時間:2023-04-06 18:53:19
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2海洋功能區劃與海域生態環境的空間關聯
海洋功能區對不同類型功能區的海域生態環境進行嚴格限定,特定的海洋功能區必須滿足相應的生態環境要求,因而海洋功能區與海域生態環境的空間關聯分析至關重要。自2002年起,國家海洋局歷年的《中國海洋環境公報》均高度關注“海洋功能區”的生態環境狀況,成為本研究的重要支撐,文中采用的海洋功能區數據、海域生態環境指標等均來源于2013年《中國海洋環境公報》,在此基礎上,將海洋功能區與海域生態環境質量進行空間疊加分析。盡管在全國尺度和大比例尺下,圖像配準和投點可能存在一定誤差,但并不影響本研究的基本判斷。通過疊加比對發現,我國國家級海洋功能區與海域生態環境之間的空間關聯主要具有以下特點:第一,海洋功能區大量分布于生態環境質量較差的海域。由于我國沿海地區用?;顒痈叨燃塾诮?,因而海洋功能區劃主要在近海展開,大部分國家級海洋功能區分布于毗鄰陸地的近海地區,而近海恰恰是我國海洋生態環境問題最為嚴重的海域。受此影響,不少海洋功能區與海域生態環境污染區域空間重合,某種程度上,較差的海域生態環境基底嚴重影響海洋功能區的正常運轉。第二,以開發為主導的海洋功能區海域環境達標情況相對較好。海洋公園、濱海旅游度假區、海洋牧場示范區、集中集約用海區,以及因缺少相關標準而無法測算的海洋傾倒區、海洋石油探礦區域等是達標情況相對較好的海洋功能區,其共性特點就是以海洋資源開發利用為主要功能。出現這一情況的原因之一在于該類區塊的功能實現往往對生態環境質量有一定要求,因而在功能區劃定時就以一定的生態環境質量為前提。第三,以保護為主導的海洋功能區海域環境超標情況較為嚴重。海洋特別保護區超標最多。例如,80%的國家級海洋保護區超標,盡管海洋特別保護區的功能在于協調海洋開發與生態保護,但當前海洋特別保護區的規劃和設立中,地方政府仍然更傾向于特別保護區的開發功能,加劇生態環境影響。又如,水產種質資源保護區的超標程度也達到65%,而這一功能區直接關系到人類食用水產的安全,在日后海洋功能區管理中應引起重視。當然,保護性的海洋共更趨超標情況嚴重的可能原因之一是出于引導、規制的作用,其標準大多較為嚴格,不過,如此高的超標比重必須高度警惕。綜上,空間關聯分析表明,我國海洋功能區面臨的生態環境問題不容小覷,應當引起廣泛重視,對海洋功能區劃進行優化調適,為此,必須進一步對導致問題的主要誘因加以剖析,這也構成本文進一步研究的主要內容。
3海洋功能區劃生態環境難局的雙重維度
空間分析直觀展現了我國海洋功能區不容樂觀的生態環境質量,對其中關鍵因素的分析將主要從空間與體制這兩個密切相關的維度展開。
3.1空間維度:毗鄰功能區相互掣肘
不同類型的海洋功能區在空間布局上卻彼此交錯疊合,但其功能取向卻可能極具差異。一般說來,相近功能取向的海洋功能區,彼此功能沖突相對較少。例如,不少海洋自然保護區包含有水產種質資源保護區等,可以對生態環境和水產種質進行共同保護;又如,許多濱海旅游度假區往往又是風景名勝區,既起到風景保護功能又起到旅游開發功能,一些地方更將兩功能區的管委會合署辦公從而發揮集合作用;再如,不少國家海洋牧場示范區中又設有多個漁業增殖區,兩者的功能取向都是為了魚類增殖,因而可以共存。然而,倘若不同功能取向的海洋功能區空間疊合或毗鄰,就有可能產生沖突,甚至加劇海洋功能區的生態環境問題。海洋傾倒區與其他海洋功能區的沖突較為典型。海洋傾倒區的功能在于協助管理傾倒疏浚物,而疏浚物本身就具有污染性,所以傾倒區應選址在水體交換活躍區,具有較強的自凈能力和較大的環境容量。尤其重要的是,海洋傾倒區必須與海洋保護區等保護性的海洋功能區設置一定距離,后者對海洋生態環境特別是水質的要求極高。例如,對煙臺市的海洋傾倒區研究發現,傾倒區與海洋功能區相距必須在2km以上,傾倒物才不會進入芝罘灣的海水養殖區、港區及海濱休養區沿岸和養馬島附近等[7]。如果海洋傾倒區與海洋保護區的距離過近,則可能導致災難性后果。例如,珠江口原本設立有海洋傾倒區,伴隨著港口海運等的迅速發展,傾倒物和疏浚量不斷增多甚至存在亂傾倒現象,對海洋生態環境產生較大壓力,特別是淇澳島東南傾倒區與珠江口中華白海豚保護區相疊合,疏浚物增加海水濁度、影響白海豚種群的正常繁衍,最終該海洋傾倒區于2005年封閉。不僅如此,在一些海洋功能區密集交錯的地區,功能區間潛在的空間沖突也應引起重視。山東省正是典型區域,沿海岸帶分布的國家級海洋自然保護區、特別保護區和水產種質資源保護區等海洋保護區數量在全國名列前茅,占有較大比重?!渡綎|半島藍色經濟區規劃(2011)》指出“重點打造海州灣北部、董家口、丁字灣、前島、龍口灣、萊州灣東南岸、濰坊濱海、東營城東海域、濱州海域九個集中集約用海片區”,這些集中集約用海區大多鄰近海洋特別保護區、自然保護區、海洋牧場等,盡管努力改變以往較為粗放的用海方式,但仍有可能對其他功能區潛藏生態環境影響。例如,規劃指導下首個獲批的煙臺龍口灣港高端制造業聚集區,是全國獲批的最大人工島群項目,規劃填海面積35.2km2,擬建造6個人工島和1個突堤式人工島,如此龐大的集中圍墾和填海工程是否會對相鄰的龍口黃水河口海洋生態國家級海洋特別保護區等帶來影響,必須在長時間的海洋監測加以關注。
3.2體制維度:功能區管理尺度錯位
海洋功能區分屬沿岸區縣級政區的不同專業部門管理,但大多數海洋功能區的管理都并非某地某業能夠獨立承擔的,因而近年為化解地區之間、部門之間的體制摩擦問題,不少地方積極探索管理協調委員會、聯席會議、聯合執法等協調機制。然而,在協同能力方面,有的聯席會議每年只會晤一次,缺乏長效機制甚至避重就輕;在執行能力方面,國家和地方眾多相關法規條例相繼出臺,但濱海開發的利益驅動牽制了執法動力,有的城市雖然嚴格推行聯合執法,卻面臨執法人員素質、執法裝備、執法效率、執法方式等問題;在創新能力方面,相關技術創新的原始性、集成性及產業化程度較低,難以適應當前海洋功能區生態修復、整治、保護等的新變化與新要求,等等。與此同時,以往沿海城市的濱海地區大多是鄉村和農場,社會訴求相對單一,近年人口與產業等不斷向海集中,社會構成趨于復雜,隨著海洋功能區劃的確立,如何協調海洋產業、生態環保等與沿海社會治理間的關系問題突顯。遺憾的是,目前不少地方重產業發展輕社會管理、重工程項目輕公共服務,難以回應日益多樣的社會訴求。加之城市向海蔓延擠壓濱海農民、漁民的發展空間,出現大量失地農民和失海漁民的就業問題。不僅如此,在海洋功能區規制作用以及近海生態惡化影響下,一些漁民遠赴他國管轄海域捕撈,甚至導致國際糾紛。顯然,上述問題不斷累積,勢必加劇海洋功能區劃的生態環境風險,極有可能成為海洋強國戰略的“生態羈絆”,優化海洋功能區的生態環境效應,迫在眉睫、刻不容緩。
4破解海洋功能區生態環境難局的策略建議
4.1促進海洋功能區劃與城市規劃等的銜接
沿海城市是海洋功能區編制的基本主體,海洋功能區劃應努力實現三方面轉變:首先,從重經濟總量向重生態容量的轉變,確立“反規劃”理念,以海洋環境容量與陸域生態承載為雙重約束,規范濱海新城、新區、開發區的開發強度,促進海岸帶及近海資源的集中集約利用;其次,從重陸域協調到重陸海協調的轉變,加強沿海城鄉規劃、海島規劃、海洋經濟規劃和海洋功能區劃等的相互銜接與協調;再次,從重土地潛力到重綜合潛力的轉變,尤其是海洋功能區集中設置的深水岸線、海洋旅游、生態環保等多方面的潛力。
4.2強化海洋功能區的規范引導與協同治理
規范引導與協同治理是優化海洋功能區劃的重要支撐,一是從技術創新到集成創新,在不同功能區治理關鍵技術攻關的基礎上,進一步推進管理、政策等集成創新等;二是從專項示范到綜合示范,目前已有海洋功能區的水環境監測、綜合管理等專項示范,但生態環境問題的復雜性要求加快建立綜合示范點,示范產業方式、社會管理、考核指標、災害應急等多方面內容;三是從項目主導到標準引導,項目主導注重海洋功能區管理的當地特色但推廣價值有限,要在示范項目基礎上,加快研制“海洋功能區劃的標準和技術導則”并進一步推廣,保證功能區管理的過程優化和質量控制;四是從部門規范到公民規范,將規范引導進一步落實到公民自身行為,有的國家頒布《海岸帶公民指南》取得了很好效果,為此,要加強海洋功能區劃的宣傳教育與科學普及,增強公眾的海洋生態文明意識。
主管單位:中國科協
主辦單位:中國太陽能學會
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:0254-0096
國內刊號:11-2082/TK
郵發代號:2-165
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1980
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
Caj-cd規范獲獎期刊
關鍵詞:山東半島藍色經濟區;海洋經濟;制約因素;路徑
1.山東半島藍色經濟區的界定
藍色經濟區是指依托海洋資源,而且海洋產業在經濟區內屬于支柱性產業的地理區域,這是一種復合型的功能區,其中包含了自然生態、社會經濟、科技文化等多方面的因素。
山東半島藍色經濟區是海陸一體化開發和城鄉一體化發展的先行區,全國海洋科技產業發展的先導區,具有較強綜合競爭力的經濟功能區。山東半島藍色經濟區包括山東省15萬余平方公里海域,以及青島、煙臺、威海、日照、濰坊、濱州、東營7個省轄市、沿海岸線的37個縣市區,海岸線3121公里。
2.山東半島藍色經濟區海洋經濟發展的成效
(1)海洋經濟實力顯著提升。2012年,山東省海洋生產總值占全省GDP18.9%(9460億元);水產品總產量以828.4萬噸蟬聯全國第一;涉及到海洋資源開發利用的海洋漁業、海洋鹽業、海洋工程建筑業、海洋電力業的增加值在全國范圍內都是第一位的。
(2)海洋生態環境保護強化。山東省現有88處各類海洋和漁業保護區已經建成,并且分別在日照、牟平和長島建成了可持續發展先進示范區,三個示范區在全國范圍內也是第一的。此外,由于山東省近年的努力,在海域的綜合治理、生態修復與生態保護等方面也取得了明顯的成效。
(3)海陸基礎設施不斷完善。山東省是我國北方唯一擁有青島港、日照港、煙臺港三個億噸大港的省份。山東半島藍色經濟區沿海港口有184個深水泊位,達到了7.3億噸的總吞吐量,在全國沿海港口吞吐量中的占比達到了15%。同時,山東省也在不斷加快建設沿海公路、鐵路、航空等交通網絡和管道網絡的建設,不斷完善水利、能源和通信等基礎設施的建設。
(4)海洋旅游產業合作加強。山東省建設了一批具有海洋文化特色的旅游景區,建設了青島、煙臺、威海三地濱海休閑旅游度假的精品線路,打造了海洋旅游產業合作開發的山東藍色旅游品牌。
(5)海洋科技引領作用明顯。山東省海洋科研實力在全國居于第一位,全省共擁有1萬多名海洋科技人員,占全國同類人員的50%以上;擁有10個國家級科技興海示范基地,20多艘各類海洋科學考察船,科技進步對海洋經濟的貢獻率在60%以上。
3.山東半島藍色經濟區發展的制約因素
(1)海洋生態環境惡化。海洋生態環境的惡化,成為嚴重阻礙山東半島藍色經濟區海洋產業可持續發展的不利因素,黃海、渤海,包括膠州灣在內的一系列污染問題嚴重,使得海洋生態環境顯得十分脆弱。其中污染情況較為嚴重的地方主要集中在港口、海灣、河口及靠近城市的區域,城市生產生活污水的隨意排放、近海養殖廢水的不合理處置、海洋石油開采或者泄露帶來的污染和自然災害造成的污染是破壞海洋生態環境的幾大主要污染來源。
(2)海洋資源利用低效。山東半島藍色經濟區發展的側重點主要集中在漁業和養殖業為標志的第一產業上,而涉及到海洋資源開采的采礦業、漁業資源深度開發的水產品加工業和海島旅游業方面開發利用程度比較低,對海洋資源的深度挖掘開發和綜合利用顯得不足,這也就造成了當前出現的過度開發與資源閑置并存矛盾、海洋能源利用不足(多限于潮汐能和風能的利用)等方面的問題。
(3)海洋產業結構失衡。山東半島藍色經濟區的產業結構從整體層面上來說是不合理的,其中漁業和養殖業為主的傳統第一產業占了超過百分之六十的比重,但是在第二、三產業方面發展不足,而且發展過程緩慢,新興產業占比較小,高新技術產業、新興產業(主要是第二產業)成長不足,使海洋產業發展后勁不足,導致海洋漁業資源的相對匱乏。
(4)海洋科技創新不足。由于海洋水產養殖是經濟區主要的產業,所以當前的產業科技創新也主要集中在海洋水產養殖方面。這也導致了經濟區內在海洋相關產業中所涉及的電子、生物技術、機械、工程、自動化、化學、激光等領域少有科技創新的出現,而且海洋科技成果轉化為生產力,促進經濟發展的程度較低,速度較慢,科研與市場脫節的狀況比較明顯。
4.山東半島藍色經濟區海洋經濟發展的路徑選擇
(1)加強海洋生態環保。制定與海洋環保法、海洋漁業法等相配套的法律法規,完善海域有償使用、海域污染排放、海域權屬管理等制度;實施海陸統籌、河海兼顧、一體化治理的聯動治理機制;建立禁漁期、禁漁區和保護區,實行休漁制度,壓縮近海捕撈力量,發展外海及遠洋捕撈漁業,保護近海漁業資源的再生能力。
(2)高效利用海洋資源。加快海洋生物醫藥、海洋功能食品、海洋化工、海洋新材料等領域的深度開發,并促進其成果轉化;挖掘山東省豐富的海洋景觀資源和人文資源,開發青島、煙臺、威海等地的生態旅游、休閑旅游、漁村、漁業等特色旅游;積極開發海洋風能、太陽能、海洋能、核電建設等新能源,加大海洋能源的開發力度,努力構筑安全穩定的能源供應體系。
(3)優化海洋產業結構。調整主導海洋產業,在新興海洋產業方面加大培植和扶持力度,做大做強海洋綠色工業,如海洋精細化工、海洋生物制藥等相關產業;打造港口物流產業群、臨海重化工業產業群和新興海洋產業群三大主要產業群;強力打造相關產業基地,如海洋生物產業基地、海洋裝備制造業基地和海洋水產品精深加工基地,提升經濟區的國際競爭力;打造全國重要的海洋工程建筑業基地、現代海洋化工產業基地和海洋油氣、礦產開發加工基地;在海洋運輸物流業和海洋文化旅游業方面加大發展和投資的力度,建立和完善現代海洋運輸體系,打造以青島為發展龍頭,強勢打造東北亞國際物流中心,建設國際知名的濱海旅游勝地。
(4)強化海洋科技創新。山東省擁有雄厚的海洋科技力量,優勢明顯,因此應該加大政策和資金扶持力度,使得這種優勢最大化,從而推動一批具有自主知識產權的海洋科技成果形成,推動海洋石油核心技術、制造大型海洋裝備方面的技術、海洋生物制藥等相關重大課題的產業化和商品化。此外,還應該加強涉海院校建設,完善相關海洋學科建設,建立起學科門類齊全的教育教學體系,以海洋相關學科為發展的著重點,將經濟區打造成全國一流的海洋教育基地;通過政策支持力度的加強,吸納高端的海洋人才進駐經濟區,同時加快專業性海洋人才市場的建設,為經濟區的發展培養更多的專業人才。(作者單位:中國海洋大學管理學院)
參考文獻:
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中圖分類號:TU2文獻標識碼:A
德國學家海格爾提出,生態學是一門研究有機體與環境之間的科學科,是研究生命系統與周圍環境系統的學科。生態學是建設環境中主要發展的環境學科,要在一定的環境下完成更多的建筑設計,要充分聯系學科之間的內在。
生態學認為,同一空間中的生物和非生物是通過物質成分循環得來,通過物質循環和能量流動不斷進行交換,構成具有自我調節功能的生態系統。在這個系統中,不同的有機體或者系統間的合作,實現共生有序發展及動態平衡。因此,依據生態學的基本觀點,考慮人類整體的生存和活動。從實際出發,建筑物對周圍環境的影響,其中一個主要環節是建筑物對周圍環境的影響。生態環境應該處在可以掌控的循環條件之中,建筑物和周圍的環境處于和諧的狀態之中,生態建筑以整體和諧,高效環保,靈活性強為特點,得到業界的一致好評。一、我國生態建筑設計的研究現狀
20世紀初期,顧孟潮提出一切從我國國情出發,未來世界是生態建筑學的時代。人口,經濟環境,資源,社會緊密聯系在一起。斯德哥爾摩聯合國人類環境會議之后,國家的環境保護意識不斷地增強,人與自然和諧共處并且以綠色革命為發展動力,我們可以圍繞這個環節完成這個建筑構思。實行污染物排放和控制排放總量,實施中國跨世紀綠色工程計劃,中國國家環保局做出這樣的舉措。在九五期間整治淮河海河遼河等多個河流兩,控制生態環境污染。
國家自然保護協會正式將綠色建筑體系發展放在重點發展戰略中,并且將綠色建筑體系研究作為九五重點資助課題。中國環境研究問題的主要發展狀態是建設建筑節能技術,在生態文明建設的發展過程正,要正確的實時生態文明建設的主要圣戰發展就安靜,要在礙更多的生態文明案件黑色中發揮更豐厚的生態文明年建設次啊能更好的發揮僧太建設。也是中國生態住宅技術出臺的規章制度,走可持續發展戰略,以節約資源防止污染保護生態環境為主題,創造舒適健康的居住環境,推進住宅產業的可持續發展,我國生態建筑發展存在的問題是缺乏對生態建筑的理解,國內外對生態建筑有不同的見解,但核心內容還是離不開當地的環境,運用建筑學和生態基本原理,合理安排組織建筑與其他相關因素之間的關系。建筑物和周圍環境是一個有機體的結合,具有良好的室內氣候條件和自我修復的能力。具備節水節能減少污染延長壽命等多種功能與一身,但是有的人認為只要將建筑的周邊在加上一些綠色生態,在點綴一些綠色植物就能自我調節并且自我完善,有些人認為只要在建筑物中減小污染,節約能源,保護生態文明建設,創造舒適安全的居住環境。
二、生態學與建筑設計的內在聯系
生態建筑有一定的發展趨勢,只要人們將建筑設計和生態建筑良好的區分開來,就能很好的發揮生態文明建設的大旗。在建筑物內部點綴一些植物就是生態建筑,建筑物單純的將生態文明建設停留在生態環境的表面,對生態文明建設置之不理,是對生態的不負責,更是許多的環境造成的生態影響。 也是作為生態文明建設發展的主要環節,是系統研究不平衡所留下的參悟。在城鄉發展過程中,要研究農村的居住環境,對生態,建筑,環境,規劃等做出一定的研究,在特定的地區將人民居住的環境和植物環境相結合可以提高生態環境建設。在我國的建筑界,發表過許多生態建筑的論文,這些論文主要是宣傳科持續發展的思潮,不斷的推動生態建筑,通過生態建筑學指導生態學理論,兩者相互穿插,發揮生態建筑學的魅力。國外先進的生態建筑經驗完善了我國生態建筑行業。檢測人與環境是否和諧共處,是建設生態環境的基本原則。要在,尋找更多的發展特點,突出設計原理,完成整個設計理念,需要在人機關系中相互協調發展,盡量減少人工環境對自然生態平衡的負面影響。在建筑設計過程中要以人為本,充分尊重自然環境,將建筑給人用所以在設計中充分考慮到人使用的便捷性和舒適性。合理的使用和節約能源。減小能源的消耗和使用率,充分發揮自然資源的利用率,包括風能水利能,海洋能生物能等,減小不可再生能源的利用效率。包括太陽能風能水利能海洋能生物能等減少對于不可再生資源的使用在建筑設計中結合不同的氣候特點依
三、生態學建筑的原則
1 海洋波浪能開發前景
中國是一個人口眾多的發展中國家,在改革開放政策的推動下,中國經濟取得了令人矚目的快速發展。在經濟快速發展的背后是能源的巨大消耗,中國已經成為繼美國、日本之后的第三大能源進口國,發展無污染的清潔能源成為迫切需求。
目前我國近海島嶼的經濟來源主要在海產養殖和海洋旅游兩方面,由于電力、淡水資源缺乏的原因,近海島嶼的經濟發展受到很大的影響,而海洋可再生能源開發利用技術是一種改善島嶼供電、供水情況的有效途徑??梢灶A見,隨著示范工程的運行,海島生活環境將會得到改善,制約旅游業發展的瓶頸問題將會得到一定程度解決,這勢必會促進海島旅游經濟的發展。
利用海島自身所具備的自然資源來解決海島用電問題,可以從根本上改善島嶼居民用電、用水情況,提高居民生活條件,降低海島對大陸輸入能源的依賴度;既能解決居民用電問題,又無環境污染。
(1)伴隨常規能源的日益緊張以及節能減排的迫切要求,新能源技術獲得了長足的進步,大力發展海島可再生能源可以減少海島對傳統能源的依賴度。
(2)海島的資源有限,生態環境十分脆弱,有效地利用海島可再生能源可以最大限度地降低人為污染和破壞,保護海島當地環境。
(3)相比較于海底電纜輸電的高成本和柴油發電的高噪聲、高污染,有效地利用和開發海島可再生能源,可以節約成本、改善環境。
(4)大力發展大陸近海海島獨立能源系統的建設,形成海島可再生能源設備的規模化應用格局,帶動相關產業的發展。
(5)遠離大陸的西沙、南沙群島、深海鉆井平臺的深入開發需要有充足的能源供給,海島可再生能源發電可以為其提供完善的解決方案。
2 波浪能開發利用現狀
國內外對波浪能利用的研究已有相當長時間,經歷了不少艱難和曲折,英國、日本、挪威等國從20世紀70年代就開始了波浪能發電的研究。目前國內外波浪能發電裝置主要分為沿岸固定式裝置和離岸漂浮式裝置兩大類,而從目前波浪能所采用的轉換原理上看大致可分為聚波蓄能式(水庫式)、振蕩水(浮子)柱式、擺式和筏式等。雖然世界上對波浪能發電裝置的研究開發歷史不短,也研制了不少試驗發電裝置(電站),有的容量還相當大,但是目前整個行業尚未達到高度商業化的階段。
3.1 國外現狀
在國外,波能轉換技術始于20世紀60年代中期,日本的益田善雄首先開發成功航標燈用微型波力發電裝置。在世界石油危機的沖擊下,許多沿海工業化國家陸續開始波浪能開發研究,各類波浪發電裝置波浪能轉換裝置的設計實驗層出不窮,以英、日、挪為代表的各國專家在對眾多波能轉換裝置進行了大量的實驗室研究后,篩選出幾種有前途的轉換方案,各國相繼建成了約20個波浪能轉換裝置或電站,逐步形成了小規模、商業化的運用開發。本世紀初以來,開發發電成本低、生存能力強的商業化波浪發電裝置,成為當前海洋波浪能發電技術的發展方向。其中,最成功的當屬愛丁堡的Pelamis Wave Powe公司研制的“Pelamis”波浪發電機。目前,在葡萄牙、蘇格蘭等地分別有該裝置的試驗基地,其中,在葡萄牙建成了世界上第一座“Pelamis”商用海浪發電站。
3.2 國內現狀
中國是世界上主要的波能研究開發國家之一,波浪發電技術研究始于70年代,從80年代初開始主要對固定式和漂浮式振蕩水柱波能裝置以及擺式波能裝置等進行研究,且獲得較快發展,微型波浪發電技術已經成熟,小型岸式波浪發電技術已進入世界先進行列。但我國波浪能開發的規模遠小于挪威和英國,小型波浪發電距實用化尚有一定的距離。
總結來講,國內現有的波能轉換裝置通常采用岸線式或近岸式布置方式,它們對裝置使用地點的要求十分苛刻,既要求該地區的近岸波浪能足夠大,又要求沿岸地形適合相關土木工程建設,另外,此類裝置多為固定式裝置,存在抗惡劣天氣能力差的缺點。這些因素也是導致我國波浪能轉換裝置從上世紀80年展至今,但仍未實現規模化、商業化應用的主要原因之一。綜合來看,我國的波能轉換裝置的研制水平與國外先進水平相差較大,尚未形成可規?;⑸虡I化應用的產品。
4 波浪能綜合開發利用思路
多元化和綜合利用是目前波能開發利用發展的新動向。在海岸工程領域.關于波浪能開發利用的研究和探索正在逐漸成為備受關注的課題,結合防波堤等海工和港工設施建造波力電站,可為波能利用開創了新途徑,是目前波浪發電行業研究的熱點之一。由于電站的土建可以結合工程進行,波浪發電的成本大為降低。電站的吸收波浪能的作用,還可減輕作用在海工建筑上的波浪沖擊載荷,提高建設費效比,增加工程可靠性。對于重點發展旅游業,需要建設客滾船和游艇碼頭的沿海島嶼,為保護停靠船艇的安全,必須建設防波設施,研究比較把防波堤建設與組合波浪能發電系統建設,綜合性策劃、設計,結合起來建設,可以功能互補、減少重復、節約成本,具有多方面的重要意義。
無論是海島的開發建設,還是海島居民的日常生活,都需要穩定可靠的能源動力作為保障,因此,解決能源問題對于開發與發展海島至關重要。由于其孤立的地理位置,海洋島嶼無法實現電網覆蓋,島上軍民的用電緊張問題較為突出。目前,我國海島能源利用方式以大陸供給常規能源為主,具體分為海底電纜鋪設直接供電及柴油發電兩種方式。
海底電纜鋪設直接供電普遍應用于距離大陸較近的海島。離大陸較遠的海島無法鋪設電纜,同時海底鋪設電纜還會對海底植被和生態造成一定破壞,而且建設和維護成本較高。
柴油發電適用于具有一定電力條件(輸變電設備等),因距離較遠等因素無法通過電纜直接供電的海島,需要用電只好采用柴油發電的方式,但是柴油發電存在運行維護成本高、燃料運輸困難、噪聲和尾氣排放影響當地軍民生活的問題。當內燃機出現故障時,往往得不到及時維修,給當地居民生產、生活帶來了極大的不便。
由于地理、氣候、成本、技術等多方面因素,常規能源得不到持續供應,全國多數海島仍處于缺電、缺水的境況,尤其是在臺風頻發的東南沿海。近年來,隨著國家對海洋資源開發以及可再生能源利用的重視,相關學者提出了采用可再生能源作為解決海島能源問題的方案。利用波浪能解決海島、沿海的部分能源問題具有很強的社會和經濟效益:
(1)伴隨常規能源的日益緊張以及節能減排的迫切要求,新能源技術獲得了長足的進步,大力發展海島可再生能源可以減少對遠程網電和海島柴油發電對傳統能源的依賴度。
海島的資源有限,生態環境十分脆弱,有效地利用海島可再生能源可以最大限度地降低人為污染和破壞,保護海島當地環境。
(2)相比較于海底電纜輸電的高成本和柴油發電的高噪聲、高污染,有效地利用和開發海島可再生能源,可以節約成本、改善環境。
(3)大力發展大陸近海海島獨立自然能源系統的建設,形成海島可再生能源設備的規模化應用格局,帶動相關產業的發展。
(4)遠離大陸的西沙、南沙群島的深入開發需要有充足的能源供給,海島從可再生能源發電、海水淡化、植物培植等入手,形成獨立的自然循環經濟結構,可以為海島人類生存、長期生活、支撐發展、維護權益提供完善的解決方案。
在經濟效益上,目前近海島嶼的經濟來源主要在海產養殖和海洋旅游兩方面,由于電力、淡水資源缺乏的原因,近海島嶼的經濟發展受到很大的影響,而海洋波浪能開發利用技術是一種改善島嶼供電、供水情況的有效途徑??梢灶A見,隨著示范工程的運行,海島生活環境將會得到改善,制約旅游業發展的瓶頸問題將會得到一定程度解決,這勢必會促進海島旅游經濟的發展。同時將這部分能源開發與海水淡化、海洋資源開發、海洋養殖、海島建設、海上旅游結合起來具有重要意義。
在社會效益上,利用海島自身所具備的自然資源來解決海島用電問題,可以從根本上改善島嶼居民用電、用水情況,提高居民生活條件,提高當地人氣,降低海島對大陸輸入能源的依賴度;既能解決居民用電問題,又無環境污染;示范工程將為解決近海島嶼供電、供水問題提供大量的實驗數據,積累豐富的管理經驗,為進一步推動海洋可再生能源開發利用技術的發展及其大范圍推廣打下堅實的基礎。
合作探究學習方式雖然在我國強勢廣泛推開,但其表面的轟轟烈烈卻無法實質性較好的提升學習效果,反而勾起人們對政治造勢運動的聯想,以及繽紛登場的示范課“秀”的臆斷。究其原因,主要有三點:第一,應試教育和灌輸式教學根深蒂固,使學生難以適應自主之學習,也無力廣泛拓展知識面;第二,德育被應試排擠于無足輕重之位,學生心
隨著科學技術的日新月異,能源短缺已不容忽視,節約能源已受到世界性的普遍關注,在我國亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,長此以往,將嚴重影響世界經濟的可持續發展。因此,能源問題將成為本世紀的熱門話題。
一、世界其他國家在節能建筑方面的作為
美國一家大學曾設計建造了一種四居室的生態房。它的熱能來源于人工散熱、陽光及使用家電設備所產生的熱量;用電依靠風力發電機和太陽能電池;用水是從屋檐流下來經過處理的雨水;糞便和污水則流入一個堆肥坑里,經發酵后供花園施肥用。美國一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墻壁是用回收的輪胎和鋁合金廢料建造的;屋架所用的大部分鋼料是從建筑工地上回收來的。
日本1997年建成了一棟實驗型“健康住宅”。除了整個住宅盡可能選對人體無害的建筑材料外,墻體還被設計成雙重結構,每個房間建有通風口,整個房屋系統的空氣采用全熱交換器和除濕機進行循環。全熱交換器能夠有效地回收熱量并加以再次利用,其過濾器可有效地收集空氣中細小的塵埃,從而能夠抑制霉菌等過敏生物繁殖。這種資源的回收利用,不僅變廢為寶,而且減少了環境污源,節約了能源。
德國建筑師塞多·特霍爾斯建造了一座能跟蹤陽光的太陽房屋。房屋被安裝在一個圓盤底座上,由一個小型太陽能電動機帶動一組齒輪。房屋底座在環形軌道上以每分鐘轉動3cm的速度隨太陽旋轉。當太陽落山以后,該房屋便反向轉動,回到起點位置。它跟蹤太陽所消耗的電力僅為房屋太陽能發電功率的1%,而所吸收的太陽能則相當于一般不能轉動的太陽能房屋的2倍。
二、中國建筑能耗基本情況和幾本問題
我國正處于房屋建筑的高峰時期,建筑速度之快,規模之大,可謂前所未有。2003年,我國城鄉建筑竣工面積達20.3億平方米(其中城鎮12.7億平方米),超過所有發達國家年建成建筑面積的總和。但令人憂慮的是,在新竣工的建筑中,節能建筑面積不到1億平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我國城鄉既有建筑約400億平方米中(其中城市約140億平方米),只有3.2億平方米房屋是節能建筑,不到全國既有建筑的1%。
我國是一個能源短缺的國家,但我國單位建筑面積能耗目前卻是發達國家的2至3倍。與發達國家相比,我國建筑鋼材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;衛生潔具的耗水量高出30%以上,而污水回用率僅為發達國家的25%。此外,在我國人均耕地只有世界人均耕地1/3的情況下,實心黏土磚每年毀田12萬畝。
我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4,居耗能首位。近年來我國建筑業到了快速的發展,需要大量的建造和運行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調耗能。據統計,1994年全國僅住宅建筑能耗在基本上不供熱水的情況下為1.54×108t標準煤,占當年全社會能源消耗總量12.27×109t標準煤的12.6%。目前每年城鎮建筑僅采暖一項需要耗能1.3×108t標準煤,占全國能源消費總量的11.5%左右,占采暖區全社會能源消費的20%以上,在一些嚴寒地區,城鎮建筑能耗高達當地社會能源消費的50%左右。與此同時,由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源,使周圍的自然與生態環境不斷惡化。
我國節能工作與發達國家相比起步較晚,能源浪費又十分嚴重。如我國的建筑采暖耗熱量:外墻大體上為氣候條件接近的發達國家的4~5倍,屋頂為2.5~5.5倍,外窗為1.5~2.2倍;門窗透氣性為3~6倍;總耗能是3~4倍。
三、我國學要發展的重點領域
1.優化建筑設計
建筑造型及圍護結構形式對建筑物性能有決定性影響。直接的影響包括建筑物與外環境的換熱量、自然通風狀況和自然采光水平等。而這三方面涉及的內容將構成70%以上的建筑采暖通風空調能耗。不同的建筑設計形式會造成能耗的巨大差別。然而,建筑物是個復雜系統,各方面因素相互影響,很難簡單地確定建筑設計的優劣。例如,加大外窗面積可改善自然采光,在冬季還可獲得太陽能量,但冬季的夜間會增大熱量消耗,同時夏季由于太陽輻射通過窗戶進入室內使空調能耗增加。這就需要利用動態熱模擬技術對不同的方案進行詳細的模擬測試和比較。
2.建筑圍護結構材料和部品
開發新的建筑圍護結構部件,以更好地滿足保溫、隔熱、透光、通風等各種需求,甚至可根據變化了外界條件隨時改變其物理性能,達到維持室內良好的物理環境同時降低能源消耗的目的。這是實現建筑節能的基礎技術和產品。主要涉及的產品有:外墻保溫和隔熱、屋頂保溫和隔熱、熱物理性能優異的外窗和玻璃幕墻、智能外遮陽裝置以及基于相變材料的蓄熱型圍護結構和基于高分子吸濕材料的調濕型飾面材料。自上個世紀90年代起,我國自主研發和從國外吸收消化的外墻、屋頂保溫隔熱技術被慢慢的采用。尤其外墻外保溫可通風裝飾板、通風型屋頂產品、通風遮陽窗簾的使用,都大大提高產品的質量、降低建筑運行成本。超級秘書網
3.建筑中的可再生能源技術
可再生能源包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等多種形式??稍偕茉慈找媸艿街匾?。開發利用可再生能源世界能源是持續發展戰略的重要組成部分。太陽能既是一次性能源又是可再生能源,資源豐富對環境無污染,是一種非常潔凈的能源。應提倡在建筑中廣泛應用。
4.其他方面還有很多包括:通風裝置與排風熱回收裝置與各種泵技術。
四、結束語
雖然,我國在這方面還存在許多問題,但只要我們提高認識,加強管理,那么不久的將來我國一定有望發展成為能源節約大國!
參考文獻:
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低碳經濟的內涵
“低碳經濟”概念首先由英國政府于2003年在能源白皮書《我們未來的能源—創建低碳經濟》中提出。就其內涵方面,主要包括以下幾個方面:
(一)低碳經濟的實質是轉變現有能源消費、經濟發展及人類生活方式
首先,現在各國尤其是發展中國家普遍存在的能源消費方式為一次能源占絕大比重,而可再生能源及核能使用率比較低,這樣的能源消費方式加速了環境惡化,同時也帶來激烈的一次性能源爭奪。低碳經濟推行的途徑就是在原有一次能源得到高效利用的基礎上,大力開發清潔能源,如水能、生物能、太陽能、風能、地熱能和海洋能,并同改善環境相結合。
其次,轉變經濟發展方式,不僅要突出經濟領域中“數量”的變化,更強調經濟運行中“質量”的提升。其鮮明特征在于:顧及可持續性,顧及經濟結構調整、優化和產業升級等。低碳經濟模式需要通過轉變經濟發展方式才能得以實現。
最后,低碳經濟得以廣泛推廣的另一重點就是轉變現有的人類生活方式。人們在享受電氣化、自動化、機械化技術提供便利的同時,導致人們依賴于大量消耗能源、大量排放溫室氣體的動力技術系統。低碳經濟不能僅僅被理解為發展新能源,也不能僅著眼于制造業加快淘汰高能耗、高污染的落后生產力,還應關注人們的生活方式、消費模式。
(二)實現低碳經濟的關鍵是低碳技術的開發利用
以低能耗、低污染為基礎的低碳經濟,一個重要的支撐就是低碳技術。低碳技術涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部門以及在可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發、二氧化碳捕獲與埋存等領域開發的有效控制溫室氣體排放的低碳技術。應該說,如果缺失了低碳技術支持,想要實現低碳經濟就無從談起。
(三)低碳經濟帶來新的經濟增長點
低碳經濟意味著高投入和高成本的經濟。雖然在短期之內低碳經濟的經濟增長效果不明顯,還有可能出現高投入、低收益現象,但從長遠考慮,低碳經濟除了能實現可持續發展,也可以帶來許多新的經濟增長點。比如:碳匯交易、碳信托基金以及低碳農業、低碳工業、低碳服務業的產生,這些都是在低碳經濟模式良好運行情況下產生的新的經濟增長點。
我國發展低碳經濟的背景
根據國際能源機構報告,2004年中國與能源相關的二氧化碳排放量已經超過歐盟;2007年超過美國,居世界第一;預計2028年將超過北美、歐盟和日本三大經濟體總和;從1890年以來,中國累計的二氧化碳排放量在1990年占世界總量的5%,居世界第三位,排在美國、俄羅斯之后,2007年上升至9%,居世界第二位,僅排在美國之后。這些指標都不同程度地超過人均各類污染排放量,也已經超過世界人均水平。為此,中國從“九五”計劃起就明確要加快經濟增長方式的轉變。但是,要走出一條投入小、消耗少、能循環、可持續、科技含量高的新型工業化道路并不容易。對于有關低碳經濟理念和措施,中國一直抱著密切注視和積極探索的態度。
我國低碳經濟發展對策
(一)進一步完善法律法規體系
制定能源法,按照發展低碳經濟總體要求,修訂電力法、煤炭法和節約能源法等。建立和完善能源法律立法效果評價機制和執行機制,以加強對低碳經濟發展的規范和指導。制定法律可按不同行業,包括重工業以及家電行業,制定節能控制指標。
(二)充分利用財稅政策
在政府預算中,加大對節能減排的支持力度;通過政府采購的方式,推廣節能產品的使用,促使節能技術的普及;完善轉移支付制度,設立中央對地方的節能專項撥款;通過科研資助對低碳技術開發給予財政支持和政策優惠,支持低碳技術研發;使用稅收工具,鼓勵節能產品、可再生能源產品的進口和消費,提高節能減排效率;利用財政收入切實抓好工業、交通和建筑這三大部門能效改進工作。
(三)推進相關金融創新
加快環境金融產品創新,提高環境質量,轉移環境風險。應鼓勵銀行、基金公司等金融機構提高自身的環境責任意識,增強捕捉低碳經濟下商業機會的積極性,以推動適合中國國情的環境金融產品發展。
(四)加強國際低碳經濟技術交流與合作
由于低碳經濟在中國的發展還處在起步階段,僅依靠自身技術實力,中國很難真正發揮低碳經濟潛力,所以應加強與發達國家和地區的技術交流合作。特別要加強與歐盟、美國的低碳合作。積極探索與西方國家之間、企業之間、學術研究機構之間,以及其他非政府組織之間的合作伙伴關系,為環境可持續發展探索新的合作模式。但應注意的是:如何選擇那些對于各個國家和全球都能產生多重效益并提供最大機會的相關政策,并且不需要讓各國(尤其是發展中國家)增加過多成本。
(五)增強全民低碳意識
首先,可以加強輿論宣傳,吸引大眾關注,鼓勵人們節約資源、使用節能產品,推動全社會節能減排行動。其次,加強媒體和公眾的作用,建立低碳經濟信息披露制度和舉報制度,引導企業逐步在公眾中樹立良好的“低碳經濟”形象,促進政府、企業完成低碳經濟目標和指標。
(六)建立廣泛的碳交易機制
我國可以借鑒國際上碳交易機制,探索發展排放配額交易市場,逐步建立碳交易制度。比如:建立與國際碳排放交易市場對接的碳排放交易機制;在國內建立各?。ㄊ?、區)際之間的“碳源—碳匯”交易市場;建立國內重點行業大中型企業之間的碳交易市場。通過建立國際間、國內區域間和企業間碳排放交易市場,可以達到全方位為我國實現低碳經濟服務的目的。
(七)實現能源多元化
在未來一段時期內,傳統能源在我國能源生產和消費中的主體地位依舊保持不變。我國不得不仍使用污染性較高的煤炭作為主要燃料。因此中國在使用燃煤的同時,必須強調使用清潔煤技術。但能源結構的調整受資源稟賦、技術狀況和經濟成本的約束,如果能源總量仍大幅增長,那么結構調整就有可能無法滿足能源供給的需求,傳統能源消費總量仍可能大幅增加,政策效果也會大打折扣。所以,能源結構調整必須與能源消費總量相適應。
參考文獻:
引言
我國幅員遼闊,地域寬廣。從北到南分為嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區。我國嚴寒地區、寒冷地區以及夏熱冬冷地區的部分城鎮都需要采暖,采暖燃煤對大氣造成嚴重污染。與此同時,我國大部分地區夏季炎熱,空調又日益普及,建筑空調能耗正在迅速增加。據統計,空調能耗占建筑能耗的55%左右,約占社會總能耗的20%。因此空調系統的節能不容忽視,降低空調系統的能耗對減少建筑系統總能耗的意義重大,同時對緩解用電緊張局面,優化能源結構和提高能源利用率也具有十分重要的意義。
1暖通空調的作用及產生的效果
1.1暖通空調的作用
安裝暖通空調是為室內提供舒適的工作和生活環境。其作用主要包括控制空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等。在正常的舒適性空調中,以能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感為目標,在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調室內,主要以滿足生產工藝為標準。
1.2暖通空調對人體的影響
由于建筑物的密閉性逐漸增加,裝修檔次也越來越高,從而導致室內污染物的滯留量增加及延長停留時間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發出的多種致病化學物質,加上通風換氣量的明顯不足,空氣在室內循環造成室內空氣品質嚴重不合格。
如何才能有效地解決空調房間存在的空氣品質問題,已引起人們的廣泛關注。通過通風換氣向室內提供大量新鮮空氣,是改善空氣質量的有效措施。但同時意味著增加新風負荷。利用增加新風量和排風進行熱交換可以解決這一問題,從而減少空調的運行耗能。
2影響暖通空調的不利因素
在房屋建筑熱工設計時,為了能達到房間內有舒適的微氣候,需要恰當地利用房屋圍護結構的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外,還有規劃設計、太陽輻射、空氣溫濕度等幾個方面。
2.1圍護結構的作用
圍護結構包括外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構包括屋面、外墻和窗戶等;內圍護結構系指室內地面、天棚、內隔墻等。在北方采暖建筑中,圍護結構的傳熱損失占總熱損失的比例很大,如北京地區,通過圍護結構的傳熱損失占全部熱損失的77%,在沈陽地區,占65%左右。由此可見,改善圍護結構的熱工性能對暖通空調節能有著很重要的作用。
2.2規劃設計的作用
建筑物的規劃設計是建筑節能設計的重要指導,規劃節能設計需要從地址選擇、功能分區、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節性尤其冬季主導風向、太陽輻射、建筑外部空間環境等方面進行規劃布局。主要為優化建筑物微氣候環境,重點考慮利于節能,充分重視利用太陽能及冬季主導風向、地形地貌的自然優勢。節能規劃設計就要分析構成環境小氣候的決定因素,即輻射因素、大氣環境因素和地理因素的不同影響因素,通過建筑師的規劃布置,認真分析,充分論證,利用和改造不利為有利,形成良好的、利于節能的微氣候環境。
3暖通空調的節能設計
空調節能系統的設計必須根據工程具體情況,對空調運行季節進行全方位、全過程的分析,找出一個合適的方案,使空調系統在不同的室外氣候參數或室內狀況下都可以經濟、合理、正常地運行。
3.1采用合理的冷熱源
對系統設計中的設備進行合理選型是影響空調節能的關鍵因素,合理配置中央空調系統的冷熱源對節能和能源合理利用關系重要。中央空調系統常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機組加鍋爐、熱泵型機組和澳化鏗吸收式機組。比如:浪化鏗機組的能效比(制冷量/消耗的熱量)比較低,省電但并不節能適用于有廢熱和余熱的地方,如熱電廠等附近。 轉貼于
3.2采用蓄冷系統
各地區經濟發展不平衡,但程度不同地存在著電負荷峰谷差較大的實際,在用電高峰時電力供應不足,而在低谷用電時供應過剩的浪費。在實施電力峰谷電價的地區,就可以采取低電價時段采用冰蓄冷系統將水制成冰來儲存冷量,高電價時段再將冷量釋放出去,這會對整個電力負荷的移峰補谷工作起到很好的效果,并能產生較好的經濟社會效益。
3.3采用變頻應用系統
變頻技術在現在空調系統的使用中成為一種必然性,不僅能有效地改造空調系統的某些不足,還能較大地降低能耗、節省運行費用。采取變頻技術的原因是:
3.3.1設計人員在進行設備選型時,通常會預留一定的富裕量,事實上設備很少會在全負荷下運行,甚至不可能出現全負荷運行的情況。
3.3.2建筑物由于使用環境的變化,負荷也會發生相應的變化。
3.3.3建筑物的實際負荷會隨著室外氣候的變化而產生波動。正常情況下,空調設備只能按設備的額定功率運行。當負荷降低時,設備仍以額定功率全負荷輸出運行。這就必然造成能量的浪費。如果使用變頻技術,使空調設備的輸出功率隨著負荷的增減而變化,就會起到明顯的節能效果。根據空調負荷狀況,改變水流量或風流量能有效地實現節能。變風量( VAV)空調系統是通過末端裝置來補償室內負荷的變動,調節室內送風量以維持室溫。變水量系統(風機盤管)是通過水量控制的方法來調控溫度的。通過對水量、風量及主機的變頻控制調節,可以實現所需空調負荷的用時匹配,使其達到節能的目的。
4再生能源在暖通空調中的應用
可再生能源具有資源豐富、無污染、清潔安全、資源取之不盡可再生的優勢,因此在能源日益短缺的今天,盡量利用再生能源是很有必要的。再生能源在暖通空調中的應用方式有以下幾種:
a)太陽能的利用
b)自然風的利用
c)地下水的利用
d)土壤能的利用
搞好農村能源綜合建設:一是建立建全組織機構;二是加強對農村能源綜合建設的領導;三是加大對農村能源建設的資金投入;四是充分依靠科技進步;五是加強農村能源產業和服務體系建設,適應市場經濟的需求;六是加大對科技、管理和服務人才的培訓;七是不斷地深化改革,端正指導思想,加強法制建設方向;八是抓點帶面不斷開拓新領域,使新能源和農村能源的建設工作向高層次發展。
1 農村能源環境保護與農村能源建設
農村環境問題,是當今農村發展面臨的重大問題,環境質量的惡化,對農業生物、農業生產和農村居民構成了嚴重的威脅。環境問題可分為生態破壞和環境污染兩大類,農村地區能源的開發利用與這兩類環境問題都有密切的關系。能源不但給農村提供了動力,而且帶來了生活的文明和社會的進步,但也影響了農村的環境。如新柴的消耗量方面,19世紀以前,由于需求量不大,砍伐情況并不嚴重,保持了生態的平衡,沒有產生污染現象。而在最近的百多年來,由于人口的急劇增加,使得生物質能源供不應求,使生態和污染方面都出現了問題。由于礦物能源的大量開發和使用,也為農村帶來了嚴重的能源環境問題。由于能源廢棄物的大量排放,對農村和能源經濟的發展以及人們的健康等都造成嚴重的危害和重大的損失。
2 礦物能源的開發利用對農村環境的重要影響
礦物能源的開發,包含了開采、貯運、加工、轉換到消費。在這全過程中,都會對環境造成污染和危害。如煤在開采過程中,首先是開采占地,它破壞了地表的生態系統,影響了農業生產。另外井工開采易造成地表的沉降或裂縫并改變水體形態及滲漏而影響農田灌溉,同時也破壞了地下水資源。另一方面開采時的排污以液體、氣體、固體同時存在,如酸性礦井水、泥漿、瓦斯、煤矸石等。在運輸和貯存過程中,特別經數次堆放,會造成自燃、流失等大氣污染,在煤炭的燃燒利用過程中,又會排放大量的二氧化碳、二氧化硫、粉塵和灰渣,造成了嚴重的環境污染等。又如水陸石油的開發會造成海水域的嚴重污染,影響水產業的發展和造成農田的污染。石油在燃燒時也會排放大量的有害氣體,對環境造成一定的影響。
3 可再生能源的開發利用對環境造成的影響
(1)生物質能源開發利用對環境的影響是:采伐對環境的影響,如導致資源的枯竭,植被破壞,水土流失和破壞生態平衡;秸桿等大量燃燒,導致土壤肥力減退、農業減產等。如木柴在燃燒時會排出一氧化碳、二氧化碳,不充分時會排放大量塵煙和顆粒造成嚴重的大氣污染。
(2)自然能源開發利用對環境的影響是:自然能源如水能、太陽能、風能、地熱能、潮汐能、海洋能等。由于不同的能源各自的物理化學性質開發利用的方式不同,也會造成不同程度的環境影響,如水能在開發利用發電時造成的河川自然環境和生態系統變化的影響。庫區大面積淹沒及周圍生態、自然環境、地表、土質、農業生物等影響。地熱能的開發利用,在用地熱發電時,由于開發利用過程中廢熱污染和排放的硫化氫、二氧化碳、甲烷、汞等。特別是其中的硫化氫在高濃度時會致人死亡。利用潮汐能發電時會造成海域的污染等。在太陽能大規模集中開發利用的地區,可能會造成太陽能的回流,影響局部環境的變化,如氣候變化和生態失衡。太陽能電池在生產過程中,需要采用大量的有毒和可燃性氣體,如三氫四磷、四硫化硅等。會對居民帶來危害。開發利用風能發電時,會造成噪聲的危害等。
因此,在開發利用自然能源時,必須充分考慮對局部環境的危害,并制訂出預防措施。
4 幾個重要的能源環境問題
(1)氣候變化。近百年來,地球氣候已發生明顯變化,主要是全球變暖,其原因就是溫室效應。而二氧化碳是引起溫室效應的主要氣體。溫室效應帶來的對環境的影響主要是極地冰雪的部分融化、海水變暖和膨脹,海平面上升使沿海居民的安全受到危協。另外帶來的是干旱和沙漠化的擴大、旱澇頻率上升和蟲害增加等。
(2)酸雨的出現。
(3)主要是大氣中的二氧化硫和氮氧化合物造成的。酸雨的出現,造成土壤酸化,肥力減退,農作物減產,森林衰亡,植被枯死,水體酸化和水產的影響等。
(4)臭氧層破壞。主要原因是氟里昂的大量使用,礦物能源的消費和生產化肥產生的氧化氮造成的可導致過量輻射的影響。
(5)煙霧。煙霧是燃燒含碳量高的燃料造成的煙霧污染,主要是煤的礦物能源消費排放的影響污染物占百分之八十,煙霧能反射和吸收太陽輻射,嚴重時會影響農作物的生長造成減產,也直接危害人的身體健康。