生态工程摘要

生态工程摘要3、阐述生态工程的核心原理及其同生态学的联系？答：P3生态工程的核心原理归纳起来有以下：1）：整体论和还原论：（还原论：认为宇宙是一个机械系统．最终能还原为一个决定性的力的控制下的个别微粒的行为。这样在研究中将一个整体的成分分开来研究，主要进行要素分析、定量表述，从而简化了研究，并更容易阐述科学结果，确信整个世界可还原为最简单的要素；整体论：对一个系统的研究，要以整体观为指导，在系统水平上研究。）2）：社会—经济—自然复合生态系统以人的行为为主导，自然环境为依托，资源流动为命脉，社会体制为经络的半人工生态系统。它是在一定空间和时间内人群与人群，人群与自然环境及人为设备相互作用及其工作过程的集合。3)协调与平衡原理生态平衡就整体而言可分为：1结构平衡：生物与生物之间、生物与环境之间、环境各组分之间，保持相对稳定的合理结构，及彼此间的协调比例关系，维护与保障物质的正常循环畅通。2功能平衡：由植物、动物、微生物等所组成的生产—分解—转化的代谢过程和生态系统与外部环境、生物圈之间物质交换及循环关系保持正常运行。3收支平衡：生态系统是一开放系统，它不断地与外部环境进行物质和能量的交换，并有趋向输入与输出平衡的趋势。协调性：社会—经济—自然复合生态系统（以人的行为为主导，自然环境为依托，资源流动为命脉，社会体制为经络的半人工生态系统。它是在一定空间和时间内人群与人群，人群与自然环境及人为设备相互作用及其工作过程的集合。其结构可理解为3个关系圈的集合。）4)自生原理系统不藉外力自己形成具有充分组织性的有序结构，也即生态系统通过反馈作用，依照最小耗能原理，建立内部结构和生态过程，使之发展和进化的行为，这一理论即为自组织理论。自我优化是具有自组织能力的生态系统，在发育过程中，向能耗最小、功率最大、资源分配和反馈作用分配最佳的方向进化的过程。自组织系统有3个主要特征：第一，它们是不断同环境交换物质和能量的开放系统。第二，它们都是由大量子系统(或微观单元)所组成的宏观系统。第三，它们都有自己演变的历史。4循环再生原理系统通过物质、能量的迁移转化，去除内源和外源的污染物；并利用该路线，达到尽量高产、低耗、高效地生产适销对路的优质商品；变废为利、同步收到生态、经济、社会3方面效益。再生循环与分层多级利用物质是系统内耗最省、物质利用最充分、工序组合最佳最优工艺设计的基础。分层多级地充分利用空间、时间、副产品、废物、能量等资源，在代谢(生产)过程中，一种成分(环节)的输出物(产品、副产品和废物等)和剩余物(所用的原料)是另一些后续成分(或环节)代谢(生产)的原料(输入物)，它们的输出物(产品、副产品、废物)又是其它“此后续成分的代谢(生产)原料……生态工程与生态学的关系：生态工程是一门正在形成中的科学，是应用生态学的分支科学之一。传统生态学的研究在20世纪30、40年代取得很多重大进展，特别是生态系统概念的提出和生态系统生态学的建立，使系统信息学的思想在生态学的研究中发展，同时各分支科学进一步横向互相渗透，传统的经典科学得到了全新的更新和改造，焕发出新的生命力。应用生态学的各个分支，如农业生态学、城市生态学、区域生态学等在这一时期迅速发展，并取得许多重要进展，这些为生态工程概念的完善和生态工程学的建立奠定了科学基础。同时，系统科学的发展特别是系统工程学在各个领域中的广泛应用，为生态工程的研究提供了理论和方法基础。在这样的历史背景下，作为一个独特的研究领域，生态工程的主要理论、概念和方法与系统论、控制论、信息论、协同论、耗散结构论、突变论、自组织论等相渗透，以整体观和系统观为指导，对以分析为主的传统生态学进行综合，吸收了物理、化学、生理学、毒理学和数学等自然科学的理论、方法和成就，成为一门多学科交叉渗透的新兴边缘学科。生态工程对基本生态学的理论建设及验证有极大的贡献。6、试阐述重金属污染土壤的植物修复原理的基础上，提出筛选超积累植物的原则、途径和要求？答：P172目前,用于清除土壤中重金属污染的方法和技术不多,常见的有植物修复技术(包括植物萃取技术、根际过滤技术、植物固化技术和植物挥发技术)、微生物控制技术(通过吸收、沉淀或还原作用可使污染物如金属惰性化)、化学控制技术(试剂固化、淋洗)及物理控制技术(换土、覆土)。其中副作用少又经济实惠的方法就是植物修复技术。超富集植物应同时具备以下3个基本特征（原则）：1）：植物地上部富集的重金属达到一定的量，是普通植物在同一生长条件下的100倍，其临界含量分别为锌10000mg/kg、镉100mg/kg、金1mg/kg，铜、铅、镍、钴均为1000mg/kg；2）、植物地上部的重金属含量高于根部该种重金属含量；植物的生长没有出现明显的毒害症状。2）：重金属超累积植物是指大量吸收和累积重金属,地上部组织中重金属含量为其它一般植物的100倍以上,但不影响其正常生长的植物。超累积植物一般对某种元素是专一的,但是某些植物也能同时超累积两种和多种植物。重金属超累积植物应该具有如下特点:(1)植物可收割部位必须能忍耐和积累高含量的污染物;(2)植物在野外条件下生长速度快、生长周期短、生物量高;(3)植物对农业措施如施肥等能产生积极的反应。因为只有这样才能够反复种植,多次收割。超富集植物筛选的一些通用标准（要求）:①超富集植物在重金属含量高的土壤以及在重金属含量低的非污染或弱污染土壤上都要有很强的吸收富集能力;②能将所吸收的重金属元素大量迁移至地上部器官中;③地上部可收割的器官必须能忍耐和积累高含量的污染物;④植物在野外条件下生长速度快、生长周期短,而且生物产量高;⑤植物对农艺调控反应积极,如施肥能使植物生长量增长好几倍,这样才能反复种植多次收割才具有推广开发价值;⑥具有发达的根系组织。重金属富集植物筛选方法（途径）1)：试验地点的选择：要求试验地点周围要有丰富的杂草资源，杂草种类不少于20种，其分布不少于5科；2)：筛选对象的确定：一个生长季能完成生活史的杂草植物；要求这些植物在温度为5～40℃，土壤含水量为田间持水量的80％左右，自然光下在50～170天之内可以成熟；3)：污染对象的确定：根据当地污染情况或根据国家危险废物名录确定；4)重金属盆栽筛选试验：A.投加重金属的浓度：以当地典型污染地区的重金属组合为模拟浓度或以国家土壤环境质量标准值为参考依据；重金属投加浓度范围在国家土壤环境质量标准三级标准值至植物受伤害时所能承受的最大浓度之间；B.盆栽试验：以当地未受污染土壤为栽培介质做土培试验，按模拟浓度投加一种或几种优级纯重金属易溶于水型的试剂，加入重金属试验的土壤平衡两周；以不投加重金属的处理为对照，于杂草开始生长的季节，从试验地点周围取大小一致的杂草幼苗移栽到投加重金属和未投加重金属的盆中，根据植株和盆的大小确定要移栽的幼苗数，每盆幼苗数要一致，在成熟期测定供试植物生物量、植物体内重金属含量，由此检验植物对重金属的富集/积累能力及耐性。9、试论述生态工业园、清洁生产、循环经济的内涵和特点？第一，循环经济可以充分提高资源和能源的利用效率，最大限度地减少废物排放，保护生态环境。传统工业经济是由“资源—产品—废物和污染排放”所构成的单向物质流动的经济。在这种经济中，人们以越来越高的强度把自然资源和能源开采出来，在生产加工和消费过程中又把污染和废物大量地排放到环境中去，对资源的利用常常是粗放的、一次性的。循环经济倡导建立在物质循环利用基础上的经济模式，根据资源输入减量化、延长产品和服务使用寿命、使废物再生资源化等原则，把经济活动组织成一个“资源—产品—再生资源—再生产品”的循环流动过程，使得整个经济系统从生产到消费的全过程基本上不产生或者少产生废弃物，最大限度地减少废物末端处理。第二，循环经济可以实现社会、经济和环境的共赢。传统工业经济通过把资源持续不断地变成废物来实现经济增长，忽视了经济结构内部各产业之间的有机联系和共生关系，忽视了社会经济系统与自然生态系统间的物质、能量和信息的传递、迁移、循环等规律，形成高开采、高消耗、高排放、低利用“三高一低”的线性经济发展模式，导致许多自然资源短缺与枯竭，产生严重的环境污染，造成对经济社会、人体健康的重大损害。循环经济以协调人与自然关系为准则，模拟自然生态系统运行方式和规律，实现资源的可持续利用，使社会生产从数量型的物质增长转变为质量型的服务增长。同时，循环经济还拉长了生产链，推动环保产业和其他新型产业的发展，增加就业机会，促进社会发展。第三，循环经济在不同层面上将生产和消费纳入可持续发展的框架中。传统工业经济的发展模式将物质生产和消费割裂开来，形成大量生产、大量消费和大量废弃的恶性循环。目前，发达国家的循环经济实践已在三个层面上将生产(包括资源消耗)和消费(包括废物排放)这两个最重要的环节有机地联系起来：一是企业内部的清洁生产和资源循环利用；二是共生企业间或产业间的生态工业网络；三是区域和整个社会的废物回收和再利用体系。