環境保護生態工程特點及工藝

李艮

摘 要： 生態工程是一種對與人們生產生活相關的環節和自然環境進行特殊設計與實踐的工藝系統，其目的是為了能取得環境、生產及社會綜合效益。由于我國面臨的生態危機復雜多樣，不僅是環境污染的問題，還有因人口激增而引發的對環境及資源的破壞，導致各類物資及能源的短缺。所以迫切需要在當前有限的資源基礎上發展生態工程以滿足人口與社會發展需要。

關鍵詞： 環境保護；生態工程；特點；工藝

生態工程是應用生態學的原理來對環境與生產進行特殊設計并實踐的一種工藝系統，旨在通過工藝的開展來取得環境、經濟和社會效益的同步發展。生態工程起源于上世紀六十年代，其發展歷史雖然不長，但相關的研究、應用與發展卻是極為迅猛的。我國生態工程概念是在上世紀70年代提出，近幾十年來我國的生態工程也得到了迅速發展[1]。比如三北（華北、東北、西北）防護林體系工程、長江中上游防護林體系工程、沿海防護林體系工程、平原綠化工程及太行山綠化工程，這些工程至1988年已完成人工造林3830萬公頃，并在不同程度上取得了生態環境、經濟和社會的綜合效益。

1.環境保護與生態工程

環境保護是人類為解決現實的或潛在的環境問題，協調好人類與生存環境關系，從而保護人類生存環境、保障經濟社會可持續發展的各類行動的總稱[2]。而生態工程是以生態系統中物質循環再生的原理，結合系統工程中最優化方法設計的多級物質利用的生產工藝系統，達到生物群落內不同物種的共生、物質與能量的多級利用、環境自凈和物質循環再生。環境保護通過各類形式、措施來達到合理利用自然資源，防止環境被污染和破壞，實現自然環境與人文環境、經濟環境的平衡可持續發展，保證社會的發展。

2.環境保護生態工程的特點

2.1研究的對象

在環境保護生態工程中它所研究的不是整個系統中的某一組成部分（如污染物、生物），而是按生態系統內的相關性（即生態系統中各個組成部分間存在的聯系、關系（依存、相生、相克））和外在的相關性（主要指與周圍環境間進行的物質、能量、信息等的交換）來看作一個有機的整體。

2.2生態工程的功能

生態工程對環境保護的作用或功能主要是通過干預調控生態系統內部結構和功能來實現的，它遵循的是內因是事物發展變化的根據，外因是事物發展變化的條件，外因只有通過內因才能起作用這一哲學原理。在生態工程中通過對各組成部分數量上的配比、空間和時間的配搭，物質的各種遷移、轉化、積累、釋放的方向、方式與數量等，提高生態系統對一些特定的污染物起到遷移、轉化、自凈的效力或是人為增加環境處理的容量，以發揮物質的生產潛力，實現物質間的良性循環。

2.3能源的來源

在生態工程中它所引用的能源不是常規意義上的能源，它依靠的主要是太陽能這一清潔能源，或者最多只需要用到少量的燃料或電力輔助，這樣一來就會大大節約工程運轉的成本，并能避免對電力或其他動力能源占用，減少或避免由電力或其他動力能源使用而產生的環境污染。由于生態工程中的“設備”基本上都是由自然界提供的，所以生態工程項目的相對要低廉些，再加上上面所說的生態工程的運轉不耗或很少耗費用燃料和電力能源，所以工程運轉所需要的費用也很低[3]。但缺點是這樣一來它受自然的影響就比較顯著，比如寒冷的冬季很多生態工程項目是的生物凈化率和生產的效率就會很低，甚至不排除停止運轉的可能。所以需要對環保生態工程的凈化率及生產力進行提高，如使用耐寒耐污、有凈化能力及有經濟價值的生物進行輪種，或是建立物理工程來改善冬季的低溫及其它不利條件。

3.環境保護生態工程的工藝

前文已述生態工程是一個系列的工藝系統，而生態工藝技術則兼有生產和環保兩類技術的功能。生態工程工藝遵循的是生態學和經濟學規律，通過對生態系統內能流和物流，產品的價值、價格及合理的貨幣流的指導來保護生態環境。生態工藝的種類很，但大體上可歸為以下五個基本類型。

3.1改進食物鏈（或生產鏈）的系列聯結

對生態系統中固有的食物鏈（或生產鏈）通過添加新的成份（或環節）使這些鏈有所擴大，增加其利用包括廢物、污染物在內的原未被充分利用的物質的能力，這種新增環節稱之為“加環”。按性質可分為五類，即生產環、增益環、減耗環、綜合環、加工環。其中加工球嚴格的說其并非是食物鏈中的固有環節，但因為它與系統的輸入輸出關系密切，所以可以說是良性循環中不可缺少的環節，如生態工程中利用糞便有機物生產飼料或沼氣，利用沼渣生產飼料及蘑菇等。對一些副產品或廢物經加工以保證其環境和經濟效益和輸出。

3.2形成互利共生網絡

共生網絡即在環境保護生態工程中對原先相互獨立、平行的兩種或以上的物種（或生產環節）、食物鏈及生態系統（或生產系統）進行重新排列，使之成為一個新型的互利共生網絡，通過它們之間的互利作用來實現生態管理。比如在各地區的污水資源化生態工程中，原有的待處理河段理論上可能是獨立系的，但在處理時卻發現可以通過對具體環境情況的分析把它們與之前從未聯系過的魚塘、養鴨場等生態系統進行聯結，形成互利共生的網絡，來促使物質進行良性的循環。

3.3多層分級利用空間、時間和包括廢物在內的物質

在自然界自然形成的生態系統結構是基于相互的密切聯系和互為因果的關系（食物鏈），形成共生關系并按各自要求分層多級利用自然界所提供的物質，從環境保護的觀點出發也是無污染的。但如果從經濟發展的角度著眼，這一結構未能完全發揮物質的生產潛力，所以資源的利用率不高。不過這一結構可以作為生態工程的的基礎機構，通過對結構進行的合理調整，增強生態工藝的多層分級利用率。

3.4再生和良性循環

自然界中物質的再生、利用、循環，都是以有限的空間和資源為基礎，在此基礎上來維持眾多生物的生存、延續和發展。這是一個無源和底的循環，且不是同一事物或現象的簡單重復，每次循環都在為生產或生命提供著再生的機會。環保生態工程通過采取的一些措施，介入到循環結構的調整、重組中來，促進著生態系統內或特定區域內若干生態系統集內的物質良性循環。

3.5生態系統的復興與恢復

環境保護生態工程的工藝作用主要有兩方面：一方面，在進行環境開發利用前或時保護生態系統免受污染的破壞，即利用資源時盡量縮小利用過程中帶來的不利影響。如運用合理的工藝，減少浪費，綜合利用廢棄物來減少污染[4]。另一方面，則是對已遭受到污染或破壞的生態系統進行復興和恢復，采取的措施包括恢復或改進動植物區系及原有合適的生態系統結構和功能等措施，以及生物的、物理的、化學的各種措施以達到一個適合人類需要的生態景觀。

結束語

綜上，世界是一個整體，要做好生態環境的保護避免惡化，就需要全人類的共同努力。生態工程在利用自然環境和自然規律的同時，也在改造著客觀世界。通過多年的發展生態工程的具體工藝已有很多，同時也有成功的案例可以借鑒。但在實際應用時還是應將工程項目地的具體情況與生態工程工藝進行合理的結合，即對生態工藝的優化組合，這樣才有可能同步獲得環境、經濟和社會效益。■

參考文獻

[1]顏京松. 環境保護生態工程特點及工藝[J]. 水資源保護，1994，01：1-7.

[2]鄒家祥，翟紅娟. 三峽工程對水環境與水生態的影響及保護對策[J]. 水資源保護，2016，05：136-140.

[3]田莉，邵全忠. 水利工程建設中的生態環境保護研究[J]. 科技與企業，2015，08：95.

[4]譚慶華. 水利工程生態環境效應研究[J]. 中國農業信息，2016，21：69.