环境保护在生态安全中的作用:环境保护在生态安全中的作用

1生态安全的涵义

1.1环境生态安全。国土资源是环境资源的一个重要组成部分,关系着国家土地的建设和整改,为国家的土地安全提供物质基础。在现实生活中,由于人们对土地安全的认识水平不够完善,往往会造成国土资源的浪费和破坏。一些施工工作没有综合考虑到土地资源的相关因素,就会引起具有破坏性的灾害现象,威胁生态安全。人们经常从自身的利益出发,大量开发和利用国土资源,忽略了资源的多样性,那么就会出现生物、矿藏和能源的资源安全问题。

1.2生物与生态系统安全。首先,生物资源和生态资源自身应该处于安全的状态,才能更好地为人们和社会安全服务。这两种资源的自身结构需要充分安全,不受到其他资源环境的破坏,为其服务于社会提供坚实的基础和保证。如果出现水土流失、土地荒漠化、泥石流的现象,就会直接危害人民的生命健康和财产安全,为社会的和谐稳定发展埋下隐患,相关部门必须加以监督和重视。

1.3自然与社会生态安全。生物资源和生态资源最终必须和社会生活联系在一起,才能有效地发挥在生态安全中的重要。国家的不断进步和发展,需要在资源、社会和经济的共同配合下才能实现。自然资源的安全为社会和经济提供了保证。我们拥有充足的资源资源,可以根据国家的发展需要,发掘土地、生物和生态资源的潜力,充分利用它们的优势,更好地进行社会的改造和完善。

2研究生态安全的内容

整个生态安全的正常运转离不开生态安全作为前提和基础,如果生态安全出现问题,会对社会生活的各个方面造成不同程度的影响,必须加以重视。现阶段,生态安全主要受到生产建设中可能造成的水土流失及危害、地表水水质,、环境空气质量等因素的制约,以下主要针对这三个方面存在的问题进行分析,根据实际需要提出妥善的改进和解决方案。

2.1生产建设中可能造成的水土流失及危害。1对土地生产力的影响。项目建设施工期中造成地表植被的破坏,若不及时恢复治理,在水力、风力等外因力的作用下,加剧区域土壤侵蚀,水土流失会使地表土资源被冲走,区域土壤强项贫瘠化,土地生产力降低。2对工程本身的影响。水土流失将影响本工程的施工建设和运行,工程施工区产生的土方如不及时有效地处理,流失的水土将进入施工现场,影响施工进度和生产期的安全运行。3对生态环境的影响。项目在建设和生产期间都对项目区生态环境产生持续负面影响,工程建设破坏了原有地表植被,造成表土结构的扰动,导致土体抗蚀能力降低,土壤侵蚀量增加,加剧项目区水土流失。

2.2对周围地表水水质的影响。不利影响:在施工期间,需排放一定量的生产废水、施工人员的生活污水,施工污废水排放可能对工区周围沟渠有一定的局部影响。土方开挖和土方回填泥土流失可能导致局部水域水体浑浊。工程竣工运行后,无水质污染排放源,对水质无不利影响。有利影响:工程建成后,老漳河商店闸调蓄能力加强,改善周边人民的生存条件,给当地的经济持续发展。

3环境保护措施

3.1防治水土流失。近些年来,我们通过新闻报道会看到很多有关水土流失的灾害,其损坏程度严重,破坏面广泛,不利于环境资源的保护,给人们的生活带来弊端,需要加以控制和制止。水土流失的原因很多,主要是由于土地资源的自身结构出现问题造成的。土地资源因为长期暴露在环境中,不可避免地要受到气候、温度和其他地质灾害的影响,长年累月土地资源的安全会产生隐患,导致水土流失现象的出现。施工人员在施工之前应该根据施工现场的实际土地情况,制定具有针对性的施工方案和问题补救方案,为施工的正常进行提供技术保证。在施工进程中,施工人员必须定时地对各施工路面进行监测,一旦发现水土流失情况,及时补救,降低损失。

3.2对地表水和大气的防治。对于地表水和大气的保护也是环境保护中的重要环境,不能忽视。充足和有质量保证的地下水,是生活和生产的基础。如果地表水出现问题,会造成很多相关领域的停滞。在出现问题时,上级部门必须及时承担责任,仔细分析问题出现的原因,做好解决方案,不延误工程的进行。一般来说,施工现场要远离居民区,不影响居民的正常生活。但是如果由于施工需要,给居民区造成垃圾,要对垃圾进行及时清理,保证居民生活环境的清洁。在施工过程中,某些物质在燃烧时会产生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害气体,影响大气环境。施工人员可以定时向地面洒水,降低灰尘的扩散程度,既保证施工的顺畅进行,又不危机人们的生活。

3.3建立生态建设体系。任何一项任务的顺利完成,都需要健全的管理体系作为保证。那么,环境保护的进程中同样需要建立各项生态建设体系。首先,国家需要根据自身的发展方向,结合国外的先进技术理念和经验,不断更新技术水平,制定符合时展的监督、操作、管理体系,使各项工作在完成过程中有良好的技术作为支持,有严格的管理体系去规范工作人员的行为,有合理的监督团队进行监督,保证生态环境建设进程每一个环境的顺畅运行。

生态安全需要环境生态安全、生物与生态系统安全、自然与社会生态安全共同去维系,哪一个环节出现问题都会影响生态的安全。在经济建设过程中,虽然在土地资源、地表水水质、空气质量方面都会出现状态,但是我们可以凭借自身的技术去解决问题,使生态安全长期处于良好的运行状态。上文针对预防水土流水、改善地表水和大气的状况提出了具有建设性的方案,为保障环境保护的步伐带来了曙光。我们需要在先进技术的指导下,不断提高公民的素质,形成一个完整的环境保护体系,真正实现环境保护的任务,为国家的社会和经济的更高水平的发展贡献力量,最终实现社会主义现代化建设的宏伟蓝图。

环境保护在生态安全中的作用:园林植物资源在生态环境保护中的应用

摘要：由于人类对自然资源的过度利用，导致出现了一系列严重的后果：草原退化、空气污染、水土流失严重等，人类正在面临着前所未有的生态问题。本文分析了园林植物的环保资源，探讨了园林植物资源在生态环境保护中的应用。

关键词：园林植物；资源；生态环境保护；应用

作为城市生态环境的主体，园林植物能够有效提升空气质量、降低噪声、防止水土流失等，能够在保持生态平衡和保护生态环境中发挥重要作用。

1园林植物中的环保资源

1.1环境监测资源

园林植物种类丰富，其中有很多种类对大气污染表现出较强的敏感度，出现不同程度的环境污染时，往往有不同的反应[1]。因此，这些具备以上特性的植物能够成为环境监测指示资源。例如，用于监测SO2污染的植物有：乔木中的白杨、雪松等；灌木中的月季；地被植物中的彩叶草等。当大气中的SO2浓度超标时，这些植物的叶片会呈现不同程度的变化，例如，变黄或出现斑点等。用于监测CL2的植物有：鸡冠花、枫树等，这些植物对CL2表现出了较高的敏感度，如果大气中氯气含量超标，叶片就会出现斑块和正常组织界限模糊，甚至出现叶片枯萎脱落的现象。在环境监测中，可以充分利用这些植物的特性，根据植物对不同污染物含量的反应程度判断出环境是否被污染，从而及时采取有效措施保护生态环境。

1.2环境净化资源

园林植物净化环境的原理在于，通过植物的气孔与角质层吸取环境中的化学物质，包括污染物，经由植物维管系统运输与再分布，经过植物自身的代谢功能，从而完成对污染物的分解。作为大气污染中最常见的污染物，SO2所产生的危害也是最严重、最普遍的。很多园林植物资源都能够分解吸收SO2，其中以乔木或者灌木等木本植物的应用最为广泛，例如，悬铃木、杜鹃、海桐、垂柳等。此外，地被植物中的菊花、石竹等也能够有效吸收空气中的SO2。作为毒性最强的污染物之一，氯化物能够经过植物的气孔进入植物体，取代酶蛋白中的金属元素，酶蛋白活性一旦丧失，会严重影响植物的生长。能够吸收分解氯化物的植物资源也比较丰富，例如，臭椿、侧柏、紫藤、桑树等。

1.3环境修复资源

植物根系能够吸收其生存环境中的氮、磷等有害元素，利用这些元素维持自身的生命活动或者由根系吸收后运输至自身的茎、叶等部位，大幅降低自身生存环境中的污染物。现如今，土壤污染中以重金属污染最为严重，也是最难治理的污染物之一。重金属在土壤中很难被分解，存留时间较长，是对人类健康形成严重威胁的重要污染源之一。一些园林植物能够在很大程度上吸收、富集重金属，例如，雪松、圆柏等，尤其是肾蕨，其对重金属中的砷元素达到了超富集水平。对重金属中的锌元素有较强富集能力的植物有：杜鹃、红枫、月季、丁香等。

2园林植物资源在生态环境保护中的应用

2.1用于对生态环境污染进行监测

一些植物对自身生存环境中的某些物质表现出了特别的反应，其叶片的敏感度较高，环境被污染时，一般会出现枯萎、变色等症状。在监测环境污染时，可充分利用植物的这些敏感特性，监测有害气体的成分与含量。在需要进行监测的大气污染区，定点栽培指示植物，观察其生长过程中的反应，根据这些植物的生长指标和变化，判断大气污染的种类与含量，甚至是对大气污染的历史做出推理[2]。例如，需要监测SO2时，可利用对其敏感度较高的紫荆、油松等植物，通过检测这些植物叶片、树皮等硫物质的含量，推测大气中SO2浓度，如果含量超标，进一步采取治理措施。

2.2用于对大气污染进行净化

由于植物种类的不同，它们在净化环境中所起的作用也不尽相同。在需要治理的环境污染区，合理配置不同的植物资源进行治理。例如，在城市中心地区，污染物主要为汽车尾气，可以种植银杏、国槐、海桐等，能够净化城市空气。

2.3用于对土壤、水体等进行修复

很多园林植物的重金属富集能力较强，通过根系吸收把土壤中的重金属运输至地上，这是治理土壤重金属污染的一个有效途径。例如，美人蕉、构树等植物在富集重金属方面有着较强的能力，对土壤中的铅、镉等有较好地去除作用。另外，现代人工浮床技术的使用，可利用植物治理水体污染，绿萝、睡莲等在治理水体污染中都表现出了较好的效果。

作者:张天明 单位:伊宁市合作区管委会建管办

环境保护在生态安全中的作用:环境保护在生态安全中的作用

1生态安全的涵义

1.1环境生态安全。国土资源是环境资源的一个重要组成部分，关系着国家土地的建设和整改，为国家的土地安全提供物质基础。在现实生活中，由于人们对土地安全的认识水平不够完善，往往会造成国土资源的浪费和破坏。一些施工工作没有综合考虑到土地资源的相关因素，就会引起具有破坏性的灾害现象，威胁生态安全。人们经常从自身的利益出发，大量开发和利用国土资源，忽略了资源的多样性，那么就会出现生物、矿藏和能源的资源安全问题。

1.2生物与生态系统安全。首先，生物资源和生态资源自身应该处于安全的状态，才能更好地为人们和社会安全服务。这两种资源的自身结构需要充分安全，不受到其他资源环境的破坏，为其服务于社会提供坚实的基础和保证。如果出现水土流失、土地荒漠化、泥石流的现象，就会直接危害人民的生命健康和财产安全，为社会的和谐稳定发展埋下隐患，相关部门必须加以监督和重视。

1.3自然与社会生态安全。生物资源和生态资源最终必须和社会生活联系在一起，才能有效地发挥在生态安全中的重要。国家的不断进步和发展，需要在资源、社会和经济的共同配合下才能实现。自然资源的安全为社会和经济提供了保证。我们拥有充足的资源资源，可以根据国家的发展需要，发掘土地、生物和生态资源的潜力，充分利用它们的优势，更好地进行社会的改造和完善。

2研究生态安全的内容

整个生态安全的正常运转离不开生态安全作为前提和基础，如果生态安全出现问题，会对社会生活的各个方面造成不同程度的影响，必须加以重视。现阶段，生态安全主要受到生产建设中可能造成的水土流失及危害、地表水水质,、环境空气质量等因素的制约，以下主要针对这三个方面存在的问题进行分析，根据实际需要提出妥善的改进和解决方案。

2.1生产建设中可能造成的水土流失及危害。1对土地生产力的影响。项目建设施工期中造成地表植被的破坏，若不及时恢复治理，在水力、风力等外因力的作用下，加剧区域土壤侵蚀，水土流失会使地表土资源被冲走，区域土壤强项贫瘠化，土地生产力降低。2对工程本身的影响。水土流失将影响本工程的施工建设和运行，工程施工区产生的土方如不及时有效地处理，流失的水土将进入施工现场，影响施工进度和生产期的安全运行。3对生态环境的影响。项目在建设和生产期间都对项目区生态环境产生持续负面影响，工程建设破坏了原有地表植被，造成表土结构的扰动，导致土体抗蚀能力降低，土壤侵蚀量增加，加剧项目区水土流失。

2.2对周围地表水水质的影响。不利影响：在施工期间，需排放一定量的生产废水、施工人员的生活污水，施工污废水排放可能对工区周围沟渠有一定的局部影响。土方开挖和土方回填泥土流失可能导致局部水域水体浑浊。工程竣工运行后，无水质污染排放源，对水质无不利影响。有利影响：工程建成后，老漳河商店闸调蓄能力加强，改善周边人民的生存条件，给当地的经济持续发展。

3环境保护措施

3.1防治水土流失。近些年来，我们通过新闻报道会看到很多有关水土流失的灾害，其损坏程度严重，破坏面广泛，不利于环境资源的保护，给人们的生活带来弊端，需要加以控制和制止。水土流失的原因很多，主要是由于土地资源的自身结构出现问题造成的。土地资源因为长期暴露在环境中，不可避免地要受到气候、温度和其他地质灾害的影响，长年累月土地资源的安全会产生隐患，导致水土流失现象的出现。施工人员在施工之前应该根据施工现场的实际土地情况，制定具有针对性的施工方案和问题补救方案，为施工的正常进行提供技术保证。在施工进程中，施工人员必须定时地对各施工路面进行监测，一旦发现水土流失情况，及时补救，降低损失。

3.2对地表水和大气的防治。对于地表水和大气的保护也是环境保护中的重要环境，不能忽视。充足和有质量保证的地下水，是生活和生产的基础。如果地表水出现问题，会造成很多相关领域的停滞。在出现问题时，上级部门必须及时承担责任，仔细分析问题出现的原因，做好解决方案，不延误工程的进行。一般来说，施工现场要远离居民区，不影响居民的正常生活。但是如果由于施工需要，给居民区造成垃圾，要对垃圾进行及时清理，保证居民生活环境的清洁。在施工过程中，某些物质在燃烧时会产生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害气体，影响大气环境。施工人员可以定时向地面洒水，降低灰尘的扩散程度，既保证施工的顺畅进行，又不危机人们的生活。

3.3建立生态建设体系。任何一项任务的顺利完成，都需要健全的管理体系作为保证。那么，环境保护的进程中同样需要建立各项生态建设体系。首先，国家需要根据自身的发展方向，结合国外的先进技术理念和经验，不断更新技术水平，制定符合时展的监督、操作、管理体系，使各项工作在完成过程中有良好的技术作为支持，有严格的管理体系去规范工作人员的行为，有合理的监督团队进行监督，保证生态环境建设进程每一个环境的顺畅运行。

生态安全需要环境生态安全、生物与生态系统安全、自然与社会生态安全共同去维系，哪一个环节出现问题都会影响生态的安全。在经济建设过程中，虽然在土地资源、地表水水质、空气质量方面都会出现状态，但是我们可以凭借自身的技术去解决问题，使生态安全长期处于良好的运行状态。上文针对预防水土流水、改善地表水和大气的状况提出了具有建设性的方案，为保障环境保护的步伐带来了曙光。我们需要在先进技术的指导下，不断提高公民的素质，形成一个完整的环境保护体系，真正实现环境保护的任务，为国家的社会和经济的更高水平的发展贡献力量，最终实现社会主义现代化建设的宏伟蓝图。

本文作者:徐振华工作单位:山海关区环境保护局

环境保护在生态安全中的作用:大数据技术在生态环境保护中的应用研究

摘 要：随着经济的持续发展，我国的生态环境保护问题变得越发复杂。大数据技术的出现，正好适应了生态环境保护问题的发展现状。本文从分析生态环境相关数据入手，对大数据技术在生态环境保护领域的应用架构及关键技术展开论述。

关键词：大数据 Hadoop；生态系统；生态环境保护

1 引言

生态环境的保护问题，具有复杂性和时变性，涉及多部门、多地区和多领域，需要处理海量的各类数据，这为问题的解决增加了不小的难度[1]。本文从分析生态环境相关数据入手，对利用大数据技术，整合各类生态环境相关的数据资源，建立生态环境大数据平台的架构及关键技术展开论述。

2 生态环境相关数据的现状分析

目前，应用于生态环境保护领域的数据资源主要包括三类：

地面监测数据：此类数据主要来源于各地的生态环境在线监测系统。由于各系统开发时期不同，技术手段各异，数据格式多样，各系统之间很难形成信息共享。

遥感监测数据：此类数据主要来源于卫星遥感数据和航空遥感数据。

地理信息数据：此类数据的来源主要有野外采集、地图数字化和航天遥感采集、摄影测量等。

目前，传统的信息化技术在环境数据整合工作中仍占据主导地位，而利用大数据技术，实现上述三类数据的统一存储、协调工作，真正建立起实用价值大，适用性广泛的生态环境大数据平台，还没有相关的工作开展。

3 大数据技术概述

大数据技术是近年来兴起的一种综合性信息技术[2]，对于处理超出传统数据库系统存储、管理和分析处理能力的多来源的、海量的数据集群，具备天然的技术优势。大数据技术的主流应用框架是Hadoop生态系统。它以HDFS分布式文件系统和MapReduce分布式计算框架为核心，可以对大数据进行高效的分布式处理。

4 大数据平台的构建

生态环境问题涉及大气、土壤、水、生物圈、气候等方方面面。为此，我们在推进大数据技术与生态环境保护工作相互结合的过程中，采取了以点带面，逐步推进的策略。

在本文中，我们选取对环境影响比较突出的大气污染问题作为研究的切入点，利用Hadoop生态系统中的HDFS技术，建立起秦皇岛地区的大气污染防治大数据平台。未来，通过建立基于此平台的大气业务应用系统，我们可以对秦皇岛地区的大气污染物来源情况进行准确有效的分析。这一应用模式的探索，也将为未来更广泛生态环境数据的综合性分析与应用，打下良好的基础。

平台所采用的地面监测数据包括：工业企业污染排放情况、火电企业污染排放情况、钢铁冶炼企业污染排放情况、水泥企业污染排放情况等。

平台所采用的遥感气象数据主要是用美国国家环境预报中心（NCEP）的Final Operational Global Analysis（FNL）资料[3]。我们不直接使用FNL的原始数据，而是采用经过NOAA-Air Resources Laboratory（ARL）预处理模块转化后的数据。基于FNL资料，可以计算在某一时段内抵达秦皇岛地区的后向气流轨迹，从而有助于配合地面监测数据揭示秦皇岛地区大气污染的可能来源。

纳入平台的地理信息数据主要有两类：（1）图形数据：此部分数据以矢量图形的形式存储于HDFS系统中。它们的来源主要是利用搜狗地图所提供的静态地图API。（2）文本数据：此部分数据包括：a）监测污染源的位置数据；b）交通拥堵情况；c）气流轨迹数据：此类数据由FNL资料计算而得。各类文本数据都将构成独立的图层，利用搜狗地图提供的API，标注于图形数据之上。

5 关键技术研究

各类数据会被存入统一的大数据平台。我们采用Hadoop分布式集群结构作为大数据平台的存储结构。我们使用100台PC级电脑构建起分布式数据存储集群，每个节点同时承担计算和存储的角色。各个数据节点中存放大气污染相关的大数据。元数据主节点则存放各类大数据在数据节点中的副本分布位置。元数据辅助节点承担与元数据主节点类似的任务，当元数据主节点宕机时，可以重新启动元数据主节点。元数据主节点上保存着访问HDFS文件系统的索引信息，它们主要来源于数据预处理过程中提取的元数据。对于修改元数据主节点信息的操作，事务日志中都会插入相应的记录。而数据索引到数据存储的映射，副本的位置及编号等信息，都存储在元数据主节点所在的本地文件系统中的一个映射文件中。

对于大数据而言，要想实现数据的高效稳定的访问机制，需要做好两方面的工作：（1）对数据分块存储并建立适宜的物理数据副本规模；（2）采用适宜的副本存放策略和数据读写策略[4]。我们采取了搜集数据访问反馈信息的策略，利用统计学方法实现了副本规模的动态调整。而对于副本的存放策略，我们考虑将不同副本存放于不同机架的电脑上，以保证一个机架出现故障时不致丢失数据，并且还能在读数据时充分利用不同机架的带宽。数据的读取策略则采用从距离读请求节点最近的存储节点上读取数据。同时，我们将对数据加工的相关业务代码从加工请求所在的电脑发送至数据副本所在的电脑执行，尽可能不在电脑之间进行数据副本的传递，以提高写数据的效率。

6 结论

本文将大数据技术引入生态环境保护的工作之中，将秦皇岛地区的地面监测数据、遥感监测数据、地理信息数据整合在一起，建立起秦皇岛地区大气污染防治大数据平台，使相关的业务应用有了一个统一的底层数据支持。未来，我们可以基于此平台建立大气污染数据分析系统等业务应用系统，对秦皇岛地区的大气污染物来源情况进行准确有效的分析。

作者简介：蔺旭东（1974-），男，河北秦皇岛人，博士，副教授，研究方向：信息检索、环境信息化。