经济林、高产田等方式,赋予地质环境治理区不同的功能与价值。
(二)落实资金,为矿山地质环境恢复治理提供保障
一是积极争取全国资源枯竭型城市矿山地质环境恢复治理资金。自2010年以来,我市共争取资金2.9亿元。二是积极争取全省两权价款地质环境项目治理资金。近年来,我市共争取省财政支持资金8000余万元。三是认真落实矿山地质环境治理恢复保证金管理使用制度,积极督促矿山企业缴存并及时使用矿山地质环境治理保证金。
(三)创新治理机制,发挥治理资金综合效能
一是坚持矿山地质环境治理与完善城市功能相结合,因地制宜实施项目。二是坚持矿山地质环境治理与土地整治、解决耕地灌溉条件、改善耕地质量、增加农民收入相结合。三是坚持矿山地质环境治理与旅游发展、恢复生态和改善环境相结合。四是坚持矿山地质环境治理与矿产资源开发利用保护相结合。
(四)精心组织,打造矿山地质环境治理示范工程
一是制定工作实施方案。每年年初对当年度拟实施的地质环境项目进行详细安排部署,明确责任人、责任单位、完成时限。二是健全组织领导机制。焦作市政府高度重视,成立了由主管市长任组长,市财政局、市发展改革委员会、市纪检委、市国土资源局等负责同志为成员的焦作市矿山地质环境治理恢复工作领导小组。各县(市)区政府也成立了相应的工作机构,组织协调项目实施工作。三是组建市地质环境治理项目办公室,抽调专人负责。发现施工中存在的问题和困难及时协调处理,确保各项地质环境治理工程按时、保质、保量完成,着力打造精品工程、样板工程、放心工程。
二、地质灾害防治工作措施到位
一是高度重视隐患的排查工作。每年于汛前和汛期多次组织各县(市、区)对全市范围内地质灾害隐患点进行拉网式排查,对排查出的隐患点制定应急预案和防治方案,并按照地质灾害点的基本特征、威胁对象,明确防范责任单位,实行目标责任管理。二是对全市地质灾害群测群防人员网络系统定期进行更新完善,健全地质灾害应急抢险救灾队伍。三是每年都与市气象局、省地质环境监测院签订技术服务协议,在主汛期联合开展地质灾害气象预警预报。四是在全市组织开展地质灾害应急演练工作,提高地质灾害隐患点广大群众对突发地质灾害的应急能力。
三、地质遗迹保护工作成效明显
一是强化地质遗迹资源保护工作。我们组织专家对辖区内重要地质遗迹进行调查和安全评估,对地质遗迹的危险地段实施了工程保护。二是积极推进地质遗迹保护项目实施。2010年批复的1160万元中国云台山世界地质公园典型地质遗迹保护项目基本完工。三是注重培训与信息交流。对各园区300余名管理者及导游员进行科普,通过课堂讲解和野外实地讲解培训,导游员对地质旅游讲解水平有了大幅提高,更好地发挥了科普宣传员的作用。四是加强地质公园建设管理,实现统一宣传、信息共享、互惠互利,促进各园区协调发展。
四、地质环境监测工作更加规范
1.1系统开发的目标(1)将矿山地质环境相关的空间数据和属性数据进行录入,检索,查询和更新,并利用矿山地质代价核算评价技术,实现矿山地质环境损失核算,矿山环境污染损失核算,资源损毁、损失核算等功能模块的开发。(2)利用云计算技术构建高度灵活可扩展,标准化,自动化的基础架构平台,实现资源共享,提高资源利用率,确保系统的“零”中断。(3)探索矿山地质信息技术与云平台融合方案,为解决矿山地质信息技术“孤岛”问题,积累更多经验。
1.2系统开发的原则(1)先进性原则。采用微软最新开发平台.net4.0框架进行开发,采用系统工程思想,满足系统性能可靠,易于维护的要求。并充分考虑矿山企业的业务发展和信息技术的进步空间,将业务和信息技术有效结合。(2)统一性与规范性原则。在结构上实现开放,基于业界开放式标准,在国家相关标准和行业标准的指导下,采用遵循统一、规范的信息编码和坐标系统、规范的数据精度与符号系统等。(3)可扩展性原则。系统在设计的过程中,采用标准的API接口,满足客户后续的定制需求。同时底层数据接口已经预留了扩充升级的余地,为今后系统升级奠定了基础。(4)适应性原则。为应对今后不断发展和完善的统计核算方法、调查方法和指标体系,系统采用了组合建模方式,具有广泛的适应性。(5)实用性原则。系统结构应简洁,功能方便、灵活,用户界面友好,便于操作。
1.3系统体系结构设计
1.3.1系统基础设施架构设计矿山地质环境代价核算系统是以融合基础架构(HPCloudSystemMatrix)作为基础进行设计,从逻辑上划分为3层,普通用户通过资源请求层获取资源,包括创建或者访问矿山地质环境代价核算业务系统,管理员用户通过资源请求层实现对矿山资源地质环境代价核算业务系统实例的生命周期管理,包括增加CPU、内存、硬盘空间、启动关闭实例等。当用户确定提交服务目录的资源时,云控制器会调用工作流引擎检查资源的有效性,反之,则返回错误提示资源不足。如果资源满足要求,资源交付层将会通过工作流引擎,通知资源供应层供应资源。资源供应层根据资源交付层的要求分配计算资源、网络资源以及存储资源,同时会调用相应的安装源自动完成系统的安装与部署。底层的资源管理器利用虚拟化资源层将具体的硬件资源(服务器,存储,网络)进行池化,形成服务器资源池,存储资源池和网络资源池供上层使用。资源的池化利用VMware的ESXi或者Mircosoft的HyperV以及Linux的KVM实现的,因而本设计方案支持客户多种虚拟化选择,资源的监控借助HP的InsightDynamic软件实现。
1.3.2系统逻辑业务架构设计(1)矿山地质环境损失核算。在矿产资源勘查开发利用过程中,由于采矿活动的影响而产生的地质环境变异或破坏事件,主要包括矿区地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡,含水层破坏损失补偿,地形地貌景观破坏造成的经济损失等。(2)矿山环境污染损失核算。在矿产资源开发过程中,所产生的废水、废气、废渣对环境造成损害,由此带来的经济损失。(3)水土流失损失核算。在矿产资源开发利用过程中,因施工或者开矿所产生的废石和矿渣引起土壤退化和植被破坏,造成土壤养分、水分损失等,由此带来的经济损失。
1.3.3系统空间数据库架构设计作为一个完整的矿产地质数据库系统,从业务的角度应该包含地质损害数据,未用矿产资源破坏数据,土地资源损失数据,森林生态系统破坏数据等,涵盖几乎全部进行地质环境代价核算业务技术工作数据。同时考虑到数据的易维护性和性能,将每个专题分别建库。另外,针对云平台的系统维护数据,譬如主机信息,系统资源池分配与回收信息等专门引入了一个云平台数据库进行保存。通过对整个系统进行总体分析,对数据进行层次划分,分别为基础数据层、专题代价核算数据层、专题空间数据层。基础数据层由云平台基础信息库、系统管理模块库组成,云平台基础信息库由HP云平台管理引擎自动维护和处理,主要维护数据包括云平台资源池信息,系统资源利用率信息,基础设施的生命周期信息等,系统管理模块库中主要包含用户权限信息,矿产资源信息,矿种信息,工业产值信息,人均GDP信息等;专题空间属性数据层能够对进行业务系统代价核算的成功数据进行查询,检索和保存。
2系统实现与自动化部署
2.1系统软件、硬件平台该平台采用HPCloudSystemMatrix(version7.2)作为底层资源平台,以C#作为主要开发语言实现,
2.2数据库设计
2.2.1空间数据库空间数据库存储图形数据,图形数据分为平面图形数据和遥感数据。建立平面图件库,首先利用计算机将平面图件数据栅格图形进行矢量化。平面图形数据又被拆分为3层———“图幅—层—目标”,根据地物分类和用户的实际需要,设计出相应的图层。并根据图形上不同的要素类型,将图形要素分为道路、水域、塌陷地、林(草)地、耕地、工矿用地、复垦区、地面建筑物、井下巷道、采掘工作面等10类,在矢量化过程中,将相同类别的图形要素放置在同一图层上,因此,一个平面图件被分为10个图层。遥感图像库存储的数据来源于利用遥感技术对矿山环境进行长期的动态监测获得的遥感数据,遥感数据包涵了地面物体的各种特征量,通过提取与分析这些数据实现对环境的监测与环境变化的反演,可为矿山环境管理提供直接、客观的数据支撑。
2.2.2属性数据库属性数据库主要存储矿山地质环境代价核算逻辑运算相关的数据和空间数据库中的图形上每一地物对应的若干属性数据。根据矿山地质环境代价核算的要求,设计各种表格,并规定各个数据项的类型、长度等,属性数据库具体的结构与矿山地质环境代价核算的逻辑业务关系表格一致。各数据表间通过ID号建立查询关系。
2.2.3成果数据库成果数据库主要为某地区矿产资源开发代价核算的成果数据,如:矿山地质环境损失代价核算、矿山环境污染损失代价核算、水土流失损失代价核算等。通过建设成果数据库可以系统地检查前期矿产资源开发环境影响评价工作过程中资料收集的完备性,提高下一步综合研究工作目标的清晰度,从而可以对该地区矿产资源开发的整体情况进行代价核算,为矿山地质环境保护工作奠定基础,为矿产资源开发和矿山环境的恢复治理工作提供决策依据。
2.3系统云图设计与自动化部署系统将业务处理模块部署在一台虚拟机(Min-eralApplication)上,将数据库服务器部署到另一台虚拟机(MineralDatabase)上,实现系统的自动化部署和升级。登录到云平台后,通过拖拽图标完成系统基础设施的构建,进行简单的连线与配置。通过该云图(矿产地质环境代价核算业务系统),普通用户就可以利用该云图进行自动化部署。系统自动化部署成功后,登录系统,进入各个系统模块进行相应业务的代价核算。
3系统安全设计
私有云计算安全涉及数据异地访问风险、数据存放地风险、信息管理风险、数据隔离风险、法律调查支持风险、持续发展和迁移风险等内容。结合该系统特性,云平台的安全控制方案为:(1)硬件层次上,将服务器、网络、存储采用冗余技术,保证运算平台的高可靠性,同时利用HPVC虚拟化技术来实现整个刀片的“热插拔”,提高系统的可用性。(2)在软件层次上,由于所涉及的矿业数据安全级别要求较高,将不同运行模块的数据分别建立子数据库,既确保数据的安全,又有利于数据的备份和维护。引入设置权限域和角色的方式,有效管控权限域内的数据源,根据权限隔离数据,防止误操作和越级行为,还可以采取数据加密和身份认证作为进一步的安全管控措施。(3)利用HP云平台提供的安全监控技术,实时监控平台的数据流向,记录操作日志,并定期分析数据异常,防止机密数据或信息被窃取或篡改,防止网络被恶意渗透或监听,确保系统安全稳定运行和数据安全。
4结语
环境影响评估是加强环境破坏管理,提高环境保护的重要措施,环境影响评估是指根据某一项目的建设计划或者某地区经济发展的规律,科学、全面、客观的预测该项目或者经济发展对当地环境引起的变化,从而针对性的制定环境保护措施,避免环境受到严重的破坏。环境影响评估对协调环境保护与经济发展有十分重要的意义。在矿山开采中,通过地质环境影响评估,能有效地避免矿产资源开发造成的环境污染现象,矿山地质环境影响评估是根据矿山地质环境现状,对其存在的问题、危害程度、发展趋势进行评估,从而制定相应的矿山地质环境保护措施。由此可见,矿山地质环境评估工作对矿山资源开采有十分重要的作用。
2矿山地质环境影响评估的主要内容
矿山地质环境影响评估的主要内容有:评估采矿活动对水环境、水资源造成的影响,如地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等;评估采矿活动引起的山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝和地面塌陷等地质灾害程度;评估采矿活动对土石环境、土地资源造成的影响,如土石污染、土地沙漠化、土地利用情况改变等;评估采矿活动对重要工程设施、自然环境等造成的影响;评估矿山工程及设施可能受到的地质灾害;根据各项评估结果,制定相应的环境治理措施及矿山土地恢复方案。
3矿山地质环境影响评估技术
3.1矿山地质环境现状评估
在进行矿山地质环境影响评估时,要对矿区存在的土地资源破坏、山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等各种地质问题进行详细的调查,分析这些地质问题的危害程度、发展趋势。在评估矿山地质环境现状时,要充分掌握当地的气象条件、地形地貌、水文环境、地质构造、地层岩性等相关资料,从而对矿区的地质环境问题种类、特征、规模、发展趋势进行评估,并分析相邻矿山在采矿过程中的相互影响情况。由于不同的地质因素在局部区域存在一定的差异性,为保证评估结果的精准度,可以将评估区域划分为几个子单元,相同的评价单元其地质环境一致,这样就能保证不同的评价单元之间具有对比性。根据各个评价区域的地质环境条件,赋予评价单元不同的属性,最后根据这些属性对各区域进行地质环境影响评估。为保证地质环境评价指标的权重,在选取评价指标时,要坚持简明性、针对性、普适性、指标量化性、数据易取性、动静结合性的原则。选取好评价指标后,建立相应的数学模型,评估当前矿山地质环境情况,并预测采矿活动对矿山地质环境的影响。
3.2矿山地质环境预测评估
在矿山地质环境现状的基础上,根据矿山的类型、开发方案等确定矿山的开采深度、开采范围、废弃物治理方案,并预测接下来的采矿活动可能引起或者加剧的地质环境问题,评估矿山建设造成的地质灾害危害对象、影响程度、发展趋势、治理难度。矿山地质环境影响评估主要包括:评估采矿活动造成的地质环境问题种类、原因、规模、危害程度;分析采矿活动引起的地质环境问题的恢复治理难度等。
4矿山地质环境治理措施
4.1矿山废弃物治理
矿山废弃物治理是矿山地质环境治理的基础,矿山废渣、弃土、废石等对矿山的地质环境有很大的影响,矿山废弃物的长期堆积很容易对矿山周围的植被、土地造成破坏,对矿山原来的地形地貌及水文环境造成影响。同时重金属的废弃物经过长期的雨林、曝晒,会逐渐析出重金属元素,从而对矿山周边环境造成影响,因此,加强矿山废弃物治理是十分重要的。在实际工作中,可以利用废弃物回填矿坑,同时还可以配制废气矿石和砂石混合物,进行矿坑回填,这样不仅能减少矿坑回填的成本,还能达到矿山废弃物治理的目的,对矿山地质的恢复有很大的帮助。
4.2矿山地质灾害治理
在以往的矿山开采中,很少对矿坑进行回填处理,极容易引起地质坍塌等现象,根据矿山地质灾害的发生快慢程度,可以将矿山地质灾害分为突变性地质灾害和缓变性地质灾害两种情况,突变性地质灾害包括地震、山体崩塌、泥石流、水土流失等,缓变性地质灾害包括地裂缝、地面塌陷、土地沙漠化等。在采矿过程中,地下岩石的应力会发生变化,岩石的应力平衡受到破坏,加上矿山废弃物的随意堆放,当外力诱发时,很容易发生泥石流、崩塌等灾害。对于矿山地质灾害的治理,首先应先查明该地质灾害的成因和发展趋势,科学合理地采取相对应的地质灾害防治措施。其次要加快矿山植被的恢复速度,可以采用移植树木的方式恢复矿山周围的植被,从而减少泥石流、水土流失等灾害的发生。土地沙漠化也是矿山地质环境问题的一种,引起土地沙漠化的主要原因是在采矿过程中,水资源逐渐减少,河流干枯,植被的生存环境受到破坏,植被逐渐减少,造成土地沙漠化,土地沙漠化的治理是一个长期的工程,需要缓慢恢复矿山周边的土壤水分和植被。为保证矿山环境治理工作的顺利进行,还要加快矿山环境保护与治理人才的培养,从而利用先进的科学技术进行矿山环境治理,这不仅能提高矿山环境治理效率,还能减少矿山环境治理过程中的资源浪费。
5总结
在水月寺镇高兰村有一处分离式的卧佛山隧道,线路整体地形起伏较大,高差悬殊。隧道左线进口桩号为ZK96+798,设计标高为435.738m,出口桩号ZK101+250,设计标高为341.906m,长4452m,纵坡采用-2.100%。右线进口桩号为YK96+812,设计标高为435.444m,出口桩号YK101+269,设计标高为341.440m,长4457m,纵坡采用-2.100%。围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,主要由微风化闪长岩、大理岩、硅质页岩和硅质岩、第四系可塑至硬塑低液限粘土等构成。地下水类型为基岩裂隙水,主要接受大气降水补给。按新奥法原理组织现代化施工,通过监测反馈来验证或修改支护参数,严格按施工程序指挥组织生产。在生产安排上,以隧道掘进为主线,根据设计图纸和现场的水文地质情况合理确定开挖步骤、循环进尺、开挖方案、初期支护型式,并保持各开挖工序相互衔接,同时积极安排防水、二次衬砌跟进平行作业。施工中易发生围岩变形过大或坍塌、瓦斯突出等情况,因此施工方法十分重要。
2该隧道地段施工技术
2.1瓦斯地段隧道供风该地段含有煤层且沿隧道纵向不连续分布。煤层沿隧道纵向的长度不一,其中左线2处、右线1处的煤层均为20m,其余均不足5m。煤层厚度0~0.9m,变化较大,倾角62~75°。经现场检测及计算,煤层最大瓦斯压力0.403MPa,瓦斯含量为0.998m3/吨,瓦斯涌出量为0.015m3/s。本工程采用钻孔排放和通风的技术措施处理瓦斯问题。钻孔排放主要是防治煤与瓦斯突出。在掌子面处,沿煤层的竖直平面均匀布设4个水平钻孔,采用电煤钻湿式钻孔,长度不小于20m且穿透煤层。这些钻孔与地质预报的超前水平钻孔相结合,经检验,有效解决了煤与瓦斯突出的问题。隧道所需的风量根据爆破排烟、隧道内同时工作的最多人数、瓦斯绝对涌出量、允许最小风速、排除施工机械产生的废气等计算;同时考虑到开挖存在2个工作面(先行导坑与后行导坑),设置2个独立的主风机风管(抗静电、阻燃),对2个掘进工作面独立通风,通风方式采用送风式(压入式)。采用2个轴流式通风机,风管直径均为1m,隧道横断面左右侧各设置1个。主风机风管末端距离开挖工作面20~30m,同时为增强掌子面的通风效果,在风管末端设置局扇,局扇风管口距离开挖工作面的距离2~5m。通风风速要求大于1m/s,另外在瓦斯容易聚集的地方(开挖面上部、采空区、衬砌台车内部等)进行局部通风。
2.2煤层地段开挖方法与支护隧道开挖采用单侧壁导坑法,先行导坑宽度约0.5倍洞宽,先行导坑与后行导坑的掌子面之间距离20m左右。开挖时每循环进尺0.6m,预留变形量0.1m。揭煤施工采用微震动爆破法,过煤施工时在岩石炮眼中装药并采用松动爆破法。管棚采用外径89mm、壁厚6mm的热扎无缝钢花管;管体注浆孔孔径8mm、纵向间距15cm,呈梅花形布置,管体尾部2m作为止浆段。管棚长度20m,由每段长4~6m的钢管采用丝扣连接而成;相邻管棚的接头前后错开且不小于1m;同一断面上的管棚接头数量不超过50%。管棚施工前,安装管棚导向拱架,采用引孔顶入法施工。喷射10cm厚C25混凝土封闭工作面后,采用水灰比为1:1的水泥浆进行注浆,注浆压力1~2MPa,压力维持时间5~10min。注浆后及时清理管内浆液,插入钢筋笼,用水泥砂浆填充密实。超前导管采用外径50mm、壁厚5mm的热扎无缝钢花管;管体注浆孔孔径6mm、纵向间距15cm,呈梅花形布置,管体尾部1.05m作为止浆段。导管长度5m,环向间距0.4m、纵向间距1.2m,外插角10°。采用上述水泥浆进行注浆,注浆压力0.5~1MPa,压力维持时间5~10min。注浆前,同样采用喷射10cm厚C25混凝土封闭工作面;注浆超过8h后才能开挖掘进。两导坑界面处采用喷混凝土和临时钢支撑支护。经现场检测,变形满足要求,因此该处不再设置导坑锚杆。但考虑到安全需要,施工期间对临时钢支撑及该处的围岩变形进行持续监测。煤层地段开挖、支护等各项工序应尽量缩短时间、前后衔接紧凑,以降低安全风险。
3各种复杂地质条件下隧道施工技术
3.1溶洞地质条件的施工技术溶洞的溶蚀作用非常明显,在隧道施工中难免会出现溶洞现象,因此,在溶洞地区修建隧道过程中,应该明确溶洞分布范围、类型、岩层的稳定性、填充物以及地下水条件等,从而采取安全的施工方法。针对尚未发育的岩溶区,应该采取全面的预防措施,预防出现然大量涌水、流石流泥、崩坍落石等情况,从根本上确保施工的安全。在隧道穿过岩溶区中,其岩层比较稳定,且溶洞发育应该完整,地下水量不大的情况下,可考虑采取探孔或物探等方法,以掌握实际的地质条件。如果溶洞穿越暗河水囊等岩溶区,首先应该采取超前钻探及时,提前解决施工中的排水问题。在突发量涌水、流石流泥、崩坍落石的情况下,可采取平导作为泄水通道,顺利开辟掘进工作面积。总之,“引、堵、越、绕”等方法可及时处理岩溶地段隧道出现的溶洞现象。
3.2松散地层地质条件的施工技术松散地层结构松散,容易出现坍塌现象。在此类地质条件下进行开挖隧道,应该尽量减少对围岩的干扰,大多遵循先护后挖、密闭支撑、同时挖边封闭的原则,或者采取超前注浆改良地层和控制地下水等方案。
(1)超前支护。在隧道开挖前,采取超前支护方法,可避免在坑道掘进过程中出现坍塌现象。超前支护主要包括:超前锚杆方法、超前管棚法等。工作面条件与支架适应条件对照表。
(2)超前小导管预注浆方法。超前小导管预注浆主要是根据开挖外轮廓线,按照规定的角度置入管壁带孔的小导管,在施加压力的同时,向管内压注水泥,以增强岩体的稳定性,起到超前预支护作用。
(3)降水、堵水方法。松散地层中的含水量,造成隧道施工中存在各种隐患。因此,在施工中综合采取辅助坑道内井点降水、深井泵降水、注浆堵水、洞外地面隧道两侧布点等方法。在隧道施工中,结合隧道埋深以及工程水文地质条件,综合考虑技术经济条件,从而采取可行性的技术,切实提高工程质量水平。
3.3流沙地质条件的施工技术流沙大多呈糊浆状,容易出现围岩失稳坍塌、支护结构变形等危险情况,不利于安全的隧道施工。因此,在治理流沙地质情况之前,应该先及时处理水流情况,特别需要减少沙层的含水量。在流沙地质条件下,可采取以下综合处理措施:首先了解流沙特性以及地质构成结构,分析粒径分布、塑性指数等,从而采取因地制宜的治理方案。在开挖过程中,采取自上而下分部进行,先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭,控制沙粒从支撑缝隙中流出。或者采取超前注浆技术,以改善围岩结构,再继续开挖,避免对洞身衬砌造成破坏。按照施工组织设计要求,结合施工现场实际条件,从而制定可行性、经济性的施工方法,确保施工质量的提高。
4结束语
【关键词】水文地质工程;地质环境;影响分析;策略研究
水文地质工程作为地质勘查中的重要组成部分,直接决定着地质工程的建设与发展,在水文地质工程勘查中对地质环境的影响分析是地质勘查的重点对象。水文地质工程涉及到水文指标及地下水位的划分等具体问题,同时对地质环境具有宏观影响作用,因此最大限度合理分析当前水文地质工程对地质环境的具体影响,在了解影响的基础上从事地质工程勘查与建设具有现实性与迫切性。
一、水文地质工程中地质环境的影响分析
水文地质工程一方面涉及到水文地质条件的评价分析,在实际调研的基础上掌握水文地质工程开展建设区的实际气象资料,从而获得相关区域降水量及蒸发量的具体调研数值,为工程建设与开展提供一手资料。另一方面水文地质工程需要做好调研区域水层储水结构的分析,重点了解水层分布情况,积极分析特定岩石条件结构下对地下水位的影响,为工程建设提供指导与借鉴。水文地质工程地质环境的影响分析具有指导性与科学预见性,是开展大型地质工程建设的基础环节。除了上述提到的两个方面,水文地质工程地质环境的影响还表现为水文地质受地下水位及水压变化对地表建筑物引发的威胁,从理论上说地下水位上升直接引发土壤盐碱化程度的加剧,土壤盐碱化作用于特定的土层引发严重侵蚀。而反之地下水位的下降对地质环境的影响也十分显著,引发地面下降及断层裂缝等严重的地质灾害,对地下水的质量也造成不小影响。此外开展水文地质工程引发地质环境的不稳定性,受水压变化控制使得原有的地质结构出现断裂,形成易损点,严重影响当地的自然环境与人文环境。
二、应对水文地质工程地质环境影响的策略分析
(一)积极做好前期调研,加强地质水文的勘查分析
在进行地质水文建设之前,首先采取实际调研的方式切实了解水文地质工程对地质环境的潜在影响,在勘察分析的基础上制定一系列的预备方案,采取对应措施进行有效防范。其次要做好地质工程建设的安全规划与部署,积累相应的地质环境水文地质资料,做好前期的影响与成本预算分析,一方面保证水文地质建设对环境影响的最小化,另一方面最大限度保证地质工程建设的可行性与安全性。
(二)加强外在监督与管理,降低地质环境的二次伤害
水文地质工程的开展需要一定的工程监督与管理约束机制,在此基础上保证管理到位,建设可靠。目前我国水文地质工程在开展实施的过程中缺乏有效监督导致水文地质环境受损严重的现象十分普遍,因此加强外在监督与管理显得尤为重要,只有积极做好工程资金的合理分配,采取最优化最环保的施工方案才能保证对地质环境的危害停留在最小范围内。
(三)创新技术手段,走生态环保建设发展之路
科技的不断发展,为我们走生态建设环保建设之路提供了可能,采用先进的管理与施工技术可以获取最科学详实的研究资料,采用科学便捷的建设施工方式可以将其对地质环境的影响降低到最小限度。目前我国大部分水文地质建设都积极尝试采用先进的科技弥补施工过程对地质环境的影响,常见的有应对地质问题的建筑基本加固技术及建筑底层优化技术,有针对地下水质的检测与过滤技术等等,不一而足。因此通过技术的创新与传统模式的转变实现生态建设环保之路的构建,降低水文地质工程对地质环境的影响具有现实可行性与推广性。
总结
水文地质工程作为当前建筑施工的重要方面,一方面其可以方便我们对自然资源的获取与利用,方便于我们的生活与生产,另一方面其人为施工对地质环境造成的影响也成为不容忽视的问题。本文对水文地质工程中地质环境的常见影响类型进行分析的基础上针对性地提出了降低水文地质工程地质环境影响的思路,为当前的水文地质工程建设指明了方向。
参考文献:
[1] 张人权,梁杏,靳孟贵. 可持续发展理念下的水文地质与环境地质工作[J]. 水文地质工程地质. 2004(01)
[2] 段君奇. 浅谈在工程地质勘察中水文地质问题的危害[J]. 科技创新导报. 2008(03)
1推动依法合规治理的外部压力不足
当前,治污设施“建而不用”、治理“做而不实”等问题比较突出。根源在于排污单位守法意识不强,法律法规对违法的处罚过低,执法不够严。环境处罚与实际违法和造成的环境损失相比,还是杯水车薪,这往往又导致排污单位产生侥幸心理,守法意识更为淡薄。
2委托第三方治理的内生动力不足
国际经验表明,基于市场机制的第三方治理,主要驱动力是排污单位在达标合规前提下的成本导向。其中既有标准的技术可达性问题,也有治理的综合经济成本比较。现行政策在这两方面对排污单位都缺乏足够的推动。尽管部分行业实施了特别排放限值或严于国家的地方标准,但是标准水平总体不高,排污单位无需多少技术或成本就可达标;同时,排污费标准也远低于社会平均治理成本,例如在上海SO2、NOx、COD、NH4-N的社会平均治理成本分别为8.0元/千克、9.0元/千克、5.0元/千克、6.0元/千克,约为现行收费标准的5~7倍,排污单位缺乏进一步减少污染排放的动力。
3第三方治理市场环境不够规范
一方面,排污单位、第三方治理企业的责任义务不清晰,制约机制不健全,相关方权益难以得到有效保障,存在低价竞争、忽视责任义务、出现问题推诿扯皮的现象,有的甚至相互勾结偷排漏排。另一方面,市场监管和行业诚信自律体系尚不健全。特别是2014年初,环境污染治理设施运营资质许可取消后,尚未及时构建有效的政府监管体系,行业协会等尚未承担起市场自律的主体作用。
4第三方治理缺乏有实力的参与主体
第三方治理企业总体上规模小,专业化、规范化水平参差不齐,难以承担引领行业发展和规范自律的重任。这既有产业发展阶段性问题,也有现行政策不够配套的问题,突出体现在三个方面:一是现行生产业、节能环保产业、战略性新兴产业等都有配套支持政策,但环境污染第三方治理服务没有明确列入支持名录,各地区、各部门对政策解读不一;二是污染超量减排、污染治理设施建设改造等激励政策对象是排污单位,而实际承担治理的第三方企业未能享受政策优惠;三是缺乏市场培育机制,部分有技术的企业因缺乏资金而拿不到项目,抗风险能力弱。
二、攻坚破难,加快推进环境污染第三方治理
推进环境污染第三方治理,作为生态文明制度改革的关键点,既是市场经济发展的必然,更是现阶段环境治理和管理转型的需要。上海将继续主动作为、攻坚克难,坚持发挥市场机制作用与加快政府职能转变相结合,坚持强化约束机制与完善政策引导相结合,坚持市场培育与规范管理相结合,在试点基础上加快推进完善排污者负责、第三方治理、政府监管、社会监督、排污者和第三方治理企业通过经济合同相互制约的市场运行机制,以推进第三方治理加快推动环境治理机制改革,不断提升环境治理水平。
1完善责任体系
落实《环境保护法》,完善地方性环保法规,强化排污单位和第三方治理企业的责任机制和制约机制。一是在强化排污企业主体责任的同时,明确第三方治理的法律地位和引导方向;二是明确第三方治理企业依照法规标准和排污单位委托要求开展有效治理的责任,以及对因管理不善、弄虚作假造成污染的行政法律责任和连带责任;三是建立健全排污单位和第三方治理企业间依据市场规则确定的合同法律关系、相互监督制约机制和赔偿补偿机制。
2强化约束监督
通过技术、经济、执法监管、社会监督等多个方面形成合力,增强排污企业依法治污和委托治理的动力。一是按照严于国家、接轨国际的要求,以大气和水污染防治为重点,抓紧出台锅炉、餐饮油烟、挥发性有机物、电镀等行业性和大气综合地方排放标准;二是按照逐步反映治理社会平均治理成本的原则,提高排污费征收标准,按照排放水平实施阶梯收费,对淘汰和限制类产业实施惩罚性差别收费;三是进一步扩大污染源自动连续监测的实施范围,推进建筑工地和餐饮油烟在线监测,加强污染排放的实时监控和数据应用。四是按照法规标准,严格执法追责,对逃避监管行为严厉惩治,对排污单位和第三方治理企业一视同仁;五是推动污染治理和排放信息公开,按月公布环境违法信息,同步公开涉及的第三方治理企业,强化社会共同监督。
3完善政策引导
积极创造条件培育市场,促进环境污染第三方治理的健康发展。一是整合聚焦现有生产业、节能环保产业、战略性新兴产业、高新技术产业等支持政策,做好支持名录的细化和解释。二是优化调整污染治理设施建设改造补贴、污染超量减排奖励等环保激励政策支持对象,由排污单位转为治理单位,发挥政策效益;三是研究出台政策性融资担保等培育政策,鼓励商业银行、商业性融资担保机构和保险公司开展第三方治理企业融资担保相关业务,支持第三方治理主体和市场发展;四是聚焦污染治理重点领域,支持第三方治理企业提升自主创新能力;五是政府和国企带头,并在政府购买服务上加大支持。
4推动行业自律
依托社会公共服务平台和行业组织,加快形成开放、规范、有序的良性竞争市场环境。一是强化第三方治理企业诚信管理,将不规范经营和运营设施未达环保要求等信息纳入企业征信系统和社会公共信用服务平台,并与融资担保等政策挂钩;二是依托行业组织,建立行规行约和自我约束机制,加强行业自律;三是研究出台环境污染第三方治理管理办法,建立第三方治理合同登记、政府部门之间、政府部门与行业协会之间的信息互通和协调联动等管理制度,依法加强市场监管,保障市场规范运行。
5加快试点推进
[摘要]本文根据农业生态系统自身特点,结合低碳经济和低碳农业的特征,提出创新农业生物技术和工程技术,发展碳汇农业;运用先进适用的现代农业技术,构建资源节约型农业生产体系;推进种养加一体化经营,发展农产品加工园区,推进关联产业集群节能减排的低碳农业发展途径,据此优化我国低碳农业发展的制度环境,最终实现我国低碳农业的快速、健康发展。
[关键词]低碳经济;低碳农业;农业生态系统
随着经济发展、人口剧增以及人类生产生活方式的所谓“现代化”,CO2等温室气体的排放量愈来愈大,温室效应日益严重,全球屡屡出现灾难性气候变化,已经严重危害到人类的生存环境及健康安全,农业生产受到的危害尤为严重。例如,早在2003年湖北省武汉市约27万公顷水稻受高温危害,占水稻总面积近50%,空粒率平均约40%,严重的达90%,损失惨重。[1]中国农科院农业与环境可持续发展研究所的有关研究指出,温度升高、农业用水减少和耕地面积下降会使中国2050年的粮食总产水平较2000年的5亿吨下降14%—23%。
另外,气候变暖会使病虫存活范围更广,活跃时间更长,加剧病虫害扩散;气候变化还会加速土壤退化、侵蚀和盐渍化,削弱农业生态系统抵御自然灾害的能力。为此,本文认为,必须面对农业生产的威胁与挑战,从农业特点出发,发展低碳经济,推进我国现代农业发展。
一、低碳经济与低碳农业
2003年2月24日,英国政府在《我们能源的未来:创建一个低碳经济体》白皮书中首次提出“低碳经济”理念;2009年底的哥本哈根会议,使“低碳”理念走入寻常百姓视野,在未来的经济发展中,低碳经济有可能成为全球经济发展模式。
何谓低碳经济?目前国内外对此没有统一的定义和认识,基本都是从能源结构、技术创新、经济发展方式、资源利用模式等角度去分析和探讨。其实,低碳经济从根本上来讲,是自然规律和经济规律相结合的一种经济发展模式。它是一种建立在物质循环和碳平衡理论的基础上,定量分析人类活动的碳排放水平,明确人类发展每个阶段的碳约束水平,进而保障人类发展过程中实现经济、社会和环境的协调发展,提高全人类的社会福利水平。低碳经济的实质就是要实现能源高效利用和新能源的开发,核心是清洁能源技术的应用和发展以及相应的制度创新,在能源利用、环境保护和经济发展之间寻求一种生态平衡。具体来讲,低碳经济包括三个方面的特征。
第一,低碳经济的核心是降低碳排放,所以,改变能源结构、使用清洁能源是低碳经济发展的关键。目前人类的经济发展模式基本上是基于化石能源的,而过度依赖化石能源,直接导致人类在生产、生活等方面都引发碳的高排放,改变了自然环境,进而影响了人类的未来发展。因此,发展低碳经济,必须进行能源替代、发展低碳能源和无碳能源,实现经济发展的碳脱钩。
第二,低碳经济的初级目标是实现低能耗。受目前技术发展水平的制约,人类是无法摆脱化石能源的,所以,发展低碳经济必须降低单位能源消费量的碳强度(碳排放量),通过碳汇储存行为,控制人类二氧化碳排放量的增长速度。同时,在个人生活方式上,必须改变人类的高碳消费倾向,减少化石能源的消费量,降低人为碳通量,实现低碳生活模式。
第三,低碳经济的最终目标是追求可持续发展,实现人类福利水平最大化。人类的可持续发展必须建立在保护地球生命支持系统、维持生物圈的可持续性和维持生态系统服务功能可持续性的基础上。也就是说,人类社会的可持续发展从根本上取决于自然生态系统及其服务的可持续性。因此,发展低碳经济,必须深入理解和分析自然资本的价值所在,避免损害自然生态系统服务功能的短期行为,实现生态系统的保护,协调经济发展中的效率和公平问题,实现经济系统和自然系统之间的良性互动,最终实现人类的可持续发展。
因此,低碳经济必须遵循自然规律,如热力学第一、二定律,环境容量,物质平衡等,同时还要遵循经济规律,如供求规律、边际效用理论、资源稀缺性等。低碳经济必须减少二氧化碳的排放量,实现能源高效利用、清洁利用和低碳甚至无碳能源开发,变革人类生产、生活方式,是一种人类由高碳能源向低碳能源过渡的经济发展模式,最终目标是建立人类生态文明发展模式。
低碳农业是以低消耗(能源、资源)、低污染(环境、产品)、低排放(废弃物、CO2等温室气体)为基础的现代农业,实质是能源和资源利用高效率和清洁能源结构以及清洁生产问题,核心是能源和资源利用技术创新、制度创新和人类发展观念的根本性转变。
在现实中,农业中的碳排放量也是非常大的,因为农业在农用化肥的使用、农业机械的发展和使用、农业废弃物的处理和利用、农产品的加工和流通等方面,都需要耗费能源。而目前的技术水平决定了农业生产过程中使用的能源也基本为化石能源,形成了高碳农业发展模式。因此,发展低碳农业的核心是重视农业多功能性,实现农业发展中的低能耗、低污染和低排放。
农业生态系统是人类有目的地利用生物与非生物环境之间、生物种群之间的相互作用规律,建立合理的生态系统结构和高效的生态机能,进行物质、能量循环和信息传递以及按照人类需求进行物质生产的综合体系,它具有自然和人工生态系统的特点。具体来说:首先,农业生态系统属于一种半自然生态系统服务功能,因此,它也具有自然生态系统服务功能的两个特点。一是整体有用性。就是说生态资源的使用价值是各个组成要素综合成生态系统之后,才能发挥出来的有用性;二是用途多样性。就是指农业生态系统的服务功能是多样化的,只有发挥作用的大小之分,即效用是多样化的。
其次,农业生态系统又是一种人工和自然相结合的生态系统,因此,它在提供的服务功能方面存在着自身的特点,主要有六个方面。
一是相对于自然生态系统来说,农业生态系统服务功能具有更强的空间固定性。农业生态系统服务功能随着栽培方式、耕作制度以及季节的变化而变化,具有明显的时空限制。农业生态系统的使用价值只能在相应的可影响范围内发生作用,通常仅在一个较小空间尺度和有限时段内有效提供某种生态系统服务功能。二是农业生态系统受人为影响更大。农业生态系统的人工特点,决定了其提供服务功能的能力高低与人类农业生产方式、投入水平和管理水平密切相关。三是农业生态系统服务功能的多样化不及自然生态系统。农业生态系统主要提供人类所需的产品,其他形式的服务功能是农业生产的外延。四是农业服务功能的效用边界更易界定,具有某种程度上的私人物品特性。
农业区域以及农业生产类型都是由人类决定的,因此,其提供的服务功能具有明显的区域特点,其效用边界更易确定,不同于自然生态系统提供的服务功能,具有明显的非排他性和非竞争性。五是农业服务功能具有易变性和脆弱性。农业生态系统是人工和自然相结合的系统,其服务功能的持续有效性和人类需求密切联系,农业生态系统运行要遵循自然生态规律和服从社会、经济的共同需要,因此,为获得最多的符合市场需要的农产品和最大的经济效益,农业生态系统结构及生态过程的变动性远高于自然生态系统。同时农业系统主要由一个或少数几个作物种群及田间相关生物构成,营养结构简单。这种易变性和单一作物模式导致农业生态系统对人类管理活动的依赖性很大,因此,它不可能像自然生态系统一样,长期有效地提供服务功能,具有明显的脆弱性。六是负面影响更为直接和广泛。农业生态系统服务功能更易受到人类干预和影响,一旦人类干预过度或者出现问题,其负面影响要远大于自然生态系统,农业生态系统面临的社会、环境和经济问题更为复杂和困难,其影响更为直接和广泛。
总之,农业生态系统是人类为了满足生存需要,积极干预自然,依靠土地资源,利用农田生物与非生物环境之间以及农田生物种群之间的关系来进行人类所需食物和其他农产品生产的半自然生态系统,是一个在人类参与及主宰下,由社会、经济和自然结合而成的,具有多种经济、生态、社会功能和自然、社会双重属性的复合生态系统。因此,维护和改善农业生态系统服务功能,实现农业发展过程中经济、社会和环境的协调发展是现代低碳农业的目标。
二、发展低碳农业是我国建设现代农业的最终方向
农业是国民经济的基础产业和战略产业,但对自然资源和环境依赖性很强。近几十年来,各国靠高碳农业迅速增加了粮食和农产品供给,如不断开垦农田、连片种植、扩大耕地面积,大量使用化肥、农药、农业机械、除草剂、兽药、设施等工业化产品,但同时也带来温室气体排放过大,自然植被、森林、湿地、草原以及生物多样性减少、环境污染严重等环境问题。
2009年9月22日,主席在纽约出席联合国气候变化峰会发表重要讲话并做出重要承诺:一是加强节能、提高能效工作,争取到2020年单位GDP的CO2排放比2005年有显著下降;二是大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费达15%左右;三是大力增加森林碳汇,争取到2020年森林面积比2005年增加4000万公顷,森林蓄积量比2005年增加13亿立方米;四是大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术。我国政府明确提出:到2020年我国单位GDP的CO2排放比2005年下降40%—45%并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。[2]我国是人口大国和发展中国家,为彻底解决温饱问题和满足人们日益增长的物质文化生活需要,确保社会稳定,决不能以降低农业单产、农民人均收入或减缓农业和农村经济增长来实现温室气体减排目标,但发展低碳农业势在必行。只有通过技术推动、组织经营、产业集群、市场拉动、政策保障,才能大力推进低碳农业发展。可以说,低碳农业为落实科学发展观,建设资源节约型和环境友好型农业生产体系,推进现代农业建设,实现人与自然和谐、农业可持续发展提供了可操作性的诠释。以农业多功能为核心的低碳农业具有下列特征:
第一,实现经济规律和自然规律的统一。
以农业多功能为核心的低碳农业,必须在符合经济规律的基础上,遵循生态平衡自然规律的要求,实现经济、社会和环境的和谐统一。低碳农业一方面遵循农业生态经济系统承载能力有限性的特点,合理适量地采用经济、技术措施,维护农业生态系统的正常经济运行。另一方面,根据农业生态系统的具体需要,合理投入各种资源和能源,实现资源和能源的循环高效利用,保护自然生态系统。
第二,完善以农业为核心的产业链。
农业多功能性,随着现代科技和经济的发展,农业与其他部门的结合空前紧密,迅速形成互进互动的一体化生产体系,进而使得农业和其他产业联系更加紧密,形成良性循环。
第三,低碳农业的多目标性。
由于农业提供的产品和服务种类越来越被公众认可,农业生产方式的绿色化,农业投入资源越来越高效,进一步提高了农产品和服务的经济价值,同时现代循环农业又形成了较高的生态和社会效益。因此,现代低碳农业的整体收益较之传统农业收益来说,整体效益迅速提高,满足社会、经济和环境目标需求。
从低碳农业应具有的特质出发,我国发展低碳农业要注重以下环节:首先必须调整农业产业结构,淘汰农业生产过程中的落后技术,积极进行规模生产,同时延长农业产业链,实现农业生产过程中的碳平衡。其次,积极调整农业生产中的能源结构。能源开发深度和能源利用效率是现代低碳农业发展水平的重要标志,所以说,发展低碳农业既要充分进行生物质能源等可再生能源的研究和开发,又要充分进行风能、地热能、水能等低碳能源的研究和开发,最终实现农业生产过程中的低能耗、低污染、低排放,获取社会福利最大化。
第三,积极进行科技创新,改进传统工艺,优化农业生产工艺路线,采用新型技术,耦合农业产业链,开发二氧化碳的捕集技术,深入利用农业生态系统服务功能进行碳储存和碳循环利用。
第四,农业废弃物的循环利用。
随着我国农业生产的发展,农业中的废弃物已经成为一个不容忽视的问题,因此,在发展现代低碳农业的过程中,必须使农业废弃物资源化,实现循环利用,只有这样才能节约农业生产中的能源使用,提高资源利用效率,减少二氧化碳排放量,实现农业生产的规模化、现代化和无害化。第五,积极进行制度创新,保障低碳农业的发展。
通过政府、行业指导和相关法律制度的完善,引导和影响农业参与主体的行为,推动现代低碳农业的发展。
低碳农业的发展,利于缓解我国的环境压力,改善生态环境,优化农业产业结构,增强我国农业的国际竞争力,突破绿色贸易壁垒,构建绿色化的农业生产系统,保障农产品安全,符合现代消费者需求,确保我国现代农业建设目标的实现。
三、推进低碳农业建设和发展的建议
(一)以碳汇农业为核心,推进农业生物技术和工程技术创新农作物通过光合作用吸收CO2的量远远大于呼吸作用排出的CO2,因此,农业是地球上规模最大的碳汇产业。
C4作物光合效率明显高于C3作物,但光呼吸明显低于C3作物。目前许多科学家正在通过基因工程将C4光合途径的关键酶转入C3作物,以大幅提高C3作物的光合效率。科学家Ku等将整个玉米相关的PEPC基因用农杆菌方法转入水稻,该植株PEPC活性比对照高110倍,甚至比玉米高2—3倍,增产35%。但真正应用到生产还有很长的路要走,转基因植株都只携单个C4基因,还需要将不同的C4转基因聚合在一起,目前水稻上利用有性杂交等方法聚合PEPC和PPDK这两个C4基因的工作已在进行。[3]我国每年生产用作氮素化肥的合成氨约两千多万吨,但这仍远远不能满足农业生产需要。
氮素化肥生产伴随着大量能源耗费和CO2排放。目前中国以煤为原料的尿素企业占62%,每生产1吨尿素消耗1.2吨煤和1200度电;用煤炭气化每生产1吨合成氨需消耗原煤1.4吨。目前,全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%—4%,且农作物只能吸收氮肥的1/10,土壤长期施用氮素化肥会造成严重的水源和空气污染、土壤板结。而自然界中豆科植物根部的根瘤菌通过固氮酶能有效地将空气中的氮转变成可被豆科植物直接吸收利用的氮。据测算,氮气占空气总量的79%,大气中氮素含量为3.86×1015吨;①据估计,全球的生物固氮每年可将1.75亿吨的分子态氮转化为氨,大大超过了全球的工业固氮量。如果农作物固氮能进入实用化阶段,仅免施氮肥一项,就可节省大量电力能源并大大减少土壤和水质污染。我国华中农业大学一课题组成功实现了大豆根瘤菌的基因转移,获得了“高效固氮大豆基因工程根瘤菌‘HN32’新菌株”,在大豆的大面积试验中显示出良好的增产效果。但短期内很难通过基因工程将固氮基因和固氮能力从豆科植物成功地转移到非豆科农作物中。我国科学家应用植物生长素引导根瘤菌进入小麦等作物根部,也形成根瘤并有较低的固氮能力。[4]20世纪80年代以来,我国相继对水稻、玉米、小麦和高粱等非豆科作物的联合结瘤固氮进行了深入研究,成功地分离出一批具有高效固氮功能的联合固氮菌株,如粪产碱菌、稻黄杆菌和固氮螺菌等。我国学者提出的“共生固氮体系中最佳结瘤固氮控制模型”的研究被列入国家“攀登计划”。
(二)广泛采用先进适用的现代农业技术,构建资源节约型农业生产体系树立资源节约观念,以提高资源和能源利用效率为核心,推广应用节地、节水、节肥、节能技术,促进农业可持续发展。
1.节地。
一是采用速生丰产优质品种,缩短农作物生长周期,可采用育苗移栽、套种复种和温棚地膜等农艺性和保护性工程措施以延长生长时间,充分利用光热资源,实现一年多熟;大力发展肉、乳产出率较高的速生优良畜禽,采用科学安全且符合动物福利的配方饲料、隔热增温、合理密度、最佳出栏时间等饲养管理措施缩短饲养周期。二是利用农作物、林种之间特有的共生互利、相成互补关系以及高矮胖瘦、喜光耐荫等不同生长特性和生态习性,进行间作混种如玉米大豆间作,道路渠旁等发展农田林网,发展多种形式的立体农业,如稻田养鸭、林粮间作、林下种菇、果园养鸡等。
2.节水。
在果树、保护地及高效经济作物上推广应用智能化微(滴)灌技术。平原农区做好灌排、机井、渠系、管道布局及其配套,推广低压管道输水、喷灌滴灌、水肥药联用。丘陵浅山区大力发展雨养农业,充分利用天然降水,最大限度提高水分利用效率。如选育和推广抗旱高产品种;利用梯田、水库、集雨窖、鱼鳞坑等工程措施及管道喷灌、膜下滴灌技术;增施有机肥,采用避旱种植、免耕直播、秸秆和地膜覆盖、土壤保水剂和植株蒸腾抑制剂,减少蒸发,提高土壤保墒能力。
3.节肥。
积极推广“站厂结合、测土配方施肥一条龙服务模式”;土肥、农技站测土配方,肥料企业组织生产,农村农资连锁店销售服务等。
4.节能。
利用保育化耕作、精准化种田、规模化经营、机械化作业、工厂化生产、合作社组织,实现节能减耗,降低成本。多用有机肥、合理施用化肥,配方施肥、精量播种;组织农机跨区作业,推广耕种施肥除草、收获脱粒粉碎等联合作业,扩大农机社会化服务规模;农民合作采购农资、农产品储运销售加工;高效益的瓜菜、花果、养殖等项目,可利用现代化的智能连栋温室大棚或畜禽棚舍进行工厂化生产;作物病虫、畜禽疫病的预警防治因专业性强、风险大公益性强,应由县乡农业部门和专业公司承担。
(三)以循环农业为核心,推进种养加一体化经营循环农业就是利用农林牧工产业共生、产业链条延伸增值,废弃物循环利用,实现农业增效、农民增收、农村繁荣。
一是遵循可持续发展理念和生态系统的耐受性原理节约、合理利用农业资源,以实现资源消耗减量化(Reduc-ing),确保水、土、植被等资源自然恢复更新,减少自然灾害。二是充分利用农林牧、种养加、储运销等产业协同共生、生产链延长增值、加环增值增效减耗、能量多级利用等原理,来实现产品再利用化(Reusing),确保产品最大限度增值和绿色安全,分散市场风险,实现农业增产,农民增收。三是按照“资源产品废弃物资源”的循环方式,利用产业之间主副产品与资源、废弃物与资源的横向耦合关系,构建以“秸秆综合利用、农田林网保护、畜禽粪便沼气化、施肥绿色有机化、加工废弃物资源化”为基础,以“种植业作物秸秆畜禽养殖三沼工程绿色有机肥种植业”为主要循环链条,农林牧、种养加良性循环、和谐发展的链网结构,实现废弃物再循环化(Recycling)和零污染,改善生态环境。
值得注意的是,循环农业的关键是,利用优良品种和双高一优种养技术,大幅提高农作物的太阳能利用率和转化率,生产尽可能多的优质绿色安全的农产品和秸秆;通过农机复式作业实现部分秸秆直接还田增加土壤有机质;通过秸秆氨化、青储和规模化、小区化或工厂化畜禽饲养,实现秸秆过腹还田,培肥地力,减少精饲料消耗;通过秸秆气化、成型燃烧、种植蘑菇、加工板材和造纸,实现秸秆综合利用,进一步提高生物质能的利用效率;通过农田林网增加蓄材量,改善农田小气候;通过改善种养条件、加强疫病防治、安全用药、注重动物健康福利,实行干湿分开和雨污分流、人工捡拾清粪加水冲直接入池等清洁生产,畜禽粪便沼气化、大中型养殖场沼气发电、废水废气无害化处理等,实现农畜产品安全绿色(疫病和有害微生物、农药兽药和放射性残留、重金属含量等有毒有害物质检测达标)、优质优价。
我国农业大省———河南省的许多传统农区采用了“猪厕沼菜四位一体”庭院循环农业模式,利用庭院发展日光温室蔬菜,温室内一侧建猪圈、厕所和沼气池,人畜粪便直接入池,既解决了沼气池越冬问题,又可为生猪补充能量,为温室增温,CO2可提高蔬菜产量,沼气照明做饭、沼液叶面喷施、沼渣肥田,既生产无公害蔬菜,又改善农村环境,增加农户收入。此外,猪沼粮(果)、稻田养鸭(蟹)、桑基鱼塘、秸秆—食用菌—废菌棒—草皮花卉底土等模式也可以借鉴。
《2050中国能源和碳排放报告》称,在2010—2050年,发展沼气替代生物质能和煤炭可使CO2年排放减少307.77—4592.80万吨,SO2年排放减少13.11万———98.87万吨。①截至2007年底,全国户用沼气达2650多万户,相当于农业、农村减排CO24400万吨。退耕还林还草、减免耕、秸秆还田等保护性耕作,也能极大地增加我国的碳储量,改善生态环境,减缓气候变化的影响。联合国粮农组织估计,无需生产工业化肥,每年可为世界节省1%的石油能源,不再施用这些化肥能降低30%的农业排放,要想抵消剩余80%的农业排放———如牲畜肠道发酵、稻田、生物质燃烧和粪肥处理———要求耕地的固碳率达到400千克/公顷/年,牧场则需达到200千克/公顷/年,生态农业系统可以做到。
(四)以农产品加工园区为核心,推进关联产业集群节能减排按照产业生态学、产业经济学原理,通过农户、企业间的物质集成、能量集成和信息集成实现关联产业集群,形成产业间的代谢和共生耦合关系,使一家企业的废气、废水、废渣、废热或副产品成为另一家企业的原料和能源,即以园区内企业为核心,通过市场交易的方式利用上游企业或下游企业生产的主副产品或产生的废弃物,作为自己生产中的原料,减少园区废物产生量和处理费用,同时实现规模经济,使物流、能流和信息流优化配置、循环生产有序进行,形成园区经济发展和环境保护的良性循环。
农业园区主要的关联产业链条是:
(1)主产业链,粮食饲草种植饲料生产加工畜禽繁育养殖屠宰分割精深加工冷链储运销售。
(2)支产业链,屠宰分割皮毛骨血皮毛制品和骨味素、骨粉、肉粉、血豆腐及生物医药制品。(3)循环产业链,作物秸秆、饲草青贮饲料(直接还田、秸秆发电)畜禽养殖;下脚料蛋白质饲料;养殖粪水三沼、IC、UASB等无害化处理沼气发电、有机肥、灌溉无公害农产品;屠宰加工废水UASB和CASS等无害化处理达标排放或灌溉沼气发电农田;产品杀菌热废水及空调冷凝水回用;包装回收加工。
双汇集团作为中国最大的肉类食品加工园区,按照循环经济理念和“3R原则”(即“减量化、再利用、再循环”的原则),通过技术装备创新,实施增值、减污、降耗、综合利用四大工程,努力延伸产业链条,打造产品精深加工循环产业链;强力推进清洁生产,打造原料及废渣综合利用循环产业链;大力抓好节能降耗,打造废水处理及综合利用循环产业链;开发利用废弃物,构建畜禽循环经济园区,提高企业经济效益和竞争能力。双汇集团按照上述要求,每年利用屠宰加工剩余的1.26万吨鲜骨,生产4800吨天然骨素和2200吨骨味香精;利用剩余的1.28万吨骨渣,年产骨粉和肉粉各2190吨。收集回用肉制品加工的杀菌热水,年节水275.88万吨,节约蒸汽2.61万吨;3个养猪场日产沼气8700吨,年发电725万度,产余热蒸汽3436吨;利用屠宰加工和肉制品加工的废水处理,年产沼气2.5万吨,年发电1944万度,产余热蒸汽1.38万吨,经济效益和生态效益十分明显。①双汇园区的循环经济模式很值得农业产区和农产品加工区域借鉴。具体流程图参见图2。
(五)注重相关制度创新,强化政策引导支持建设低碳农业是一个长期的过程,需要制度创新和政策支持。
大量的研究证明,在传统线性经济发展模式下,高消耗、高排放、高污染的主要原因是人们把环境作为资源存量和容量及自净能力无限的垃圾场、资源市场价格偏低、污染排放成本过低,温室气体可任意排放、经济行为主体没有“减排增效”的经济动机和社会责任。因此,发展低碳农业,实现农业发展方式的根本性转变,不仅要靠政府的强制干预,而且要让市场机制和社会机制充分发挥作用,即建立起完善配套的法律法规体系、政策支持体系、技术创新体系和激励约束机制。通过强制性制度创新,实行有利于节能减排、资源节约、改善生态、保护环境的财税政策,实现农业低碳排放。具体措施如下。
1.在不改变土地集体所有性质和土地用途的前提下,实行承包土地所有权和经营权分离,农民承包土地经营权长久不变如30年延长到70年等,依据产权理论赋予土地承包者完整意义上的经营权,即除买卖之外的占有、使用、收益、处置等权利,如自愿转包、出租、互换、股份合作等并享有由此带来的收益;加强承包土地经营权流转管理和服务,建立健全流转市场,以鼓励发展多种形式循环农业和适度规模经营等。据我们实地调查,河南省焦作市的喜耕田农机合作社,拥有各式农机六十多台,与农民签订土地托管协议,夏收和秋收后,合作社返给农民小麦、玉米各1000斤,农民按每年每亩780元的成本钱支付给合作社,增产部分归合作社。合作社通过科学种田、机械化作业,亩产达1200斤,比农民种植增产100—200斤;此外合作社通过集中采购农资获得优惠,亩投入可节约100元左右。
2.明确资源和环境的公共产权,完善资源、环境有偿使用制度,通过调查研究、专家论证和公众听证、行政审批和拍卖竞标等方式,建立反映市场供求关系、稀缺程度、损害成本的资源、能源、环境价格形成机制,形成统一、开放、有序的初始产权配置机制和二级市场交易体系,开征碳税,构建发展低碳经济的长效机制,以改变农业生产者的不良偏好,有效推进低碳农业发展。如农业节水方面,明确地方政府拥有本辖区内水资源的调控、分配、管理和监督权;用水户按分配的指标和相应价格拥有用水权;以乡村为单位建立农业用水协会,在水务局授权下,协会将分配的水量细分到农户并发放“水权使用证”;节约和剩余的水量在一定范围内可以参与交易、转让;建立节奖超罚机制,以平均亩次灌水量(±5%)作为奖罚浮动定额。环境保护方面:完善排污许可证和收费制度,建立主要污染物排放总量初始权有偿分配和排放权交易制度,充分体现“生产者责任延伸”和“污染者共同付费”原则,形成“源头预防、过程控制、末端治理”的全方位节能环保的生产方式。
3.发挥政策和财政资金的导向推动作用,通过诱致性制度变迁,把生态环境纳入政府公共管理范畴。在农业建设项目审批、投资等环节,优先考虑低碳农业项目;运用公共财政积极推进农村沼气及生活废弃物无害化处理的物业化管理等。依法强制实施清洁生产审核,对增施有机肥、资源节约、农村清洁能源和可再生能源、农业废弃物资源化利用和无害化集中处理等实施低碳补偿政策,激发发展低碳农业的内在动因和持续动力。
4.以清洁发展机制(CDM)为核心,推进碳排放权交易,解决发展低碳农业所需的部分资金。粮农组织的经济学家莱斯利·利珀称,通过此种低碳融资措施,发展中国家低碳农业的规模可能会每年增加300亿美元。[6]我国畜禽养殖业第一个向联合国提出申请的CDM项目诞生于河南省牧原公司,该公司以水田等6个分场的沼气工程为主,与日本丸红株式会社进行CDM项目合作,2007年10月23日在联合国气候变化框架公约大会的网上登记公示,8周后自动注册成功,年减排CO211.05万吨,每吨10.5美元,合计年收益116万美元。目前,中国已成为发达国家开展CDM项目的主要国家,全球最大的CDM市场减排量的最大供给者,应该抓住机会促进发达国家的相关技术转让,同时应增强自主创新能力,研发农业低碳技术和低碳产品,开发利用生物质能源,以期在低碳农业技术的竞争中抢占制高点。此外,要整合市场现有的低碳农业技术,加以培训、示范和推广应用。
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[4]陈超.根瘤菌———生物固氮明星[N].科技日报,2002-11-19.
关键词:矿山环境;地质灾害;勘查方法
矿山开采是社会发展的一个重要组成部分,尤其是对于工业发展来说,矿山的重要性是极为突出的。随着当今社会的不断发展,矿产的开采量越来越大,但是在这一趋势下,矿山环境也遭到了较大的破坏,尤其是对于地质结构来说,这种矿产开采的影响还是比较突出的,也极容易引发一些地质灾害问题。针对这些地质灾害问题,加强勘查、及时了解地质状况,以便更为快捷的做出应对,将地质灾害的恶劣影响降到最低。
1矿山环境地质灾害问题分析
1.1常见矿山环境地质灾害问题类型
当前我国矿山环境发生的地质灾害,其存在的类型主要有以下几种:
(1)泥石流
在矿山环境地质灾害中,泥石流是比较常见的一种类型。泥石流的形成不仅会受到自然环境地质状况的影响,和矿山的操作也存在着极为密切的联系。随着矿山的不断开采,环境地质结构的松散程度不断加大,并且在开采过程中形成了大量的泥土,这就给泥石流的形成创造了外部条件。矿产开采形成的各种沟洞,会造成大量的雨水存积,也会对泥石流的灾害形成造成一定的影响。对于这种泥石流灾害问题,为了尽可能的降低其出现的概率,降低其危害性,除了在矿山的开采过程中加强控制,针对各种条件进行严格的处理之外,还应该重点加强矿山环境地质的勘查,全面及时的了解其相应的变化状况,预防和应对矿山泥石流灾害的发生。
(2)塌陷
对于矿山开采过程来说,塌陷也是极为常见的一种环境地质灾害。塌陷地质灾害的出现主要就是因为在矿山开采过程中,其内部的地质结构受到了较大的损害,甚至出现了较多的采空区,就会对相应的矿山地质结构稳定性产生一定的影响,当其承载体系出现了变故,也就会出现塌陷问题。针对这种塌陷问题,主要防治措施就是在矿山开采过程中严格做好支撑保护工作,避免稳定性受到干扰。
(3)滑坡
滑坡在当前矿山环境地质灾害中也比较常见。滑坡问题的影响也是极为恶劣的,对于相应人员的伤亡影响也比较突出,必须要在矿山开采施工中引起高度的重视。滑坡问题的出现也和具体的矿山开采存在着密切的联系,矿山不断开采影响到地质结构。
1.2矿山环境地质灾害问题产生的原因
对于矿山环境地质灾害问题的形成,其产生的原因和矿山的开采以及其它操作存在着密不可分的关系。矿山地质灾害的形成,很大程度上取决于施工设计以及施工设备的应用,部分工程队还有违规施工的情况,这些因素都极有可能导致矿山环境地质灾害,具体来说主要有以下两方面的因素:
(1)疏干排水
对于矿山开采来说,地下水是需要积极关注的一个方面,当前比较常见的一种措施就是疏干排水。疏干排水对于地下水的影响是比较大的,对于整个矿山结构体系的支撑效果影响也比较突出。通过分析近年来的实际工作情况来看,疏干排水质量会受到设备、施工计划以及山体结构影响,三点中的任何一个环节出现问题都会影响到疏干排水工作质量,进而会影响到环境地质结构的稳定性,就有可能出现各种地质灾害问题,是矿山开采中最为突出的一点。
(2)违规操作问题
对于具体的矿山开采操作来说,违规操作对矿山环境地质灾害问题的形成有一定影响。违规操作,主要就是一些非法采矿问题,尤其是对于私挖乱采现象而言,其影响更是极为恶劣。随着私挖乱采程度的不断加深,其对于环境地质造成的不良影响也越来越恶劣,也就更容易产生一些矿山环境地质灾害问题。
2矿山环境地质灾害勘查方法
2.13S技术的应用
在矿山环境地质勘查中,3S技术的应用是比较常见的,其应用价值也得到了较好的呈现。GPS技术主要就是能够较为全面的对整个矿山环境地质进行勘查分析,尤其是对于矿山环境地质的全天候勘查取得较好的勘查效果;RS技术主要就是指在矿山环境地质的勘查过程中,充分运用遥感摄像技术来进行具体目标的勘查,其最大的优势就是能够实现较大范围的勘查,进而能够提升其整体的勘查效果;GIS技术对于矿山环境地质勘查来说同样具备着极强的应用效果,其最大的优势就是能够针对整个矿山环境地质进行全真模拟和动态分析,能够更为有效的把握好相应的变化趋势,为后续矿山环境地质灾害的预防提供较好的信息支持。
2.2水文地质的勘查分析
对水文地质进行全面详细的勘查分析,能对具体的矿山环境地质灾害问题的解决提供帮助。对水文地质勘查工作来说,其最突出的方面就是应尽可能的对其岩土力学结构进行准确的判断。因为岩土力学结构的稳定性对于矿山环境地质灾害问题的预测来说极为必要。基于矿山水文地质和岩土力学的分析,通过试验的方法来进行预判。当前比较常见的试验方法主要有水质测试、含水层顶板渗透性试验、浸泡试验、淋滤试验、采矿引起周围地层渗透性变化试验、含水层吸附试验等,通过这些试验能够较好的对矿山环境水文地质进行了解,进而分析其承载力效果,针对可能会出现的各种灾害性问题有一个直观掌控,这也是勘查工作的重要目标所在。
2.3高密度电阻率法
在矿山环境地质勘查中,高密度电阻率法也是比较常用的一种技术手段。高密度电阻率法本质就是一种物探法,即针对矿山结构中的一些岩土进行相应的勘查施测,进而也就能够较好的提升对于整个矿山地区的了解。尤其是对于矿山的地质结构组成来说,通过高密度电阻率法能够得到较好的呈现,进而也就能够针对相应的地质灾害做出预防和控制。
3结语
综上所述,矿山环境地质灾害问题最为有效地一种控制手段就是加大勘查力度,综合运用各种勘查手段来提升人们对于矿山环境地质的了解,最终保障其能够把矿山环境地质灾害问题的影响降到最低。
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