第七章可持续发展的科技科学技术的进步在改变人类命运过程中，有伟大而神奇的力量。在人类面临环境退化与经济发展两难境地从而寻求可持续发展的今天，科学技术的发展无疑占有极其重要的地位。特别是污染控制技术、清洁生产技术、综合利用技术，资源能源的合理开发利用技术等等，对可持续发展战略的实施有着突出的作用。 在环境保护领域，可持续发展的科技，是要求这些科技的应用能够带来环境风险的显著下降。环境风险涉及污染与环境退化给人类健康、经济资源基础和社会福利带来的风险。那些对降低这些环境风险可以作出直接贡献的和可以显著减少为降低这些环境风险所发生的费用的技术，都可以列入可持续发展的科技范畴。 新的科学技术在环境保护领域的广泛应用，是和环保产业的发展分不开的。环保产业的发展要以科技成果为基础，同时，科技成果要通过环保产业来应用于环境保护的实践。 第一节污染控制技术污染控制技术是指能够减少或降低污染物的产生与排放，或能够对污染物的产生、扩散、危害加以控制转化的一切技术。它最大限度地利用了现代科学技术的新成果。 根据在生产（生活）过程中不同阶段应用的技术，污染控制技术又可以分为前处理技术，过程控制技术、后处理技术和全过程控制技术。 前处理技术是指生产前的控制技术，它主要是研究人类生产（生活）活动可能造成的环境破坏问题，预先将可能的破坏因素剔除。 过程控制技术是指对人类生产（生活）活动过程中产生的不利于环境的因素加以控制。转化或综合利用的技术。 后处理技术是研究废弃物或有害物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降低它们的危害程度，以达到环境自净程度的技术。后处理技术是目前应用的最多、最广泛的污染控制技术。 全过程控制技术是指对生产原料处理、生产工艺过程及产品的最小（或没有）污染、最大节省能源和资源、最低无害化、最好的综合利用的技术。
一、大气污染控制技术 大气污染已经成为全球极为关注的环境热点问题。大气污染物的主要来源是人类的工业活动。控制这些污染物的产生量和排放量是大气污染控制的主要课题。 1．消烟除尘技术 粉尘与烟气主要来源于燃烧设备和工业生产工艺。 对粉尘的净化控制，主要是三类技术（详见表7－1）。 对于烟气的处理技术，主要是三种：一是洗涤吸收技术，典型装置是烟气洗涤塔。二是吸附技术，典型装置是过滤层净化器。三是催化处理技术，典型装置有催化燃烧器、热催化器等。 表7－1 粉尘的净化控制技术
2．脱硫技术 SO2是造成酸雨的主要污染物，它来源于矿物燃料（煤、石油）的燃烧和工业生产工艺（如炼铝、炼抽等），其中主要是工业燃煤过程中的排放。 ①燃煤的脱硫技术 燃煤的脱硫技术大致可分为煤燃烧前脱硫、煤燃烧中脱硫和烟气脱硫等三类技术。 表7－2列出了有关燃煤的主要脱硫技术。 表7－2 燃煤的主要脱硫技术
煤炭物理法洗选技术是一种比较通用的十分成熟的燃烧前脱硫技术。我国煤炭的入洗量约2.8万吨，占全国原煤产量的1/5。我国的城镇民用煤基本上是采用型煤加工技术制成的型煤，工业用型煤只占工业总用煤量的0.05%。 烟气脱硫是目前大型燃煤燃油设备广泛使用的脱硫方式。石灰石（石灰）-石膏法工艺是目前使用得最广泛的烟气脱硫技术。 ②对于生产工艺与燃油设备硫排放的主要控制技术有： 废气净化技术：用洗涤塔或反应器使含硫气体与吸收剂进行混合，使之发生化学反应，达到除硫的目的。 回收利用技术：用回收装置将气体中达到一定浓度的硫分离回收，制成工业产品。 ③脱硫的根本出路是改变能源结构 目前，对于硫或SO2的控制技术主要还是后处理技术。显然，解决问题的根本途经是改变能源的结构，大量采用清洁能源，如太阳能、核能、地热能、风能。由于这些能源受气候、科技发展水平和经济状况的影响极大，因此，在全球范围广泛应用清洁能源,在相当一个时期内还不可能实现。 我国的能源主要是煤，其在能源中占的比重居世界第一。在今后相当长的一个时期内，我国的能源仍将是以煤为主。因此，对于燃煤的脱硫技术的开发研究，对我国就具有很重要的意义。 3．汽车废气净化技术 造成光化学烟雾污染事故的罪魁祸首是汽车废气的排放。人类在经历了多次的光化学烟雾污染事故以后，才开始重视研究汽车废气的控制技术。 ①机外净化技术。目前我国的汽车废气控制技术，主要是机外净化。 机外净化技术主要有两种：尾气净化技术和节油器技术。 尾气净化是在排气消声处，加入载有可与尾气污染物进行反应的物质的填料，使尾气得到净化。这种装置大多采用催化反应机理，但它的净化效果不是很稳定，如果安装和使用不当，容易带来汽车动力性能下降、油耗增高的问题。 节油器技术是在发动机汽化器处，安装一个控制阀片，根据汽车的工况不同，对汽化器的燃油与空气的供给进行补充调整，使燃油能够在燃烧室充分燃烧。向燃油中加添加剂，其作用机理也是 使燃油充分燃烧，达到节油和净化的目的。节油器技术的节油效果为2%～10%，净化效果不是很突出。 ②机内净化技术。机内净化技术是在发动机的工艺结构设计上入手，保证燃料能够在机内尽可能的燃烧完全。这种技术的研究，主要集中在：a．改变燃料的供给方式，采用燃油喷射系统。b．点火系统的电子化设计。 燃油喷射电子点火系统的应用，使发动机的性能前进了一大步，也使尾气的排放状态有了明显改善。工业发达国家生产的汽车发动机，大多采用了这种技术。 ③能源替代技术。这主要是改变汽车所使用的能源，采用污染小或清洁的能源来替代燃油。如用煤气或天然气替代燃油的汽车；电动汽车；太阳能汽车等。 由于受到动力性、技术保障、能源来源以及经济发展等方面的影响，这类技术大多处于研制或试用阶段。从发展前景看，在下个世纪，这类技术会得到广泛的推广使用。 4．工业有害气体控制技术 工业有害气体控制技术主要是三种：洗涤吸收技术、催化燃烧技术、回收再利用技术。 洗涤吸收技术的机理是用特定的洗涤液对有害气体进行洗涤，使气体中的有害物被吸收在洗涤液中，或与洗涤液中的特定物质进行化学反应，然后再对洗涤液进行相应的处理，达到收集、转 化有害物的目的。应用装置主要是废气洗涤塔。 催化燃烧技术的机理是让有害废气通过催化装置，在高温下，有害物质被燃烧、热解、转化。其典型装置有催化燃烧器、催化热解炉。 回收再利用技术的机理是让有害气体通过特定的装置，将其中的可再生利用的物质进行分离、提纯、或化学转化，使之成为原料或产品，同时使废气得到净化。由于各种生产工艺和可利用的物质的不同，所以，没有典型的应用装置。 5．氯氟烃和卤族化合物类物质（ODS）的控制与消减 氯氟烃（CFCs）和卤族化合物类物质是一种无色、无味、在常温下即气化的物质。它的广泛使用，已经破坏了大气中的臭氧层。目前，尚没有良好的技术来修复由于它的排放所造成的破坏。主要措施是消减CFCs的使用量，直至停止使用。为此，各国都在进行积极的工作，在替代品的研究开发上，已取得了很大进展。 根据1989年1月1日生效的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及有关修正文件的规定，在下个世纪初，全球将停止使用受控CFCs和卤族化合物类物质。中国作为发展中国家,有多于发达国家10年的宽限期，但最终还是要停止生产和使用消耗臭氧层物质。为此，中国政府于1993年制定了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，并于同年将此方案报送联合国及有关国际机构。 中国实施消减CFCs并最终停止生产与使用ODS的技术手段主要有：a．CFCs生产结构的调整，即在不增加CFCs总生产能力的基础上，将CFCs的分散生产变成集中生产，为最终转产创造有利条件。b．建立替代品生产体系。几年来，在这方面我国已经取得了积极的进展：一些无氟冰箱已经问世；在发泡材料生产领域，用丁烷、戊烷和CO2与HCFC－22混合物，替代CFCs的使用。c．停止非必要场所的ODS的使用。比如消防中，在一些不必要使用哈龙灭火器的场所，用干粉灭火器等代替。d．回收循环使用技术。在停止生产与使用ODS期限前，采用回收循环使用，可减少ODS的生产量。 二、水污染控制技术 自然水体（江河、湖泊、海洋）与地下水的水质控制，城市生活污水和工业废水的处理，是水污染控制技术研究的主要内容。经过多年的努力，水污染控制技术已经成为污染控制技术中发展最 快、工艺种类最多、手段最完备的技术。 1．废水处理技术 废水根据来源不同，可分为生活污水和工业废水两大类。其特性主要是指废水中的污染物种类及其物理化学性质、浓度等。由于废水中所含的污染物不同，其特性也不同。 废水中污染物的种类及主要控制的水质指标，详见表7－3。
表7－3 废水中污染物的种类及主要控制指标
废水主要控制的水质指标有：有毒类物质、有机物质、悬浮物、细菌总数、PH值、色度、温度等。 废水污染的控制治理技术，按对污染物实施的作用不同，大致可分为两类：一类是通过各种外力作用，把有害物从废水中分离出来，称为分离法。另一类是通过化学或生化的作用，使其转化为无害的物质或可分离的物质（此部分物质再经过分离予以除去），称为转化法，分离和转化的技术是多种多样的，其详细种类，见表7－4、表7－5。 习惯上，又按处理机理的不同，将废水污染控制治理技术分为四类：物理法、化学法、物理化学法和生物化学法。 现代废水处理技术，按处理的程度，划分为一级处理、二级处理和三级处理。 一级处理主要是去除废水中的悬浮固体和飘浮物质，同时起到中和、均衡，调节水质的作用。主要采用筛滤、沉淀等物理处理技术。处理水达不到排放标准，必须进行再处理。 二级处理主要是去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。主要应用各种生物处理技术。处理水可以达标排放。 三级处理是在一级、二级处理的基础上，对难降解的有机物、磷、氮等营养性物质进一步处理。采用的处理技术有混凝、过滤、离子交换、反渗透、超滤、消毒等、处理水可直接排放地表水系或回用。 表7－4 废水处理的分离法技术
表7－5 废水治理的转化法技术
废水中污染物的组成相当复杂，往往需要采用几种技术方法的组合，才能达到处理要求。对于某种废水，具体采用哪几种技术组合，要根据废水的水质、水量、污染物特性、有用物质回收的可能性等，进行技术和经济的可行性论证后才能决定。 2．工业废水处理 工业废水的污染控制，是水污染治理的主要工作。 工业废水主要污染控制指标有：COD、BOD5、SS、PH、石油类、有机污染物、氰化物、重金属污染物、色度、温度等。 ①工业废水处理的典型工艺流程 工业废水的处理工艺，一般都是多个处理技术的组合。 由于各工业行业、各不同规模企业的生产工艺不同，废水治理技术的选择和组合也就有很差别。每一种工业废水都有相应的处理工艺。 典型的工业废水处理工艺流程见图7－1。 图7－1 工业废水处理的典型工艺流程
②常用的分离技术及装置与设施 常用的分离法技术有沉淀、混凝、气浮、吸附、过滤、离子交换、电渗析等。主要装置与设施有：予沉隔油池、混凝器和混凝絮凝池、沉淀池、汽浮机、活性炭吸附装置、过滤器、离子交换器、电渗析水净化机等。 图7－2是肉类食品加工废水处理的工艺流程，这个组合工艺，基本上全是采用分离法技术。 图7－2 肉类食品加工废水处理工艺流程
③常用的转化技术及装置与设施 常用的转化法技术有厌氧、好氧、活性污泥、生物膜、絮凝等。主要装置与设施有：曝气机与曝气池、厌氧发酵他、活性污泥池、生物转盘、生物滤膜、氧化塘、氧化沟、絮凝池等。 图7－3 工艺中的二级处理，主要是采用转化法技术。 3．城市生活污水处理技术 城市生活污水的处理大多采用二级处理技术。控制的主要指标有：BOD5、SS、PH、COD、温度、营养性污染物、生物性污染物、感官性污染物等。 在工业发达国家，其城市污水的处理率在90%以上，基本上得到了有效控制。城市污水处理厂大多采用活性污泥～曝气池二级生物处理技术，部分采用了三级处理工艺。我国城市污水的处理起步较晚。在未来10年，大部分中等及其以上城市都将建成城市污水二级处理厂。典型的城市污水处理厂工艺流程，可见图7－3。 图7－3 典型的城市污水处理厂工艺流程
三、固体废弃物污染控制技术 固体废弃物主要分为两大类：工业废物和城市垃圾。 为有效控制固体废弃物的产生量和排放量，相关控制技术的开发主要在三个方向：过程控制技术（减量化）、处理处置技术（无害化）、回收利用技术（资源化）。其中，资源化回收利用技术是目前重点研究的内容。 1．固体废弃物控制技术 工业废物中某一物质的组分一般较大，因此，在略加处理后，可以直接回收或资源化利用。如：某些食品加工行业的废物，是饲料生产的原料；燃煤火电厂的粉煤灰，可直接做为原料生产水泥或建筑构件，也可以略加配制后，做高速公路的路基土。 在工业发达国家，废物的减量化明显，而且回收利用率很高。工业固体废物与城市垃圾大多进行了分类，回收可再生的物质，余下的部分主要采用填埋、焚烧、制肥等方法进行处理。 我国的工业废物回收利用较好，但行业之间比较，却是参差不齐。城市垃圾的资源化利用在我国是刚刚开始，城市垃圾大多没有进行分类，处置方法以填埋为主。近几年，一些城市开始建设城 市垃圾处理厂，进行资源化利用，其主要技术方案是焚烧发电供热和生产复合肥。表7－6列出了主要的固体废弃物污染控制技术。 表7－6 固体废弃物污染控制技术
2．固体废弃物处理典型工艺流程 图7－4 典型的固体废弃物处理工艺流程
图7－4是一个典型的固体废物处理工艺流程，它是多个具体的处理技术的组合。其中，以资源化技术为主。资源化技术是固体废物处理技术的发展趋势。 3．城市生活垃圾的主要处理技术 城市生活垃圾的成分复杂，要资源化利用，必须先进行分类。下面介绍几种常用的城市生活垃圾的处理技术。 （1）填埋法 填埋法是一种非资源化利用的技术。由于它有处理成本低、工艺较简单不需要大量的维护和运行人员等优点，目前被广泛采用。 这项技术的关键点有三处：a、垃圾填埋场的选址是十分重要的。选址时要认真遵循的原则是：远离生活区和水源地；避开上风口和水源地上游；自然地理条件不适宜飘浮扩散和渗漏。b、对填 埋场需要进行严格的防渗漏处理，以免垃圾中的有害物在雨水或地表径流的冲刷下随水渗漏，污染地下水和相邻土壤。c、垃圾场表面覆土和排气管网设置。在垃圾填埋场使用到规定的期限后，应在其表面进行覆土绿化，可以做为绿地。在保证无危险和对人体无害的前提下，垃圾填埋场覆土后，也可做为某种功能的用地，如建高尔夫球场，但绝对不允许做为建筑用地和农作物及果树栽培用地。城市生活垃圾中含有大量有机物，在填埋后由于发酵会产生气体，这些气体必须引出，否则会造成危害。因此，要根据垃圾的组分状况，设置合理的垃圾填埋场排气管网系统，在填埋场使用过程中同时进行施工。另外，在填埋场使用期满，表面覆土后，排气管网的出气口应设置在安全的位置和高度。 （2）堆肥法 堆肥法是一种生活垃圾资源化利用的方法。堆肥技术是利用生物对垃圾中的有机物进行发酵、降解，使之成为稳定的有机质，并利用发酵过程产生的温度杀死有害微生物以达到无害化卫生标 准的垃圾处理技术。 堆肥的技术方法，按堆肥时间长短分为：露天堆肥法、半快速堆肥法、快速堆肥法。按生产方式分为：厌氧土法堆肥法、好氧露天堆肥法、好氧仓式堆肥法。其中，快速堆肥是最先进的（好氧仓式堆肥是快速堆肥的一种），它的发酵时间是3－5天。露天堆肥是投资最小的技术方法，但占地面积大，它的发酵时间是15－25天。 堆肥法消纳的固体量（即能够转化为肥料的量）约为80%或以上，垃圾处理后的产品是一般堆肥或有机复合肥。 堆肥的主要原料是生活垃圾与粪便的混合物。堆肥生产的主要工艺过程是： 生活垃圾－分类－破碎－发酵－烘干－磨粉－配料－造粒－干燥－包装－出厂 如果是生产一般堆肥，则在发酵工艺完成后，即可直接使用。如果生产有机复合肥，则在配料工艺需要添加一定配比的化肥。有机复合肥的有效肥力是一般堆肥的4～5倍。 （3）焚烧法 焚烧法也是一种生活垃圾资源化利用的方法。焚烧技术就是利用焚烧炉及其附属设备，使垃圾在焚烧炉内经过高温分解和深度氧化的综合处理过程，达到大量消减固体量的目的，并将垃圾焚烧产生的热量进行回收利用的垃圾处理技术。 焚烧处理是目前垃圾处理技术中，消减固体量最大的一种技术方法，其消减量可达95%以上。焚烧技术的优点是：可迅速地、大幅度地减少可热解性（包括可燃性）物质的容积；彻底消除有害 细菌和病毒；破坏毒性有机物；能够回收热能。 用焚烧技术处理生活垃圾，需要垃圾有一定的热值，一般要求在3000J/Kg以上。否则，在焚烧过程中，需要向焚烧炉内喷射燃料，以保证炉内的正常燃烧。 焚烧余热可发电或供热，因此，垃圾焚烧厂一股都是建设成焚烧发电供热厂。一个日处理600吨的垃圾焚烧发电厂，生活垃圾的热值如按6270J/Kg计算，则发电功率可达6000KW，即1吨垃圾可以发240度电。 生活垃圾的焚烧技术，在国外已经得到广泛应用，建成了许多的垃圾焚烧发电厂。在我国，这项技术的应用只是刚开始，目前已经建成或正在筹建垃圾焚烧厂的城市有深圳、广州、上海、北京、珠海、厦门、合肥等。 第二节生态恢复技术所谓生态恢复技术，就是指运用生态学原理和系统科学的方法，把现代化技术与传统的方法通过合理的投入和时空的巧妙结合，使生态系统保持良性的物质、能量循环，从而达到人与自然的协调发展的恢复治理技术。 生态恢复技术分为土壤改造技术、植被的恢复与重建技术、防治土地退化技术、小流域综合整治技术、土地复垦技术等五类。 一、土壤改造技术 土壤改造技术是指对没有生产力的土壤（如沙地、盐碱地、荒漠化土地等），进行生态恢复，使其具有生产力或生态功能的技术。 对盐碱地的土壤改造技术主要是水灌和种植。水灌可以滋生微生物，改良土质，使之恢复良性生态功能。选择适宜的草种或树种进行种植，也可以改良土质。 对于沙地、荒漠化（沙漠化）土地的改造技术，主要是种植。即选择耐旱的草种或树种进行种植，防沙固沙，使沙质土壤建立起新的良性的生态系统，恢复土地的生产力。 二、植被的恢复与重建技术 根据土地退化程度的不同，植被的恢复与重建途径有：a、对于正在发展的退化土地，其上植被、土壤等变化尚处于初期发展阶段，可采取自然恢复的过程，最终使生态系统趋于一种动态平衡状态。b、对于强烈和严重发展的退化土地，由于地表割切破碎、植被在劣地发育，其恢复难度较大，则需配以适当的人工措施，达到控制土地退化、水土保持的目的。植被恢复与重建的主要技术手段有：保护天然林（特别是热带雨林）、封山育林、飞播造林种草、人工植树等。 三、防治土地退化技术 坡耕地退化，很大程度上与土地资源不合理利用有关。实施预防为主的方针，对现有不合理的人类活动，尤其是农业实践活动进行修正，优化产业结构配置，改革耕作制度，是防治土地退化的主要措施。 在某些区域，由于农作物种植业在农业产业结构中所占比重过大，加速了土地肥力的衰减，土地迅速退化。对此，应采取退耕还林、还湖、还牧等技术措施，恢复土地肥力，达到防止土地退化的目的。 对于一年两熟、一年多熟的耕作方式，要根据土地退化的状况，进行改革，将一年多熟改为一年一熟，必要时改为多年一熟，其间轮种绿肥，使退化土地得以休养，达到恢复地力的目的。 四、小流域综合整治技术 因地制宜地发展生态农业，最大限度地提高一个坡面或小流域坡地的持续生产力，是小流域综合整治技术追求的目标。 小流域综合整治技术包括：a、高效立体种养技术；b、有机物多层次利用技术；C、生物防治植保技术；d、再生能源工程技术；e、农工相结合的配套生态工程技术。 五、土地复垦技术 土地复垦是指对采矿等人为活动破坏的土地，采取整治措施，使其恢复到可供利用的期望状态的综合整治活动。这种活动是一个经历时间长、涉及多学科和多工序的系统工程。土地复垦工程的基本模式是： 复垦规划－复垦工程实施－复垦后的改良与管理 土地复垦技术是矿区生态环境恢复治理的主要技术措施。复垦后的改良措施和有效管理是使复垦土地尽早达到新的生态平衡、提高复垦土地生产力的重要保证。 土地复垦技术包括：煤矿塌陷区的综合治理技术、粉煤灰场的复垦技术、露天排土场的复垦技术等。
第三节节能技术节能就是尽可能地减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品；或者是以原来同样数量的能源消耗量，生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。换言之，节能就是应 用技术上现实可靠、经济上可行合理、环境和社会都可接受的方法，有效地利用能源资源，提高用能设备或工艺的能量利用效率。 节能分成“狭义节能”和“广义节能”两个范畴。狭义节能或称直接节能，是指生产或生活过程中一次能源（石油、煤、天然气等）、二次能源（电能、蒸汽、石油制品、焦炭、煤气等）的直接节约。广义节能或称间接节能，是指除了狭义节能的内容以外，还包括各种间接的能源节约。如：原材料和各种物资的节约、产业结构和产品结构的节能化调节、能源的按质利用和合理分配与使用等。节能通常是指狭义节能。提高能源转化与输出效率和终端利用效率，是当今节能技术研究发展的方向。
一、节能的途径 节能途径主要有结构节能、管理节能和技术节能。 结构节能，主要从宏观角度通过经济结构的调整，向节能型工业体系发展。 管理节能，主要是加强计量检测，优化能源分配，强化管理维护，实现节能目标。 技术节能，是通过新技术、新工艺、新材料、新设备、新器件的开发应用来取得节能效益。
二、节能技术 根据技术原理，节能技术可分为燃烧节能技术、传热节能技术、绝热节能技术、余热节能技术、电力节能技术等几大类。应用这些技术的根本目的，都是为了提高能源转化与输出效率和终端利用效率。 1．提高能源转化和输出效率的节能技术 它主要包括燃烧、传热、绝热等节能技术。其具体内容见表7－7所示。 2．提高终端利用效率的节能技术 它主要包括余热、电力等节能技术。其具体内容见表7－8所示。 3．其它节能技术 主要是通过降低或改变使用高能耗的原料、材料的节能技术。这方面的技术与生产工艺技术有很大关联，比如，减少使用电石、烧碱做为原料等。 表7－7 提高能源转化和输出效率的节能技术
表7－8 提高络端利用效率的节能技术
第四节节水技术水是人类生存活动须臾也离不开的最重要的要素之一，是保证人类社会可持续发展的重要资源。水资源的日益紧张，已经成为全世界关注的突出热点，因此，节水显得尤其必要。在农业用水、工业生产用水、生活用水中，农业用水所占的比重最大，约占总用水量的75%。在农业用水中，又以灌溉用水为最多，约占农业用水的95%。所以，农业灌溉节水，在整个节水工作中意义重大。 一、节水技术概述 节水技术是一切能够节省水资源或在相同用水量下获得更多回报的工艺技术措施和管理手段的总称。节水技术大致可以分为四大类：1．水资源的合理开发、收集和优化利用技术。2．在用水过程中，通过各种各样的工程技术手段、管理手段，达到节水目的的技术。3．使用后的废水回收再循环技术。4．对恶劣水质的水进行改造，改变其功能，使之成为可用水的技术。 多年来，人们在生产和生活实践中，研制、开发、总结出了许许多多的节水工程技术、节水产品和技术方法。比如：农业水资源开发与优化利用方面的雨水集流技术、劣质水利用技术、灌溉回归水利用技术、井渠结合互补技术、储水灌溉技术；城市生活中的中水道技术、感应式节水器；工业领域的水循环利用技术；农业灌溉的污水农灌技术；等等。 近年来，人们把开发节水技术的目光，更多的投向既节省用水又可获得相同或更多的物质回报与效益的方向上。在节水农业（特别是节水灌溉）、节水工业方面，下功夫、做文章，取得了积极的进步。 二、农业节水灌溉技术 农业节水灌溉技术是高效用水的灌溉方法、技术措施和制度的总称。 1．节水灌溉技术 农业节水灌溉技术大致可分为节水灌水技术、节水输水技术、节水灌溉制度和田间辅助节水措施等四大类。表7－9较详细列出了各种节水灌溉技术。 表7－9 农业节水灌溉技术
农业的节水灌溉技术是多种多样的，每一种技术都有一定的适用条件，每个地方、每一种条件都可以选择合适的节水灌溉技术。因此，在开展节水灌溉技术的推广应用工作中，要特别坚持两个原则：a、结合当地实际，因地制宜地选择使用一种或几种节水技术。 b、选用节水灌溉技术时，应首先选用投资最少、节水效果最好、节水最多的技术方法。 2．节水灌溉技术的发展状况 随着全球水资源供需矛盾的日益加剧，节水农业成为当今具有世界意义的焦点问题之一，世界各国都十分重视发展节水农业。发达国家的节水农业是以提高水的有效利用率为重点，十分强调灌溉水资源的合理开发、综合利用和管理工作，普遍采用喷灌、微灌等先进的节水灌溉技术，并使之与农业综合技术措施相结合，逐步以此代替传统的土渠输水和地面灌溉。这不仅达到了节水目的，使灌溉水利用系数提高到0.8～0.9，同时也大幅度提高了农作物的产量。 我国发展节水灌溉技术的历史，几乎与我国近代灌溉的历史一样长。在早期的泾惠渠、渭惠渠和洛惠渠等老灌区，就已经在优化地面灌溉技术要素方面作了许多有益的探索。50年代，我国部分地区开始进行了喷灌的研究和试点，到70年代喷灌技术受到普遍的重视，全国的喷灌面积达到290万亩。进80年代，在喷灌方面我国已经具备了自己的一套设备和技术，为喷灌的大面积推广创造了条件。截止到1998年，我国的节水灌溉总面积共有2亿亩（其中喷灌面积1300万亩、低压管道输水灌溉面积4000万亩、微灌面积30万亩）。近20年来，我国在节水灌溉科学技术上也取得了许多成绩，很多项成果获得了国家级科技进步奖，若干研究项目达到了国际先进水平。 同时，必须清醒地看到，我国在节水灌溉技术的科技转化方面进展不快。总体上讲，我国的节水灌溉技术的开发研究和设施建设，远远不能满足节水农业的发展和节水工作的要求，总体水平只是80年代初期的国际水平，目前灌溉水利用系数只有0.3～0.5，各类节水灌溉面积仅占总灌溉面积的28%。在发展我国的节水农业过程中，还面临着成本过高、节水灌溉设备在质量及产品系列等方面尚不能满足生产发展需要、节水灌溉条件下的作物需水规律和适宜的灌溉制度的研究不够深入、节水灌溉与农业综合技术措施的结合不够紧密、农田水分利用率低、节水灌溉的输水和配水技术仍较落后、节水灌溉的投入不足等诸多问题，章 些都有待组织力量，进一步研究、攻关和改进。
第五节综合利用技术将废物变为资源的过程称为综合利用。综合利用是对不断增加的废物处理和资源问题的对策之一。它的范围包括：在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发和合理利用；对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热、余压等进行回收和合理利用；对社会生产和消费过程中产生的各种废旧物资进行回收和再生利用。 综合利用的形式，归纳起来主要有四种： 1．再利用（相同作用的再利用） 2．原料再利用（作为原料再利用） 3．化学再利用（转化为化学原料，或分解后作为原料或燃料再利用） 4．热综合利用（作为热能源再利用） 一、综合利用技术 一切可使废物得到综合利用的科技手段，均可称为综合利用技术。 综合利用技术是一个很广泛的技术范畴。对于不同物理状态、不同化学性质的废物的综合利用，其技术方法是多种多样的。较普遍采用的综合利用技术有下面几类： 1．废水的净化回用技术 2．废气中可用物质的回收技术 3．中水道技术 4．粉尘的回收利用技术 5．固体废物的资源化技术 6．余热的回收技术 在综合利用技术中，固体废物的资源化技术，是最广泛应用的一类技术。 二、综合利用技术的现状与前景 综合利用技术随工业与科技的发展，已有了很大的进步。从简单的处置技术，发展成能够创造资源、能源的技术。由于这方面技术的进步，使综合利用成为一个经济效益卓著的新兴产业领域。同时，大力促进了社会、经济的可持续发展。 随着对综合利用认识的不断深刻、对其投入的不断增多，综合利用技术会更多地溶入电子信息、生物工程等新的科技成果。技术的先进性、多样性、高效性会更加突出。
第六节环保产业环保产业是污染控制技术应用于实践的媒介。环保产业包含了环保产品生产、营销及环保技术开发、环境工程设计施工、环保咨询服务、“三废”综合利用、自然生态保护的一系列生产经营活动。 环保产业做为一项新兴的产业，越来越显示出在经济发展和环境保护中的重要地位和作用。环保产业发展的快慢、技术水平的高低，直接反映了污染控制的水平。实现可持续发展战略，环保产业是必不可少的物质基础和技术保障。 一、我国环保产业的现状 1．基本情况 我国的环保产业近十几年来发展迅速。据统计，全国环保产业拥有固定资产总值450.11亿元，年产值311.48亿元，年利润40.91亿元，其中环保企业7198个，拥有固定资产总值424.53亿元，占全国环保产业总数的85%。环保产业职工队伍中，中级及以上专业技术人员15.32万人，占职工总数的8.1%，专业技术人员在企业中的比例仅为5.6%，在事业单位中的比例是37.2%。 我国的环保产业，从产业内部结构看，产业门类比较齐全，但发展还很不平衡，资源综合利用和环保产品生产构成了我国环保产业的主体，其企业数、职工总数均占整个环保产业相应总数的60%以上，其产值占产业总值的88%，从企业规模和效益看，环保产业多以中小型企业为主，效益较好；大型企业不足5%，且大多没有体现出规模效益。从产业地域分布看，环保产业大多集中在沿海和沿江地区，内陆环保产业发展缓慢。 2．环保产业的科技状况 发展环保产业要以科技成果为基础。近年来，我国环境科技的发展，为环保产业的进步奠定了一定的基础。国家科技进步奖中，环保项目有近百项；国家环保总局每年的科技进步奖有几百个；环保科技成果在国家环保总局成果库登记入库的己超过5000项之多。 科技发展给环保产业带来了生机和活力。大气污染防治设备中，旋风除尘器的产品质量已达到国外80年代水平，电除尘设备已达到了国际先进水平。水污染防治设备，可以为20万吨/日处理厂配套。一些产品的主要指标已达到或接近国外同类产品的水平。在城市垃圾处理成套设备方面，能满足20万人需要的日处理100吨垃圾堆肥处理成套设备，已通过国家鉴定，并投入使用，小型医用焚烧炉已广泛应用，并有少量产品出口。 必须指出的是，我国环保产品的技术水平从总体上讲还是较低的，产品生产缺少质量标准和技术规范的约束，采用标准率不足50%，这些标准还大多是企业标准。产品生产标准低、单机多、成套设备少、配套水平低是我国环保产业的技术特点。 3．环保产品状况 我国环保产品以空气污染治理设备和水污染治理设备为主，这两类产品的年产值分别占全国环保产品生产年产值的43.5%和36.8%，年利润分别占全国环保产品生产年利润的37.9%和35.9%。空气污染治理设备约80%是除尘设备，主要产品有各种旋风除尘器。湿式除尘器、袋式除尘器和静电除尘器，基本可以满足国内市场需求，但采用高新技术的除尘设备、二氧化硫处理设备、除尘脱硫一体化处理设备、有害工业废气净化装置等产品开发不足，尚不能满足特种工艺污染治理的需要。 水污染治理设备主要产品是一般分离设备、氧化消毒设备和生物处理设备，基本满足工业废水和生活污水的一般处理需求。但设备的标准化、系列化程度较低，单机产品较多，成套装置生产不足，难降解、高浓度有机废水处理设备和高新生物技术处理设备缺乏。 固体废弃物处理处置设备、噪声与振动控制设备、污染监测仪器和环保药剂材料等产品的生产规模较小，品种不全，以上四类产品的总产值只占全国环保产业生产总值的19.5%。放射性与电磁波污染防治设备在我国处于起步阶段。 4．存在的问题 我国的环保产业还处于初级阶段，由于缺乏行业领导、政策扶持'规划引导，整个产业内的企业呈现出基础薄弱、科技含量低、产品标准化和系列化程度差、没有形成规模效益的局面，行业发展很不平衡，从而使我国的环保产业无论在科技水平上，还是在市场规模以及所取得的经济、环境、社会效益上，与经济发达的欧美诸国的环保产业相比，都存在较大的差距。 我国环保产业存在的问题，主要表现在以下几个方面：缺乏行业指导，没有明确的行业归属；产品质量低，科技含量低；规模小、分散、缺乏骨干企业，科技开发后劲不足；市场不规范，管理不完善；国家扶持不足，现实环保市场与潜在市场差距较大；产业结构不合理，地域分布尚不均衡。 二、中国环保产业面临的形势 进入90年代，全球产业结构调整，出现了资源利用合理化、废物产生减量化、对环境无污染和少污染的发展趋势，这种调整取向，决定了环保产业具有广阔的发展前景和巨大的市场需求。目前，在全世界环保市场中，西欧国家占据近50%的市场份额，美国和日本占了近30%的市场份额，很显然，西欧将是未来环保产业增长最快的地区。我国占有的环保产业的市场份额是非常小的，我国环保产业的产值，仅占全球环保产业市场的1%。我国环保产业所面临的市场形势非常严峻。 改革开放以来，国外环保企业携带着技术含量高、质量好的设备以及先进的管理技术进入我国环保市场，对我国的环保企业和环保市场造成了不小的冲击。很显然，今后他们也将在国内市场上与我国的环保企业进行激烈的竞争。中国环保产业能否在世界环保市场上占有一席之地，首先还要看产业的发展能否满足国内市场的需要，能否在国内市场占有较大的份额。 就目前总的经济形势和可持续发展的要求看，在国内已经形成了对中国环保产业发展极为有利的局面，从国家总的经济发展政策上讲，环境保护被确定为基本国策。在经济运行过程中，减少污染，保护生态平衡、节省资源等，越来越得到高度重视，有效地解决这些问题都有赖于环保产业的发展和环保产业技术水平的提高。可持续发展能否顺利进行，环保产业是一个重要的因素。因此，可以预见环保产业今后的发展前景是非常广阔的，这将极大地促进中国环保产业的快速、健康、高水平的发展。 三、我国环保产业发展战略 发展环保产业，可以为治理污染、改善环境质量，保护和合理开发利用资源、防治生态破坏提供有效的物质保障和强有力的技术手段。因此，发展环保产业是环境保护工作乃至整个国民经济发展的一项重要任务。我国环保产业发展应采取的措施是： 第一，规范市场，充分发挥市场竞争机制。 由于我国环保市场形成的时间比较短，市场体系发育很不完善，还基本上处于一种自然无序状态。有些地区地方保护主义还很严重，人为的行政壁垒阻碍了全国统一大市场的形成，这种混乱局面，不仅危害了环保事业的发展，也阻碍了环保产业的前进步伐。因此，尽快建立起统一开放、竞争有序的环保市场，保证我国环保产业的健康发展，已经成力我国环保产业发展中迫切需要解决的问题。因此，当务之急是要放开市场，克服地方保护主义，让生产厂家和用户单位直接进入市场，让市场这只看不见的手发挥作用，优胜劣汰，公平竞争，真正遵循市场规律，尽可能减少不必要的人为干涉。同时，政府有关部门要运用法律手段，进一步规范环保市场，有效地实施市场监督，保证市场竞争的公平和有序。 第二，抓大放小，建立环保骨干企业和产业集团。 我国的环保企业数量很多，但大多是一些规模较小、技术落后的企业，产业总体水平与世界先进水平相比还有很大差距。可以说是“满天星星，不见月亮”。因此，当前要采取措施，扶持若干个环保骨十企业和产业集团，使我国的环保产业水平有一个较大突破。 首先，要扶持骨干企业，生产拳头产品。当前，国家要采取一些经济政策，刺激大型环保企业的发展。如对环保产业和项目给予减免税和贴息政策，对一些环保新工艺、新技术给予奖励，等等。通过这些措施，扶持一批环保骨干企业，并以它们为龙头，带动整个环保产业的发展。大型骨干企业建立后，对内可以提供系列化、成套化的环保装备与技术服务，对外可以参与国际环保市场的竞争。真正构成民族环保产业的支柱，在国内外的市场争得一席之地。 其次，要以大型骨干企业为核心，发展环保产业集团，使分散的个体优势变成集中的整体优势。这是社会主义市场经济发展的必然趋势，是适应国内外环保市场剧烈竞争的迫切需要。 第三，科技先行，发展新技术环保产业。 科学技术是环保产业赖以生存和发展的基础。我国环保产业落后的一个重要原因就是环保技术的落后。今后，我们要加强环保科技的研究与产品的开发。既要重视开发那些投资省、效益好的实用技术，也要注意发展高新技术，尤其要注意采用微电子、生物工程、新能源等高新技术，改造传统的工艺和设备，提高环保产业的技术水平。 同时，要重视加速环保科技成果朝商品化、产业化方向的转化。目前，一些适用的污染治理和生态保护技术，具有可观的环境效益和经济效益。但由于缺乏中介环节，科技成果难以及时转化成企业产品，今后，应组建一批环境咨询公司之类的中介机构，提供灵活多样的技术服务，及时将环保技术转化为现实的生产力。 第四，强化监督，建立环保产品质量保障体系。 环保产品的质量，是衡量整个环保产业发展水平的重要标志，也是关系到环境污染治理效益的关键。为此，各有关部门要加强协作，加速建立环保产品质量保障体系，完善质量监督体制。国家环境保护行政主管部门要协同技术监督部门对环保产品制定技术、质量标准，实施监督管理。有关生产主管部门，应监督企业执行环保产品技术标准，规定企业达到国家标准最高等级的期限，帮助企业提高产品质量。生产环保产品的企业应当按有关标准组织生产，保证产品质量符合规定的要求，建立有效的质量保证制度。 |
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