环境污染与防治技术(精选8篇)
环发〔2005〕109号
关于发布《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》的通知
各省、自治区、直辖市环境保护局(厅),国土资源厅(局),科技厅:
为贯彻《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《中华人民共和国矿产资源法》,实现矿产资源开发与生态环境保护协调发展,提高矿产资源开发利用效率,避免和减少矿区生态环境破坏和污染,现发布《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》,请参照执行。附件:矿山生态环境保护与污染防治技术政策
环保总局 国土资源部 卫生部
二○○五年九月七日
主题词:矿山 生态 污染防治 技术政策 通知
抄送:中国环境科学研究院。
附件:
矿山生态环境保护与污染防治技术政策
一、总则
(一)目的和依据
为了实现矿产资源开发与生态环境保护协调发展,提高矿产资源开发利用效率,避免和减少矿区生态环境破坏和污染,根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《中华人民共和国矿产资源法》、《全国生态环境保护纲要》等有关的法律、法规和政策文件,制定本技术政策。
(二)适用范围
本技术政策适用于从事固体矿产资源开发的企业,不包括从事放射性矿产、海洋矿产开发的企业。
本技术政策适用于矿产资源开发规划与设计、矿山基建、采矿、选矿和废弃地复垦等阶段的生态环境保护与污染防治。
(三)指导方针和技术原则
1.矿产资源的开发应贯彻“污染防治与生态环境保护并重,生态环境保护与生态环境建设并举;以及预防为主、防治结合、过程控制、综合治理”的指导方针。
2.矿产资源的开发应推行循环经济的“污染物减量、资源再利用和循环利用”的技术原则,具体包括:
(1)发展绿色开采技术,实现矿区生态环境无损或受损最小;
(2)发展干法或节水的工艺技术,减少水的使用量;
(3)发展无废或少废的工艺技术,最大限度地减少废弃物的产生;
(4)矿山废物按照先提取有价金属、组分或利用能源,再选择用于建材或其它用途,最后进行无害化处理处置的技术原则。
(四)实现目标
1.2010年应达到的阶段性目标
(1)新、扩、改建选煤和黑色冶金选矿的水重复利用率应达到90%以上;新、扩、改建有色金属系统选矿的水重复利用率应达到75%以上;
(2)大中型煤矿矿井水重复利用率力求达到65%以上;
(3)已建立地面永久瓦斯抽放系统的大中型煤矿,其瓦斯利用率应达到当年抽放量的85%以上;
(4)煤矸石的利用率达到55%以上,尾矿的利用率达到10%以上;
(5)历史遗留矿山开采破坏土地复垦率达到20%以上,新建矿山应做到边开采、边复垦,破坏土地复垦率达到75%以上。
2.2015年应达到的阶段性目标
(1)选煤厂、冶金选矿厂和有色金属选矿厂的选矿水循环利用率在2010年基础上分别提高3%;
(2)大中型煤矿矿井水重复利用率、大中型煤矿瓦斯利用率、煤矸石的利用率、尾矿的利用率在2010年基础上分别提高5%;
(3)历史遗留矿山开采破坏土地复垦率达到45%以上,新建矿山应做到边开采、边复垦,破坏土地复垦率达到85%以上。
(五)考核指标体系
政府主管部门应建立和完善矿山生态环境保护与污染防治的考核指标体系,将下述指标纳入考核指标体系:
(1)采矿回采率、贫化率、选矿回收率、综合利用率等矿产资源综合开发利用指标;
(2)固体废物综合利用率、煤矿瓦斯抽放利用率、水重复利用率等废物资源化利用指标;
(3)土地复垦率、矿山次生地质灾害治理率等生态环境修复指标。
(六)清洁生产
鼓励矿山企业开展清洁生产审核,优先选用采、选矿清洁生产工艺,杜绝落后工艺与设备向新开发矿区和落后地区转移。
二、矿产资源开发规划与设计
(一)禁止的矿产资源开发活动
1.禁止在依法划定的自然保护区(核心区、缓冲区)、风景名胜区、森林公园、饮用水水源保护区、重要湖泊周边、文物古迹所在地、地质遗迹保护区、基本农田保护区等区域内采矿。
2.禁止在铁路、国道、省道两侧的直观可视范围内进行露天开采。
3.禁止在地质灾害危险区开采矿产资源。
4.禁止土法采、选冶金矿和土法冶炼汞、砷、铅、锌、焦、硫、钒等矿产资源开发活动。
5.禁止新建对生态环境产生不可恢复利用的、产生破坏性影响的矿产资源开发项目。
6.禁止新建煤层含硫量大于3%的煤矿。
(二)限制的矿产资源开发活动
1.限制在生态功能保护区和自然保护区(过渡区)内开采矿产资源。
生态功能保护区内的开采活动必须符合当地的环境功能区规划,并按规定进行控制性开采,开采活动不得影响本功能区内的主导生态功能。
2.限制在地质灾害易发区、水土流失严重区域等生态脆弱区内开采矿产资源。
(三)矿产资源开发规划
1.矿产资源开发应符合国家产业政策要求,选址、布局应符合所在地的区域发展规划。
2.矿产资源开发企业应制定矿产资源综合开发规划,并应进行环境影响评价,规划内容包括资源开发利用、生态环境保护、地质灾害防治、水土保持、废弃地复垦等。
3.在矿产资源的开发规划阶段,应对矿区内的生态环境进行充分调查,建立矿区的水文、地质、土壤和动植物等生态环境和人文环境基础状况数据库。
同时,应对矿床开采可能产生的区域地质环境问题进行预测和评价。
4.矿产资源开发规划阶段还应注重对矿山所在区域生态环境的保护。
(四)矿产资源开发设计
1.应优先选择废物产生量少、水重复利用率高,对矿区生态环境影响小的采、选矿生产工艺与技术。
2.应考虑低污染、高附加值的产业链延伸建设,把资源优势转化为经济优势。
提倡煤-电、煤-化工、煤-焦、煤-建材、铁矿石-铁精矿-球团矿等低污染、高附加值的产业链延伸建设。
3.矿井水、选矿水和矿山其它外排水应统筹规划、分类管理、综合利用。
4.选矿厂设计时,应考虑最大限度地提高矿产资源的回收利用率,并同时考虑共、伴生资源的综合利用。
5.地面运输系统设计时,宜考虑采用封闭运输通道运输矿物和固体废物。
三、矿山基建
1.对矿山勘探性钻孔应采取封闭等措施进行处理,以确保生产安全。
2.对矿山基建可能影响的具有保护价值的动、植物资源,应优先采取就地、就近保护措施。
3.对矿山基建产生的表土、底土和岩石等应分类堆放、分类管理和充分利用。
对表土、底土和适于植物生长的地层物质均应进行保护性堆存和利用,可优先用作废弃地复垦时的土壤重构用土。
4.矿山基建应尽量少占用农田和耕地,矿山基建临时性占地应及时恢复。
四、采矿
(一)鼓励采用的采矿技术
1.对于露天开采的矿山,宜推广剥离—排土—造地—复垦一体化技术。
2.对于水力开采的矿山,宜推广水重复利用率高的开采技术。
3.推广应用充填采矿工艺技术,提倡废石不出井,利用尾砂、废石充填采空区。
4.推广减轻地表沉陷的开采技术,如条带开采、分层间隙开采等技术。
5.对于有色、稀土等矿山,宜研究推广溶浸采矿工艺技术,发展集采、选、冶于一体,直接从矿床中获取金属的工艺技术。
6.加大煤炭地下气化与开采技术的研究力度,推广煤层气开发技术,提高煤层气的开发利用水平。
7.在不能对基础设施、道路、河流、湖泊、林木等进行拆迁或异地补偿的情况下,在矿山开采中应保留安全矿柱,确保地面塌陷在允许范围内。
(二)矿坑水的综合利用和废水、废气的处理
1.鼓励将矿坑水优先利用为生产用水,作为辅助水源加以利用。
在干旱缺水地区,鼓励将外排矿坑水用于农林灌溉,其水质应达到相应标准要求。
2.宜采取修筑排水沟、引流渠,预先截堵水,防渗漏处理等措施,防止或减少各种水源进入露天采场和地下井巷。
3.宜采取灌浆等工程措施,避免和减少采矿活动破坏地下水均衡系统。
4.研究推广酸性矿坑废水、高矿化度矿坑废水和含氟、锰等特殊污染物矿坑水的高效处理工艺与技术。
5.积极推广煤矿瓦斯抽放回收利用技术,将其用于发电、制造炭黑、民用燃料、制造化工产品等。
6.宜采用安装除尘装置,湿式作业,个体防护等措施,防治凿岩、铲装、运输等采矿作业中的粉尘污染。
(三)固体废物贮存和综合利用
1.对采矿活动所产生的固体废物,应使用专用场所堆放,并采取有效措施防止二次环境污染及诱发次生地质灾害。
(1)应根据采矿固体废物的性质、贮存场所的工程地质情况,采用完善的防渗、集排水措施,防止淋溶水污染地表水和地下水;
(2)宜采用水覆盖法、湿地法、碱性物料回填等方法,预防和降低废石场的酸性废水污染;
(3)煤矸石堆存时,宜采取分层压实,粘土覆盖,快速建立植被等措施,防止矸石山氧化自燃。
2.大力推广采矿固体废物的综合利用技术。
(1)推广表外矿和废石中有价元素和矿物的回收技术,如采用生物浸出-溶剂萃取-电积技术回收废石中的铜等;
(2)推广利用采矿固体废物加工生产建筑材料及制品技术,如生产铺路材料、制砖等;
(3)推广煤矸石的综合利用技术,如利用煤矸石发电、生产水泥和肥料、制砖等。
五、选矿
(一)鼓励采用的选矿技术
1.开发推广高效无(低)毒的浮选新药剂产品。
2.在干旱缺水地区,宜推广干选工艺或节水型选矿工艺,如煤炭干选、大块干选抛尾等工艺技术。
3.推广高效脱硫降灰技术,有效去除和降低煤炭中的硫分和灰分。
4.采用先进的洗选技术和设备,推广洁净煤技术,逐步降低直接销售、使用原煤的比率。
5.积极研究推广共、伴生矿产资源中有价元素的分离回收技术,为共、伴生矿产资源的深加工创造条件。
(二)选矿废水、废气的处理
1.选矿废水(含尾矿库溢流水)应循环利用,力求实现闭路循环。未循环利用的部分应进行收集,处理达标后排放。
2.研究推广含氰、含重金属选矿废水的高效处理工艺与技术。
3.宜采用尘源密闭、局部抽风、安装除尘装置等措施,防治破碎、筛分等选矿作业中的粉尘污染。
(三)尾矿的贮存和综合利用
1.应建造专用的尾矿库,并采取措施防止尾矿库的二次环境污染及诱发次生地质灾害。
(1)采用防渗、集排水措施,防止尾矿库溢流水污染地表水和地下水;
(2)尾矿库坝面、坝坡应采取种植植物和覆盖等措施,防止扬尘、滑坡和水土流失。
2.推广选矿固体废物的综合利用技术。
(1)尾矿再选和共伴生矿物及有价元素的回收技术;
(2)利用尾矿加工生产建筑材料及制品技术,如作水泥添加剂、尾矿制砖等;
(3)推广利用尾矿、废石作充填料,充填采空区或塌陷地的工艺技术;
(4)利用选煤煤泥开发生物有机肥料技术。
六、废弃地复垦
1.矿山开采企业应将废弃地复垦纳入矿山日常生产与管理,提倡采用采(选)矿—排土(尾)—造地—复垦一体化技术。
2.矿山废弃地复垦应做可垦性试验,采取最合理的方式进行废弃地复垦。
对于存在污染的矿山废弃地,不宜复垦作为农牧业生产用地;对于可开发为农牧业用地的矿山废弃地,应对其进行全面的监测与评估。
3.矿山生产过程中应采取种植植物和覆盖等复垦措施,对露天坑、废石场、尾矿库、矸石山等永久性坡面进行稳定化处理,防止水土流失和滑坡。
废石场、尾矿库、矸石山等固废堆场服务期满后,应及时封场和复垦,防止水土流失及风蚀扬尘等。
4.鼓励推广采用覆岩离层注浆,利用尾矿、废石充填采空区等技术,减轻采空区上覆岩层塌陷。
1 井下作业环境污染的情况分析
井下作业是一项贯穿油田勘探全程的工作, 其环节众多, 工序繁杂, 作业环境复杂, 容易造成各种污染。从污染物的产生来看, 种类比较多, 环境比较复杂, 主要的污染物有落地原油、泥浆、废水、废酸液与蜡等。
一是从废水来看就, 主要是在进行洗井作业、压井作业、冲砂作业和套铣作业等施工环节中, 产生的主要污染五是含油废水, 非常容易对地面水源和地下水源造成污染。每次在进行洗井作业之后, 每个单井可以排出20~80立方米左右的洗井废水量。
二是从落地原油产生的原因来看, 主要是因为在井喷, 提下管柱或对管杆进行摆放的情况下产生的, 非常容易对地面造成污染。
三是从废酸液来看, 主要是在进行酸洗、酸化或酸压管线过程中所产生的废液。废酸液所具有的腐蚀性非常强烈, 若将其直接排放至土壤中, 能够使土壤发生酸化;若动植物接触到这种酸液, 动植物会被严重地烧伤。硫化物若与废酸液发生作用, 就会产生硫化氢有毒气体。
2 井下作业环境污染防治技术的探讨
2.1 抽油杆刮油技术的探讨
将一个双层的压盖安装在抽杆简易井口上部的一端, 将圆环状胶皮安装在双层压盖中间。在选择圆环胶皮的时候, 必须选用屈服性能很好的, 并在胶皮的内侧用工具剪开多处缺口, 其缺口的形状为舌状。当进行提抽杆操作时, 可以充分利用胶皮结构的特殊性和胶皮良好的弹性, 能够有效地去除抽杆上面的油污, 同时, 能够有效地除去扶正器及刮蜡器外壁上面的油污。
2.2 油管刮油技术上的探讨
从油管刮油装置来看, 主要应该注意的是:一是将两个半圆形状的凹槽铣在防喷器的保护盘下面。二是两个半圆环压盖在制作时, 应该注意它们的尺寸规格, 保证一致, 其刮油胶皮应该是圆环状的。充分发挥沉头螺钉的固定作用, 在防喷器保护盘的下面的凹槽内, 应该将刮油胶皮及塑料圆环压盖固定好, 确保油管外壁被圆环形状的刮油胶皮紧紧地包住。三是在提下管柱的时候, 充分利用刮油胶皮, 对油管外壁上面的油污刮除干净。四是由于压盖及胶皮是安装在防喷器保护盘之下, 对油管吊卡的安装不会造成影响。
2.3 提下抽杆时井口导流技术的探讨
一是将一个圆筒形容器安装在抽杆简易井口之上, 当在提下抽杆操作时, 可以对带出的油水进行有效地承接。二是抽杆简易井口的上面, 应将容器内侧进行准确牢固地卡箍, 容器的底部应安装在偏心井口的上面。三是在容器侧面的下部, 应切开一个出口, 用外面是螺旋钢骨架, 里面为聚氯乙烯的软管与快速卡子进行牢固的连接, 确保使容器之内的油水能够顺利的流到外排罐。四是为了便于操作和防喷抢险, 应将容器整体分成两个部分, 一边采用强度较高的合页连接起来, 另一边则用蝶形螺帽和拉杆进行连接。
2.4 提下油管时井口导流技术的探讨
一是将一个容器安装在防喷器的上方, 容器的形状为不规则方形的结构。容器前面的部分呈弧形, 其后面部分呈方形。方形容器的主要作用是为了承接油水, 将一个带有过滤网的出开在方形容器的下面部分, 用骨架为螺旋钢, 里面为聚氯乙烯软管和快速卡子连接紧密、牢固, 能够使容器内油水顺畅地导流道外面的排罐中。二是为了避免油管内的油水在流下的过程中, 因为速度过快而产生油水飞溅, 因为油水飞溅而产生污染, 因此, 应该将网状缓冲板安装在方形容器的上面。
2.5 全程封闭作业
在进行洗压井作业、冲砂作业、酸洗作业及压裂作业的过程中, 非常容易产生污染物, 如果开放作业, 极易造成污染。因此, 我们应该对于这些工序实行全程封闭式作业管理, 尽可能地减少污染物对外面环境的污染。当这些工序结束后, 应该及时地将作业过程中产生的废液运输到专业的处理场所, 绝对不可胡乱排放。
2.6 切实做好场地清扫工作
在井下作业结束时, 应该及时地将各种管材、工具收回, 对地面地污染物进行彻底地清理。对各种固体废物、废水与废液等都应该及时运输到专业的处理场所, 对井场地貌进行恢复。
3 新技术、新工艺的应用
3.1 带压作业简要介绍
在国内常规井下作业过程中, 当出现溢流或井喷时。需要进行压井作业以恢复和重建井内压力平衡, 保证井下作业安全顺利进行。压井时应选择合适密度的压井液, 压井液密度过大, 导致压井液大量进入油气层, 会对油气层造成较大伤害, 甚至堵死;密度过低不能把油层压住, 在施工中又会造成井喷, 污染环境。但是再合适的压井液仍会对油气层造成一定伤害, 尤其是气井压井液对气层的污染和伤害是不可逆的, 它严重影响气井的产量和最终采收率。
3.2 带压作业的应用效果分析
带压作业技术的引进及应用, 为油田公司带来了巨大的经济效益和环境效益。一是避免了压井液的使用, 最大程度保护了油气层, 提高了产能和采收率, 减少了酸化、压裂等增产措施使用的次数, 为油气田的长期开发和稳定生产提供良好的基础;二是最大限度保持油气层原始地层状态, 便于正确评价油气藏;三是避免了水井作业因停注放压造成的油井产量下降;四是省去了压井、水井排液等易产生大量废液的工序, 降低了作业成本, 避免了发生溢流或井喷的风险, 减少了对环境的污染。
总而言之, 井下作业环境污染防治技术具有复杂性、长期性, 要切实做好井下作业环境污染的防治, 必须坚持不懈地开展, 尽可能地使用绿色的、环保的材料, 有利于材料的回收和再利用, 在生产作业过程中的污染控制方面, 应该尽可能地选用先进的工艺、技术和先进的设备, 最大可能地提高资源的利用率, 减少污染。
参考文献
[1]王建刚, 何军榜, 王斌虎, 伊其明.井下作业环境污染防治技术研究及应用[J].油气田环境保护, 2010, (S1) [1]王建刚, 何军榜, 王斌虎, 伊其明.井下作业环境污染防治技术研究及应用[J].油气田环境保护, 2010, (S1)
[2]汪政德, 李烽, 黄炬, 范增, 王俊杰.沙漠油田开发生态环境保护的实践[J].油气田环境保护, 2011, (03) [2]汪政德, 李烽, 黄炬, 范增, 王俊杰.沙漠油田开发生态环境保护的实践[J].油气田环境保护, 2011, (03)
关键词城市环境污染;防治技术
中图分类号X5文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0171-01
1目前城市的主要环境污染问题
1)大气污染:城市的大气污染主要是指由于人们的生产和生活需要,不断向大气排放污染物而造成的环境污染。大气污染物的排放一旦超过环境自身的净化能力,大气环境就会日益恶化,严重影响人们的生产生活和健康、破坏生态环境。
2)水污染:水污染,一般是指水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象。城市水污染主要来自工业废水和生活污水,日趋加剧的水污染,已对人类的生存安全构成重大威胁,成为人类健康、和社会可持续发展的重大障碍。水污染被称作“世界头号杀手”。
3)固体废弃物污染:固体废物污染是指固体废物在产生、收集、贮存、运输、利用、处置的过程中产生的危害环境的现象。目前城市固體废弃物污染源主要来自两个方面:一是城市生活废弃物,即城市生活垃圾,主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾等;二是工业固体废物,又称工业废渣或工业垃圾。这些垃圾若不及时清除,必然污染空气,对土壤、水体都会造成严重污染。从而导致蚊蝇滋生、细菌繁殖,使疾病迅速传播,危害人体健康。
2城市环境污染问题的防治技术探讨
2.1城市大气污染的防治技术手段
治理城市大气污染可以从以下技术手段着手:一是采用新能源技术,改善我国传统以煤炭为主的能源结构,使用绿色洁净的新能源,如可以使用洗选煤,降低大气中烟尘和二氧化硫的排放量;大力推行使用氢气作为新能源,有效消除大气中二氧化硫污染物得排放量;城市汽车发动机推荐用洁净的燃料工作,消除汽车尾气中二氧化碳及碳氢化合物的污染。二是一些高耗能、大气污染严重的老企业要不断改进传统的技术手段,新兴的中小型企业要引进先进的生产技术手段,推广各类烟尘净化技术,倡导清洁生产等。
2.2城市水污染的技术性控制对策
对于城市工业废水与城市生活污水要进行集中处理:城市要建立专门的城市废水集中处理设施。应尽可能地将工业废水排入城市下水道,进入城市废水理厂与生活污水合并处理。但工业废水的水质必须满足进入城市下水道的水质标准。对于不能满足标准的工业废水,应在工厂内部先进行适当的预处理,使水质满足标准后,方可排入城市下水道。积极推行清洁生产技术,并提高工业用水重复利用率。
2.3城市固体废弃物处理技术手段
对于固体废物污染一般首先是要控制其产生量,比如可以通过改革城市燃料结构控制工厂原料的消耗,定额提高产品的使用寿命,提高废品的回收率等手段减少城市固体废弃物排放;其次是采用各种技术手段对固体废弃物进行处理,使得固体废弃物也能得到合理利用。目前主要采用的方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。
1)压实技术。压实是一种通过对废物实行减容化、降低运输成本、延长填埋寿命的预处理技术,压实是一种普遍采用的固体废弃物的预处理方法,但是并不是所有固体废弃物都可以进行压实处理,某些可能引起操作问题的废弃物,如焦油、污泥或液体物料,一般不宜作压实处理。
2)破碎技术。为了方便固体废弃物进入填埋场,可以预先对固体废弃物进行破碎处理,经过破碎处理的废物,由于消除了大的空隙,不仅尺寸大小均匀,而且质地也均匀,在填埋过程中比较容易压实。固体废弃物的破碎方法很多,主要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等此外还有专有的低温破碎和混式破碎等。
3)分选技术。固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段,通过分选将有用的充分选出来加以利用,将有害的充分分离出来;另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离,分选的基本原理是利用物料的某些性方面的差异,将其分离开。
4)固化处理技术。固化技术是通向废弃物中添加固化基材,使有害固体废物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程,经过处理的固化产物应具有良好的抗渗透性、良好的机械性以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性,固化处理根据固化基材的不同可分为沉固化、沥青固化、玻璃固化及胶质固化等。
5)焚烧和热解技术。是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程,好处是大量有害的废料分解而变成无害的物质。此外,由于固体废弃物中可燃物的比例逐渐增加,我们可以充分利用焚烧过程中产生的热能,实现固体废弃物的综合利用。
6)生物处理技术。生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料,还可以用来从废品和废渣中提取金属,是固化废物资源化的有效的技术方法,目前应用比较广泛的有:堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。
随着现代科学技术水平的不断发展,我们的生活水平也在在逐渐提高,但是我们生存的环境却污染越来越严重,特别是我们生活的城市,环境污染问题已经成为城市经济发展需要解决的重要课题。为了更好地解决城市环境污染问题,我们要不断探索环境污染的防治技术,但是在在城市环境污染的治理中单纯的依靠技术手段是不可取的,需要加强对环境保护综合管理,坚持管理和技术手段相结合,从而更好地解决城市环境污染问题,创建和谐的城市生活环境。
参考文献
[1]李艳红.世界环境保护与大气污染防治,2007,5.
[2]张探.浅议水污染存在的问题及应对措施[J].技术与市场,2008,4:41-42.
一、总则
(一)为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国海洋环境保护法》《中华人民共和国防治船舶污染海洋环境管理条例》等法律法规,防治船舶污染水环境,保障生态安全和人体健康,指导环境管理与科学治污,促进船舶水污染防治技术进步,制订本技术政策。
(二)本技术政策适用于中国籍船舶和进入中华人民共和国领域和管辖的其他海域的外国籍船舶(军事船舶除外)营运中产生的含油污水(船舶机器处所油污水和油船含货油残余物的油污水)、生活污水(包括黑水和灰水)、含有毒液体物质的污水和船舶垃圾的污染防治。压舱水、锅炉及废气清洁系统的洗涤水、除含货油残余物的油污水和含有毒液体物质的污水之外的其他洗舱水、除船舶垃圾之外的其他固体废物(如核废物)、大气污染物和噪声的污染防治不适用于本技术政策。
(三)本技术政策中含油污水是指船舶营运中产生的含有原油和各种石油产品及其残余物的污水,包括机器处所油污水和含货油残余物的油污水。生活污水是指船舶上主要由人员生活产生的污水,分为黑水和灰水两类,其中黑水包括:a)任何形式便器的排出物和其他废物;b)医务室(药房、病房等)的洗手池、洗澡盆,以及这些处所排水孔的排出物;c)装有活的动物处所的排出物;d)混有上述排出物或废物的其他污水。灰水包括来自洗碗水、厨房水槽、淋浴、洗衣、洗澡池和洗手池下水道的排水,不包括来自货物处所的排水。有毒液体物质是指对水环境或者人体健康有危害或者会对水资源利用造成损害的物质,包括在《国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》(IBC规则)的第17或18章的污染物种类列表中标明的,或者根据《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)附则Ⅱ 第6.3条暂时被评定为X类、Y类或Z类物质的任何物质。含有毒液体物质的污水是指船舶由于洗舱等活动产生的含有毒液体物质的污水。船舶垃圾是指产生于船舶正常营运期间,需要连续或定期处理的废弃物,包括各种塑料废弃物、食品废弃物、生活废弃物、废弃食用油、操作废弃物、货物残留物、动物尸体、废弃渔具和电子垃圾以及废弃物焚烧炉灰渣,《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)附则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ所适用的物质除外,也不包括以下活动过程中的鲜鱼(含贝类)及其各部分:a)航行过程中捕获鱼产品(含贝类)的活动;b)将鱼产品(含贝类)安置在船上水产品养殖设施内的活动;c)将捕获的鱼产品(含贝类)从船上水产品养殖设施转移到岸上加工运输的活动。
(四)本技术政策为指导性文件,主要包括船舶营运中产生水污染物的源头预防、船上处理与回用、船上收集与转运、岸上处理与回用等过程的污染防治技术和鼓励研发的新技术等内容,为防治船舶水污染及相关环境管理提供技术指导。
(五)船舶水污染防治应遵循预防优先、分类管控、船岸并用、以岸为主、强化监管的综合防治原则。
(六)推进船舶污染防治设施标准化建设,实现船舶含油污水、生活污水、含有毒液体物质的污水、船舶垃圾的收集、处理及回用等污染防治设施的专业化配置,推动船舶绿色发展。
(七)逐步建立船舶水污染防治全过程的信息化监管体系。
二、源头预防
(一)鼓励生产企业开展船舶的绿色生态设计,降低能耗物耗,最大限度地减少船舶水污染物的产生。
(二)机器处所油污水、油船含货油残余物的油污水的收集或排放系统应单独设置,各自专用。
(三)燃油、滑油及其他油类装卸管路的甲板接头处,应设置封闭式泄放系统的滴油盘。
(四)燃油沉淀柜、滑油柜和其他日用油柜应设有高液位报警装置,防止溢流。
(五)除经型式认可能够同时处理黑水和灰水的船用生活污水处理装置外,黑水与灰水的收集或排放系统应单独设置。
(六)鼓励船舶采用真空便器等节水装置。
(七)剩余寿命较短的老旧船舶因空间限制、难以承受改造成本等因素既不能安装船上污水处理装置,也无法安装收集装置的,应逐步淘汰。
(八)船舶垃圾应实施分类收集、贮存。
(九)清洗货舱、甲板和船舶外表面时,应使用不含有危害海洋环境物质的清洁剂或添加剂。
三、船上处理与回用
(一)一般要求
1.船舶向环境水体排放含油污水、黑水、含有毒液体物质的污水、船舶垃圾,应满足《船舶水污染物排放控制标准》(GB 3552)中规定的排放控制要求。船舶含油污水和生活污水经处理后回用应满足相关标准要求。地方政府有更严格要求的,从其规定。
2.船舶应按照相关法律法规以及防污染管理体系或制度的要求,建立船上水污染物处理与回用设备管理程序。
3.船舶营运中应按照操作规程进行货物作业、设备操作和使用,做好含油污水、生活污水、含有毒液体物质的污水、船舶垃圾的处理、排放与回用情况的相关记录,以便备查。
4.船舶应定期对船上水污染物处理与回用设备进行维护和保养。
(二)含油污水
1.逐步实现内河水域新建造船舶的船舶机器处所油污水全部收集并排入接收设施;其他船舶或位于沿海水域时则应达标排放或收集并排入接收设施。
加快实现内河水域全部油船、沿海水域150总吨以下油船的含货油残余物的油污水全部收集并排入接收设施;沿海水域150总吨及以上油船的含货油残余物的油污水应达标排放或收集并排入接收设施。
2.拟进行达标排放的船舶机器处所油污水的船舶,宜安装符合相关法规及规范要求并经型式认可的油水分离器,采用重力分离、聚合分离、吸附过滤或膜法过滤等处理技术及其组合工艺。船舶含油污水的排放管路应设置标准排放接头,不应设有任何其他直接舷外排放口。鼓励在装置出水口安装15 ppm舱底水报警装置(油份浓度计),当处理出水含油量不超过15 ppm时方可排出舷外。
3.拟进行达标排放含货油残余物的油污水的150总吨及以上油船,应安装符合相关法规和规范要求并经型式认可的排油监控系统。
(三)生活污水
1.船舶可以根据管理要求、运营特点、经济成本等因素对黑水自主选择“船上收集岸上处理”或“船上处理即时排放”的处理方式。
2.船上收集岸上处理的方式适用于短程运营航线以及需较为频繁地停靠港口的船舶。船上处理即时排放的方式适用于吨位较大、载运人数较多、管理水平较高、经济条件较好、运营航线停靠港口间隔较长的船舶。
3.400总吨及以上的船舶,以及400总吨以下且经核定许可载运15人及以上的船舶黑水,根据安装(含更换)船舶黑水处理装置的时间和排放水域,应达到《船舶水污染物排放控制标准》(GB 3552)相应排放控制要求。在内河和距最近陆地3海里以内(含)应收集并排入接收设施或达标排放;在距最近陆地3海里以外12海里以内(含)海域,应经打碎、消毒并在一定船速和排放速率条件下排放;在12海里以外在一定船速和排放速率条件下排放。严格控制客运船舶向内河排放黑水,推进船舶黑水岸上处理。
4.船舶黑水处理宜采用膜生物反应器、接触氧化法、电解法、膜过滤、臭氧消毒、紫外线消毒等技术及其组合工艺,减少五日生化需氧量、悬浮物、耐热大肠菌群、化学需氧量和总氯(总余氯)的排放。
推进新安装(含更换)黑水处理装置的客运船舶,向内河排放黑水时增加高效的脱氮除磷一体化处理工艺,达标排放。
5.应逐步实施灰水管控,船舶灰水处理宜采用模块集成处理装置。
6.船舶生活污水处理装置宜具有集成度高、一体化、占地面积小、耐冲击负荷、处理效果稳定等特点。
7.船舶生活污水处理宜采用污泥产生量少的技术,应将污泥及时排入接收设施或排至适用的船上焚烧炉。
8.应建立有效的船舶生活污水处理作业程序,并对生活污水处理与排放进行详细记录。在饮用水水源保护区等不得排放生活污水的水域内,应采取将生活污水收集储存在船上相应装置内并关闭排水阀等控制措施,防止生活污水进入环境水体,并按规定对相关控制措施进行记录。
(四)含有毒液体物质的污水
1.含有毒液体物质的污水不得向内河水域排放;在沿海水域,应达标排放。根据污水中有毒液体物质类别(《国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》的第17或18章的污染物种类列表中标明的,或者根据《国际防止船舶造成污染公约》附则Ⅱ 第6.3条以及国际海事组织每年发布的“液体物质的临时分类”(MEPC.2/Circ.XX通函)暂时被评定为X类、Y类或Z类的物质),分别执行《船舶水污染物排放控制标准》(GB 3552)相应的排放控制要求。
2.如不能免除预洗,船舶在离开卸货港前应按规定程序预洗,预洗的洗舱水应排入接收设施。其中,X类物质应预洗至浓度小于或等于0.1%(质量百分比),浓度达到要求后应将舱内剩余的污水继续排入接收设施,直至该舱排空。预洗后,含有毒液体物质的污水方可按照国家法律法规的要求排放。
(五)船舶垃圾
1.船舶垃圾不得向内河水域倾倒。根据船舶垃圾类别和海域范围,分别执行相应的排放控制要求。在任何海域,对于不同类别船舶垃圾的混合垃圾的排放控制,应同时满足所含每一类船舶垃圾的排放控制要求。
2.宜采用液压打包等技术,利用船用垃圾压实机暂时收存船舶垃圾。
3.在距最近陆地大于3海里且小于等于12海里的海域,宜采用双轴破碎等技术,通过污物粉碎机粉碎或磨碎食品废弃物,当粉碎或磨碎后污物最大尺寸≤25mm时排放。
4.船舶应制定船舶垃圾管理计划,设置船舶垃圾告示牌,按要求填写并保存垃圾记录簿。
四、船上收集与转运
(一)对船舶含油污水、生活污水和船舶垃圾实施收集并排入接收设施时,应在船上设置含油污水贮存舱(柜、容器)、船舶生活污水集污舱和船舶垃圾收集、贮存点。
含油污水贮存舱、船舶生活污水集污舱应防渗防漏,设置高液位报警装置。
船舶垃圾收集和贮存应符合国家法律法规的相关要求,保持卫生,不发生污染、腐烂和产生恶臭气味。
(二)向接收设施转移含油污水、生活污水的船舶,应设置相应的标准排放接头。
(三)从事船舶污染物、废弃物接收作业,或者从事装载油类、污染危害性货物船舱清洗作业的单位,应当具备与其运营规模相适应的接收处理能力,并将船舶污染物接收情况按规定报告。
(四)应逐步建立完善船舶污染物接收、转运、处置监管联单制度。
五、岸上接收与处理
(一)港口、码头、装卸站和船舶修造厂所在地市、县级人民政府应按《中华人民共和国水污染防治法》等法律要求,统筹规划建设船舶污染物、废弃物的接收、转运和处置设施,宜与其他市政设施衔接,集约高效运行。
接收设施包括水上接收设施和岸上接收设施。接收设施应设置标准接收接头。
港口应建设船舶含油污水接收设施,鼓励地方人民政府在港口建设船舶含油污水处理和回用设施。
加强内河船舶含有毒液体物质的污水的接收和处理设施建设和运行,严格执行排放控制要求,防范环境风险。
(二)港口码头建设的污水处理设施向环境水体排放水污染物应满足国家和地方相关水污染物排放标准和排污许可证要求。
港口码头建设的污水接收设施或处理设施排向污水集中处理设施的,应执行间接排放标准或满足污水集中处理设施的预处理要求。
(三)岸上处理处置污泥、船舶垃圾,宜送交市政设施处置。
(四)鼓励建设国际公约中要求的其他船舶污染物的接收与处理处置设施。
六、鼓励研发和推广的新技术
(一)鼓励研发结构简单、处理效率高、全自动运行维护、出水含油量更低的机器处所油污水处理技术。
(二)鼓励研发船上安装的沉船防油泄漏设备。
(三)鼓励研发处理周期短、占用空间小、无或较少二次污染、运行维护简单,适应船舶运行、处理稳定的生活污水处理装置和技术。如高效膜生物反应器(EMBR)、黑水和灰水一体化处理技术等。
(四)鼓励研发能够高效脱氮除磷的船舶生活污水处理技术。
1、PM2.5的危害有哪些?如何进行PM2.5的污染控制?
1)PM2.5的危害(1)引发心脑血管疾病:(2)诱发过敏性及呼吸道疾病:(3)吸入有害物质更加损害健康:
2)如何进行PM2.5的污染控制
实施区域污染分区分类管理、制定空气质量持续改善目标、加强监测预警能力、实施联防联控和行业准入、优化能源结构、强化实施多污染物协同控制、开展PM2.5精细来源解析与污染防治示范、增加科研投入与科技创新等。
2、SNCR技术是目前主要的烟气脱硝技术之一,请简述该技术的基本原理。
在选择性非催化还原(SNCR)的氮氧化物去除的过程中,还原剂是以水溶液状态(氨水,尿素)或气态的形式(氨气)喷射到热的烟气中。以下为化学反应式:尿素 NH2CONH2+2NO+1/2O2=2N2+CO2+2H2O
或氨水 4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
通过上述反应,最终形成氮气,水和二氧化碳。依据烟气组分不同,可以有效的进行脱硝反应的温度区间为900-1100℃。超过这个温度,氨气会被氧化成氮氧化物。
3、目前常用的烟气脱硫技术主要有哪些类型,各有哪些优缺点?
1)主要类型:湿法烟气脱硫工艺。半干法烟气脱硫工艺。干法烟气脱硫工艺。
2)优缺点:
湿法烟气脱硫工艺是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等,湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等有点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点,所以限制了它的发展速度。
半干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂以浆液状态进入吸收塔(洗涤塔),脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程。
干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂进入吸收塔,脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程,干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点,但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。
通过经济指标的比较,在脱硫效率相同的条件下,新的干法、半干法与传统的石灰/石膏法相比,在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势,将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。
4、大气污染总量控制中,氮氧化物的污染控制是个难点,请结合您所熟悉的区域论述应该主要针对哪些行业及采用哪些方法进行区域氮氧化物的总量控制?
氮氧化物的污染问题日益引起各方重视,在环境保护部科技标准司组织召开的大气氮氧化物污染控制技术研讨会上,有专家指出,“如果不对氮氧化物的排放进行控制,我国‘十一五’期间削减二氧化硫10%的努力,将因氮氧化物排放的显著上升而全部抵消。”氮氧化物是造成大气污染的重要前体物,有人将对氮氧化物排放的控制,总结为“一石击五鸟”,包括生态系统问题、水体富营养化问题、臭氧问题、颗粒物灰霾问题、大气中氮氧化物问题。
由于氮氧化物对环境的影响是多方面的,控制方法的选择也需要慎重考虑。如何选定重点区域与重点行业
专家一致认为,电力行业具有实施氮氧化物总量控制的条件。因为,电力行
业氮氧化物的排放量占据了很大的比例,且易于监测、统计、考核,能够解决区域性环境影响的问题,而且有成熟的控制措施和技术。
同时,现在电力行业都设有在线监测系统,统计数据较为准确,能为政策的制定提供可靠的数据。在控制技术的选择方面,专家建议,应该以低氮燃烧和选择性催化还原技术为主,选择性非催化还原技术为辅。
数据显示,我国氮氧化物排放量超过100万吨的省份依次为广东、山东、河北、江苏和河南,这5省的排放量占全国排放总量的43.5%。中国东部和珠江三角洲存在大面积的二氧化氮污染,而且大气中二氧化氮的总负荷仍呈快速增长的趋势。与会专家一致认为,根据污染物的输送与相互影响,划定3个重点控制区域,包括环首都圈、长江三角洲地区和珠江三角洲地区。
家底不清影响目标确定
对于存量、各个行业排放量未来的发展走向、重点贡献行业的配比变化等问题都不是很清楚,氮氧化物比二氧化硫的排放量更难统计。比如公路氮氧化物排放量的统计,采用估算法,造成不知道跟实际值到底差距多大。
要对氮氧化物实施总量控制,很重要的一点就是要弄清楚我们现在的排放量到底是多少,这也是困扰各方并且需要尽快加以解决的问题。据专家介绍,由于产生机理不同,氮氧化物比二氧化硫的排放量更难统计。
排放指标该如何分配?
专家推荐绩效分配方法。专家指出,排放指标的分配应该坚持公平、公正、公开和可操作性原则,并能够促进环境质量的改善和技术进步,同时还要预留电力发展的空间。
来自国电环保研究院的王圣认为,污染物排放绩效综合考虑了电力企业生产技术、生产效率、燃料质量、污染治理状况与污染物排放量等因素,应用排放绩效进行排放配额分配,就不必再按每个电力企业使用机组类型、生产工艺、煤质、脱硫技术及电力企业建成投产时间等详细情况进行分配。这种分配易于操作,表达形式简洁,能充分体现“一视同仁”的公平性和公正性,使所有电力企业受控于同等的环境管理要求,为电力企业提供了一种有效的竞争机制,是一种相对合理和比较科学的排放控制配额分配方法。
相关配套政策需要跟进
专家建议,要建立一套科学合理的统计方法,弄清楚现在的基数。此外,要有相应的核定与考核机制,包括排放标准、环评等。在制定排放标准的时候,必须要有经济性、技术可行性作为支撑。
基数一定要准。这是与会专家在研讨会上最为关心的问题。据专家介绍,由于产生的机理等原因,对氮氧化物排放量的统计比二氧化硫更为困难,而科学准确的统计数据能够为控制工作提供决策依据。因此,建立一套科学合理的统计方法,弄清楚现在的基数,对于氮氧化物的控制工作至关重要。
贺克斌认为,中国目前氮氧化物的排放量仍在高位运行,这种状态还将持续一段时间,还没有到精打细算的阶段。这一点也在与会专家中达成了共识,他们认为,氮氧化物的削减是一个长期的任务,目前氮氧化物的科研基础还很难将总量控制目标与环境影响和质量直接挂钩,应将环境容量作为最终的控制目标,阶段性目标应基于目前的氮氧化物控制的技术水平。
——我学习的认识
通过对环境污染与防治这门课的学习,我知道了很多关于环境方面的知识,这些认识是:
1、环境。人类的环境分为:
1)自然环境。包括大气环境、水环境、生物环境、地质和土壤环境和其他自然环境;
2)社会环境。包括居住环境、生产环境、交通环境、文化环境和其他社会环境。简单通俗地讲,所谓环境,即我们每个人日常生活面对的一切。
2、污染。
1)什么是环境污染? 一种状态由洁净变污浊的过程叫污染。环境污染即指环境变得不清洁、污浊、肮脏、或其他方面的不洁净的状态。
我们面临的环境污染主要有:大气污染、水污染、土壤污染、固体废弃物(垃圾〕污染、噪音污染和室内空气污染。
2)环境污染源主要有哪些?
环境污染源主要有以下五方面:工厂、作坊排出的废烟、废气、废水、废渣和噪音; 人们生活排出的烟、气、噪音、脏水垃圾; 交通工具(所有的燃油车辆、轮船、飞机等〕排出的废气和噪音; 大量使用化肥、杀虫剂、除草剂等化学物质的农田流出的水; 矿山废水、废渣。
以下说的是环境污染的具体方面:
天山天池景区面积548km2, 景区内分布有完整的植被垂直带谱、高山冰川、冰川湖泊和湿地景观, 是天山北坡乃至中亚高山的典型代表, 成为世界自然遗产, 亦为天山北坡经济带的核心区域。但天山天池景区生态环境较脆弱, 近些年来多有地质灾害发生, 主要类型以泥石流、崩塌为主。地质灾害不仅危害景区的自然景观, 而且威胁景区游客的生命安全, 其灾害防治与生态环境保护已成为区域旅游经济发展的关键工作和刻不容缓的任务。
一、天池景区生态环境现状
1. 天池景区地质灾害严重, 每年威胁百万游客的安全
天山天池景区地处新疆天山北坡经济带的东缘, 这里是天山北坡气候与环境变化最为敏感, 地质灾害影响最大的区域[1], 景区内地质、地貌环境条件复杂, 在暴雨、洪水或地震的激发作用下, 地质灾害发生的可能性较大[2,3,4], 每年都有百万游客的安全受到威胁。
2. 泥石流淤积天池每年达7万m3以上, 若任凭其淤积, 平均状态下天池寿命仅余400多年, 极端状态下不足百年
天山天池景区的核心为2.44km2的天池, 由于天池海南泥石流的危害, 1971-2003年的32年间, 天池湖岸线向湖心推进217m, 平均每年前进6.78m。2003-2006年的4年间天池湖岸前进54m, 平均每年前进13.5m, 前进速度是前32年的2倍, 按此速度, 任凭其发展天池将逐步缩小, 平均状态下400多年后将消失;而以1996年极端的前进速度则其寿命不足百年, 防治泥石流堆积物进入湖区刻不容缓[5,6]。
3. 谷地森林近20年来死亡60%, 生态保护刻不容缓
近20年, 由于泥石流等地质灾害的作用, 天池景区三工河100~200m宽的谷地森林, 60%已死亡, 上游的草场亦退化严重。按照这20年森林的毁坏速率, 今后10多年内残余的景区内谷地森林将进一步被洪水侵蚀殆尽, 所以应尽快采取紧急措施防治地质灾害, 拯救谷地森林。
4. 区域草场退化, 过度放牧问题严重
根据2003年8月进行的统计调查显示, 景区内夏场超载20767只羊, 冬场超载22564只羊, 草场退化严重, 过度放牧问题突出。
5. 依据天池景区及天山北坡经济带可持续发展的要求, 需要加大防治地质灾害与保护生态环境的力度
天山天池旅游景区是新疆最重要的旅游景区之一, 由于地质灾害的发育和生态的退化使得景区乃至整个天山北坡经济带可持续性发展成为问题, 亟需对地质灾害进行治理同时对生态进行恢复[7,8], 推动整个天山北坡地区区域经济的可持续性发展。
因此, 景区地质灾害的防治和生态恢复工作的开展有利于促进天山北坡经济带地质灾害防治和生态环境建设, 推动区域内生态绿色水库和山谷梯级地下水库群的建设, 推动旅游经济的可持续性发展, 维护和促进民族团结。同时以旅游景区地质灾害防治与生态环境保护为示范区域, 有利于促进全自治区地质灾害防治和生态环境的建设, 并有利于最终实现全区社会经济可持续性发展。
二、研究进程与实施效果
基于天山天池景区生态环境现状, 为解决景区地质灾害与生态灾害综合防治难题, 实现社会的可持续发展, 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 (以下简称成都山地所) 开展了天山景区地质灾害的防治和生态恢复关键技术研究项目 (以下简称天山项目) , 并展开了一系列研究工作。
1. 已开展并完成的主要工作
1天山天池区域地质灾害形成、分布、规模、特征与防治规划;2天山天池海南三工河泥石流综合治理;3天山天池景区飞龙涧、仙女湾崩塌综合治理;4景区道路山洪泥石流防治关键技术研究与示范应用;5天山天池景区谷地森林恢复技术、保护策略与工程示范;6天山天池景区生态恢复与建设。
2. 已取得的重要成果
(1) 针对泥石流是否还会发生的问题, 揭示了地震与过度放牧和极端降水为泥石流主控因素, 预测泥石流还将暴发
通过分析地震、极端气候与泥石流发生的时空耦合关系, 天山项目组发现区域地震奠定了泥石流形成的物源基础;通过分析物源分布与放牧活动的关系, 发现放牧促进了物源的剧增, 促进了泥石流灾害的发育。基于径流量与降水、气温的关系分析, 确定了冰川占总径流的10%, 降水占90%。由于流域内有松散固体物质6760万m3, 动储量2257万m3, 泥石流还可能继续发生。
(2) 创新了“固拦排清”相结合、岩土工程与生物工程相结合的“天池模式”泥石流综合防治技术体系
1天山项目组建立了阵性泥石流一次总量、基于粘土颗粒含量的容重、弯道超高的流速、基于浆体特征的泥石流容重的计算方法, 参照物源特征与泥石流容重的判识方法, 创新了泥石流工程防治参数计算软件, 采用多方法相互校验与误差分析的方法确定了天池泥石流50年一遇流量290m3/s, 容重1.4g/cm3, 上游来沙量99万m3, 天池淤积速度每年7.3万m3, 解决了泥石流工程防治参数确定困难的问题。
2天山项目组采用了“源区生态恢复→谷坊坝→拦沙坝→沉沙池→跌水溪流区→生态防护带→湖面扩展区”为防治体系的“固拦排清”相结合的综合治理模式进行治理, 使得天池泥沙淤积由原来的7.3万m3/年递减为现在的328m3/年, 保证了天池的“长治久安”。
(3) 揭示了以飞龙涧崩塌为代表的渗透与冻融促进崩塌发育的机理, 提出基于坡度的分段式护坡与稳沟相结合的崩塌防治模式
天山项目组揭示了以飞龙涧崩塌为代表的冻融崩塌发育的机理, 阐明了天池池水与冻融风化作用导致飞龙涧崩塌的机理;综合采用坡顶截排水、顶部高陡坡锚、中下部结合生物工程措施锚固、基脚实施浆砌石护岸的分段防治方法。施工过程中, 结合变形、振动等实时监测预警。
(4) 揭示了冰川退缩、过度放牧和极端降水激发山洪泥石流并引起天山北坡谷地森林退化的系统过程;研发了基于坡降控制, 拦、固结合谷地森林保护技术;提出了保护天山北坡谷地森林推动新疆社会经济可持续发展的策略
通过大规模实地调查与大面积遥感解译分析, 天山项目组揭示了冰川退缩、过度放牧和极端降水激发山洪泥石流灾害并引起天山北坡谷地森林退化的系统过程;集成创新了排导槽比降计算方法, 修正了Toganacca模型, 创新了基于2.5%~3.5%的不冲不淤排导比降的拦、固结合谷地森林保护技术, 建立了白杨沟谷地森林保护示范区。通过谷地森林退化成因的研究, 形成的国家谷地森林保护策略咨询报告, 获得国务院总理温家宝的批示, 并立项推动天山北坡谷地森林保护计划。完成了谷地森林保护的顶层决策、中层规划和基层示范工作。
(5) 建立了基于提高农牧民生活质量, 兼顾生态环境保护的搬、稳、富相结合的生态移民模式
基于宜农则农、宜工则工、宜游则游、宜养老则养老方法, 以搬得出、能致富和稳得住为目标, 天山项目组建立了基于提高农牧民生活质量, 兼顾生态环境保护的搬、稳、富相结合生态移民模式, 完成景区内全部15000人的移民, 形成了基于移民搬迁和天然林保护的流域生态保护模式, 有效解决了以往移民工程稳定性不高和致富困难的突出难题。
3. 社会经济效益显著
自天山项目实施以来, 不仅取得了一系列创新成果, 其成果的应用还获得了显著社会经济效益, 包括经济效益、社会效益、生态环境效益3个方面。
(1) 经济效益
通过项目的实施, 已实现总经济效益32.64亿元, 其中在工程治理促进景区收益增加方面, 4年收益0.4亿元;生态移民6年来农牧民增收1.8亿元以上, 11年来森林积蓄增加88万立方米, 林业价值增加11.14亿元, 谷地森林保护通过立项14.3亿元;灾害工程防治技术推广应用效益5亿元。此外, 潜在的经济效益以每年1.4亿元以上增加。
(2) 社会效益
天山项目的顺利实施, 极大提高了景区的安全度, 提升了区域地质灾害防治水平, 实现了15000农牧民的生态移民和安居乐业, 提高了生活质量, 实现了居住区内水、电、气、讯4通, 医疗和教育有了充分的保障, 同时也使得天池景区环境质量有了极大提升, 推动了新疆天山申遗的成功。在新疆天山申遗的过程中要求区域呈现高质量的生态环境, 项目实施的生态移民和谷地森林保护使得该548km2的区域满足申遗要求, 并成为申遗的重要考察地和展示区。
(3) 生态环境效益
通过项目的实施, 使得进入天池的泥沙由原来的7.3万m3/年减少到约328m3/年, 天池得到“长治久安”。区域的植被覆盖率提高了8.02%, 谷地森林得到示范性保护, 整个天山北坡60km2的谷地森林可望得到保护。
4. 推广应用
天山项目成果已应用于天池景区、阿尔泰将军沟、克州巧去里沟、G30公路新二台—果子沟段9条沟等城镇、水电、道路工程灾害防治与生态恢复工作, 并取得良好效益, 这一技术成果可望在新疆山区和中亚等地区得到推广应用。新疆位于亚欧大陆中部, 总面积166.49万km2, 地形特征为“三山夹两盆”, 其中山区面积44%。山区既是地震活动带, 也是冰川强烈退缩区, 同时是西风带影响下降水增加最为强烈的地区。全球气候影响下, 天山山脉各大冰川均呈退缩趋势, 同时地震作用加剧了地质灾害的发育。结合新疆地质灾害较多, 地质灾害随着人类经济活动大幅增加的背景, 特别是在重建丝绸之路经济带的背景下, 天山公路、中巴公路等一系列重大工程和城镇建设过程中均会遭遇诸多地质灾害问题, 推广的区域不仅包括新疆, 还可以推广至中亚山区, 成为科技外交的使者。
通过谷地森林保护技术的研究与成功示范, 可望将成果推广到整个天山北坡9万多平方公里的区域, 特别是在国家发改委立项的背景下, 可望实现谷地森林的全面保护。以改善农牧民生活为目的的生态移民模式可应用于新疆天山自然遗产保护地、旅游景区、城镇建设区。以天山天池景区为代表的冰川暴雨泥石流防治技术、崩塌防治技术和生态保护策略对新疆山区的地质灾害防治、天山山脉的生态保护, 特别是世界遗产的保护也将进一步发挥作用。
三、天山项目实施中面临的问题
项目研究过程中面临的问题主要体现在研究难度大以及项目规模与工作量巨大两个方面:
1. 研究难度大
研究区域面积大, 区域基础资料缺乏, 研究内容领域涉及广, 工程治理需兼顾科学性、经济性、美观性, 谷地森林保护难度大, 且生态移民工程难度空前, 研究工作难度巨大。具体的工作难点包括:
(1) 研究区域面积548km2, 缺少水文手册, 基础资料少, 需建立区域径流计算模型, 且区域地质灾害成因复杂, 需理清灾害主控因素。
(2) 景区地质灾害防治需兼顾科学性、经济性、美观性, 难度大。
(3) 研究区域谷地森林毁损严重, 如何控制与恢复成为难点, 而谷地森林的保护需推动顶层决策, 中层技术创新, 基层做示范, 谷地森林保护决策的贯彻与实施成为难点。
(4) 生态移民搬迁量大, 如何实现农牧民“搬得出、能致富、稳得住”成为难题。
(5) 在海南景区地质灾害工程防治过程中, 因交通不便, 使得工程施工与材料运输难度大。
2. 项目规模与工作量巨大
天山项目的研究、工程治理应用以及生态策略的实施是以天山天池风景名胜区548km2的范围为核心, 并拓展到天山山脉的其他区域和阿尔泰山与昆仑山区域。在长达11年的项目执行过程中, 工程总投资达到约89427万元, 其中泥石流崩塌治理工程4322万元, 谷地森林保护工程800万元, 天然林保护工程5500万元, 生态移民16000人及投资7.3亿元, 围栏990万元, 植树造林3770万元。研究工作主要包括地质灾害岩土工程、生态建设与生态移民。具体工作如下:
(1) 在地质灾害岩土工程方面, 建设我国最宽的泥石流拦沙坝235m, 仅景区内修建的矮坝和谷坊达到200座, 排导工程1500m, 工作区面积548km2, 地质勘查面积150km2, 推广应用区域面积200km2。
(2) 在生态建设方面, 遥感解译天山北坡区域植被与物源分布情况, 面积达9万多km2, 完成生态建设67.5万亩, 包括封山育林、人工造林、古榆树保护、生态围栏、禁牧草场、封育荒漠草地以及开发人工饲草料基地。
(3) 在生态移民方面, 移民数量16000人, 生态移民过程中调访农牧民18000次, 调访行程18万km, 开发耕地39000亩, 开发牧场2万多亩, 修建房屋3000多套, 面积30多万m2。
四、举措和建议
目前, 天池景区的地质灾害研究工作仍存在一些不足, 首先是区域缺乏小流域径流计算的水文手册, 尽管在研究中采用径流与降雨和气温的相关性分析建立了径流计算公式, 基本能满足工程实际需求, 但是这种方法缺乏系统性与理论性支持, 为了增强径流计算的系统性, 需要进一步研究径流的汇流机制, 提升参数计算的精度;其次, 针对规模小, 危害程度轻微的崩塌滑坡和泥石流灾害, 需要进一步实施监测预警措施, 及时做好临灾前的人员疏散工作, 最大限度降低人员伤亡与财产损失。
摘要:天山天池景区地处中亚山地, 地震活跃, 冰川退缩显著, 过度放牧突出, 地质灾害与生态灾害发育。据研究发现, 泥石流淤积天池每年达7.3万m3以上, 若任凭其淤积天池寿命仅余400年, 极端条件下缩短为80年。然而, 泥石流是否还会发生, 泥石流规模如何, 如何处置等一直是困扰当地政府的难题。为此, 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所开展了天山天池景区地质灾害防治与生态环境保护关键技术研究项目, 通过长达11年的持续攻关, 项目组发现了泥石流由地震、过度放牧与极端气候控制并还会发生。针对泥石流属低频稀性冰川暴雨型的性质, 项目组采用“固拦排清”的方式防治泥石流, 采用生态移民和坡降调整及国家咨询决策防治区域生态灾害, 不仅解决了景区地质灾害与生态灾害综合防治难题, 实现了拦沙减沙、流域生态植被与谷地森林的示范性恢复, 还产生了巨大的经济社会与生态环境效益。这一研究成果已在一些地区得到了推广应用, 效果显著。
关键词:天池景区,地质灾害,生态灾害,示范应用,可持续发展
参考文献
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摘要:生态问题是人类社会面临的最严峻的危机,特别是在当今的城市,生态问题更为突出,城市的环境污染问题日益严重,已成为城市可持续发展的最大障碍。进入20世纪以后,人类发展史中最重要的一部分莫过于城市化历史,城市化就像一把双刃剑,在带来巨大经济效益,推动社会进步,创造并使人类享受文明的同时也造成了环境污染,社会失序等负面影响。面对日益严重的城市污染问题,一些人采取了逃避的态度,特别是在发达国家,一些人前往郊区或乡村。经历过了环境恶化、公害频发、居民生活条件恶劣、道德观念剧变等城市问题,一些国际组织向全世界发出警告:城市环境问题是世界各国面临的最严峻的挑战之一。城市化是任何一个国家和地区都不可回避的必然趋势。所以我们必须正视城市环境问题,以发展的办法解决前进中的问题,通过解决前进中的问题促进城市的可持续发展,而不能因噎废食。
关键词:环境污染;污染处理;大气污染
一、居民生活垃圾的新旧处理方式对比
居民的生活垃圾若处理的不当,其间所含的有害成分将通过多种途径进入环境和人体,对生态系统和环境造成多方面的危害。大概通过以下途径污染环境:对土壤的污染、对大气的污染、对水体的污染以及对人体的危害。这些城市生活垃圾长期露天堆放,其有害成分在地表径流和雨水的冲刷、渗透作用下通过土壤空隙向四周和水源地扩散。生活在环境中的人,以大气、水、土壤为媒介,可以将环境中的有害废物直接由呼吸道、消化道或皮肤摄入人体,使人致病。一个典型例子就是美国的拉夫运河污染事件。对当时的社会和人民生活造成了极大地危害。
国内的垃圾处理原则是“无害化、减量化”。集体的处理方法分为填埋法、堆肥法、焚烧法。其中的填埋法不符合我国国情的一种处理途径,因为垃圾填埋将会浪费大量土地。在目前尚难推行垃圾分类收集的情况下只有将垃圾混合填埋,即使今后有条件将垃圾分类处理后,仍然有部分经减量、缩容后的残余物和一些难以回收的垃圾需要填埋。这些方法在固体垃圾处理的方面发挥过重大的功效,但是都有着很大的局限性,也不利于环保,迫切需要可以再利用的方法。
随着科学激技术的发展,垃圾已被证明具有反复利用和循环利用的价值。早在20世纪60年代,发达国家就着手研究垃圾资源化问题。到目前,西欧各国垃圾资源化率已超过50%。通过高温、低温、压力、电力、过滤等物理和化学方法对垃圾进行加工,使之重新成为资源。目前,这项技术在国内才刚起步,需要提高人们的意识进行垃圾分类,分类后的垃圾中最难以处理的就是造成“白色污染”的塑料。现阶段通过裂解的方式生产液态燃料,塑料废品包括农用塑料薄膜、水泥、化肥编织袋、餐盒以及食品包装袋等。以这些垃圾中的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯为原料,可用于生产液体燃料,生成烃类物质,然后再经分馏分离出汽油和柴油。
二、城市大气污染现状及控制方法
对于城市的居民来说,大气污染对生活带来的影响是显而易见的,更为严重的是有一种情况确信无疑,那就是近些年来,史无前例的灾难性破坏都证明了与气候有关,此外,城市环境中工厂废气导致酸雨、汽车尾气造成的光化学烟雾、NO、ClO、BrO破坏大气臭氧层使皮肤病患者增多等等严重的威胁了城市人口的身体健康。
大气污染的治理可以从两方面来理解:一种理解是从立法的角度,用法律限制或禁止污染物的扩散。第二种理解是指治理,重点在于控制污染源,进行清洁生产,将污染工艺更换为少污染或无污染工艺是最理想的方法,在废弃物或者有害物质以及包含有这些物质的载体在排放到环境前,对它们进行无害化处理或者是降低它们的危害程度。
三、生活用水与工业废水的处理途径
生活污水是人们日常生活生产的各种污水的总称。其中包括厨房、洗涤室、浴室等排出的污水和厕所排出的含粪便污水。相对于工业废水来说,生活废水比较好处理,但是由于工业的迅速发展,工业废水的水量及水质污染量很大,已经成为了城市废水的主要的来源,工业废水是量大、成分复杂、难处理、不易降解和净化,危害性非常大。各类污水组成互不一致,千差万别。因此,具体的处理方法也有多种多样。目前就其处理历程来看分为一级、二级、三级之分。
一级废水处理通常是物理方法,主要目的是清除污水中的难溶性固体物质,组成装置有格栅、沉淀和浮选等步骤。格栅出去了大半的悬浮物质,然后沉淀步骤去除砂砾状细颗粒物质,而对于比重较轻的油性颗粒物质,浮选法比较有效。
二级处理的主要目的是把废水中呈胶状和溶解状态的有机污染物质除掉。通过微生物的代谢作用,将废水中的复杂有机物降解成简单的物质,这时二级处理中的最常用的生物处理方法的基础主要的工艺包括活性污泥法和生物过滤法。
经过二级废水处理后的排放水体,其中还是含有不同程度地污染物。必要是,仍需要采用多种的工艺流程,如曝气、吸附、化学絮凝和沉淀、离子交换、电渗析、反渗透、氯消毒等,作为水体的深度处理和净化,这个过程是水处理过程中最重要的,对于城市污水的问题来说很重要。其中的工艺包括悬浮固体物的去除、可溶性有机物的去除、可溶性无机物的去除、氮的去除重金属的去除。
四、结语
城市环境问题被提出并且受到公众广泛的关注,绝不是偶然的现象,有着深刻的时代背景。那就是全球生态危机日益严重:热带雨林的大量砍伐、生物物种消亡迅速、酸雨的大肆扩撒、臭氧层的不断扩大、温室效益的气体逐渐增加、海平面的日渐上升等。维护生态平衡成为当前最热门的话题。
城市与我们的生活息息相关,其中最重要的三个污染方面在于:大气污染、水污染、固体废弃物污染。近些年又出现了一些新的环境污染,如噪声污染、电磁污染、视觉污染等。当然其中最严重、危害最大的还是大气污染和水污染,对人体健康构成巨大威胁,城市污水除了排入江河湖外,一部分还直接渗入地下。全世界每年有上千万人因饮水不洁而死,污水和国体废弃物还会造成土壤及其它污染,引起不止是环境方面的问题,更是社会方面的问题。所以,随着城市化进程的加快,其间的环境问题也日益升温,成为了人类持久而严峻的考验。
【参考文献】
[1]刘南威.自然地理学[M].北京:科学出版社,2014:548.
[2]李春华.环境科学原理[M].南京:南京大学出版社,2015.
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