环境生态工程实习报告.docx
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环境生态工程实习报告
《基础综合实习》
——《生态工程学》
实
习
报
告
学号：
姓名：
专业：
实习时间：
2012年10月19日——12月20日
实习成绩：
典型环境生态工程的调查与评价
1、实习目的------------------------------------------------------------3
2、环境生态工程的概念---------------------------------------------3
3、环境生态工程的内容---------------------------------------------3
4、环境生态学的概念及研究内容----------------------------------4
5、生物降解-------------------------------------------------------------6
环境生态工程设计调查和评价
6、污水土地处理系统-------------------------------------------------15
7、氧化塘 ---------------------------------------------------------------20
8、人工湿地-------------------------------------------------------------22
九、固体废物处理-------------------------------------------------------24
十、总结-------------------------------------------------------------------27
典型环境生态工程的调查与评价
一、实习的目的
本实习的目的是通过理论联系实际，使课堂的理论教案与生产实践中的生态工程学问题密切结合，让我们加深理解已学过的生态工程学基础知识；在实习中培养学生认识问题、分析问题和解决实际问题能力；增强我们的生态设计理念。
本实习要求学生在教师指导下，完成易门县生态示范区建设模式的实地调研工作，包括相关资料的查询、调查方案设计、野外实地调研记录、室内分析和总结等环节，并在实地调查的基础上，总结相关生态工程模式（生态园林、生态城市景观、生态农业、生态工业等模式）设计的原则、理念以及技术路线，并对相应的生态工程模式进行评价与分析，最后完成一份调研报告。
通过实习，使学生基本达到：
1.初步学会对资料的收集、整理和分析的基本方法。
2.了解生态工程调查评价的主要内容、基本步骤，初步掌握其主要方法。
3.在调研报告的编写等方面得到一次较为系统的训练。
4.进一步树立生态设计理念和可持续发展观。
二、环境生态工程的概念
环境生态工程是在生态学原理的指导下，为使受损生态系统恢复，进行重建和保护的生态工程。
运用生态控制论原理去促进资源的综合利用，环境的综合整治及人类的社会的综合发展是环境生态工程的核心。
三、环境生态工程的内容
（1）污染生态工程
1、污水土地处理系统
2、污水稳定塘处理系统
3、固体废物处理生态工程
（2）湿地生态工程
四、环境生态学的概念及研究内容
（1）环境生态学的概念
环境生态学是研究在人为干扰下生态系统内在的变化机制、规律等，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。
即运用生态学理论，阐明人与环境的相互作用及解决环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。
所以，环境生态学不同于以研究生物与环境之间相互关系为主的经典生态学，也不同于只研究污染物在生态系统的行为规律和危害的污染生态学或研究社会生态系统结构、功能、演化机制以及人的个体和组织与周围自然、社会环境和相互作用的社会生态学。
（2）环境生态学研究的内容
1、人为干扰下生态系统内在变化机制和规律
自然生态系统受到认为的外界干扰后，将会产生一系列的反应和变化。
环境生态学研究的问题包括：
在这一过程中，有哪些内在的规律；干扰效应在系统内不同组分间是如何相互作用的；出现了哪些生态效应以及如何影响人类，包括各种污染物在给类生态系统中的行为变化规律和危害方式。
2、生态系统受损程度的判断
物理、化学和生态学方法是环境质量评价和预测常用的三个最基本的手段。
科学的评价应该是三者的结合，而生态学判断所需要的大量信息来自生态监测。
实际上，生态监测就是利用生态系统生物群落各组分对干扰效应的应答来分析环境变化的效应程度和范围，包括人为干扰下的种群动态和群落演替过程。
3、给类生态系统的功能和保护措施的研究
各类生态系统在生物圈中执行着不同的功能，被破坏后产生的生态效应也不同。
环境生态学要研究给类生态系统受损后的危害效应及方式，给类生态系统的保护对策，包括生物资源的保护和科学管理、受损生态系统的恢复和重建措施。
4、解决环境问题的生态对策
采用生态学方法治理环境和解决生态破坏问题，尤其在区域环境的综合整治上已初见成效，前景令人鼓舞。
所依据环境问题的特点采取适当的生态学对策，并辅之其他方法来改善和恢复恶化的环境质量，包括各种废物的处理处置和资源化的技术等，是环境生态学的研究内容之一。
综上所述，维护生物圈的正常功能，改善人类的生存环境，并使两者得到协调发展，这是环境生态学的根本目的。
运用生态学理论，保护和合理利用自然资源，治理被污染和被破坏的生态环境，恢复和重建生态系统，以满足人类生存和发展的需要，是环境生态学的主要任务。
五、生物降解
生物降解通过细菌或其他微生物的酶系活动分解有机物质的过程，生物降解一般指微生物的分解作用，有可能是微生物的有氧呼吸，有可能是微生物的无氧呼吸。
生物降解塑料
是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻类的作用而引起降解的塑料。
理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。
¡°纸¡±是一种典型的生物降解材料，而¡°合成塑料¡±则是典型的高分子材料。
因此，生物降解塑料是兼有¡°纸¡±和¡°合成塑料¡±这两种材料性质的高分子材料。
发展现状和趋势
根据日本生物降解塑料研究会的资料，2002年日本生物降解塑料生产量约1万吨，2003年约2万吨，2005年约4万吨，到2010年预计达到10～20万吨左右。
根据欧洲生物塑料协会资料，2001年的数字显示，欧盟可生物降解产品的消费量为2.5～3万吨，而传统聚合物的用量高达3500万吨。
欧洲生物塑料协会预计2010年传统聚合物的用量将达到5500万吨，而生物降解塑料的用量届时会达到50～100万吨。
可生物降解材料最终可能会占据10%的市场份额。
在生物降解材料中原料采用可再生资源的比例将占到90%以上。
按照中国塑协降解塑料专业委员会的统计，我国2003年生物降解材料的用量约15000吨，其中不添加淀粉的生物降解聚合物约1000吨。
2005年从事生物降解塑料的企业约30家，生产能力6万吨/年，实际生产约3万吨，国内市场需求约5万吨，国外进口1万吨，出口2万吨。
预计2010年产能将达到25万吨左右。
国内外政策
一些发达国家还以循环经济思想为指导，使用可降解一次性用具，如瑞典在20世纪80年代末就试制马铃薯和玉M制的一次性快餐盒，韩国用法律强制性规定使用用糯M做的牙签等。
欧洲制定了有关可生物降解堆肥塑料的标准EN13432《利于堆肥和生物降解来回收的包装物实验和最终评价的要求》，而其他有关推进有机废弃物堆肥处理的政令在积极制订和准备中。
美国政府从1996年起设置了总统绿色化学挑战奖，鼓励发展生物降解塑料产业。
纽约州1989年开始禁止使用非生物降解蔬菜袋，对生产降解塑料的厂家给予补贴，并要求市民将可再生与不可再生垃圾分开，否则罚款500美元。
其他一些国家也采取了类似对策：
印度已经立法禁止在奶制品行业使用塑料包装；南非法律已经全面禁止使用塑料包装袋。
随着各国立法的发展，可生物降解的新型包装材料可望日益普及。
在我国，随着对降解塑料理解的加深，已充分认识到这种材料及其产业对我国可持续发展的战略作用。
可生物降解塑料的普及应用已是众望所归。
我国人大于2004年通过了《可再生能源法（草案）》和《固废法（修订）》，鼓励再生生物质能的利用和降解塑料推广应用。
在国家发展和改革委员会2005年的40号文件中，也明确要鼓励生物降解塑料的使用和推广。
2006年，国家发展和改革委员会又启动了关于推广生物质生物降解材料发展的专项基金工程。
生物降解塑料发展面临的问题和困难
但是，目前尽管有关降解塑料的研究和报道较多，但许多具体问题不能解决，推广异常困难，前景不容乐观。
原因是：
一是因为可降解塑料袋承重能力低，不能满足顾客多装东西和反复使用的要求；二是可降解塑料袋色泽暗淡发黄，透明度低，给人一种不够清洁和难看之感，用起来不放心；三是价格偏高，由于商家是免费赠送，所以成本难以接受。
又如，为解决EPS快餐饭盒对环境的污染问题。
试图用纸饭盒或可降解塑料饭盒代替。
但是由于存在下述原因，极难推广：
一是EPS强度高、质轻、保温性好；二是纸饭盒价格是EPS的1.5～2.5倍；三是即使采用降解PP饭盒，其性能也比不上EPS。
最近，我国有关部门要求使用植物纤维制作一次性餐具代替EPS。
然而，由于在这种植物纤维餐具的成型过程中使用了高分子热溶胶，所以仍然存在处理问题及残留在植物纤维餐具中的农药含量控制问题。
因此，开发研究降解塑料仍有很长的路要走。
生物降解塑料产业发展正面临五大难题。
第一是技术不够成熟，降解塑料制品的性能还无法完全满足各种消费需求。
尽管市场上已有的生物降解塑料品种众多，但每种材料本身的机械和加工性能只在某一方面突出，综合性能还存在这样或那样的不足。
目前国内在降解塑料制品加工研究方面的力量尚显薄弱，大部分企业将关注的重点集中在材料合成上，忽略了制品加工开发，一些生物降解塑料制成的餐饮用具在耐热、耐水及机械强度方面与传统塑料制品相差较远。
第二是成本问题。
生物降解塑料产品的价格目前尚难与石油基产品竞争，这就需要通过技术进步不断降低生产成本和产品价格。
第三是缺乏有力的政策或法律法规支撑。
在国外，政府通过设立专项发展基金、税收优惠等政策支持生物降解塑料产业发展，目前我国在这方面的支持力度逐渐加强，宏观政策支持也越来越多，但缺少细则，不利于生产型企业的发展。
第四是企业资金不足和融资难问题。
我国生物降解塑料企业规模还不够大，而生物降解塑料行业回报周期又超出了预期设计，产生了企业资金不足和融资难问题。
第五是评价体系尚不完善。
生物降解塑料是新兴产业，许多材料及制品开发出来后，没有自己的产品标准，给贸易带来许多不便和纠纷。
我国虽然早期由全国塑料制品标准化技术委员会专门成立了生物质和生物降解塑料工作组，2008年国家标准委又成立了全国生物基材料及降解塑料相关标准制定机构，但由于经费支持不够，相关工作进展缓慢。
为此，与会专家建议，国家要在法律上明确生物降解塑料在现代循环经济体系中的地位和重要性，在政策上给予大力支持，对生物降解塑料制品的应用和发展采取补贴政策，在税收上细化优惠措施，并设立国家专项发展基金，引导各种资金进入，以推动降解塑料产业发展。
专家还建议政府有关部门协助企业和科研机构技术创新，推动成熟技术的研发和推广；积极开发廉价且来源广泛的原料，使用成熟技术和加工工艺；对微生物合成塑料，要积极寻找高效的菌种和低成本培养基，开发最佳发酵工艺和成型工艺设备，将生产成本降低；加强在生物降解塑料标准、测试技术等方面的投入，完善产品标准。
此外，从应用领域考虑，对不可回收的医用塑料制品、垃圾袋、堆肥袋、农药瓶、化妆品容器等一次性塑料制品，可采取食用淀粉或无机矿物质填充的方法，开发高质量、价格更加低廉的完全生物降解塑料制品。
产业发展的政策和措施建议
加快产品应用研发和产业化
目前，生物降解塑料制品的性能还无法完全满足消费者需求，尽管目前市场上已有的品种众多，但每种材料本身的机械和加工性能只是某一方面有突出的特性，综合性能还存在这样或那样的不足，这一点将是制约其市场应用推广的瓶颈之一。
在开发生物降解塑料制品的同时，国内企业应该注意加快有自主知识产权、创新型产品和用途的开发。
由于，国外对生物降解塑料制品研发和生产应用相对较早，已经申请了许多专利，从而给国内企业开发新产品时，造成了一定的技术壁垒。
拿聚乳酸的专利来举例子，2005年，国外有关聚乳酸专利有1700多项，而我国公开的专利只有145项，而其中还有一半以上是国外公司的专利。
因此，国内企业应该加强有自主知识产权的产品的开发。
加强制品加工开发研究
其次是目前国内从事制品加工研究的力量尚显薄弱，大部分企业将关注的重点集中在材料合成上，而忽略了制品加工开发，一些生物降解塑料做成的餐饮具在耐热、耐水及机械强度方面与传统塑料制品相差较远，而这一点恰恰是生物降解塑料能否大规模市场化的关键。
完善垃圾回收处理体系
缺乏配套完善的回收处理体系也制约着产品进一步推广。
所以一定要对降解塑料进行明确标识，再加以回收。
能再利用的，收集后再进行成型加工成制品；对不能再利用的要考虑合理处理的办法。
针对传统塑料添加淀粉等再生资源的降解塑料，可以采用热能回收的垃圾处理系统。
对生物降解塑料，可着重考虑堆肥的处理办法。
加快制订相关政策和法规
1.专项资金支持
对生物降解塑料制品的应用和发展采取补贴政策，包括中央政府补贴和地方政府补贴。
中央财政可通过科技攻关资金、贴息等进行补贴，如奥运一次性生物降解塑料制品示范和推广工作等。
国家可以考虑对利用生物质原料生产生物降解塑料的企业采用低息贷款政策、技术改造专项贷款、信用担保政策等来鼓励产业发展。
2.税收政策
目前没有关于生物降解塑料的产品进口采用低税率的明文规定，为促进行业发展应该制定关税优惠税率。
为鼓励和扶持一些企业的发展，可以按照新的企业所得税条例规定减免优惠政策，如：
一是民族区域自治地方的企业需要照顾和鼓励的，经省级人民政府批准，可以实行定期减免和免税；二是法律、行政法规和国务院有关规定给予减税免税的企业依照规定执行。
3.对传统塑料加强回收再利用，增收回收税
国外对塑料制品使用后的回收再利用非常重视，如根据欧盟委员会修订过的指导性法律，欧盟成员国应在2008年至2015年间将本国包装垃圾的再利用率提高到55%以上，其中玻璃包装再利用率达到60%，金属包装达到50%，塑料包装达到22.5%，木制包装达到15%。
欧盟委员会指出，2001年，仅包装垃圾再利用一项就使欧盟二氧化碳气体排放减少了0.6%，这表明提高包装垃圾再利用率不但可以减少包装材料对能源的消耗，节约建设焚烧处理场的费用，而且可以降低包装材料生产过程对环境的污染，对减少温室气体排放、保护环境是一个非常切实有效的措施。
因此必须加强传统塑料强制回收工作。
而对回收成本较高的一次性的塑料包装制品，加收10%～100%的回收税。
对不能回收的一次性塑料包装制品，规定必须使用可生物降解塑料。
对传统塑料一次性用品进行征税国外很早就有先例。
2002年3月，爱尔兰政府开始征收塑料袋增值税，根据爱尔兰政府的规定，顾客在市场上购物时，每使用一个塑料袋将征收15欧分的税款。
爱尔兰使用塑料袋的数量却是惊人的，每年免费发放给购物者的塑料袋高达12亿个，加起来重达1.4万吨。
平摊下来，每人平均一年大约要消费325个塑料袋。
塑料袋增值税生效后一个月内，塑料袋的消费就骤减90%以上。
4.适当限制某些传统塑料制作的一次性非降解包装产品
适当限制甚至分期分批禁止某些传统塑料制作的一次性非降解包装产品，如一次性垃圾袋、购物袋、日用品外包装、一次性快餐具、一次性塑料杯、一次性食品包装容器、一次性食品包装膜、一次性工业包装等。
5.分期分批推广降解塑料
按照行业生产能力和制品生产技术，逐步推进降解塑料的推广进度。
在2010年以前，以推动生物降解塑料为主线，辅以淀粉等天然材料共混传统塑料的产品，对这两类产品分别给予政策支持，但前者力度要大于后者。
在2010年以后，全面推广生物降解塑料，对淀粉添加传统塑料类型制品不再享受优惠政策。
6.加强行业协会桥梁作用
加强中国塑料加工工业协会降解塑料专业委员会的行业桥梁作用，给与行业协会资金支持，利用行业协会加强对企业投资、生产方向、产品定位等的引导，促进行业内外交流，促进国内外交流和贸易，以及充分的政策调研和行业统计工作等
环境生态工程设计调查和评价
六、污水土地处理系统
污水土地处理技术概念及组成
土地处理系统是全年性的污水处理与利用的系统。
它与季节性的污水灌溉不同，在作物非生长季节仍能对污水进行处理与储存，以防止对水环境的污染。
污水土地处理系统属于污水自然处理范畴。
可以定义为：
利用土壤-------植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能处理城市污水及某些类型的工业废水，使水质得到根本的改善。
污水土地处理系统，能够经济有效的净化污水，能够充分利用污水中的营养物质和水，强化农作物、牧草和林木生产、促进水产和畜产的发展，能够绿化大地，整治国土，建立良好的生态环境，是一种环境生态工程。
土地处理系统与传统的污水人工处理技术和污水灌溉农业的主要区别在于：
它坚持处理与利用相结合的方向，在实现废水资源化的过程中自始至终把环境效益和环境质量控制问题放在首位，它在设计、运行和管理方面遵循生态学三大原则：
整体优化、合理布局、循环再生。
在严格控制重点污染源的基础上，可通过降低费用、低能耗、的生态工程措施，达到社会经济、生态环境效益的统一。
土地处理系统机理：
物理过滤：
废水经土壤时，悬浮物被表层土壤团粒间的空隙过滤截留。
物理和化学吸附：
土壤中的粘土矿物颗粒能吸附水中的中性分子，废水中的各种离子则因离子交换作用被置换吸附并固定在矿物晶格中。
络合反应和化学沉淀
微生物的氧化分解：
土壤中种类繁多的大量微生物，能与被截留、吸附的污染物一起形成生物膜，对有机物有很强的讲解能力。
污水土地处理系统中的4种主要处理工艺
（1）慢速渗滤系统慢速渗滤系统将污水缓慢灌溉至种有农作物的土地表面，其主要利用了地表的土壤和植物根系对污水进行净化。
与其他土地处理系统不同的是，慢速渗滤系统一般不往外排水，其投配的水量一部分被农作物吸收，一部分由于蒸发而散失，另一部分渗入地下。
慢速渗滤系统的设计水流方向需要与地块内地下水水流方向相同。
慢速渗滤系统是一种将污水作为资源进行利用的系统，其在处理生活污水的同时可以为地块种植的农作物提供营养，从而获得一定的经济效益。
同时，由于采用了慢速渗滤的设计，水力停留时间长，污水的处理效果非常好，且由于不往外排水，受场地坡度的限制较小。
但慢速渗滤系统也存在一些缺点，首先，由于水力负荷小，处理相同量污水需要的土地量就较大，限制了其在地价较高的地区的应用。
其次，渗滤系统的处理效率与场地种植的农作物有很大的关系，作物的营养需求及水量需求通常是设计该系统的关键因素，同时也对该系统的处理能力起着限制性作用。
（2）快速渗滤系统快速渗滤系统是一种将污水投配到具有良好渗滤性能的土壤中进行处理的方法。
与其他渗滤系统不同的是，该渗滤系统对土壤的渗滤性要求较高，且污染物主要依靠渗滤过程去除。
在渗滤的过程中除了发生着物理的过滤和沉淀作用以外，同时也发生着生物的氧化、硝化、反硝化等作用。
快速渗滤系统在处理期间通常处于水淹、干化交替进行的过程中，干化期的目的是为了恢复土壤的好氧环境，这也可加强水往下渗透的效果。
快速渗滤系统的优点如下：
首先，由于渗滤速度快，停留时间短，其相对占地面积较小，单位面积负荷高。
其次，该渗滤系统对氨氮、有机物及悬浮物都具有较高的去除效率，且整套系统投资省，管理简单，运行受季节性影响较小。
但快速渗滤系统也存在一些缺点，其对场地土壤条件及水文条件较其他工艺要求较高，总氮的去除率低，同时也容易造成地下水的污染。
（3）地表漫流系统地表漫流系统是将污水控制于地表，使其在缓慢流动的过程中得到进化的污水土地处理系统。
与其他污水土地处理系统相比，该系统需要在具有缓坡和低渗透性土壤的场地内运行，场地内常以种植牧草为主，由于水力停留时间短且土壤的渗透率低，污水由于蒸发和渗漏而损失的部分较少，大部分污水经过处理后汇入排水沟中。
该种处理系统对土壤的渗透性要求较低，处理过程简单且对预处理要求低，适用于多种污水。
经过其处理的污水可以达到二级排放标准，处理后的污水也适用于回用。
但其容易受到气候和水量的影响，且对坡面设计的要求较高。
（4）地下渗滤系统地下渗滤系统是指利用预先的埋置将污水投配至一定深度的土层中，污水经过缓慢的渗滤作用得到净化。
地下渗滤系统的特点在于其土层需要具有一定的构造和良好的渗透性，通常需要对场地进行人工改造。
通过布水管的污水缓慢渗入周围的碎石和砂土层中，在土层中由于毛细管作用进行着扩散，同时土壤中的过滤、吸附以及一些生物作用对污水起到了净化作用。
其作用与慢速渗滤系统类似，同样具有水力停留时间长、处理效果好的特点，运行简单稳定，氮磷去除率高。
且由于是采用地下布水的设计，不会影响地面的景观，可与原本的绿化和生态景观相结合，具有更强的适用性。
缺点在于工程建设较复杂，较其他几种系统需要更多的前期投资，且对前处理要求较高，负荷较小，否则容易造成土壤堵塞。
七、氧化塘
稳定塘旧称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的
构筑物的总称。
其净化过程与自然水体的自净过程相似。
通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。
主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。
优点：
（1）能充分利用地形，结构简单，建设费用低。
（2）可实现污水资源化和污水回收及再用，实现水循环，既节省了水资源，又获得了经济收益。
（3）处理能耗低，运行维护方便，成本低。
（4）美化环境，形成生态景观。
（5）污泥产量少。
（6）能承受污水水量大范围的波动，其适应能力和抗冲击和能力强。
缺点：
（1）占地面积过于多。
（2）气候对稳定塘的处理效果影响较大。
（3）若设计或运行管理不当，则会造成二次污染
应用：
稳定塘除了用于处理中小城镇的生活污水之外，还被广泛用来处理各种工业废水，此外，由于稳定塘可以构成复合生态系统，而且塘底的污泥可以用作高效肥料，所以稳定塘在农业、畜牧业、养殖业等行业的污水处理中也得到了越来越多的应用。
特别是在我国西部地区，人少地多，氧化塘技术的应用前景非常广泛。
八、人工湿地
人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：
1）自由水面人工湿地处理系统
（2）人工潜流湿地处理系统。
（3）垂直水流型人工湿地处理系统。
优点 ：
①建造和运行费用便宜。
②易于维护,技术含量低。
③可进行有效可靠的废水处理。
④可缓冲对水力和污染负荷的冲击。
⑤可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育
。
缺点：
①占地面积大。
②易受病虫害影响；
③生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的
应用：
人工湿地以其建设运营成本低、去污能力强、使用寿命长、工艺简单、
组合多样化等优势，近年来在世界各地得到了广泛的应用，其应用范围主要集中在褐煤热解、油砂废水、矿山废水、奶品加工、食品工业、造纸废水、烃类废水和垃圾场
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