生态破坏的表现大全11篇
时间：2024-03-19 14:56:14
生态破坏的表现篇（1）
Abstract: with the mining of coal resources, mining induced disasters problem also more and more serious. Main have surface subsidence, ground fissure, landslides, collapse, debris flow, of arable land, water, buildings and infrastructure causing destruction. In recent years, a large number of mining induced coal resources of geological disasters and mine geological environment deterioration, has seriously affected the sustainable development of our economy.
Keywords: coal mining; Environmental disasters; Preventive measures
中图分类号：P641.4+61文献标识码：A 文章编号：
1矿山灾害及破坏现状
我国矿山地质环境持续恶化，矿区地质灾害危害严重，已引起了各有关部门的重视。近年来我国启动了矿山地质环境的调查和评估工作，2006年已全部完成了全国31个省（区、市）的矿山地质环境调查工作。截止2005年，矿山开采占用或破坏土地约100.1万h㎡，尾矿及固体废物积存总量约136.8亿t，每年废水废液排放量约28.9亿m3；全国发生采矿塌陷灾害的城市近40个，造成严重破坏的25个。矿山灾害中煤炭开采造成的灾害和破坏最为严重，煤田开采沉陷引起地面塌陷、地裂缝、山体滑坡、泥石流等灾害，引发的耕地减产绝产、建筑物的裂缝倒塌、市政设施的损坏以及水资源的污染流失等破坏。
1.1地表塌陷及地裂缝
采空区形成后上覆岩层发生变形、移动和破坏，充填采空区，向上发展达到地表形成塌陷。地表塌陷可分为连续性的塌陷和非连续性的塌陷，这主要取决于煤层开采深度和开采厚度。采深和采厚比值较大时，表现为连续性塌陷，具有明显规律性；采深和采厚比值较小，或有较大地质构造时，则表现为非连续性塌陷。塌陷的同时地表可能还会出现裂缝、台阶和塌陷坑。裂缝一般出现在地表塌陷的外缘，深度与宽度与地表岩土性质及变形值有关；采深与采厚比值较小，裂缝规模较大时，裂缝两侧产生落差。台阶和塌陷坑多出现在急倾斜煤层开采条件下。地表塌陷的范围、形状及特征取决于开采深度、厚度、采空区尺寸、重复采动、采煤方法、顶板管理方式、煤层及上覆岩层产状、岩层产状、岩性、地质构造、地形、地下水等多种因素。
1.2山体滑坡及崩塌
煤炭开采引起的滑坡有两种情况：1露天开采时由于边坡角、地质条件和开采条件等因素引起的滑坡；2由于地下开采沉陷引起的滑坡。采空区地表斜坡岩体运动受坡面和采空区形态的控制，并受覆岩性质、降雨和其它人类活动的影响；斜坡岩体会出现塌落、倾倒、拱屈、变曲和滑动等运动。斜坡会发生下沉、鼓胀、崩塌、开裂及滑坡等连续性和非连续性等破坏。采空区地表地形较陡(＞30°)时，由于地下开采，地表坡体的应力平衡状态短时间内被破坏，就可能会引起突发性的滑坡或崩塌，滑体的后缘伴生阶梯状弧形地裂缝。尤其是煤层顺层开采时可能引发大规模的滑坡，湖北秭归的链子崖滑坡便是典型例子。在山西矿区地质灾害调查中发现，开采沉陷诱发山体滑坡可分两种情况：1开采沉陷主导的滑坡；2与降雨、其它人类活动等共同作用诱发的滑坡。在雨期，雨水沿开采沉陷形成的贯通性很强的裂缝、构造节理及软弱层面下渗，降低了滑动面的抗剪强度引发滑坡；所以在雨期应加强对开采沉陷区斜坡的监测。
1.3泥石流
泥石流的形成一般需要三个条件，物源、水源及地形条件。矿区开采形成的矸石山、废石、土及沉陷引发的滑坡、崩塌为泥石流提供了物源条件，地形陡峭的矿区在暴雨季节易发生泥石流灾害。泥石流对矿区石房、村庄及基础设施造成严重威胁和破坏，泥石流的面状侵蚀，使土地瘠薄、农田被毁，破坏了两岸坡体的稳定，促进了滑坡、崩塌的发育，使地质生态环境恶化。除以上几种常见灾害外，矿区还经常发生矿震、煤层及矸石的自燃等灾害，亦会造成重大损失。
2开采沉陷灾害的环境效应
矿区的地质生态环境是一个复杂的系统，由生物系统、土地资源、水资源及大气等共同组成。煤田开采沉陷会引发诸多环境效应，大量破坏耕地、地表建筑物，污染破坏水资源，造成水土流失沙漠化等。矿区地质生态环境的扰动和破坏有愈演愈烈的趋势，开展对这些环境效应的机理研究进而减轻造成的破坏十分必要。
2.1水资源流失及污染
煤田地下开采对水资源的破坏主要表现为水资源的流失和污染两个方面。在开采过程中为防止矿坑涌水，而进行的顶、底板疏水，使顶、底板含水层水量减少，地下水位下降，在较大范围内形成落漏斗。开采沉陷活化的古断层和形成的新断层及裂隙破坏了隔水层，改变了地表水和地下水系的补给、径流和排泄条件；使水资源流失。水资源的流失使泉井枯竭、农作物减产、人蓄饮水困难，给工农业生产造成重大影响。水资源的污染主要是由污水排放、矸石山和地下岩体、煤体风化使有害物质渗入水系造成的。矿区水资源的流失和污染对地表地下水系统造成的破坏很难得到恢复。陕西黄陵沮水河沿岸因煤炭开采造成地下水位抬升，地表形成沼泽淹没了大量农田，同时地严重污染了地下水及河水。
2.2破坏地表建筑物及基础设施
生态破坏的表现篇（2）
1.采煤塌陷对城市地下资源的影响和破坏
采煤塌陷使城市地下的岩体、水体、地下资源与地下资源开采环境均遭到破坏。由于塌陷，采空区上层的岩体、土体下降充填，造成了岩石圈浅部的岩体受到严重破坏，在地质的作用下产生沉降、平移，波及到其它岩体，造成大面积的岩体破坏。人类生活在地球表面，这种破坏反馈给人类，给人类生活与环境造成巨大破坏。而岩石圈、水圈、大气、生物圈构成一个相互作用的生态体系。矿山采塌，覆岩破坏，地下水资源受其影响，流量、流向发生改变，破坏了地下水的自然循环，使地下水位上升或下降，造成了地下水上升到地表或枯竭。此外，由于采煤塌陷造成地表水污染变质，地表污水下渗，造成地下水严重污染，据统计地球上地下水储量84万立方公里，而当今有一半的地下水资源受到污染，地下水污染已成为不可忽视的问题，地下水治理势在必行。如徐州西的日王煤田，由于强化开采，几十年的采空和井巷穿凿，地下水被大量疏排，地下水位下降到几十米以下，致使地下水枯干，造成水源断流。
2.采煤塌陷对城市地表环境的影响和破坏
2.1 塌陷对地面建筑物的影响与破坏
地面采塌，地表的移动变形主要是垂直方向的移动变形、水平方向的移动变形、地表平面内的剪切变形，地面的变形破坏了构筑物地基之间的平衡状态，伴随着受力平衡的重新建立，使城市构筑物中产生附加应力，而导致构筑物发生变形、破坏。煤炭城市塌陷灾害使房屋倒塌，交通中断，通讯中断，供水、供热管线破坏，堤坝下沉倒塌，造成城市建筑环境严重破坏。给城市居民正常生活带来了一系列问题，威胁着人们的人身和财产安全。如抚顺市煤矿塌陷造成130个单位，3400栋建筑，2166万平方米房屋破坏，受灾群众达2700余户。邯长线因采煤出现路基突然塌陷事故，铁轨处于悬空状态，幸亏发现及时，没有造成灾害。1995年9月，本溪由于采煤塌陷，地表形成直径40米，深30米陷坑，造成6人死亡事故。七台河市有通讯管线7812米，有4900米因塌陷而破坏，给通讯带来巨大经济损失；柏油路49270平方米，砂石路100667平方米，由于采煤塌陷造成15660平方米柏油路(占32%)破坏，42830平方米砂石路(占43%)破坏，雨天路面积水难行，睛天灰尘满天，给塌陷区人们的生活环境造成了严重的污染与破坏。
2.2 塌陷对地表水体的影响与破坏
采煤塌陷使地下管线破坏，使城市积水无法排出，甚至出现逆行、倒灌现象，使饮用水、城市污水与塌陷造成的地表积水混在一起，造成城市饮用水污染，污水无法排出，造成城市居民吃水难问题，严重污染和破坏城市水体环境；采煤污水排放到地面，污水内含有大量的金属离子、氧化物、氟化物、酚类及酸、碱、盐、病原微生物等进入地表河流、水库、湖泊，造成水体严重污染；采煤塌陷坑内大量积水，无法排出，大量占地的同时，经风吹雨淋，使土地养分流失，使土地盐渍化，积水体影响自然界的水循环的同时地表积水体也被农家肥所污染。而地球上淡水储量为23万立方公里，仅占地球总水量的万分之一，这种污染给人类的生存造成了严重威胁。
2.3 塌陷对地表土体的影响和破坏
煤炭城市塌陷最直接影响的是地面土地，地下开采由于多种因素综合影响，经达一定时间才产生塌陷，而露天开采则直接产生塌陷。塌陷使土地物理性质上表现为地面、地貌形态的改变，形成洼地或沼泽地，以及由于塌陷造成河岩降低，在河流的冲刷下造成的水土流失，在化学性质上表现为土壤的化学反应或养分淋失，从而使土地丧失了使用价值。我国年采煤11亿吨，副产物煤干石近2亿吨，而每万吨煤造成3至4亩的塌陷，沉陷有时甚至达8亩，年塌陷面积近33万亩，干石每万吨占地0.8亩，年占地近1.60万亩，我国因采煤造成的土地破坏面积以每年34.6万亩的速度增长，其中有一半是耕地，而我国的人均占地比较少，不到1亩，这给我国土地问题又增新疮。
2.4 塌陷对地面气体的影响和破坏
由于塌陷造成地面的土体、水体破坏，长期淤积，产生大量的臭气污染空气；大量的干石山由于长期的堆积，产生自燃，时间长达数月或数年，反复发作，排放大量的CO、CO2、NO2、SO2、H2S气体，严重污染空气；矿井内大量的废气被排放到空气中，造成空气污染；工厂排放的大量废气以及居民的取暖用煤，排放的大量烟尘、废气造成空气污染，塌陷区道路破坏，睛天扬尘，造成空气的二次污染，其危害更加严重。塌陷造成的空气污染破坏加之城市本身的空气污染破使煤炭城市的气体环境破坏日趋恶化。据研究，塌陷区锅炉烟筒253个，废气排放量为每年356.76万标立米，含烟尘308.27吨，二氧化硫205.18吨，氮氧化物356.76吨，一氧化碳75.34吨，粉尘1018吨。造成煤炭城市上空空气污染，附近的房屋、树木被染成黑色，建筑物上层粉煤覆盖厚度达5CM。煤炭城市的空气污染远远超过规定的气体指标，严重地影响和破坏了人们的生产、生活环境，造成塌陷区人口大量患有气管和肺部疾病。
2.5 塌陷带来的直接危害
塌陷直接作用于人类或其周围的生物体，威胁其生存，使其受伤或死亡。塌陷直接地作用于地面环境、水体环境、气体环境，通过环境破坏而间接地作用于生物体，造成城市人口的行路难、就医难、吃水难、购物难、住房难、上学难、入厕难等一系列的问题；破坏自然生态平衡，破坏生物链，造成水生生物，地面的大量动物、植物生存困难以致死亡，甚至绝种，城市生态环境遭到破坏
生态破坏的表现篇（3）
中图分类号：O319.56 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-009-02
1 引言
与传统的有限元和有限元差分不同，颗粒流离散元法（Particle Flow Code in 2 Dimensions 简为PFC2D）克服了小变形的限制，允许岩体发生滑移甚至脱落。PFC2D建立的数值模型是由一系列颗粒粘结而成的，颗粒之间的粘结可以破裂。
对于黄土围岩而言，随着模型荷载逐渐增大，拱顶处先出现破坏，然后初始塌落拱出现，同时破坏向拱脚蔓延；塌落拱进一步向围岩深部发展。埋深是影响塌落拱发展的关键因素。当埋深较小时，形成蔓延至地表的贯通性裂缝甚至塌陷坑；当埋深足够大时，形成稳态塌落拱，离散元模型揭示了Ⅴ级围岩条件下大断面黄土隧道围岩破坏模式，对隧道支护参数的确定具有重要意义。
2 大断面黄土隧道细观参数的确定
PFC2D 通过细观参数反映黄土的宏观力学特性。细观参数的选取方法为“试凑法”，通过数值试验选取合理的颗粒细观力学参数，以期得到与黄土特性相符的宏观应力-应变曲线。汪成兵等采用PFC2D研究砂土细观参数的变化对材料宏观力学性质的影响。
3 大断面黄土隧道离散元分析
3.1 大断面黄土隧道塌落拱动态分析
埋深60m时大断面黄土隧道破坏演化过程如图2所示。隧道破坏演化是从拱顶开始的，围岩拱顶部位在开挖后发生变形，当拱顶变形发展到一定程度后开始出现裂缝；随着施加荷载的增大，裂缝进一步发展形成贯通裂缝，此时贯通裂缝下方围岩向下垮落，拱顶发生局部破坏进而初步形成塌落拱；塌落拱上方围岩开始松动，破坏逐渐向围岩深部发展，塌落的岩体落在隧道内部，变形进一步发展并最终形成稳定的塌落拱，与普氏理论类似。
3.2 大断面黄土隧道压力拱与塌落拱动态分析
建立应力圆监测模型应力变化值，选取环向应力变化值为零处为压力拱的外边界，采用插值的方法确定。隧道围岩破坏过程中塌落拱与压力拱的发展状态如图3所示。图3中拱顶上方1、2、3代表不同计算时步的塌落拱的形态，3为围岩中形成的稳态塌落拱；1′、2′、3′表示与1、2、3塌落拱相对应的压力拱的形态；1′为隧道围岩开始破坏前压力拱的形态，3′为围岩中形成的稳态压力拱。
从图3中可以看出，随着黄土围岩渐进性破坏的发展，塌落拱逐渐向围岩深部发展，最终形成稳态塌落拱；压力拱的发展表现出与塌落拱相同的趋势，范围不断增大；且压力拱1′与隧道断面形状类似，随围岩破坏的发展，拱部压力拱范围扩展较快，与稳态塌落拱相对应，洞周围岩形成稳态的压力拱，即为3′。
4 结论
本文通过颗粒流程序PFC2D对Ⅴ级围岩条件下大断面黄土隧道围岩破坏模式进行离散元分析。对围岩破坏过程中塌落拱与压力拱的动态发展过程进行综合分析，可得出以下结论：
（1）直观再现 Ⅴ级围岩条件下大断面黄土隧道围岩破坏发展的全过程，离散元分析与现场塌方实际的破坏模式基本吻合。
（2）对于黄土围岩而言，随着模型荷载逐渐增大，拱顶处先出现破坏，然后初始塌落拱出现，同时破坏向拱脚蔓延；塌落拱进一步向围岩深部发展。
（3）Ⅴ级围岩条件下高铁隧道，埋深是影响塌落拱发展的关键因素。当埋深较小时，形成蔓延至地表的贯通性裂缝甚至塌陷坑；与粘性土相比，黄土围压塌陷坑宽度较小；当埋深足够大时，围岩最终形成稳态塌落拱，与普氏理论类似。
（4）压力拱的发展与塌落拱相对应，隧道形成稳态的塌落拱，同时围岩的压力拱亦达到稳定，且拱部压力拱范围扩展较快；反之，即为破坏延伸至地表无法形成压力拱。
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生态破坏的表现篇（4）
85例经手术病理证实的脊柱结核，其中男47例，女38例;年龄3～69岁，平均42岁;病程2个月～5年不等。发生于颈椎8例，胸椎者37例，腰段者32例，腰骶结合部者6例，骶骨者2例。患者均有不同程度脊柱及受累关节疼痛、乏力盗汗、活动受限、畸形等。合并肺结核27例，肾结核2例，腹膜结核2例，艾滋病2例。所有患者均行MRI、CT及X线片检查，所有患者均行前路或后路病灶清除内固定，椎间植骨融合术，术后标本常规行常规脱钙、切片、苏木精－伊红染色，显微镜下观察。
1．2设备
CT扫描采用Picker2000型单螺旋CT扫描仪，CT检查管电压为130kV，毫安秒为473mAs，层厚及层距为4mm。MRI使用1．5T超导型SONATAMRI扫描机。常规行T1WI、T2WI、T2压脂扫描，必要时加行增强扫描层。X线片检查采用GERevolutionXR/D全数字化X线机，行正侧位X线摄影。
2结果
2．1病理学结果
85例脊柱结核病理变化主要有:急性炎性反应5例、骨细胞变性、坏死56例、炎性细胞渗出85例、干酪样坏死69例、肉芽肿性炎72例、结核结节52例、郎汉氏巨细胞71例、纤维组织增生82例、玻璃样变性53例、钙化33例及新骨生成19例。渗出、坏死、增殖纤维化、玻璃样变性、钙化以上各种病理变化多同时存在，而以某一种为主，仅有2例表现为单纯慢性炎症反应。
2．2影像学表现
影像学改变主要有骨质破坏、椎体水肿和椎间盘破坏、结核肉芽肿、椎旁脓肿、死骨，未液化干酪坏死，新骨增生及钙化，全部病例都有其中四种以上影像学改变。其中椎体水肿85例，结核肉芽肿72例，液化干酪坏死69例，椎旁组织肿胀85例，死骨59例，反应性骨质增生化52例，椎间盘破坏82例，骨质破坏85例，椎旁脓肿及流注脓肿58例，未液化干酪坏死71例。
3讨论
3．1脊柱结核的病理多样性
脊柱结核的病理学变化主要 有炎性渗出病变、增生病变、坏死病变三个基本类型，常常以某一种或两种病变为主，但多种病变又以不同的比例同时混合存在，构成了脊柱病理的形态多样性。因此镜下往往既能看见骨质破坏、死骨形成的区域，同时也能够看见少量新生骨的再生;既能看见广泛骨质破坏、死骨形成、干酪坏死，也能看见形成上皮细胞肉芽肿及典型结核结节特征病变，同时也能够看见以纤维素、血浆、巨噬细胞及淋巴细胞、中性粒细胞渗出的不典型急性炎性反应区，还能够看见以纤维组织、毛细血管增生为主的慢性炎症反应区及钙化。本组病例也证实了这一点，本组83例(占97．6%)都同时有渗出、增生、干酪坏死多种性质病理表现，与国内报道相符，表现为脊柱结核的病理的多样性。由于病理检查切片不能包括整个标本，而且术中病灶清除只能获得散碎的组织块，手术中的取材部位及取材的量直接影响手术后病理诊断结果，不同取材部位可出现不同病理结果，广泛取材很重要。不同质地的组织都应采取，并分开包埋，包括无结构的坏死和渗出液，每例病例尽量能有3～6张切片，能较全面的发现各种病理变化。
3．2影像学表现的多样性
脊柱结核病理学改变具有多样性，并且多数患者病程较长，发病部位、受累程度、病变发展阶段差异较大，决定了影像学表现的多样性。表现为受累组织多，不同病理性质的影像学改变同时出现，本组全部病例椎间盘、椎体、椎旁组织同时受累，CR、CT、MRI表现主要有骨质破坏、椎体水肿、纤维肉芽组织、干酪样坏死、椎旁脓肿或流注脓肿、椎旁钙化、死骨、反应性骨质增生硬化、椎间盘破坏、变窄。本组病例全部都同时具有以上影像学改变中的至少四种改变。加强对脊柱结核影像学形态多样性特征的认识，将极大有利于脊柱结核正确诊断及治疗。传统的观点认为，结核的影像学的主要特点是以骨质破坏为主，这是因为纤维组织，炎性肉芽肿，干酪组织，玻璃变性、散在钙化等修复变化X线、CT难以发现。随着骨关节病理与MRI的研究发展，结核纤维增生也是修复的主要方式，也伴有一定新骨形成。MRI能明确结核肉芽肿，T1WI呈低信号，T2WI呈不均匀稍高信号，其信号强度T1WI可等于或略高于冷脓肿，T2WI明显低于冷脓肿扫描呈均匀中度强化。椎体内的结核肉芽肿界限不清，增强扫描后可轻度至中度强化，相邻椎体的椎旁结核肉芽肿相互连接，呈跨椎体生长。结核肉芽肿CT表现为与周围肌肉呈等密度或略低密度的软组织肿块影，X线不能显示。未液化的干酪样坏死物质MRI的T1WI、T2WI、T2WI压脂像均为低或等信号，增强扫描不强化，X线片表现为虫噬状，CT表现为虫噬状或小片状低密度骨质破坏影。影像学形态多样性表现的另一特征是多种结构的破坏，液化干酪坏死组织的流动性，这一点对于肿瘤的鉴别有重要意义。椎间盘组织肿瘤较少累及，极少产生液体并流动，椎旁脓肿沿椎体前缘或后缘上下延伸在肿瘤中较为少见。
3．3CR、CT、MRI三者相结合在脊柱结核诊断中的必要性
X线检查可初步了解脊柱病变的整体，如脊柱结核的病变部位、骨质破坏程度、椎间隙变窄、伴随的脊柱畸形及脊椎旁软组织肿胀，对新骨的增生显示率高于其他检查方法。骨质破坏，表现为不规则的吸收破坏，也可表现为椎体塌陷、变形，脊柱成角畸形。新骨的增生表现为骨质密度增高、硬化椎体融和，椎间盘破坏主要表现为椎间隙变窄，椎旁脓肿可见梭形软组织密度增高影。CT能准确显示脊柱骨质破坏、增生、硬化及病灶边界。能准确显示病灶内有大小不一钙化，即使是较细微的钙化也能明确显示。能准确显示死骨大小，部分软组织异常CT片能明确显示，CT值测定对液化的的干酪组织和肉芽组织的鉴别有一定意义。CT能较好的显示细微的骨质破坏、骨质硬化、死骨及椎管内骨碎片或软组织块影。MRI能发现椎体充血、水肿、早期终板变化及椎间盘小脓肿等脊柱结核早期改变，对早期发现结核有一定价值，MRI能清晰显示干酪组织，结核肉芽肿、椎间盘脓肿、椎旁脓肿及椎管内侵犯的情况和硬脊膜囊和脊髓的受压程度和受压部位，对结核的正确诊断和治疗有重要价值。MRI病理对照研究表明，MRI能较好反映不同病理成分组成，对判断结核病变的性质及所处阶段有重要意义。由于脊柱结核病例的形态多样性决定了影像学的形态多样性，不同病理组织有不同的影像学表现，不同检查方法对不同病理改变的显示各有优势，在临床工作中，应CR、CT、MRI相结合，仔细对照，综合分析，初步明确各种病理成分及其比例，这对判断病情，估计预后、正确设计手术方案十分重要。
生态破坏的表现篇（5）
根据破坏规模锥坡土体失稳破坏形式大小，可分为土体整体失稳破坏和坡面破坏两类。其中，土体整体失稳破坏可细分为：崩塌、滑坡、坍塌；坡面破坏可细，分为：坡面侵蚀、坡面剥落。锥坡土体整体往往失稳破坏是坡面破坏逐渐发展的结果。
1.整体失稳破坏。（1）崩塌，它的特征表现为土体自由坠落或滚动。（2）滑坡，它的特征表现为土体沿某一弱面或朝向坡外的结构面整体向下滑移。（3）坍塌，它的特征表现为土体产生剪切破坏，由坡顶向坡内逐渐扩展。
2.坡面破坏。（1）坡面侵蚀，它的特征表现为土体受雨水作用使坡面产生径流冲蚀，形成冲沟。（2）坡面剥落，它的特征表现为锥坡土体受风化、胀缩作用而形成碎落。
锥坡土体病害影响因素
锥坡土体病害的影响因素分为内部因素和外部因素。内部因素是锥坡土体变形破坏的先决条件，其对土体稳定性的影响是缓慢的；外部因素通过内部因素对土体稳定性产生影响，但其对土体变形破坏的影响是迅速的，明显的，不容忽视的。土体病害影响因素分类如图1。
1.内部因素。（1）锥坡土体的性质。锥坡土体的性质由其物理力学参数来体现，包含有黏聚力、内摩擦角、容重、弹性模量、泊松比等参数。（2）锥坡的形态。锥坡形态包含坡高、坡角、平面形态、坡面形态以及锥坡的临空条件等。当锥坡形态不利时，例如，坡高和坡角值比较大时，在坡顶会出现张应力，并出现张裂缝，坡角会出现大的剪应力，剪切破坏带形成，这样就极大地降低石坡体的稳定性。
2.外部因素。（1）外部荷载。外部荷载的影响包括地震作用和桥台处车辆的机械振动，前者主要是引起土体结构的松动，破裂面、弱面错位、孔隙水压力累计上升等；后者主要是因振动造成坡体中软弱层的触变液化以及使处于临界状态的边坡瞬间失稳等。（2）水的作用。水对锥坡土体稳定性的影响是多方面的，大多数锥坡土体的破坏都与水有关。这里所讲的水包含地下水和降水，两者对锥坡土体作用的共同之处就是因土体含水量的增加，土体自重增大，土体抗剪强度参数性质发生变化，从而造成土体内部稳定平衡受到破坏。（3）气候条件。气候条件是指降雨、温差变化、降雪等因素。温差越大，降雪降雨越大，对锥坡土体稳定性的影响就越大。通常，温差变化、降雪、降雨等因素既可单独地又可综合地对锥坡土体产生影响。季节性降雨、突然的暴雨和坡面上的冰的融化会引起地下水位的变化，附加的水压力会引起锥坡土体的破坏。在寒冷地区，已充水的裂缝，水结成冰的膨胀力会对土体的稳定性产生影响。（4）风化作用与植被覆盖情况的影响。风化作用可使土体的裂缝增大，强度降低，影响锥坡的形状和坡度，使雨水易于侵入，改变地下水的动态。植物根系可吸收部分地下水，有助于保持坡体的干燥，增加坡体的稳定性。但有时大的根系也可能引起坡体局部崩塌。（5）人为因素。人为因素是外部因素中非常重要的一个方面，它主要包括管理决策部门和工程建设业主对工程锥坡认识不够深入，设计和治理不太合理；建设单位在锥坡施工中监控管理不到位，不够重视；施工单位为了工期和经济利益，未按设计和规范进行施工等。这些人为因素对土体稳定性都会产生一定的影响。
锥坡土体防护措施
在工程中，锥坡因其特殊的部位和结构形态，其土体的防护效果不仅影响自身的稳定性，还影响工程路线的美观。锥坡防护作为整个路基边坡防护中较薄弱的一环，应引起重视。因受内部因素和外部因素的影响，锥坡土体常常出现上面介绍的失稳破坏现象，这就需要对土体采取相应的防护措施。
锥坡不像路基边坡那样路线长，防护方法复杂。锥坡防护相对来说简单一点，其主要是针对土体坡面来防护，具体可分为植被防护、工程防护、综合防护。1.植被防护。如种草、植草皮。2.工程防护。如片石护坡、预制混凝土块防护。3.综合防护。如植被防护和工程防护相结合，或者新型的防护方法。
生态破坏的表现篇（6）
中图分类号：F301．21文献标识码：A文章编号：0439－8114（2011）10－1984-03
Conservation of Prime Farmland in Overlapped Areas of Cropland and Coal Resources
HE Yan－wei1ab，DING Zhong－yi1ab，LI Gang2
（1． China University of Mining and Technology a.Jiangsu Key Laboratory of Resources and Environmental Information Engineering；
b．School of Environment Science ＆ Spatial Informatics， Xuzhou 221116，Jiangsu，China；
2. State of Land and Resources of Xuzhou， Xuzhou 221006，Jiangsu，China）
Abstract： Coal mining had damaged severely the prime farmland in overlapped areas of cropland and coal resources in China． The reduction and increase of farmland could be analyzed through establishing calculation model． According to the characteristics， the evolution process ofprime farmland in overlapped areas of cropland and coal resources was divided into planning state， damage state， readiness state and restore state． The characteristic of each kind of farmland was analyzed and the corresponding recommendations were proposed．
Key words： overlapped areas of cropland and coal resources； prime farmland； evolution
煤炭资源储量和基本农田数量是当今衡量我国能源供给和粮食安全的重要指标，两者复合的区域可简称为煤粮复合区。
煤粮复合区是指既属于粮食主产区，又是煤炭资源主产区的复合区域。煤粮复合区承担两项特殊的重要功能：粮食生产与输出和煤炭资源生产与输出［1－3］。
目前，我国煤炭资源与耕地资源复合分布的面积已经占到了我国耕地面积的40％以上［4］。在煤炭与粮食的复合区，存在着基本农田保护和煤炭资源开发的矛盾，如何既最大限度地开采矿区煤炭资源又合理保护基本农田成为当今矿区亟待解决的一个立体规划问题。
1我国煤粮复合区基本农田的破坏现状与分析
煤炭资源作为我国主要的矿产资源之一，在过去及今后很长一段时间内，将一直是我国主要的能源开采对象。煤炭的开采往往不可避免地使得处于其立体空间之上的基本农田受到不同程度的破坏，这就使得压煤区域的基本农田的保护受到了极大的挑战。煤粮复合区基本农田的破坏形式同矿区土地破坏的形式基本一致，分别是塌陷、挖损和压占，其中破坏范围最大的形式为塌陷。此外，国家鼓励将土地复垦新增耕地优先划入基本农田保护区，因此矿区土地复垦在一定程度上对基本农田的损失进行了补救。根据中国统计年鉴和中国土地年鉴，1978～2008年我国累计开采原煤约383×104万t。其中，井工开采率、露天开采率分别按95％、5％计算，万吨塌陷率、露采挖损率、井采占压率、露采占压率分别按每万吨0．300 hm2、0．080 hm2、0．033 hm2、0．107 hm2计算，井工采煤国有重点煤矿矸石产量占原煤的20％，其中80％堆积为矸石山，则至2008年底煤炭开采引起的塌陷地面积达109．16万hm2，挖损地1．53万hm2，占压土地3．97万hm2，自1978年起的20年内损毁土地总量达114．66万hm2。根据典型调查，损毁土地中70％为耕地，则采煤累计破坏耕地已达到80．26万hm2［5］。我国矿区土地复垦工作自1988年《土地复垦规定》颁布之后才陆续开展，到目前为止土地复垦率不足15％，若基本农田按80％、土地复垦新增耕地率按12％计算，复垦后基本农田按95％划定，则1978～2008年矿区已累计有51．14万hm2基本农田被破坏。随着近几年来原煤产量的增加，按年产量25×104万t估算，则每年塌陷耕地面积将近5．24万hm2，每年塌陷的基本农田数量将近3．35万hm2。
煤粮复合区基本农田的数量变化过程可以用以下模型进行计算。
JB＝TJB＋WJB＋YJB－FJB（1）
TJB＝∑timigibi （2）
WJB＝LkWk∑migibi（3）
YJB＝（JkJz＋LkLz）∑migibi（4）
FJB＝（TJB＋WJB＋YJB）GFB（5）
公式（1）中，JB为某一时间段内煤粮复合区内基本农田变化量，TJB为因井工开采塌陷造成的基本农田减少量，WJB为露天挖损造成的基本农田减少量，YJB为煤矸石压占造成的基本农田减少量，FJB为矿区土地复垦而补划的基本农田增加量。由公式（1）可知，前三项为基本农田减少的主要原因，后一项为基本农田的补充来源。
公式（2）至公式（4）中ti表示第i个矿区的煤炭开采的万吨塌陷率，mi表示第i个矿区预测期内的煤炭开采量，gi表示第i个矿区的受破坏土地中耕地所占的比重，bi表示第i个矿区内基本农田初次划定比例；Lk表示露天开采率，Jk表示井工开采率，Jz、Lz分别表示井工、露天开采压占土地的面积，其面积的大小还与井采出矸率、露采出矸率及矸石堆积率有关。煤粮复合区内因塌陷、挖损和压占而损失的基本农田数量具有共同的根源，即与煤炭开采条件、煤炭开采方法等地质环境和耕地比例、基本农田初次划定比例有关。由于煤炭赋存的地质条件是天然的无法改变的，因此可以通过改变煤炭开采方法、减少煤粮复合区基本农田初次划定比例的方法减少基本农田的损失量。
公式（5）中G表示土地复垦规模比例，F表示土地复垦新增耕地比例，B表示基本农田重新划定比例。在基本农田破坏成为现实时，可以通过扩大土地复垦规模、提高复垦新增耕地比例和增加基本农田重新划定比例的方法补救损失的基本农田。
2煤粮复合区基本农田特征
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2．1受破坏的不确定性
煤炭开采对煤粮复合区内基本农田的破坏具有不确定性，主要表现在两个方面。一方面是时间上的不确定性，煤炭开采的周期性比较明显，矿井所处的生命周期阶段不同，煤炭资源开采对矿区资源环境的影响范围和影响程度表现不一样的特征。井工开采对地表的影响是一个长期累积的效应过程，而基本农田的划定则依托于一个规划期的开始，是一个静态的过程，因此，基本农田初次划定的时间与矿区地表破坏开始的时间重合的几率很小，两者时间上的冲突使得保护时间点较难被准确确定。另一方面是破坏区域的不确定性，由于矿籍权和地籍权的分离，使得基本农田在划定时只考虑避开经济发展的敏感区，而煤炭和粮食复合生产区往往成为基本农田的“避难所”。虽然开采沉陷理论为矿区地表破坏范围的确定提供了较为科学的依据，但基本农田的划定中集中连片的原则使基本农田边界范围线与矿区地表破坏范围线重叠不可避免。
2．2破坏形式的多样性
煤炭资源地下开采引起的地表移动受多种地质采矿因素的影响，如开采深度、开采厚度、采煤方法及煤层产状等，当井下采空区面积扩大到一定的范围时，采空区上覆岩体的原始应力平衡状态受到破坏，岩层的移动就逐渐发展到地表，使地表产生移动和变形，受采动岩体自下而上形成冒落带、裂缝带和弯曲带。矿区地表由于受到水平和垂直方向上的作用力而产生下沉和水平移动，形成地表移动盆地［6］。我国不同的矿区其破坏的形式不同，开采沉陷对煤粮复合区基本农田的破坏形式有地表裂缝和塌陷坑、产生附加坡度、沉陷区积水、改变土壤物理性质、破坏地表水系等［7］。露天开采对复合区内基本农田的危害主要体现在挖损和压占。
2．3局部的可恢复性
并非所有的煤炭开采后破坏的基本农田都可以恢复到原状或接近原状，特别是高潜水位矿区被破坏了的优质耕地。根据其土地复垦适宜性可以分为建设利用、耕地恢复及环境治理，部分区域在塌陷稳定后，可通过采取一定的工程措施恢复为耕地，但大部分区域由于生态系统的扰动性大，极难恢复为耕地，如若恢复不仅资金投入量大，而且复垦后的效果也不佳。根据典型矿区的调查结果，煤粮复合区内高度适宜发展农业和种植业的仅有稳定无积水浅塌陷地、稳定季节积水浅塌陷地和无积水露矿浅挖损地；中等适宜的仅有稳定常年积水浅塌陷地和无积水露矿深挖损地。根据分省土地复垦预测结果，全国400万hm2工矿废弃地宜耕地、宜林地和宜牧地分别为153．8万hm2、208．8万hm2和37．4万hm2，其中宜耕地仅占工矿废弃地的38．5％［5］，说明煤粮复合区内的基本农田是一个逐渐减少而又不可全逆的变化过程。
2．4被影响的多重性
我国实行最严格的耕地保护政策，2009年12月，国土资源部、农业部下发了关于划定基本农田实行永久保护的通知，这就对基本农田的保护提出了更高的要求。然而煤炭资源的紧缺及我国一直以来“地上服从地下”的开采理念使得煤粮复合区内基本农田的范围和面积往往处于不断调整当中。同时土地利用总体规划及基本农田保护规划的编制和调整使得煤粮复合区成为矛盾的焦点，一方面符合粮食主产区优先划入基本农田保护区的原则，另一方面又与基本农田的划定要避开煤炭能源主产区相冲突，处于多重影响中的煤粮复合区内的基本农田很难保持一个平衡状态。
3煤粮复合区基本农田周期性演变过程
煤粮复合区基本农田保护的最终目的是实现对矿区战备粮食安全平衡态的一种维持，从最初基本农田的规划态到最终基本农田的恢复态，具有周期性。这个周期，是与煤粮复合区内煤炭开采的周期相滞后的一个周期，也是基本农田保护态维持的一个周期。只有对煤粮复合区内的基本农田的保护从规划到恢复的全过程进行周密设计，才有助于基本农田的保护成为一个动态的平衡过程（图1）。
煤炭开采造成了地表基本农田一段时间的减产期或绝产期。从煤粮复合区内基本农田的初次划定到基本农田的再次补划，大致可以分为基本农田规划态、基本农田破坏态、基本农田战备态和基本农田恢复态4个阶段。
3．1基本农田规划态
土地利用总体规划和基本农田保护专项规划是落实基本农田保护的基本手段。规划对于基本农田的保护起到引导作用。根据土地利用总体规划要求，要划定基本农田保护区，必须落实到地块，各级国土资源管理部门要根据土地利用总体规划的要求管制基本农田。基本农田的规划要有预判机制，对所要预定划为基本农田的区域进行区域分析，特别是其持续性分析。处于规划态的基本农田应该是具有良好耕作条件的耕地，且在法律约束下不能随意变更其用途。由于耕地特别是优质耕地的有限性，粮食主产区往往是基本农田划定的优先区，因此煤粮复合区规划的基本农田往往集中连片、分布广泛，这种处于初始阶段停留于规划数据库内的基本农田状态就是基本农田的规划态，处于规划态的基本农田图、数量、实地严格一致，耕地质量好。
3．2基本农田破坏态
经过一段时间的煤炭开采后，基本农田从规划态进入破坏态，这个状态的基本农田已经逐渐失去了基本农田最原始的意义。这个时期的基本农田优质的耕作条件被挖损和塌陷所破坏，只能进行季节性或局部性耕作，所处的环境条件也存在较大的危险性和不确定性，其生存环境正在发生着一个巨大的变化。处于破坏态的基本农田仅图、数量一致，与实地不符，耕地质量退化。
3．3基本农田战备态
在国土资源管理部门、矿方及当地群众等多方的现场核实下，破坏态的基本农田被认定为战备态的基本农田。处于战备态的基本农田对粮食安全已经毫无意义，只是数据上的基本农田，如果在这个时期内进行规划修编，这部分基本农田应当被调出。战备态的基本农田是煤粮复合区内亟待解决的突出问题，它不仅关系到粮食安全，还关系到矿群关系、社会稳定等一系列社会问题。处于战备态的基本农田图、数量、实地都不一致，耕地质量差。
3．4基本农田恢复态
通过对战备态的基本农田采取一定的工程和生态复垦措施，战备态的基本农田可以部分恢复到符合基本农田划定条件的基本农田，这部分基本农田称为恢复态的基本农田。恢复态的基本农田在数量上要少于规划态的基本农田，在质量上要经过一段时间（土壤的改良需要的时间更长）之后才能达到规划态基本农田的标准。处于恢复态的基本农田图、数量、实地一致，耕地质量优良。
4结论与讨论
我国煤粮复合区承担着粮食和煤炭资源生产和供给的双重任务［2］，煤粮复合区内的煤炭资源开发和基本农田保护既是现实的一对矛盾又要成为互存的一个整体。在煤粮复合区内，划定的基本农田成为调整弹性最大、管理关系最复杂的区域，合理的政策设计和矿区土地管理办法对煤粮复合区的持续发展意义重大。
基本农田的划定是一个人为的决策过程，而煤炭资源开采对基本农田的破坏则是一个自然的被动过程。煤粮复合区内的基本农田保护时间后滞性长，存在较长的基本农田保护的空白期，因此合理预测基本农田破坏的开始和结束，有针对性地对基本农田的范围重新划定，可以从时间尺度上有效地遏制基本农田减少的趋势。
矿地一体化是解决煤矿区地面土地资源与地下煤炭资源协调利用的可行方法，可以实现矿区矿籍和地籍的统一化管理。通过该方法可以使煤粮复合区基本农田的保护和煤炭资源的开发在时间、空间上实现协同，使静态特征的基本农田实现动态化管理，提高基本农田对抗煤炭开采的灵敏度。
当今，基本农田的涵义仅局限于耕地范畴，使得基本农田调整的空间较小，随着人类认识的不断发展，基本农田的涵义应当结合新的认识调整其内涵和外延。拓宽基本农田的涵义，煤粮复合区内破坏后的基本农田可以因地制宜，提高矿区土地复垦的可行性和针对性，有效地缩短基本农田转换的周期。
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生态破坏的表现篇（7）
由于矿产资源多数都是埋在地下，构成了地下层的组成部分。在矿产资源开采出来以后会造成地下结构的破坏，使地下层产生空隙。随着时间的推移或者是地球运动的发生就会出现大面积的塌陷。虽然近几年来开采地下矿产资源被要求必须回填，但是往往做的不够完善。加上以前开采的矿区多数没有回填，这些都是未来破坏土地资源的潜在风险。具不完全统计我国光开采煤炭资源一年造成的土地塌陷就达到了26.7平方公里。由此可见，地下钻井采矿所造成的土地资源的破坏也是巨大的。
矿区的划分和隔离，迫使原来的居民搬迁；又占用了大量的耕地，减少了国家的耕地资源耕地资源关乎着我国的居民生活以及国家的粮食生产和储备，是国家赖以长久稳定发展的基础。每一分耕地资源的减少都需要我们用严肃的眼光来审视。矿区以及采矿路线划定以后，就会对处于采矿线上的人群进行疏散或者是搬迁。重新选择新的居住地址就意味着要重新占用耕地资源进行居住地的建设。给原本就不多的耕地资源又增加了新的要求。
矿石的排放、以及矿产废料、废渣的堆放占用了不小的土地资源开采矿产除了挖空了地下结构层之外，挖出来的不能利用的矿石和一些废料、废渣的排放也给我们带来了很大的困扰。最终只能成堆堆放，由于开采量和使用量越来越大，致使堆放这些东西占用的土地资源也是越来越多。
采矿产业给生态环境造成的影响
采矿产业作为人类的活动，在改变当地地理环境的同时，对当地的生态环境不可避免的也会产生巨大的影响。给人类的保护环境工作带来了更多的困难和障碍。主要体现在以下几个方面。
1采矿产业对水资源的破坏
采矿活动中对水资源的破坏主要体现在两个方面，及对地下水资源的破坏和对地表水的破坏。下面我们就简要从这两方面分析一下破坏的原因。对于地下水资源的破坏。矿产资源的地下开发活动如果涉及的范围特别广或者是开采量巨大就会严重破坏地质结构。给地下水资源的正常循环和地下结构的水分消化与吸收造成严重的破坏。致使地下水资源水位下降。地质结构对地下水的渗透和过滤功能下降，又在一定程度上降低了地下水的质量，加剧了污染程度。对地表水资源的破坏。矿产开采破坏了地下水循环的路径，从而延长了水循环的时间。给地表河流的水资源供给能力下降，造成了河流的水流量降低或者是改变了河流水的季节循环能力。同时，地下水位的降低影响到了正常的水汽交换，又造成了地表的空气湿度下降。
2采矿业对地表植被的破坏和影响
采矿产业对于地表植被的破坏主要体现在滥砍滥泛和破坏生态环境给植被的物种造成毁灭性的灾害两大方面。虽然最近几年国家对采矿产业的监管程度是越来越严格，但是采矿工程毕竟是比较浩大的工程其作业时间也是比较长的。在矿区作业内对所有影响工程开展和工程需要的木材、木料往往是就地取材。严重的可能是滥砍滥泛，对矿区植被造成了很大的破换，更是严重破坏了当地的生态平衡。与此同时塌陷和裂缝也会影响到地表植被的成长与生存状况，从而破坏植被的覆盖率。
采矿业在破坏了当地生态环境之后，会造成当地的植被种类的减少。因为，植被里很多植物不能适应已经改变的生态环境，环境的改变影响了其生长、孕育的过程进而造成了其种类的灭亡甚至是绝种。
3采矿产业还会造成地质灾害和水土流失
采矿产业在影响了生态环境的同时，造成了植被退化，植被退化又进一步诱发了泥石流、水土流失灾害的发生。给人民的正常生活带来了很大的困扰和经济损失。
关于改善采矿业给地质和生态环境造成影响的措施与建议
采矿产业和环境保护是我们需要共同发展的两大方面，都与我国的经济发展有着密切的关系。通过我们对于生态环境受采矿产业影响的研究与分析，我们应该制定一些有效的建议和措施来改善这种情况。具体的措施有以下几点。
1国家应当提高采矿产业的门槛，杜绝滥采滥开现象的发生
国家在采矿产业的监管上除了颁布法律法规以外，还应该对采矿企业实施严格的监管。以确保采矿产业的能够生产能源、资源的同时，也注意生态环境和土地资源的保护。
2借鉴国外的采矿产业的经验，实施矿区复垦的计划
矿区复垦是通过对矿区进行综合性的研究，根据矿区的不同地质特点，制定具体的计划，然后根据计划对矿区实施再利用的建设过程。主要有煤矸石填充沉陷区的建筑复垦、低沉区的水产养殖或者是农业复垦、以及林业复垦等等。
3研究生态矿区的模式和生态矿区的推广
生态破坏的表现篇（8）
［中图分类号］B0；F0［文献标识码］A［文章编号］1672－2426（2014）06－0007－07 一、厘清生态危机与生态破坏的本质差异
从字面意思上讲，生态危机与生态破坏的区别是显而易见的。但是在日常生活，甚至是学术研究中，这两个概念经常被不加区别地使用。其结果就是在对生态危机根源探讨中出现了明显的偏差。因而厘清生态破坏与生态危机的区别，是理解生态危机的根源并找出其解决途径的重要前提。
生态破坏属于人与自然关系的范畴。当人类作为相对独立于自然的存在出现时，生态破坏就已经开始。自然是一个动态平衡的生态系统，至少在人类出现的几百万年前到近代之前，从自动调节的角度看生态系统是基本平衡的。只有在人出现后，生态破坏才开始出现，是伴随人类改造自然的过程对生态系统的破坏。而且，只有当人类改造自然的能力足以改变生态系统时，才会形成生态破坏。换言之，自然生态具有自我调节能力，而这种能力也有一定的限度，在这个限度之内，人类活动只能影响而不能破坏生态平衡，当人类的力量超过了这个限度并持续强大时，对自然的持续改造就可能使自然生态系统偏离原来的平衡状态，从而造成生态破坏。
虽然生态破坏是贬义词，但其与中性的生态改造、甚至褒义的生态改善在本质上并无不同，都是在原有的自我调节的生态平衡之上，增加了人类的行为，从而导致生态系统的失衡。当然，从平衡到失衡，再从失衡到再平衡，这本身就是一个动态平衡的调整过程。喜欢这一动态平衡调整结果的，就称之为生态改善，厌恶这一调整结果的，就称之为生态破坏。
即便我们不考虑那些因人们态度的不同，而对其究竟是生态改善还是生态破坏而有所争论的情况，即使是显而易见的生态破坏，也并不必然地对人类有害。由于生态破坏的本质是人的行为参与了生态系统的动态调整，那么这种人的行为就应该在大多数情况下是符合人的意愿，并且对人是有利的。
例如一个湖泊的生态系统。人类如果只是钓鱼，那么就是在生态系统的自我调节能力限度之内，就没有破坏原有的生态平衡。如果人类在湖中大规模养殖鱼类且超过了自然生态的调节能力，原有的生态平衡被打破，原有的生物种群数量就会减少，甚至原有的一些鱼类就可能会灭绝。这种将物种丰富的湖泊变成物种单一的养鱼池是明显的生态破坏。但是这种生态破坏的行为却为人类提供了更多的食物来源，也使从事养殖的渔民获得了更多的经济收入。
然而，如果不仅在湖中养鱼，还在岸边设立工厂，向湖中排放污水，那么，就有可能毒害水中生物，使大量物种消亡，或者使湖水产生富养化而出现蓝藻等的泛滥，湖水变质、变臭、无法饮用等。这就不仅是打破了原有的生态平衡，而且使新的生态平衡难以建立，或者对人类的生存产生了威胁。这种生态破坏，就达到了生态危机的程度。
生态危机并非简单的生态破坏、生态失调、环境恶化，而是指由于人的活动所引起的以环境质量下降、生态秩序紊乱为表征的生态系统乃至整个生物圈的结构与功能严重失调，以至生命维持系统濒临瓦解，威胁人类生存和发展的现象。
生态危机是严重的生态破坏，其严重性在两方面体现出与普通的生态破坏存在质的差异，从生态破坏到生态危机已经不仅仅是量变，二者已经有了质的不同。生态危机的严重性一方面是新的生态平衡难以建立，因而生态系统处于长期的失衡状态，或言之，对生态的破坏是持续性的，也正是因为破坏的持续性，才导致了失衡的长期性。严重性的另一方面是生态危机对人类有害而且足以威胁人类的生存和发展，并不像生态破坏那样在很多情况下对人类有利。
那么，既然生态危机威胁到了人类的生存和发展，为什么人类还要持续性地破坏生态呢？对这一问题的追问，就可发现生态危机与生态破坏在更深层次的本质差异。
生态破坏是人的行为参与了生态系统的动态平衡调节过程，因而，生态破坏需要解决的是人与自然的关系，属于人与自然的范畴。而生态危机要解决的是人类在意识到自身的生存和发展已经受到威胁的条件下，依然持续地破坏生态的问题。显然，任何一个正常人都不会作出这样的非理性选择，而只能归罪于集体的谬误，是人与人在互动过程中，由于合作机制的失灵而产生的集体非理性决策。因此，生态危机所关注的焦点，应该脱离人与自然的关系，而集中于人与人之间的相互关系，生态危机成为了人类自身范畴的问题。
二、对现行生态危机理论的批判
现行与生态危机有关的理论，主要从技术、意识形态、经济基础三个方面寻找生态危机的根源。然而，这些理论，或混淆概念，或以偏概全，均尚未找出生态危机的真正根源。
面对生态危机，最早最直接的反应是将其归因于技术的进步。若无技术的进步，人类的力量不可能强大到破坏自然生态，形成生态危机的程度。在没有形成人类力量的自我约束机制的情况下，期望于技术的进一步进步来解决生态危机问题。这种思维方式在当代仍然流行，例如期望第三次工业革命、生产技术的绿色革命等实现环境生态的改善。
但是早在100多年前，杰文斯就已经有力地批判了这种观点，其在《煤炭问题》［1］中论证说，提高自然资源的利用率，例如煤炭，只会增加而不会减少对这种资源的需求，这是由于效率的改进会导致生产规模的扩大，反而扩大了对资源的需求。这后来被称为“杰文斯悖论”。杰文斯悖论在现代社会同样存在，例如电脑是可以节约纸张的，无纸化办公曾经是很多人的梦想，然而现实却是电脑方便了文档的修改和打印，反而大大增加了纸张的消耗。
当然，我们并不能因为杰文斯悖论的存在而否定节约资源消耗的技术进步的存在性，有些技术进步的确可以在更好满足人们需求的同时降低或减少资源的消耗。问题在于人类的需求是多方面的，某些节约资源的技术进步无法影响其他存在杰文斯悖论的技术进步，而只要这样的技术进步存在，就不可能通过技术进步解决生态危机问题。
实际上，技术是人与自然关系的范畴，是人类改造自然的技术，提高技术固然就是提高人类对自然生态的改造能力，也有可能在局部实现由生态破坏向生态改善的转变。但是在总体上，技术和属于人与人关系范畴的生态危机并无太大关系。对生态危机起决定作用的是人与人的关系，而不是技术。生态危机问题并不在于技术本身对资源的投入产出关系，而在于人类在整体上形成对技术应用的理性决策。
对生态危机根源的另一种认识是观念与文化。即认为只要改变了人们的错误认识与社会文化，生态危机就可以得到解决。当前不仅存在着“将生态价值与文化融为一体的道德革命”、“绿色思维革命”等呼吁，在学术领域也有很多相关研究。例如罗马俱乐部创造人A・佩切伊认为：“人类创造了技术圈，入侵生物圈，进行过多的榨取，从而破坏了人类自己明天的生活基础。因此人类如果想自救的话，只有进行文化价值观念和思维方式的革命。［2］”再如国内的任永堂认为从文化与生态关系角度可以对文化的生态功能概括为：原始文明时代的文化属于“生态无为型”文化；农业文明时代的文化属于“生态改造型”文化；工业文明时代的文化属于“生态掠夺型”文化。现时代应该建构“生态协调型”文化［3］。
诚然，最初的生态破坏的确有观念与文化上的问题，改变观念与文化的确有助于解决生态危机问题，在这一认识中产生的“可持续发展理念”也有力地促进了人类社会的进步。但是，从根本上说，观念与文化决不是产生生态危机的根源，将生态危机的根源归结为观念与文化，是简单地将集体理性混同于个体理性的认识，也是一种历史唯心主义的认识。首先，将生态危机归结为观念与文化无法解释在多元文化存在的当代社会，生态危机的全球普遍性。也无法解释在西方发达国家环境保护意识普遍觉醒的时代，环境污染和破坏只是从发达国家转移到落后国家，全球性的生态危机并未得到解决的客观现实。其次，人类对人与自然的关系认识的进步同样是一个客观的历史过程。伴随着人类力量的日益强大与生态破坏的日益加剧，对生态危机的恐惧必然产生对人与自然关系的反省，形成普遍的环境保护意识。再次，普遍的绿色思维、尊重保护生态环境的观念与文化并不必然地形成可以导致生态危机逆转的人类行为。当然，没有这种观念与文化，生态危机只能无限恶化，但是这种观念与文化只是解决生态危机的必要而非充分条件。即便是普遍的绿色思维，也依然属于个人与自然的关系范畴。在所有人都希望改善生态环境的条件下，缺少合理的决策机制，也未必能形成集体一致的改善生态环境的决策。将生态危机的根源归结为观念与文化，与将其归结为技术一样是犯了混淆生态破坏与生态危机概念的错误。
与将生态危机的根源归结为观念与文化类似，还有一种生态政治的观点。该观点认为生态危机离开政治的参与，不被组织在政治框架内，问题本身难以得到根本的解决，因此需要把生态问题提到政治问题的高度，进而使政治与生态环境的发展一体化，把政治与生态有机辩证地统一起来，最终促进全球政治与生态环境持续、健康和稳定发展。这一观点促成了把生态危机问题纳入到全球战略规划、政府决策、法制法规、公民政治参与、国际政治行为等呼吁和努力。
从生态危机的解决离不开政治参与的角度，这一观点并无不妥，并且在现实中也促成了各国环境保护法律的颁行和国际环保的合作等。而且这一观点与之前的观点相比，没有混淆生态危机与生态破坏的概念，属于在人与人的关系范畴内的讨论。但是，如果将生态危机的根源归结为政治因素则显然忽视了生态危机自身发展的规律，依靠政治力量解决生态危机不仅在现实中难以完全实现，在逻辑上也陷入了外因决定论的窠臼。政府只是生态危机众多利益相关者中的一员，政治力量只是影响环境力量中的一种，而且政治与环境是相互作用的，政治可以改善或恶化生态环境，生态环境也会影响政治力量的走向。而且，政治力量只是生态环境的利益相关者之一。特别是在现代社会的生态环境问题上，政治力量更多地是扮演着破坏生态环境的资源利用者与期望生态环境改善的民众之间的协调人的角色。抛开另外两种更重要的生态环境利益相关者而只谈政治力量，显然有失偏颇。
在全球范围，即便有《京都议定书》之类的国际环境保护公约，其对各国的约束显然不足。国际的政策协调需要各国利益导向的支撑，缺乏各国一致性的利益支撑，不仅环境保护国际合作的协议难以达成，已经达成的协议也难以落实。这也就不难理解《京都议定书》执行的意义和效果为何并不显著，而且即使《京都议定书》所规定的各项目标能够实现，与稳定气候变化的最终目标仍相距甚远。在中国，1984年成立了国务院环境保护委员会，此后先后制定了《环境保护法》《大气污染防治法》《水污染防治法》《海洋环境保护法》等环境法律，确定环境影响评价、城市环境综合整治定量考核、污染物总量控制等环境管理制度。然而中国的环境恶化依然难以扭转，最近的雾霾更引起了全球关注。究其原因，政治力量制定法律是一回事，而法律的贯彻实施则是另一回事。任何法律的实施都是人来完成的，因此法律只有符合利益相关人的诉求才会被认真地贯彻实施。显然，在破坏环境可以获得巨大的商业利益条件下，环保的法律被认真贯彻实施是不可想象的。
说到底，生态危机是生态环境的恶化威胁到了每个人的切身利益，因此在从技术层面与意识形态层面探讨生态危机的根源之后，从经济层面寻求生态危机的根源成为当前最流行的研究方向。在这一方向的研究观点并不统一，甚至是截然对立的，崇尚市场力量的观点认为包含生态环境的资本化是解决生态危机的根本途径，而生态学马克思主义则严厉地批判了资本化，认为资本逻辑才是导致生态危机的根源。
生态危机理论是生态学马克思主义的最核心组成部分，是西方马克思主义者从20世纪70年代开始使用的一种分析资本主义危机的理论。他们将马克思有关资本主义经济危机的理论应用于资本主义的生产与整个生态系统的互相作用中，认为正是资本、资本逻辑、资本制度导致了生态危机。
生态危机理论从资本的本质属性出发，认为资本的效用原则属性是把一切都变成有用的体系，这当然也包括把自然生态环境也当成有用的工具；资本的增殖原则属性则使资本对无限增殖的追求，导致资本对自然生态环境的利用是无限制无止境的。因此在资本逻辑下，生态危机成为一个必然的过程。生态危机理论从四个方面分析了资本导致生态危机的过程。其中对技术使用方面与意识形态方面的分析与其他理论相比并无新意，而对生产方式与消费方式方面的分析则极大地深化了对生态危机本质的认识。高兹认为，在追求利润这一动机的支配下，资本主义生产存在着一种“成本外在化”的趋势，因此，资本家不可能牺牲企业利润去保护环境。把降低生产成本看得比生态平衡更重要，这就是资本主义的“生产逻辑”［4］。阿格尔在给出异化消费概念“指人们为补偿自己那种单调乏味的、非创造性的且常常是报酬不足的劳动而致力于获得商品的一种现象［5］”的同时，指出为解决需求不足的经济危机，当代资本主义社会力图诱使人们把追求消费作为最大的需要和真正的满足。这种异化消费的无限扩大导致了对资源的无限索取，这是资本主义的“消费逻辑”。更进一步，福斯特认为“资本主义制度是不会使其发展道路发生逆转的，就是说它不会改变工业和资本积累的发展结构，而这种发展模式从长远的角度看（许多方面从短期看也是如此）对环境将产生灾难性的影响。［6］”
生态危机理论揭示了产生生态危机的一个方面，但不是全部，而且由于其逻辑上的缺陷也使得其结论显得不切实际。首先，自然生态环境的有用性本身就应该可以限制生态危机的产生。既然资本将自然生态环境作为一种有用的工具，那么生态破坏达到生态危机的程度，自然生态环境就丧失了其有用性，这同样不符合资本的本质属性。因此资本内在地存在着一种避免生态过度破坏到生态危机程度的自我限制机制。其次，即使是在资本主义国家，资本也不是主导一切的力量，任何社会都存在着对资本逻辑的限制力量。政府、公众、社会团体，乃至法律、社会舆论都可以形成对资本破坏生态环境的限制。第三，资本逻辑并非惟一破坏生态环境的因素。资本逻辑只是社会生产组织方式中的一种。实际上，只要存在着人类通过生产改造自然的过程，生态破坏甚至生态危机就有可能发生。玛雅文明、楼兰古国等等一些古代文明的陨落就是由于其对自然资源的过度开发导致的生态系统崩溃［7］。第四，当代社会现实并未展现生态危机与资本制度之间的关系。生态危机并非只出现于资本主义国家。相反地，生态危机体现出与各国发达程度的高度相关：发达国家包括典型的资本主义国家与民主社会主义国家生态环境都普遍较好，而发展中国家则无论资本主义还是社会主义国家，其生态问题的形势都更为严峻。尤其是那些生态环境破坏最为严重的国家或者生态环境破坏最为严重的时期，经济都正处于迅速腾飞的阶段。
支持市场化观点的理论来源于科斯定理。认为通过更彻底的市场化与资本化可以解决生态危机的观点泛化了科斯定理的使用。科斯在《社会成本问题》中提出了科斯定理，并用一个污染企业的例子加以说明。科斯定理认为：产权的界定是市场交易的基本前提，清晰的产权可以达成市场的最优化结果。当然，生态问题并不是科斯研究的重点，其所谓的由产权界定而达成的市场化最优结果也并未包含生态环境的改善。在这方面科斯有明确的表述：“如果我们确定污染的有害后果是鱼类的死亡，要决定的问题则是：鱼类损失的价值究竟大于还是小于可能污染河流的产品的价值。”［8］他们认为生态危机的根源在与产权界定不清晰，从而导致对包含生态环境的社会成本的滥用，而只要界定清楚了排污权的归属，通过市场交易，对生态环境的污染就必然由无约束的社会成本转化为有约束的私人成本，从而限制污染的排放、改善生态环境质量。正是在这一逻辑的基础上，一些环境学家与经济学家大力呼吁要赋予自然以经济价值并更加充分地把生态环境纳入市场体系之中，以此来解决所有的生态环境问题。其最著名的口号就是“把自然市场化、资本化”，“将地球纳入资产负债表”。
就这一逻辑本身而言，一些生态危机理论对其的批评并不成立。例如福斯特将市场化、资本化解决生态危机问题的逻辑，称为“建立在环境能够并应当成为自我调节的市场体系这一信念基础之上的乌托邦神话”。市场体系具有自我调节机制是公认的事实，而科斯定理也展现了包含生态环境的市场自我调节机制的运行机理。福斯特的批评过于武断。而其他大多数对市场化与资本化观点的批驳更停留于技术与价值层面，即认为技术上难以用货币量化生态环境的价值，或强调生态环境的道德价值远高于企业产品，或认为污染的扩散效应导致污染权的界定根本无法进行。然而即便是这样的批评也禁不住推敲，在产权界定清晰的基础上，市场具有价格发现的功能，生态环境的货币价值是不需要技术去量化的，而市场所形成的最终结果即便包括了对环境的破坏，其破坏程度也是所有利益相关者通过市场所共同确定的，在道德上并无不妥。
实际上，通过市场化与资本化解决生态危机的观点的确过于理想化。例如将地球纳入资产负债表即便在理论上可行，在现实中也无法操作。更重要的是，产权界定清晰的市场虽然要比产权界定不清晰的市场更能约束对生态环境的破坏。但是，这种市场约束的力量一定可以强大到避免生态危机的发生吗？对这一疑问，该观点并未能给出任何解释。
三、生态危机的解决途径在于共同富裕
生态破坏是人类改造自然的必然结果。虽然也存在着人类对自然环境的改善，但是从总体上讲，人类改造自然是一个先生态破坏，再生态改善的过程。生态破坏是不可避免的，是人类行为参与生态系统动态平衡调节的必然过程。但生态破坏并不必然导致生态危机。生态环境的走向，取决于人类整体在生态破坏与生态改善之间所作出的集体决策。
然而，一般来讲，破坏生态环境往往会产生巨大的经济价值（否则不会有人愿意去破坏生态环境），而改善生态环境则往往会消耗经济资源（如果改善生态环境可以普遍地产生经济价值，生态危机就不会出现）。在现代社会，环境保护已经成为全球的共识，几乎不会有人认为生态危机是无关紧要的，不会有人认为良好的生态环境是没有价值的。但是在持续地破坏生态环境可以产生巨大经济价值的条件下，人类在整体上面临生态价值与经济价值的选择时，却大多会形成非理性的集体决策，选择经济价值而放弃生态价值，最终导致生态危机。这才是生态危机产生的原因所在。而生态危机的现实存在，也反证了人类集体决策的非理性。
进一步分析这种集体决策非理性的深层次根源，在于人类集体决策机制中，缺乏对生态破坏的有力约束，因而无法形成与个体理性相一致的集体的理性决策。
在集体理性与如何与个体理性相一致的问题上，目前主要有两种不同的观点。
一种观点以奥尔森为代表，他认为“理性的、寻求自我利益的个人不会采取行动去实现他们共同的或集团的利益”［9］。唯一可以不受这一集体行动困境限制的情况是集团的规模足够小：小到即使单个成员购买全部的公共物品，也能使个人收益大于成本；小到“搭便车”行为可以被很容易地察觉并受到谴责。
另一种观点以帕特南为代表，他引入了“社会资本”的概念，认为社会资本的本质要素是集体行动中人与人之间的相互信任，而这种信任关系有利于集体形成与个体理性相一致的行为。正是因此，他认为走出集体行动困境的捷径就是“大力发展社会资本”［10］。
本文无意去分析这两种观点的分歧与对立，无论是规模的限制还是社会资本的制约，二者在逻辑实质上是一致的，即均认为只有建立了集团内部对个体行为的激励约束机制，才可能实现集体理性与个体理性的一致。这种逻辑在实质上与科斯定理的产权界定也是一致的。因此，上述理论都表明，缺乏有力的约束机制，就不可能形成与个体理性相一致的集体的理性决策。
究其实质造成生态危机的根源就在于缺乏有力的约束机制而导致的个体理性无法转化为集体理性的集体行动。然而，借助集体决策理论的分析逻辑虽然可以找到生态危机的根源，这些理论却并未给出解决生态危机的途径。以奥尔森为代表的集团规模限制、以帕特南为代表的社会资本、以科斯为代表的产权界定等莫不如此。
首先，作为普遍性社会问题的生态危机，其利益相关者必然是大量的人群，因此奥尔森的对集体规模的限制并不适用。其次，按照社会资本的观点，社会资本的积累到一定程度就可以发展出民主政治，并由此解决集体理性与个体理性不一致的矛盾。但从历史与现实看各国生态危机的严重程度与其是否为民主政治并无相关关系。因此，虽然社会资本的发展的确有利于形成集体一致的行为，但还不足以形成阻止生态危机的足够约束。最后，生态环境的产权界定只是形成集体决策中对生态危机约束的一个必要条件。虽然产权界定有利于强化资本的自我约束机制，但是这种约束机制是不充分的，不足以形成对生态危机的足够约束。
资本的本质属性揭示了资本既会将自然生态环境作为有用的工具，也会在自然生态环境面临危机而变成无用甚至有害时转变为对自然生态环境的保护甚至改善。然而这一自我约束机制的前提就是自然生态环境的资本化，即通过清晰的产权界定，将自然生态环境破坏的社会成本内化为私人成本。从这一意义上说，自然生态环境的产权界定是避免生态危机的一个必要条件。
然而与社会资本类似，通过界定产权而进行更彻底的市场化与资本化虽然有利于集体一致的产生，但同样其约束力度不足以阻止生态危机的产生。自然生态环境的资本化必然导自然生态环境价值的市场化，也即通俗意义上的排污权交易。也正是排污权的交易过程形成了对资本逻辑的外在约束。那么只有排污权的定价足够高，才可能阻止生态危机的发生（生态破坏与生态改善都可能同时存在）。而生态危机之所以会产生，就在于这种外在约束的无力。也正是这种外在约束的无力导致了污染企业与被污染公众的个体理性无法形成一致性的集体理性，经济价值被过度重视，而自然生态环境价值则被过度忽视。因此，对排污权的定价偏低，才是导致资本逻辑的外在约束难以与内在约束共同发生作用，难以阻止产生生态危机的关键。
为寻求生态危机的解决途径，有必要对前述讨论作以梳理。生态危机的原因在于无法形成与个体理性相一致集体理性决策，而深层次根源则是集体决策机制中缺乏对生态危机足够有力的约束。
要解决生态危机，就要在实现个体理性的前提下实现集体理性。具体来说，第一就是要实现个体理性，即形成生态环境价值的普遍共识，这已经基本得到解决；第二就是要对生态环境进行清晰的产权界定，这是形成集体决策机制中约束机制的一个前提，这正在逐步地变为现实；第三就应该使排污权的市场定价足够高，这才能形成对生态危机的约束足够有力，这目前还未得到足够的重视。
在这一分析框架中，有两个层次的集体决策：第一个层次是排污企业、被污染公众、政治力量与社会团体所形成的集体决策。其中对生态环境价值的宣传主要由社会团体完成，对生态环境的产权界定主要由政治力量进行，而排污权的价格则是在污染企业与被污染公众的市场博弈中产生。第二个层次则是被污染公众的集体决策。这一层次集体决策与个体理性相一致的问题会随着国家法制、公共管理、社会团体的发展与产权界定的进行而自然得到解决。下面着重分析第一层次的集体决策。
在个体理性与产权界定得到解决的条件下，生态环境的市场化价格的扭曲成为第一个层次集体决策的关键。而定价的扭曲在本质上是人与人之间的关系扭曲导致的不同群体的价值诉求不同。产权的界定形成了人与人在法律意义上的平等，但是财富的过大差距依然导致了人与人在事实意义上的不平等，从而导致了在价值诉求上的差异。作为追求利润最大化的污染企业，其诉求完全是经济价值，生态价值只是在产权界定清晰的条件下作为成本计入经济价值。而作为博弈另一方的被污染公众，则同时具备经济价值与生态价值两种诉求，即一方面希望增加收入，这包括工资收入、财产性收入以及排污权交易所得，另一方面也期望生态环境的改善。
生态环境问题从来都不是一个孤立的现象，而是总与经济增长、经济结构的改变、就业机会的增加、工资与经济福利水平的提高等经济价值相关联。而生态危机则正是由于对经济价值的过度重视而导致的对生态环境无节制的破坏。形成自然生态环境的市场定价有两种方式：一种是污染企业与每一个被污染公众分别协商定价，另一种是所有被污染公众形成一致性意见后与污染企业进行协商定价。无论哪种定价方式，都需要被污染公众具备强烈的生态环境诉求，即被污染公众对生态环境的诉求必须要强于对经济利益的诉求，自然生态环境的定价才有可能达到阻止生态危机产生的价格水平。
然而正如马克思所说，人首先要吃。生存权是人的第一诉求，只有基本需求得到满足，其他需求才会得以突显。虽然舍生取义在个体行为上是可能的，在现实中也的确存在少数在经济条件不好时依然强烈要求保护生态环境的个人。但是对于人类群体，这种行为则是不可想象的。
资本外在约束机制中的被污染公众恰恰是人所形成的群体，因此在经济基础薄弱的条件下，经济利益必然成为被污染公众的首要诉求。即便在自然生态环境的产权被清晰界定的条件下，污染企业与被污染公众在财富上的过大差距也导致了自然生态环境价值与经济价值市场交换的扭曲。污染企业可以用较小的代价换取污染的权力，生态危机难以避免。而只有在被污染公众的基本经济诉求都得到满足的情况下，也即实现了共同富裕的前提下，被污染公众才会将生态价值置于经济价值之上，在生态环境的市场化定价中要求的价格才会足以阻止污染企业无节制的生态破坏，避免生态危机。而且在已经出现生态危机的情况下，也可以达成共同承担环境改善成本的集体一致性决策。
上述分析虽然是以资本逻辑对生态的破坏为例进行的，但是适用于任何人类的生产组织形式。因为只要存在着对自然改造的人类生产，就存在着生态被破坏地区的公众对生产过程的制约，这一诉求的强度取决于公众对生态环境诉求的强度，而这又进一步取决于公众的经济基础状况。
这也可以解释为什么生态环境问题最严重的国家往往处于经济迅速发展的阶段。因为只有在这一阶段，贫富差距才最为显著。而一旦经济的进一步发展实现了贫富差距的缓解，被污染公众的财富积累使得其不再将经济利益作为其首要的诉求，生态环境就会得到改善。
这同样可以解释当前有关环境问题的国际合作。正是因为发达国家与发展中国家的贫富差距过大，发展中国家才愿意接受发达国家污染产业的国际转移，才难以实现污染排放的减少。只有当发展中国家也实现了经济上的富裕，生态环境的改善才会成为这些国家的政策导向，全球性的生态危机才会得以避免。
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生态破坏的表现篇（9）
长久以来，基建营房工程一直是部队建设的基础保证，与人员的生活息息相关，必须抓好营房质量建设。营房施工浇混凝土楼面时，容易产生裂缝，有关裂缝的技术处理比较难，经常发生渗漏破坏，因此营房渗漏破坏风险分析及治理是很有必要的。由于贝叶斯网络可以根据概率表达定量地进行诊断推理，遂本文选用贝叶斯网络分析营房渗漏破坏。
1 贝叶斯网络概述
贝叶斯网络（Bayesian Networks， BN）是用来表示变量间连接概率的图形模式[1]，它表示因果信息，由代表变量的节点，连接节点的有向弧线以及表示节点关系强度的条件概率组成。
贝叶斯网络有贝叶斯理论支撑，用图的形式描述变量间的关系，形象生动，便于分析理解；用概率测度的权重解决了变量状态的不一致；刻画了信任度随证据的变化而更新，证据发生改变，会产生新的概率。图1为BN示例。
图1 BN示例
2 营房渗漏破坏现象成因分析
在机场营房使用中，多出现浇梁板裂缝，这是由于选择的混凝土材料不合理，结构设计不规范，施工条件不满足要求。施工时模板变形、支撑塌陷都会导致混凝土产生裂缝，有的施工方为了降低建筑的成本，掺入过量的粉煤灰，在使用过程中出现凝固收缩，导致营房结构裂缝。多数营房跨度很大约11m，屋面必须采用排水性能较好的结构找坡，但实际中经常出现找坡厚度太厚、坡度不足、坡向不清等问题。还有处理隔热层时，设置的憎水材料影响屋顶排水。营房屋面经常暴漏在外面，较大的昼夜温差会导致混凝土热胀冷缩出现裂缝。营房楼长度较长，应设置伸缩缝，但实际中并没有采取措施，收缩裂缝普遍存在[2]。
综上所述，营房渗漏破坏成因主要有：梁板产生裂缝、屋面裂缝、屋面排水不畅。以BN网为依据，建立了BN网络结构，如图2所示。
图2 BN网络结构
3营房渗漏贝叶斯网络模型
3.1确定节点状态
营房渗漏破坏T采用五级划分法，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，值域{0，1，2，3，4 }，分别表示“无或轻微渗漏水”、“较轻微渗漏水”、“中度渗漏水”、“较严重渗漏水”、“严重渗漏水”。
A1、A2、A3的值域为{0，1，2}，分别表示屋面裂缝、屋面排水不畅、梁板产生裂缝对营房的渗漏破坏有“轻微影响”、“中度影响”、“严重影响”。
B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7的值域为{0，1}，分别表示各因素“性能好”、“性能不好”，对营房渗漏破坏“无影响”、“有影响”。
3.2确定网络参数
为了进行贝叶斯网络推理，需要建立节点的条件概率表，定量来描述节点之间的概率关系[3] 。根据营房设计资料、实测的渗漏破坏资料以及专家经验，应用概率统计以及邀请专家确定了根节点的先验概率和非根节点的条件概率表。以A1屋面裂缝为例，其条件概率表如表1所示。
3.3 构建贝叶斯网络模型
将确定的网络参数，输入贝叶斯网络中，即可得到网络模型。本文使用贝叶斯网络分析软件GeNIe进行仿真，仿真结果如图4所示。
图4 BN模型
4 模型的应用与分析
贝叶斯网络模型可以用来诊断推理以及进行因素的敏感性分析。假设渗漏破坏等级已确定，可以利用该模型分析各因素对营房渗漏的影响程度，由此诊断出对营房渗漏破坏最敏感的因素。比如，假定某营房发生Ⅳ级渗漏破坏，设定其发生概率为100%，对模型进行计算更新，比较设定前后各因素发生概率的变化。更新后的仿真结果如图5所示。
图5 更新后的BN模型
对比图4、5，可以看出各因素发生概率都或大或小的变化，B1昼夜温差从7%增到了14%，说明昼夜温差变化引起的热胀冷缩容易引发屋面裂缝，进而产生营房渗漏破坏；B4隔热层憎水性变化最大，从25%增到49%，说明隔热层憎水引起的屋面排水不畅，是营房渗漏破坏的关键成因；B5混凝土材料从13%增长到28%，说明混凝土材料质量不过关，种类不合适都会是梁板产生裂缝，引发营房渗漏；B7施工条件从13%增到27%，说明施工条件不良也是营房渗漏破坏的主要影响因素。综上所述，隔热层憎水性是营房渗漏破坏的最敏感性因素，在建筑营房时，必须要根据实际情况降低隔热层的憎水性。
通过对营房渗漏破坏问题的分析，发现贝叶斯网络的预测推理能力特别强大。尤其是当某些因素信息缺少时，可以利用已知的证据变量对营房渗漏破坏程度进行预测，也可以已知营房渗漏程度，对某些因素的状态进行分析。该模型在这些方面的应用，还有待进一步研究。
参考文献
生态破坏的表现篇（10）
中图分类号：TV文献标识码： A
岩石遇水强度降低一直是困扰地下工程围岩稳定性的一大难题。近年来，虽有一些学者试图通过实脸室试验弄清水与岩石强度之间的关系氏。，但结果不甚令人满意。其中很重要的一个原因就是没有充分考虑岩石应力状态的变化对其含水率、容重等参救的影响，而正是这些因素制约着岩石的软化程度。本文着重运用损伤力学方法，研究由于应力状态变化引起的岩石软化程度的变化，以期能更好地阅明岩石遇水软化特征。
一．岩石
1. 岩石：是由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而形成的多种矿物颗粒的集合体，是组成地壳的基本物质。
2. 岩体：是相对于岩块而言的，是指地面或地下工程中范围较大的、由岩块（结构体）和结构面组成的地质体。
3.岩石结构：是指岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。
4. 岩石构造：是指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间排列方式及充填形式。
5. 岩石的密度：是指单位体积岩石的质量，单位为kg/m3 块体密度：是指单位体积岩石（包括岩石孔隙体积）的质量。
6.颗粒密度：是岩石固相物质的质量与其体积的比值。孔隙性：把岩石所具有的孔隙和裂隙特性，统称为岩石的孔隙性。
7. 孔隙率：岩石试件中孔隙体积与岩石试件体积之比渗透系数：岩石渗透系数是表征岩石透水性的重要指标
8.扩容：是指岩石在外力作用下，形变过程中发生的非弹性的体积增长。
9. 岩石三轴压缩强度：是指岩石在三轴压缩荷载作用下，试件破坏时所承受的最大轴向压应力。流变性：是指介质在外力不变条件下，应力或应变随时间而变化的性质。
10. 蠕变：是指介质随在大小和方向均不改变的外力作用下，介质的变形随时间的变化而增大的现象。
11. 松弛：是指介质的变形(应变)保持不变时，内部应力随时间变化而降低的现象
二、岩石遇水后的强度和变形特征
水对岩石强度的弱化程度取决于岩石的物理性质、初始状态、含水率、容重及应力状态等因素。大量的实脸结果表明，对干煤矿开采中遇到的岩石，如页岩、泥岩及粉砂岩等，其单轴抗压强度和弹性模量与含水率基本呈线性关系。
岩石含水率不仅与岩石本身的吸水特性有关，而且受其应力状态的形响也很大。当应力状态发生变化时，必然引起岩石休积改变，从而导致岩石容重和含水率发生变化。
三、岩石遇水损伤变量
损伤力学是分析岩石强度和变形的有力工具.在以前的研究工作中，人对岩石受力后表现出的损伤特性分析得比较充分C6]，而对引起岩石损伤的其它原因却研究得很不够.对于遇水后强度降低的岩石，水是造成其损伤的一个重要原因，有时它比力学因素造成的损伤更为严重。
四、试述岩体强度的特点
1.岩体的强度取决于结构面的强度和岩石的强度。
（1）岩体的抗剪强度包络线介于结构面强度包络线和岩石强度包络线之间。
（2）岩体强度的各向异性：岩体强度受加载方向与结构面夹角θ的控制，因此，表现出岩体强度的各向异性。
（3）水对岩体的作用使得岩体软化、泥化、、膨胀、崩解、溶蚀、水化和水解，使岩体的力学性质改变，强度弱化。
五、 如何理解岩体的破坏？岩体拉伸破坏和剪切破坏机理如何？
1.工程中岩体的破坏分为两个阶段，依次是岩体破坏和岩体工程结构的破坏。岩体破坏是指岩体在一定应力条件下，结构联结的丧失，包括结构面开裂、错动、滑动，结构体的拉伸破坏和剪切破坏。岩体工程结构破坏是指岩体结构联结丧失之后，结构体的运动，例如，边坡的滑移、倾倒、滚石，采场冒顶、片帮和底鼓等。第一阶段的岩体破坏导致岩体失去应有的承载力和稳定性，是本质意义上的破坏;而第二阶段的岩体工程结构的破坏影响岩体工程的使用，甚至使岩体工程报废。
从破坏机理来讲，大致可归为两类，即拉伸破坏和剪切破坏。拉伸破坏有：垂直结构面方向的拉伸破坏，沿结构面方向的拉伸破坏，完整岩体的拉伸破坏。岩体既可发生沿结构面的剪切破坏，也可发生穿切结构面的剪切破坏。沿结构面的剪切破坏主要取决于结构面的强度，而穿切结构面的剪切破坏则取决于岩石的强度。
2.岩体与地下水之间的相互作用有哪些？
（1）水对岩体的软化、泥化和崩解作用。几乎所有岩石在水的作用下都发生软化，其中泥岩、页岩等软岩的软化程度可能为严重。地下水渗入不连续面，对不连续面两侧岩石或不连续面内充填物质具有软化、泥化和崩解作用，从而改少不连续面的抗剪特性。水对岩体结构面的使其摩擦阻力降低。水的溶蚀作用使可溶岩类岩体产生溶蚀裂隙、空隙和溶洞等岩溶 现象，破坏岩体的完整性，进而降低岩体的强度。
(2)静水压力作用。
水的作用对岩体产生渗流应力减少了作用在岩体固相L的有效应力，从而降低了岩体的抗剪强度。
(3)岩体和地下水之间的相互作用。
水、岩相互隅合作用产生的力学作用效应，改变岩体的渗透性能，降低或增大岩体的渗透系数，由于岩体的渗透性能发生改变，反过来影响岩体中的应力分布，从而影响岩体的强度和变形性质。
3.岩体原始应力状态与哪些因素有关
地形地貌：谷底应力集中，应力沿坡岸分布。
岩体结构：断层和结构面附近，地应力分布状态将会受到明显扰动。断层端部、拐角及交汇处出现应力集中；断层带成为应力降低带等。
岩石力学性质：岩体应力的上限受岩体强度控制；弹性模量大利于应力积累等。 水的影响：孔隙水压力降低岩体的有效应力。
4. 水压致裂法的主要优缺点
压致裂法具有如下优点：
（1）设备简单。只需用普通钻探方法打钻孔，用双止水装置密封，用液压泵通过压裂装置压裂岩体，不需要复杂的电磁测量设备。
（2）操作方便。只通过液压泵向钻孔内注液以压裂岩体，观测压裂过程中泵压、液量即可。
（3）测值直观。它可根据压裂时泵压(初始开裂泵压、稳定开裂泵压、关闭压力、开启压力)计算出地应力值，不需要复杂的换算及辅助测试，同时还可求得岩体抗拉强度。
（4）测值代表性大。所测得的地应力值及岩体抗拉强度是代表较大范围内的平均值，有较好的代表性。
（5）适应性强。这一方法不需要电磁测量元件，不怕潮湿，可在干孔及孔中有水条件下作试验
六、结论
岩石扩容是影响其含水率的一个重要因素。岩石体积增加后，其含水率必然增大，这将会导致岩石遇水后强度进一步弱化。运用损伤力学的方法可较好地描述岩石遇水损伤特征，它是计算受水影响的地下工程围岩应力场与位移场的有力工具。
参考文献;
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生态破坏的表现篇（11）
2.《寂静的春天》对现代技术的批判
从严格意义上来说，《寂静的春天》并不是一部文学作品，而是一部以文学特有的细腻笔触来写作的生态科学报告。该书以科学事实为基础，以科学家的视角和逻辑严谨的语言，表达了地球共同体的概念，要求尊重生态共同体本来的面目，反对破坏环境的行径。荷兰科学家贝尔金形容说，人类在自然界中的行为就像硕大的大象闯入摆满了一碰即碎的瓷器店，这恰恰是卡森在书中描写的人类使用杀虫剂等时候造成的对自然界的影响：由于广泛使用“2，4-D”除草剂去控制阔叶草，野草已成为对谷类和大豆产量的一种威胁；控制豚草进行地毯式喷洒的结果是豚草更多了。人类狂妄的使用科学手段来完成自己的任务，“也许我们尚不了解其他的一些植物正在起着对土壤有用的作用，可是我们过去残忍的将它们根除”[1]。这是因为人类忽略了一个完整生态系统内自发的种群控制能力、滥施人类的干预而造成的，正确利用自然自我平衡的力量而不是化学试剂，能够达到万物和谐的目的。但是短视的人们不愿意使用这种天然的除害方法，相反，大量的化学杀虫剂进入了自然循环系统，卡森以确凿的证据，阐明了这些化学试剂对生态圈的破坏：喷洒——人类、家禽、野生动物中毒——河流——降雨——土壤，通过自然的循环作用，杀虫剂进入了自然界各个环节。“褐色长尾鸫鸟、燕八哥、野百灵鸟、白头翁和雉都消失了。一场细雨后，可以看到很多死去的蚯蚓，可能知更鸟就是吃了这些有毒的蚯蚓，降雨在毒物的邪恶作用下，进入了鸟类的生活，因而变成了一种毁灭性的药剂了”，类似这种的描述贯穿于《寂静的春天》的始末。《寂静的春天》成为环境保护运动中的圣经，因为越发严重的环境问题使很多人相信，“我们关注宇宙中自然奇观和客观事物的焦点越清晰，我们破坏它们的尝试就越少。”
3.爱德华•艾比与“生态性故意破坏”
爱德华•艾比(EdwardAbbey，1927—1989)是美国现代文学史上充满争议性的一个作家，被冠以“自然主义写作”和“无政府主义者”的名号，这是对他写作风格最有代表性的总结。艾比的代表作《有意破坏帮》于1975年出版，在社会上引起了热烈反响，奠定了他在美国生态文学史上的地位。小说以现实为基础，揭示了为促进美国西部大开发而投资数亿美元的巨型水坝（格兰峡谷大坝）建成后，对生态环境造成的不可修复的损害。小说的主人公海都克（GeorgeWashingtonHayduke）在越南战场上作战两年，回国后发现环境已经面目全非了，工地、垃圾、推土机、沙漠、毒气、巨型水坝将河流截断。他和他三个志同道合的朋友以有意破坏的方式阻止人们破坏生态平衡，目的是让自然保持原色，他们毁掉代表人类强制力的推土机，割断电缆，炸断桥梁，甚至要用炸药炸毁耗资7.5亿美元的大坝。他们这种近似疯狂的行动显然是破坏社会秩序、违背法律的，有很多评论者认为这是一种生态原教旨主义，为保持生态原貌而不择手段。这本小说创造了“生态性有意破坏”的概念。所谓“生态性有意破坏”，是指环保者为了保护自然环境而摧毁破坏自然环境的工具等的运动。生态性有意破坏的前提是用暴力摧毁机器和设备的同时，不造成任何人身伤害。面对主人公海都克为首的四人组为“让自然保持原样”而进行的“生态性有意破坏”活动，舆论一片哗然，赞成者是一个阵营，而反对者亦比比皆是。当从立法或者政策保障方面得不到有力支持的时候，若文明方式的抵抗也无法解决问题，《有意破坏帮》中的粗暴解决方式就成为民众解决矛盾的方式的一种尝试。小说的主人公海都克试图和他的志同道合者，共同打破技术作为“强求”的属性。海德格尔曾经提出过，如果强行向自然界提出不属于自然界本来属性的要求，这种强求会严重侵害事物存在的特征；在这种严重侵害中，事物被迫放弃它本真的存在，海都克和他的伙伴们想恢复自然被人异化的功能。在这个意义上，堤坝所代表的技术已经成为一种框架，为了谋求人类的最大利益，水坝、水渠工程代表的技术手段，已经蒙蔽了人类的眼睛。
4.《玛拉与丹恩历险记》与科技放逐
作为见证了两个世纪文明发展的女作家多丽丝•莱辛（DorisLessing，1910—2013），其百年生涯中见证了人类发展与生态环境之间的矛盾运动过程，并将与环境相关的主题带入自己的文学创作中。《玛拉与丹恩历险记》在开头营造了地球生态系统被摧毁的自然环境背景，北半球被冰雪覆盖，南半球被沙暴席卷，而人类能居住的低纬度地区的大地则到处是干涸的景象。马拉和丹恩姐弟两人在流亡的路上遭遇了险象环生的自然环境和生存危机的挑战。恶人、巨龙、蝎子的攻击总是伴随着险恶的自然环境，挑战了姐弟二人的人性和忍耐。莱辛通过玛拉的语言阐明这样的道理，如果要获得救赎，人类的意识必须要上升到和平、环保的高度：“每一座展馆的展品都是各色武器。而恰恰是这些武器结束了前度文明，这样看来，即使没有冰川时代的到来，文明还是要结束的，战争就是其中的一种手段。”人类的暴行表现为无度的使用武器，也表现在无度的摧残自然。莱辛通过描写大象的尸骨，警告人类破坏自然的结局：“干旱持续的太久了，所以这些巨象死了，如果干旱再继续，人类也要灭亡了。”姐弟两人最终到达绿洲，生活在一个绿色生机的世界中，马拉说：“我再也不带这些武器了，我再也不想看到刀子、匕首和武器了。”莱辛的故事情节安排是充满了深层次含义的，当玛拉达到了这种思想境界的时候，围绕她的环境变成了“到处都是蓝色，蓝蓝的大海和明媚的天空。蓝天中漂浮着大片的白云”。[4]《玛拉与丹恩历险记》中的矛盾关系如果上升到生态伦理学的角度来分析的话，明显呈现出深层生态学的生态伦理思考的特质：将人从生态环境中心的神坛上赶走，用一种整体和非人类中心的看法来对待人与自然的关系。莱辛在对《玛拉与丹恩历险记》的记者访谈中说过，“人生就是一场旅行”，在这场本我、自我和超我交织的旅行中，莱辛完成了她的生态伦理思想倾诉：如果破坏了环境，人类挑战的就是自己的生存。只有将人类利益与自然利益结合起来的时候，人类才有真正的生存。
5.《羚羊与秧鸡》与技术异化
玛格丽特•阿特伍德（MargaretAtwood，1939——）是迄今为止最伟大的加拿大作家之一，她的小说《羚羊与秧鸡》（OryxandCrake）呈现的是一个被基因工程技术摧毁的未来世界。该小说的创作具有一定的现实背景，表现了对从1973年起第一例DNA实验成功后不断进步的基因科技的忧患意识。这部生态预警小说围绕着科技的放纵发展对人类世界带来的灾难而展开故事情节：在科技发展到尽头的时候，世界唯一的幸存者“雪人”（吉米）和其他的变态生物品种（器官猪、狼犬兽、秧鸡人）共同生活的情景。故事有两条主线：一条是讲雪人面临着太阳的炙烤、饥饿的肚皮和怪兽的追逐；另一条是讲雪人回忆自己如何沦落到绝境中。这部小说中基因技术是贯穿全文的主线，阿特伍德以雪人的遭遇揭示了技术至上的价值观导致的结果：基因工程对自然本来面目的改变；改变自然的过程中造成的人的异化以及与自然的疏离。这部小说的情节是荒谬而丑恶的，阿特伍德选择了一种极致夸张的丑陋方式描写了人类改变自然本来面目所导致的毁灭性后果，这种文学创作方式和罗丹的艺术创作途径不谋而合：罗丹认为，选择丑的对象来表现生活，往往要比美的刻画雕塑更能表现事物的本来状态。这也是为什么众多作家从破坏自然造成的后果的角度来表达自己的生态伦理理念的原因。阿特伍德选择了从文化堕落、人性堕落带来的恶果的角度来撰写小说，强烈谴责生物工程和基因工程走向功利化带来的毁灭。技术的性质本来是作为人类摆脱自然赋予人的生理弱势而改变世界的工具，但是现代技术越来越深入发展，不断的改变和支配人类固有的社会结构和文化传统。《羚羊与秧鸡》表达了社会上广泛存在的一种焦虑，面对着愈发先进的科技，这种科技发展需要一种配套的人文价值观，使得科技的发展维持在一定的界限内，否则其后果难以预料。阿特伍德曾担心，人们对于科技发展的把握犹如两岁的孩子面对着电动割草机一样无措。问题的解决不在于科技的本质，而在于如何把握科技和社会的和谐相处，如何不让科技发展的高度超过了道德边界、打破责任的束缚。有人认为阿特伍德是一个极端主义者，在夸大技术的反作用力。阿特伍德评价道：“请不要误以为《羚羊和秧鸡》是反科学的。科学是一种认知的方式，也是一种工具，正如所有其他的认知工具和方式。它可以被用来作恶。它也可以被收买和出售，人们常常这样做，但是科学本身并无害处，正如电那样，它是中性的。”作者在结尾设计了开放式的结局，让读者按照自己的理性程度去设计故事的走向，在文明的废墟面前，吉米发现了另外三个幸存者，“他们会和谐相处吗？”作者实质上在质问，人类在废墟上重建文明的时候，该以什么样的生态观来面对发展。
