第四章生態(tài)工程設(shè)計與監(jiān)理第四章14.1生態(tài)工程設(shè)計4.2生態(tài)工程監(jiān)理4.3典型生態(tài)工程設(shè)計案例4.1生態(tài)工程設(shè)計24.1生態(tài)工程設(shè)計4.1.1生態(tài)工程設(shè)計的重要性4.1.2生態(tài)工程設(shè)計原則4.1.3生態(tài)工程設(shè)計基本程序4.1.4生態(tài)工程設(shè)計技術(shù)路線返回返回返回4.1生態(tài)工程設(shè)計4.1.1生態(tài)工程設(shè)計的重要性返回返34.1.1生態(tài)工程設(shè)計的重要性

生態(tài)工程設(shè)計，是保證生態(tài)工程實施成功與提高工程效益的關(guān)鍵步驟和依據(jù)。返回4.1.1生態(tài)工程設(shè)計的重要性生態(tài)工程設(shè)計，是保44.1.2生態(tài)工程設(shè)計原則

4.1.2.1因地因類制宜原則4.1.2.2生態(tài)學(xué)原則4.1.2生態(tài)工程設(shè)計原則4.1.2.1因地因54.1.2.1因地因類制宜原則

因地制宜原則：是緊緊圍繞當?shù)氐淖匀?、社會和?jīng)濟條件進行生態(tài)工程設(shè)計的基本原則。4.1.2.1因地因類制宜原則因地制宜原則：是緊緊6因地制宜原則表現(xiàn)在3方面考慮當?shù)刈匀画h(huán)境條件和土著生物的制約考慮當?shù)氐娜藶橐蛩乜紤]當?shù)氐慕?jīng)濟條件因地制宜原則表現(xiàn)在3方面考慮當?shù)刈匀画h(huán)境條件和土著生物的制約7鳳眼蓮需要15℃以上，較長光照的條件在南方采用鳳眼蓮為主的生態(tài)工程處理污水，可獲得顯著的環(huán)境和經(jīng)濟效益在北方則不適合，需要另選耐寒、耐污、有強凈化能力的植物來代替，比如黑麥草、芹菜鳳眼蓮需要15℃以上，較長光照的條件在南方采用鳳眼蓮為主的生8以蘆葦為主的人工濕地凈化污水在我國，收割蘆葦作為造紙、編織的原料，有機質(zhì)和營養(yǎng)鹽通過蘆葦?shù)奈辙D(zhuǎn)化再輸出而轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)外，促進了收支平衡在歐美國家，一般不用蘆葦造紙，因此任其自生自滅，不予收割，有可能造成二次污染以蘆葦為主的人工濕地凈化污水在我國，收割蘆葦作為造紙、編織的9

生態(tài)工程是著眼于社會-經(jīng)濟-自然生態(tài)系統(tǒng)的整體效率、效益與功能，將各種單一的環(huán)節(jié)及技術(shù)進行優(yōu)化組合，以生態(tài)建設(shè)促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將生態(tài)環(huán)境保護融于產(chǎn)業(yè)工程及有關(guān)生產(chǎn)之中。而不是單一解決某種廢棄物、某一環(huán)境問題、或者某個產(chǎn)品、部門的問題。生態(tài)工程是著眼于社會-經(jīng)濟-自然生態(tài)系統(tǒng)的整體效率、效10

這種組合不能生搬硬套某個地區(qū)的成功經(jīng)驗，而需根據(jù)所要進行生態(tài)工程地區(qū)的自然條件，經(jīng)濟條件，社會狀況，因地因類制宜優(yōu)化組合才能使資源得以充分利用，變廢為寶，既解決環(huán)境問題又獲得經(jīng)濟效益。這種組合不能生搬硬套某個地區(qū)的成功經(jīng)驗，而需根據(jù)所要進114.1.2.2生態(tài)學(xué)原則（1）適當輸入輔助能的原則（2）再生循環(huán)及商品生產(chǎn)原則（3）生物多樣性原則（4）環(huán)境的時間節(jié)律與生物的機能節(jié)律原則（5）生物種群選擇原則（6）種群匹配原則（7）人工壓縮演替周期原則（8）種群置換原則（9）經(jīng)濟效益原則4.1.2.2生態(tài)學(xué)原則（1）適當輸入輔助能的原則12（1）適當輸入輔助能的原則

適當?shù)剌斎胼o助能，建立輔助能流路線，可以人為改變生態(tài)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加反饋機會，提高生態(tài)系統(tǒng)主要能流途徑的效率，同時，也可以獲得多種經(jīng)濟產(chǎn)品。西方國家以化石燃料或電能為主，勞力投入較少。在中國，主要靠人力投入，所耗化石燃料或電能很少。（1）適當輸入輔助能的原則適當?shù)剌斎胼o助能，建立輔13（2）再生循環(huán)及商品生產(chǎn)原則通過再生循環(huán)，遷移、轉(zhuǎn)化、去除一些內(nèi)源和外源的污染盡量高產(chǎn)、低耗、優(yōu)質(zhì)、高效地生產(chǎn)適銷對路的商品或可利用的原料，化廢為利，收到經(jīng)濟效益保證產(chǎn)品輸出的途徑暢通（2）再生循環(huán)及商品生產(chǎn)原則通過再生循環(huán)，遷移、轉(zhuǎn)化、去除14（3）生物多樣性原則在生態(tài)工程設(shè)計中，應(yīng)該注意保存與增加生物多樣性和食物鏈網(wǎng)的復(fù)雜性，充分發(fā)揮多種生物種類利用各類生態(tài)位和多層分級利用物質(zhì)。（3）生物多樣性原則在生態(tài)工程設(shè)計中，應(yīng)該注意保存與增加15（4）環(huán)境的時間節(jié)律與

生物的機能節(jié)律原則環(huán)境因子隨時間的變化規(guī)律稱之為環(huán)境因子的時間節(jié)律。生物的機能隨時間的變化稱之為生物的機能節(jié)律或稱為“律動”。（4）環(huán)境的時間節(jié)律與

生物的機16環(huán)境因子的時間節(jié)律原則自然環(huán)境因子中分為周期性因子和非周期性因子。由于光照的周期性變化而引起的一年的變化動態(tài)稱之為年周期，每個不同月份的變化稱月周期，每日的變動稱之為日周期，另外還有季節(jié)變化。環(huán)境因子的時間節(jié)律原則自然環(huán)境因子中分為周期性因子和非周期性17生物的機能節(jié)律原則與環(huán)境因子的時間節(jié)律有著密切的關(guān)系，生物機能節(jié)律也分為年周期、季周期、月周期和日周期。在生態(tài)工程種群的選擇與匹配過程中合理地利用不同生物的機能節(jié)律，與當?shù)丨h(huán)境節(jié)律合理配合，就可以做到環(huán)境資源的合理利用。生物的機能節(jié)律原則與環(huán)境因子的時間節(jié)律有著密切的關(guān)系，生物機18（5）生物種群選擇原則根據(jù)生態(tài)工程建設(shè)的主要目的來選擇。同時，在保證主要目的的原則下應(yīng)當盡量考慮其他對人類有益的作用。根據(jù)工程所處自然環(huán)境特征來選擇，選定適生種群。（5）生物種群選擇原則根據(jù)生態(tài)工程建設(shè)的主要目的來選擇。同19（6）種群匹配原則當一項生態(tài)工程的主要種群選定后，如何匹配次要種群本身就成為一門技術(shù)。根據(jù)生物互利共生、生態(tài)位原理，選擇匹配的次要種群，形成互惠共存的群落，這是生態(tài)工程效益高低、結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定的關(guān)鍵。（6）種群匹配原則當一項生態(tài)工程的主要種群選定后，如何匹配20（7）人工壓縮演替周期原則生態(tài)系統(tǒng)形成和演替是一個很長的階段從裸露巖石開始的演替稱之為旱生演替（7）人工壓縮演替周期原則生態(tài)系統(tǒng)形成和演替是一個很長的階21如果一開始就想建成一個標準的生物群落，需要投入大量物質(zhì)和能量來補充自然環(huán)境資源的不足。大部分生態(tài)工程，是采用模擬自然生態(tài)系統(tǒng)形成的演替規(guī)律的辦法，使人工生態(tài)系統(tǒng)由低級向高級階段過渡，但是要適量投入人工，人為的壓縮更替周期。如果一開始就想建成一個標準的生物群落，需要投入大量物質(zhì)和能量22干旱草原區(qū)的生態(tài)恢復(fù)林業(yè)工程環(huán)境特點：干旱、水土流失嚴重、土壤貧瘠、沙化、鹽堿化直接種植喬木形成少老樹×抗旱灌木和草本引入喬木喬、灌、草結(jié)合的生態(tài)系統(tǒng)√干旱草原區(qū)的生態(tài)恢復(fù)林業(yè)工程環(huán)境特點：干旱、水土流失嚴重、土23（8）種群置換原則自然生態(tài)系統(tǒng)的生物種群是野生自然種群，這些復(fù)合群體的群落組成是經(jīng)過長期的種間斗爭逐漸達到和諧與平衡。人工建造復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，可以利用習(xí)性相同的生物選擇或者置換自然種群，通過人工調(diào)控合理地減弱種間或種內(nèi)競爭，從而減少損耗。

（8）種群置換原則自然生態(tài)系統(tǒng)的生物種群是野生自然種群，這24（9）經(jīng)濟效益原則生態(tài)工程的價值是實利，在凈化與保護環(huán)境的同時，往往還要產(chǎn)出一些商品，有直接的利潤和經(jīng)濟效益。返回（9）經(jīng)濟效益原則生態(tài)工程的價值是實利，在凈化與保護環(huán)境的254.1.3生態(tài)工程設(shè)計基本程序4.1.3.1擬定目標任何生態(tài)工程設(shè)計必須強調(diào)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)的目標，即自然生態(tài)系統(tǒng)是否合理，經(jīng)濟系統(tǒng)是否有利，社會系統(tǒng)是否有效。根據(jù)當?shù)氐臈l件，強化某個系統(tǒng)的目標。4.1.3生態(tài)工程設(shè)計基本程序4.1.3.1擬定目標264.1.3.2背景調(diào)查自然資源條件:生物資源、土地資源、礦產(chǎn)資源、水資源社會經(jīng)濟條件:市場狀況、勞動力及其知識水平、經(jīng)濟實力生態(tài)環(huán)境條件:氣候條件、土壤條件、污染狀況4.1.3.2背景調(diào)查27調(diào)查資料和數(shù)據(jù)要具有：外界的輸入狀況、系統(tǒng)的組成及其狀態(tài)、組分之間的物質(zhì)、能量和信息的流動、系統(tǒng)的輸出以及與外界的貨幣、物質(zhì)等因子的交換等等。調(diào)查資料和數(shù)據(jù)要具有：外界的輸入狀況、系統(tǒng)的組成及其狀態(tài)、組284.1.3.3模型分析與模擬根據(jù)擬定的目標和收集的數(shù)據(jù)，構(gòu)建合適的數(shù)學(xué)模型通過模型的運算，評價所選模型是否合適；結(jié)合定性研究，評價和分析系統(tǒng)的整體行為特征和發(fā)展趨勢，并進行綜合評價4.1.3.3模型分析與模擬294.1.3.4工程可行性評價生態(tài)系統(tǒng)模型提供了復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的靜態(tài)特征和動態(tài)變化性質(zhì)，是生態(tài)工程可行性分析或決策分析的基礎(chǔ)。通過可行性評價和決策分析，可以為管理部門提供在不同社會、經(jīng)濟和自然資源條件下，生態(tài)工程實施的多條途徑。4.1.3.4工程可行性評價304.1.3.5生態(tài)工程設(shè)計的科學(xué)基礎(chǔ)多學(xué)科性：自然科學(xué)、工學(xué)、社會科學(xué)多目標性：多目標、多層次和多屬性的分析研究和決策整合性：宏觀、微觀相結(jié)合，定性與模糊相結(jié)合整體性：重在探索系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和功能返回4.1.3.5生態(tài)工程設(shè)計的科學(xué)基礎(chǔ)返回314.1.4生態(tài)工程設(shè)計技術(shù)路線4.1.4.1建立互利共生網(wǎng)絡(luò)4.1.4.2延長食物鏈4.1.4生態(tài)工程設(shè)計技術(shù)路線4.1.4.1建立互利共324.1.4.1建立互利共生網(wǎng)絡(luò)將平行的原本不相聯(lián)結(jié)的種，通過食物鏈進行聯(lián)結(jié)，從而形成互利共生網(wǎng)絡(luò)，提高效率，促進物質(zhì)的良性循環(huán)。這類方法的典型例子很多，如前述的魚鴨混養(yǎng)，稻田養(yǎng)魚，稻田養(yǎng)蟹，基塘系統(tǒng)(桑基魚塘、草基魚塘、菜基魚塘、果基魚塘、林牧復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)、林農(nóng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)等)。4.1.4.1建立互利共生網(wǎng)絡(luò)將平行的原本不相聯(lián)結(jié)的種，通334.1.4.2延長食物鏈在一個生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈網(wǎng)中，增加一些環(huán)節(jié)，改變食物鏈結(jié)構(gòu)，以發(fā)揮物質(zhì)生產(chǎn)潛力，更充分利用原先尚未利用的那部分物質(zhì)和能量，促使物質(zhì)流與能量流的途徑暢通，此即稱之為加環(huán)。4.1.4.2延長食物鏈在一個生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈網(wǎng)中，增加一34根據(jù)加環(huán)的性質(zhì)和功能，可以將其分為：生產(chǎn)環(huán)：所加入的環(huán)，可使非經(jīng)濟產(chǎn)品或廢物(或部分用非經(jīng)濟產(chǎn)品與廢物)直接生產(chǎn)出可被人利用的經(jīng)濟產(chǎn)品增益環(huán)：所加之環(huán)，雖不能直接生產(chǎn)出商品，但可加大或提高生產(chǎn)環(huán)的效益減耗環(huán)：在“損耗環(huán)”上增加一新環(huán)節(jié)，或增大原有的環(huán)節(jié)，使之抑制和削弱損耗環(huán)的作用根據(jù)加環(huán)的性質(zhì)和功能，可以將其分為：生產(chǎn)環(huán)：所加入的環(huán)，可使35復(fù)合環(huán)：所加之環(huán)，往往起到上述各環(huán)的多種功能加工環(huán)：通過增加加工環(huán)，不僅深度加工增加產(chǎn)品產(chǎn)值，而且它聯(lián)結(jié)或擴大了食物鏈，促使另一些生產(chǎn)環(huán)、增益環(huán)、復(fù)合環(huán)的聯(lián)結(jié)返回復(fù)合環(huán)：所加之環(huán)，往往起到上述各環(huán)的多種功能返回364.2生態(tài)工程監(jiān)理4.2.1生態(tài)工程實行建設(shè)監(jiān)理的必要性4.2.2工程監(jiān)理基礎(chǔ)4.2.3生態(tài)工程監(jiān)理的特點4.2.4生態(tài)工程監(jiān)理內(nèi)容4.2生態(tài)工程監(jiān)理4.2.1生態(tài)工程實行建設(shè)監(jiān)理的必要性374.2.1生態(tài)工程實行建設(shè)監(jiān)理的必要性1998年，為了完成生態(tài)環(huán)境建設(shè)的宏偉目標，我國正式在生態(tài)環(huán)境建設(shè)項目中引入工程監(jiān)理制，對所建項目進行全方位的投資、質(zhì)量、進度的監(jiān)控。生態(tài)工程建設(shè)引入監(jiān)理制后，理論界認為取得的效果：（1）提高建設(shè)項目管理水平；（2）提高工程建設(shè)質(zhì)量，加快建設(shè)速度；（3）提高工程投資效益；（4）促使生態(tài)工程建設(shè)前期工作進一步規(guī)范化。4.2.1生態(tài)工程實行建設(shè)監(jiān)理的必要性1998年，為了完成384.2.2工程監(jiān)理基礎(chǔ)1、建設(shè)工程監(jiān)理的基本概念具有相應(yīng)資質(zhì)的工程監(jiān)理企業(yè)，接受建設(shè)單位的委托，承擔其項目管理工作，并代表建設(shè)單位對承建單位的建設(shè)行為進行監(jiān)督管理的專業(yè)化服務(wù)活動。建設(shè)單位：業(yè)主、項目法人。工程監(jiān)理企業(yè)：具有監(jiān)理資質(zhì)證書的依法從事建設(shè)工程監(jiān)理業(yè)務(wù)的企業(yè)。4.2.2工程監(jiān)理基礎(chǔ)1、建設(shè)工程監(jiān)理的基本概念392、建設(shè)監(jiān)理的范圍與任務(wù)（1）建設(shè)監(jiān)理的范圍按工程項目覆蓋面：所有建設(shè)工程項目都必須接受政府監(jiān)理。在工程建設(shè)的不同階段和不同管理內(nèi)容方面，對工程項目進行強制性監(jiān)理。按工程項目建設(shè)階段：項目準備階段、項目實施準備階段、項目實施、項目驗收。全階段均接受監(jiān)理。2、建設(shè)監(jiān)理的范圍與任務(wù)40（2）建設(shè)監(jiān)理的任務(wù)三控制：投資控制、進度控制、質(zhì)量控制二管理：合同管理、信息管理一協(xié)調(diào)：對工程建設(shè)中出現(xiàn)的各種矛盾和問題進行協(xié)調(diào)。（2）建設(shè)監(jiān)理的任務(wù)413、建設(shè)監(jiān)理的類別（1）政府建設(shè)監(jiān)理對工程建設(shè)實行監(jiān)理，是政府管理社會公共事務(wù)的一個重要職能。（2）社會建設(shè)監(jiān)理由獨立的、專業(yè)的社會監(jiān)理單位，受建設(shè)單位的委托，對工程建設(shè)項目全過程或部分階段實施一種專業(yè)化管理。3、建設(shè)監(jiān)理的類別42社會建設(shè)監(jiān)理企業(yè)的性質(zhì)：服務(wù)性獨立性和公正性科學(xué)性社會建設(shè)監(jiān)理企業(yè)的性質(zhì)：43社會建設(shè)監(jiān)理的任務(wù)：確保建設(shè)項目的總目標（工期目標、質(zhì)量目標、費用目標）的合理實現(xiàn)。概括起來，社會建設(shè)監(jiān)理的主要任務(wù)是對建設(shè)項目的四大目標管理的控制：工期目標控制、質(zhì)量目標控制、費用目標控制、合同管理。社會建設(shè)監(jiān)理的任務(wù)：確保建設(shè)項目的總目標（工期目標、質(zhì)量目標444.2.3生態(tài)工程監(jiān)理的特點點多、面廣，受季節(jié)和農(nóng)事活動影響大。參與施工的勞力絕大多數(shù)是當?shù)剞r(nóng)民，缺乏技術(shù)，沒有工程管理經(jīng)驗。有的工程作業(yè)設(shè)計滯后，給質(zhì)量控制、工期控制帶來困難。是一項跨行業(yè)、跨地區(qū)、多學(xué)科的系統(tǒng)工程。4.2.3生態(tài)工程監(jiān)理的特點點多、面廣，受季節(jié)和農(nóng)事活動影45針對實際問題，應(yīng)做好以下工作：根據(jù)建設(shè)任務(wù)、投資計劃、實施方案，編制作業(yè)設(shè)計，并送有資質(zhì)部門審批。精心組織施工，確保工程建設(shè)質(zhì)量。講政策、質(zhì)為先、慎用錢，最大限度發(fā)揮資金效益。調(diào)動群眾參與的積極性。針對實際問題，應(yīng)做好以下工作：464.2.4生態(tài)工程監(jiān)理內(nèi)容加強監(jiān)理資質(zhì)管理施工階段是實施監(jiān)理制的重點：質(zhì)量控制、工程控制、投資控制逐步實行全過程監(jiān)理：項目建設(shè)前期階段（規(guī)劃、項目建議書、可行性研究、初步設(shè)計）；項目實施階段（施工準備、建設(shè)實施、生產(chǎn)準備、竣工驗收、項目后評價）4.2.4生態(tài)工程監(jiān)理內(nèi)容加強監(jiān)理資質(zhì)管理474.3典型生態(tài)工程設(shè)計案例4.3.1白洋淀非點源污染控制的生態(tài)工程4.3.2生物修復(fù)技術(shù)在溫州橫河水體治理示范工程中的綜合應(yīng)用4.3典型生態(tài)工程設(shè)計案例4.3.1白洋淀非點源污染控484.3.1白洋淀非點源污染控制生態(tài)工程1、白洋淀水域污染狀況2、生態(tài)工程技術(shù)在控制白洋淀水體污染中的應(yīng)用（1）控制白洋淀周邊農(nóng)業(yè)區(qū)源頭污染生態(tài)施肥技術(shù)：控制土壤養(yǎng)分投入數(shù)量水土保持技術(shù)：坡面工程技術(shù)、溝道工程技術(shù)污水處理：氧化塘、污水土地處理技術(shù)固體廢物處理技術(shù)：現(xiàn)代堆肥、沼氣技術(shù)4.3.1白洋淀非點源污染控制生態(tài)工程1、白洋淀水域污染49（2）控制農(nóng)業(yè)徑流污染的生態(tài)技術(shù)生態(tài)緩沖帶：在流域中與受納水體鄰近，有一定寬度，具有植被，在管理上與農(nóng)田分割的地帶，能減少污染源和河流、湖泊之間的直接連接。濕地生態(tài)系統(tǒng)：N、P隨泥沙在濕地中沉降，泥沙和土壤對污染物吸附、解吸、氧化還原及生化過程等，這些過程與濕地系統(tǒng)的土壤化學(xué)性質(zhì)、生產(chǎn)力等因素有關(guān)。（2）控制農(nóng)業(yè)徑流污染的生態(tài)技術(shù)504.3.2生物修復(fù)技術(shù)在溫州橫河水體治理示范工程中的綜合應(yīng)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)是按照自然界自身規(guī)律來恢復(fù)自然界的本來面貌，是對自然界自凈能力的一種強化，通過強化河道自身的自凈能力治理被污染水體，這是人與自然和諧相處的治污思路，也是水體治理的方向性技術(shù)，是人們遵循生態(tài)系統(tǒng)自身規(guī)律達到治污目的的一種方法。4.3.2生物修復(fù)技術(shù)在溫州橫河水體治理示范工程中的綜合應(yīng)511、橫河概況2、設(shè)計依據(jù)及內(nèi)容采取人工菌劑結(jié)合修復(fù)工藝實施水體生物修復(fù)。原位降解底泥的有機污染，迅速重建嚴重受損的底端生物鏈，為上行生物鏈的梯次恢復(fù)奠定基礎(chǔ)，加