公路施工環(huán)境保護監(jiān)理教材

目錄TOC\o"1-3"\h\z第一篇概論 1第一章環(huán)境保護政策綜述 11.1科學發(fā)展觀與可持續(xù)發(fā)展 11.2我國環(huán)境保護的發(fā)展歷程 31.3環(huán)境保護法律體系簡介 41.4公路環(huán)境保護發(fā)展簡介 7第二篇環(huán)境保護基礎(chǔ)知識 9第二章生態(tài)環(huán)境保護概述 92.1生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)知識 92.2土壤侵蝕與水土保持 262.3公路施工對生態(tài)環(huán)境的影響 32第三章聲環(huán)境及振動環(huán)境保護概述 383.1聲環(huán)境及振動基礎(chǔ)知識 383.2公路施工噪聲及振動的影響 453.3防治噪聲與振動的基本措施 46第四章水環(huán)境保護概述 534.1水環(huán)境基礎(chǔ)知識 534.2公路施工污水的影響 564.3水污染防治基本措施 57第五章大氣環(huán)境保護概述 635.1大氣環(huán)境基礎(chǔ)知識 635.2公路施工期空氣環(huán)境影響 695.3大氣污染防治的基本措施 71第六章固體廢物處置概述 746.1固體廢物基礎(chǔ)知識 746.2固體廢物污染的控制途徑 766.3常見的固體廢物的處置方法 78第七章社會環(huán)境影響概述 817.1公路建設(shè)對社會環(huán)境影響的分析 817.2公路建設(shè)對社會環(huán)境影響的減緩措施 84第八章公路建設(shè)項目環(huán)境影響評價及公路竣工環(huán)境保護驗收 878.1公路建設(shè)項目的環(huán)境影響評價 878.2公路竣工環(huán)境保護驗收 89第三篇公路工程施工環(huán)境保護監(jiān)理 93第九章公路工程施工環(huán)境保護監(jiān)理概述 939.1環(huán)境保護監(jiān)理產(chǎn)生的背景 939.2環(huán)境保護監(jiān)理的概念 939.3環(huán)境保護監(jiān)理的任務(wù) 949.4環(huán)境保護監(jiān)理的依據(jù) 949.5環(huán)境保護監(jiān)理應(yīng)遵循的原則要求 969.6環(huán)境保護監(jiān)理工程師素質(zhì)要求 969.7環(huán)境保護監(jiān)理工作程序 979.8環(huán)境保護監(jiān)理工作內(nèi)容及方式 989.9環(huán)境保護監(jiān)理工作制度 100第十章公路工程施工環(huán)境保護監(jiān)理文件 10210.1環(huán)境保護監(jiān)理文件的構(gòu)成 10210.2環(huán)境保護監(jiān)理資料體系 102第十一章公路工程施工準備階段的環(huán)境保護監(jiān)理 10511.1環(huán)保監(jiān)理的工作準備 10511.2施工準備階段的環(huán)保監(jiān)理要點 105第十二章公路工程施工階段的環(huán)境保護監(jiān)理 11412.1路基工程環(huán)境保護監(jiān)理 11412.2路面施工環(huán)保監(jiān)理要點 12812.4橋涵工程環(huán)境保護監(jiān)理 13012.5隧道工程環(huán)境保護監(jiān)理 13412.6其它工程環(huán)境保護監(jiān)理 137第十三章環(huán)保工程監(jiān)理 14213.1環(huán)保工程監(jiān)理概述 14213.2聲屏障工程監(jiān)理要點 14213.3綠化工程監(jiān)理要點 14313.4污水處理設(shè)施監(jiān)理要點 14813.5護坡工程設(shè)施監(jiān)理要點 15113.6攔渣工程設(shè)施監(jiān)理要點 152第十四章交工及缺陷責任期施工環(huán)境保護監(jiān)理 15714.1交工環(huán)境保護初步驗收 15714.2缺陷責任期的環(huán)境保護監(jiān)理 15814.3協(xié)助建設(shè)單位組織竣工環(huán)保驗收 158附錄1環(huán)境監(jiān)測知識介紹 160附錄2施工環(huán)境保護監(jiān)理工程用表 169附錄3環(huán)境管理認證體系 183附錄4主要環(huán)保文件目錄 188第一篇概論第一章環(huán)境保護政策綜述1.1科學發(fā)展觀與可持續(xù)發(fā)展1.2我國環(huán)境保護的發(fā)展歷程目前，我國已頒布了幾十部環(huán)境方面的法律、法規(guī)，形成了比較完善的法律、規(guī)章體系。在1.3環(huán)境保護法律體系簡介1.3.1環(huán)境法律體系概述環(huán)境保護法律，在廣義上又稱為環(huán)境法律，1.3.2我國現(xiàn)行的環(huán)境法律效力體系生態(tài)環(huán)境保護法方面主要包括環(huán)境要素保護法和區(qū)域保護法，如森林法、水法、野生動物保護法、水土保持法、風景名勝區(qū)保護法等；污染防治法方面，主要包括環(huán)境要素污染防治法和有毒有害物質(zhì)污染控制法，如水污染防治法、大氣污染防治法、噪聲污染防治法、放射性污染防治法等。定，地方級環(huán)境標準由省一級人民政府制定，1.3.3環(huán)境保護法律的基本原則1.4公路環(huán)境保護發(fā)展簡介并已完成或正在進行《“十五”至2020年交通環(huán)保規(guī)劃》、《公路環(huán)境工程概預算編制辦法》、《公路環(huán)境保護設(shè)施施工驗收辦法》等一大批環(huán)境保護的規(guī)劃、規(guī)范、標準項目，為保證公路環(huán)境保護工作的落實提供了技術(shù)保障。以1987年和1988年開展的陜西西（安）臨（潼）高速公路、湖北宜（昌）黃（石）高速公路、貴州貴（陽）黃（果樹）高等級公路和廣東深（圳）汕（頭）高速公路等項目環(huán)境影響評價為標志，公路建設(shè)項目的環(huán)境影響評價工作駛?cè)肓丝燔嚨?。?996年京津塘高速公路率先進行環(huán)境保護設(shè)施竣工驗收后，已有數(shù)十條高速公路進行了該項驗收工作。2004年交通部下發(fā)了

第二篇環(huán)境保護基礎(chǔ)知識第二章生態(tài)環(huán)境保護概述2.1生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)知識2.1.1生物與環(huán)境1、生物體與大氣的生態(tài)關(guān)系生物與大氣的生態(tài)關(guān)系主要表現(xiàn)在氧、二氧化碳和風對生物的作用。氧是動物生命活動的必需物。氧主要由植物光合作用產(chǎn)生，少量來自大氣層的光解作用。二氧化碳則是植物光合作用的主要原料。氧和二氧化碳的平衡是生態(tài)系統(tǒng)能否進行正常運轉(zhuǎn)的重要因素，而植物在調(diào)節(jié)大氣中氧和二氧化碳的平衡中起重要作用。大氣的流動產(chǎn)生風。風對動植物的生長發(fā)育、繁殖、行為、數(shù)量、分布以及體內(nèi)水分平衡都有影響。有些風媒植物靠風的作用傳播花粉、種子和果實；很多小型活動力極差的動物靠風力被動遷移。適當速度的風促進植物生長，并有利于正常形態(tài)的建成，但強風也會引起風災(zāi)，造成損害。2、生物體與光的生態(tài)關(guān)系光的生態(tài)作用有四個重要方面，即全部能量都直接或者間接來自陽光；植物利用陽光進行光合作用，制造有機物，動物直接或者間接從植物中獲取營養(yǎng)；光是生物的晝夜周期、季節(jié)周期的信號；光污染對生物和人類帶來危害。光質(zhì)、光強和光照時間的不同對動植物的影響不同?？梢姽鈱游锏纳?、體色、遷徙、羽毛更換、生長發(fā)育和形態(tài)建成都有重要影響。不同光質(zhì)對植物的光合作用、色素形成、形態(tài)建成不同。如紅、橙光被葉綠素吸收最多，具有最大的光合活性；藍光有利于蛋白質(zhì)合成；紅光有利于糖類的形成等。適應(yīng)于強光環(huán)境中生活的植物稱陽性植物，如蒲公英、楊、槐、松等；適應(yīng)于弱光環(huán)境中生活的植物稱陰性植物，它們多生長在潮濕背陰的地方或密林內(nèi)，很多藥用植物如人參、半夏和細辛就屬于陰性植物。半陰性植物（耐陰植物）有兩個含義：a.在全日照下生長最好，也能忍耐一定蔭閉的植物類群；b.在生活史的某些階段（主要是苗期）需要適度弱光的類群，如青岡、紅松，幼苗期不耐強光，適宜生活在上層樹木的遮蔽之下，成年時樹高到達林冠上層，成為陽性植物。動物對光的適應(yīng)也有三種：晝出性動物在強光下捕食和活動，適應(yīng)高光度條件，如在日光充足的白天蝗蟲群體遷飛，一旦烏云遮日則停止飛行；夜出性動物或晨昏性動物在夜晚、早晨及黃昏的弱光下活動，適應(yīng)弱光度條件，如鼠類；全晝夜動物的活動不受光強的影響，白天和夜晚都可活動，適應(yīng)全光度條件。光污染有很多種，如夜間汽車照明燈、不適當?shù)膹婇W光、紫外光等。嚴重污染環(huán)境的光化學煙霧，是工業(yè)廢氣、汽車尾氣等污染物在強陽光作用下，發(fā)生光化學反應(yīng)而形成的。它會刺激人的眼睛，并直接侵入呼吸道深處，引起支氣管炎、肺氣腫和氣喘病等；對植物形態(tài)、結(jié)構(gòu)也有不利影響，使植物葉、果等表現(xiàn)出各種傷害癥狀。3、生物體與溫度的生態(tài)關(guān)系生物必須在一定的溫度條件下生活。在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，生物進行正常的生理活動，超出這個范圍，生理活動異常，再過高或過低就導致死亡。溫度的晝夜變化，對植物的生長、發(fā)育和產(chǎn)物的質(zhì)量有很大的影響。植物適應(yīng)于溫度的晝夜變化的現(xiàn)象稱為溫周期，溫周期現(xiàn)象實際上是植物適應(yīng)溫度變化（變溫）的結(jié)果。對于大部分植物來說，適當?shù)淖儨厥怯欣?，而變溫幅度過大則有害。變溫對植物有利作用主要是因為白天溫度高促進光合作用，夜間溫度低減弱呼吸作用，從而有利于植物體內(nèi)物質(zhì)的凈積累。溫度對變溫動物的影響與植物相似，如低溫延緩代謝和生長速率，動物活動減弱，直至休眠。溫度對于恒溫動物的影響比較復雜，溫度不僅影響生長速度，而且還影響體型大小和器官比例（如在低溫下發(fā)育的哺乳動物的尾巴、四肢和外耳一般都較短），低溫還會延緩性成熟，個體存活時間因而延長，體型更大。溫度還是生物發(fā)育的關(guān)鍵因子，生物需要在一定溫度以上才能開始生長和發(fā)育，這個溫度稱為發(fā)育起點溫度（即最低有效溫度，也稱生物學零度）。種子萌發(fā)對溫度有一定要求，如坡面綠化中，南方常用的狗牙根和北方常用的高羊茅，其適宜萌發(fā)的溫度在白天分別為20-25℃和15-20溫度對動物胚胎發(fā)育有直接影響，并有極限性。適宜溫區(qū)內(nèi)，溫度升高胚胎發(fā)育也隨之加快。溫度對動物的繁殖行為影響也很大，如魚類繁殖洄游與水溫有密切關(guān)系。熱污染。工業(yè)化社會能源消耗與日俱增，同時產(chǎn)生大量的二氧化碳、水蒸汽、熱廢水，引起環(huán)境增溫。熱污染多發(fā)生在人口稠密和能源消費量大的地區(qū)。“城市熱島效應(yīng)”。城市人口密集，建筑林立，內(nèi)部產(chǎn)生的熱能較多，加上一些建筑材料及深色的裝飾，吸熱性較強，因此城市成為一個利用能量加熱周圍環(huán)境的加熱系統(tǒng)；同時城市上空的微塵云和大量二氧化碳，阻隔熱量向外散發(fā)。當城市上空風速很弱時，熱氣流聚集在逆溫層之下，是城市氣溫高于四周，往往形成“熱島”。一般情況白天城市氣溫要比農(nóng)村高1-3℃，夜間則高3-5水體熱污染。來源于熱電站、冶金、造紙等工礦企業(yè)的高溫廢水或廢熱，導致水體溫度升高，含氧量降低，并加速了其它污染物的化學反應(yīng)，導致水質(zhì)惡化，從而危害水生生態(tài)系統(tǒng)，進而影響人類。4、生物體與水的生態(tài)關(guān)系水是構(gòu)成生命物質(zhì)原生質(zhì)的組成部分，參加體內(nèi)一系列的新陳代謝反應(yīng)。生物體內(nèi)含水量約占體重的60-80%，有的高達90%以上。水也是多種物質(zhì)的溶劑，如土壤中很多物質(zhì)要先溶于水后，才能被植物吸收和運轉(zhuǎn)；水也是植物光合作用制造有機體的原料。植物消耗水分主要用于蒸騰作用，滿足各種生理生化活動的需要。水是種子萌發(fā)的主要因素。根的發(fā)育與土壤水分含量有密切關(guān)系。土壤水分含量對植物的果實種子蛋白質(zhì)、淀粉等成分含量等也有影響。根據(jù)植物生境中水分多少及其對水的依賴程度，可將植物分為水生植物和陸生植物兩大類。水生植物可分為沉水植物、浮水植物和挺水植物；而陸生植物可分為濕生植物、中生植物和旱生植物。水分和濕度對動物的形態(tài)、體色、生長發(fā)育、繁殖、分布代謝、活動和行為以及壽命都有影響。按棲息地劃分，動物也可分為水生和陸生兩大類，水生動物生活在水的包圍之中，根據(jù)對水中含鹽量的不同要求，水生動物可分為海洋動物、低鹽水體動物和淡水動物；陸生動物對環(huán)境水量和濕度的要求也不相同，可再分為喜干、喜濕、喜雪、嫌雪等類型。降水影響可直接作用于某種生物，也可間接地對其它生物和環(huán)境產(chǎn)生影響。如蝗蟲的數(shù)量消長與雨水成負相關(guān)作用，如果雨水多溫度低，則蝗蟲發(fā)育遲緩，但卻有利于其天敵蟾蜍、寄生蜂、線蟲等生長，使蝗害減少。5、生物體與土壤的生態(tài)關(guān)系土壤是巖石圈表面的疏松表層，是生物生活的基質(zhì)，它提供生物生活所必須的礦物質(zhì)元素和水分。因此，它是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場所；同時，它本身又是生態(tài)系統(tǒng)中生物部分和無機環(huán)境部分相互作用的產(chǎn)物。土壤是由固體（無機體和有機體）、液體（土壤水分）和氣體（土壤空氣）組成的三相復合系統(tǒng)。每個部分都具有自身的理化性質(zhì)，相互間處于相對穩(wěn)定或變化狀態(tài)。土壤固相中的無機部分由一系列大小不同的無機顆粒所組成，有機部分主要包括有機質(zhì)。適于植物生長的土壤按容積計，固體部分的礦物質(zhì)占土壤容積的38%；有機質(zhì)占12%；空隙（土壤水分和土壤空氣）約占50%。此外，每種土壤都有其特定的生物區(qū)系，例如，細菌、真菌、放線菌等土壤微生物以及藻類、原生動物、輪蟲、線蟲、環(huán)蟲、軟體動物和節(jié)肢動物等動植物。這些生物有機體的集合，對土壤中各種組分以及它們之間的關(guān)系，影響著土壤的性質(zhì)和肥力，從而影響生物生長。肥沃的土壤能同時滿足生物對水、肥、氣、熱的要求，是生物正常生長發(fā)育的基礎(chǔ)。植物對于長期生活的土壤會產(chǎn)生一定的適應(yīng)特征，從而形成各種以土壤為主導因子的植物生態(tài)類型。根據(jù)植物對土壤酸度的反應(yīng)，可以把植物劃分為酸性土植物、中性土植物和堿性土植物；根據(jù)植物對土壤中礦質(zhì)鹽類（如鈣鹽）的反應(yīng)，可以把植物劃分為鈣質(zhì)土植物和嫌鈣植物。6、物候現(xiàn)象動植物長期適應(yīng)于一年中溫度、水分的節(jié)律性變化，形成的與之相適應(yīng)的發(fā)育節(jié)律稱為物候。高等植物的發(fā)芽、生長、現(xiàn)蕾、開花、結(jié)實、果實成熟、落葉、休眠，以及動物的冬眠、出蟄、交配、產(chǎn)仔（產(chǎn)卵）、換毛、遷移（遷徙及洄游）等生長發(fā)育階段，均稱為物候階段，即物候期。某個物候現(xiàn)象或物候期出現(xiàn)的日期為物候日期。如燕始飛、飛柳絮的時間在北京分別為4月19日和5月17、生物體對綜合環(huán)境因素的趨同適應(yīng)生物在進化過程中，一些類群以相似的方式來適應(yīng)相似的生態(tài)環(huán)境，表現(xiàn)出相似的外貌、結(jié)構(gòu)、體積、行為和壽命等，據(jù)此劃分的形態(tài)類型稱為生活型。生活型是生物對綜合環(huán)境條件的長期適應(yīng)，親緣關(guān)系很遠的生物可能有相似的外貌，這種方式稱為趨同適應(yīng)。如新大陸的仙人掌與舊大陸的大戟科和蘿摩科的一些植物都具有“似仙人掌”的外部形態(tài)，以適應(yīng)干熱的生境；在高寒山區(qū)和極地生長的許多墊狀植物分屬不同的科；海生哺乳類與鯊魚外形的趨同等。8、環(huán)境受生物的影響生物的生命活動，不斷從環(huán)境中吸取營養(yǎng)，并占據(jù)一定范圍作為棲息地，同時將代謝產(chǎn)物排放到環(huán)境中去，植物的枯枝落葉和動物尸體作為資源的補償歸于自然。因此，生物也在改變和影響周圍的環(huán)境。生物與環(huán)境、生物與生物之間無時無刻不在相互影響，總體保持著相對的穩(wěn)定和平衡。一旦受到外來的強烈干擾，就可能造成生態(tài)平衡失調(diào)。例如黃河流域遠在3000多年前有良好的森林和草原，直到唐朝，涇水、渭水清澈，航運繁忙。大約經(jīng)過2000年，由于人口激增、毀林開荒，地面失去植被保護，黃土疏松，不能涵養(yǎng)水分，造成嚴重的水土流失；水分循環(huán)系統(tǒng)的破壞，使?jié)穸冉档停炅繙p少，干旱頻繁，沙化土地日益擴大，災(zāi)害頻繁發(fā)生。2.1.2生物種群和群落1、生物種群種群是在一定的時間和一定的空間中生活和繁殖的同種個體所組成的群體。種群占有一定的領(lǐng)域，其個體間通過種內(nèi)關(guān)系有機地組合成一個系統(tǒng)，但這個系統(tǒng)只包括同種生物個體。如湖泊中的許多鯉魚就組成了鯉魚種群。在自然界中，除極個別的情況外，生物總是形成種群，以種群的形式生存和繁衍，因而種群是物種存在于自然界的基本單位。種群不等于個體的簡單相加，而是通過相互之間的內(nèi)在關(guān)系，組成一個有機的統(tǒng)一整體。個體之間信息相通，行為協(xié)調(diào)，共同繁衍，表現(xiàn)出該種生物的特殊規(guī)律性，因而種群是生態(tài)系統(tǒng)的基本組成單位；種群的生態(tài)過程體現(xiàn)了生物與生物及生物與非生物之間的各種復雜的相互關(guān)系，種群具有個體所不具備的各種群體特征，從個體到種群是一個質(zhì)的飛躍。個體的生物學特性主要表現(xiàn)在出生、生長、發(fā)育、衰老及死亡等。而種群則具有出生率、死亡率、年齡結(jié)構(gòu)、性比、社群關(guān)系和數(shù)量變化等特征。種群由個體組成，而個體依賴于種群。從進化論觀點看，進化過程就是種群中個體基因從一個世代到另一個世代的變化過程，因此種群實際上是一個進化單位。2、生物群落生物群落是指在一定時間內(nèi)，居住在一定區(qū)域或生境內(nèi)所有生物種群相互聯(lián)系、相互影響的有規(guī)律的結(jié)構(gòu)單元。群落中的各種生物集合在一起，相互作用、緊密聯(lián)系，對環(huán)境共同反應(yīng)，具有獨特的結(jié)構(gòu)和功能。它們和相鄰的生物群落，有時界限分明，有時則混合難分。以大類群為基礎(chǔ)，生物群落可分為植物群落、動物群落和微生物群落三大類。（1）群落的演替生物群落的演替是指某一地段上一種生物群落被另一種生物群落所取代的過程。整個演替過程由每一個階段構(gòu)成，這些階段相接，稱為演替系列。按演替發(fā)生的起始條件，可以分為原生演替和次生演替。開始于原生裸地上的群落演替稱為原生演替；開始于次生裸地上的群落演替稱為次生演替。按演替起始的基質(zhì)不同，可分為水生演替，即開始于水體的演替，一般最后發(fā)展到陸地群落；旱生演替，即從干旱的基質(zhì)上開始的演替，一般能夠發(fā)展成水分適中的群落類型。（2）群落與環(huán)境生物群落與環(huán)境關(guān)系密切，環(huán)境影響群落，群落適應(yīng)環(huán)境，兩者相互依存，保持相對穩(wěn)定的平衡，以獲得協(xié)同進化。地球上植被與氣候帶的分布基本上是吻合的，這是植被長期演化過程中對氣候條件逐漸適應(yīng)的結(jié)果。但群落也影響著生境的氣候，形成其特有的小氣候，而不同與群落外的大氣候。植物群落是動物的棲息地和食物基地。不同的植物群落中，動物組成和生態(tài)類型各不相同，每種動物都有其相適應(yīng)植物環(huán)境。因此根據(jù)植物群落的類型，就能了解其中有哪些動物。這種現(xiàn)象，可以說植物群落對動物有指示作用。例如溫帶森林群落，其代表動物有虎、猞猁、馬鹿，以及星鴉、啄木鳥等；草原群落的代表動物，有黃羊、跳鼠，以及大鴇和百靈等。動物影響著植物群落的形成、發(fā)展與演替，影響著群落能量流動和物質(zhì)循環(huán)。2.1.3生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)平衡1、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是生物群落和復雜的環(huán)境條件相結(jié)合所構(gòu)成的自然基本單位。生態(tài)系統(tǒng)的類型是多種多樣的，一般按如下分類。按主體特征分，有森林、草原、荒漠、凍原、河流、湖泊、沼澤、海洋、農(nóng)村、城市等生態(tài)系統(tǒng)；按地域特征分，有陸地生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、山地生態(tài)系統(tǒng)、平原生態(tài)系統(tǒng)、島嶼生態(tài)系統(tǒng)等；按性質(zhì)分，有自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)。農(nóng)田、農(nóng)村、城市、水庫等生態(tài)系統(tǒng)都屬于人工生態(tài)系統(tǒng)。（1）生態(tài)系統(tǒng)的組成成分生態(tài)系統(tǒng)由兩大部分、四個基本成分所組成。兩大部分就是生物和非生物環(huán)境，或稱為生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)。四個基本成分是指生產(chǎn)者、消費者、還原者和非生物環(huán)境。非生物環(huán)境是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量的來源，包括生物活動的空間和參與生物生理代謝的各種要素，如光、水、二氧化碳、以及各種礦質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)。生命系統(tǒng)各種生物按作用不同，分為生產(chǎn)者、消費者和還原者，其功能作用如下：生產(chǎn)者：是利用太陽能等能源，將簡單無機物合成為復雜有機物的自養(yǎng)生物，如各種陸生植物、水生植物和藻類，還有一些光能細菌和化能細菌。消費者：是以其它生物為食的異養(yǎng)生物，主要是各類動物。還原者：亦稱分解者，也屬于異養(yǎng)生物，包括細菌、真菌、放線菌和原生動物。它們的重要作用是把有機物分解為簡單的無機物，歸還到環(huán)境中。（2）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中，生物能量和物質(zhì)是通過一系列的取食和被取食的關(guān)系進行傳遞和流動的，生物之間存在的這種傳遞鏈條被稱為食物鏈。但自然界是復雜的，因為沒有一個物種的取食完全依賴于另一單一物種，因此各種生物通過食物傳遞關(guān)系實際上形成了一種錯綜復雜的網(wǎng)狀聯(lián)系，因此稱之為食物網(wǎng)。處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和稱為營養(yǎng)級。生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級之間的量值自基礎(chǔ)營養(yǎng)級向上排列，呈現(xiàn)出下大上小的類似金字塔的結(jié)構(gòu)，稱為生態(tài)金字塔或生態(tài)錐體。能量在從一個營養(yǎng)級流向另一個營養(yǎng)級時，總是逐漸減少；流入某一個營養(yǎng)級的能量也總是多于從該營養(yǎng)級流入下一個營養(yǎng)級的能量。據(jù)測量，在哺乳動物中，身體相同大小的肉食類的取食面積接近于草食的4倍。可見，處于食物鏈頂端的肉食性鳥獸，可能要在多個生態(tài)系統(tǒng)的范圍內(nèi)活動，才能維持其生存的需要。因此，保護野生動物的自然生境比保護個別動物更為重要，自然生境的任何破壞，都可能威脅動物的生存，以致造成動物的絕滅。另一方面，處于食物鏈頂端的肉食性鳥獸，在控制較小型和低等動物的數(shù)量上起著重要的作用，以保護生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和自然的平衡。反之，由于人為原因使肉食性鳥獸的減少，會引起鼠蟲災(zāi)害的增加，給農(nóng)林生產(chǎn)和國民經(jīng)濟帶來嚴重的損失。（3）路域生態(tài)系統(tǒng)公路項目建成以后，隨著綠化和生態(tài)恢復為主的環(huán)保工程的實施，出現(xiàn)了一個新的生態(tài)系統(tǒng)，稱為“路域生態(tài)系統(tǒng)”。它的范圍，應(yīng)包括公路征地范圍內(nèi)的用地，寬約50-70m，數(shù)十至數(shù)百公里的地帶。它的非生物環(huán)境包括中央分隔帶、土路肩、上、下邊坡、排水溝、隔離柵、隧道、橋梁、聲屏障等構(gòu)造及其周圍，以及立交區(qū)、服務(wù)區(qū)、管理所等，還有取、棄土場地、臨時道路等需要復墾的土地等，生物因子有路域的各種鄉(xiāng)土或外來的綠化植物、許多小型哺乳和爬行動物、灌叢中棲息的鳥類、農(nóng)田遷來的害蟲和天敵、排水溝和水體中棲息的兩棲類和魚類等。這一系統(tǒng)中的成分、結(jié)構(gòu)、演替等，比周圍自然生態(tài)系統(tǒng)單純，比周圍農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)復雜。這里具有以下特點：①縱向長距離的線性地域，同時植被呈現(xiàn)單元性的節(jié)奏變化；②橫斷面分階而成條形基地，植被立體三維布置；③地區(qū)間的聯(lián)系帶來新物種，使沿線生物多樣性發(fā)生變化，并且在光、濕、熱條件變化的綜合作用下，引起本地群落的改觀；同時也提供了有害生物入侵的途徑；④模仿自然之生態(tài)群落，在人為的幫助下，短期達到穩(wěn)定的頂級生態(tài)群落；⑤沿線生物群落之間的密切聯(lián)系，會很好地促進植物和動物群落的各種演替過程，從而有利于群落的穩(wěn)定；⑥生態(tài)工程有利于景觀美感，有利于交通安全；⑦承受廢氣、廢水等環(huán)境壓力，突出污染防治作用。針對“路域生態(tài)系統(tǒng)”，明確以提高安全和舒適性，以及美化、生態(tài)恢復和優(yōu)化等為目的，按照事先設(shè)計的步驟，采用土木工程材料的同時，注重生物材料，這樣進行的設(shè)計與實施，被稱為“公路生態(tài)工程”。它打破了原“綠化”觀念帶來的一種先主體、再綠化的印象，明確“生態(tài)工程”即是主體工程的一部分，有利于這項工作的落實?！肮飞鷳B(tài)工程”的理論建立于生態(tài)學基本理論的基礎(chǔ)上，同時主要針對被破壞的公路沿線環(huán)境，強調(diào)恢復與優(yōu)化，因而具有公路行業(yè)的特點和很強的實踐意義，具有交叉科學的特征。它強調(diào)以下的指導思想：工程防護為“骨架”，生物材料為“血肉”，既有土木工程堅實的基礎(chǔ)，又發(fā)揮生物材料穩(wěn)定性強、自然優(yōu)美、生態(tài)平衡的特色，兩相配合，共同協(xié)調(diào)，各展所長；用“演替”的長遠觀點，建立植物和動物的整體有機的生態(tài)系統(tǒng)，維持其長期穩(wěn)定；在不同條件下，采用人工恢復和自然恢復手段，注重高效、經(jīng)濟；公路生態(tài)綠化工程具有防護和綠化的雙重作用，即是國土綠化重要的組成部分，同時要具有防治水土流失等工程病害、保障交通安全的作用，使公路舒適、優(yōu)美，自然協(xié)調(diào)地融合于周圍環(huán)境之中。2、生態(tài)平衡如果某生態(tài)系統(tǒng)各組成成分在較長時間內(nèi)保持相對協(xié)調(diào)，物質(zhì)和能量的輸入、輸出接近相等，結(jié)構(gòu)與功能長期穩(wěn)定，在外來干擾下，能通過自我調(diào)節(jié)恢復到最初的穩(wěn)定狀態(tài)，則這種狀態(tài)可稱為生態(tài)平衡。如在森林生態(tài)系統(tǒng)中，蟲害經(jīng)常發(fā)生，當害蟲大量增多時，促進了以害蟲為食的鳥類的大量繁殖，從而保護森林免遭毀滅性的破壞。但是任何一個生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力都是有限的，外部沖擊或內(nèi)部變化超過了這個限度，生態(tài)系統(tǒng)就可能遭到破壞，這個限度稱為生態(tài)閾值。2.1.4敏感生態(tài)問題敏感生態(tài)問題涉及面廣，遍布農(nóng)、林、水、土、旅游、地質(zhì)、環(huán)保等行業(yè)。常見的敏感區(qū)包括：自然保護區(qū)、特殊生態(tài)功能區(qū)、風景名勝區(qū)、旅游度假區(qū)、飲用水水源保護區(qū)、森林公園、生態(tài)脆弱區(qū)、地質(zhì)公園(地質(zhì)遺跡)、歷史遺跡、基本農(nóng)田保護區(qū)、生態(tài)公益林區(qū)等；常見的敏感生態(tài)問題包括：生物多樣性受損、景觀破壞、濕地退化、荒漠化、土地退化、草地退化、森林破碎化、水土流失等。1、生物多樣性世界人口的激增和科學技術(shù)的巨大進步使得人類以前所未有的規(guī)模和速度改變著生存環(huán)境，造成全球范圍內(nèi)生物多樣性的不斷下降。據(jù)估計，目前生物物種滅絕速度比人類出現(xiàn)以前的自然滅絕速度高出上千倍，迄今，全球11500種鳥類已有20%受人類活動影響而滅絕。生物多樣性是衡量生態(tài)系統(tǒng)生命力和持續(xù)性的重要指標，是當今世界人類特別關(guān)注的問題。（1）生物多樣性定義生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和，它包括動物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環(huán)境形成的復雜的生態(tài)系統(tǒng)。生物多樣性通常包括三個層次：遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。（2）生物多樣性的保護生物多樣性的保護一般有三種保護方式：就地保護、遷地保護和離體保護。建立自然保護區(qū)和國家公園，是國際上保護生物多樣性所采取的最重要的就地保護形式。遷地保護主要是建立動物園、野生動物繁育中心、植物園、植物繁育中心等，通過保護和繁育珍稀生物，然后放回大自然。離體保護主要是利用現(xiàn)代科技將生物體的一部分或繁殖細胞保存下來，以便保護和發(fā)展珍稀生物種群，有效地拯救瀕危物種。2、自然保護區(qū)自然保護區(qū)是指有代表性的自然生態(tài)系統(tǒng)，珍稀瀕危野生動植物物種的天然集中分布區(qū)，有特殊意義的自然遺跡等保護對象所在的陸地、陸地水體或海域，依法劃出一定面積予以特殊保護和管理的區(qū)域。自然保護區(qū)內(nèi)部，一般分為核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)。（1）核心區(qū)。是保護區(qū)的精華所在，是保護對象最集中、特點最明顯的地段。需要嚴格保護，屬于絕對保護區(qū)。（2）緩沖區(qū)。在核心區(qū)的外圍，是為保護核心區(qū)而設(shè)置的緩沖地帶，一般只允許進行科研觀察活動。（3）實驗區(qū)。在緩沖區(qū)的外圍，可以在不破壞生態(tài)環(huán)境與自然資源的前提下，進行科研、教學實習，生態(tài)旅游與優(yōu)勢動植物資源的開發(fā)工作。3、濕地濕地是指天然或人工、長期或暫時之沼澤地、泥炭地，帶有靜止或流動的淡水、半咸水或咸水的水域地帶，包括低潮位不超過6m的濱岸海域，這是《關(guān)于特別是水禽棲息地的國際重要濕地公約》(簡稱《濕地公約》)給出的濕地定義，根據(jù)這個定義，地球陸地上所有水體和為水飽和浸漬的土地以及受沿海潮汐影響的地帶都被劃入濕地的范圍。濕地包括天然濕地和人工濕地。天然濕地包括海洋與海岸濕地以及內(nèi)陸濕地。海洋與海岸濕地包括淺海水域、海草床、珊瑚礁、巖石海岸、沙灘、礫石與卵石灘、河口水域、灘涂、鹽沼、紅樹林沼澤、咸水、堿水瀉湖、海岸淡水瀉湖、海濱巖溶洞穴水系。內(nèi)陸濕地包括內(nèi)陸三角洲、河流、時令河、湖泊、時令湖、鹽湖、時令鹽湖、內(nèi)陸鹽沼、時令堿、咸水鹽沼、淡水草本沼澤、泛濫地、草本泥炭地、高山濕地、苔原濕地、灌叢濕地、淡水森林沼澤、森林泥炭地、淡水泉、地熱濕地、內(nèi)陸巖溶洞穴水系。人工濕地包括魚蝦養(yǎng)殖塘、水塘、灌溉地、農(nóng)用洪泛濕地、鹽田、蓄水區(qū)、采掘區(qū)污水處理場、運河、排水渠、地下輸水系統(tǒng)。中國各自然地帶都有濕地分布，由于受各地水熱條件、海陸分布、地質(zhì)地貌、人為作用的不同影響，東部季風區(qū)、西北干旱區(qū)和青藏高原區(qū)三大部分的濕地各具特色。（1）東部季風區(qū)本區(qū)的沼澤占全國的70%以上，沼澤濕地便成為本區(qū)的最主要濕地類型。由于其地域跨度很大，這些濕地的類型地帶性很強，分述如下：熱帶：在滇南山間寬谷及華南丘陵地區(qū)，常見有蘆葦沼澤和綠穗苔草沼澤；東南沿海和海南島及臺灣有濱海紅樹林沼澤。亞熱帶：在江南丘陵和云貴高原的一部分地區(qū)，常見小片的蒯草沼澤、苔草沼澤、蘆葦沼澤、泥炭沼澤；在長江中下游平原的湖泊地區(qū)除蘆葦沼澤外，還有少量的苔草沼澤；長江三角洲一帶，多見濱海鹽堿草本沼澤。暖溫帶：在渤海、黃海海岸及黃河三角洲一帶，多見濱海鹽堿草本沼澤、蘆葦沼澤；海河平原、黃淮平原、盤錦和遼河下游平原主要是蘆葦沼澤。中溫帶－寒溫帶：在大小興安嶺、長白山地、松嫩平原和三江平原主要是草本、蘚類沼澤、鹽堿沼澤和泥炭沼澤。除沼澤濕地外，東部季風區(qū)還有淺海和灘涂濕地、湖泊濕地、河流濕地和人工濕地等。它們的性質(zhì)、特征均有明顯不同。從其名稱即可看出它們的發(fā)生和分布分別與淺海、灘涂、湖泊與河流有密切的關(guān)系。人工濕地主要是稻田，本區(qū)內(nèi)的亞熱帶和熱帶地區(qū)，淮河以南地區(qū)的稻田占全國90%以上。（2）西北干旱地區(qū)本區(qū)濕地主要分布在塔里木盆地的塔里木河流域、博斯騰湖周圍和準噶爾盆地內(nèi)的艾比湖、額爾齊斯河流域等地區(qū)，主要類型屬于蘆葦沼澤濕地，其次是苔草沼澤濕地。（3）青藏高原地區(qū)本區(qū)濕地分布廣泛，主要類型是以沼澤濕地和湖泊濕地，沼澤類型以西藏蒿草沼澤、木里苔草沼澤等為特色的淡水蒿草、苔草沼澤。集中在以下六個地區(qū)：藏北高原地區(qū)、若爾蓋地區(qū)、川西和滇西高原地區(qū)、三江（長江、怒江、瀾滄江）源地區(qū)、柴達木－青海湖地區(qū)、藏南谷地地區(qū)。該區(qū)面積14.627萬平方公里，分布于長江以南，包括贛、浙、閩等省。該區(qū)土壤結(jié)構(gòu)緊實，透水性差，地表徑流能量大，沖刷力強，若無植被保護，土壤易遭嚴重沖蝕。紅壤富含高嶺石，雨季土層濕潤膨脹，旱季土壤水分蒸發(fā)收縮，隨著干濕交替，容易形成垂直裂隙，雨水沿裂滲漏，即產(chǎn)生溝蝕。紅壤中下土層缺乏細粒物質(zhì)，結(jié)構(gòu)疏松，極易侵蝕，遇暴雨觸發(fā)，易產(chǎn)生崩塌。該區(qū)土地利用以農(nóng)牧為主，自然植被破壞嚴重，是中國水土流失較為嚴重的地區(qū)之一。該區(qū)深、中切河谷和河谷以上垂直幅度200-800m的干旱、半干旱河谷地帶，自然植被為旱生灌木草叢或稀樹灌木草叢，喬木層發(fā)育欠佳，土壤發(fā)育不良，山坡穩(wěn)定性差，表土易受侵蝕，易誘導滑坡、泥石流災(zāi)害的發(fā)生與發(fā)展。在海拔3000-4000m左右的山地寒溫帶暗針葉林是一種比較脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，主要樹種為冷杉和云杉，該林帶垂直分布區(qū)的上限熱量條件差，一旦遭到破壞，便迅速退化為高山灌叢草甸，導致森林覆蓋率降低；林帶的下限氣候干旱，伐后更新，恢復困難，易被高山松、樺樹、高山櫟等植物替代，使森林質(zhì)量下降。該區(qū)多斜坡不穩(wěn)定山地，其特征主要表現(xiàn)為地形陡峭、斷裂發(fā)育、巖體軟弱、邊坡穩(wěn)定性差，易發(fā)生滑坡、泥石流。沿大斷裂發(fā)育的深、中切河谷地帶，如小江、大盈江、金沙江、怒江、瀾滄江、安寧江、大渡河、元江中上游及其支流等為西南山地滑坡、泥石流災(zāi)害最嚴重的地區(qū)。該區(qū)面積為4.311萬平方公里，主要分布于西藏南部雅魯藏布江中游地區(qū)，包括雅魯藏布江河谷及其主要支流——年楚河、拉薩河中下游地區(qū)。青藏高原土壤發(fā)育較為原始，多以物理風化作用為主，普遍沙性重，抗蝕能力低，在植被受損時，很容易遭受侵蝕、降低肥力。在干旱、半干旱地區(qū)，草被稀疏的草地或休閑耕地，裸露土壤表面極易被吹蝕、揚沙，造成大面積砂礫裸地、戈壁及流動沙丘。青藏高原是北半球中低緯度地區(qū)最大的現(xiàn)代冰川作用中心和凍土作用地帶，凍融侵蝕作用顯著，導致地表土壤經(jīng)常發(fā)生反復凍結(jié)與融化的過程，引起諸多特殊的地理現(xiàn)象，如坡面土壤普遍發(fā)生蠕動以致發(fā)生較大規(guī)模的滑坡。該區(qū)的脆弱特征主要有：美國自然資源委員會認為，使一個生態(tài)系統(tǒng)回復到較接近其受干擾前的狀態(tài)即為生態(tài)恢復。國際恢復生態(tài)學會認為生態(tài)恢復是修復被人類損害的原生生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及動態(tài)的過程，是維持生態(tài)系統(tǒng)健康及更新的過程，是幫助研究生態(tài)整合性的恢復和管理過程的科學。退化生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建的程序可列成如下操作過程：1、接受恢復項目；2、明確被恢復對象、確定系統(tǒng)邊界；3、生態(tài)系統(tǒng)退化的診斷；4、退化生態(tài)系統(tǒng)的健康評估；5、結(jié)合恢復目標和原則進行決策；6、生態(tài)恢復與重建的實地試驗、示范與推廣；7、生態(tài)恢復與重建過程中的調(diào)整與改進；8、生態(tài)恢復與重建的后續(xù)監(jiān)測、預測與評價。一般來說，在可能的情況下，恢復退化生態(tài)系統(tǒng)的終級目標是恢復生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)功能中獲取的利益，因此，恢復后的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)盡量具有這些服務(wù)功能：生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品，生物多樣性，為人類創(chuàng)造和豐富精神生活和文化生活，自然殺蟲，傳粉播種，凈化空氣和水，減緩旱澇災(zāi)害，土壤的形成、保護與更新，廢物的去毒與分解，種子的傳播，營養(yǎng)的循環(huán)和運移，保護海岸帶，防止紫外線的輻射，以及幫助調(diào)節(jié)氣候等。我國除青藏高原以外的廣大地區(qū)，從南往北，生態(tài)條件最明顯變化的決定性因素是溫度，從南往北地帶性的變化依次為：熱帶、亞熱帶、暖溫帶、中溫帶、寒溫帶，這是第一級的地理分異；從東南往西北，生態(tài)條件最明顯變化的決定性因素是水分，按此方向地帶性的變化依次為：濕潤、半濕潤、半干旱、干旱地帶，這是第二級劃分。青藏高原生態(tài)條件變化最明顯的決定性因素是高度，但高原因幅員遼闊，上述兩個水平方向的變化，也有明顯的反映，因此，從南到北，亦即從低到高的變化依次為：山地亞熱帶、高原溫帶、高原亞寒帶、高原寒帶；從東到西依次為濕潤、半濕潤、半干旱、干旱地帶。上述這些地帶的地理跨度都很大，生態(tài)條件的差異與各自的特點都很明顯，在長期的實踐中所形成的生產(chǎn)活動地帶性差別，是我國勞動人民長期適應(yīng)各地自然條件的結(jié)果。根據(jù)我國所處的地理位置、季節(jié)氣候影響的程度，以及階梯地形的特點將我國劃分為三大區(qū)：東部季風區(qū)、西北干旱區(qū)和青藏高原區(qū)。東部季風區(qū)包括：熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、暖溫帶、中溫帶、寒溫帶。西北干旱區(qū)包括干旱區(qū)暖溫帶、干旱區(qū)中溫帶。青藏高原區(qū)包括山地亞熱帶、高原溫帶、高原亞寒帶、高原寒帶。2.2土壤侵蝕與水土保持2.21、學術(shù)界定義《中國大百科全書·水利卷》、《中國水利百科全書》，將水土流失(waterandsoilloss)定義為：在水力、風力、重力等外營力作用下，水土資源和土地生產(chǎn)力的破壞和損失。它包括土地表層侵蝕及水的損失，在我國“水土流失”也稱“土壤侵蝕”。2、土壤侵蝕類型按照產(chǎn)生侵蝕的外營力量和影響侵蝕過程的因素，侵蝕可分為水力侵蝕、冰川侵蝕、雪蝕、風蝕、重力侵蝕、泥石流和人為侵蝕。各種侵蝕可以單獨出現(xiàn)，也可以綜合起作用。就世界范圍來說，對經(jīng)濟破壞最大的是水蝕和風蝕。水力侵蝕，是由雨滴動能的擊濺墜落和地表徑流的機械作用力引起的一系列土壤侵蝕形式。地表徑流是由降雨、融雪水以及天然或人工水文網(wǎng)的集中水流而形成的。堤岸侵蝕是由水流以及地下水引起的。其它還有水流對堤岸和基巖床的渦流侵蝕，以及湖泊和海洋水流的浪蝕等。按照侵蝕方式，水力侵蝕又分為面蝕，包括濺蝕、片蝕、細溝狀面蝕等；溝蝕，是最重要的侵蝕方式，可形成淺溝、切溝、沖溝以及河溝等，它們是溝谷發(fā)育的不同階段；潛蝕等。重力侵蝕是地表土石物質(zhì)在自重力作用下失去平衡，產(chǎn)生破壞、遷移和堆積的一種自然現(xiàn)象。嚴格地說，純粹由重力作用引起的侵蝕現(xiàn)象并不多見。重力侵蝕其實是在其它外應(yīng)力，特別是水力侵蝕的共同作用下，以重力為其直接原因所引起的地表物質(zhì)移動的形式。這種現(xiàn)象常見于山地、丘陵、河谷、溝谷坡地以及人工開挖、堆置廢棄物形成的邊坡上。重力侵蝕包括瀉溜、陷穴、崩塌、滑坡等多種形式，由于移動物質(zhì)多呈塊體形式，故又稱為塊體移動。泥石流侵蝕是由于降水(暴雨、融雪、冰川等)形成的一種特殊洪流，也是水力和重力混合作用的結(jié)果，因此也稱為混合或復合侵蝕。嚴格地說，它是界于水流和滑坡之間的一系列過程，是包括有重力作用下的松散物質(zhì)、水體和空氣的塊體運動。風力侵蝕是在氣流沖擊作用(風力)下，土粒、沙粒脫離地表，被搬運和堆積的現(xiàn)象和過程。風是空氣的流動，它具有動能，作用于物體時能夠作功。當風力大于地表土粒和沙粒的抵抗時，即發(fā)生風蝕。風蝕的強度受風力強弱、地表狀況、粒徑和比重大小等綜合因子的影響。分布在我國北方干旱半干旱風沙區(qū)的地方普遍存在嚴重的風蝕。在風蝕水蝕交錯帶，公路建設(shè)不僅加劇水蝕，而且加劇風蝕。雪蝕是雪崩引起積雪運動造成的，在春季融雪期，雪蝕可能由于積雪層沿著為凍土表面緩慢運動而引起，這種侵蝕主要影響亞高山區(qū)。3、水土流失分級標準中華人民共和國行業(yè)標準《土壤侵蝕分類分級標準》(SL190-96)對我國土壤侵蝕類型的區(qū)劃、土壤侵蝕強度分級、侵蝕土壤程度等作了規(guī)定。（1）全國土壤侵蝕類型區(qū)劃按土壤侵蝕外營力將全國土壤侵蝕區(qū)劃分為3個一級區(qū)(水力侵蝕為主區(qū)、風力侵蝕為主區(qū)、凍融侵蝕為主區(qū))，根據(jù)地質(zhì)、地貌、土壤等形態(tài)將3個一級區(qū)又分別劃分為5個、2個、2個二級區(qū)。區(qū)劃的類型區(qū)為：①水力侵蝕為主的類型區(qū)a、西北黃土高原區(qū)：主要在黃河上中游；b、東北黑土區(qū)(低山丘陵和漫崗丘陵區(qū))：主要在松花江流域；c、北方土石山區(qū)：主要在淮河流域以北黃河中下游、海河流域；d、南方紅壤丘陵區(qū)：主要在長江中游及漢水流域、洞庭湖水系、鄱陽湖水系、珠江中下游，包括江蘇、浙江等沿海侵蝕區(qū)；e、西南土石山區(qū)：主要在長江上中游及珠江上游。②風力侵蝕為主的類型區(qū)a、三北戈壁沙漠及沙地風沙區(qū)：包括青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、黑龍江等省區(qū)的沙漠戈壁和沙地；b、沿河環(huán)湖濱海平原風沙區(qū)：主要在山東黃泛平原、鄱陽湖濱湖沙地及福建、海南濱海區(qū)。③凍融侵蝕為主的類型區(qū)a、北方凍融土壤侵蝕區(qū)：主要在東北大興安嶺山地及新疆的天山山地；b、青藏高原冰川侵蝕區(qū)：在青藏高原和高山雪線以上。（2）土壤侵蝕強度分級土壤侵蝕強度地殼表層土壤在自然營力和人類活動綜合作用下，單位面積和單位時段內(nèi)被剝蝕并發(fā)生位移的土壤侵蝕量，以土壤侵蝕模數(shù)表示。通常為噸/平方公里·年(t/km2·a)。①土壤水力侵蝕的強度分級土壤侵蝕強度分級，必須以年平均侵蝕模數(shù)為判別指標。見表2.3-1。表2.3-1土壤侵蝕強度分級表注：表中微度、輕度欄中的三個平均侵蝕模數(shù)分別對應(yīng)表2.3-3中的不同侵蝕地區(qū)。②風蝕強度分級風力侵蝕的強度分級按植被覆蓋度、年風蝕厚度、侵蝕模數(shù)三項指標劃分，見表2.3-2。表2.3-2風蝕強度分級表③土壤侵蝕容許量標準土壤容許流失量是指在長時間內(nèi)能保持土壤的肥力和維持土地生產(chǎn)力基本穩(wěn)定的最大土壤流失量。根據(jù)我國地域遼闊，自然條件千差萬別，各地區(qū)的成土速度也不相同的實際，該標準規(guī)定了我國主要侵蝕類型區(qū)的土壤容許流失量，見表2.3-3。表2.3-3各侵蝕類型區(qū)土壤容許流失量表2.2.2公路建設(shè)項目水土流失特點及形式1、公路建設(shè)項目水土流失特點（1）破壞公路用地范圍內(nèi)的地表植被，產(chǎn)生新的裸露坡面，誘發(fā)新增水土流失量公路建設(shè)是一條線，公路建設(shè)對地面擾動、破壞類型多。公路建設(shè)中路基工程對公路征地范圍內(nèi)的原地面進行填筑或挖方，由于施工造成了地表的植被破壞，使土壤表層裸露，原地表坡度、坡長改變，從而使它的抗蝕能力降低，誘發(fā)新的水土流失。（2）取土、棄土、棄渣產(chǎn)生的水土流失工程建設(shè)過程中所產(chǎn)生的大量取土或棄土、棄渣，尤其是棄土、棄渣。由于受地形及運輸條件的限制，可能被就近傾倒于溝谷、河坎岸坡上。這些松散的巖土，孔隙大、結(jié)構(gòu)疏松，若不采取有效的防治措施，就會導致新的水土流失及生態(tài)環(huán)境的惡化，并可能影響高速公路的安全運營。（3）臨時占地及土石渣料的水土流失在公路施工過程中，施工區(qū)內(nèi)的臨時施工便道以及土石渣料，缺少必要的水土保持措施，一遇暴雨或大風將不可避免的產(chǎn)生水土流失。公路建設(shè)過程中各環(huán)節(jié)對水土流失的影響見圖2.3-1。2、水土流失的形成機制及形式由于公路建設(shè)區(qū)地質(zhì)、植被、地形、植物覆蓋度以及土地利用等因素的不同，使公路建設(shè)所引起的水土流失表現(xiàn)出不同的外部形式、發(fā)展程度和不同的潛在危險性，概括起來主要包括以下幾種：（1）水力侵蝕公路建設(shè)施工工作面、料場及施工過程中產(chǎn)生的沙、土等松散堆積物，因其結(jié)構(gòu)疏松，孔隙度大，在雨滴的打擊和水流的沖刷下造成流失。公路在施工過程中大量的取土、石或棄土、棄渣所產(chǎn)生的裸露坡面，以及路基修筑中產(chǎn)生的填、挖方裸露坡面等，其水力侵蝕的動力主要為雨滴擊濺、坡面徑流、溝槽沖刷三種外力，雨滴擊濺引起濺蝕，后者引起面蝕和溝蝕。圖2.3-1公路建設(shè)過程產(chǎn)生水土流失環(huán)節(jié)示意圖（2）重力侵蝕在公路建設(shè)過程中，由于線路開挖和土方開采，改變了原有地形地貌，使原有地表土石結(jié)構(gòu)平衡遭到破壞，形成了新的陡峭的山坡土體和高邊坡棄渣堆積，這些都為崩塌、滑坡、瀉流等重力侵蝕創(chuàng)造了條件，在溫度、暴雨、水分下滲、震動及人為活動的觸發(fā)下，有可能產(chǎn)生坍塌、滑坡等重力侵蝕，產(chǎn)生新的水土流失。（3）泥石流侵蝕公路建設(shè)過程中剝離、搬運和堆置棄土棄渣為泥石流的產(chǎn)生提供了各種有利條件，特別是剝離地表和深層物質(zhì)加速改變地面狀況和地形條件(如植被、表土、坡度、坡面物質(zhì)的松散性等)，使尚處于準平衡狀態(tài)的山坡向不穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變，使泥石流易于形成；公路建設(shè)過程中產(chǎn)生的廢渣堆置在斜坡或沖溝上，因其質(zhì)地疏松，孔隙度大，在吸飽雨水后，易造成滑坡、泥石流等危害，危及下游的村莊、農(nóng)田和道路等。（4）風力侵蝕公路建設(shè)項目所經(jīng)地區(qū)如若多風，在施工過程中及工程結(jié)束后的幾年內(nèi)，由于地表植被尚未完全恢復，使得局部地表裸露，在風力作用下產(chǎn)生剝蝕使表土流失，產(chǎn)生風蝕。2.2.3公路建設(shè)水土保持的原則和目標1、水土保持的指導方針《中華人民共和國水土保持法》確定了以“預防為主”的水土流失治理方針。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，結(jié)合公路建設(shè)特點，提出公路建設(shè)過程中水土保持的指導方針為：以預防為主，開發(fā)建設(shè)與防治并重，邊開發(fā)邊防治，以防治保開發(fā)，采取必要的工程及生物措施，因地制宜，因害設(shè)防，達到恢復水土保持設(shè)施，改善公路沿線水土保持能力，保證主體工程安全運行的目的。2、水土保持的原則公路建設(shè)水土保持必須按照經(jīng)濟規(guī)律和生態(tài)規(guī)律來進行，以保護生態(tài)環(huán)境為基點來建立水土保持目標，促進經(jīng)濟的發(fā)展。公路建設(shè)水土保持的原則應(yīng)當遵守水土保持法規(guī)、水土保持技術(shù)標準和環(huán)境保護總體要求的共同原則，同時還要根據(jù)主體工程設(shè)計及施工的特點，遵守以下基本原則：（1）堅持“預防為主、防治結(jié)合”的水土保持方針。（2）水土保持與公路建設(shè)相結(jié)合。（3）因地制宜、因害設(shè)防，重點治理與一般防護相結(jié)合。（4）公路水土保持管理與地方水土保持管理相結(jié)合。3、公路建設(shè)水土保持的預期目標公路施工及運營過程中，通過布設(shè)水土保持工程和生物措施，使新增水土流失得到有效控制，項目區(qū)原有的水土流失得到有效治理，減少水土流失造成的危害?；謴秃捅Ｗo公路沿線水土保持設(shè)施，加大公路綠化里程，改善生態(tài)環(huán)境。具體目標如下：（1）通過采取有效的水土保持措施使邊坡穩(wěn)定，巖石、表土不裸露，為公路安全運行服務(wù)，避免水土流失對工程本身的危害；（2）取土場全部做防護處理，使開挖坡面不裸露，并覆土加以利用；（3）通過對棄土（渣）場進行綜合治理，使工程施工過程中產(chǎn)生的棄土、石渣得到有效攔擋或利用；（4）工程與生物措施相結(jié)合，使泥沙不進入下游河道，不影響河流正常行洪能力；（5）做好公路綠化工程的養(yǎng)護，使生態(tài)環(huán)境明顯改善。4、水土保持防治的責任范圍根據(jù)水土保持法律法規(guī)規(guī)定的“誰開發(fā)誰保護，誰造成水土流失誰治理”的原則，按照國家行業(yè)標準《開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案技術(shù)規(guī)范》（SL204-98）規(guī)定，公路建設(shè)水土流失防治責任范圍包括項目建設(shè)區(qū)（一般指公路建設(shè)主體工程區(qū)、取土場、棄土棄渣場以及臨時工程占地等）和直接影響區(qū)（一般指由于公路建設(shè)行為而造成水土流失危害的直接產(chǎn)生影響的區(qū)域，如項目區(qū)外的拆遷安置區(qū)、排水承納區(qū)等）。2.2.4公路建設(shè)水土流失防治措施 1、水土流失防治分區(qū)公路建設(shè)水土保持根據(jù)其工程建設(shè)特點采取分區(qū)分散防治，一般分為主體工程防治區(qū)、取土場防治區(qū)、棄土（渣）場防治區(qū)、臨時工程占地防治區(qū)、拆遷安置防治區(qū)等。2、水土流失防治措施水土流失防治措施主要是通過植物措施和工程措施，使公路建設(shè)引起的水土流失減小到最低限度，使經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益相統(tǒng)一。水土保持是公路建設(shè)的一個組成部分，應(yīng)在做好工程的防護、生物措施以及綠化等水土保持設(shè)施的同時，突出對取土場、棄土場的重點防治，加強具有潛在隱患水土流失區(qū)的防護措施。按照“因地制宜、因害設(shè)防”、“重點治理與一般防護相結(jié)合”的原則，水土保持設(shè)施的布設(shè)應(yīng)以生物措施為主，生物措施和工程措施相結(jié)合，在保證水土保持目標的前提下，盡量增加公路沿線綠化里程。公路建設(shè)中應(yīng)以預防為主，防患于未然，避免亂挖濫采，最大限度地控制棄土棄渣和對地表植被的破壞，在此基礎(chǔ)上，搞好管理，減少水土流失造成的危害。一般工程建設(shè)前期以水土保持工程措施為主，因地制宜、輔以生物措施相結(jié)合，快速有效地遏制水土流失，后期主要以植物措施為主，防止水土流失。2.3公路施工對生態(tài)環(huán)境的影響公路施工對生態(tài)環(huán)境的影響，從時間上區(qū)分，可大致分為長期(長遠性的)影響和當期(臨時性的)影響。長期影響可以認為是由公路施工建設(shè)導致對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生的直接的或間接的影響和效應(yīng)，這些影響和效應(yīng)往往不隨公路施工的結(jié)束而消失，有些影響甚至在公路施工結(jié)束后才逐漸顯現(xiàn)出來，它們共同的特點是具有持續(xù)性，一旦產(chǎn)生則不易消除。當期影響可以認為是在公路施工期間對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的臨時性的影響，一旦施工結(jié)束，這類影響往往會自然消失，或經(jīng)人工恢復手段而得以改善或消除。2.3.1長期影響1、道路的廊道與分割效應(yīng)公路是連接城市之間、城市與鄉(xiāng)村之間的通道，是人類互相連接的廊道，然而，對于生物來說，尤其是對地面的動物，公路卻是一道屏障，起著分離與阻隔的作用，公路的分割把自然生境變成孤立的塊狀，使生境島嶼化，不利于生物多樣性的保護。公路的分割效應(yīng)會使大型動物的活動區(qū)域被重新劃分，其結(jié)果可能使動物的種群變小，種群間的交流也相應(yīng)減小。分割會限制某些動物進入它們習慣的繁殖區(qū)或季節(jié)性覓食區(qū)；在交通繁忙的公路地段，兩棲動物或其他行動緩慢的動物穿越公路時的死亡率可達10%。在干旱地區(qū)，水源缺少，許多動物都會到固定的水源處飲水，也需要到更廣大的地區(qū)覓食或作季節(jié)性遷徙，公路切斷動物的通行道，阻隔動物慣常的活動路線，會對其產(chǎn)生毀滅性影響。為避免生境島嶼化造成的生物多樣性受損，許多自然保護區(qū)需要建立與其他自然保護區(qū)域自然地域的通道，以使保護區(qū)內(nèi)的生物與其他相鄰保護區(qū)域或其他地區(qū)的生物進行遺傳上的交流，這就是經(jīng)常所說的“生物走廊”。國外一些公路保留了下穿“獸道”，或者當公路兩側(cè)連續(xù)的自然環(huán)境具有特殊的生態(tài)意義時，建設(shè)上跨的、自然化的“綠橋”，目的都在于為動物的覓食和交配等提供條件，從而不影響種群之間的聯(lián)系，保證物種生生不滅。2、迫近效應(yīng)公路的開通使沿線地區(qū)的人流和物流強度增加，速度加快，同時也擴大了人類活動的范圍，使許多原先難以到達或難以進入的地區(qū)變得可達和易于進入，這對自然保護區(qū)和珍稀資源的保護構(gòu)成了巨大的威脅。迫近效應(yīng)是公路的一種間接影響，其損害性往往更持久，更大，涉及的范圍更遠。一般在建設(shè)公路后，可能導致公路沿線出現(xiàn)新的居住點或村鎮(zhèn)，將導致進一步的地面清理以供種植農(nóng)作物，采伐燃料用的木材，清除森林，以及發(fā)展新的公共場所和社會基礎(chǔ)設(shè)施。公路開通所導致的區(qū)域性人口增加，資源開發(fā)加劇，經(jīng)濟規(guī)模擴大，都會對自然生態(tài)環(huán)境帶來巨大的壓力和多方面的影響。3、誘導效應(yīng)從節(jié)省投資和增加經(jīng)濟效益出發(fā)，新的工廠傾向于建設(shè)在有土地可用且有基礎(chǔ)設(shè)施的地方，合乎邏輯的選擇就是公路走廊地帶。公路建成后，隨之而來的是路旁商業(yè)的發(fā)展，沿新修的公路往往會出現(xiàn)帶狀或串珠狀的城鎮(zhèn)，公路誘導沿線的城鎮(zhèn)化，從而間接地造成城鎮(zhèn)景觀替代農(nóng)村景觀或自然景觀的巨變，因而應(yīng)避開諸如水源保護地帶、自然保護地域、文物古跡和重要景觀等，以免城鎮(zhèn)化破壞這些有價值的保護對象。4、水文影響公路建設(shè)會改變地表徑流的固有態(tài)勢，從而造成沖、淤、澇、漬等局部影響。中國的高速公路或國道主干線大多采用高路堤，為的是能在洪水季節(jié)保證暢通，同時又易于多開涵洞通道，以利道路兩側(cè)社區(qū)的人員往來。高路堤的存在阻隔了地面徑流，改變了徑流方向。在洪水季節(jié)，行洪道不足或未留行洪道的公路，就可能壅阻洪水，使局部地區(qū)受淹，嚴重者形成災(zāi)害。平原地帶的高路堤公路，會因阻滯澇水排泄而導致局部地帶漬澇，而在專門設(shè)置的行洪泄洪口處，因洪流量大又可能造成局部地方被沖刷或淤積。5、土地和耕地占用在平原微丘區(qū)，公路建設(shè)占用部分優(yōu)質(zhì)農(nóng)田不可避免，在山區(qū)和重丘區(qū)的公路往往是沿著河谷階地延伸，從而也占用了當?shù)厣a(chǎn)力最高的土地。受社會傳統(tǒng)制約和人多地少的壓力，一部分農(nóng)民在耕地被占用之后，會出現(xiàn)貧困或就業(yè)困難，從宏觀上講，筑路占地會加速減少本已不多的耕地，加劇對剩余耕地的壓力，這是中國可持續(xù)發(fā)展過程中一道難解的題。6、生態(tài)敏感地區(qū)的影響交通運輸線路長，會穿越各種生態(tài)系統(tǒng)，其中不可避免地會涉及一些特殊的、敏感的生態(tài)功能區(qū)，如濕地、荒地、自然保護區(qū)、天然森林、森林公園、水源保護區(qū)、風景名勝區(qū)、特殊地質(zhì)地貌區(qū)以及生態(tài)脆弱區(qū)、自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)等等。7、景觀影響公路對自然景觀的影響是不可避免的。公路建設(shè)的景觀影響實際上是人造景物(公路)與自然景物相互作用的問題：或者交相輝映，相互增彩；或者互不協(xié)調(diào)，破壞景觀，尤其是破壞自然景觀的美感。公路對景觀環(huán)境的影響主要有：（1）切割連續(xù)的自然景觀，使其空間連續(xù)性被破壞。最常見的是切割山坡、森林、草原，在綠色的背景上劃出一條明顯的人工印跡。深挖路段的上邊坡，高填路段的下邊坡，此類影響尤為明顯。這種影響若發(fā)生在直面很多居民的城鎮(zhèn)地段，則造成的景觀影響更為重大，對城鎮(zhèn)的整體風貌和景觀美都可能有重大損害。（2）占領(lǐng)和破壞重要的自然景觀或人文景觀，使區(qū)域景觀資源受到損害。最常發(fā)生在山岳和溝谷地區(qū)，因地域狹小，公路無法通過替代選線來避開這類敏感的景觀目標。此外，環(huán)境調(diào)查不充分，未能事先發(fā)現(xiàn)此類目標，或者環(huán)評滯后，未能充分識別出此類目標，都會造成失誤。（3）公路景觀影響傳統(tǒng)的視覺環(huán)境，使沿線居民的景觀環(huán)境受到影響。高大的路堤阻擋沿線居民的視野，體量龐大的現(xiàn)代化橋梁和立交橋占據(jù)整個視覺空間或景觀節(jié)點，阻斷景觀廊道或遮擋城市或山巒空間輪廓線等，都造成景觀影響。（4）對于公路沿線取棄土場的選址以及取土場開挖面的選擇也直接關(guān)系到公路兩側(cè)景觀的完整性。在施工結(jié)束后，對于取棄土場必須進行生態(tài)恢復，包括復耕或綠化等；對于取土場（采石場）等的開挖面應(yīng)設(shè)在背向公路側(cè)，以避免產(chǎn)生色差、破壞山體輪廓線，造成視覺污染?？傮w而言，現(xiàn)代公路的景觀以保護自然景觀為主，而以突出公路構(gòu)筑物，夸張人工建筑物的理念則在逐漸消退，因此，保護自然景觀美是公路景觀保護的主流。2.3.2短期影響1、施工車輛穿越村莊、城鎮(zhèn)，噪聲擾民、尾氣熏人，揚塵入室；2、施工車輛穿越田間，揚塵四起，可能使果木莊稼蒙塵，花不受粉，穗不結(jié)實，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)；思考題：2、簡述景觀識別的主要任務(wù)及主要內(nèi)容。3、簡述生物多樣性及其主要的保護方式。4、簡述自然保護區(qū)的功能分區(qū)。5、何為生態(tài)脆弱區(qū)？舉一例說明我國生態(tài)脆弱區(qū)的分布及其主要特點。6、簡述中國生態(tài)環(huán)境地帶性形成的決定因素。7、舉例說明公路施工對生態(tài)環(huán)境的長期影響或效應(yīng)。8、簡述公路建設(shè)中水土保持的原則、目標和方式。9、聯(lián)系實際情況簡述橋梁（或路基、隧道）工程施工對生態(tài)環(huán)境造成的短期影響。

第三章聲環(huán)境及振動環(huán)境保護概述3.1聲環(huán)境及振動基礎(chǔ)知識3.1.1噪聲與振動的定義與危害聲音在介質(zhì)中傳播時，傳播出去的是物質(zhì)運動的能量，而不是物質(zhì)本身。3.1.2噪聲與振動的計量L＝10lg（Q/Q0）表3.1-1L2-L1與△L對應(yīng)關(guān)系表L2-L101234567891011△L32.52.11.81.51.21.00.80.60.50.40.33.1.3噪聲的主觀評價3.1.4聲音的傳播LW＝LP＋10lgALP＝LW－20lgr－11LP＝LW－10lgr－83.1.5噪聲與振動標準表3.1-2城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準值等效聲級LAeqdB適用區(qū)域類別晝間夜間療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館等特別需要安靜的區(qū)域05040以居住、文教機關(guān)為主的區(qū)域15545居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)26050工業(yè)區(qū)36555道路干線兩側(cè)、內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域；鐵路主、次干線兩側(cè)區(qū)域的背景噪聲限值47055表3.1-3建筑施工場界噪聲標準等效聲級LAeqdB施工階段主要噪聲源噪聲限值晝間夜間土石方推土機、挖掘機、裝載機等7555打樁各種打樁機等85禁止施工結(jié)構(gòu)混凝土攪拌機、振搗棒、電鋸等7055裝修吊車、升降機等6555表3.1-4城市各類區(qū)域鉛垂向Z振級標準值dB適用地帶范圍晝間夜間特殊住宅區(qū)6565居民、文教區(qū)7067混合區(qū)、商業(yè)區(qū)7572工業(yè)集中區(qū)7572交通干線道路兩側(cè)7572鐵路干線兩側(cè)80803.1.6公路交通噪聲的產(chǎn)生和控制3.2公路施工噪聲及振動的影響3.2.1公路施工噪聲（振動）3.2.2防治措施3.3防治噪聲與振動的基本措施3.3.1噪聲控制措施簡介R=20lgPi/Pt式中，Pi和Pt分別為入射聲壓和透射聲壓。通常用插入損失（IL）來評價隔聲罩、隔聲屏障的實際降噪效果，它的定義是：離開聲源一定距離某處測得的兩個聲壓級L1和L2之差。L1為該隔聲結(jié)構(gòu)設(shè)置前的聲壓級，L2為設(shè)置后的聲壓級。IL=L1-L2通常也用插入損失來評價消聲器的消聲量。物體的振動除了向周圍空間輻射“空氣聲”外，還通過基礎(chǔ)或相連的固體傳播“固體聲”。對于振動的控制，一是對振動源進行改進以減弱振動強度，或是用阻尼材料消耗振動的能量；二是在傳播途徑中采取隔離措施（又稱減振）。減振器包括金屬螺旋彈簧、金屬板彈簧、空氣彈簧、橡膠減振器、橡膠減振墊等。此外，在管道穿越墻壁或支撐時常用避振喉及避振吊鉤。某些場合可采用防振溝。薄板（或管壁）上涂設(shè)一層阻尼層，使原來薄板振動的能量耗散在阻尼層中，稱為阻尼減振。阻尼材料是高內(nèi)阻的粘彈性材料，如瀝青、軟橡膠或高分子材料。下面介紹交通噪聲控制措施中常用的兩種措施：道路聲屏障和綠化林帶。3.3.2道路聲屏障聲屏障是使聲波在傳播中受到阻擋，從而達到某特定位置上的降噪作用的裝置。聲屏障可以定義為任何一個不透聲的固體障礙物，它擋住聲源到聲音接受點（受聲點）的傳播，從而在屏障后面建立一個“聲影區(qū)”，在聲影區(qū)內(nèi)，聲音的強度比沒有屏障時的衰減要大。道路聲屏障按其形狀、材質(zhì)、表面特性可以分為以下幾類：按形狀不同可分為：直壁式、г型、半地下式、全封閉式及隧道式幾種。按材質(zhì)不同可分為：木質(zhì)、磚砌、混凝土、玻璃纖維板、金屬板、土墻等。按表面性能不同可分為：吸聲型及反射型。（1）直壁式：常用形式。多用磚石、混凝土及標準化的金屬結(jié)構(gòu)聲屏障。（2）г型：對于車流量大而受保護的建筑物較高，或建設(shè)聲屏障的空間受到限制時，將屏障的頂端按一定角度折向道路內(nèi)側(cè)，即成г型。（3）隧道式聲屏障：又稱掩蔽式聲屏障。用于對道路兩側(cè)的高層建筑物的噪聲控制，造價高。（4）吸聲屏障：將道路聲屏障朝向聲源一側(cè)的障壁貼有玻璃纖維、巖棉或其它吸聲材料，就可以避免道路對側(cè)接收點的聲壓級因反射聲而升高，提高降噪效果。（5）生物型聲屏障：近年來，聲屏障材料構(gòu)造趨向自然生態(tài)類型。例如，采用混凝土槽砌筑屏障壁體，在槽內(nèi)填土綠化種植；在路側(cè)堆筑土堤，在土堤表面綠化種植，當土堤較高時在土堤外設(shè)砌塊護面或分層梯狀砌筑，在砌塊間綠化種植等，以形成生物墻。生物類聲屏障的優(yōu)點是聲學性能好，能與周圍環(huán)境較好地融合，不影響環(huán)境景觀，當?shù)孛癖妼λ鼈冇姓J同感。噪聲源輻射的噪聲遇到聲屏障時，它將沿著四條途徑傳播：首先，是直達聲波直接傳給未被聲屏障屏蔽的接受點（受聲點）。第二條途徑是繞射至聲屏障屏蔽區(qū)，聲波繞射角越大，屏蔽區(qū)中的噪聲級越低，即較大的繞射角比較小的繞射角的繞射聲能為低。第三，聲波直接透過聲屏障到達屏蔽區(qū)。第四是聲波在聲屏障壁面上產(chǎn)生的反射。聲屏障對聲音的衰減主要取決于聲源輻射的聲波沿這四條途徑傳播的能量分配。在噪聲傳播的四個途徑中，繞射是最重要的設(shè)計指標。在決定聲屏障隔聲性能時，一般只對繞射聲進行計算，根據(jù)所需的隔聲量來確定聲屏障的尺寸。但具體設(shè)計時還要同時考慮其它三個途徑的影響，必要時做一定的修正。聲屏障可以是墻，豎在地上的小隔板或其它固體物，以及其它阻斷聲源與接受者之間的途徑或視線的無孔物體。為了分析的方便，假設(shè)聲屏障是無限長的，而且與視線垂直。在這種理想條件下，噪聲衰減量可通過下面的計算來確定。先計算路程差δ（聲程差）：δ＝A+B-C（米）然后計算菲涅耳系數(shù)N：N＝δ/λ＝（A+B-C）/λ這里λ是聲波波長（λ＝c/f，我國公路交通車輛噪聲等效頻率為500HZ）。得到N后，聲屏障衰減量就能從圖3.3-1聲屏障衰減曲線中得到。通過實驗，聲屏障衰減量實際上限可達24dB。隔斷視線的聲屏障衰減量通常為5～7dB。一般而言，合理設(shè)計聲屏障的高度和長度，可以降低噪聲5～15dB。圖3.3-1聲屏障衰減曲線衰減值的估算偏差主要由于屏障不夠長造成的，其次來源于大氣影響、地面吸收等。接受點的道路交通噪聲級（實測值或預測值）與期望環(huán)境噪聲級之差，稱為聲屏障的設(shè)計噪聲衰減量。位置應(yīng)根據(jù)受保護對象與聲源之間的地形條件綜合確定。一般地形平坦情況下，聲屏障越接近聲源或接受點，其噪聲衰減量越大（此時聲程差δ最大）。通常將聲屏障建于靠近道路側(cè)。高度確定需要先確定聲源及接受點的高。如果被保護的多數(shù)住宅的樓層高于一層，應(yīng)以多數(shù)住宅臥室窗戶為參考值。當聲屏障的位置、聲源及接受點的高度確定后，它與接受點、聲源（等效行車線）三者之間的相對距離及高差便確定。根據(jù)確定的設(shè)計噪聲衰減量，查圖3.3-1可得菲涅耳系數(shù)N或聲程差δ，再由計算得無限長聲屏障的高度。設(shè)計時在滿足噪聲衰減的前提下，應(yīng)努力使屏障的高度經(jīng)濟合理。臨近居住區(qū)、學校、醫(yī)院等公共社區(qū)的高速公路上的聲屏障，其高度一般為2～5m。為了降低聲屏障的風荷載，屏障的高度不宜超過5m。如需超過5m時可將屏障的上部做成折形或弧形，將端部伸向道路，以使更接近聲源。聲屏障的長度應(yīng)大于其保護對象沿道路方向的長度。一般來講，聲屏障的外延長度應(yīng)大于受保護對象到聲屏障距離的3倍。聲屏障如果不能作到足夠長，則降噪量將大大減少。包括聲學性能和物理性能要求。聲學性能主要規(guī)定材料的吸聲、隔聲性能；物理性能主要規(guī)定材料的防潮、防塵、防腐、防老化、防火要求等。聲反射型屏障結(jié)構(gòu)材料的隔聲量應(yīng)大于設(shè)計的繞射聲衰減的10dB。一般隔聲量取20～35dB（A）。聲吸收型結(jié)構(gòu)材料的吸聲材料吸聲系數(shù)應(yīng)大于0.6，同時具有聲反射型結(jié)構(gòu)相同的隔聲量。密度：當要求降噪量大于10dB（A）時，要求聲屏障的透射聲衰減量一般應(yīng)大于15dB（A），這就需使用密度高的材質(zhì)，相應(yīng)材料要求表面密度大于10kg/m2。實體材料構(gòu)造通常可以滿足。防腐性：鋼結(jié)構(gòu)的抗腐蝕層應(yīng)符合GBJ17-88和GBJ18-87的規(guī)定。防潮（水）：吸聲型聲屏障應(yīng)具有防潮（水）的性能，在高濕度或雨水環(huán)境中其吸聲性能不受影響。構(gòu)造中應(yīng)設(shè)置排水措施，避免構(gòu)件內(nèi)部積水。防老化：對易老化的聲屏障材料應(yīng)采取防老化措施，對合成材料要有防紫外線保護層或涂料。防塵：吸聲型聲屏障設(shè)計中應(yīng)考慮道路揚塵不影響其吸聲性能。防火：根據(jù)道路交通運輸?shù)奶攸c，聲屏障材料和涂料的防火性能應(yīng)符合道路設(shè)計的有關(guān)要求。除考慮以上因素之外，在材料的選擇中還需考慮：=1\*GB3①材料的造價；=2\*GB3②當建筑在橋梁上時，還需考慮其重量；=3\*GB3③材料的強度等因素。公路常用聲屏障材料有：磚、混凝土塊及輕質(zhì)材料。早期用磚石、混凝土塊等材料較多，后來為了減少現(xiàn)場作業(yè)，便于工廠化生產(chǎn)，標準化的金屬結(jié)構(gòu)聲屏障得到廣泛應(yīng)用。磚、混凝土塊具有造價低，降噪效果優(yōu)良的特性。輕質(zhì)材料的降噪效果低于磚及混凝土，但與聲屏障頂端繞聲引起的噪聲相比，穿透聲屏障的噪聲可忽略，所以，輕質(zhì)材料常被使用。聲屏障的構(gòu)造直接影響其技術(shù)性能、造價及壽命等，是聲屏障設(shè)計的關(guān)鍵之一。聲屏障的構(gòu)造設(shè)計應(yīng)滿足技術(shù)經(jīng)濟合理、高強度、施工簡便、美觀、耐久、防火、抗風等性能。聲屏障的構(gòu)造一般可做成砌塊及板體兩類。聲屏障結(jié)構(gòu)可采用土堤結(jié)構(gòu)、磚石混凝土結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)、合成材料結(jié)構(gòu)等。表3.4-1常見聲屏障結(jié)構(gòu)類型類型特點土堤結(jié)構(gòu)適用于地廣人稀的區(qū)域，是最經(jīng)濟的減噪辦法，降噪效果約3～5dB。建造此類聲屏障所需空地比較大?；炷两Y(jié)構(gòu)適用于郊區(qū)和農(nóng)村區(qū)域，易與周圍自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，價格便宜，且便于施工與維護。降噪效果約10～13dB。木質(zhì)結(jié)構(gòu)適用于農(nóng)村、郊區(qū)個人住宅或院落且木材資源比較豐富的地區(qū)的噪聲防護。降噪效果約6～14dB。金屬和復合材料結(jié)構(gòu)世界各國最普遍使用的結(jié)構(gòu)。材料易于加工，可制成各種形式，安裝簡便，易于景觀設(shè)計和規(guī)模制造生產(chǎn)，降噪效果也很好。組合式結(jié)構(gòu)必須根據(jù)現(xiàn)場條件、周圍環(huán)境、景觀要求和經(jīng)濟性決定。=1\*GB3①應(yīng)貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，同時必須在滿足聲學性能要求的前提下，做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用和確保質(zhì)量。=2\*GB3②從工程實際出發(fā)，優(yōu)先采用定型的和標準化的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，同時注意聲屏障的景觀效果。=3\*GB3③結(jié)構(gòu)形式上屬懸臂結(jié)構(gòu)，其設(shè)計比較簡單。包括基礎(chǔ)、立柱、板材及構(gòu)件之間的連接及使用過程中的強度、荷載、穩(wěn)定性和剛度等，均應(yīng)符合相應(yīng)的國家標準和部頒標準。=4\*GB3④聲屏障構(gòu)件設(shè)計考慮公差、密封、防滲和積水、構(gòu)件可換性及表面處理的要求，同時應(yīng)考慮便于維修。=5\*GB3⑤聲屏障的荷載以風載和自重為主，必要時考慮冰雪載及側(cè)向土壓力等。=6\*GB3⑥確保交通安全。聲屏障的設(shè)置應(yīng)不影響道路交通安全設(shè)施的功能。結(jié)構(gòu)設(shè)計時還應(yīng)考慮防撞擊的安全措施。對于低于安全凈空高度的弧形、折板型聲屏障，其頂端不能超越土路肩之內(nèi)側(cè)，并應(yīng)有防落下裝置。聲屏障本身作為一種建筑，應(yīng)遵循建筑形式美的一般原則，盡量做到與自然、周圍環(huán)境的和諧統(tǒng)一，作為道路的一部分融入整體景觀。綠化林帶，此處指降噪聲林帶，是公路兩旁的成行列分布的喬木、灌木林帶，是降低公路交通噪聲的主要手段之一。綠化林帶的降噪原理是，當聲波通過密集植物叢時，由于植物的吸收、散射效應(yīng)產(chǎn)生聲衰減。綠化林帶的降噪效果因聲波頻率、樹林密度和深度而異。由于樹葉的吸收作用是在樹葉的周長接近或大于聲波波長時，才有較大的效果，所以樹要種得密，林帶要相當寬，而且要栽植闊葉林、常綠樹種。冬天落葉的樹種不能保證冬天的降噪效果，故不宜采用。綠化林帶并不是降噪量很大的聲屏障。密集的林帶對寬帶噪聲典型的附加衰減量是每10m衰減1～2dB（A）。取值的大小與樹種、林帶結(jié)構(gòu)和密度等有關(guān)。密集的綠化林帶對噪聲的最大附加衰減量一般不超過10dB（A）。窄的綠化林帶的實際降噪效果并不明顯，僅有心理作用。選用樹冠矮、分支低、樹枝茂密的灌木與喬木上下搭配，構(gòu)成林帶；林帶可以分層，采用近灌遠喬布置；林帶應(yīng)靠近公路，凈距離宜在離路肩6～15m之間；林帶寬度最好大于15m，一般為20～30m；林帶高度宜在10m以上。公路營運的中、遠期噪聲超標；受保護的敏感點噪聲超標量較小；公路與受保護對象之間有足夠的空間；不占用（或盡量少占用）耕地。綠化林帶除具有降噪功能外，還可兼具吸收CO等有害氣體，濾除灰塵，美化景觀，調(diào)節(jié)氣候，防風固沙，防止水土流失，涵養(yǎng)水源，凈化地表徑流等功能，所以應(yīng)充分利用公路邊坡及路域進行綠化。在通過有人群居住的區(qū)域時，可適當增加路邊至路界寬度，建筑綠化林帶。北京的四、五環(huán)高速公路，甚至設(shè)計有100m寬的綠化林帶。我國一些高速公路環(huán)保設(shè)計中，也有對路旁有學校、醫(yī)院等環(huán)境敏感建筑的路段設(shè)計有綠化林帶降噪的實例。

第四章水環(huán)境保護概述4.1水環(huán)境基礎(chǔ)知識4.1.1水的循環(huán)自然界中的水在太陽照射和地心引力等影響下不停流動和轉(zhuǎn)化，通過降水、徑流、滲透和蒸發(fā)等方式循環(huán)不止，構(gòu)成水的自然循環(huán)，形成各種不同的水源。圖4.1-1水的自然循環(huán)降水（包括雨、雪等）到達地面之后，除自然蒸發(fā)外，一部分流入江、河、湖、海、水庫或池塘，成為地表水水源，另一部分滲入地層成為地下水水源。在自然循環(huán)中幾乎在每個環(huán)節(jié)都有雜質(zhì)混入，使水質(zhì)發(fā)生變化。人們?yōu)闈M足生活和生產(chǎn)的需要，要從各種天然水體中取用大量的水。用過的生活污水和工業(yè)廢水被排出，最終又流入天然水體。這樣，水在人類社會中，也構(gòu)成了一個循環(huán)體系。這個局部循環(huán)體系稱為社會循環(huán)。社會循環(huán)中所形成的生活污水和各種工業(yè)廢水是天然水體最大的污染來源。4.1.2水體因接受過多的雜質(zhì)而導致其物理、化學及生物學特性的改變和水質(zhì)的惡化，從而影響水的有效利用，危害人體健康的現(xiàn)象，就是人們常說的水污染。有些廢水常通過排水管道集中排出，如工業(yè)廢水、礦山廢水和生活污水等，被稱為“點污染源”；農(nóng)田排水及地表徑流分散、成片地排入水體，其中往往含有化肥、農(nóng)藥、石油及其他雜質(zhì)，稱為“面污染源”。根據(jù)污染物質(zhì)及其形成污染的性質(zhì)，可以將水污染分成化學性污染、物理性污染和生物性污染三類。（1）生活污水生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的污水，主要含有人的排泄物和生活廢料。生活污水包括廁所排水、廚房洗滌排水及沐浴、洗衣排水。其成分主要取決于人們的生活水平和習慣，與氣候條件也有密切關(guān)系。生活污水的特征是水質(zhì)比較穩(wěn)定、渾濁、深色，具有惡臭、呈微堿性，一般不含有毒物質(zhì)，但常含有物營養(yǎng)物質(zhì)，且含有大量細菌（包括病原菌）、病毒和寄生蟲卵。（2）施工廢水公路施工主要是汽車沖洗廢水和施工設(shè)備維修廢水。洗車廢水所含污染物以泥砂顆粒物、石油類為主，設(shè)備維修站排水則以石油類為主。（3）地表徑流路面徑流的成分與車輛運輸及周圍環(huán)境有關(guān)，污染物來源于車輛漏油、尾氣、車輛部件磨損、路面磨損、運輸物灑落及大氣降塵，主要成分為固體物質(zhì)、有機物、重金屬、無機鹽等。一般而言，城市道路路面徑流所含污染物量高于公路路面徑流。廢水排入水體會造成嚴重的危害，但從另一方面看，水體也有一定的自身凈化廢水中污染物的能力。水體能夠在其環(huán)境容量的范圍之內(nèi)，經(jīng)過理化和生物作用，使排入的污水物質(zhì)的濃度，隨時間的推移或在流動的過程中自然降低，稱為水體的自凈。水體自凈過程十分復雜，受很多因素的影響。第一、稀釋較為重要；第二、懸浮物的沉淀也降低了水體中雜質(zhì)的濃度；第三，在微生物作用下，有機物逐漸分解氧化，使水中有機物質(zhì)含量逐漸降低。同時消耗的溶解氧，可以從大氣中和水生植物的光合作用中得到補充；第四，由于環(huán)境的變化，病原菌逐漸死亡。水體對廢水的稀釋、水體中溶解氧的變化規(guī)律和細菌的死亡規(guī)律是水體自凈的主要問題，通過以上過程，水體逐漸恢復到原來的清潔程度，但如污染物超過了水體自凈的容量，就將嚴重影響水體的自凈作用。4.1.3水在自然循環(huán)中，無時不與外界接觸。水極易與各種物質(zhì)混雜，溶解能力又較強，所以天然水體都不同程度地含有多種雜質(zhì)。當水源受到生活污水、工業(yè)廢水及其它廢棄物污染時，水中雜質(zhì)將更趨復雜。各種雜質(zhì)按它們在水中的存在狀態(tài)可分為三類：懸浮物、膠體和溶解物。水質(zhì)指標項目繁多，可以分為三大類。（1）物理性水質(zhì)指標感官物理性狀指標。如溫度、色度、嗅和味、渾濁度