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關(guān)鍵詞:水土保持;生態(tài)修復(fù);分析
中圖分類號(hào):S157文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
水土保持生態(tài)修復(fù)理念和技術(shù)的發(fā)展是治理水土流失的一個(gè)重大的創(chuàng)新,同時(shí)水土保持生態(tài)修復(fù)也是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工程,廣受生態(tài)學(xué)專家和環(huán)境研究者們的關(guān)注,經(jīng)絡(luò)許多年的科研和實(shí)踐,水土保持生態(tài)修復(fù)理論已日漸成熟,但為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天,仍需鍥而不舍地追求和探索。在水土保持生態(tài)修復(fù)的過(guò)程中,應(yīng)有機(jī)地結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況合理選用不同的生態(tài)修復(fù)治理方案,地方有關(guān)政府部門也應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)督和執(zhí)法力度,同時(shí)應(yīng)盡可能低發(fā)動(dòng)廣大人民都參與其,共建美好家園、和諧社會(huì)。
1 生態(tài)修復(fù)的涵義
水土保持生態(tài)修復(fù)是指在水土流失地區(qū),通過(guò)政策、管理和一定的人工促進(jìn)措施,消除不合理的人為干擾,促使自然界本身固有的再生能力得以最大限度地發(fā)揮,促進(jìn)植被的生長(zhǎng)發(fā)育和發(fā)展演替,保護(hù)和改善受損生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、景觀和功能,加快水土流失防治步伐,建立和維系與自然條件相適應(yīng)、與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調(diào)、相對(duì)穩(wěn)定并良性發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)。通過(guò)生態(tài)修復(fù),可加快水土流失防治速度,防止沙塵暴、土地沙化、草原退化、河床淤積等水土流失危害,降低水土流失程度,遏制生態(tài)惡化的趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán),為國(guó)家生態(tài)安全提供保障。
它是應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)自身組織和自身調(diào)節(jié)能力對(duì)環(huán)境或生態(tài)本身進(jìn)行修復(fù)。為了加速已被破壞生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù),還可以輔以人工措施以加快生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的步伐。生態(tài)修復(fù)是按照可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,切實(shí)遵循自然生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)律,充分利用當(dāng)?shù)氐乃?、土、光、熱、生物等自然資源,依靠大自然的循環(huán)再生能力和人為干涉快速恢復(fù)植被,控制水土流失,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。
2 生態(tài)修復(fù)在水土保持工作中的措施及方法
生態(tài)修復(fù)主要包括“封”、“退”、“造”、“建”、“綜合治理”、“結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)移民”、“突出小流域治理,以小促大”等技術(shù)方法?!胺狻笔恰胺馍浇?、舍飼養(yǎng)畜”,“退”是“退耕還林還草、以糧代賑”,大量事實(shí)表明,坡耕地是水土流失的主要產(chǎn)沙區(qū),坡度在25°以上的坡地必須退耕。“造”是“造林”。坡度大于15°的荒山荒坡、退耕地,以營(yíng)造水土保持林、薪炭林和用材林為主,加強(qiáng)管護(hù)撫育,形成喬、灌、草多層次防護(hù)體系,有選擇的發(fā)展經(jīng)果林。并通過(guò)推廣節(jié)柴灶,沼氣池等措施,徹底解決群眾的燃料問(wèn)題,有效地保護(hù)植被?!敖ā笔恰敖ㄔO(shè)0.07hm2高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田”,在退耕0.13hm2坡地后,在山坡下或溝谷地建設(shè)0.07hm2高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田。
在水土保持工作中,應(yīng)遵循因地制宜的原則,針對(duì)不同的區(qū)域進(jìn)行專門的分區(qū)研究,根據(jù)不同地區(qū)的不同情況,研究適合區(qū)域的具體措施。不同的類型區(qū)建立不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如根據(jù)各種氣候類型區(qū)、地貌類型區(qū)、土地利用類型區(qū),建立生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,結(jié)合實(shí)際對(duì)不同類型區(qū)的水土保持的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析,確保建立符合實(shí)際的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中盡量運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù),確保評(píng)價(jià)管理科學(xué)化。
在東北黑土區(qū),應(yīng)以小流域綜合治理為主,采用坡式梯田、水保林、經(jīng)濟(jì)林、谷坊等工程措施和植物措施,控制水土流失的發(fā)生;同時(shí)對(duì)采石場(chǎng)、采砂場(chǎng)、煤礦等擾動(dòng)原地貌的企業(yè)和單位加強(qiáng)管理,切實(shí)制定復(fù)植、復(fù)墾等方案,保證在項(xiàng)目完工后,被破壞的植被予以恢復(fù)。
對(duì)于小流域水土流失治理來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的對(duì)策是修筑攔河大壩、廣種植被,建造梯田等來(lái)時(shí)土地利用與生產(chǎn)體系協(xié)調(diào)化,這在一定程度上能對(duì)水土流失起到遏制作用,卻由于其可利用的范圍局限性而得不到廣泛推廣。而新興的水土保持生態(tài)修復(fù)方法則彌補(bǔ)了這一缺陷,共有以下幾點(diǎn)。
2.1 生態(tài)系統(tǒng)自身修復(fù)
針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)受破壞程度比較輕微的區(qū)域,可適當(dāng)?shù)馗鼡Q其地表使用結(jié)構(gòu),譬如退耕還林還草、禁止放牧、遷移原住人口,讓生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到不受或者盡可能輕微地受到人為因素的影響,最大限度地發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自身修復(fù)能力來(lái)改善水土流失的狀況。
2.2 生態(tài)系統(tǒng)自身修復(fù)和人工修復(fù)
該方法主要針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)受破壞程度比較嚴(yán)重的區(qū)域,在該區(qū)域內(nèi)往往地表植被已被大面積破壞而導(dǎo)致自然的生態(tài)系統(tǒng)不能承載高負(fù)荷的外界壓力,此時(shí)就需要人工向該區(qū)域種植一些生命力和再生能力較強(qiáng)的植物,通過(guò)這種方式逐漸改善該地區(qū)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)成分組成,慢慢增強(qiáng)該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的自身修復(fù)能力。
2.3 人工強(qiáng)化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)能力
該方法主要用于可能會(huì)發(fā)生水土流失地區(qū)的防治,其主體思想也是通過(guò)人工措施鞏固加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)固性,加強(qiáng)系統(tǒng)中食物鏈之間的聯(lián)系,加強(qiáng)物質(zhì)和能量的利用、分解和循環(huán),實(shí)施的途徑包括植樹造林、飼養(yǎng)家畜、發(fā)展沼氣等。
3 水土保持生態(tài)修復(fù)的措施
3.1 普及國(guó)策宣傳,強(qiáng)化環(huán)保觀念
在此方面應(yīng)加強(qiáng)水土保持方面國(guó)策的宣傳力度,普及該方面的基本常識(shí),讓人民意識(shí)到不合理的開發(fā)利用自然資源造成的水土流失造成的嚴(yán)重后果,使人民自發(fā)地退耕還林還草,圈養(yǎng)畜牧,實(shí)現(xiàn)人與自然真正的和諧相處;也可以通過(guò)生態(tài)修復(fù)示范點(diǎn)的建立讓人民更輕易地了解到生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重要性;還應(yīng)該在學(xué)校范圍內(nèi)普及水土保持和生態(tài)系統(tǒng)常識(shí),是人民從小形成環(huán)保意識(shí);最后還應(yīng)該大力發(fā)動(dòng)各種媒體進(jìn)行水土保持知識(shí)的宣傳,如發(fā)放環(huán)保手冊(cè)、公益廣告等。
3.2 堅(jiān)持防先于治,加強(qiáng)執(zhí)法力度
應(yīng)合理運(yùn)用經(jīng)濟(jì)措施和行政措施在保護(hù)現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上予與加強(qiáng)鞏固,豐富其物種組成,加強(qiáng)其食物鏈之間的聯(lián)系,封山禁牧,使地表植被自然恢復(fù),這種方案相對(duì)來(lái)說(shuō)投資少、見(jiàn)效快,適用于未發(fā)生水土流失和水土流失比較輕微的流域地區(qū)。另一方面,還應(yīng)該加強(qiáng)執(zhí)法力度,加強(qiáng)對(duì)亂砍亂伐、過(guò)度放牧、采土取沙、毀林開荒等不法行徑的監(jiān)管和懲罰,強(qiáng)化人民的法制觀念和意識(shí)。
3.3 制定修復(fù)計(jì)劃,因地制宜治理
眾所周知我國(guó)幅員遼闊,各地地貌也不盡相同,因而不同地域的水土流失的狀況也差異較大,所以在水土流失治理過(guò)程總理應(yīng)因地制宜,結(jié)合各地域特點(diǎn)定制切實(shí)可行的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)計(jì)劃,劃定治理區(qū)域、統(tǒng)計(jì)治理面積、確定修復(fù)方案,預(yù)算修復(fù)成本和年限,按照輕重緩急的原則分區(qū)、分時(shí)治理。水土流失發(fā)生的種類不同,采取的舉措和實(shí)施方案也應(yīng)當(dāng)與之對(duì)應(yīng)不同,可根據(jù)水土保持和生態(tài)學(xué)原理,充分發(fā)揮生態(tài)環(huán)境建設(shè)治理措施的優(yōu)勢(shì),先規(guī)劃鋪設(shè)草本植物,結(jié)合低等灌木和根系較發(fā)達(dá)的喬木的種植。總而言之,讓不同植物協(xié)調(diào)搭配,使其充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),建立多樣化、多層次的生態(tài)系統(tǒng)機(jī)構(gòu),才能最大限度地獲得生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3.4 建立生態(tài)試點(diǎn),發(fā)展修復(fù)技術(shù)
近些年來(lái),雖然我國(guó)針對(duì)生態(tài)修復(fù)的理論技術(shù)進(jìn)行了一系列的研究和探索,但終究沒(méi)有形成完整成熟的水土保持生態(tài)修復(fù)理論體系,在以往的科學(xué)研究中,我國(guó)專家往往過(guò)于看重植被對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響而忽略了自然界物質(zhì)能量循環(huán)的規(guī)律,忽略了對(duì)土層中微生物作用的研究,因此水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)上存在很大的發(fā)展空間和科研潛力,因此我國(guó)可以多處建立生態(tài)系統(tǒng)試點(diǎn),一方面可以有效地改善試點(diǎn)水土流失的現(xiàn)況,另一方面也可以通過(guò)對(duì)試點(diǎn)的研究評(píng)價(jià)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步完善我國(guó)的水土保持生態(tài)修復(fù)理論體系,進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)的自然經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著人口的急劇增長(zhǎng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,工業(yè)化和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),對(duì)自然資源掠奪性開發(fā),導(dǎo)致環(huán)境污染、森林破壞、土地荒漠化、水土流失、能源危機(jī)、生物多樣性降低、淡水資源匱乏、自然災(zāi)害頻發(fā)。各種環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)、生活和生態(tài)系統(tǒng)安全。因此,如何合理整治、恢復(fù)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,無(wú)疑成了目前亟待解決的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
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1清淤工程
庫(kù)底泥沙淤積較多時(shí),大量的農(nóng)田氮、磷和工業(yè)重金屬等污染物被底泥吸附,并長(zhǎng)期淤積在水庫(kù)底部,致使水生態(tài)平衡遭受破壞,魚蝦等水生生物種類逐步減少,對(duì)水體原有功能影響較大,必須采取有效的清淤措施。水庫(kù)泥沙淤積量的計(jì)算,常見(jiàn)的方法有斷面法、地形法、輸沙平衡法、基于GIS的DTM法和泰森多邊形法等。本文根據(jù)水庫(kù)建成初期各特征水位和相應(yīng)特征庫(kù)容資料,擬合得到水庫(kù)原始水位庫(kù)容曲線;再通過(guò)對(duì)比2011年實(shí)測(cè)水庫(kù)庫(kù)容曲線和擬合得到的原始庫(kù)容曲線,推算得到水庫(kù)泥沙總淤積量和各高程區(qū)間的淤積量。通過(guò)計(jì)算,東風(fēng)水庫(kù)泥沙淤積總量約為97.7萬(wàn)m3,若清除整體淤泥,清淤工程量較大難以實(shí)施,且通過(guò)分析推算得到的淤泥分布可知,絕大部分淤泥位于水庫(kù)防汛限制水位以下,其淤積對(duì)水庫(kù)的防洪效益幾無(wú)影響。水庫(kù)的泥沙淤積物可分為表層淤積物和底層淤積物,可先清除污染相對(duì)較重的主庫(kù)區(qū)表層淤積物及其他庫(kù)區(qū)所有淤積物。經(jīng)推算,清淤量約為35.42萬(wàn)m3。因清淤工程量較大,采用分期清淤的方法,先清除污染物含量較高且對(duì)水體影響較大的淤泥,再分步清除其他淤泥,清出的淤泥通過(guò)管道輸送至庫(kù)尾的堆淤庫(kù)。待淤泥固化后,運(yùn)輸至指定區(qū)域堆放壓實(shí),并在其表面栽植草皮,防止淤泥對(duì)水庫(kù)造成二次污染。
2截污工程
截污是水庫(kù)水環(huán)境治理的主要措施,通過(guò)截污,可以減少點(diǎn)源污染。只有截?cái)辔廴驹床拍軓母旧戏乐蛊鋵?duì)水質(zhì)的破壞,為后期的水環(huán)境治理和水體修復(fù)打下基礎(chǔ)。對(duì)排污口排放的污染物,結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有和規(guī)劃的市政排污管網(wǎng),針對(duì)水庫(kù)不同區(qū)域,制定不同的截污方案。根據(jù)市政管網(wǎng)規(guī)劃圖,將水庫(kù)周邊排污口分成3個(gè)不同區(qū)域,每個(gè)區(qū)域的排污口通過(guò)支管網(wǎng)就近接入市政管網(wǎng),最終分別排往西北污水處理廠、松崗污水處理廠和官窯污水處理廠。
3蓄洪換水
東風(fēng)水庫(kù)地處亞熱帶地區(qū),多年平均降水量為1489.3mm,雨量充沛,東風(fēng)水庫(kù)每年出庫(kù)水量約為567.3萬(wàn)m3,接近水庫(kù)興利庫(kù)容,這部分水體對(duì)水庫(kù)水質(zhì)有一定的稀釋凈化作用。蓄洪換水可通過(guò)水庫(kù)的納洪換水來(lái)實(shí)現(xiàn)。東風(fēng)水庫(kù)來(lái)水豐富,水庫(kù)運(yùn)行中存在部分棄水,若能有效用這些棄水,根據(jù)水文預(yù)報(bào)在暴雨洪水來(lái)臨之前,在滿足水庫(kù)灌溉、供水的前提下,調(diào)節(jié)水庫(kù)使其低水位運(yùn)行,實(shí)施納洪蓄水,即可達(dá)到交換水體、改善水質(zhì)的目的。
4水土保持工程
東風(fēng)水庫(kù)雨季集中在4~9月,夏季降水不均,旱澇無(wú)定。這種氣候條件極易誘發(fā)庫(kù)岸滑坡、崩崗、山泥傾瀉等局部水土流失事件,山泥最終流入水庫(kù),造成淤積,影響水庫(kù)水質(zhì)。對(duì)即將入庫(kù)的徑流,可采取修建生態(tài)護(hù)坡等水土保持工程削減污染物入庫(kù)量。根據(jù)水庫(kù)集雨范圍內(nèi)耕地的不同坡度及土層情況,可采取退耕還林、修建梯田、整治坡面等方法進(jìn)行治理;對(duì)輕、中度水土流失的疏林地,以封山育林為主,可采取全封、輪封等形式;對(duì)水土流失嚴(yán)重的疏林地,需進(jìn)行育苗補(bǔ)植、修枝疏伐、擇優(yōu)選育,以促進(jìn)林木生長(zhǎng),加快植被恢復(fù);荒草地宜進(jìn)行造林。根據(jù)地表面和土壤地質(zhì)條件的不同,采取移栽培育、掛網(wǎng)移栽、噴錨土壤栽植等方法恢復(fù)坡面植被。
5生態(tài)修復(fù)工程
生態(tài)修復(fù)是東風(fēng)水庫(kù)水環(huán)境治理的主要工程措施,生態(tài)修復(fù)方法主要有人工濕地、生態(tài)護(hù)岸、生物浮島等,具有效果好、造價(jià)低、耗能低、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)東風(fēng)水庫(kù)的水環(huán)境現(xiàn)狀及地形條件,將庫(kù)區(qū)劃分為5個(gè)修復(fù)區(qū),每個(gè)修復(fù)區(qū)種植不同的水生植物并采用不同的修復(fù)方法。目前,用于修復(fù)水生態(tài)的水生植物越來(lái)越多,常見(jiàn)的有蘆葦、美人蕉、水芹菜、睡蓮、香蒲、再力花、水雍菜(空心菜)等植物,且針對(duì)各類植物對(duì)不同污染物的吸收能力的研究較多。在水生植物的選取中,首先考慮其削減污染物的能力和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件;其次,生態(tài)修復(fù)工程仍需較大投入,不同的修復(fù)措施、不同水生植物的種植管理投入差異較大;在滿足前述條件前提下,盡可能種植一些觀賞性較好或具有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物。經(jīng)分析比較,初步擬定水生植物為蘆葦、美人蕉、再力花、水芹菜和空心菜5種主要植物,而在具體實(shí)施中可適當(dāng)添加其他植物。通過(guò)計(jì)算,為達(dá)到既定目標(biāo),需要種植蘆葦、美人蕉、再力花、水芹菜和空心菜分別為7000m2、14000m2、7000m2、5000m2。水生植物在生長(zhǎng)期間吸收氮磷,對(duì)凈化水庫(kù)水質(zhì)具有較強(qiáng)效果,但水生植物一般都會(huì)死亡,其在死亡腐爛后分解耗氧,造成氨氮、高錳酸鹽指數(shù)升高、溶解氧降低,同時(shí)吸收的氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被重新釋放。因此,在水生植物死亡腐爛前,應(yīng)進(jìn)行及時(shí)有效的收割打撈并帶出庫(kù)外,力求杜絕二次污染,以達(dá)到削減污染物、改善水質(zhì)的目的。通過(guò)采取清淤工程、截污工程、蓄洪換水工程、水土保持工程、生態(tài)修復(fù)工程等工程措施,可以達(dá)到較好的水庫(kù)治理效果。經(jīng)計(jì)算,可得各工程措施所削減的污染物量,求得剩余污染量,理論上能夠在2020年使東風(fēng)水庫(kù)水質(zhì)達(dá)到II類標(biāo)準(zhǔn),詳見(jiàn)表4。
非工程性措施
1加強(qiáng)水庫(kù)水體監(jiān)測(cè)能力建設(shè)
東風(fēng)水庫(kù)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)資料存在監(jiān)測(cè)頻率較低、測(cè)點(diǎn)范圍較窄等不足,其水質(zhì)監(jiān)測(cè)能力已無(wú)法滿足信息日益增長(zhǎng)的需要。為了全面掌握水體的水質(zhì)狀況和變化動(dòng)態(tài),需要以現(xiàn)有的測(cè)點(diǎn)為基礎(chǔ),增加測(cè)點(diǎn)數(shù)量并不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。根據(jù)水庫(kù)的實(shí)際情況,依據(jù)相關(guān)規(guī)劃的具體要求,建議建設(shè)1座自動(dòng)化水質(zhì)監(jiān)測(cè)站,及時(shí)掌握水庫(kù)各區(qū)域水質(zhì)狀況,以保障用水安全和生態(tài)平衡。
2劃定水庫(kù)水資源保護(hù)范圍
水庫(kù)水資源保護(hù)范圍按照下列標(biāo)準(zhǔn)在水庫(kù)管理范圍邊界外延劃定:工程區(qū)、生產(chǎn)區(qū)的主體建筑物200m;庫(kù)區(qū)主副壩壩址上游壩頂高程線或者土地征用線以上至第一道分水嶺脊之間的土地。作為生活飲用水源的水庫(kù),其保護(hù)區(qū)的劃分方法參照《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》。水庫(kù)保護(hù)范圍的具體界線劃定后,市、區(qū)環(huán)保部門應(yīng)當(dāng)設(shè)立界樁和警示牌,任何單位和個(gè)人不得移動(dòng)或者損毀界標(biāo)和警示標(biāo)志。
3控制水庫(kù)周邊養(yǎng)殖
目前,東風(fēng)水庫(kù)庫(kù)區(qū)和周邊有大量的水產(chǎn)和畜禽養(yǎng)殖,且其排泄物隨便堆放,畜禽排泄物含有大量氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和細(xì)菌,對(duì)水庫(kù)水質(zhì)影響較大。對(duì)占用水庫(kù)用地的養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)予以搬遷取締,對(duì)庫(kù)區(qū)外的養(yǎng)殖場(chǎng),要嚴(yán)格控制未達(dá)標(biāo)的污染物排放,未達(dá)標(biāo)的排泄物必須經(jīng)過(guò)處理,達(dá)標(biāo)后方能允許排放,以盡量減少污染物入庫(kù)量。
結(jié)語(yǔ)
1)由于長(zhǎng)期的工業(yè)廢水和生活污水排入,以及農(nóng)業(yè)種植帶來(lái)的農(nóng)藥化肥污染和養(yǎng)殖業(yè)的排泄污染,導(dǎo)致東風(fēng)水庫(kù)污染較重,水質(zhì)較差,尤其是庫(kù)尾的水質(zhì)已嚴(yán)重惡化,開展水庫(kù)水環(huán)境治理迫在眉睫。
2)通過(guò)對(duì)東風(fēng)水庫(kù)水環(huán)境狀況的分析,結(jié)合對(duì)污染物來(lái)源的調(diào)查,提出包括水庫(kù)清淤、截污工程、蓄洪換水、水土保持、生態(tài)修復(fù)等水環(huán)境治理的工程措施。
關(guān)鍵詞:河道; 生態(tài)修復(fù); 探索
中圖分類號(hào): TV85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
什么是生態(tài)修復(fù)?
生態(tài)修復(fù)主要是依靠大自然的自我修復(fù)能力,并輔助于適當(dāng)?shù)娜斯ご胧?,加快破壞了的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)功能,它是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
河道生態(tài)系統(tǒng)是流域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。我們?cè)谒?、河流的利用研究和開發(fā)都已經(jīng)達(dá)到了非常高的水平。但是近幾年來(lái),隨著水污染情況的加劇,水的生態(tài)修復(fù)學(xué)研究才被提上日程。
河道生態(tài)修復(fù)的目的是消除河流域生態(tài)系統(tǒng)的不良影響,保持河流生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。西方一些比較發(fā)達(dá)的國(guó)家和日本在河道修復(fù)研究起步較早。他們?cè)趯?shí)踐的基礎(chǔ)上,總結(jié)了河流生態(tài)修復(fù)的八項(xiàng)措施:
恢復(fù)緩沖帶;
重建植被;
修復(fù)馬蹄形濕地;
降低邊坡;
重塑彎曲河谷;
修復(fù)淺灘和深塘;
修復(fù)水邊濕地;
修復(fù)河塘。
目前,我們國(guó)家經(jīng)過(guò)一些地區(qū)對(duì)河道生態(tài)修復(fù)研究和探索,概括了兩大類河道生態(tài)修復(fù)的措施:一類是植物保護(hù)法,一類是植物保護(hù)同工程技術(shù)措施相結(jié)合。我國(guó)的河道生態(tài)修復(fù)工作仍然是在初始階段,缺乏多層次的全方位的生態(tài)恢復(fù)研究,更沒(méi)有系統(tǒng)的科學(xué)的學(xué)習(xí)的理論作指導(dǎo)。
以江蘇省贛榆縣為例。江蘇省贛榆縣大概有15條河流,在這15條河流中沭河、朱吉河、沙汪河、龍王河這四條河流污染嚴(yán)重。龍王河、沙王河水的質(zhì)量更是沒(méi)有達(dá)到灌溉農(nóng)田的程度,幾乎寸草不生的河道,各種生物幾乎滅絕。因此近些年來(lái),江蘇省開始全面進(jìn)行河道疏浚整治工作。利用這樣的時(shí)機(jī),開展河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究,探索在河道整治過(guò)程中,采取那些技術(shù)措施,才能既保護(hù)河堤坡體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)置,又改善水質(zhì),同時(shí)提高河流的生物種群,也提高河道其自我凈化功能。建立一個(gè)與周圍環(huán)境協(xié)同發(fā)展的關(guān)系,保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)。
本文以青口河為載體,對(duì)河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行思維構(gòu)思。
工程調(diào)查青口河是贛榆縣代表河流之一,全長(zhǎng)64公里,在贛榆縣長(zhǎng)47.5公里,通過(guò)贛榆縣縣城,整個(gè)流域面積493平方公里,經(jīng)過(guò)丘陵面積267平方公里,最大洪峰流量約2140立方米/秒。這條河流經(jīng)區(qū)域85%的為山區(qū),地面落差為150米以上,上游河道寬度200〜500米,比降1/400〜1/600的比例;下游河道寬60〜80米,比降7/10,000;灘面完整,為50年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。市區(qū)內(nèi)均為水泥路;河坡灘面以下為砌筑的用于保護(hù)的坡面,缺乏植被生長(zhǎng)的土壤養(yǎng)分狀況。下游部分是含鹽量很高的土壤,土壤含鹽量為0.4%〜0.7%,及其不利于生長(zhǎng)植物和動(dòng)物的繁衍。
河流生態(tài)恢復(fù)的原則
1自然性原則我們不可能把這條河完全恢復(fù)到原始狀態(tài)。但是在河道生態(tài)修復(fù)時(shí)我們盡量模擬自然的狀態(tài),創(chuàng)造良好的環(huán)境和景觀,促進(jìn)自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。具體措施如:
使用拋石、木樁等護(hù)坡固堤;
在河堤上使用喬木、灌木、草相結(jié)合的立體防護(hù);
創(chuàng)建合適生物棲息之地;
增設(shè)魚道;
調(diào)整河道結(jié)構(gòu);
淺灘和沙洲的恢復(fù)等。
2生態(tài)性原則
以生態(tài)為原則,不僅可以降低成本,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理廠難以處理或處理成本較高的污染物有效果的控制,同時(shí)要具有景觀效果,并且還可以改善當(dāng)?shù)氐臍夂?,加?qiáng)生物多樣性,保護(hù)生態(tài)平衡。具體措施如下:
因地制宜地發(fā)展池塘、人工濕地、生物柵、生物浮島等處理技術(shù);
注重河岸植被建設(shè);
河流生態(tài)走廊建設(shè);
治理與控制河堤的水土流失;
在水域內(nèi),種植各種喜水、耐水植物;
發(fā)展水生動(dòng)物,提高水域生物凈化功能。
河道生態(tài)恢復(fù)技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)想1基本思路根據(jù)青口河,地理位置和特點(diǎn),對(duì)河流生態(tài)修復(fù)必須從以下幾個(gè)方面進(jìn)行修復(fù):
進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)后,既不能影響整個(gè)河道的行洪能力,還要在不破壞原坡面的情況下進(jìn)行生態(tài)修復(fù);
對(duì)河堤及灘面進(jìn)行修復(fù)時(shí),應(yīng)選擇快速覆蓋,根系發(fā)達(dá)、抗沖刷能力強(qiáng),適應(yīng)本地區(qū)的喬、灌、草種;
岸坡消落帶的生態(tài)修復(fù)應(yīng)考慮到防水浪沖刷及適合魚巢的功能,同時(shí)對(duì)消落帶植物的選擇要重點(diǎn)考慮;
對(duì)河道整體結(jié)構(gòu)的調(diào)整要回歸自然,宜寬則寬,宜彎則彎,恢復(fù)淺灘和深塘,修復(fù)河邊濕地;
在不同河段內(nèi)放養(yǎng)水生動(dòng)物和微生物,種植水生植物,以分解吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)液,達(dá)到凈化水體的功能;
對(duì)沿線的污水口截流分流,使污水雨水分流,杜絕污水入河;
在物種的選擇上要注意選擇適宜本地區(qū)氣候環(huán)境,同時(shí)不造成外來(lái)物種入侵,抗逆性好,管理粗放,植物根系發(fā)達(dá),固土能力強(qiáng);環(huán)保效果好,能有效地消除油污、煙塵和有毒化學(xué)物質(zhì)的植物種類。
2生態(tài)修復(fù)技術(shù)
總結(jié)制定青口河清淤整治工程修復(fù)方案后得出:河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)該“尊重自然”、“人水相親”、“和諧自然”的思路。在保證水利工程正常作用的前提下,修復(fù)河道結(jié)構(gòu)、恢復(fù)河道生態(tài)平衡功能。使退化的河道生態(tài)系統(tǒng)得到修復(fù),達(dá)到河流域的生態(tài)平衡。
上,中游的河流的特點(diǎn)及整改措施:
上、中游段, 按照“誰(shuí)承包,誰(shuí)管理、收益”的原則,簽定承包合同。
上游和中游的河流情況:
河面較寬,
有不少淺灘,深塘等,
具體措施為:
采取疏通河道中泓;
修復(fù)淺灘、深塘水邊濕地;
重塑彎曲河谷等工程措施,
調(diào)整河道結(jié)構(gòu)。
植被措施布設(shè)為,
河堤、灘面以用材林、經(jīng)濟(jì)林為主。主要栽植楊樹、水杉、板栗、銀杏。
堤肩以銀杏、水杉間種,間距4 米,灘面及內(nèi)外堤坡栽植楊樹、板栗,
河道水面放養(yǎng)水生動(dòng)物和微生物,種植水生植物,
在淺水區(qū)、濕地區(qū)種植濕生植物,草種選擇菖蒲、水蔥、扁桿草、、毛莨等。
河道生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目不是一個(gè)孤立的系統(tǒng),它是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)。河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)也包括植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)、微生物修復(fù)相互作用,相互統(tǒng)一。河道內(nèi)部生物系統(tǒng)和相鄰生物系統(tǒng)之間的所有產(chǎn)生的物質(zhì)與能量的動(dòng)態(tài)互動(dòng)。
河道生態(tài)恢復(fù)的真正意義應(yīng)是在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ),以生物多樣性為目標(biāo);保證護(hù)堤、疏通河道,使河道平衡和諧發(fā)展;使水、土壤、生物,形成良性循環(huán);不僅恢復(fù)河道景觀效果,而且恢復(fù)河道的自我修復(fù)功能;還應(yīng)恢復(fù)被污染的河水,提高河流的自凈能力;從而使整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定發(fā)展。
此文只是以一條河流為范例進(jìn)行分析,其他河流的河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)也應(yīng)從植被措施、工程措施、水產(chǎn)養(yǎng)殖、生物多樣化這些技術(shù)入手。
水污染環(huán)境的治理是河流生態(tài)修復(fù)過(guò)程中最棘手,最有難度的一項(xiàng)工程。工業(yè)廢水,生活廢水的大量排泄,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了河流的自凈能力,是河道生態(tài)修復(fù)的重要工作之一,也是目前生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)?,F(xiàn)在僅僅靠人工干預(yù)的措施治理河道水污染,這樣對(duì)水環(huán)境的恢復(fù)是難以維持的,因此,河流生態(tài)修復(fù)后的水生系統(tǒng)的穩(wěn)定性管理技術(shù)也還有待進(jìn)一步研究。
河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)需要探索的路還很長(zhǎng),因此目前情況下,我們一定要愛(ài)護(hù)環(huán)境、保護(hù)環(huán)境,使人和自然和諧相處,走可持續(xù)發(fā)展道路。
參考文獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:河道;水系;生態(tài)修復(fù)
1 北沙河概況
北沙河為太子河的支流,其為雙源河流,兩個(gè)源頭發(fā)源于本溪市的朝仙嶺和撫順市的班貓嶺。主河道全長(zhǎng)為117km,流域面積為1534km2。20世紀(jì)80年代初的北沙河,河水清澈,魚蝦等水生物豐富,河岸植被繁茂,沿河沒(méi)有污染排放的企業(yè),河水沒(méi)有污染。后來(lái),由于認(rèn)識(shí)到農(nóng)田土地的重要性,農(nóng)民開始開荒耕種,田間地頭,5°~10°以上坡地遭受墾殖,破壞了原有生態(tài),造成水土流失,使河水變色。再加上各種選礦廠的不規(guī)范生產(chǎn),向河內(nèi)排污,水生物已很少見(jiàn),水質(zhì)為Ⅴ類以下。
2 北沙河流域存在的問(wèn)題
2.1 水質(zhì)波動(dòng)較大
由于近年來(lái)沈陽(yáng)市加大了對(duì)沈陽(yáng)市各河道流域的整治力度,各條河流的水質(zhì)狀況有了明顯提高,城市段可達(dá)到Ⅲ類地表水體標(biāo)準(zhǔn),其余水體達(dá)到或優(yōu)于Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。但目前北沙河的水質(zhì)隨季節(jié)以及監(jiān)測(cè)地點(diǎn)的不同變化較大,從水體監(jiān)測(cè)指標(biāo)變化規(guī)律來(lái)看,遇有雨雪天氣,地面徑流會(huì)將城市或支流水體中的垃圾、污染物帶入水體,由于沒(méi)有緩沖或稀釋系統(tǒng),導(dǎo)致河流水質(zhì)瞬時(shí)波動(dòng)較大。另外,當(dāng)河流水體的理化條件、動(dòng)力學(xué)條件、污染物濃度梯度發(fā)生變化時(shí),沉積在河流底泥中的污染物可能在河流水體的沖刷下,隨同懸浮物質(zhì)的再懸浮而重新釋放至河流水體中,并對(duì)河流水質(zhì)造成一定影響,尤其是在影響河流水質(zhì)的污染源得到有效控制的條件下,這種影響表現(xiàn)的尤為突出。
2.2 河道水生態(tài)系統(tǒng)脆弱
為了自身的防洪安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,多年來(lái)人們對(duì)各河道流域進(jìn)行了大量的人工改造,并進(jìn)行了大規(guī)模的開發(fā)利用,興建了防洪、除澇、引水、通航、灌溉、景觀綠化、挖沙等多方面的工程措施,這些工程措施在產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也對(duì)河流域的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了不同程度的脅迫效應(yīng),造成淡水生態(tài)系統(tǒng)退化、生物群落多樣性降低、自然河流非連續(xù)化、灘地和洪泛區(qū)生態(tài)功能退化等負(fù)面影響。
2.2.1 生物多樣性喪失。河道流域的生物多樣性喪失主要是受到人類活動(dòng)和自然環(huán)境改變所致。主要表現(xiàn)為:
環(huán)境污染造成某些水域水生生物銳減,局部河段水生生物絕跡或水體富營(yíng)養(yǎng)化。大量施用農(nóng)藥化肥,含磷洗滌劑,使某些水生生物種類滅絕。非法捕撈、挖沙,使水生物種類逐漸減少,使遺傳資源大量消失。綠化及景觀建設(shè)過(guò)程中大面積單一種植植物品種導(dǎo)致土著植物種群消失,引進(jìn)植物品種適應(yīng)性較差,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,生物鏈斷裂。
2.2.2 生境多樣性破壞嚴(yán)重。由于工程措施大量在河道流域上進(jìn)行應(yīng)用,導(dǎo)致河道流域的生境多樣性破壞嚴(yán)重,自然界的河流大多數(shù)都是蜿蜒曲折的,河道也是處在不斷演變之中的,彎曲與自然裁彎取直交替發(fā)生。河流的這種蜿蜒性使得河流形成主流、支流、河灣、心灘等豐富多樣的生境,由此形成了豐富的河濱植被、河流植被,可為魚類、鳥類和兩棲動(dòng)物等提供繁衍棲息的場(chǎng)所,但由于攔河筑壩、削坡建渠、填河挖沙等工程措施導(dǎo)致生境多樣性嚴(yán)重破壞,最終造成大量生物遷移或滅絕。
3 北沙河河道生態(tài)修復(fù)方案
河道水體修復(fù)技術(shù)是利用現(xiàn)有污水處理技術(shù)與生態(tài)技術(shù)相結(jié)合的方式,達(dá)到強(qiáng)化水體生態(tài)自凈能力的目的。通過(guò)我們對(duì)北沙河蘇家屯段的濕地調(diào)查,確定可在五處公路橋附近河道平緩、植被豐富、面積較大的區(qū)域開展河道修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用。
由于各地塊位置、地形、面積、水深、土壤條件、植被覆蓋等差別很大,所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)因地制宜,根據(jù)不同地塊的基礎(chǔ)條件,盡量用最簡(jiǎn)單的工程措施,進(jìn)行濱河濕地系統(tǒng)的建設(shè),主要建設(shè)系統(tǒng)包括穩(wěn)定塘系統(tǒng)、功能表流濕地系統(tǒng)、生態(tài)護(hù)岸系統(tǒng)、輔助設(shè)施。
3.1 穩(wěn)定塘系統(tǒng)
穩(wěn)定塘是一種利用天然凈化能力對(duì)水體進(jìn)行凈化的構(gòu)筑物的總稱。其凈化過(guò)程與自然水體的自凈過(guò)程相似。通常是將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚?,建成池塘,依靠塘?nèi)生長(zhǎng)的微生物、植物等來(lái)凈化水體。由于渾河、北沙河、金沙河周邊有許多挖沙后遺留的沙坑,有些已經(jīng)改造成魚塘或閑置,可利用這些沙坑進(jìn)行適當(dāng)休整建成穩(wěn)定塘系統(tǒng),根據(jù)沙坑水深的不同,可設(shè)置不同類型的穩(wěn)定塘。
3.1.1 滯留塘濕地。為使?jié)竦叵到y(tǒng)的河水水質(zhì)均勻穩(wěn)定,并給整個(gè)濕地系統(tǒng)的魚類在冬季提供存活的空間,設(shè)計(jì)滯留塘濕地,平均水深為2.0m,采用自由表面流濕地形式。在滯留塘濕地周邊水深小于1.0m處種植挺水濕地植物菖蒲、蘆葦?shù)取?/p>
3.1.2 生態(tài)穩(wěn)定塘濕地。為使濱河濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定,設(shè)計(jì)生態(tài)穩(wěn)定塘,平均水深為1.2m,采用自由表面流濕地形式。在穩(wěn)定塘濕地周邊水深小于0.6m處種植挺水濕地植物菖蒲、蘆葦?shù)?,在水深大?.0m處種植浮水植物荷花、荇菜等。
3.2 功能表流人工濕地系統(tǒng)
對(duì)河道地塊中面積比較大的灘地進(jìn)行一定的工程措施干預(yù),并合理配置種植多種水生植物,形成功能表流人工濕地。
3.2.1 濕地地形修整。功能表流濕地系統(tǒng)的營(yíng)建其首要任務(wù)就是要通過(guò)工程措施平整局部地勢(shì)、削低過(guò)陡地形、規(guī)整水面形狀,改善和營(yíng)造濕地植被和水鳥的生存環(huán)境,增加濕地生境的異質(zhì)性和穩(wěn)定性,完善河道流域的濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)功能。具體包括陡坡整理、淺灘濕地營(yíng)建、生境島營(yíng)建以及小型水面規(guī)整等方式。
3.2.2 濕地植物選擇。濕地植物是濕地系統(tǒng)的核心,通過(guò)濕地植物的生長(zhǎng)不但可以增加濕地植物種類和面積,同時(shí)還能綠化土地,改善區(qū)域氣候,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán),吸引、繁衍多種濕地動(dòng)植物,增加濕地系統(tǒng)的生物多樣性,本工程針對(duì)北方地區(qū)濕地的特點(diǎn),從北方濕地植物的生長(zhǎng)狀況,環(huán)境適應(yīng)性,抗病蟲害能力以及群落配置、合理布局與景觀美學(xué)等方面選擇適宜的濕地植物種類。
3.2.3 濕地植物的配置。合理優(yōu)化的物種選擇與群落配置是增強(qiáng)濕地系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高景觀效果的關(guān)鍵因素。
根據(jù)環(huán)境條件和群落特性對(duì)先鋒物種與其它本土物種的分布進(jìn)行調(diào)控,配置多種、多層、高效、穩(wěn)定的植物群落,形成穩(wěn)定可持續(xù)利用的生態(tài)系統(tǒng)的目的。
首先根據(jù)適應(yīng)性、本土性、可操作性的原則,可選擇選擇蘆葦、茭白、菖蒲、香蒲等作為先鋒物種。搭配多種其它濕地植物與旱生植物,另外,濕地植物種植密度的確定也是十分重要的,種植密度過(guò)低植株易受到其它物種的競(jìng)爭(zhēng)影響正常生長(zhǎng),而過(guò)密容易引起營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足,植株矮小,抗病蟲害能力下降。
近日,超標(biāo)鎘大米風(fēng)波持續(xù)發(fā)酵,引來(lái)輿論嘩然。鎘大米事件不僅導(dǎo)致湖南、江西、廣東等地的大米銷路遇阻,更讓公眾對(duì)農(nóng)田污染給百姓餐桌帶來(lái)的威脅有了新的擔(dān)憂。作為問(wèn)題大米的風(fēng)暴核心,廣東省已經(jīng)開始了全面清查。面對(duì)鎘污染,還有地方至今未對(duì)事件原因和影響作出說(shuō)明。
作為一名普通消費(fèi)者,人們心中不禁要問(wèn),污染大米的鎘從何而來(lái)?從地頭到廠家,再?gòu)氖袌?chǎng)到餐桌,這幾道防線,我們守得怎么樣?保證人們吃飯的安全,農(nóng)田污染該如何治理?
謎團(tuán):大米緣何會(huì)含鎘
近期,廣州市食品藥品監(jiān)管局網(wǎng)站公布了第一季度餐飲食品抽驗(yàn)結(jié)果,其中一項(xiàng)結(jié)果為44.4%的大米及米制品抽檢產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)鎘超標(biāo)。廣州市食藥監(jiān)局共抽檢18個(gè)批次,有8個(gè)批次不合格。
在廣東省食安辦公布的抽檢31個(gè)批次的不合格大米中,有14個(gè)批次來(lái)自于湖南,鎘含量從每公斤0.26毫克到0.93毫克不等。
5月21日,鎘大米來(lái)源地湖南攸縣官方通報(bào)了不合格大米的鎘含量范圍,披露原稻主要收自當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶,涉事米廠手續(xù)齊全,周邊也無(wú)重金屬企業(yè)。
既然生產(chǎn)環(huán)節(jié)無(wú)污染、原稻來(lái)源也沒(méi)有問(wèn)題,那么,污染大米的鎘又源自哪里?
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所教授潘根興說(shuō),這些重金屬的確不應(yīng)該存在于農(nóng)田,因?yàn)樗鼈冊(cè)緛?lái)自礦山。
早在2007年,潘根興和他的研究團(tuán)隊(duì),在全國(guó)華東、東北、華中、西南、華南和華北六個(gè)地區(qū)的縣級(jí)以上市場(chǎng)中,隨機(jī)采購(gòu)大米樣品91個(gè),結(jié)果表明:10%左右的市售大米鎘超標(biāo)。研究還表明,中國(guó)稻米重金屬污染以南方秈米為主,尤以湖南、江西等省份最為嚴(yán)重。潘根興表示,大米鎘超標(biāo)的關(guān)鍵在環(huán)境污染,“這取決于兩個(gè)因素:土壤和品種?!?/p>
“鎘污染大部分來(lái)自開礦。工廠排放廢氣中含有鎘,可能會(huì)通過(guò)大氣沉降影響較遠(yuǎn)的地方?!杯h(huán)保部南京環(huán)境科學(xué)研究所所長(zhǎng)高吉喜表示,此外,一些肥料中也含有重金屬鎘。即使冶煉廠距離遠(yuǎn),其排放的廢氣擴(kuò)散后也可能隨降雨落到農(nóng)田中。
專家表示,要尋找稻米鎘超標(biāo)的原因,需對(duì)當(dāng)?shù)卮髿狻⑺屯寥蓝歼M(jìn)行檢測(cè)。
現(xiàn)狀:農(nóng)業(yè)污染狀況觸目驚心
當(dāng)前,鎘大米事件已經(jīng)引起了社會(huì)對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品特別是水稻、小麥等糧食作物安全及農(nóng)田污染問(wèn)題的關(guān)注。
“目前,我國(guó)土壤污染呈日趨加劇的態(tài)勢(shì),防治形勢(shì)十分嚴(yán)峻?!倍嗄陙?lái),中國(guó)土壤學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)張維理長(zhǎng)期關(guān)注我國(guó)土壤污染問(wèn)題,“我國(guó)土壤污染呈現(xiàn)一種十分復(fù)雜的特點(diǎn),呈現(xiàn)新老污染物并存、無(wú)機(jī)有機(jī)污染混合的局面”。
農(nóng)藥化肥污染同樣嚴(yán)重。據(jù)張維理分析,我國(guó)年農(nóng)藥使用量達(dá)130萬(wàn)噸,是世界平均水平的2.5倍。而據(jù)測(cè)算,每年大量使用的農(nóng)藥僅有0.1%左右可以作用于目標(biāo)病蟲,99.9%的農(nóng)藥則進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),造成大量土壤重金屬、激素的有機(jī)污染。
農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所研究員侯彥林指出,一項(xiàng)針對(duì)30多年來(lái)近5000篇中文論文的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,礦山周邊、工廠周邊、城鎮(zhèn)周邊、高速路兩側(cè)、公園等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和人活動(dòng)密集的區(qū)域,土壤幾乎都受到不同程度的污染,并且經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá),污染越嚴(yán)重,南方比北方嚴(yán)重。
對(duì)此,中國(guó)工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)羅錫文也曾公開指出,有調(diào)查顯示,我國(guó)受重金屬污染的耕地面積已達(dá)2000萬(wàn)公頃,占全國(guó)總耕地面積的1/6。
專家指出,污染的加劇導(dǎo)致土壤中的有益菌大量減少,土壤質(zhì)量下降,自凈能力減弱,影響農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì),危害人體健康。
環(huán)保部門一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯示,全國(guó)每年因重金屬污染的糧食高達(dá)1200萬(wàn)噸,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元。
治理:法規(guī)和技術(shù)亟待完善
專家指出,控制鎘污染,保障消費(fèi)者安全食用大米的根本辦法,是查清污染源,有針對(duì)性地治理環(huán)境。
“這是一項(xiàng)長(zhǎng)期策略,需投入大量資源,短期很難見(jiàn)效。”侯彥林指出,切斷污染源無(wú)疑是當(dāng)下最重要的事情。
“治理農(nóng)田的重金屬污染,不能破壞土壤原有使用功能。比方說(shuō)有些化學(xué)藥劑能析出重金屬但會(huì)破壞土壤功能。要采取生態(tài)治理的方法?!焙顝┝终f(shuō)。
侯彥林呼吁,建立國(guó)家級(jí)的長(zhǎng)期運(yùn)行的預(yù)警和預(yù)測(cè)系統(tǒng),對(duì)農(nóng)田污染現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控。
“技術(shù)層面上也依然落后,沒(méi)有有效的監(jiān)測(cè)體系,就無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)耕地質(zhì)量變化的最新情況,不能制訂準(zhǔn)確的修復(fù)方案?!睆埦S理認(rèn)為,目前我國(guó)耕地質(zhì)量測(cè)試指標(biāo)和方法陳舊,我國(guó)對(duì)地力的評(píng)價(jià)通常采用土壤有機(jī)質(zhì)含量,但實(shí)際測(cè)定的卻是有機(jī)物質(zhì)全量,而不是活性有機(jī)質(zhì),這樣的測(cè)試結(jié)果根本無(wú)法準(zhǔn)確反映耕地地力和土壤演變?!案鼮樯顚拥膯?wèn)題是,我國(guó)耕地質(zhì)量保護(hù)法規(guī)不完善,作為耕地使用主體的農(nóng)民缺乏保護(hù)耕地質(zhì)量的主動(dòng)性。目前,對(duì)土壤污染,國(guó)家層面缺乏法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),地方標(biāo)準(zhǔn)更是空白,立法刻不容緩。”
中國(guó)社會(huì)科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究所研究員李國(guó)祥指出,從整個(gè)食物的安全鏈角度看,在源頭加強(qiáng)檢測(cè)是重中之重。工業(yè)污染造成的損失不能由農(nóng)民承擔(dān),而應(yīng)該由工業(yè)排放企業(yè)承擔(dān)。找到責(zé)任主體,問(wèn)題解決起來(lái)就比較容易。
關(guān)鍵詞:挖損農(nóng)地;土地退化;經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià);評(píng)價(jià)體系
中圖分類號(hào):F301.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2013)04026004
1引言
土地是人類生命和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)賴以存在和發(fā)展的源泉,是最重要的自然資源之一。而耕地又是土地的精華,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本資料,并且數(shù)量十分有限[1]。由于城市化發(fā)展的需求,在北方粘土富饒地區(qū),部分農(nóng)村形成了粘土實(shí)心磚規(guī)?;a(chǎn)格局,大范圍地挖土燒磚致使農(nóng)田受損面積日益擴(kuò)大。挖損的農(nóng)田土壤,表層有機(jī)質(zhì)直接被剝離,土壤容重增加,通透性降低,肥力急劇下降[2]。筆者以挖損農(nóng)田造成的經(jīng)濟(jì)損失為背景,為呼吁人們停止挖土燒磚,增強(qiáng)耕地保護(hù)意識(shí),確保有效耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供了現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)依據(jù)。
農(nóng)田退化經(jīng)濟(jì)損失的研究對(duì)我國(guó)各項(xiàng)生產(chǎn)發(fā)展來(lái)說(shuō)可謂意義重大。挖損農(nóng)田土地退化經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)為土地管理者和使用者提供了關(guān)于土地近期及遠(yuǎn)期土地經(jīng)濟(jì)利益的關(guān)系,促使人們加大基本農(nóng)田質(zhì)量檢測(cè)和監(jiān)管,提高人們保護(hù)農(nóng)田的意識(shí),進(jìn)一步開發(fā)土地的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值[3]。科學(xué)地評(píng)價(jià)耕地資源退化所造成的經(jīng)濟(jì)損失,可以讓人們直觀清楚的看到土地退化所導(dǎo)致地嚴(yán)重后果,引導(dǎo)人們對(duì)土地可持續(xù)發(fā)展的思考,為制定耕地利用和保護(hù)政策提供科學(xué)依據(jù)。
2研究區(qū)概況
2.1自然地理及區(qū)域狀況
李莊鄉(xiāng)位于商丘市梁園區(qū)西北部,是河南和山東兩省的交界處,地處黃河故道附近,面積約96km2。地勢(shì)基本平坦,并由西北向東南微有傾斜,海拔高度為30~70m,土層較厚,自古就是一個(gè)重要的農(nóng)耕區(qū)。本區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)氣候,主要特點(diǎn)是春季溫暖大風(fēng)多,夏季炎熱雨集中,秋季涼爽日照長(zhǎng),冬季寒冷少雨雪,年平均氣溫在13.9~14.3℃之間,極端最低氣溫為-23.4℃,極端最高氣溫43.6℃。年均降水量686.5~872.9mm。李莊鄉(xiāng)總?cè)丝?.8萬(wàn)人,全境內(nèi)耕地面積約6.8萬(wàn)畝,轄區(qū)共26個(gè)村委會(huì)。
2.2挖損區(qū)狀況
李莊鄉(xiāng)區(qū)域內(nèi)大面積的農(nóng)田退化,主要是由于磚窯廠粘土燒磚所造成的農(nóng)田挖損,挖損區(qū)地表下降達(dá)1m左右。李莊鄉(xiāng)地處黃河故道,地下潛水位高,豐水季節(jié)挖損地區(qū)極易積水,挖損后地下水滲出地表。地下水蒸發(fā)后留下大量鹽分,引發(fā)挖損區(qū)土壤鹽堿化,在冬季,李莊鄉(xiāng)農(nóng)田表層會(huì)像雪一樣覆蓋大量鹽分,鹽堿化土地使土壤板結(jié),肥力大大下降。附近未被挖損的農(nóng)田經(jīng)雨水沖刷大量養(yǎng)分流入挖損區(qū),也在一定程度上造成挖損區(qū)附近未被破壞的農(nóng)田水土流失。李莊鄉(xiāng)的土壤質(zhì)地以粉質(zhì)粘土為主,塑性指數(shù)為11.4,粉粒含量為81%,拈粒含量為8.67%。表層土壤養(yǎng)分肥沃,但由于十幾年來(lái)的挖土導(dǎo)致表層沃土大量流失,土壤肥力急劇下降,底部的土壤多為生土,土壤有機(jī)質(zhì)較少,含水量不足,氮磷鉀含量較低,不適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)。
據(jù)調(diào)查,李莊鄉(xiāng)全區(qū)域內(nèi)大小磚瓦廠有100多處,每年燒磚瓦損壞農(nóng)田有上千畝之多。有學(xué)者考究,生產(chǎn)1000萬(wàn)塊磚,原料場(chǎng)取土1m深,就要破壞土地30畝,而我國(guó)每年磚瓦總產(chǎn)量已達(dá)數(shù)千億塊(片),按我國(guó)年產(chǎn)量8000億塊標(biāo)磚計(jì)算,每年燒磚用煤達(dá)6000多萬(wàn)t,毀壞良田150多萬(wàn)畝。中國(guó)是世界上人均占有耕地、擁有能源最少的國(guó)家之一,使用粘土燒磚瓦與國(guó)家保護(hù)土地、節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略完全背道而馳。
3挖損農(nóng)田土地退化經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)的內(nèi)
容和方法3.1挖損農(nóng)田土地退化經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)的內(nèi)容
土地經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的研究國(guó)內(nèi)外基本上是近十多年的事情,它的研究理論和方法基本上是圍繞對(duì)農(nóng)業(yè)用地的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)來(lái)開展的,但是對(duì)于其他特定土地的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究卻較少。土地經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的研究對(duì)象不同,所用到的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系也不相同,要根據(jù)特定的土地類型選擇合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)[4,5]。
挖損農(nóng)田主要是體現(xiàn)在對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響,而土壤理化性狀的評(píng)定主要是對(duì)土壤的有機(jī)質(zhì)、無(wú)機(jī)質(zhì)、土壤顆粒等的分析。土壤有機(jī)質(zhì)影響著土壤的理化性狀,其含量是土壤肥力高低的重要指標(biāo)之一。N、P、K等無(wú)機(jī)物是土壤重要的營(yíng)養(yǎng)元素,其含量高低決定了土壤的肥力。
挖損農(nóng)田經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià),按耕地?fù)p失的性質(zhì)可以分為資源性損失和價(jià)值性損失兩種。耕地的價(jià)值性損失主要指耕地作為一種資產(chǎn)時(shí)其價(jià)值收益的損失,亦稱為無(wú)形損失。耕地的資源性損失主要指耕地的質(zhì)量破壞和數(shù)量減少,這是從耕地的有形性和可視性角度界定的,又稱為有形損失。這種耕地的收益便是指地租,即土地所有權(quán)在經(jīng)濟(jì)上的體現(xiàn)。
3.2挖損農(nóng)田土地退化經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)的方法
經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)主要對(duì)李莊鄉(xiāng)挖損農(nóng)田5年之內(nèi)面積的變動(dòng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品主要是小麥的市場(chǎng)價(jià)格和農(nóng)業(yè)的投入情況比較分析5年內(nèi)經(jīng)濟(jì)的變化情況,計(jì)算由于農(nóng)田挖損土地退化所造成的經(jīng)濟(jì)損失。其主要計(jì)算方法為:
耕地破壞的經(jīng)濟(jì)損失= 直接經(jīng)濟(jì)損失+間接經(jīng)濟(jì)損失+恢復(fù)費(fèi)用。
(1) 土壤退化所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失。土壤退化的直接經(jīng)濟(jì)損失指的是土壤的資源性損失,包括土壤的質(zhì)的下降所造成的經(jīng)濟(jì)損失和土壤的量的減少所造成的經(jīng)濟(jì)損失。商丘市李莊鄉(xiāng)的農(nóng)田在土壤質(zhì)問(wèn)題上主要存在于土壤肥力下降即土壤水土流失,土壤鹽堿化。
(2) 土壤退化所造成的間接經(jīng)濟(jì)損失。間接經(jīng)濟(jì)損失指耕地資源的非生產(chǎn)要素價(jià)值損失所隱含的經(jīng)濟(jì)損失,即指耕地的環(huán)境服務(wù)價(jià)值。土地挖損,必然會(huì)造成水土流失、植被破壞以及環(huán)境的破壞,土地景觀的破壞,旅游資源的破壞。
(3)土壤恢復(fù)過(guò)程中所造成的經(jīng)濟(jì)損失,主要指的是退化土壤再恢復(fù)其生產(chǎn)力的過(guò)程中所付出的代價(jià),以及新增和擴(kuò)展耕地所增加的費(fèi)用[7]。
4挖損農(nóng)田土地退化經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)的指
標(biāo)設(shè)置本文的計(jì)算參數(shù)是根據(jù)河南省耕地資源的自然特性,參考多方面資料并采用一定的計(jì)算方法得到的。所用的計(jì)算方法也參考了前人相關(guān)科研成果[7,8,11,13]。并結(jié)合研究區(qū)域,最終選取下列指標(biāo)參數(shù)(表1)。
表1李莊鄉(xiāng)挖損土地退化的經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量參數(shù)
耕地破壞類型指指標(biāo)參數(shù)值計(jì)算結(jié)果水土流失
經(jīng)濟(jì)損失(1)生產(chǎn)力下降損失值50.08kg/畝50.08kg/畝×3.2萬(wàn)畝×2.17元/kg×2=347.756萬(wàn)元(2) 營(yíng)養(yǎng)流失損失值N:4.97×0.001t/畝4.97×0.001t/畝×3.2萬(wàn)畝×1960元/t=31.172萬(wàn)元(3) 治理費(fèi)用1.26元/畝1.26元/畝×3.2萬(wàn)畝=4.032萬(wàn)元(4)環(huán)境服務(wù)功能損失值[(1)+(2)]×1.5(224.50176萬(wàn)元+22.160306萬(wàn)元+79.5520萬(wàn)元+781.86464萬(wàn)元)×1.5=2427.624萬(wàn)元土壤鹽堿化
經(jīng)濟(jì)損失(5) 生產(chǎn)力下降損失值306kg/畝306kg/畝×3.2萬(wàn)畝×2.17元/kg×2 =4249.728萬(wàn)元(6) 治理費(fèi)用 180元/畝 180元/畝×3.2萬(wàn)畝=576萬(wàn)元(7) 環(huán)境服務(wù)功能損失值 (5)×1.0 1202.668萬(wàn)元×1.0=4249.728萬(wàn)元復(fù)墾耕地質(zhì)
量隱形損失(8) 生產(chǎn)力損失值398kg/畝398kg/畝×1.2萬(wàn)畝=465.6萬(wàn)kg×2.17元/kg×2=2072.784萬(wàn)元(9) 治理費(fèi)用1900元/畝1900元/畝×1.2萬(wàn)畝=2280萬(wàn)(10) 環(huán)境服務(wù)功能損失值(8)×1.0810.144萬(wàn)元×1.0=2072.784萬(wàn)元耕地?cái)?shù)量減少
經(jīng)濟(jì)損失(11) 生產(chǎn)力損失值545kg/畝545kg/畝 ×3.2萬(wàn)畝×2×2.17元/kg=7568.96萬(wàn)元(12) 治理費(fèi)用1550元/畝1550元/畝×3.2萬(wàn)畝=4960萬(wàn)(13) 環(huán)境服務(wù)功能損失值(11)×1.0944.384萬(wàn)元×1.0=7568.96萬(wàn)元耕地價(jià)值性損失(14) 地租流失值178kg/畝178kg/畝×3.2萬(wàn)畝×2.17元/kg×2=2472.064萬(wàn)元注:表中2012年當(dāng)?shù)匦←準(zhǔn)袌?chǎng)價(jià)格為2.17元/kg
5挖損土地經(jīng)濟(jì)損失計(jì)算
挖損土地退化經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量是耕地退化定量化,并通過(guò)環(huán)境經(jīng)濟(jì)模型實(shí)現(xiàn)貨幣化的過(guò)程,它是用貨幣價(jià)值的手段直觀表達(dá)耕地退化的損失量。文章以梁園區(qū)李莊鄉(xiāng)2008年的數(shù)據(jù)為起始,2012年的數(shù)據(jù)為終止,5年內(nèi)的土地變化進(jìn)行分析。2008年李莊鄉(xiāng)耕地保有量為6.8萬(wàn)畝,到2012年土地退化的面積共計(jì)3.2萬(wàn)畝,2012年復(fù)墾耕地面積達(dá)1.2萬(wàn)畝[9]。
2013年4月綠色科技第4期
朱 豪,等:挖損農(nóng)田土地退化經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)與管理
5.1計(jì)算原則
(1) 基準(zhǔn)存量的選取原則。耕地資源變化的累積量為計(jì)算年與起始年的耕地資源存量之差,那么,起始年的耕地資源的存量值便起著基準(zhǔn)量的作用。通過(guò)計(jì)算年與基準(zhǔn)年的存量比較,可以直觀地對(duì)政策實(shí)施過(guò)程作出評(píng)價(jià)[10,12]。
(2) 累積破壞量原則。因?yàn)楦厥且环N可更新的生態(tài)資源。在計(jì)算耕地資源破壞的經(jīng)濟(jì)損失時(shí),不能僅考慮耕地資源破壞的增量在當(dāng)年的影響,還必須考慮這一增量在其得以恢復(fù)前的整個(gè)時(shí)段中的影響,即累積破壞量[11] 。
5.2分析計(jì)算及結(jié)果
從表1中分析計(jì)算得出,李莊鄉(xiāng)在2008~2012年的5年間,耕地資源的經(jīng)濟(jì)損失值累計(jì)為4.212 億元。其中,價(jià)值性損失為2472.064萬(wàn)元,僅占5.86%;資源性損失3.965 億元,占94.14 %。顯然,耕地減損的經(jīng)濟(jì)損失值絕大部分為資源性損失。在資源性損失中,質(zhì)量性損失為1.955億元,占46.4 %;數(shù)量性損失為2.01億元,占47.7%,耕地質(zhì)量性損失和數(shù)量性損失接近(詳細(xì)計(jì)算過(guò)程請(qǐng)看上表)。
李莊鄉(xiāng)從2008~2012年間,由于耕地減損所造成平均每年損失0.842 億元,平均每畝耕地?fù)p失6194元,李莊鄉(xiāng)共有常住人口5.8萬(wàn)人,平均每個(gè)人口損失7262元,平均村莊損失1620萬(wàn)元。李莊鄉(xiāng)2009年年生產(chǎn)總值為5.52億元,即每年的損失值占李莊鄉(xiāng)總生產(chǎn)總值的百分之15.3% 。
根據(jù)上述分析結(jié)果的數(shù)據(jù),透露李莊鄉(xiāng)近5年內(nèi)挖損農(nóng)田的經(jīng)濟(jì)損失狀況,可以直觀形象地看出農(nóng)民賣土所得的微薄經(jīng)濟(jì)收益,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以彌補(bǔ)由挖土毀田所導(dǎo)致作物減產(chǎn)而減少的經(jīng)濟(jì)效益的結(jié)論。在整個(gè)經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)中,土壤數(shù)量減少所造成的經(jīng)濟(jì)損失是最嚴(yán)重的,其次是土壤質(zhì)量的下降,因此作為政府指導(dǎo)部門,若僅僅注重耕地的數(shù)量管理,而不注重耕地的質(zhì)量管理,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,是不科學(xué)、不全面的行為。
6建議與對(duì)策
6.1加強(qiáng)法制宣傳,增強(qiáng)耕地保護(hù)意識(shí)
商丘市梁園區(qū)李莊鄉(xiāng)土地退化的根本原因是由于生產(chǎn)磚瓦大量的挖損表層土壤造成土壤肥力的下降。應(yīng)加強(qiáng)輿論宣傳,特別是注意強(qiáng)化農(nóng)民和農(nóng)村基層工作者為對(duì)象的宣傳教育工作,組織好對(duì)破壞和亂占耕地的反面典型的報(bào)道活動(dòng),樹立全民“土地意識(shí)”尤為重要[13]。
6.2完善土地立法,加強(qiáng)執(zhí)法力度
1999年1月1日開始實(shí)施的《土地管理法》規(guī)定對(duì)土地實(shí)行“用途管制”,發(fā)揮土地利用規(guī)劃的總體控制作用,從而土地供應(yīng)制約和引導(dǎo)需求。在土地管理法律體系不斷完善的同時(shí),不斷加強(qiáng)執(zhí)法機(jī)制建設(shè),根據(jù)社會(huì)發(fā)展實(shí)時(shí)更新;不斷加強(qiáng)執(zhí)法機(jī)制建設(shè),如加強(qiáng)土地監(jiān)察機(jī)構(gòu)建設(shè),提高執(zhí)法人員的政治素質(zhì)和業(yè)務(wù)素質(zhì),加大土地執(zhí)法力度,從管理和監(jiān)管部門進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)耕地的保護(hù)。
6.3增大科技投入,加強(qiáng)科學(xué)管理
治理水土流失,土壤鹽堿化等,都需要一定的農(nóng)田水利工程,沒(méi)有投入量是不行的。要加強(qiáng)農(nóng)田基本設(shè)施建設(shè),興修水利;建立科學(xué)的有機(jī)質(zhì)投入體系,探索科學(xué)耕作、種植和施肥制度,如輪作制度;倡導(dǎo)種草植樹和農(nóng)田防護(hù)林工作,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),走可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)道路[14]。
6.4挖損地的修復(fù)和轉(zhuǎn)型利用
根據(jù)挖損農(nóng)田的狀況,要因地制宜的選擇修復(fù)方案。受損較輕或者是自然修復(fù)年久的土地可以直接作為耕地直接使用,一般只需要再追加一定量的無(wú)機(jī)肥就可以耕作,當(dāng)然施加有機(jī)肥對(duì)于改良土壤理化性質(zhì)有更好的效果。對(duì)于挖損比較嚴(yán)重的土地,需要加入一定的改良劑或者換合劑等,一般使用綠肥效果明顯,在追肥的同時(shí),秸稈還田的工程措施不能減少,應(yīng)該重視這一環(huán)節(jié)對(duì)改良土壤的重要性。此外,大部分磚瓦廠挖損后的土地背離地面較深,大多都已積水,可以修為魚塘或者改造之后變?yōu)闈竦鼐坝^。根據(jù)梁園區(qū)的特殊區(qū)域位置可以將這一部分廠區(qū)作為城市郊區(qū)的休閑觀光場(chǎng)地,開發(fā)為農(nóng)家樂(lè)之類的度假農(nóng)莊,也可為當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)可觀的經(jīng)濟(jì)收入。參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】中小河流;生態(tài)治理;科學(xué)治理;因地制宜
0 前言
河流是地球上水分循環(huán)的重要路徑,對(duì)全球的物質(zhì)、能量的傳遞與輸送起著重要作用。流水還不斷地改變著地表形態(tài),形成不同的流水地貌,如沖溝、深切的峽谷、沖積扇、沖積平原及河口三角洲等。在河流密度大的地區(qū),廣闊的水面對(duì)地區(qū)的氣候具有一定的調(diào)節(jié)作用。
河流為我們提供了大量淡水資源和能源,我國(guó)河川徑流量為2.61萬(wàn)億立方米,居世界第六位,為農(nóng)業(yè)提供了豐富的灌溉水源,我國(guó)的農(nóng)田灌溉水量及灌溉面積均居世界第一位。利用河流還可以進(jìn)行養(yǎng)殖、航運(yùn)、發(fā)電等,并可借助水利工程為人們提供了生活及工業(yè)用水。
但河流也有給人類造成災(zāi)害的一面,如各類水災(zāi)、河流通過(guò)下蝕、側(cè)蝕兩種形式對(duì)地表的破壞、河流夾帶大量泥砂在中下游沉積后造成淤積等。
近年來(lái),國(guó)家加大了對(duì)中小河流的治理工作,各地也紛紛出臺(tái)政策,支持鼓勵(lì)各種型式的河道治理工作。大連市歷來(lái)重視對(duì)河道的治理工作,在2009年更是明確提出了生態(tài)治河的理念,要利用3年時(shí)間,將全市315條20平方公里以上河流的重點(diǎn)河段治理完畢。
1 治河理念
所謂的生態(tài)治河,不是簡(jiǎn)單的河流綠化,更不是以“美觀”、“檔次高”為目標(biāo)的形象工程、景觀工程,而是以生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ),將人類社會(huì)與自然環(huán)境相結(jié)合,以達(dá)到生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,是生物與水工建筑的有機(jī)結(jié)合。分而言之,生態(tài)河要有以下幾個(gè)方面特點(diǎn):
1)盡量維持河流的自然狀態(tài),保留自然曲折蜿蜒、深潭、淺灘和濕地交錯(cuò)的完整性,目的是減緩流速,提高滯洪補(bǔ)潛能力;
2)河灘地綠化,增加緩洪和蓄滯洪水能力;
3)盡量保持堤岸植物自然護(hù)坡,目的是利用植物根系固結(jié)堤岸土體,綠化河岸;
4)重視兩岸植被建設(shè),保持水土與人文協(xié)調(diào)的聚居環(huán)境和生態(tài)體系。
近年來(lái),某些地方及一些部門在治理河道上存在一定誤區(qū),其出發(fā)點(diǎn)不是為了治理河道,而是為了出“政績(jī)”,有“形象”,工作中摻入了其他因素,必然導(dǎo)致工作走形。在工程地點(diǎn)選擇上不能夠?qū)嵤虑笫?,在具體治理措施上好大喜功。表現(xiàn)在:
1)只重視河流城區(qū)段及可視段的治理工作,對(duì)其他急需治理地段漠不關(guān)心、高高掛起。
2)不能堅(jiān)持科學(xué)治理、生態(tài)治理理念。不能因地治宜,簡(jiǎn)單追求整齊劃一、檔次高,喜歡選擇漿砌石、混凝土比較生硬的治理措施,以為這樣是上檔次,甚至不惜將河流兩岸豐茂的樹木伐掉而砌上漿砌石擋墻;在河里肓目修建攔水建筑物,人為在河道內(nèi)蓄水;對(duì)彎曲的河流實(shí)施裁彎取直,將散亂狀態(tài)的多叉河流集中成一條主流等,人為地改變了自然河流中主流、淺灘和急流相間的格局;在河道生態(tài)綠化上不選擇適合生長(zhǎng)的樹種,而采用松樹、銀杏等“上檔次”樹種。
2 生態(tài)治河工程措施
大連市在2009年明確提出生態(tài)治河理念,要利用3年時(shí)間,基本完成大連市流域面積20平方公里以上153條河流的生態(tài)工程建設(shè)(簡(jiǎn)稱3153工程),并提出了《大連市“3153”河道生態(tài)工程建設(shè)實(shí)施方案》。按照大連市政府的統(tǒng)一部署,我市全面加大河道生態(tài)工程建設(shè)力度,2010以來(lái),共實(shí)施生態(tài)河項(xiàng)目94個(gè),治理河道長(zhǎng)度286公里,完成土石方889萬(wàn)立方米,河道綠化面積4.2萬(wàn)畝,栽植各種樹木390萬(wàn)余株,完成工程投資4.2億元。目前,全市河流水質(zhì)和水環(huán)境進(jìn)一步改善,重點(diǎn)河段已成為水清、草綠、林茂的綠色生態(tài)通道,為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了有力支撐。
在具體治理措施上始終堅(jiān)持生態(tài)理念,主要表現(xiàn)在:
1)河道走向與堤線規(guī)劃
傳統(tǒng)的河道治理規(guī)劃,常常是從防洪的角度出發(fā),對(duì)彎曲的河流實(shí)施裁彎取直,將散亂狀態(tài)的多叉河流集中成一條主流等,人為地改變了自然河流中主流、淺灘和急流相間的格局。而目前,為保持河道生態(tài)功能,設(shè)計(jì)時(shí)盡量維持河流的自然狀態(tài),保留自然曲折蜿蜒河道,對(duì)局部確需調(diào)整的地段先進(jìn)行論證并采取生態(tài)恢復(fù)措施。
2)堤岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)對(duì)河流中寬敞、河水沖刷不嚴(yán)重的河段,采取砂礫料筑堤,堤頂?shù)唐略灾伯?dāng)?shù)剡m宜生長(zhǎng)的灌木護(hù)堤,在壩炕栽植柳樹、毛柳、楓楊等護(hù)堤林帶。
(2)我市小型河流轉(zhuǎn)彎處的凹岸,由于水流湍急,沖刷力大,單靠植物措施很難保護(hù)堤岸不受沖刷,采用天然石材、賓格網(wǎng)、無(wú)紡布等生態(tài)材料建設(shè)水工建筑物進(jìn)行防護(hù),具體型式有丁壩護(hù)岸、賓格網(wǎng)石籠護(hù)岸、干砌石護(hù)坡等。
①丁壩護(hù)岸
丁壩是比較常見(jiàn)的河流水工建筑物,其型式是由大體積干砌石外包賓格網(wǎng)或鉛絲網(wǎng),插入河岸內(nèi)并與河岸保持一定角度。主要功能為保護(hù)河岸不受來(lái)流直接沖蝕而產(chǎn)生掏刷破壞,同時(shí)在改善淤積、保全水生物多樣化方面也能發(fā)揮作用。
②賓格網(wǎng)石籠護(hù)岸
賓格網(wǎng)是包塑鍍鋅鐵絲網(wǎng),內(nèi)填塊石,網(wǎng)眼大小以不漏填充的塊石為宜,一般不超過(guò)15cm。賓格網(wǎng)石籠能很好地適應(yīng)地基的變形,同時(shí)具有柔韌性高、不易斷裂的特點(diǎn),其多孔結(jié)構(gòu)也有利于生物的棲息,可與周圍自然環(huán)境融為一體。
③干砌石護(hù)坡
干砌石護(hù)坡可就近取材且施工技術(shù)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,在坡度較緩的土壩迎水面使用。其基礎(chǔ)配以鉛絲石籠護(hù)腳,護(hù)坡下設(shè)無(wú)紡布反濾層,堅(jiān)固耐用,工程現(xiàn)場(chǎng)顯得大氣、整齊,并且不影響整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)。
④大塊石護(hù)岸
對(duì)防沖能力要求不高和水流流速不大的河道,就近取材,選擇當(dāng)?shù)卮髩K石干砌護(hù)岸,在保護(hù)河岸的同時(shí),使河道顯得清新、古樸,有一定的景觀效果。同時(shí)石料之間的間隙有利于河道水生物、苔蘚和草本植物的生長(zhǎng),改善河道自凈能力,維持水生態(tài)環(huán)境。
3 結(jié)語(yǔ)
大連地區(qū)的河流年際年內(nèi)徑流分布不均,不同河道(或河段)應(yīng)有不同治理目標(biāo),治理中盡量順應(yīng)河勢(shì),維系天然河道特征,采用不同的生態(tài)水工模式,遵循“因地制宜、因害設(shè)防”的原則,同時(shí)還要加大后期管護(hù)力度,防止河流、河堤遭受人為破壞。
總之,生態(tài)治河不是簡(jiǎn)單的河流綠化,而是以水利綜合理論為基礎(chǔ),將人類活動(dòng)與河流生態(tài)有機(jī)結(jié)合,以達(dá)到河流生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
1.資源破壞嚴(yán)重。一是水土流失嚴(yán)重。據(jù)水利部松遼委調(diào)查,目前東北黑土土壤侵蝕面積已達(dá)27.59萬(wàn)平方公里,約占土壤總面積的27%。水土流失的原因一方面是自然因素,主要是水蝕、風(fēng)蝕和凍融侵蝕。另一方面是人為因素,主要是過(guò)度采伐、開墾、放牧等,這是加劇水土流失的主要原因。目前,東北黑土區(qū)的黑土層厚度,由開墾之初的80—100厘米,減少到20—30厘米,土壤有機(jī)質(zhì)含量由12%下降到了1%—2%。據(jù)專家估算,黑土地水土流失日益加劇的現(xiàn)狀,如果不能及時(shí)遏止,那么再過(guò)半個(gè)世紀(jì)左右,東北黑土地將不復(fù)存在,變成土層瘠薄、植被稀少的荒漠地帶。[1]二是建設(shè)用地的侵占。雖然國(guó)家一再要求堅(jiān)守18億畝耕地“紅線”,明確了各類開發(fā)建設(shè)活動(dòng)都要嚴(yán)格貫徹盡量不占或少占耕地的原則,但實(shí)際上,為擴(kuò)大生活區(qū)域、建設(shè)空間而壓縮和侵占耕地的情況時(shí)有發(fā)生。尤其是在城市建設(shè)中,為擴(kuò)大城市居住和公共設(shè)施面積而侵占耕地的情況更是屢見(jiàn)不鮮。被建設(shè)用地所侵占是造成東北黑土急劇減少的一個(gè)重要因素。三是土壤質(zhì)量下降。從耕種時(shí)間長(zhǎng)短與土壤質(zhì)量下降的情況看,兩者呈明顯的負(fù)相關(guān),耕種時(shí)間日益增加,土壤質(zhì)量日益下降。另外,土壤污染成為黑土耕地的另一大殺手。農(nóng)藥、化肥的大量使用,造成重金屬污染的增加,土壤有機(jī)質(zhì)含量下降、土壤板結(jié),導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)下降。按照食物鏈中的富集鏈原理,殘留在土壤或植物體內(nèi)的污染物也會(huì)隨著農(nóng)產(chǎn)品、畜產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到人體內(nèi),危及人的身體健康。[3]環(huán)保部土壤狀況調(diào)查結(jié)果表明,我國(guó)目前每年中重度污染耕地在5000萬(wàn)畝左右,有1200萬(wàn)噸糧食遭到重金屬污染,直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元,其中東北黑土區(qū)占20%左右。[2]尤其是近年來(lái),土壤污染呈現(xiàn)新老污染并存、無(wú)機(jī)有機(jī)污染混合的特點(diǎn),東北黑土的生態(tài)破壞,呈現(xiàn)出前所未有的嚴(yán)重局面。
2.保護(hù)修復(fù)滯后。從世界范圍內(nèi)以往的經(jīng)驗(yàn)看,對(duì)于黑土區(qū)域生態(tài)破壞的問(wèn)題,如果采取得當(dāng)?shù)拇胧?,?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的不懈努力,黑土地可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù),已經(jīng)得到了實(shí)踐驗(yàn)證,涵養(yǎng)、修復(fù)耕地最常見(jiàn)的做法就是休耕。上個(gè)世紀(jì),美國(guó)黑土區(qū)由于大面積開墾草原,地表植被被破壞,水土保持功能喪失殆盡。美國(guó)主要采取少耕、免耕、套種等技術(shù)措施,收到了令人滿意的效果。前蘇聯(lián)面對(duì)烏克蘭平原的大面積風(fēng)蝕災(zāi)害,經(jīng)過(guò)專家科學(xué)論證,并在取得試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,推廣了保土輪作、保留根茬、套行耕作、無(wú)犁壁耕、在地緣種植高稈作物當(dāng)圍籬等辦法,使土壤得到了恢復(fù)性治理。但我國(guó)在這方面的實(shí)際行動(dòng)卻表現(xiàn)滯后。一是土壤休養(yǎng)生息不足。由于我國(guó)主要糧食產(chǎn)品供求形勢(shì)一直緊張,農(nóng)田休耕難以在東北黑土區(qū)域內(nèi)大規(guī)模推行,不可能完全照抄照搬這些經(jīng)驗(yàn),只能采取輪作、深松整地、測(cè)土配方施肥、秸稈還田等切實(shí)可行的措施,修復(fù)土壤,恢復(fù)地力,對(duì)于黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)所采取的行動(dòng)與前蘇聯(lián)和美國(guó)相比,無(wú)論規(guī)模、力度都小得多。二是土壤污染治理遲緩。對(duì)于農(nóng)藥化肥過(guò)度使用造成嚴(yán)重后果的情況,1992年世界環(huán)境和發(fā)展大會(huì)上提出了在全球范圍內(nèi)控制化學(xué)農(nóng)藥的銷售和使用的具體時(shí)間表。我國(guó)也禁止了40種化學(xué)農(nóng)藥在蔬菜上使用,但實(shí)際使用化學(xué)農(nóng)藥總量并未下降,化學(xué)農(nóng)藥在全部農(nóng)藥中占95%以上,生物農(nóng)藥不足5%,這一問(wèn)題在東北黑土區(qū)域內(nèi)同樣存在。東北黑土污染的另一大“殺手”是重金屬污染。2011年初,《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》得到國(guó)務(wù)院批復(fù),中國(guó)歷史上第一次把重金屬污染的防治納入到國(guó)家的規(guī)劃中,[2]但東北黑土并沒(méi)有得到特別的重視。三是水土保持不力。從我國(guó)現(xiàn)階段的摸索實(shí)踐看,雖然黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作也取得了一定成效,但還沒(méi)有大規(guī)模開展,只是局部進(jìn)行。目前,黑土區(qū)域四省區(qū)的水土流失率仍然居高不下,內(nèi)蒙古、遼寧、吉林和黑龍江的水土流失率分別為67.20%、30.98%、16.49%和21.97%。[4]
3.補(bǔ)償機(jī)制缺位。黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)是社會(huì)管理和公共服務(wù)的重要內(nèi)容,是各級(jí)政府義不容辭的職責(zé)。但是,多年來(lái),東北黑土資源的生態(tài)補(bǔ)償缺位的問(wèn)題,沒(méi)有得到各級(jí)政府的應(yīng)有重視。東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的資金來(lái)源,依據(jù)以往政府投資項(xiàng)目的慣例看,主要應(yīng)依靠政府的財(cái)政轉(zhuǎn)移支付和項(xiàng)目的專項(xiàng)資金兩種方式。從目前掌握的信息看,還沒(méi)有專門用于黑土生態(tài)修復(fù)方面的財(cái)政轉(zhuǎn)移支付。目前已經(jīng)施行的糧食補(bǔ)貼,是以糧食生產(chǎn)為目標(biāo)的,與土壤的修復(fù)沒(méi)有關(guān)系。而以項(xiàng)目工程為主要載體的補(bǔ)償方式,也僅僅局限于土地整理項(xiàng)目,與土壤的生態(tài)修復(fù)也并非完全是一回事。另外,東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)所需投放的財(cái)力和時(shí)間,也遠(yuǎn)非土地整理可比。雖然2002年水利部松遼水利委員會(huì)曾倡議發(fā)起的“黑土地保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃”,對(duì)黑土地進(jìn)行為期20年的綜合治理,總投資288億元。但是,這些投入與實(shí)際需求相比,無(wú)異于杯水車薪。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)測(cè)算,以黑龍江為例,如果恢復(fù)到墾荒初期的水平,大約需要用50年左右時(shí)間的持續(xù)投入,累計(jì)直接投入資金按不變口徑計(jì)算需1000多億元,如果全面啟動(dòng)?xùn)|北黑土的生態(tài)保護(hù)與修復(fù),持續(xù)投入所需資金規(guī)模保守估計(jì)也將達(dá)到7000億元。
二、東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的戰(zhàn)略意義
我國(guó)耕地不足世界的10%,卻要養(yǎng)活20%的人口,任務(wù)十分艱巨。因而對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)耕地偏少、人口眾多的國(guó)家來(lái)說(shuō),如何使曾經(jīng)肥沃的東北黑土得到理想的生態(tài)保護(hù)與修復(fù),戰(zhàn)略意義十分重大。1.保護(hù)稀有黑土資源。黑土地是在寒冷氣候的條件下,地表植被死亡后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間腐蝕形成腐殖質(zhì)后演化而成的。形成1厘米厚的黑土層,大約需要400年時(shí)間的漫長(zhǎng)積累。黑土有機(jī)質(zhì)含量大約是黃土的十倍,是肥力最高、最適宜農(nóng)耕的土地,是難以再生的珍稀資源。黑土區(qū)域在世界上主要有三塊:一是烏克蘭第聶伯河流域的黑土帶,總面積約190萬(wàn)平方公里,作物種類繁多,產(chǎn)量很大,素有“歐洲糧倉(cāng)”之稱;二是美國(guó)密西西比河流域黑土帶,面積120萬(wàn)平方公里,土壤肥沃,是美國(guó)生產(chǎn)玉米的最大產(chǎn)地,尤以生產(chǎn)棉花、棉籽油和硬木等而著名;三是中國(guó)東北黑土帶,面積103萬(wàn)平方公里,是世界三大黑土帶中面積最小的,僅占全部黑土面積的25%,并且也是耕作的歷史最長(zhǎng),單位面積生產(chǎn)糧食最多,土地肥力下降幅度最大的。東北黑土以占全部國(guó)土十分之一的面積,卻產(chǎn)出了全國(guó)五分之一的糧食和三分之一的商品糧,對(duì)東北黑土實(shí)施生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的重要意義不言而喻。2.維護(hù)國(guó)民生命健康。目前,我國(guó)農(nóng)藥使用量高達(dá)180萬(wàn)噸,是世界平均水平的2.5倍,化肥使用量大約為5800萬(wàn)噸,畝均使用量是全球最高的。我國(guó)東北黑土在耕種期間使用的農(nóng)藥和化肥進(jìn)入黑土生態(tài)系統(tǒng),造成大量土壤重金屬和激素的有機(jī)污染,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)土壤的自凈能力,從而使糧食品質(zhì)急劇下降,食品安全水平降低,嚴(yán)重威脅人民的生命健康。大量使用化肥農(nóng)藥的主要原因,是我國(guó)人均耕地少,土質(zhì)肥力偏低,這是為提高單產(chǎn)而不得不為之的權(quán)宜之策。在我國(guó)各種類型的土壤中,只有東北黑土,在不施加化肥的情況下,才有可能產(chǎn)出與施用化肥同樣高產(chǎn)的糧食作物。也只有這樣的糧食作物,才是既能滿足需要,同時(shí)也是對(duì)人的健康無(wú)害的。因此,保護(hù)和修復(fù)黑土地,讓黑土保持生產(chǎn)高品質(zhì)的糧食,對(duì)于維護(hù)國(guó)民的生命安全和身體健康至關(guān)重要。3.掌控國(guó)家糧食安全。由于在農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步和高產(chǎn)作物增加作用下的糧食增產(chǎn),一定程度上掩蓋了黑土層日漸變薄、耕地質(zhì)量下降的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí),導(dǎo)致農(nóng)民和有關(guān)部門放松了對(duì)耕地質(zhì)量的保護(hù)。長(zhǎng)此以往,最終將直接威脅到我們國(guó)家的糧食安全,使我們將在深受外糧低價(jià)沖擊之后,轉(zhuǎn)而再直接面臨遭受外糧的高價(jià)盤剝的危險(xiǎn)。另外,從國(guó)外引進(jìn)的轉(zhuǎn)基因食品,已經(jīng)充斥了整個(gè)國(guó)內(nèi)食品市場(chǎng)。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,轉(zhuǎn)基因食品只能作為牲畜飼料,不能給人直接食用。但是,由于轉(zhuǎn)基因食品的高產(chǎn)和病蟲害發(fā)生率低等優(yōu)勢(shì),轉(zhuǎn)基因食品被國(guó)內(nèi)一些糧食貿(mào)易和生產(chǎn)商大量引進(jìn),成為我國(guó)食品構(gòu)成中的重要組成部分,其對(duì)中華民族的種族危害,是否真正如一些專家所擔(dān)憂的,是一種基因毒藥和基因炸彈,現(xiàn)在還難以估量。在此種情況下,實(shí)施東北黑土的生態(tài)修復(fù),就是鞏固和擴(kuò)大非轉(zhuǎn)基因黑土食品市場(chǎng),遏制轉(zhuǎn)基因食品的蔓延,減少其對(duì)我國(guó)人民的潛在危害。實(shí)施東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)后的黑土糧食產(chǎn)品,不但是非轉(zhuǎn)基因的安全食品,而且完全可以打造成不同于現(xiàn)有食品市場(chǎng)體系的一個(gè)獨(dú)立體系,具有極高的安全邊際??梢哉f(shuō),實(shí)施東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù),不僅是加強(qiáng)保護(hù)和科學(xué)利用東北黑土資源的一個(gè)舉措,也是挽救種族危亡的一次前瞻性戰(zhàn)略行動(dòng)!
三、東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的主要路徑
對(duì)東北黑土進(jìn)行生態(tài)保護(hù)與修復(fù),是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,必須標(biāo)本兼治、多措并舉。從理論上說(shuō),應(yīng)該采取的措施大概包含以下方面。1.科學(xué)規(guī)劃,界定主要范圍。東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù),必須堅(jiān)持規(guī)劃先行的原則。一是要按照部署的全局性與發(fā)展的前瞻性相結(jié)合的原則,在全面普查取得翔實(shí)資料和可靠依據(jù)的基礎(chǔ)上,沿著世界性土壤生態(tài)修復(fù)的主流趨勢(shì),制定出適度超前、切實(shí)可行、科學(xué)完善的實(shí)施方案。二是按照規(guī)劃的剛性和操作的柔性相結(jié)合的原則,對(duì)東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作中應(yīng)界定的范圍和對(duì)象進(jìn)行總體安排和控詳指導(dǎo)。三是按照工作的長(zhǎng)期性和效果的漸進(jìn)性相結(jié)合的原則,對(duì)黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作在實(shí)施的起止時(shí)間、方法步驟、具體措施等方面進(jìn)行周密的規(guī)劃和科學(xué)的設(shè)計(jì),確保取得預(yù)期的成效。2.建設(shè)載體,確定主體項(xiàng)目。東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的重要前提,是保持現(xiàn)有黑土不再受到新的侵蝕破壞。因此必須積極主動(dòng)的采取措施,以動(dòng)態(tài)的保,取代靜態(tài)的保;以積極的動(dòng),取代消極的動(dòng)等。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對(duì)于東北黑土的生態(tài)保護(hù)與修復(fù),可以借鑒水土保持的一些典型做法,以項(xiàng)目建設(shè)的形式進(jìn)行。一是加強(qiáng)水利工程建設(shè),完善和強(qiáng)化庫(kù)河渠溝水利網(wǎng)絡(luò)的防洪、排澇、蓄水、抗旱作用。二是實(shí)施天然溝壑河流支岔的小流域治理,確?,F(xiàn)有水土流失面積不再擴(kuò)大。三是在丘陵地帶打造水平梯田,崗坡地帶按等高線改變垅向,防止水土流失。四是小溝渠實(shí)行U型溝槽草編網(wǎng)絡(luò)覆蓋植被,營(yíng)造網(wǎng)片帶與喬灌草相結(jié)合的防護(hù)林體系,減少風(fēng)沙洪澇災(zāi)害。這些項(xiàng)目,是東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的重要組成部分,也是東北黑土面積能夠逐步擴(kuò)大、厚度逐步增加的具體措施,必須嚴(yán)格執(zhí)行,才能取得預(yù)期效果。3.增加補(bǔ)償,防止黑土退化。我國(guó)每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物約40多億噸,其中畜禽糞便排放量約26.1億噸,農(nóng)作物秸稈7億噸,這些廢棄物大約有20%產(chǎn)生在東北黑土區(qū),如果不能及時(shí)轉(zhuǎn)化處理,既污染環(huán)境又浪費(fèi)資源。[2]如果用于造肥還田,則變廢為寶,使東北黑土得到生態(tài)修復(fù),讓黑土的土層厚度慢慢積累,土壤肥力慢慢恢復(fù),有機(jī)質(zhì)逐漸增加和不斷累積。連續(xù)施用過(guò)腹還田的農(nóng)肥和適量秸稈還田,可以補(bǔ)充和平衡土壤養(yǎng)分,補(bǔ)充土壤新鮮有機(jī)質(zhì),疏松土壤,逐漸改善土壤理化性狀和提高土壤肥力。依據(jù)這個(gè)機(jī)理,一是通過(guò)養(yǎng)殖業(yè)實(shí)現(xiàn)秸稈與糧食的直接還田和過(guò)腹還田,城糞和城市垃圾加工造肥還田,通過(guò)沼氣厭氧發(fā)酵增肥還田,實(shí)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)補(bǔ)償需求。二是通過(guò)普及推廣無(wú)磷洗滌劑,強(qiáng)化社區(qū)垃圾分類回收等辦法,解決城糞和生活垃圾下鄉(xiāng)還田脫毒的減害問(wèn)題。三是通過(guò)劃區(qū)建廠制備商品有機(jī)肥,施行定點(diǎn)收購(gòu)、以質(zhì)論價(jià)、按田發(fā)售的辦法,推進(jìn)生態(tài)農(nóng)肥積造標(biāo)準(zhǔn)化與實(shí)體化,推進(jìn)生態(tài)農(nóng)肥產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化與專業(yè)化,推進(jìn)生態(tài)農(nóng)肥購(gòu)銷區(qū)域化與訂單化,確保有機(jī)質(zhì)補(bǔ)償比例和品質(zhì)的不斷提高。4.拓展手段,實(shí)行綠色種植。科技是第一生產(chǎn)力。在黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作中,應(yīng)用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)科技,實(shí)行綠色種植,也是保護(hù)生態(tài)最重要的途徑。在黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程區(qū)域內(nèi),具有廣泛應(yīng)用于各種先進(jìn)的生態(tài)生物技術(shù)的可能性和現(xiàn)實(shí)性,使東北黑土的生態(tài)肥力得到生養(yǎng)和修復(fù)具有十分可靠的技術(shù)保障。一是普遍實(shí)行種植業(yè)主栽作物玉米、大豆、馬鈴薯和雜糧的四區(qū)輪作,利用不同作物對(duì)有機(jī)質(zhì)的不同需求,以調(diào)節(jié)各類營(yíng)養(yǎng)的吸收與積蓄。二是實(shí)行測(cè)土配方施肥,一年一測(cè),一土一測(cè),按照科學(xué)配方不斷提高生態(tài)農(nóng)肥施用量,逐年減少化肥殘留。三是實(shí)施生物滅蟲、水田養(yǎng)殖、蚯蚓改土、磁力復(fù)壯等科技手段,綜合運(yùn)用低投入、低污染、低消耗、高效率的現(xiàn)代措施。四是應(yīng)倡導(dǎo)由地方政府與農(nóng)業(yè)科學(xué)院等權(quán)威科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合協(xié)作的方式,投入人力、物力和資金、技術(shù),實(shí)施急需項(xiàng)目的科技攻關(guān),不斷研究加速黑土生成和復(fù)原的新技術(shù)、新方法,并不斷投入到東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作的實(shí)踐中去。5.強(qiáng)化支撐,壯大企業(yè)群體。企業(yè)化管理是現(xiàn)代生產(chǎn)方式的產(chǎn)物,也是在世界范圍內(nèi)最有效率的管理方式。隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)耕作方式的興起,一大批資金雄厚、科技領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)企業(yè),將逐步取代小家小戶的分散經(jīng)營(yíng),這將更有利于東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的實(shí)施。這些農(nóng)業(yè)企業(yè)發(fā)展壯大,遍布農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié),成為東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的主力和支撐。依據(jù)這個(gè)條件,可以形成分工明確、銜接緊密、協(xié)作有力的企業(yè)群體。一是在東北黑土生態(tài)修復(fù)的領(lǐng)域內(nèi),以畜牧業(yè)為良性循環(huán)起點(diǎn),實(shí)行規(guī)模養(yǎng)殖,配套建立沼氣造肥和生態(tài)農(nóng)肥積造企業(yè),增加生態(tài)農(nóng)肥總量。二是以種植業(yè)為基礎(chǔ),建立規(guī)模化種植業(yè)聯(lián)合體或種植業(yè)合作社。三是以加工業(yè)為增值手段,建立糧油加工、畜禽產(chǎn)品加工、果菜加工和秸稈飼料加工的產(chǎn)業(yè)群體。四是在飼料、養(yǎng)殖、農(nóng)肥、沼氣四企合一的基礎(chǔ)上,加快黑土生態(tài)修復(fù)工作進(jìn)一步分工分業(yè)的進(jìn)程,建立農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、育種等生產(chǎn)和銷售的實(shí)體企業(yè)和倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、建工等服務(wù)型企業(yè),通過(guò)適度規(guī)模經(jīng)營(yíng),加快專業(yè)化進(jìn)程,使東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條緊密銜接,并不斷擴(kuò)展增值空間,形成良性循環(huán)。6.構(gòu)筑優(yōu)勢(shì),打造知名品牌。黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)如果僅僅是一個(gè)只有投入沒(méi)有產(chǎn)出的封閉系統(tǒng),必然是無(wú)源之水、無(wú)本之木,東北黑土在保護(hù)和修復(fù)中壯大,在壯大中保護(hù)和修復(fù),形成具有強(qiáng)大造血功能和自我壯大能力的長(zhǎng)效機(jī)制的唯一保證就是產(chǎn)品,產(chǎn)品是出路,也是生命。一是突出東北黑土傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品野生、原生、非轉(zhuǎn)基因的自然屬性,加快繁育和健全糧豆畜禽良種體系,使黑土產(chǎn)品以純天然、純綠色和非轉(zhuǎn)基因的優(yōu)秀品質(zhì),盡快形成獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。二是以具有時(shí)代特色的創(chuàng)新理念、審美觀點(diǎn)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)與飲食習(xí)慣為指導(dǎo),打造出特色鮮明、質(zhì)優(yōu)物美的東北黑土知名品牌,以原生戰(zhàn)勝舶來(lái),以質(zhì)量戰(zhàn)勝傾銷,贏得廣大用戶的認(rèn)同。在高端市場(chǎng)炒熱叫響,擴(kuò)大東北黑土產(chǎn)品的知名度與競(jìng)爭(zhēng)力。三是建立和完善系統(tǒng)化、制度化的東北黑土產(chǎn)品長(zhǎng)效宣傳機(jī)制,引導(dǎo)食品綠色消費(fèi)、安全消費(fèi)的發(fā)展潮流,確保持久的旺銷勢(shì)頭,以此來(lái)及時(shí)化解市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。四是國(guó)家應(yīng)有計(jì)劃、有步驟、有組織地利用國(guó)外糧商以低價(jià)傾銷爭(zhēng)奪市場(chǎng)之機(jī),大量購(gòu)入外糧,擴(kuò)大畜禽養(yǎng)殖;通過(guò)延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條,強(qiáng)化加工增值,破解境內(nèi)外設(shè)置市場(chǎng)壁壘的風(fēng)險(xiǎn)。五是應(yīng)通過(guò)國(guó)家有關(guān)部委的牽線搭橋,促成黑、吉、遼、蒙四省區(qū)黑土區(qū)域聯(lián)合經(jīng)營(yíng),協(xié)同動(dòng)作,共同增強(qiáng)抗御風(fēng)險(xiǎn)的能力。
四、東北黑土生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的保障措施
近些年來(lái),我主要負(fù)責(zé)指導(dǎo)我校學(xué)生的青少年科技創(chuàng)新大賽、 “明天小小科學(xué)家”獎(jiǎng)勵(lì)活動(dòng)及全國(guó)電腦動(dòng)畫制作活動(dòng),盡管取得了一些成績(jī),但參與的學(xué)生只是一少部分,大部分學(xué)生未能接受系統(tǒng)的科學(xué)研究訓(xùn)練,怎樣處理好個(gè)別學(xué)生與多數(shù)學(xué)生科學(xué)活動(dòng)的關(guān)系,以最大限度擴(kuò)大學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)作用的廣度和深度,以及近期和長(zhǎng)期的教育效應(yīng),是我思考較多的問(wèn)題,也想通過(guò)本項(xiàng)科學(xué)探究活動(dòng)的實(shí)施,以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)面結(jié)合、近期與長(zhǎng)期教育結(jié)合,真正體現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代素質(zhì)教育思想。
新密位于省會(huì)鄭州西南40公里處,總面積1001平方公里,屬于“鄭州半小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”內(nèi),已納人大鄭州建設(shè)規(guī)劃。新密歷史悠久,文化燦爛。早在8000多年前,我們的祖先就在這片富饒的土地上生息繁衍,人文始祖軒轅黃帝在此出生,立宮建殿、建都定國(guó),開創(chuàng)了華夏一統(tǒng)基業(yè),締造了華夏五千年文明歷史。西漢高祖劉邦始置密縣,迄今已有2000余年。境內(nèi)名勝眾多,風(fēng)光秀美,軒轅丘古城寨城址、黃帝宮、鄭公墓、漢墓鍾華夏之靈,青屏山、神仙洞、香峪寺、桃花源毓溱洧之秀。軒轅丘古城寨址的發(fā)掘,被評(píng)為2000年全國(guó)十大考古新發(fā)現(xiàn)之一,2001年被國(guó)務(wù)院公布為全國(guó)文物重點(diǎn)保護(hù)單位,已被專家考證為黃帝古都軒轅丘。
新密資源豐富,物阜品優(yōu)。礦產(chǎn)資源遍布全境,已探明礦藏有25種,煤炭、鋁礬土、石灰石、硅石等儲(chǔ)量大、品位高,為工業(yè)發(fā)展奠定了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ),由此逐步形成了煤炭、耐材、造紙、建材四大支柱產(chǎn)業(yè)。
新密市礦產(chǎn)資源比較豐富,分布著許多大大小小的礦區(qū),特別是煤礦企業(yè)比較多。隨著國(guó)家加大對(duì)礦產(chǎn)資源開發(fā)的管理,現(xiàn)在許多小礦產(chǎn)資源企業(yè)都被關(guān)閉,好多礦區(qū)都處于荒廢狀態(tài)。由于原來(lái)許多礦區(qū)過(guò)度和不合理開采,造成礦區(qū)植被的大面積毀滅性的破壞,礦山環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理難度將越來(lái)越大,礦區(qū)及其周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重威脅。
隨著我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)的加劇,在帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也造成了十分嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。如在礦產(chǎn)資源開采過(guò)程中,對(duì)土地資源的破壞和占用,對(duì)水資源的破壞和污染。如煤炭礦區(qū)礦井水、洗煤水和矸石淋溶水等廢水對(duì)環(huán)境的污染。煤炭開采產(chǎn)生的礦井瓦斯和矸石自燃釋放的氣體對(duì)大氣環(huán)境的污染等;而重金屬(從環(huán)境污染方面所說(shuō)的重金屬,主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬,也指具有一定毒性的一般重金屬如鋅、銅、鈷、鎳、錫等)礦廢棄物中的酸性、堿性、毒性或重金屬成分,通過(guò)徑流和氣體擴(kuò)散污染水、大氣、土壤及生物環(huán)境,影響的區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了礦區(qū)的范圍。污染物在風(fēng)吹、水蝕等作用下,迅速擴(kuò)散到四周,導(dǎo)致周邊地區(qū)的空氣、地表水、地下水和土壤的質(zhì)量下降,生態(tài)系統(tǒng)退化,生物多樣性喪失,農(nóng)作物減產(chǎn),并威脅到人類健康。近年來(lái),其污染程度有逐年加重趨勢(shì)。首先是礦山廢石尾砂堆放數(shù)量愈來(lái)愈大,據(jù)對(duì)國(guó)有有色礦山的調(diào)查,其年堆放量達(dá)2.023億m3;大量個(gè)體和鄉(xiāng)鎮(zhèn)小礦的廢石堆更是漫山遍野。這些廢石尾砂堆放既擠占大量土地、破壞植被,又易引發(fā)泥石流,成為地質(zhì)災(zāi)害的隱患。礦山過(guò)量采掘和抽排地下水誘發(fā)的塌陷、地面開裂等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,毀壞農(nóng)田、民房,危及鐵路、公路,給國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。尤其嚴(yán)重的是礦山開采引起的鉛、鎘、汞、砷等重金屬污染及放射性污染已相當(dāng)嚴(yán)重。部分地區(qū)土壤中鉛、鎘、汞、砷高出正常值幾十倍至幾千倍,從而出現(xiàn)許多地方病,形成嚴(yán)重的重金屬污染災(zāi)害。再加上季節(jié)性暴雨和伏旱秋旱氣候條件,使得表土層有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)養(yǎng)分流失嚴(yán)重,土壤有效水量減少、通透性差,土壤生態(tài)系統(tǒng)緩沖能力越來(lái)越弱,土壤生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞、人地矛盾激化、土壤一植物生態(tài)系統(tǒng)的承載力下降。
我國(guó)政府十分重視礦產(chǎn)資源開發(fā)過(guò)程中的環(huán)境問(wèn)題。最近,國(guó)務(wù)院提出了“十一五”期間單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右。主要污染物排放總量減少10%的約束性指標(biāo)。這是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大舉措:是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇;保護(hù)生態(tài)環(huán)境,一方面要在我們的日常生活中牢固樹立節(jié)能環(huán)保的觀念,另一方面,我們也要教育學(xué)生從身邊的事情做起,改善身邊的生態(tài)環(huán)境。于是我就組織了我們學(xué)校的環(huán)境課外興趣小組,希望通過(guò)森林植被的恢復(fù),保護(hù)和改善新密市礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,造福當(dāng)?shù)厝罕姟?/p>
二、目的要求
1 活動(dòng)目的
(1)知識(shí)與技能
該活動(dòng)旨在突出學(xué)生的自主學(xué)習(xí),以培養(yǎng)學(xué)生收集與處理信息、分析與解決問(wèn)題的能力。觀察和分析礦區(qū)環(huán)境,包括對(duì)土壤中各種重金屬的含量分析,礦區(qū)中植被生長(zhǎng)環(huán)境情況的分析等;同時(shí),優(yōu)選出幾種適合于當(dāng)?shù)厣媲夷芨患亟饘俚闹参镞M(jìn)行培植。希望通過(guò)這次礦區(qū)植物修復(fù)活動(dòng),系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析的技能,以及對(duì)數(shù)據(jù)的獲取和處理技能。
(2)方法與過(guò)程
該項(xiàng)活動(dòng)本著研究性學(xué)習(xí)的思想與方法,努力使活動(dòng)內(nèi)容具有階梯性、邏輯性、實(shí)踐性和開放性,通過(guò)這一探究過(guò)程,從而使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程成為情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)和能力提高的過(guò)程。
(3)態(tài)度、情感、價(jià)值觀
將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái),使所活動(dòng)內(nèi)容變得生動(dòng)、鮮活,既培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,又使學(xué)生感到生物與環(huán)境密切相關(guān),與我們的生活息息相關(guān),保護(hù)環(huán)境,保護(hù)大自然是我們每個(gè)人的責(zé)任。
通過(guò)此項(xiàng)活動(dòng)的開展。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)、合作、探究問(wèn)題的能力;鍛煉學(xué)生的毅力與意志,激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、熱愛(ài)大自然的情懷;樹立環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
2 具體要求
(1)學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下,認(rèn)真參加課外實(shí)習(xí),細(xì)心觀察,做好記錄,獨(dú)立思考,嚴(yán)格遵守紀(jì)律。完成實(shí)習(xí)任務(wù)。
(2)認(rèn)識(shí)考察礦區(qū)的土壤結(jié)構(gòu),環(huán)境特點(diǎn),主要植物生長(zhǎng)特點(diǎn),以及重金屬富集植物的生長(zhǎng)情況等,并做好詳細(xì)記錄。
(3)熟練的使用活動(dòng)中使用到的各儀器、儀表、測(cè)量工具等。
(4)能夠觀察、分析、總結(jié)不同種類礦區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)及植物生長(zhǎng)特點(diǎn)。
(5)學(xué)會(huì)整理材料、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,同時(shí)能夠撰寫報(bào)告。
三、活動(dòng)對(duì)象、人數(shù)及需求分析
1 活動(dòng)對(duì)象及人數(shù)
河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物環(huán)境科技活動(dòng)小組成員,計(jì)40人。其中第一組20人,為高一年級(jí)學(xué)生,第二組20人,為高二年級(jí)學(xué)生。
2 活動(dòng)需求分析
(1)學(xué)生發(fā)展的需求
全國(guó)第三次教育工作會(huì)議提出全面推進(jìn)素質(zhì)教育,提出了以德育為核心,以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和動(dòng)手實(shí)踐能力為重點(diǎn),構(gòu)建適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的教育體系,培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的能力。
本項(xiàng)活動(dòng)在設(shè)計(jì)考察內(nèi)容時(shí)將充分結(jié)合高中生物教材,并適當(dāng)考慮高一和高二學(xué)生的生物知識(shí)和能力水平,分層次,有梯度,整體推進(jìn)學(xué)生
各項(xiàng)素質(zhì)的提升。
(2)活動(dòng)組織的需求
高一和高二年級(jí)活動(dòng)小組學(xué)生各分為A、B兩個(gè)小分隊(duì),每隊(duì)10人,設(shè)隊(duì)長(zhǎng)各1名。我校指導(dǎo)教師2名,聘請(qǐng)的校外科技輔導(dǎo)員2名(由該生態(tài)環(huán)境專家組成),以保證每一小分隊(duì)考察時(shí)有一位老師指導(dǎo),從而提高野外考察的質(zhì)量。校醫(yī)1名。
(3)活動(dòng)資源的需求
活動(dòng)器材:鉛筆、記錄本每人1本:照相機(jī)和攝像機(jī)每個(gè)小分隊(duì)至少1部;標(biāo)簽、采集標(biāo)本用塑料袋各若干個(gè);植樹工具若干等。
學(xué)校提供活動(dòng)室1個(gè),作為學(xué)?;顒?dòng)用。
四、考察地點(diǎn)及時(shí)間安排
考察地點(diǎn)在新密市廢棄礦區(qū)。每組科技活動(dòng)時(shí)間集中在14天,野外考察安排在暑假進(jìn)行。野外考察時(shí)間8月進(jìn)行。野外考察食宿安排在新密市市直二初中(暑假期間該校放假,可提供便利條件)。
具體安排如表1所示:
次年擴(kuò)大小區(qū)種植面積進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
五、考察路線及內(nèi)容
本項(xiàng)活動(dòng)在設(shè)計(jì)活動(dòng)內(nèi)容時(shí)將充分結(jié)合高中生物基礎(chǔ)知識(shí),并適當(dāng)考慮高一和高二學(xué)生的生物知識(shí)和能力水平。同時(shí),結(jié)合新密市礦區(qū)的分布特點(diǎn),設(shè)計(jì)以下四條考察路線,學(xué)生可依據(jù)本身興趣與體能自主選擇。
路線Ⅰ新密市――超化鎮(zhèn)
路線Ⅱ新密市――茍?zhí)面?zhèn)
路線Ⅲ新密市――平陌鎮(zhèn)
路線Ⅳ新密市――白寨鎮(zhèn)
六、活動(dòng)重點(diǎn)及難點(diǎn)
1 活動(dòng)重點(diǎn)
(1)學(xué)生把高中生物教材中學(xué)到的生物知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐活動(dòng)中去,以達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合。
(2)通過(guò)此項(xiàng)活動(dòng)的開展,使學(xué)生能夠運(yùn)用課堂所學(xué)理論知識(shí),觀察和分析礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,了解環(huán)境污染對(duì)人們生活的影響,治理環(huán)境污染的緊迫性。
(3)通過(guò)這次活動(dòng),系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、解決問(wèn)題的能力。
(4)通過(guò)此項(xiàng)活動(dòng)的開展,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)、合作、探究問(wèn)題的能力;鍛煉學(xué)生的毅力與意志,激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、熱愛(ài)大自然的情懷;樹立環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
2 活動(dòng)難點(diǎn)
(1)該活動(dòng)內(nèi)具有實(shí)踐性和開放性,為科學(xué)探究實(shí)驗(yàn),從而使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程成為情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)和能力提高的過(guò)程。
(2)使用土壤成分析儀器對(duì)學(xué)生是新內(nèi)容,也是難的內(nèi)容,需用利用大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室和儀器。
(3)在礦區(qū)野外考察實(shí)踐活動(dòng)中每個(gè)小組找到一個(gè)適合自己小組的課題。
(4)針對(duì)課題進(jìn)行有效創(chuàng)作,寫出科學(xué)考察報(bào)告。
七、活動(dòng)過(guò)程和步驟
本方案分為四個(gè)階段,力求做到組織嚴(yán)謹(jǐn),流程科學(xué)有序,活動(dòng)層層推進(jìn)。
1 第一階段:前期準(zhǔn)備,組織發(fā)動(dòng)
(1)進(jìn)行思想發(fā)動(dòng),做好知識(shí)鋪墊。在活動(dòng)進(jìn)行前,請(qǐng)專家進(jìn)行生態(tài)環(huán)境方面的科普知識(shí)講座,熟悉該活動(dòng)進(jìn)程中的常規(guī)要求和必須注意的事項(xiàng)。
(2)成立小組,明確職責(zé)分工。把活動(dòng)中的工作標(biāo)本采集、記錄、拍照或攝像、采訪等工作具體到每個(gè)人,設(shè)小組組長(zhǎng),制定活動(dòng)計(jì)劃。
(3)做好活動(dòng)前的培訓(xùn)、指導(dǎo)。聘請(qǐng)河南省農(nóng)業(yè)大學(xué)教授趙勇、葉永忠等對(duì)小組成員進(jìn)行調(diào)查方法與技術(shù)指導(dǎo);輔導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育。并強(qiáng)調(diào)野外科學(xué)考察活動(dòng)應(yīng)注意的事項(xiàng)。
2 第二階段:野外考察,現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)
(1)考察小組到達(dá)新密市后到當(dāng)?shù)貒?guó)土局、園林管理處等部門走訪、查閱資料,了解新密市礦區(qū)環(huán)境現(xiàn)況。
(2)實(shí)地考察礦區(qū)環(huán)境。做好觀察、采集、訪問(wèn)、記錄等工作。教師在各個(gè)環(huán)節(jié)中做好指導(dǎo)工作。
(3)采集土壤標(biāo)本(含照片和實(shí)物),標(biāo)本標(biāo)簽上應(yīng)注明采集時(shí)間、地點(diǎn)、和采集人。
3 第三階段:制定可行性實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn)
(1)結(jié)合考察記錄和有關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)調(diào)查的有關(guān)資料進(jìn)行歸類、分析,撰寫調(diào)查報(bào)告。
(2)對(duì)采集的標(biāo)本進(jìn)行分析測(cè)試,對(duì)測(cè)試到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理。然后在專家的指導(dǎo)下寫出可行性實(shí)驗(yàn)報(bào)告,制定出可行性實(shí)驗(yàn)方案,準(zhǔn)備礦區(qū)的植物修復(fù)實(shí)驗(yàn)研究。
(3)根據(jù)制定的實(shí)驗(yàn)方案,選擇幾個(gè)有代表性的小區(qū)。
(4)請(qǐng)教專家,優(yōu)選具有特殊吸收富集重金屬能力的植物種植。
(5)在小區(qū)進(jìn)行栽培試驗(yàn)。
(6)定期去維護(hù),觀察記錄植物生長(zhǎng)情況。
4 第四階段:撰寫活動(dòng)報(bào)告并進(jìn)行成果評(píng)價(jià)
(1)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(2)開展小組成員互評(píng),可評(píng)出“最能吃苦耐勞的學(xué)生”、“最富有奉獻(xiàn)精神的學(xué)生”、“考察最認(rèn)真的學(xué)生”、“撰寫考察報(bào)告最規(guī)范的學(xué)生”、“體能最佳的學(xué)生”、“展示口才最佳學(xué)生”等以表彰優(yōu)秀,形成激勵(lì)機(jī)制。
(3)教師對(duì)小組成員進(jìn)行評(píng)價(jià),請(qǐng)指導(dǎo)老師給每個(gè)活動(dòng)小組一個(gè)整體評(píng)價(jià),然后給每一個(gè)小組成員評(píng)價(jià)。在肯定成績(jī)的基礎(chǔ)上,還要找出不足,供設(shè)計(jì)后續(xù)考察活動(dòng)參考。
(4)對(duì)活動(dòng)中表現(xiàn)突出的隊(duì)員授予“環(huán)保小衛(wèi)士”稱號(hào),頒發(fā)獎(jiǎng)狀和紀(jì)念品。
(5)選擇比較優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,推選其作品參加各級(jí)青少年科技創(chuàng)新大賽。
八、可能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決預(yù)案
1 安全問(wèn)題
這里主要指交通安全和野外考察人身安全。出發(fā)前要精心組織,要求學(xué)生一切行動(dòng)聽指揮;告知交通安全常識(shí),并嚴(yán)格遵守;準(zhǔn)備必備的藥品等。
2 注意力下降問(wèn)題
剛開始,由于活動(dòng)本身內(nèi)容的吸引,學(xué)生處于好奇,熱情可能很高,但隨著時(shí)間的推移,活動(dòng)中會(huì)出現(xiàn)各種學(xué)生意想不到的困難,部分學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)知難而退的情況。因此,要加強(qiáng)學(xué)生認(rèn)真觀察習(xí)慣的培養(yǎng),引導(dǎo)和幫助學(xué)生解決困難,或給予必要的引導(dǎo),或進(jìn)行一些聯(lián)歡等活動(dòng)。
3 走馬觀花問(wèn)題
在科考過(guò)程中??赡苡袀€(gè)別學(xué)生由于知識(shí)理論欠缺,不能認(rèn)真觀察現(xiàn)象和分析其成因,而把注意力放在對(duì)礦區(qū)其他景觀的欣賞上。老師要注重培養(yǎng)隊(duì)員科學(xué)理念,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法,去發(fā)現(xiàn)身邊存在的問(wèn)題,分析問(wèn)題成因等。
4 資金問(wèn)題
主要是活動(dòng)中產(chǎn)生的費(fèi)用,特別是購(gòu)買植物苗或者種子費(fèi)用。目前采取的方法主要有:一是向?qū)W校申請(qǐng)活動(dòng)經(jīng)費(fèi);二是學(xué)生自發(fā)捐獻(xiàn);三是考慮能否和相關(guān)部門或科研單位聯(lián)合搞。
九、預(yù)期的成果和呈現(xiàn)方式
1 每個(gè)小組成員撰寫的論文、調(diào)查報(bào)告等
可能有對(duì)新密市礦區(qū)生態(tài)環(huán)境方面的調(diào)研報(bào)告,也有對(duì)新密市礦區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行植物修復(fù)方面的實(shí)驗(yàn)方案等。這項(xiàng)活動(dòng)本身和成果富有較強(qiáng)的教育性。
2 成果會(huì)
在學(xué)校開展這次活動(dòng)的成果會(huì),通過(guò)成果會(huì),讓更多的學(xué)生了解生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性,讓更多的人愛(ài)護(hù)環(huán)境、保護(hù)環(huán)境,人人都做“環(huán)保小衛(wèi)士”。
3 圖片和采集到的標(biāo)本
拍攝的圖片,編輯整理好的考察錄像資料:采集的土壤標(biāo)本,活動(dòng)記錄材料等。
十、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
通過(guò)“自我反思性評(píng)價(jià)”、教師對(duì)學(xué)生的過(guò)程性評(píng)價(jià)、民主評(píng)議的激勵(lì)性評(píng)價(jià)等形式,對(duì)學(xué)生進(jìn)行多維度評(píng)價(jià)。
從實(shí)施過(guò)程和方法等多項(xiàng)指標(biāo),如制訂活動(dòng)方案、寫調(diào)查記錄、觀察日記、實(shí)驗(yàn)記錄、研究報(bào)告、論文、問(wèn)題探討策略、發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,探究的方法、活動(dòng)日記、錄像、攝影等:從實(shí)施過(guò)程各階段的多項(xiàng)指標(biāo),如學(xué)生自主提出問(wèn)題的次數(shù),制訂方案的合理程度,參與活動(dòng)的積極主動(dòng)性和參加活動(dòng)的具體次數(shù)等;從情感態(tài)度與責(zé)任感、價(jià)值觀形成的評(píng)價(jià)指標(biāo),如團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、考察中的毅力與意志表現(xiàn)等。
十一、教育作用
1 起到探索自然規(guī)律的科學(xué)教育功能:
2 起到對(duì)其他學(xué)校、地區(qū)開展類似活動(dòng)的示范性作用:
3 通過(guò)系列活動(dòng)的開展,利于幫助學(xué)生樹立地質(zhì)文化開發(fā)與保護(hù)意識(shí)。通過(guò)宣傳,引起媒體的關(guān)注,起到了解、宣傳普及地質(zhì)文化的作用;
4 本項(xiàng)活動(dòng)具有極強(qiáng)的實(shí)踐性和開拓性,利于培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力:
5 有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)、合作、探究問(wèn)題的能力;鍛煉學(xué)生的毅力與意志,激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、熱愛(ài)大自然的情懷。
十二、活動(dòng)開展的優(yōu)勢(shì)
1 曾經(jīng)開展過(guò)類似的科學(xué)探究活動(dòng)
本人曾先后多次帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的活動(dòng),有較豐富的組織與指導(dǎo)學(xué)生科技活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)。2004年8-9月帶領(lǐng)我??萍夹〗M成員到鄭州市的社區(qū)進(jìn)行調(diào)查;2005年8月帶領(lǐng)我校科技小組成員到中牟縣雁鳴湖進(jìn)行生態(tài)環(huán)境調(diào)查等。
2 個(gè)人相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累
1992年畢業(yè)于河南師范大學(xué)物理系,分配到河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)任教,主要負(fù)責(zé)我們學(xué)校的科技活動(dòng),主要有青少年科技創(chuàng)新大賽, “明天小小科學(xué)家”獎(jiǎng)勵(lì)活動(dòng),全國(guó)中小學(xué)電腦制作活動(dòng)、機(jī)器人比賽等。本人有較扎實(shí)的科學(xué)理論知識(shí)和豐富的教育教學(xué)管理經(jīng)驗(yàn)。所輔導(dǎo)的學(xué)生中有數(shù)十人獲得市、省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng),有20多人獲得全國(guó)大賽一、二等獎(jiǎng),1人榮獲歐盟第十七屆明天小小科學(xué)家環(huán)境專項(xiàng)獎(jiǎng)(我們國(guó)家首次獲得的最高獎(jiǎng)),1人參加國(guó)際科學(xué)與工程大賽。本人也獲得了鄭州市及河南省“十佳科技教師”稱號(hào)。
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:CSCD期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:CSCD期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊