环境保护技术范文
时间:2023-12-28 17:38:17
导语:如何才能写好一篇环境保护技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
风能在人们印象中貌似一种不稳定的能源,但是,风能从现实实践上看,能够为人类生产生活提供大约三分之一的电力。风能的不可靠性是缺点,也是优点,因为风力发电需要掌控好电力储存的技术。风力发电不仅在我国应用广泛,也是世界能源新技术的代表,在发达国家风力发电能够提供多个领域的供电需要。因此,风力发电需要从噢乖技术角度得以发展提升。
2太阳能提供的能量
在自然资源中,太阳能在我国的应用是比较广泛的。太阳能依靠的是太阳辐射的能量,在太阳内部进行原子核反应,不停的释放出巨大的能量,同时向宇宙空间辐射能量。太阳能以其自然优势,成为我国新能源的新宠。太阳能对于环境保护具有根本性的变革。依托太阳能产业已经得到市场认可。例如太阳能的汽车、太阳能热水器等。太阳能技术应用,是环保新技术的典范。3海洋能源的价值我国海洋面积广大,对海洋能源的利用是环保新技术的重点和难点。海洋能源的存在方式也是多样的,例如海浪、潮汐、洋流、海风、海水温度差和盐度差等。海洋能源开发中,主要是通过在海底安装设备,利用潮汐、海浪和洋流产生无限能量。但是,海洋能源在开发过程中,对技术的要求很高,以海浪为动力进行发电,需要进行辅助设备的升级。海洋能源的价值对于环境保护具有重要意义。
4热电综合利用的开发
热电综合利用的理论主要是源于热电生产中热能的浪费。在热电生产中,大约有40%的热能被浪费,这么巨大的损失必须要通过回收进行整合。比较适宜的尝试就是安装微型发电厂,微型发电厂能够提供家庭所必须取暖和热水等生活基本需要。热电综合利用的原则就是降低损耗,运用新技术增加使用的效率。
5零能耗的绿色建筑技术
零能耗是绿色建筑的标志。在美国零能耗房屋已经产生,零能耗房屋实际上就降低房屋的气体排放,通过先进的技术,将室内温度变化缩小,从而达到节约能源的作用。零能耗的绿色建筑技术依托于材料的先进性,同时,运用房屋建筑技术,将房屋的能耗降低,体现出优质技术的大量应用。西方国家的零能耗建筑技术已经取得了良好的成效。
6电动汽车的开发应用
在环境污染中,汽车带来的污染占据主要的份额。随着我国人民生活水平的提升,拥有汽车的家庭逐年增多。汽车的大量拥有不仅给交通带来巨大压力,也给环境带来的严重的污染。电动汽车的开发和应用,就是从减少排气污染的角度出发的。电动汽车能够避免汽车尾气污染带来的弊端,能够实现电力能源的新应用。电动汽车的开发和应用是未来汽车工业的发展方向。
7第二代生物燃料的制造
第二代生物燃料主要是利用农作物制造燃料。很多人误以为第二代生物燃料要浪费大量的自然资源,其实,根本上的技术是利用农业废料进行生产。第二代生物燃料制作过程中依靠的是最新的纤维裂化技术,废弃的木材可以成为液体燃料,废弃的材料能够进行物理分解,成为新兴的燃料。第二代生物燃料的制造能够从一定程度缓解资源的匮乏。
8碳捕获技术的挑战
碳捕获技术的应用在目前已经无法满足能源的需要,这就要求对二氧化碳的提纯方法需要进一步改进。碳捕获技术的提升需要在历史数据的基础上,进行技术更新,将捕获与存储实现真实的验证。
9生物炭技术的应用
生物碳具有的优势是简单、经济、快捷。生物炭技术的应用主要体现在从农业废料中在缺氧的条件下燃烧成木炭。生物碳的结构非常稳定,能够储存地下数百年,生物炭是改进土壤质量的重要技术。
10沼气池技术的优势
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1生物技术在环境监测中的应用
1.1生物芯片和生物传感器应用于环境监测
生物芯片、生物传感器是利用固定在载体上的生物大分子与检测对象间的特异性地相互作用的原理做成的检测模块。载体上的生物大分子与检测对象相互作用的过程中发生的物理或化学变化现象转化成生物电信号,检测系统将电子信号放大,可得到与生物转感器或生物芯片相互作用的环境物质的相关信息。这类检测方法灵敏度高、针对性强、检测速率快,目前已有产品成功应用于环境监测领域,诸如生物需氧量生物传感器、微生物毒性生物传感器等。
1.2生物免疫检验
生物免疫检验是利用检验系统的免疫自我识别功能,对环境毒性物质进行抗原或抗体的特异反应而检测环境毒性物质。该方法灵敏度高、针对性强、操作方便、成本低,目前已广泛应用到环境污染物的实时监控领域。
1.3Ames实验
1975年美国加利福尼亚大学Ames教授建立Ames实验。该实验广泛应用于食品、化妆品的致突变性。方法适用于测试样品中的混合污染物,反映的是多种污染物的综合致突变效应,是一种较好的环境潜在突变物的预警手段。
2生物技术在废气治理中的应用
随着现代工业的发展,不可避免的会产生大量有机废气,如不经过处理直接排入大气层中,会产生严重的空气污染,最终危害人们的健康。有机废气的处理方法有物理法、化学法、生物法等,生物法是基于“双膜理论”发展而来的新技术,与传统有机废气处理方法相比,具有成本低、效率高、安全性好和无二次污染等优点,因此,应用生物处理技术净化有机废气逐步成为应用越来越广泛的有机废气治理新技术。生物法治理废气工艺有很多种,比如生物滤池法、生物滴滤法、生物洗涤法、生物吸附法等。生物法理有机废气包括气液转化阶段、生物吸附吸收阶段和生物降解阶段三个阶段。诸如,美国有公司利用微生物分解有机物的能力处理工业性恶臭气体,取得了满意的除臭效果,且无二次污染产生,德国的科学家利用生物滤池法处理含硫化氢气体,90%以上硫化氢得以去除。有机废气生物处理技术是一项新兴的新方法,不但成本低、能耗少,而且处理效率高。但是,应用生物方法处理有机废气也存在着不足之处。比如,生物法在处理低浓度有机废气时效果良好,处理高浓度有机废气的治理效果欠佳,生物过滤法所用填料的比表面积、孔隙率等直接影响有机废气的处理效果,高比表面积、高孔隙率的填料方面的研究和产品还很少,有待更深入的研究。
3生物技术在污水净化中的应用
3.1生物强化处理法
为了提高常规活性污泥法的效能,通过提高系统微生物浓度或者投加生物强化材料成为生物治理技术发展的一个主要方向。主要强化方法有:(1)高浓度活性污泥法。通过培养颗粒污泥等方法,提高生物系统中污泥浓度,延长龄泥,从而促进对难分解物质的处理,提升污染物降解效能。高浓度活性污泥系统中有效微生物的数量是常规活性污泥法的3~5倍,从而大大降低了污泥负荷,提高系统污染物处理效果。日本有科学家采用该方法处理难分解的聚乙烯醇废水,取得显著效果。(2)化学生物絮凝法。它是20世纪80年代兴起的一种强化生物处理技术。是在常规活性污泥中加入氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铁等混凝剂,形成生物铁或铝絮凝体活性污泥。这种污泥呈颗粒状,沉降性能好,可避免污泥膨胀现象,同时通过周期性排泥,除磷效果好。(3)生物活性炭法,该方法是美国杜邦公司在1972年提出的一种生物强化处理方法,用于处理化工废水,取得了很好的效果。该方法借助活性炭优良的吸附能力以及微生物氧化能力的协同增效作用,提升污染物去除效能。中国的张旭等利用生物活性炭工艺处理石油类污染地下水,发现该技术对石油类污染物的平均去除率为45.4%,同时提升了系统的脱氮效果。
3.2固定化微生物法
固定化微生物技术是20世纪70年展起来的。这种技术通过将微生物固载到一定的填料或载体上,提升系统中有效微生物的数量,同时可富集污泥龄较长的微生物,并且固、液分离效果好,减少占地面积,缩短水力停留时间。实践证明,固定化微生物技术的容积负荷可达常规活性污泥法的3~7倍,同时可取得50%以上的的脱氮效果。敬一兵等利用海藻酸钠与戊二醛进行交联作为微生物固定化载体处理味精废水,系统的COD去除率在70%以上,总氮去除率在60%以上。王增长等人利用聚集交联固定化细胞技术,将筛选的脱色菌固定在活性污泥絮体上,投加到“厌氧-好氧-生物滤池”系统中处理印染废水,发现处理后出水色度极低,可实现废水回用。固定化微生物技术可增加生物系统中的微生物浓度,提高污染物去除效率,是现有污水处理厂扩容、提升处理能力的一个切实可行的方法。
3.3投加特种菌法
投菌法就是筛选出对特定污染物有较强降解功能的微生物,直接或者放大培养后投加到生物系统中,可以使生物反应器中的特定细菌处于最佳状态,以提高特种污染物的处理效率。该方法对于毒性或者难降解废水处理效果好,经济成本低,但对于常规废水经济成本偏高。例如,中科院微生物研究所从上海石化厂分离出能够去除硫氰酸钠的混合菌种处理硫氰酸钠废水,可使得两段生化工艺的硫氰酸钠的去除负荷提高2~4倍,出水水质也得到了显著提升。
3.4序批式活性污泥法
序批式活性污泥法(SBR法)是按照进水、反应、沉淀、排放和闲置五个阶段周期运行,间歇进出水。SBR法将厌氧、好氧、沉淀等设施集成在一个反应器中,通过控制时间程序而完成连续式设施所达到的效果,一般会设计2套以上交替运行。该方法运行灵活,可以随时调整反应阶段,例如把反应段与进水段同时进行,也可以在进水期的同时曝气,各阶段运行时间亦可随时调整。例如,余宗莲等采用SBR工艺处理生物制药废水,在不额外投加氮、磷等营养物质情况下,当进水COD在3500mg/L以下、水力停留时间16h时,出水COD可以稳定在350mg/L以下。更重要的是,在处理过程中可根据水质水量的变化,灵活调整反应阶段,特别适应于水质水量变化较大的工业废水或分散式污水的处理。
3.5废水生物除磷脱氮技术
水体中氮、磷等营养元素过量时会造成藻类的大规模爆发,形成富营养化水体,导致水体功能下降,丧失原有生态功能。研究表明氮、磷等营养物质的过量是造成水体富营养化的关键因子,因此,研究废水中氮、磷的处理技术显得非常必要。生物脱氮技术主要是借助硝化细菌和反硝化细菌通过硝化和反硝化过程实现。朱淑琴等基于间歇式活性污泥法,通过硝化-反硝化过程脱氮,发现在硝化段停留时间7h,氨氮去除率达90%以上,反硝化阶段,以甲醇作为碳源,6h后反硝化率达95%以上。山西汾西矿业集团焦化厂采用A2/O工艺处理焦化废水,发现水解酸化可以改善碳源的生化性,NH+4-N去除率高于60%,COD去除率高于70%,产水可用作熄焦及洗煤补充水加以回用。生物除磷是利用聚磷菌在厌氧条件下释放磷,好氧条件下过量吸收磷来除去污水中磷的方法。目前,应用于工程实践的生物除磷技术有多个系统:Phostrip工艺、Phoredox工艺、Bardenpho系统、A/O系统、UCT工艺、改良氧化沟、SBR工艺等,这些工艺均有一定的除磷功能。
4生物技术在城市固体废弃物处理中的应用
城市规模扩大和经济发展导致生活垃圾快速增长和资源能源需求短缺,已成为世界各国城市发展普遍面临的棘手问题。发达国家从20世纪60-70年代开始重视对城市生活垃圾污染防治的研究,逐步形成了填埋、堆肥、焚烧和热解相结合的综合处理模式,80-90年代开始,德国、日本、美国、英国、新加坡等国家逐步引入“避免和减少垃圾产生”的减量化观念,从垃圾处理处置的末端治理向源头减量与循环利用方向转变。进入21世纪,随着科学技术的进步和人类环境意识的加强,过去的垃圾成了城市矿产资源,各国开始探寻城市发展中资源能源化解决方案。城市城市固体废弃物中有机物占40%以上,是宝贵的可利用资源。如通过生物技术将其转化为能源或者有机肥料,可以实现城市生活垃圾的资源化利用。因此,基于生物技术处理城市固体废弃物,从而获得能源或者优质有机肥是城市固体废弃物无害化、减量化、资源化的有效途径。由于我国城市固体废弃物资源能源化处理起步较晚,国外的一些成熟处理技术不能在国内直接应用,加上资金、技术等方面的短缺,需要加大在生活垃圾资源能源化方面的科研投入力度,同时跳出仅仅回收能源的思想束缚,寻求适合我国国情的其它功能化应用(如作为吸附材料或工农业原料)将更有意义。
二生物技术在其他领域中的应用
生物技术除了可应用在废水处理、废气净化、固体废弃物的处置以及环境污染的快速监测等领域,还可以应用在污泥处理与处置、农业环境保护以及场地修复等领域。由于农药、化肥等的大量使用已引起土壤、地下水、水系和海洋的严重污染,世界各个国家都积极制定了各类环境修复计划,其中生物修复技术得到了很高的重视。例如,欧洲的德国、丹麦、荷兰等国家非常重视生物修复技术,他们利用微生物分解有毒有害物质,把生物修复技术作为治理大面积区域污染的一种有价值的方法。美国也在积极推进生物修复技术的研究和应用,美国能源部组建了“生物修复行动委员会”来推进生物修复技术的研究和工程实施。
三展望
篇3
关键词:现代生物技术环境保护前景规划
1.我国生态环境现状
目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工的工作重点。
2.现代生物技术与环境保护
现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。
生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,经常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与经常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。
所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。
3.现代生物技术在环境保护中的应用
3.1污水的生物净化
污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上。
3.2污染土壤的生物修复
重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。
3.3白色污染的消除
废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。
3.4化学农药污染的消除
一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,非凡是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。
所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。
参考文献
[1]孔繁翔.环境生物学.北京:高等教育出版社,2000
篇4
关键词:环境保护;辐射技术;环境污染;电子束;污泥处理;固体废弃物处理 文献标识码:A
中图分类号:X505 文章编号:1009-2374(2016)33-0063-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.033
辐射作为一种常见的自然现象和生活现象广泛存在于我们的生活当中,最为常见的辐射来源于我们生活中的家用电器,例如电脑、手机以及微波炉等。上述电器所发射出的辐射属于低能辐射,这些辐射虽然广泛存在于我们周围,但无法被有效地收集和利用,而辐射技术主要应用高能射线,主要由伽玛射线、电子束、射线等组成,并被人们广泛地应用在各个领域和行业中。辐射技术在环境保护当中的应用也十分具体,主要被应用在环境保护和环境污染的治理当中,环境污染包括光学污染、空气污染、固体污染以及工业废水污染等,辐射技术在上述污染的治理当中均起到了极大的作用。尤其是在工业污染当中,以二氧化硫污染、水污染、固体废弃物污染等为主,此类污染不单影响环境,对周围居民的健康和生命具有非常大的危害,通过辐射技术对上述污染进行治理,能够极大地改善工业污染对环境的影响,应用价值极高。
1 辐射技术概念与应用概述
1.1 辐射技术的定义
辐射技术来源于辐射化学,辐射化学的主要原理是将辐射源放置在流动的水源当中,使辐射源所发射出的射线或粒子能够改变水源的水质,从而使受到污染的水水质得到改善。随着研究的深入,人们将辐射技术应用到环境保护当中,使其成为环境保护中的主要应用技术之一。辐射技术的主要原理是利用高速运动的电子或射线,对不同种类的污染物进行辐射,使污染物自身发生化学反应或物理反应,降低污染物当中的有毒物质或污染物质,使其被分解为不具有污染的物质或容易被处理的物质,从而达到治理污染的目的。辐射技术现已被广泛地应用在食品加工、卫生医疗、饮水处理等领域当中,主要由x射线、r射线等组成。目前我国常用的辐射技术主要包括加速电子和γ射线两种。
1.2 辐射技术的应用现状探究
目前辐射技术在我国环境保护当中应用非常广泛,且得到了迅速的推广和发展。辐射技术的应用优势在于能够在常温常压的环境下应用,操作便捷且利用效果好,能够在短期内对环境污染产生较为良好的治理效果,能够保证并对环境带来较大的影响,因此我国各级部门、各行业也对该技术开始重视。目前我国在大气污染治理、水污染治理、固体废弃物处理等方面都应用了辐射技术,对我国的工业生产污染治理带来了新的道路与发展方向。
2 辐射技术在环境保护中的应用
2.1 电子束的应用
电子束技术是辐射技术中较为常用的技术之一,电子束有高速的特点,在工作过程中具有较强的穿透力,且开关灵活,能够有效地观察到受照射物品的特性、情况以及是否出现问题。例如在船舶制造业当中,高速电子束能够有效检测出生产出的船舶是否出现空隙,并通过高速电子束确定船舶当中钢板空隙的位置,如果船舶的船体钢板中具有漏点和空隙,则该船舶的使用寿命大大缩短,甚至是造成出现不合格的产品,无法在水中正常航行。这一技术的应用有效地延长了船舶的使用寿命,从而达到节约资源的目的,降低金属资源等资源的浪费。
2.2 污泥的处理作用
在我国的工业生产当中,污泥是包含了工业废水废料以及泥沙等工业废物的污染物。污泥当中包含大量的细菌、寄生虫以及污染物,如果未经过处理就排放到自然环境中,对周围土地、居民以及牲畜都会产生巨大的影响,许多地区由于污泥污染无法适应人畜生活,造成耕地荒废,不但增加了该地区的环境压力,还对自然环境造成了极大的破坏。利用辐射技术能够杀灭污泥中的细菌、寄生虫,使工业排出物的污染性降低,一些污泥经过辐射技术的处理不但清除了污染物,并且对该地区的土壤有一定的增肥效果,辐射技术中主要以核辐射对污泥治理的效果好,核辐射能够减少污泥的粘性,提高污泥的脱水能力和沉降能力。
2.3 固体废弃物处理中的应用
除了工业废物排放外,人们在日常生活中也经常产生许多固体垃圾,这些都可归类于固体废弃物当中,尤其是建筑垃圾以及塑料制品,对周围环境的影响较大。通过辐射技术对固体废弃物进行辐照,能够有效分解垃圾中的有机物,并且将分解后的垃圾作为动植物饲料或肥料进行使用。
2.4 等离子照射技术的应用
等离子照射技术在我国的应用较多,其应用效率高、运营成本低、效益好等优势是等离子照射技术广泛应用的主要原因。尤其是在使用过程中,等离子照射技术不会导致二次污染的发生,得到我国政府的重视和应用。等离子照射技术主要是通过气体放电、燃烧等方法使污染物产生化学反应,将污染物中的有毒物质分解,并将上述物质重新形成为无污染的物质,使有毒污染物能够得到再利用。
3 辐射技术在环境污染中的应用
3.1 辐射技术在水污染中的应用
工业生产过程中会排出大量的污水,其主要成分包括大量的有机污染物,其中苯环、甲氯农药、多氯联苯、氯酚等。上述污染物使得污水具有非常强的脂溶性和毒性,造成水体污染、土壤污染。毒素通过水体进入到动物、植物和人体内,最终导致人体受到巨大的损伤。污水中有机污染物的危害在于会杀死水中的微生物,即使通过污水处理也无法达到正常的水质,而传统化学物理方法进行污水处理时,仅仅能将污染物从水中分离,分离后会出现污泥,污泥的污染性更强,依旧需要进行处理。辐射技术能够使水出现电离反应,放入水中的氢原子、过氧化氢等具有高氧化性的物质分解水中的有机污染物,尤其是多氯联苯、氯酚化合物等降解程度难的有机污染物,从而彻底减少或消除水中的污染物,达到治理污水的目的。
3.2 辐射技术在废气污染中的应用
除了污水外工业生产排放量较大的污染物当中包括废气污染,废气污染会直接影响到大气环境,造成大气污染。工业生产所排放的废气中主要包含二氧化硫和一氧化氮,上述两种气体均具有非常强的毒性,经过研究发现将一氧化氮与人体血液进行实验,发现人体血液中的血色素能够与一氧化氮相结合,在人体内反映出亚硝基血色素,该成分会使人体中毒。除此之外,二氧化硫也是威胁人体健康,导致植物损伤的主要气体,可见工业生产废气治理的重要性。传统的废气污染治理方法是碱淋洗法、双碱法进行治理,但收效甚微。通过辐射技术进行废气污染治理效果显著,辐射技术能够有效地使一氧化氮得到充分的降解,其原理是通过电子束进行照射,所发射的能量与大气中的水、氮以及二氧化碳吸收,产生出大量的自由基与废气污染中的一氧化氮反应。辐射技术对于一氧化氮的降解效果很高,能够有效地减少工业废气中一氧化氮的污染,改善大气环境。
3.3 辐射技术在固体废弃物治理中的应用
目前最难处理的固体废弃物为塑料制品,塑料制品的分解难度极高,通过自然分解则需要较长时间的分解过程,且对周围环境造成巨大的污染,如果通过高温燃烧进行塑料制品的处理,则会产生有害气体,造成其他污染。辐射技术在固体废弃物治理中的应用效果极高,主要应用等离子辐照技术,例如日本采用г射线将塑料制品进行处理后再进行粉碎,其治理效果较好。除塑料制品外,废纸、木屑等纤维素含量较高的固体废弃物,也通过辐射技术得到有效的治理,例如美国将加酸处理和辐射技术结合应用,将上述废弃物中的葡萄糖有效回收,并且将剩余物质作为牲畜饲料应用,其治理效果较好。
4 结语
辐射技术在环境保护和污染治理当中的应用优势明显,在水污染处理、固体废弃物处理、大气污染的治理等方面的应用十分成熟,尤其在污泥、塑料、工业废气的处理当中,具有成本低、效果好、对环境无二次影响等优势,具有非常大应用效果的同时,也具有非常大的发展前景,能够结合现有的污染处理方法,将污染物更加高效、环保的处理和应用。随着科学技术的不断革新,污染物的处理方法不断进步,辐射技术的使用设备也逐步改良,一方面提高了辐射技术的试用效果;另一方面有效地降低了辐射技术的使用成本,可见辐射技术在环境保护中的应用价值越来越高。通过本文的研究可以看出,辐射技术能够在治理污染的同时,减少污染物中有毒物质的排放,并且与传统污染治理方法不同的是,辐射技术不会在治理此类污染的同时,产生其他种类的污染,减少了二次污染的发生率。与此同时,许多污染物在治理过程中或治理完成后,能够产生具有环境保护功能或提高环境清洁能力的物质,例如在水污染、污泥污染以及固体废弃物的污染治理过程中,均能够产生如土壤肥料、清洁自由基等物质,在减少自然污染的同时,提升了环境自身的抗污染能力。虽然辐射技术具有极强的污染处理能力,但该技术尚未完全开发,具有一定的不足和缺点,所以无法大面积地推广使用,且辐射技术虽然能够治理污染,但依旧无法通过单一的手段进行治理,需要与其他环保技术进行结合,以保证污染治理的彻底性和有效性。可见辐射技术的未来发展方向,是进行技术的进一步提高和发展,并与其他技术进行有效的结合,才能够在环境保护当中起到更大的
作用。
参考文献
[1] 王立,窦利军.辐射技术在环境保护中的应用要点 [J].技术与市场,2014,21(8).
[2] 关丽辉,于静.环境保护中辐射技术的应用解析[J]. 吉林农业,2014,23(24).
篇5
【关键词】环境保护工程;生物技术;进展
随着环境保护工程的广泛展开,生物技术的应用已经拓展到各个方面,从单个环境目标治理,发展为全系统的广泛应用。本文主要阐述环境保护工程中生物技术的应用及重要进展进行论述。
1 环境保护与生物技术关系概述
环境保护的涉及面很广,包括空气质量、水资源保护、土地保护、森林保护等内容。由于人类对自然资源的过度开发和不合理利用,环境问题已经日益激化,生物技术作为一项有效的科技手段,对解决环境问题有着积极地作用。在当今资源保护过程中,生物技术已经占有主要的地位,生物净化技术的应用得到广泛认可。
我们享受着经济发展给生活所带来的舒适和方便,却忽视了环境对人类发出的警告。经济发展的代价是环境的严重破坏,随着环境破坏程度越来越严重,人们开始清醒的认识到环境必须要好好治理了。国人环境治理的意识正在不断的加深,生物技术得到了很好地发展,并应用到实际治理污染中[1]。虽然生物技术取得了一定的成绩,但仍然无法高效的解决环境污染问题。因此,我们对生物技术的研究还要继续深入,有效地实现研究成果和工程技术的结合,使之成为成熟的技术并推向市场。
生物技术方向潜力巨大,有很多领域都有新发现,继续挖掘生物技术的潜能,是未来环境治理的主流方法。生物技术的发展给环境保护带来了福音,但是生物技术的应用必须是严谨的,并遵守既定的原则,否则可能会再次对环境造成污染。随着人们生活节奏的不断加快,人们对于快捷方便的生活方式越来越依赖,但是经济发展不能以牺牲环境为代价,人类应该以高效率、低耗能、投入少的方式发展经济。生物技术能够成为经济发展的基本保障,深入研究生物技术,符合我国环境发展的国情。
2 环境生物技术的特点及现状
无数种生物构成了地球的生态系统,依靠这些生物完成了生态系统内的物质循环过程。环境生物技术产生就是利用了物质循环的原理,随着科技的发展生物技术被证明是环境保护的理想手段,这一技术的独特功能在解决环境问题过程中显示出无可比拟的优越性,这充分体现出它是一个纯生态的过程,符合我国可持续发展的战略思想。生物技术对处理环境污染具有很好地作用,同时具有速度快、成本低、效率高、消耗低等优点。因为生物技术来源于自然界中的生物,所以具有无二次污染、反应条件温等显著特点。环境生物技术明显的优势以及其广阔的市场前景,受到了世界各国的高度重视。
目前环境保护对生物技术的应用主要是微生物及其衍生物,少部分生物技术利用植物控制环境污染。目前生物技术是环境保护中应用最广泛、最为重要的技术,其在很多领域发挥作用。大气污染治理、水源污染控制、清洁可再生能源的开发、有毒有害物质降解、
废物资源化、污染环境修复、环境监测和重污染企业的清洁生产等各个方面都有生物技术的身影,并发挥着极其重要的作用[1]。使用环境生物技术处理环境污染物时,最终产物大部分是无毒害且稳定的物质,大部分有机污染物都转化为二氧化碳、水和氮气等。应用生物技术处理污染大多能一步到位,避免了污染物再次转移,因此它可以安全而彻底的消除污染。大部分有机污染物适可作为其他反应的底物,这些有机污染物经过生物转化后变成酒精、沼气、氨基酸、多肽等有用物质。生物转化的技术因此常常作为有机污染物资源化的首选技术。
3 环境生物技术的应用进展
3.1 在治理大气污染和改善空气质量中的应用
雾霾是2014年出现频率非常高的词,整个冬天它都纠缠着我国大部分城市,这样大规的雾霾天气说明我们的空气质量正在急速下滑,大气污染问题已经不容忽视,它已经严重影响人们的生活和身体健康。我国对治理大气污染、空气污染非常重视,生物技术已经应用在大气污染治理上。目前主要采用的方法有生物的吸附、生物的洗涤和生物的过滤等方法[2。生物技术虽然仍需要更大程度的提升,但与传统的废气治理方法相比,生物技术转化废气效果更加明显,而且节省时间,大大提高了工作效率。生物技术对能源的净化和转化更加安全可靠,经过处理的气体不会造成二次污染,甚至可以达到二次利用的效果。
3.2 在改善水体质量,治理水源污染中的作用
生物技术应用最为广泛的领域就是在改善水体质量方面,生物处理是目前水处理技术的重要手段,世界范围内大多都采用这一方法进行污水的处理。我国在污水处理上也会遵循这一趋势,不断研究发展并提升生物处理污水的能力。目前常见的水污染治理的生物技术有活性污泥法、生物膜处理法、稳定塘法、土地处理系统法和人工湿地处理系统法等[1]。生物技术应用突出表现在微生物水处理剂、废水处理、以及生物修复等方面。
3.3 在治理土地污染中的作用
我国针对土壤严重污染的问题,出台了较多政策进行治理。目前我国通常采用物理治理的方法解决土地污染,通过大面积的植树造林,保持水土,启动土壤森林净化循环的作用,避免发生大范围的水土污染和流失。其他物理化学方法以洗脱、吸附)为主 ,不仅投资成本高,而且极易造成二次污染[1]。我国作为农业大国,农业生产对土地的依附性很大,如果不注意土地污染问题的治理,后果不堪设想。但传统方法修复周期过长,治理速度远远不及污染速度,因此必须运用生物技术对土壤污染进行治理,同时保护土壤的有机成分,挽救每况愈下的土地。
3.4 生物技术的其他应用方向
生物转化过程是以酶为反应介质进行的,因为酶是一种活性蛋白,极易受到酸、碱及高温的破坏,所以生物反应的过程必须在常温、常压的环境下进行。生物反应的条件相对比较好达到,因而其投资少、耗能低、速度快好、效果好、操作简便、设备简单。
生物转化代替化学处理可以大大降低反应过程的污染水平,更有利于实现生态化生产或无废生产,从而实现清洁生产的目的。此外,生物反应的产品及副产品大多都是可以加快生物降解,有的甚至是下一次反应的催化剂,且反应产物大多可以作为其他生物的营养源加以利用。用生物反应产物代替一些化学药物、人工合成物、化石能源等,能把产生活动带来的环境污染降到最低,真正使经济发展遵循可持续发展的原理。应用生物技术还可以处理其他方法无法处理的环境问题,比如生物修复技术净化环境,能使受污染的珍贵资源如水资源、土地资源等恢复到健康的水平。
4 结束语
随着经济的不断发展,我国环境问题日益凸显,环境问题亟待解决,现有的生物技术已经不能满足社会发展的需要,因此需要不断挖掘生物技术的潜力,环境治理和技术革新的探索之路还要继续走下去。未来生物技术的研究必须要考虑到经济发展的因素,实现经济发展与环境保护相统一,促进社会进步与环境保护的协调发展。
参考文献:
篇6
【关键词】 电力安全 防灾 环境保护技术 应用
一、浅析当下我国电力系统防灾及环境保护方面存在的问题
近几年,我国经济进入到了全面的发展的阶段,对电网系统性能要求也越来越高,但随着电力运行事故不断频发,给电网系统运行安全敲响了警钟,本文将对现阶段我国电力系统防灾及环境保护方面存在的主要问题进行详细分析。
1.1自然灾害对电力运行安全的影响
众所周知,当面临一些极端天气的情况下,如高温、寒流、冰雹、暴雪等天气情况时,电力系统的运行会受到一定的影响,运行稳定性降低,甚至造成电力中断等情况。同时一些自然灾害的发生,如洪水、滑坡、泥石流等增加了电力灾害发生的概率。除此之外,电力系统本身存在的缺陷增加了异常天气状况下电力灾害发生的几率。而通过对电力安全以往防御措施以及自然灾害发生的经验分析发现,提高电网设备质量和气象播报服务水平、建立健全安全防灾措施等都将在一定程度上降低自然灾害发生时对电网系统的不利影响。
1.2电力生产对环境的影响分析
多年以来,我国能源结构中主体是煤炭,其中燃煤二氧化硫占我国二氧化硫排放总量的85%,而二氧化硫是酸雨形成的主要因素。通过一定的环保技术应用,我国二氧化硫排放量有所降低,但是酸雨区域的范围却没有明显缩少,经过调查分析发现,导致这种现象发生主要原因是燃煤电厂二氧化硫排放量较大。另外颗粒物也是燃煤电厂排放的污染物之一。最近几年,我国北方大部分地区冬季的PM2.5超出正常范围值,甚至部分地区PM2.5经常会发生“爆表”现象,这种现象的发生与环境污染有着密切的关系,其中燃煤电厂排放物也是导致这种现象发生主要因素之一。
二、探讨电力安全防灾机制的建立及环境保护技术的应用
1、建立健全电力安全防灾机制。为了进一步提高我国电力系统运行安全,降低各种灾害对电力系统稳定性的影响,电厂应当建立健全电力安全防幕制。首先,建立电力安全组织管理体系。对电厂而言,完善的电力安全组织管理体系的建立对电力系统稳定运行具有十分重要的影响,因此在管理体系建设过程中,电厂可以根据自身的实际情况组织建设管理指挥系统、数据通信系统、应急处理系统和灾害评估系统等,同时建立科学合理的人力资源配置,并制定完善的绩效考核制度,规范电厂工作人员的行为,提高其工作水平,提高对灾害的应变能力,为电厂的安全稳定运行提供基础。另外电厂的技术人员还应当对每次的电力事故情况进行详细的记录,为今后电网运行事故处理提供参考依据,同时这因为防灾减灾措施的制定提供了参考。其次,建立管理机制。电厂组织管理体系的建立是防灾减灾机制的重要组成部分,同样管理机制的建立对降低灾害对电力运行的影响也具有十分重要的影。第一,预警机制。预警机制的建立对提高电力灾害预测的准确性以及防御措施的制定具有十分重要的作用,先进科学技术的应用实现了对电力系统和电网运行的实时监测,一旦发生电力事故,可以及时进行数据信息的反馈,降低了电力灾害对整个电力系统的影响。第二,防范机制。电厂在日常工作进行过程中应当定期召开防灾减灾教育培训学习相关工作,增强工作人员的防灾意识,为降低电力灾害发生的概率提供基础。
2、运用先进环境保护技术,降低电力生产对生态环境的影响。二氧化硫污染一直是燃煤电厂主要的环境污染源,我国对此采取了一系列的控制措施用于改善电厂生产设备,如高效烟气脱硫、除尘、脱销设备的安装及使用,极大地降低了二氧化硫、烟尘以及氮氧化物的排放,进而降低了电力生产对生态环境的污染。同时我国大部分电厂使用的多为常规小电机组,且受到各种因素的影响,如地方保护主义、电力供求矛盾等影响导致这些小电机组仍旧在使用,其排放的污染物对周围环境造成了一定的破坏,因此各地区应当根据本地区的实际情况,引进先进的机组设备,如超超临界机组、增压流化床联合循环机组等以降低污染物的排放,避免对生态环境造成不可逆的破坏。另外还应当将一些污染大、耗能高的小机组进行关闭处理,因地制宜,加大对风能、太阳能、生物质等一些新型洁净能源的研究和利用力度,为从根源上解决电力生产污染问题提供条件。
结论:综上所述,电力安全防灾和环境保护一直是我国电力企业研究的重点问题,各电力企业应当根据自身的实际情况,引进先进的技术和电力设备,降低电力灾害发生的概率,避免对生态环境造成破坏,为我国可持续发展道路的顺利进行提供坚实的保障。
参 考 文 献
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1.超临界流体技术
1.1超临界流体技术的基本原理
超临界流体是指物质的温度和压力分别高于其所固有的临界温度和临界压力时所处的特殊流体状态。超临界流体萃取技术的基本原理是将超临界流体控制在超过临界温度和临界压力的条件下,从目标物中萃取成分,当恢复到常压和常温时,溶解在超临界流体中的成分即与超临界流体分开[1]。
超临界水氧化反应为自由基反应,O2和H202通过两种机理引发链反应,O2直接和废水中的有机物反应产生(R·)和(HO2·)自由基,H2O2热解形成自由基。所产生的自由基(R·)能和氧气作用生成过氧化自由基,并进一步获取氢原子生成过氧化物。过氧化物不稳定,很快分解为小分子化合物,直至生成小分子的甲酸、乙酸等,甲酸、乙酸等最终经过自由基氧化过程转化为CO2和H2O。
1.2超临界流体技术的溶剂
目前,超临界流体技术中应用较广的溶剂是CO2、水和甲烷。随着更多的新型超临界溶剂的发现,该技术已逐步渗透到各个领域。
超临界水氧化技术在环保领域研究较多。有机废物和空气、氧气等氧化剂在超临界水中进行氧化反应,有机废物被完全氧化成二氧化碳、水、氮气以及盐类等无毒的小分子化合物而被去除,不产生二次污染,能达到彻底净化的目的,处理后的废水可完全回收利用。当有机物含量超过2%时,形成自热而不需额外供给热量。与传统的生化处理法、湿式空气氧化法和燃烧法等相比,具有潜在的环保优势。
2.超临界流体技术在环境保护中的应用
2.1超临界流体技术用于废水处理
采用超临界水氧化技术处理废水,由于在水的超临界区,有机污染物能以任何比例溶解在水中,并被空气或氧气氧化,使得这些污染物可在超临界水中均相氧化。有机污染物中的C和H 元素被氧化成CO2和H2O;Cl,P,S及金属元素转化成盐析出,并通过降低压力或冷却,有选择性地从溶液中分离产物,以达到处理有机污染物的目的。
Cocero等研制了用超临界水氧化技术处理废水的装置。他们用含酚废水进行实验后发现,在650℃左右,酚的去除率达到了99.99%。Chen等研究采用超临界水氧化技术处理苯酚类化合物,能使废水中的COD值降低90%以上,且随温度、压力和停留时间的增大,处理效率进一步提高;同时也发现温度和停留时间对处理效率的贡献要大于压力。在对苯胺、硝基苯、苯酚等3种物质进行同步处理后,发现处理效率由高到低依次为硝基苯、苯胺、苯酚。
2.2超临界流体技术用于固体废物处理
目前,各类灰渣和市政污泥一般采用填埋的方法处置,也有用在路面的铺设上。这些固体废物中往往含有各种有毒的重金属成分,它们在雨水的冲刷后会渗滤到土壤中污染地下水。Wai等研究认为重金属及其化合物在超临界流体中的溶解度是提取的关键。Kerseh等研究了用超临界CO2流体技术提取其中重金属的效果,发现超临界CO2流体对Zn,Pb,Mn,Cd,Cu,Ni,Cr等均有一定的提取效果,用甲醇修正法可有效地提高提取率,部分重金属提取率达到98%。Kersch认为该方法也可用来处理受重金属污染的土壤。
2.3超临界流体技术用于污泥的处理
从环境保护的观点来看,污水处理后的污泥若进行燃烧灰化处理,其产生的灰烬和排出的气体仍然含有大量的污染物。因此,需要一种更加有效和环保的工艺来避免污泥燃烧带来的弊病。用超临界水氧化法可将污水生化处理厂产生的过量活性污泥完全清除。美国德克萨斯州的哈灵根首次大规模应用超临界水氧化法处理污泥,日处理量达9.8t干污泥。系统运行证明其COD的去除率达到99.9%以上,污泥中的有机成分全部转化为CO2,H2O以及其他无害物质,且运行成本较其他方法低,在运行中产生的余热和CO气体可进行回收,进一步降低处理成本。超临界水氧化法取代燃烧法进行污泥处理将是一种发展趋势。
2.4超临界技术用于燃煤脱硫研究进展
2.4.1超临界萃取燃煤脱硫
煤炭燃烧时释放出大量的SO2,造成严重的大气污染。煤中的硫以3种形式存在:硫酸盐以CaSO4,Na2SO4等形式存在,在燃烧温度不高(小于800℃)时,硫固定在煤中,是“无害硫”;硫化物中的硫主要以黄铁矿形式存在,如FeS等;有机硫以各种官能团的形式存在于煤的有机分子结构中,如含硫氨基酸、硫醇等。传统的物理、化学方法脱硫只能脱前2种硫,对有机硫脱除效果甚微,而超临界萃取技术在脱除无机硫的同时,还能有效脱除有机硫。
胡浩权等发现煤经吡啶或四氢呋喃溶胀处理后,可明显改善萃取过程转化率,有利于煤的萃取脱硫[2]。
2.5超临界萃取测试污染物的研究进展
超临界萃取测试是利用超临界流体作萃取剂,利用其在超临界状况时对有机污染物具有极强的溶解能力,而在常温常压条件能够萃取出来的特点,对大气、土壤、水样等所含污染物进行测试。目前使用最多的是大气污染物和土壤中污染物萃取测试。
超临界萃取分析大气中污染物。
PCDD5为极强毒性的一类化合物,其1g剂量可毒死2万人,垃圾焚烧时容易产生该成分进入大气,对环境危害极大。Tarek等人用超临界CO2流体萃取城市空气中总悬浮颗粒物中的烷烃类化合物,当反应器升至30 MPa、45℃时,可以直接萃取出来,萃取的选择性达80%~90%。游静等人[3]采用超临界萃取法对大气飘尘中的有机污染物进行了分析,共检出69种成分,其中15种为强致癌物PAHs类。
3.结语
超临界流体技术是绿色化学使用的重要手段之一,作为一种新兴的废物处理技术,在固体废物处理和污水处理中有着一定的优势,在环境保护中起着重要作用,成为环境友好化学的发展趋势。
尽管超临界流体技术有很多优点,但许多情况下达到超临界状态需要高温、高压,这对设备材质提出了严格的要求。操作成本的降低是超临界流体技术实现工业化的难点,腐蚀问题、临界点附近的变化规律、反应与传递过程机理等问题还有待研究。此外,虽然已在超临界流体的性质、物质在其中的溶解度及反应动力学的机理方面进行了一些研究,但基础研究本身还很不成熟,离工业化更有很大的距离。因此,应加强超l临界流体技术的基础研究和工程应用研究。
【参考文献】
[1]薄尔琳,于基成,曹远银.超临界流体萃取技术在农药残留分析中的应用[J].安徽农业科学,2006,34 (15):3743-3744,3746.
篇8
关键词:森林采伐;环境保护技术;对策
环境质量将关系到整个人类社会的生存与发展,进入二十一世纪以来,各种环境问题日益突出。全球变暖、淡水资源不足以及森林资源过度使用等环境问题已经进入全球人民的视野之中,人们在环境保护上逐渐达成了共识,多方面采取措施共同维护生态平衡,保护我们的“地球村”。在林业发达国家或地区,其林业采伐作业已经由人力劳动转变为机械化作业,生产率显著提高,然而,当下的机械化采伐作业也给森林生态环境带来了一些问题,有些国家采取不恰当的采伐工艺导致严重的土壤侵蚀及水患影响。为此,林业采伐作业中的环境保护技术已成为国际林学界研究的重点,并形成了一门新的学科,即森林作业保护技术,其宗旨在于解决林业采伐作业过程中带来的环境保护问题。
1 林业采伐作业对环境的负面影响
1.1 带来水土流失问题
森林是人类重要的资源宝库,具有保护土壤、涵养水源、调节气候、净化空气等功能。它可以通过枯枝落叶层、森林土壤以及林冠的保护作用来减缓水土流失,而林业采伐作业却在一定程度上破坏了森林的结构。具体体现在:其一,林业采伐作业减少了林地的枯枝落叶层。在完成林业采伐之后,地面就会失去林冠的荫蔽,地表温度升高,因此,抑制分解生物活动的物质输入减少,共生菌也减少,非共生的腐养生物活动加强了,最终导致枯枝落叶层分解速度加快。其二,林冠挡雨功能减弱甚至是彻底丧失,土壤表层被采伐作业所破坏,从而导致水土流失问题的加剧。第三,集运材通道、装车场等土木工程的修建也对土壤的稳定性造成了不利影响。
1.2 导致森林生态系统多样性的退化
森林生态系统的水平结构、垂直结构以及营养结构均比较复杂,植物种类丰富。林业采伐作业常会导致森林生态系统的退化或消亡。具体体现:其一,目前,人工林的树种一般比较单一。有些林地比较分散,未能集中连片种植,所以,森林类型、组成以及群落结构都比较简单,通常是只有一个树种的单层同龄纯林。由此可见,物种的多样性降低,生态系统也更加脆弱;其二,林业采伐作业导致森林生态系统的退化以至消亡。
1.3 导致森林景观的破碎化
在当下的林业采伐作业过程中,多采用间隔块状或者带状采伐,为采伐地留下种源,保证林地的自然更新。这种作业法也有利于修筑公路,降低水土流失发生的可能性。但另一方面,这种散布式采伐也会带来景观破碎化,对物种的生存不利。
2 我国环境保护工作中的问题
2.1 经济建设和环境保护存在的矛盾性
近年来,随着我国经济建设进程的逐步加快,在赢得良好的经济效益的同时,也对环境造成了一定的负面影响,引发了一系列的环境问题,尤其是水土流失、山地滑坡等问题的频繁出现,也越来越受到人们的关注。在经济建设的背景之下产生的乱砍滥伐的现象时有出现,沙尘暴以及水土流失等环境问题较为严峻。环境的好坏与人类社会的发展的关系密不可分,如果忽视环境问题必将会受到自然的严惩。
2.2 环境立法上的滞后性
由于我国的环境立法出现的时间比较晚,因此,在内容及实施方面都存在一定的不足。在20世纪80年代,在计划经济体制的背景下,其立法思想多是在促进经济发展的前提之下对环境进行保护的,而90年代,随着社会主义市场经济的逐步确立,其环境立法也开始注重市场经济体制的特殊要求并且在内容上有了一定的改变,但其根本未变。我国的环境立法由于长期受到计划经济的束缚,在立法上只注重经验性却忽视了先导性,很多的立法内容明显滞后,还有一些与现实脱节,尤其是对于林地的环境保护方面,立法不足。
2.3 环保部门执法力度不够
在我国现行的体制面前,环保部门没有直接强制性的执行权力,因此,这无疑增加了环保部门的工作难度,环保部门对许多有关环境方面违法行为常常束手无策,无法进行有效地监督和管理。在实际的执法过程中,环保部门也正由于缺乏必要的直接强制执行的权力,因此其执法的权威性和严肃性常常受到挑战,不仅不利于执法部门执法积极性的提高,也使得执法效率大打折扣,并在无形之中助长了环境违法分子的猖獗。
3 林业采伐作业的环保技术及对策
3.1 保护保留木的技术措施
在林业采伐作业中,降低对保留木毁坏的措施包括:适当的采伐强度、定向伐木、选择合理的机械设备以及合理配置集材道等。加强对采伐人员操作技术的培训,不断增强他们的环保意识。据有关调查显示,在采伐作业之前,伐除藤本植物能够有效减少对保留木的毁坏。通过改进作业技术也可起到同样的效果。在择伐作业的过程中,深开下口,多打楔子,在林木倒下之前快速拉锯,确保伐木倒向准确位置,从而减少对保留木的损伤。
3.2 选择合理的集材方式和集材机械
为减少集材作业对生态的不利影响,需结合林地所在地的经济技术发展特点,选择合理的集材方式和集材机械,伐区机械应该尽量选择轻便、快速、经济型的。近些年,我国进一步完善了架空集材索道的结构及类型,且适合山地条件的天然林择伐集材索道及轻型人工林间伐集材索道已逐渐被应用。畜力集材的优点在于:对土壤的破坏小、对保留木的损伤小,无污染,是一种兼具经济和生态保护的集材方式。在我国的东北林区使用牛、马车等畜力集材的比例近些年来不断上升。而在坡度比较小的伐区,仍使用拖拉机集材。增加林道网的密度,减少集材拖拉机的通过次数,可以有效减少对林地土壤的碾压。降低压实程度。进一步完善作业方法,如采用犁耕法使集材道上的土壤恢复;伐区作业应该避开雨季,利用冬季进行作业,以充分利用冰雪道进行集材,从而减少作业对森林生态环境的破坏。
3.3 改进代区清理措施
据研究表明,在我国的南方山地林区,当天然林采伐之后,应尽量将剩余物散铺开或者是带状堆腐,这样可以减少对土壤干扰,提高幼林地地表覆盖度。采用化学灭草的方法,可大大地降低成本,且枯死杂草可以覆盖林地,起到保持水土、增加土壤肥力的作用。此外,还有学者认为,伐区清理最好是把采伐剩余物保留在迹地上。保留倒木及活立木,利用迹地上留下的大量有机物为幼林的生长提供有利的物质基础,这也是维持及恢复整个森林生态系统的重要方式。
3.4 优化采伐方式和伐区配置
依据其林地的适用条件,选择合理的采伐方式。在具体的采伐作业中,要加强指导以及法规规范,尽量避免大面积连片采伐作业,严格控制采伐作业的强度。通过对东北林区的天然林及次生林的研究,我们发现,实行低强度大面积采伐作业,采用低强度、集中集材或原条等工艺方案进行联合的作业方式对该林地更为适用。不仅能够大大降低作业成本,还能够有效保护保留林分。美国有学者提出,应当适当集中伐区,而非分散小块伐区配置,可以有效降低森林景观破碎程度,也可降低伐区作业的生产成本。
3.5 完善相关采伐技术政策
应该从生态环境保护出发,重新审视及修订现有的采伐技术政策,使其完善。逐步完善当前的环境保护法律,采用监督问责制度,以督促人们在进行林业采伐作业的同时,能够自觉遵守环保法。在完善环境立法的同时,加大环境保护的执法力度,严格管理和整治那些乱砍滥伐的行为,对于违法者予以适当惩治。将科学发展观落到实处,完善环保的体制与机制,从而使我国的经济发展是生态保护相平衡。各国的采集作业机械化程度在不断提高,但值得注意的是,要因地制宜,将机械化和手工生产相结合,形成人、机以及畜并用的多层次结构。采伐机具应以油锯为主,将轻型油锯打枝进行推广;在坡度较小的山地,积极发展拖拉机集材,而对于坡度较大的林地,则采用架空索道集材的方式。
4 结束语
参考文献
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随着经济的发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高,城市垃圾的产生量也日渐增多。在当今世界,大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。对垃圾的处理不当,可能会造成严重的大气污染、水污染和土壤污染,并将占用大量的土地。垃圾对环境的污染已经成为日益严重的问题。如何经济、有效地进行垃圾处理。垃圾焚烧是目前固体废弃物处理的有效途径之一。
垃圾焚烧处理是目前国外应用最普遍的垃圾处理方法,此方法的最大优点是垃圾资源化和减量化处理程度高。垃圾焚烧厂建立在城市周围,运送垃圾方便,并且可以向城市提供电能或热能,产生很好的经济效益。垃圾焚烧发电已成为发达国家处理生活垃圾的主要途径和电力行业的重要组成部分。应用计算机控制使焚烧炉运行在最佳运行工况,并且有先进的尾气处理设备和严格的排放监测手段,使得垃圾焚烧对大气造成的二次污染降到最低点。
1垃圾焚烧在国内的现状
我国属于发展中国家,经济发展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不断提高,导致了城市垃圾量的不断增加。我国目前已有600多座城市,城市垃圾量以每年7%~8%的速度增长。而垃圾的处理不到1/3,真正达到无害化处理和能源利用的比例更低。随着经济的高速发展,城市化水平的提高,在城市周边很难寻找适宜的垃圾填埋的场地,因此,造成我国城市垃圾处理问题相当严重。目前我国城市生活垃圾90%采用填埋处理,但是如不是严格意义上的填埋,产生的高浓度渗出液,会造成地下水以及地表水的严重污染,对水资源造成严重威胁。
垃圾的焚烧是使垃圾无害化、减容化、资源化较为有效的方法。我国在垃圾焚烧方面虽然已经取得不少进步,但仍处于摸索与研究的阶段。目前,在各大城市以及沿海城市地区开始重视垃圾焚烧技术的应用,但由于焚烧技术、烟气处理技术引进的步伐不能跟上,投资控制不下来,一直未能有实质性的进展。有些地方由于难于寻找合适的垃圾填埋厂以及受资金方面的约束,只注重把垃圾烧掉,没有考虑好如何烧好、烧透以及如何作好环境保护与能源利用。尽管如此,由于近几年的不断探索,垃圾焚烧技术已经取得不少进步。
2垃圾焚烧处理面临的问题
垃圾分类收集是实现垃圾综合处理的一个重要步骤。通过分类收集和相应采取不同的处理方式,既可以保证有用资源的循环再利用,又可以大大减少垃圾的最终处理费用。目前我国各城市还没有普遍实行垃圾分类收集,有的处于试点运行阶段,而这与我们即将采用的垃圾处理方式不相适应。垃圾分类收集后,最终处置的垃圾量及垃圾成分都会发生变化,由于分类使有用的资源得以循环再利用,处置的垃圾量将减少,同时降低了垃圾运输费及处置费。垃圾的分类还可以减轻机械磨损及腐蚀,延长焚烧炉的寿命,减少维护管理费用。
3焚烧炉的除尘
除尘器有旋风除尘器、洗涤器、颗粒层除尘器、电除尘器、袋除尘器等各种方法,现主要以电除尘器和袋除尘器为中心,简要进行介绍。
3.1电除尘器
电除尘器因为捕集率高,压力损失低,维护管理容易,适于大型装置,所以火力发电等方面占据大型除尘装置的中心、重心。在垃圾焚烧工程中,到现在为止,仍较多地被采用,但是在300℃左右运行时,在电除尘器内有产生二恶英的可能。
3.2袋除尘器
将织布、毡等圆筒状的滤布的一端塞住,从外面或里面把含尘的气体过滤,在滤布上形成粉尘层,由于这个层可以高效地捕尘,在滤布上堆积的粉尘层,通过反吹振动或脉动喷吹被适当抖落,据了解,在国内十年前南方城市已把长袋低压脉冲除尘器作为垃圾焚烧排尘的除尘装置,不足之处,是滤袋的寿命问题。
4环境保护措施
垃圾焚烧处理的主要目的是为了节约土地资源、环境保护及实现可持续发展道路。垃圾的资源发电可以实现垃圾的无害化、减容化、资源化。但由于垃圾的特性,在垃圾焚烧的整个过程中难免出现一些对环境不利的影响物质,因此必须采取相应的环保措施以达到垃圾焚烧的真正目的。垃圾焚烧处理的主要污染物有:臭气、烟气中的有害物质、垃圾渗出液、飞灰及反应物。目前烟气的排放标准已经制定和实施。对于垃圾渗出液的处理方法,国内一般采用喷入焚烧炉内处理,但最好采用污水处理方法。对于垃圾堆放过程中产生的臭气,也应根据相关标准进行处理排放。
5焚烧技术发展的动向及前景
5.1焚烧技术发展的动向
垃圾焚烧厂尾气净化技术,特别是二恶英等污染物的消除越来越受到重视。垃圾焚烧余热综合利用技术将进一步完善。为满足日益严格的环保要求,焚烧技术向着烟气净化、残渣与废水处理以及废热回收等设备整体化方向发展。
5.2焚烧技术发展的前景
目前,国家将全面贯彻经济可持续发展的战略,更加注重经济、环境、资源的协调发展,加大环境保护和污染治理的力度。在加强城市垃圾污染治理方面积极引进、消化、吸收国外的先进适用技术和科学管理经验,提高城市生活垃圾污染治理的管理水平,努力推进垃圾污染从末端治理向源头抓起的全过程治理转变。
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【关键词】 环境保护 计算机 应用
随着《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》的提出,全面推进监测、监察、宣教、信息等环境保护能力标准化建设,增强环境信息基础能力、统计能力和业务应用能力成为了当今环境保护工作的重中之重。长期以来,新疆环境信息化工作为新疆环境管理和决策提供了技术支持和服务,为推动我国环保事业做出了重要贡献,但信息化建设还存在一些问题,急需引起重视。
1. 计算机与环境保护的关系
关于计算机与环境保护之间的关系问题,目前存在着两种截然相反的观点。
1.1现代社会的分工与专业化是万恶之源,人类应当重返原始的朴素生活,但现代文明与其提倡的简朴生态文化格格不入。电脑文化囿于上述本质,因此极少回应环境议题。由于计算机生产周期短,生产厂商很少注意从每个步骤中减少浪费和污染,而伴随电脑文化带来的资讯泛滥更使用户习惯于动辄浪费纸张。
1.2计算机是人类文明的进步,它不仅给人类生活带来诸多便利,而且缓解了由于工业文明对资源的疯狂掠夺造成的严重污染。
上述两种观点都有一定的道理,但也都过分强调了各自有利的一面,而忽视了不利的一面。科技发展史表明,人类文明的每一次进步都对人类生活带来了极大的好处,但与此同时,也都伴随着环境遭受污染的代价。
2. 计算机技术对环境保护的作用
总体说来,计算机技术对环境保护的积极作用有直接作用和间接作用,直接作用包括在现今的环境保护工作中的噪音检测、污水处理、在线监测技术、模型技术、多媒体和可视化技术、人工智能技术等趋近数字化;其间接作用包括利用计算机技术将环境保护信息化,环境保护信息化作为环境管理的重要技术保障和支撑,对创新环境管理方式、提升环境管理水平、推进环保工作历史性转变,将起到至关重要的支撑与驱动作用。同时把环境知情权还给公众,推动公众更广泛更深入地参与环境保护,可以使广大公众增强保护环境的责任感,有助于公共决策的形成,有利于环保部门依法行政。
3. 环境保护信息化的实施
为了强力推进规划项目建设,能够更好地完成“十一五”规划目标,夯实“十二五”发展基础,就要在环境保护工作中加快信息化建设步伐,进一步提高数字化办公水平,加快环境保护的信息化管理的系统功能开发应用进程,环境保护离不开环境信息的采集和处理,计算机信息系统在环境保护的管理和决策过程中发挥着越来越重要的作用,而计算机信息技术为环境保护工作迈向信息化、现代化提供了技术上的支持,同时信息化建设应与主体工作同步规划,同步实施,并与现存系统进行衔接,要做到:
3.1 建设环境保护系统基础网络
建成“环境信息与统计能力”结合的环保系统网络部署,对于环境质量自动监测系统覆盖全市各区县,应设有大气、地表水、噪声、辐射等环境质量自动监测站。环保应用系统建设力度要加强,应用系统应该较好的覆盖环保管理与业务应用的需求,环境质量监测、污染源监控、环境应急管理、排污收费、污染投诉、建设项目审批等一批业务应用系统要发挥实效,安装污染物排放在线监测设备,并与市或者区县环保监控中心联网
3.2综合利用能力建设
当前环保工作迫切需要统一、及时、准确、有效、全面和权威的信息支撑,环保部门多年来的环境监测、统计与考核管理工作积累了大量的基础数据,这样通过环境保护信息化管理加强了信息资源共享建设,同时建设统一的环境数据中心及环境管理综合业务平台,实现环境数据服务一致化与业务协同化,提高环境管理水平与工作效率。通过推动环境信息资源的共建共享,可以逐步建立起以环境信息统一管理为特征的信息管理体系。同时,环境信息一体化建设又将从根本上提升信息化对污染源自动监控、监督执法、环境监测、综合决策等环境管理工作的支撑力度,加强了对地区环境监管能力。
3.3完善官方网站和内部办公系统
围绕“信息公开、在线服务和公众参与”的定位,开通官方网站,拓宽网站的服务功能,逐步实现网上审核和网上审批,使得环境管理核心业务基本实现信息化支撑,开发建设了环境监察管理、排污申报与收费管理、固体废物管理、管理等业务应用系统。99%的行政许可事项,实现了全流程网上办理, 三分之一在用业务应用系统,实现了市和区县环保部门共用,并定期对网络及应用系统进行安全风险评估、对重要信息系统进行安全测评,根据评估、测评结果,及时对信息系统进行安全加固。同时,围绕“行政办公、信息、综合服务”的定位,建设内部办公系统,内部办公系统具备相
应功能,为环境管理决策和经济建设服务。
4. 实施数字环保的自动化
4.1数字环保的自动化新趋势
随着环境管理要求的不断提高,为适应新形势下环保工作的需求,借信息化之力,加强环境监管和决策。数字环保是利用信息化手段和移动通信技术手段来处理、分析和管理整个城市的所有环保业务和环保事件信息,促进城市管理的现代化的信息化措施;数字环保利用现代信息技术和移动通讯技术实现移动办公、环保执法自动化和规范化。数字环保由环境监管信息集成系统、环境数据中心、环境地理信息系统、移动执法系统、环境在线监控系统、环境应急管理系统、及综合报告系统组成。数字环保通过远程环境管理平台、环境自动监控系统和电子政务网络平台,收集、整理环保信息资源,建成环境电子信息资源库,为环保部门和社会提供广泛、完善的环境数据查询服务。环境保护部科技司司长赵英民说:“监控技术和装备发展的水平,直接关系到环境监督管理的有效性。能否对污染源进行实时、准确的监控,关系到‘十二五’减排目标的实现。”
4.2“三位一体”监控模式
根据环境保护的发展趋势,我们可以借助计算机技术实施在线监测、视频监控、污染治理设施工况监控的“三位一体”的污染源监控管理的新思路,“三位一体”监控管理的主旨是将过去的单一化的排放监控用系统化过程监控来代替。环境保护部门可以组织开展环境污染专项治理,实施 24 小时连续监测,对浴池、饭店排污设施,对涉水企业的污染进行治理,以及开展对江河流域水污染防治项目的建设和实施,都能使得减排效果明显改善,这其中包含的对企业的监控有排污口的污染物排放自动监测;排污口和污染治理设施运行情况的视频监视;与电厂脱硫DCS 生产管理系统和污水处理厂中控管理系统连接的污染治理设施运行工况在线监测分析,三种手段互为补充、互相支持,以便在污染减排上实现新的突破。
4.3远程监控手段
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