時間:2023-05-30 14:43:30
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在可持續發展視角下,自然資源理論價格應該包括以下三部分:(l)自然資源虛擬價值實現的貨幣表現,或者說是自然資源所有權等產權實現的貨幣表現,在馬克思那里也稱為虛擬價格;(2)開采或獲取自然資源以及開發利用中投入的社會勞動創造價值的貨幣表現,也就是投入在資源上的物化勞動和活勞動形成的價值決定的價格;(3)為補償可持續利用而需要投入的費用價格,主要是彌補資源開發利用中對當前以及未來效益損失的補償。為了全面反映自然資源理論價格的三個部分構成,合理的自然資源定價可以分三層:(l)按自然資源虛擬價值給資源天然部分定價。這部分資源價格主要是為了補償資源所有權等產權轉讓或流轉的代價,或者說是自然資源所有權等產權實現的貨幣表現。這部分價格數量是天然資源由于產權的限制而獲得的貨幣量的表現,同樣要受到產權市場因素的調節。(2)以勞動價值論為基礎,按照投入在自然資源上勞動的價值確定自然資源的社會生產價格,這部分價格主要是為了自然資源開發利用所必需的勞動投入,按照馬克思的生產價格理論,分為社會生產成本與平均利潤兩部分。(3)可持續成本補償定價。可持續發展要求兼顧當代與未來,因此除了彌補當代自然資源開發利用對生態環境的損害外,還要秉承代際公平的原則,合理補償自然資源使用對后代人造成的利益損失。因此補償自然資源可持續利用而需要投入的成本價格,主要是彌補自然資源開發利用中對當前以及未來利益損失的補償,可以分為代內補償和代際補償。因此,自然資源理論價格公式為:自然資源理論價格=自然資源產權價格+社會生產價格+可持續發展的利益補償價格。
二、自然資源產權價格分析
在我國,自然資源歸國家所有或勞動者集體所有,自然資源產權是國家或勞動者集體作為自然資源所有者依法對屬于它的自然資源享有占有、使用、收益和處分的權利,因而它是“一束權利”或“一組權利”,而非僅僅表現為單一的所有權。當然,在這一組權利中,所有權是自然資源產權的核心,它體現了所有者的“”意志;而受益權則是自然資源所有權的具體實現,也就是說,國家或勞動者集體要憑借對自然資源的所有權來獲取收益,沒有收益或不能取得收益的國家所有權或勞動者集體所有權就是虛化的,就喪失了“國家所有”或“勞動者集體所有”制度的意義。自然資源產權這一權利束所包含的某些組成部分或權利可以進入市場進行流轉,自然資源產權價格是有償取得和依法流轉的自然資源產權的價格。依據我國自然資源產權制度,自然資源產權價格實現主要以資源產權交易方式實現。資源產權交易可以分三個層次:第一個層次是單項可交易部分產權的交易,即對各類自然資源的單項產權權能的交易,如土地的使用權、海洋資源開發權、礦產資源開發權、礦產資源的開采權等產權權利的交易。在交易時要遵守相關法規。如我國農村土地可以按照《中華人民共和國物權法》(2007年)第十一章規定:土地承包經營權人依照農村土地承包法的規定,有權將土地承包經營權采取轉包、互換、轉讓等方式進行流轉。第二個層次是將資源作為資產而派生出權利的交易,例如,礦產資源的勘探權、水資源管理權的轉讓等。第三個層次是以某種自然資源全部產權束為對象的產權交易,在這種交易發生時,資源資產產權的結構和權能也隨著交易發生變化和轉移。例如,按照《中華人民共和國城市房地產管理法》(1994年)的規定,城市土地可以采取協議、招標、拍賣三種方式形成土地使用權出讓市場,還可以形成土地使用權出租和抵押市場,在土地基礎上形成的房產產權與土地產權合稱為房地產市場產權,房產價格自然包含著土地使用權價格。
自然資源產權包含的各種權利,本質上是經濟上的收益權的歸屬問題,其中自然資源的所有權所要求的收益是地租。在現實中,自然資源地租以探礦權費、采礦權費、資源稅等稅費形式表現為礦業的權利金,這些權利金實質上就是地租。自然資源地租的存在主要在于這種資源的所有權,只要存在自然資源所有制度,地租就不會消滅。即使地租在政府的規章制度中不存在,它也會以曲折的形式流入生產領域和消費領域。同時地租必須由市場來形成,只有以市場為主來形成地租才是自然資源有效配置的根本機制。就產權理論來看,自然資源產權結構中,既然自然資源供給方具有天然的壟斷性,那么行使國家所有權的代表,一般是中央政府,就必然要對行使自然資源各種權利進行規劃,約束行使權利的地方各級政府之間可能相互競爭的自然資源供給行為,同時中央政府主要負責行使自然資源市場結構的選擇權和企業的選擇權。馬克思以土地資源為例在論述地租產生的根源時說,“土地所有權本身已經產生地租”,“地租的占有是土地所有權借以實現的經濟形式”。也就是說如果土地歸國家所有,就是指國家政府有獲得地租的權利,把地租用于國家支出,并且依托國家政權來規定全國共同的土地占有和土地使用的規則。對于自然資源地租的確定,也同樣適用于此。只要存在自然資源所有權,資源開發者就要向資源所有者支付絕對地租和級差地租才能獲得開發權。
自然資源本身是一種不附加任何人類勞動的自然物品,自然資源產權價格作為自然資源產權實現的經濟形式,是租金資本化的一種表現,即自然資源利用獲得的收益通過市場利率進行貼現的結果,其本質體現的是自然資源所有權者讓渡資源使用權等權利的補償。在現實中,資源使用稅費是自然資源的主要租金形式,那么當自然資源的價格波動時,按照從價方式征收的租金就能夠適應價格的波動,而按從量(不論是存量或者銷量)征收的租金,對資源產品價格的變化反映就不敏感。總體來說,資源產權價格如果用Ri(i=1…n)表示自然資源開發所帶來的收益,r表示市場利率,則自然資源的產權部分價格Ppr可以表示為自然資源總體來說是人類生活不可缺少的、不可代替的資源,它是關系到國計民生的戰略性基礎。盡管有的自然資源品種在一定條件下可以再生,但是在一定時空區間下它的數量仍然是有限的,人類經濟社會發展對自然資源的需求無限與自然資源的供給有限客觀上存在著很大矛盾。為了高效、合理地利用自然資源,并在市場經濟條件下,使自然資源所有權在經濟上得以實現,就必須對自然資源的開發利用者收取一定的費用或代價,這種因為擁有自然資源所有權所取得的收益,就是自然資源的所有權價格。自然資源產權價格的制定體現了國家或勞動者集體對自然資源的所有權,是一種虛幻的價格,如馬克思所說的以“賦稅”的決策方式形成“壟斷”的價格,這部分價格可以根據國家政治、經濟的需要,參照土地資源的“絕對租、級差租、壟斷租”以及自然資源所應承擔的義務等虛幻價值因子,結合宏觀分析和微觀決策而形成。
三、自然資源社會生產價格分析
自然資源在最終被人類利用前,對其認識、勘查、開發等方面都需要有人類勞動的付出。首先,自然資源能夠被人類利用,沒有人類的研究勞動付出是不可能的,人類認識到自然資源的用途以及發現方法和獲取方法,都要求人類付出大量的勞動,這種勞動付出需要幾代人的努力,會形成認知自然資源的耗費成本。同時人類在認識到自然資源有用性以后,還需要研究探測和勘察方法,以及如何才能利用等,也都要耗費勞動,這些也歸為認識成本。自然資源社會生產價格應該包括這一部分,用C1表示。其次,自然資源工作者通過各種調查或勘察、勘探,形成自然資源分布報告,說明自然資源的具體方位以及數量和質量情況,為最后開采自然資源提供依據,這些可視為自然資源開發必要的前期勞動付出,即勘探成本(C2)。勘探成本一般采用會計估值的方法:全部計入當期費用、全部作為資本支出和部分作為費用、部分作為資本支出。再次,自然資源開發者根據自然資源分布、開采難易程度等情況,投入相應的勞動和資金,即付出開發成本(C3)。開發成本分為兩類,一是有形設備成本,二是無形開發成本。有形設備成本是為開采和加工礦產品而構建的設備和機器,包括礦石運輸系統、礦石承載和儲存設施及礦產品的加工設備,油田和天然氣的有形設備,包括泵、管道、加工設備和儲油等,有形設備形成固定資產,其成本應當采用合理的折舊方法予以攤銷。無形開發成本是本身無殘值的與有形設備無關的支出,如工資費用、清理地表的成本、測量費用、開出坑道和豎井的成本,等等。無形開發成本的處理方法存在很大分歧,可以采用資本化、費用化和部分資本化等方式處理。勘探活動和開發活動有時不易區分,比如,在未開發的油田上鉆井,如果不出油,其成本可以認為是勘探成本,如果開出了油并且具有可開采價值,則其成本可以作為開發成本。因此,在采礦業中,確定礦山具有商業價值之前,勘探成本和開發成本往往不加區別。
經過勘探開發之后,就進入具體的資源開采階段。開采自然資源,如石油天然氣或其他自然資源產品而發生的各項生產成本(C4),包括直接人工費用、加工費用、運輸銷售費用以及制造費用、安全費用等實際發生的各項費用,其中制造費用是指組織和管理生產所發生的各項費用。在自然資源社會生產過程中,需要必要的資本投入,否則就無法對自然資源提供社會生產。投入資本的目的是獲得利潤,通過部門之間的競爭,促使不同部門的利潤率平均化,形成平均利潤率,其結果是等量資本要求取得等量利潤。平均利潤我們用C5表示。綜上所述,人類從認識各種自然資源的用途,到發現、開采、加工和利用,使自然資源具有了勞動意義上的價值。這種勞動價值是人類認識、開發、利用自然資源投入勞動的“累積”,它在自然資源價格構成中表現為社會生產價格。社會生產價格Psl=認識成本C1+勘探成本C2+開發成本C3+生產成本C4+平均利潤C5。
四、自然資源補償價格分析
自然資源補償價格涉及對生態環境利益、代際利益以及不同區域和群體利益的補償,主要是為了協調各利益相關方的利益關系,實現自然資源的可持續發展。補償價格歸根結底是一種利益補償的貨幣表現,通過各種形式對利益損失者進行適當的補償,以維護利益公平。由于經濟主體之間存在權利的相互性,某一主體行為所產生正、負后果并不完全由其承擔,而可能由他人分擔,因此存在經濟學意義上的補償,或者受益者對受損者的利益損失進行補償,或者是潛在的受損者為避免利益損失,而對潛在受益者進行補償。比如,在一國的自然資源區域內,開采者取得開采權后要開采自然資源,就應向當地因開采資源受損的居民做出補償。對于自然資源來說,權利的相互性還存在代際之間,即當代人對自然資源的消耗減少了后代人未來使用這種資源的機會。盡管后代人沒有機會表達其對自然資源的主張權,但是當代人不能剝奪其對自然資源的分享權。因此,當代人開發利用自然資源,要對后代人的利益損失進行補償,也可以說是自然資源有限性或稀缺性補償。補償的形式可以依據自然資源的儲量或存量,結合當前開發速度計算可開發時間,再以合理水平的貼現率得出租金,通過收集租金積累代際分配基金。總起來說,自然資源開發的補償價格要解決兩大問題:一是對引發的生態環境破壞進行橫向補償,二是對未來自然資源的稀缺而進行縱向補償。
馬克思在《資本論》第一卷中指出,勞動是人和自然之間的過程,是由人引起、調節和控制的物質變換過程。這一過程包含了人從自然界獲取原料并加工成能滿足人們需要的商品和服務,如從土地中取得礦產資源并加工成資源性產品等。由于自然資源的不合理開發如過度濫采等,一方面嚴重破壞著生態環境,另一方面由于人類利用自然資源過程中對環境的污染遠遠超過了生態環境的自我恢復能力,會給人類帶來災難性的后果。因此,人類可持續發展要求從自然資源價格中進行補償。自然資源的補償價格需要對兩方面進行補償,一是資源的消耗,另一方面是開發的負效應如環境生態破壞,這兩方面可以歸納為代際補償和代內補償,既要消除資源消耗帶來的負效應性,實現同代人之間的公平,更要實現代際均衡,保證不同代人在利用自然資源機會上的平等。由此,自然資源補償價格=代際補償價格+代內補償價格。自然資源價格代際補償的目的就是要實現代際公平,代際公平主要涉及的是當代人和后代之間的福利和資源分配問題。1984年,美國的愛迪•B•維思教授系統闡釋了這一概念的內涵,她提出“行星托管”的概念,指出人類的每一代人都是后代人地球權益的托管人,并提出代際公平就是要每代人之間在開發、利用自然資源方面權利平等。1988年,佩基在其發表的《代際公平和社會貼現率》一文中認為,做到代際公平最緊要的是應該“保持資源的完好無損”。代際公平能夠保證當代人福利增加,也不會使后代人所得利益減少。由此我們認為,代際補償實質上是當代人在消耗自然資源的同時必須對被消耗資源進行補償以維護代際公平。當代人在消耗一種自然資源的同時,如能對被消耗資源進行補償,后代人就可能擁有和當代人同樣的發展潛力或至少潛力沒有減少。由于大多數自然資源具有有限性和不可再生性,因此,在自然資源的開采和使用過程中,必須在自然資源價格的基礎中加入一定額度的自然資源補償價格費用,以對傳給下一代的自然資源從數量和質量上加以補償和保證。既然代際補償價格是代際補償所需費用的貨幣表現,其補償標準的確定原則為:使后代人在剩余的自然資源中得到與當代人相同福利基礎。
代內公平是指同一代人,撇開國籍、種族、性別、經濟水平和文化差異等一切因素,都應該平等地享有良好生活環境和利用自然資源的權利。同一代人中,一部分人對自然資源開發利用造成了環境污染,損害了另一部分人的利益,那這一部分人就應當為自己所帶來的負效應承擔相應的成本,而不是讓同一代人來共同承擔。這是從橫向同代人之間的公平,它又可以分為一國內部的代內公平和國家之間的代內公平兩個方面。從一個國家內部來講,代內公平是指同一代人,不論種族、性別、區域和文化差異,都應該平等地享有利用自然資源的權利;在國家與國家之間,代內公平指的是,任何國家和地區的發展都不能損害其他國家和地區發展,不同區域和不同的人群應該共享生態環境改善的收益,共同負擔生態環境治理的成本。然而,發達國家曾以高速消耗自然資源來推動其經濟的發展,致使全球生態環境嚴重破壞,然后又將大批高污染的產業轉移到發展中國家,從而使發展中國家成為轉嫁污染的“垃圾場”。發達國家無限制地對自然資源開發利用,獲得了巨大的經濟利益,卻沒有為其造成環境污染等負效應承擔相應的代價或給發展中國家相應的補償,還讓發展中國家與之一起承擔后果,導致利益分配出現失衡。這本身就是一種不公平。在一個國家內部,區域不公平不僅指區域內的不公平,還指區域間的不公平。由于環境的公共性和不可分割性,某些地區為了自己的發展無限制地開發自然資源造成環境破壞,而他們帶來的負效應卻要其他區域的群體來共同承擔,這顯然有失公平。他們應該為其帶來的負效應承擔相應的成本,或者合理恢復原來的生態,從而對其他受損害的地方給予相應補償,這樣才能維護區域內的公平。
一、自然資源資產離任審計的價值
(一)幫助領導干部樹立科學發展觀和責任觀
作為一個主導地區經濟發展的人,其思想理念直接決定了本地區的發展方向。為了幫助領導干部不斷更新決策理念,需要在審計范圍納入執行自然資源資產保護方面的情況,有利于領導干部積極改正工作中的問題。
(二)最大程度發揮審計的免疫作用
審計的主要功能是對人民利益和國家財產安全積極保護,為了貫徹執行這一點,應當強化建設生態文明,大力開展自然資源資產離任審計工作,在社會各個階層中促使人們高度重視生態環境問題,對我國社會發展過程中出現的瓶頸問題有效解決。
(三)推動審計工作的轉型與革新
傳統審計在發展到一定時期之后,必將會實施資源環境審計。在經濟績效成本中已經包括了消耗與利用自然資源,因此,為了最大程度節省經濟績效成本,需要積極保護與開發自然資源資產,這在一定程度上延伸了經濟績效。同時,績效審計需要將資源環境審計作為一種主要表現,具體是持續拓展審計領域和逐步深化的審計內涵。
二、自然資源資產離任審計存在的問題
(一)劃定自然資源資產產權和責任模糊
首先,通過分析自然資源屬性可知,我國擁有大量的自然資源,大部分自然資源都是跨區域分布,比如長江與黃河等河流形成了廣泛的流域面積,遍布很多省份,這樣就導致審計過程中判斷領導干部利用河流水資源以及治理污染方面的權責十分困難。例如,河流形成了十分廣泛的流域面積,結合地形等因素可以劃分為上中下游流域,由于水資源表現出的流動特點,上游河流資源的污染也會對中下游河段造成一定的影響,雖然環境法已經明確規定了河流治理措施,但是由于出現跨區域問題,在認定領導干部責任的過程中產生了分歧;其次,通過分析自然資源破壞以及生態污染的滯后性可知,其會過度利用自然資源資產,但是不會影響怕破壞當時的環境,經過多年的發展,之前過度利用自然資源的問題越加凸顯。
(二)審計人員素質不高
一是我們擁有大量會計和財務背景的審計工作人員,不能全面深刻的了解自然資源領域,在對自然資源資產信息分析過程中缺少必要的能力。二是自然資源資產擁有繁多的種類、龐大的數量,與其密切聯系的各類信息也在不同機構中分散。我們對審計證據收集與整理的過程中,需要投入大量的人力和物力。只要不改變傳統制度,必然存在著大量的人力不足問題。
(三)無法充分認識到離任審計工作的重要性
貫徹落實制度需要擁有一個巨大的推動力。要想順利實施自然資源資產離任審計制度必須幫助領導干部形成一個準確的認識。當前,一些領導干部無法徹底了解自然資產資產離任審計對自身的意義,或者還是保留著傳統的離任審計理念,無法真正理解自然資源資產離任審計是一項惠民的措施。
三、自然資源資產離任審計開展措施
(一)規范審計內容,強調審計重點
1.在對主要資源全面審計的前提下,結合各個地區自然資源占有類型,數量的不同,以及每個區域內生態問題的不同重視程度,應當有所側重區域內的審計工作。
2.在審計領導干部的過程中,應當緊密聯系自然資源政策執行效果和實踐對審計重點有效明確。比如,對于森林資源來講,領導干部在任職期間利用了自然資源,為了有效恢復生態環境,采取了種樹還林等手段,在審計過程中除了注意利用森林資源出現的效益以及消耗的成本之外,還必須考慮后期恢復森林資源的問題。這一效果一般能在領導任期之內觀察到,所以這一次審計領導干部應重點審查任期之內的事務。相反,對治理大氣污染的領導干部開展審計工作時,某一地區的領導干部積極治理大氣污染時,在短期內無法看到空氣質量改良的效果,對于這樣的狀況,只是審計任職期間的領導干部缺乏合理性,而是需要對領導干部離職之后進行審計,這也更加公正體現了領導干部績效。
(二)積極培養審計人員
與一般審計不同,在培養領導干部自然資源資產離任審計人員的過程中不但增加有關會計、審計和財務方面的理論知識,還要重點培養審計人員自然資源資產方面的有關知識,比如劃分自然資源資產產權,確定價值量等。因此,可以安排一些針對領導干部自然資源資產離任審計的學習課程或者是國家建立的一部分培訓基地,實施崗前培訓,幫助這部分審計人員開闊視野,從社會、資源宏觀角度全面分析領導干部離任審計工作應當關注的問題。
(三)拓展應用離任審計結果
緊密聯系自然資源資產離任審計和干部終身追責,幫助領導干部充分認識到任期間政績好壞會對職業終身造成極大的影響,進一步促使自己充分履行職責。在建立領導干部自然資源資產離任審計制度的過程中,實現自然資源資產離任審計的目標。在采取審計結果開展責任追究的過程中,可以設計“環境問責追究卡”,將領導干部在任職過程中做出的重要規劃、發展經濟的措施以及利用自然資源資產的情況準確記錄。
結語
總之,自然資源資產離任審計工作十分艱巨,在樹立正確的政績觀以及發展經濟生態方面體現出極大的意義。在審計工作今后的發展過程中,只有不斷健全自然資源資產離任審計基本原則,才可以產生科學的責任追究機制,促使領導干部更好地承擔生態發展責任。
參考文獻:
高分衛星又稱作高分辨率對地觀測系統重大專項工程,是《中國國家中長期科學和技術發展規劃綱要》(2006—2020年)的16個重大科技專項之一,主要用于國土普查、農作物估產、環境治理、氣象預警預報和綜合防災減災等領域。目前,包括最新發射的高分十三號衛星在內,所有高分衛星的實時動態對地觀測成果已經全面投入商用,民營企業可以以較低成本獲得全面的米級精度實時衛星遙感遙測信息。因為早期民營企業較少涉及衛星航天工程,所以受到高分衛星專項工程的商用影響,越來越多的民營企業開始涉及高分衛星專項工程的信息數據分析工作,包括農業服務、氣象服務、林業資源調查、水域及漁業資源調查、農業資源調查、水利水文監測、礦產資源調查等。該研究基于高分衛星數據開發工具包,研究一種可以分析調查自然資源現狀及動態變化情況的算法架構,使中國產衛星遙感技術的應用范圍進一步拓展。
1地籍單元的劃分與類模型提取
基于高分衛星專項工程的商業化數據服務,其本質意義是讓國內普通企業可以充分享受到衛星航天工程的數據成果。當前高分衛星資源分析系統中,已經推出了商業化應用,使農民可以每年只花費數十元,就可以對農田的含水量、預計產量、病蟲害發生概率進行詳細統計。該研究在針對高分衛星資源分析的深度研究中,探求一種分析性能更佳的地籍單元分析模式,使基于復雜神經網絡的高分衛星數據分析系統可以提供更強大的分析功能。因為衛星視場為交叉重疊的帶狀視場,而大部分被分析地區屬于面狀區域,所以,在任何衛星遙感數據的處理中,利用衛星視場拼接被分析區域均屬于首要工作。同時,在相關分析中,即便在單一衛星視場區域內進行分析,也需要對地籍單元進行細化分析,以獲得足夠精確的機器學習分析結果。如圖1所示。圖1中,根據被分析地區的區域坐標,在衛星視場數據中選擇所有相關視場資料,對視場資料進行拼接,最終形成被分析區域的原始數據圖像集。根據市場的四至極點構建矩形區域,使用四分法對區域進行逐層劃分,直至最終地籍單元的像素數量在神經網絡的可控制范圍內。本文研究中,選擇的地籍單元數量最終為F(x,y)={m×n},maxx=m<25,maxy=n<25的地籍單元。使用神經網絡對地籍單元資料進行評價,最終找到邊緣地籍單元并確定地籍單元的屬性。將邊緣地籍單元進行連線,最終形成加權疊加輸出結果。受到篇幅限制,本文不對較為成熟的地籍單元的四分法及其他相關算法進行深入討論,僅對其神經網絡的機器學習實現算法進行展開分析。
2地籍單元的神經網絡分析算法
2.1神經網絡整體分析架構
該神經網絡系統的輸入值為地籍單元的不超過25×25個像素陣列,其中需要進行3個神經網絡判斷模塊。3個神經網絡模塊均通過25×25個像素陣列的輸入數據進行分析,分別給出該地籍單元是否包含資源邊界的分析類型判斷二值化判斷,對自然資源種類進行判斷的地籍種類模塊,判斷邊界位于像素陣列位置的邊界判斷模塊。如圖2所示。
2.2數據降維功能的實現
分析類型選擇模塊分為兩個功能,是將數據充分降維,不超過25×25個像素點陣,共包含最高625個輸入單元,每個輸入單元包括3個上色通道,每通道為1個16位Long型變量。即該模塊的輸入量最高可達到625×3=1875個Long型變量輸入,而其輸出結果為1個Logical型二值化變量,其分析過程的信息損失量較大。所以,該模塊在提供二值化輸出功能的同時,應有充足的數據降維功能,使降維過程損失的信息量在模塊帶回歸變量中充分保留,采用40%的維度壓縮比,其隱藏層結構傳導函數如公式(1)所示:f(n+1)=mod(f(n)×40%)(1)式中,mod函數為取整函數;根據該式進行降維設計,則其隱藏層結構見表2。表2中,該降維模塊在3個模塊中均有應用,均作為其隱藏層的前6層結構,其利用六階多項式回歸函數的豐富待回歸變量資源,將高達1875個數據維度降維到7個數據維度,以供后續分析,六階多項式回歸函數的基函數如公式(2):(2)式中,Xi為第i個輸入變量;Y為節點輸出變量;j為多項式階數,該設計中使用了6階多項式;Aj為第j階多項式的待回歸變量,每個節點共包含6個待回歸變量。
2.3功能模塊的實現
圖2中的3個神經網絡功能模塊,其隱藏層前6層均為表2和公式(2)提供的邏輯架構,但在后續各層中有所不同,3個神經網絡功能模塊的后續隱藏層結構有以下區別,詳見表3。表3中,3個神經網絡功能模塊應用到除多項式回歸函數之外的2種回歸函數,分別為二值化函數和對數回歸函數。邊界判斷模塊中,因為是多列神經網絡,則會構建2列平行的多列神經網絡模塊,分別對m值和n值進行輸出。此時,二值化函數的基函數寫作公式(3),對數回歸函數的基函數寫作公式(4):
3資源調查監測算法效能判斷
按照圖1中的技術整合方式,將前文所述的神經網絡算法整合到技術體系中,可以得到對應的分析結果,分析數據來自某市市域面積的自然資源調查結果,分析時間周期來自2018年1月1日至2019年12月31日,每15d對數據進行重新采集取樣,即達到該市2年期限內的48次密集資源普查結果。在算法效能判斷中,分析單一圖像內資源區域邊界數據點的標準偏差率得到單張圖像的分析結果,分析時序圖像上資源區域邊界變化趨勢的標準偏差率結果,在兩種標準偏差率基礎上,判斷該算法精度。對比數據來自高分衛星數據開發工具包內自帶資源識別系統給出的分析結果同樣分析該兩種標準偏差率。標準偏差率的計算公式如式(5):式中:σ為一維單列數據的標準偏差率;xi為該列數據的第i個輸入值;x-為該列數據的算數平均數;N為數據列的最大下標。使用SPSS24.0的t校驗功能比較數據的差異性,當t<10.000時認為數據存在統計學差異,同時讀取t校驗過程的P值;當P<0.05時認為分析結果處于統計學置信空間內;當P<0.01時認為數據具有顯著的統計學意義。該分析結果詳見表4。表4中,靜態標準偏差率均值指所有48套計算結果中的標志性數據點位置沿分界線連線進行分組,對其標準偏差率求取均值并進一步計算該值數列的標準偏差率;動態標準偏差率均值指計算48套計算結果的標志性數據點位置變化量沿分界線連線進行分組,對其標準偏差率求取均值并進一步計算該值數列的標準偏差率;改組數據比較中,t<10.000,P<0.01,具有顯著的統計學差異,且革新軟件將靜態分析誤差優化84.9%,將動態誤差優化85.7%。革新系統的分析精度顯著優于工具包的自帶系統。該研究的根本意義在于探求一種基于原始開發神經網絡模塊可以服務于高分衛星遙測數據,使其得到更精細化的資源識別功能,所以,判斷其對資源識別的準確率,可以使其社會效能得到更大提升。在驗證試驗中,選擇20名地籍管理專業從業者,以肉眼評價方式對2套算法的最終分析效果進行評價,發現2種分析算法的失誤率,詳見表5。表5中,考察全市約35km2土地面積,涉及分類地塊29753個,最大面積318.4hm2,最小面積0.8hm2,2套軟件算法條件下,均為發生在林木、農作物、水產水域資源類型之間的跨門類誤判,即所有2種算法條件下,所有機器誤判均為在林木種類之間的誤判、農作物種類之間的誤判、水產類型之間的誤判。自帶軟件較革新軟件,在林木種類誤判數量上高出6.8倍,在農作物類型誤判數量上高出19.2倍,在水產類型誤判數量上高出4.1倍,即可認為革新軟件因為啟用了神經網絡深度迭代回歸的數據識別模式,使其資源類型誤判率得到了顯著提升。在邊界劃分方面,因為高分衛星給出的遙測數據每像素點約為0.8m×0.8m,所以其本身存在一定程度的測量誤差,在此基礎上,對資源邊界的實際判讀精度,只能達到亞米級,很難達到毫米級。但因為當前進行地籍單元劃分時,底圖一般采用國家地球地理信息系統(GIS)底圖,其比例尺約為1∶1000,支持最高達到±50mm的精度,所以,對兩套系統判斷資源區邊界的精度進行對比分析,其結果見表6。表6中,大資源區指林木、農田、水域、房屋壓占、道路壓占等大資源區的邊界劃分結果,小資源區指大資源區內因為不同林木種類、不同農作物種類、不同水產種類等進行的小資源區劃分結果。通過比較,革新軟件對比自帶軟件,其大資源區邊界精度提升65.9%,小資源區邊界精度提升67.2%,綜合分析其邊界劃分精度提升62.5%。該結果t<10.000,P<0.01,具有顯著的統計學差異。可以認為使用了神經網絡深度迭代回歸的機器學習分析策略較其自帶系統具有更高的邊界劃分精度,且不論其自帶軟件還是革新軟件,均已經實現遠超過原始衛星遙感圖像成像精度的邊界劃分能力。
4結束語
神經網絡深度迭代回歸數據挖掘分析方法,是在不完備數據條件下實現高精度數據分析的大數據解決方案。通過該方案可以充分利用不完備數據條件,如成像精度每像素點覆蓋0.8m×0.8m范圍的高分衛星圖像數據,對其進行逐像素點的地籍單元模塊深度迭代回歸分析,可以實現平均精度達到±186.3mm的地籍邊界劃分。即便采用全站儀進行人工防線測量,雖然全站儀精度可以達到±50mm以內,但資源區邊界難以通過肉眼明確位置,其實際分析精度不會超過該革新算法的精度。該革新算法可以大幅度提升資源調查效率和資源區劃分精度,具有顯著的大數據工程意義。
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俄羅斯遠東聯邦區和西伯利亞聯邦區是當今世界僅有的一個尚未充分開發的自然資源寶庫,其自然資源儲量不僅極其豐富,而且品種繁多,潛力巨大。俄羅斯遠東和西伯利亞礦產儲量潛在價值約25萬億美元,占俄羅斯礦產儲量潛在價值的83.33%,蘊藏著俄羅斯80%以上已探明的各種礦物資源。俄羅斯遠東和西伯利亞豐富的自然資源首先表現在能源方面,這里是世界上能源儲藏量最豐富的地區,其能源儲藏量占世界總儲藏量的1/4以上,其中石油占1/6至1/7,天然氣占1/3以上,煤占1/4左右,水電、火電資源也很豐富。這里還有豐富的金、銀等貴重金屬,銅、鎳、鋅、鋁、錫等有色金屬,鈦、鉬、鎢等稀有金屬以及鹽、金剛石、磷灰石、磷鈣石等資源。這里的林業資源、漁業資源等也名列世界前列。
一、能源資源狀況
1.油氣資源。俄羅斯遠東聯邦區的石油天然氣資源主要分布在薩哈共和國和薩哈林州兩大油氣盆地。薩哈油氣田的勘探工作已初步完成,但目前還沒有進行大規模的工業開采。薩哈林油氣田儲量豐富,正在進行工業開采,原油通過跨海輸油管輸送到阿穆爾河畔共青城進行提煉加工。薩哈林島周圍的大陸架蘊藏的石油和天然氣資源則采用租讓方式吸引外國投資者投資開采,目前部分油井已開始工業產油。西伯利亞地區有碳氫化合物開采前景的土地為300多萬平方公里,可提取591.6億噸標準碳氫化合物。
2.煤炭資源。俄羅斯遠東聯邦區各行政區都有煤炭資源,已探明的煤田近100處,探明煤炭儲量298億噸,占俄羅斯探明儲量的40%。薩哈共和國是俄羅斯遠東最大的產煤區,俄羅斯遠東47%的探明儲量集中在這里。南薩哈煤田是俄羅斯遠東最重要的焦煤煤田,所開采的焦煤是俄羅斯遠東重要的出口物資。西伯利亞煤的地質儲量1600億噸,占世界總儲量的16%。
3.水電資源。俄羅斯遠東聯邦區和西伯利亞聯邦區水電資源豐富,潛力巨大。俄羅斯遠東聯邦區河流縱橫,其中有在俄羅斯長度名列第一和第二的阿穆爾河(黑龍江)和勒拿河。阿穆爾河(黑龍江)是中俄兩國界河,長4440公里,注入太平洋。阿穆爾河(黑龍江)及其支流蘊藏著巨大的水力資源,可供修建總功率2000萬千瓦的梯級電站。目前已在其左岸支流結雅河上建成功率為129萬千瓦的結雅水電站,在另一條支流布列亞河上正在修建布列亞水電站。注入北冰洋的勒拿河長4400公里,水量豐富,流量為伏爾加河的2倍,上游水力資源還沒得到開發利用。在其支流維柳伊河上建立了年發電20億度的水電站。西伯利亞聯邦區江河、湖泊眾多,擁有鄂畢河、葉尼塞河這樣世界著名的大河。西伯利亞的水電資源最豐富,占俄羅斯的50%。據測算,如果在鄂畢河、額爾齊斯河、葉尼塞河和安加拉河上建造電站,可發電約4000億千瓦時。
二、其它礦物資源
俄羅斯遠東聯邦區其它礦物資源也十分豐富,已發現和探明儲量的礦物有70多種。西伯利亞聯邦區地下蘊藏有有色金屬、黑色金屬、貴重金屬、稀有金屬和非金屬礦,資源儲量巨大。20世紀90年代,西伯利亞鉑類礦可采儲量占俄羅斯的99.3%、鉛占86.3%、鉬占82%、鋅占76.6%、銅占70.3%、鎳占68.2%。僅東西伯利亞北部諾里爾斯克就集中了世界鉑類礦儲量的40%、鎳的35.8%、鈷的14.5%、銅的9.7%和大部分的鈀礦。西伯利亞的耐火粘土儲量1334.99億噸、石灰石儲量21.27億噸、白云石儲量4.45億噸。
1.貴重金屬資源。俄羅斯約90%的貴重金屬礦床集中在俄羅斯遠東和西伯利亞地區。1992年,俄羅斯遠東和西伯利亞共產黃金95噸,其中俄羅斯遠東產黃金78.85噸。俄羅斯遠東的馬加丹州是俄羅斯最重要的黃金產區,也是世界上最大的黃金產地之一,僅科雷馬河的黃金產量就占前蘇聯的1/3。馬加丹州的金礦主要分布在科累馬河中、上游地區,采金中心為亞戈德諾耶、蘇蘇曼、烏斯季—奧姆丘格。馬加丹州的砂金礦可維持多年的開采。該州地下金礦也非常豐富,但是,由于地質勘探工作差,加上地下金礦開采成本比開采金沙礦高1.5~2.2倍,因此,地下金礦的開采量僅占金礦總產量的3%~5%。楚科奇自治區的金礦主要分布在北冰洋沿岸的阿紐伊—楚科奇地區,采金中心為共青團鎮、比利比諾、維里比什和阿利斯克羅沃。楚科奇砂金礦的含金量平均比馬加丹州中部地區高1.6~2.2倍,開采和淘金的成本平均比中部地區低20%。薩哈共和國也是俄羅斯重要黃金產地之一,金產量約占俄羅斯黃金總產量的34%,儲量和產量僅次于馬加丹州,居俄羅斯第2位。薩哈的金礦主要分布在南部的阿爾丹河流域、因迪吉爾卡河上游的烏斯季—涅拉、北部的亞納河流域等產金地區。采金中心主要有雅庫茨克市、涅柳恩格里市、阿爾丹市、庫拉爾鎮、索爾涅奇鎮、烏斯季—涅拉鎮、恰格達鎮等。堪察加州的金礦主要分布在堪察加中部地區、中阿瓦恰河地區、左阿瓦恰河地區、葉利佐沃地區、斯列金內山脈、西堪察加低地和米利科沃地區。葉利佐沃地區的砂金礦價值最高,已建卡梅尼斯特金礦。采金中心主要有葉利佐沃和米利科沃。哈巴羅夫斯克邊疆區的金礦主要分布在哈巴羅夫斯克市、尼古拉耶夫斯克區、鄂霍茨克區、阿揚—馬亞區、瓦尼諾區、圖古爾——丘米坎、波林那—奧西片科區、上布列亞區、阿穆爾河和阿穆貢河下游沿岸地區。采金中心主要有哈巴羅夫斯克市、索非斯克鎮和阿坎賈斯克耶鎮。阿穆爾州的金礦主要分布在騰達區、謝列姆賈區、結雅區和馬扎諾沃區。較大的采掘公司是阿穆爾采金公司,有5個采礦廠,使用采金船采掘沙金。采金中心有結雅市、邁斯基市、茲洛維約夫斯克鎮、斯托伊巴鎮等。濱海邊疆區也是俄羅斯遠東黃金重要產區之一,每年采金量在2噸左右。主要企業有濱海金礦聯合公司,位于濱海邊疆區區沃斯特列佐沃鎮,主要開采砂金。
西伯利亞也是俄羅斯黃金的重要產區。西伯利亞的金礦主要分布在葉尼塞河中上游的東部地區。采金中心有北葉尼塞斯克、諾沃耶魯金斯克、南葉尼塞斯克和阿爾捷莫斯科。金礦黃金儲量460噸,品位為每噸礦砂0.8~2克黃金。使用采金船開采砂金。年產黃金20噸左右。
2.有色金屬資源。俄羅斯遠東聯邦區和西伯利亞聯邦區有儲量豐富的有色金屬礦。儲量比較豐富的有色金屬有銅、鋁、錫、鉛、鋅、銻、汞、鎂、鈦、鉀、鎳、鎢、鉬等。
俄羅斯銅的儲量豐富。1949年,在東西伯利亞赤塔州北部的烏多坎發現巨大銅礦,儲量達100多萬噸,占當時前蘇聯銅儲量的1/4,屬銅砂巖礦床。貝阿大鐵路的建成為烏多坎礦帶來了便利。在其周圍的溫庫爾、布爾帕拉等地又發現一些新的礦脈。在克拉斯諾亞爾斯克邊疆區北部的諾里爾斯克市附近有杜姆列亞爾、塔爾納赫、斯卡列斯特三座銅礦。在俄羅斯遠東南部和堪察加州也發現了幾十處銅礦。
俄羅斯遠東和西伯利亞鋁的儲量也比較豐富。在俄羅斯遠東和西伯利亞已發現幾十處鋁礬土礦和含鋁的霞石礦。雖然含氧化鋁僅為22%~28%,品位不算高,但埋藏淺,露天開采成本低。東西伯利亞是俄羅斯重要的煉鋁基地之一。西伯利亞的大型煉鋁廠有新庫茲涅茨克、伊爾庫茨克、克拉斯諾亞爾斯克、布拉茨克、薩彥、阿欽斯克煉鋁廠等。由于這里的水資源豐富,煉鋁成本比俄歐洲部分低1/5~1/4,比外高加索低1/3。
俄羅斯遠東和西伯利亞的錫儲量豐富。俄羅斯遠東的錫礦儲量最大,曾占蘇聯錫儲量的2/3。俄羅斯遠東的錫產地主要集中在濱海邊疆區、薩哈共和國、馬加丹州和哈巴羅夫斯克邊疆區。濱海邊疆區是俄羅斯重要的錫礦開采和加工基地之一。這里有俄羅斯最大的采錫企業——卡瓦列羅沃區赫魯斯塔利內采礦選礦聯合企業。還有卡瓦列羅沃區的阿爾謝涅夫礦、達利涅列欽斯克區的達利涅塔約日諾耶礦、捷爾尼斯托耶和茲維奧茲德諾耶礦等。薩哈共和國的埃塞海亞和杰普塔特礦、馬加丹州的涅夫斯克礦、奧霍特尼奇礦、康塔克托夫礦、加利莫夫斯克礦是俄羅斯遠東地區的主要錫礦。哈巴羅夫斯克邊疆區的錫礦主要分布在包括阿穆爾河畔共青城在內的興安嶺—鄂霍茨克地帶。阿穆爾河畔共青城地區有斯季瓦爾諾耶礦、倫諾耶礦、佩列瓦爾諾耶礦、索爾尼奇諾耶礦和普列多羅日諾耶礦。新西伯利亞市是俄羅斯西西伯利亞的煉錫中心,年生產能力為3萬噸,原料是西伯利亞和俄羅斯遠東所產的錫精礦。
俄羅斯遠東和西伯利亞也是鉛鋅礦的重要產區。鉛鋅礦主要分布在俄羅斯遠東濱海邊疆區的達利涅戈爾斯克,東西伯利亞布里雅和國、圖瓦共和國、赤塔州和克拉斯諾亞爾斯克邊疆區。主要有濱海邊疆區的達利涅戈爾斯克礦、布里雅特的奧澤爾諾耶礦、圖瓦的克孜勒—佩什特加爾礦、赤塔州的新希羅金斯科耶礦和克拉斯諾亞爾斯克邊疆區北部的戈列夫斯科耶礦。
俄羅斯遠東聯邦區是銻礦的重要產區,主要分布在薩哈共和國。主要銻礦有薩哈共和國北部的薩雷拉赫金礦,該礦含銻量高,儲量也很豐富。
俄羅斯遠東聯邦區和西伯利亞聯邦區是汞礦的重要產區。主要汞礦有俄羅斯遠東楚科奇半島上普拉緬諾耶礦和西波梁斯科耶礦、俄羅斯遠東堪察加州的阿納夫蓋礦、里亞普加奈礦、涅普托礦和奧柳托爾礦、哈巴羅夫斯克邊疆區的興安嶺—布列亞礦等。西伯利亞聯邦區的汞礦主要分布在阿爾泰邊疆區、東西伯利亞的泰梅爾半島和圖瓦共和國。
俄羅斯遠東和西伯利亞還是俄羅斯鎂礦的重要產區。菱鎂礦主要分布在俄羅斯遠東的薩哈共和國、東西伯利亞伊爾庫茨克州的東薩彥嶺地區和葉尼塞山脈。西西伯利亞還是俄羅斯鈦礦的重要產地。
東西伯利亞是俄羅斯重要的鉀礦區。在伊爾庫茨克州北部,距烏斯季—庫特250公里處,發現了俄羅斯最大的涅帕—加任卡鉀礦,為光鹵石鉀鎂鹽礦。該礦分9層,總厚度35米,總面積2萬平方公里,預測儲量700億噸。最厚的一塊礦層達18.6米,面積也很大。該礦鉀石鹽層含鉀量高,含氯化鉀30%~40%。這里的鉀石鹽經浮選后可獲得純氯化鉀。東西伯利亞的諾里爾斯克是俄羅斯鎳礦的重要產地。
俄羅斯遠東是俄羅斯鎢礦的重要產區。錫霍特阿林山脈的東方2號鎢礦,是優質鎢礦,已建立了采礦選礦聯合企業。在薩哈共和國、阿穆爾州、馬加丹州境內也發現了含多種成分的鎢礦床。
俄羅斯遠東和西伯利亞還是俄羅斯鉬礦的重要產地。在薩哈共和國南部有巴季斯鉬礦和格爾特倫達鉬礦。在東西伯利亞的布里亞和國有奧烈基特坎鉬礦。
3.黑色金屬資源。俄羅斯遠東和西伯利亞是俄羅斯鐵礦的重要產區,鐵礦石儲量為89億噸,其中俄羅斯遠東儲量25億噸,西伯利亞儲量64億噸。兩地區鐵礦構成是多種多樣的。鐵礦中磁鐵礦占70%,赤鐵礦占15%。俄羅斯遠東的鐵礦石主要分布在薩哈共和國的阿爾丹河上游一帶,阿穆爾州的結雅河—謝列姆賈河中間地帶,哈巴羅夫斯克邊疆區的興安嶺—布列亞山區,濱海邊疆區的列索扎沃茨克地區。西伯利亞鐵礦主要分布在克麥羅沃州南部紹里亞山區,伊爾庫茨克州安加拉—卡塔地區,克拉斯諾亞爾斯克邊疆區的雷桑斯科耶等地。
三、林業資源狀況
俄羅斯遠東和西伯利亞森林面積7.64億公頃,其中俄羅斯遠東3.16億公頃,西伯利亞4.48億公頃。兩區的木材儲量為707億立方米,其中俄羅斯遠東的木材儲量為223.1億立方米,西伯利亞的木材儲量為483.9億立方米。俄羅斯遠東是俄羅斯富饒的林區之一,在松柏類樹木中占多數的是落葉松,共有3920萬公頃,木材蓄積量為44.5億立方米;雪松占390萬公頃,木材蓄積量為9.6億立方米。闊葉樹占多數的森林為1420萬公頃,木材蓄積量為12.7億立方米。就貴重木種而言,俄羅斯遠東地區在俄羅斯占第1位。這里有大量的冷杉和云杉,是生產紙漿和紙張的最好原料。還有朝鮮雪松、黃蘗、刺楸、俄羅斯遠東樺、遼東樺、胡桃楸等珍貴樹種,其中85%為針葉樹,10%為闊葉樹,5%為灌木林。針葉樹樹種結構為:落葉松62%、赤松6%、松4%、云杉2%、冷杉1%。
四、漁業資源狀況
俄羅斯遠東海域是俄羅斯最重要的捕魚區,俄羅斯四大溫水海中的3個位于該海域,包括白令海、鄂霍茨克海和日本海,是俄羅斯捕魚量最大的海域。年捕魚量300萬噸左右,占俄羅斯捕魚量的50%。主要捕撈對象為鱈類魚、鯡類魚、鮭、鱒類魚、鰈魚、海蟹、抹香鯨、海獸(海狗、海獺、海豹)等。遠洋捕魚主要捕撈智利竹莢魚、太平洋竹莢魚、無須鱈、澳洲鱈等。俄羅斯遠東海洋捕魚船隊總部就設在鄰近我國的濱海邊疆區首府符拉迪沃斯托克(海參崴)市。
五、農業資源狀況
俄羅斯遠東和西伯利亞地域遼闊,土地資源豐富。土地面積為4.2億公頃,但俄羅斯遠東和西伯利亞有很大一部分地區位于北極圈內,因此,農業用地面積還不到全部土地面積的1/6。據統計,俄羅斯遠東和西伯利亞的農業用地面積為6531萬公頃,人均2.4公頃,占俄羅斯農業用地面積的30%左右,其中耕地面積為3218萬公頃,人均1.2公頃,約占俄羅斯耕地面積的25%。俄羅斯遠東與西伯利亞土地資源雖然豐富,但是農業的分布與發展極不平衡,北部全是人煙稀少的不毛之地。農業主要集中在俄羅斯遠東和西伯利亞的南部地區和貝阿大鐵路沿線地區。這些農業區的特點是土地肥沃,天氣比較暖和,日照時間較長,氣候適合種植業的發展。俄羅斯遠東南部地區、西伯利亞南部阿爾泰邊疆區、克麥羅沃州最適于農業耕種,農業開發程度較高,但俄羅斯遠東南部土壤過度潮濕,酸化程度高;西伯利亞南部土地常常遭遇旱災和風蝕,土地鹽漬化嚴重。因此,為提高農業用地的潛力,需要進行土壤改良,對酸性土壤施用石灰,對鹽漬土壤施用石膏。
俄羅斯遠東和西伯利亞農業用地的結構特點是刈草地和天然牧場比重大,占農業用地的50%以上。據統計,俄羅斯遠東和西伯利亞還有1200萬公頃適于農業用土地尚未開發,主要分布在俄羅斯遠東的哈巴羅夫斯克邊疆區、阿穆爾州和西伯利亞的鄂木斯克州、托木斯克州、伊爾庫茨克州和克拉斯諾亞爾斯克邊疆區境內,但絕大部分不在現有的農業發達地區,開發成本較高。
由以上分析可知,中俄兩國資源合作具有很大的潛力,應從兩國的共同利益出發,堅持優勢互補、互利互惠的原則,以東北亞乃至亞太市場為導向,積極推進俄羅斯遠東和西伯利亞資源的國際合作開發,積極加入國際經濟大循環,依托國際資源開發合作,實現生產要素的優化組合,使兩國的優勢產業和特色經濟迅速發展,通過勞務、貿易、投資和技術的多層次合作,提高兩國的產業素質和經濟實力,促進兩國的經濟發展和人民生活水平的提高,進而促進亞太經濟的可持續發展和共同繁榮。
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一、陜西水資源污染現狀
水是干旱地區最為寶貴、無法替代和不可或缺的自然資源,是綠洲生命、生存和生產的基本前提條件,水資源應當由量與質兩個概念組成。陜西屬于缺水省,全省水資源總量為455億立方米,人均占有水量僅為全國平均水平的52%左右,耕地每畝平均占有水量僅為全國平均水平的58% 。關中、陜北人均、畝均占有地表水量分別為520立方米與232立方米,相當于全國水平的19. 2%(相當于世界公認人均水資源最低標準的52%)和17.5 % ,屬于資源性嚴重缺水地區。[1]
陜西水資源除了數量上的不足,在質量上也污染嚴重。2004年,陜西全省主要河流的23個斷面水質的監測,超標水質占監測斷面的51.9%,其中Ⅳ類水質占17.6%,Ⅴ類水質占21.3%,劣Ⅴ類水質占22%,主要污染物有氨氮、高錳酸鹽指數、生化需氧量等。[2]2005年全省主要河流的40個監控斷面,18個斷面超過Ⅲ類標準,占45.0%,其中7個斷面屬Ⅳ類標準,占監測斷面的17.5%,11個屬劣Ⅴ類標準,占監測斷面的27.5%,主要污染物有氨氮、高錳酸鹽指數、生化需氧量等。[3]2006年第一季度陜西省水環境監測中心及下屬五個監測分中心對陜西主要河流23個重點水質斷面及4個重點水源地進行監測評價,在污染斷面中Ⅴ類水質斷面占監測斷面的8.7%,劣于Ⅴ類水質的斷面占監測斷面的26.1%。[4]第二季度的監測Ⅳ類水質斷面占監測斷面的4.35%,劣于Ⅴ類水質的斷面占監測斷面的30.43%。[5]
在陜西的六大水系中,渭河的污染歷次監測都是最嚴重的(渭河流域的農業產值占陜西農業總產值的50%),渭河是陜西的母親河,也是黃河最大的一級支流。渭河的主體功能是農業灌溉,同時是寶雞、西安、咸陽、渭南等大中城市工業用水的主要補給源。統計渭河近年水質監測斷面資料顯示,全長818公里的干流河段,全年III類水質河段長占37.2% ,1V類占12.2% , V類和劣V類水質的河段已超過渭河總長的一半,為50.6%。1991至2003年渭河氨氮年平均值為5.78毫克/升,是V類標準20毫克/升的2.89倍。污染最嚴重的監測斷面是“天江人渡”,年平均值為9.47毫克/升,是V類標準2.0毫克/升的4.7倍。峰值出現在7月份,氨氮濃度達到了24.06毫克/升,是V類標準2.0毫克/升的12.03倍。渭河污染尤以中下游寶雞、咸陽、西安、渭南等河段最為嚴重。渭河已成為一條黑河、臭河,其中干流中下游河段現已喪失了基本的水體功能。
陜西除了地表水污染嚴重外,受污染水體的下滲及引污灌溉的影響,地下水污染也很嚴重,沿渭河寶雞、咸陽、西安、渭南等重點城鎮地下水水體亦不同程度受到污染,以興平、三原、蒲城、富平四縣為例,興平市2000年8個監測點中NO-3平均含量171.1毫克/升,超標率達37.5%,三原縣3個監測點NO-3平均含量166毫克/升,超標率達66.7%;浦城縣12個監測點NO3-平均含量120.75毫克/升,超標率達42.9%;富平縣 14個監測點NO-3平均含量120.5毫克/升,超標率達41.7%。[6]
水污染加劇了陜西水資源的短缺矛盾,同時對陜西的工、農業生產和人民群眾的身體健康造成嚴重危害:污水增加了工業生產的成本,降低了產品質量,如造紙、印染等工業產品使用不清凈的水會造成產品的色澤晦暗,釀酒、食品工業等使用不衛生的水會導致飲料和食品的衛生質量不合格,直接危害人們的身體健康;污水對農業的影響更為嚴重,用污染的水灌溉農田,會造成土壤質量降低,農作物減產、變質,甚至顆粒不收;污水對漁業造成的危害也非常大,可使水生生物緩慢中毒,出現畸形的或是帶有怪味的魚蝦,嚴重時一夜之間成百上千的魚死亡;飲用被污染的水還嚴重損害人體健康。
水污染是全球范圍內最主要的環境問題之一,污染源一般被劃分為點源和非點源。點源是指以點狀形式排放而使水體造成污染的發生源, 非點源污染是相對點源而言,是指溶解的和固體的污染物從非特定的地點,在降水(或融雪)沖刷作用下,通過徑流過程而匯入受納水體并引起水體的富營養化或其他形式的污染。點源污染容易識別和治理,在世界上大部分國家已得到較好的控制。相反,非點源因為過于分散,不易識別和收集,其嚴重性逐漸顯現出來。有報道指出,目前非點源污染是導致水污染的主要原因,其中,又以農業非點源污染貢獻率最大。近年來,陜西省為了凈化環境,保護水源,采取了許多環境整治措施,如關閉了渭河沿岸許多污染嚴重的企業,在咸陽、西安等城市建造了幾個大的污水處理廠,但污染依然很嚴重。究其原因,陜西環境整治主要解決了點源污染的問題,非點源污染尤其是農業非點源污染沒有得到有效解決。農業非點源污染是指在農業生產活動中,氮和磷等營養物質以有機或無機污染物質的形式,通過地表徑流和農田滲漏形成的水環境污染,主要包括化肥污染、農藥污染、集約化養殖場污染等。2003年,美國環保局的調查結果表明,農業非點源污染是美國河流和湖泊污染的第一大污染源,是河口污染的第二大污染源,是造成地下水污染和濕地退化的主要因素。在芬蘭,20%的湖泊水質惡化,而農業非點源排放的磷素和氮素在各種污染源中占到50%以上。在荷蘭水環境污染總量中,有60%的總氮和40%的總磷來自農業非點源污染。[7]世界銀行的報道指出,中國地下水有將近50%被農業非點源污染。有專家估算,目前中國水體氮磷污染物中來自工業、生活污水和農業非點源污染的大約各占1/3。
二、農業非點源對陜西水資源污染貢獻分析
(一)高殘留毒害性農藥的應用
農藥對治理農作物病蟲草害具有重要作用,近年來,隨著生態環境的惡化,陜西農作物病蟲草害發作頻繁,導致在農業生產中大量使用農藥。據中國農村統計年鑒資料,陜西2000年農藥使用量為10 323噸,2001年為10 449噸,2002年為10 200噸,2003年為9 761噸,2005年為9 888噸。其中殺蟲劑占70%,殺蟲劑中應逐步淘汰的有機磷藥占70%,其中高毒農藥又占到70%。我國農藥施用的有效利用率一般在20%-30%,其余大部分落于土壤,還有一部分漂浮在空中,陜西是個水土流失嚴重的省份,進入土壤后的農藥大部分隨地表徑流進入江河,一部分滲入地下水,飄浮在空中的農藥最終隨降雨、地表徑流進入河流和湖泊。這些有毒有機物大多數是人工合成的物質,化學性質很穩定,在水中濃度雖然很低,但毒性很強,與人體健康關系很密切。高殘留毒害性農藥使用不僅造成了水體污染,也導致農作物殘留超標,2004年對西安市、寶雞市、三原縣、富平縣、商洛地區140份蔬菜與水果食品樣品中8種有機磷農藥殘留進行了檢測分析,結果發現蔬菜與水果食品中有機磷農藥的檢出率分別為20%和1.7%,其中蔬菜樣品中對硫磷和水果樣品中樂果的平均殘留率分別為6.22微克/公斤和3.02微克/公斤,大大超過國家的限量標準。現代醫學證明,在致癌因素中,環境因素占80%,在環境因素中,有毒化學物質污染占80%,在有毒化學物質中,有毒有機物占95%以上,因此,近幾年來,世界各國對有毒有機物研究日益重視,已成為當今水環境研究的主題和熱點。
(二)化肥使用不當,利用率低下
陜西省1990年化肥施用量(折純量)為67.94萬噸,耕地畝均施肥12.82公斤;2000年全省化肥施用量達到131.19萬噸,耕地畝均施肥28.09公斤,分別比1990年增長93.10%和1.19倍;2002年化肥使用量為131.9萬噸,耕地畝均施肥已達到30.80公斤,氮肥占54.9%,磷肥占12%;陜西的耕地隨著工業和城市化的發展在逐年減少,但化肥的使用總量卻在逐年上升,據中國農村統計年鑒資料2003年至2005年陜西化肥的使用量分別為142.7、143.1和147.3萬噸,氮肥的使用量分別占54.5%、54.2%和52.1%,磷肥的使用量分別占11.1%、11.3%和11.5%。
研究表明,在施入農田的氮磷化肥中,大部分被土壤顆粒所吸附,作物對氮素的利用率只有20%-35%,揮發到大氣中有5%-10%,其他氮素隨降水徑流和滲漏被流失。施入農田中的磷肥,作物利用率約10%-20%, 50%-60%被土壤顆粒吸附固定,部分隨降水徑流從農田中排出進入水體。化肥中的營養成份流失到水域中,一方面造成化肥的損失,另一方面也會造成地表水體富營養化和地下水體硝酸鹽污染。人長期飲用被化肥污染過的水,可引起慢性中毒,會有頭痛、頭暈、視力模糊等癥狀,嚴重中毒時會引起肝、腎損害。
(三)禽畜養殖糞便隨意排放
隨著“菜籃子工程”的實施,陜西養殖業迅速發展,2000年,陜西省畜牧業產值在農業總產值中的比重占到22.9%,達110億元,農民人均牧業收入300元,占農民人均收入的21.7%。據《中國農業年鑒》資料,2003年至2006年陜西的豬出欄量分別為770.1萬頭、816.4萬頭、932.4萬頭和930.4萬頭,牛出欄量分別為71.1萬頭、78.6萬頭、83.7萬頭和88.2萬頭,羊出欄量分別為447.0萬頭、518.9萬頭、571.3萬頭和618.7萬頭,家禽出欄量分別為5 505萬只、59 189萬只、5 853.2萬只和6 366萬只。
因陜西城鎮和農村中的禽畜飼養場,一般沒有排污設施,污染物大多數直接排放。禽畜糞便中含有大量的氮和磷,它們進入土壤后,會轉化為硝酸鹽和磷酸鹽,過高的含量會使土地失去生產價值,進而造成地表水和地下水的污染,使水中的硝態氮、硬度和細菌總數超標,且氮和磷含量過高使水體富營養化,大量滋生蚊蠅,藻類過量繁殖,水中氧含量減少,魚、蝦等水生生物因缺氧而死亡。
三、控制農業非點源污染的對策
農業非點源污染要從法律、政策、技術體系三個層面推動治理:
(一)法律措施
1.盡快制定、完善非點源污染防治的法律。
我國1979年通過了《中華人民共和國環境保護法(試行)》,以法律的形式對環境保護予以規范,為水資源保護法律制度的建立奠定了基礎。1984年和1988年分別頒布了《中華人民共和國水污染防治法》和《中華人民共和國水法》,1996年和2002年分別公布了新修訂的《中華人民共和國水污染防治法》和《中華人民共和國水法》,此外還有其他一些法律、法規也涉及到水污染防治問題,為中國的水污染防治提供了法律依據。1998年、2002年和2005年陜西省人大常委會根據《中華人民共和國水污染防治法》和有關法律、法規的規定,結合本省流域實際分別制定了《陜西渭河流域水污染防治條例》、《陜西省城市飲用水水源保護區環境保護條例》和《陜西省漢江丹江流域水污染防治條例》。然而,無論是國家立法還是陜西省的地方性法規基本上是針對點源污染的,沒有將非點源污染納入總量控制計劃,對城市和非城市的、農業的非點源污染控制不足,而且內容也十分簡單,這在很大程度上影響了流域的水污染治理效果。要解決我國嚴重的非點源污染問題須從立法、政策、技術三個層面來推動治理,而立法是當務之急。不過在國家立法以前,地方立法可以先行,國家立法不可能對各地具體的環境保護進行全面規范,非常具體的環境保護工作需要地方結合本地的客觀環境條件進行立法,因各地自然環境較大的差異導致環境問題產生的原因和解決的方法、步驟有所不同。陜西應結合本省的經濟發展狀況、地面徑流量、流域地形、氣候等制定非點源污染防治綜合法規和單行條例,為陜西經濟的可持續發展提供法律保障。
2.強化執法。
與立法相比,執法環節更待加強,要加大執法力度,做到有法必依,執法必嚴,違法必究。要貫徹執行已經頒布實施的法律、法規和規章。各級領導干部要強化法律意識,提高執法水平和依法行政的力度。加大對因農業開發、畜禽飼養等農業生產活動和不按規定使用農用化學物質造成的農業環境污染事故的調查處理力度,協同環保行政主管部門加強對農村生活和其他活動造成的非點源污染事故的調查處理。與此同時,要建立健全農業監測監督管理體系和執法管理隊伍,加強監督部門管理力度,尤其要發揮執法部門的作用,對于有法不依、違反法律法規者,決不姑息,嚴懲不怠,以維護法律的嚴肅性和權威性。
(二)政策措施
歐美日等發達國家為了防止農業非點源污染,制定落實了一系列支持農業清潔生產的政策。從外國的先進經驗可以得出,要保護農業環境除了要有相關法律作為保障外,還應有相關政策的響應,一方面要體現出法律的約束力,另一方面也要通過政策調動農民保護環境的積極性。農業非點源污染本身具有分散性、隨機性、隱蔽性,再加上我國實行家庭承包責任制,農村生產生活單位日益細化,對大量分散的農業生產行為進行監督成本是很高的。所以,政府應更多地通過經濟政策引導農民自覺采取有利于環境的行為,使農業生產朝著有利于環境友好的方向發展。如建立以圍繞農業清潔生產為核心的科枝、產業結構調整的產業鼓勵政策、優惠政策、風險分擔政策、財政扶持政策、金融扶持政策、稅收優惠政策,對從事農業清潔生產研究、示范、培訓的項目,列入縣級以上地方人民政府同級財政安排的有關技術進步資金的扶持范圍,在信貸方面給與充分支持;相反,對化肥和農藥的生產、銷售課稅,對污物的排放收費,從源頭上減少化肥的投入和污物的排出。
(三)技術措施
1.推廣清潔、無公害的農藥品種和施用技術。在生物防治、物理防治還未能代替農藥防治為主體的情況下,根據危害發生的具體情況,指導農民用藥,使用那些低污染、低殘留的農藥,在施用技術上,要采用科學、合理、安全的農藥施用技術,根據農藥的特性,農藥在農作物中的變化、殘留規律、農作物的收割期等特點安全使用農藥,為了提高農藥的治理效果,可將兩種或多種農藥合理混合施用或交替輪換使用,以避免或延緩害蟲產生抗藥性。
2.生物防治病蟲害技術。利用作物間的相生相克、共生互利關系,采用輪作、間混套種等種植方式控制病蟲害與草害,通過調整收獲和播種時間,打亂害蟲食性或錯開季節,可有效地減少危害。利用動物、微生物及作物分泌化學物質來治蟲、除草,通過放養天敵也能有效控制病蟲害。
3.科學、合理的施肥技術。根據氣候條件、土壤類型及養分的測試值以及農作物對養分的吸收規律,確定施肥量、施肥期,多施有機肥、微生物肥,少施化肥。我國目前己開發出根瘤菌肥、磷細菌肥、鉀細菌肥、固氮菌肥和復合菌肥等,這些肥料具有無污染、提高農作物品質、改良土壤、增加土壤肥力等優點,應大力推廣和使用。
4.禽畜糞便資源化技術。通過一定的技術處理,將糞便由廢棄物變成資源,變成農業的肥料、飼料和燃料。第一,用作肥料。禽畜糞便經過一定處理后作為肥料使用,是優質有機肥,合理地施用既能促進植物生長、增產,又可避免過量施用化學肥料導致的土壤板結、肥力下降,以及由于化肥的流失可能對地下水和地表水造成非點源污染。第二,用作飼料。禽畜糞便所含的氮素、礦物質、纖維素等營養成分,經過一定的技術處理后,可以作為奶牛等的飼料。第三,用作燃料。采用厭氧發酵法,就是將禽畜糞便進行發酵產生沼氣,這是禽畜糞便利用的最有效的方法。[8]
5.構建緩沖帶,防治水土流失。土壤侵蝕過程造成的養分損失,是土壤退化和非點源污染的直接原因,陜西省是全國水土流失最嚴重的省份之一,全省水土流失面積13.8萬平方公里,占全省土地總面積的66.8%,強度以上水土流失面積達4.2萬平方公里。[9]嚴重的水土流失造成土壤退化,河流、水庫淤積,非點源污染嚴重。緩沖帶,全稱保護緩沖帶,是指利用永久性植被攔截污染物或有害物質的條帶狀、受保護的土地。它是由美國農業部國家自然資源保護局向美國公眾推薦的土地利用保護方式。[10]緩沖帶防治農業非點源污染主要是通過滯緩徑流、沉降泥沙、強化過濾和增強吸附等功能來實現的,能明顯降低各種污染物的濃度。緩沖帶的建設有利于改善土壤質量、環境質量,提高水質,降低徑流對河道的沖刷能力。
參考文獻
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除了中國的一些地區缺硒以外,世界上還有哪些國家缺硒呢?據報道,約有40多個國家和地區缺硒。缺硒的國家主要有芬蘭、英國、希臘、巴西、布隆迪、澳大利亞和新西蘭等。硒比較充足的國家主要有日本、美國、加拿大等。
這些缺硒國家大多是由于地質原因,土壤缺乏硒,導致食物鏈也缺硒。硒在不同類型的巖石中含量差別大,如在沉積巖、頁巖,特別是海洋沉積巖中含量較高,而在火成巖中含量較低。水淋溶作用強的地方,硒含量也比較低。
在缺硒的國家中,居民每日硒攝入量也存在一些動態變化。比如英國,最初居民每日硒攝入量約在60微克,但后來逐漸降低到不足40微克,分析認為可能與土壤中硒過快損耗有關。這一現象與中國科學家的研究結論一致。芬蘭則在科學家的大力推動下,通過全國性硒強化工程,使得居民每日硒攝入量從30多微克提高到80微克。
國人是否缺硒?
對于中國人是否缺硒這個問題,并不能簡單地回答“是”或者“否”。
從公開報道的資料來看,由嚴重缺硒導致的“克山病”的情況已大大緩解,只有個別偏遠地區存在偶發病例。但除了一些天然富硒地區外,多數地區人均每日硒攝入量還比較低。目前,全國性普查數據比較缺乏,上一次普查結果顯示人均每日硒攝入量在40微克。近十年,中國科學技術大學功能農業研究小組對蘇州和南京等地細致的調查結果表明,這些地方的人均每日硒攝入量也基本在40微克左右。這一結果低于中國營養學會推薦的50微克/天的標準。從2014年開始,中國營養學會又根據國際、國內專家的研究成果,將人均每日硒攝入量推薦值提高到60微克。
此外,以往研究中有兩個報道引人深思,一個是中國科學技術大學功能農業研究小組對蘇州市居民日常膳食情況的調查,發現在蘇州這樣一個經濟發達、人民富裕的城市,居民每天的硒攝入量僅44微克,這說明僅僅吃得好還不夠,在微量營養的平衡方面還需要再努力。另一個是中國科學院施衛明研究員通過對過去 20多年某地區居民頭發中硒含量做對比,發現其硒含量持續下降,分析認為可能與土壤、糧食中含硒礦物質的減少有關。這些可能預示著我國硒缺乏的人群比例處于上升趨勢。
硒的萬千形態
硒對人體健康有益,但這種作用是與硒的形態緊密相關的。科學家們經過數十年的研究發現,目前所知的硒形態多達近百種。
從宏觀角度來看,主要有兩大類:一類是來自天然植物或者動物,是在食物鏈中自然合成的,比如各類富硒的食物多屬于這一類,我們暫且稱其為“生物硒”;另一類是以化學和工程技術合成的,或者是從礦石中提取的,我們稱其為“非生物硒”。而每一類中,又可以進一步細化出更多系列。
我們先來看看生物硒。以植物為例,像大米、小麥和蔬菜中所含有的硒也有很多形態。從生物的小分子量來看,存在形式為硒代氨基酸,比如有易于儲藏的硒代蛋氨酸,有報道對治療癌癥可能更為有效的甲基硒代半胱氨酸。當然,由于這些硒代氨基酸并不穩定,硒在植物和動物體內大多數以含硒蛋白的形式存在。在與營養學者以及國際硒研究專家們的交流中,筆者發現大多數專家學者更多地支持通過食物補充硒,因為其安全性最高,這也是消費者對生物硒更加信任的原因。
我們再來看看非生物硒。以含硒的鹽類為例,這里最常用到的是亞硒酸鈉。這種無機化學制品在較早的缺硒預防中發揮過重要作用,比如黑龍江克山縣、江蘇啟東的缺硒預防,就是在缺硒地區補充亞硒酸鈉,解決了“克山病”的難題。但是,科學家發現,亞硒酸鈉也有較大的副作用。目前,在日本和美國,亞硒酸鈉陸續被禁止或限制使用,主要是因為這種藥品毒性比較大。但由于我國的相關標準比較滯后,多數中國的保健品,甚至是國際知名的保健品到中國后,都會改變配方,使用廉價的亞硒酸鈉――這應該引起我們的注意。
當然,除了食品方面的應用外,硒元素在工業領域發揮著更大的獨特的作用。隨著化學工程技術的發展,一些新興的含硒化學制劑有望得到發展,在經過充分的安全評估后,這些硒能更好地服務于人們的健康。
從安全角度來看,生物硒對人體相對安全,且易于被人體吸收,值得推廣、推薦。所以,通過“功能農業”生產出來的生物性的富硒產品,是目前最安全、最理想的補硒產品。
自然含硒的明星食品有哪些?
除了“功能農業”通過來自天然富硒地區的原材料或使用標準化的生物營養強化技術,能夠生產出富硒食物以外。自然界也有一些富含硒元素的明星食品,那么,富含硒元素的明星食品有哪些呢?
從調查結果來看,高蛋白質的食物中硒含量一般比較高,某些蔬菜硒含量也較高。這里結合食用量介紹幾種明星食品。
(1)海魚。這是自然硒含量最高的一類食物,通常一條半斤的海魚含硒量就達50微克。
(2)雞蛋。由于正常的養雞飼料中都會添加硒,所以,一個普通雞蛋中的硒含量也能達到 5~10微克。富硒雞蛋則可以通過定量強化達到更高。
(3)肉類。豬肉、牛肉等硒含量也較高,通常二兩肉中就約有10微克硒。
(4)大米和小麥。盡管這兩類主食中硒含量并不太高,但由于每天食用量大,每天攝入的硒含量也能達到10微克左右。
(5)西蘭花。這是自然硒含量最高的一類蔬菜。通常它的硒含量是普通蔬菜的10倍左右,半斤西蘭花的含硒量約在10微克。
【中圖分類號】:G613.7
農村是一個廣闊的天地,有得天獨厚的自然資源,豐富的自然資源為幼兒和老師、同學的交流提供了平臺,對于擴展幼兒的學習空間,表達自己的情感,有著重要的作用。教育家陳鶴琴曾說過:“大自然是我們的知識寶庫,是我們的活教材”。實踐證明,充分利用自然資源,積極開展各種游戲活動,有助于幼兒活潑開朗性格的培養,有利于幼兒全面健康地成長。
一、利用自然環境開展游戲
我園地處半城半農的小縣城,自然資源豐富,根據《綱要》的要求,我園積極轉變教學理念,充分發揮大自然賦予的優勢,積極利用自然環境開展豐富多彩的游戲,充分挖掘幼兒內在的潛力。每天兩小時的戶外游戲,確保孩子有充分的戶外游戲時間。春天,小草發芽了,茅草為孩子們提供了戶外活動的天然場所,組織孩子開展“擁抱大自然,親親芳草地”等一些戶外活動,讓孩子們盡情地在草地上玩。爬一爬,滾一滾,光著小腳丫踩一踩,踢一踢,感受陽光、空氣、微風、小草的撫摸,小臉蛋貼著嫩嫩的小草,說說悄悄話,互相追逐,跳跳皮筋,丟丟手絹,捉迷藏等這種令孩子們很自由、無拘無束的活動,釋放自己內心的喜悅,與其他小伙伴們分享。夏天,利用我園種的柳樹,讓孩子們在樹蔭下玩跳皮筋、劃些方格做跳格等游戲,偶爾聽到知了的叫聲,讓孩子們們學學知了,抱抱大樹,讓孩子們真正深入大自然中。秋天,帶孩子們們到田野里,看看農民伯伯收莊稼、運糧食的情景,感受秋天的收獲,感受農民伯伯的辛苦和糧食的來之不易,讓孩子們要珍惜糧食,養成勤儉節約的好習貫。冬天,組織孩子們在園內堆雪人,引導孩子們塑造自己喜歡的玩具及其它。總之,農村自然環境給孩子提供了豐富、開放、有趣的活動場所,我們要巧借這些自然環境,引導幼兒在游戲中學習,讓孩子們在隨心所欲的玩樂中得到了自由的體驗和創造的樂趣。同時也大大增加了孩子們的想象性、合作性和裝扮性,孩子們在玩游戲時沒有約束,可以盡情玩耍,從而使他們的天性得到了充分的發揮,讓孩子們在玩耍中健康成長。
二、利用自然物品開展游戲
教室外有著無窮盡的自然材料,教室內同樣是孩子們游戲的天地。而孩子們更多的時間是在室內活動的,因此,我們也非常注重活動室游戲材料的投放。
1、根據主題活動投放材料。
二期課改的中心就是以主題為形式開展各種活動。游戲也應該是在主題背景下的游戲活動。我們根據主題活動的需要,有計劃地投放游戲材料。如:在“秋天來了”的主題活動中,我們與幼兒一起收集各種果子,制作水果娃娃和水果拼盤;收集樹葉,做出形態各異的樹葉拼圖;用稻草做草人、草帽、……孩子們在把材料變著花樣地滿足不同的游戲需要時,不僅鍛煉了手,更鍛煉了腦和意志。
在“變廢為寶”的主題活動中,我們發動家長和幼兒一起收集日常生活中的廢舊材料,變廢為寶。幼兒利用廢舊物品作出了許多漂亮的作品,有漂亮的瓶寶寶,有可愛的瓶花籃,有牙膏盒、瓶蓋等做成的大卡車、高樓房等。有趣漂亮的作品不僅讓幼兒體驗到“廢物也能變成寶貝”,更使他們感受到了制作的快樂、創作的樂趣。
2、追隨幼兒的需要和發展提供材料。
材料是與游戲緊密相連的,孩子們在玩的過程中,直接感受到的內在生理體驗。不同時期產生的不同體驗和經驗,建構不同的知識,獲得不同的發展。因此,應根據游戲的發展不斷補充材料,以給予孩子盡可能多的選擇機會。因此,不同年齡的幼兒對材料的種類和數量的需求上不同,興趣和愛好也不同。
玩具是孩子的親密伴侶,是幼兒游戲的物質基礎。繩、球、圈(柳條圈)、沙包等是常見器材,我們還把農村的廢舊物,洗凈消毒后,稍加修飾做成農村孩子愛不釋手的玩具,如引導幼兒用麥稈當游戲棒、吹泡泡、編辮子、拼貼圖案等,我們還專門在課題室里開辟了一個用麥稈做材料的巧手角;引導幼兒用稻草編辮子、搓繩子、做稻草人;用花生、南瓜籽等進行各種人物造型等。再如將大紙箱制成了活動汽車、坦克,小紙盒加工成了紙盒積木等開發智力的各種玩具。報紙、易拉罐、可樂瓶、彩條、紙盒、布條、軟墊等生活廢舊物在我們的眼里都可作為器材,我們鼓勵幼兒一物多玩,充分調動幼兒的“發現”興趣。這樣,既可以從小培養幼兒節儉樸素的意識,又可以以器材為媒介,引導幼兒大膽、主動創造。另外,把廢舊的車外胎制成幼兒體育活動器械,如在汽車外胎兩邊系上繩子可以蕩秋千。中小班幼兒用外胎練習滾動物體。將自行車外胎涂上顏色,可以進行呼拉圈、跳圈活動,把汽車輪胎的一半埋在地下,上部涂上各種顏色小班幼兒可進行過小河練平衡等。對孩子們來說,游戲材料是否精致并不重要,重要的是他們快樂。
[中圖分類號]K244 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-3115(2011)012-0032-03
北宋陜西路所轄的地區作為我國文明的主要發祥地之一,經濟長期處于領先地位。“安史之亂”以后,這一地區的經濟慘遭破壞。后經過周世宗以來的恢復發展,陜西路基本擺脫了殘破狀況,重新發展起來。宋初的陜西路因國防局勢穩定,社會經濟得以恢復發展。到北宋中后期,黨項勢力崛起,陜西路遂處于宋夏折沖之地,戰爭不斷,①駐軍隨之日益增多,超過其他任何地區。陜西路的經濟在戰亂中緩慢發展。北宋政府為抵御西夏的進攻,極為重視陜西路的經略。因此,史學界十分重視陜西路的研究,并取得了豐碩的成果。②但從災害角度對陜西路進行研究尚無專文,本文擬對北宋陜西路災害狀況作一初步探討。
一、北宋陜西路自然災害概況
本文所指陜西路相當于今陜西大部、甘肅東部、青海東部、寧夏南部、河南西部。眾所周知,宋代是我國古代災害集中發生的重要歷史時期之一。宋代不僅災害頻繁發生,并且種類繁多。關于這一時期災害的種類,主要有水災、旱災、蟲災、地震、瘟疫、風災、雹災、霜災、雪災、鼠災等多種災害,其中前九種是這一時期的主要災害。而關于宋代災害的次數,根據目前的統計,“兩宋時期共發生水、旱、蟲、震、疫、沙塵、風、雹、霜等九類自然災害達1543次,其中水災628次,旱災259次,蟲災168次,地震127次,瘟疫49次,沙塵69次,風災109次,雹災121次,霜災13次”。③對于北宋陜西路自然災害狀況,袁林先生曾做過詳細的統計。筆者根據災害史料統計出北宋陜西路發生水災43次,旱災40次,蟲災 17次,地震18次,雹災11次,霜災6次,其他災害15次,總計1150次。其時間分布如表1所示。
為了能更好地理解上表,下面對陜西路各種災害分階段進行論述:
第一階段,從宋代建立的960年到真宗乾興元年(1022),共63年,其中發生水災33次,旱災18次,蟲災11次,地震6次,雹災6次,霜災4次,其他災害13次,共發生災害91次,平均1.444年一次,屬于災害的絕對頻發期。
第二階段,從仁宗天圣元年到英宗治平四年(1023~1067),共45年。其間發生水災6次,旱災9次,蟲災2次,地震3次,雹災5次,霜災1次,其他災害0次,共計災害21次,平均0.488年一次,屬于災害少發期。
第三階段,從神宗熙寧元年到欽宗靖康二年(1068~1127),共60年,其間發生水災4次,旱災13次,蟲災1次,地震8次,雹災5次,霜災1次,其他災害2次,共計災害34次,平均0.567年一次。此階段的各項指標比第一階段低,但高于第二階段。
由表1及上述分析可以總結出北宋陜西路自然災害的特點:一是災害分布的普遍性。從時間上來說,幾乎無年不災,尤其是第一階段。二是北宋陜西路發生的自然災害中,水、旱災害最為經常發生,共發生73次,占所有災害的48.6%;其次是蟲災與地震,發生了35次,占所有災害的23.3%;雹災和霜災共發生17次,占所有災害的11.3%;其他災害發生15次,占所有災害的10% 。
二 、 北宋陜西路自然災害發生的原因
(一)氣候因素
氣候是造成宋代自然災害最重要的原因之一。20世紀70年代,竺可楨先生在其《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》一文中認為,中國近5000年來的氣候,經歷了四個溫暖期和四個寒冷期的“四暖四寒”交替的變化模式。根據竺可楨先生的研究,北宋初年到公元1000年為一個溫暖期,公元1000年以后,進入寒冷期(主要包括北宋中后期至南宋中期以前的一段時間,其大致年代為公元1000~1200年)。
由以上可知,北宋時期氣候變化比較頻繁,前后跨越一個溫暖期和一個寒冷期。宋初為一個溫暖期的末期,溫暖期特征比較明顯。如宋太祖乾德二年至開寶二年(964~967),連續六年“冬無雪”。④竹林在陜西周至、戶縣一帶仍十分普遍。但宋初也為溫暖期向寒冷期過渡階段,所以某些年份天氣異常。如宋太祖建隆三年(962),“四月乙未,延州大雨雪,丙申,寧州大雨雪,溝洫冰。壬寅,丹州雪二尺”。⑤宋太宗淳化三年(993),“九月,京兆府大雪害苗稼”。⑥北宋中后期較寒冷,當時寒冷特征十分明顯。11世紀時,華北已沒有野生梅樹,梅樹只能在私人的花園中生存。蘇軾曾嘆息“關中幸無梅”。宋徽宗政和三年(1113),“十一月,大雨雪,連十余日不止,平地八尺余”。⑦
寒冷是陜西路氣候最主要的特征之一。如宋太祖建隆三年(962),“四月乙未,延州大雨雪”,“陜西沿邊地苦寒,種麥周歲始熟,以故粘齒不可食”。⑧涇原路境內的儀州,“地接隴山,節氣常晚,至仲夏花木始開”;⑨熙河路境內的熙州,“山高苦寒,盛夏不釋裘巍薄"飪刀ㄔ年(1040)九月辛酉,“此陜西軍士羊裘。初,言者以塞下苦寒”。⑾此外,北宋的一些詩文中也有對陜西路寒冷氣候的描述。如蘇舜欽的《乙卯冬大寒有感》:“延川未撤警,夕峰照冰雪。窮邊苦寒地,兵氣相躔結。”⑿這首詩就是講宋仁宗寶元二年(1039)陜西路沿邊一帶的嚴寒氣候。
(二)戰爭的影響
公元961年,宋太祖趙匡胤建立北宋,后經過宋太祖、宋太宗10余年的南征北伐,基本統一中原,基本結束了200多年的封建軍閥割據局面。北宋的疆域東、南臨海,北境以今津海河、河北霸縣、山西雁門關一線與遼接壤,西北至今陜西白于山、甘肅東部、青海東北部與西夏、吐蕃毗鄰,西南與越南接界。但先后有遼和西夏、金等幾個政權與其長期并立,且彼此之間戰亂不已。陜西路是宋與吐蕃、西夏的爭逐之地,尤其與西夏長期對峙。長期的戰爭對陜西路自然環境的破壞尤為明顯。戰爭對陜西路自然環境的破壞主要表現在以下幾個方面:
1.對森林資源的破壞
歷史上,陜西路森林資源豐富、植被良好。據《漢書•地理志》載:“天水、隴西,山多林木,民以板為屋。”《鹽鐵論》稱“蜀、隴有名材之林”。就北宋而言,關于這一地區森林資源的記載也有很多。如淳化五年(994),宋琪在分析西北蕃情時曾說道:“自~、延以北,多土山柏林。”⒀蘇軾在描述寶雞、~縣一帶的景色曾用 “二曲林泉勝”、“臨水竹篁修”、“森如水國秋”⒁等詩句,“秦州多巨木”⒂尤為時人稱道。其轄境內的伏羌、夕陽鎮、大小洛門寨一帶,是著名的森林區,是北宋政府采木場所在地。麥積山“為秦地林泉之冠”,黑谷山“大山喬木,連跨數縣”,⒃夕陽鎮“西北接大藪,材植所出”。高防知秦州時,建采造務,辟地達數百里之廣,“歲獲大木萬本”。宋初,隴山森林一片翠綠,大中祥符七年(1014),宋于“隴州西山、湖山、澆水等處,置木務以備邊用”。⒄熙寧六年(1073),宋神宗對宰相說:“熙河山林久在羌中,養成巨材,最為浩瀚,可以取足即今合用之數。”(18)“洮、岷、疊、宕連青唐瑪爾巴山,林木翳薈交道,狹阻不可行。”(19)從而可見,北宋陜西路分布著大量的森林。
北宋對陜西路森林資源的破壞主要是出于戰爭的需要。北宋的西北邊防線綿延2000余里,在這2000余里的邊防線上既要防備黨項的進攻,又要防范吐蕃的入侵。北宋在陜西駐軍僅為30萬,有限的兵力如何有效守衛廣袤的西北邊防,就成為北宋朝廷急需解決的問題。因此,依據山川形勢,在陜西路州境空曠之地修筑城寨,就成為加強邊防的重要措施。曹緯知渭州時,隴山諸族皆來獻地,所獻之地 “坦為兵沖,曾無捍蔽”。(20)他認為所獻之地乃宋夏必爭之地,建議在此筑城。于是“因相地形,筑城盡要害之地”,(21)建籠竿城。該城修筑好后為北宋抵御黨項的一大軍事要塞。秦州乃北宋初期戍守西北邊區的重鎮。曹緯知秦州時,吐蕃多次進犯秦州。為保衛秦州,在秦州周邊的空曠地區,修筑城寨,就成為當務之急。曹緯在秦州共筑弓門、冶坊、床穰、靜戎、三陽、定西、伏羌、永寧、小洛門、威遠等10座城寨。尤其是在宋夏開戰之后,北宋政府在西北沿邊地區開始大規模筑造堡寨。據李健超先生《北宋西北堡寨》統計,宋代西北地區先后修筑的城寨達500個。(22)
在宋、夏長達140多年的相持爭戰中,北宋政府在陜西共構筑了近500個城、關、堡、寨,所耗木材數量甚是巨大。如曹瑋知秦州時,所筑溝柵(壕溝兩岸的木樁)竟達“三千八百里”。(23)同時,城寨的設施如敵樓、戰樓、樓稽(望樓)、籬笆、門橋、寨柵及弓矢、備插等防守器具也都需用大量的木材。由此可知,陜西路森林資源最主要的消耗就是修筑城寨。
城寨的修筑對森林的破壞從宋初開始一直持續到北宋滅亡。長期對陜西路森林的砍伐,使這一地區的森林資源遭到嚴重破壞。如唐代還是 “松風急蒼蒼”的渭水兩岸,到了宋朝時基本無森林可言,渭河兩岸百姓難以獲取薪炭,不得不到羌人和西夏地區去盜伐。(24)北宋建立不到30年,鳳翔地區的岐山林木就已經砍伐殆盡,結果是“有山禿如儲,有水濁如浴”。(25)
2.屯田對自然環境的破壞
屯田始于西漢,歷代相承不斷。北宋政府在陜西路亦實行了屯田。陜西戰略地位重要,駐扎在陜西路的軍隊也越來越多,而駐扎軍隊的糧食主要靠內地供應,但當時交通不便,運糧極其困難,耗費巨大。因此,為更好地解決運費問題,北宋采取了屯田這一古老而又有效的方式,“軍師所在,有地利則開屯田、營田,以省饋馕”。(26)
早在太宗時期,就重視在陜西路的屯田。雍熙四年(987),陜西轉運使劉綜言:“宜于古原州建鎮戎軍置屯田。今本軍一歲給儲糧四十余萬石、束,約費茶鹽五十余萬,倘更令遠民輸送,其費益多。請與軍城四面立屯田務,開田五百頃,置下軍二千人、牛八百頭耕種之。”(27)真宗、仁宗時亦比較重視西北屯田。熙寧三年(1070),王韶被任提舉蕃部兼營田市易。他到任秦州后,在秦州沿邊蕃部招納弓箭手,進行屯田。同年七月,知渭州蔡挺“括并邊生地冒耕田千八百頃,募人佃種,以益邊儲。取邊民闌市蕃部田八千頃,給以弓箭手。又筑城定戎軍為熙寧寨,開地二千頃,募卒三千人耕守之”。(28)熙寧五年(1072),延州趙l上營田議:“今陜西雖有曠土而未嘗耕墾,朝廷屯戍不可撤,愿以閑田募民耕種,以紓西顧之憂。”(29)
北宋時期在陜西路的屯田取得了一定成效,使當地大量駐軍的軍需用度不必盡資與內地,但同時也帶來了一系列自然環境方面的問題。北宋在陜西路屯田的地區除了秦鳳一帶,其他大部分屬于干旱和半干旱地區,年降水量均在400毫米左右,生態環境以草原環境為主,而且多數地區坡度較高,并不適宜農業耕種。入宋后這些以農業經濟為傳統的宋統治者眼中的“閑田”、“隱地”、“棄地”、“荒地”,而實際上確是草地的土地,被大規模墾殖,必然會加劇對植被的破壞,造成水土嚴重流失,并且一經破壞,就很難恢復。陜北及隴東地區多丘陵坡地,其中,15度的坡地占土地總面積的60%,多數的梁赤坡在8~35度,有的甚至超過35度,而北宋的軍事墾殖大多是在這樣的坡地上進行的,這又大大加劇了水土流失。據《范文正公集》記載,由延安北上橫山,經過山谷中川道,“暴雨之期,湍流大石”。這種只顧眼前利益而消耗土地肥力的作法,只能導致越廣種越薄收、越薄收越廣種,水土流失和干旱越來越嚴重、地力越來越下降的惡性循環。
北宋時期,陜西路作為戰略要地,因宋夏之間長期的戰爭,北宋政府在陜西路大量修城筑寨。這一舉措使陜西路的森林資源遭到極大破壞。同時,屯田也使陜西路的自然環境進一步遭到破壞。北宋政府對黃土高原的不合理開發,造成了該地區水土流失嚴重,戰爭進一步加劇了陜西路自然環境的破壞,從而導致北宋陜西路災害頻繁發生。
[注釋]
①程民生:《論宋代陜西路經濟》,《中國歷史地理論叢》,1994年第1期。
②李華瑞:《宋夏關系史》,河北人民出版社1998年版;劉建麗:《宋代西北吐蕃研究》,甘肅文化出版社1998年版。
③袁祖亮主編、邱云飛著:《中國災害通史•宋代卷》,鄭州大學出版社2008年。
④元•脫脫:《宋史》卷63《五行二上》,中華書局1977年版。
⑤《宋史》卷1《太祖紀》。
⑥⑦《宋史》卷62《五行志一》。
⑧宋•莊綽撰、蕭魯陽點校:《雞肋篇》, 中華書局1997年版。
⑨《太平寰宇記》卷150《儀州》。
⑩《甘肅通志》卷21《風俗》。
⑾宋•李燾:《續資治通鑒長編》卷129,康定元年十二月乙巳,中華書局1977年版。
⑿張廷杰:《宋夏戰事詩研究》,甘肅文化出版社2002年版。
⒀《宋史》卷264《宋琪傳》。
⒁蘇軾:《東坡全集》卷1,文淵閣四庫全書。
⒂《宋史》卷349《賈逵傳》。
⒃宋•祝穆撰、祝洙增訂:《方輿勝覽》卷69,中華書局2003年版。
⒄《長編》卷3,建隆三年六月辛卯。
(18)(19)《長編》卷247,熙寧六年十月庚辰。
(20)(21)(23)《宋史》卷258《曹瑋傳》。
(22)李健超:《北宋西北堡寨》,《西北歷史資料》,1983年第2期。
(24)張靖濤:《甘肅森林變遷》,《農業考古》,2006年第2期。
(25)蘇軾:《東湖》,《全宋詩》,北京大學出版社1998年版。
1礦山環保治理
蘭坪鉛鋅礦由于早期多年無序群采,導致資源和環境遭到嚴重破壞,滑坡、塌方、泥石流事故頻繁發生。為了防止地質災害造成人員、財產損失,金鼎鋅業不僅對歷史遺留的環保問題投入巨資解決,同時對新項目的設計實施了配套的環境保護、水土流失防治、地質災害防治等措施。工程措施。配合蘭坪縣國土資源局在匯水集中排放的南大溝、練登溝及跑馬坪北大溝構筑了32座攔砂壩和谷坊壩,實施了14670m3毛石砼擋渣墻,分級攔擋泥沙,阻止泥沙進入沘江河。2003年到2008年,在露天采場、工業礦堆場、廢渣場修筑了截洪、排洪溝渠17684m,減少了水土流失的發生及水土流失引發的地表水污染。改造建設了架崖山、跑馬坪、白草坪礦段的排廢場、貧礦堆場、貧礦堆場堆石壩,杜絕了礦山開采過程中固體廢棄物亂排放現象。植保措施。資源整合后,南場、西坡、白草坪3個礦段鉛、鋅儲量已基本枯竭,而群采遺留的環保問題卻十分嚴重,公司對以上3個礦段進行了大力整治,關閉了15個不具備安全生產條件的采礦坑口,并經與蘭坪縣人民政府共同研究決定,采取封山育林來恢復地質生態環境。對開發中的礦山露天采場始終堅持“開發一片、規劃一片、終了一片、恢復一片”的方針。制定了1700畝復墾綠化的規劃,到目前為止已投入671萬元資金,分三期在礦山指揮中心周圍邊坡、1#排廢場、4#工業礦堆上部邊坡、彝族山剝離終界區域、礦區新主干公路、2756臺階道路邊坡、粗碎站場內及周圍邊坡等進行植被綠化,植樹恢復植被420萬m2。礦區植被有了根本性的改善。
2選礦環保治理
除一選廠外,其他三個選廠都是礦區資源整合過程中金鼎鋅業接收的資產,資源整合前眾多小選廠環保設施不完善,選礦廢水直排對沘江河造成的污染十分嚴重。金鼎鋅業接收了金鳳選廠、金桂選廠、永匯選廠后,共投入環保治理費用3837萬元用于環保改造,建設了尾礦泵站、尾礦輸送管道等。改變了選礦廢水直接排放的現象,減少了沘江河的污染源。根據怒江州環境監測站、蘭坪縣環境監測站監測結果,哨上尾礦庫溢流外排尾水達到《污水綜合排放標準》二級標準。
3冶煉環保治理
水處理。金鼎鋅業一期10萬t/a電鋅項目(含6萬t/a)設計時就確定了生產廢水零排放的目標。根據建設項目“三同時”要求,配套建設了處理能力為7200m3/d的污水處理站,廢水處理達到《污水綜合排放標準》二級標準,并全部回用于流程,整個生產系統無污水外排,每年可節約水量75.98萬m3。2008年9月,該濕法冶煉鉛鋅污水綜合處理“零排放”工程被中國環境保護產業協會評為二八年國家重點環境保護實用技術示范工程。氣處理。硫酸廠尾氣SO2排放濃度393mg/m3,遠低于允許排放濃度960mg/m3;二冶煉廠鍋爐煙氣SO2排放濃度502mg/m3,遠低于允許排放濃度900mg/m3。達到了《蘭坪縣“十一五”主要污染物(SO2、COD)總量控制及削減實施方案》中SO2總量控制及削減要求。渣處理。對冶煉固體廢物嚴格按國家環保要求進行合理堆存。配套建設有防滲漏、防流失、防揚散的“三防”渣庫。渣庫建設工程和主體工程同時建成并投入運行。渣庫的設計、運行管理及將來的封場均嚴格按照國家《危險廢物填埋污染控制標準》有關要求執行,渣庫廢水經管道輸送回用到鋅回收車間,不外排。
4環保治理成效
2003~2008年,通過大量的環境保護整治工作,礦區泥石流、滑坡等災害事故的發生得到了有效控制,固體廢棄物有序堆存,礦區植被恢復系數達到95.2%,植被覆蓋率達25.24%;選礦廢水集中處理后達標排放,冶煉廢水實現了零排放;工業廢氣中各項污染因子達標排放。蘭坪鉛鋅礦環境污染治理狀況得到了前所未有的改善。
沘江污染防治工作開展情況
2009年度,云南省人民政府啟動了沘江水污染防治工程,對公司的環保工作提出了更高、更嚴的要求。公司圍繞省政府沘江水污染防治規劃措施要求,強抓落實,把環保工作提升到更加重要的位置。根據《云南省沘江流域水污染防治規劃》,第一階段(即2009~2011年)要求公司實施工業污染源治理及礦區污染治理與生態恢復兩大工程。公司及時成立了沘江河流域水污染防治專項工作領導小組,負責《云南省沘江河流域水污染防治規劃》期內實施工業污染源治理及礦區污染治理與生態恢復工程的組織、計劃、落實、實施工作。在原有治理的基礎上已完成治理投資5655.94萬元,在建治理措施投資11673.5萬元。
1已完成的治理項目
(1)投資360萬元,采用氧化鋅吸收脫硫新工藝,對10萬t/a電鋅冶煉廠循環硫化床鍋爐煙氣排放系統進行技術改造,改造后SO2排放濃度遠低于國家排放標準;
(2)投資1000萬元,對各生產廠廠區排水溝道按“清污分流、雨污分流”進行整治,實現“清污分流、雨污分流”,選礦廢水統一收集后送哨上尾礦庫沉降,尾礦庫溢流水達標排放;冶煉廢水收集處理后回用,不外排。
(3)投資149.26萬元,建設了兩個地下礦山(跑馬坪、蜂子山)礦坑水回用管線、泵站及高位水池,將礦坑水輸送到選廠作為選礦生產用水,最大程度利用礦坑水。
(4)投資100萬元,在礦山已實施的防范水土流失及地質災害整治基礎上,對礦山排廢場、剝離局部終了境界及礦區公路沿線、荒山、荒坡進行植被綠化,綠化面積7萬m2。
(5)根據《云南省沘江河流域水污染防治規劃》,公司投資183萬元于2009年8月開展了各選廠以工信委主導的“節能、降耗”為主題的自愿性清潔生產審核,2009年10月相繼對采礦、冶煉、硫酸各生產廠開展了此項工作,近期申報清潔生產合格企業。2010年8月,根據《云南省環境保護廳關于公布云南省第五批強制性清潔生產審核重點企業名單的通知》(云環發[2011]86號)要求,開展了采礦、選礦、冶煉、硫酸生產系統的強制性清潔生產審核工作,對清潔生產潛力環節進行改造,從源頭控制污染物產生量,不斷降低能耗,實現“節能、降耗、減污、增效”的目標,并力爭在2011年內完成強制性清潔生產審核、評估及驗收工作。
(6)投資631.5萬元,對渣庫進行全面整治:一是對渣庫安全性整治,構筑渣庫兩岸邊坡防護擋墻、增設和完善截排洪溝,降低雨水對渣庫壩體的影響。同時對渣庫壩體強度及其基巖、壩肩的強度進行校核,進一步驗證渣庫的安全穩定及可靠性。二是嚴格落實防滲措施,確保堆渣重金屬等污染物不進入土壤及水體。三是將渣庫滲濾液集中收集后輸送到鋅回收車間,對滲濾液中鋅金屬進行回收利用。
(7)投資2950.58萬元建成與一期10萬t/a電鋅項目相配套的浸出渣鋅回收車間,減少廢渣產生量,有效降低浸出渣中重金屬含量,提高了資源回收率。
(8)投資31.6萬元對沘江河麥干甸至公司辦公樓段淤泥進行清理。
(9)投資250萬元對三選廠尾礦庫實施有效合理閉庫,目前已完成閉庫所需的工程項目及閉庫安全驗收評價,現正申請省安監局組織驗收。
2正在實施的治理項目
(1)投資2818.5萬元正在建設與哨上尾礦庫、溫莊尾礦庫相配套的污水處理及回用系統。
(2)投資170萬元正在建設跑馬坪礦段礦石堆場雨棚,實現雨污分流。
(3)投資260萬元正在建設一期10萬t/a電鋅項目運渣公路12000m2的雨棚。同時委托昆明有色冶金設計研究院編制渣庫清污分流及配套改造方案。
(4)擬建3#工業礦堆場大壩,目前正在進行施工圖設計,預計年內完成大壩的建設工作。
(5)為確保礦山廢石合理、有序堆存,投資1100萬元正在建設彎山梁子溝10萬m3排廢場大壩。
(6)投資7325萬元正在建設溫莊尾礦庫,建成后將作為哨上尾礦庫的替代庫,為現有選礦生產系統服務。
資源整合對沘江污染防治工作取得的成效
(1)公司采、選、冶各生產系統通過大量的環保隱患治理整改,沘江河水質有了明顯改善,旱季水質達到地表水Ⅳ類。
(2)在礦區通過建設攔砂壩、谷坊壩、擋渣墻、截洪、排洪溝渠等工程措施后,目前礦區泥石流、滑坡、塌方等地質災害基本得到遏制,地質災害事故次數明顯下降。
(3)在露天礦山開采過程中嚴格按照“開發一片、規劃一片、終了一片、恢復一片”的指導思想,實施植被恢復綠化,并通過近幾年的努力,礦山水土保持及植被恢復取得了長足的進展。
(4)根據清潔文明生產要求,開展實施了選、冶系統“清污分流”工程措施,有效實現了選、冶廠內清污分流。
中圖分類號:F407.22 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)21-0093-01
作為中國重要的能源供應基地和輸送通道,新疆并不滿足于天山以南城鎮進入燃氣時代。4年后,所有縣市區政府所在城鎮全部實現燃氣化,距天然氣干線管網較近、人口相對集中的鄉鎮八成以上實現燃氣化。新疆將在南疆天然氣利民工程、北疆供氣環網、城市燃氣管網等現有燃氣工程的基礎上,采取多元化供應策略。
1、國家及地區資源與政策
1.1 國家十二五煤化工規劃
為規范引導煤化工行業健康發展,國家發改委、能源局及工信部等聯合起草“十二五”煤化工規劃,即《煤炭深加工示范項目規劃》,期間,將在煤炭液化、煤制氣、煤制烯烴等7大板塊部署重大示范項目,未來五年將擴大煤制烴、煤制天然氣兩個示范項目的范圍,針對能耗和水耗低的技術和項目加大推廣力度,同時鼓勵在新疆、內蒙、陜西、寧夏及河南等資源突出省份擴大現代煤化工試點范圍,確保示范項目達到高效、節水、環保的目標。
新疆的煤炭資源極其豐富,是國家重要的煤炭能源基地,預測資源量達2.19萬億噸,占全國總量的40%以上,位居全國首位。煤炭資源中的長焰煤、不粘煤和弱粘煤占總量的90%,具有建設煤炭液化、氣化項目的資源條件。因此,大力發展以煤層氣、煤制油、煤炭氣化作為石油天然氣的補充和接續氣源,將會為“西氣東輸”提供后續資源保障。目前各大型企業充分利用新疆的資源優勢,建設大型煤電基地,實現煤電聯營,變運煤為輸電,達到向東部地區輸送能源的目的。2009年6月30日,新汶礦業集團的煤制天然氣(SNG)項目在新疆伊犁舉行奠基儀式,意味著其年產100億m3SNG的一期工程正式啟動,使得以煤變氣成為現實。如今,“一主兩翼”運煤專線的建設,也為新疆煤炭的大開發提供了更加便利的條件。
2、新疆地區煤制氣天然氣項目的管網優勢
西三線與西二線并行,設計年輸送能力300億立方米/年。目前國內首條煤制氣專用管線中石油西三線伊寧霍爾果斯煤制氣支線已在建設,首站設在伊寧,末站為霍爾果斯西三線首站,全長約70km,主要作用是將伊犁地區煤制氣注入西三線。準東地區煤制天然氣則通過自治區規劃的新粵浙煤制天然氣出疆管線解決煤制氣外輸問題,該管線設計輸量為300億立方米/年,相比較其他省市、地區的煤制天然氣項目來講,新疆煤制天然氣項目管網優勢明顯,輸送渠道相對落實。
3、煤制天然氣的技術分析
3.1 煤制天然氣的工藝技術
煤氣化技術的選擇對煤制天然氣項目的配置及消耗等具有很大影響。以新疆長煙煤為例,分別采用三種典型不同的煤氣化技術生產合成天然氣:
①碎煤加壓氣化(Lugri)工藝;
②GSP干粉煤氣化工藝;
③E-Gas水煤漿氣化工藝;
3.2 煤制天然氣的技術分析
①采用以上三種典型的氣化技術生產的合成天然氣,其煤耗基本能達到國家“十二五”煤化工示范項目的基本要求,但是與先進值還有一定差距。
②采用以上三種典型的氣化技術生產的合成天然氣,盡管采用了先進的節水措施,其中的采用GSP及E-GAS氣化技術,其新鮮水耗能達到“十二五”規劃中關于新鮮水耗先進值的要求。而采用Lugri氣化技術水耗將不能滿足基本要求。
③從能量轉換效率來看,采用Lugri及E-GAS氣化技術的能效可滿足“十二五”規劃的要求,究其原因主要是Lurgi氣化副產品量較大,氣化粗合成氣中CH4含量較高。E-GAS氣化的粗合成氣中也含少量CH4,同時,付產了大量的高壓蒸汽。而對于采用GSP干粉煤氣化技術生產SNG的,由于氣化是激冷流程,高位熱能沒能合理的利用,這也是所有干粉煤氣化激冷流程需面對的能效問題。此外,對于含水量高或“含油”高的原煤,可先將煤進行分級綜合利用,采用LCC技術提質,可以將能量轉換效率整體提高2~4%。
4、新疆地區煤制天然氣發展與展望
從長遠看,煤層氣有可能改變國內天然氣的供需前景,因此,需要對國內煤層氣的儲量及開發經濟可行性進行進一步的研究。由中石化和新疆共同出資注冊的新疆能源化工有限公司科研基地日前在烏魯木齊市高新區開工建設,這將成為準東80億方煤制天然氣項目的“神經中樞”。
中石化集團公司將在國內最大的整裝煤田―準東建設2座年產1500萬噸的煤礦和1套80億立方米/年的煤制天然氣裝置,總投資700億元,計劃2017年投產,主產品天然氣將通過配套建設的新粵浙輸氣管道送出。新粵浙管道連接新疆伊犁、準東煤制氣資源,與長三角、珠三角及廣西用氣市場,總長7929公里,輸氣能力300億方/年。在中石化現有的6個煤化工項目中,準東煤制天然氣項目規模最大、投資最多,預計實現年銷售收入150億元。
中央新疆工作座談會召開以來,國家支持新疆發展的一系列重大政策陸續出臺,尤其在煤化工方面,國家提出支持新疆重點發展煤制氣,適時建設煤制油示范工程,穩步發展煤制醇醚燃料產業。新疆煤化工發展具備非常明顯的競爭優勢,從市場需求、輸送渠道等各方面考察,煤制天然氣優勢最突出。首先,新疆煤炭資源豐富,資源分布集中且煤質較好,開采條件良好,競爭優勢突出。其次,新疆具備建設大型煤化工項目的供水、用地條件。新疆水資源總量832 億立方米,平均年降水總量2544 億立方米,水資源可利用總量為596 億立方米,眾多的高山冰川、湖泊和河流,為項目開發創造了有利條件。新疆土地資源豐富,未利用土地居多,適合建設大型煤化工基地的廠址。再次,煤化工產品的外送通道正在逐步形成。西氣東輸一線和西氣東輸二線正在運營,中石油正在建設西氣東輸三線工程,多家煤制氣企業的天然氣已獲準進入西氣東輸管網。
5、近年中國煤制天然氣發展情況
中國是個富煤缺油少氣的國家,天然氣資源人均占有率不到世界平均水平的10%,而清潔能源利用觀念正在形成,天然氣應用越來越廣泛。天然氣短缺現象凸顯,吸引了更多資本涌入煤制天然氣項目,行業投資涌動,局部過熱的跡象開始顯現。中國雖然還不是一個天然氣消費大國,但隨著城市化進程的加快,天然氣消費也進入了一個快速增長期,天然氣消費近5 年的平均增速達到了17.6%。據國家發改委能源研究所預測,到2020 年中國天然氣的消費量將達到2500 億立方米。即使國內天然氣產能高速增長,產能缺口仍將在400 -800 億立方米之間。巨大供需缺口致使越來越多的企業對煤制天然氣產業前景做出向好預測。中國相對比較充足的煤炭資源,吸引了包括民營、國企甚至國外資本投資中國的煤制天然氣產業。國內煤制天然氣產業起步于2007 年,目前國家已經批準的項目總規劃不超過200 億立方米。其中包括大唐發電克旗煤制天然氣項目和遼寧阜新的煤制天然氣項目、慶華集團的煤制天然氣項目等。在新疆地區已批準和待批準的煤制天然氣項目廣匯新能源新疆伊吾、新汶集團新疆伊犁、中電投新疆伊犁等。