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生态治理发展前景

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生态治理发展前景

生态治理发展前景范文第1篇

关键词:喀斯特地貌 演化 分区

引言

贵州地处于我国西南喀斯特地区中心,是我国第一级台阶向第二级台阶的延伸斜坡地带,受到新构造运动的影响,地质构造较为复杂,造就了独特、多样而又秀丽的喀斯特地貌景观。[1]贵州喀斯特地貌分布较广,其范围北起四川盆地南缘山地和鄂西南高原,南至南盘江河谷和桂西北山地,纵跨近5个纬度(24°30’ N-9°13’N),长约510km;西起滇东黔西高原,东至湘西丘陵山地,横跨6个纬度(103°31’E-109°30’E),宽约570km,总面积1.76*105km2。[2]由于特殊的岩溶地质作用过程和岩溶环境特征,造成了脆弱的生态环境系统,严重制约了这一地区社会和经济的发展。因此,对喀斯特地貌的研究直接关系到贵州社会和经济能否可持续发展及生态文明的建设等重大问题。

1.研究现状

1.1成因研究

袁道先先生认为应以系统科学的观点,将影响岩溶地貌发育程度和特征的因素:构造、岩性、气候、水文、土壤等,以及这些综合这些影响因素而产生的直接作用方式和强度综合起来考虑。[3]从宏观上看,自晚震旦纪到三叠纪晚期,贵州地区沉积了上万米厚的碳酸盐岩地层,发育了四套碳酸盐沉积建造,自上而下为:上震旦统灯影组,下寒武统上部至下奥陶统中部,中泥盆统顶部至下二叠统,下、中三叠统。[4]

俞遵典对原生喀斯特地貌的成员机制作了详细的研究和分析,认为岩石地层因素、地质构造环境、水化学及水动力条件、生物化学制导四个方面缺一不可形成喀斯特。[5]

2006年以来,通过运用高分辨率的自动化监测仪器,对岩溶水文(水位、流量)、水的物理化学指标(水温、PH值、电导率、HCO等) 和土壤空气CO2进行连续监测,不但证明了岩溶作用的迅速变化过程,而且揭示了水——岩—— 气耦合作用规律。[6,7]

1.2演化研究

喀斯特地貌发育的具体过程为,早期可溶性岩石受到隔水岩层的阻隔基本不和空气中CO2反应和作用。但随着隔水层受到流水作用与风化作用的共同影响逐渐剥蚀,使得可溶性岩石能够与水中、空气中的CO2进行溶蚀反应——CaCO3+CO2+H2O== Ca(HCO3)2。随后,溶蚀作用向可溶性岩石中节理发育较强的地方延伸,将岩石中节理不断扩大,这样就形成了大小不同、形态各异的溶洞。接着,当溶洞扩大到一定程度时,又受到重力作用的影响使其不断坍塌,形成地表的各种喀斯特地貌景观,如峰丛、峰林和孤峰、溶蚀洼地、落水洞等。

1.3分区研究

喀斯特地貌由于受到岩石与CO2反应速率的影响,反应速率又和气温、物质纯度、反应时间等有直接联系,因此喀斯特地貌又常以气候区域和岩石结构两种方式进行分区。

首先,在气候区域分区中《中国岩溶学》一书将中国喀斯特地貌分为:热带及亚热带岩溶区;中国高山和高原岩溶区;中国干旱岩溶区;半干旱岩溶区;温带岩溶区;海滨岩溶区。其中,贵州所处的热带亚热带岩溶区又以秦岭、淮河为北界,西界则沿四川盆地西部山地边缘向南延伸至云南昭通、潞西一线。[8]

在用地带性对中国喀斯特地貌进行划分的过程中,仍然遵循的是气候带中水热条件的差异性。《中国喀斯特地带性分区与喀斯特地质园发展前景》一文中将喀斯特地貌分为热带型、温带——亚热带型、温带型、高寒型等。其中,把贵州南部、广西、湖南南部、云南东部和纬度比桂林更低的地区称为热带型,峰林地形是这一类型喀斯特地貌的主要标志;川东、鄂西山地和贵州高原大部分地区属温带--亚热带型,洼地、漏斗、竖井等负地形比较发育。[9]

其次,再以岩石结构进行分区时,需考虑大地构造、岩石理化特性等因素。就贵州而言,由于新地质构造运动影响,喀斯特地貌的区域分布特点为:黔东北以NNE向类隔槽式褶皱为主;黔南几乎全为SN向隔槽式褶皱所占据;黔西南多为NW 向疏密波状褶皱;黔西北及黔北由疏密波状及类隔槽式褶皱组成的NE向弧形构造则十分醒目。在各构造型式中,与褶皱轴向平行的冲断层及斜交的走滑断层亦较发育。这些区域性的褶皱断裂系统,确定各时期碳酸岩产出状态与不可溶岩石的格局分布。[10]从而控制着区域喀斯特的发育和分布。

然后,按岩石的不同化学组成贵州喀斯特地区可分为:不间断碳酸盐岩组合、碳酸盐岩夹碎屑岩组合、碳酸盐岩与碎屑岩互层型组合三个大类。连续性碳酸盐岩组合:碳酸盐岩含量>90%,酸不溶物平均小于10%,无明显碎屑岩夹层。碳酸盐岩夹碎屑岩组合:碳酸盐岩含量约为70% ~ 90%,酸不溶物平均在10%~30%,存在明显夹层。碳酸盐岩与碎屑岩互层型组合:碳酸盐岩与碎屑岩彼此厚度相当,含量分别为30% ~ 70%和70% ~ 30%,彼此互层。[11]

最后,我们由以上的分类方式可发现,用气候带与地带性分类可以更好的对大区域、大范围的喀斯特地貌发育进行分析,从而有利于宏观认识和了解喀斯特地貌的发育、分布情况。但是,这两种方法又不太能够准确的分析局部喀斯特地貌状况,因此,在微观上或者小尺度研究中我们应该采用对大地构造和岩石组成分析的方法进行研究,最终能够更有针对性的开展喀斯特研究及其各项工作。

1.4其他相关研究

(一)石漠化综合治理

石漠化是岩石土地退化的一种过程,它的发育在岩溶地区一定的自然背景下,受人为活动干扰,使地表植被遭受破坏,导致土壤严重流失,基岩大面积或砾石堆积的土地退化现象。其中,石漠化强度又与所在区域碳酸盐岩的纯净度;人为活动的频繁度;地形坡度等有着极为密切的联系。

石漠化治理要因地制宜地进行,分区规划,多学科、多部门、多措施地集中治理;以点带面,点面结合,进行推广和示范。既要做好区域大尺度、不同地方中尺度甚至微环境小尺度上的石漠化治理,还要从根本上解决不同尺度的治理经验与措施的推广问题和普及。[12]

石漠化治理地复杂性决定,治理方法需灵活、多样。首先,需进行资源产权制度改革,加大宣传力度,增强当地居民对生态环境的保护意识。在制度上实行“谁治理、谁经营、谁受益”的保护政策和“谁破坏、谁恢复”的政策。国家和部门建设用地造成植被破坏,要依法给予补偿,并将补偿资金回笼到治理的林业主管部门,及时进行恢复植被建设。[13,14]然后,进行封山育林、退耕还林、还草,根据针对喀斯特山地土被不连续、土层薄、石砾含量高、保水保肥能力差的特点,具体情况采用不同的方式。最后,将适合进行耕作的区域进行农田整治,对农业生产所需的基础设施如:小水窖、坡改梯、田间道的修建等进行完善,从而提高土地产量,增加土地承载力。

(二)喀斯特地区小流域综合治理

由于喀斯特地区生态环境极其脆弱,社会、经济发展上全面落后于全国平均水平。因此,为改变这种现状以小流域水土流失防治为中心,优化产业结构;高效利用各种自然资源,从而实现该地区社会经济可持续发展和提高生态经济效益的最终目标。

在优化产业结构上:第一,大力发展立体生态农业,有计划地种植适宜喀斯特区域的用材林和经济林,达到调整耕地与林地比例,增加农民收入的目的。第二,大力发展以沼气为纽带的种、养、加农业结构模式。将种植出的农产品进行在加工,从而提高产业附加值,而大力推广使用沼气则在降低农民生产生活成本的同时对生态环境进行了保护。

在提高自然资源利用效能上:大力发展粮、菜、猪、禽型农业结构模式,稳定粮食播种面积,改造中低产田地,提高粮食单产,合理施肥,实施浅灌技术,扩大种植规模产业化经营。[15]

(三)喀斯特地区生态旅游开发

地域分异规律,是人们出游的主要动因。贵州独特的地理位置,使其有着不同于全国的自然景观和人文风情。

1990年,秦启万等对岩溶瀑布和地下暗河为主体的黄果树--龙宫水系、安顺平坝地区进行了全面系统的岩溶旅游资源调查与评价,是这一地区旅游资源合理开发与规划的先行工作者。随后,多位学者对贵州喀斯特洞穴旅游、地质旅游及其可持续发展进行了研究,为贵州喀斯地区旅游开发奠定了坚实的基础。

2.目前存在的问题

问题一,随着GIS(地理信息系统)技术在地理学中的广泛运用,对地表喀斯特的分布状况已经有了较为准确的掌握。但由于遥感探测技术只能对地表进行探测的原因,对地下喀斯特探测最重要的手段仍然是采用钻探和人工地震的方式,而这两种方式都局限于对某一点或局部小区域的探测和研究,因此今天人们对全面掌握地下喀斯特发育状况还非常有限。

问题二,在喀斯特分区的划分方式上人们基本认可,热带岩溶区;亚热带岩溶区;高山和高原岩溶区;干旱岩溶区;半干旱岩溶区;温带岩溶区;海滨岩溶区的划分方式。然而贵州由于受到新构造运动的影响,碳酸盐岩组合类型极其复杂,因此只用单一的划分方式难以说明贵州喀斯特的分布状况。为更好的对贵州喀斯特展开研究工作,应将贵州喀斯特区域进行喀斯特典型区域与非典型区域进行划分。划分方式不但要考虑到地带性因素,也要考虑到非地带性因素,如岩石、地貌、小气候影响等多个方面。

3.今后的研究方向

科学研究本身就是一门系统科学,各学科之间是相互交织;相互促进;相互融合的。随着生物学、材料科学、航天学、工程学、计算机学等不断的发展和进步,将全面影响到对喀斯特研究的各个方向。

在运用GIS技术对喀斯特地貌研究过程中,我们需要更先进的遥感卫星,对地面喀斯特地貌分布状况和更先进的雷达波或人工地震技术,对地下喀斯特分布状况进行全面的各种动态或静态的观测。获取信息后,再用更高效的计算机对数据进行量化、分析,从而客观的发现喀斯特地貌与其他自然地理要素之间的内在联系。

针对喀斯特地区石漠化治理和小流域综合治理方面,则需要很多新的工程、材料、生物、能源等技术。新材料、工程技术手段可以在降低治理成本的同时减少传统施工过程中对地表的影响,将有限资金到达到大的效果。而新能源、生物科学等发展不但能更好更快的防治水土流失,而且在调整当地经济产业结构;增加农民收入上也会有着重要的贡献。喀斯特旅游过去一直注重洞穴旅游,在今后的喀斯特旅游开发应多考虑其他的喀斯特地貌,和喀斯特旅游导致的生态环境变化研究。

随着我国社会经济状况飞速发展,综合国力日益剧增,对科学研究资金投入的加大,对基础研究的重视不断增强,因此对喀斯特地貌的相关研究也迎来了美好的春天。希望贵州在西部大开发的不断深入进行下,将经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设进行有机的结合,最终达到人地关系的和谐统一。

参考文献:

[1]《锥峰和塔峰溶丘地貌的表层喀斯特带径流溶蚀形成机制》张信,刘再华,王世杰,陈喜[J]山地学报 2011年9月

[2]《贵州省喀斯特地区土地石漠化的内动力作用机制》张殿发,王世杰,周德全,李瑞玲[J]土保持通报 2001年8月

[3]《中国岩溶学》袁道先 [M]北京地质出版社 1993年

[4]《贵州岩溶地区岩性与土地石漠化的相关分析》李瑞玲,王世杰,周德全,李凤全,周忠发,熊康宁 [J]地理学报 2003年 3月

[5]《论喀斯特地貌的成因与演化(中文节选)》俞遵典,[J]云南地质 (2003)01-001-15

[6]《典型表层岩溶泉水短时间尺度动态变化规律》李林立,况叫生,张远懈,等[J]水科学进展 2006 年17 月

[7]《贵州后寨河喀斯特小流域水化学特征》万洪涛,谢传节,杨勇,史运良 [J]中国岩溶 1999年 12月[8]《中国岩溶学》袁道先 [M]北京地质出版社 1993年

[9]《中国喀斯特地带性分区与喀斯特地质公园发展前景》孙强 [C]中国地质学会旅游地学与国家地质公园研究分会成立大会暨第20届旅游地学与地质公园学术年会论文集 2005年

[10]《晚新生代贵州高原喀斯特地貌演进及其影响因素》李兴中 [J]贵州地质 2001年

[11] 《贵州岩溶地区岩性与土地石漠化的相关分析》李瑞玲,王世杰,周德全,李凤全,周忠发,熊康宁 [J]地理学报 2003年 3月

[12]《关于推进西南岩溶地区石漠化综合治理的若干建议》中国科学院学部 [B]地球科学进展 2003年 8月

[13]《岩溶地区石漠化综合治理研究-桂西区域径济发展研究之三》李玉田 [J]广西右江民族师专学报 2002年 2月

生态治理发展前景范文第2篇

关键词:清洁生产;循环利用;污泥;环保

Abstract: The chemical companies, chemical companies and analyzed the case of sludge treatment, the sludge in the future development prospects and outlook of sludge processing mode.Keywords: clean production; recycling; sludge; environmental.

中图分类号:[TU992.3]文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

随着城市进程的加快和生活质量的提高,化工企业对环境问题愈来愈关注,对环境质量的要求也逐渐提高,为防治水域污染、改善生态环境,我国企业污水处理率迅速提高。随着污水处理率的迅速提高,污泥产量也将大大增加。如不进行妥善处理,污泥中的重金属等有毒有害物质必将造成二次污染。

随着我国企业污水排放量的增加和污水处理能力的提高,污水处理过程中产生的剩余污泥数量急剧增加,成为亟待解决的企业固体废弃物。其产量巨大且成分复杂,如何对它进行合理处置与利用已越来越受到化工行业的关注。

图1 污泥处理技术在我国所占的比例

表1 世界各国污泥产生量和最终处置情况

从表中可以看出,污泥并没有得到充分的利用,大部分是以填埋的方式来处理污泥。如果长时间填埋会造成水体污染。

污泥的处理模式有农田林地利用、污泥焚烧产物利用、低温热解制取可燃物、建筑材料利用等几种方式。企业可以根据自身条件选择合适的处理方式,做到企业发展与环保并存。污泥的最佳处置途径是资源化利用,它不仅可以处置污泥,而且还可以充分利用资源,节约资源,为污水处理厂的污泥处理处置找到一条化害为利、变废为宝的合理出路。实现以经济、安全、合理、有效、有益的原则利用污泥,以发挥其巨大的经济效益、社会效益和生态效益。

另外根据污泥的不同污泥可用作污泥堆肥、烟气脱硫吸附剂、吸附重金属离子、热处理发酵产氢、高温厌氧消化。如由于堆肥技术在实际应用中可以达到“无害化”、“减量化”、“资源化”的效果,并且具有经济、实用、不产生二次污染等特点,不仅可以解决污泥出路问题,也产生大量的有用物质,节省了大量的土地面积,是适合国情的有前途的污泥处置方法。

在企业里应提倡清洁生产,它是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。盐泥是氯碱企业共同的污染物之一,其含固体物为10%~12%,其余为水。其主要成分大体相同,不同盐中其组成部分比例略有差别:NaCl 1.8%, CaO 19%, MgO 14%, SiO2 22%, Al2O3 7.4%, Fe2O3 2.4%, 黏度为1.2~1.5Mpa·s;粒度低于1.5μm的占35%,1.5~9μm的占62%,pH为8.5~11。在盐泥中通入CO2 气体,与其中的氢氧化镁发生反应,生成可溶性碳酸氢镁进入液相,经固液分离,用蒸汽直接加热溶液,析出碳酸镁,在进行固液分离,将精制的固液碳酸镁经850℃灼烧即可制得轻质氧化镁。轻质氧化镁可用于油气工业、橡胶工业、造纸工业的填充剂,还可制镁砖、坩埚等优质耐火材料。盐泥的分离与处理关系到人民身体健康保证人类生存环境不受污染的大事,采用适合本单位的盐泥分离工艺与设备,即可回收原盐既节约用水而降低烧碱生产成本,加大资金力度,又可因得到含量低的固体盐泥为其进一步利用创造条件,为彻底消除盐泥对环境的影响。另一方面,用石灰处理原卤后将产生大量残渣.渣的分离也是一个难题,面临极大的环保压力。若能将渣分离且利用起来不失为好的发展方向。今后可进一步考虑渣的分离及应用,以获得更好的经济效益和应对日益紧张的环保压力达到较好的效果,且成本较低,实现一举两得以达到经济适用的。如果把污泥中的有用物质全部分离出来,显然极不经济,付出的成本太高。尤其化工生产,只有用“绿色化学工艺”代替传统化学工艺,实施清洁生产,才可能完全改变化学工业的面貌。也就是自觉地注意从污染源头着手研究污染控制和防治,同时注意能源和物质的循环利用,减少污染物的排放量和能源、物质的消耗,对环境生态的保护起到积极作用。

现在化工企业必须实行清洁生产,因为清洁生产是一种创新的资源环境战略。清洁生产是一种全新的产品设计、产品生产、产品服务方式。清洁生产理念着眼于消除造成污染的根源。清洁生产目的是节能、降耗、减污、增效,目标是减少人类及环境的风险。

改革工艺,控制污染源,减少废水排放量

第一,尽可能在生产过程中杜绝有毒有害废水的产生。如以无毒原料或产品取代有毒原料或产品(在油漆中的颜料,用钛白代替铅白,以铁红代替铅丹,就可防止铅污染)。

第二,改革生产设备,提高原料转化率。例如,采用表面冷凝器代替大气冷凝器,去除蒸汽喷射器排气所携带的有机物蒸汽,可减少废水排污量,废水经简单处理后就可再次利用。

第三,发展无水、少水工艺或清洁生产工艺,从源头控制污染。

对于水的利用做到循环回用,一水多用

1.防止工业用水泄漏

使水在用水系统内重复使用或连续使用。例如,化肥厂的含氰废水,经生物滤池净化处理后可在煤气冷却,净化系统内实行闭路循环。一些流量大而污染轻的废水,如冷却废水,经适当处理后循环使用。

2.严格管理,控制污染

加强管理,防止跑、冒、滴、漏减少水耗。对含有剧毒物质的废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰化物等废水应与其它废水分流,以便处理和回收有用物质。

3.综合利用,变废为宝

工业上所排出的废水,其中不少成分都是在生产过程中进入水中的原材料、半成品、成品、工作介质和能源。如果能够加以回收,综合利用,可减少或消除污染物,化害为利,变废为宝。例如,从洗毛废水中回收羊毛脂,从高浓度含酚废水中回收酚等。

总之,利用环境的自净能力与人为措施相结合,综合治理;对污染较重的污染源分散治理,达标排放;对于其他的污染物应以集中控制为主,提高污染治理效益。

化工企业要抓好环保工作,必须确保措施落实。要不断健全完善公司的各项环保制度措施,各级部门要确保这些措施落到实处,要求员工精细操作,搞好生产过程控制。精心维护,提高生产装置、设备的实效率,杜绝因设备工艺管道损坏泄漏、超标现象的发生。做到各级重视、全员参与、预防为主、消除环境安全隐患,为公司实施循环经济可持续发展提供必要的条件。尤其化工生产,只有用“绿色化学工艺”代替传统化学工艺,实施清洁生产,才可能完全改变化学工业的面貌。也就是自觉地注意从污染源头着手研究污染控制和防治,同时注意能源和物质的循环利用,减少污染物的排放量和能源、物质的消耗,对环境生态的保护起到积极作用。化学污染物的问题只“点水止沸”式的治理是不行的,必须从化学品设计、生产过程中着手进行“釜底抽薪”式的革新以消除产生负面效应的根源。

化工企业是产生的“三废”的污染大户必须进行清洁生产。对于化工企业而言,清洁生产也已成为刻不容缓的重要课题。清洁生产并不仅仅是保持生产车间的环境清洁,减少设备和管道以及贮罐的“跑、冒、滴、漏”,而应当将它看作是应用绿色技术,从产品的源头和生产过程中削减或消除对环境有害的污染物。减少废料和污染物的生产和排放,改进工艺和操作技术,减少溶剂及化学品的用量,并加以循环利用。研究开发和采用少废、无废工艺技术将“三废”消除在工艺过程中,努力实现化学工业工艺过程的“闭路循环系统”指导思想。尽量做到生产工艺过程中不排放废物;对各个工序所产生的废物,尽量做到循环使用,或在其排放源进行处理后再加以利用;对于实在要排放的废物,应进行无害化处理,使其不污染环境。再生产工艺过程中,在内部将其所产生的废物最大限度地加以回收和利用,从而使整个系统不排放废物。另外化工企业应采用污染较少的新工艺,改革老的工艺流程,不排出对环境有害的废水和污泥。

参考文献

[1]胡佳佳,白向玉,刘汉湖,秦峰,苏晓丽。国内外城市剩余污泥处置与利用现状。徐州工程学院学报(自然科学版),2009,24(2);45-49.

生态治理发展前景范文第3篇

改革开放20年来,随着社会主义市场经济体制的建立,我国社会经济得到了迅猛的发展。根据相关统计数据资料,至2010年我国城镇化水平从1990年的26.4%上升至49.95%,年均增长了1.03个百分点。根据《中华人民共和国2011年国民经济和社会发展统计公报》,我国城镇化率现已经达到51.3%,城镇化速度在不断加快。伴随着城镇化的快速发展,近年来我国的城镇数量激增,城市等级规模发生了巨变。据中国城市统计年鉴的数据,1978年我国小城市数量为92个,占城市数量比重48.7%,到1998年我国共有小城市378个,占我国城市数量比重的56.7%。到2010年全国有50个地级区划、1580个县级行政区划(1463个县、117个自治旗县),但这些地区、县的中心城镇,已经聚集了相当规模的人口,在基础设施、公共服务等方面与建制市的市区较为接近,中心城镇居民享受着城市化的生活方式,属于中小城市。

1999年国家提出西部大开发战略,继续加大对欠发达地区的投资力度,给西部地区的发展带来了深刻的变化和前所未有的机遇。随着经济体制转型的成熟,城市化“成为经济的新增长点”,土地供给成为一种经济手段,进一步导致城市空间“量”的增加。工业化与城市化快速推进,使得城市的土地需求和土地扩展规模急剧增加。

伴随着加快小城镇发展战略及西部大开发战略的推进,1999年左右西北地区小城市开始进行大规模的城市建设,其建设项目之多,投资量直达前所未有。例如,在陕西省城镇体系中,据统计共有117座城市,除特大城市西安以及大城市咸阳、宝鸡以外其余均为中小城市(中等城市人口20-50万,小城市20万以下),可见中小城市在数量上居于主导地位,尤其是小城市,是推动省域城镇化的重中之重。特别是陕西北部地区,由于丰富的矿产资源,许多小城镇等飞速发展。这一时期工业化成为了加速城镇化的“助推器”,工业用地在城市建设中大量增加,部分城市形成了工业园区或以产业为主导的新城。

以上情况表明,无论是整个国家还是西北地区乃至陕西省,小城市均已面临快速发展。虽然城镇化水平提高,城市空间增长是国民经济现代化发展的客观要求,但目前来看我国城市发展存在明显的盲目求快、求大的局面,形成一种粗放式的增长方式,带来了诸多方面的问题。

首先,城市用地盲目扩张,占用耕地,导致土地资源严重浪费。国家政策及资金的支持,使城市发展机会增多、自主性增强,但随之而来的发展不稳定和盲目性亦随之增强。在城市发展中普遍存在以经济发展为首要目的、甚至是唯一目的的“急功近利”发展方式,城市空间扩展迅速,但由于经济不发达,基础设施难以跟上,产业结构不合理,造成城市空间低密度盲目扩展,城市出现严重的松散无序现象。从1992年至今,市场制度的转变导致城市产业结构的升级变革,促使工业用地的增长成为城市用地扩展的主导因素。由此引发了开发区、工业园区等建设剧增,“圈地”成风,造成土地价格过高,农村耕地被占现象非常严重。

其次,生态环境破坏严重。城市土地使用制度的市场化,使土地从非城市向城市转化而引发的城市建设活动被赋予“拉动经济发展”的重任。城市建设活动也不再是消费,而是一种生产活动。1993年起,商业性用地使用权开始实行公开招拍挂制度。在经济利益的驱使下,土地出让和划拨成为城市政府吸引外来资金的主要方式。城市土地的出让给政府带来巨大的短期利益,城市建设出现了“重发展、轻保护”的现象,忽略了城市的生态环境、文化遗产等无形资本,城市开始盲目、不可持续的无序扩张。近年来,随着城市人口的增长及土地资源的过度开发,已导致城市生态环境逐步恶化,严重制约了地区经济增长。城市生态环境的破坏使原本生态脆弱的西北地区更是雪上加霜,城市可持续发展前景黯淡。

再次,城市土地利用率低效,土地闲置现象严重。市场经济的多样化及城市自的提升促进了城市新功能的产生,相应增加了空间需求。理性的空间增长本应是由经济发展带动城市人口土地的增长,但现如今的土地出让已经成为城市经营者,开发商等谋取利益的手段。城市快速发展,导致中心城区有限的城市建设用地已经不能满足城市的功能需求,大学城、开发区、工业园区、新城等的建设已经成为城市扩展的重要形式。但这些园区的建设,经常出现由于资金不能到位而被闲置或搁置的现象。城市出现大量的土地闲置,导致城市土地利用率低效,土地资源浪费严重。

综上,城市进入快速“被动”发展时期,但城市建设蜂拥而上的状态,使城市存在布局混乱、急功近利的危险,这是一种无序、盲目、不可持续的发展方式。城市因快速发展带来的问题也相当严重。因此研究快速发展时期城市的特点,正确把握城市在其城镇化进程中所处的阶段,寻求城市空间的合理发展,提高小城市现有土地的利用效率,协调城市发展与生态环境的关系具有重要意义。

2、实践现状——目前城市规划与建设中存在的主要问题

快速城镇化发展,使得城乡二元结构的激烈碰撞,城市人口的快速增加,用地规模的不断增长成为城市发展建设大背景。城市规划的基本任务是通过空间发展的合理组织,满足社会经济发展和生态保护的需要。基于这样的要求,对目前我国城市规划与建设现状进行审视,其中主要存在以下几方面的问题:

首先,忽视了空间发展“量”的研究,即对城市空间发展的定量研究关注不足。传统城市空间研究多注重城市空间的描述与定性分析,对城市空间变化规律和要素特征的定量研究显得不足。

其次,忽视了空间发展“安全”问题,即对生态安全格局的保护问题关注不足。生态与环境资源的承载力不仅影响城市规模,也是影响城市布局形态的重要因素。经济发展的落后和环境保护意识的淡薄,使得我国城市规模与建设一直缺乏对环境的重视,对生态环境造成了严重破坏。在目前快速城镇化的背景下,如不及时抛弃“先污染、后治理”的传统观念并汲取教训,势必将造成严重的后果。

第三,忽视了空间发展“规律”研究,即对城市空间发展内在发展规律的关注不足。已有研究表明:城市空间是非均衡的,城市空间的发展必然存在其客观规律,必然存在特定的动力机制及其特定的作用方式。然而在实际中,往往仅靠个人经验决策未来空间发展,对空间发展规律的研究较为缺乏,这样的工作过程大大降低了规划的科学性。

第四,忽视了空间发展“过程”研究,即对于空间发展的动态性认识不足。空间发展研究以发展的观念来研究空间变迁的规律,强调引起变化的因素及其发展的趋势和解决问题的对策,因此其探讨的应该是一种动态发展的模式。而以往的传统空间研究关注的是提出一个详细的未来空间布局理想方案,这种静态思想方法常会干扰规划的发展,使规划脱离城市建设发展的实际,造成各阶段规划间的衔接不畅。而动态规划的目的就是要使城市在发展的各个阶段上其整个系统运行保持良性运转,并且各个阶段良好地衔接。

3、小结

综上所述,目前我国城市已经进入快速发展阶段,要构建合理、健康的城市空间,较以往时间已经有了更多要求。在实际案例研究中,从探究城市空间安全格局及发展规律出发,力求寻找符合各城市合理的规划布局,协调城市建设与自然环境的矛盾,实现可持续发展,最终达到生态安全、经济发展的双赢,成为我们城市规划师的重要任务。

参考文献:

[1] 李晓江. 关于城市空间发展战略研究的思考[J]. 城市规划,2003(2)

生态治理发展前景范文第4篇

尽管哥本哈根气候变化会议在如何应对气候变化方面没能达成更加广泛的共识,只是勉强通过了一个不具法律约束力的协议,会议的形式多于内容。但是,各界对“低碳经济”的生产和生活方式的关注和重视成为本次会议新的热点,具有实实在在的现实意义。显然,在全球气候变化加剧和自然环境急剧恶化的情况下,“低碳经济”渐渐进入了人们的视线,改变传统的高排放、高污染生产和生活方式已成为社会发展的必然趋势,“低碳经济”成为人类生产和生活方式的选择。

“低碳经济”是人类的选择

哥本哈根气候变化会议倡导的“低碳经济”的生产和生活方式,无疑是对全球气候变暖问题的解决具有重大意义。《联合国气候变化框架公约》缔约国和社会各界聚集在哥本哈根,力图通过协商和谈判的方式来推动“低碳经济”的发展,联合国气候变化大会也是希望在《联合国气候变化框架公约》框架内,“低碳经济”的倡导通过具有法律约束力方式确定下来。尽管,哥本哈根会议由于在如何应对气候变化和应负的历史责任等问题存在的分歧难以弥合,不能达成更加广泛的共识,“低碳经济”的倡导似乎被会议“边缘化”了,只得留给墨西哥联合国气候变化会议去进一步探讨和解决。但是,哥本哈根气候变化会议将“低碳经济”列入会议的议题,就足以表明“低碳经济”在应对气候变化中的重要性。

“低碳经济”的提出,反映了人们因气候变化对未来人类生存环境的担忧,其概念在现实的生产和生活方式中是一个崭新的理念,是提倡人类以低排放、低污染新的生产和生活方式替代传统的生产和生活方式。尽管,在现实的社会经济生中,“低碳经济”的生产和生活方式似乎离我们还很遥远,但“低碳经济”的提出却是全球可持续发展和发展观转变的老问题,离我们现实的生产和生活并不遥远。

近年来,随着全球气候变化的加剧和自然环境的持续恶化,人类在不断思考和反思究竟是什么原因导致全球气候变暖?自然环境持续恶化带来的各种灾害频繁发生,谁应为此负有责任?目前,有一定科学根据的主流看法是,导致气候变暖的重要原因是人类在生产和生活中过量碳排放所致,而自然灾害频发与人类对自然界的破坏息息相关。当然,近期在一些媒体中也不断传播出一种“另类的声音”,质疑温室气体排放是造成全球气候变暖的主要原因。但是,从保护环境的角度出发,无论这一论点是否有足够的科学根据,能否站得住脚,不可否认的是气候变暖与温室气体的排放毕竟有着必然的联系,人类对自然界的破坏加剧了环境的恶化。因此,保护人类赖以生存的自然环境和减少温室气体排放,无疑是改善自然环境或延缓气候变暖的重要举措,低排放、低污染的生产和生活方式是人类现实与未来的选择,世界各国政府和社会各界对此早有广泛的共识。

“低碳经济”的理念是从人类的未来着眼,在社会经济发展过程中,减少碳排放就要相应优化和约束人类生产和生活活动,限制温室气体的排放。由此,“低碳经济”理念的提出,在世界各国政府和社会各界形成的共识日益增多,发展“低碳经济”在许多国家已经提升到经济发展战略的高度,“低碳经济”的生产和生活方式离我们现实的社会越来越近了,并非遥不可及的事。

在应对全球气候变化和减少温室气体排放量问题上,中国是最早重视和着手制定低排放、低污染发展规划的发展中国家,低排放、低污染成为中国调整经济结构的重要内容和步骤。同时,低排放、低污染生产和生活方式将作为一项重要内容纳入中国国民经济和社会发展第十二个五年(2011年至2015年)规划。

气候变化转变人类活动方式

全球气候变化和自然环境的急剧恶化,任何国家和任何人都不可能独善其身,对责任的承担也不能置之度外,在共同的生存环境下,负有共同的责任。如何应对全球气候变化和自然环境的急剧恶化,改变传统的产生和生活方式已经迫在眉睫。

人类社会在传统的生产和生活中,由于碳的大量排放,从而导致全球气候变化异常,“急功近利”的对自然环境破坏的发展途径,使人类在不知不觉中生存空间逐渐缩小。如何善待人类赖以生存的自然环境,人类没有更多的选择余地,需要加快生产和生活方式的转换,经济发展和生活质量的提高不以破坏环境为代价,由此“低碳经济”正在或将要改变人类的生产和生活方式,成为一项新的紧迫课题摆在世界各国面前。

面对全球气候变化的严重威胁,改变人类生产和生活方式,在生产和生活过程中更多的从环保意识出发,处理好发展与环境保护的关系,防止对环境毫无理智的破坏,避免人类生存环境危机“悲剧”的发生。除此之外,人类没有回头路和其他道路可走。尽管,新兴的“低碳经济”生产和生活方式在世界各国还处在初级的起步阶段,也没有形成规模,在世界各国经济领域所占比也十分有限,但其发展前景和重要意义却不可估量。首先,低排放、低污染的生产和生活方式,既可减少人类在生产和生活过程中对能源的消耗,缓解能源储藏日益匮乏的压力,又可减少温室气体的排放,有利于经济的可持续发展;其次,低排放、低污染的生产和生活方式既节省了生产和生活消耗能源的成本,同时由于碳排放的减少,今后治理环境的投入也会相应减少,减轻了后续的压力,一举两得;其三,低排放、低污染的生产和生活方式是新能源对传统能源的替代,能够在很大程度上缓解能源供需矛盾,加快工业化进程和改善环境,对于经济发展方式转型有着举足轻重的作用。从转换生产和生活方式的重要意义上看,转换生产和生活方式必然要付出相应的代价,但与破坏自然环境为代价的生产和生活方式相比截然不同,与对气候环境的影响有着本质上的区别,是经济可持续发展战略的重要体现,是人类日益强烈的保护自然环境的诉求,为人类生存危机寻求新的出路。

从1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中首次提出“可持续发展”的概念,到1992年6月联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》,再到哥本哈根会议提出的“低碳经济”的生产和生活方式,体现了人类社会在解决能源与环境问题上的广泛共识和行动的一致性。转变传统的高排放、高污染的生产和生活方式,提倡“低碳经济”的生产和生活方式在1992年的《联合国气候变化框架公约》和1997年的《京都协议书》中也有表述。其表述的理念和含义是:以低能耗、低污染为基础的生产和生活方式,低碳意味着减少温室气体排放量;经济形态是:充分发展“阳光经济”、“风能经济”、“氢能经济”、“生物质能经济”。由此,低排放、低污染的生产和生活方式被世界各国所日益重视,加快生产和生活方式转变的呼声不绝于耳,成为世界各国政府和社会各界的广泛共识。

尽管哥本哈根联合国气候会议的最终不尽如人意,但会后各国都会为尽量减少和控制碳排放从发展低碳经济入手。目前,西方发达国家由于在发展低碳经济方面技术处于领先地位,并在金融危机和经济衰退的情况下寻求新的经济增长点,将会在低碳经济方面进一步采取重大措施,在低碳经济的技术领域有所突破,以此主导全球生产和生活方式的转变,进行新经济的变革,使资本主义从金融危机后的衰退和低速发展再次步入繁荣。因此,低碳经济的发展,一方面是应对气候变化采取的必要措施,另一方面实际上也是全球经济结构和能源结构的调整,是全球技术和产业结构的大变革,甚至是金融结构的变革。从这个意义来说,发展低碳经济就是调整经济结构,使经济结构和产能的技术标准符合生产和生活方式低碳要求,同时在进行调整能源结构中提高新能源的比重,在调整技术研发上适应气候变化的要求。

发展观的转变与持续发展

发展是人类面对的共同问题,也是全球性问题,被联合国纳入全球首要重大问题。发展问题的提出是全球化不断发展的大背景下产生的,是对发展观念不断深化的结果。20世纪80年代,随着科学技术的迅猛发展,世界各国经济开放程度的扩大和经济相互依存程度的加深,加快了经济全球化趋势的发展,经济全球化的不断发展正在改变世界经济以至各国经济的运行机制和发展方式,符合社会生产力发展的需要,是人类社会发展的必然趋势。

在人类社会发展过程中,随着人类社会文明的不断进步,对发展的认识和理解也在不断深入,发展涵盖的内容也不断得到充实。在社会经济发展过程中,通过无数次实践人们深刻体会到,单凭经济的增长并不意味着能够促进社会经济的合理发展,不仅如此,甚至还会造成对自然环境的破坏。也就是说,经济的增长并不等于人类社会文明的全面发展,因此在发展过程中也需要对传统的发展观念有一个重新的认识和转变。上世纪70年代以来,在世界各国谋求发展中,随着全球化的发展和社会的进步人们对发展的认识和观念也在不断转变和更新,对发展的要求更客观、更现实、更高了。发展观从内容到形式的转变化赋予了全球发展新的使命,对世界各国的发展目标产生了很大的影响。

长期以来,由于发达国家工业化的扩展和发展中国家贫困的加剧以及地球的生态环境不断恶化(其中包括森林面积减少、土地荒漠化严重、水资源匮乏、海洋环境遭到破坏、生物物种灭绝速度加快、气候变化等),人们逐渐开始意识到人类的生存和发展空间将受到严重威胁,人类将面临着更为严峻的一系列生态环境危机。由于生态环境的持续恶化严重威胁着人类的安全,因此到了80年代,人们更加关心自身所在世界的生存环境和前景,国际社会对发展问题的认识和要求又有了进一步的提高,提出了可持续发展战略目标,把人类社会发展提高到了一个新的高度。可持续发展战略的提出,不能不说是人类在处理人与社会、人与自然关系认识上的又一进步,形成了新的社会发展观,得到国际社会的广泛共识。可持续发展战略不仅体现了人类在发展问题上的认识有了质的飞跃,而且对社会的发展提出了更高的要求,意味着人类在发展问题上面临着更严峻的挑战。

可持续发展战略确定的人类发展目标是,在满足目前人类需求的同时,也要充分考虑到未来人类的发展,当今的发展不能对后代的生存环境和发展构成危害。为实现可持续发展战略目标,就必须合理开发人力资源和自然资源,保护环境和维护生态平衡,体现了资源、环境、经济、社会必须协调发展,而发展“低碳经济”则是发展观不断转变和可持续发展战略的延伸和深化。

共同的生存环境与同样的责任

哥本哈根全球气候变化大会,本应就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议,但大会期间,各国家代表在如何应对全球气候变化和各国应负的责任等敏感问题争论不休,争论的焦点和存在的分歧始终围绕在减排量化、向发展中国家提供资金和技术转让以应对气候变化。会议的上上下下、里里外外充满了“火药味”, 气候变化会议演变成各方利益和力量博奕的场所,在激烈争辩的喧嚣声中,各种力量的较量和交锋几度达到“白热化”程度,似乎脱离了召开气候变化会议的初衷。

哥本哈根会议尽管不是人类为生存而努力的惟一机会,但毕竟失去了一次机会,留给人类的机会只能是越来越少。气候变化问题已经超出了国家的范畴,成为全人类共同的问题,在全球气候变化面前,国家利益与全球共同利益的博弈与碰撞中,如何处理国家利益与全球共同利益关系,成为各界广泛议论的话题,或许这一新的课题带给我们的思考才刚刚开始。

从全球气候变化的角度看,谁也不愿意看到全球变暖加速带来的灾难性后果,因此世界各国必须在“共同但有区别的责任”的前提下,共同负起责任来应对气候变化,为改善自然环境或减缓自然环境继续恶化方面有所作为,而不是在应对气候变化问题上为了眼前的利益患得患失。由于各国经济发展水平、历史责任和当前人均排放情况千差万别,国际社会确立的应对气候变化基本准则是“共同但有区别的责任”原则,其宗旨就是需要国际社会综合、全面、客观、历史地看待气候变化问题。由于气候变化是西方发达国家在长期工业化过程中无节制排放温室气体造成的严重后果,因此西方发达国家应该更多地承担起历史责任,并在应对气候变化和“低碳经济”发展领域给予发展中国家更多的资金和技术支持,而不应是套用其惯用的、带有附加条件的“施舍”。但是,从《联合国气候变化框架公约》缔约国谈判的一开始,西方发达国家不仅不履行在《联合国气候变化框架公约》和《京都协议书》减排、为发展中国家应对气候变化提供技术资金支持的承诺,甚至美国始终拒绝在《京都协议书》上签字,而且变本加厉地要求发展中国家在应对气候变化领域承担额外的、不合理的义务。由此,《联合国气候变化框架公约》缔约国在相关问题的谈判和磋商历经十多年,谈判过程曲折、复杂、激烈,甚至是情绪“激愤”,直到《联合国气候变化框架公约》缔约国第15次哥本哈根会议,190多个缔约国依然没能就如何应对气候变化和应负的历史责任等敏感问题达成更加广泛的共识。但从人们从激愤的情绪中平静下来之后冷静地思考一下,要争取各缔约国达成某种具有实质性内容的应对气候变化的最终协议,尤其是规定国家发达在量化的减排、向发展中国家提供技术资金支持机制安排和承诺,以及适应气候变化的机制安排,并非希望渺茫,应在应对气候变化问题上树立信心、坚定信念。哥本哈根联合国气候会议不是人类为全力自救的终点,人类在全力拯救自身生存环境危机从刚刚开始,或许墨西哥气候会议也不能全面解决全球应对气候变化的所问题,但墨西哥气候会议也不会是人类为自身生存环境而自救的终点,人类需要永无止境地与不断恶化的自然环境抗争。

生态治理发展前景范文第5篇

关键词:低碳;畜牧;粪便转化;蝇蛆

中图分类号:S936.21+6;F326.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)14-3233-05

低碳畜牧是继现代化畜牧业发展模式之后的一种低碳、低能、低排、生态、有机、绿色及具有良好社会生态经济效益的发展模式[1]。当前全球气候变暖已成为一个不争的事实,据政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估表明,全球气候变暖将直接影响到人类生存所必需的水资源安全、粮食安全、健康及环境安全,尤其是对中国的冲击将更为剧烈。低碳经济既是经济问题,又是环境问题,也是社会问题,低碳畜牧是低碳经济中的一部分,因此,发展低碳畜牧无疑是化解经济快速发展过程对资源、能源消耗的高度依赖,实现国民经济又好又快发展的一条新途径[2]。然而随着畜牧业的发展,畜牧业所带来的粪便污染和饲料紧缺成为亟待解决的两大问题,也是发展低碳畜牧的障碍。据统计,中国畜禽粪便年排放量超过40亿t[3],对生态环境压力很大,而目前对于畜禽粪便的处理方法主要有肥料化(堆肥技术)、能源化(沼气技术)、饲料化。本文就现代处理畜禽粪便的方法,对蝇蛆在畜禽生产和农业生产中的应用进行了归纳和总结,同时分析了当前畜禽生产中存在的问题及蝇蛆在实现低碳畜牧业中的优势,以期为进一步发展以蝇蛆为主导的低碳畜牧业提供科学参考依据。

1 现代处理畜禽粪便的技术

1.1 焚烧处理技术

畜禽粪便中含有大量有机物质,采用类似垃圾焚烧处理技术,可使其灰化,达到减量化和杀灭有害病原体的目的。焚烧处理中产生的热量可供发电和作热源利用,但会产生有害气体,同时使许多营养物质流失,并且对于集约化养殖场来说,所产生的粪便量大且含水量高,干燥困难,需要耗费大量的能量将其进行转化才能用作燃料,因而投资大,不易推广[4,5]。

1.2 沼气发酵技术

沼气发酵技术是利用自然微生物或接种微生物在缺氧条件下将有机物转化为二氧化碳和甲烷,其优点是处理的最终产物恶臭味减少,产生的甲烷可以作为能源使用。这对于在中国农村地区处理畜禽粪便和缓解能源压力具有重要作用,但该技术受季节影响大,在雨季和冬季效果差[6]。混推式高效畜禽粪便沼气系统的研究虽然解决了一次性投资过大,沼气池长期效果受温度影响较大,季节产气量不稳定的难题,但厌氧发酵处理悬浮物的去除率为88.0%,COD去除率为82.1%,导致处理不彻底,仍需联合好氧法进行处理[7]。

1.3 生物堆肥技术

生物堆肥技术可分为好氧堆肥和厌氧堆肥,好氧堆肥是将畜禽粪便在施肥之前利用粪便中的需氧菌在有氧时大量繁殖、发酵并分解粪便,产生热量(每千克干物质产热量为16.7~20.9 MJ),蒸发水分、促进有机物的分解。堆肥发酵时的温度高达60 ℃,可杀灭粪便中的病原菌、寄生虫卵、杂草种子等对作物有害的物质,同时维持其肥力[8]。但是,好氧堆肥技术需要的场地较大,堆肥周期长,并且在堆肥过程中产生大量的NH3,容易造成环境污染。而厌氧堆肥可根据底物干物质含量的不同分为湿法和干法两种[9]。目前国内普遍采用的畜禽粪便湿法厌氧发酵技术,需要将畜禽粪便稀释到8%左右,消耗大量的清洁水,发酵后的产物浓度低,脱水处理相当困难,以致发酵产物难以有效利用,干发酵虽然需水量低,产气量高,但由于其发酵原料的干物质浓度高而导致进出料难、传热传质不均匀、酸中毒等问题[10]。

1.4 饲料转化技术

畜禽粪便含有大量未消化的蛋白质、B族维生素、矿物质元素、粗脂肪和一定数量的碳水化合物,特别是粗蛋白质含量较高[11],1 t干鸡粪可替代0.35 t饲料粮[12,13]。但畜禽粪便的成分比较复杂,含有一些潜在的有害物质,如重金属(铜、锌等)、药物(抗虫药、磺胺等)、抗生素、激素以及大量病原微生物或寄生虫等[14],致使食物链存在很大的危险,极易造成畜禽交叉感染或传染病的暴发。因此,中国畜牧业发展过程中所产生的环境资源问题决定了中国畜牧业发展必须实现由高碳经济向低碳转变。但由于一些技术的原因导致一些低碳技术在低水平重复以致发展缓慢,不能适应社会生产的需求[2]。

利用生物处理畜禽粪便费用低廉、节能高效,能获得优质有机肥和高蛋白饲料,不产生二次废物,不会形成二次环境污染,不仅可取得环保效益,还可获得一定的经济效益。同时还能在缺乏专业技术人员的中小城镇和农村中应用,符合可持续发展的理念[6]。而目前利用昆虫处理畜禽粪便,生产高蛋白动物饲料,发展循环经济已逐步应用到畜牧生产实践中。所应用的昆虫以双翅目的蝇科、水虻科和丽蝇科等16个科以及鞘翅目的步甲科等5个科为主[15,16]。利用蝇类的幼虫——蝇蛆处理畜禽粪便,不仅可以资源化利用畜禽粪便、减轻粪便污染,其产品蝇蛆和蝇蛆粪还可作为动物蛋白饲料和有机肥,促进生态循环畜牧业的健康发展[17,18]。

2 蝇蛆在畜禽生产中的应用

2.1 蝇蛆在降低畜禽粪便污染中的作用

中国畜牧业的粪便污染问题严重,首先畜禽粪便不及时处理很容易滋生细菌和真菌,不仅引起动植物染病[19,20],而且还会与其他生物有机体竞争资源[21,22]。其次粪尿不处理发酵分解后产生大量的硫化氢、氨、甲烷、二氧化碳和胺类等有害物质加重环境污染程度,引发人畜呼吸道疾病,导致畜禽生产力下降,畜产品产量和质量降低[23]。据报道,经蝇蛆处理后的猪粪中粪臭素、化学耗氧量、生物需氧量分别降低92.8%、54.2%、75.3%[24],无害蝇类可处理粪便中75%的氮和磷[25]。利用绿蝇和麻蝇幼虫处理畜禽粪便可有效抑制大肠杆菌、假单胞菌、气单胞菌、微球菌、梭状芽孢杆菌的滋生[26]。因此利用畜禽粪便饲养蝇蛆可以起到改善畜禽生产环境,减轻环境污染的作用。

2.2 蝇蛆蛋白在畜禽饲料中的应用

蝇蛆是理想的动物蛋白饲料,营养成分全面,营养价值高,主要体现在以下5个方面。①粗蛋白含量非常高,蝇蛆粉中粗蛋白含量高达54%~63%[27]。②氨基酸含量高,蝇蛆原物质与蝇蛆干粉的必需氨基酸含量分别为44.09%和43.38%,超过了世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)的标准(40%)[28,29]。③微量元素丰富,蝇蛆体内除含有丰富的钾、钠、钙、镁、磷等无机元素外,还含有多种有机生命体所必需的微量元素,如铁、铜、锌、锰等20种微量元素。④富含维生素A、维生素B、维生素D,其中以B族维生素含量最高[18]。⑤脂肪含量和质量高,蝇蛆油中含有20余种脂肪酸,不饱和脂肪酸占64.5%,包括油酸、亚油酸和亚麻酸等,其中人体必需的亚油酸和亚麻酸含量超过鱼脂而与花生油相近[30]。

国内外很多研究机构利用蝇蛆在猪、火鸡、蛋鸡等畜禽的养殖中取得了比较理想的效果,在基础日粮中添加3%~5%的蛆粉代替鱼粉养猪可达到相近或略高于鱼粉的效果[31,32],而在基础日粮相同的情况下分别添加等量的蛆粉和鱼粉得到的猪瘦肉中蛋白质含量比饲喂鱼粉的高5%,在仔猪日粮中添加蝇蛆可起到抗贫血作用,种猪加喂蝇蛆可增加其繁殖能力[33,34]。在蝇蛆喂养火鸡的试验中测得蝇蛆的总能量、可代谢能量、粗蛋白含量均比商业饲料高,每日消耗39 g蝇蛆平均增重34 g,每日消耗60 g商业饲料平均增重43 g[35]。据报道,用蝇蛆喂养肉仔鸡,鸡群成活率明显提高,饲料利用率高、饲养成本下降、利润增加[36,37]。在蛋鸡的饲养过程中添加适量的蝇蛆蛋白能够缓解夏季产蛋鸡的热应激水平,可提高蛋鸡对热应激的抵抗力[38]。用蝇蛆作添加剂喂养的蛋鸡产蛋率提高10%,蛋重增加2.3%~6.5%,蛋的品质好,蛋黄颜色深,蛋白黏性好,胆固醇含量比普通鸡蛋低55%,蛋鸡的抗病能力明显增强,不会增加疫病的发生[34,39,40]。

2.3 蝇蛆在畜禽疾病防治中的作用

蝇蛆在畜禽疾病防治中的作用主要通过两种方式,一种是通过体内的抗菌活性蛋白对引起畜禽致病病原物的抑杀和防御作用,另一种是通过蝇蛆蛋白对畜禽肠道内有益菌群的调控作用。蝇蛆体内含有多种抗菌活性蛋白,这类抗菌蛋白是非特异性免疫应答产物,具有广谱的抗菌作用,对畜禽体内G+菌、G-菌和真菌均有很好的抑杀作用,如白葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、绿脓假单胞菌、大肠杆菌等[41]。另外,这些抗菌肽还可能参与畜禽上皮组织和黏膜的抗感染防御,例如抗菌肽可以抑制流感病毒、疱疹病毒的增殖,能杀死疟原虫、痢疾阿米巴和锥虫等,在一定程度上阻止了各种外界有害病原体的入侵[42]。

蝇蛆蛋白可以平衡畜禽肠道内的有益菌群,有益菌分泌杀菌物质,如能产生过氧化氢,对机体潜在的病原微生物有强烈的杀菌作用,还可提高蛋鸡肠道内乳酸杆菌、双歧杆菌的数量,其中乳酸杆菌分泌的乳酸等可降低畜禽肠道pH,抑制革兰氏阴性致病菌和革兰氏阳性致病菌的生长,双歧杆菌对肠致病性大肠杆菌、痢疾志贺菌、伤寒沙门杆菌、金黄色葡萄球菌和变形杆菌有拮抗作用[43]。

3 蝇蛆和蝇蛆粪在农业生产中的作用

3.1 蝇蛆在农业生产中的作用

蝇蛆几丁质及其衍生物如壳聚糖等具有很强的抗菌活性,在生物防治中应用广泛。几丁低聚糖处理玉米、小麦和棉花种子,可以提高发芽率和出苗率[44];几丁糖对立枯丝核菌、花生白绢病菌、水稻纹枯病菌等31种真菌具有很好的抑制作用[45];在孢子萌发上,几丁糖也表现出一定的抑制率,与浓度呈正相关的关系[46]。几丁低聚糖对防治烟草黑胫病的试验结果表明,经蝇蛆低聚糖处理后的烟苗再接种烟草黑胫病菌能够对黑胫病产生抗性,同时可不同程度地提高烟草叶片内苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性[47];对烟草赤星病菌也有一定的抑制作用,在一定浓度范围(1~16 mg/mL)内,随着浓度的提高,蝇蛆低聚几丁糖抑制率随之升高,受抑制的菌丝出现不同程度的缩短、变粗及扭曲等症状,产生的畸形分生孢子数随浓度的升高而增加[48]。

3.2 蝇蛆粪在农业生产中的作用

蝇蛆处理畜禽粪便得到蛆粪。其浸提液对苦瓜枯萎病病原菌菌丝的生长和生物量有显著的抑制作用[49]。蛆粪中还含有大量的抗植物病害活性物质,可抗多种植物病害,如水稻白叶枯病、大白菜软腐病、果树炭疽病等病菌[41]。蛆粪能加工成有机肥,提高土壤生物多样性,增加生物活性,优化土壤生物的生长环境,促进物质的转化速率,在作物生长期及时供应作物所需要的养分,促进作物的生长发育和代谢过程,从而提高产量,改善作物品质[50]。在以蝇蛆粪、普通有机肥、菜子粕作为有机肥对晚熟椪柑进行施肥试验,研究其对椪柑品质的影响,结果表明蝇蛆粪组的维生素C含量比普通有机肥组高10.07%,比菜子粕组高1.12%;蝇蛆粪组的含糖量比普通有机肥组高5.50%,比菜子粕组低4.53%;蝇蛆粪组的有机酸酸度比普通有机肥组低0.96,比菜子粕组高0.23[51]。

4 小结与展望

随着畜牧养殖业集约化程度的提高,高效养殖业造成的环境污染问题成为了人们关注的焦点之一,粪便中未被消化的有机物、微量矿物质元素、药物及添加剂等变成有害物质严重污染环境。中国自20世纪80年代起就对集约化畜禽场的粪便污染开始重视,开展了一系列的畜禽场粪便简单处理和污染综合治理的研究,开发了成套的设备与设施,主要是通过对粪便进行烘干脱水和微生物发酵处理产生沼气和有机肥料加以利用。但仍存在着技术方案投资大,成本高,经济效益低,资源合理分配和利用的问题,在实际推广中受到了一定的限制。

利用蝇蛆转化畜禽粪便可以回收利用畜禽粪便中的粗脂肪和粗蛋白,减轻畜禽粪便所带来的环境污染,改善畜禽生产环境,得到的蝇蛆作为畜禽饲料拥有非常好的效果,其营养成分全面,营养价值高,不但可以提高畜禽产品的质量,还能提高畜禽免疫力,降低畜禽发病率。此外蛆粪作为有机肥可以改善土壤结构,优化作物生长环境,提高作物的产量和质量,减少植物病害的发生。

综上所述,结合各区域中、长、远期发展规划,开发蝇蛆产业,发展以蝇蛆为中介的低碳畜禽养殖,建立“区域性”低碳畜牧是解决现代畜禽养殖业所造成的环境污染、温室气体排放、人畜争粮等影响可持续发展难题的有效途径,同时还可以提高资源利用率,解决废弃物排放污染,改善生态环境,大大提高畜禽产品的品质和产量,促进畜牧业和农业的可持续发展。

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