耗散构造的矿山生态环境探究范文

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普里戈津等继承和发展了前人关于物理学中相变的理论，用物理学中的“熵”的变化说明耗散结构的形成。dS表示系统的熵的改变量(微分)。当系统封闭，与外界没有物质能量交换，则系统内部的“熵”是增加的，即diS＞0，熵的增加使系统混乱程度增加，系统不会形成耗散结构。当系统开放，不断地从外界吸收deS负熵足够大时，足以克服系统内部的“熵增”，即deS＞diS时，系统的“总熵”降低，系统的组织程度增加，系统就有可能产生耗散结构。耗散结构需从外界环境中获取物质和能量，从而给系统带来负熵，使整个系统的有序性的增加大于无序性的增加。系统从外界得到的“负熵”的大小决定着有序的耗散结构的形成。耗散结构广泛存在于物理界，也存在于社会系统中，如社会秩序、文化形态等方面。

一、矿山生态环境保护耗散结构的形成

矿山的生态环境保护是对造成矿山生态环境污染和破坏的因素进行制止和治理，究其实质是要建立矿山与它周围的生态环境以及社会经济系统的和谐关系。张万红认为和谐矿区应该具有七个特征：经济发展充满活力；居民生活殷实富裕；生态环境优美整洁；资源节约循环利用；企业生产安全高效；公平正义安定有序；居民共享发展成果。七个方面涵盖矿山区域内的经济、居民、生态环境和矿山企业的状态，而经济、居民、生态环境与矿山分别是矿山系统内的基元，系统演变为耗散结构，达到上述的平衡、有序的和谐发展状态，矿山生态环境保护就取得了巨大成效。因此，矿山生态环境保护实质上就是如何使矿山生态环境与社会系统发展成为耗散结构的过程。

矿山生态系统要形成耗散结构就必须不断地从外界吸收“负熵”，来抵消内部的“熵增”。根据耗散结构理论，我们可以把矿山生态环境保护看成如下图的过程。矿山生态环境系统内部由于矿业生产及矿业与经济不协调等因素产生“熵增”。“熵增”使矿山与生态环境、社会经济的发展不协调，矿业生态系统处于无序状态。外部的管制、政策、税收、技术、教育等手段对系统产生“负熵”，“负熵”使系统远离原来的平衡状态，系统内部产生涨落，当涨落超过一定的阈值，就会诱发系统演变为耗散结构，矿山生态环境系统演变为有序状态。“负熵”是所有系统外部综合作用的结果，合力大则“负熵”大。耗散理论强调了外界对系统施加不同强度和内容的外力作用，产生足够的“负熵”来抵消内部的“熵增”，强调保护措施对策要因时、因地、因态而变，不能一概而论，一成不变，强调外部对策的综合作用。因此，耗散结构理论下的矿山生态环境保护理论依据充分，提出的保护对策更具有系统性和完整性，并用动态的观念来解决现存的问题。

二、促进矿山生态环境保护耗散结构形成的对策建议

根据耗散结构理论，矿山生态环境保护必须从外界增加投入，使系统产生足够大的“负熵”。外界投入必须是系统的，应是教育、法规、管理、技术、资金的综合，并具有针对性，这样外界投入的力度所产生的“负熵”才能足以抵消内部的“熵增”。

1．加强生态环境保护思想观念宣传教育矿山企业的外部性是固然存在的。但宣传教育能从思想上改变人们的观念，树立起环境保护是生产首要目标的思想。思想决定行动，帮助人们在矿山建设时重视生态环境保护，从而精心规划，加大各方面的投资等来使系统产生“负熵”。政府、新闻媒体、教育机构应将生态环境文化的内容渗透到矿山社会各阶层的人群中，特别要加强对矿山企业管理者的宣传教育，塑造他们矿山生态环境保护责任心、使命感，在矿山生态环境保护上，自觉地以“良心”约束自己的行为。

2．完善矿山生态环境保护的制度与法规完善制度与法规并切实执行，才能对系统产生足够大的“负熵”。政府应将矿山环境保护纳入当地经济社会发展规划，不断完善矿山生态环境保护制度与法规，坚决执行“谁开发谁保护、谁闭坑谁负垦、谁破坏谁治理”的原则。同时，切实落实矿山资源开发环境补偿收费和复垦保证金制度。执行制度需明确任务，突出熏点，落实责任，并全面建立完善的动态巡查制度、举报制度、重大案件督办和责任追究制度，形成政府主导、部门联动、社会参与、责任落实的工作机制。

3．矿山管理模式创新矿山生态环境保护与管理水平的高低息息相关。管理水平提高的一个主要方面就是管理模式创新。矿山管理模式创新从矿山企业本身来说是对矿山进行变革，对它的结构、机制进行重组。如采用股份制来吸引社会资本和技术；对政府来说，则是综合运用经济、法律和必要的行政手段，依法关闭浪费资源、污染环境或资源枯竭的矿山，整合或者淘汰落后的、分散的、小规模的矿山，引导合法小型矿山走集约化、规模化经营之路，建立高起点、高技术、规模化、集团化的现代矿山企业，提高矿产资源开发利用水平和环境保护能力。

4．增加资源投入，提升矿山生态环境保护技术矿山生态保护的制度完善、管理创新、技术创新都依赖于优秀的人才。矿山企业要加强人才培训的投入，引进和培养人才，造就一批管理、技术骨干，为矿山管理、技术水平的提升提供人才保障。矿山企业要增加生产设备、工艺流程改进的投入，实施清洁生产。对于废弃的矿区要积极进行复垦，改善土地，应制定财政税收优惠政策，吸引多元化的社会投资主体来投资，并因地制宜地发展生态农业，恢复退化了的自然生态系统、达到良性循环状态。保护矿山生态环境的新技术发展很快。矿山企业应加强“三废”综合回收利用技术的研究以及环境治理技术的引进，加快对现有的技术改造升级，控制矿山产生的“三废”对生态环境的大气、水体及土壤的污染，努力实现固体、液体、气体污染物的近“零排放”。5．转变经济发展观念，发展多元化产业矿山的生态环境保护从根本上讲是一个经济的问题。企业的经济效益的好坏是实施生态环境保护前提条件，对矿山生态保护投入产生直接影响。因此，必须转变经济发展观念，采取更多有效的方法，提高地方经济发展水平。经济的发展所产生的“负熵”有效地抵消内部的“熵增”。发展经济需面向市场，有针对性地选择经济增长点，如因地制宜地发展生态农业、旅游或者矿产深加工等。通过发展多元产业来促进经济发展，从而给矿山生态环境保护减压。

三、结论

“耗散结构理论”从理论上解决了外部对矿山生态环境所构成的系统施加影响的必要性，有助于从新的视角认识矿山生态环境保护。在该理论指导下，采用的措施应是全面的、综合性的。同时，对策与措施需具有相当的力度，不能隔靴搔痒，治而不力。对策措施应能产生足够大的“负熵”来抵制内部的“熵增”，从而达到矿山生态环境较好地治理。耗散结构理论解决矿山生态环境问题还有待从建模及定量计算上进一步深入研究。

作者：刘烈武宋焕斌单位：红河学院商学院昆明理工大学国土资源工程学院