环境保护生态工程特点及工艺

李艮

摘 要： 生态工程是一种对与人们生产生活相关的环节和自然环境进行特殊设计与实践的工艺系统，其目的是为了能取得环境、生产及社会综合效益。由于我国面临的生态危机复杂多样，不仅是环境污染的问题，还有因人口激增而引发的对环境及资源的破坏，导致各类物资及能源的短缺。所以迫切需要在当前有限的资源基础上发展生态工程以满足人口与社会发展需要。

关键词： 环境保护；生态工程；特点；工艺

生态工程是应用生态学的原理来对环境与生产进行特殊设计并实践的一种工艺系统，旨在通过工艺的开展来取得环境、经济和社会效益的同步发展。生态工程起源于上世纪六十年代，其发展历史虽然不长，但相关的研究、应用与发展却是极为迅猛的。我国生态工程概念是在上世纪70年代提出，近几十年来我国的生态工程也得到了迅速发展[1]。比如三北（华北、东北、西北）防护林体系工程、长江中上游防护林体系工程、沿海防护林体系工程、平原绿化工程及太行山绿化工程，这些工程至1988年已完成人工造林3830万公顷，并在不同程度上取得了生态环境、经济和社会的综合效益。

1.环境保护与生态工程

环境保护是人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调好人类与生存环境关系，从而保护人类生存环境、保障经济社会可持续发展的各类行动的总称[2]。而生态工程是以生态系统中物质循环再生的原理，结合系统工程中最优化方法设计的多级物质利用的生产工艺系统，达到生物群落内不同物种的共生、物质与能量的多级利用、环境自净和物质循环再生。环境保护通过各类形式、措施来达到合理利用自然资源，防止环境被污染和破坏，实现自然环境与人文环境、经济环境的平衡可持续发展，保证社会的发展。

2.环境保护生态工程的特点

2.1研究的对象

在环境保护生态工程中它所研究的不是整个系统中的某一组成部分（如污染物、生物），而是按生态系统内的相关性（即生态系统中各个组成部分间存在的联系、关系（依存、相生、相克））和外在的相关性（主要指与周围环境间进行的物质、能量、信息等的交换）来看作一个有机的整体。

2.2生态工程的功能

生态工程对环境保护的作用或功能主要是通过干预调控生态系统内部结构和功能来实现的，它遵循的是内因是事物发展变化的根据，外因是事物发展变化的条件，外因只有通过内因才能起作用这一哲学原理。在生态工程中通过对各组成部分数量上的配比、空间和时间的配搭，物质的各种迁移、转化、积累、释放的方向、方式与数量等，提高生态系统对一些特定的污染物起到迁移、转化、自净的效力或是人为增加环境处理的容量，以发挥物质的生产潜力，实现物质间的良性循环。

2.3能源的来源

在生态工程中它所引用的能源不是常规意义上的能源，它依靠的主要是太阳能这一清洁能源，或者最多只需要用到少量的燃料或电力辅助，这样一来就会大大节约工程运转的成本，并能避免对电力或其他动力能源占用，减少或避免由电力或其他动力能源使用而产生的环境污染。由于生态工程中的“设备”基本上都是由自然界提供的，所以生态工程项目的相对要低廉些，再加上上面所说的生态工程的运转不耗或很少耗费用燃料和电力能源，所以工程运转所需要的费用也很低[3]。但缺点是这样一来它受自然的影响就比较显著，比如寒冷的冬季很多生态工程项目是的生物净化率和生产的效率就会很低，甚至不排除停止运转的可能。所以需要对环保生态工程的净化率及生产力进行提高，如使用耐寒耐污、有净化能力及有经济价值的生物进行轮种，或是建立物理工程来改善冬季的低温及其它不利条件。

3.环境保护生态工程的工艺

前文已述生态工程是一个系列的工艺系统，而生态工艺技术则兼有生产和环保两类技术的功能。生态工程工艺遵循的是生态学和经济学规律，通过对生态系统内能流和物流，产品的价值、价格及合理的货幣流的指导来保护生态环境。生态工艺的种类很，但大体上可归为以下五个基本类型。

3.1改进食物链（或生产链）的系列联结

对生态系统中固有的食物链（或生产链）通过添加新的成份（或环节）使这些链有所扩大，增加其利用包括废物、污染物在内的原未被充分利用的物质的能力，这种新增环节称之为“加环”。按性质可分为五类，即生产环、增益环、减耗环、综合环、加工环。其中加工球严格的说其并非是食物链中的固有环节，但因为它与系统的输入输出关系密切，所以可以说是良性循环中不可缺少的环节，如生态工程中利用粪便有机物生产饲料或沼气，利用沼渣生产饲料及蘑菇等。对一些副产品或废物经加工以保证其环境和经济效益和输出。

3.2形成互利共生网络

共生网络即在环境保护生态工程中对原先相互独立、平行的两种或以上的物种（或生产环节）、食物链及生态系统（或生产系统）进行重新排列，使之成为一个新型的互利共生网络，通过它们之间的互利作用来实现生态管理。比如在各地区的污水资源化生态工程中，原有的待处理河段理论上可能是独立系的，但在处理时却发现可以通过对具体环境情况的分析把它们与之前从未联系过的鱼塘、养鸭场等生态系统进行联结，形成互利共生的网络，来促使物质进行良性的循环。

3.3多层分级利用空间、时间和包括废物在内的物质

在自然界自然形成的生态系统结构是基于相互的密切联系和互为因果的关系（食物链），形成共生关系并按各自要求分层多级利用自然界所提供的物质，从环境保护的观点出发也是无污染的。但如果从经济发展的角度着眼，这一结构未能完全发挥物质的生产潜力，所以资源的利用率不高。不过这一结构可以作为生态工程的的基础机构，通过对结构进行的合理调整，增强生态工艺的多层分级利用率。

3.4再生和良性循环

自然界中物质的再生、利用、循环，都是以有限的空间和资源为基础，在此基础上来维持众多生物的生存、延续和发展。这是一个无源和底的循环，且不是同一事物或现象的简单重复，每次循环都在为生产或生命提供着再生的机会。环保生态工程通过采取的一些措施，介入到循环结构的调整、重组中来，促进着生态系统内或特定区域内若干生态系统集内的物质良性循环。

3.5生态系统的复兴与恢复

环境保护生态工程的工艺作用主要有两方面：一方面，在进行环境开发利用前或时保护生态系统免受污染的破坏，即利用资源时尽量缩小利用过程中带来的不利影响。如运用合理的工艺，减少浪费，综合利用废弃物来减少污染[4]。另一方面，则是对已遭受到污染或破坏的生态系统进行复兴和恢复，采取的措施包括恢复或改进动植物区系及原有合适的生态系统结构和功能等措施，以及生物的、物理的、化学的各种措施以达到一个适合人类需要的生态景观。

结束语

综上，世界是一个整体，要做好生态环境的保护避免恶化，就需要全人类的共同努力。生态工程在利用自然环境和自然规律的同时，也在改造着客观世界。通过多年的发展生态工程的具体工艺已有很多，同时也有成功的案例可以借鉴。但在实际应用时还是应将工程项目地的具体情况与生态工程工艺进行合理的结合，即对生态工艺的优化组合，这样才有可能同步获得环境、经济和社会效益。■

参考文献

[1]颜京松. 环境保护生态工程特点及工艺[J]. 水资源保护，1994，01：1-7.

[2]邹家祥，翟红娟. 三峡工程对水环境与水生态的影响及保护对策[J]. 水资源保护，2016，05：136-140.

[3]田莉，邵全忠. 水利工程建设中的生态环境保护研究[J]. 科技与企业，2015，08：95.

[4]谭庆华. 水利工程生态环境效应研究[J]. 中国农业信息，2016，21：69.