耗散構造的礦山生態環境探究范文

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普里戈津等繼承和發展了前人關于物理學中相變的理論，用物理學中的“熵”的變化說明耗散結構的形成。dS表示系統的熵的改變量(微分)。當系統封閉，與外界沒有物質能量交換，則系統內部的“熵”是增加的，即diS＞0，熵的增加使系統混亂程度增加，系統不會形成耗散結構。當系統開放，不斷地從外界吸收deS負熵足夠大時，足以克服系統內部的“熵增”，即deS＞diS時，系統的“總熵”降低，系統的組織程度增加，系統就有可能產生耗散結構。耗散結構需從外界環境中獲取物質和能量，從而給系統帶來負熵，使整個系統的有序性的增加大于無序性的增加。系統從外界得到的“負熵”的大小決定著有序的耗散結構的形成。耗散結構廣泛存在于物理界，也存在于社會系統中，如社會秩序、文化形態等方面。

一、礦山生態環境保護耗散結構的形成

礦山的生態環境保護是對造成礦山生態環境污染和破壞的因素進行制止和治理，究其實質是要建立礦山與它周圍的生態環境以及社會經濟系統的和諧關系。張萬紅認為和諧礦區應該具有七個特征：經濟發展充滿活力；居民生活殷實富裕；生態環境優美整潔；資源節約循環利用；企業生產安全高效；公平正義安定有序；居民共享發展成果。七個方面涵蓋礦山區域內的經濟、居民、生態環境和礦山企業的狀態，而經濟、居民、生態環境與礦山分別是礦山系統內的基元，系統演變為耗散結構，達到上述的平衡、有序的和諧發展狀態，礦山生態環境保護就取得了巨大成效。因此，礦山生態環境保護實質上就是如何使礦山生態環境與社會系統發展成為耗散結構的過程。

礦山生態系統要形成耗散結構就必須不斷地從外界吸收“負熵”，來抵消內部的“熵增”。根據耗散結構理論，我們可以把礦山生態環境保護看成如下圖的過程。礦山生態環境系統內部由于礦業生產及礦業與經濟不協調等因素產生“熵增”。“熵增”使礦山與生態環境、社會經濟的發展不協調，礦業生態系統處于無序狀態。外部的管制、政策、稅收、技術、教育等手段對系統產生“負熵”，“負熵”使系統遠離原來的平衡狀態，系統內部產生漲落，當漲落超過一定的閾值，就會誘發系統演變為耗散結構，礦山生態環境系統演變為有序狀態。“負熵”是所有系統外部綜合作用的結果，合力大則“負熵”大。耗散理論強調了外界對系統施加不同強度和內容的外力作用，產生足夠的“負熵”來抵消內部的“熵增”，強調保護措施對策要因時、因地、因態而變，不能一概而論，一成不變，強調外部對策的綜合作用。因此，耗散結構理論下的礦山生態環境保護理論依據充分，提出的保護對策更具有系統性和完整性，并用動態的觀念來解決現存的問題。

二、促進礦山生態環境保護耗散結構形成的對策建議

根據耗散結構理論，礦山生態環境保護必須從外界增加投入，使系統產生足夠大的“負熵”。外界投入必須是系統的，應是教育、法規、管理、技術、資金的綜合，并具有針對性，這樣外界投入的力度所產生的“負熵”才能足以抵消內部的“熵增”。

1．加強生態環境保護思想觀念宣傳教育礦山企業的外部性是固然存在的。但宣傳教育能從思想上改變人們的觀念，樹立起環境保護是生產首要目標的思想。思想決定行動，幫助人們在礦山建設時重視生態環境保護，從而精心規劃，加大各方面的投資等來使系統產生“負熵”。政府、新聞媒體、教育機構應將生態環境文化的內容滲透到礦山社會各階層的人群中，特別要加強對礦山企業管理者的宣傳教育，塑造他們礦山生態環境保護責任心、使命感，在礦山生態環境保護上，自覺地以“良心”約束自己的行為。

2．完善礦山生態環境保護的制度與法規完善制度與法規并切實執行，才能對系統產生足夠大的“負熵”。政府應將礦山環境保護納入當地經濟社會發展規劃，不斷完善礦山生態環境保護制度與法規，堅決執行“誰開發誰保護、誰閉坑誰負墾、誰破壞誰治理”的原則。同時，切實落實礦山資源開發環境補償收費和復墾保證金制度。執行制度需明確任務，突出熏點，落實責任，并全面建立完善的動態巡查制度、舉報制度、重大案件督辦和責任追究制度，形成政府主導、部門聯動、社會參與、責任落實的工作機制。

3．礦山管理模式創新礦山生態環境保護與管理水平的高低息息相關。管理水平提高的一個主要方面就是管理模式創新。礦山管理模式創新從礦山企業本身來說是對礦山進行變革，對它的結構、機制進行重組。如采用股份制來吸引社會資本和技術；對政府來說，則是綜合運用經濟、法律和必要的行政手段，依法關閉浪費資源、污染環境或資源枯竭的礦山，整合或者淘汰落后的、分散的、小規模的礦山，引導合法小型礦山走集約化、規模化經營之路，建立高起點、高技術、規模化、集團化的現代礦山企業，提高礦產資源開發利用水平和環境保護能力。

4．增加資源投入，提升礦山生態環境保護技術礦山生態保護的制度完善、管理創新、技術創新都依賴于優秀的人才。礦山企業要加強人才培訓的投入，引進和培養人才，造就一批管理、技術骨干，為礦山管理、技術水平的提升提供人才保障。礦山企業要增加生產設備、工藝流程改進的投入，實施清潔生產。對于廢棄的礦區要積極進行復墾，改善土地，應制定財政稅收優惠政策，吸引多元化的社會投資主體來投資，并因地制宜地發展生態農業，恢復退化了的自然生態系統、達到良性循環狀態。保護礦山生態環境的新技術發展很快。礦山企業應加強“三廢”綜合回收利用技術的研究以及環境治理技術的引進，加快對現有的技術改造升級，控制礦山產生的“三廢”對生態環境的大氣、水體及土壤的污染，努力實現固體、液體、氣體污染物的近“零排放”。5．轉變經濟發展觀念，發展多元化產業礦山的生態環境保護從根本上講是一個經濟的問題。企業的經濟效益的好壞是實施生態環境保護前提條件，對礦山生態保護投入產生直接影響。因此，必須轉變經濟發展觀念，采取更多有效的方法，提高地方經濟發展水平。經濟的發展所產生的“負熵”有效地抵消內部的“熵增”。發展經濟需面向市場，有針對性地選擇經濟增長點，如因地制宜地發展生態農業、旅游或者礦產深加工等。通過發展多元產業來促進經濟發展，從而給礦山生態環境保護減壓。

三、結論

“耗散結構理論”從理論上解決了外部對礦山生態環境所構成的系統施加影響的必要性，有助于從新的視角認識礦山生態環境保護。在該理論指導下，采用的措施應是全面的、綜合性的。同時，對策與措施需具有相當的力度，不能隔靴搔癢，治而不力。對策措施應能產生足夠大的“負熵”來抵制內部的“熵增”，從而達到礦山生態環境較好地治理。耗散結構理論解決礦山生態環境問題還有待從建模及定量計算上進一步深入研究。

作者：劉烈武宋煥斌單位：紅河學院商學院昆明理工大學國土資源工程學院