生物工程前沿技术篇1
关键词：高新技术产业；低碳经济；江苏沿海；Swot分析
江苏沿海地区(以下简称江苏沿海)包括连云港、盐城和南通所辖的全部行政区域，面积3.25万平方公里。江苏沿海是江苏经济社会可持续发展的重要增长极。在低碳经济发展的新趋势下，高新技术产业对当前社会经济的发展起到重要的支撑作用，将引领江苏沿海开发战略的整体实施。
1 江苏沿海的高新技术产业发展现状
近年来，江苏沿海以“科技兴省”战略为指导，大力发展高新技术产业，初步形成了电子信息、生物与新医药、新材料、先进制造业、新能源等几大优势产业领域。从2001年至今，经国家科技部批准，先后创建了连云港新医药、东海硅材料、通州电子元器件及材料、盐城纺织机械等多家国家火炬产业基地，特色高新技术产业基地建设对江苏省城市群高新技术产业集群竞争优势的培育和提升具有十分重要的价值。目前，江苏沿海已初步形成了以高新技术特色产业基地与高新技术产业开发园区为主要载体，以高新技术企业为主体的高新技术产业发展格局。自1992年设立“江苏省高新技术风险投资基金”以来，经过十几年的不断探索，江苏省的风险投资业取得了快速发展。
“十一五”期间，江苏沿海高新技术产业发展速度和质量达到了历史最好水平。2005―2008年，江苏沿海高新技术产业产值年均增长48.40％，增长速度超过全省平均增速约15个百分点；产值占全省比重达到10.92％，从表1可以看出，其比重与同时期的生产总值占全省比重还存在一定的差距，说明了沿海高新技术产业发展低于全省平均水平。
江苏沿海高新技术产业发展中主要存在问题：①整体规模较小，实力较弱，市场占有程度偏低；②主要靠外部引进，自主研发能力薄弱，产业结构单一；③产业形态尚未形成，成果转化缺乏动力；④风险投资尚不成熟，技术资本难以结合；⑤高新技术产业空间优势度较低。
2 江苏沿海高新技术产业的Swot分析
2.1江苏沿海高新技术产业发展的优势分析
2.1.1区位与交通优势
江苏沿海位于长三角地区，南邻上海，北接环渤海地区，东临韩、日，西连新业欧大陆桥和长江，是陇海兰新沿线地区出海通道的战略要冲。沿海区域综合交通体系初步形成。水路方面，长江和京杭运河分别连接东西、南北；铁路建有新K铁路、宁启铁路；公路有沿海高速、宁通高速，并通过江阴大桥、苏通大桥连接上海、苏南；航空方面已开辟至北京、广州、武汉等航班。
2.1.2自然资源丰富江苏沿海海洋资源丰富，拥有全国1／4的海域滩涂湿地，土地后备资源充足，生物多样性丰富。区域地势平坦，水系发达，风力资源丰富，旅游资源独特，空间开发潜力较大。岸线资源优良，具备在淤泥性海岸建设深水海港的基础条件。
2.1.3产业基础良好江苏沿海农业开发历史悠久，生产条件优越，产业化和规模化经营水平较高，是国家粮食主产区的重要组成部分；工业呈现加速发展态势，纺织、机械、汽车、医药、化工等产业具有一定的规模和配套能力，区域产业分工格局初步形成；第_，三产业发展水平逐步提升，现代物流等生产业处于加速发展阶段，生活业发展模式不断创新。此外，新能源与高效节能产业、海洋产业、循环经济产业等高新技术产业符合低碳经济的发展需求，使得政策和资源更加聚集。
2.2江苏沿海高新技术产业发展的劣势分析
2.2.1创新人才匮乏江苏沿海的科研教育落后，科教资源不足，人才匮乏。就滩涂开发来说，真正在滩涂上搞开发性生产的科研人员不足200人，仅占滩涂开发人员的1％左右。同时产、学、研合作不紧密，科研活动脱离于市场的情况比较普遍。
2.2.2市场竞争力弱区域内企业普遍规模不大，在市场竞争中处于被动地位；大多数企业创新活动层次低，新产品的国际市场竞争力弱；科技经费投入不足，技术成果转化的技术市场也不活跃，沿海高新技术产业的市场竞争力相对薄弱。
2.2.3经济外向度低江苏沿海投资结构不合理，以中小型高新技术企业居多，外资投资特大型、大型企业较少。同时，沿海高新技术产业吸收利用国际人才、资本的能力比较差，FDi在省内的比重偏低，而且“走出去”能力很差，出口创汇水平也不高。经济外向度低的状态，对沿海高新技术产业发展及引进外资产生了不利影响。
2.3江苏沿海高新技术产业发展的机会分析
2.3.1各级政府高度重视党中央、国务院高度重视江苏沿海发展，国务院常务会议批准了《江苏沿海地区发展规划》，这标志着江苏沿海发展上升为国家规划，成为具有全局意义的发展战略。同时，江苏省及3个市的政府，积极谋划并组织实施沿海开发工作，取得了较好的成效，这也为沿海高新技术产业的发展提供了千载难逢的机遇。
2.3.2国家发展政策利好国家把江苏沿海纳入长三角地区，为该地区发展提供更加有利的政策环境，有利于促进生产要素合理流动和优化配置，加快与长三角核心区的对接和融合。随着西部大开发和中部崛起战略深入实施，中西部地区经济发展和对外开放步伐逐渐加快，东部沿海将进一步与其深化合作，这为江苏沿海高新技术产业的发展提供了广阔的市场空间。
2.3.3国际产业转移机遇我国积极参与和推动国际区域经济合作，江苏沿海与新亚欧大陆桥沿线国家以及东北亚各国的经济联系将更加紧密，为本区域充分利用市场资源、提升对外开放水平、强化东方桥头堡的地位和作用创造了新机遇。同时，国际资本向北转移，粤、浙、沪、苏南等地的南方资本纷纷寻找投资机会，这为实现苏南向苏北产业梯度转移和江苏沿海的经济振兴提供了机遇。
2.4江苏沿海高新技术产业发展的威胁分析
2.4.1区域竞争压力巨大到2010年，浙江省环杭州湾石化产业销售额将超过2500亿元。“十一五”末，天津滨海新区将形成1亿部手机、1200万台显示器、160万件芯片和100万辆汽车、3000万吨炼油、120万吨乙烯、260万吨无缝钢管、1000万吨板材、100万吨高档金属制品的生产能力。山东青岛1000万吨原油加工项目已开工建设，100万吨乙烯项目正在报批，35万吨芳烃竣工在即，并将形成318万吨载重吨造船能力。
2.4.2腹地经济发展滞后江苏沿海的经济腹地主要是苏中、苏北地区。腹地经济与苏南差距较大。统计年鉴显示，2008年江苏沿海人均地区生产总值为24824元；而苏南地区人均地区生产总值为
79164元。地区综合实力不强，产业层次偏低、经济开放度不高、城镇化和人民生活水平偏低等因素，会对高新技术产业发展产生不利的影响。
2.4.3全球经济形势严峻在金融危机的影响下，全球主要发达经济体陷入衰退局面，而新兴市场经济体在经济增速明显放缓的同时，还将面临更多的风险。全球实体经济步入复苏需要较长的时间。目前，中国经济虽然出现了一些积极变化，但仍面临很大困难。在这样的大背景下，沿海高新技术产业的发展势必受到全球经济衰退的不利影响。
3 江苏沿海高新技术产业的重点产业选择
3.1江苏沿海高新技术的重点产业选择基本思路及原则
江苏沿海高新技术产业选择的基本思路应以“三高―特―规模”为发展目标。“三高”指沿海高新技术产业的发展速度要高于全省GDp增长速度、全省高新技术产业发展速度和沿海地区GDp增长速度；“一特”指沿海地区有别于苏南苏中等地区的特色产业；“一规模”指达到既定规模。树立危机、赶超、特色和集群“四个意识”。坚持统筹兼顾与和谐发展、市场主体与政府引导、多模式发展与可持续发展、融入发展与注重特色、自主创新与引进技术、依法开发海洋与治理海洋相结合原则，实现跨越发展、科学发展。
3.2江苏沿海高新技术产业的重点产业选择
参照图1选择基准，江苏沿海高新技术产业的重点产业选择如下。
3.2.1信息产业以创新效益型为战略目标，优先发展集成电路、新型元器件等核心基础产品，实现集成电路设计、工艺和基础软件核心技术的突破，支撑产业发展。继续推进下一代互联网、新一代移动通信、数字音视频等关键领域高新技术产业化，加强标准制定及应用，实现规模化发展。积极支持数字电视、新型平板显示器件、信息家电、高性能计算机、电子专用设备仪器、射频识别、信息安全等领域关键技术研发和产业化，培育新的产业增长点。主要发展计算机及外设、信息产品生产设备、卫星通信设备、宽带网接入设备、信息材料、软件产业等，形成规模经济。大力发展信息服务业，积极发展和应用现代通信系统、互联网系统等。
3.2.2先进制造业以提高制造技术和装备效能为目标，以信息化、数字化、智能化为途径，以重点建设工程为依托，利用高新技术改造产业。重点发展机电一体化产业，生产具有更高技术含量的机械零部件、电子零部件、工业自动化及新型传感器、高档数控机床、分布式控制系统及职能仪表、数字化制造设备、各种电子设备等；重点发展汽车制造相关技术，如汽车发动机关键技术、汽车关键零部件技术、汽车电子技术等，进而制造洁净能源汽车；在纺织方面，利用高新技术进行改造，提高其性能等。
3.2.3生物产业充分利用海洋生物资源，大力发展基因工程药物、化学合成新药、新型疫苗与诊断试剂、现代中药、生物医学工程产品并产业化，培育具有自主知识产权的生物医药品种。重点发展环境友好型生化产品、生物医药、生物医用材料等产业。优先发展生物功能制品、生物制药及其他生物资源高值化利用等生物工程产业化关键技术，开发制造生物制品与医药新品种，成为国内重要的生物产业创新创业基地。积极发展生物质能产业，如非粮原料燃料乙醇、生物柴油、生物质发电、生物基材料、微生物制造、生物环保等。
3.2.4新材料产业结合产业发展对新材料的需求，加强新材料技术及产品的研究与开发，打造国内重要的新材料研发与生产基地。以国家重大工程需求为重点，提高高性能结构材料与功能材料的产业化能力。解决新材料产业中突出的技术瓶颈，提高工艺水平，重点发展结构材料、电子信息功能材料、环境友好型高性能材料、功能纤维新材料、特种金属材料、新型复合材料、清洁能源新材料、经济建设特殊需求材料等。为信息、生物、航空、航天、新能源及相关产业提供高性能材料，把资源优势转化为产业优势和经济优势。
3.2.5新能源与高效节能产业我国在水电、沼气和太阳能热利用等可再生能源领域已形成了技术门类比较齐全、服务体系比较完善的产业体系。江苏沿海新能源与高效节能产业应从以下几种新能源考虑。一是充分利用沿海风能资源和风电设备技术，进行风力发电；二是太阳能发电。本地有不少高新技术企业在太阳能热利用技术和设备生产上处于国内甚至是国际领先水平，故沿海可以充分开发太阳能热利用技术；三是充分开发海洋生物资源，利用生物质能；四是发展核能，实现关键技术和装备产业化；五是发挥沿海高新技术产业优势，充分利用海洋能。加快推动可再生能源和高效节能技术的创新与发展，重点研发高效、低成本的成套可再生能源技术和高效节能关键技术，积极推进产业化，成为我国可再生能源和高效节能产业研发及产业化示范基地。
3.2.6海洋产业江苏沿海高新技术产业发展将突出沿海特色，充分发挥海洋科技优势和海洋生物资源优势，积极推进海洋技术产业化，发展成为国家新的海洋科技产业基地。加快发展海洋产业，包括发展海洋特殊用途新材料、海洋仪器设备及海水综合利用装备、深海技术相关的装备制造业、海洋生物产业、海洋功能材料、对海洋经济有重大带动作用的海洋生物功能制品等海洋生物资源高值化利用等高新技术产业化，加强医用海洋动植物的养殖和栽培，积极开发农用海洋生物制品和工业海洋生物制品，把发展海水利用作为战略性的接续产业加以培植，为发展新兴海洋产业提供有力支撑。除此之外，还应加快海洋工程建设，包括海岸工程、近海工程和深海工程等，如围海工程、海洋矿产资源勘探、海洋潮汐能源利用等。
生物工程前沿技术篇2
关键词：高等级公路；生态环境；保护
中图分类号：X734文献标识码：a
一、我国高等级公路发展带来的环境问题及保护的重要性
（一）高等级公路生态环境保护的重要性
我国主要地形以丘林、山地为主，公路建设在选线和施工过程中，对沿线的植被生态产生了很大的破坏性。在公路施工之后会出现很多的裸地，公路周边的地貌、水文、小气候等都会发生一定程度的变化。一旦没有进行及时生态环境保护措施，可能将会产生水土流失，最后对路面和沿线的植被造成污染。
对公路沿线进行植被恢复，一方面，不仅有利于固土护坡、稳定公路路基、防止公路边坡水毁，而且还有利于改善沿线的自然环境、净化空气、降低噪音、美化沿线景观环境，在一定程度上还可以减轻驾车人的视觉疲劳；另一方面，在山区公路边进行边坡生态防护技术，有助于保护、恢复山区公路边坡的植被，从而保护生态环境。
（二）我国高等级公路发展对环境污染的种类分析
我国高等级公路发展对环境的影响，主要表现在公路的建设和运营时给沿线地区的自然环境带来的环境问题，其中主要种类有：
1.噪音污染。公路在施工期间各种施工机械产生的噪音和运营期间各种车辆在公路上行驶的时候所产生的噪音，对沿线会造成不良的影响。尤其是近年来随着人们对环境保护意识的增长，公路运营单位收到了大量沿线居民对交通噪声的投诉。
2.空气污染。首先，公路在施工期间需要进行大量的土方作业，在一些气候干燥、多风的地区造成的扬尘污染是比较突出；其次，在运营期间车辆排放的尾气会加剧沿线周边环境的空气污染，其中所含的碳氢化合物、氮氧化合物以及极细颗粒等污染物会对人体健康、生态系统和社会造成严重危害。
3.对地表的破坏。公路在施工过程中需要大量的挖填方，一方面会引起岩土体破坏、变形、引动，从而增加地质脆弱带边坡的不稳定性：另一方面因为植被和表土损失，导致自燃植被很难恢复，在土质疏松的山区地带严重的会导致泥石流频繁发生。
4.水污染。一方面，在公路建设期间施工现场产生的垃圾废水、生活污水，使用的油料、沥青对周边的水质、水体都会产生污染；另一方面，运营期间路面的径流和服务区污水处理不善都会对周围的水质有所污染。例如宝汉高速坪坎至石门段桥隧比高达80%以上，路线基本上是沿太白河和褒河展开，如何控制路面径流对地表水的影响是需要认真研究的问题。
二、我国高等级公路的环境保护技术对策
（一）加强高速公路环保节能的措施
1.减小噪音方面：当施工路段距住宅区距离小于150米时，为保证居民夜间休息，在规定时间内停止施工；主动与施工路段附近的学校和单位协商，对施工时间进行调整或采取其他措施，尽量减小施工噪声对教学和工作的干扰；注意机械保养，使机械保持最低声级水平；安排工人轮流进行机械操作，减少接触高噪声的时间；对在声源附近工作时间较长的工人，发放防声耳塞、头盔等，对工人进行自身保护。
2.预防大气污染方面：公路施工堆料场、拌和站设在空旷地区，相距200米范围内，不设置在集中的居民区、学校等；沥青路面施工，沥青混凝土拌和厂设在居民区、学校等环境敏感点以外的下风向处，不采用开敞式、半封闭式沥青加热工艺，并采取了粉尘二次收集等有效措施，避免了混合料拌合造成的二次污染；施工便道定时洒水降尘，运输粉状材料要加以遮盖，混合料采取集中拌和。
3.路基施工方面：施工前明确开挖范围，不任意破坏沿线两侧的植被，弃渣在指定范围内进行堆置；预防表层土流失；剥离表层土，不用于本地恢复的，直接覆盖至可供耕作的其他地；用于本地恢复的，移至它处堆存，堆放地宜相对低凹、周围相对平缓，并设置排水设施；将弃土、弃渣于指定地点堆放，并采取防护措施，避免其流入水体。对施工临时用地和集中取土场，先将原表层植被土(30-50厘米厚度)集中堆放，待施工完毕后，再将这些表层植被土推平，恢复原地表层。
4.预防水污染方面：沥青、油料、化学物品等不堆放在民用水井及河流湖泊附近，并采取措施，防止雨水冲刷进入水体；施工驻地的生活污水、生活垃圾、粪便等集中处理，不直接排入水体；对桥梁施工机械严格进行检查，防止油料泄漏。不将废油、施工垃圾等随意抛入水体；水泥混凝土拌和站不设在饮用水源地保护区内；施工过程中搅拌站的排水、混凝土养护水等含有害物质的废水不排入地表水i―iii类水源地保护区。
（二）选择环境最优的路线方案
随着系统科学、计算机技术和生物工程技术的发展以及学科间的相互交叉和渗透，以信息社会为背景的现代景观生态设计是以人类的可持续发展为原则，对整体景观(包括自然的和文化的)的各要素进行主动安排和协调的进程，这就意味着现代高等级公路设计不能只把公路当作唯一的设计对象，而应把构成沿线景观整体要素作为设计变量和目标，创造出一个安全、舒适的大众公园和艺术品，实现高速公路快、达、畅、美的目标，即在初步设计阶段以减少对环境的影响和冲击为目标，开展公路景观设计，而在施工图设计阶段则以路域植被恢复、噪声污染和污水净化处理设计为主，开展路域生态环境治理设计，最终使系统结构和功能达到整体优化。
（三）将公路环境治理工程设计纳入公路工程设计范畴
目前，我国公路设计单位尚缺乏环境工程设计人员，公路环境治理工程设计方案大多是在公路开挖后，由中标者自行设计和施工完成。在这些设计中，常出现忽视植物的“工程”功能性和公路路域特殊性，过分地强调不切实际的园林美化效果，不仅增加工程经费，也增加了公路养护难度。
从技术上讲，在GiS软件环境下，可根据沿线气候、土质、地形和交通安全所要求的功能，进行公路环境恢复和治理工程规划和设计、施工过程中的环境管理与环保措施的实施和效益监测。首先，在初步设计和施工图设计阶段，提出生物工程防护方法，立交区、服务区园林景观设计方案和技术措施的施工方案，并完成大气、污水净化处理和线位减噪设计。随后在项目业主负责制、招标制和监理工程师制的配合下，确保环境治理工程的质量，从而使高等级公路环境工程规范化，真正做到设计、施工和验收同步，使我国公路环境恢复和治理达更高水平。
鉴于公路环境工程是一个涉及地质工程学、公路工程学、水土保持学、植物生态学、现代空间技术和社会科学等多学科的新兴研究领域，因此，鼓励多学科的学术交流和合作，加快培养公路环境工程设计人员，开展高等级公路环境保护与恢复新技术应用研究，无疑将推动我国公路环境工程技术应用的迅速发展，为我国经济、社会和环境协调发展作贡献。
（四）加强公路周边的生态管理
想要减少我国高等级公路给环境带来的问题，不仅仅需要做好设计工作和施工工作还必须要做好对公路周边的生态管理工作。需要做好以下几个方面的工作：对修建公路时隧道口开挖的岩石面、深挖路段遗留的岩石的高边坡，需要采用厚层集采喷射植被护坡技术来进行生态修复；对公路旁的植被要进行定期的检查护理，以防出现大量植被枯死的现象；在农作物、土壤污染方面，需要通过当地政府向沿线的乡、村、居民，仔细说明高速公路的环境影响状况和宣传公路生态环境的知识。
（五）开发和推广先进的生物工程技术
多年来，我国公路绿化一直是主要考虑公路行道树的树种选择，树木移栽和养护管理等，而忽略了造成水土流失，影响公路边坡和路基稳定性的边坡生物防护，结果使公路边坡自然植被恢复缓慢，未起到保护公路和防灾效果。特别是，随着我国高等级公路建设进程的推进，如何保证山岭重丘区高挖高填边坡的稳定性和保护沿线生态环境已成为突出问题。传统的“先通后畅”和“光滑边坡”已经不能满足高速公路对安全、快速、通达、优美的要求。目前在国内，不论湿式喷播技术还是人工播种技术，在植物选择上大都采用寿命较短、固土能力有限的外来草坪草种为主，这样，公路生物防护表现出了短期行为。即这些草本在几年后将出现退化、荒芜，防护效果明显降低，这将给道路养护工作带来困难。同时，岩石边坡的生物防护和较短期的适宜施工季节仍然是阻碍公路生物工程应用和公路环境恢复的重要技术问题。针对新建公路路域生态环境的特殊性，采取生态绿化策略，在坡面上建立应与当地环境相适应的禾豆草本植物群落和灌木群落，突破草本护坡的单一模式。为此，在短时间内，需要加快消化、吸收和改良日本客土喷播技术，研制出适合于不同地理、地质条件，经济而有效的喷播技术，实现客土喷播机、土壤团粒剂和改良剂系列产品的国产化。结合湿式喷播技术，才可能利用生物工程技术实现大幅度降低公路工程成本，减少路域植被的养护费用、改善路域景观、恢复自然生态环境之目的。
结束语
公路的发展和我们的生活、经济、社会发展息息相关。我们在感受到公路给我们带来便利的同时，也应该要看到公路的发展给大自然生态环境有带来的不利影响，不能只看到眼前的利益盲目的进行公路修建，要根据我国经济和生态的实际状况，运用科学的方法设计环境友好型公路，在公路运行的阶段结合科学的方法对其进行管理，实现可持续发展。
参考文献：
[1]文锡梅.基于3S技术的贵州省高等级公路沿线生态安全评价研究[D].贵州师范大学,2007.
[2]张源.高等级公路路域植被生态环境质量遥感评价[D].长沙理工大学,2013.
[3]杜林佳.基于环境保护的河北省公路设计问题研究[D].石家庄铁道大学,2013.
生物工程前沿技术篇3
关键词:水污染防治;入湖河流;对策;滇池北岸
滇池位于昆明市主城区的下游方向,是昆明盆地的汇水中心,每年入湖径流携带大量的污染物质进入湖泊。滇池换水周期长,湖水自净能力低,生态系统脆弱,一经污染仅凭自身净化能力难以恢复[1]。为了保护湖泊生态系统,遏制水环境污染趋势,滇池流域水污染防治规划提出,到2010年草海水质需要明显改善力争接近V类地表水标准,外海水质稳定达到V类地表水标准,力争接近Ⅳ类地表水标准。为了达到规划制定的目标,本研究主要对滇池北岸进入草海的河流水污染现状进行分析,提出改善河流水质的初步设想。通过沿程净化入湖河流水质,减少入湖污染的量,达到保护湖泊生态系统的目的。
1研究区域与方法1·1研究区域本研究主要集中在滇池北岸草海流域范围内。对影响草海水质的船房河、西坝河、大观河、乌龙河、老运粮河、新运粮河和王家堆渠进行研究。这些河流流经区域是昆明市工农业生产、城市发展和人口增长的集中地区,河流受污染严重。1·2研究方法每条河流设置有固定的监测断面,由昆明城市排水监测站进行长期的水质监测工作。取样方法和水质分析方法均按照国家标准进行。
2结果与讨论2·1北岸主要入湖河流水环境污染现状表1北岸入湖河流水质情况(mg/L)王家堆渠新运粮河老运粮河乌龙河大观河船房河西坝河BoD52005年13·746·833·071·67·7128·921·72006年13·151·612·883·816·545·9522·22007年11·621·912·811·219·424·1CoDCr2005年47·612410416437·282·263·42006年48·814336·220455·312273·02007年42·916245·444·556·874·7总磷2005年0·8921·781·741·991·231·661·582006年1·232·181·312·971·492·391·772007年1·341·191·901·031·251·54总氮2005年8·0523·320·121·915·517·116·72006年9·5331·418·232·116·426·219·72007年10·917·121·115·316·118·8氨氮2005年3·7917·512·714·910·212·411·92006年5·8824·610·724·010·520·816·02007年6·9013·411·59·999·0413·3水质类别劣V类劣V类劣V类劣V类劣V类劣V类劣V类
从北岸河流水质情况分析,七条入湖河流水质都为劣V类水,总氮、总磷超标情况非常严重,有多条河流总氮浓度超过V类水质标准10倍以上,未整治河流水质存在逐年恶化趋势,因此,每条河流都亟需得到整治。北岸河流污染严重的影响因素是多方面的:①排水系统管网建设不完善,污水纳管率低造成未进入总管道的污水直接或间接进入河道;②雨水的冲刷作用下,地表污染物随雨水少部分进入雨水管道,大部分初期雨水携带大量的污染物进入河道;③多数河流自身的水动力条件差,加上支沟众多,河网水质情况复杂;④河道长期未进行底泥疏浚,河底淤积的底泥不断释放出污染物质,造成河水水质恶化。河道水质恶化是造成草海水环境污染、湖泊富营养化非常重要的原因之
一。根据水质情况分析,七条主要入湖河流污染程度由轻到重,分别是王家堆渠<大观河<西坝河<船房河<老运粮河<新运粮河<乌龙河。乌龙河全长3·68km,集水面积2·61km2,目前以暗渠形式流经人口居住密度较大的棕树营和白马小区,河道沿线大量未经处理的生活污水进入,使其成为城区纳污的通道。从2005年到2006年间,各污染物浓度都大幅度增加,河水呈黑臭状态,透明度极低,水质污染极其严重。王家堆渠地理位置与其它河流不同,从滇池西北岸入湖。王家堆渠主要水体功能是昆明发电厂冷却水排水渠,该冷却水是抽取草海水经过滤及除藻后使用,一次循环后温水顺王家堆渠排放,沿渠还存在部分小企业及农村居民向王家堆渠排放废水。与其它河流流域相比,王家堆渠流域人口密度相对较小,工农业污染少,因此王家堆渠是北岸七条入湖河流中污染程度最轻的。不过,由于周边的污染物未经处理直接进入河流,王家堆渠污染程度虽相对最轻,但也已经超过了地表水V类标准。2·2河流治理方法研究2·2·1截污工程截污工程主要对点源排放的污染物实行截流,能够有效减少污染物直接入河量,是防止水体受到污染的有效措施[2]。目前,截污工程在我国水污染治理领域已经得到了广泛的应用,并且对水质的改善也取得了良好的效果[3~4]。截污工程对于污染负荷的削减,一方面取决于截污管网布设的合理性与完整性;另一方面取决于城市污水处理厂的处理能力。截污工程的管网布设,对不同的区域应区别对待。在总体符合规划的前提下,按照沿河截污与区域截污相结合的原则,根据污染源分布的集中区域决定污水管道的走向,并沿部分污染严重的河道敷设截污管道[5]。城市污水处理厂是截入污水最终的处置场所,污水处理厂的处理能力以及出水水质情况表明该工程对河水水质改善效果。目前已经制定了乌龙河、新运粮河、老运粮河、船房河与西坝河的截污和综合整治工程,河道整治规划如表2所示。
截污工程受河流沿线长度、各段区域特征和工程费用的综合因素影响,难以对河道沿线进行全程截污,因此主要针对点源直接入河严重的河段进行治理。以新运粮河为例,全长14·58km,上游主要是农田,污染以农业面源为主;中段是昆明市高新技术开发区,区内已经建设有分流制排水管网;下段1/3位于草海生态保护区,该段从人民西路至入湖口现仍有105个排污口。众多的排污口直接向河道内排放污水,对草海的生态环境造成了极其严重的影响。因此,新运粮河的截污工程主要布设于下段4·36km河道,将排污口的污水截入污水干管。当前这些河道截污和综合整治工程正在逐步进行中,船房河工程已经于2007年6月完成。从表1船房河2006年与2007年的水质指标对比可以看出,BoD5浓度降至原来的42%,CoDCr浓度降至原来的46%,总磷降至原来的52%,总氮降至原来的61%,氨氮降至原来的43%。船房河截污工程完成后,河水的水质有了明显改善,从该河道输入草海的污染负荷减少了50%左右,工程取得了良好的效果。表2河道整治规划河道名称全长(km)集水面积(km2)整治规划乌龙河3·682·61沿河道两侧敷设截污管3425m,河道清淤,新建污水泵站和节制闸新运粮河14·5883·4河道整治长度4·36km,沿河两岸各预留10m公共绿化带老运粮河11·318·7河道整治长度2·22km,沿河两岸各预留10m公共绿化带船房河11·47·42沿河两侧敷设截污管7654·1m,新建污水泵站和景观绿化西坝河9·054·87河道整治长度5·4km,沿河两岸各预留10m公共绿化带2·2·2河流城内段治理方法截污工程虽然有良好的治污效果,但工程的实施受限制因素较多,特别是针对流经城区段河流进行治理存在较多困难。城区内人口集中,建筑物密集,沿河两岸建有众多居民区、商业区及工业区等,城市规划建设完成后难以实施规模化的截污工程。然而,城内河流因城市发展建设的需要,不仅需满足防洪的要求,还应具有旅游、娱乐、景观、生态等多方面的功能[6],对河流水质的洁净程度具有较高的要求。根据水质监测分析,北岸入湖河流都为劣V类水质,河水呈现黑臭状态,无法满足城市生态环境和城市景观的需求。为了解决水质净化需求与工程布设困难的矛盾,城区内河道净化适宜选用原位治理技术,充分利用河道自身空间净化水质。依据河道自身空间的容量及周边环境特点,对不同河段布设适合的治理工艺。新、老运粮河水量大、河道宽,主要满足城区防洪排涝功能。老运粮河河宽约10m,新运粮河河宽约20m,这样宽敞的河道适宜使用移动式充氧平台。移动式充氧平台可以机动灵活地根据河道曝气需求,调整曝气船的运行,通过人工向水体中充入空气(或纯氧气[7]),加速水体复氧过程,以提高水体的溶解氧水平,恢复和增强水体中好氧微生物的活力,使水体中的污染物质得以净化,从而改善河流的水质[8]。新、老运粮河的河道空间容量大,也适合采用生物膜技术。生物膜技术是人们长期以来根据自然界水体自净现象发展起来的。现已研制的人工水草仿生生物填料[9]就是与天然水草具有相似特性的人工填料,布设在河床内,为水生动植物群落和细菌真菌等提供适宜生长的环境,通过各种生物的生长过程消耗水体中的污染物质,而且人工水草不会对河流自然流动和行洪安全产生干扰作用。进入河流的污染源主要是生活污水和初期雨水,人工水草对于受污染河水中有机物的去除效果明显,平均可达40%以上。
针对河道空间有限的河流适宜使用微生物修复技术。微生物修复技术分为两类:一类是投菌技术[10~11],最常用的投菌技术有集中式生物系统(CBS)、高效复合微生物菌群(em)和固定化细菌技术;另一类是土着菌强化技术[12],通过向水体中投加生物促生剂来刺激土着微生物的迅速繁殖,增强水体的自净能力。微生物修复技术通过增强水体中微生物的净化能力达到水质净化的目的。该技术对于流量较小的河流如乌龙河、王家堆渠等可起到较好的净化作用。2·2·3河流城郊段治理方法城郊的地理特征与城市不同,人口密度相对较小,住宅、厂矿建筑物相对较少,有一定量的耕地、林地、草地和鱼塘等农业用地。因此,城郊河流的治理比城市河流的治理具有更多可利用的空间优势。城郊的土地和鱼塘都可以成为河水净化技术的实施空间。王家堆渠主要是昆明发电厂冷却水排水渠,由于电厂冷却水尚有—定余温,下游村落的村民在河渠两侧修建鱼场,进行温流水养殖非洲鲫鱼,现有鱼塘水面8·07hm2,鱼产量约460t。王家堆渠的水质净化方法,可以利用现有鱼塘改造成综合生物塘进行治理。综合生物塘[13]是交叉种植的凤眼莲、水浮莲、浮萍等水生植物与鱼类等水产共同养殖的塘系统。在植物生长期,不断地从塘系统中捞出大量的水生植物,用于饵料、饲料和肥料等多种用途。通过植物的打捞带出水体中大量的氮磷等营养物质,起到净化水质的作用,而且植物加工成鱼类等水产的饲料具有较好的经济效益。因此,利用鱼塘改造的综合塘净化城郊河流,是一种效果佳,经济效益好,因地制宜的技术方法。城郊河流还可利用农业用地,选择土壤深度处理技术[14]和土壤渗滤处理技术[15]进行水质净化。北岸七条入湖河流的污染特征主要是水中氮磷的含量较高,污染随河流进入湖泊后易造成湖泊的富营养化,在土壤处理技术中氮磷作为植物生长所需的营养物质被吸收利用,一方面净化了水质,另一方面减少了农业肥料的使用。该方法不仅是末端治理,净化受污染的河水,还从源头减少了农用氮磷的施用量。因此,在条件适合的地区,土壤处理技术是一种可以广泛应用的技术方法。塘系统和土壤处理技术在适宜的条件下还可以组合运用,达到更好的水质处理效果。2·2·4河口区净化方法河流经过城中和城郊的沿途治理,污染负荷削减明显,水质情况得到较大的改善,为了进一步减少入湖污染物的量,可在河口区设置人工湿地或生物浮床处理系统,为污染物入湖设置最后一道屏障。
人工湿地处理系统是20世纪70年展起来的仿自然生物处理技术,已经应用于水污染处理许多领域。在河口区有效地利用空地,构建人工湿地系统对河湖污水进行处理,因运行、维护费用低廉,目前已经得到广泛的应用[16]。对于滇池北岸七条入湖河流而言,只要入湖口有可利用的土地,条件适宜,都可建设河口人工湿地系统对河水进行污染再削减。若河口区缺少需要的土地面积,可选择生物浮床处理系统净化河水。生物浮床是采用轻型绿色环保,防腐抗老化的材料制作成浮床,供选用的水生植物生长使用。浮床要有较好的强度,能抵抗较大的风浪冲击,确保植物的正常生长。该技术原理是利用水生植物根系的吸收,以及与微生物的共同代谢作用,有效地将水体中有机颗粒和胶体吸附、降解,氨氮等营养盐吸收、转化,从而达到水质净化的目的[17]。生物浮床处理技术是河口区土地稀缺河流水质净化的最佳方法,对水体中氮磷的去除效果明显。
3结论本研究以滇池北岸七条入湖河流为研究对象,根据河流沿程地理区域特征提出了实施截污工程、河流城内段、河流城郊段和河口区净化技术。这些处理技术可以组合运用于同一条河流进行全程沿途减污;也可应用于河流区域条件适宜的一段进行强荷,确保湖泊水环境的改善和生态系统的恢复。
参考文献:
[1]胥勤勉,杨达源,董杰,等·滇池水环境治理的“调水”“活水”工程[J]·长江流域资源与环境,2006,15(1)·
[2]曹秀梅·湖泊富营养化的防治对策研究[J]·太原科技,2006,(10)·
[3]陈眉,程晓如·东湖截污工程对改善西南湖区水质的预测研究[J]·中国给水排水,2003,19(3)·
[4]杨士建,赵秀兰·骆马湖的氮磷平衡及实施截污工程对水质改善效果的研究[J]·云南环境科学,2003,22(1)·
[5]官宝红,吴国华,曾爱斌,等·京杭运河杭州段水污染源特征与截污措施建议[J]·城市给排水,2005,31(2)·
[6]朱国平,王秀茹,王敏,等·城市河流的近自然综合治理研究进展[J]·中国水土保持科学,2006,4(1)·
生物工程前沿技术篇4
【关键词】沿海；滩涂；围垦造田
我国是一个领土大国，沿海滩涂分布也较为广泛，为此，我国充分利用了这一优势，对沿海滩涂进行围垦造田，在充分利用有效资源的同时促进我国农业的高速和健康发展。随着沿海滩涂造田技术的日益更新，滩涂将成为我国经济发展的新增长点。那么，如何有效进行沿海滩涂开发？怎样化解在开发过程中出现的问题和矛盾？如何保证沿海滩涂开发与当地的经济发展想协调？这都是进行沿海滩涂开发需要思考的问题，并带着这些问题，不断创新沿海滩涂围垦造田技术。
一、上虞市沿海滩涂围垦造田技术发展历史
上虞市沿海滩涂围垦造田技术根据阶段性划分，可分为两个阶段，分别是20世纪80年代以前和20世纪80年代以后，也就是说20世纪80年代是上虞市沿海滩涂围垦造田技术发展的分界线，之所以80年代是分界线，主要是因为在20世纪80年代以前我国开展了3次大规模的沿海滩涂基本情况调查工作，为围垦造田的实际工作做了很多准备工作，也积累了较多的资料。进入90年代以后，上虞市沿海滩涂围垦造田技术得到了大量的实践，对沿海滩涂有效利用的研究领域也得到了进一步拓展。对其的研究甚至引入了一些政治和经济等其他要素，例如，滩涂开发的政治、经济政策与开发机制及一体化的海岸综合管理模式；沿海滩涂围垦造田技术应用中新出现的各种问题和解决方法；沿海滩涂开发关于生态方面的理论与实践等，这些要素的融入，促使沿海滩涂开垦造田技术不得不进步和发展。
二、沿海滩涂围垦造田技术开展的成效
我省已经围垦主要以种植、水产养殖、盐业和林业等开发项目为主，同时辅助开发相应的工商贸、城镇、港口和旅游开发等。如今已经形成了大规模粮棉生产基地，淡水养殖基地和盐业生产基地，截止到2008年，我省已经围垦537万亩上下，其中的农业种植业面积为103.8万亩左右，围垦开发的经济效益和社会效益都非常显著。
（一）上虞市滩涂围垦造田技术的开展促进了经济的稳定增长
从1995年开始，我省滩涂开垦造田技术就得到了全面开展，并制定了一系列的发展战略，直到今天已经发展成以市场为导向，以经济效益为中心，以结构调整为主线的沿海滩涂围垦造田局面。随着上虞市沿海滩涂围垦造田技术的快速发展，滩涂围垦已经成为国内外商家投资的热点，滩涂经济也成为上虞市经济的新的增长点，对于整个上虞市的经济发展都起着重要作用。
（二）上虞市滩涂围垦造田技术的开展增加了社会供给
沿海滩涂围垦造田区作为整个上虞市重要的粮食生产基地，也是无公害、绿色产品的集合地。2010年，上虞市沿海滩涂围垦造田地区的生产粮食的产量高达17万吨，棉花产值也达到了2万吨，水产品更是突破了以往的最高纪录，达到43万吨，除此之外，还有其他相关类型的产值也在一定程度上得到了全新的突破，这些突破不仅满足了上虞市市场的供给，也最大程度的满足了当地人们的需求。
三、沿海滩涂围垦造田技术的研究
（一）沿海滩涂优先开发围垦造田
沿海地区土地资源是相对匮乏的，而沿海地区的人口却相对密集，年均耕地面积少之又少，那么当地的滩涂就成了当地人们的重要土地资源。为了让更少的土地被更多的人有效利用，必须进行科学的开垦这就需要对沿海地区滩涂围垦进行有限排序。例如，有些专家从县的角度出发，采用主成分分析方法，对当地耕地面积、滩涂资源总量、滩涂土地质量、围垦开发程度等进行了全面分析，对沿海滩涂围垦造田进行了综合分析和评价，根据只成分分析法的分类功能，对滩涂围垦造田进行了优先度排序。
（二）沿海滩涂围垦造田可持续发展的应用研究
我国很多关于沿海滩涂围垦造田技术方面的专家都根据可持续发展理论对滩涂围垦造田的发展进行了设计，将围垦造田技术与可持续发展思想进行有效结合，沿海滩涂围垦造田与可持续发展系统的构成要素包括：人力、物力和自然资源子系统、科技子系统、管理体制子系统等。
相关学者刘瑶根据浙江省滩涂资源情况和滩涂围垦现状对沿海滩涂围垦造田技术进行了分析，主要分析了围垦造田对生态环境的主要影响和滩涂湿地承受的其他压力因素等，在进行滩涂围垦造田的过程中，应该合理利用自然资源，以保护生态环境和自然环境为前提，不断吸收国外沿海滩涂围垦生态环境保护和恢复经验，采取相应的可持续发展战略。
（三）沿海滩涂围垦造田技术效益的分析
沿海滩涂围垦造田开发效益的取得与滩涂围垦造田技术的逐步发展离不开，滩涂围垦造田技术的提高可以促进经济效益的提高。从社会经济的角度来看，滩涂围垦不仅增加了土地面积，也在一定程度上提高了养殖等其他相关产业的经济效益，但是，随着沿海滩涂围垦造田技术的发展，对旅游业、航运和港口建设等造成了一定的负面影响；从环境效应的角度来看，滩涂围垦造田技术的发展，对水生植物和海洋生物等造成一定程度的影响，不利于持续保护生态环境。
这就需要对沿海滩涂围垦造田的特点进行全面分析，在进行滩涂围垦造田的过程中，注重体现滩涂围垦造田对生态环境影响的指标，这些指标包括自然生态指标、环境质量特征指标和生态保护措施指标等，通过这些指标对滩涂围垦造田技术进行评价，只有通过全面评价，才能使滩涂围垦技术的发展降低对生态环境的负面影响。
除此之外，滩涂围垦造田技术的发展对沿海的人地矛盾的缓解起着重要作用。人们通过在滩涂开展围垦造田工作，可以分享更多的土地，这就在一定程度上解决了人地矛盾。然而，沿海滩涂围垦造田技术的提升也会使人们无穷尽的在沿海滩涂开展围垦造田活动，久而久之就会产生侵占海洋生物天然栖息地、破坏海洋生物生态系统、影响沿海建设能力等一系列的生态问题。
（四）滩涂围垦造田技术的发展方向
滩涂土地作为非常宝贵的自然资源，具有非常高的开发价值，而要想高效率的利用滩涂土地，必须不断提高滩涂围垦开发技术，在保证造田、增加耕地面积的同时促进耕地总量的动态平衡，因此，滩涂围垦造田技术的发展是一项系统工程的发展，任何时候都应该对滩涂围垦造田工作进行综合规划，加强宏观调控，进行科学引导。
滩涂围垦造田技术发展规划的根本任务是在充分了解滩涂开垦特点的基础上，结合社会发展状态。经济发展水平和生态环境保护指标等各方面约束条件，对滩涂围垦造田技术的未来发展趋势进行探测，以保证滩涂围垦造田技术的发展方向与当地的更方面状况相协调、相适应。
进行滩涂围垦土地利用最优规划不仅可以为垦区取得最大的综合开发利用效益，也为确定滩涂围垦进度最优决策及研究垦区地价格等问题提供依据。
四、结束语
总而言之，随着经济的快速发展，人们需求的日益增长，沿海滩涂围垦造田技术也越来越成熟，如今，滩涂围垦造田技术已经不再满足增加土地，提高造田效率，而是要在造田的同时保证沿海的生态环境不被破坏。为了能够保证沿海滩涂围垦造田的顺利持续开展，相关学者和专家都对滩涂围垦造田技术进行了深入研究，对滩涂围垦区的分类、效益评价、优化决策等方面进行了深入研究，以能够制定出一套完整的理论。
参考文献：
生物工程前沿技术篇5
关键词：滨海盐土；围海造陆吹填土；排盐改土；技术规程
摘要：根据推广应用的实践与理论研究的成果，阐述了编制“滨海盐土绿化的排盐改土技术规程”的必要性以及原则和依据。
关键词：滨海盐土；围海造陆吹填土；排盐改土；技术规程
directionfordrawinguptechnologystandardforthedrainage,salt-leachingandsoil-reclamationingreeningcoastalsalineland
maojian-hua1,liutai-xiang2,liuhong-qing2,liuhong-fa2,yangchang-qing2,yuguo-qin2,hangui-ou2,tianshu-wen2
(1.tianjininstituteofagriculturalresourcesandenvironment,tianjin300192,china;2.tianjinhai-linhorticulturalandenvironmentalengineeringcompanylimitted,tianjin300457,china)
abstract:accordingtotheapplicationpracticesandtheoreticalresearchaccomplishment,thenecessity,principleandbasisfordrawinguptechnologystandardforthedrainage,salt-leachingandsoil-reclamationingreeningcoastalsalinelandwasexposited.
keywords:coastalsalinesoil;poldersalinesoil;salt-leachingandsoil-reclamation;technologystandard
由天津海林园艺环保工程有限公司编制完成的“滨海盐土绿化的排盐改土技术规程”作为天津市地方标准（db12/t441-2011）已由天津市质量技术监督局于2011年2月21日，2011年5月1日实施[1]。
1制定标准的必要性
中国有11个省（区）市分布在海岸线上，大陆海岸线18340km，岛屿海岸线11159km，并拥有沿海滩涂面积2万多km2[2]。
中国长江以北多为盐渍化淤泥质海岸。江苏省1039km海岸线有857.7km是淤泥质岸线，全省滩涂5100km2，且每年淤长成陆1333hm2[3]。天津市海岸线153.3km，潮间带滩涂370.3km2[4]。
潮间带滩涂是受潮汐、潮流和波浪周期性浸漫的海陆交接的滩地，土壤为滨海潮滩盐土。滨海潮滩盐土是滨海盐土成土母质的盐渍淤泥，是滨海盐土形成过程中的初级阶段，其土体平均含盐量在10.0g·kg-1·m-1以上[2]。
滩涂围垦（江苏、浙江沿海地区）和围海吹填成陆（环渤海地区）是沿海地区经济社会发展的重要土地后备资源。以天津滨海新区为例，到2020年围海吹填造陆面积将达300～400km2。正在建设中的南港工业区，规划面积200km2，其中围海造陆124km2，占总土地面积的62.0%。河北省唐山市曹妃甸新区总体规划（2008─2020年）填海造地（滩涂造地、盐田造地等）487km2，占可使用土地总面积（630km2）的77.3%。江苏启东滨海工业园规划面积30km2，其中19km2是待围垦滩涂，新围涂地占园区土地总面积的63.3%[5]。
滨海盐土（含盐量≥6.0g·kg-1）分布在由海向陆延伸10～20km范围内的潮间带滩涂，海退地和海积平原。据笔者统计，中国长江以北辽宁、河北、天津、山东、江苏和上海6省市的滨海盐土面积达11467.6km2[6]。天津滨海新区的滨海盐土面积为996.5km2，占总土地面积（2270km2）的43.9%[7]。
中国沿海地区经济发达，城市化水平高，人口密度大，城市群密集，属于优先开发和重点开发区域，特别是环渤
海的天津滨海新区，河北曹妃甸新区，辽宁沿海经济带和长三角的上海浦东新区，江苏沿海经济带，都已纳入国家发展战略，成为带动中国经济社会发展的“火车头”。各地滨海新区高起点规划，高标准建设的原则都是以“生态、环保、可持续”为发展目标。不论是天津南港工业区和曹妃甸新区的围海吹填新陆地，还是江苏启东滨海工业园和大丰港经济区海港新城的新围涂地，规划提出的绿地率与绿化覆盖率都分别达到30%和35%。
滨海盐土被视为“绿化禁区”，新围涂地和围海吹填新陆地的绿化是国际公认的“世界性难题”。滨海盐土和吹填土绿化已经成为制约沿海城市生态环境建设和经济社会发展的主要“瓶颈”。
目前，滨海盐土绿化仍普遍采用更换种植土的做法，这不仅“绿了一方，毁了一方”破坏土地资源，而且还因为地下水埋藏浅，矿化度高，即使更换的是耕地非盐化土，也会很快“次生盐化”而危及苗木生长并导致绿化失败。
制定并实施不换种植土的“滨海盐土绿化的排盐改土技术规程”，不仅是沿海城市和滨海新区（城）园林绿化与沿海防护林建设的需要，也是坚守“耕地红线”，保护生态环境，促进可持续发展的需要。
2标准制定的原则
2.1资源节约，环境保护，快速高效相统一的原则
要使滨海盐土（包括滨海潮滩盐土）在半年至1年时间内快速演进为轻度盐化潮土并使乔、灌、草成活率达到
95%，只能依靠排水脱盐和农、林、生物等多项集成技术的人工干预才有可能实现。
不换种植土对盐土进行就地改造与回填利用，可以保证土地资源和生态环境不受破坏。采用伏雨洗盐，先咸水后淡水灌溉冲洗以及做畦打埂平整地面和沙柱孔群等农田工程，可以拦蓄雨水，节省淡水，并提高降雨和灌溉的水分利用率。不换种植土的施工工艺还可以节省工程成本和缩短施工周期。由此，达到资源节约、环境保护、快速高效相统一的目的[8]。
2.2农林水多项技术集成的原则
滨海盐土绿化的主要障碍是地下水位高，地下水矿化度高，土壤含盐量高和土壤水分物理性状差。据此提出改土绿化的技术路线是：遵循水盐运动规律，采用以排水为基础的水利、农业、林业、生物等多项集成技术，以收到既治“本”又治“表”的综合治理效果。
排水是“治本”之举。只有通过排水才能实现土壤脱盐并降低和控制地下水位；在排水脱盐基础上的土壤培肥和结构改良，才能为园林植物提供适宜的“水、肥、气、热”条件。同时，针对沿海地区土壤盐碱和海风、盐霜等气候特点采取相应的种植、养护和管理措施。
只有因地制宜，综合治理，农林水多项技术并举，才能达到“表、本兼治”的目的。
2.3土壤改良的深度同时满足地下水临界深度和乔木生长最低土层厚度的原则
地下排水工程（盲沟、淋层）布设在地面以下100～130cm，可以使沿海低平原粘质土地区的地下水埋深控制在临界水位。盲沟和淋层等排水系统还可以起到雨季排水和旱季排咸（浅潜咸水）以及防止土壤返盐的作用。
对回填入槽或回填树穴的盐土掺拌有机物料和重施有机肥料，不仅可以使回填入槽（或树穴）的土壤容重达到1.3g·cm-3，0～20cm土层有机质达到10.0g·kg-1，还可以提高水分蓄纳和盐分淋洗的效率。
由于对盲沟和淋层以上1m土层进行结构改良和土壤培肥，不仅利于排水脱盐，还能基本满足乔木生长所需最低土层厚度的要求。
3标准制定的依据
3.1大面积推广应用的实践依据
本标准在“节水型盐碱滩地物理—化学—生态综合改良及植被构建技术”的基础上进行编制。
该项技术于2007年获得国家发明专利。2009年4月通过了由中国科学院、中国工程院院士，中国农业大学原校长石元春教授为主任，中国农业大学、中国农业科学院、中国林业科学院、中国水利科学院等专家组成的鉴定委员会的成果鉴定。认为：“该项技术所提出的滨海盐土的脱盐及土体控盐等集成技术符合水盐运动与调控的科学理论原理。在我国滨海城市的生态环境以及长江以北盐渍化淤泥质海岸的防护林建设方面有广泛的应用前景。该项目具有明显的创新性，总体技术达到国际先进水平”。
国家林业局于2009年11月在江苏启东召开“沿海防护林—盐碱滩涂地综合改良与植被构建技术经验交流会”，向辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海、浙江等沿海省市推广“节水型盐碱地物理—化学—生态综合改良及植被构建技术”。
2010年11月，江苏省林业局在江苏大丰召开“江苏省沿海生态景观防护林建设与盐土综合治理现场会”，在全省沿海地区重点推广“海林”不换种植土的滨海盐土快速高效改土绿化技术。
“节水型盐碱地物理—化学—生态综合改良及植被构建技术”在天津临港产业区，南港工业区，河北曹妃甸新区的围海吹填土以及江苏启东滨海工业园，大丰港经济区海港新城的围垦滩涂地，均取得了改土绿化的显著成效。至2010年底，该项技术在天津、河北、山东、江苏等地推广应用面积达150万m2。
3.2科学研究的理论依据
3.2.1人工干预可以实现滨海盐土向潮土的快速演进滨海潮滩盐土（围海吹填和新围涂地）向潮土的演进序列是:滨海潮滩盐土—滨海盐土—盐化湿潮土—盐化潮土（重度盐化—中度盐化—轻度盐化潮土）—潮土。
与土壤演进相对应的植物群落演进序列：裸地—盐地碱蓬—獐茅—白茅—农作物或园林植物。
滨海盐土向轻度盐化潮土的演进一般需要几十年、上百年的进程。在气温适宜、降雨量丰沛的江浙沿海一带，经过20～30年，土壤含盐量有可能降至农作物和园林植物生长范围（≤3.0g·kg-1）。在开沟排水、种稻改良和耕作施肥等人为活动干预下，这一进程可缩短至3～5年。
高强度人工干预，如建立完善的排水系统，进行大定额冲洗，加入有机物料和重施有机肥料，可以在一个雨季或3～4次灌溉冲洗后，使滨海盐土快速脱盐培肥演进为轻度盐化潮土并实现植被构建、生态恢复与生态重建。
3.2.2排水与农艺等集成技术可以有效促进土体脱盐和控盐降低地下水位并控制在临界动态是滨海盐土改良最有效的措施之一。田间沙柱孔群、地下盲沟和淋层等排水系统能使土壤盐分随降雨或灌溉被淋溶后经沙柱过淋层到盲沟至集水井，最后随市政排水系统或自成体系强排出区外直至入海。
土壤水盐因受到淋层与盲沟内由石屑和渣石构成的大孔隙的阻隔，毛管作用被破坏，毛管上升水被阻断，故地下水盐难以继续上升成为土壤水盐和在土层表聚，因此土壤不再“返盐”。而土壤脱盐后增施有机肥料和培育熟化土层又可以加速土体脱盐和抑制土壤返盐[9]。
3.2.3施用改良剂可以防治土壤脱盐碱化和改善土壤水分物理性状盐土脱盐碱化是自然界碱化土壤形成原因之一[10]。滨海盐土改良与绿化过程中，当伏雨洗盐尤其是大定额灌溉冲洗与频繁浇灌后，滨海盐土中以nacl为主的中性盐类被大量淋溶和冲洗，随之nahco3等碱性盐类出现，土壤ph上升，总碱度和钠碱化度明显增高，土壤表层更加板结和不透水，呈现出盐土脱盐后的土壤碱化现象[11]。
试验研究表明[12]，施用磷石膏等改良剂，土壤ph和总碱度明显降低，引起土壤碱化的苏打盐（nahco3）全部消失，利于土壤“自我改善”的石膏（caso4）出现。同时，土壤容重降低，渗透速度加快，毛管持水量、田间持水量和饱和含水量等土壤水分物理常数都明显提高。
参考文献：
[1]天津市质量技术监督局.db12/t441-2011滨海盐土绿化的排盐改土技术规程[s].2011.
[2]王遵亲.中国盐渍土[m].北京：科学出版社，1993.
[3]严少华.江苏海涂快速改良与高效利用技术体系研究[m]//江苏省土壤学会.迈向21世纪的江苏土肥科技.南京：河海大学出版社,1999：111-114.
[4]天津市海岸带和海涂资源综合调查领导小组办公室.天津市海岸带和海涂资源综合调查报告[m].北京：海洋出版社,1987.
[5]江苏启东滨海工业园介绍[eb/ol].[2008-04-13].bhgyy.gov.cn/showconstruction.asp?id=1.
[6]毛建华，刘太祥，刘洪庆.pcet技术在沿海防护林建设中的应用及效果[j].天津农业科学，2010,16（3）：6-8.
[7]刘太祥，马履一，毛建华.天津滨海新区土壤盐渍化及节水型物理—化学—生态综合改良与植被构建技术[m]//中国环境科学学会.全国土壤盐渍化利用技术研讨会论文集.北京：中国环境科学学会，2007：209-213.
[8]毛建华，王正祥，刘太祥，等.资源节约环境友好的滨海盐土改良与创新技术[j].中国农学通报，2009，25（11）：169-172.
[9]毛建华，刘太祥.曹妃甸填海造地新陆地的土壤及其改良与绿化[j].天津农业科学，2010，16（2）：1-4.
[10]ba柯夫达.盐渍土的发生与演变[m].北京：北京科学出版社，1957.
[11]毛建华，陆文龙，潘洁，等.天津地区碱
化土壤分布规律及形成原因[j].天津农业科学,1998，4（4）：8-13.
生物工程前沿技术篇6
关键词：沿海;耐盐碱树种;配套技术
江苏沿海开发上升为国家发展战略后，沿海滩涂势必成为江苏沿海开发的主战场，滩涂兴，则沿海兴，沿海兴，则经济兴。迅速对接落实《江苏沿海地区发展规划》，主动策应国家发展战略，攻坚克难，在更高的起点上加快推进沿海滩涂绿化、美化工作，是当前沿海开发工作的重要任务。
1江苏沿海概况
江苏是全国海岸滩涂资源最丰富的省份，占全国海岸滩涂总面积的1/4左右。滩涂是江苏最大的一块土地后备资源，滩涂面积逐年增长，仅连云港市每年就增长134hm2。沿海滩涂已成为江苏沿海开发和绿化的主战场。滩涂均为重度盐碱地，由于土壤内大量盐分的积累，引起一系列土壤物理性状的恶化，土壤盐碱化后严重影响植物的生长。由于年降水量较少（或多集中在雨季），蒸发量大，地下水位高且水质恶化，土壤盐碱化程度不断扩大。受海水侵蚀、河流改道和工业生产的影响，盐碱化危害有不断加剧的趋势，加上水资源紧张，绿化工作变得更加困难。
2耐盐碱树种的选择
2.1适地适树，优先选择乡土树种
沿海地区绿化应把乡土树种作为植物造景的首选。乡土树种在自然演替过程中对当地环境条件、土壤条件和气候因子都有较强的适应性，并往往形成具有地方特色的植物变种。选择适应性强的乡土树种，能够使造林绿化有助于降低土壤的盐碱度，改善土壤环境，利于构建更加复杂的森林植物群落，同时也能形成地方景观特色。江苏耐盐乡土绿化树种有楝树、白蜡、臭椿、合欢、乌桕、丝棉木、无患子、流苏、柿树、君迁子、榆树、楸树、梓树、槐树、侧柏、旱柳、圆柏、栎树等。
2.2乔木应选择深根性树种
沿海往往伴有较强的风力灾害，造成倒伏，影响树木的生长和交通安全。同时沿海地区的风害往往带来海潮等次生灾害。选择适当冠幅、强韧性材质、深根性树种，能够更好地降低风害，改善景观环境。
2.3选择抗性强的树种
江苏沿海全年降水量季节分布特征明显，其中夏季降水量集中，冬、春季则干旱少雨，尽量选用耐旱、耐涝性强的树种。由于沿海土壤多属粘质土，土壤透气性和肥力低，所以应选择耐瘠薄的树种。石榴、木槿、黄杨、中山杉、白蜡等树种较耐盐碱，同时具有耐涝、耐旱、耐瘠薄等特性，是很好的海滨绿化树种。
3配套栽培技术的应用
3.1高垄深沟排盐技术
深沟高垄是常用盐碱地栽植方式，它在雨季具有较好的洗盐效果，并能防止雨水堆积致其烂根。通过高垄等造成地形上的高差，不仅可以洗盐利于树木生长，恰当设计，还可以形成很好的立体景观效果。
3.2节水灌溉技术
江苏地区春季少雨，也是盐碱地返盐的季节，因此这时要采取有效的灌溉措施，满足植物生长需求，同时防止返盐。采用节水滴灌栽植对降低返盐率有显著作用。
3.3am菌接种土壤改良技术
菌根是菌根真菌与高等植物根系形成的一种共生体，能够促进植物在瘠薄土壤中生长。菌根植物可以通过以下4个方面增加对高浓度盐碱环境的抗性：增加植株对磷等矿质营养元素的吸收，改善盐胁迫引起的营养亏缺;改变植物体内离子平衡，降低其生理毒害;增加植株对水分的吸收和利用能力，缓解生理性干旱;改变植物根系形态，促进根系水分吸收能力。采用am菌对绿化树种耐盐碱性提高有显著的促进作用。
3.4覆沙增孔和增施有机质土壤改良技术
江苏沿海滩涂土壤属于粘质盐碱土，土壤透气性和肥力低，通过拌沙和增施有机肥能有效改良土壤理化性质，但大量使用成本高昂，采用穴栽的方法既可降低成本，同时也改善了绿化树种的小环境，使绿化效果更佳。（收稿：2014-09-28）
参考文献：
[1]王潇，王圳，黄建庭等.江苏盐碱地耐盐树种选择与土壤改良技术[J].江苏林业科技，2012，39（4）：44-46.
[2]窦全琴，季永华，韩杰峰等.江苏乡土树种种质资源的保存与利用[J].江苏林业科技，2004，30（2）：34-36
生物工程前沿技术篇7
关键词：滨海盐土；围海造陆吹填土；排盐改土；技术规程
由天津海林园艺环保工程有限公司编制完成的“滨海盐土绿化的排盐改土技术规程”作为天津市地方标准（db12/t441-2011）已由天津市质量技术监督局于2011年2月21日，2011年5月1日实施[1]。
1制定标准的必要性
中国有11个省（区）市分布在海岸线上，大陆海岸线18340km，岛屿海岸线11159km，并拥有沿海滩涂面积2万多km2[2]。
中国长江以北多为盐渍化淤泥质海岸。江苏省1039km海岸线有857.7km是淤泥质岸线，全省滩涂5100km2，且每年淤长成陆1333hm2[3]。天津市海岸线153.3km，潮间带滩涂370.3km2[4]。
潮间带滩涂是受潮汐、潮流和波浪周期性浸漫的海陆交接的滩地，土壤为滨海潮滩盐土。滨海潮滩盐土是滨海盐土成土母质的盐渍淤泥，是滨海盐土形成过程中的初级阶段，其土体平均含盐量在10.0g·kg-1·m-1以上[2]。
滩涂围垦（江苏、浙江沿海地区）和围海吹填成陆（环渤海地区）是沿海地区经济社会发展的重要土地后备资源。以天津滨海新区为例，到2020年围海吹填造陆面积将达300～400km2。正在建设中的南港工业区，规划面积200km2，其中围海造陆124km2，占总土地面积的62.0%。河北省唐山市曹妃甸新区总体规划（2008─2020年）填海造地（滩涂造地、盐田造地等）487km2，占可使用土地总面积（630km2）的77.3%。江苏启东滨海工业园规划面积30km2，其中19km2是待围垦滩涂，新围涂地占园区土地总面积的63.3%[5]。
滨海盐土（含盐量≥6.0g·kg-1）分布在由海向陆延伸10～20km范围内的潮间带滩涂，海退地和海积平原。据笔者统计，中国长江以北辽宁、河北、天津、山东、江苏和上海6省市的滨海盐土面积达11467.6km2[6]。天津滨海新区的滨海盐土面积为996.5km2，占总土地面积（2270km2）的43.9%[7]。
中国沿海地区经济发达，城市化水平高，人口密度大，城市群密集，属于优先开发和重点开发区域，特别是环渤海的天津滨海新区，河北曹妃甸新区，辽宁沿海经济带和长三角的上海浦东新区，江苏沿海经济带，都已纳入国家发展战略，成为带动中国经济社会发展的“火车头”。各地滨海新区高起点规划，高标准建设的原则都是以“生态、环保、可持续”为发展目标。不论是天津南港工业区和曹妃甸新区的围海吹填新陆地，还是江苏启东滨海工业园和大丰港经济区海港新城的新围涂地，规划提出的绿地率与绿化覆盖率都分别达到30%和35%。
滨海盐土被视为“绿化”，新围涂地和围海吹填新陆地的绿化是国际公认的“世界性难题”。滨海盐土和吹填土绿化已经成为制约沿海城市生态环境建设和经济社会发展的主要“瓶颈”。
目前，滨海盐土绿化仍普遍采用更换种植土的做法，这不仅“绿了一方，毁了一方”破坏土地资源，而且还因为地下水埋藏浅，矿化度高，即使更换的是耕地非盐化土，也会很快“次生盐化”而危及苗木生长并导致绿化失败。
制定并实施不换种植土的“滨海盐土绿化的排盐改土技术规程”，不仅是沿海城市和滨海新区（城）园林绿化与沿海防护林建设的需要，也是坚守“耕地红线”，保护生态环境，促进可持续发展的需要。
2标准制定的原则
2.1资源节约，环境保护，快速高效相统一的原则
要使滨海盐土（包括滨海潮滩盐土）在半年至1年时间内快速演进为轻度盐化潮土并使乔、灌、草成活率达到
95%，只能依靠排水脱盐和农、林、生物等多项集成技术的人工干预才有可能实现。
不换种植土对盐土进行就地改造与回填利用，可以保证土地资源和生态环境不受破坏。采用伏雨洗盐，先咸水后淡水灌溉冲洗以及做畦打埂平整地面和沙柱孔群等农田工程，可以拦蓄雨水，节省淡水，并提高降雨和灌溉的水分利用率。不换种植土的施工工艺还可以节省工程成本和缩短施工周期。由此，达到资源节约、环境保护、快速高效相统一的目的[8]。
2.2农林水多项技术集成的原则
滨海盐土绿化的主要障碍是地下水位高，地下水矿化度高，土壤含盐量高和土壤水分物理性状差。据此提出改土绿化的技术路线是：遵循水盐运动规律，采用以排水为基础的水利、农业、林业、生物等多项集成技术
，以收到既治“本”又治“表”的综合治理效果。
排水是“治本”之举。只有通过排水才能实现土壤脱盐并降低和控制地下水位；在排水脱盐基础上的土壤培肥和结构改良，才能为园林植物提供适宜的“水、肥、气、热”条件。同时，针对沿海地区土壤盐碱和海风、盐霜等气候特点采取相应的种植、养护和管理措施。
只有因地制宜，综合治理，农林水多项技术并举，才能达到“表、本兼治”的目的。
2.3土壤改良的深度同时满足地下水临界深度和乔木生长最低土层厚度的原则
地下排水工程（盲沟、淋层）布设在地面以下100～130cm，可以使沿海低平原粘质土地区的地下水埋深控制在临界水位。盲沟和淋层等排水系统还可以起到雨季排水和旱季排咸（浅潜咸水）以及防止土壤返盐的作用。
对回填入槽或回填树穴的盐土掺拌有机物料和重施有机肥料，不仅可以使回填入槽（或树穴）的土壤容重达到1.3g·cm-3，0～20cm土层有机质达到10.0g·kg-1，还可以提高水分蓄纳和盐分淋洗的效率。
由于对盲沟和淋层以上1m土层进行结构改良和土壤培肥，不仅利于排水脱盐，还能基本满足乔木生长所需最低土层厚度的要求。
3标准制定的依据
3.1大面积推广应用的实践依据
本标准在“节水型盐碱滩地物理—化学—生态综合改良及植被构建技术”的基础上进行编制。
该项技术于2007年获得国家发明专利。2009年4月通过了由中国科学院、中国工程院院士，中国农业大学原校长石元春教授为主任，中国农业大学、中国农业科学院、中国林业科学院、中国水利科学院等专家组成的鉴定委员会的成果鉴定。认为：“该项技术所提出的滨海盐土的脱盐及土体控盐等集成技术符合水盐运动与调控的科学理论原理。在我国滨海城市的生态环境以及长江以北盐渍化淤泥质海岸的防护林建设方面有广泛的应用前景。该项目具有明显的创新性，总体技术达到国际先进水平”。
国家林业局于2009年11月在江苏启东召开“沿海防护林—盐碱滩涂地综合改良与植被构建技术经验交流会”，向辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海、浙江等沿海省市推广“节水型盐碱地物理—化学—生态综合改良及植被构建技术”。
2010年11月，江苏省林业局在江苏大丰召开“江苏省沿海生态景观防护林建设与盐土综合治理现场会”，在全省沿海地区重点推广“海林”不换种植土的滨海盐土快速高效改土绿化技术。
“节水型盐碱地物理—化学—生态综合改良及植被构建技术”在天津临港产业区，南港工业区，河北曹妃甸新区的围海吹填土以及江苏启东滨海工业园，大丰港经济区海港新城的围垦滩涂地，均取得了改土绿化的显著成效。至2010年底，该项技术在天津、河北、山东、江苏等地推广应用面积达150万m2。
3.2科学研究的理论依据
3.2.1人工干预可以实现滨海盐土向潮土的快速演进滨海潮滩盐土（围海吹填和新围涂地）向潮土的演进序列是:滨海潮滩盐土—滨海盐土—盐化湿潮土—盐化潮土（重度盐化—中度盐化—轻度盐化潮土）—潮土。
与土壤演进相对应的植物群落演进序列：裸地—盐地碱蓬—獐茅—白茅—农作物或园林植物。
滨海盐土向轻度盐化潮土的演进一般需要几十年、上百年的进程。在气温适宜、降雨量丰沛的江浙沿海一带，经过20～30年，土壤含盐量有可能降至农作物和园林植物生长范围（≤3.0g·kg-1）。在开沟排水、种稻改良和耕作施肥等人为活动干预下，这一进程可缩短至3～5年。
高强度人工干预，如建立完善的排水系统，进行大定额冲洗，加入有机物料和重施有机肥料，可以在一个雨季或3～4次灌溉冲洗后，使滨海盐土快速脱盐培肥演进为轻度盐化潮土并实现植被构建、生态恢复与生态重建。
3.2.2排水与农艺等集成技术可以有效促进土体脱盐和控盐降低地下水位并控制在临界动态是滨海盐良最有效的措施之一。田间沙柱孔群、地下盲沟和淋层等排水系统能使土壤盐分随降雨或灌溉被淋溶后经沙柱过淋层到盲沟至集水井，最后随市政排水系统或自成体系强排出区外直至入海。
土壤水盐因受到淋层与盲沟内由石屑和渣石构成的大孔隙的阻隔，毛管作用被破坏，毛管上升水被阻断，故地下水盐难以继续上升成为土壤水盐和在土层表聚，因此土壤不再“返盐”。而土壤脱盐后增施有机肥料和培育熟化土层又可以加速土体脱盐和抑制土壤返盐[9]。
3.2.3施用改良剂可以防治土壤脱盐碱化和改善土壤水分物理性状盐土脱盐碱化是自然界碱化土壤形成原因之一[10]。滨海盐良与绿化过程中，当伏雨洗盐尤其是大定额灌溉冲洗与频繁浇灌后，滨海盐土中以nacl为主的中性盐类被大量淋溶和冲洗，随之na
hco3等碱性盐类出现，土壤ph上升，总碱度和钠碱化度明显增高，土壤表层更加板结和不透水，呈现出盐土脱盐后的土壤碱化现象[11]。
试验研究表明[12]，施用磷石膏等改良剂，土壤ph和总碱度明显降低，引起土壤碱化的苏打盐（nahco3）全部消失，利于土壤“自我改善”的石膏（caso4）出现。同时，土壤容重降低，渗透速度加快，毛管持水量、田间持水量和饱和含水量等土壤水分物理常数都明显提高。
参考文献：
[1]天津市质量技术监督局.db12/t441-2011滨海盐土绿化的排盐改土技术规程[s].2011.
[2]王遵亲.中国盐渍土[m].北京：科学出版社，1993.
[3]严少华.江苏海涂快速改良与高效利用技术体系研究[m]//江苏省土壤学会.迈向21世纪的江苏土肥科技.南京：河海大学出版社,1999：111-114.
[4]天津市海岸带和海涂资源综合调查领导小组办公室.天津市海岸带和海涂资源综合调查报告[m].北京：海洋出版社,1987.
[5]江苏启东滨海工业园介绍[eb/ol].[2008-04-13]./showconstruction.asp?id=1.
[6]毛建华，刘太祥，刘洪庆.pcet技术在沿海防护林建设中的应用及效果[j].天津农业科学，2010,16（3）：6-8.
[7]刘太祥，马履一，毛建华.天津滨海新区土壤盐渍化及节水型物理—化学—生态综合改良与植被构建技术[m]//中国环境科学学会.全国土壤盐渍化利用技术研讨会论文集.北京：中国环境科学学会，2007：209-213.
[8]毛建华，王正祥，刘太祥，等.资源节约环境友好的滨海盐良与创新技术[j].中国农学通报，2009，25（11）：169-172.
[9]毛建华，刘太祥.曹妃甸填海造地新陆地的土壤及其改良与绿化[j].天津农业科学，2010，16（2）：1-4.
[10]ba柯夫达.盐渍土的发生与演变[m].北京：北京科学出版社，1957.
[11]毛建华，陆文龙，潘洁，等.天津地区碱化土壤分布规律及形成原因[j].天津农业科学,1998，4（4）：8-13.
生物工程前沿技术篇8
关键词：综采工作面；定向切顶卸压；沿空留巷；应用实践
1概述
西山煤电集团屯兰煤矿2号煤层瓦斯涌出量大，综采工作面在回采过程中经常出现上隅角瓦斯超限现象，严重影响综采工作面安全生产，传统的“U”型通风方式无法满足实际生产需要，对此屯兰矿提出了沿空留巷的Y型通风方式解决上隅角瓦斯超限问题，如图1所示。但由于2号煤层埋藏较深（盖山厚度400m左右），工作面顺槽巷道及相邻工作面的准备巷道在采动影响下变形量较大，给沿空留巷及相邻巷道维护带来了巨大的困难，每年要投入几百万甚至上千万的巷道维修费用。屯兰矿的工作面顺槽与相邻工作面采空区之间为区段保护煤柱往往留设30m以上，但经过现场观测发现，顺槽在遇到采动影响时，邻近工作面开采时侧向支承压力和现采工作面超前支承压力在区段保护煤柱上方及其周围出现叠加引起应力集中，从而使得区段保护煤柱及其顺槽巷发生变形、帮鼓、底鼓等现象，加到巷道维护难度。
2切顶卸压沿空留巷技术分析
（1）以往国内也有些矿井研究并实现了小煤柱甚至是无煤柱开采，但多存在巷道围岩应力高、巷道变形量大、巷道使用时维护成本过大，留设的小煤柱完全压酥变形、充填法实现无煤柱则充填体鼓胀变形，甚至需要重新在煤帮刷扩，巷道维护成本甚至超越了新掘巷道，究其根源是顶板压力没有得到释放，造成巷道变形量大，而普通爆破手段的卸压由于其方向不可控制，甚至可能对巷道造成毁坏，通过研究实验此用定向聚能爆破进行切顶卸压。
（2）在进行切顶卸压首先要对目标工作面的顶板结构钻孔窥视分析。窥视仪可以直接送入锚杆钻孔或井下其它地质钻孔中，其输出的图像能够直观地反映钻孔内岩体不连续面(如层理、节理、裂隙)，其次要对顶板物理力学强度参数测定。①顶板岩石的物理性质测试：包括对不同层位的顶板岩石视密度、真密度、吸水率、含水率等测定；②顶板岩石的力学性质测试：包括对不同层位的顶板岩石进行单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内粘结力、内摩擦角等各项指标测定。
（3）“定向聚能爆破沿工作面走向切顶卸压”主要目的是改善巷道围岩的应力环境，降低煤柱塑性破坏范围，实现留设小煤柱（沿空掘巷）、甚至无煤柱（沿空留巷）的开采。定向聚能爆破是在炸药被筒上留设有聚能槽，当炸药起爆后，产生的高温高压的爆轰产物会优先沿着聚能槽的方向释放，即大部分能量朝着给定方向，可按照设定方向对岩石拉裂成缝，将岩石切断。
（3）采用深孔爆破定向卸压技术是利用矿山压力和顶板岩石形成的岩体碎涨特性，实现应力解除，甚至自动成巷，可有效解决了综采工作面回采时的应力集中从而破坏顶板、保护煤柱利用率低、高应力区巷道施工难度大等难题。
（4）沿空留巷时巷旁的充填支护手段有多种，主要包括：高水材料充填墙、柔模混凝土墙、工字钢梁+横阻大变形锚索等方式。屯兰矿通过现场试验采用钢管砼柱支护沿空留巷方式。钢管砼柱使用时，在井下可采用专门的煤矿许用的小型混凝土输送泵进行制备，操作简单，每个检修班可制备15~20个立柱。
3技术优点及存在技术难题
3.1切顶卸压沿空留巷技术优点
（1）采用切顶卸压技术可以有效降低巷道煤柱内的应力集中以及煤柱内塑性破坏范围，保证了工作面回采过程中的安全。
（2）对下个工作面的巷道底鼓、帮鼓会起到一定的缓和作用，因为巷道底鼓多是由于顶板应力转移造成的，将顶板掐断后，应力转移程度变小。
（3）定向聚能爆破切顶卸压后煤柱的应力集中可卸压近50%左右，大幅度降低相邻巷道维护费用。若实现沿空留巷，可以在下一个工作面少掘进一条巷道，节省成本约5000万元。若煤柱尺寸从以往的30m缩减至10m。按工作面走向2000m计算，煤厚2m，可多回采煤炭12万t，按售价350元/t，则可多增收效益4200万元。此外对下一个回采工作面巷道维护费用也可大大减少，经济效益十分可观。
（4）沿空留巷施工技术不仅可以实现Y型通风的作用，解决了综采工作面上隅角瓦斯超限难题，如果该项工作做得到位，甚至可以实现无煤柱开采。
3.2施工中存在难题
（1）断顶卸压太高或太低都不利于解除应力集中，甚至可能造成应力转移到巷道处，适得其反，需要通过理论技术、数值模拟等分析确定，断顶卸压层位的确定难度较大。
（2）由于定向聚能深孔爆破时炮孔较深传统煤矿爆破钻孔器具不能满足需要，必须采用专用的聚能爆破筒、炮棍、封孔工具等材料。
（3）断顶卸压的工艺包括打孔、安装炸药、封孔、放炮顺序等，需派专业技术人员现场指导，目前煤矿缺乏此类专业技术人员。
（4）巷道卸压后需要对效果进行检验，可采用钻孔应力计等进行检测、分析，并进一步进行优化方案。
（5）钢管砼柱的尺寸必须根据现场施工情况进行确定，在制备时受施工条件限制钢管砼柱中混凝土的配比、钢管砼柱的架设施工很容易出现误差，严重影响施工质量。
4结束语
切顶卸压沿空留巷技术是通过切顶形成卸载空间,将压力转移到离巷道较远的地方,达到巷道减轻受压的目的，能实现无煤柱开采，提高资源回收率，降低采掘比，避免留设煤柱引发的冲击地压，瓦斯突出等灾害，还可以实现Y型通风，是解决深部采空区及工作而上隅角瓦斯聚集问题的有效手段，该技术的成功实施对矿井增产增效具有一定的意义，减少对临近巷道动压影响、降低维护成本；减少巷道的二次维修量，降低职工的劳动强度，增加了安全系数；缓解矿井的衔接，降低矿井的成本。
参考文献：
[1]王巨广.切顶卸压沿空留巷技术探讨[J].煤炭工程，2012（1）：42-43.
[2]孙斌.浅析切顶卸压沿空留巷施工技术研究与应用[J].矿业学报，2012（10）：35-36.
[3]刘衍利.切顶卸压爆破技术在沿空留巷中的应用[J].煤矿安全，2014（6）：57-58.
[4]胡建平.中厚煤层切顶卸压沿空留巷技术及应用[J].陕西煤炭，2017（2）：87-89.
生物工程前沿技术篇9
1．培养模式陈旧
目前，我国大多数医学院校研究生教育还沿袭单项灌输授课的教学模式，教师讲，学生听，教师占主导地位，学生很少甚至没有思维余地，束缚了学生的想像力。从毕业论文选题、立论、资料信息提供、协作指导到评阅答辩，全过程几乎都由导师在操纵，研究生很少有自主选择的余地，忽略了研究生教育过程中最重要的自主性和创新性。研究生学制僵化，限制了部分优秀研究生的迅速成长，也影响了大科学、大问题研究的连续性。人才近亲培养严重，影响了学术思想的交流和交叉以及向多元化发展。许多研究生只注重本专业的学习，忽视交叉学科专业的学习，使得医学研究生不能从多学科、综合的角度去发现问题、解决问题和进行创新。
2．研究生自主创新能力不强
目前我们科研现状缺乏独立的科学思想、独创的科学工具以及独有的科学文化。读书能力不强。首先是部分研究生读文献的欲望不强，导师指定读什么文献就读什么文献，缺乏系统性阅读;其次是缺乏阅读技巧，读文献没有问题线索，只是多和散，前沿进展脉络不清楚;第三读文献比较片面，引申和关联文献缺乏阅读，工具和技术方法类文献缺乏阅读。问题意识缺乏。强烈的问题意识作为思维的内在动力，是创新精神的基石，是学术创新的突破口。培养研究生的科研意识，首先应从培养他们的问题意识入手［2］。但调查显示，研究生普遍缺乏问题意识，读了相当多的文献后，归纳总结不出问题。创新实践欠缺。很大部分研究生不是在导师的指导下，开展课题设计，而是按照导师申请到的科研项目开展实验研究，为导师完成项目任务。
3．学术交流层次低
我国医学研究生教育还相对封闭，很少与国内外著名大学和科研院所进行科研交流合作，导致科研前沿信息沟通不畅。同时，部分研究生参与学术交流的观念淡薄，或因自身基础差、底子薄，知识面窄，缺乏主动沟通和交流的勇气，更不说“平等交流”。
二、提升研究生创新培训质量的措施
针对存在的问题，基于研究生招生规模不可能大幅提升的现状，提出“平推转重优、优生优育”的研究生培养工作思路，实施以获得“全国百篇优博论文”为导向的优秀研究生培养计划，构建培训新模式，搭建新平台。
1．逐步实行长学制一贯式直博培养
结合国外发达国家研究生培养方式呈现多样化和弹性化的趋势，培养目标均紧密地结合生产和科技的需要，逐步淡化硕士、博士分阶段培养观念，对基础医学(包括医学院校生物学学科)实行基本学制为5年的直博研究生培养模式。通过中期或阶段考核，全程实行学分管理和分流淘汰，分流淘汰者可转入硕士研究生培养，或因课题研究需要也可适当延长1-2年。
2．试行研究生实验室轮转训练，实行“师生互选”
为培养直博研究生系统完整的科研思维和实验技能，在前期“试点”的基础上，遴选前沿优秀培育点，有序地、交互地让研究生到校内相关实验室轮转。原则上在研究生修学位课程期间，边修学位课程，边选择2-3个相关领域或一级学科内的实验室，花半年的时间完成。通过轮转，使研究生尽快熟悉科研环境，培养系统的实验技能和科学思维，加深对相关领域研究方向、学术前沿、人才梯队以及平台条件的了解。同时，进一步严格和提高导师的上岗资格，在研究生实验室轮转期间，加大对符合招生资格研究生导师的系列宣传，经学生-导师双方面了解磨合的基础上，实现师生互选，最终确定导师。
3．实行以导师负主责的导师组培养制度
研究生导师确定后，由导师负责甄选和组建不少于3人的导师组。导师组成员原则上是本领域优秀学术骨干、技术看家人，可跨学科组建或从校外聘请。导师负责研究生日常指导和管理，对研究生培养质量担全部责任;导师组负责研究生阶段考核和培养质量把关，其成员结合自身专业特长分工指导。导师组要结合研究生的特长和对研究生的课题进展进行定期考核和审查，包括读书报告，开题报告，课题进展报告以及阶段学习等，进一步指导下一步科研计划，决定研究生是否能够提交论文进行评阅、答辩等。
4．举办研究生暑期学校
针对当前“研究生课程知识老化，实验技能不足”的问题，弥补研究生开展科研实验基本技能的不足，联合主要学科和校生物医学分析测试中心，开办研究生暑期培训班。培训内容涵盖了“基因表达调控基本理论及实验技术”、“活细胞工作站技术”、“生物信息学技术”、“电生理膜片钳技术”等前沿技术培训模块。邀请到国内外前沿技术专家授课或指导，满足各自研究生科研实验的需要，反响较好。
5．举办基础医学博士生论坛
为进一步促进研究生培养转型发展，加强研究生间高层交流，每年举办基础医学博士生学术论坛，论坛以“创新、协同、碰撞、提升”为主题，由研究生自行组织，在机关协调，专家的指导下开展丰富多彩的面对面交流。在今年举办的“第一届基础医学博士生学术论坛”中，来自全国7所知名院校的21名知名专家和全国优博以及在CnS、本领域顶尖杂志上发表过高水平论文的优秀博士生作了学术报告和最新前沿进展报告，交流的内容覆盖生命科学相关前沿。通过跨院校、跨学科、跨领域的学术交流与碰撞，实现了校内外优秀研究生的学术思想碰撞，带来了头脑风暴似的激发和启迪，同时也锻炼了广大研究生的组织和协调能力，建立了学术友谊。
6．发起了基础医学高层论坛
为进一步提高导师队伍学术交流水平，寻求多方支持，拓展国际交流渠道，发起了“邀请本领域国际大师或领军人物来校讲学、合作”为目标的基础医学高层论坛。从免疫学、神经突触研究、脑科学研究以及血管组织工程等前沿领域，邀请到美国科学院院士，英国皇家学位院士，加拿大皇家科学院院士等12位欧美院士以及22位相关专业领域国际顶尖专家来校交流，与导师们探讨深度合作，指导研究生学位论文。
7．启动国际“1+1”研究生教学
生物工程前沿技术篇10
关键词：改建公路路线设计
前言
这些年来，国民的经济发展快速，现在有很大一部分的公路在通行上和技术很难满足发展的要求，对于这些公路的改建是必须的，然而这些公路的改建与新建的公路区别很大，如环保、景观设计、安全等有很高的要求，所以探究改建公路路线设计的经验和教训有很重要的意义及前瞻。
一、改建公路上的最基本特点
（一）山岭重丘区的特点
山岭区大部分是山高谷深，地形地质非常复杂，气候不稳定，暴雨多且山洪急，溪流的水位变化很大。旧路的技术标准较低，弯急且多，坡陡且多，车行视距不足，路基宽度小，路面的路况差，桥涵荷载小、泄洪能力极差，边坡的稳定性差，不完善的构造物，临河路段的线位低。
（二）平原少丘地区的特点
平原的地区地势平坦辽阔，沟河密集，可用的土地基本是水田、可耕的旱地，旧路的两侧居民密集、开发区和工厂分布，某些旧路直穿城镇，沿线的地上和地下均布满有电讯、输电和能源等设备。旧路因为历史原因且大多技术低，路基的设计洪水频率很低，排水上的设施很不完善，路基窄、路况不良，桥涵荷载非常小，泄洪能力不足，过镇的路段大部分成为街道，严重影响车辆通行及行车的安全。
（三）改建公路经济的特点
工程经济上改建公路和新建公路存在着一定差异。改建公路从工程的立意上要求工程的勘察设计要充分考虑和利用原有的工程设施，如沿线大中桥与涵洞、高大的防护设施、水利上的设施等，减少工程的造价，力求技术和经济指标上合理。
二、设计改建公路路线
改建公路和新建公路的设计一样，路线设计包括两方面：1.线形设计与路线走向。2.前者是怎样综合设计平纵横三方面，是改建公路线形设计的重点。后者指路线的方案选择，除局部的路段需要比选外，容易确定其他的路段因为线位环境和旧路的出入不大。
（一）路线设计的基础工作是调查和收集资料
路线设计是充分调查和详细论证的比选过程，设计人员接到任务后应收集好有关资料，资料调查、收集有如下几个方面：1.收集好勘察设计的任务书、已批准的工程可行报告、旧公路技术的等级、路网规划、沿线设施上的基本情况、大中桥涵的使用安全情况、路基路面状况等，另外改建公路的性质、使用的任务、批准的规模与建设主管部门意见都要明确；2.征求路线起讫点和中间控制点等位置的意见；3.收集沿线城镇近期和远期的规划资料，现有的与拟规划的电力电讯、水利设施与地上地下管线、铁路、公路、地质、气象及水文等资料，沿线的人口、国民生产总值、当地筑路的材料及各种资源等经济资料；4.搜集旧路的基础资料：包含路基路面的宽度、旧公路技术指标、大中桥荷载设计和使用安全的状况、结构的完好性、路基高度和水位设计情况、沿线重要的建筑物、沿线重要的构造物状况等资料。在认真分析已有资料的基础上，从点到面、从面到带来确定最好路线方案主要控制点的位置，结合所在地区其他的运输布局和沿线自然条件，首先比选纸上定线，选出一个最初的勘测方案，然后听取有关部门的意见，通过调整后再开始现场勘察。
（二）设计路线主要内容
（1）确定比选局部路线的走向
改建公路路线的走廊一般为旧路的路线方向，只在下面的情形要进行比较：1.受到旧路两旁建筑物的影响，路基宽度和平面等技术指标满足不了改建后的技术要求；2.受到城镇规划的限制，此时的路线设计需考虑到城镇规划；3.旧路路线要求的技术标准低；4.受旧路沿线的电力电讯、水利和能源基础的设施、铁路限制；5.受到大中桥位置的限制等。
（2）设计路线规划的方案
公路起点、终点及中间须通过的地点,由公路网规划所或者国家有关部门根据建设的目的而指定，具体路线的定位就是要从种种可能方案中，经过深入的调查后,综合的考虑到路线方案择选的主要因素，选出合理路线方案。路线的方案必须综合考虑到下面的因素:1.路线在公路、航道、铁路等交通中的主要作用，沿线水利等建设配合和用地的情况，以及各沿线城镇、工矿的规划关系等；2.路线在国防、政治、经济上的作用，地方或者国家对路线目的使用要求；3.沿线气象水文、地质、地形等自然环境条件影响；4.路线的长度、筑路材料的来源、工程质量和施工条件，劳动力、工期情况影响养护、运营、施工等方面；5.要求的路线技术级别和可能达到实际的技术标准及影响路线使用的性质和任务，要将路线方案的评价技术和经济结合起来。
考虑到工程的标准和运营效益、投资，还需要满足国家经济、政治、国防要求和潜在社会的效益。需要符合国家发展建设与结合天然条件来进行选线，选取合理路线，使工程的费用和使用性能统一，并且达到经济的舒适，安全的行车迅速以及构造物耐久且稳定，容易养护的目的。贯彻国家规定的方针政策下，进行深入的实际调查研究，解决大自然环境条件下进行实地布线和技术指标两者之间的矛盾，综合的考虑都各方面因素，这样才能最后选定出比较合理路线。选线依据主要原则是把道路的使用任务和性质，使路线地区的人民经济发展状况和远景的规划相结合起来，在总体的规划指导下认真了解和读懂计划任务书中的精神，进行调查多个方面，考虑周全力争不遗漏并且比较有价值的设计方案。在没有增加工程的造价情况下，提高技术含量且在相同的技术含量条件下，尽最大能力降低工程的造价。选线布局一定要符合国家的政策方针，做到路线短捷和保证安全行车。路线上的大中桥地段应服从总路线的方向条件下，对其进行综合考虑。
三、改建公路路线的设计应注意以下的几个问题
（一）不应该受旧路方案的限制
改建公路路线的设计时即使基本确定路线的走向，但是实际设计的时候不应该局限于只沿着旧路加宽的固定思维模式中，需要根据道路的需要等级及使用的性质在大范围内考虑全面，寻找出更合理、更可行的路线设计方案。
（二）需要动态选择最佳的设计路线方案
一方面利用三维数字地模、CaD等技术，实现动态及多方面的选择设计路线方案，第二方面充分听取多方面的意见，找出影响设计路线的不利和有利的因素，适当调整路线设计方案，加大设计路线的可选性。
（三）需要考虑到环保因素
在进行方案设计的时候不能一味的追求工程的经济效益而忽略对环境的考虑，要实行国家的可持续发展政策的方针，深入的寻找多个方案，充分考虑到对环境的影响，最终选择最优的方案进行改建公路路线方案的确定。
结语
改建公路路线方案设计一定要在保证便捷、安全行车、舒适的前提下，应该充分考虑到利用已有公路。使运营费用最少，工程数量最小化，造价达最低，并且要有利于施工与养护。改建公路路线的走向，控制点及布置的选取应该以现有的公路为基础。
参考文献:
［1］党政领导干部选拔任用工作条例.2002
［2］劳动经济专业知识与实务.北京：中国劳动出版社