治理的新材料新技术

治理的新材料新技术（共11篇）

治理的新材料新技术 篇1

摘要：针对目前滦河现状及存在的主要问题, 结合土工合成材料的性能特点, 对复合土工膜、土工格室、工程塑钢等在滦河综合治理工程中的技术应用进行了总结分析, 提出了一套完整的施工工艺, 取得了良好的施工效果, 具有较大的推广价值。

关键词：土工合成材料,复合土工膜,土工格室,工程塑网,土工加筋带

1 滦河现状及存在的主要问题

1.1 滦河迁安市段现状

滦河古称渜水, 是渤海独流入海河流。其流经河北、内蒙古两省区的16个县市, 全长888 km, 流域面积44 750 km2, 流域自西北至东南长435 km, 平均宽度103 km。滦河为河北省迁安市最大河流之一, 总长度52.59 km, 流域面积458.5 km2, 占迁安市总面积的37.96%。

1.2 存在的主要问题

1) 河道淤积、水土流失严重。

滦河迁安市段上游水土流失较为严重, 汛期洪水含沙量较大, 造成河床逐年抬高。由于潘家口、大黑汀两座大型水库的修建, 每年的3月~6月, 河道基本年年断流, 造成大范围的土地沙化, 同时由于失去了水流的冲刷, 泥沙迅速淤积, 加上人为倾倒, 河道已淤积不堪。

2) 行洪能力薄弱。

自1962年特大洪水以后, 市区沿河两岸修建了大批防汛渡汛工程, 从而使洪水对沿河两岸的威胁大大的减少, 但由于河道工程中出现严重的老化现象, 大多数防洪工程已基本失去防洪能力。如果不提高现在的河道防洪标准或者重新修建防洪工程, 老化工程若遭遇到特大洪水, 将会给河道两岸的居民生活造成不可预估的损失。

2 工程概况与治理措施

2.1 工程概况

河北省迁安市段滦河河道生态防洪工程是集防洪、蓄水、造地、交通、美化为一体的综合性工程。工程等级为Ⅲ等, 堤防为2级堤防, 橡胶坝工程3级, 50年一遇的设计洪水标准, 100年一遇的洪水校核标准。该防洪工程主要包含51.2 km防洪大堤、4 000亩人工湖、6 km防洪撤退路、5道橡胶坝、黄台湖岛工程等。

2.2 主要治理措施

1) 修建生态防洪大堤。

为保障滦河两岸防洪、供水、城建等安全, 在滦河左右两岸修筑一条长50余千米的绿色防洪大堤。其其中中城城区区段段左左岸岸防防洪洪大大堤堤长长5.2 km, 平均高5 m, 顶宽50 m;其余各段防洪大堤平均高5.5 m, 顶宽30 m。防洪大堤堤身采用河床砂砾料填筑。河道两岸堤身的迎水坡分别采用浆砌石、干砌石以及土工格室、复合土工膜、塑网石笼等。其背水坡覆粘性清表土栽植紫穗槐等植物, 内外边坡河滩地栽种垂柳、杨树等其他植物, 使左右岸大堤成为带状的绿化、美化长廊。滦河防洪堤断面形式见图1。

2) 橡胶坝工程。

河道设计在滦河河道和左支修建六座橡胶坝, 实现分级蓄水, 从而使迁安市段滦河生态环境得到了恢复。作为拦河坝, 其可在枯水期充水成坝蓄水, 满足用水及美化环境的需求, 汛期排空坝内水, 坍坝过洪, 不影响河道行洪。

3) 黄台湖生态工程。

黄台湖生态防洪工程是滦河生态防洪工程的重要组成部分, 其工程中的主要技术措施与河道中的生态防洪建设结合在一起。湖底采用水平防渗, 湖东西两侧分别采用混凝土挡水墙及浆砌石护岸。湖区所用土工合成材料有复合土工膜、工程塑网、土工格室等, 化学性质十分稳定, 不会对水体造成污染。

3 土工合成材料在滦河生态防洪工程中的应用

河北省迁安市段滦河生态防洪工程大部分主要采用土工格室、复合土工膜、土工加筋带、工程塑网等。

3.1 利用复合土工膜防渗和防护

滦河迁安市段生态防洪工程采用复合土工膜主要进行防洪大堤坡面防渗和人工湖湖底防渗。

为实现就地取材和疏通河道的双重目的, 滦河迁安市段大堤主体选用天然级配砂砾料为填筑料, 但出现了以天然级配砂砾料为填筑材料的大堤在河道高水位下严重透水, 从而导致堤坝坍塌或出现流沙管涌等问题。为解决上述难题, 工程中在堤坝的迎水面坡及坡脚处均采用铺设复合土工膜, 利用复合土工膜的弱透水性及反滤性能, 防止岸坡液体渗漏、气体挥发, 保护岸坡免受水流冲刷、波浪冲击。复合土工膜为两布一膜, 上下两层无纺布单位面积质量均为150 g, PE膜厚0.3 mm, 单位面积总重量为525 g。滦河迁安市段生态防洪工程中共应用复合土工膜200余万平方米。主要施工工艺:1) 对基础表面进行清理, 达到平整度要求后, 对坡面砂垫层进行碾压密实, 当验收合格后, 方可铺膜;2) 斜坡土工膜从上到下铺设, 水平铺盖自坡脚向外铺设, 铺设应平顺, 松紧适度, 以适应少量沉陷, 并对相邻两张土工膜进行焊接;3) 在坡脚处的土工膜用塑网石笼装块石压住, 以防止高速水流冲击, 将膜掀起;4) 在复合土工膜上回填一定厚度土样, 防止土工膜遭受破坏。人工湖湖面面积2 000余亩, 在湖底采用土工膜进行水平防渗。主要施工工艺:1) 在湖底铺设50 mm厚中砂以达到整平的效果, 然后铺膜, 焊接;2) 在膜上铺设一定厚度土样, 防止土工膜遭受破坏, 然后用塑网石笼压实。

3.2 工程塑网在工程中的应用

在滦河河道两岸填筑堤坝过程中, 为确保大堤安全可靠, 在防洪堤迎水坡坡脚开挖处, 在人工筑岛的边坡防护上, 采用工程塑网装块石护底护坡, 利用块石自身的重量及塑网较高的延伸率抵抗水流冲刷保护堤身坡脚和人工岛边坡。湖底也采用塑网石笼进行压膜护底。网眼规格为74 mm×74 mm, 幅宽2.0 m。滦河迁安市段生态防洪工程中共应用塑网石笼44.1万m3。主要施工工艺:

1) 将工程塑网展开铺好, 在塑网中部用块石砌成一定规格;2) 进行塑网搭接, 搭接处宽度不低于两排网眼宽度, 接缝采用尼龙绳缝制双道;3) 将塑网石笼分层平铺, 并在相邻塑网之间回填一定厚度砂砾料, 在塑网上铺设厚卵石。复合土工膜、土工格室、工程塑网在滦河生态防洪工程中的应用形式见图2。

3.3 土工格室在工程中的应用

土工格室自身伸缩性好且化学性质稳定, 它与填土一起能够构成一种柔性结构层, 从而大大提高土体强度和刚度, 减少堤身沉降, 消除水流冲蚀, 改善水流流动能力。

为增强滦河左右两岸防洪大堤岸坡稳定性, 多采用土工格室护坡, 能够有效防止风浪对岸坡的冲刷, 减少水土流失, 保护坡面植被, 为两岸的绿化打下基础。土工格室规格为格室高度200 mm, 焊接间距400 mm, 片材厚度1.3 mm。滦河迁安市段生态防洪工程中共应用土工格室108余万平方米。主要施工工艺为:1) 整平施工坡面, 铺设垫层并压实;2) 在迎水坡坡面展开、拉紧, 并用防滑钉将四周固定, 防滑钉布置横纵间距均为1.5 m, 且施工完成后不允许拔掉;3) 待固定完成后, 及时将填料填充到格室内并压实, 同时观察格室变形以及检查密实度;4) 修正河道的边坡。

3.4 土工加筋带在工程中的应用

在滦河迁安市段生态防洪工程左岸大堤三里庄段存在大堤断面狭窄, 工程场地不够用, 无法满足河道行洪和堤防建设要求的情况, 为解决这一难题, 业主单位、设计单位经商讨, 计划在三里庄段工程中使用加筋挡土墙技术。这一施工技术的含义为土工加筋带协同面板、基础和填料构成的土工结构, 利用加筋材料与周围土产生的较大摩擦力, 限制土体的侧向变形, 从而使复合土体的承受能力得到显著提高的施工技术。加筋带采用高强度塑料复合加筋工程带, 规格 (宽×厚) 45 mm×3 mm, 面板采用C25F150混凝土预制板。滦河迁安市段生态防洪工程中共应用加筋挡土墙988 m, 使用加筋土11万m3。主要施工工艺:1) 在要施工面清除一切杂物, 平整施工场地;2) 铺设土工加筋带, 筋材主强度方向应垂直于轴线, 同时插防滑钉;3) 对墙体进行土料填充, 回填土要层层密实, 压实度不低于设计要求。

加筋土挡土墙在滦河生态防洪工程中的应用形式见图3。

4 结语

土工合成材料在迁安市段滦河生态防洪工程应用过程中, 采用新材料、新技术、新成果, 从而大大的节省了生态防洪工程中的直接投资。工程中采用土工合成材料不仅保证了施工质量和施工工期, 而且还改善了迁安市当地的生态环境。土工合成材料的应用在工程中产生的社会、生态及经济效益显著。同时, 为以后类似生态防洪工程的施工提供了理论和技术支撑。

参考文献

[1]河北省水利水电第二勘测设计研究院.基于和谐理念的北方河流综合治理研究——滦河迁安段防洪生态治理研究报告[R].2005.

[2]宫爱华, 于方明, 张广贞, 等.土工合成材料的工程特性及其在水利工程中的应用[J].山东水利, 2000 (12) :79-80.

[3]郑连合, 苏子英.生态防洪技术在滦河河道治理工程中的应用[J].水科学与工程技术, 2006 (2) :105-106.

[4]严竞煌.城市沥青路面加铺中土工合成材料应用浅析[J].山西建筑, 2010, 36 (13) :262-263.

治理的新材料新技术 篇2

会议材料

黑龙江省是国家煤炭生产大省之一，是东北老工业基地，煤炭开采历史已有百年。全省1998年有各类煤矿4882处，经过煤矿专项治理整顿现有各类煤矿近1500处，其中证照齐全矿井1327处，其它约170处。2002年煤炭产量为6716万吨，2003年预计可达到7500万吨，煤炭工业总产值达到102亿元，目前仍有地质储量216亿吨。随着煤炭行业开采强度的逐年加大，多数煤矿已进入多水平开采，矿井瓦斯等级逐年增高，给煤矿安全生产带来极大威胁。根据统计分析，从1980年至2002年的23年间，3人以上瓦斯事故死亡2563人占建国以来3人以上瓦斯事故的81.8%,其中乡镇煤矿尤为突出,瓦斯爆炸死亡人数占全省的91.6%.在发生瓦斯事故中,因停风、停电而造成的瓦斯爆炸事故占43%。由此可见，黑龙江煤矿安全的要害关键在瓦斯管理。为贯彻国家“安全第一，预防为主”的方针和国家煤矿安全监察局“先抽后采、以风定产、监测监控”的十二字方针，有效防止黑龙江煤矿瓦斯爆炸事故，黑龙江煤矿安全监察局针对黑龙江省煤矿生产实际情况，决定依靠科学技术进步，采用现代化科技手段，加强煤矿安全监察。建立了“黑龙江省防止煤矿瓦斯爆炸实时监测管理系统”，使黑龙江煤矿安全监察和管理工作实现数字化远程监控。该系统计划分5步实施：

1、建立煤矿主要通风机运转信息反馈系统，利用移动通信网络对煤矿主要通风机运行情况实施远程监控，及时发现和制止擅自随意停止主要通风机运行的违规行为。总投入资金614.5万元；

2、实施高瓦斯煤矿瓦斯监控系统全省联网，及时发现和制止瓦斯超限作业，控制瓦斯爆炸事故。总投入资金886.76万元；

3、实施对煤矿井下局部通风机运行状态的集中监控，利用安装在局部通风机供电线路上的无线发射装置，监测局部通风机的运行状态，及时发现和制止生产中擅自停止局部通风机运行的违规行为。计划投入资金2150万元；

4、建立煤矿超层越界采掘预警系统，及时发现并告警超层越界以及井下贯通、误入采空区等行为，控制由此引起的瓦斯爆炸事故；

5、实施对井下瓦检员的远程跟踪定位监控，利用无线发射和接收设备，在监视器上显示瓦检员的位置和工作状态，控制瓦检员空班和漏岗的违规违纪行为。

一、加大对煤矿安全的监察力度，建立煤矿主要通风机监测系统

在黑龙江煤矿安全监察局党组领导下，“防止瓦斯爆炸煤矿主要通风机监测系统”建立工作从2002年11月开始实施。黑龙江煤矿安全监察局在借鉴和调研的基础上，组织有关部门研究设计了煤矿主要通风机监测系统方案，并与黑龙江省煤炭工业局共同对系统技术方案进行了多次论证。系统方案确定后首先在重点产煤地区鸡西市煤矿进行了实地试验，通过试验进一步改进完善和提高了系统的监控性能和技术含量。

1、系统组成部分：由主要通风机监测仪及通风机监测中心组成。通风机监测仪由数据采集器、GSM（全球移动通讯系统）通讯模块组成；主要通风机监测中心分为省级监测中心和各驻市地办事处级主要通风机监测中心组成。各级监测中心与主要通风机监测仪之间通过GSM网络采用短信方式进行通讯联络。

2、系统工作过程：当主要通风机停止运行时，主要通风机监测仪将记录停运和停电时间，并通过无线网络，以短信的形式发至省级煤矿安全监察局及驻当地办事处等煤矿安全监察机构，并伴有声光告警，计算机自动打印。煤矿安全监察机构依据监测信息对无故擅自停运主要通风机时间大于10分钟的矿井进行查处。

3、通讯方式：本系统通讯方式采用GSM短信方式，GSM全称为Global System for Mobile communication（全球移动通讯系统），是一种数字蜂窝无线网络。该方式具有先期成本低、投资少、见效快，数据稳定可靠，不受地理位置和气候条件的影响等特点。通讯方式为全双工方式，可以在故障情况下实现主动告警。采用GSM通讯不受距离的限制，其覆盖范围可以达到全国各地，这一点对于远距离监测装置的通讯尤为重要。系统的组建和调试容易，扩展能力强，几乎没有容量的限制。由于系统通讯方式为无线方式，不需铺设线路，安装容易，检修维护方便。

4、主要功能:可以全天候24小时监测全省范围内煤矿主要通风机运行情况，不受距离限制，对主要通风机运行和停止能进行声光告警,可统计各矿井在指定时间内的主要通风机异常情况，并记录到数据库中,使用者可以随时查询、打印。监测中心实现全天24小时无人值守，可自动定时抽查，自动统计，监察工作人员可随时对指定主要通风机的实时运行情况进行抽样监察(包括：三相电压、电流，有功、无功、功率因数等)。系统具有网络服务功能，支持多用户并发访问，可以与局域网相联，各级管理者也可以通过局域网在办公室内即可对主要通风机运行情况进行查询；

5、系统造价：省级局监测中心：68.5万元。办事处级监测中心：19.5万元。煤矿主要通风机监测仪：0.39万元。

为了解决建立“防止瓦斯爆炸煤矿主要通风机监测系统”所需资金问题，黑龙江煤矿安全监察局王峰局长多次向黑龙江省委和人民政府汇报工作，反映情况。黑龙江省委省政府对此项工作非常重视，在资金紧张的情况下，由刘海生副省长批示提供150万元，支持和解决了黑龙江煤矿安全监察局中心站和鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河4个煤矿安全监察办事处分站（4×19.5=78万元）的建设资金。

系统建设还采取多方投资的原则，煤矿矿井的主要通风机监测仪设备由煤矿企业出资装配，每台设备3900元。

黑龙江煤矿安全监察局在一边抓系统硬件建设的同时，一边抓系统管理的软件建设。先后制定了《黑龙江省防止瓦斯爆炸煤矿主要通风机监测系统管理办法（试行）》和相关管理文件，保证和促进了系统的顺利建立及正常运行。

截止目前，该系统的一期工程已完成黑龙江煤矿安全监察局中心站和4个监察办事处分站及802个煤矿的主要通风机监测仪终端设备的安装，并做到了正常运行，实现了对煤矿主要通风机的安全监测，强化了煤矿安全监察手段和力度。该系统投入运行以来共累计纪录煤矿主要通风机各类告警：43600多次，其中主要通风机停运告警：18626次。

进入2003年下半年以来，黑龙江煤矿安全监察局加大了对煤矿主要通风机擅自停运的监察执法力度，对一周内主要通风机擅自停运告警的煤矿进行分类，分别统计出一次停运主要通风机超过10分钟的矿井和一次停运主要通风机超过20分钟以上的矿井，并采取了有效措施：

1、利用每周一局务调度例会，由局领导签发《煤矿主要通风机停运告警监察执法通知》，由局信息调度中心传真给各煤矿安全监察办事处。

2、各煤矿安全监察办事处接到通知后，对一次停运主要通风机超过10分钟的煤矿立即赴现场进行监察,除去计划停运、故障停运和信号不畅等原因外，对一周内无故擅自停运主要通风机一次超过10分钟的煤矿进行严肃处罚.对一周内无故擅自停运主要通风机每次超过10分钟累计3次以上的煤矿按照有关规定实施停产整顿。

3、每周末各煤矿安全监察办事处分别将一周内的处罚结果上报省局信息调度中心。

自2003年7月份以来，4个煤矿安全监察办事处对一周内无故擅自停运主要通风机超过10分钟的煤矿监察执法共罚款24.4万元。截止至今，现已安装该系统的主要通风机终端监控设备的802个煤矿无一发生瓦斯爆炸事故，确保和促进了黑龙江省煤矿安全生产工作的好转和稳定，发挥了煤矿安全监察机构的重要作用。

二、深化对煤矿瓦斯的有效监控，实现煤矿高瓦斯矿井瓦斯监测系统联网

黑龙江省现有高瓦斯煤矿和按照高瓦斯管理的煤矿119处。煤矿以往使用的瓦斯监测系统在瓦斯超限报警后由于煤矿的不重视而未采取针对性措施，使瓦斯监测系统失去功效而经常导致瓦斯爆炸事故发生，造成重大人员伤亡。如鸡西矿业集团城子河煤矿2002年“

6、20”事故死亡124人和哈尔滨市方正县煤矿2003年“

1、11”事故死亡34人。为加强对煤矿瓦斯的有效监控,黑龙江煤矿安全监察局又启动了“黑龙江省煤矿高沼气矿井瓦斯监测系统联网”工程。已实现对鸡西、鹤岗、双鸭山和七台河矿业集团公司及各产煤地市的56处高瓦斯煤矿实现了瓦斯监测系统联网监控。经过多方努力，黑龙江省政府对该系统联网工程又支持资金200万元。

1、系统组成：由瓦斯监测系统联网中心及监测系统联网子站组成。瓦斯监测系统联网中心分为省级煤矿安全监察局瓦斯监测系统联网中心和驻地市办事处级瓦斯监测系统联网中心组成。各煤矿瓦斯监测系统子站通过 GPRS（General Packet Radio Service全称为通用分组无线业务）网络与瓦斯监测中心进行通讯。

2、系统工作过程：本系统是在原有瓦斯监测系统上加装GPRS通讯模块，当瓦斯含量超限时，告警信息通过GPRS无线网络发至省局级瓦斯监测系联网中心和办事处瓦斯监测系统联网中心，从而实现对高沼气矿井的实时监测监控。除告警数据主动传输外，还可采取对指定煤矿发送查询命令的方式，通过GPRS通讯对矿井的实时数据进行监测监控。

3、通讯方式：各级联网中心与煤矿之间采用GPRS方式联网，它是在GSM基础上发展的移动数据通信的新业务，具有“永远在线，按流量收费”等特点。采用GPRS方式可以很好地满足现有高瓦斯煤矿瓦斯监测系统的联网需求。采用GPRS方式联网具有以下特点：（1）由于不需要建立专用网络和铺设专用线路，与其它方式相比具有投资少，见效快、成本低的特点；（2）数据稳定可靠,“永远在线”，不受地理位置和气候条件的影响，在瓦斯超限时实现主动告警；（3）不受距离限制，监测范围可以达到全省各煤矿；（4）由于GPRS“按流量收费”，而瓦斯监测系统的数据量较少，不传输时无任何费用，因此GPRS使用费用十分低廉;

4、主要功能:能实时监测高瓦斯煤矿瓦斯变化情况，超限时主动向监测联网中心告警。监测联网中心可以实现全天候24小时无人值班。能随时对指定煤矿瓦斯情况进行抽样监察。可统计各煤矿在指定时间内的瓦斯超限情况。

5、系统造价：省局级瓦斯监测系统联网中心：15万元。各办事处级瓦斯监测系统联网中心：12万元。各监测子站：5万元。

目前，黑龙江煤矿安全监察局正在加紧对黑龙江省其它高瓦斯煤矿和按照高瓦斯管理煤矿的联网工作，预计于年末完成联网工程。现已完成瓦斯监测系统联网的煤矿系统运行正常，实现了对高瓦斯煤矿的有效监控和安全监察。为了确保系统联网工作的顺利实施黑龙江煤矿安全监察局还制定印发了《黑龙江省煤矿安全监控系统管理办法（试行）》。

黑龙江煤矿安全监察局在“黑龙江省煤矿安全数字化监测管理系统”第1、2步工程实施结束后，将继续实施第3、4、5步工程，使黑龙江煤矿安全监察工作依靠科学技术进步得到全面提升和加强。此系统已分别在黑龙江省和国家申请立项

三、工作体会

由于在煤矿安全监察工作方面的大胆创新，有效地预防和遏制了煤矿重大瓦斯爆炸事故的发生，使黑龙江省煤矿瓦斯爆炸事故大幅度下降。今年1-10月份，黑龙江省煤矿事故发生次数和死亡人数与去年同比分别下降12%和51.2%,少死亡195人。其中瓦斯爆炸事故起数和死亡人数比去年同期分别减少14.3 %和64.7 %，少死亡161人，实现了煤矿安全生产形势的稳步好转。我们体会是:

1、领导高度重视和大力支持是做好煤矿瓦斯治理工作的根本保证。“黑龙江省防止煤矿瓦斯爆炸实时监测管理系统”建立工作先后得到了国家煤矿安全监察局王显政局长、赵铁锤副局长、闪淳昌副局长、王德学副局长和装备司杨富司长等领导的重视和支持，多次听取汇报，并深入黑龙江煤矿安全监察局和矿区视察指导。黑龙江省宋法棠书记、张左已省长、刘海生副省长也多次听取汇报和检查指导，并在项目申报和资金方面给予了大力支持。

2、做好煤矿瓦斯治理工作必须贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针，煤矿安全监察工作只有抓“一通三防”中的瓦斯治理这一重点，才能有效的发挥作用，确保煤矿安全生产。

3、提升和改善煤矿安全监察工作，必须更新观念，勇于探索，舍得投入，依靠科学技术进步。彻底改变煤矿安全监察工作只依靠眼看手摸和凭借经验的传统落后方式，依靠先进生产力最大限度地发挥安全监察的效能。

同样的治污技术不同的治理效果 篇3

“很多技术都是‘拿来技术’，环保公司把别人的设备拿来改装一下，然后就用于治理，效果大打折扣。”广州紫科生物环保技术有限公司（以下简称紫科环保）副总经理汤兴明介绍说，光催化技术目前的运用相当成熟，但是要达到效果，却需要科学的设计和对症下药，基于这样的理念，该公司研发出“基于光催化氧化的工业排放VOCs集成净化技术”。

量身打造设备，发挥真正效果

“光催化技术的原理其实都是大同小异。”紫科环保工程部经理高俊杰介绍说，紫科的这套VOCs集成净化技术，废气先经过预处理，然后经过催化反应，最终排出。这其中的核心技术就是光催化反应，即通过紫外线照射催化剂产生超氧化离子，有机废气与这些离子发生化学反应，最终生成二氧化碳和水。

“每年我们都参加各种环保展，很多人一看，都觉得这技术很简单，然后回去就开始模仿自己做。”汤兴明说，紫科环保在光催化技术的研究上已经有十几年的经验，在行业内也属于先行先试，其产品因此成为许多企业模仿的样板，然而要达到同样的效果并不容易。

“因为我们每台设备都是量身定做，是根据污染特点有针对性地进行设计。”高俊杰提到，每接受一个业务，首先都要对客户的排污情况进行调查，“VOCs成分有哪些？风量多大？废气温度是多少？这些问题都要一一了解清楚。”

在摸清排污状况后，紫科环保就会有针对性地设计治理设备。“这是我们的预处理层，后面是催化反应层。”在一台正在组装的设备面前，汤兴明指着其中一个个像窗户一样的铁框告诉记者，这些铁框里面装上过滤网，对废气中的粉尘或者油气等进行过滤，“预处理可以提升后续的处理效果，而许多企业往往都缺乏这一环节。”粉尘太大会影响设备的寿命与处理的效果，温度过高也会让处理效果大打折扣，所以预处理对于后续的处理十分重要。

经过预处理的废气进入催化反应环节，“这是整套设备的核心。”汤兴明说，在这个环节中，紫科环保自己设计改良的复合光催化泡沫金属镍网负载着一定量的纳米级二氧化钛，这种材料可以极大提升光催化的效果，在紫外光的照射下，这些材料会产生极具氧化还原能力的氢氧自由基，与有机废气中的污染分子进行充分结合，生成水蒸气和二氧化碳。

“反应时间不够，反应空间过大或者过小，都会影响最终的处理效果。”高俊杰解释说，很多光催化设备之所以治理效果不佳，原因就在于没有根据实际情况有针对性地设计设备，而且很多企业的催化剂都是在市场上买回来就直接用，有没有有效成分都难说。

成本优势凸显，运用成果明显

中国科学院广州地球化学研究所环保技术与装备产学研基地、广东工业大学环保技术与装备产学研基地、广东工业大学光催化技术集成与装备研发实验室……在紫科环保的展厅里，各种牌匾及专利书摆满了柜子。

“要想把企业做大，要把技术做精，关键要有核心技术。”汤兴明表示，企业必须注重与科研机构的合作研发，这也使得紫科环保的“光催化技术”具有低成本、高效能的优势。“而且我们把除臭的技术也运用到设备当中，有效解决了臭气扰民问题，这也是这套设备的一个卖点。”在进风口处，记者看到一根布满圆孔的气管，里面会放上脱臭膜片，通过负压作用这些孔会喷出除臭气体，与废气中的臭气分子进行结合，从而解决臭气问题。

在成本上，以一套每小时处理两万风量的不锈钢设备来说，购买设备加上安装的费用是20多万元，以此类推，二十万风量的设备大约是200万元左右，相比催化燃烧等动辄几百万的投资来说，确实具有比较大的优势。“运行费就是电费。”汤兴明介绍，两万风量的设备大概安装20根紫外线灯，每根功率为120瓦，一小时就是2400瓦，就是几块钱的电费，“催化剂五年才更换一次，损耗比较小。”

据汤兴明介绍，目前紫科环保的这套VOCs集成净化技术，已经广泛运用于医药、化工、橡胶轮胎等诸多涉VOCs行业的废气处理，而且取得了明显的成效，业务遍布广东、浙江、江苏、山东、福建等众多省份。

市场潜力巨大，政策加大扶持

根据中国环境规划院研究结果，我国每年VOCs排放量约在3100万吨。按照目前的收费标准，VOCs的监测及治理市场规模预计将在千亿级别，远超传统大气污染物治理市场。同时，VOCs排放涉及行业众多，仅重点排放行业就有50个左右，未来随着排放标准的提高以及监管行业的扩大，市场规模进一步扩容可能性极大。

虽然在政策支撑下，VOCs治理市场已启动，但经济因素在很大程度上限制了VOCs治理市场的发展。好的环保企业虽然有了较为成熟的治理技术，但是通常一次性投入较大，加上后期需要一定的运营费用，这很大程度上加重了排污企业的经济负担，在目前VOCs治理项目基本全部靠企业自己投入，严重限制了其减排的积极性。并且，在全国统一的行业排放标准、排污收费标准没有出台之前，区域性的减排要求也会降低生产企业产品的价格竞争力，企业更加没有动力上环保设备。

对于石化这类相对集中、收益好、发展快的行业来说，资金问题尚可解决，但对于喷涂、印刷、家具等其它收益不高、企业规模不大的行业，经济压力不利于这些行业推进VOCs排放控制。

因此，对于VOCs治理，国家除了强制性管理制度，也应考虑出台一些经济性的鼓励措施和手段。对此，业内学者提出三点建议：第一，出台适当的经济鼓励措施，如税收优惠政策，以有机废气的减排量为指标，对排污企业及其引入的有专业资格的第三方治理机构给予减免一定税负等优惠措施。第二，多种经济手段支持专业的第三方治理机构，通过推动项目融资、鼓励银行等金融机构贷款贴息、引导环保基金进入等，为好技术的推广和应用提供资金支持。

治理的新材料新技术 篇4

随着城市化建设几十年的发展,原本的河涌水道已经布满垃圾杂物,导致涌内水面减少,局部出现水流不畅,水体污染严重,水体功能丧失,发黑发臭严重,从而导致城市景观、水环境以及生态系统遭受严重破坏。

本文所述的沙坦涌也同样出现这种情况,沙坦涌项目位于广州市的荔湾区,处在广州市的中心城区中,西起佛山,北至白云区。沙坦涌除了具有防洪能力还肩负城市排涝、生态调节、景观等多方面的效益。因此沙坦涌整治工程项目除了需要增加堤防的稳定性,提高堤防的防洪能力,还要充分考虑到生态环保的需要。

2 当前河涌整治新材料和新技术应用情况

目前城市河道整治主要以截污,引清调水,曝气复氧,底泥疏浚与河岸、河底工程措施以及陆域整治等市政工程手段为主,这些手段虽然短期内能够整治城镇河涌黑臭现象,但是并不能从根本上消除水体污染物,水体自净能力没有得到恢复,一旦停止调水、补水水质将很快恶化,黑臭问题依旧会反复。

近期也出现了一系列生态修复新技术应用在河涌治理工程中,包括水生植物技术、微生物制剂与促生剂、生物膜法、生物浮岛、人工湿地等,但功能单一,较少能够从系统的角度出发,研究河涌水体治理与维护的成套技术,因此缺乏系统性和全面性,难以从根本上改善和维持城镇河涌水体环境质量。

3 本项目的生态优化方案

沙坦涌工程主要包括了生态堤岸整治、河道清淤、桥涵重建、景观建筑及装饰(包括景观平台等)、园路施工等项目的施工。为了达到长期稳定的治理效果,本项目采用生态优化的方案。

拟在对河涌水道、河堤斜面及桥涵坡面、局部填土部位等使用新型生态河道防护砖———多孔生态砖。这种多孔生态砖除了满足河堤防洪要求,同时还有固土培植、透水及利水性、净化环境、生态修复的综合功能。可在铺设了多孔生态砖的河堤区域上培植水陆植物,并有利于各种动、植物、微生物生长,形成一个局部有机生态系统;最终达到自然界的自身循环使水体恢复自我修复功能,强化水体的自净能力,修复被破坏的生态环境。

下面是本项目采用水环境生态护坡技术铺设生态河道护坡砖的情况。

3.1 生态砖的选用

多孔生态砖是区别于原生态石材砖的一种新型砖体。跟传统砖体采用石粉为主要材料不同的是,多孔生态砖采用粉煤灰和煤碴或其他材料为主要原材料,由于采用的均为透水性材料,生态砖本身能够自然吸收或排放河堤内过于饱满的水分,从而确保河堤的稳定性。同时生态砖也将吸收排放这部分水分,提供给砖体周边的水陆植物、微生物作为成长养分。在河堤坡脚临水面有利于生长各种水生植物,可以确保鱼类、两栖类、爬虫类及昆虫类的产卵、栖息空间,可以形成多样的生态空间。

⑴多孔生态砖的基本参数见表1。

多孔生态砖抗压强度不小于12MPa,完全满足设计防洪要求。

⑵多孔生态砖的形态见图1:

⑶多孔生态砖的材料组成主要如下:

水泥:采用高炉渣水泥或同等以上产品。

骨料:应采用洁净、坚硬、无风化材料,骨料中不含有灰尘、粘土块、有机物、细长的石块等杂物。骨料的颗粒均匀,粗骨料的尺寸严格小于12mm。

添加剂:主要作用在于增加骨料的粘结程度。掺量一般不大于骨料质量的5%。

3.2 施工过程

⑴施工前的准备

①对进场的生态砖形状、尺寸、强度进行检查。保证施工材料达到合格要求

②运输材料时,为了避免材料受损,尽可能减少场内搬运作业,确保能够在露天进行堆放,且必须确保干燥的区域,用以堆放砖。尽可能避免将绿化砖堆放在地面不平或潮湿的地方。

⑵铺设多孔生态砖

铺设多孔生态砖常规流程(见图2),加上特别的施工注意事项。

①铺设前的准备事项

检查进场的多孔生态砖的形状,尺寸及强度等。若发现边角受损严重或有破裂的产品则将其移至场外。对生态砖铺设施工时,尽可能减少切割作业。

②铺设多孔生态砖

砖与砖,或与其它材料之间的结合部分及补强部分须依照图纸执行,如果图纸中没有标注,则需要与施工监理方进行协商后再进行施工。铺设植草砖后,在初期后续填充工艺完成之前,应避免产生外部冲击。砖块之间出现缝隙时,截断砖块,并填补中间的缝隙。

采用准确的锁合联结施工方法,避免出现砖块脱离等现象。砖铺设完成之后,进行后续绿化工程时,应清理上面的石头和杂质等。铺设多孔生态砖后,不得出现由于砂土脱落,崩塌,流失等问题所造成的砖块滑落等问题。确保斜面保持一致,去除表面凸起的石头等异物。

③植草施工

在施工过程中最为重要的一点就是确保植物的成长,因此确保护坡斜面适合植物生长要求是非常重要的。当斜面的土层不足时,可以混合填土和有机复合肥料或环保土工材料,形成植物生长的较佳环境。铺设生态砖区域内,植物栽植所使用的土壤应保持均匀,不得混有石块等大颗粒的异物,须采用优质土砂,不得含有对植物生长有害的物质。尽可能采用泥土或自然土砂促进种子发芽及植物生长。

生态砖区域上种植的植物为适宜水系水质条件生长的多年生水生植物,耐污抗污、且具有较强的治污净化潜能,根系发达、根茎繁殖能力强,即个体分株快,植物生长快、生物量大,满足了景观空间形态的需求,综合岸线景观和水面倒影、水面植物,对周围生活和工作的环境起到积极的作用。

4 生态施工前后的效果(见图4、图5)

5 结语

本项目完工后除具有显著的污水治理效果外,同时具有强烈的环境景观功能。环保材料在沙坦涌整治工程运用后达到了预期的效果。项目完工后,利用生物的自然生态习性,在受损水体中吸收、吸附消化和降解水中的有机污染物,因此,无需专业的机械设备以及化学药剂的投入,可以节省费用开支,减少动力、能源和日常维修管理费用,达到了投资少、见效快、节约能源、运行性能稳定、日常维护简单的目的。

摘要：随着城市化建设的发展,局部河涌出现水体污染严重,水体功能丧失。在河涌整治工程中使用环保生态材料——多孔生态砖。多孔生态砖除了满足河堤防洪要求,还有固土培植、透水及利水性、净化环境、生态修复的综合功能。在多孔生态砖上培植水陆植物,并有利于形成一个局部有机生态系统;最终能达到自然界的自身循环使水体恢复自我修复功能,强化水体的自净能力,修复被破坏的生态环境。本文叙述生态环保材料在河涌治理工程中使用案例,以供相关管理人员参考。

治理的新材料新技术 篇5

【摘要】 随着科技的进步及环保工作者的不懈努力，综合性能更切优越的除尘设备将相继涌现，必将为现代冶金行业文明生产和环保事业做出新的贡献。

【关键词】 冶金行业；除尘设备；工作原理

随着人们生活水平的日益提高，对企业的环境治理越来越关注。一般冶金企业的环保投资，要占固定资产投资的12％～16％（发达国家达到20％以上），目前绝大多数冶金企业还未达到这个水平。

一、冶金烟尘治理之难点

冶金企业的主要排放尘源是：破碎机、洪干机、磨机＼高炉、转炉等。另外，输送设备、库顶、库底，进、出科口等是产生扬尘的尘源。其中，治理难度最大的当数冶金废气，在其烟气“湿、蚀、变”的特殊工况。绝大多数冶金企业，由于资金紧张及观念上的原因等，投资少，给废气的治理带来难度。

二、生产过程收尘技术及设备工作原理

1、高炉煤气干法脉冲袋式除尘器

由荒煤气主管来的荒煤气(260度)经支管进入袋式除尘器的下部箱休，进行机械分离之后，煤气向上经布袋过滤，微细粉尘附着在滤袋外表面，净煤气通过滤袋汇集到上箱体，经净煤气支管，主管时入热风炉等使用。当过滤到一定时间后，随着滤袋表面的粉尘增加，除尘器阻力上升，当阻力上升到一定数值时，电气控制系统发出清灰信号，出口支管气管从袋口喷入，滤袋急速扩线，滤袋外表面的粉尘被拦落下来，落入下部锥形灰斗，最后一个脉冲阀喷吹结束，除尘器继续保持静止状态，使筒体内较细的粉尘有一个静止沉降的过程，此过程结束，出口支管气动蝶阀和上球阀开启，除尘器进入正常过滤状态，同时下部球阀开启经叶轮给料机，完成了一个箱体的清灰过程，上述过程中各个阀门的开启与关闭，单箱体相对粉尘浓度的测试，都由PLC系统控制，这样周而复始的工作，荒煤气得到净化。

2、大型反吹风袋式除尘器

反吹风袋式除尘器是高效、内滤式、大风量的过滤式除尘设备，广泛应用于冶金、矿山、化工、机械、建材、水泥、耐火材料、电力、粮食加工、医药、铸造及工业锅炉等行业的含尘气体净化。

采用模块结构以方便制造、运输和安装。除尘器主要分为箱体、灰斗、管道与阀门、反吹清灰装置、排灰装置及平台走梯等部分。除尘器过滤除尘的核心部件滤袋安装于箱体内，采用圆筒式滤袋，内过滤，负压运行，除尘器进风口在下，出风口在上。除尘系统风机装在除尘器出风口后。

特点：内滤式、大容量袋式过滤除尘设备；除尘效率高，适用范围广；单元组合式设计，结构合理；分室停风逆气流三状态清灰，清灰效果好；不停机运行即可逐室进行检修换袋；高气密性的反吹切换阀门、差压式自动控制反吹清灰；好的滤料适应性，可选用多种仕料；计算机辅助设计，可灵活设计满足特殊需要。

3、抗结露布袋除尘器

（1）工作原理

系上进气、内滤式，过滤后的气体经净气室由抽风机排出，清灰时，由主风机出口引入反吹气流，圆形电磁铁控制阀门，实现反吹缩袋清灰。

（2）技术特点

仅用一台风机同时承担抽尘和反吹清灰功能，结构简单，易于维护，操作简便；圆形电磁铁控制阀门，启动及维持电流小，节省电能，不用气源；采用内保温措施，＆Aacute；250mm抗结露滤袋，避免了滤袋的结露、堵塞事故的发生；时间继电器控制，价格便宜。

4、立式、旋伞、宽极距静电除尘器

（1）基本结构及工作原理

该产品由6部分组成：电场本体、锁风和灰装置、排放系统、振打清灰系统、高压硅整流变压器、电气控制系统。其工作原理为含尘气体在引风机负压左右下，由进风管进入除尘器均风箱，然后通过旋流装置，形成沿电场方向运行的旋转气流，大颗粒粉尘在碰撞和离心力的作用下与气体分离落入积灰斗中，细微粉尘随旋流气体进入电场。荷电后的粉尘在电场力的作用下，向极性相反的电极运动，被电极运动吸附后，释放所带电荷；成为中性粒子。振打系统用强力将收尘极板上的粉尘振下，落入积灰斗中。落入积灰斗中的粉尘累积到一定数量后，将被锁风卸灰装置排出积灰斗，净化后的气体被风机通过管路排入大气中，完成整个收尘过程。

（2）技术特点

三种除尘方式融为一体。①机械除尘：含尘气体通过旋流装置进入电场，粗大颗粒粉尘在离心力劫机械碰撞力的摩擦作用下，被收集落入积灰斗，使含尘气体浓度大为降低；②高压静电除尘：两个曲率一半径相差极大的电级，在施加高压直流后形成了均匀电场。在曲率半径小的阴极附近，由于电子的定向高速运行，使周围气体产生电离，形成大量的正负离子及电子，在电场力的作用下，向极性相反的电极运动，与粉尘颗粒碰撞并附着，使粉尘菏电，荷电粉尘在电场力作用下，到达收尘电极，将所带电荷释放成为中性粉尘，被粘附在极板上，在极板清灰时，粉尘便落入灰斗中；③旋流辅助收尘：荷电粉尘不但受到电场力的作用，而且受到旋转的气体离心力作用，增加了电场驱进速度，大大提高了收尘效率。

三、建议

（1）安装收尘设备的目的，决不只是应付环保部门，也不是权宜之计，而是要收到较长期的社会、环境与经济效益。环保投入所放的比例规定；就是为了确保质量和效果。一台可靠、高效的收尘器，用户可以受益多年；否则，被迫返工、重上，会造成一系列被动和更大的投入。

（2）收尘器的选用原则。①适应本厂操作工况要求，能实现较长期稳定的达标排放；②运行安全可靠，能与现场同步运转；③没有二次污染，回收的粉尘易于利用；④系统简单，便于操作维护；⑤投资相对合理；⑥老设备改造能利用现有场。

（3）收尘器的选用。收尘器引风机的平均耗电约为所选风机额定功率的0.8倍。由此计算用电功率。

四、结语

企业要实施生产过程的清洁生产，末端治理最终把关是必不可少的。国标GB49152996，对生产设备大气污染的烟尘（或粉尘）、二氧化硫、氮氧化物（以NO2计）及氟化物（以总氟计）都有详细规定，且随着环保力度的加大，标准只会越来越严格。随着科技的进步及环保工作者的不懈努力，综合性能更切优越的收尘设备将相继涌现，必将为现代冶金行业文明生产和环保事业做出新的贡献。

参考文献：

[1]李勇，袋式除尘器的除尘机理和影响因素[J]，特种橡胶制品，2003.1

[2]周玲、廖传华，袋式除尘器在水泥工业中的应用状况及研究进展[J]，过滤与分离，2002.4

[3]陈隆枢，从除尘技术的发展看袋式除尘滤料[J]，产业用纺织品，2002.10

[4]文博、金彩赤、盛伟，新型脉冲反冲式袋式除尘器特点及应用前景[J]，东北电力技术，2004.6

[5]李志华，袋式除尘器设计参数的确定[J]，橡塑技术与装备，2004.5

治理的新材料新技术 篇6

过去, 城市河道治理的问题在于过分的偏向于水利的灌溉、排水泄洪、护岸硬化、渠道化的现象非常严重, 加上两岸的居民生活污水的排入以及垃圾的倒入, 使得很多的河道成为了藏污纳垢的臭水沟, 水生物不能够正常生存下来, 生态系统遭受到非常大破坏的破坏。在逐渐严峻的环境危机当中, 非常有必要找寻一条有效的生态化解决城市河道治理的有效方案, 来处理钢筋混凝土丛林中人与自然隔绝的现象, 为城市发展创造一个水清岸绿、人与自然和谐相处的水环境。

从某种方面来说, 城市当中穿流而过的河道既是城市的命脉。因此, 怎样达到生态化治理的目标, 是城市河道治理当中需要重点考虑的问题。生态化河道应该是借助工程的措施进行处理, 使得治理之后的河道可以贴近自然原生态, 能够体现出人与自然之间的和谐相处, 逐步的形成草木茂盛、生物多样、水质改善、物种种群之间能够相互依存, 并可以达到自我净化、具有自我修复能力的强大的水利工程。

近阶段, 非常多的城市河道的生态环境一直都没有得到很好的改善, 主要包含下列几点的原因: (1) 城市污水的直接排入, 导致了硫、磷、氮氧化物等有害物质的含量逐渐增加; (2) 河道当中基本无生物繁殖, 微生物、水生动物、植物对水质的净化相对而言作用比较小; (3) 水体当中含氧的成分比较小, 生物生长的环境相对而言比较恶劣; (4) 硬化的河道护岸将河岸与河床之间生态系统的稳定的联系破坏了。

生态恢复属于一个系统的工程, 河道的生态化的治理方案应该是多方面的、系统的, 而这些方面的措施围绕的重点就是怎样进行生态系统的恢复。

1 河道基本概况

海拔的高程为2325m。青龙河和龙川江汇口以上的径流的面积为266.3km2, 主河道长50.25km, 天然河道平均坡降2.34‰, 城区段河槽宽9~15m, 河床纵向的比降1.1‰~0.3%河堤都属于土堤, 河床质大多数属于砂壤土, 淤积的现象非常严重。多座跨河农桥以及部分的抽水泵站严重束窄了河道行洪断面, 经过复核与计算, 仅仅一部分能够满足十年一遇过流的要求, 大部分的河段连十年一遇的洪水标准都不能够满足。1774年、1986年、1991年、2001年陆陆续续的发生四次特大的洪水, 因为河道没有经过改造, 洪水漫过没有改造的河堤淹没富民镇重要村庄, 导致的经济损失达到了几十亿元。伴随着楚雄城市以及国民经济的不断发展, 洪水淹没城市的潜在威胁越来越突出。

青龙河城区段已经治理的河道有两段分别是: (1) 楚雄城区下段龙川江和青龙河汇口以上的里程桩号K0+000.000~K2+747.484河段, 总体的长度为2747.48m, 这个河段工程等别属于Ⅲ的等级, 主要建筑物的级别属于3级, 防洪的标准根据30年一遇的洪水标准进行的设计, 将其洪峰的流量设计为218m3/s; (2) 中石坝中型水库溢洪道出口到楚双公路以下的1.95km的地方, 里程的桩号K10+762.49~K14+064.49河段, 总体的长度为3301.81m, 该河段工程等别属于Ⅴ等, 主要建筑物的级别属于5级, 防洪的具体标准根据5年一遇洪水的标准来设计, 设计洪峰的流量为70m3/s。

2 河道轴线走向设计

楚雄市青龙河富民段治理工程 (一期) 设计方案治理段为K5+006.65 (富民桥) ~K10+832.205 (黑邑桥) , 总长度5825.555m。河道治理的根本目标为: (1) 一定要起到城市防洪的作用; (2) 应该考虑到河道生态环境的相关问题; (3) 应该考虑的是河道的景观和城市景观之间的相互协调, 从而能够满足人们对于亲水性的需要。

治理河道的轴线基本上沿着天然河道的轴线进行布置河道需要宽则宽、需要弯则弯, 蜿蜒曲折、人水相亲, 和谐自然, 生态环境多样性相统一。重要的地段部分进行河线的调整, 将阻水的建筑物拆除, 借助于上填、下挖以及边拓的方法, 切实改善水力的条件, 从而能够满足城市的防洪要求。按照具体的地形地质条件随弯则弯, 宜宽则宽, 宽的河滩阶地需要进行亲水平台的设置, 通过踏步与岸坡连接, 人们就能够通过台阶与河水进行亲密的接触。设计的初步方案在满足防洪要求的基本前提下, 需要注意生态、节约投资的理念, 使用新型的生态护坡的方式, 结合实际的情况选择刚柔结合型的堤岸。

从工程的角度来说, 对于沿线的护岸起到了一定的保护作用。与直线化的渠道进行比较, 自然曲折的河岸设计可以有效的提高水中的含氧量, 所以也有利于改善生物的生存环境。在工程经济方面具有很大的优势。

3 河道断面设计

河道断面的设计既需要考虑河道的主体的功能、土地的利用情况, 还需要结合河岸生态的景观、体现河道的亲水性, 最大限度的为水陆生态系统的连续性创造更加良好的条件。

本次治理河道横断面设计选择使用复式断面。全部里程K5+006.65~K6+006.65下部为矩形断面深1.5m, 底宽16m, 选择使用M7.5浆砌石挡墙衬砌, 挡墙的顶宽为0.8m, 其上是指1.7m的绿化带, 绿化带的周围设置1.8m宽的人行道 (包含路缘) , 人行道以上选择使用1:2联锁式护坡护至10年一遇设计标准的堤顶高程, 绿化带、毛石堆砌在本次治理后由城建部门进行处理, 不列入本次投资, 总的里程为K6+006.65~K8+179.317 (富杨桥) 下部为矩形断面深1.5m, 底宽12m。河床局部比较宽阔, 能够局部的扩宽设置亲水平台, 人行道处于回水线以上, 满足人们对于亲水性的要求。

里程K8+179.317 (富杨桥) ~K9+766.775 (红卫桥) 、K9+766.775 (红卫桥) ~K10+832.205 (黑邑桥) 下部为矩形断面深1.5m, 底宽12m, 选择使用M7.5浆砌石挡墙衬砌, 挡墙的顶宽0.8m, 其上部为3.4m选择使用1:2联锁式护坡护至健康步道 (卵石路面) , 健康步道的宽度为1.8m (含路缘) , 在该处建一3m高的橡胶坝, 满足灌溉及彝海公园的引水问题, 当橡胶坝冲胀时其回水将使上游形成水体景观, 河床局部地方相对比较宽阔, 能够局部的扩宽设置的亲水平台, 健康的步道处于回水线以上, 满足人们对于亲水性的要求。红卫桥 (K9+766.775m) ~K10+832.205 (黑邑桥) 河流的弯道相对而言比较多, 加之上段采用浆砌石“三面光”矩形断面, 水流的流速相对较快, 使用联锁式护坡既能够满足抗冲刷的要求, 同时还能够增加植被、对于美化环境具有非常重要的作用。

河道断面设计型式如图1所示。

4 河道护岸形式

原先的河道护岸在材料的质量方面基本上都是选择使用混凝土及浆砌石等硬质的材料, 使得整个护岸能够形成一个较为封闭的体系, 仿佛给河道穿上了一层盔甲, 但是却忽视了对河流的环境以及生态系统及其动植物、微生物生存环境的危害。地下水以及河水没有做到及时的沟通, 水循环的过程被人为进行隔断, 河道成为了只进不出的封闭的水体。

针对以上的问题, 除了必要的行洪要求之外, 还应该考虑到景观、绿化、亲水、生态等方面的功能。本次的河岸护坡的形式大多是选择使用我州范围之内的当前还未使用过的~联锁式护坡砖。

联锁式护坡砖是一种欧美国家目前使用的能够进行人工的安装, 能够适合使用在中小水流状况下土壤水侵蚀控制的新型的联锁式预制混凝土块作为铺面的系统。因为采用的独特的联锁设计, 每块砖和其周围的6块砖产生了非常强的联锁, 导致了铺面的系统在水流的作用下具有非常好的整体稳定性。此外, 随着植被在砖孔以及砖缝当中的不断生长, 一方面铺面的耐久性以及稳定性还需要进一步提高, 另一方面还能够起到增加植被、美化环境的效果。

5 植物配置设计

植物的根系能够固着土壤, 使得土壤的持水性得到提高, 植物根茎的生长对于土壤具有非常明显的改良作用, 增强了土壤的有机质的含量, 改善了土壤的结构以及其使用的性能, 增强抗侵蚀的能力以及抗冲刷的能力, 能够起到固土护岸的作用, 还能够提高河岸土壤的肥力, 使得生态环境有所改善。并且随着时间的不断推移, 植物不断生长, 这些作用将会不断的加强。

植物还有着净化水质的效果, 污水当中的氮磷等物质被植物所吸收, 可以转化成为生长所需要的养分, 变废为宝, 从而使得污与水可以分离, 降低河道的富营养化的水平。

治理的新材料新技术 篇7

1 环境矿物材料应用于土壤污染治理

土壤污染的主要来源是工业和农业所产生的大量有机与无机污染物, 这些污染物的积累会大幅削弱土地质量, 其中又以重金属的污染最为严重。另一方面, 土壤污染与流动性较强的水体污染和大气污染不同, 其最大的特征就是易积聚性, 长期的积累令土壤污染很难被轻易去除。

解决这一难题的最好方法就是增强土壤的自净化能力, 令土壤能够以一定的速率自行处理污染物, 达到一种动态平衡, 而赋予土壤这种自净化能力的物质正是其中的环境矿物材料。土壤中的粘土矿物、铁锰铝氧化物、硅氧化物、有机质硫化物、氢氧化物、碳酸盐等都能对重金属产生吸附、解吸、固定、释放等一系列的特殊作用, 这些作用能够有效对土壤中的有机污染物与无机污染物进行拦截、阻止、限制与净化。

2 环境矿物材料应用于水体污染治理

水体污染大体上来说可以分为地表水与地下水两方面, 地表水污染对环境的危害作用更大, 而地下水则在治理上更为困难, 并且容易与土壤污染互相影响, 造成污染扩散。总体来说, 这两种水体污染都具有污染量大、污染面广、污染源复杂等特点, 因此普通的污染处理相关技术很难起效, 即使起效也面临着严重的治理成本问题。

对水体污染来说, 环境矿物材料的多重净化效能能够发挥最大限度的适性, 有效解决污染物成分过于复杂的问题。水体污染中最常见的污染物包括了有机污染物、油类、病原细菌、色度、氨类、氮类等, 针对这些不同种污染物的性质, 环境矿物材料中的表面吸附性、孔道过滤性、层间离子交换性、微溶性、化学活性等特性能发挥各自的功用, 通过多种方式去除或净化这些污染物。

另外一方面, 环境矿物材料不仅能分解和净化污染物, 部分矿物还能实现对水体中某些元素的回收。具有这类功能的矿物材料绝大多数是天然金属矿物, 这些矿物具有一定的微溶性, 而且稳定性较差, 所以能对污染物中的一些无机元素进行有效的沉淀转化或氧化还原。值得注意的是, 这类矿物往往自身会成为酸性污染源, 因此利用其进行水体污染的治理相当于同时处理了两类污染, 还能同时收获一定的金属矿物和无机元素进行再利用, 可以说是集有效性和经济性于一身的优秀治理技术。

3 环境矿物材料应用于大气污染治理

对我国来说, 主要的大气污染来自于燃煤产生的硫化气体、氮化气体、碳质粉尘这三类。普通的污染治理方法在处理这类污染时需要准备各种昂贵的专业化设备, 还需要各种复杂的高级技术, 在应用性上相当之差。虽然目前我国在相关污染的治理上实现了燃烧前、燃烧中、燃烧后三阶段的综合控制, 但治理效果依然很有限, 存在处理率过低的现象, 处理后的气体对大气的危害仍旧很强。

针对这种情况, 可以把环境矿物材料与三阶段的综合控制技术相结合, 利用矿物材料实现燃烧前的脱硫、燃烧中的固硫和燃烧后的除硫与除尘。举例来说, 在固硫的相关操作上, 许多天然矿物本身就具有极强的吸附性、膨胀性、高温耐性、离子交换性等特性, 兼之这类矿物一旦受热而产生水分挥发, 就会产生大量富含镁、钙两种离子的特殊孔道。这些特性令燃煤中产生的硫化物会迅速被吸附、化合, 产生硫酸盐, 而不是作为污染气体飘散出去。

又比如说燃烧后阶段的除尘处理, 这一工序需要优秀的除尘过滤器。而使用环境矿物材料制成的除尘过滤器不但能耐高温、耐辐射, 而且许多矿物材料特殊的多孔结构都能为其提供极高的吸附性能, 兼之矿物材料本身的价格就相当低廉, 极高的物理和化学强度又使其具备长久的耐用性, 所以可以说环境矿物材料作为除尘过滤器具有最高的能效和最好的适性。

4 结语

环境矿物材料在净化方面的性能是极为优异的, 这是因为视具体材料的不同, 其具有表面吸附性、离子交换性、孔道过滤性、热效应、分子筛、化学活性、微溶性等多种不同的净化效能, 能视污染物性质的不同, 自由选择变换最有效的净化方法, 由此选定适性最高的环境矿物材料。目前天然生成的环境矿物材料已经获得了很好的应用效果, 而采取新技术对天然材料进行适当加工能令其发挥更高的净化效能, 这种技术的研究和实用化相信会是未来环境矿物材料的发展方向。

摘要：环境矿物材料是一种能自发净化污染物的特殊矿物材料, 这类材料有些是天然存在的, 有些是人工加工的, 其共同特点除了污染净化功能外, 还包括了易于取得、设备简单、成本低廉等特点。这类材料对土壤污染、水体污染和大气污染都能发挥极好的净化效果, 本文将从这三方面对环境矿物材料的特点和应用进行分析, 希望能令其在未来得到更高效、广泛的应用。

关键词：环境矿物材料,污染治理,土壤污染,水体污染,大气污染

参考文献

[1]鲁安怀.环境矿物材料基本性能--无机界矿物天然自净化功能[J].岩石矿物学杂志, 2001 (4) .

[2]李金洪, 等.民用燃煤烟尘特征及环境矿物材料固硫剂开发[J].地学前缘, 2001 (2) .

治理的新材料新技术 篇8

关键词：超临界水技术,污水治理,白色污染

前言

工业化发展的过程中不经处理的工业废水的大量随意排放以及人民群众生活中排放的含有有机物成分的生活污水和农田污水已经对我们的地下水水质造成了严重影响。由于上游过度排放污水造成下游居民无法正常生产生活的事例已屡见不鲜。由于广大群众生活中对“方便袋” (塑料袋) 的过度使用, 难降解的生活塑料垃圾造成的白色污染也困扰着我们, 这些生活塑料制品多为聚氯乙烯等有机高分子化合物, 被随意丢弃后成为固体废物充斥了我们的生活环境。虽然随着限塑令的出台和人们环保意识的提高, 塑料制品的使用受到一定的约束, 但是已经造成的不可降解的塑料制品依然对我们的生活环境造成很大的威胁。

在水污染和白色污染已成为城市环境污染的两大巨头的情况下, 超临界水技术的出现给我们改善环境, 解决有机物污染带来新的机遇, 我们将就超临界水技术在污水治理和白色污染治理中的应用做简要说明。

一、超临界流体

超临界状态顾名思义就是超过临界点的状态, 在这里我们指的是临界温度和临界压力, 我们将高于临界温度和临界压力状态下的物质称为超临界状态下的物质, 这是的物质以一种特殊流体的状态存在, 这种状态下的物质成为一均相体系, 它的物理和化学性质相对于原来的物质本身发生了很大的变化, 超临界流体的物理性质是气体和液体的两种状态下某些性质的结合体, 它既具有类似于气体的良好的流动扩散性, 又具有类似于液体的对物质良好的溶解能力。在超临界状态下的流体化学反应过程进行的速率会有很大的提高, 同时由于是在流体的状态下进行化学反应, 化学反应生成物的分离也就变得更加简单。

二、超临界水的物理化学特性

在温度超过374.3°C, 压力超过22.05 MPa环境下的水即为超临界水, 在这种状态下, 水的许多物理和化学特性都和原来有极大的差异。超临界状态下的水和常态水相对比具有类似于水蒸气的扩散性和粘度, 同时又有不同于液态水的特殊溶解性。在超临界状态下的水许多性质都可以通过改变温度和压力环境作出适当的调整, 比如密度、电解率等, 这就造就了超临界状态下水成为一种具有良好传递特性和极强溶解能力的非极性介质。在这种状态下, 水可以和空气、氧气等互溶, 同时也可以是有机物的分子键断裂从而达到分解有机物的目的。由于超临界状态下水独特的溶解能力和极其优越的传递性, 超临界水成为一种极佳的化学介质, 化学反应可以高效充分的在超临界水中完成。

三、超临界水技术净水

超临界水氧化技术是超临界水技术在污水处理领域的总称, 利用在超临界水这种介质中, 污水中有机废物和添加的氧化剂快速的氧化还原反应来达到净化水质的目的。由于超临界状态下水对空气、氧气等良好的溶解性, 可以用氧气、过氧化氢、高锰酸钾等作为氧化剂来提供氧。通过如下反应过程:

污水中富含的有毒有害的有机化合物被氧化, 生成无机盐等无毒的小分子化合物。在超临界水中进行这种氧化还原反应与普通环境下相比, 由于超临界水中对氧气和有机物的良好溶解, 使得两种物质充分接触, 所以氧化还原反应会以不可思议的速度进行, 有机物可以彻底的被氧化, 随着不断的加入反应物, 反应可以持续进行, 由于氧化还原反应的生成物在超临界水中难溶, 可以很简单的从介质中分离沉淀出来, 减少对化学反应进行的影响。

四、超临界水技术处理塑料制品

与超临界水处理污水不同, 超临界水油化技术是处理塑料制品的主要就是手段。超临界水油化技术中主要发生的化学反应是热解反应, 运用超临界水油化技术不仅可以有效的使废弃塑料制品断裂成含碳数较低的油状液体, 同时还可以用于回收有价值的反应生成物, 变废为宝。

在超临界水油化技术中, 通过裂解反应和部分氧化反应, 超临界水中的氢原子主要参与塑料制品的裂解, 而氧原子则主要与裂解常务反正氧化还原反应生成气体和其他产物。利用超临界水油化技术回收塑料制品始于20世纪90年代, 经过多年的发展, 以成为一项成熟的可全面推广使用的技术, 研究表明聚氯乙烯在超临界水中, 其中的氯元素与氢原子结合以盐酸的形式溶于超临界水中, 其余的有机产物则以液体和气体的形式存在, 可以被回收利用, 没有其他有害物质的产生。

超临界水油化技术相比于普通的化学反应具有反应速率快, 分解有机物更彻底, 产物可回收利用等明显的优点, 对于分解塑料制品有着极大的优势, 在处理废弃塑料的工作实践中有良好的应用前景。

五、超临界水技术发展的瓶颈

在试验中, 超临界水技术效果明显, 对于污水的净化和塑料制品的降解有着巨大的作用, 可是从实验室推广到生产使用的过程中还存在着很多的问题。

1. 反应设备亟待解决, 超临界水要在高温、高压的情况下获得, 其中发生着强烈的氧化还原反应, 设备容器中的金属和其他部分极其容易参与化学反应而被腐蚀, 减少了设备仪器的使用寿命, 同时对整个系统带来很大的安全隐患。这就需要我们通过科技的进一步发展寻在更为合适的耐高压、耐高温, 同时又不容易腐蚀的材料作为反应容器。

2. 反应产物的提取问题困扰着我们, 反应生成的无机盐及物质虽然在超临界水中的溶解度很小, 但是它们在反应容器中的积聚很容易粘附在反应容器及管路中, 从而造成阻塞, 影响反应的进一步进行, 同时在高温、高压的环境中, 很容易引起反应容器的爆炸。这就需要我们对反应容器进行更进一步的优化设计, 通过高含烟体系来对无机盐的沉积作出适当的处理。

3. 超临界水中发生的化学反应具有不可控制性, 我们无法通过改变操作或改变相关条件来影响其中的中间反应过程, 从而针对性获取我们所需要的产物。只有我们对超临界水技术进行进一步的研究探索, 来了解中间反应过程, 才能更好地对反应产生的无机盐进行处理, 为反应容器的选择和处理无机盐产物积聚提供科学有效的方法。

参考文献

[1]姜中堂, 肖丽萍.超临界水氧化技术在污水处理中的反用.生产与环境.2009, 9 (11) .

[2]白润英.水处理新技术新工艺与设备.化学工业出版社.2012, 27 (41) .

石漠化治理的种草技术 篇9

贵州省德江县隶属贵州省铜仁地区，平均海拔820 m，最低海拔320 m，最高海拔1 534 m。属中亚热带季风湿润气候，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，年平均气温13.6～17.1℃，年降水量1 127～1 253 mm，无霜期295 d。是贵州省喀斯特石漠化极为典型县之一。

为了探讨德江县石漠化治理的种草技术，我们开展了围栏封育、草地改良和人工种草的技术研究，本文就解决石漠化治理的种草技术研究结果进行讨论。

2 试验研究

2.1 试验地点

试验点布局在泉口乡、共和乡、长丰乡、堰塘乡共4个乡。

2.2 主要技术措施

2.2.1 围栏封育工艺流程

围栏→落实承包人→管护利用→草地监测。

主要技术方法：刺铁丝围栏，根据农业部《草原网围栏和刺铁丝围栏建设技术规程(试行)》和国家机械工业局《JB/T围栏标准》结合天然地形、地貌，进行刺铁丝围栏。

2.2.2 草地改良

工艺流程

清除有毒有害植物→半垦或免耕→补播改良草场→配套养畜→草地监测。

主要技术方法

刺铁丝围栏;去除有毒、有害植物，补播牧草。根据草地现有状况和裸露岩石较多的实际，采取补播“歌德”白三叶(0.5 kg/亩)和种植紫穗槐(120窝/亩)。免耕种草：在晴天用复合除草剂对规划的低劣草原喷洒，确保喷雾后8 h内不下雨，让原生植被根茎、叶片腐烂、干枯，一个月后采取“歌德”白三叶(接种根瘤菌)+“游客”紫花苜蓿(接种根瘤菌)+“楷模”鸭茅+“多维”苇状羊茅+“雅晴”多年生黑麦草用黏稠稀黄泥磋匀，再拌磷肥(20 kg/亩)做成丸衣后撒播。

2.2.3 人工种草

工艺流程

土地开垦→整地→土壤处理→施肥→播种→压实→田间管理→草场利用和管理。

主要技术方法

牧草种子选择的是“歌德”白三叶、“楷模”鸭茅、“多维”苇状羊茅、“雅晴”多年生黑麦草、和“游客”紫花苜蓿。

翻耕土地：土地深翻开垦，清除土地上的杂草、石块、木桩，深耕20～30 cm，使土壤疏松，创造良好的牧草生长环境。

平整土地：土地开垦后，将土块拍细、平整，清除土壤中残留的石块、杂草等杂物。

土壤处理：首先做好土壤营养成分分析工作，进行土壤的pH值、氮、磷、钾和微量元素含量的测定，在播种前1个月根据土壤p H值施用石灰调整土壤pH值，使土壤pH值在6.5左右，有利于牧草的生长，石灰的施用原则：土壤pH值4.5～5时，每亩施用石灰300 kg, pH值在5.1～5.5时，每亩施用石灰200kg, pH值在5.6～6时，每亩施用石灰100 kg，对草场土壤进行必要的改造。根据氮、磷、钾的含量确定使用肥料中氮、磷、钾的比例，以利于牧草生长。

施肥：在播种前，平整好的土地用石灰处理完毕后，用农家肥和磷肥作底肥，每亩用磷肥50 kg，出苗后用尿素提苗，每亩用5 kg。

适时播种：根据当地的气候、土壤条件选择合适的牧草品种混播(豆科与禾本科比例为1∶3)或单播。春播3～4月，秋播9～10月。

田间管理

除杂：人工除杂，在牧草生长早期，杂草细小时浅锄;在牧草分枝期，杂草根系入土较深时深锄。

补播：对出苗不整齐的地段补播优良牧草种子，务必使优良牧草覆盖率达到95%以上。

追肥：在牧草出苗后，第一次追肥应在开始生长到分枝前进行，以氮肥为主，钾肥次之，可加快生长速度，促进牧草分枝。第二次追肥应在牧草拔节前进行，施氮、钾肥，夏季施肥在刈割后进行，施入氮、钾肥，促进再生。施肥量每亩氮肥5 kg，钾肥5～6 kg。秋季施足磷、钾肥，不施氮肥。牧草每次刈割后都应追肥，但土壤肥、瘦、牧草品种不同，追肥的种类和数量也不同。土壤瘦的地方多施，肥的地方少施，禾本科牧草施氮肥，豆科牧草施磷肥。

病虫害防治：根据季节、气候变化以及各种病虫害的发生发展规律，采取相应防制措施。

3 结果

3.1

围栏封育、草地改良措施都能增加植被覆盖率，涵养水源，固土保肥，减少水土流失。2年时间内，围栏封育措施将植被可从原平均38.2%覆盖率提高到80%以上;草地改良措施将植被从原平均54.3%覆盖率提高到85%以上，生态得到有效恢复。同时可以有效涵养水源，促进水分下渗，减少水土流失。

3.2

人工种植“歌德”白三叶、“楷模”鸭茅、“游客”紫花苜蓿等优质牧草能大幅度提高草地生产能力，每亩鲜草产量由原来1000kg提高到6 000 kg以上。

3.3

“楷模”鸭茅和“歌德”白三叶表现出很好的适应性，越夏率和越冬率都在90%以上;“游客”紫花苜蓿在几个试验点的沙地上生长良好，能安全越夏和越冬;“多维”苇状羊茅在部分土壤肥沃的区域表现良好，但没有形成优势群落;“雅晴”多年生黑麦草表现出耐热性不强，在海拔1 200 m以下区域越夏困难。

4 结论

4.1

“歌德”白三叶、“楷模”鸭茅是贵州德江县石漠化治理的首选牧草品种，沙地种植时可选择“游客”紫花苜蓿。

4.2

在土壤贫瘠、坡度在35度以上的区域只能使用围栏封育的措施。

4.3

免耕种草技术及草地改良措施能节省大量的资金投入、避免造成二次生态破坏，是坡度在25以上、35度以下且土壤流失不严重的区域石漠化草地治理的重要技术措施。

4.4

治理的新材料新技术 篇10

[摘 要] 现代生物技术的迅猛发展极大地变革了人类的生产生活方式，为增进人类福祉作出了巨大贡献。然而，一些现代生物技术却日渐异化，引发了对生态、伦理和人类健康等一系列严重的负面效应，正愈益成为影响人类社会进步的异己力量。只有积极构筑完善的公共政策治理、伦理治理与法律治理体系，才能有效推动现代生物技术负面效应的“善治”，负责任地促进现代生物技术的发展向更高阶段的跃进。

[关键词] 现代生物技术；负面效应；公共政策治理；伦理治理；法律治理

[中图分类号] G311 [文献标识码] A [文章编号] 1008—1763（2016）06—0127—04

Abstract：The rapid development of modern biotechnology has extremely changed the ways of human production and life， making great contributions to improve human well-beings. Meanwhile， some modern biotechnology has been gradually alienated， leading to a series of serious negative effects on ecology， ethics， human health etc. They increasingly become the dissident and impede the progress of human society. Only if a sound system of public policies governance， ethics and laws is positively constructed， can we effectively find good solutions to the negative effects of modern technology， and responsibly promote the development of modern biotechnology to a higher leap.

Key words： modern biotechnology； negative effects； public policies governance； ethics governance； legal governance

現代生物技术在其兴起之后加速度向前发展，对主客观世界的影响日益深刻，极大地变革了人类的生产生活方式，给世界各国的医疗、制药、农业和畜牧业等的发展开辟了新的路径，为增进人类福祉产生了极其巨大的正面效应。然而，由于人类认知的不足和贪婪的本性，导致了对现代生物技术的误用和滥用，并随之诱发了对生态、伦理和人类健康等一系列与人类利益相悖的负面效应。这些负面效应在时间和空间上的不断积淀与传递，结果越来越超出控制，日益成为影响人类社会进步的异己力量，导致人类自身的生存发展陷入不可遏止的主体困境。因此，指出并分析现代生物技术负面效应的种种表征及其危害，探索治理其负效应的有效路径，是时代赋予我们的使命与责任。

一 现代生物技术的负面效应

（一）生态负效应

现代生物技术及其产品与环境和其它有机体之间可能产生始料未及的交互作用，对生态和其他有机体的负面影响不容忽视。

1.破坏生物多样性

现代生物技术在农业上的广泛应用，一方面，使农作物在遗传上愈来愈趋向一致，损害了农田生态系统的基因多样性，造成农作物种资源剧减。另一方面，经过现代生物技术改造的农业新品种向环境的释放与泄露，可能排挤自然种群，降低原生态系统的生物多样性，破坏生态平衡。如田间种植时，转基因作物通过传粉进行基因漂移，将抗病、抗虫、抗旱、抗寒和抗除草剂等抗胁迫基因脱离农业耕作系统，转移到野生近缘种或是杂草并被固定下来，其生态适应性随之大大增强而变成“超级杂草”，并迅速发展形成一定规模的群体，挤压其它物种原有的生态位，极大地威胁和危害其它物种的生长生存[1]。此外，转基因作物可能对非靶标生物产生不利影响，其所产生的新成分可能导致非靶标生物生命体征的变化或是中毒死亡[2]。这些都将严重地破坏本地物种的多样性和生态系统的安全。

2. 造成基因污染

地球上现存的一千多万种生物，其各自独特的基因库是地球生命与环境历经几十亿年演变进化形成，是全人类的自然资源与财富。而人类用现代生物技术对生物基因进行手术，任意篡改“上帝作品”。这些“作品”通过各种形式和途径向环境释放，极易造成基因污染。基因污染与其他环境污染不同，它具有蔓延性、不可清除性和不可逆转性等，是一种非常特别、非常危险的污染。目前，基因污染案例正日益激增，所造成的危害日益严重，如美国的“星联玉米事件”、加拿大的“转基因亚麻污染事件”和墨西哥的“玉米基因污染事件”等。基因污染完全打破了原有物种间的“分子屏障”，将会使自然生物的后代同质化，导致生物的适应性下降和遗传的完整性受损，甚至引发生物种群消失等严重后果[3]。

3. 扰动生物进化机制

自然界的生物进化是渐进的、缓慢的、不可逆的过程，遵循适者生存、不适者被淘汰的规律，是自然选择的结果。由于自然进化的慢节奏，为自己留下了可纠错的时间和空间，所以风险较低、稳定性和可靠性强。现代生物技术则隐蔽地、强制地、极其迅猛地改变生物进化的历程。如细胞融合技术、转基因技术、基因编辑技术等对生物的遗传物质进行修饰和改造，使之产生新的生理机能和生物产品，不仅改变了自身性状，扰乱生物间的依存和制约关系，还会对环境存在潜在的不确定风险。合成生物技术更是直接创造出非自然界中天然存在的生命物质，这些生命物质没有任何的进化史，其环境释放后的繁衍与进化，有着不可模拟和不可预测的诸多偶然，一旦出错，将很难逆转，对环境、人类和其他生物可能带来意想不到的伤害和损失，遭到自然的无情回应与报复。

4. 加剧生物圈对现代生物技术的过度依赖

自然存在的生物圈是一个开放动态的平衡系统，具有自身调节和自恢复能力，以维持系统的平衡有序状态。而现代生物技术指数般的发展和扩张，对原有生态系统的结构和功能产生无可比拟的冲击，日趋严重地渗透和控制包括人类自身在内的所有生物的运行模式。生物圈的建立是基于生命系统与环境系统复杂的互动关系，现代生物技术在某些时候或某些环节的误用与失控，其影响的连锁性和后发性日益凸显，会销蚀生物圈的自动调节能力，导致生物圈的运行失调乃至解体，威胁人类的可持续性存在和降低人的自由度，人类就越来越依赖于研究和使用更强大的现代生物技术来应对和维持生物圈的稳定平衡，如此循环往复，矛盾愈加深刻。这使得现代生物技术成了关乎人类命运不可或缺的工具与手段，也愈益昭彰其对于生物圈运行方向的霸权和统治地位。

（二）伦理负效应

现代生物技术已从局部改变生命延展到全新设计和创造生命，涵盖了器官移植技术、克隆技术、基因技术和合成生物技术等，为应对粮食短缺和人类疾病作出了积极贡献。但这些技术存在着与生俱来的危险，其应用研究与现行社会生产体系的结合与交互，使镶嵌其中的商业贪婪和“技术理性”从根本上瓦解人类社会的传统伦理秩序。对此，社会公众应该保持一种审慎的警觉，以防止现代生物技术的滥用及其可能导致的伦理负效应。

1. 克隆技术伦理负效应

克隆技术是指利用现代生物技术手段，经由无性繁殖产生与亲代具有完全相同基因组的后代，并呈现出相同的遗传性状[4]。这一技术对于医疗事业的进步有着划时代的意义，衍生了大量重要技术成果，如通过克隆技术研制干扰素、胰岛素和乙肝疫苗等，还可用于繁殖和保存濒危物种资源、促进农业发展和治理生态环境等，具有未可限量的应用前景。

然而，随着克隆技术的不断完善和成熟，将这一技术应用于克隆人已经完全成为可能。如此看来，则会完全背离人的自然繁衍规律，对当下社会秩序和伦理观念形成巨大的对撞，不但具有技术层面的伦理难关，还会造成公民社会的人道灾难[5]。因为克隆人实验在技术上无法排除残障婴儿的风险，不能从根本上解决克隆人的安全問题，还会冲击人类的有性生育模式，使人类由有性生殖退化为无性生殖，有悖于自然法则。而且克隆人技术还将侵害被克隆者所拥有的独特性、自主权和人类尊严等公民权益。此外，由于“克隆人”的身份难以厘清和认定，无法纳入现有家庭伦理和社会体系，可能会导致心理上的孤独感和绝望感等，产生新的社会问题。

2.基因技术伦理负效应

基因技术包括转基因技术、基因治疗和基因编辑技术等，其迅猛发展俨然成为现代生物技术发展史上的壮丽篇章。基因技术对自然生命不断干预和逐步改造，甚至正试图控制人类自身的进化历程，彻底颠覆现存的人类演化图景，有计划地培育出崭新的未来人类。

基因技术使人类被整体客体化，人类后代的遗传特性不是取决于自然诞生过程，而是根据父母或生物学家们的需要和意愿，预先决定人类未来世代的命运。通过人工编辑和优化基因组合，设计出没有任何生理缺陷的“完美婴儿”。由于所需费用高昂，这一技术可能会沦为富人们的“专属游戏”，加剧社会不公，祛除努力奋斗获得自我能力的提升在人类实践中的价值。此外，如通过基因技术有计划有目的地设计具有“优质基因”的“基因贵族”和受人操纵的具有“劣质基因”的“基因贱民”，使基因优劣由此成为划分人类阶层的标准和规则，必将诱发严重的基因歧视和社会冲突。而更为严重的是，如果任由基因技术的无限运用，将打破人与动物之间固有的界限和障碍，创造既非人非兽又半人半兽的人兽嵌合体，并通过生殖繁衍后代，这无疑是对人类伦理底线的践踏和对人性的极大挑战，引发人类的自我认同危机和道德困惑。

3.合成生物技术伦理负效应

2010年5月20日，美国Craig Venter及其研究团队在实验室创造了世界上首例人工合成生命“Synthia”，此举引起各国学界和社会公众的极大关注和激烈论争。合成生物技术与其他现代生物技术具有显著的本质区别，其他现代生物技术只是对生命体进行不同程度的干预与改造，而合成生物技术则是赤裸裸地直接扮演“造物主”的角色，以人类的利益和意愿为前提，设计和建构“自然选择”不敢创造的生命系统。合成生物技术的这种极端创造性行为，将严重挑战人们对“生命”的传统理解，其产品的商业化将持续加剧发展中国家的贫困危机，而人造人的出现更是后果难测，不但导致人伦关系的混乱与模糊，还可能成为人类社会动荡与毁灭的根源。

（三）人类健康负效应

现代生物技术对人类健康的负效应主要来自于有意或意外使用现代生物技术产品所引发的副作用。利用现代生物技术产品治疗人类疾病是其主要的预期应用途径之一，而这可能导致病人潜在的不良反应。譬如，采用基因编辑技术修改人类生殖细胞基因序列用于治疗遗传疾病，虽有根治疾病的可能，但也可能产生灾难。因为基因编辑既可能修正人类疾病基因，也可能因种种原因引起疾病基因之外的基因突变，出现“脱靶效应”，导致大量胎儿出现流产或畸形。

多数公众对于现代生物技术所导致的健康负效应的关注和忧虑，目前仍主要集中于转基因食品的安全问题。转基因技术可能会改变和破坏食物中原来的营养成分，降低人的身体机能和免疫能力，迟滞人体的生长发育，对人体产生某种过敏反应和毒理作用。转基因生物中由于有外源细菌或取自一些带有病毒、细菌等的动植物的基因，可能造成食用者跨物种感染或是罹患一些不知名的疾病，甚至会通过遗传对未来后代产生不可预知的影响。

此外，现代生物技术被“错误之手”使用，用于制造生物武器发动生物战争、进行恐怖主义袭击、对个人或组织进行报复和泄恨，或是为了满足好奇心和显示自我的超凡本领而合成并释放超级病毒或细菌等，将严重危害人类的生命健康，甚至导致人类的灭绝。

二 现代生物技术负效应的治理路径

如果放任现代生物技术的无序发展，无视其负效应的泛滥与扩增，势必给人类社会造成不可转的损害。反之，如果人们一味地禁止和否定现代生物技术的发展，虽在一定程度上抑制了现代生物技术所引发的负面效应，但同时又消释了现代生物技术给人类所带来的巨大惠益，妨碍社会福利的增进。海德格尔曾警告人们：“真正高深莫测的并非世界变成彻头彻尾的技术世界，更为可怕的是人类对这场世界变化毫无准备[6]。因此，积极建立完备的现代生物技术负效应治理体系，在限制和减少现代生物技术发展中种种负面效应的同时，又防止因制度上的僵化与严苛而制约现代生物技术的进步与创新，才能有序引导现代生物技术始终在符合人类利益的轨迹上兴盛与发展。

（一）公共政策治理

“科学技术越发展，它的正负作用也都越来越大”[7]。现代生物技术的发展也往往陷入正负效应同时伴生的状态，无法通过自身调适实现正面效应的最大化和負面效应的最小化。因此，要化解这一现实困境，就要制定明晰的公共政策及其相应的实施路径对现代生物技术的负效应进行治理，以期充分发挥现代生物技术的正面效应和优势作用，最大限度地把其负效应控制在最小程度和最小范围。

从是否会产生负效应的角度而言，现代生物技术可以划分为三类：无负面效应的现代生物技术；必定引发负面效应的现代生物技术；具有潜在负面效应的现代生物技术。在公共政策的制定中，需要根据其负效应的有无采取有区别的应对策略。

公共政策要重点支持无负效应的现代生物技术。大力支持发展无负效应的现代生物技术，一方面可以增强、扩大和促进其对人类社会和生态环境的正面效应，另一方面还可以通过其以自身的方式修复和控制因其他技术对人类和生态所造成的损害。例如：通过植物修复技术治理重金属污染、用微生物技术对城市垃圾进行处理、开发脱毒种苗以减少农药的使用等。这些现代生物技术的应用能有力地恢复其他技术对生态功能的破坏，控制化学污染和物理污染在空间上的延展和时间上的延续，极大地保障生命系统与环境系统的最优化和良性运行，对人类社会的存在与发展具有重要的促进意义。对于这类现代生物技术，政府应该予以大力支持与扶植，并为其提供相应的制度和政策保障。

公共政策要遮蔽负效应显著的现代生物技术。如生物战剂、基因武器、克隆人等，这类现代生物技术的研发和应用不但不能产生相关的经济效益和社会效益，而且还会带来严峻的技术灾难，甚至可能毁灭人类自身。对于这类现代生物技术，政府要制定相关政策对其进行限制甚至禁止。

公共政策要谨慎对待具有潜在负效应的现代生物技术。对于目前具有争议的现代生物技术，如转基因技术、基因编辑技术，它们既能带来巨大的经济效益，又蕴含着对自然生态、人类健康和社会秩序极为严重的负面效应。对此，政府及其决策部门要审慎应对，既不宜大张旗鼓地支持其发展，又不能立场僵化而限制其应用。要综合评估它的优势和劣势及其可能产生的后果，提前采取必要的预防措施和防范策略，进一步完善现行公共政策中有关现代生物技术及其产品负面效应的监控机制。一旦用可靠的科学证明了该现代生物技术具有重大的负效应问题，就要予以明文禁止，或是把这一技术严格限定在某一封闭的空间和特定范围内应用。

（二）伦理治理

现代生物技术的负面效应还需采取伦理治理的解决方式，积极主动地应对其所带来的不利影响。现代生物技术的伦理治理主要包括以下几个方面：

第一，建立全球共同的现代生物技术伦理准则[11]。由于现代生物技术负面效应的蔓延性和长效性，是人类共同面临的问题。这就需要通过全球对话与交流，在世界各国对某些现代生物技术的风险与收益达成共识的基础上，集聚政府、科研机构、生物技术公司、生物技术专家和公众等多角色共同参与，制定各国公认的指导性伦理规范。

第二，加强对现代生物技术进行伦理审查、审批与监管。在研发和应用现代生物技术的过程中，要有组织地对其不同的研发阶段采取不同的伦理规约。首先，在现代生物技术设计阶段，政府、科研机构和现代生物技术公司要组织专业的技术伦理委员会对其潜在的伦理问题进行评估，积极推动发展无负面效应的现代生物技术，淘汰和搁置研发那些可能产生重大负面效应的技术。其次，在现代生物技术的试验阶段要进行伦理鉴定，这一阶段主要是进一步检验现代生物技术可能引发的负面效应和规约技术创造主体的行为，并得出初步的伦理鉴定。再次，在现代生物技术的应用阶段要进行伦理立法，通过法律这种他律的方式，使现代生物技术的伦理规约得到保障。最后，在现代生物技术的推广阶段，要对原有的伦理观念进行调整，建立起有利于现代生物技术进一步发展的伦理框架，实现现代生物技术与伦理规范的协同发展。

第三，现代生物技术的创造主体和应用主体须要树立责任伦理意识。现代生物技术的创造主体在担任创造现代生物技术的角色时，须充分预见这一技术可能引发的种种后果，并为其承担责任。现代生物技术的应用主体操纵着巨大的技术力量，肩负着重大伦理使命，必须同样要求承担因误用、恶用和滥用等失当使用现代生物技术的责任。

第四，加强对技术人员进行伦理知识的培训。政府、科研机构、现代生物技术公司等要协同合作，对科研人员、技术人员进行有计划有步骤伦理的培训，并针对具体的现代生物技术进行广泛讨论，在科研人员和技术人员之间普及伦理学知识和树立正确的技术价值观。同时，科研人员和技术人员要担负起向公众传播现代生物技术基本知识的责任，提高公众对其的认知，鼓励公众参与对其的研发和应用过程进行评价和追踪监督。

（三）法律治理

公共政策治理与伦理治理对限制和减少现代生物技术发展中的负面效应具有极其重要的作用，但也存在刚性不足的缺陷。有鉴于此，只有自觉主动地将现代生物技术纳入法律治理的轨道，才能为有效应对、控制和处理现代生物技术负面效应提供强有力的手段。

在现代生物技术的各阶段与各方面，都应有确定的法律规范，以保障现代生物技术决策的科学与客观，保证由其负面效应所导致的严重后果能够得到及时、正当的消解。

在应对现代生物技术负效应的法律前端，要依法制定严格的现代生物技术及其产品安全评估体系。为防止因技术的失范而给人类社会造成难以修正的影响，法律要明文禁止具有明显负面效应的技术及其产品的研发和推广。在应用某一现代生物技术及其产品之前，要对其设计、试验和生产等各个环节进行系统的检测和评估，在确定这一技术及其产品的属性和对人体健康及其生态的负面影响是否在规定的标准和可接受的范围之后，再行决定是否将其进行临床应用或是投入市场。这样一个安全评估体系的建立，需要多方面的协同支持与配合。首先，需要在广泛征求政府、科学家团体、公众及社会各界的建议和意见的基础上，由技术部门针对具体的某一现代生物技術制定相应的技术标准。其次，成立专门的法律部门制定可适用的法律，使现代生物技术负面效应的治理具有可依托的法律框架。再次，需要成立一个由科委、技监、农业、卫生等多部门组成的联合委员会，制定总体战略和具体部署，更好地指导消费者使用现代生物技术及其产品，并制定详尽的法律标准，提升预警能力。

在应对现代生物技术负面效应的法律中端，要建立完善的损害补偿机制。现代生物技术的负效应会导致生态环境、商家或个人的利益受损，甚至严重影响人的身心健康，在这些负面效应的处置过程中，要及时对此进行相应的补偿和救助，才能最大限度地调动公众参与其负面效应的防范工作。同时，要通过法律的手段和方式为现代生物技术及其产品可能带来的潜在负面效应提供必要担保，对科研机构、现代生物技术公司、技术人员等承担负面效应的责任进行详尽划分和具体规定，从而建立健全的现代生物技术负面效应法律究责体系。[10]

在应对现代生物技术负面效应的法律末端，各国应当加强沟通与互助，建立现代生物负面效应的跨国管理机制。由于现代生物技术负面效应的扩散性和全球性，对其的防范和治理不能依靠单一的国家和地区，各国之间要加强沟通、共同探讨，互相衔接，并制定法律予以规制，以使现代生物技术负效应的治理国际协议法律化。

三 结 语

人类征服自然能力的增强也意味着人类毁灭自身能力的增强[9]。现代生物技术的负面效应与正面效应同时伴生，因而它既可造就“繁荣”，满足人类社会需求，又使人类面临深渊，引发种种严重后果的负面效应。如果对其负面效应不予治理和控制，无论人的性别、种族和年龄，或是动植物等其他生命形态，均可能受到严重威胁，而且还危及后代。只有构筑完善的公共政策治理、伦理治理和法律治理体系，才能全过程治理现代生物技术所带来的生态、伦理及人类健康负效应的“隐患”、“苗头”及其“发生”。而且，公共政策治理、伦理治理和法律治理三者之间相互交织、互为支持，一种治理的成败好坏直接关系到另外两种治理的成败好坏，只有把这三者共同推进，才能真正推动现代生物技术负面效应的“善治”，负责任地促进现代生物技术的发展向更高阶段的跃进。

[参 考 文 献]

[1] 卢宝荣，张文驹，李博. 转基因的逃逸及生态风险 [J]. 应用生态学报， 2003， 14（6）： 989-994.

[2] 徐振伟. 转基因技术风险及其控制探究 [J]. 南开学报（哲学社会科学版）， 2014， （5）： 76-84.

[3] 陆福兴. 生物技术时代农业物种多样性危机及其防范[J]. 湘潭大学学报（哲学社会科学版）， 2014， 38（6）： 63-67.

[4] [美] 乔舒亚·莱德伯格. 实验基因学与人类进化[J]. 美国博物学家， 1966， 100 （915）： 519-531.

[5] 甘绍平.克隆人：不可逾越的伦理禁区 [J]. 中国社会科学，2003， （4）： 55-65.

[6] [德] 马丁·海德格尔. 海德格尔选集 [M]. 孙周兴 （选编）.上海：上海三联书店， 1996： 1238.

[7] 林德宏. 科技哲学与人类未来的命运[J]. 科学技术与辩证法. 2000， （6）： 11-12.

[8] 樊春良，张新庆，陈琦. 关于我国生命科学技术伦理治理机制的探讨[J]. 中国软科学， 2008，（8）：58-65.

[9] 张治宇，刘小冰. 论生物技术生态安全风险的法律防范 [J]. 中国环境法治， 2014 （下）：1-24.

工业废气污染治理的相关技术 篇11

1 工业废气污染治理的相关技术

在工业中, 排放出的工业废气主要来自石油行业以及相关的化工行业, 存在环境污染严重、排放数量大且污染物种类繁多等诸多特点, 工业废气中包括气体污染物以及固体颗粒粉尘污染物。随着我国工业的急剧发展, 为解决当前越来越严重的大气污染问题, 相关部门也采取了诸多措施来实现对工业废气污染的治理, 且经过多年实践, 逐渐形成了较为成熟的治理技术。

1.1 变压吸附技术

该技术的应用是基于气体组分在不同吸附剂上显示出不同的吸附特性差异, 以此为基本依据, 通过对不同吸附剂上气体的吸附量随着压力变化而产生变化的这一特性, 在进行废气的处理时, 借助于压力作用变换实现气体提纯或者气体分离的目的。在进行对工业废气污染的处理中, 通常来说都是以压力的涨落作为依据进行循环操作, 在给废气加压时, 促使吸附剂进行吸附, 在给废气减压时, 促使吸附剂进行解吸, 实现强吸附组分在低分压下的脱附, 继而实现吸附剂的再利用。在具体的使用过程中, 基于循环周期短、吸附热还未能及时散尽、可作为解吸之用的这一原理, 在通常实际应用的情况下, 吸附热及解吸热所诱发的吸附床, 并不会在使用中产生较大的温度变化, 其温度波动范围也仅在几度左右, 可以说相当于在整个处理过程中都呈现出等温状态。现阶段我国在处理工业废气污染方面所使用的吸附剂主要为活性炭、分子筛、硅胶以及活性氧化铝等等。

1.2 纳米技术

通过对纳米技术的使用, 可以将工业废气转化为二氧化碳、水等成分, 且可有效去除氯仿、多氯联苯、有机磷化合物等顽固性的废气。在达到一定的条件下, 通过采用纳米技术, 还可彻底的将工业废气中的有机物分解成为二氧化碳、水以及简单的无机酸等成为, 且在此处理的过程中并不会对空气带来二次污染。

1.3 微波催化氧化技术

该技术的应用特点存在诸多, 主要包括启动迅速、能耗低、解吸时间短、催化热解效率高、吸附剂损耗小以及对环境温度影响小等等。该技术在应用时, 主要依据其特点, 借助于微波吸解技术、填料吸附技术, 将废气处理中的热解吸方式转化成为微波解吸, 通过微波催化氧化技术的使用, 可以进一步控制能耗, 缩短废气处理所需的解吸时间, 同时, 经有效转变, 可能在保证吸附剂原有吸附能力的基础上提高其使用效率。

1.4 低温等离子体技术

通过该技术的应用, 可促使高能电子、正负离子、激发态粒子与氮氧化合物、硫化氢等污染物发生充分的反应, 在经过反应之后生成水、二氧化碳、氮气等简单的无机物质。该技术的应用原理为利用电厂作用, 通过高频放电产生瞬间的高能, 打开工业废气分子的化学键, 继而实现废气治理的目的。

1.5 膜分离法处理技术

该技术的应用具有能耗低、回收率高、成本低、流程简单且无二次污染等诸多特点。该技术是在借助压力驱动的基础上, 以工业废气组分分子大小、在膜结构中的扩散能力等特征的不同作为依据, 通过膜分离技术的采用, 处理工业废气与空气的分离。

1.6 微生物分解技术

该技术是指借助微生物降解的方法, 通过筛选出可降解工业废气的微生物, 将它们固定于一定的降解介质之上, 当废气通过这些介质的时候, 便被随之分解, 以此来实现对工业废气的科学治理, 当前该种技术也在被广泛推广, 具有较好的市场前景。但是由于该技术还是属于试验的阶段, 还不能将其彻底的应用在工业废气污染治理的工作中。另外, 加之于微生物分解技术对所需的微生物提出了较严格的要求, 这也需要借助于生物学对满足要求的微生物加以基因改良, 以此培养出更符合实际要求的微生物。

2 促进工业废气污染治理相关技术发展的策略

2.1 强调大气污染治理的重点

加强工业废气污染治理, 采用综合举措, 严厉对大气污染违法的行为进行打击, 彻底解决工业废气污染问题。工业废气污染作为全社会面临的一个突出问题, 直接关系到人们生产、生活的质量, 而将大气污染治理作为强调的重点, 可将工业废气污染治理提升到全社会的高度, 强化政府相关机关的立法与监督, 同时有利于提高社会个体对其的关注度, 通过于此, 才能确保工业废气污染治理工作的顺利展开。

2.2 革新工业废气污染治理相关技术

对于上文中提到的几种方法以及还未能总结的其他方法, 我们都应在确定好研究方法之后, 整合全社会相关技术工作者对工业废气污染治理技术进行改良, 以大气治理的实际要求作为根本出发点, 研发最新的治理技术, 进一步促进工业废气污染治理技术的优化、发展。只有发动全社会的力量, 才能从根本上实现工业废气污染治理相关技术的不断革新, 提高治理工作效率。

2.3 相关政策及环保宣传的积极引导

做好源头控制, 积极争取到政府相关的资金支持, 借此鼓励企业投入到治污设施技术的升级改造工作中去。做好对环保法律法规的宣传, 借助于宣传平台, 强化大众的环保意识, 尤其是着重加强对排污企业及个体业主的相关宣教工作。通过加大国家财政的支持力度, 争取在有充足资金的保障下, 获得较好的工业废气污染治理结果。同时, 国家还应发挥其制约作用, 对一些排污企业加强限制与管理, 使其意识到将环境保护工作放到企业运行的首位。对存在加大工业废气污染的企业进行通报批评, 并勒令其做出整改, 若不能按期整改, 则要加大行政惩罚力度, 以此来起到规范的作用。

3 结束语

综合上述来看, 对工业废气污染治理相关技术的应用及其发展, 需进一步做深入研究, 只有借助于此, 才能实现对环境的良好治理。企业对环境的保护及发展具有重要责任, 也就此, 要求企业必须要认真履行自己保护环境的义务, 将环境保护工作放在企业日常工作的首位。除此之外, 社会全体成员也要做好监督工作, 为保护环境奉献自己的力量, 为人们健康的生活营造更好的环境氛围, 实现人与自然的和谐发展。

参考文献

[1]冯颖.工业废气污染治理的相关技术[J].大科技, 2015 (6) :281~282.

[2]祝洪芬.工业废气污染治理的相关技术[J].中国科技信息, 2015 (2) :58~60.

[3]朱静.工业废气污染治理技术综述[J].低碳世界, 2014 (4) :3~4.