生態(tài)可持續(xù)發(fā)展與污染物處理利用生態(tài)工程淺析

張然

(江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 江蘇南京 210036)

1 生態(tài)可持續(xù)發(fā)展

在二十一世紀(jì)，資源已成為制約人類發(fā)展的重要因素。資源根據(jù)是否可再生可以分為：可耗竭資源與可更新資源?？珊慕哔Y源不可再生，如何可持續(xù)利用需要考慮的是最優(yōu)耗竭的問題，其一、在不同時(shí)期合理配置有限資源；其二、使用可更新資源替代可耗竭資源?？筛沦Y源可以以一定的周期和方式再生，但不加控制的過度使用也會(huì)造成資源枯竭。可持續(xù)利用可更新資源主要是合理調(diào)控資源在時(shí)間和空間上的使用率，實(shí)現(xiàn)資源的永續(xù)利用。倡導(dǎo)綠色工業(yè)，利用污染物處理利用生態(tài)工程原理，建立無廢工藝，研究實(shí)施分層多級(jí)綜合利用廢物的生態(tài)工程，在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中尤為重要。

2 污染物處理利用生態(tài)工程

生態(tài)工程是指利用生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)原理，結(jié)合系統(tǒng)工程的最優(yōu)化方法設(shè)計(jì)的分層多級(jí)利用物質(zhì)的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。污染物處理利用生態(tài)工程即利用污染物中蘊(yùn)藏的物質(zhì)和能量，構(gòu)建最優(yōu)化的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)或生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)與能量多級(jí)利用、循環(huán)再生，同時(shí)使原本的污染得到凈化。本文以下將從污染物處理利用生態(tài)工程的角度，提出一些在建設(shè)、生產(chǎn)過程中避免或減少廢物產(chǎn)生的方案，對(duì)廢物進(jìn)行回收利用的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用、避免污染物帶來的環(huán)境壓力。

3 無（少）廢工藝系統(tǒng)

“無廢工藝”是一類新的生產(chǎn)方法，在這類方法中，所有的原料和能源在“原料資源—生產(chǎn)消費(fèi)—二次原料資源”的循環(huán)中得到最合理的綜合利用，同時(shí)對(duì)環(huán)境的任何作用都不致破壞它的正常功能[1]。從物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，以原料的綜合利用為中心，考察“原料開發(fā)→產(chǎn)品設(shè)計(jì)→生產(chǎn)→消費(fèi)→回收二次資源”的全過程，實(shí)現(xiàn)物料在各個(gè)可能層次上的閉合循環(huán)?！盁o廢工藝”具體體現(xiàn)在水、廢氣、廢料的綜合利用。

4 污水處理和資源化生態(tài)工程

如何才能解決我國(guó)龐大的受污染水體和匱乏的潔凈水資源這一矛盾呢？水體污染的常規(guī)處理方式，是將污水經(jīng)過污染物降解后再排入水體，并且通常將消耗大量能量或其他藥劑。而從將污水資源化的角度考慮，可以通過技術(shù)手段將污水通過一定處理后作為資源被再次利用，這就是污水資源化生態(tài)工程。污水回用、資源回收的同時(shí)降低了排污量，是治理環(huán)境污染與解決水資源短缺問題的雙贏之舉[3]。污水資源化處理的實(shí)際應(yīng)用很多，成熟的有工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中的中水回用，廢水經(jīng)處理后進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉等。

5 分層多級(jí)綜合利用廢物的生態(tài)工程

5.1 粉煤灰的資源化利用

粉煤灰是我國(guó)主要固體廢棄物之一，根據(jù)國(guó)家發(fā)改委的數(shù)據(jù)，“十五”末，我國(guó)粉煤灰年產(chǎn)量為3.02億噸，“十一五”末達(dá)4.8億噸，據(jù)預(yù)測(cè)“十二五”末將達(dá)5.7億噸。而在全國(guó)，粉煤灰利用率只有年排放量的35%～40%，尚有60%～65%未得到充分利用，粉煤灰綜合利用形勢(shì)十分嚴(yán)峻。大量的粉煤灰被儲(chǔ)存起來，不僅會(huì)占用大量土地，更會(huì)造成地下水及空氣污染，破壞生態(tài)平衡。因此，粉煤灰的資源化綜合利用十分重要。

5.2 生態(tài)混凝土的應(yīng)用

生態(tài)混凝土是一種具有特殊的結(jié)構(gòu)與表面特性，能減少環(huán)境負(fù)荷，適應(yīng)生物生長(zhǎng)、對(duì)調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、實(shí)現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極作用的混凝土材料。

5.2.1 環(huán)境友好型生態(tài)混凝土

環(huán)境友好型生態(tài)混凝土在生產(chǎn)和使用過程中可降低環(huán)境負(fù)荷，其技術(shù)途徑主要有如下3種：

(1)降低混凝土生產(chǎn)過程中的環(huán)境負(fù)擔(dān)。將固體廢棄物再生利用，同時(shí)節(jié)約制造混凝土原先所需耗費(fèi)的資源、能源，減少污染排放。

(2)降低使用過程中的環(huán)境負(fù)荷。例如，提高混凝土的耐久性，或通過加強(qiáng)設(shè)計(jì)、搞好管理來提高建筑物的壽命。

(3)通過提高性能來改善混凝土的環(huán)境影響。

5.2.2 生物相容型生態(tài)混凝土

這是指能與動(dòng)、植物等生物和諧共存的混凝土，可以通過增加生態(tài)混凝土組分來改善混凝土的環(huán)境影響。

(1)植物相容型生態(tài)混凝土。長(zhǎng)期以來，為有效防止水土流失，保障河流岸坡安全與穩(wěn)定，通常采用傳統(tǒng)混凝土或漿砌塊石護(hù)砌河流岸坡，這些做法僅僅從滿足河道岸坡的穩(wěn)定性和河道行洪排澇功能的角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，卻很少考慮對(duì)環(huán)境和生態(tài)的影響。

(2)海洋生物相容型生態(tài)混凝土、淡水生物相容型生態(tài)混凝土。將多孔混凝土設(shè)置在河、湖和海濱等水域，讓陸生和水生小動(dòng)物附著棲息在其凹凸不平的表面或連續(xù)空隙內(nèi)，通過相互作用或共生作用，形成食物鏈，為海洋生物和淡水生物生長(zhǎng)提供良好條件，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

(3)凈化水質(zhì)用混凝土。利用多孔混凝土外表面對(duì)各種微生物的吸附，通過生物層的作用產(chǎn)生間接凈化功能，將其制成浮體結(jié)構(gòu)或浮島設(shè)置在富營(yíng)養(yǎng)化的湖河內(nèi)凈化水質(zhì)，從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

6 結(jié)語

我國(guó)在如今資源能源高消耗、環(huán)境污染日益加劇的情況下，為建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)，真正做到可持續(xù)發(fā)展，利用生態(tài)工程原理處理利用污染物、保護(hù)環(huán)境是一種有效且經(jīng)濟(jì)的方式。在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中盡可能的采用無（少）廢工藝系統(tǒng)，遵循清潔生產(chǎn)理念，不僅能保護(hù)環(huán)境，更能為企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益，還能為龐大的固體廢棄物找到出路，并節(jié)約大量的資源、能源，減少新污染的產(chǎn)生。污染物處理利用生態(tài)工程這一新的領(lǐng)域值得更多人進(jìn)行研究與探索。

[1]席德立.工業(yè)發(fā)展的新模式：無廢工藝[M].北京：清華大學(xué)出版社，1990．

[2]周彤.污水回用決策與技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002，7-24．

[3]Owen BWF.污水處理能耗與能效[M].章北平，車武，譯.北京：能源出版社，1989.