环境工程的含义范文
时间:2023-12-27 17:55:57
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关键词:公众参与机制 生态宜居城市 武汉
中图分类号:F299.23 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)07(b)-0152-02
武汉生态宜居城市的建设依赖于城市环境的优化,而城市环境的优化又依赖于公众参与机制的构建。“实现蓝天工程,构建生态宜居的城市环境。高度重视城市雾霾问题,加强大气污染防治能力建设,强化大气重点污染源控制与整治,加大对重点污染排放企业的监控,确保达标排放”,这是湖北省2014年政府工作报告中的内容,它提出了构建生态宜居城市环境的要求。随后,湖北省在2015年、2016年政府工作报告中进一步强化了构建生态宜居城市环境的要求。与此同时,根据有关调查数据显示,武汉在“2014年中国城市宜居满意度调查”中位列倒数第四,在“2015年、2016年中国城市宜居满意度调查”中排名也相对靠后,究其原因,其中一个最主要的原因是城市雾霾等环境污染问题。综上所述,武汉城市环境的治理与优化迫在眉睫,而如何构建有效科学的公众参与机制成为当前城市环境管理的重点。
1 武汉城市环境公众参与机制构建的现状与问题
随着武汉城市环境问题的日益突出,社会公众的环保意识不断觉醒,逐渐形成了以政府主导、市场推动和公众参与三者融合的环保组织系统,显示了公众的力量开始参与到环境保护之中,但仍有许多不足之处需要进一步改进与完善。武汉城市环境公众参与机制构建现状中,主要存在以下几个方面的突出问题。
(1)公众参与意识淡薄,片面追求个人利益。公众大多数情形下对于环保的参与意识还比较薄弱,参与环保的主动性和积极性不高。除非环境问题损害其个人利益,否则公众通常不会参与其中,这就造成了在追求个人利益的时候,忽略了应有的环境意识和公众参与的义务。
(2)公众参与缺乏激励机制,事后参与为主。由于各级职能部门及相关企业没有落实好环境信息披露制度,对环境保护的参与性不积极,缺乏有效的激励制度,所以,即便参与也是被动的和事后参与,即在发生了环境污染事故或者生态破坏以后损害了公众的切身利益时才参与。
(3)公众参与的组织化程度不足,未明确环保NGO组织的参与主体地位。分散的、未经组织的公众个体,面对环保参与过程中的利益竞争,缺乏采取有效的、理性的参与行动的能力。专业的环保NGO组织可以代表公众进行环保公众参与,但法律未明确环保NGO组织的参与主体地位。
(4)公众参与缺乏操作性,形式过于单一。环境宣讲活动,是政府机构所组织的,在城市环保领域中,公众所参与的主要形式即环境宣讲为主,创立各种环保组织为辅。公众参与环境立法、环境政策制定等深层次的环保活动较少,影响较小,不能深刻体现公众参与的内涵和作用。许多环保参与规定过于原则或简单,缺乏实际可操作性。
2 解决武汉城市环境公众参与机制构建中存在问题的对策
2.1 强化宣传教育,提高公众参与意识
(1)对环境保护基本国策和环境保护法的宣传加大力度,以此提高公众意识和法治观念,增强公众的环保责任心和参与意识。
(2)端正公众环境厉害关系人的角色,在政府出台的相关环境政策中要积极的参与其中,做好决策的制定和协商。
(3)通过相关案例来普及公众学会维护自身权利,在维护自身环境权益的过程中进一步激发公众的环保意识。
2.2 强化健全环境信息公开制度
首先,政府推行公开环保信息的制度程序,切实保障公众的环境知情权。环境信息公开要做到制度化、常态化和规范化。其次,在环境保护中,及时向公众公开企业环境信息,比如:通过企业门户网站、电视新闻媒体、传统纸媒、展示厅等形式公布企业的污染物处理情况,随时接受公众的检举、监督和建议。
2.3 建立健全激励机制
城市环境公众参与机制构建中,对环境保护的职责,大多数民众是缺乏的,对环境状况无积极性,冷眼旁观,这种现状的改变,仅仅依靠完善相关制度还是不够的,所以,建立激励机制是比较有效的方法,它包括精神激励和物质激励,只有这样,公众的积极性和参与性才能更大激发并得到提高。
2.4 提高公众参与的组织化水平,大力发展环保NGO组织
城市环境公众参与机制构建中,大力发展环保NGO组织,积极推动NGO社会团体参与其中,提高公众参与的组织化水平。NGO环保社团组织具有较强的中立性,具有最广泛的群众基础,是搭建公众与政府之间的民意协调平台,为公众参与环保工作提供有效的参与渠道。
2.5 拓展公众参与机制的形式与渠道
城市环境公众参与机制构建中,提高公众的参与性是十分重要的,因此,拓展更多的渠道是有效方法。首先。引导鼓励公众关于环境的投诉,这需要完善并实施环保制度。其次,切实执行环保问卷调查制度,定期向公众发放针对性强的环保问卷,了解公众对环保工作的诉求和建议。最后,建立环保参与直通车制度,让公众能与较高层面的政府部门直接沟通,提高信息对接的效率和效果,表达诉求、维护权益。
2.6 建立健全环境法律法规
完善的法律法规制度是城市环境公众参与机制构建中的保障。通过环保立法可以保障公众获得最大的环境权益,提升公众参与环保事务的责任感和使命感,也为公众参与环保工作在实体、程序等两方面予以规范,公众参与环保工作就会更加的具有可操作性,降低公众参与环保事务的门槛。
参考文献
[1] 管策,周磊.借鉴国外经验发展我国环保领域公共参与机制[J].科技情报开发与经济,2014(2):148-150.
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关键词:超滤膜技术;环境工程;水处理
环境工程超滤膜技术的基本特征就是运用特殊材质加工过滤膜,确保达到全面截留污染物的效果,过滤后的水质应达到环境工程标准。因此从根本上来讲,水处理过程运用超滤膜技术能达到较好的工程生态效益及经济效益,有效杜绝了二次水质污染现象的产生。污水在超滤膜的截留与过滤作用下,能达到明显净化的良好效果,因此证实了环境工程超滤膜技术的可行性与实用性。
1超滤膜技术的含义与基本特征
作为处理污水与过滤污水的重要环境工程技术手段,超滤膜技术的基本含义就是借助超滤膜来过滤水中固态颗粒及其他污染物,确保经过超滤膜净化与过滤处理后的水质能达到良好检测标准[1]。在此过程中,运用超滤膜介质可确保形成压力不平衡的水质过滤效应,阻止微生物与固态颗粒杂质透过薄膜,并且允许薄膜两侧的清洁水体自由流动。近些年来,水处理工程日益得到环境保护部门的关注,水处理的工程技术手段也在不断完善与丰富。与普通的水质过滤及污水处理手段相比,运用超滤膜作为介质的水质过滤技术更加节约水质处理资源,对于彻底净化水质具有不可忽视的价值。具体在处理含油的化工排放废水、净化与过滤居民生活污水及淡化处理海水的实践领域中,运用超滤膜的水质过滤净化处理技术能达到较好的水处理实施成效[2]。
2超滤膜技术运用于环境工程水处理的重要意义
超滤膜技术运用于环境工程水处理的重要意义体现在以下几方面:a)彻底消除二次水质污染。二次污染是威胁与破坏水生态环境的重要潜在隐患,因此必须得到环境部门及污水处理技术人员的重视。在目前的情况下,在消除二次水质污染的过程中,技术人员能充分运用超滤膜的辅助技术手段,避免掺入化学药剂及其他介质导致污染程度加剧。从以上角度来讲,运用超滤膜的水质净化与水体固态颗粒过滤手段会达到明显降低水质二次污染风险的良好实践效果。b)全面滤除固态颗粒杂质。固态杂质普遍存在于各种类型的水质中,目前实施水质过滤处理的最关键目标就是消除固态颗粒污染,通过彻底实施水质颗粒过滤的专业技术手段来消除固态颗粒污染。在此过程中,超滤膜的固态颗粒过滤净化措施非常有益于彻底截留固态污染物,尤其是对于水中细菌、漂浮物及胶状物而言[3]。c)便于操作且具备良好稳定性。对污染水体全面实施超滤膜技术会达到节约水质处理资源的效果,操作过程比较快捷简便,不会有过多的时间成本及基础设施成本消耗[4]。并且选择超滤膜技术进行污水过滤处理,可以明显增强水质稳定性,充分保证了水质达到清洁程度的基本安全标准。表1为超滤膜技术与普通水处理技术之间的对比。
3超滤膜技术运用于环境工程水处理的具体实现要点
环境工程领域水处理的基本目标与宗旨就是彻底杜绝环境水质破坏现象,保证环境水质达到安全检测标准[5]。但在处理各种类型水质的具体实践中,通常会消耗大量水资源,因此水处理资金成本较高。目前,环境工程技术人员已经能充分利用超滤膜的水质污染处理手段,旨在实现水质净化、水资源回收及环境处理成本节约的目标。目前水处理领域中超滤膜技术的运用重点体现在以下方面。
3.1超滤膜技术运用于处理工业废水
工业废水污染目前程度较为明显,如果对含有重金属与其他有毒物质的工业生产废水没有及时加以必要的处理,那么非常容易导致工业废水被排入农田或附近河流,从而给居民饮食安全与健康带来明显威胁。运用超滤膜来过滤重金属与其他有害工业物质的专业技术手段具有快捷性,而且可以达到超出90%的工业有害物质过滤效果[6]。经过综合性判断对比可知,超滤膜技术非常有益于彻底过滤与净化工业废水,对于包含有机质与其他高分子物质成分的工业生产废水能予以最大程度的利用与回收。目前造纸化工企业对超滤膜技术处理造纸沉渣的重要工艺手段已普及,对包含沉渣的造纸化工废水予以净化处理。化工废水具备较好的废水利用及废水回收处理价值,因此化工生产企业必须正确实施针对化工废水的全面处理过程,运用超滤膜技术过滤化工废水。超滤膜技术运用于处理化工生产废水时,技术人员应将表面活性剂融入到脱墨废水等化工废水中,进而达到改变薄膜透过率的目的。例如,二次污染风险普遍存在于废水处理环节,尤其是造纸废水处理领域。在脱除造纸废液污染物或过滤造纸废液时,如果施用过量的化学助剂,那么二次污染水质的安全隐患就会明显增大。但选择超滤膜技术降解废液污染的全过程不必借助化学物质或人工,因此不会造成水质二次污染。此外,富营养化水质中含有超标的P元素、N元素及其他营养元素,造纸废水在排入农田或河流之前如果未经任何处理,那么通常就会引发富营养化的水质改变现象。为了应对造纸废水的富营养化不良影响,目前通常借助有益菌群或海藻微生物来吸收水中营养元素。菌体在生物膜的覆盖作用下能加快繁殖,对于脱除N元素与其他营养元素物质具有非常明显的作用。运用微生物菌群还可以脱除低温造纸中的各种固废元素物质,确保低温造纸排放水质达标。
3.2超滤膜技术运用于处理居民生活污水
包含无机盐、有机物、固体白色废弃物及细菌的居民生活污水必须得到有效净化,旨在消除生活污水造成的城市河流与其他水体环境污染,维持城市区域的水生态平衡。近些年来,专门用于处理居民日常生活污水的各种处理手段与技术已经得到完善,尤其是超滤膜技术手段。将超滤膜技术运用于城市污水处理中,能充分确保过滤后的居民生活污水再次达到循环使用标准,满足了循环利用城市水资源的污水处理要求。例如针对混有细菌及固态污染物的城市地表水全面实施过滤操作时,技术人员应重点选择超滤膜技术进行处理。这是由于超滤膜介质具有过滤与降解废水污染物的重要特征,确保排入城市地下管道的污水达到净化处理标准。同时,运用超滤膜技术还能避免居民生活污水导致的河湖藻类疯长与蔓延现象,彻底杜绝富营养化的河湖水质污染。经过全面超滤处理以后,居民生活排放废水可再次被运用于周边农田作物灌溉、车辆清洗或建筑施工领域。
3.3超滤膜技术运用于淡化过滤海水
淡化海水的工程技术实践目前已得到相关部门重视,通过淡化海水的技术操作,能在根本上实现淡水资源的最大化节约效益。然而淡化海水的环境处理工程会产生较大的资源成本消耗,因此必须选择最佳的海水淡化辅助技术措施。经过全面考虑,发现超滤膜技术有助于滤除海水中的固态盐、菌类与藻类杂质,并且不必消耗额外的海水淡化处理资源成本。
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【关键词】城市环境工程;环境建设;难点与策略
1、环境工程的含义
环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。相应方面的科学研究也已经出现,环境工程学便是其中的一门学科。环境工程的内容大体上包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废弃物的处理和利用工程,以及环境污染综合防治、环境系统工程等方面。
2、环境工程建设现状
近年来,国家、省市各级政府对环境工程越来越重视,污水、垃圾、城市园林绿化等都被列入政府重点工程进行检查,城市环境基础设施建设投入逐年增加,设施水平较快发展,污水处理率、生活垃圾处理率、建成区绿化覆盖率显著提高,大气、水环境质量明显改善。然而,目前城市环保工程建设规模与国家、省提出的环保优先和城乡统筹发展的要求相比,在污水和垃圾处理等设施建设水平、建筑节能和城镇绿化水平等方面仍存在着不小差距。
3、当前环境工程建设的难点
3.1城市的污水处理不完善
城市生活的污水主要有三个来源:生活污水、工业废水和城市径流污水。其中,城市的生活污水是城市污水的主要来源。生活污水主要来自于家庭、商业区和城市的卫生公共设施等等。这些地方产生的粪便、洗涤污水经由城市的排水道进入地下污水区。对这部分的污水进行处理主要采取的办法是把它们送到城市的污水厂进行相应的处理之后再排放出来。这部分水具有明显的周期循环使用特点。城市当中的工业废水在城市污水当中也占有一定的比例。工业污水在全国各个城市当时的分布是不一样的,那些以工业为主的城市,污水排放相对严重些。对城市工业污水的处理要求更为严格,因为这部分污水当中含有大量对人体有害的腐蚀性、难化解的污染物。需要采用更为科学的技术手段进行处理。最后的一个污水来源主要是城市径流污水。他们具有比较明显的季节特点和复杂的成分。主要是由城市上空的大气污染物对大气的影响造成的,也有一些是地面上的垃圾和废物经由流过城市的河流造成的。城市环境工程建设当中,污水的处理是一个很重要的方面,但是,目前存在的问题主要是污水处理实施比较落后,在每个区域建设当中存在着很大的不平衡性。污水处理不及时,污水的回收率差,没有进行集中处理等等。这些都是城市环境工程建设面临的重大问题。
3.2生活垃圾没进行分类处理
随着城市的不断发展,城市人口的比重不断加大,城市生活消费得到了很大的提高,也因此而带来了很大的城市生活垃圾处理问题。城市生活垃圾来源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商场垃圾、餐饮服务行业等等方面的垃圾。据调查统计资料显示,大型城市每天产生的垃圾多达几千吨,小型的城市每天产生的垃圾也在几百吨以上。如果不能够进行有效的处理,城市很有可能变成一个堆满垃圾的地方,严重影响了城市的形象和人们的生活。在城市环境工程建设当中,对城市生活垃圾的处理还停留在传统的做法上,或者采用运输到郊区进行掩埋的办法或者是进行焚烧处理而已。这种办法存在着投资大、运转成本高,同时垃圾中的有用资源也会被烧毁,加上,现有国内焚烧厂运行均比较困难。没有进行生活垃圾的无公害处理是城市环境工程建设的一个相当严重的问题。
3.3 园林绿化建设没跟上发展
城市园林绿化建设也相对发达国家相比较为落后,和发达国家之间存在着很大的差距,在各地的城市发展当中,建设水平也不一致。园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,提升居住品质但是在我国的城市建设当中,对城市的园林绿化建设重视不够,片面地强调加大商品房和高档住宅的建设,导致很多城市密切在一起,没有足够的绿化空间,我国城市的园林绿化建设相对落后于城市的高速建设发展,将会严重限制未来城市的进步城市环境工程建设难点。
4、解决城市环境工程建设难点应对的策略
4.1 加强宣传提高对环境工程建设的认识
环境工程建设不是建设部门自家的事情,而是和广大的市民联系在一起的。为了能够最大限度地调动社会上的力量,参与到城市环境工程建设当中去,不仅要求相关的建设工作者提高对环境工程建设的认识,还要加大对环境工程建设的宣传,号召社会力量结合起来,进行必要的监督。让广大的市民对环境工程建设有所了解,提出对环境工程建设的意见,加快环境工程的建设步伐。
4.2积极推进城市垃圾与城市污水的处理机制
应当将城市垃圾和城市污水的处理机制不断的推进向前,落实并完善经营制度,严格的对各级城市建设运营部门进行管理与监督;制定并实施相关的节能措施与优惠政策,积极的鼓励研发、使用新型绿色建筑技术和建筑产品;建立并健全服务、运营和建设的政府监管体制,从根本上提升城市环境基础设施的运行效率;明确城市的绿化管理职能,并加强对城市植被的监管和保护。
4.3物料闭路循环将废物综合利用
工业生产中的“三废”实质上是生产过程中流失的原料、中间体和副产物,尤其是我国农药、燃料行业的主要原材料利用率一般只有30%~40%,有60%~70%以“三废”形式排入环境。在生产过程中比较容易实现的是用水闭路循环,供水、用水和井水一体化,一水多用,分质使用,净水重复使用。我国现已研制成功的利用磷石膏联产硫酸和水泥,利用硝酸生产尾气制亚硝酸,利用硫酸生产尾气制亚硫酸钠,从硫铁矿烧渣中回收金、银、铁,从乐果合成废水中萃取回收乐果等.都是很有使用价值的“三废”综合利用技术。
4.4充分发挥政府的职能
在城市环境工程建设的过程当中,政府的作用和职能是尤为重要的。因此,应当充分的发挥政府的相关职能,积极的协调相关部门的城市环境工程建设的工作和任务,及时的对工程建设项目中的环评、土地、规划、立项等工作所带来的问题进行合理的解决。对城市环境工程建设各个部门的工作进行综合的评比与考核,进而形成科学有效的制度。与此同时,应当重点突出城市建设环境保护的监督与引导,并科学的建设和规划城市环保基础设施。
4.5鼓励社会各界多元化的投资
城市环境工程建设的耗资使十分巨大的,在建设过程当中,不仅需要我国政府部门提供一定的财力支持,还需要社会各界多元化的投资。应当鼓励社会各界加强对城市环境工程建设的投资力度,让更多有能力的企业主动的参与到我国的城市环境工程建设工作中,这样能够有效的促进我国城市环境工程建设的良性运转,并且可以加快工程建设的建设步伐。所以,我国相关部门应当最大程度的推进积极有效的引导体制,加强政府部门对积极参与城市环境工程建设人员的鼓励和奖励,充分的调动参与人员的主动性以及积极性,以便于更好的推动城市环境工程建设的总体进展。
参考文献:
[1]郭春梅.环境工程基础[M].石油工业出版社,2007
[2]刘先锋.浅谈城市规划中的环境保护问题[J].黑龙江科技信息,2012年(3)
作者简介:
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1.实验项目以基础型和验证型实验为主,难以激发学生的实验兴趣和创新能力合分析、创新能力的锻炼难以兼顾,造成了专业实验项目以基础型和验证型实验为主。这种实验教学模式虽然能够锻炼学生的基本实验技能,但从试剂配制、仪器组装与调节到实验步骤的讲解等整个实验过程过程由教师控制,学生只是被动地参与实验,机械地操作仪器设备,很多学生根本不动脑筋思考,即使数据不好,也不会分析和查找原因。[10-11]长此以往,学生缺乏对专业实验的兴趣,更不能充分调动其自身的想象力和创新能力,造成学生实验技能和综合素质下降,失去了在考研和就业市场的竞争力。过去的专业实验教学是与理论课相配套的,而且一般是先讲理论后做实验。这种教学模式使得实验室的仪器设备从开学到期中很长一段时间处于空闲状态,快到期末时许多理论课都要安排专业实验,由于仪器设备数量有限而学生人数较多,使得很多仪器设备处于超负荷运转状态,经过几届学生的使用后个别设备出现老化或损坏,严重影响教学效果。
一直以来,专业实验教学并没有专门的实验指导教材,大多数以课程附录中的实验项目和内容为主要参考依据。这些实验项目由于编写较早,又没有及时进行内容上的更新,因此一些实验内容过于简单,而且所用的仪器设备多数已经落后,不能满足目前实验教学培养学生实践能力的需要。个别课程附录中没有的实验项目由指导教师事先编好实验讲义打印后分发给学生。由于课程附录或教师自编实验讲义中的实验步骤几乎全是文字描述,虽然实验步骤描述得比较清晰,但对于某些实验现象或仪器的基本操作往往使学生把握不准或理解模糊,加上教师在实验课上语言讲解或现场演示不清楚,使得很多学生基本操作不规范,专业仪器设备错误操作,导致仪器设备损坏率较高。
环境工程专业实验教学模式的改革探索
以培养“医工结合”特色的复合型工程技术人才为改革目标,自2008年以来我们组织承担实验教学任务的全体教师对实验项目进行删减、整合和更新,参考国内外着名高校关于专业实验教学的先进改革经验,确立了“三层次三模块”专业实验教学模式,并对专业实验的管理模式和考核方法进行了改革,具体总结如下:把所有专业课程的实验教学与课程分离,整合为一门实验课——环境工程专业实验,并将其分成三个层次:环境工程基础实验、环境工程专业实验、环境工程创新型综合实验。环境工程基础实验包括了环境监测、环境化学、环境生态学和环境工程微生物学的实验内容。环境工程专业实验包括了水污染控制工程、大气污染控制工程、噪声污染控制工程、环境毒理学的实验内容。环境工程创新型综合实验依据实验室现有条件,从教师的科研课题和学科研究热点中确定项目题目和研究内容,由学生设计实验路线和方案,自主实施实验方案,撰写专业报告。在环境工程基础实验和环境工程专业实验分别设定三个实验模块(基础性实验、设计性实验、综合性实验),并适当提高设计性和综合性实验的学时比重。这种“三层次三模块”专业实验教学体系避免了不同课程设置的实验项目出现雷同现象,如环境监测实验中的“空气中氮氧化物的测定”与环境化学实验中的“大气氮氧化物的日变化曲线”内容非常类似,将前者删掉保留后者。在环境工程创新型综合实验项目的设计中,从学科研究热点和教师的科研课题中进行筛选,选择实验条件能够满足的项目进行开设,尽可能使项目内容能锻炼学生多方面的能力。如设计的“羟基氧化铁的制备和吸附性能评价”创新型综合实验项目内容包括羟基氧化铁的制备条件的确定、吸附-解吸实验、吸附动力学和热力学评价等,既能锻炼学生对文献资料的查阅和综合分析能力,又能强化学生的基本实验技能,并且通过对实验数据的处理和原理分析,培养学生的科学思维和创新能力,为将来的考研和就业打下良好的基础。
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论文摘要:面对环境工程建设的难点问题,只有积极采取应对措施,进一步转变观念、加强科学管理、创新工作机制、解决好环境工程建设中出现的问题,才能达到真正改善市民的居住环境和生活质量的目的。本文探讨了环境工程建设的难点及应对措施。
随着我国经济的快速发展,人们对物质生活和精神生活水平要求的提高,国家、省市各级政府越来越加强对环境工程的管理,污水、垃圾、公园建设等都被列入政府重点工程进行检查,透视,也加大了对城市环境基础设施建设的投入,环境建设的基础设施水平也得到了提高,污水处理率、生活垃圾处理率、建成区绿化覆盖率也都有了一定的提升,大气、水环境质量对比以前有了显着的改善。
一、环境工程的含义
环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。相应方面的科学研究也已经出现,环境工程学便是其中的一门学科。环境工程的内容大体上包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废弃物的处理和利用工程,以及环境污染综合防治、环境系统工程等方面。
二、环境工程建设的难点
1、城市的污水处理不完善
城市生活的污水主要有三个来源:生活污水、工业废水和城市径流污水。其中,城市的生活污水是城市污水的主要来源。生活污水主要来自于家庭、商业区和城市的卫生公共设施等等。这些地方产生的粪便、洗涤污水经由城市的排水道进入地下污水区。对这部分的污水进行处理主要采取的办法是把它们送到城市的污水厂进行相应的处理之后再排放出来。这部分水具有明显的周期循环使用特点。城市当中的工业废水在城市污水当中也占有一定的比例。工业污水在全国各个城市当时的分布是不一样的,那些以工业为主的城市,污水排放相对严重些。对城市工业污水的处理要求更为严格,因为这部分污水当中含有大量对人体有害的腐蚀性、难化解的污染物。需要采用更为科学的技术手段进行处理。最后的一个污水来源主要是城市径流污水。他们具有比较明显的季节特点和复杂的成分。主要是由城市上空的大气污染物对大气的影响造成的,也有一些是地面上的垃圾和废物经由流过城市的河流造成的。城市环境工程建设当中,污水的处理是一个很重要的方面,但是,目前存在的问题主要是污水处理实施比较落后,在每个区域建设当中存在着很大的不平衡性。污水处理不及时,污水的回收率差,没有进行集中处理等等。这些都是城市环境工程建设面临的重大问题。
2、生活垃圾没进行分类处理
随着城市的不断发展,城市人口的比重不断加大,城市生活消费得到了很大的提高,也因此而带来了很大的城市生活垃圾处理问题。城市生活垃圾来源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商场垃圾、餐饮服务行业等等方面的垃圾。据调查统计资料显示,大型城市每天产生的垃圾多达几千吨,小型的城市每天产生的垃圾也在几百吨以上。如果不能够进行有效的处理,城市很有可能变成一个堆满垃圾的地方,严重影响了城市的形象和人们的生活。在城市环境工程建设当中,对城市生活垃圾的处理还停留在传统的做法上,或者采用运输到郊区进行掩埋的办法或者是进行焚烧处理而已。这种办法存在着投资大、运转成本高,同时垃圾中的有用资源也会被烧毁,加上,现有国内焚烧厂运行均比较困难。没有进行生活垃圾的无公害处理是城市环境工程建设的一个相当严重的问题。
3、园林绿化建设没跟上发展
城市园林绿化建设也相对发达国家相比较为落后,和发达国家之间存在着很大的差距,在各地的城市发展当中,建设水平也不一致。园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,提升居住品质但是在我国的城市建设当中,对城市的园林绿化建设重视不够,片面地强调加大商品房和高档住宅的建设,导致很多城市密切在一起,没有足够的绿化空间,我国城市的园林绿化建设相对落后于城市的高速建设发展,将会严重限制未来城市的进步城市环境工程建设难点。
三、环境工程建设的应对措施
1、资源综合利用,开发二次资源
在工业生产中,通常原料、燃料费用约占产品成本的60%~70%。一些基础工业原料,如煤、石油、矿石、盐等大多具有多种化学成分,一些生产厂家仅利用其中的“有用部分”,其余的“无用部分”均作为废物弃置,不仅产品成本高,而且浪费资源,污染环境。我国工业固体废弃物的综合利用率仅为30%。随着工业的发展,各种废弃物量与日俱增,不少国家已认识到废品回收利用的重要性和利用二次资源的紧迫性,认识到必须把生产过程和消费过程看做是一个整体,把原料—工业生产—产品使用—废品—弃人环境这—传统的开环模式变成原料—工业生产—产品使用—废品—二次原料资源的闭环系统,使原料资源进入社会后,能在生产和消费过程中实现多次循环,不造成环境污染。因此,世界上许多国家都把二次资源的利用列为国家优先考虑的经济战略之一,使二次资源的利用率逐年上升。我国每年有300 多万吨废钢铁、600 多万吨废纸、200 多万吨废玻璃,70 多万吨废塑料、30 多万吨废化纤、30 多万吨废橡胶未被回收利用,大量的可利用资源作为废弃物流失,而且严重污染环境。因此,我国回收利用二次资源、资源综合利用的潜力很大,任务也相当艰巨。
2、改革工艺和设备,开发全新流程
西方经济发达国家抓清洁生产工艺较早,不仅改善了工作环境,减少了污染物的排放量,而且降低了物耗和能耗,也提高了产品质量和市场竞争力。此外,烧碱生产采用离子膜法代替水银法,炼焦厂采用干法熄胶代替湿法熄胶,生铁生产采用无胶炼铁工艺,面粉生产采用干洗麦粒代替水洗麦粒等,都极大地减少了“三废”排放,取得了显着的综合效益。
3、物料闭路循环,废物综合利用
工业生产中的“三废”实质上是生产过程中流失的原 料、中间体和副产物,尤其是我国农药、燃料行业的主要原材料利用率一般只有30%~40%,有60%~70%以“三废”形式排入环境。在生产过程中比较容易实现的是用水闭路循环,供水、用水和井水一体化,一水多用,分质使用,净水重复使用。我国现已研制成功的利用磷石膏联产硫酸和水泥,利用硝酸生产尾气制亚硝酸,利用硫酸生产尾气制亚硫酸钠,从硫铁矿烧渣中回收金、银、铁,从乐果合成废水中萃取回收乐果等.都是很有使用价值的“三废”综合利用技术。
4、鼓励社会多元化的投资,强化环境工程建设的体制建设
城市环境工程是一项耗资比较大的工程,在发展当中不仅要求政府提供必要的财力支持,还鼓励社会上多元的投资力量参与到其中来。包括在城市生活污水的建设上,城市生活垃圾的无公害处理上和城市园林绿化工程建设上,都需要有比较规范的一套体制系统进行维持。让更多有实力的企业参与到城市环境工程建设当中,有利于城市环境工程的良性运行。建立起必要的环境引导机制,加强宣传,加大政府对这些参与者的奖励和维持,调动他们的建设积极性,推动整个城市环境建设的发展。
总之,在进行环境工程建设中,需要坚持走可持续发展的道路,正确处理经济社会发展和环境工程建设之间的关系,面对环境工程建设的难点问题,只有积极采取应对措施,进一步转变观念、加强科学管理、创新工作机制、解决好环境工程建设中出现的问题,才能达到真正改善市民的居住环境和生活质量的目的。
参考文献:
[1] 何毅.落实科学发展观建设绿色生态瓷都[J]. 江西能源. 2006(04)
孙向阳,宋树林.国内外城市生活垃圾处理概况[J]. 海岸工程. 1999(04)
李进信.浅议我国环境侵权救济存在的问题及解决对策[J]. 郑州铁路职业技术学院学报. 2006(03)
篇6
新型案例教学设计
基于对微生物燃料电池多年的研究基础及对环境工程专业的认识,笔者总结了微生物燃料电池与以下课程的结合。
1.水质工程学教学
微生物燃料电池作为一种有应用前景的新技术,近年来得到广泛关注,也取得了进展。而微生物燃料电池可以作为案例,引入到水质工程学的教学中来。在讲授生物处理部分,可以引入微生物燃料电池这项新技术。首先需要向学生讲清楚微生物燃料处理废水的原理。在微生物燃料电池阳极室内,同时发生着厌氧生物处理、电化学氧化、生物氧化与生物混凝等多个过程,并逐一介绍此四个过程的原理特征。然后向学生介绍当前应用微生物燃料电池技术进行污染处理的研究状况。近年来,一系列富含生物可降解有机物的废水,在微生物燃料电池中逐渐被尝试用来产电,同时废水本身得到降解。在介绍完整体研究状况后,任课教师可以根据熟悉的特征废水,展开而深入地向学生展示。需要提及的是,氮污染控制是当下环境保护工作的重点,微生物燃料电池处理含氮废水是该技术在废水处理领域最重要的应用之一,也与中国地质大学(北京)以地下水污染防治为特色的环境工程教学特点密切相关。微生物燃料电池生物脱氮的研究最早开始于2004年,研究者发现当阴极电势控制在-500mV时,微生物能够直接以阴极作为电子供体将NO3-还原[7],这对微生物燃料电池处理含氮废水的实际应用具有十分重要的意义。同时也需要向学生说明,当前受制于材料成本,微生物燃料电池处理废水还只停留在实验室研究,还未真正应用。这样既向学生传授了生物水处理的相关知识,又激发学生进行深入了解研究的动力,培养了学生善于思考与联想的能力。在讲授水处理系统部分时,在讲解完生活污水传统的处理工艺的基础上,可以针对当下相对难以处理的工业废水,介绍基于微生物燃料电池的新型处理工艺。如笔者所在的课题组尝试用UASB-MFC-BAF的组合工艺处理糖蜜酒精废水[8],高效去除污染物的同时,并获得1410.2mW/m2的最大功率密度。其中,在UASB单元高效去除COD并进行硫酸盐还原,MFC单元氧化硫化物的同时产电,BAF单元去除色度并降解苯酚衍生物。与常规工艺的结合为MFC在污水处理方面的应用提供了新的思路,成为一种很有前途的处理方式。这除了向学生传递了水处理工艺的相关知识,也示范了工艺组合的特点与基本规律,培养了学生讲自己所学的水处理技术融会贯通,灵活运用的能力。
2.固体废物处理处置工程教学
堆肥处理是主要的资源化技术之一,在讲到堆肥部分时,可以介绍微生物燃料电池固体废物堆肥中的应用案例,即微生物燃料电池既可以处理废水,也可以处理固体废物,展示了该技术良好的发展前景。其在固体废物堆肥中,底物不需要频繁更换,而且有机质含量高,堆肥过程自身产热可提高温度,为堆肥过程中形成的高度复杂的微生物种群的富集和生长提供了更加稳定的外部环境,当前以厨余垃圾和园林肥料为原料的堆肥微生物燃料电池也已经有报道[9]。剩余污泥是城市污水处理厂运行中最为头疼的问题,在讲授城市污水处理厂剩余污泥处理处置部分时,可以着重介绍微生物燃料电池在剩余污泥资源化过程中的应用,微生物燃料电池可以将剩余污泥中的化学能转化为最清洁的电能,为污泥资源化提供了新的思路。具体包括直接利用剩余污泥与间接利用剩余污泥两方面,前者是直接以剩余污泥为燃料,在输出电能的同时,能达到良好的污泥减量效果;后者是分别以剩余污泥微波预处理上清液与剩余污泥发酵产生的挥发性脂肪酸作为燃料,可以有效地资源化利用剩余污泥,同时达到污泥减量的目的。将此类案例介绍给学生,既可以传授了固体废物资源化与处置的相关知识点,又可以激发学生的学习热情,提高教学质量,并且进一步培养了学生环境工程意识和环境工程研究的能力,进一步培养了学生分析和解决环境工程实际问题的能力。
3.环境学教学
环境学是环境类专业本科生的专业基础课程,旨在使学生正确理解和掌握与环境问题有关的基本概念、基本知识以及基本原理,以便为学习后续课程奠定必要的基础。而微生物燃料电池与其课程教学也有密切联系,可以成为增强教学效果的有力工具。污染物是环境工程的处理目标,而污染物指标是检验环境技术优劣的标准,在水体污染教学方面,五日生活需氧量(BOD5)的含义与测定是教学中的一项重要内容。常规BOD5测定主要采用呼吸法,该法测定较为复杂,而且耗时长,基于微生物燃料电池工作原理的BOD5传感器具有良好的应用前景,其电流或电压与污染物浓度呈现良好的线性关系,而且能够快速响应,并且测量范围较宽,结果具有良好的重复性,因此成为微生物燃料电池实际应用领域较为重要的直接应用方向。在利用微生物燃料电池类型的传感器测定BOD5时,以待测废水为阳极液,通过之前测定的电压与浓度对应关系,读取电压值,便可换算为BOD5的浓度。此测定方法发现电池转移电荷与BOD5之间呈明显的线性关系,相关系数达到0.99,标准偏差为3%~12%。而且微生物燃料电池类型的BOD5传感器响应快,恢复能力强,当污水浓度发生变化时,电流滞后1h即可达到稳定。而且微生物燃料电池型BOD5测定方法的另一突出优点是可连续运行,无需路外保养。通过介绍微生物燃料电池在测定BOD5中的应用,可以加深学生对BOD5的理解,传授了水体污染指标的概念,也培养了学生触类旁通、理论联系实际的能力。在环境学课程讲授中,会涉及全球的能源与环境问题,也会提到一些新型的清洁能源如氢能、核能等。此时可以介绍微生物燃料电池电助产氢的相关知识,这也是微生物燃料电池可能直接利用的主要形式。根据电化学理论,电解水的分解电压为1.6V,而在无氧气存在的条件下,在双室微生物燃料电池阴极施加一个远小于水的分解电压的小电压(一般小于0.8V),可以促进外电路转移至阴极的电子和阳极转移至阴极的质子结合而生成氢气,从而达到利用微生物燃料电池系统产生氢气的目的,该工艺产生的氢气纯度较高,并可以积累和储存以及运输,克服了以前微生物燃料电池输出功率低、无法直接应用的缺点,从而促进微生物燃料电池技术朝着实际应用又迈进了一步。这一方面可以吸引学生更深的了解微生物燃料电池技术,而且培养学生的研发兴趣与爱好,另一方面传授了氢能等清洁能源的相关知识,拓展了氢能的来源,启发了学生深入探究、勤于联想的能力,取得良好的教学效果。
课堂教学实践
在中国地质大学(北京),笔者主要参与环境工程专业基础课与专业课的教学。在实际教学中,将微生物燃料电池的研究心得与实际教学相结合,对教学起到很好的促进作用。如在环境专业基础课有机化学的教学中,在讲授烯烃部分时,讲到石墨烯作为微生物燃料电池阳极的优点,更多地利用了其比表面积大、易于微生物附着的特征,促进了微生物燃料电池的产电与污染物去除,使得学生对于石墨烯的应用有了更直观的认识,对教学起到了促进与拓展的作用,符合当下理论联系实际的教学思路。在环境专业主干课环境生态学的教学中,将水生生态系统部分引入微生物燃料电池的概念,介绍了产电微生物的工作原理及特性,并介绍了沉积物微生物燃料电池的工作原理及应用,这不仅向学生传递了水生生态系统中的环境微生物的类群与功能,以及污染物在水生生态系统中的迁移转化规律等知识点,而且可以使学生明晰微生物燃料电池的在其中所起的作用,形象地展示了微生物燃料电池参与污染迁移转化的过程,对于此部分知识的教学,起到很好的促进作用。讲到这些案例时,学生的学习热情都比较高涨,教学效果明显提升。可见微生物燃料电池确实是良好的教学载体,有助于提高环境工程教学的质量,笔者在后续教学中还需进一步完善提炼。
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关键词:土木工程;现状;发展趋势
引言
随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究已取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
据有关统计,我国已建成的高层建筑,20层以上的多达10000多栋。其中,超过100m的有500多栋,200m以上的有50多栋,甚至有20多栋的高度超过300m。而我国目前最高的高层建筑是上海环球金融中心大厦,于2008年8月29日竣工,整体设计采用钢筋混凝土结构(SRC结构)和钢结构(S结构),其建筑拥有95层,主体高度为492.5m。
就公路和铁路事业而言,已处速发展的状态。虽然我国的高速公路起步较晚,但是于2010年新建2.4万公里,使全国高速公路的总里程约达7万公里,稳居世界首位。
而铁路于2010年已达到8.5万公里的营业里程,特别是青藏铁路的开通对我国铁路事业的发展来说具有划时代的意义。目前,铁路建设主要为城市轻轨和地铁两方面的建设,在北京、上海等城市已实现地铁的开通,其开通的总长度为215公里。在桥梁建设方面,我国已建造过各种材料不同类型的桥梁,而其中的某些成果已达到了国际先进水平。就世界跨径前十位的各类桥型中,在斜拉桥中我国占6 座,在悬索桥中我国内地占2座,实现了我国由桥梁大国向桥梁强国的历史性跨越,并使其成为展示我国综合国力的窗口之一。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
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1林业生态工程的概念
根据生态学、生态经济学、系统科学与生态工程原理就是林业生态,对木本植物为主体的进行,就是由自然资源环境特征和社会经济发展现状来进行的,并且把相应的植物、动物、微生物等生物种群人工匹配结合而形成的稳定而高效的人工复合生态系统的过程。传统的造林绿化内容就是它本身所包括的,还有就是一些成功的单项造林技术与新技术的筛选与应用,但是也不是简单的“相加”与“拼盘”;它的目的不仅仅只是对经济效益的考虑,而且还是对三大效益经济、生态、社会的并重;它的全过程是配套技术合理组合的完整工艺流程。
2林业生态工程的基本原理
2.1系统论原理
生态过程中主要目的就是人工生态系统的建造调控。由相互作用和相互依赖的很多个组成部分结合而成的一个有机整体,这个有机整体又具备特定的功能,这就是系统的含义,这个含义是我国着名科学家钱学森所认为的,系统应该具备以下的特征:
2.2有序性结构
有机的整体就是系统,这样的话,它本身就要有所具备对自然或者认为划定的明显边界,明显相对的独立性是边界内的功能所要具备的。
2.3整体性系统
一个稳定高效的系统必然是一个和谐的整体就是系统的整体性,要具有适当的量的比例关系和明显的功能上的分工与协调在各组分之间,只有这样才能对系统转换功能的能量、物质、信息、价值进行顺利的完成。
2.4综合性环境因子。
很多环境因子在自然界中的计算单位都是独立的,生物中每个因子都能够对其产生巨大的影响,在林业生态工程中,多项因子对生物群落要加倍注意其综合作用。在综合和单因子影响的作用都有着很大的差异。对以后林业生态工程研究中,对多因子怎么样进行综合评价是相当重要的。
2.5食物链原理
生态学的重要原理就是食物链和食物网,通过叶绿素将食物链和食物网中的绿色植物使太阳能转化为化学能贮存于植株之中,因此,“生产者”就是对绿色植物的称号。草食动物吃的就是绿色植物,肉食动物吃的是草食动物,这些动物之中,有的动物是靠吃菜维持生命,有的动物则是靠吃其它的动物来维持生命。小动物和低等生物又会将植物和动物的残骸进行分解,食物链关系就是吃和被吃之间所形成的关系。后两者分别称之为“消费者”和“分解者”。
3林业生态工程的发展前景
森林生态环境意义的加强就是现代林业一个较为突出的特点。针对现在的折中情况,很大一部分国家的林业发展都在做新的选择,进行深刻的改革。不管是对林产品的提供、对森林生产力的稳定和增长的保持,还是对森林的环境服务功能的有效发挥;不管是什么类型的人工林的营造,还是进行经营管理现有的森林,依照持续发展的要求,都有必要对一个健康稳定的森林生态系统进行建立和维持,在森林生态系统能够容忍的限度内,对人类的利用和干扰有所保持。
在我国,虽然有很的研究成果是林业生态工程领域的研究所得来的,但是这些成果还没有什么学术性和应用性,不过从高效、稳定、持续发展的林业生态工程的角度进行分析,还需要进一步的完善和调整。伴随着我国深入发展的生态林业工程建设,提出了更高的要求对生态林业工程建设技术。
结束语
国家应对气候变化及节能减排工作领导小组会议审议并原则同意十二五节能减排综合性工作方案,以及节能目标分解方案、主要污染物排放总量控制计划,研究部署相关工作。其中,同时公布的十大重点工作中还提出,为增加森林碳汇,我国将大力推进植树造林,继续实施三北防护林与长江中下游地区等重点防护林工程、退耕还林工程、天然林保护工程,京津风沙源治理工程以及速生林基地建设工程等生态建设项目。
参考文献
[1] 付娜、姚淑荣.浅析林业生态工程与区域生态环境.中小企业管理与科技,2008(02).
[2] 宋春东.关于林业生态工程的几点探讨.中国新技术新产品,2011(04).
[3] 赵丽玲.造林绿化与林业生态系统工程研究.科技致富向导,2011(04).
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关键词:土木工程、现状、发展趋势
中图分类号:E271文献标识码: A
前言
随着科技的发展与进步,目前国内的土木工程发展已经提高很多,施工规模逐渐扩大,施工设备不断改进,施工设计与施工材料的创新以及施工设计、管理的信息化等等。这些创新性元素是确保土木工程发展现状的重要影响因素。尽管如此,土木工程的发展并不会止步,由于持续发展观的影响,未来的土木工程将会更环保、更稳固、规模更大,主要是施工材料的创新、施工设备的发展、结构设计的进步等等都会带动土木工程的绿色化、超大规模化发展。
一、土木工程的定义与特点
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。
经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。土木工程具有有社会性;综合性;实践性;技术、经济和艺术的统一性。土木工程是为人类需要服务的,必然是每个历史时期技术、经济、艺术统一的见证。
二、土木工程管理的重要性
1.保证工程整体质量
建筑行业是关乎民生的行业,是社会正常运行的重要组成部分,我们在日常的工作和生活中,都离不开建筑。土木工程作为工程建设的主体,直接影响着工程的整体质量,是工程项目质量控制中最为重要的环节。土木工程在施工过程中,容易受到气候、天气以及许多偶然因素的影响,如果不能进行有效的管理和控制,就必然会影响施工质量。因此,要加强土木工程的管理工作,严把质量关,做好施工过程中每一个细节的管理工作。例如,在激烈的市场竞争环境下,部分建筑施工企业为了获得更大的利润,随意对设计方案进行修改,采取偷工减料,以次充好的方式,或者不正当的手段进行施工,影响建筑的质量。因此加强对于土木工程施工过程的管理和控制,可以有效避免这种情况的发生,保证建筑工程的整体质量。
2.保证工程施工和使用安全
土木工程的安全与质量是密不可分的,如果质量不达标,安全也就无从谈起。加强土木工程的管理工作,可以杜绝施工中的不安全因素,保证工程的施工安全。同时,还可以及时发现施工过程中存在的质量隐患,及时进行解决,减少安全事故的发生。因此,对土木工程进行有效管理,可以保证工程的施工和使用安全。
3.促进建筑企业的发展
土木工程的施工质量,是建筑企业在市场竞争中的标志和直接体现,一个良好的建筑工程,可以体现出建筑企业对于工程施工的态度,以及企业的技术水平。如果建筑三天两头出现质量问题,建筑企业在市场中的信誉就会下降,自然不利于企业的长期发展;而如果建筑质量良好,造价合理,企业在市场中的核心竞争力必然会有所提高,有利于实现企业的可持续发展。
三、土木工程的发展现状
我国的土木丁程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑,目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦,其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。在特种结构方而,我国有4所电视塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海东方明珠电视塔的高度排在世界第三位。以上表明,无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面,还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上,我国均达国际先进水平。
同样我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也得到了巨大的发展。
桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800 米以上大桥8座、600 米以上大桥15座、400 米以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420 米的钢筋混凝上拱桥更引起了世界同行的莫大兴趣。
在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万余座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝,以及正在建设的三峡大坝等水利设施。
四、土木工程的发展趋势
1 可持续发展方式
随着人类对环境的重视,传统土木工程建设所产生的垃圾和对能源的损耗,已经得到了很多国家的重视,越来越多的国家改变了土木工程的传统工艺,开始采用可持续发展的方式。将会在土木工程的设计、施工、以及后期的拆除过程都采用可持续发展的眼光进行。
2 高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
3 计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
4 环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等间题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
结束语
综上所述:向节约化发展和和谐发展将是我国土木工程建设发展的一重要的趋势。通过对我国土木工程建设的发展现状、发展机遇和发展趋势的分析.可以看出我国土木工程建设在未来的实践中,将会取得更好发展。
参考文献:
[1] 方从严,梁有峰,吴庆. 土木工程的现状与未来发展趋势综述[J]. 安徽建筑工业学院学报(自然科学版), 2005,(02) .
[2] 李磊. 二十一世纪土木工程发展探索[J]. 当代建设, 2002,(02) .
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关键词:生态;水利工程;河道治理;护坡;原理
中图分类号:TV85 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)06-(页码)-页数
近年来,气候异常现象不再偶然,全球性的洪水灾害,持续干旱频繁发生,海啸和地震以及地震引起的洪水泛滥等灾害不断威胁着人们的生命和财产安全。人类为了避免此类灾害引起的人身伤亡和经济损失,利用水利工程进行防护,起到了较好的效果。然后,在进行水利工程建设过程中,难免会对环境造成不同程度的破坏,而环境的破坏又会加剧这种恶劣气候的进程,因此,在进行水利工程设计时,有必要将生态保护融入其中,减少一些不必要的经济投入,从侧面又响应了国家低碳的号召。进行生态水利工程的设计,可以在减轻洪水灾害、持续性干旱灾害等产生的破坏性外,还能够用于发电、供水、形成巷口和水上交通通道,促进民生事业的发展和经济的发展。因此,设计水利工程时务必要统筹兼顾环境、社会、经济等因素,保持水利工程建设与生态环境的平衡,以可持续发展观为导向,引进生态水利工程概念,探究生态水利工程设计原则,促进人与自然和谐共处[1]。
1.生态水利工程、生态河道、生态护坡的含义
传统水利工程主要以水文学、水力学、岩石力学、结构力学为主的工程力学体系。生态水利工程更加注重人与自然的和谐发展,更加关注人工工程对水体的影响, 吸收了部分生态学的理论与环境工程学的技术方法,成为一个跨领域的工程体系,具有极强的综合性[2]。在水利工程中,往往需要对河道进行护坡、现浇砼护堤等进行工程设计与维护。因此,生态水利工程中包含生态河道治理和生态护坡的内容。生态河道治理是在利用生态修复技术,将河床和护岸等进行修复,恢复其生态的丰富多样性和可循环性。生态护坡则是在保证河道护坡的基本功能的基础上,利用生物的生长特性,形成水-土-生物之间的物质、能量和停息的良性循环体系[3],
2.河道治理中生态技术利用的基本原理
2.1经济安全性原则
生态水利工程特别是中小型河道进行治理时,必须坚持经济性和安全性的基本设计原则。中小型河道的生态治理,是要将生态学原理引入其中,工程设计时要考虑河道的最大承受能力,河岸及护坡等的使用寿命,增加其安全耐用性。在进行河道的生态治理时,还要从经济学角度加以分析,生态河道治理时,也要将工程项目的风险性的影响因素考虑进去,如本河道常年的水流情况,两岸的生态系统情况,河道应急能力,护坡等的抗冲刷能力等进行监测和评估,将工程项目的风险性降至最低,实现经济实用性。另外,在生态河道治理时还要实现经济利益最大化,在保证其基本防洪通水能力外,还要能够为日后的其它功能开发提供便利,如开发旅游、水利工程二次利用等。因此,生态水利工程设计时特别是进行生态河道治理时,要遵循经济安全性的基本原则。
2.2充分发挥河流及护坡的生态自我修复能力
进行生态水利工程修建、维护时,特别是进行生态护坡设计时,都要遵循生态系统的自我恢复能力的原则。进行生态护坡设计时,设计人员必须对治理的河道现场进行调查,掌握第一手的现场资料,将边坡原有的生物种群、土壤特性和常年的气候条件等进行全面的了解,按照生物的生活习性,因地制宜,选配适应治理河道的生物,修复河道边坡的生物多样性,建立乔、灌、草三位一体的多层次的复杂结构,强调以灌木为主,中长期效果为主[4],协调植物之间的关系,提高生物群体的生态恢复性,实现河道及护坡的自我恢复能力。通过生态护坡工程,利用植被对地表及地下水文进行渗透与反渗透,起到生态调解作用,实现河道生态治理后的自我恢复。因此,在生态水利工程设计时,要遵循自我恢复能力原则。
2.3遵循生态水域的生态系统性原理
河流不仅有其自身的生态和水文特性,还与周边的森林、田地、乡村等构成了一个生态系统,河流发挥着为生物提供生存空间的作用。水域生态是一个大的系统,广义的水文系统不仅包括从发源地到河口的地下水与地表水系统,还包括河流串联起来的湖泊、湿地、水塘、和洪泽区。水文系统与生物系统交织在一起,形成整个河流生态系统。如果河道受到影响,就会破坏它所联系的整个河流的生态系统。在进行生态水利工程设计时,不能只仅仅考虑河道的水文问题,要充分考虑河流生态系统内各个要素之间的相互作用,及整个河流生态系统的修复问题。
2.4保护河流的生态多样性
河道经过长时间的冲刷,无论植被还是地上、地下的水文都会发生恶性变化,影响河道的基本功能。因此,在进行生态水利工程设计时,尤其是河道治理中,必须保护河流的生态多样性。河道生态治理工程设计时要考虑河道的宽度、河流的连续性、水位、流速、水温等。河流的生态特点主要是:水-陆两相和水-气两相的联系紧密性;上中下游的生境异质性;河流纵向的蜿蜒性;河流横断面形状的多样性;河床材料的透水性等。水—陆两相和水—气两相的紧密关系,形成了较为开放的生境条件;上中下游的生境异质性,造就了丰富的流域生境多样化;河流纵向的蜿蜒性,形成了急流与缓流相间;河流横断面形状的多样性,表现为深潭与浅滩交错;河床材料的透水性为生物提供了栖息所。所以生态河道治理工程在设计中要充分保护生物的多样性,保护和恢复原先所有多样性的生物栖息环境,为生物的多样性提供生存环境,设计最合理的生态治理型式,避免由于工程的建设减少生物群落的多样性,引起生态系统的退化[5]。
2.5生态河道的再次开发适用性
在进行生态河道治理工程设计时,要考虑到日后河道工程的二次开发,如旅游开发,发电供水开发等。因此,在保证河道生态系统性和防洪顺水功能外,还要保证美观的工程外形,和谐的生态系统,以及河道在供水发电等方面是否具有开发潜力。增加生态水利工程的经济利益。
3.总结
生态水利工程是利国利民的民生工程,需要遵循经济性、安全性、自我恢复性、保护河流多样性、维护水域的生态系统性和二次开发的美观适用性等基本原理,才能在保证生态水利工程基本功能外,兼顾生态的良性循环,改善人们的生存环境。尤其是在小河道治理工程中,更要需要融入生态系统理论,实现生态养河、生态治河。
参考文献
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