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時(shí)間：2024-01-20 10:46:44
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇環(huán)境生態(tài)工程的概念范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
1、簡(jiǎn)述生態(tài)工程的概念；
2、簡(jiǎn)述生態(tài)工程的基本原理。
3、舉例說(shuō)出生態(tài)工程建設(shè)的實(shí)例。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1、簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理，舉例說(shuō)出各原理的內(nèi)容；
2、嘗試運(yùn)用生態(tài)工程原理，分析生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及解決對(duì)策。
教學(xué)難點(diǎn)
嘗試運(yùn)用生態(tài)工程原理，分析生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及解決對(duì)策。
三、教學(xué)過(guò)程
1、創(chuàng)設(shè)生動(dòng)情境，激活學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
教師：講新課前給同學(xué)展示長(zhǎng)江流域的洪水照片資料，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題也日漸突出。請(qǐng)大家結(jié)合生活實(shí)際，簡(jiǎn)要分析洪水給人們的生活帶來(lái)哪些災(zāi)害。
學(xué)生：房屋倒塌，土地被淹，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損傷問(wèn)題……
教師：剛才大家發(fā)言很踴躍，體會(huì)很真切，這些是環(huán)境破壞的結(jié)果，那除了這些環(huán)境問(wèn)題，同學(xué)們還能想到哪些環(huán)境問(wèn)題呢？
學(xué)生：霧霾、地震、酸雨、冰雪融化……
教師：環(huán)境問(wèn)題很嚴(yán)峻而且有是全球性的，可見(jiàn)，愛(ài)護(hù)環(huán)境，人人有責(zé)，那么，如何保護(hù)環(huán)境呢？
2、引入生態(tài)工程的概念
師：1989年聯(lián)合國(guó)會(huì)議提出了“可持續(xù)發(fā)展”的內(nèi)涵：經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅要滿足當(dāng)代人的需求，還要不危害后代人的發(fā)展能力。旨在解決環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)問(wèn)題的一門(mén)新學(xué)科——生態(tài)工程應(yīng)運(yùn)而生。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本p105右下角的一段文字，思考“生態(tài)工程的操作對(duì)象？生態(tài)工程的目的？原理？特點(diǎn)？”同學(xué)們以小組為單位，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和討論
學(xué)生：生態(tài)工程的概念：人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而達(dá)到自然環(huán)境與經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展的目的。
教師：為什么我們要進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)呢？通過(guò)下面一個(gè)例子我們來(lái)了解一下生態(tài)工程相比傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式有哪些優(yōu)點(diǎn)。分析這兩幅圖的不同點(diǎn)，哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地被人類所利用?
為什么?
學(xué)生：圖b比圖a多了生產(chǎn)者的成分，能量得到充分利用。
教師：圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量還有一部分以生活能源的形式被人類再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)、充分利用，提高了能量的利用率?？梢?jiàn)，生態(tài)農(nóng)業(yè)使廢物資源化，提高能量轉(zhuǎn)化效率，減少環(huán)境污染。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。
3、生態(tài)工程的基本原理
教師：為了達(dá)到少消耗、多效益、可持續(xù)的目的，生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中勢(shì)需要遵循一定的基本原理
請(qǐng)大家閱讀課本p109頁(yè)，思考我們的祖先如何長(zhǎng)時(shí)間維持土壤肥力，引出物質(zhì)循環(huán)再生原理。
學(xué)生：我們的祖先通過(guò)積極種植能夠固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有機(jī)物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農(nóng)產(chǎn)品加工過(guò)程中的廢棄物等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，施用到農(nóng)田中，改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分加氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)使用。
教師：“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)“是我國(guó)古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，也是生態(tài)工程最早和最生動(dòng)的一種模式。所以生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中要遵循的第一個(gè)原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理
教師：我們學(xué)了物質(zhì)循環(huán)再生的原理，你知道物質(zhì)循環(huán)的主渠道是什么嗎？如果食物鏈過(guò)于單一，很可能會(huì)使渠道不暢。請(qǐng)大家看p110的資料4，思考下面的問(wèn)題。為什么樟子松林的松毛蟲(chóng)會(huì)肆虐，幾十億株楊樹(shù)會(huì)毀于一旦？而珊瑚礁區(qū)卻能夠在養(yǎng)分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？
師生共同總結(jié)：物種越豐富，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)。因此，我們生態(tài)工程建設(shè)的第二個(gè)原理——物種多樣性原理。
教師：同學(xué)們說(shuō)得很對(duì)，我們?cè)谶M(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)應(yīng)該遵循物種多樣性原理，但是如何選擇物種，是不是隨意的增加新物種呢？這時(shí)候我們還需要考慮生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡。另外，我們能不能為了保護(hù)環(huán)境，而不顧及農(nóng)民的收入呢？那我們?nèi)绾魏侠淼卦O(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)才能全面解決這些問(wèn)題呢？展示圖片資料，請(qǐng)同學(xué)們小組合作分析：西北地區(qū)
“灰色長(zhǎng)城”例子以及如果在西北地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認(rèn)為應(yīng)該注意什么問(wèn)題？
學(xué)生：兩個(gè)例子說(shuō)明生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中要因地制宜，考慮環(huán)境的承載力。
教師：也就是說(shuō)生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中要遵循生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡原理。其實(shí)，進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力。另外，社會(huì)習(xí)慣、法律制度等也都對(duì)生態(tài)工程建設(shè)有著重要影響。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P112的一段文字，加深理解生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，只有把生態(tài)與經(jīng)濟(jì)結(jié)合起來(lái)，才能從根本上達(dá)到造林與護(hù)林的目的?？梢?jiàn)，自然-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)是一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)，所以生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中還要遵循整體性原理，只有應(yīng)用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)、局部與整體、開(kāi)發(fā)與環(huán)境建設(shè)之間的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定。同學(xué)們閱讀課本P112最后兩段話，思考生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中還需要遵循什么原理，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖為例，還能舉出別的例子嗎？小組討論。
學(xué)生：系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定功能原理，通過(guò)改善和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到功能改善的效果，我國(guó)南方的?；~(yú)塘也運(yùn)用了這個(gè)原理，達(dá)到了高效的利用資源的目的。
教師：生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中在遵循系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理時(shí)還要考慮系統(tǒng)整體性原理，比如珊瑚礁形成的高效營(yíng)養(yǎng)體系，得益于系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。同學(xué)們還能舉出系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子嗎？
學(xué)生：豆科作物和固氮菌的共生，固氮菌為豆科作物提供氮素，而豆科作物為其提供能量和其他營(yíng)養(yǎng)，當(dāng)把它們分開(kāi)時(shí)，兩者的生長(zhǎng)都要受到損害。
教師：所以為了維護(hù)環(huán)境，生態(tài)工程建設(shè)過(guò)程中要遵循以上五大原理。
4、小結(jié)：1.生態(tài)工程的概念？
2.生態(tài)工程的優(yōu)點(diǎn)？
3.生態(tài)工程遵循的原理
1）.物質(zhì)循環(huán)再生原理
2）.生物多樣性原理
3）整體性原理
4）生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡原理
5）系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理
①?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定功能原理
②系統(tǒng)整體性原理
5、板書(shū)設(shè)計(jì)
1.生態(tài)工程的概念
2.生態(tài)工程的優(yōu)點(diǎn)
實(shí)施生態(tài)節(jié)約型農(nóng)村公路建設(shè)，確保農(nóng)村公路建設(shè)在保證質(zhì)量、安全的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境、資源節(jié)約和諧發(fā)展，是全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)“生態(tài)文明”的必然體現(xiàn)，是創(chuàng)建節(jié)約型交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、促進(jìn)農(nóng)村公路建設(shè)事業(yè)和諧發(fā)展的重要抓手。
一、生態(tài)公路的概念
“生態(tài)公路”這一概念雖出現(xiàn)不久，但已受到多方關(guān)注。許多以生態(tài)公路為名的公路建設(shè)項(xiàng)目也已陸續(xù)上馬。然而關(guān)于“生態(tài)公路”的概念，目前并沒(méi)有一個(gè)比較公認(rèn)的確切定義，圍繞著這一概念存在很多爭(zhēng)論。對(duì)這個(gè)概念的不同理解直接影響到公路建設(shè)的思想、理念和實(shí)踐。
事實(shí)上，把握生態(tài)公路并不應(yīng)在表面上死摳字眼兒，而主要應(yīng)深刻理解它的思想精髓，要把握住它的神而不是形。生態(tài)公路主要是為我們指明了未來(lái)公路發(fā)展的方向，從這一點(diǎn)來(lái)看其基本思想和總體思路是相當(dāng)明確的，具體的細(xì)節(jié)問(wèn)題要由我們?cè)趯?shí)踐中不斷探索和充實(shí)。因此，叫什么名稱倒是次要的，關(guān)鍵在于在公路建設(shè)中要充分體現(xiàn)生態(tài)的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持人與自然相和諧的思想，樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略意識(shí)，使公路既能高效、快捷、安全、舒適地提供良好的行車環(huán)境又能與自然生態(tài)系統(tǒng)和諧相容。因此，與其說(shuō)“生態(tài)公路”是一個(gè)類型概念，不如說(shuō)他是一個(gè)評(píng)價(jià)性的概念，即它主要不是指某一種、某一類公路，而是指一種公路營(yíng)建的思想和理念，是公路建設(shè)的方向和目標(biāo)。
二、生態(tài)節(jié)約型農(nóng)村公路建設(shè)的主要內(nèi)涵
生態(tài)節(jié)約型農(nóng)村公路建設(shè)不可能也沒(méi)有必要在資金投入上下功夫，而應(yīng)是在把握節(jié)約資源的基礎(chǔ)上，盡量結(jié)合周邊地形地貌，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村公路生態(tài)化，主要是要把握以下幾個(gè)原則和目標(biāo)：
（一）實(shí)施原則：安全第一、質(zhì)量至上原則，設(shè)計(jì)先行、規(guī)劃控制原則，建設(shè)與保護(hù)并進(jìn)原則，線形與環(huán)境和諧原則，節(jié)約資源與變廢為寶原則，交通文化與鄉(xiāng)土文化共建原則。
（二）實(shí)施目標(biāo)：通過(guò)實(shí)施生態(tài)節(jié)約型農(nóng)村公路建設(shè)，使全市農(nóng)村公路在“兩個(gè)確?！钡那疤嵯拢瑢?shí)現(xiàn)五個(gè)“最大限度”。即，在確保工程質(zhì)量和安全的前提下，實(shí)現(xiàn)最大限度地保護(hù)、最大限度地恢復(fù)、最大限度地節(jié)約資源、最大限度地融入自然環(huán)境、最大限度地體現(xiàn)鄉(xiāng)土風(fēng)格。
三、實(shí)施方法
（一）安全第一、質(zhì)量至上。要堅(jiān)持按照“好字當(dāng)頭，質(zhì)量為先”的原則，精心組織、嚴(yán)格管理。
1.落實(shí)工程質(zhì)量責(zé)任。建設(shè)單位要具體落實(shí)工程質(zhì)量負(fù)責(zé)制，細(xì)化質(zhì)量工作目標(biāo)，強(qiáng)化質(zhì)量管理，建立責(zé)任明確、目標(biāo)明晰的質(zhì)量管理制度。監(jiān)理單位要加強(qiáng)工程現(xiàn)場(chǎng)檢查和巡查力度，對(duì)工程重點(diǎn)部位、重點(diǎn)環(huán)節(jié)、重點(diǎn)工序要加強(qiáng)旁站。施工單位要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文本和合同規(guī)定組織施工，明確質(zhì)量、安全責(zé)任人，制定質(zhì)量、安全保證措施，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、安全控制，配備必要的壓實(shí)、拌和、計(jì)量和試驗(yàn)等設(shè)備，強(qiáng)化施工質(zhì)量、安全自檢，確保工程重點(diǎn)部位、重點(diǎn)環(huán)節(jié)、重點(diǎn)工序質(zhì)量、安全管理不缺位、不斷檔、不留死角。
2.拓展“陽(yáng)光工程”內(nèi)涵。一是要積極探索和推廣人大監(jiān)督、黨政監(jiān)督、群眾監(jiān)督和新聞媒體監(jiān)督等多種行之有效的監(jiān)督相結(jié)合的方式，構(gòu)筑有效的綜合監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)。二是要將公示內(nèi)容從主體工程拓展到附屬設(shè)施，不斷提升主體工程和安全設(shè)施等附屬工程質(zhì)量。三是要鼓勵(lì)檢舉、揭發(fā)工程實(shí)施過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題，各級(jí)交通主管部門(mén)和交通質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)對(duì)質(zhì)量舉報(bào)應(yīng)及時(shí)調(diào)查處理。
3.落實(shí)安全保障設(shè)施。一是要按照“同步設(shè)計(jì)、同步審查、同步實(shí)施、同步驗(yàn)收”的原則，對(duì)臨水、臨崖等危險(xiǎn)路段，積極實(shí)施安全保障設(shè)施；二是要加強(qiáng)對(duì)安全設(shè)施施工質(zhì)量的監(jiān)督監(jiān)管，確保工程質(zhì)量，切實(shí)為行車安全提供保障。
（二）設(shè)計(jì)先行、規(guī)劃控制。
1.確立理念、用心設(shè)計(jì)。一是要把保護(hù)沿線自然環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡、防止水土流失作為重要因素，在各專業(yè)設(shè)計(jì)中予以最大限度地考慮和體現(xiàn)。二是要重視路基防護(hù)及排水設(shè)計(jì)，在保證邊坡自然穩(wěn)定的前提下，盡可能采用植物防護(hù)或工程與植物防護(hù)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案；邊溝等排水設(shè)施尺寸、位置、防護(hù)應(yīng)結(jié)合農(nóng)田水利灌溉，合理設(shè)計(jì)滿足排水功能要求，盡可能采用小、暗、綠的型式。三是要積極采用新技術(shù)、新工藝、新材料，減少高填深挖，少占林地或耕地，減少對(duì)植被的破壞。
2.完善規(guī)劃，合理布局。要根據(jù)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整和完善農(nóng)村公路建設(shè)規(guī)劃。一是要按照“安全、便捷、節(jié)約、實(shí)用”的原則，合理確定路網(wǎng)規(guī)模，避免一味貪大求全。二是要合理確定路網(wǎng)布局，使農(nóng)村公路更加滿足新農(nóng)村建設(shè)需要，更加符合農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展要求。
（三）建設(shè)與保護(hù)并進(jìn)。工程施工前期要采取綜合措施，因地制宜、快速有效地遏制水土流失。施工過(guò)程中要盡可能減少對(duì)原地面的擾動(dòng)，減少對(duì)地面草木的破壞，需要爆破作業(yè)的，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行控爆設(shè)計(jì)；雨季填筑路基應(yīng)隨挖、隨運(yùn)、隨填、隨壓，臨時(shí)用地在工程完成后要及時(shí)恢復(fù)原狀；要完善施工中的臨時(shí)排水系統(tǒng)，加強(qiáng)施工便道的管理，嚴(yán)禁在指定的?。墸┩翀?chǎng)以外的地方亂挖亂棄。工程建設(shè)后期要在節(jié)約投資的前提下，以生物措施為主，通過(guò)復(fù)綠、還耕等措施，積極實(shí)施恢復(fù)性保護(hù)，防止水土流失，改善生態(tài)環(huán)境。
水是人類生產(chǎn)和生活必不可少的寶貴資源，但其天然分布狀況，不完全符合人類的需求，隨著生產(chǎn)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人類開(kāi)始主動(dòng)地控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水，為除害興利而修建水利工程，以便控制水流，防治洪澇災(zāi)害，并進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，滿足人民生活和生產(chǎn)對(duì)水資源的需要。
1、傳統(tǒng)水利工程引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題
近30年來(lái)，水利工程的生態(tài)影響問(wèn)題受到廣泛的關(guān)注，其主要原因是傳統(tǒng)水利工程引發(fā)了一系列的生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題：
(1)自然河流的連續(xù)性遭到破壞。河流上建設(shè)的大壩切斷了河流廊道的橫向聯(lián)系，造成自然河流的非連續(xù)化。大壩將河流攔腰斬?cái)?，改變了河流的自然狀態(tài)，阻斷了魚(yú)類的洄游路線，淹沒(méi)了河流原始地貌，引水式電站還造成壩后脫水段，河流的生境被嚴(yán)重地破壞;堤防和防洪工程的建設(shè)將河流與其密切相關(guān)的漫灘、泡沼、濕地的橫向和縱向聯(lián)系切斷，導(dǎo)致它們形態(tài)和功能的改變。自然河流縱向和縱向連續(xù)性的改變和破壞，導(dǎo)致河流生態(tài)環(huán)境的改變和惡化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的退化。
水利工程的建設(shè)還迫使大量受影響地區(qū)的居民遷移，如果處理不當(dāng)，不僅引發(fā)社會(huì)為題，也增加了遷入地區(qū)的生態(tài)保護(hù)的壓力，出現(xiàn)新的環(huán)境問(wèn)題。
(2)跨流域調(diào)水，給生態(tài)系統(tǒng)造成重大損害，甚至產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。由于跨流域調(diào)水打破了河流水系的自然格局，可能出現(xiàn)超量調(diào)水、超量用水的情況，對(duì)調(diào)水河流水文情勢(shì)和水生態(tài)環(huán)境帶來(lái)改變;同時(shí)長(zhǎng)距離輸水的人工河流沿途土壤鹽漬化、沼澤化問(wèn)題，也可能出現(xiàn)，以及受水區(qū)引發(fā)水生態(tài)問(wèn)題，在以往的跨流域調(diào)水工程中均不同程度地得到一些失敗的教訓(xùn)。
2、生態(tài)水利工程的基本理念、內(nèi)涵和研究?jī)?nèi)容
水利工程引發(fā)的生態(tài)問(wèn)題，迫使人們對(duì)傳統(tǒng)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理進(jìn)行反思，促進(jìn)了水利工程和生態(tài)工程的結(jié)合，從而提出了生態(tài)水利工程的概念。
2.1 生態(tài)水利工程的基本理念
2.1.1 尊重自然的理念
自然河流形成的河流地貌和形態(tài)是河流長(zhǎng)期發(fā)展與演化的結(jié)果，也是河流與周邊環(huán)境相互作用，逐漸形成的平衡狀態(tài)。河流地貌與河流形態(tài)的外在穩(wěn)定，保證了河流生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。因此，生態(tài)水利工程秉承尊重自然的理念，在規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)中盡量保持河流地貌和形態(tài)的自然狀態(tài)，2O世紀(jì)80年代世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行的河流回歸自然的改造，以及“親近自然河流”的提法、“多自然河川計(jì)劃”，就是基于這樣的理念，拆除以前在河床上人工鋪設(shè)的硬質(zhì)材料，在保證防洪的前提下，修建生態(tài)河堤，恢復(fù)河岸邊植物群落與河畔林，重塑河流生態(tài)環(huán)境，使受損的河流生態(tài)得以修復(fù)。
2.1.2 人類與生態(tài)共享水資源的理念
水不僅是人類生產(chǎn)生活不可或缺的自然資源，也是維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)健康、保障生態(tài)平衡必不可少的生態(tài)要素。水是生物生存的重要條件，是生物體的主要組成部分。人類和動(dòng)植物的依存關(guān)系不言而喻，要維持人類的生存，就要維護(hù)好地球上生物的生存，立與生物共享水資源、與生態(tài)共享水資源的理念，在滿足人類用水需求的同時(shí)，也要保證維護(hù)生態(tài)健康用水量。
2.1.3 可持續(xù)發(fā)展的理念
1987年題為《我們共同的未來(lái)》的研究報(bào)告中提出了“既滿足當(dāng)代人的需求，又不對(duì)后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展”的可持續(xù)發(fā)展概念，是人類在總結(jié)自身發(fā)展歷程之后，提出的新的發(fā)展模式，就足在保持自然資源的質(zhì)量和可提供的服務(wù)前提下，保護(hù)和加強(qiáng)環(huán)境系統(tǒng)的生產(chǎn)和更新能力，使人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。水資源是人類生存環(huán)境最重要的基本要素，水資源的開(kāi)發(fā)和利用必須遵從可持續(xù)發(fā)展的理念，其內(nèi)涵包括保護(hù)水資源的承載能力，優(yōu)化水資源配置和強(qiáng)化水資源管理。即水資源的開(kāi)發(fā)不能超過(guò)水資源自身的承載能力，就是指水資源總量不因時(shí)間的推移而減少、水質(zhì)和水環(huán)境保持良好狀態(tài)情況下的水資源開(kāi)發(fā);有限的水資源在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水、生活用水和生態(tài)用水之間實(shí)現(xiàn)最佳分配，使水資源本身、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)布局以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略之間的互動(dòng)和協(xié)調(diào)，最終達(dá)到一種大體上的平衡;建立一套高效科學(xué)的水資源管理模式，為水資源的可持續(xù)利用提供體制上的保障。
2.1.4 依靠自然恢復(fù)能力的理念
生態(tài)工程所涉及的生態(tài)系統(tǒng)和自然界自我設(shè)計(jì)與自我完善的概念主要是指生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)與反饋機(jī)制，也就是使生態(tài)系統(tǒng)具有適應(yīng)各種環(huán)境變化，并進(jìn)行自我修復(fù)的能力，以此?！羯鷳B(tài)系統(tǒng)功能發(fā)生最低程度的變化。生態(tài)水利工程從本質(zhì)上講是一種生態(tài)工程，和傳統(tǒng)的水利設(shè)計(jì)相比，生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì)，或者說(shuō)是輔設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師必須放棄控制自然的動(dòng)機(jī)，要依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，輔以適當(dāng)?shù)娜斯じ深A(yù)，由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。
2.2 生態(tài)水利工程的內(nèi)涵及其研究?jī)?nèi)容
生態(tài)水利是把人和水體置于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，研究人和自然對(duì)水利的共同需求，從生態(tài)的角度出發(fā)進(jìn)行水利工程建設(shè)，建立良性循環(huán)和可持續(xù)利用的水利體系，從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展以及人與自然和諧的目的。生態(tài)水利工程的研究?jī)?nèi)容主要包括：
(1)水循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)：利用水文學(xué)和生態(tài)學(xué)的原理研究流域生態(tài)系統(tǒng);分析水文情勢(shì)變化與生態(tài)系統(tǒng)演變之問(wèn)的內(nèi)在規(guī)律;確定水環(huán)境條件變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響;模擬水資源與生態(tài)系統(tǒng)各要素之間的相關(guān)關(guān)系。
(2)生態(tài)水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)：研究流域生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類干擾的最大承載力，結(jié)合生態(tài)環(huán)境建設(shè)，提出符合生態(tài)安全的水利建設(shè)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方案。生態(tài)水利規(guī)劃涉及水資源、環(huán)境、生態(tài)和水利等多個(gè)學(xué)科，在規(guī)劃過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用各學(xué)科的綜合知識(shí)，實(shí)現(xiàn)水資源的持久利用。
(3)水利工程的生態(tài)效應(yīng)：在研究水資源開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)、管理、經(jīng)營(yíng)和生態(tài)環(huán)境之間的相互關(guān)系基礎(chǔ)上，提出水利工程建設(shè)產(chǎn)生的累積生態(tài)學(xué)效應(yīng)的評(píng)估和預(yù)測(cè)方法、指標(biāo)體系。建立生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和重建的技術(shù)和工程方案。生態(tài)水利強(qiáng)調(diào)以預(yù)防和保護(hù)為目標(biāo)，采用工程和非工程相結(jié)合的措施，恢復(fù)已退化的流域生態(tài)系統(tǒng)。
在人與自然和諧相處,人口、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略思指導(dǎo)下,水利部提出了“加強(qiáng)封育保護(hù),充分發(fā)揮生態(tài)自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)啟動(dòng)后,各地因地制宜,采取措施,加配套,積極開(kāi)展封山禁牧、輪封輪牧,努力探索和總結(jié)生態(tài)修的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。生態(tài)修復(fù)已為水土保持工作者所熟知,但其學(xué)涵義及有關(guān)問(wèn)題尚待明確和研究?，F(xiàn)對(duì)生態(tài)修復(fù)的若干關(guān)概念、理論及有關(guān)問(wèn)題作一討論,以期達(dá)到拋磚引玉之目的。
1生態(tài)修復(fù)相關(guān)的重要概念和理論
1.1環(huán)境與生態(tài)
廣義上講,環(huán)境是人以外的一切事物的總和,如現(xiàn)代人居環(huán)境即為廣義的環(huán)境概念;狹義上講,環(huán)境是影響有機(jī)體生長(zhǎng)、發(fā)展和生存的外界物理?xiàng)l件的總和。生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱生態(tài),是有生命的主體(包括人類)與無(wú)生命的客體的總和。研究有機(jī)生命體與無(wú)機(jī)環(huán)境關(guān)系的科學(xué)稱為生態(tài)學(xué),研究生命體以外的無(wú)機(jī)環(huán)境的科學(xué)稱為環(huán)境學(xué)。生態(tài)修復(fù)的研究與實(shí)踐離不開(kāi)環(huán)境學(xué)和生態(tài)學(xué),而后者尤為重要。
1.2生態(tài)環(huán)境與環(huán)境生態(tài)
生態(tài)包括環(huán)境,“生態(tài)環(huán)境”的說(shuō)法是不科學(xué)和難以理解的,可以牽強(qiáng)地理解為與生命體最密切相關(guān)的環(huán)境。我國(guó)所謂的生態(tài)環(huán)境實(shí)際就是生態(tài),準(zhǔn)確地講“生態(tài)環(huán)境建設(shè)”應(yīng)為“生態(tài)建設(shè)”[1]。生態(tài)修復(fù)是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù),故不能稱為生態(tài)環(huán)境修復(fù)。
環(huán)境雖然是無(wú)機(jī)的,但完全從無(wú)機(jī)角度理解環(huán)境是不完整的。特別是自然環(huán)境,本身是生物體或生物群體周圍的整體狀況,只有應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理研究、認(rèn)識(shí)和理解環(huán)境,才能更有效地解決環(huán)境問(wèn)題,這就是環(huán)境生態(tài)學(xué)。環(huán)境生態(tài)作為概念不易理解,但環(huán)境生態(tài)學(xué)無(wú)疑是科學(xué)的,他對(duì)生態(tài)修復(fù)理論和技術(shù)的形成起到了直接的推動(dòng)作用。
1.3干擾與生態(tài)演替
自然界發(fā)生的大大小小的事件,如火災(zāi)、水災(zāi)、泥石流、蟲(chóng)害、大風(fēng)、人類活動(dòng)等,改變著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,這些事件稱之為干擾。干擾可分自然干擾和人為干擾。干擾促使某一相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化,舊的環(huán)境和物種破壞了,新的環(huán)境和物種又會(huì)產(chǎn)生,并在一定時(shí)間內(nèi)維持其相對(duì)穩(wěn)定。在沒(méi)有嚴(yán)重干擾的情況下,自然生態(tài)系統(tǒng)會(huì)定向地、有秩序地由一個(gè)階段發(fā)展到另一個(gè)階段,這稱為生態(tài)內(nèi)因演替。演替的結(jié)果,最終會(huì)出現(xiàn)一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài),這稱為頂極穩(wěn)定狀態(tài)。每一演替階段有其特定生物群落特征,頂極穩(wěn)定狀態(tài)的群落稱為頂極群落。干擾常使生態(tài)系統(tǒng)受損并改變,稱為外因演替。生態(tài)系統(tǒng)正常演替總是從低級(jí)向高級(jí)發(fā)展,而干擾使演替進(jìn)程發(fā)生變化,嚴(yán)重時(shí),如人類大規(guī)?；顒?dòng),則使生態(tài)系統(tǒng)向相反方向演替,這稱為逆序演替。生態(tài)修復(fù)就是使擾生態(tài)系統(tǒng)的逆序演替轉(zhuǎn)向正常演替[2]。
1.4生態(tài)穩(wěn)態(tài)與生態(tài)閾值
生態(tài)系統(tǒng)不是絕對(duì)平衡的,而是永恒地發(fā)生著演替,舊的平衡打破了,新的平衡就會(huì)產(chǎn)生,當(dāng)演替到頂極狀態(tài)時(shí),在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),即穩(wěn)態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡中的穩(wěn)定狀態(tài),稱為生態(tài)穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)生態(tài)有相當(dāng)強(qiáng)的自我調(diào)控能力,在干擾作用下雖不斷地振蕩和變化,但只是量變;當(dāng)干擾嚴(yán)重并超過(guò)其調(diào)控能力時(shí),系統(tǒng)將發(fā)生質(zhì)變、崩潰,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。穩(wěn)態(tài)生態(tài)抵抗干擾的自我調(diào)節(jié)能力的限度稱為生態(tài)閾值[2]。只有研究生態(tài)穩(wěn)態(tài)和生態(tài)閾值,才能確定修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的類型、區(qū)域、難易程度、時(shí)間周期,并確定合理的修復(fù)指標(biāo)。
1.5人與自然共生理論
人與自然共生和和諧相處,是人類對(duì)“自然改造論”深刻反思后產(chǎn)生的新認(rèn)識(shí)。人是自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分,不是其對(duì)立面,脫離生態(tài)規(guī)律的自然改造,損害了自然生態(tài)系統(tǒng),必然損害人自身。人與生物、生物與生物之間存在著互利互惠的共生現(xiàn)象。任何形式的自然改造必須建立在人與自然共生的基礎(chǔ)之上。F.Vester基于共生現(xiàn)象的研究,總結(jié)了人類系統(tǒng)與生物系統(tǒng)之間生物控制的8條規(guī)律。據(jù)此研究,生態(tài)學(xué)家提出了以最小能量輸入和最小物質(zhì)消耗以保證生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和恢復(fù)能力的生態(tài)設(shè)計(jì)原則。這也是生態(tài)修復(fù)規(guī)劃設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想。
2國(guó)外的環(huán)境生態(tài)修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)
修復(fù)的本意是對(duì)錯(cuò)誤和缺陷進(jìn)行糾正的作用或過(guò)程,修復(fù)最早從污染環(huán)境治理角度被定義為:借助外界作用力使某個(gè)受損的特定對(duì)象部分或全部恢復(fù)到原初狀態(tài)的過(guò)程。環(huán)境生態(tài)修復(fù)起源于環(huán)境修復(fù),生態(tài)恢復(fù)又受環(huán)境生態(tài)修復(fù)的影響。
2.1環(huán)境修復(fù)與環(huán)境生物修復(fù)
環(huán)境修復(fù)是對(duì)被污染的環(huán)境采取措施使污染物濃度降低到未污染前的狀態(tài)。早期的環(huán)境修復(fù)主要采用工程技術(shù)手段,以后采用物理和化學(xué)手段。1972年美國(guó)嘗試采用微生物生命代謝活動(dòng)降解管線泄漏造成的汽油污染,1989年對(duì)ExxonVal-dez油輪泄油造成污染的阿拉斯加海海面進(jìn)行修復(fù)(阿拉斯加研究計(jì)劃),從而出現(xiàn)了環(huán)境微生物修復(fù)技術(shù),后來(lái)出現(xiàn)了環(huán)境植物修復(fù)技術(shù),最終形成了環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)。環(huán)境生物修復(fù)被定義為利用生物生命代謝活動(dòng)降解被污染環(huán)境的污染物,并使之無(wú)毒化和無(wú)害化。
2.2環(huán)境生態(tài)修復(fù)
20世紀(jì)60年代,美國(guó)生態(tài)學(xué)家H.T.Odum提出生態(tài)工程概念,受此啟發(fā),歐洲一些國(guó)家嘗試應(yīng)用研究,并形成所謂“生態(tài)工程工藝技術(shù)”,實(shí)際屬于清潔生產(chǎn)的范疇。隨著生態(tài)學(xué)與環(huán)境生態(tài)學(xué)的發(fā)展,90年代美、德等國(guó)家提出通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)自組織和自調(diào)節(jié)能力來(lái)修復(fù)污染環(huán)境的概念,并通過(guò)選擇特殊植物和微生物,人工輔助建造生態(tài)系統(tǒng)來(lái)降解污染物,這一技術(shù)被稱為環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)。由于生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,該技術(shù)至今還不成熟,國(guó)外的環(huán)境生態(tài)修復(fù)也只是對(duì)輕度污染陸地的環(huán)境修復(fù),最典型的事例就是通過(guò)濕地自調(diào)節(jié)能力防治污染。這與我國(guó)的生態(tài)自我修復(fù)有很大差別。
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，居民生活水平也得到了非常大的改善，在滿足居民物質(zhì)生活需求的同時(shí)，帶來(lái)了嚴(yán)重的能源危機(jī)和嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，使得人們?cè)絹?lái)愈認(rèn)識(shí)到綠色環(huán)保工作的重要性。生態(tài)策略建筑設(shè)計(jì)，主要強(qiáng)調(diào)在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中融入生態(tài)概念，以自然因素保持室內(nèi)環(huán)境的舒適性，降低人們對(duì)電器設(shè)備的依賴，有效解決建筑能源消耗問(wèn)題。
1 建筑設(shè)計(jì)生態(tài)概念分析
將建筑設(shè)計(jì)融入生態(tài)概念，就是我們所說(shuō)的生態(tài)建筑，生態(tài)建筑，旨在利用自然因素來(lái)改善室內(nèi)環(huán)境，比如提高室內(nèi)采光度、保持室內(nèi)空氣流通、保持室內(nèi)溫度平衡等等，良好的生態(tài)設(shè)計(jì)，能夠很好的解決這些問(wèn)題，提高建筑的舒適度，滿足用戶的相關(guān)需求，從而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效實(shí)施。
生態(tài)建筑充分利用生態(tài)學(xué)知識(shí)，重在實(shí)現(xiàn)降低建筑能源消耗和新能源的應(yīng)用兩個(gè)目標(biāo)，從而確保促進(jìn)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。降低建筑能源消耗就是做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，優(yōu)化室內(nèi)空間，提高建筑保溫性能、通風(fēng)性能以及采光度，從而取暖電器的使用以及照明設(shè)備的應(yīng)用，確保建筑能耗的有效降低。隨著我國(guó)非可再生資源的逐漸減少，我國(guó)逐漸面臨能源危機(jī)，新能源的最大化利用，是緩解能源危機(jī)的重要手段。因此，我生態(tài)建筑過(guò)程中，我們要充分利用建筑環(huán)境，加強(qiáng)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物能以及潮汐能的利用，為建筑提供必要的能源供給，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的使用，從而有效改善建筑能源構(gòu)架，緩解我國(guó)能源匱乏問(wèn)題，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
2 建筑設(shè)計(jì)中的問(wèn)題分析
（一）觀念問(wèn)題
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)建筑工程施工項(xiàng)目也逐漸增多，施工企業(yè)開(kāi)展工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，往往只重視施工進(jìn)度和施工效率，且由于可持續(xù)發(fā)展觀念的模糊和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的淡薄，導(dǎo)致工程施工過(guò)程中大量的能源消耗以及材料的浪費(fèi)，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。同時(shí)，由于缺乏可持續(xù)發(fā)展觀念，建筑工程項(xiàng)目往往只滿足于基本的居住和工作條件，以及具備基本的使用功能，造成建筑能耗問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，大量電器的使用造成供電危機(jī)，建筑工程設(shè)計(jì)觀念的落后，以及成為我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中最需要解決的問(wèn)題。
（二）整體性問(wèn)題
將建筑物本身以及周圍生態(tài)環(huán)境看做一個(gè)整體，整體建筑設(shè)計(jì)理念，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程項(xiàng)目的自我調(diào)節(jié)功能，從而有效改善區(qū)域環(huán)境內(nèi)的空氣質(zhì)量以及溫度效果，確保社會(huì)同環(huán)境的和諧發(fā)展，降低建筑工程對(duì)環(huán)境的污染及危害。但是，就目前我國(guó)工程施工設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，大多將建筑物當(dāng)做獨(dú)立的個(gè)體，以完成建筑物的施工建設(shè)最最終目標(biāo)，而忽略了周圍環(huán)境同建筑物之間的關(guān)聯(lián)，最終導(dǎo)致建筑工程項(xiàng)目同周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大矛盾，難以建立有效的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)，提高人與自然聯(lián)系的困難度。
（三）目標(biāo)問(wèn)題
就我國(guó)目前建筑工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，重在提高建筑工程的使用效果，提高建筑工程的美觀度，而不注重建筑工程的使用效果，不注重建筑工程的生態(tài)價(jià)值，從而使得建筑工程嚴(yán)重影響到周圍生態(tài)環(huán)境，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。生態(tài)建筑重在實(shí)現(xiàn)人類生活以及人類社會(huì)同生態(tài)環(huán)境的良好統(tǒng)一，將生態(tài)環(huán)境融入人體生活當(dāng)中，以生態(tài)環(huán)境改善人類生活質(zhì)量，降低人類互動(dòng)對(duì)環(huán)境的破壞，促進(jìn)人類社會(huì)同生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。但是目前我國(guó)多數(shù)工程設(shè)計(jì)并沒(méi)有重視這一原則，沒(méi)有確立環(huán)境同社會(huì)和諧共處的目標(biāo)，最終導(dǎo)致環(huán)境惡化問(wèn)題，影響到人類的發(fā)展和生存。
3 建筑設(shè)計(jì)生態(tài)策略的促進(jìn)方法
生態(tài)環(huán)境的逐漸惡化，使得人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境保護(hù)工作，建筑設(shè)計(jì)同樣需要遵循生態(tài)綠色、人文環(huán)保的設(shè)計(jì)原則，降低建筑施工項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境同建筑工程的有機(jī)結(jié)合，避免建筑工程對(duì)環(huán)境的破壞，并且達(dá)到節(jié)約能源的目的，促進(jìn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效實(shí)施。以下，是筆者結(jié)合多年研究經(jīng)驗(yàn)所提出的機(jī)電促進(jìn)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的有效措施。
（一） 提高可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)工作
首先，施工企業(yè)一定要提高可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，將可持續(xù)發(fā)展作為建筑施工的主要原則，并且要加強(qiáng)生態(tài)建筑概念的理解，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中重視生態(tài)學(xué)知識(shí)理論的應(yīng)用。首先，在建筑施工設(shè)計(jì)中要重視環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，以及建筑結(jié)構(gòu)的生態(tài)設(shè)計(jì)，應(yīng)用濾光玻璃，提高室內(nèi)光線效果的同時(shí)，減少陽(yáng)光輻射對(duì)室內(nèi)溫度的影響；同時(shí)，加強(qiáng)外墻保溫技術(shù)的利用，減少外界溫度對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響，避免室內(nèi)熱量的擴(kuò)散，使室內(nèi)溫度保持平衡，保證室內(nèi)環(huán)境的舒適度，減少空調(diào)等電器設(shè)備的使用頻率；在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，要加強(qiáng)工程施工項(xiàng)目的綠化設(shè)計(jì)，即保持足夠的綠化植被，確保生態(tài)系統(tǒng)的完整性，起到維持生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性的作用；同時(shí)，在施工過(guò)程中要重視建筑施工技術(shù)對(duì)環(huán)境的破壞，減少施工設(shè)備的能源消耗，減少施工材料的浪費(fèi)問(wèn)題。
（二） 環(huán)保材料的合理應(yīng)用
在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，要重視環(huán)保材料的節(jié)約利用，以及可回收材料的使用，減少工程施工過(guò)程中環(huán)境的污染，減少工程施工項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)工程施工材料多為有機(jī)化合物，污染性大，分解效率低，工程施工材料廢棄于周圍環(huán)境中，容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的破壞。因此，施工企業(yè)要加強(qiáng)環(huán)保材料的應(yīng)用，避免環(huán)境污染問(wèn)題，且有效降低施工材料對(duì)用戶身體健康的危害。
（三） 加強(qiáng)新能源的應(yīng)用
加強(qiáng)新能源的有效利用，能夠有效降低建筑能耗，緩解能源短缺現(xiàn)狀，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。太陽(yáng)能是最為理想的清潔能源，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能熱水器等設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用。因此，我們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)過(guò)程中，要加強(qiáng)相關(guān)設(shè)備的引入，減少建筑能耗，緩解電力企業(yè)的供電壓力。同時(shí)，我們應(yīng)該結(jié)合建筑項(xiàng)目實(shí)際情況，充分利用其他可再生能源，如風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉?，都能夠有效減少建筑對(duì)電力能源的使用，有效緩解我國(guó)能源緊張局面。
4 總結(jié)
建筑生態(tài)設(shè)計(jì)，是我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向，隨著我國(guó)自然資源的逐漸短缺，以及自然環(huán)境的不斷惡化，建筑工程建設(shè)必須要重視生態(tài)設(shè)計(jì)策略，充分運(yùn)用生態(tài)學(xué)知識(shí)，使建筑項(xiàng)目融入生態(tài)環(huán)境當(dāng)中，減少建筑項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的破壞，以生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)建筑環(huán)境，從而到達(dá)減少建筑能源消耗的目的，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的健康發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的損失實(shí)施。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào)：S718.45 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（a）-0091-01
近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展過(guò)程中，環(huán)境方面卻出現(xiàn)了越來(lái)越差的情況，人們的生活環(huán)境也出現(xiàn)了很大的變化。因此，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題更加的重視，經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中以犧牲環(huán)境為代價(jià)給人們的生活帶來(lái)了很大的影響，尤其對(duì)人們的身體健康狀況帶來(lái)了很大的影響?，F(xiàn)在，由于環(huán)境污染問(wèn)題導(dǎo)致的病害在不斷發(fā)生，因此，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中要對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題更加重視，這樣是對(duì)人們的生活質(zhì)量進(jìn)行提高，同時(shí)也是為了保證人們的身體健康狀況不會(huì)受到影響。
林業(yè)工作中的重點(diǎn)―― 現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程，也是林業(yè)建設(shè)的具有現(xiàn)實(shí)性的工作?，F(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程在建設(shè)過(guò)程中離不開(kāi)政府的支持，同時(shí)，也要社會(huì)各方面的理解和認(rèn)同，這樣能夠在制度、認(rèn)知以及政策上進(jìn)行更好的調(diào)整，同時(shí)，也能促進(jìn)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程理論得到更好的發(fā)展，對(duì)林業(yè)建設(shè)工程有很大推動(dòng)作用。
1 現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的概念
現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程在概念方面并沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，因此，在沒(méi)有形成統(tǒng)一的概念。通常情況下，都是以林業(yè)資源為中心，同時(shí)，在發(fā)展過(guò)程中，建立了一套相互匹配的系統(tǒng)，對(duì)社會(huì)關(guān)系、植物以及動(dòng)物的關(guān)系進(jìn)行了重新的組合，這樣能夠更好的發(fā)揮林業(yè)工程的環(huán)境保護(hù)作用以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的作用。林業(yè)、生態(tài)以及經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展，對(duì)新時(shí)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有具有很大的推動(dòng)作用。隨著環(huán)境，生態(tài)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代林業(yè)有了很大的發(fā)展。
2 現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的產(chǎn)生背景
近年來(lái)，我國(guó)生態(tài)及環(huán)境受到了嚴(yán)重的破壞，同時(shí)，生態(tài)以及林業(yè)資源在使用方面也出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，人們?cè)谏钪袑?duì)經(jīng)濟(jì)效益的追求出現(xiàn)了過(guò)熱情況，導(dǎo)致自然環(huán)境受到了很大的破壞，同時(shí)，林業(yè)資源的開(kāi)采數(shù)量也在不斷增加，因此，導(dǎo)致林業(yè)資源出現(xiàn)了快速下降的情況，林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了瀕臨崩潰的情況。在新時(shí)期要對(duì)林業(yè)進(jìn)程及速度進(jìn)行調(diào)整，形成社會(huì)，生態(tài)效益，經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的情況。在這種情形下，現(xiàn)在生態(tài)林業(yè)又有了新的理念，對(duì)傳統(tǒng)的封育以及保持方式進(jìn)行了調(diào)整，同時(shí)，在發(fā)展方面也融入新的理念，對(duì)水土資源、林業(yè)資源、地質(zhì)資源進(jìn)行了全面的開(kāi)發(fā)，對(duì)資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展非常重視，這樣對(duì)林業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展也非常有利。
3 現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的建設(shè)
3.1 加強(qiáng)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的政策指引
現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程在發(fā)展過(guò)程中要對(duì)政策引導(dǎo)非常重視，近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)環(huán)境帶來(lái)了很大的破壞，因此，在林業(yè)建設(shè)方面，要建設(shè)相關(guān)政策，打造全新的生態(tài)林業(yè)工程，同時(shí)，對(duì)集體和個(gè)人利益進(jìn)行保護(hù)。在生態(tài)林業(yè)工程建設(shè)方面，退耕還草、退耕還林、封山育林是非常常見(jiàn)的方式，但是，這些方式在實(shí)施過(guò)程中會(huì)對(duì)一些人員的利益帶來(lái)很大的影響，在這種情況下，要對(duì)各方面的利益都進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)，保證政策實(shí)施的效果。生態(tài)林業(yè)工程建設(shè)方面，政策積極可行才能更好的推動(dòng)生態(tài)林業(yè)工程的建設(shè)，同時(shí)，也能為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供保障。政府在建設(shè)方面進(jìn)行引導(dǎo)和規(guī)范非常重要，對(duì)生態(tài)保護(hù)、環(huán)境改善以及防護(hù)其他問(wèn)題出現(xiàn)具有很好的效果，因此，也能更好的體現(xiàn)生態(tài)林業(yè)工程建設(shè)的價(jià)值。
3.2 保護(hù)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程各主體經(jīng)濟(jì)利益
現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程在建設(shè)過(guò)程中不可避免的會(huì)對(duì)一些人員的經(jīng)濟(jì)利益帶來(lái)一定的影響，通常情況下涉及到個(gè)人、集體以及國(guó)家的利益，在這種情況下，國(guó)國(guó)家的相關(guān)政策要對(duì)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程建設(shè)給予高度重視，同時(shí)，在具體實(shí)施過(guò)程中要給予大力支持。在政府的層面上要對(duì)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程做出政策、財(cái)稅上的傾斜，加大并加快林業(yè)建設(shè)的質(zhì)量與力度。要給予現(xiàn)代林業(yè)工程資金，打造更深層次的支持。
3.3 建立現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的正確認(rèn)知
傳統(tǒng)林業(yè)工程和林業(yè)工作只關(guān)心單一的目標(biāo)與結(jié)果的關(guān)系，目的也僅僅在于林業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的取得，不少人認(rèn)為林業(yè)就是木頭，認(rèn)為用材林才是林，造林就是刨坑栽樹(shù)，農(nóng)用防護(hù)林就是大小方田林網(wǎng)，這種傳統(tǒng)意識(shí)嚴(yán)重限制了現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程在這些地區(qū)的開(kāi)展。落后的林業(yè)觀念使得林業(yè)的概念被劃分得越來(lái)越細(xì)，一些工程的開(kāi)展得不到當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷闹С?，比如，在一些地區(qū)為了提高對(duì)空氣污染的修復(fù)、林下空間的利用、種間特性的利用等，種植一些林下的灌木、園林樹(shù)木、中草藥等，很多地方的群眾認(rèn)為這樣的做法不實(shí)惠，都是擺設(shè)，沒(méi)什么實(shí)際用處，因此，失去了示范作用和說(shuō)服力?，F(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程更關(guān)注和經(jīng)營(yíng)技術(shù)，關(guān)心木本植物的種間和種內(nèi)關(guān)系以及林分的結(jié)構(gòu)功能、物流與能量流等方面的深層次相互關(guān)系，力主在加強(qiáng)宣傳力度，培養(yǎng)人民群眾的現(xiàn)代林業(yè)意識(shí)的基礎(chǔ)上，使人們可以正確區(qū)分傳統(tǒng)林業(yè)與現(xiàn)代林業(yè)，形成對(duì)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的支撐，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的綜合價(jià)值。
3.4 完善現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的相關(guān)法律制度
規(guī)范化和法制化是現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程建設(shè)的基礎(chǔ)，是確保現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程質(zhì)量的出發(fā)點(diǎn)，也是現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程順利進(jìn)行的重要保障，因此，各級(jí)政府需要根據(jù)各地實(shí)際情況，及時(shí)完善和補(bǔ)充相關(guān)的法律法規(guī)，保障現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程建設(shè)的順利開(kāi)展。實(shí)踐操作中，各級(jí)政府可以把現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程建設(shè)的開(kāi)展力度、開(kāi)展情況、相關(guān)法律制度的完善納入領(lǐng)導(dǎo)的工作業(yè)績(jī)考核中來(lái)，對(duì)于由于領(lǐng)導(dǎo)方式、能力、態(tài)度等問(wèn)題導(dǎo)致的現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程建設(shè)工作開(kāi)展不力，甚至造成工期延誤的，要給予相應(yīng)的懲罰；而對(duì)于能積極履行職責(zé)，能夠認(rèn)真協(xié)調(diào)組織好生態(tài)工程建設(shè)的實(shí)施，保障工程順利開(kāi)展的要給與適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)，真正形成以現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程建設(shè)為中心的制度體系和法律體系，推進(jìn)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的深化和提高。
4 結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程發(fā)展過(guò)程中要對(duì)建設(shè)時(shí)機(jī)以及發(fā)展形勢(shì)進(jìn)行必要的分析，因此，文章對(duì)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的概念進(jìn)行了分析，同時(shí)，對(duì)生態(tài)林業(yè)工程出現(xiàn)的背景，以及在發(fā)展過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行了分析，希望在制度、政策以及經(jīng)濟(jì)性方面有更好的發(fā)展，對(duì)現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)工程的建設(shè)會(huì)有非常好的促進(jìn)作用。經(jīng)濟(jì)社會(huì)在快速發(fā)展過(guò)程中，對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了很大的破壞，因此，在林業(yè)發(fā)展過(guò)程中，形成有機(jī)以及科學(xué)的體系，對(duì)保證生態(tài)、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)效益共同發(fā)展非常有利。同時(shí)，也能更好的促進(jìn)林業(yè)整體發(fā)展的效果。
公路作為國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,其建設(shè)已對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用,但也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了一些負(fù)面影響,如建設(shè)中改變了原有的地形地貌和自然景觀,運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的各種環(huán)境污染及生態(tài)環(huán)境干擾等問(wèn)題。公路環(huán)境問(wèn)題的根源是單純追求經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)環(huán)境的重視不夠,對(duì)公路所產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題估計(jì)不足。一方面是如火如荼的公路建設(shè),一方面卻是公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。在此背景下,“生態(tài)公路”的理念應(yīng)運(yùn)而生,同“生態(tài)城市”、“生態(tài)建筑”一樣,這一名詞的出現(xiàn)反映了社會(huì)對(duì)公路建設(shè)與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的要求[1]。生態(tài)公路的出現(xiàn),是公路建設(shè)領(lǐng)域的一大進(jìn)步,表明人類對(duì)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注,同時(shí)也使人類看到了未來(lái)生態(tài)環(huán)境的希望。因此對(duì)生態(tài)公路的建設(shè)進(jìn)行具體探討具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
一、生態(tài)公路概念解析
(一)生態(tài)公路概念界定
生態(tài)公路是以生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo)建設(shè)的公路,“生態(tài)”二字喚起一種新的生態(tài)意識(shí),是人類在向自然生態(tài)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程中把生態(tài)學(xué)思想注入到公路建設(shè)體系中。從生態(tài)學(xué)的角度來(lái)看,公路作為按人類的需要而建立起來(lái)的人工生態(tài)系統(tǒng),是對(duì)原有自然生態(tài)系統(tǒng)的一種入侵和擾動(dòng),形成了以交通運(yùn)輸為主體的新的生態(tài)系統(tǒng)。它是一個(gè)開(kāi)放的不完整的生態(tài)系統(tǒng),生物因子主要由消費(fèi)者構(gòu)成,非生物環(huán)境主要由人類為了滿足自身需要而建造的人工構(gòu)造物所組成,這樣的系統(tǒng)是不能自身維持的,它只有從其他系統(tǒng)輸入能量,才能維持其自身的運(yùn)行。所以只有用生態(tài)學(xué)的理論與規(guī)律指導(dǎo)公路這一人工生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè),才能夠使公路的發(fā)展與環(huán)境相協(xié)調(diào)[2]。
生態(tài)公路主要指明了未來(lái)公路的發(fā)展方向,與其說(shuō)它是一類型概念,不如說(shuō)是一個(gè)評(píng)價(jià)性的概念。它不是指某一種、某一類公路,而是指一種公路建設(shè)和營(yíng)運(yùn)的理念,是公路建設(shè)的方向和目標(biāo)。因此,可以將生態(tài)公路定義為:在尊重自然的前提下,將人、自然和公路有機(jī)結(jié)合,運(yùn)用生態(tài)學(xué)的原理,不以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)進(jìn)行建設(shè)和營(yíng)運(yùn),強(qiáng)調(diào)人、自然與公路的和諧相處,形成生態(tài)、環(huán)保、安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、景觀和諧的可持續(xù)的公路發(fā)展模式[3]。
(二)生態(tài)公路概念的內(nèi)涵
生態(tài)公路真正的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在宏觀和微觀兩個(gè)層面。
1.從宏觀來(lái)講,生態(tài)公路是由生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)技術(shù)等多種構(gòu)成因素相互作用、相互影響、相互制約而成的綜合體,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在公路領(lǐng)域的具體體現(xiàn),與區(qū)域的環(huán)境承載力相適應(yīng)。
公路生態(tài)環(huán)境是一個(gè)包含了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境在內(nèi)的復(fù)合環(huán)境系統(tǒng)。它圍繞環(huán)境主體,人類建立起的,具有多種組合,并通過(guò)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞于主體,然后產(chǎn)生相互聯(lián)系的復(fù)雜系統(tǒng)。與公路相關(guān)的居民因生產(chǎn)、生活活動(dòng)而形成的社會(huì)實(shí)體及其氛圍(如思想、文化),構(gòu)成了社會(huì)環(huán)境,而與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出有關(guān)的要素體系構(gòu)成了經(jīng)濟(jì)環(huán)境(如產(chǎn)地、市場(chǎng)等)。所以,生態(tài)公路是從生態(tài)觀點(diǎn)研究公路系統(tǒng)與社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的宏觀關(guān)系,對(duì)公路進(jìn)行合理布局,使區(qū)域公路發(fā)展在區(qū)域環(huán)境承載力的容許范圍之內(nèi),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的綜合效益最大化。
2.從微觀層面看,也就是從公路實(shí)體的角度分析,生態(tài)公路是以生態(tài)學(xué)原則為指導(dǎo),以生態(tài)環(huán)境和自然條件為取向,所進(jìn)行的一種既能獲得社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,又能促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的邊緣性生態(tài)工程和建造形式。這一定義闡明了一個(gè)基礎(chǔ)(生態(tài)學(xué))、一種取向(生態(tài)環(huán)境和自然條件)和兩個(gè)功能(經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境保護(hù)),并在此基礎(chǔ)上形成兩個(gè)實(shí)體(生態(tài)工程和建筑工程)形態(tài)。
總的來(lái)說(shuō),生態(tài)公路是生態(tài)與公路建設(shè)結(jié)合的產(chǎn)物,其發(fā)展應(yīng)遵循自然生態(tài)規(guī)律與區(qū)域公路的發(fā)展要求,生態(tài)公路是建立在發(fā)展與環(huán)境相互協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上,以生態(tài)系統(tǒng)(自然)的良性循環(huán)為基本原則,綜合考慮決策、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、管理的全過(guò)程,在一定區(qū)域范圍內(nèi),結(jié)合環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r而建立起來(lái)的公路系統(tǒng)。
(三)生態(tài)公路概念的特征
在實(shí)踐中,生態(tài)公路往往容易被簡(jiǎn)單地濫用。有的公路具有生態(tài)公路的部分特征,而簡(jiǎn)單地冠以“生態(tài)公路”的稱號(hào),因而許多以“生態(tài)公路”為名的公路建設(shè)項(xiàng)目陸續(xù)出現(xiàn),“生態(tài)公路”逐漸成為一個(gè)繼“景觀公路”之外的一個(gè)時(shí)尚的公路裝飾用語(yǔ)。因此,關(guān)于生態(tài)公路的特征有必要分析理解。生態(tài)公路的特征體現(xiàn)在以下幾個(gè)大方面:
1.生態(tài)性。生態(tài)性是生態(tài)公路最基本的特性,也是它存在的基本條件。生態(tài)公路的生態(tài)性主要表現(xiàn)在公路具有良好的生態(tài)位,良好的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,良好的景觀效果和以綠化為主的結(jié)構(gòu)模式等。
2.雙重性。生態(tài)公路是人工生態(tài)系統(tǒng)的一種,是以汽車運(yùn)輸活動(dòng)為主題的結(jié)構(gòu)物,但也包含很多自然組分,如地形、地質(zhì)等,并對(duì)公路的是生態(tài)特性、生存發(fā)展產(chǎn)生重要影響及制約作用。它是人工與自然的結(jié)合體,具有二者的雙重特性。
3.安全高效性。“生態(tài)”一詞本身就代表著和諧與健康,生態(tài)公路自然也應(yīng)是和諧健康之路。因?yàn)楣返幕韭毮芫褪菫檫\(yùn)輸服務(wù),所以這種“和諧健康”首先就應(yīng)是公路系統(tǒng)的運(yùn)輸環(huán)境的和諧健康。因此,生態(tài)公路必然要求行車安全舒適、運(yùn)輸高效便利。生態(tài)公路基礎(chǔ)設(shè)施為貨流、客流、能源流、信息流、價(jià)值流的運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造必要的條件,從而在加速各種流的有序運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,減少經(jīng)濟(jì)損耗和對(duì)公路沿線生態(tài)環(huán)境的污染。
二、生態(tài)公路的建設(shè)原則
生態(tài)公路是一個(gè)復(fù)雜的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然復(fù)合的公路生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)公路建設(shè)不僅要體現(xiàn)人類活動(dòng)與地域環(huán)境的不可分割性,而且能夠全面考慮區(qū)域內(nèi)部與外部的各種關(guān)系,盡可能不破壞區(qū)域內(nèi)的土地、環(huán)境和棲息者的自然屬性。因此建設(shè)生態(tài)公路應(yīng)遵循如下原則:
(一)原生態(tài)的最大保護(hù)原則
生態(tài)公路的建設(shè)要遵循保護(hù)原生態(tài)環(huán)境的原則,能采取保護(hù)措施的要盡最大力度進(jìn)行保護(hù)。因?yàn)樵鷳B(tài)環(huán)境是經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的的自然演變而逐漸形成的,具有最穩(wěn)定的自然結(jié)構(gòu),更是最適宜植物和野生動(dòng)物繁衍生息的環(huán)境。原生態(tài)環(huán)境一旦破壞就會(huì)改變自然和諧發(fā)展的基本條件,必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的演化和適應(yīng)才能達(dá)到新的平衡。
(二)生態(tài)環(huán)境的最快恢復(fù)原則
公路的建設(shè)往往受到地質(zhì)、地形、水文生產(chǎn)力水平、生產(chǎn)工藝等各種條件的制約,使公路在建設(shè)中迫不得已對(duì)沿線的生態(tài)環(huán)境造成一定的影響,如植被破壞,水土流失,土地分割等。生態(tài)公路的恢復(fù)原則就是要在現(xiàn)存條件下綜合運(yùn)用各種工程措施、生物措施、農(nóng)藝措施、管理等措施,對(duì)已造成的破壞采取最快最大可能的恢復(fù),以便最快的恢復(fù)到自然平衡狀態(tài),并對(duì)占用土地進(jìn)行補(bǔ)償。
(三)可持續(xù)發(fā)展原則
可持續(xù)發(fā)展實(shí)質(zhì)上是社會(huì)系統(tǒng)和自然環(huán)境系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)發(fā)展的問(wèn)題。生態(tài)公路建設(shè)的最大不同就在于它不再盲目地割裂人與自然的關(guān)系,而是將人類納入到整個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)之中。人類為了自身的發(fā)展,對(duì)自然的改造必須是以尊重自然和自然規(guī)律為前提的。因此在遵循可持續(xù)發(fā)展的原則建設(shè)的生態(tài)公路,本身就是一種可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)物[6]。
三、生態(tài)公路建設(shè)實(shí)現(xiàn)的措施
公路建設(shè)在時(shí)間上有著明顯的階段性特征,從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工,到運(yùn)營(yíng)、管理、養(yǎng)護(hù),每階段都有自身的工作任務(wù)和方法,各階段之間又彼此聯(lián)系、相互影響、形成環(huán)環(huán)相扣的關(guān)系。生態(tài)公路要實(shí)現(xiàn)最終的建設(shè)目標(biāo)必須從總體上實(shí)行全過(guò)程控制,使生態(tài)公路的思想理念滲透到各階段工作中,詳細(xì)地制定各階段的目標(biāo)和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),分階段驗(yàn)收、層層把關(guān)。生態(tài)公路建設(shè)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)對(duì)公路工程項(xiàng)目整個(gè)壽命期內(nèi)各階段的控制實(shí)現(xiàn)的[7]。
(一)生態(tài)規(guī)劃:要求在自然綜合體的天然平衡情況沒(méi)有重大變化、自然環(huán)境不遭破壞和一個(gè)部門(mén)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)不給另一個(gè)部門(mén)造成損害的情況下,應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理,合理安排自然資源的利用。生態(tài)規(guī)劃的特點(diǎn)和科學(xué)內(nèi)涵是:以人為本,以資源環(huán)境承載力為前提,強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)開(kāi)放和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)高效、和諧、可持續(xù)。
(二)生態(tài)設(shè)計(jì):利用高新技術(shù)、現(xiàn)代化手段和方法,合理確定路線走向、技術(shù)等級(jí)及建設(shè)方案,宜橋則橋,宜遂則遂,盡量避免高填深挖,盡量少占用土地、草地和森林。對(duì)于公路穿越或涉及一些特殊的、敏感的生態(tài)因子,如濕地、自然保護(hù)區(qū)、森林、水源區(qū)等,應(yīng)采用對(duì)環(huán)境影響最小的公路建設(shè)方案,并按照敏感生態(tài)因子的具體特點(diǎn),研究和采取相應(yīng)的保護(hù)措施;在確定取棄土點(diǎn),采石場(chǎng)、廢棄物堆置場(chǎng)和攪拌站位置時(shí),應(yīng)考慮到塵埃和其他問(wèn)題對(duì)環(huán)境敏感地區(qū)的影響;應(yīng)合理設(shè)計(jì)服務(wù)區(qū)和收費(fèi)站污水處理方案;在有較多動(dòng)物出沒(méi)的路段,設(shè)計(jì)專門(mén)的動(dòng)物通道,并注意與周圍環(huán)境的銜接。
(三)生態(tài)施工:加強(qiáng)施工管理,采用先進(jìn)的技術(shù)、工藝、材料、設(shè)備,降低施工噪音、揚(yáng)塵,合理選用取料場(chǎng)和棄料場(chǎng),合理處理表層熟土,合理用水和棄水,防止水土流失和水污染,減少臨時(shí)用地和對(duì)路域綠地的破壞。
(四)生態(tài)運(yùn)營(yíng):加強(qiáng)植被恢復(fù)和全面綠化,建設(shè)良好的公路生態(tài)系統(tǒng)。施工臨時(shí)用地的植被恢復(fù)、取料場(chǎng)的復(fù)耕或造田還耕,在很大程度上可減少公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的破壞;而全面的公路綠化,不僅可以保護(hù)路基、美化路容、改善景觀,還可以降低噪聲干擾、防止水土流失和環(huán)境污染。
(五)生態(tài)管理:落實(shí)“三同時(shí)”制度是加強(qiáng)公路交通環(huán)保工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié),要貫穿于公路交通發(fā)展的每個(gè)階段:在前期以落實(shí)環(huán)境評(píng)價(jià)制度的執(zhí)行為重點(diǎn),認(rèn)真作好公路選線的多方案環(huán)境綜合評(píng)價(jià);在初設(shè)和施工圖設(shè)計(jì)階段,深化環(huán)境評(píng)價(jià)和水土保持方案;在施工階段,堅(jiān)持“誰(shuí)開(kāi)發(fā),誰(shuí)保護(hù);誰(shuí)破壞,誰(shuí)恢復(fù);誰(shuí)利用,誰(shuí)補(bǔ)償;誰(shuí)污染,誰(shuí)治理”的原則,搞好環(huán)保重點(diǎn)工程;在運(yùn)營(yíng)階段,進(jìn)一步加強(qiáng)路域的全面綠化工作,加強(qiáng)路域環(huán)境監(jiān)測(cè),評(píng)定敏感路段的污染程度,及時(shí)采取保護(hù)措施。
四、結(jié)束語(yǔ)
生態(tài)公路是系統(tǒng)生態(tài)學(xué)與公路工程學(xué)交叉結(jié)合、新發(fā)展起來(lái)的一門(mén)邊緣科學(xué)。它針對(duì)今天公路建設(shè)所面臨的如何最大限度地使公路建設(shè)與環(huán)境相互協(xié)調(diào),最小的破壞環(huán)境,從而獲得可持續(xù)發(fā)展這一問(wèn)題提出了基本理論。
(一)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)公路建設(shè)的最大特點(diǎn),是把公路建設(shè)當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展視為一個(gè)整體,把“自然、公路、人”看成是一個(gè)不可分割的有機(jī)整體,要求在公路建設(shè)的過(guò)程中,努力實(shí)現(xiàn)“自然、公路、人”的和諧發(fā)展,合理的生態(tài)公路工程建設(shè)將使人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境變得更加美好。
(二)在公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理過(guò)程中,應(yīng)充分尊重并應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理,做到經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。
(三)生態(tài)公路理論涉及多種學(xué)科,隨著各學(xué)科的發(fā)展,生態(tài)公路的理念必將隨之深入發(fā)展,因此對(duì)生態(tài)公路理念的探究應(yīng)是一個(gè)不斷增進(jìn)的過(guò)程。今后將應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)生態(tài)公路的工程技術(shù)、設(shè)計(jì)規(guī)范、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)等的研究。
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生態(tài)建筑需要一定的技術(shù)支持，但是一定的生態(tài)技術(shù)含量并不能表明這樣的建筑就必然成為生態(tài)建筑，而不含有那些典型生態(tài)技術(shù)手法的建筑也未必就不是生態(tài)建筑，因?yàn)樯鷳B(tài)建筑的核心并不在于其硬件如何，而在于其內(nèi)在的運(yùn)行系統(tǒng)如何，生態(tài)建筑是一個(gè)系統(tǒng)，必須從總體上來(lái)衡量和評(píng)價(jià)。
毫無(wú)疑問(wèn)，生態(tài)建筑是一和技術(shù)緊密聯(lián)系在一起的概念，生態(tài)建筑的概念會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展而不斷地改變著內(nèi)涵，其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)建立在當(dāng)前的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件下，從這個(gè)角度看，生態(tài)建筑自古便有之，只不過(guò)它從來(lái)沒(méi)有像今天這樣被如此緊迫地提起。
自原始社會(huì)以來(lái)，我們的祖先逐步發(fā)展著建筑技術(shù)來(lái)?yè)躏L(fēng)雨、避寒暑、御猛獸、抗災(zāi)害，但人們從來(lái)沒(méi)人真正在通過(guò)建筑本身和外界環(huán)境完全隔絕開(kāi)來(lái)，直到20世紀(jì)中葉由于環(huán)境控制技術(shù)的發(fā)展（如暖通空調(diào)，人工照明等）使人們有能力將建筑和外部環(huán)境前所未有地隔絕開(kāi)來(lái)，但在這一過(guò)程中人們過(guò)多地強(qiáng)調(diào)了外部環(huán)境的負(fù)面影響，正是這一錯(cuò)誤傾向，極大加劇了全球的生態(tài)和能源危機(jī)，也使我們自1981年《華沙宣言》以來(lái)愈來(lái)愈也不得不重視生態(tài)建筑這一復(fù)合名詞。
千百年來(lái)我們把建筑描述成“凝固的音樂(lè)”，現(xiàn)代主義建筑運(yùn)動(dòng)中建筑也曾作為“具有特定功能的機(jī)器”而被廣泛接受，而今當(dāng)我們從生態(tài)的觀念來(lái)看待建筑時(shí)，一座生態(tài)建筑或一個(gè)生態(tài)建筑系統(tǒng)似乎更像是一個(gè)能吐故納新，新陳代謝的生命體，生態(tài)建筑應(yīng)當(dāng)能夠和地球這一大的生態(tài)系統(tǒng)有良性的物質(zhì)及能量交換，并融入其中。
當(dāng)我們談及“生態(tài)”時(shí)，其實(shí)我們主要指的是“生態(tài)平衡”，那是自然界的生物群落之間及生物與非生物環(huán)境之間的協(xié)調(diào)與平衡，是一種隨著外部環(huán)境的變化而不斷發(fā)展，不斷調(diào)整的動(dòng)態(tài)平衡。
我們知道建筑是為了改善和調(diào)整人與環(huán)境之間的關(guān)系而建造的，是為人類生活和行為發(fā)展提供必要的物質(zhì)環(huán)境，而生態(tài)建筑就是力求和自然界之間就資源和能源的輸入、輸出達(dá)到一種良性的循環(huán)，動(dòng)態(tài)的平衡。
顯然，一座座單體的生態(tài)建筑是很難獨(dú)自成立的，這是由生態(tài)和一概念的系統(tǒng)化內(nèi)涵所限定的。故而，我們必須著眼于生態(tài)社區(qū)，生態(tài)城市，乃至生態(tài)社會(huì)的建設(shè)，從一個(gè)個(gè)子系統(tǒng)的建立到整個(gè)系統(tǒng)的形成，才能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的生態(tài)建筑。
一、關(guān)于“適宜技術(shù)”
建筑是藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，并且隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，建筑中的技術(shù)含量有著明顯的增長(zhǎng)和專業(yè)化的趨勢(shì)，具體到生態(tài)建筑更是如此，很難想象一個(gè)缺乏生態(tài)技術(shù)的生態(tài)建筑會(huì)是個(gè)什么樣子，可以說(shuō)，生態(tài)建筑的持續(xù)性在很大強(qiáng)度上是依賴于技術(shù)的有效性。
生態(tài)建筑的涉及面很廣，是多學(xué)科，多門(mén)類，多工種的交叉，是一個(gè)系統(tǒng)工程，其涵蓋的技術(shù)也是多層次的，從目前來(lái)看有所謂“低技術(shù)”、“中間技術(shù)”和“高技術(shù)”。
眼下，“高技術(shù)”的生態(tài)建筑是建筑行業(yè)的一大熱點(diǎn)，許多媒體和建筑師都熱衷于這一話題，源于高技術(shù)的生態(tài)建筑將會(huì)是生態(tài)建筑發(fā)展的一個(gè)方向。但是，是不是生態(tài)建筑就非“高技”不可，非“高技”不做呢，顯然未必。
就我國(guó)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件而言，我們關(guān)于生態(tài)建筑工作的落腳點(diǎn)仍應(yīng)放在“適宜技術(shù)”上，更不用說(shuō)在我國(guó)這一目前全球最大的建筑工地上建造的大多數(shù)工程仍然是投資規(guī)模中等甚至較小的工程，要在這些工程上試用身價(jià)昂貴的“高技術(shù)”更加缺乏可行性。
但是生態(tài)建筑并不是一項(xiàng)可以等我們“萬(wàn)事俱備”才可以著手的工作，生態(tài)建筑的實(shí)施有著相當(dāng)?shù)钠惹行?。如果我們不從今天開(kāi)始，不從手邊僅有的工具開(kāi)始著手，等到工程建設(shè)的高峰期過(guò)后，將空留余恨和愧對(duì)子孫。
再回首我們身邊，不用說(shuō)“高技術(shù)”即便是“中間技術(shù)”，普及率又如何呢，又有多少被運(yùn)用到了實(shí)際工作中去的呢？顯然，在我國(guó)現(xiàn)有的狀況下，我們的生態(tài)技術(shù)與一味追求“高”“新”相比，更應(yīng)重視技術(shù)的具體化，現(xiàn)實(shí)可行性及效率，重視技術(shù)的推廣和普及。
就生態(tài)建筑的目前發(fā)展?fàn)顩r而言，從建筑設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，適用技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，太陽(yáng)能利用，自然通風(fēng)，自然采光與遮陽(yáng)，中水利用，整體綠化，建筑廢棄物的回收利用等。
當(dāng)然，與許多設(shè)計(jì)學(xué)科一樣，在技術(shù)設(shè)計(jì)前有著總體設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)的階段，眾所周知，在概念設(shè)計(jì)中蘊(yùn)含的偏差甚或錯(cuò)誤，想通過(guò)后續(xù)手段來(lái)彌補(bǔ)將是極其困難和代價(jià)昂貴的。所以，我們?cè)谏鷳B(tài)建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中要首先重視總體設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)的問(wèn)題。
要重視生態(tài)層次的概念，生態(tài)城市與生態(tài)建筑按地理范圍可以如分為四個(gè)層次，區(qū)域城市級(jí)、區(qū)級(jí)、地段級(jí)和建筑單體。建筑師的工作主要集中于地段級(jí)和建筑單體這兩個(gè)層次。在城市設(shè)計(jì)中要和整體城市的生態(tài)規(guī)劃，生態(tài)原則協(xié)調(diào)一致，確保任何一個(gè)局部都是整個(gè)城市生態(tài)鏈中的一個(gè)鏈條，能促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的生態(tài)效果。
要強(qiáng)調(diào)因地制宜的原則，在總體設(shè)計(jì)中貫穿生態(tài)設(shè)計(jì)策略，為建筑單體創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，催化生態(tài)建筑單體的生成。利用場(chǎng)地周邊地理環(huán)境和建筑形體組織外部空間促進(jìn)自然通風(fēng)和降溫，避開(kāi)冬季風(fēng)主導(dǎo)方向，避免不利風(fēng)道產(chǎn)生；通過(guò)群體的組合形成完整的院落空間，創(chuàng)造良好的微氣候，利用場(chǎng)地中的水體和綠化，調(diào)節(jié)微氣候；通過(guò)建筑群體的組合，采用更適宜的結(jié)構(gòu)方式，節(jié)約土地，發(fā)展地下建筑，掩體建筑，凡此種種都要求我們深入研究環(huán)境特征，充分利用環(huán)境優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)中通過(guò)新建的建筑物發(fā)掘出環(huán)境最優(yōu)的生態(tài)潛能。
二、關(guān)于常用的幾種適宜生態(tài)技術(shù)
1.自然通風(fēng)：近年來(lái)，每到炎夏高溫季節(jié)，許多城市都出現(xiàn)了電力緊缺的狀況，以至不得不拉閘限電，究其原因很大程度上是由于空調(diào)的用量大幅提開(kāi)，有調(diào)查表明建筑制冷能耗已占到建筑總能耗的10%-20%。而自然通風(fēng)可以在不消耗任何不可再生能源的情況下降低室內(nèi)溫度，帶走潮濕氣體，補(bǔ)充新鮮空氣。
自然通風(fēng)的主要?jiǎng)恿κ秋L(fēng)壓和熱壓，通過(guò)建筑的平面和剖面設(shè)計(jì)制造出正壓區(qū)和負(fù)壓區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)引風(fēng)，導(dǎo)風(fēng)的目的，另外，還可以通過(guò)制造溫差和加大進(jìn)排風(fēng)口高差達(dá)到造風(fēng)的目的。
在國(guó)內(nèi)，對(duì)于生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)，在20世紀(jì)80年代末90年代初開(kāi)始引起人們的重視，1998年實(shí)施的《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則非污染生態(tài)影響》(HJ/T－1997)是我國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)的第一個(gè)生態(tài)影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，它的頒布和實(shí)施從根本上扭轉(zhuǎn)了環(huán)境影響評(píng)價(jià)中生態(tài)評(píng)價(jià)的隨意性和缺少規(guī)范的現(xiàn)狀，填補(bǔ)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的一項(xiàng)空白。2011年正式實(shí)施的《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則生態(tài)環(huán)境》(HJ19－2011)，將生態(tài)導(dǎo)則由推薦性標(biāo)準(zhǔn)改為國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國(guó)的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。
對(duì)于國(guó)內(nèi)鐵路工程的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的發(fā)展，大致可分為三個(gè)階段。第一階段為20世紀(jì)80年代末到90年代初，這一階段鐵路項(xiàng)目的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)簡(jiǎn)單或者不評(píng)價(jià)，以定性評(píng)價(jià)為主，只對(duì)線路長(zhǎng)度、取棄土量和水土流失量進(jìn)行簡(jiǎn)單定量;到了90年代中后期，仍以定性為主，可對(duì)占地類型、取棄土量、水土流失量、隧道涌水量等進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)內(nèi)容已較全面，只是對(duì)生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)缺乏關(guān)注;進(jìn)入21世紀(jì)以后，廣泛應(yīng)用基于遙感、地理信息系統(tǒng)之上的疊圖法，強(qiáng)化方案比選過(guò)程，對(duì)占地類型、植被類型、水土流失量進(jìn)行定量分析，對(duì)植被恢復(fù)措施及動(dòng)物通道的設(shè)置等生態(tài)保護(hù)措施進(jìn)行合理化建議，對(duì)生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)尤其關(guān)注。
鐵路工程生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)系統(tǒng)具有復(fù)雜性、理論探索性以及技術(shù)局限性等特點(diǎn)，因此雖然目前鐵路工程生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)體系比較多，但缺乏統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，都是根據(jù)實(shí)際需要，并在一定原則指導(dǎo)下進(jìn)行。國(guó)內(nèi)構(gòu)建鐵路項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建方法一般采用調(diào)查研究法、目標(biāo)分解法、多元統(tǒng)計(jì)法、指標(biāo)屬性分組法、壓力－狀態(tài)－響應(yīng)框架模型。目前國(guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)主要為區(qū)域內(nèi)涉及的生態(tài)系統(tǒng)類型、結(jié)構(gòu)、功能和過(guò)程以及相關(guān)的非生物因子特征(如氣候、土壤、地形地貌、水文及水文地質(zhì)等)和影響區(qū)域內(nèi)已經(jīng)存在的制約本區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的主要生態(tài)問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，針對(duì)不同的鐵路工程內(nèi)容首先確定評(píng)價(jià)指標(biāo)，然后選用綜合指數(shù)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、聚類分析法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法中的一種或幾種，開(kāi)展生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)。趙勇等［4］人在對(duì)登封到洛陽(yáng)高速公路進(jìn)行生態(tài)影響評(píng)價(jià)的過(guò)程中選取了土壤、水土流失狀況、工程占地量、對(duì)農(nóng)作物影響、對(duì)林地的影響、對(duì)動(dòng)物的影響、對(duì)景觀生態(tài)影響以及對(duì)生物影響等8個(gè)生態(tài)指標(biāo)，并運(yùn)用綜合指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，取得了較好的效果。
采用綠色工藝、實(shí)行清潔生產(chǎn)是制藥工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和必然選擇。為增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),授課中可以適時(shí)引入幾個(gè)經(jīng)典案例配合理論方面的講解,以期達(dá)到事半功倍的效果。美國(guó)女生物學(xué)家RachelCarson1962年出版了題為SilentSpring的專著。她告誡人們,DDT等農(nóng)藥的使用導(dǎo)致鳥(niǎo)類數(shù)量急劇下降,使萬(wàn)物復(fù)蘇的春天居然聽(tīng)不到鳥(niǎo)鳴,成為“寂靜的春天”。該書(shū)揭示了環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重性,吹響了環(huán)境保護(hù)的號(hào)角。為了從化學(xué)和化工的源頭防止污染,以原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)為核心的綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。本案例可以讓學(xué)生體會(huì)傳統(tǒng)制藥業(yè)忽視污染控制、破壞生態(tài)環(huán)境,竟成了催生綠色化學(xué)、綠色過(guò)程工程的重要因素;綠色化學(xué)是化學(xué)發(fā)展的必由之路,綠色過(guò)程工程是過(guò)程工業(yè)發(fā)展的必由之路,從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)綠色過(guò)程工程原理與技術(shù)的自覺(jué)性。1984年12月3日凌晨,作為農(nóng)藥生產(chǎn)原料的光氣溢出到印度博帕爾市(Bhopal)的人口密集地區(qū),導(dǎo)致32萬(wàn)人中毒、2500人直接死亡的嚴(yán)重后果,業(yè)界由此得到一個(gè)減免使用劇毒原料的警示信號(hào)。調(diào)查顯示在事故發(fā)生時(shí),冷卻系統(tǒng)、溫度指示器、燃燒塔都不能起作用,這表明事故還與設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、疏于管理等有關(guān)。此案例讓學(xué)生體會(huì)到要提高工業(yè)過(guò)程的綠色度,一方面要采用無(wú)毒、無(wú)公害的合成或天然原料,從源頭上盡量減少甚至杜絕污染和危害;另一方面,必須從工藝和設(shè)備兩方面著手,大力研究和開(kāi)發(fā)從整個(gè)工程鏈中消減污染的綠色工程技術(shù),并強(qiáng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化管理,提升員工素質(zhì)。20世紀(jì)50年代,沙利度胺曾作為鎮(zhèn)靜劑用于緩解孕婦妊娠反應(yīng)。1961年發(fā)現(xiàn)服用外消旋的沙利度胺(反應(yīng)停)的孕婦產(chǎn)下了四肢呈海豹狀的畸形兒,累計(jì)致畸案例多達(dá)17000例,成為20世紀(jì)醫(yī)藥界最大的藥害事件。后來(lái)的研究表明,沙利度胺的致畸性是由(S)-異構(gòu)體引起的。此案例能讓學(xué)生體會(huì)產(chǎn)品的綠色化是綠色過(guò)程工程的重要指標(biāo),綠色化工產(chǎn)品應(yīng)對(duì)人類和環(huán)境無(wú)毒無(wú)害;若對(duì)映體具有不同的藥理活性,開(kāi)發(fā)單一旋光異構(gòu)體藥物符合綠色過(guò)程工程原理。
二、用綠色過(guò)程工程原理引導(dǎo)學(xué)生改變傳統(tǒng)的工程觀念,培養(yǎng)學(xué)生的“當(dāng)代工程觀”
工程觀念的強(qiáng)弱和趨向直接決定著研究和工程技術(shù)人員的實(shí)踐能力,教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的工程觀教育,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)和工程思維。工程觀是人們關(guān)于工程活動(dòng)的基本理念,是認(rèn)識(shí)和進(jìn)行工程活動(dòng)的指南。在當(dāng)代學(xué)科交叉滲透的趨勢(shì)下形成的當(dāng)代工程觀是對(duì)傳統(tǒng)工程觀的揚(yáng)棄和超越。[4]傳統(tǒng)工程觀以科學(xué)理性和技術(shù)理性為主導(dǎo),而對(duì)人文理性和生態(tài)優(yōu)化較為忽視。當(dāng)代工程觀把工程理解為生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中的生態(tài)社會(huì)現(xiàn)象,視生態(tài)環(huán)境為工程活動(dòng)的內(nèi)生因素,工程活動(dòng)不但受生態(tài)環(huán)境的制約,而且應(yīng)按照生態(tài)規(guī)律重塑生態(tài)活動(dòng)的方式。[4]這與綠色過(guò)程工程的內(nèi)涵一致,強(qiáng)化綠色過(guò)程工程教學(xué),有利于貫徹當(dāng)代工程觀教育,有助于培養(yǎng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展具有強(qiáng)烈責(zé)任意識(shí)并具有良好創(chuàng)新素質(zhì)的未來(lái)建設(shè)者和管理者?；瘜W(xué)制藥工藝學(xué)是研究、優(yōu)選符合大規(guī)模藥物生產(chǎn)的工藝路線和工藝條件,從而以最安全、最經(jīng)濟(jì)、最切實(shí)可行的方式完成藥物制備的一門(mén)學(xué)科。生產(chǎn)工藝研究按研究階段可分為實(shí)驗(yàn)室工藝研究、中試放大研究和工業(yè)生產(chǎn)工藝研究。該課程與生產(chǎn)實(shí)際緊密相關(guān),適宜強(qiáng)化工程觀念教學(xué)。朱宏吉、元英進(jìn)等指出,[5]制藥工藝學(xué)可指導(dǎo)學(xué)生完成制藥工程課程設(shè)計(jì)最基本、最核心的內(nèi)容,即工藝計(jì)算和工藝流程的組織,使學(xué)生將符合GMP要求的制藥車間工程設(shè)計(jì)基本原則、制藥設(shè)備選型與設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。筆者認(rèn)為,通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生還應(yīng)該學(xué)會(huì)按當(dāng)代工程觀的要求,根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、環(huán)境友好的原則,選擇、優(yōu)化藥物及中間體的制備工藝。實(shí)踐表明,強(qiáng)化綠色過(guò)程工程教育,對(duì)學(xué)生在制藥工程課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文中選擇、設(shè)計(jì)綠色工藝具有非常突出的指導(dǎo)作用。據(jù)眾多學(xué)習(xí)過(guò)本課程的畢業(yè)生的反饋信息,不論他們是否從事制藥業(yè),都能自覺(jué)運(yùn)用綠色過(guò)程工程的觀念開(kāi)展工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)、評(píng)價(jià)和實(shí)施,學(xué)生畢業(yè)后體會(huì)到了學(xué)習(xí)綠色過(guò)程工程原理的更大收獲。
三、強(qiáng)化綠色過(guò)程工程教育的教學(xué)設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)多年的摸索,緒論部分教學(xué)中引入生命周期評(píng)價(jià)(LCA)、[6]原子經(jīng)濟(jì)性(AE)、[7,8]環(huán)境因子(EFactor)、[8-10]環(huán)境商(EQ)四個(gè)概念是必要的和可行的。[8-10]生命周期評(píng)價(jià)(LCA)是一種評(píng)價(jià)產(chǎn)品、工藝或活動(dòng),從原材料采集,到產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售、使用、回用、維護(hù)和最終處置整個(gè)生命周期階段環(huán)境負(fù)荷的過(guò)程,是從“搖籃”到“墳?zāi)埂钡倪^(guò)程。它首先辨識(shí)整個(gè)生命周期階段中能量、物質(zhì)的消耗以及環(huán)境釋放,然后評(píng)價(jià)這些消耗和釋放對(duì)環(huán)境的影響,最后辨識(shí)和評(píng)價(jià)減少這些影響的機(jī)會(huì)。生命周期評(píng)價(jià)是實(shí)施綠色過(guò)程工程的重要工具。掌握生命周期評(píng)價(jià)的概念有助于學(xué)生從產(chǎn)品整個(gè)生命周期綜合思考新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、新工藝開(kāi)發(fā)和舊工藝改造,生命周期評(píng)價(jià)的概念為在授課過(guò)程中灌輸、剖析綠色過(guò)程工程原理提供了線索。傳統(tǒng)化學(xué)采用收率作為評(píng)價(jià)某化學(xué)反應(yīng)過(guò)程或某一產(chǎn)品合成工藝優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn),這種做法已沿用了上百年。只注重收率往往會(huì)忽略合成中使用或產(chǎn)生的不必要的化學(xué)品,收率指標(biāo)難以反映廢物產(chǎn)生數(shù)量的多少,不足以完全反映原料的綜合利用效率。欲充分利用資源和消減廢棄物排放,只有使反應(yīng)物分子中的原子盡可能多的進(jìn)入目標(biāo)產(chǎn)物中。B.M.Trost于1991年提出了原子經(jīng)濟(jì)性(AE)概念,[7]為評(píng)價(jià)化工過(guò)程提供了強(qiáng)有力的工具。原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)處于綠色過(guò)程的核心地位。R.A.Sheldon提出了E因子和環(huán)境商(EQ)兩個(gè)概念分別用于快速評(píng)價(jià)反應(yīng)過(guò)程中廢物產(chǎn)生的數(shù)量和廢物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的潛在影響。[9]R.A.Sheldon給出了傳統(tǒng)制藥業(yè)的E因子范圍常在25~100kg/kg,[8]遠(yuǎn)高于煉油和大宗商品生產(chǎn)行業(yè),這說(shuō)明制藥業(yè)實(shí)施綠色過(guò)程工程技術(shù)任重道遠(yuǎn)且正當(dāng)其時(shí),強(qiáng)化綠色過(guò)程工程教育是制藥業(yè)人才培養(yǎng)的內(nèi)在要求。緒論部分在介紹綠色過(guò)程工程內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,著重辨析上述四個(gè)概念,生命周期評(píng)價(jià)為綠色過(guò)程工程教學(xué)提供了線索,其余概念則可直接服務(wù)于每一部分教學(xué)。依據(jù)制藥工藝學(xué)主要講授內(nèi)容,總體教學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示,綠色過(guò)程工程教育是一個(gè)線索分明、重點(diǎn)突出的有機(jī)的整體。期望學(xué)生能夠?qū)W會(huì)科學(xué)的研究方法。例如,熱力學(xué)以經(jīng)驗(yàn)概況的熱力學(xué)第一、第二定律為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理,建立了幾個(gè)熱力學(xué)函數(shù),通過(guò)“狀態(tài)函數(shù)法”,即在相同的始終態(tài)間,能動(dòng)地設(shè)計(jì)可計(jì)算的過(guò)程,解決了化學(xué)反應(yīng)的方向和限度問(wèn)題。理想氣體、理想溶液是實(shí)際氣體、實(shí)際溶液的理想化模型,實(shí)際氣體通過(guò)逸度、實(shí)際溶液通過(guò)活度進(jìn)行相應(yīng)校正,可以簡(jiǎn)單地解決熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。
隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)原材料的需求量不斷上升，遵守可持續(xù)發(fā)展觀、大力發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)是我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)升級(jí)的基本方向。建筑行業(yè)是我國(guó)主要的能源消耗項(xiàng)目，在可持續(xù)發(fā)展觀指導(dǎo)下，對(duì)建筑行業(yè)施工原材料進(jìn)行綠化升級(jí)，是建立資源節(jié)約型社會(huì)的關(guān)鍵，綠色生態(tài)混凝土是綠色技術(shù)的代表，已經(jīng)在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。因此必須要進(jìn)一步認(rèn)識(shí)綠色生態(tài)混凝土技術(shù)，為推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)改革升級(jí)奠定基礎(chǔ)。
1.綠色生態(tài)混凝土技術(shù)
1.1綠色生態(tài)混凝土定義
目前，業(yè)內(nèi)對(duì)綠色生態(tài)混凝土還缺乏一個(gè)統(tǒng)一的定義，而在1990年，日本著名學(xué)者山本良一根據(jù)既有混凝土發(fā)展現(xiàn)狀，提出“環(huán)境協(xié)調(diào)性材料”概念，強(qiáng)調(diào)在現(xiàn)階段工程建設(shè)中盡量保持工程施工與現(xiàn)有環(huán)境的相協(xié)調(diào)。在此基礎(chǔ)上，部分學(xué)者又提出許多類似的概念，包括“生態(tài)材料”、“生態(tài)環(huán)境材料”等。與生態(tài)混凝土概念相似的是綠色混凝土，強(qiáng)調(diào)工程建設(shè)中的環(huán)境協(xié)調(diào)與自適應(yīng)特性，重視生態(tài)建設(shè)及其對(duì)自然環(huán)境的影響，要求在現(xiàn)階段的生態(tài)建設(shè)中，要保證能降低工程對(duì)環(huán)境的影響，并保證自然的可修復(fù)與可調(diào)節(jié)。
綜上所述，綠色生態(tài)混凝土的定義為：這是一類特種混凝土，是通過(guò)材料研選、采用特殊工藝制造出來(lái)的具有特殊結(jié)構(gòu)與表面特性的混凝土，對(duì)資源和能源消耗少；與自然生態(tài)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小，能夠主動(dòng)改善環(huán)境；非再生資源的循環(huán)再利用率高；具有滿意的使用性能，包括力學(xué)性能、耐久性能和功能性。
1.2綠色生態(tài)混凝土特征
結(jié)合材料過(guò)程工程學(xué)理論的相關(guān)內(nèi)容，分別從能源消耗、對(duì)環(huán)境的影響、混凝土本身品質(zhì)等方面判斷綠色生態(tài)混凝土特征，其主要表現(xiàn)為：
1.2.1節(jié)約型特征
綠色生態(tài)型混凝土最突出的特點(diǎn)就是對(duì)資源、能源的大量節(jié)約，有利于推動(dòng)工程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。例如，在當(dāng)前綠色生態(tài)混凝土生產(chǎn)中，部分地區(qū)會(huì)通過(guò)工業(yè)廢渣與堿金屬化合物產(chǎn)生反應(yīng)，獲得堿礦渣水泥；而將硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化為“一磨”之后，即可通過(guò)無(wú)熟料水泥配置新型水泥。上述技術(shù)的推廣有利于進(jìn)一步降低混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗，最終達(dá)到節(jié)能目的。
1.2.2友好型特征
綠色生態(tài)混凝土的友好型特征主要表現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境與混凝土的和諧共生上。與傳統(tǒng)混凝土相比，綠色生態(tài)混凝土能緩解環(huán)境負(fù)擔(dān)，并積極改善環(huán)境。以上海世博會(huì)為例，在上海世博會(huì)上就采用了一種由粗骨料、水泥、特殊增強(qiáng)劑等材料和水?dāng)嚢瓒傻囊环N多孔輕質(zhì)混凝土，與常規(guī)混凝土相比，該混凝土在質(zhì)量、透水性能、透氣性能中存在優(yōu)勢(shì)，使雨水能快速深入到地表中，不僅減輕了環(huán)衛(wèi)工人的工作壓力，也進(jìn)一步保證了會(huì)場(chǎng)衛(wèi)生。
1.2材料過(guò)程工程學(xué)理論
材料過(guò)程工程學(xué)理論被認(rèn)為是綠色生態(tài)混凝土技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)資源生產(chǎn)中，人們只能無(wú)止境的從資源環(huán)境中獲取資源，在使用后的混凝土被當(dāng)做廢物而隨意排放，嚴(yán)重降低了原材料使用價(jià)值。針對(duì)這一現(xiàn)象，部分學(xué)者進(jìn)行的積極探索，并提出了材料大循環(huán)理念，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 材料大循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖
上述結(jié)構(gòu)是材料大循環(huán)的基本結(jié)構(gòu)圖，從各點(diǎn)的分配內(nèi)容來(lái)看，除了地球與廢棄物外，每個(gè)駐點(diǎn)都代表著一種產(chǎn)品，能滿足人類生產(chǎn)活動(dòng)需要。但隨著現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展，廢棄物終將會(huì)演化為一種產(chǎn)品，在通過(guò)一系列轉(zhuǎn)化后被人們所利用，并轉(zhuǎn)化為整個(gè)結(jié)構(gòu)中的任意一點(diǎn)，這就是綠色生態(tài)混凝土的發(fā)展演變。
1.3綠色混凝土加工模式
就綠色生態(tài)混凝土而言，在工程建設(shè)中應(yīng)用這種混凝土，能在保證整體施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低混凝土生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響，通過(guò)利用固體廢棄物，結(jié)合多種再生資源配置高質(zhì)量混凝土，實(shí)現(xiàn)混凝土加工過(guò)程中的綠色無(wú)污染。
以混凝土生命循環(huán)過(guò)程為例，其基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2混凝土生命循環(huán)過(guò)程示意圖
從該示意圖中可發(fā)現(xiàn)，整個(gè)混凝土的生產(chǎn)、使用、廢棄、再使用等共有6個(gè)環(huán)節(jié)，基本涵蓋了綠色生態(tài)混凝土技術(shù)的主要內(nèi)容。從該結(jié)構(gòu)中可發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)混凝土生命循環(huán)過(guò)程的關(guān)鍵就是在生態(tài)設(shè)計(jì)角度分析綠色技術(shù)，并充分考慮混凝土廢棄后的資源回收要求。
二、循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下的綠色生態(tài)混凝土技術(shù)
1.混凝土循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式發(fā)現(xiàn)的可行性
所謂循環(huán)經(jīng)濟(jì)，就是按照自然生態(tài)物質(zhì)循環(huán)方式的一種經(jīng)濟(jì)模式，該模式要求在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中要以高效利用資源為核心，并通過(guò)生態(tài)學(xué)規(guī)律指導(dǎo)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，是對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式的一種根本性變革。
對(duì)綠色生態(tài)混凝土技術(shù)而言，其本質(zhì)就是要實(shí)現(xiàn)混凝土產(chǎn)品的“綠化”，需要從生產(chǎn)、施工、使用、報(bào)廢、再利用等多個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)生命周期過(guò)程的生態(tài)處理。結(jié)合材料過(guò)程工程學(xué)理論的相關(guān)內(nèi)容，需要通過(guò)對(duì)單元過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化重組，可以形成滿足不同性能和使用要求的綠色生態(tài)混凝土的最佳生命循環(huán)周，實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的具體途徑，就需要在現(xiàn)階段的混凝土生產(chǎn)中，進(jìn)一步聯(lián)合生態(tài)設(shè)計(jì)、能源減化利用等，在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思維框架下建立綠色生態(tài)混凝土體系。
2.發(fā)展分析
在循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下，可再生混凝土是綠色生態(tài)混凝土未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)，要求設(shè)計(jì)人員在混凝土設(shè)計(jì)階段就有意識(shí)的選擇可循環(huán)使用的原材料，當(dāng)混凝土達(dá)到使用壽命后，能夠以較低的能源代價(jià)回收，將原有混凝土材料的大部分甚至全部資源轉(zhuǎn)化為新混凝土生產(chǎn)的原材料，實(shí)現(xiàn)混凝土資源的可再生生產(chǎn)。
結(jié)束語(yǔ)：
主要討論了綠色生態(tài)混凝土技術(shù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)問(wèn)題，先分析了綠色生態(tài)混凝土技術(shù)，再結(jié)合循環(huán)經(jīng)濟(jì)對(duì)綠色生態(tài)混凝土做討論?？傮w而言，綠色生態(tài)混凝土在未來(lái)省會(huì)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，是可持續(xù)發(fā)展理念的重要體現(xiàn)，應(yīng)該得到推廣與應(yīng)用。對(duì)工作人員而言，要正確認(rèn)識(shí)到綠色生態(tài)混凝土的發(fā)展前景及循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念對(duì)綠色生態(tài)混凝土的影響，重視對(duì)創(chuàng)新與應(yīng)用的研究，為獲得更好的工程施工效果奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
