生态可持续发展与污染物处理利用生态工程浅析

张然

(江苏省环境监测中心 江苏南京 210036)

1 生态可持续发展

在二十一世纪，资源已成为制约人类发展的重要因素。资源根据是否可再生可以分为：可耗竭资源与可更新资源。可耗竭资源不可再生，如何可持续利用需要考虑的是最优耗竭的问题，其一、在不同时期合理配置有限资源；其二、使用可更新资源替代可耗竭资源。可更新资源可以以一定的周期和方式再生，但不加控制的过度使用也会造成资源枯竭。可持续利用可更新资源主要是合理调控资源在时间和空间上的使用率，实现资源的永续利用。倡导绿色工业，利用污染物处理利用生态工程原理，建立无废工艺，研究实施分层多级综合利用废物的生态工程，在现代工业发展中尤为重要。

2 污染物处理利用生态工程

生态工程是指利用生态系统中物质循环原理，结合系统工程的最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。污染物处理利用生态工程即利用污染物中蕴藏的物质和能量，构建最优化的生产工艺系统或生态环境，实现物质与能量多级利用、循环再生，同时使原本的污染得到净化。本文以下将从污染物处理利用生态工程的角度，提出一些在建设、生产过程中避免或减少废物产生的方案，对废物进行回收利用的技术，实现资源可持续利用、避免污染物带来的环境压力。

3 无（少）废工艺系统

“无废工艺”是一类新的生产方法，在这类方法中，所有的原料和能源在“原料资源—生产消费—二次原料资源”的循环中得到最合理的综合利用，同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能[1]。从物质转化的角度出发，以原料的综合利用为中心，考察“原料开发→产品设计→生产→消费→回收二次资源”的全过程，实现物料在各个可能层次上的闭合循环。“无废工艺”具体体现在水、废气、废料的综合利用。

4 污水处理和资源化生态工程

如何才能解决我国庞大的受污染水体和匮乏的洁净水资源这一矛盾呢？水体污染的常规处理方式，是将污水经过污染物降解后再排入水体，并且通常将消耗大量能量或其他药剂。而从将污水资源化的角度考虑，可以通过技术手段将污水通过一定处理后作为资源被再次利用，这就是污水资源化生态工程。污水回用、资源回收的同时降低了排污量，是治理环境污染与解决水资源短缺问题的双赢之举[3]。污水资源化处理的实际应用很多，成熟的有工业企业生产中的中水回用，废水经处理后进行农业灌溉等。

5 分层多级综合利用废物的生态工程

5.1 粉煤灰的资源化利用

粉煤灰是我国主要固体废弃物之一，根据国家发改委的数据，“十五”末，我国粉煤灰年产量为3.02亿吨，“十一五”末达4.8亿吨，据预测“十二五”末将达5.7亿吨。而在全国，粉煤灰利用率只有年排放量的35%～40%，尚有60%～65%未得到充分利用，粉煤灰综合利用形势十分严峻。大量的粉煤灰被储存起来，不仅会占用大量土地，更会造成地下水及空气污染，破坏生态平衡。因此，粉煤灰的资源化综合利用十分重要。

5.2 生态混凝土的应用

生态混凝土是一种具有特殊的结构与表面特性，能减少环境负荷，适应生物生长、对调节生态平衡、美化环境景观、实现人类与自然的协调具有积极作用的混凝土材料。

5.2.1 环境友好型生态混凝土

环境友好型生态混凝土在生产和使用过程中可降低环境负荷，其技术途径主要有如下3种：

(1)降低混凝土生产过程中的环境负担。将固体废弃物再生利用，同时节约制造混凝土原先所需耗费的资源、能源，减少污染排放。

(2)降低使用过程中的环境负荷。例如，提高混凝土的耐久性，或通过加强设计、搞好管理来提高建筑物的寿命。

(3)通过提高性能来改善混凝土的环境影响。

5.2.2 生物相容型生态混凝土

这是指能与动、植物等生物和谐共存的混凝土，可以通过增加生态混凝土组分来改善混凝土的环境影响。

(1)植物相容型生态混凝土。长期以来，为有效防止水土流失，保障河流岸坡安全与稳定，通常采用传统混凝土或浆砌块石护砌河流岸坡，这些做法仅仅从满足河道岸坡的稳定性和河道行洪排涝功能的角度出发进行设计施工，却很少考虑对环境和生态的影响。

(2)海洋生物相容型生态混凝土、淡水生物相容型生态混凝土。将多孔混凝土设置在河、湖和海滨等水域，让陆生和水生小动物附着栖息在其凹凸不平的表面或连续空隙内，通过相互作用或共生作用，形成食物链，为海洋生物和淡水生物生长提供良好条件，保护生态环境。

(3)净化水质用混凝土。利用多孔混凝土外表面对各种微生物的吸附，通过生物层的作用产生间接净化功能，将其制成浮体结构或浮岛设置在富营养化的湖河内净化水质，从而保护生态环境。

6 结语

我国在如今资源能源高消耗、环境污染日益加剧的情况下，为建设“资源节约型、环境友好型”社会，真正做到可持续发展，利用生态工程原理处理利用污染物、保护环境是一种有效且经济的方式。在工业企业生产中尽可能的采用无（少）废工艺系统，遵循清洁生产理念，不仅能保护环境，更能为企业带来更高的经济效益，还能为庞大的固体废弃物找到出路，并节约大量的资源、能源，减少新污染的产生。污染物处理利用生态工程这一新的领域值得更多人进行研究与探索。

[1]席德立.工业发展的新模式：无废工艺[M].北京：清华大学出版社，1990．

[2]周彤.污水回用决策与技术[M].北京：化学工业出版社，2002，7-24．

[3]Owen BWF.污水处理能耗与能效[M].章北平，车武，译.北京：能源出版社，1989.