環(huán)境保護(hù)導(dǎo)論第二章(七)生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

七、生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用（一）全面考察人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響（二）充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力（三）綜合利用資源和能源（四）在環(huán)境保護(hù)其他方面的應(yīng)用1（一）全面考察人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響必須利用生態(tài)系統(tǒng)的整體觀念，充分考察各項(xiàng)活動(dòng)對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，并決定對(duì)該活動(dòng)應(yīng)采取的對(duì)策，以防患于未然。2Case1:埃及的阿斯旺水壩阿斯旺水壩位于尼羅河下游第一瀑布區(qū)，1970年建成。壩高110米，長(zhǎng)3600米，水庫(kù)跨埃及、蘇丹兩國(guó)，有2/3在埃及，在埃及境內(nèi)稱(chēng)納賽爾湖，是世界最大的人工湖。3歷史狀況：尼羅河發(fā)源于埃塞俄比亞，流經(jīng)蘇丹和埃及而入地中海，在入?？谟袑?00km的三角洲，埃及3300萬(wàn)人口集中此地。尼羅河定期泛濫，淹沒(méi)河谷，沖洗鹽分，為地中海輸送養(yǎng)分，使三角洲保持新生肥力。4水壩之利：尼羅河不再泛濫廉價(jià)電力灌溉農(nóng)田控制旱澇5水壩之弊：尼羅河兩岸的綠洲及下游失去肥源，土壤鹽漬化；由于尼羅河河口供沙不足，河口三角洲平原向內(nèi)陸收縮；海水養(yǎng)分減少，沙丁魚(yú)1965年15000噸→1968年500噸→最后絕跡。下游變靜止“湖泊”，血吸蟲(chóng)病發(fā)病率80%以上。6

Case2:長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程7三峽工程被列為全球超級(jí)工程之一，有世界“十大之最”：

1、世界防洪效益最為顯著的水利工程。2、世界最大的電站。3、世界建筑規(guī)模最大的水利工程。4、世界工程量最大的水利工程。5、世界施工難度最大的水利工程。6、施工期流量最大的水利工程。7、世界泄洪能力最大的泄洪閘。8、世界級(jí)數(shù)最多、總水頭最高的內(nèi)河船閘。9、世界規(guī)模最大、難度最高的升船機(jī)。10、世界水庫(kù)移民最多、工作最為艱巨的移民建設(shè)工程。8長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程有利影響：防洪：使下游荊江大堤的防洪能力，由防御十年一遇的洪水，提高到抵御百年一遇的大洪水，防洪庫(kù)容在73—220億立方米之間。發(fā)電：三峽水電站每年的發(fā)電量相當(dāng)于4000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所發(fā)出的能量，主要供應(yīng)華中、華東、華南、重慶等地區(qū)。水電清潔無(wú)污染，減少排放二氧化碳1億多噸。航運(yùn)：三峽工程位于長(zhǎng)江上游與中游的交界處，能夠較為充分地改善重慶至武漢間通航條件，滿(mǎn)足長(zhǎng)江上中游航運(yùn)事業(yè)遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。通航能力可以從現(xiàn)在的每年1000萬(wàn)噸提高到5000萬(wàn)噸。

9三峽工程不利影響：（1）淹沒(méi)土地三峽水庫(kù)淹沒(méi)涉及湖北、重慶兩省市20個(gè)區(qū)市縣的277個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、1680個(gè)村、6301個(gè)組，有2座城市、11座縣城、116個(gè)集鎮(zhèn)需要全部或部分重建。移民：113萬(wàn)10（2）毀壞歷史名城從宜昌到重慶的長(zhǎng)江沿岸，坐落著很多歷史悠久的城市，他們凝固了從春秋時(shí)代以來(lái)幾千年的中國(guó)古代文化。如屈原和昭君的故鄉(xiāng)秭歸、還有巴東、云陽(yáng)、奉節(jié)、巫山這些旅游名勝所在地的城市，都將被無(wú)情地摧毀。被三峽工程淹沒(méi)的，更有3000年以上歷史的大西古鎮(zhèn)。11（3）淹滅無(wú)價(jià)古跡不管是纖夫們上千年心血在岸邊拉出的石槽，還是架在水邊運(yùn)行了上千年的鹽渠；不論是各民族古人的墓葬群，還是長(zhǎng)江兩岸的摩崖石刻，都是無(wú)價(jià)的瑰寶。多少文物將永遠(yuǎn)葬身水下，多少遺跡、在還沒(méi)來(lái)得及發(fā)掘的情況下就要被摧毀。

12（4）自然遺產(chǎn)被破壞象大寧河小三峽這樣的旅游勝地被淹沒(méi)，大三峽最雄偉的地方，被攔腰截?cái)嗔?75米。神農(nóng)架自然保護(hù)區(qū)周遍的自然資源被破壞。（5）珍稀物種的滅絕直接受淹沒(méi)影響的陸生植物物種有120科、380屬、560種。

13通過(guò)以上例子說(shuō)明：“生態(tài)學(xué)的一個(gè)中心思想是整體和全局的概念”。不僅考慮現(xiàn)在，還要考慮將來(lái)；不僅考慮本地區(qū)，還要考慮有關(guān)的其他地區(qū)；要在時(shí)間和空間上全面考慮，統(tǒng)籌兼顧。14（二）充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力（自?xún)裟芰Γ┥鷳B(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力：當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)一部分出現(xiàn)了問(wèn)題或發(fā)生機(jī)能異常時(shí)，能夠通過(guò)其余部分的調(diào)節(jié)而得到解決或恢復(fù)正常。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)。15Case:土地處理系統(tǒng)土壤及其中微生物和植物根系對(duì)污染物具有綜合凈化能力，可以利用來(lái)處理城市污水和一些工業(yè)廢水。廢水通過(guò)地表漫流、灌溉或滲濾等方式排入土地系統(tǒng)，進(jìn)行最終的處理。土地處理系統(tǒng)主要由預(yù)處理設(shè)施、貯水湖、灌溉系統(tǒng)、地下排水系統(tǒng)等組成。16污水土地系統(tǒng)處理示意圖17土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)制

植物根系的吸收、轉(zhuǎn)化、降解與合成等作用；土地中真菌、細(xì)菌等微生物還原的降解、轉(zhuǎn)化及生物固定化等作用；土壤中有機(jī)和無(wú)機(jī)膠體的物理化學(xué)吸附、絡(luò)合和沉淀等作用；土壤的離子交換作用；土壤的機(jī)械截留過(guò)濾作用;土壤的氣體擴(kuò)散或蒸發(fā)作用18成份灌溉滲濾漫流BOD>9885-89>95COD>80>50>80懸浮物>98>98>92總氮>850-5070-90總磷80-9060-6540-80金屬>9550-95>50微生物>98>98>98總?cè)芙夤腆w0-300-100-30土地處理系統(tǒng)的去除效率估計(jì)值%土地處理系統(tǒng)的凈化效果

19氧化塘是各式處理塘的俗稱(chēng)，其作用機(jī)理主要是通過(guò)各物種間的相互作用形成食物鏈生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)污水中的污染物進(jìn)行有效的處理和利用。氧化塘2021適用于中、小城市和土地資源豐富的地區(qū)。勝利油田外排污水處理均采用氧化塘處理技術(shù)，目前能基本達(dá)標(biāo)排放。優(yōu)點(diǎn)：可以用于處理各種污水，投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。氧化塘法缺點(diǎn)：需要較大的占地面積。22（三）綜合利用資源和能源問(wèn)題：現(xiàn)代的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大多是單一的過(guò)程，片面強(qiáng)調(diào)單純的產(chǎn)品最優(yōu)化問(wèn)題，導(dǎo)致環(huán)境的嚴(yán)重污染與破壞。解決辦法：運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)原理，建立閉路循環(huán)以實(shí)現(xiàn)資源和能源的綜合利用，杜絕浪費(fèi)與無(wú)謂的損耗。

233R原則：ReduseReuseRecycle241.生態(tài)工藝生態(tài)工藝—資源和能源的浪費(fèi)最少，排出的廢棄物最少，而且是這些廢棄物完能被自然界的動(dòng)植物所分解、吸收或利用。Case:造紙工業(yè)閉路循環(huán)工藝流程25造紙工業(yè)循環(huán)工藝流程示意圖262.生態(tài)農(nóng)業(yè)

石油農(nóng)業(yè)目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際上是能源消耗和利用的過(guò)程，用高能量換取高產(chǎn)量，產(chǎn)量增加1%，耗能增加2.5%每個(gè)農(nóng)村勞動(dòng)力養(yǎng)活人數(shù)美國(guó)56人，德國(guó)49人，加拿大44人，法國(guó)26人，日本17人。27石油農(nóng)業(yè)的后果加重能源危機(jī)，美國(guó)每公頃玉米生產(chǎn)耗56升石油；加劇自然生態(tài)破壞，機(jī)械操作，破壞速度快；化肥、農(nóng)藥，嚴(yán)重污染。美國(guó)364種害蟲(chóng)對(duì)60種農(nóng)藥有抗藥性。28生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)：有效地利用生態(tài)學(xué)原理，最大限度地把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物。Case1:菲律賓的瑪雅農(nóng)場(chǎng)（MayaFarms）2930Case2:珠江三角洲地區(qū)?；~(yú)塘生產(chǎn)方式：蠶沙（蠶糞）喂魚(yú)，塘泥肥桑，栽桑、養(yǎng)蠶、養(yǎng)魚(yú)三者有機(jī)結(jié)合，形成桑、蠶、魚(yú)、泥互相依存、互相促進(jìn)的良性循環(huán).31（四）在環(huán)境保護(hù)其它方面的應(yīng)用1．闡明污染物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律隨著生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和食物鏈的復(fù)雜生態(tài)過(guò)程，污染物質(zhì)不斷遷移、轉(zhuǎn)化、積累和富集。通過(guò)污染物在生態(tài)系統(tǒng)中遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，可以弄清污染物質(zhì)對(duì)環(huán)境危害的范圍、途徑和程度。（如北極的愛(ài)斯基摩人體內(nèi)檢出DDT）

322．環(huán)境質(zhì)量和生物監(jiān)測(cè)、生物評(píng)價(jià)一般監(jiān)測(cè)手段的弱點(diǎn)：儀器不能連續(xù)監(jiān)測(cè)，以部分?jǐn)?shù)據(jù)代替全年的情況；監(jiān)測(cè)結(jié)果不能反應(yīng)綜合污染情況。生物監(jiān)測(cè)可以彌補(bǔ)以上不足。33①利用植物對(duì)大氣污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)

二氧化硫：紫花苜蓿、棉株、胡蘿卜等；氟化物：唐菖蒲、葡萄等；臭氧：煙草；二氧化氮：煙草、番茄等；氯氣:白菜、菠菜等。34②用水生生物監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)水體污染

污水生物體系法：根據(jù)各個(gè)水域中生物體系的組成，可以判斷水體的污染程度。35污水類(lèi)型在顯微鏡下觀察到的生物指示生物新排出的城市生活污水和類(lèi)似的工業(yè)污水纖毛蟲(chóng)10～50000鞭毛蟲(chóng)1000～2000（變形蟲(chóng)類(lèi)0～1000）細(xì)菌、真菌大量腐生草履蟲(chóng)，豆形蟲(chóng)，閃瞬目蟲(chóng)、布氏尾絲蟲(chóng)，小口鐘蟲(chóng)含大量硫化氫的腐敗污水纖毛蟲(chóng)5000—300000鞭毛蟲(chóng)1000～2000細(xì)菌大量長(zhǎng)尾波豆蟲(chóng)、大鞭毛蟲(chóng)、多毛蟲(chóng)、旋毛蟲(chóng)等剛排出的高濃度工業(yè)廢水、亞硫酸法造紙廠的廢水、制糖工業(yè)廢水細(xì)菌、真菌少量無(wú)生物蟲(chóng)類(lèi)生物大致不存在有毒廢水無(wú)生物，最多僅見(jiàn)少量的休眠孢子不同污水中生物體系和指示生物36指示種法：即利用某種生物在水中數(shù)量的多少和生理反應(yīng)等生物學(xué)特性，來(lái)判斷該水域受到污染的程度，如利用顫蚓數(shù)量進(jìn)行湖水質(zhì)量評(píng)價(jià)。顫蚓數(shù)量（個(gè)/m2水面）水域受污染的程度100不污染100～990