環境工程與生態工程復合體系的探究

張萍（仙桃市環境保護科學研究所，湖北 仙桃433000）

環境工程與生態工程復合體系的探究

張萍（仙桃市環境保護科學研究所，湖北 仙桃433000）

探究了環境工程與生態工程復合體系的研究方法、原理應用和工作理念，闡述了環境工程與生態工程復合體系的部分適宜的模式，提出環境工程與生態工程復合體系建設存在的問題，并對系統的發展方向提出建議。

環境工程；生態工程；復合體系

1 前言

對環境工程與生態工程本身，他們分別是治理環境污染與生態破壞的學科或者手段。兩者在目的及原理運用等各個方面有很多相同點，在具體的項目開展中就已構成密切、融合的復合體系，然而在研究范圍、工作理念、技術方法等方面還有一定的不同。相對而言，傳統生態工程更加宏觀及偏軟，在工程實施上先進工程技術成果的應用力度、其設計規范及技術標準的制訂與應用等方面的發展比較滯后，主要是因為過去生態工程學多以農林學和生物學等作為基本支撐，但是環境工程學是源于工程學，而且傳統環境工程項目的應用范圍比較狹窄，而工程的效益評估及實施過程又比較量化、規范化、細化，同時其應用先進技術成果相對及時、緊密。

2 環境工程與生態工程

“由生態關系組成的環境”的簡稱即生態環境，它是影響人類與生物生存及發展的外界條件的一個總和，它包括生物因子（動物、植物等）以及非生物因子（光、大氣、水分、土壤等）。環境和生態實際是指2個不一樣的領域。生態破壞指的是人類不合理地開發及利用導致草原、森林等自然生態破壞，從而導致人類、植物、動物的生存條件出現惡化的一種現象，它包含水土流失、土壤鹽堿化、土地荒漠化、生物多樣性減少等；而環境污染指的是人類間接或者直接地向環境介質 （大氣、土壤、水體等）排放超過它自凈能力的能量或物質，最終降低環境的質量，從而影響人類的生存、發展及生態系統的現象。而生態系統破壞不一定是因為環境污染造成的，但環境污染往往能夠同時造成人類生態系統的破壞。環境工程與生態工程就分別是治理環境污染和生態破壞的學科或手段。

傳統環境工程主要任務污染治理 （大多是末端治理），傳統環境工程目前已經成功應用于廢水、固廢、廢氣、噪聲等污染控制中，同時也將構筑物、管渠系統、設備當作它主要的硬件裝備。環境工程目前發展的趨勢著重體現在深度及廣度這兩個方面：尖端科技應用及多學科技術應用的融合給環境工程自身完善技術工藝、深化革新技術，促進污染控制工程向廣泛化、精確化的更深層次的發展提供了可能，同時，新興的GIS技術、IT技術及實時監控技術等的應用給污染控制工程向廣泛化、精確化的更深層次的發展提供了有力的技術支持；同時生態工程理念也在環境工程中得到良好運用并取得矚目的成果。

環境工程與生態工程在具體的實踐應用過程中，也能充分顯示出學科本身的特色。如對生態養殖而言，是按照生態學原理對工程的組合模式開展集約化經營管理的一個綜合養殖管理體系，充分利用自然資源，優化農、林、畜等產品的品質及總產量。在這個組合模式里，環境工程、立體結構、種群匹配等設計方法是實施此生態工程的基礎。

3 環境工程與生態工程復合體系

3.1 工業廢水治理復合生態系統

有機工業廢水處理復合生態工程已被應用于某繅絲廠。此工程的應用打破了以前傳統環境工程只單一地追求污染治理的局限，通過生態工程整體、協調、循環及再生的原理，使用加環（生產環、加工環、增益環等）原則，把原先相對比較獨立又平行的生產鏈、系統或網相連接，對整體進行優化組合，促進系統的良性循環，防止物流阻滯，形成處理與分層多級利用產生的污水的一個互利共生網絡。

3.2 基塘系統生態工程

在基塘系統里，水陸之間相互產生的作用非常明顯，因此廢物能夠得到高效利用，污染也得到有效控制。基塘系統里，基子系統的種、養廢棄物（比如禽、畜糞便、農副產品廢棄物等）以及地表流失的養分，都會成為基塘系統的輸入（就像污水處理系統的污水養殖）；基塘系統的塘泥、水份和養分等的輸出，反過來又能夠成為基地子系統的輸入（就像污水灌溉或污水的土地處理），最終使得基與塘系統相互結合，成為一個良性循環的有機整體。

3.3 污染環境修復中的組合生物技術

近10年以來，組合生物修復技術成功應用于受污染土壤、地表水、地表或地下水的治理，也成為近海洋面的污染治理組合的一種新技術。一般來說，它以依靠生物（以微生物為主）在受污染現場的降解作用展開生物修復，而且還要根據不一樣的污染源和污染狀況，同時結合其他的環境工程與生態工程復合體系聯合展開修復。

國內有學者在綏寧河、玄武湖、上澳塘等水體生物修復工程使用的是水體凈化促生液、恢復湖體沉水植物、投加微生物菌劑以及機械曝氣增氧等生物技術進行聯合組合，在這里，水體凈化促生液具降解污染物多種酶的作用，同時促進微生物生長過程需要的有機酸、維生素、微量元素等成分，能夠促進污染水體在凈化時微生物的生長，生物的演替，直接依靠酶，或者依靠生物的作用間接的降解污染物，轉化為H2O、CO2等一些穩定的無機物，同時水體中生物的多樣性也會增加，使得污染水體中產生具有良性循環特性的生態系統。而固定化循環氮菌技術是通過氮循環過程中其微生物中存在的氮循環細菌的作用，把它應用于湖泊富營養化的治理工作中，將馴化氮循環細菌收集，通過固定化載體把它固定化，同時結合其他的生態環境工程相（蔽日生態浮島、水生植物凈化帶及生物柵）等，進一步促進硝化反硝化反應，使得自然水體的除氮能力加強，水生生態系統的自凈能力也得到提高。

組合生物修復技術可以完全消除受污染水體的黑臭、控制水體的富營養化程度、逐漸恢復受破壞的生態。來自增氧機提供的溶解氧以及生物促生液提供的營養給加速組合技術試驗區里的好氧微生物及水生植物聯合凈化污染物創造條件，好氧微生物又把鳳眼蓮根系當作著生載體產生大量活性生物膜，活性生物膜對污染物凈化起到很重要作用。組合生物修復技術的生物修復效果比單一生物技術效果高。

3.4 蚯蚓生物濾池

通過蚯蚓來對生活污水進行處理是近年在法國及智利逐漸發展起來的一項處理技術，此技術主要針對城市生活污水的處理。此項技術的主要依據是蚯蚓有促進有機物的分解轉化及提高濾池通氣透氣性能的作用，通過生物學特性，利用環境工程技術來設計的一項技術。

在蚯蚓生物濾池里，存在著填料，微生物，此微生物附著在填料上的，在濾池內部引種大量的蚯蚓，主要以功能集污泥處理、生物處理、吸附、過濾為一體，這種系統充分體現了生態系統多層次、多結構的一個相互協同的作用。就比如上海曲陽水處理廠的試驗結果顯示：功能主體為蚯蚓生態濾池的城市污水處理技術中，污水處理過程中COD去除率能夠達到83～89%，而BOD的去除率你哥哥達到94～97%，而SS的去除率能夠達到96～98%，處理后其出水能夠達到國家制定的一級污水排放標準；進行幾個月后，基本上沒有剩余泥排放；不需要機械充氧設備，系統裝置簡單，易管理，能耗低而且能夠穩定運行，特別適用在小型城市的污水處理廠。

現今人類的活動產生的復雜又新異的環境問題，若要通過單純的環境工程或生態工程解決已經是不可能。所以，環境工程與生態工程這2門隨著生態系統的退化或者自然環境的惡化而出現的這種綜合性新興的技術科學，在實際的項目運作過程中他們已經相互結合、融合甚至讓我們難分伯仲。因此，環境工程與生態工程復合體系顯得格外重要。

4 結語

環境工程與生態工程學科在各自深化發展的同時，我們要保持環境工程與生態工程的強強聯合，才能使得每個學科能夠充分發揮它的優勢，同時，要不斷的創新及探索，使得這個復合體系能夠日臻完善，并且能夠相互融合并得到快速發展。

[1]云正明，劉金銅.生態工程[M].北京：氣象出版社，2001：43～46.

[2]由文輝.生態工程原理與應用[M].上海：華東師范大學出版社，1998，190.

X171.4

A

2095-2066（2016）22-0022-02

2016-7-10

張 萍（1973-），女，本科，主要從事環境影響評價和環境工程工作。