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人工濕地在小城鎮(zhèn)環(huán)境保護中的應用

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  小城鎮(zhèn)指的是一種正在從鄉(xiāng)村型的社會變成多產業(yè)并存的向著現代化城市轉變中的過渡性社區(qū)。它是區(qū)別于大中城市和農村,具有一定規(guī)模的主要從事非農產業(yè)生產活動的人口聚集的居民點,處于我國居民點體系的中間環(huán)節(jié),既包括了城市型居民點,又包括了鄉(xiāng)村型居民點。與農村相比,大量小城鎮(zhèn)都是以非農產業(yè)為經濟基礎,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)達,二、三產業(yè)具有一定規(guī)模,文化、科技、教育、衛(wèi)生、交通、通訊事業(yè)有一定基礎,

  非農業(yè)人口較集中;與大中城市比較,小城鎮(zhèn)數量多,分布面廣,與農村社會經濟關系密切。

  1 小城鎮(zhèn)的發(fā)展及主要環(huán)境問題

  1.1小城鎮(zhèn)的發(fā)展。小城鎮(zhèn)是社會經濟發(fā)展的必然產物, 隨著社會分工的不斷演化使越來越多的人轉向非農業(yè),并在某一地區(qū)集居逐漸形成小城鎮(zhèn)。全國建制鎮(zhèn)已由1953年的5400個發(fā)展到2005年的13000多個, 另有鄉(xiāng)級鎮(zhèn)約5萬個。小城鎮(zhèn)作為我國農村政治、經濟和文化中心, 通過經濟輻射和經濟吸引, 帶動周圍鄉(xiāng)村,形成了統一的生產和流通網絡, 為鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)提供商品流通的初級市場, 同時吸收農村龐大的剩余勞動力從事非農產業(yè)。小城鎮(zhèn)的穩(wěn)定、健康發(fā)展, 無疑在我國農業(yè)現代化建設進程中起著舉足輕重的作用。

  1.2 小城鎮(zhèn)的主要環(huán)境問題。隨著小城鎮(zhèn)內鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的興起和人口數量的增加, 小城鎮(zhèn)的環(huán)境受到很大的破壞, 主要原因正是蓬勃發(fā)展的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)具有布局分散、規(guī)模小、技術水平落后、設備陳舊、職工和管理人員的素質低和企業(yè)短期行為嚴重等問題。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)對環(huán)境的破壞主要集中在造紙、印染、電鍍、化工、建材等產業(yè)和土法煉礦、選礦等落后技術上。加上近年來城市控制環(huán)境污染, 一些污染嚴重的工業(yè)向鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉移,更加重小城鎮(zhèn)的環(huán)境破壞。

  2 人工濕地

  2.1濕地。1992年中國加入了《關于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》,并將濕地保護與合理利用列為《中國21世紀議程》的優(yōu)先項目。根據《濕地公約》定義:“濕地系指不問其為天然或人工、常久或暫時之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶、靜止或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體者,包括低潮時水深不超過6m的水域”。目前世界各國濕地標準并不一致,數據的統計方法也不統。濕地一方面向人類提供水資源和大量的食物與原料;另一方面,在保持生物多樣性和珍稀物種資源,以及在阻止和延續(xù)洪水、蓄水抗旱、控制水土流失和降解環(huán)境污染、提供旅游資源,維持地球表面生態(tài)平衡起著極為重要的作用。因而濕地被人們譽“自然之腎”。

  2.2人工濕地的發(fā)展過程。人工濕地作為一種天然的“污水處理廠”,以其利用自然條件、處理效果好、運行成本低等優(yōu)勢不斷得到廣泛應用和迅速發(fā)展。人工濕地起源于上世紀50年代,在1969年和1974年,荷蘭和德國分別建成了第一座表面流人工濕地和潛流人工濕地,自此開始了人工濕地的建設和應用探索。80年代以后,人工濕地逐漸演變?yōu)槲鬯幚淼闹黧w單元,常與穩(wěn)定塘或天然土地聯合處理市政或生活污水。90年代以后,人工濕地開始作為污水處理主體單元,其工藝參數、運用范圍和凈化機理被廣泛研究。我國從“六五”期間,就開始了有關人工濕地處理生活污水的研究和應用。

  2.3人工濕地的應用實例。人工濕地是一種有效的有機物、氮磷生態(tài)污水處理技術,具有其結構簡單,工程造價低,運行管理簡便,日常運行費用省等特點。人工濕地污水處理過程包括沉積、過濾、吸附、生物降解、硝化和反硝化作用。人工濕地中氮得以去除主要是依靠微生物的硝化和反硝化作用來實現;此外,水生植物的吸收和氨的揮發(fā)也可以去除廢水中的氮。人工濕地廢水中磷的去除是依靠填料和濕地中沉積物吸附、微生物和植物的吸收等來實現的。

  高效低耗的人工濕地技術對中國經濟落后的農村是一種適用技術。在我國云南洱海有成功的應用案例。廢水通過沉淀池、厭氧塘、配水系統后進入人工濕地脫氮除磷。經過人工強化后的穩(wěn)定塘和濕地占用土地面積少,穩(wěn)定塘-人工濕地聯用技術對濃度高、波動大的農村非點源污染控制具有良好的效果,人工濕地不僅能控制污染,還具有景觀功能,對國內的湖體修復和水環(huán)境保護具有現實意義。

  英國將人工濕地成功應用于住宅、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、公路和機場等地,據統計,英國目前應用的潛流濕地多達90余座。此外,英國和澳大利亞還采用人工濕地取代傳統的雨水調蓄池凈化合流制溢流污水,并積累了大量相關工程經驗。

  3 小城鎮(zhèn)環(huán)境保護原則

  小城鎮(zhèn)生態(tài)規(guī)劃要求運用生態(tài)系統整體優(yōu)化的觀點,研究物質循環(huán)和能量流動的途徑,從而提出資源合理開發(fā)利用、環(huán)境保護、生態(tài)建設和經濟發(fā)展的規(guī)劃對策。規(guī)劃時要遵循以下原則:

  3.1以遵循生態(tài)平衡原理為指導的原則。根據系統論的觀點,小城鎮(zhèn)及其周邊環(huán)境構成一個有機的生態(tài)系統,要實現生態(tài)平衡,構成人口、資源、資金、信息之間的良性循環(huán)模式,促進城鄉(xiāng)協調發(fā)展。規(guī)劃時要優(yōu)先考慮“生態(tài)發(fā)展”,提高資源綜合利用率,實現資源的永續(xù)利用,保護土地資源、水資源和生物多樣性,最終使小城鎮(zhèn)及其周邊環(huán)境構成有機的生態(tài)調節(jié)系統,實現可持續(xù)發(fā)展。

  3.2以尊重自然條件和資源為指導的原則。小城鎮(zhèn)布局形態(tài)應充分利用當地的自然資源和條件,使人工系統與自然系統協調和諧,形成科學、合理、健康和富有特色的小城鎮(zhèn)布局形態(tài);應因地制宜保持自然生態(tài)的完整性和生物的多樣性,提高自然生態(tài)環(huán)境的自凈能力,提高環(huán)境承載容量。規(guī)劃中應避免大規(guī)模改造自然景觀,重視培養(yǎng)本地鄉(xiāng)土物種,恢復本地自然生態(tài)系統。這樣既順應了自然規(guī)律,又可以突出鄉(xiāng)土特色,打造個性化小城鎮(zhèn)。

  3.3以環(huán)境承載容量為限制的原則。小城鎮(zhèn)布局形態(tài)應充分考慮區(qū)域內環(huán)境承載力和鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)、企業(yè)的污染程度,以環(huán)境容量為依據,控制鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)數量和布局,避免生態(tài)環(huán)境超負荷;積極發(fā)展循環(huán)經濟,明確可持續(xù)發(fā)展方向,開發(fā)對環(huán)境影響較小的產業(yè);在生態(tài)適宜度大的地區(qū)設置工業(yè)區(qū),科學規(guī)劃、合理布局、優(yōu)化結構,提高城鎮(zhèn)環(huán)境容量,促進小城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展。

  3.4依據土地適宜性分析確定土地發(fā)展方向的原則??茖W、客觀地分析考察小城鎮(zhèn)不同區(qū)位土地開發(fā)程度、適宜度及土地承載力,有效配置土地資源,減少資源消耗,提高土地使用效率,以此確定土地利用的功能和布局。統籌安排城鎮(zhèn)建設用地、耕地和生態(tài)綠地,避免小城鎮(zhèn)無限制擴散,將高產農田滲透入城鎮(zhèn)內部,城鎮(zhèn)核心區(qū)延伸至農田中,實現農田與城鎮(zhèn)生態(tài)綠地系統的有機結合,最終既把小城鎮(zhèn)融合到了大自然中,又將大面積綠地引入小城鎮(zhèn),達到了回歸自然和促進城鄉(xiāng)一體化發(fā)展的雙重目標。

  4 人工濕地與小城鎮(zhèn)環(huán)境保護

  4.1植被資源保護和利用對策。濕地植被在調節(jié)氣候保持水土、護河防洪方面具有重要功能。更重要的是作為群落交錯區(qū)的,生物多樣性比較豐富,在群落內棲息著各種珍貴鳥類和濕地獸類,河岸群落是它們繁育和育肥的良好場所。同時河岸植被又是易受各種自然和人為因素擾動的生態(tài)脆弱帶。

  濕地植被具有經濟效益和生態(tài)效益雙重性特征,要更加重視其生態(tài)效益,把河流的工程治理與濕地植被建設、保護有機地結合起來,才能促進生態(tài)系統的良性循環(huán)。

  4.2 盡量保持濕地原有的自然再生能力和自然凈化能力。自然再生能力和自然凈化能力是濕地生態(tài)系統功能的主要表現形式,也是衡量濕地生態(tài)系統質量的主要指標。濕地的利用要合理、適量、適度。濕地合理利用必須有利于保持或增強濕地的再生能力和凈化能力。對“自然再生能力”的理解不能只限于保護目標自然資源本身的再生能力,還要包括非保護目標自然資源的再生能力。

  4.3 建立監(jiān)測網絡,加強濕地監(jiān)測。進行連續(xù)的生物監(jiān)測,特別是對濕地資源利用后的動態(tài)變化、生物多樣性變化,濕地水文、水質等情況的監(jiān)測,編制濕地信息管理系統,為濕地資源的科學管理和合理利用提供科學依據。

  5 小結

  濕地系統很容易受到自然及人為活動干擾,其生態(tài)平衡極易受到破壞,且受破壞后難以恢復。因而在使用時特點在注意廢水種類、負荷,并配合其它前處理工藝以求維持濕地系統地平衡,并達到較好的處理效果。濕地系統的自身特點,其特殊的水、熱、光、營養(yǎng)物質等條件使其成為地球上最富有生命力的生態(tài)系統。

  加強濕地基礎性工作,為濕地資源保護與合理開發(fā)提供法律依據。建立與完善濕地資源及發(fā)揮濕地效益的法律體系,充分發(fā)揮法律在濕地資源保護中的作用,建立地方性法規(guī)條例。并將濕地保護的面積、邊界、管理機構、經費來源、保護對策、物種名錄用法規(guī)的形式加以規(guī)定。對于小鎮(zhèn)環(huán)境保護起到重要的實際應用。

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