發布時間：2023-10-26 10:03:13
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的資源循環科學與工程樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞：水網工程；建設思路；智能化；概念辨析
中圖分類號：TN911；TV21 文獻標志碼：A 文章編號：1672-1683（2015）03-0534-04
Abstract：Smart water network engineering includes the water physical network construction which is composed of all the water regulation infrastructure，water information network construction which characterizes the intelligent technology trend，and water management network construction which consists of the institutional mechanism construction and regulation decision-making.Smart water network provides the integrated platform and comprehensive support for water management and control.There are controversies in the engineering construction idea of smart water network；however，smart water network represents the future development trend for water management and has received more attention.In this paper，the concept of water network engineering is analyzed，water network intellectualization is illustrated，the construction idea of smart water network is discussed，and the crucial scientific issues and core technology for the construction of smart water network are proposed.
Key words：water network engineering；construction idea；intellectualization；concept analysis
由于人類目前對于大氣水和土壤水等非徑流性水分調控的能力、程度和范圍還相當有限，以徑流性水資源為基本對象的各類水事活動，均以“自然-社會”二元水循環網絡系統為物理依托展開[1]，其中自然水循環網絡包括江、河、湖泊以及水文地質單元系統，社會水循環網絡包括“供水-輸水-配水-排水-回用”水網絡體系[2]，如依托自然河湖水系實施防洪減災和水資源開發利用，依托人工渠系管網進行供水、用水和排水，等等。因此一個地區的水網，是不同時期治水實踐的物質基礎和客觀載體，其系統的完善與否、功能發揮的好壞，會直接影響人們生活質量、經濟社會發展和生態環境狀況[3]。正因為如此，水網和電網、交通網、信息網（包括通訊網和互聯網等）并列為現代社會的四大基礎性網絡。目前，智能電網、智能交通工程建設等已取得長足發展，相比而言，水網智能化建設卻比較落后。智能水網建設意義十分重大。開展智能水網研究能夠促進江河湖庫水系的科學規劃，有效指導各級水系聯通連通；協調各級水行政管理機構，保障最嚴格水資源管理制度的實施；建立水權交易機制，利用市場經濟機制優化配置水資源等。
1 智能水網概念淺析
1.1 水網和水網工程
各類水問題不管其表現形式如何，均可以歸結為水循環演變與調控的失衡。水力網絡作為水循環的載體，是水循環過程調控的對象。通常把水力網絡簡稱為水網。水網和水網工程是完全不同的兩個概念。水網指的是由自然的江河湖庫與人工供用排水管網設施所組成的連通水系。水網工程則是指建設水利工程有效聯通江河湖庫水系，搭建決策支持平臺管理各類水利設施，發展水循環調控理論實施水循環調控的過程。隨著現代治水理念和信息化技術的不斷發展，水網工程正在朝著智能化方向發展，逐步融合了由各類水流調控基礎設施組成的水物理網建設，符合智能化技術特征趨勢的水信息網建設以及以體制機制建設和調控決策形成實現體系的水管理網建設，發展成為以 “堅強友好”為特征的水利設施建設、以“智能感知”為目標的現代信息技術和以“科學決策”為核心的水管理活動[4]。智能水網代表著水務管理的未來發展趨勢，是“自然-社會”二元水循環理論與多維智能化現代信息技術的深度整合，在水事管理，水利設施、信息系統建設，水資源配置與調控等方面都體現著先進性和科學性。
1.2 智能水網工程
“智能水網”主要由三大基本網絡組成[5]，智能水網工程框架與建設內容見圖1。
一是實體網。從屬性上可分為自然水網和社會水網，前者是自然的河湖水網，后者是人工的取、供、輸、排水渠系或管道網絡系統；從范圍上可分為跨流域水網、流域水網和區域水網；從使用功能角度可分為防洪抗旱系統、城鄉供排水系統、農業灌溉系統、航運系統、水力發電系統和水土保持系統等；二是信息網。即水在自然系統和社會系統流動過程中相關屬性信息采集、傳輸、存儲、處理的基礎設施和數字化系統，包括智能感知、智能仿真、智能診斷、智能預警、智能調度、智能處置、智能控制在內的全過程調控基礎信息網絡；三是管理網。包括水網的調控規則、水管理公共政策與制度以及智能化決策平臺等，按層級劃分包括國家管理網絡、流域管理網絡和區域管理網絡等。在上述三大組成中，實體網是智能水網的物質基礎，信息網是智能水網的決策支持，管理網是智能水網的中控樞紐。三大網絡通過國家級、流域級和區域級（覆蓋省、市、縣）的層次化系統平臺，實現相互之間的有機集成和系統支持，促進水流、信息流和業務流一體化融合，保障水資源統一調配和管理。
1.3 水網智能化在三個分支的具體體現
國家水網工程的智能化可以從水物理網、水信息網、水調度網三個分支網絡的智能化建設來闡述[6]。水物理網建設包括自然河流水系整治、蓄引提水工程建設、供排水設施體系建設等，基本涵蓋水利基礎設施建設的內容，而智能化要求在工程建設中既要考慮宏觀系統結構與布局的科學性，也要注重單體設計與材料選取的合理性，工程建設應能夠體現當代水利基礎設施體系規劃、設計水平的提高和工程建設技術與材料工藝的進展。水信息網建設涵蓋了“自然-社會”二元水循環及相關信息的采集、傳輸、處理的整體建設內容，其智能化建設則對于通信傳輸的可靠性和有效性、自動化設備的先進性、系統的兼容性和可拓展性等方面具有更高的要求，要求工程建設應與當今時代信息化建設和發展趨勢相符合[7]。實施的難點在于配套水利監測、控制設備的研發。水調度網建設主要是以水循環預報和調配控制為核心的管理決策能力建設，其智能化要求是，既要能夠使水資源多目標的科學決策與實時調控能力得到全面提升，又要與現代水利決策與管理體系改革框架相吻合。
2 智能水網工程建設思路的探索
我國智能水網工程擬以“四橫三縱”的國家水網為骨干網架，各等級江河湖庫連通互濟的區域水系為基礎網絡（水物理網），將現代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術（水信息網）與調度組織管理（水調度網）高度集成，而形成的新型水利現代化建設的綜合性載體。它應以保障國家水安全，建設水生態文明社會為終極目標，在滿足生態環境需水、保證供水安全等強制約束下，協調管理、科學規劃江河湖庫水系連通工程建設，適應水權交易制度發展，利用市場經濟機制優化配置水資源，保障最嚴格水資源管理制度的實施，極大地滿足各部門對水資源需求，實現對用戶安全、可靠、經濟、互動的水供應和增值服務，進而促進水生態文明社會建設。
2.1 建設智能水網的理論基礎
“自然-社會”二元水循環調控理論是國家智能水網工程建設的理論基礎[8]。“自然-社會”二元水循環調控和實施的主要步驟包括：（1）模擬。利用“水循環模擬模型”模擬計算遠期、中期、近期三個時間尺度的上水資源供需匹配情況，對水資源供需失配區域在宏觀、中尺度和微觀三個空間尺度上進行水資源合理配置。（2）預報?；谌祟惿鐣洕l展和水動態循環過程認知，預報自然界供水和人類經濟社會需水變化，為實施調控提供依據。（3）調度。調度過程與模擬預測尺度相對應。包括長期調度，短期調度和實時調度。（4）控制。實施監測水流過程和水流形態，基于調度計算結果實時控制閘門群和泵站群，達到合理調控水流過程和改變水流形態的目的。（5）評價。對實施效果進行評價，并根據評價結果，對框架、模型進行反饋改進?！白匀?社會”二元水循環調控的技術框架見圖2。
2.2 建設智能水網的手段和目標
節約用水、水價杠桿、定額管理、總量控制、水權分配、節水型社會和水生態文明城市建設等是我國實施水資源調控多種手段。智能水網與以往調控的不同，它是更強調決策的科學性和決策、調控一致性。它將基于大數據的“自然-社會”供、用水分析，制定調控方案，采用綜合的調控方案，對現存的水短缺、水污染和水生態系統退化等問題進行系統治理。
智能水網工程將有步驟推進實施水循環過程調控所依存的軟硬件系統建設，通過打造一個基礎平臺，建設國家-流域（行政區域）兩級控制中心，理順國家-流域-地方三層管理關系，實現防汛抗旱類、水資源管理類、生態環境類和工程管理類等四類業務的智能化應用，推動實現全國大水網、水利信息網和調度管理網的有序融合，逐步改變現有資源分散、重復建設、重建輕管現象。
3 科學問題和核心技術辨析
3.1 我國國家水網建設推進中存在的問題
調研[9-10]發現，我國經濟發達地區和水利改革發展需求迫切的地區，針對當地洪澇災害、水資源供需矛盾突出、水體污染和水生態退化嚴重等水問題，率先啟動“智慧水務”相關工作，并將其作為推動水利公共管理服務的重要抓手和新時期區域水利基礎設施建設、信息化建設、管理制度建設的綜合平臺，同時也引領著我國智能水網建設。目前，我國水網建設存在以下三方面的問題。
（1）各地都從自身水資源特點和實踐需求出發建設各具特色的智能水網，因此建設理念、建設目標、建設思路、建設內容、建設路徑各異。具體表現在名稱提法上不同，上海市和北京市建設“智慧水網”，無錫市建設“感知太湖，智慧水利”，山東省建設“現代水網”，山西省建設“大水網”，海南省建設“水網體系”；還表現在智慧水網建設的側重點不同，北京市重點是為了解決水資源調度管理問題，上海市重點是為了提供更好的社會化水務服務，山西省和山東省重點是為了提高水資源時空調配能力應對極端事件，無錫市重點是為了實現太湖生態治理目標，海南省重點是為了促進河湖連通實現“生態大城市”建設。
（2）各地智能水網建設缺乏統一認識和標準模式指導，有些地區對智能水網的內涵理解和建設任務認識還有偏差，表現在偏重于強調實體網建設，忽視信息網和管理網建設；偏重于強調實施監測與數據傳輸等“感知”建設，忽略“智慧”調度管理建設等。
（3）缺乏系統的規劃設計理論。無論是北京市的“智慧水網”還是山東省的“現代水網”等，都是對當地水問題的一種具體解決策略，智能水網工程在國家層面上，還沒有形成有效的頂層設計和系統性的學術成果。
因此迫切需要在實踐探索的基礎上，總結各地智能水網建設經驗，從戰略高度、全局視野開展頂層設計，在國家層面對水網工程進行整體布局和長遠規劃，全面帶動農田水利、防汛抗旱、水資源配置、江河治理、水生態與環境保護的各項工作，提升國家水安全保障能力和現代化水平，實現水利全面跨越式發展。
3.2 建設國家智能水網亟需解決的關鍵科學問題
開展頂層設計，在國家層面對水網工程進行整體布局和長遠規劃，全面推進建設我國智能水網需要解決的關鍵科學問題如下。
（1）江河湖庫水系連通規劃理論與方法。國家智能水網主要通過江河湖庫、樞紐調蓄工程和蓄滯洪區的合理布局，降低洪澇災害潛在風險，增強工程調蓄能力，形成保障國家防洪安全的物理基礎。因此，研究人工輸配水工程理論體系與實踐方法，有效聯通江河湖庫水系，形成與國家水資源優化配置目標相適應的水流通道體系，對于提升區域間水資源互調互濟能力和區域內水資源開發利用水平至關重要。
（2）二元水循環模擬理論與仿真控制模型。水網智能化一個十分重要的方面就是水安全風險的預測和感知。國家智能水網主要基于二元水循環模擬和水網工程運行控制平臺，預測潛在的水安全風險，提高水資源調度決策的針對性和系統性，從決策環節支撐水安全保障目標。因此，完善水循環及其伴生過程模擬與仿真理論模型，發展超大泛流域水資源合理配置技術方法體系，對于智能水網實施精細化水資源管理和調度，至關重要。
（3）智能化監測、控制體系規劃理論與方法。國家智能水網使用水情、工情監測站點數據做出決策，并通過遠程化、自動化、智能化的水利樞紐進行決策實施。因此，合理布局水情工情監測、控制站點，形成完備的智能化監控體系，事關智能水網工程成敗。
（4）智能水網運行管理體系建設。以國家智能水網工程平臺為載體和依托，開展以水資源管理制度、管理模式建設和水資源優化配置及科學調度實踐為主要內容的水管理網體系構建和改革，完善管理理念、決策形成機制及規范制度保障等水管理要素，對于強化水資源科學配置和優化調度技術在水資源管理中的應用，增強決策指令形成環節的科學性和系統性至關重要。
3.3 建設國家智能水網的關鍵核心技術
對“水物理網”、“水信息網”和“水調度網”三個課題的核心技術進行總結和提煉。共提出了如下14項關鍵核心技術。
第一課題：水物理網應用基礎研究。主要包括復雜輸水網絡的水動力學問題，江河湖庫聯通條件改變對水資源演變影響，江河湖庫聯通可行性判定研究。主要包括如下幾個方面。
（1）超大泛流域水資源合理配置整體模型研究。
（2）節點水體容納能力及區域供水能力研究。
（3）水系聯通汊點水力特性研究。
（4）水網節點布局方法與通道連結體系建設。
（5）ArcGIS技術及其在水網布局中的應用研究。
第二課題：水信息網應用基礎研究。主要包括流域水循環過程模擬與仿真，安全監測高新技術與自動化監控系統，大型通用水網結構系統分析原理與設計方法。
（6）水循環及其伴生過程模擬與仿真。
（7）安全監測及信息分析理論與方法研究。
（8）自動化控制系統架構與方案優化。
（9）配套設備標準體系建設與研發。
第三課題：水調度網應用基礎研究。主要包括：長距離輸水工程的優化調度技術，梯級水庫群的聯合調度和面向生態補償的水網工程綜合調度。
（10）高含沙、含鹽河流水沙平衡調度技術研究。
（11）多水源聯合補償機制與實時調度研究。
（12）流域水資源量、質、效多目標調控技術。
（13）梯級水庫群中長期優化調度技術。
（14）梯級水電站廠內經濟運行與實時發電控制。
4 思考與認識
我國長期的水利建設和發展已為智能水網工程的建設奠定了良好的基礎，但制約智能水網工程全面推進和快速發展的瓶頸問題依然存在。主要包括如下問題。（1）智能水網尚未形成完備成熟的理論體系和配套完善的框架結構，我國進行智能水網建設沒有現成藍本可供遵循，需要探索。（2）智能水網工程涵蓋了水利科學、環境科學、系統工程等多個學科，包含了大量水利水電工程建設的核心關鍵技術，而且蘊藏了復雜的前瞻性理論。亟需聯合政府、行業主管部門、科研單位、高校、企業針對有效社會需求進行系統設計，協同開展產業技術研發。（3）工程實踐對理論探索的回饋作用不顯著，應清醒認識到建設國家層面的智能水網是一個長期、艱巨、復雜、系統的過程，理論探索需要在長期的工程實踐過程中進行完善，不能一蹴而就。水網工程智能化既需要工程建設和信息技術的進步，也需要與水利管理體制、機制創新相統一。智能化與信息化、現代化一樣，是一個動態變化的過程，要科學分析智能化方向的發展進程及變化趨勢，加深對智能化發展階段的認識，明確重點工作任務，客服盲目性，不斷推進國家水網智能化健康發展，為我國水資源配置與城鄉安全、防洪除澇減災、水生態文明建設、大型水利水電工程建設、國家河湖聯通工程等水利事務的建設和決策提供強有力的科技支撐。
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已發表SCI論文70余篇、EI論文95篇，獲“國際水資源管理杰出貢獻獎”、“全國五一勞動獎章”、“全國優秀科技工作者”、國家有突出貢獻中青年專家等榮譽稱號。獲湖北省自然科學獎一等獎、二等獎等省部級獎10余項。
國際任職上，分別擔任過國際水資源協會（IWRA）主席、國際水文科學協會（IAHS）副主席、國際科學院委員會（IAC）水計劃主席，世界水理事會（WWC）常務理事、地球系統聯盟全球水系統計劃科學委員會（GWSP-SSC）委員、美國土木工程協會（ASCE）水文工程雜志（JHE）副主編、國際水資源開發雜志編委、中國自然資源學會水資源專業委員會主任。
國際水資源協會（IWRA）是國際水資源領域最知名、成立最早的學術組織。1971年在美國成立，聚集了全球范圍的水科學家、水資源管理學家和工程師等專家學者。
2009年11月，中國科學院水資源研究中心主任夏軍當選為新一屆國際水資源協會主席（2010~2012年），這也是IWRA歷史上首次有中國的學者當選主席一職。其上任以來，主持和承擔了一系列國際重大水戰略計劃。作為大會主席，主持第十四屆世界水大會，展示了中國科學家在國際學術大會以及國際水戰略發展領域的引領地位。他的足跡遍及法國、荷蘭、澳大利亞、新加坡、瑞典、美國、南非等地，借助國際水資源協會（IWRA）和世界水理事會（WWC）平臺，積極參與國際前沿討論，為這一全球性問題的解決提出中國科學界的意見，推動國際水資源協會發展戰略和多項研究計劃取得重大進展，提高了中國科學家在國際學術界的地位。
全球水資源管理面臨的挑戰與機遇
夏軍說，在未來30~50年，人類面臨的最關鍵挑戰是“要滿足2050年達到90億人口所需的能源、土地、水資源及相關物質的要求”。當前國際水資源研究與管理的發展與前沿試圖解決三大挑戰方面的問題：首先，應對全球變化尤其是全球氣候變化以及區域經濟、社會經濟發展高強度人類活動的影響，探討應對全球水危機的重大水計劃、水戰略的國際聯盟與合作。其次，研究當前和未來（2020~2050年為關鍵時段）的全球及區域水資源管理面對的水治理重大戰略問題、技術與政策途徑。其中包括“全球變化的影響與水政策”、“極端事件與災害管理”、“水的治理與法律”、“知識決策與管理系統”等。
聚焦全球水戰略的前瞻性與交叉性研究，需強調三個發展方向： 強調每個人要享受基本的社會經濟福利，而水是這個基本社會福利保障的基礎。要合理地分配、調度水資源，做到水循環利用、安全用水，避免因水而引起的戰爭，使社會穩定、經濟持續發展；維系人類生存所需的良好生態環境，展現綠色的地球、藍色的海洋。開展生態補償，強調綠色GDP，改善水質、生態系統，合理控制對水質水量的需求；良好的水開發與管理，要有強有力的科技支撐，如在水的管理、水的調控、水的開發等方面。
水系統科學的發展與展望
夏軍認為，隨著全球和區域經濟社會發展和全球變化影響，尤其是發展中國家面臨的水短缺、水污染、水生態、水災害、水管理問題愈來愈突出，五個問題復雜交叉，同時涉及國家和區域多個方面的安全，是一個復雜的水系統問題。
國家在水的安全保障戰略方面，強調了水的可持續利用、人水和諧，重視流域水的生態環境效應和水的綜合管理，最大限度改善和維系健康水循環的水戰略目標。由于流域水循環的復雜性以及高強度人類活動和氣候變化的多重影響，水循環系統時空變化的量級與機理、水循環系統各部分作用與反饋、環境變化下社會經濟發展的水系統承載能力與適應性，成為水問題研究亟待解決的三大關鍵科學問題。解決上述水問題的核心是水系統科學的研究與發展，需要以流域為基本單元，闡明以水循環為紐帶的流域水系統的物理、生物與生物地球化學、人文等三大過程的聯系及其反饋機制，發展多要素、多過程、多尺度流域水循環綜合模擬科學平臺，建立水系統的調控模式和良性水循環維持的途徑。這不僅是當前國際水科學研究的前沿（如全球水系統計劃GWSP等），也是破解我國復雜水問題的科學基礎與核心。因此，針對全球變化影響、經濟社會發展、環境保護和區域可持續發展戰略目標的重大需求，變化環境下水資源管理的水系統研究與應用將有新的突破與發展。
關鍵詞：區域循環型；農業經濟體系；構建
農業是我國的基礎性產業，經歷了近百年的發展歷程，逐漸進入到現代化的發展階段，實現了從粗放型到集約型的轉變。由于綠色農業發展理念和可持續發展理念的提出，傳統的農業經濟發展理念已經不再適應時展需求，農業逐漸朝著生態化的方向發展。而循環農業作為生態循環農業的重要流程，必須要構建區域循環型農業經濟體系，創設良好的經濟氛圍，緩解環境破壞和農業發展之間的矛盾，進而推動農業的可持續發展。
一、循環型農業經濟概述
對于循環型農業經濟而言，其主要是將循環經濟發展理念融入農業經濟體系建設以及農業生產過程中，從而實現可持續發展的理念。傳統的農業發展模式沒有重視資源的循環高效利用，受設備和技術等的限制，生產力水平不高，許多地區仍然以人力勞動為基礎來管理農作物。由于發展理念的制約，傳統農業在發展過程中極易忽視資源和經濟效益，如粗放式管理導致的水資源浪費；農業廢物處理中采取直接焚燒的方式，浪費資源的同時污染環境?，F代化工業發展理念要求共同實現資源效益、環境效益、社會效益和經濟效益，將可持續發展理念、循環經濟理論、生態系統與農業發展相結合，從而多級利用農產品，優化農業結構，實現農業活動的循環化和生態化?？梢哉f，循環型農業經濟能夠構建多元化的消費及生產渠道，實現資源的優化配置以及信息的共享，滿足農業發展低耗高效、生態優質等要求。
一般而言，運用可持續發展理念來管理農業活動中的各項資源，使生產和排放相銜接，環境和經濟相協調，增加農民的收入，實現為農業和農村的整體發展。循環型農業經濟的特點主要表現為幾個方面：①現代化的農業經濟。循環型農業經濟可以發展生態修復和環境保護，增強農民的收入，調動農民積極性，更好地落實循環經濟制度與細則。②排放的零污染。對于循環型經濟而言，其需要將農業廢物轉化為可利用資源，進而促使物質和能源在系統內部進行循環，不會影響或破壞環境。③資源的高效利用。農業活動的前提與基礎就是資源，而資源涉及諸多方面的內容，如營養、水源和能量等，其中能量是農業生產活動的動力，能量的高效利用可以實現循環型農業經濟體系目標，打造出生態化的農業系統。當然在能源利用的過程中，需要合理運用先進科學的技術，大力開發和利用自然界中的能力，將能源效能加以充分發揮。
二、區域循環型農業經濟體系的構建策略
（一）加強綠色生產
在農業發展中納入可持續發展理念，需要加強農業生產環節的管理，尋找科學的渠道來構建區域循環型農業經濟體系，加強前期宣傳，讓農民充分認識到循環農業經濟的重要作用及其經濟效益，便于體系的高效執行。同時在構建過程中需要加強綠色生產中，在生產環節科學施肥，如利用科學的測土施肥法進行農作物的耕種，實現家肥的再利用；采用科學的防治技術來進行農作物防蟲，保證產品質量。從畜牧業發展層面而言，在家禽家畜的疾病預防和飼養等環節需要運用綠色概念，將種植業和畜牧業進行有效結合，相互提供養料，進而實現系統內的物質循環流動。
（二）完善服務體系
政府部門可以利用各種機構和媒介進行宣傳教育，創造良好的氛圍來構建循環型農業經濟體系，使公眾樹立生態環保意識和資源節約意識。同時政府部門可以加大人才培養力度，培養出能力強和素質高的人才，研發出科學實用的技術，如高效利用水肥藥等減排減量化技術、飼料化和能源化等廢棄物資源化技術等。當然區域政府部門應該加強農業農村環境的綜合治理以及農業技術設施的建設，加快鄉村道路和水利工程的建設。此外，通過建設工程和農業設備等來提高區域循環型生產的工業化及機械化程度，建設重點具體如下：①循環工程：在農田管理工程中輸送沼液；②收獲廢棄物技術設備，如收集秸稈和采收水生植物的設備等；③利用廢棄物來發酵沼氣或生產有機肥等的設備；④噴灑農業的減量化設備等。
（三）增強集約管控
當前產業科學化發展的趨勢就是節約化和集約化，要想實現這一目標需要政府的大力支持，在各流程中貫徹落實相關的開展方法、服務方式和政策引導等。如保證資金、配置和土地篩選等方面的準確性，使農業的收獲期、生產期、準備期等有效契合，確保產業的有機統一，實現產業鏈的科學構建。當然政府需要完善農業經濟體系，注重規?；l展，合理分配農業資源，實現產業的發展及拓展。
（四）提高農業經濟水平
區域循環型農業經濟體系的基礎就是農業產業，其經濟發展水平對農業經濟體系的建設水平具有直接影響，因此在體系構建過程中需要促進區域循環型農業經濟水平的提升。這就需要以現代新型農民為主，以市場為導向，采用現代化的經營理念和管理方法，從而增強農產品加工水平，優化農業產業結構，實現區域農業產業的生態特色、文化特色、自然特色、地域特色等，推動現代化農業的轉型發展。
結束語
在構建區域循環型農業經濟體系過程中，需要從實際具體情況出發，詳細分析該體系的具體特點，掌握體系的特性及最終目標，加強綠色生產，完善服務體系，增強集約管控，提高農業經濟水平，在各個環節貫徹落實這一體系。這樣才能體現集約化和節約化的生產經營理念，保證農產品的安全性，達到高收益和低成本的目標，促進整個經濟體系的持續平穩發展。
參考文獻：
一、注重政策制度先行
把循環經濟科技工作作為自主創新的重要內容，納入《浙江省科技強省建設與“十一五”科學技術發展規劃綱要》和《浙江省“十二五”科學技術發展規劃》，將節能環保、資源綜合利用技術作為全省科學技術發展的戰略重點，放在優先位置，實施循環經濟科技創新工程。針對目標，制定政策措施，統籌組織實施循環經濟科技創新，并研究制定了《浙江省推進循環經濟發展科技實施方案》、《推進節約資源科技進步實施意見》，開展循環經濟科技攻關，組織實施循環經濟科技示范工程。
二、狠抓科技項目實施
浙江省循環經濟科技工作瞄準重點區域、重點領域、重點行業、重點企業，整合科技資源，抓攻關、抓示范、抓突破。
（一）推進生態環保技術重大專項實施?！笆晃濉逼陂g與循環經濟有重大關聯的科技專項數占專項總數近三分之一。設立了高效節能技術、再生能源利用技術、綠色化工技術、水污染防治與水資源綜合利用技術、固體廢物綜合處置技術、海水淡化與海水綜合利用技術、農產品質量安全與標準化技術等重大科技專項?！笆濉崩^續設立節能環保等重大科技專項、減排技術轉化工程等，為循環經濟科技攻關項目的及時立項，增加科研投入提供了保障。2008年以來，廳市會商、部門會商、重大科技專項等實施的循環經濟相關項目400余項，投入循環經濟科技項目的省級財政科研經費逐年增加，平均達到每年5000萬元。經過長期不懈的科技攻關，突破了一大批關鍵共性技術，建設了一大批循環經濟科技示范基地。順利實施了“集中式綜合污水處理廠提標減排關鍵技術推廣研究與工程示范”、“城鎮污水處理廠污泥過程減量關鍵技術開發與示范”、“城市中水綜合利用深度脫氮技術研究和工程示范”等有重大社會影響的科技項目，成功突破了“水蚯蚓原位消化污泥技術”、“基于電凝聚及新型電源的PM2.5控制技術”等一批關鍵技術。 （二）推進生態環保重大技術成果轉化。通過各類科技應用項目的的實施，加強循環經濟先進適用技術成果的推廣應用。發揮中國浙江網上技術市場的作用，加速循環經濟科技成果新產業化步伐。組織編制了《浙江省“十二五”環保領域重大科技成果匯編》，重點推廣污泥干化、垃圾焚燒、農業面源污染控制、污染場地修復、城鎮和工業廢水治理、污水處理廠提標改造等技術。2011年11月，省科技廳專門組織召開了浙江省“十一五”環保領域重大科技成果展示會，推介本省成熟適用的節能環保技術成果。 （三）推進典型項目和示范工程實施。通過列入《浙江省循環經濟試點實施方案》的8個循環經濟科研項目，大多數都較好地完成了任務，取得了很好的示范作用。如“夏熱冬冷地區建筑節能新技術及工程示范”、“PTA殘渣回收方法研究與應用”、“全濕法電解還原再生廢鉛酸蓄電池中的鉛資源”、“聚四氟乙烯生產廢棄物回收利用的關鍵技術研究示范”、“利用廢棄煤矸石生產建筑節能自保溫磚技術開發”項目“萘系硫酸鹽工業廢渣綜合利用技術研究與產業化”項目的成功開發利用，取得了良好的生態效益、經濟效益和社會效益。
關鍵詞 循環經濟；思路和模式；主要問題；途徑和對策
近幾年來，我國黃金工業快速發展，2007年，全國黃金產量超過270噸，居世界第二位，但后續可采資源不足，資源綜合回收利用水平不高，環境污染問題改善力度有限，可持續發展能力急需提高的問提日益突出。循環經濟做為一種新的發展理念、發展模式和經濟形態，是全面落實科學發展觀的重要途徑，是走新型工業化道路的必然要求。黃金工業做為資源依賴型產業，要有效化解資源瓶頸制約，提高核心競爭力，實現可持續發展，必須發展循環經濟，要按照循環經濟的理念建設生態黃金工業，把黃金工業打造成綠色產業，資源節約型、環境友好型產業，推動黃金工業科學發展，又好又好發展。
一、黃金工業發展循環經濟的基本思路和基本模式
循環經濟是指在資源投入企業生產、產品消費及其廢棄的全過程中，把傳統的依賴資源消耗的線型增長經濟轉變為依靠生態型資源循環利用來發展的經濟，是以資源的高效利用和循環利用為基本特征，以經濟有效、環境友好、技術跨越、人與自然和諧為宏觀調控原則，以減量化、再利用、再循環、再制造、無害化排放或零排放為操作原則的社會生產和再生產運動。[1]
黃金工業發展循環經濟就是要根據黃金伴生的銀、鉛、鋅、銅、硫等礦產資源豐富的特點，運用循環經濟的理念，科學制定發展規劃，走資源消耗少、環境污染小、科技含量高、經濟效益好的新型工業化道路，使黃金生產的組織成為“資源-產品-終端產品-再生資源”的封閉式流程，綜合回收利用資源，拉長產品鏈條，在各梯級產品制造過程中有效回收廢水、廢渣中的有用物質，實現清潔生產和物質循環利用，有效保護生態環境，在企業之間或企業集團內部形成類似于自然生態鏈的黃金生產生態鏈。
二、黃金工業發展循環經濟存在的主要問題
1．由于大多數黃金礦山企業的資源貯量不足，缺乏發展循環經濟的動能
目前，全國黃金礦山企業資源保有儲量為2486噸，資源保有儲量不足的已占全部金礦的三分之二，保有儲量在1噸以下的巖金礦山占總數的83%。資源危機礦山數量的增加，致使大多數企業缺乏長遠的發展規劃，以維持生存和短期效益為目的，對發展循環經濟重視不夠，沒有形成綠色經營理念。
2．大多數企業的規模較小，缺乏發展循環經濟的經濟基礎
發展循環經濟需要大量的資金投入以更新工藝、改造流程、科研開發和試驗等等。我國黃金礦山企業年產金超過一噸的只占企業總數的20%左右，雖然近幾年中金股份、招金集團、山東黃金、靈寶黃金、紫金礦業等集團企業發展很快，但總體上規模小而分散的黃金工業格局依然沒有根本改變，大多中小企業缺乏發展循環經濟的經濟基礎和綜合實力。
3．科技創新的力度不夠，發展循環經濟的某些環節受技術因素制約
循環經濟的發展需要大量的科學研究做基礎，包括循環經濟的理論研究。目前，黃金工業對循環經濟理論和發展模式的研究還有待加強，尤其是發展循環經濟的關鍵技術和重要技術節點以及工藝等還需要加大資金投入，加強科研力量，加快科技創新。
4．推動循環經濟發展的政策、法規體系滯后
雖然政府對推進企業發展循環經濟制定了一系列的法規和政策，但是，對節能減排落實不力、浪費資源、污染環境等行為的處罰力度遠遠不夠，對積極發展循環經濟的企業支持力度有限，推動循環經濟發展的有效激勵和約束機制還很不完善。
三、黃金工業發展循環經濟的主要途徑和對策
1．科學制定黃金工業循環經濟發展規劃，建立黃金工業循環經濟發展體系
循環經濟是一個復雜、長期、動態的系統工程，黃金工業發展循環經濟，促進科學發展，首先要制定好行業循環經濟發展規劃，堅定不移地走可持續開發利用資源的道路，堅持保護優先，有序開發，合理利用的方針，推動黃金工業集約化發展、內涵發展、綜合高效發展，實現清潔生產和閉路循環，提高黃金企業的綜合生產能力和資源綜合回收水平。統籌規劃黃金資源勘探、開采、選冶、產品深加工、資源綜合利用、環保工程等生產流程，建立循環經濟發展體系。
2．加快推進黃金資源整合，規范開采秩序，建立資源優化配置體系
我國黃金資源采礦權、勘查權分散，企業礦權控制規模小，企業以資源浪費為代價片面追求高利潤的現象突出，受利益驅使，以探代采，以包代管，非法濫采亂挖問題不能有效解決。黃金工業發展循環經濟，就必須在協調好各利益主體之間的關系的前提下，加快推進黃金資源整合，改變黃金礦山小而散的狀況，真正實現礦產資源的優化配置。
我國一些金礦大礦小開，礦產資源回收率僅為55%，浪費資源嚴重，破壞資源完整性的問題突出，要依法管理礦權，規范礦產資源勘探和開采秩序，進一步加大執法力度，嚴厲打擊非法勘探、開采活動，保護好礦權單位的合法權益，為發展循環經濟提供資源保障。
3．優化黃金產業布局，提高產業集中度和企業的綜合實力
優化黃金生產的區域布局，加大對現有礦山企業格局和調整力度，支持對現有礦山企業聯合、兼并、重組，或者托管中小企業，把生產要素向存量資產大、發展潛力大、產品鏈條長、經濟效益好的企業集中，促進企業做強做大，為發展循環經濟，提高資源利用水平和行業發展水平創造條件。
4．完善黃金工業發展循環經濟的運作機制和配套政策體系
要把循環經濟發做為發展黃金工業的重要原則，充分發揮政府的推動和引導作用，建立推動循環經濟發展的協調機制。建立資源浪費處罰和資源補償機制，嚴禁采富棄貧，堅決改掉只算經濟賬不算資源賬的不良行為，嚴格執行資源開采利用方案，把循環經濟發展納入法制化軌道。
發展循環經濟不但要有完善的考核評價體系，更需要國家相關的政策、措施支持，扶持具有示范和帶動作用的循環經濟項目，設立循環經濟發展專項基金，對符合循環經濟模式的企業和建設項目，給予財政補貼或稅收優惠等政策，對關鍵項目進行直接投資，對高消耗、高污染企業實和差別價格的能源、資源供給和產品價格管制，建立節能減排的鼓勵措施和補償機制。完善黃金資源開發項目的市場準入制度，鼓勵和支持建設循環經濟項目，對有條件而拒不發展循環經濟的企業實施嚴格處罰。
5．加快建設黃金工業循環經濟示范工程和示范基地
黃金工業發展循環經濟，需要有關部門組織優秀企業和業內專家加強對循環經濟發展模式的研究。扶持有條件的企業建設循環經濟示范工程，通過引入先進的技術、裝備和管理模式，真正實現資源、能源的梯級利用和物質的循環使用，并以示范工程加以推廣，通過上、下游企業間的工業代謝和共生關系建立循環經濟示范園區或基地，[2]延伸黃金產業鏈，增強關聯度，提高資源利用效率，減少廢棄物產生，使企業間共享資源和互換副產品，形成符合循環經濟要求的生態黃金工業網絡，為推進循環經濟發展奠定良好的微觀基礎，以點帶面推動循環經濟發展。
6．加快科技創新，構建黃金工業發展循環經濟的技術體系
發展循環經濟，科技創新是關鍵，要加大力度開展相關的生產工藝和工程技術研究工作，我們要通過技術創新，突破發展循環經濟的技術瓶頸，建立循環經濟技術研發和科技管理體系。
大力推進黃金企業節能減排工作是科技創新的主要方面。我國黃金行業的平均單位能耗遠高于世界先進水平，要依靠科技進步和加強管理，有效降低能源消耗水平，注重資源循環過程中的環境治理技術，資源循環自動控制及檢測技術的創新和應用，引進推廣高新技術和先進適用技術，加快企業技術改造，推進黃金生產技術升級換代 ，大力開發能減少廢水、廢棄物和有毒有害物質的替代品，加快研究廢棄物資源化利用技術，回收廢水、廢棄物中的物質再利用、再生產，力爭通過清潔生產技術的突破使黃金生產實現廢棄物零排放。
難處理金礦選冶技術的研發和引進是科技創新的關鍵。我國難處理金礦資源在已探明的黃金保儲量中約占三分之一，低品位、難處理礦石中均含有鉛、銅、鋅、硫、砷等伴生元素，要綜合回收有價金屬需要大力推進科技創新，要通過技術創新使傳統的氰化提金工藝實現經濟效益和生態效益的有機統一。加快推廣全循環工藝，我們還要在生物氧化、熱壓氧化焙燒預處理等難處理金精礦全循環生產工藝和技術方面開展更大規模，更高層次的試驗研究工作，突破難處理金礦選冶技術的制約。
貧礦、尾礦資源化綜合利用技術的開發是科技創新的重要方向。尾礦是黃金生產的主要固體廢棄物，綜合開發貧礦資源，利用尾礦資源，通過技術開發使大量貧礦、尾礦變為資源并得到綜合利用，實現閉路循環，既能緩解黃金資源緊張的矛盾，還可以實現經濟效益社會效益、環境效益的統籌兼顧。例如，蓬萊黃金總公司投資1.02億元實施的黃金冶煉氰化尾渣去氰提金及綜合利用項目，長春黃金研究院研發的跳汰--水套選金集成技術等已達到國際先進水平，為我國的尾礦資源綜合利用開辟了一條可行之路，諸如此類先進技術和設備要在全行業推廣，沒有實現產業化的貧礦、尾礦資源化綜合利用技術要加大力量開展科研工作，力爭早日實現大的突破。
參考文獻
[1] 陜縣國民經濟和社會發展“十一五”規劃研究報告,中國農業大學⑴.
關鍵詞：城市污水廠 污泥減量化 穩定化 無害化 資源化
浙江省隨著工業化與現代化建設步伐加快，為保護環境，為建設生態省，確保社會經濟可持續發展的需要，近年來加快了城市污水治理工程的建設。自2000年以來，至今年上半年，全省已建成投產和試運行的城市污水處理工程項目共達35個，總的處理規模達340萬m3/日，城市污水處理率達42.3%，35個污水廠所在地估算每天產生干泥量達1286噸，其中得到不同程度處理與處置的為544噸/日；計劃到2005年年底城市污水處理工程建成個數增加到55個，總的處理規模達440萬m3/日，城市污水處理率達到53.0%；到2007年年底，城市污水處理工程個數增加到73個，總的處理規模為500萬m3/日，城市污水處理率為58%，到時全省實現縣縣建有污水處理廠。
我省城市污水廠建設與運行管理歷史較短，經驗不足，遇到不少新問題，當前較為突出的一個問題，是城市污水廠污泥處理處置建設滯后，運行管理經驗不足，污泥對環境帶來的二次污染情況較普遍。
一、必須按照科學發展觀全面指導城市污水廠污泥處理與處置建設與管理
“堅持以人為本，全面發展、協調發展、可持續發展”的科學發展觀是我國社會主義建設的科學總結，是社會主義建設客觀規律的反映，也是各行各業必須共同遵循的準則?；貞浳沂〗陙沓鞘形鬯卫砉こ痰臍v史，凡是按照科學以展觀建設的工程，就能充分發揮投資效益，工程的綜合效益好；凡是違背科學發展觀建設的，工程投資效益就不能充分發揮，綜合效益差，有的甚至起到“負面”作用。
城市污水廠污水處理與污泥處理及處置是兩個獨立的不同階段又相互緊密聯系的一個完整的體系。污水處理，是把城市原生污水通過“物化”處理與“生化”處理等措施，把原生污水中固相污染物質從污水中分離出來（被分離的污染物質稱為原生污泥）。污水經處理后的出水稱為“尾水”，達標后排放或回用。污泥處理是把含水率較高的原生污泥通過濃縮、脫水“減量”化處理，和后續通過“生化”處理，進一步減少污泥中有機物含量達到“穩定”化處理，上述兩個階段統稱為污泥處理，污泥處置是在上述污泥處理后，最終進行“無害化”和“資源化”處置。由此可見，污水處理是搞好污泥處理與污泥處置的前提與基礎，而污泥處理與處置是污水處理的實現的最終目標的保證措施。這兩者缺一不可。一個完整的城市污水治理工程，污水處理工程、污泥處理處置工程必須同步規劃、同步建設、同步投產、同步運行。只有這樣才能充分發揮污水治理工程整體功能，達到保護環境造福人類的目的。
我省有些城市污水治理工程建設中，污泥處置工程沒有與整個治污工程做到同步建設，其原因有以下種種：有的城市是因為缺少排水專業規劃與污泥處理與處置專業規劃，因依據不足，工程初步設計缺乏污泥最終而必需的處置內容；有的是由于資金緊張，處置工程“暫緩”安排建設。這樣，污水廠投產后污泥因得不到正常處置，造成污泥無序亂堆放，對環境帶來二次污染。有些城市污水廠保護環的功能在衰退，逆向轉入集中污染環境趨勢。這種不正常的現象我們極不允許！只有按照科學發展觀要求，加快污泥處置配套工程建設，才能確保城市污水，治理工程整體效益達到充分發揮。
二、必須按照循環經濟增長模式全面按照“四化”要求強化城市污水廠污泥處理與處置
循環經濟是一種新的、符合可持續發展理念的模式，在一些發達國家取得了明顯成效。當前我國正處在一個全面建設小康社會關鍵歷史時期，在這一時期如何保證保持經濟平穩運行，健步增長發展，經濟增長模式必須由傳統的單向線型模式（即資源產品廢棄物直接排放）轉變成循環經濟模式（資源產品廢棄物再生資源利用，是閉環反饋式循環過程）。在城市污水廠污泥的處理處置過程中，全面執行減量化、穩定化、無害化、資源化處理與處置的方式是循環經濟模式的體現。它具有強大的生命力、良好的環境效益、社會效益與經濟效益。
我省有的城市污水廠污泥最終處置選擇了與水泥制品廠或制砧廠合作，把污泥作為建材產品的摻合料一起焚燒，最終生產出質量完全符合標準的建材產品同時還降低了生產成本。這種處置過程，充分利用了污泥中的無機物（粘土），補充了當前水泥生產與制砧生產緊缺的泥源；同時充分利用了污泥中有機物（具有熱值）作為輔助燃料，減低了建材產品生產的煤耗量；由于焚燒溫度高達1200℃、污泥中病原體被徹底毀滅；燃燒過程中產生的有害廢氣（如阿噁咽）被徹底分解，又無殘留灰渣，徹底避免了對環境的污染；同時為建材生產廠提供了再生資源，降低建材產品的單位成本；根據市場經濟運作，污水廠還從中得到了應有的實惠。
有的城市污水廠污泥最終處置與制熱單位合作，利用污泥替代部分燃煤制熱，取得了較好的效果。污泥通過焚燒達到了無害化處置、制熱單位由于獲得了污泥這一再生資源，緩解了當前燃煤供應緊張的局面，并降低了制熱生產成本。
有的城市把污水廠污泥經濃縮、脫水與適當堆放穩定處理作為農肥后用于苗圃、園林綠化，或土壤改良。
上述種種，按照“四化”要求對污水廠污泥進行處理與處置的，雖在我省城市污水廠中還是少數，但是它代表著一種發展的方向，不久將來必須會得到迅速普及。其原因是：
1、城市污水廠污泥是一種寶貴的再生資源。
從循環經濟觀點來看，“資源”這一概念是相對的。據報導目前全世界鋼產量的1/3、銅產量的1/2、紙制品1/3來自循環使用，有些發達國家在17個產業生產中，已經實現了水資源消耗的零增長甚至負增長。同樣，在城市污水廠污水處理過程本身來看，產生的污泥是一種廢棄物，但對后續綜合利用生產單位（如水泥生產、制砧、農用、土壤改良）來說是一種寶貴的再生資源，它具有普遍的使用價值。隨著科技進步與循環經濟模式推廣，城市污水廠污泥必然會得到廣泛利用。
2、從保護環境角度來看，城市污水廠污泥最終進行資源化處置，才能徹底消除污泥對環境的污染，有利于保護環境。
3、從提高資源使用率角度來看，城市污水廠污泥資源化處置，是充分發揮了污泥這一再生資源使用價值，做到了物盡其用。
三、城市污水廠污泥全面執行“四化”處理與處置的對策
1、要進一步統一對城市污水廠污泥處理與處置技術路線必須全面執行“四化”要求的認識。當前首要的問題是認識不統一，主要有以下兩個方面：
其一是有些同志把城市污水廠污泥僅僅看作是一種廢棄物而不是資源。他們把有些地方污泥未進行處置歸罪于“污泥誤認為資源”、“過分強調了污泥資源化”，他們還主張污泥處理與處置最終目的應僅限于“減量化、穩定化、無害化”，強調“資源化”不是最終目的。這種思維方法是把環境保護與資源綜合利用對立起來。事實恰恰相反，按照循環經濟增長模式，應把環境保護與資源綜合利用統一起來。我們主張在保護環境的前提下搞污泥綜合利用，同時也認為只有綜合利用，才能有效的徹底解決污泥對環境污染。我們相信，遵照“實事求是”、“因地制宜”的原則，依靠社會化生產大合作的形式，能找到有利于保護環境、安全實用、經濟合理污泥處理與處置辦法。
其二，是有的同志主張萬事不求人，不主張污泥處置與其它單位搞合作、搞聯營，其理由是這樣做不可靠、不正規，而自己單獨搞污泥處置既缺少資金、又缺乏技術力量，結果是污泥處置還遲遲不能上馬。這種想法與做法與社會化生產、有效的分工合作、組織集約型生產模式相違背的。事實上企業間進行有效合作，可相互取長補短，能快速提高整個社會生產綜合效益的充分發揮。污泥處置采用社會化生產，加強企業間合作，有利于多、快、好、省地全面推行污泥“四化”處理與處置的技術路線。
2、要進一步制訂相關的污泥處置技術政策。
正確的技術政策是正確技術路線實施的保證。以往我國雖出臺了一系列技術政策，但尚欠完整。筆者建議國家有關部門要進一步補充制訂有利于城市污水廠污泥全面執行減量化、穩定化、無害化與資源化處理及處置的技術路線實施的相關技術政策。
（1）要堅持實事求是、因地制宜，一切從當地實際情況出發的原則；
（2）污泥資源化利用方案必須通過多方案技術經濟比較，擇優選定，被選定方案有利于保護環境，污泥綜合利用做到安全實用、經濟合理，實施方便可行；
（3）城市污水廠污泥處理與處置設施應與污水處理設施做到同步建設、同步投產、同步運行。今后凡缺少污泥處理與處置的設施的污水治理工程不得通過竣工驗收，只有把污泥處理與處置設施補充完善了才能通過竣工驗收；
（4）要禁止污泥無序堆放，任意污染環境的行為；
（5）鑒于節約用地考慮，要盡量少用土地填埋處置技術；
（6）要大力提倡污泥綜合利用處置技術。根據不同條件要分別優先推廣污泥焚燒與建材化生產相結合的處置技術、污泥替代燃煤的處置技術、污泥生產復合肥料與土壤改良等綜合利用技術；
（7）建議政府對全面按“四化”要求，污泥處理的企業，在財政上給予必要支持，在稅收上給予一定減免優惠政策；
（8）要進一步補充制訂污泥質量評價標準。
3、建議各地政府與有關部門要進一步加強城市污泥處理與處置工作的領導。
（1）要加強科技投入，不斷加強城市污泥處理新技術、新工藝、新設備的研究；
（2）要做到規劃先行，今后城市污水廠建設前必須先制訂有關城市排水專業規劃與污泥專業規劃；
一、循環經濟是實現農業可持續發展的必然選擇
1、我國國情決定我們必須推行農業循環經濟
我國是一個人口密度高、人均資源貧乏的國家，且我國農業人口多，同時，農業環境污染非常嚴重。如果仍以傳統粗放型高消耗、低產出、高污染的生產方式來維持我國經濟的高速增長，我國農業資源輸出會更加嚴重，農業生態環境狀況將會進一步惡化，農業的有限資源將加速耗竭。農業環境和資源所承受的壓力反過來對我國農村社會經濟的發展將會產生嚴重的制約作用。所以必須轉變傳統的農業經濟發展模式，強力推行循環經濟。
2、農業生產現狀迫使我們必須推行農業循環經濟
隨著農業社會向工業社會的演變，與現代工業的成果應用于農業生產，在生產過程中大量運用農業機械，施用化肥、農藥，使用石油燃料、塑料薄膜，使農業勞動生產率大幅度提高，農產品產量大幅度增長；但也帶來了許多新問題，過多施用化肥、農藥，使用塑料薄膜，造成土壤質量下降，農產品農藥殘留量的增多使食品安全性受到影響，農機具。石油燃料的廣泛應用增加了對大氣的污染。養殖業的迅猛發展造成了畜禽糞便無法全部用作農家肥，排入河中又造成了新的污染。上述問題如不盡快予以解決，將嚴重阻礙農業可持續發展步伐。因此，必須盡快強力推行農業循環經濟。
3、國際經濟發展形勢要求我們必須推行農業循環經濟
在我國加入WTO后，市場的國際化要求我們在考慮經濟效益的同時，還要重視社會效益和生態效益。我們的農業只有順應世界經濟發展潮流，發展循環經濟，才能立于不敗之地。為追趕國際經濟發展領先水平，我們必須在推行循環經濟上下大功夫、苦功夫。作為國民經濟基礎的農業，更應強力推行循環經濟。
4、農業的自身特點推動我們必須推行循環經濟
第一，農業與自然生態環境緊密相連、水融、密不可分，使農業經濟系統更易于和諧地納入到自然生態系統的物質循環的過程中，建立循環經濟發展模式。第二，農業與人類自身消費最貼近，人類處于食物鏈網的最頂端，是自然的一部分，參與整個系統的物質循環與能量轉換，這為循環經濟要求從根本上協調人類與自然的關系、促進人類可持續發展提供了更為直接的實現途徑。第三，農業的產業構成特點更易于發展循環經濟。農業產業系統是種植業系統、林業系統、漁業系統、牧業系統及其延伸的農產品生產加工業系統、農產品貿易與服務業系統、農產品消費系統之間相互依存、密切聯系、協同作用的耦合體。農業產業部門間的“天然聯系”、農業產業結構的整體性特征，正是循環經濟所要建立和強化的，是建立農業生態產業鏈的基礎。如此，我們更應強力推行農業循環經濟。
二、發展農業循環經濟要明確兩個基本思路
循環經濟作為生態保護型經濟，發展農業循環經濟要明確兩個基本思路：
1、要用循環經濟的運作規律來防治農業點源和面源污染。農業生產過程中由于不合理的農藥及化肥施用、畜禽糞便排放、農田廢棄物處置等，造成農業系統中水體-土壤-生物-大氣立體交叉污染。
2、要以農業循環經濟引導傳統農業向工業型大農業發展，引導資源耗費型農業向資源循環利用型農業轉化。農業生產是人類有意識地干預自然生產過程。將循環經濟理論引入農業領域來組織引導并協調農業生產，或者將農業作為一個工程，借鑒運用工程項目論證、立項、設計、施工和評估等辦法，通過對資源的再使用和再循環利用來促使污染或廢棄物減量化，達到生產和環境保護相容的理想狀態。
三、推行農業循環經濟應堅持并靈活運用“4R”原則
1、減量化(Reduce)原則
農業上應用減量化原則最科學、靈活的方法就是“九節一減”：（一）節地。選用高產優質的農作物新品種，生產同樣重量的農產品，土地可大大減少；推行間（套）立體栽培先進技術等，提高復種指數。（二）節水。大力發展節水農業，推廣先進實用節水技術。（三）節種。種子企業提供高質量的種子，農民科學用種如推廣水稻旱育稀植、拋秧技術和農作物營養土（缽）育苗小苗移栽等先進技術。（四）節肥?？茖W施肥，推介生態有機肥，遞減化肥用量。（五）節藥?？茖W合理使用農藥，嚴禁生產與使用高毒、高殘留農藥和過量用藥，大力推廣綜合防治、生物防治辦法，大力發展沼氣，用沼液代替農藥，運用生態良性循環辦法來吸引和繁殖各種鳥類，防治病蟲害，采用各種科學的方法減少農藥的使用量。（六）節電。大力推廣各種先進的節電技術、設備、產品、工藝和科學的管理方法，節約廣大農村的生產和生活用電。(七)節油。農業機械和農用運輸設備中推行節油技術。（八）節柴(煤)。推廣先進實用的省柴灶和用農作物秸稈、稻殼、木屑。竹屑廢料加工的清潔碳；大力推廣先進適用的節煤技術。（九）節糧。采用科學的養殖方法，畜牧提高養殖業的肉料比，節約糧食。（十）減人。有效轉移農村勞動力，減少從事第一產業的農民。
2、再利用(Reuse)原則
堅持并靈活運用再利用原則，就必須做強農產品加工業。根據再利用原則的要求，對各類農產品、山區土特產品。林產品、水產品及其初加工后的附產品及有機廢棄物利用生物技術、工程技術、核技術等高新技術手段，進行成分分析，開發新的產品，延伸產業鏈，反復加工、深度加工，不斷增值。
3、再循環(RecyCle)原則
運用再循環原則，大力發展“白色農業”—開發利用微生物資源。開發微生物資源，可以緩解能源與環保的矛盾。
4、再思考(Rethink)原則
運用再思考原則，就是要著力經營生態環境，開發安全優質農產品。
四、面向循環經濟的農業可持續發展模式
1、以生態農業建設為基礎、開發
無公害農產品與綠色食品為目的的漸進式循環經濟發展模式綜合生態農業是困地制宜利用現代化科學技術與傳統農業技術，應用生態學和生態經濟學原理，充分發揮地區資源優勢，依據經濟發展水平及“整體、協調、循環、再生(自主）”的原則，運用系統工程方法，全面規劃、合理組織農業生產，對中低產地區進行綜合治理，對高產地區進行生態功能強化，實現農業高產優質、高效、持續發展、達到生態與經濟兩個系統的良性循環和經濟、生態、社會（文化）三大效益的統一。它既是農、林、牧、副、漁業綜合起來的大農業，又是農業生產、加工、銷售綜合起來、適應市場經濟發展的現代農業。以生態農業建設為基礎、開發無公害農產品與綠色食品為目的的漸進式循環經濟發展模式具有更廣泛的適應性和實踐意義，應大力提倡。
2、以有機農業建設為基礎、開發
有機食品（產品）為目的、發展有機產業為手段的跨越式循環經濟發展模式開發有機農業、發展有機產業是保護生態環境、節約稀缺資源、發展農村經濟、提高人民生活質量、保障人體健康的需要，是加快農業結構調整和產業升級、有效防治面源污染、促進農業可持續發展的有效途徑，是建設生態省、發展生態環保型效益經濟、建筑新的經濟增長點、變生態資源優勢為經濟優勢、實現跨越式發展、打破國際“綠色壁壘”的重要舉措。有機農業在環境保護和農業污染防治上較徹底，發展有機產業與循環經濟理念基本一致，可跨越式地發展循環經濟。因此，應全力推動以有機農業建設為基礎、開發有機食品（產品）為目的、發展有機產業為手段的跨越式循環經濟發展模式的應用。
五、保障措施
1、制定相關法律
加快制定促進農業循環經濟發展的政策、法律法規。著手制定綠色消費、資源循環再生利用、開發安全優質農產品等方面的法律法規，把農業循環經濟法制化。同時要制訂充分利用農業資源的經濟政策，在稅收和投資等環節上采取經濟激勵措施。
2、加大科技創新力度
加大科技創新，研究多種具體的農業循環經濟模式，特別是體現新型工業化和農業現代化、市場化之路的循環模式。對現已開發出來的優良循環經濟模式進一步加以改進、推廣，盡快摸索出農產品反復加工、深加工的模式與技術；還要加大對白色農業的研究開發力度，進一步開發微生物資源。
3、大力宣傳，著力培訓
一要加強宣傳，形成共識。要廣泛而深入地宣傳發展循環經濟、農業循環經濟對于落實科學發展觀、實現經濟和社會可持續發展、全面建設小康社會的重要性、必要性和緊迫性，使尊重自然、善待自然的生態道德觀，人與自然和諧共存的生態價值觀，循環經濟、農業循環經濟的理念深入人心。二要加強培訓。推廣成熟的農業循環經濟模式，必須對農戶進行培訓，應采取各種有效措施使其切實掌握要領，才能確保取得實實在在的經濟、社會、生態效益。
關鍵詞: 生態校園; 循環經濟; 低碳; 模式構建; 教育改革
中圖分類號: X32 文獻標識碼: A 文章編號:1009-8631(2010)04-0006-02
引言:
隨著全球工業化的迅速發展,資源與生態環境遭到了嚴重破壞,水污染、大氣污染、森林和草原的破壞、土地沙漠化、溫室效應等現象出現,使人類的生存和發展受到了嚴重威脅?；谌丝诒姸唷①Y源相對不足、環境承載能力較弱的基本國情,黨的十七大明確提出了“節能減排”、“建設資源節約型、環境友好型社會”的科學發展決策。
陜西省黃土高原占全省總面積的45%,該地區雨量稀少,植被破壞嚴重,農村能源緊缺,生態和經濟雙重失調[1],因此建立一套良性生態循環系統迫在眉睫。在此前提下,陜西省以“科學發展觀,建立循環經濟”和“節能減排,構建低碳社會”為理念,以建設社會主義新農村和促進農村教育改革為目的。根據本省產業發展戰略,選擇果業和奶業兩大主導產業為突破口,以生物質能和太陽能為主要能源,以“果、草、畜、沼、肥”循環經濟發展為基礎,將現代農業發展與農村教育相結合,自2006年起,在陜西省農村地區先后選擇了8所農村學校進行“生態校園創新工程”試點和探索。同時以此工程為載體推動教學改革,開展多元化的綜合實踐教育,樹立學生“循環經濟”、“節能減排”、“低碳生活”的科學理念,傳授現代農業新技術。并對周邊地區實現示范和輻射作用,使之成為農業循環經濟推廣、現代農業知識傳播和農村思想文化交流的重要場所,從而為社會主義新農村建設提供一個新的試驗模式。
一、模式構建與系統介紹
(一)模式構建
“生態校園創新工程”是在農村學校推行“果園種草、以草飼羊、羊糞入廁、改廁治污、生產沼氣、沼渣肥田”的生態循環模式。該模式是以沼氣系統為核心,新建廁所,建設沼氣池,將有機垃圾、人畜糞尿入池發酵產生沼氣,沼氣供食堂炊事使用,沼液用于沖廁、果園灌溉追肥,沼渣用做果園土壤基肥。果葉、果渣、牧草經加工后用于飼養豬或奶山羊。羊奶、蔬菜、水果供學生食用。
(二)系統介紹
“生態校園創新工程”硬件部分主要包括沼氣系統、安全環保沼氣灶具系統、生態果園和牧草系統、日光溫室瓜菜系統、奶山羊養殖系統。
1. 沼氣系統
“生態校園創新工程”沼氣系統由預處理系統、厭氧發酵及后處理系統、資源化生態利用系統等組成[2]。采用厭氧生物技術、固液分離和沼肥還田技術實現廢物零排放處理,既是校園污染物處理中心,又是新能源和有機肥料的生產中心,是整個工程的核心部分。
預處理系統由格柵沉沙池、酸化調節池和雙效太陽能增溫裝置組成,采用太陽能雙效增溫技術,提高系統發酵溫度,實現全年持續產氣。厭氧發酵及后處理系統由旋流布料沼氣發酵裝置和固液分離池組成,使用自主創新的沼氣氣動攪拌、旋流布料自動循環、微生物附著成膜、兩步發酵等新技術,解決了普通沼氣池存在的料液短路、發酵盲區和微生物貧乏區等技術問題。資源化生態利用系統由沼氣收集凈化、沼液自動沖廁、沼液沼渣還田灌溉等組成,實現資源的充分利用。
2. 安全環保沼氣灶具系統
安全環保沼氣灶具系統主要由水氣分離器、超壓安全閥、組合式脫硫器、燃氣泄漏探測器、燃氣泄漏安全閥、壓力表、安全沼氣臺式灶、落地式不銹鋼中餐安全灶、臺式鼓風安全灶、排煙罩、管路及管路配件組成。
工程采用自主創新的交流強力點火裝置,確保點火成功率達到100%。使用自主研發的可連續調節高度的螺旋鍋架,中小火能節氣40%,降低CO排放30%。灶具本身具備離子探火功能,熄火或不正常燃燒時可聲光報警并自動閉氣。廚房內安裝有燃氣泄漏探測器和泄漏安全閥,沼氣泄漏時可報警并自動閉氣、排風。使用安全環保沼氣灶具不僅提高了沼氣使用效率、確保了安全,降低了碳排放,也克服了沼氣灶具防腐蝕和點火困難的問題,實現了安全、高效、環保的功能。
3. 生態果園和牧草系統
“生態校園創新工程”要求嚴格控制果園的栽植密度和苗木質量,科學栽植、修剪,規范套袋,及時防治病蟲害和灌溉施肥,采用嫁接改形技術和幼樹早結果技術來提高產量。
在果園采用精作覆膜條播間作技術實施果草間作,不僅能防止雜草滋生、水土流失,還可改善土壤結構,提高土壤有機質,增加土壤肥力,改善果園小氣候,促進果園生態良性循環,提高果品質量和產量[3]。種植的牧草以白三葉草為主,白三葉草鮮草粗蛋白含量豐富,在干物質中含粗蛋白28.7%、脂肪3.4%,可溶性碳水化合物40.4%、礦物質28.7%、鈣0.9%、磷0.3%[4-5],收割曬干后可做為豬羊的優良飼料。
生態果園利用沼液和沼渣做為基礎肥料。沼液沼渣富含有機質和氮、磷、鉀等營養成份,是一種優質的有機肥[6]。沼液用于葉面施肥、防治病蟲害,沼渣用做基肥,改善土壤理化性能。沼液與鉀肥配施則可增加土壤脲酶、轉化酶的活性,使蘋果著色率、單果重、硬度、可溶性固形物以及花青苷的含量均有不同程度的提高[7]。
4. 日光溫室瓜菜系統
日光溫室瓜菜系統通過合理選擇品種、安排種植茬次,進行播種育苗、整地定植、防治病蟲、水肥管理、溫光控制等工作,為師生提供新鮮的水果和蔬菜。并且利用沼氣進行加溫和增光,以降低溫室瓜菜種植成本,提高經濟效益。同時利用沼液進行葉面噴施、地面溝施或灌溉來追肥和防治病蟲,利用沼渣做為基肥改善土壤。經鑒定該系統栽培的蔬果已達有機蔬果的標準。
5. 奶山羊養殖系統
運用XY分離技術和現代飼養管理技術,提高了山羊群體的生產性能水平和繁殖力(包括性別、產奶量、生長速度、受胎率、產羔率、羔羊成活率等)[8]。并且利用牧草、果渣、果葉做為飼料,降低奶山羊飼養成本,通過養殖新技術獲得更多的羊奶供學生飲用。
二、價值分析
“生態校園創新工程”改善了學校的生態環境,創新了農村學校的素質教育,帶來了很大的生態效益和社會效益,并取得了一定的經濟效益。
(一)生態效益
通過樓體建設、道路硬化、修建食堂、改廁建沼、校園綠化、太陽能取暖等一系列硬件工程,師生樹立循環經濟理念,養成文明生活的好習慣,學校基本實現垃圾零排放,營造了一個優美、幽靜、和諧、統一的低碳綠色生態校園。
(二)教育效益
1. 低碳生活理念
將“低碳生活理念”落實到學校建設和科學發展過程中,增強學生的節能減排、生態環保意識,培養他們文明健康的“低碳生活”方式。學校開展各種實踐教育活動,在學校內設立垃圾回收站、垃圾分類箱,將有機垃圾和無機垃圾分類,有機垃圾投入沼氣池發酵生成沼氣,無機垃圾回收再利用。盡量使用太陽能和沼氣,減少使用煤炭,引導學生“低碳生活”。從點滴小事做起、從我做起,倡導節約用水、節約用電、低能耗、低排放、低污染的生活方式。
2. 綜合實踐活動課程
學校組織學生參與“生態校園創新工程”各子系統中,讓學生從中接觸新的科學技術,學生在實踐中發現問題,研究問題,進行創新型學習。在沼氣系統中學習測量PH值,記錄氣壓,氣體流量;在安全環保沼氣灶具系統中學習研究電路及機械常識;在生態果園和牧草系統中學習研究栽植、剪枝、套袋、收摘技術;在日光溫室瓜菜系統中學習研究浸種、種植、施肥、防治病蟲害技術;在奶山羊養殖系統中學習研究配料、飼養、擠奶、育種等技術。與各種理論知識相結合,提高學生綜合實踐的能力,深化推動農村學校的教學改革。
3. 生態校園網絡系統
“生態校園創新工程”擁有自己獨立的“陜西生態校園網”網站,并且給各學校配置電腦,連接網站,將學生、老師、專家教授、兄弟學校以及外面的世界緊緊連接在一起。網絡亦成為師生們重要的信息渠道,同時也拓寬了學校的教學模式,將課堂授課與網絡教學相結合,讓學生自己查閱整理資料,自主學習。各學校老師也可以通過網絡互相交流心得,提高教學水平,同時推進農村學校的教育現代化。
(三)經濟效益
直接收益主要包括沼氣、沼肥、節水、羊奶、羊羔、果園、溫室瓜菜、牧草的效益。以陜西省寶雞市鳳翔縣范家寨中學為例,該校在2005年被確定為陜西省“生態校園創新工程”試點學校,共建立了100m2無公害廁所、104m3沼氣池、0.4hm2果園。該校年產氣量約為1.152萬m3,以沼氣為燃氣可年節省煤炭1.24萬元,年出售沼肥0.5萬元,沼液沖廁年節水0.53萬元,沼液施肥節水0.5萬元,50只奶山羊年產奶收入4萬元,羊羔年收入1萬元,果園第二年收入0.084萬元,第三年收入1.01萬元,第四年收入2.52萬元,第四年后每年收入4.2萬元[9],溫室瓜菜年收入1萬元,每666.7m2果園可年產干草300千克。工程中的沼氣技術、沼肥利用技術、奶山羊技術、果園嫁接改形和幼樹早結果技術、果草間種技術、果渣加工技術都可以帶來較大的經濟效應。
(四)社會效益
1. “蛋奶工程”,強健新一代
陜西省在農村學校推行“蛋奶工程”,農村學校的學生每天吃一個雞蛋,喝一袋奶,改變了學生“咸菜加饅頭”的低營養狀況?！吧鷳B校園學校”的學生們喝的是新鮮羊奶,可補充多種維生素和鈣,促進大腦發育。根據省防疫站檢測,喝羊奶一年的學生體質明顯得到了提高。
2. 大手拉小手,小手拉大手,推廣科技成果
利用網絡和專家講座,專家教授可以和學生直接相互溝通交流,通過專家之手拉起學生之手,再通過學生之手拉起家長之手,實現新技術、新信息、新知識的傳播和推廣,增強學生家長的科技意識和文化素質,提高農民掌握現代農業的手段和能力。
3. 示范輻射,科技致富
“生態校園創新工程”展示了最新的種植技術、日光溫室技術、沼氣技術和奶山羊繁殖飼養技術,吸引周邊廣大農民前來參觀學習,促進農業科學技術的推廣,帶動農村現代農業的發展。同時利用多媒體教室、網絡和校園建立的實踐基地,開展技術培訓班,將最新的科技成果迅速的推廣到農民手中,幫助周邊地區農民科技致富。
三、結論
“生態校園創新工程”是以循環經濟和低碳經濟為理念而建立的生態系統工程,是農業、科技和教育的有機結合,是新農村教育改革的重要探索,是培養具有現念、方法和能力的新型農民的創新工程,是落實農村科學發展和社會主義新農村建設具有戰略意義的工程。
參考文獻:
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[2] 苑建偉,邱凌,劉娟娟,楊鵬.農村中學公廁糞污處理工藝設計[J]. 農機化研究,2007(10).
[3] 周雷,曹社會.白三葉在果草間作中的主要作用[J].陜西林業科技,2008(3):128-129.
[4] 董寬虎,沈益新.飼草生產學[M].北京:中國農業出版社,2003:226-234.
[5] 韓友文.飼料與飼養學[M].北京:中國農業出版社,1997.
[6] 毛知耘.肥料學[M].北京:中國農業出版社,1995:62-69.
[7] 王桂芳,李丙智等.蘋果園沼液配施鉀肥對土壤酶活性及果實品質的影響[J].西北林學院學報,2009.24(5):88-91.
