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太阳能优点

（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，便于采集，且无须开采和运输。

（2）无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。

（3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

（4）长久：根据太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。

太阳能作用：

（1）光热利用

它的基本原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器（槽式、碟式和塔式）等4种。通常根据所能达到的温度和用途的不同，而把太阳能光热利用分为低温利用（<200℃）、中温利用（200～800℃）和高温利用（>800℃）。目 前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳能采暖（太阳房）、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。

（2）发电利用

新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。已实用的主要有以下两种。

1、光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。这种方式简单易行，成本低廉回报大，适合在中国大面积推广。

2、光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。可惜这种发电方式效率只有10%，其成本大于寿命，没有任何经济价值。在制造太阳能电池的过程中，往往会产生二次污染。

（3）太阳能电池

材料要求：耐紫外光线的辐射，透光率不下降。钢化玻璃作成的组件可以承受直径25毫米的冰球以23米/秒的速度撞击。

用途：太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统，太阳能移动电源，太阳能应用产品，通讯电源，太阳能灯具，太阳能建筑等领域。

太阳能在2050年前可能将成为电力的主要来源，受助于发电设备成本大跌。IEA报告表示，2050年前太阳能光伏(PV)系统将最多为全球贡献16%的电力，来自太阳能发电厂的太阳能热力发电(STE)将提供11%的电力。

（3）光化利用

这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。它包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应。

光化转换就是因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的过程。其基本形式有植物的光合作用和利用物质化学变化贮存太阳能的光化反应。

植物靠叶绿素把光能转化成化学能，实现自身的生长与繁衍，若能揭示光化转换的奥秘，便可实现人造叶绿素发电。太阳能光化转换正在积极探索、研究中。

通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。巨型海藻。

（4）燃油利用

欧盟从2011年6月开始，利用太阳光线提供的高温能量，以水和二氧化碳作为原材料，致力于“太阳能”燃油的研制生产。截止目前，研发团队已在世界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程生产，其产品完全符合欧盟的飞机和汽车燃油标准，无需对飞机和汽车发动机进行任何调整改动。

研制设计的“太阳能”燃油原型机，主要由两大技术部分组成：第一部分利用集中式太阳光线聚集产生的高温能量，辅之ETH Zürich 自主知识产权的金属氧化物材料添加剂，在自行设计开发的太阳能高温反应器内将水和二氧化碳转化成合成气（Syngas），合成气的主要成分为氢气和一氧化碳；第二部分根据费-托原理（Fischer-Tropsch Principe），将余热的高温合成气转化成可商业化应用于市场的“太阳能”燃油成品.

张郁，吴慧杰，李小森，陈朝阳，李刚，曾志勇

张郁（1982－），男，助理研究员，主要从事天然气水合物开采技术研究。E-mail:zhangyul@ms.giec.ac.cn。

注：本文曾发表于《高等学校化学学报》2010年第9期，本次出版有修改。

中国科学院广州能源研究所/可再生能源与天然气水合物重点实验室/广州天然气水合物研究中心，广州　510640

摘要：利用定容降压的方法，测定了甲烷水合物在不同的多孔介质中的分解过程实验数据，所使用的多孔介质平均孔径为9.03 nm,12.95nm,17.96 nm与33.20 nm，其中孔径为12.95 nm的多孔介质使用了3个粒径范围，分别为0.105～0.150 mm,0.150～0.200 mm,0.300～0.450 mm；其他孔径的多孔介质的粒径范围为0.105～0.150 mm。实验在封闭的条件下，测定了不同温度与不同初始生成压力下甲烷水合物的分解过程实验数据，实验的温度范围为269.15～278.15 K，初始生成压力范围为4.1～11.0 MPa。实验表明：水合物的分解速度随着初始生成压力的增加而增加，随着水浴温度的降低而升高，随着多孔介质粒径的增大而降低，同时随着孔径的增加而增加。在孔径较大，分解温度较低时，多孔介质中水合物的分解引起的温降会造成水结冰，从而减缓水合物的分解速度。

关键词：甲烷水合物；分解特性；多孔介质

Experimental Study on Dissociation Behavior of Methane Hydrate in Porous Media

Zhang Yu,Wu Huij ie,Li Xiaosen,Chen Zhaoyang,Li Gang,Zeng Zhiyong

Guangzhou Centerfor Gas Hydrate Research,Chinese Academy of Science/Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate/Guangzhou Institute of Energy Conversion,Chinese Academy of Sciences,Guangzhou 510640,China

Abstract:The dissociation behavior of methane hydrate in the porous media are studied when the temperature is above the quadruple phase (hydrate(H)-water(LW)-ice(I)-vapor(V)) point temperature.The silica gels were applied as the porous media for the experiments,in which the diameter ranges of the silica gel particles are 0.105～0.15 mm,0.1 5～0.20 mm and 0.30～0.45 mm ,respectively,and the mean pore diameters,9.03 nm,12.95 nm,17.96 nm and 33.2 nm,respectively.The dissociation experiments were carried out by depressurization in the temperature range of 269.15～278.15K and the initial formation pressure range of 4.1～11.0 MPa.The experiments indicated that the dissociation rate of methane increases with the increase of the initial formation pressure,the decrease of the bath temperature,the decrease of the particle range and the increase of the mean pore diameter.For relative big the particle diameter,the water in some pores becomes ice in the dissociation process,which makes the dissociation process relatively slow.

Key words:methane hydratedissociationporous media

0 引言

甲烷水合物是一种由甲烷气体在一定的温度和压力下与水作用生成的一种非固定化学计量的笼型晶体化合物。标准状态下一体积的甲烷水合物可含有164体积的甲烷气体。甲烷水合物在世界范围内的海底与冻土地带广泛的存在，被认为是未来石油与天然气的替代资源。甲烷水合物同时还与全球的气候变化以及地质灾害有着十分密切的关系[1-3]。

为了对这种巨大的能源进行开发，各国的研究者提出了很多方法，比如：注热开采法[4]，降压法[5]，注化学剂法[6-7]，二氧化碳置换法[8]等。在这些方法中，降压法最早被提出来[9]，具有独特的优点。由于天然气水合物主要存在于海底的沉积物中，因此，为了发展、改进甲烷水合物的开采方法，对多孔介质中甲烷水合物分解特性的研究就显得尤为重要。

水合物分解特性的研究，主要集中在纯水体系中。Kim等[10]利用带搅拌的反应釜进行了甲烷水合物分解动力学的研究，研究的温度、压力范围分别为274～283 K,0.17～6.97 MPa。研究表明水合物的分解速度与水合物颗粒表面积以及分解逸度与相平衡逸度的差成正比关系。Clarke与Bishnoi[11-13]测定了冰点以上甲烷水合物、乙烷水合物与甲烷/乙烷水合物的分解速率常数。近来，对多孔介质中气体水合物展开了一些研究，但是主要集中在相平衡方面[14-18]。Liang等[19]测定了甲烷水合物在活性炭中的分解动力学数据，研究表明甲烷水合物在活性炭中的分解速度非常快。Liang等[19]同时建立了描述甲烷水合物在活性炭中分解动力学的数学模型。Yousif等[20]利用一维模型研究了多孔介质中水合物的分解动力学特性。研究发现，当多孔介质中水合物的分解速度较大时，能够引起明显的温度降低，当分解温度接近冰点时，温度的降低会使体系中的水结冰从而中断分解过程。然而，在他们的研究中，没有对多孔介质的粒径特性进行研究。海底沉积物一般具有不同的物理特性，比如孔径、粒径等。多孔介质的特性对水合物的生成、分解有着重要的影响，为了研究甲烷水合物开采技术，研究多孔介质的物理特性对甲烷水合物的分解特性的研究显得尤为重要。

为此，在水浴温度269.15～278.15 K，初始生成压力范围为4.1～11.0 MPa的静止条件下，测定了甲烷水合物在不同孔径与粒径的多孔介质中的分解特性数据（压力－时间关系）；研究了在多孔介质中，体系的温度、初始生成压力、多孔介质平均孔径与粒径对甲烷水合物分解特性的影响。

1 实验

1.1 实验装置

图1 系统组成示意图

图1给出了实验系统图。实验系统的主要组成模块有供液模块、稳压供气模块、反应釜、环境模拟模块和数据采集模块。供液模块主要包括电子天平和平流泵：电子天平为Sartorius BS2202S型，量程2 200 g，测量精度0.01 g，用于精确测量注入反应釜的液体质量；平流泵为北京卫星制造厂制造的2PB00C型平流泵，流量范围0～9.99 m L/min，压力范围0～20 MPa。稳压供气模块包括甲烷气瓶、压力调节阀、稳压器，储气罐等，储气罐的体积为1 091 m L。反应釜的材质为不锈钢，耐压20 MPa，有效体积为416 m L。反应釜内布置有温度传感器和压力传感器，分别实时记录反应釜内温度、压力随时间的变化。其中，温度传感器为Pt1000铂电阻，精度范围±0.05℃。压力传感器的量程为20 MPa，精度范围±0.25％。实验所用气体为体积分数99.9％的纯甲烷气体，由佛山豪文气体有限公司提供。实验开始前，首先进行了纯体系下甲烷水合物的相平衡条件的测定。实验的结果与文献[21]中的数据吻合的很好，结果由图2。实验结果表明系统的实验结果是可靠的。在多孔介质中甲烷水合物的分解实验中，使用了不同粒径与孔径的硅胶。实验采用的多孔介质详细的参数由表1给出。在实验中，首先使用与多孔介质中孔隙体积相同的去离子水与多孔介质充分混合。搅拌均匀后封闭静止5 d，以保证去离子水均被多孔介质吸收。对于不同孔径的多孔介质，实验过程中确保多孔介质所含水量相同，同时移动反应釜底部的活塞保证反应釜中的气体体积相同。实验过程中，对于平均孔径为9.03 nm,12.95 nm,17.96 nm与33.20 nm的多孔介质，分别使用的质量为162.1 g,138.3 g,124.4 g与112.1 g。多孔介质中所含水的质量为148 g，反应釜中气体的体积为208.4 m L。

图2 甲烷水合物相平衡条件实验数据比较图[21]

表1 多孔介质参数

1.2 实验过程

实验在多孔介质中水合物四相点TQ1（水合物（H)－水（Lw)－冰（I)－气（V)）以上进行，四相点由Li等[22]计算。对于孔径为9.03 nm,12.95 nm,17.96 nm与33.20 nm的多孔介质，TQ1分别为266.2 K,268.28 K,269.18 K与271.11 K。实验过程中，首先对反应釜进行抽空2～3 h，再用纯甲烷气体对反应釜进行冲洗4～5次，以保证没有空气的存在。随后，将水浴的温度调整到预定的值。当系统的温度达到稳定之后，通过SV向CR注入甲烷气体到预定的压力。反应釜中的压力随之降低，水合物开始生成。当反应釜中压降小于0.01 MPa/3 h，水合物的生成过程可以认为结束。反应釜中的压力随时间的变化由电脑采集并记录。

生成过程结束后，开始进行分解实验。打开阀门，将反应釜CR的压力迅速降低到大气压，然后关闭阀门。在分解的过程中，水浴的温度保持恒定。当分解进行足够长的时间，反应釜中的压力保持不变，分解过程可以认为已经结束。反应釜中的压力再一次降低到大气压以确保没有水合物的存在。结果表明，再次放空后，反应釜中的压力不会再次上升，说明水合物已经全部分解完毕。

甲烷在t时刻的累计摩尔量由下式给出：

南海天然气水合物富集规律与开采基础研究专集

其中：Pc为t时刻反应釜中的压力；P0为初始的分解压力，为0.1 MPa。T为反应釜中的温度，单位为KVc为反应釜中气体的体积；Z为分解过程中气体的压缩因子，Z0为压力为P0时气体的压缩因子，由Li等[22]计算。

2 结果与讨论

本工作中，共进行了38组甲烷水合物在多孔介质中的分解实验，详细实验条件见表2。所使用的多孔介质平均孔径为9.03 nm,12.95 nm,17.96 nm与33.20 nm，其中孔径为12.95 nm的多孔介质使用了3个粒径范围，分别为0.105～0.150 mm,0.150～0.200 mm与0.300～0.450 mm，其他孔径的多孔介质的粒径范围为0.105～0.150 mm。实验的温度范围为269.15～278.15 K，初始生成压力范围为4.1～11.0 MPa。详细的实验结果由表2及图3～10给出。

2.1 初始生成压力对分解的影响

表2 实验条件与结果

图3给出了在水浴温度为276.15 K，初始生成压力为7.4～9.4 MPa下不同初始生成压力实验的分解摩尔量及转化率随时间变化图，分别对应于实验10,11与12。实验所用的多孔介质平均孔径为12.95 nm，粒径为0.105～0.150 mm。在本实验中，水合物的分解可以分为2个阶段：在第一阶段，反应釜中的压力被快速释放到大气压，大约在1 min以内，水合物分解产生的甲烷被释放到大气中，这部分甲烷的摩尔量由（n0-ng）计算。在第二阶段，反应釜关闭，分解产生的甲烷被收集到反应釜中，这部分的甲烷摩尔量根据反应釜中的压力变化利用Li等[22]的状态方程计算。分解过程的2个阶段可以从图3中初始生成压力9.4 MPa的实验中看到。图3中，n为t时刻水合物分解产生的甲烷摩尔量，x为t时刻水合物分解转化率，根据n/n0计算。从图3与表2中可以看出，分解的甲烷总摩尔量随着初始生成压力的升高而增加，这是因为在较高的初始生成压力与相同水浴温度下，将有更多的水合物在多孔介质中生成。从图3中还可以看出，甲烷的分解速度随着初始生成压力的上升而上升，这是由于在相同的分解条件下，甲烷的分解速度随着水合物量的增加而增加。然而，转化率的速度随着初始生成压力的上或而降低，这是由于在相同的转化率下，较高累积摩尔量具有较高的反应釜压力，这样分解的驱动力就将减小。同样的现象可以在其他不同初始生成压力的实验中被发现。

图3 分解摩尔量及转化率随时间变化图

水浴温度276.15 K，多孔介质平均孔径12.95 nm，粒径0.105～0.15 mm

图4给出了实验10,11与12的分解过程中反应釜中温度随时间变化的曲线。从图4中可以看出，反应釜中的温度在分解过程中一直低于水浴的温度。温度的变化曲线可以分为3个阶段：在第一阶段，反应釜中的温度在短时间内明显的降低，对于实验10,11与12分别在1.6,1.8与1.9 min左右降低到最低温度。在此过程中，由于反应釜中压力降低到大气压，多孔介质中的水合物开始迅速的分解为水与甲烷气体，水合物分解以及气体节流效应需要大量的热量并且所需的热量大于水浴传导给反应釜的热量，因此造成了反应釜中温度的降低。反应釜中的最低温度随着初始生成压力的上升而降低。在第二阶段中，水合物的分解继续进行而反应釜的温度逐渐的升高，这是由于在此阶段中，水合物分解所吸收的热量小于从水浴传导给反应釜中的热量。在第三阶段中，水合物的分解已经结束，反应釜中的温度继续升高并逐渐升高到与水浴的温度相同。图5给出了实验12的3个温度变化阶段。从图5中可以看出，对于相同的水浴温度，某时刻反应釜中的温度随着初始生成压力的上升而降低，这是由于对于较高的初始生成压力，多孔介质中有较多的水合物生成，而较多的水合物分解则需要吸收更多的热量。同样的实验现象可以在其他不同初始生成压力的实验中看到。

2.2 水浴温度对分解的影响

图5中给出了在初始生成压力为9.4 MPa，不同的水浴温度下的甲烷分解累积摩尔量及转化率随时间变化图，分别对应于实验9,12与13。实验所用的多孔介质为平均孔径12.95 nm，粒径范围为0.105～0.150 mm。从图5与表2中可以看出，分解后总的甲烷摩尔量随着水浴温度的降低而增加。甲烷产生的速率也随着水浴温度的降低而增加。这是由于对于相同的初始生成压力，在较低的水浴温度下，将有更多甲烷形成水合物，而甲烷分解的速率随着水合物量的增加而增大。然而，水合物的转化率速度随着水浴温度的升高而增加。这可能是由于水合物的分解速率常数与气体扩散常数均随着温度的增加而增加。

图4 反应釜内温度变化随时间变化图

水浴温度276.15 K，多孔介质平均孔径12.95 nm，粒径为0.105～0.150 mm

图5 分解摩尔量及转化率随时间变化图

初始生成压力为9.4 MPa，多孔介质平均孔径为12.95 nm，粒径为0.105～0.150 mm

图6给出了实验9,12与13的分解过程中反应釜中温度随时间变化的曲线。反应釜中温度在整个分解过程中同样可以分为3个阶段。对于实验9，12与13，反应釜中的温度分别在2.2，2.0与1.9min时达到最低值。对于相同的初始生成压力，分解过程中反应釜中的温度以及最低温度随着水浴温度的增加而增加。同样的实验现象可以在其他孔径与粒径的多孔介质的实验中观察到。

图6 反应釜内温度随时间变化图

初始生成压力9.4 MPa，多孔介质平均孔径12.95 nm，粒径0.105～0.150 mm

2.3 粒径对分解的影响

为了研究不同粒径范围的多孔介质对甲烷水合物分解速度的影响，进行了3个不同粒径范围的多孔介质的实验，分别为0.300～0.450 mm,0.150～0.200 mm与0.105～0.150 mm，多孔介质的平均孔径为12.95 nm。

图7给出了实验12,20与26的甲烷累计摩尔量随时间变化的曲线，实验的初始生成压力为9.4 MPa，水浴温度为276.15 K。从图7与表2中可以看出，实验12,20与26的n。值是基本相同的。这说明，对于相同的初始生成压力与相同的水浴温度，多孔介质中生成的甲烷水合物的量受到多孔介质粒径大小的影响很小。从图7中可以看出，甲烷水合物分解的速度随着多孔介质粒径的增加而变慢，并且粒径为0.300～0.450 mm的多孔介质中，甲烷产生的速率明显的较低。图7同时给出了实验12,20与26的水合物转化率随时间变化的曲线。可以看出，水合物的转化速率也随着粒径的降低而增加。实验表明，多孔介质的粒径对水合物的分解速率以及转化率速度有着明显的影响。这主要是由于随着多孔介质粒径的增大，多孔介质颗粒表面的比表面积减小的原因造成。同样的现象可以在其他初始生成压力与水浴温度的实验中观察到。

图8给出了实验12,20与26的分解过程中反应釜中温度随时间变化的曲线。对于实验12,20与26，在温度变化的第一阶段，反应釜中的温度分别在2.7,2.0与1.9 min时降低到最低值。从图中可以看出，对于相同的初始生成压力与水浴温度，反应釜中的最低温度随着粒径的增加而升高，然而在达到最低温度之后，对于较大粒径的多孔介质，温度的升高比较缓慢，这是由于其水合物的分解速度较慢，分解持续的过程较长造成的。同样的现象可以在其他初始生成压力与水浴温度的实验中观察到。

图7 分解摩尔量及转化率随时间变化图

水浴温度276.15 K，初始生成压力9.4 MPa，多孔介质平均孔径12.95 nm

图8 反应釜内温度随时间变化图

水浴温度276.15 K，初始生成压力9.4 MPa，多孔介质平均孔径12.95 nm

2.4 平均孔径对分解的影响

研究了不同的平均孔径对多孔介质中水合物分解特性的影响。实验所采用的多孔介质粒径为0.105～0.150 mm，平均孔径分别为9.03 nm,12.95 nm,17.96 nm与33.20 nm。由于多孔介质中水合物的平衡分解压力随着孔径的减小而增大[21],在相同的水浴温度与初始生成压力下，9.03 nm孔径的多孔介质中生成的水合物量是最少的。为了保证能够生成足够量的水合物，对于9.03 nm孔径的多孔介质，使用了较高的初始生成压力，为9.4～11.0 MPa。对水浴温度为276.15 K，初始生成压力为9.4 MPa下的实验进行了比较。

图9给出了实验2,12,32与37的甲烷累积摩尔量与水合物转化率随时间变化的曲线，实验的初始生成压力为9.4 MPa，水浴温度为276.15 K。从图9中可以看出，对于相同的初始生成压力与水浴温度，分解后总的甲烷摩尔量随着孔径的增加而增加。甲烷的分解产生速率也随着孔径的增加而增加。这是由于对于较大的平均孔径，水合物的平衡生成压力较低，将有更多的水合物在多孔介质中生成，更多的水合物分解也会产生更多的甲烷气体。从图9中还可以看出水合物的转化率速率随着孔径的增加而降低。这主要是由于在相同的转化率下，对于较大的孔径，水合物的平衡分解压力较低，这样水合物分解的驱动力较小造成的。从图9中还可以看出，分解过程持续的时间随着平均孔径的增大而增加。对于孔径17.96 nm与33.20 nm，多孔介质中水合物的四相点温度分别为269.18 K与271.11 K，接近分解过程中反应釜中的最低温度。由于所有用的多孔介质有一个孔径的分布范围，所以分解过程中由于温度的降低使得多孔介质较大的孔隙中的水低于四相点温度而结冰，阻止了水合物的分解，这使得孔径17.96 nm与33.20 nm的多孔介质中水合物分解速度比其他孔径的实验明显变慢，分解过程也明显变长。

图10给出了实验2,12,32与37的分解过程中反应釜中温度随时间变化的曲线。对于实验2,12,32与37，在温度变化的第一阶段，反应釜中的温度分别在1.6,2.7,0.8与0.5 min时降低到最低值。从图中可以看出，分解过程中最低温度随着平均孔径的增大而升高。这是因为相同实验条件下水合物生成结束后系统中的压力随着孔径的减小而增加，当系统中压力降低到大气压，较高的压降引起了较高的温度降低。当温度达到最小值之后，反应釜中的温度开始逐渐的升高，对于较小孔径的多孔介质，温度升高的更快。同样的实验现象可以在其他的水浴温度与初始生成压力的实验中看到。

图9 分解摩尔量及转化率随时间变化图

水浴温度276.15 K，初始生成压力9.4 MPa，多孔介质粒径0.105～0.150 mm

图10 反应釜内温度随时间变化图

水浴温度276.15 K，初始生成压力9.4 MPa，多孔介质粒径0.105～0.150 mm

3 结语

实验研究了在不同孔径与粒径的多孔介质中甲烷水合物的分解特性，实验在水浴温度269.15～278.15 K，初始生成压力4.1～11.0 MPa下进行。分解实验利用定容降压的方法进行。

实验的结果表明甲烷水合物在多孔介质中的分解速度很快，分解过程中甲烷产生的速度随着初始生成压力的增加和水浴温度的降低而增加。然而，水合物转化率的速度随着初始生成压力的增加和水浴温度的降低而降低。反应釜中的温度在分解初期有明显的降低，在达到最低值后开始逐渐的升高，伴随整个的分解过程。分解过程中的温度随着水浴温度的增加以及初始生成压力的降低而增加。

水合物的分解速度随着粒径的增大而减小。然而，水合物转化率的速度随着粒径的增加而降低。分解过程中反应釜中的最低温度随着粒径的增大而升高。水合物的分解速度随着平均孔径的增加而增加，而水合物转化率的速度随着平均孔径的增加而降低。对于孔径较大的多孔介质，在较低的实验温度下，水合物的分解吸热可能会造成水的结冰，从而降低水合物的分解速度。分解过程中反应釜中的最低温度随着平均孔径的增大而升高。

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一、经济地理学的研究对象与研究内容是什么？

1、经济地理学是研究经济活动空间分布、空间结构及其与地理环境相互关系的学科。

经济地理学研究的侧重点主要有以下几个方面：（1）经济地理学侧重研究经济活动的空间分布（或区位）

（2）经济地理学侧重研究经济活动的空间结构 （3）经济地理学侧重对人地关系的研究

2、经济地理学的研究内容主要包括以下方面：

（1）经济地理学的基本理论与方法研究。（5）企业与区域经济发展关系的研究。

（2）产业部门与重大建设项目的区位研究。　（6）经济发展与环境保护问题研究。

（3）产业部门之间的协调发展研究。　 （7）经济全球化与国家之间经济发展关系的研究。

（4）区域间经济协调发展关系的研究。 （8）公司（企业）区位决策与空间扩张研究。

二、经济地理学、人文地理学与地理学的关系？

地理学是研究地理环境及其组成要素的空间分布、空间结构以及人活动与地理环境相互关系的学科。地理环境包括自然地理环境与人文环境两大类，前者由气候、岩石、土壤、水文、动植物等所组成，后者由人口、科学技术水平、经济基础、民族、宗教等所组成。由于研究的侧重点不同，地理学在发展过程中形成了众多的分支学科，通常分为自然地理学、人文地理学、技术地理学三大类。

经济地理学是地理学中人文地理学的分支学科之一，而且是人文地理学分支学科中最重要的分支学科。因为在地理学研究过程中，技术地理学提供研究的手段，自然地理学提供研究的基础，人文地理学才是地理学研究的核心与目的。在人文地理学所研究的各种人类活动中，经济活动又是最重要的，因为人口、城市、政治、民族、宗教等人类活动的空间分布、空间结构的发展变化，都是以经济发展为基础的。

【第二章 经济活动区位及影响因素分析】

一、什么是区位？什么是区位理论？

区位是人类活动所占据的场所。

区位理论是关于人类活动所占据场所的理论。区位论的研究内容主要包括两个方面，一是人类如何选择其活动场所，二是在一定的空间中如何使各种人类活动有机地组合起来。

二、什么是区位条件？什么是区位因子？两者有何区别？

区位条件是区位（某一场所）所持有的属性与资质。区位因子或称区位因素，是指影响区位主体分布的原因。

区别：区位条件指的是在不同的场所生产条件方面存在的差异，而区位因子指的是对于生产者而言，在区位条件的影响下表现出的生产费用或利益的差异。如一个区域劳动力丰富廉价，这是这个区域的区位条件，如一个企业布局在该区域，企业在劳动力费用上的节约则是影响该企业的区位因子。

三、影响人类经济活动区位的因素主要有哪些？

1、要素投入。包括土地、原材料、能源、资本、劳动力等方面因子的影响。

2、市场条件。包括市场规模、市场战略、市场特性等方面的影响。

3、区域环境。包括产业环境、政府行为与政策环境、环境因素的影响、可进入性的影响。

4、交通运输条件。包括运费、各种运输方式的特点对经济活动区位的影响。

四、土地因子对经济区位有何影响？

1、土地一般以两种基本方式参与经济活动。一是作为劳动对象，如农业用地。二是作业经济活动的场所与空间，如工业、交通与城市建设用地。前者土地的自然特性对经济活动区位的影响非常突出，后者土地的区位影响非常突出。

2、由于地价与不同土地利用方式所提供的地租（土地收益）不同，城市内部的利用在空间上出现圈层分化。

3、大规模的工业(大型企业)要求面积大、平坦且承压力高的土地，多在郊区布局，如钢铁、生化、汽车等工业企业。而城市区位型工业，用地少，收益高，市场在城市内部，多布局在城市内部，如服装、出版、印刷等企业。

城市区位型工业指那些空间收益随着距离城市中心的距离增加而急剧下降，只有在距离城市中心较近的区域布局才有可能获利的工业部门。

《读图p19》：由于地价与不同土地利用方式所提供的地租（土地收益）不同，城市内部的利用在空间上出现圈层分化。如图所示，商业与轻工业在城市土地利用中创造的收益最大，但随着区位由城市中心向城市外围转移，收益迅速下降。工业用地在城市土地利用中创造的收益最低，但随着区位由城市中心向城市外围转移，收益下降最慢。住宅用地创造的收益与收益随着区位由城市中心向城市外围转移而下降的速度居于商业用地与工业用地之间。由于商业、住宅、工业用地收益大小不同，收益因土地区位变化引起的变化不同，从整体效益出发，商业用地多选择大城市中心区域，工业用地多选择在城市外围区域，住宅用地选择在商业用地与工业用地之间。

五、原材料因子对经济区位有何影响？

（原材料因子主要是通过原材料的可运性、运费大小、可替代性、自身价值及其在产品成品中的构成状况对经济活动区位施加影响。）

1、原材料按原料来源分为初级原料和加工原料两大类，前者指从自然界直接获取的或人工培育的原料，后者是指经原材料工业加工后形成的原料。使用初级原料的企业因原材料分布的不均衡性及开采成本的差异，将造成不同的区位生产成本不同。使用加工原料的企业其区位受原材料加工企业区位的影响很大。

2、按加工过程原材料重量向产品的转化情况，原材料分为纯原料与减重原料。从节约运费的角度考虑，使用减重原料的企业区位应尽可能地接近原料地。使用纯原料的企业区位选择在原料地或是主要市场地，运费的差别不大，应根据其他因素来确定企业的区位。

3、不同种类的原料，运输难易程度不同。有些原料易变质、易燃易爆、具有腐蚀性，不便运输。使用这类原料的企业，其区位应接近原料地。原料容易运输，产品不易运输的情况下，企业的区位则应接近主要市场区。

4、使用多种原材料的企业，布局在港口与交通本枢纽等原材料集散区位可降低原料获取成本。

5、技术密集型产品具有价值大、重量轻、消耗原料少等特点。这类产品原材料成本、运输成本在产品总成本所占的比重低，生产此类产品的企业受原材料因素的影响很小。

供应商园——在如汽车制造等零部件需求种类繁多、且要求即时供应的厂商周围，形成一种新的组织原材料供应的地域综合体。

六、能源因子对经济区位有何影响？

1、能源的分类：一次能源与二次能源，常规能源与新能源、可再生能源与不可再生能源。

2、能源是经济活动的基础。不同的区位能源供应价格的差异将造成企业生产成本的差异。

3、产品耗能不同，影响经济活动区位选择。高耗能工业，如电解铝、电治金要求布局在能源供应充足廉价的区位。

4、企业的能源利用效率及产品的节能性能会影响企业的形象及消费者对产品的认可。

七、为什么发达国家把高耗能、高污染企业转移到发展中国家？

发展中国家与发达国家相比，其环境标准比较低，因此同是高污染产业，在发展中国家的企业将环境污染的成本内部化的代价较小，因而产品的总成本低，在与国外同类产品的竞争中有优势，在国际市场上的竞争力逐步增强，所以它在该产业具有比较优势；对于发达国家来说，其环境标准越来越严，将企业环境成本内部化的代价也高，这就意味着企业的污染处理费用越来越大，产品成本也越来越高，这样产品的竞争力在不断下降。根据比较优势理论，与发展中国家相比，他们在这些产业处于比较劣势，为了追逐利润，降低成本，他们的企业必将高污染产业转移出去，这样既能从发展中国家进口到低价的产品，从而增加公司的利润，又可以不对环境污染负责，减少环保方面的支出。

八、资本的构成：固定资本和流动资本

不同产业部门固定资本与流动资本的比例不同，投资的周转速度与投资回收期有很大差异。流动资本所占比例大的行业，资本周转快，投资回收期短，如轻工业部门；而固定资本所占比例大的行业，资本周转慢，投资回收期长。

九、资本因子对经济区位有何影响？

1、资本分为固定资本与流动资本。

2、固定资本存在地理惯性原有固定资本的沉淀区对企业有巨大的吸引力。

3、固定资本，特别是工业用地费用不同的区位差异很大。

4、成熟产业、大型企业的融资易于得到金融业的支持。

5、新兴的高新技术产业的融资受风险资本市场的完善程度影响很大。

6、资本是生产要素中流动性最大的要素，资本总是流向最具获利机会的地区。

十、劳动力因子对经济区位有何影响？

1、劳动力的数量：需要大量劳动力的企业要求布局在人口密集地区。

2、劳动力的素质：现代产业的发展对劳动力素质的要求越来越高，知识密集型与技术密集型产业要求布局在科技与教育发达的区位。

3、劳动力成本：不同的区位劳动力成本存在着差异，劳动密集型产业投入的劳动力数量多，劳动成本在产品总成本中的比例大，因此要求接近劳动力廉价的区位。

4、劳动力的移动：从落后的国家与地区进行劳务输入，能够维持低劳动力成本的优势，从而对企业发展产业吸引力。

劳动力的迁移对经济活动区位的影响

1）劳务输入与输出：劳动力资源的合理流动，利于解决国家之间、国内各地区之间劳动力供求不平衡的矛盾。对经济不发达地区而言，可减轻剩余劳动力的就业压力；对经济发展迅速的地区而言，劳动力资源不足问题等到解决。其次，从落后的国家与地区进行劳务输入，能够维持低劳动力成本的优势，从而对企业投资产业吸引力。第三，劳务的输入与输出，可以促进管理经验、技术与文化在地区之间的交流与传播。第四，由于大量劳工的涌入，城市产生交通拥挤、城市环境恶化、城市基础设施压力增大等问题。

2）人才流动：人才流动在知识技术密集型产业的发展过程中表现尤为突出。一方面通过提供优厚的生活待遇、优越的发展平台是很多企业的留住人才、吸引人才的主要策略。另一方面企业区位接近教育发达区域和技术工人的集中分布区也是有效的途径。例如，日本九州岛成为日本最大的集成电路生产基地的原因之一，是因为九州岛拥有因传统重化工业衰退而形成大量的、廉价的、高素质的技术工人资源。

3）智力倒流：智力资源由经济落后国家与地区向经济发达国家与地区流动力的现象称为智力倒流。战后南亚、东南亚、东亚的经济发展中国家的大量高级知识分子流向北美、西欧、日本等经济发达国家。我国自80年代以来，高级知识分子大量的流向经济发达的沿海地带。

十一、市场对经济活动区位有何影响？

1、市场规模对经济活动区位的影响：第一，巨大的市场规模有利于组织大规模的生产和形成产业部门的集聚，产生规模经济，包括内部规模经济与外部规模经济，从而降低生产成本。第二，市场规模与市场范围的大小，直接影响经济活动的类型。

2、市场战略对经济活动区位的影响：第一，在市场竞争条件下，企业通过低价销售产品来扩大市场，——要求生产的低成本化——寻求生产要素最廉价的区位——区位条件发生变化时，企业的区位会发生变化（如劳动密集型的产品向发展中国家的转移）。第二，市场需求日益的个性化条件下，使经济活动的区位趋向信息业发达的市场区，这样有利于与客户联系。

3、市场特性对经济活动区位的影响：市场特性指的是不同区域的消费者有不同的消费偏好与消费习惯，从而形成不同的市场需求特点。如不同的收入阶层有有同的消费层次，不同的民族有不同的民族习惯。满足各市场我特性的需求，扩大市场要求企业实现产品的多样化，及时掌握各地市场信息。

4、其他市场条件：包括市场竞争环境、市场秩序与管理、市场意识。公平的竞争环境、良好的市场秩序与法制环境、市场意识强的区位对企业，特别是外来企业与外资企业有很大的吸引力。

十二、区域环境对经济活动区位的一般影响

（一）产业环境（集聚环境）对经济活动区位有何影响？

第一、产业集聚区有利于产业间的协作与联系。

第二、产业集聚区产业间的互补产品会产生需求拉动作用。

第三、有利于专门化服务设施和机构的发展。如学校、医疗等机构。

第四、产业的集聚可以改善信息环境。

（二）政府行为与政策环境对经济活动区位有何影响？

第一，政府是一个消费者。

第二，政府通过规划与对特定地区的基础设施的投入，引导经济活动的区位。

第三，政府通过政策、法规规范经济活动行为，保证自由竞争环境的形成。

第四，政府通过税收优惠以及财政补贴的经济政策，调节经济活动的区位。

（三）环境保护因素对经济活动区位有何影响？

首先，不同的经济活动对环境造成的损害程度与方式不同，其区位选择应根据部门特点来进行。

第二，合理的区位应充分利用环境的的自净能力，减轻对环境的损害。

第三，不同的国家有不同的环境质量标准。污染大的企业选择在不同的国家生产在，成本不同，发达国家趋向把污染产业转移至发展中国家。

第四，优美的环境是现代经济活动的重要区位条件。

（四）可进入性对经济活动区位有何影响？

可进入性指的是企业与外界联系的方便与快捷程度。包括地理可进入性、经济可进入性、制度可进入性、社会可进入性。

地理可进入性指的是场所对外交往的地理方便程度，它取决于地理位置与距离。

经济可进入性指的是对外交往成本的高低，它取决于运费与通信费。

制度可进入性指的是由制度因素决定的场所对外生产要素与商品交往的方便程度。

社会可进入性指的是由社会因素（语言、文化因素等）所决定的场所对外交往的便利程度。

可进入性好的区位有利于企业的发展。

十三、交通的三个基本要素是什么？交通线、交通流、地域。

什么是交通网？怎样评价交通网的发达程度？

交通网是同点、线组成的相互联系的网络。交通网的发达程度可以用下列指标进行评价：

1、交通密度：单位面积交通线的长度。

2、交通网连结度：指交通网中边的数量与顶点的数量之比。连结越高交通网越发达。

3、交通网的通达度：表示交通网中点之间移动的难移程度。可用通达指数与分散指数来表示。通达度指的是交通网中从一个顶点到其他所有顶点的最短路径。分散指数指的是交通网中总的通达程度与联系。

十四、交通运输对经济活动的区位有何影响？（P50图）

1、运费方式不同，运费不同。公路、铁路、水运各具特点。

2、定价制度不同，运费不同。运费定价制度分为比例定价、区段定价、远距离递减定价、均一定价。区段定价与远距离中递减定价制度下，选择端点区位可节省运费，降低成本。

3、需要采用两种运输方式时，则中转站是理想的区位。

4、航空运输对经济活动区位的影响

航空运输一特点：速度快、运价高。适宜于长距离旅客运输、高新技术产品的运输以及对时间要求及时快速产品的运输。（机场产业分为两大类：一是与机场业务关联的产业，二是利用空运的产业。）

【第三章 农业与工业区位理论】

一、杜能圈的结构及形成机制（P61图）

（一）地租形成机制

1．地租的形成及影响因素R＝PQ－CQ－KtQ＝（P－C－Kt）Q

式中：R—地租收入；P—农产品的市场价格；C—农产品的生产费；Q——农产品的生产量(等同于销售量)K—距城市（市场）的距离；t——农产品的运费率

两点结论：在“杜能条件下”，同一产品的地租只与Kt（运费）有关；运费不能无限制增加，否则要改变经营方式。

2、地租曲线：指在市场（运费为零）点的地租收入和耕作极限（范围）连结的曲线。每种作物都有一条地租曲线，其斜率大小由运费率所决定，不容易运输的地租曲线一般斜率较大，相反则较小。由此，形成了经典的杜能圈层式农业土地利用结构（如图6.1）。

（二）杜能的农业生产空间配置模式

1、配置基本原理：在城市近处种植相对于其价格而言笨重而体积大的作物，或生产易于腐烂或必须是新鲜产品。而随着距城市距离的增加，则种植相对于农产品的价格而言运费少的作物。

2、配置模式：以城市为中心，由里向外依次为自由式农业、林业、轮作式农业、谷草式农业、三圃式农业、畜牧业的同心圆结构。

1）第一圈——自由式农业圈：距市场最近，生产易腐、难运的产品，集约化程度高，如花卉、草莓、蔬菜、鲜奶等。

2）第二圈——林业圈：内层生产供城市用的薪炭木材；外层生产建筑用材。

3）第三圈——轮作式农业圈：六年一轮回，没有休闲地

4）第四圈——谷草式农业圈：七年一轮回，有休闲地，生产较粗放

5）第五圈——三圃式农业圈：三年一轮回，休闲地增加，生产更粗放

6）第六圈——畜牧业圈：距城市远，运费高，生产不易腐烂或直接养活畜，谷物只能自给。以外则为无人荒地。

讨论——杜能带的分布说明土地利用、集约程度、谷物比重等的变化有什么规律呢？

二、原料指数：产品重量与局地原料重量之比，即生产单位产品需要的局地原料量。

（P71图文）运费最小企业区位的讨论：

（1）考虑一个市场和一个原料地时的区位：

原料指数>1（区位质量>2）时，区位指向原料地；

原料指数<1（区位质量<2）时，区位指向市场（消费地）；

原料指数=1（区位质量=2）时，区位指向自由区位（原料地、消费地均可）。

（2）考虑两个原料地和一个市场时的区位：

当两个均为遍在原料（或一个为遍在原料，一个为局地纯原料或均两个为局地纯原料）时，区位指向市场；当两个均为局地原料时，采用区位三角形确定企业指向。

（3）考虑多个原料地与多个市场时，用区位多边形或范力农构架确定企业指向。三、劳动系数——每单位区位重量的劳动费，其值越大，表示远离运费最小区位的可能性大；其值越小则表示运费最小区位的指向强。或者说，劳动系数越高，工业就会更加向少数劳动廉价地集中。

四、韦伯区位论的应用研究

1、运费指向论的应用 ：原料指数大于1的工业：钢铁业、水泥业、造纸业、面粉业、葡萄酒酿造业、制糖业和乳制业等；原料指数小于1的工业：啤酒酿造业、清凉饮料制造业和酱油酿造业等； 原料指数大致等于1的工业：石油精炼工业、机械器材组装工业、医疗器械制造工业等。

2、劳动成本指向论的应用：实际上，劳动力成本指数和劳动系数大的纺织业和精密机械零件行业的区位、是典型的劳动力成本指向性产业。如：纺织业、电子产品装配业、服装生产行业等。

3、集聚指向论的应用：偶然集聚或纯粹集聚。二战后，日本“三湾一海”形成了高度密集的中化学工业集聚带，一由这一集聚带靠近日本消费地，二由这些工业的原料基本依赖进口，大的港口成为了原料供给地，即使原料运费最小化。

党的十八大报告中以“大力推进生态文明建设”为小标题，独立成篇地系统论述了生态文明建设，将生态文明建设提高到一个前所未有的高度。报告明确指出：生态文明建设是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计，要求把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设的各方面和全过程。国内许多学者分别对生态文明建设的概念、内涵、特征等问题进行了研究，但针对生态文明如何同中国现实国情相结合，生态文明理念如何转化为行动的研究较少。本书将对中国特色社会主义生态文明建设的相关理论进行研究，以期为扎实推进生态文明建设提供指导。

1.3.1 中国特色社会主义生态文明建设内涵

生态文明是人们在对传统工业文明进行反思的基础上，探索建立一种可持续发展的理论及其实践成果，生态文明的核心是人与自然的和谐。生态文明建设是人类在认识自然和改造自然的过程中，遵循人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣的宗旨，寻求经济社会协调发展与保护环境的最佳结合点，彻底改变资源和环境无价值、自然界可以任意索取和利用的观念，不断克服人类活动的负面效应，建设有序的生态运行机制和良好的生态环境的实践过程(刘静，2011)。

当前，我国正处在经济高速发展的工业化、城镇化的进程中，发达国家在过去遇到的各种生态环境问题，在我国改革开放的30年中也同样发生。中国特色社会主义生态文明建设正是针对我国经济社会发展中日益严重的生态环境问题提出的，它涵盖了经济领域、政治领域、文化领域和社会领域。人与自然的和谐是中国特色社会主义生态文明建设的核心，它强调经济、社会的发展必须在资源环境的承载力范围内，与生态保护相协调，以实现经济、社会和生态的可持续发展。中国特色社会主义生态文明建设是以科学发展观为指导的生态文明建设，必须立足于我国现阶段特殊的国情。中国特色社会主义生态文明建设作为生态文明在实践过程中力求取得的成果，应包括生态文明软件建设和生态文明硬件建设两个方面。生态文明软件建设包括人的生态意识的转变、生态素质的培养、生态文化的发展、生态教育、生态相关法律制度和规范的制定等方面的内容；生态文明硬件建设包括生态产业、生态设施、环境保护等硬件建设。

1.3.2 中国特色社会主义生态文明建设原则

生态文明建设是一项复杂的系统工程，涉及经济、社会与资源环境等方方面面。在生态文明建设中，应遵循生态性(绿色)原则、公平性原则、可持续性原则和共同性原则。

(1)生态性(绿色)原则

生态文明是人与自然相和谐与共、经济社会与环境协调发展的新的文明，是绿色文明。生态文明建设的生态性原则体现在人类的生产、生活等各个方面。生态性原则体现在人类的经济方面就是生态经济，生态经济探讨自然生态系统和人类经济活动之间的相互作用与影响，并继而探究能够维系两者之间达到长期动态平衡的关键所在。生态经济通过提供能满足人类需要和提高生活质量的商品与服务，同时使整个生命周期的生态影响和资源强度逐渐降低到与地球的承载力一致的水平，并同时达到环境与社会发展的目标。生态性原则体现在消费方面即绿色消费，要求我们摒弃过去的“消费理念至上”的消费主义、享受主义价值观，建立从资源环境实际出发的适度消费、绿色消费等生态消费观。生态性原则体现在创新方面即生态-技术创新，生态-技术创新是从可持续发展的角度出发，由政府、企业和公众采用绿色技术及相应的管理手段，追求自然生态平衡、社会生态和谐有序和人的全面发展，将自然技术、社会技术和人文技术成果转化为经济、社会、生态等价值的动态过程(索贵彬，2014)。

(2)公平性原则

生态文明建设既要满足全体人民的基本需求，还要给全体人民机会以满足他们要求美好生活的愿望。公平性原则包括四个层次：一是代内的横向公平。包括一国之内的地区间公平、城乡间公平和阶层间公平等，还包括给世界人民以公平的发展权。二是代际的纵向公平。三是公平分配有限资源，即各个国家、地区之间的公正，尤其是发展中国家与发达国家之间的公正。四是人与自然之间的公平。表现为遵循人与自然协调发展的原则来满足生态系统和经济、社会系统的需要。

(3)可持续性原则

可持续性体现在三个方面，即经济可持续、社会可持续和生态可持续。生态文明建设的可持续性原则要求以保护自然为基础，与资源和环境的承载能力相协调，以实现经济、社会和自然的协同发展为目标。只有建设生态文明，才能使人口、环境与社会生产力发展相适应，使经济建设与资源、环境相协调，实现良性循环，保证世世代代永续发展。

(4)共同性原则

地球是一个整体，任何一个国家和地区都不可能单独解决人类所面临的环境问题。坚持共同性原则，对于世界各国而言，就是要遵循《里约宣言》提出的“地球的整体性和相互依存性”原则。只有全球认识到地球的整体性和相互依赖性，采取联合行动，生态文明建设才能取得成功。

1.3.3 中国特色社会主义生态文明建设目标

胡锦涛同志在党的十七大上明确提出要“坚持生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路”，统筹人与自然和谐发展，坚持人与自然和谐相处的总要求和共同建设、共同享有的原则，到2020年，“基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模，可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制，生态环境质量明显改善。生态文明观念在全社会牢固树立”。中国特色社会主义生态文明建设作为党的十七大提出的一个重大战略，是全面建设小康社会的新要求。党的十八大报告提出：建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。这两句话系统表述了中国特色生态文明建设的目标。综上，中国特色生态文明建设的具体目标是：建成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式，生态环境质量明显改善，生态文明观念牢固树立。中国特色生态文明建设的根本目标是：建设美丽中国，增进人民福祉和实现民族的永续发展。

1.3.4 中国特色社会主义生态文明建设内容和建设路径

中国特色社会主义生态文明建设以人与自然相和谐为核心，遵循生态性(绿色)原则、公平性原则、可持续性原则和共同性等原则，强调经济、社会的发展必须在资源环境的承载力范围内，与生态保护相协调，以实现经济、社会和生态的可持续发展。中国特色社会主义生态文明涵盖了经济领域、政治领域、文化领域和社会领域，与经济建设、社会建设、政治建设和文化建设五位一体、相辅相成。中国特色社会主义生态文明建设须贯穿经济建设、社会建设、政治建设和文化建设的各方面和全过程。中国特色社会主义生态文明建设体系见图1.1。

图1.1 中国特色社会主义生态文明建设体系图

(1)建设主体

中国特色社会主义生态文明建设具有丰富的内容。从建设主体看，需要全社会的广泛参与，建设主体包括：企业、政府、科研院所、社会团体和居民。企业是中国特色社会主义生态文明建设的核心主体，是绿色经济发展的主导力量；政府是相关政策和规划的制定者、建设的推动者和公共环境服务的提供者；科研院所是生态文明建设所需科学技术的研发基地，生态文明建设人才培养基地和生态文明宣传教育基地；社会团体在生态文明建设中要发挥咨询、监督作用；广大居民是最广泛的参与者、推动者和监督者。

(2)建设领域

中国特色社会主义生态文明建设从建设领域看，包括生态系统的各种类型，分为水域(海洋、淡水)生态文明建设、湿地(湖泊、沼泽、海滨湿地)生态文明建设、陆地(森林、草原、荒漠)生态文明建设、农业(农村、农田)生态文明建设和城市生态文明建设等。各种生态系统的生态文明建设都应遵循人与自然和谐的理念，遵守经济、社会的发展必须在生态承载力范围内，与生态保护相协调的原则，发挥各种经济机理(如企业利润最大化、消费者效用最大化和社会福利最大化等)和生态机理(如生态位、相互依存与相互制约、物质输入输出的动态平衡、相互适应与补偿的协同进化、环境资源的有效极限规律等)，以科学规划、制度创新和科技支撑作为保障。水域生态文明建设以海洋和淡水资源的科学规划、开发、利用为核心，实现水资源的可持续利用，保障经济、社会的可持续发展；湿地(湖泊、沼泽、海滨湿地)和陆地(森林、草原、荒漠)生态文明建设以保护生态系统稳定、平衡和维护生物多样性为重点，实施好天然林资源保护、退耕还林、湿地保护、荒漠治理、生态修复等重大生态工程，构筑国土生态安全屏障；农业(农村、农田)生态文明建设以新农村建设为抓手，做好农村住房规划和建设，生活垃圾的无害化处理，以维持稳定持续的农田生态系统为目标，利用生态学的原理和方法，建立遵循自然规律的农业生产体系；城市生态文明建设以生态城市建设为目标，生态城市是社会、经济、文化和自然高度协同和谐的复合生态系统，具备高质量的环保系统、高效能的运转系统、高水平的管理系统、完善的绿地生态系统、高度的社会文明和生态环境意识，要把城市建设成宜业、宜居、宜游的生态空间(谷树忠等，2013)。

(3)建设内容

中国特色社会主义生态文明建设从建设内容看，包括生态经济建设、生态政治建设、生态文化建设和生态社会建设四个层面。

1)生态经济建设。中国特色社会主义生态文明建设的生态经济层面，是指社会主义现代化建设过程中所有经济方面的活动都要贯穿生态文明的思想，符合人与自然和谐相处的要求。生态经济探讨自然生态系统和人类经济活动之间的相互作用与影响，以维系两者之间达到长期动态平衡，使人类的经济活动在生态承载力范围内，实现经济建设和环境保护协同发展。生态经济具有深绿色、大循环、超低碳的特点。

a.生态经济是一种深绿色经济。生态经济通过提供能满足人类需要和提高生活质量的商品与服务，同时使整个生命周期的生态影响和资源强度逐渐降低到与地球承载力一致的水平，并实现环境与社会发展的目标。按照科学史家库恩(1962)的科学范式理论，对于传统工业文明的增长模式造成的资源环境问题，可以有两种不同的调整方式。一种是修补式、应对式的反思和调整，例如在污染造成以后进行治理。另一种则是变革式、预防式的反思和调整，例如通过变革生产和生活模式，使得污染较少产生甚至不再产生。褚大建(2008)将两种模式分别称为浅绿色和深绿色，而只有深绿色才是生态经济的真正内涵。

b.生态经济是一种大循环经济。循环经济按其产业类型划分为三个层次：单个企业的循环经济(也称为杜邦化学公司模式)(企业层次)。组织内物料循环是循环经济在微观层次的基本表现，其实质是组织内各工艺之间的物料循环。面向共生企业的循环经济(也称为卡伦堡生态工业园区模式)(产业层次)。针对消费后排放的循环经济(社会层次)从社会整体循环的角度大力发展旧物调剂和资源回收等静脉产业，只有这样才能在整体社会的范围内形成“自然资源—产品—再生资源”的循环经济环路。生态经济应是包括企业层次、产业层次和社会层次在内的大循环经济。

c.生态经济是一种超低碳经济。低碳概念是在应对全球气候变化、提倡减少人类生产生活活动中温室气体排放的背景下提出的(辛章平等，2008)。英国在其2003年《能源白皮书》中首次正式提出“低碳经济”的概念，指出低碳经济是通过更少的自然资源消耗和环境污染，获得更多的经济产出，通过创造更高的生活标准和更好的生活质量的途径和机会，为发展、应用和输出先进技术创造新的商机和更多的就业机会。随后，低碳的理念由经济发展领域扩展到社会生活领域。诸大建教授认为，低碳城市内涵包括两方面的含义，从宏观层面讲指的是经济增长与能源消耗增长及CO2排放相脱钩。从微观上的物质流过程来看，低碳经济包括下列三个方面的经济活动，在经济过程的进口环节，要用可再生能源替代化石能源等高碳性的能源；在经济过程的转化环节，要大幅度提高化石能源的利用效率；在经济过程的出口环节，要通过植树造林、保护湿地等措施增加地球的绿色面积，吸收经济活动所排放的CO2，即所谓碳汇(褚大建，2009)。关于如何评价经济发展是否低碳，可采用年CO2排放增长率和人均GDP增长率的比率，即弹性系数来进行评价，可分为三种情况：一般情景、相对脱钩情景(0.5情景)和绝对脱钩情景(0情景)(图1.2)。本书将弹性系数小于等于0.25的相对脱钩情景下的经济称为超低碳经济，而超低碳经济应是目前人类经济活动所追求的目标。

图1.2 低碳经济发展模式

2)生态政治建设。中国特色社会主义生态文明建设的生态政治层面，是指党和政府要把生态文明建设问题作为国家重大的政治问题，把生态文明建设作为贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重要内容，明确各级领导干部的责任，调整人与自然的关系，实现人与自然和谐相处。要求我们第一要树立正确的发展观和生态观。把生态文明建设作为实现好、维护好、发展好人民群众根本利益的一项重要任务；第二要加强生态法制建设，完善相关法律法规；第三要重视生态行政建设，提高各级领导干部建设生态文明的自觉性和主动性；第四要推进生态民主建设，充分发挥人民群众的主体作用。

3)生态文化建设。生态文化广义理解是人类新的生存方式，即人与自然和谐发展的生存方式。狭义理解是以生态价值观为指导的社会意识形态、人类精神和社会制度，又称为绿色文化。中国特色社会主义生态文化建设，要求我们要树立生态文化意识；注重生态道德教育，使人们自觉承担保护生态环境的责任和义务；加强生态文化建设，摒弃人类自我中心的思想，按照尊重自然、人与自然相和谐的要求赋予文化以生态建设的含义。

4)生态社会建设。中国特色社会主义生态文明建设的生态社会层面，是指党和政府要重视和加强社会事业建设，处理好社会发展中的各种问题，推动人们生活方式的革新，引导人们在社会生活中形成生态意识。具体要求：一要创造良好的社会生活环境，树立文明、健康、科学、和谐的社会风气；二要优化“人居”生活环境，建设“绿色居住区”；三要实现人口良性发展，提高人口素质；四要实现消费方式的生态化，形成有利于人类可持续发展的适度消费、绿色消费的生活方式。

(4)建设路径

中国特色社会主义生态文明建设的目标是建设美丽中国，增进人民福祉和实现民族的永续发展。为了实现该目标，就要正确理解人与自然的关系，科学制定生态文明建设的基本路径。中国特色社会主义生态文明建设从建设路径看，可以分为生态文明意识导向、生态文明行为建设和生态文明制度创新。

1)生态文明意识导向。生态文明是人与自然和谐相处的文明，生态文明意识包括进步的生态意识、生态心理、生态道德以及生态价值取向等。人类如果没有对待自然的正确态度，就必然缺乏对待自然的合理行为。建设生态文明必须树立正确的生态伦理观，这是指导人们进行自然实践的基础。在社会主义生态文明建设过程中要坚持全民的生态文明意识导向，在处理人与自然的关系时，包括进行生态环境保护的一切思想、方法、规划等意识和行为都必须符合中国特色社会主义生态文明建设的要求。

2)生态文明行为建设。生态文明行为建设是指人类的各种实践活动包括生产活动和社会活动都需在生态承载力的范围内进行，同时要与环境保护协同发展。生态文明行为建设可分为三个领域。一是生产领域。在生产领域，人们通过模仿自然生态系统的物质循环、能量流动和信息传递模式来实施生态经济、循环经济，采用生态-技术创新来进行清洁生产，发展环保产业。同时，做好资源开发和利用、环境保护与治理、生态保护与修复工作。二是生活领域。在生活领域，应当践行合理的生活方式，追求“绿色”消费、合理消费、健康消费，改变“消费社会”不合理的现状。人们消费方式发生变化，必然反馈给生产环节，从而带动生产向绿色、循环、低碳发展。三是规划建设领域。生态文明建设是一项庞大的系统工程，是一个长期性、持续性工作，必须以科学规划为指导。目前我国基本建立了由主体功能区规划、环境规划与各专项资源规划构成的规划体系，应加强规划的实施管理。要做好国土资源规划，划定“生存线”、“生态线”，统筹国土资源开发、利用和保护。另外，应编制生态文明建设规划来统领资源环境生态规划体系。

3)生态文明制度创新。建设生态文明必须依靠制度创新，要对生态文明建设相关制度进行深化研究。与生态文明建设要求和目标相比，我国现行制度还存在诸多问题和缺陷。资源制度方面，资源性产品价格不反映其稀缺程度，资源产权边界不明晰、流转不顺畅，资源税费结构不科学。环境制度方面，环境污染付费制度仍未全面落实，环境信息公开机制仍不健全。生态制度方面，生态补偿制度尚未全面建立。国土管理方面，制度缺失或落实不到位，国土开发失序、开发强度失当、整治格局失衡等问题突出。为此，迫切需要加大制度创新力度，以保障生态文明建设的持续、有序、健康、有效地推进(谷树忠等，2013)。

1.3.5 中国特色社会主义生态文明建设评价

(1)中国特色生态文明建设评价指标体系构建

从生态文明建设被提出以来，我国许多省市都积极参与到了生态文明的建设中，将生态文明建设作为地方发展目标，并制定了建设规划。但是生态文明建设的成效如何评价，是当前亟待解决的问题。中国特色社会主义生态文明建设评价指标体系是为了客观、准确地评价人与自然和谐程度及文明水平而制定的指标体系，是对我国的生态文明建设进行准确评价、科学规划、定量考核和具体实施的依据。本书研究以科学发展观为指导，在综合借鉴相关研究成果的基础上，采用理论分析法、频度统计法和专家咨询法，遵循科学性、系统性、可行性等原则，构建了中国特色社会主义生态文明建设评价指标体系(表1.1)。

表1.1 中国特色社会主义生态文明建设评价指标体系

(2)基于SPSS的实证分析

中国特色社会主义生态文明建设是一项庞大的系统工程，包括经济、社会和自然三个子系统，涉及水域、湿地、陆地、农业和城市等领域，涵盖经济、政治、文化和社会建设等内容，构成要素众多，结构和功能复杂，必须采取综合评价方法对其进行分析。为解决多指标综合评价中的评价指标赋权问题和指标之间的相关性问题，本书采用因子分析法，运用SPSS软件，计算出我国从2004～2013年中国生态文明建设在各个因子上的得分以及综合得分。评价数据来源于国家统计局网站，在进行评价时，考虑到数据的可得性和指标内涵的准确性，对表1.1中的个别指标进行了调整。原始数据见表1.2。

表1.2 中国特色社会主义生态文明建设评价原始数据表

续表

本书研究采用因子分析法，运用SPSS软件，对2004～2013年中国生态文明建设情况进行综合评价。评价结果如下：

表1.3是总方差解释表，表中描述提取四个公因子对原始变量的解释情况，从表1.3可以看出，在对中国生态文明建设情况进行评价时，提取四个公因子可以解释原始变量96%的信息，这是非常理想的。

表1.3 总方差解释表

注：提取方法：主成分分析。

图1.3为碎石图，可以显示因子的重要程度，根据点间连线坡度的陡缓程度可以直观看出因子的重要程度。由图1.3可以看出，提取四个因子是比较合适的。

表1.4是因子载荷矩阵表，从表中可以看出，在对中国特色生态文明建设进行评价时，共提取了四个公因子，累计方差贡献率达到96%，非常理想。第一个公因子主要包括人均GDP、固定资产投资占GDP比重、人均财政收入、居民消费水平指数、城镇化水平、高校在校生数量、养老保险覆盖率、环境污染治理投资比重、社会垃圾无害化处理率等指标，可命名为综合发展因子；第二个公因子主要包括单位GDP能耗、第三产业比重等指标，可命名为发展模式因子；第三公因子主要包括城镇登记失业率等指标，可命名为发展目标因子；第四公因子主要包括森林覆盖率、自然保护区占辖区面积比重等指标，可命名为和谐发展因子。

图1.3 碎石图（可以显示因子的重要程度）

表1.4 因子载荷矩阵表（方差最大化旋转）

注：提取方法：主成分分析法。

旋转法：具有Kaiser标准化的正交旋转法。

旋转在六次迭代后收敛。

表1.5为中国特色社会主义生态文明建设效果评价表，表中显示自2004～2013年10年间我国生态文明建设在四个公因子的得分和综合得分情况，从中可以看出中国特色社会主义生态文明建设在综合发展、发展模式、发展目标、和谐发展等方面的情况以及整体建设状况。

表1.5 中国特色社会主义生态文明建设效果评价表

进一步对我国10年间的生态文明建设历程进行分析，以时间为横坐标，以四个公因子和综合得分为纵坐标，作图1.4。从图1.4中可以看出，我国生态文明建设总体状况处于稳步上升状态，发展情况趋好，在2004～2007年出现小幅波动。从五条曲线的形状分析，综合得分曲线与综合发展因子曲线高度关联，说明我国生态文明建设综合发展情况良好。而发展模式因子、发展目标因子以及和谐发展因子则显示出较大的波动性。发展模式因子自2010年后呈现稳步上升的态势，和谐发展因子从2011年开始好转，而发展目标因子以2009年为转折点开始趋稳，但发展趋势不容乐观，显示出以增进人民福祉为根本目标的生态文明建设导向作用还没有得到有效发挥。

图1.4 中国特色社会主义生态文明建设历程图

近百年来,全球的气候与环境发生了重大变化,主要表现在水资源短缺、生态系统退化、土壤侵蚀加剧、生物多样性锐减、臭氧层耗损、大气成分改变等等方面,对人类的生存和社会经济的发展构成了严重威胁,引起了世界各国政府和公众的广泛关注.

全球气候变化以全球变暖为主要特征,我国的气候与环境也因此发生了显著变化.根据气候模式预估,未来100年全球可能还将升温1.5.8℃,全球平均降水将有明显变化,北半球雪盖和海冰范围将进一步缩小；一些极端天气与气候事件（如高温、强降水、热带气旋等）发生的频率会增加；许多地区的干旱将加剧,海平面将加速上升,全球平均海平面到2100年时有可能将比1990年上升0.09～0.88m.

二十一世纪我国气候可能将继续明显变暖,尤以冬半年、北方最为明显.我国近百年增暖的幅度为0.0.8℃,近50年我国年平均气温升高以北方为主,其中东北北部、内蒙古及西部盆地已经上升了2℃以上.气候变暖后,我国的天气气候极端事件的发生频率趋多、趋强,夏季高温热浪增多.气候变化将对我国农业产生一些影响,如作物生长加快,生长期缩短,可能减少物质积累和籽粒产量,从而对农业这一对气候变化最为敏感的部门产生重大影响,种植制度将发生改变,主要作物品种的布局也将发生变化.《京都议定书》生效后,国际社会对发展中国家参与温室气体减排行动的压力日益增加,中国作为一个发展中大国,目前二氧化碳排放总量已占世界第二,我国面临严峻的减排形势和快速发展经济的双重任务.

根据我国实际情况,正确理解气候变化对各个方面影响的深度和广度,分析其利弊关系,提出相应的适应及减缓对策,是我国面临的重大课题.为此,我们建议：

第一、采取适应气候变化的措施

除了根据温度、水资源、生物等气候与环境因子的空间格局与演化趋势,调整生产结构与生活方式外,还要认真采取水资源、海岸带、农业、森林、草原、人类健康等方面的适应对策,特别要重视需在现有认识基础上,选择有利于对付气候和环境变化及其影响和有利于促进经济发展与社会进步的"无悔对策和措施",形成有利于资源节约和环境保护的产业结构和消费方式,实现经济效益、社会效益和生态效益相统一.

在制定发展规划时,应把全球气候变暖将产生的影响考虑进去.例如,依据过去50年气候资料,目前计划到2020年耗资830.6亿元建设淤地坝16.3万座,在主要入黄支流建成较为完善的沟道坝系.但实际上由于气候变暖,青藏高原冰川融化加剧,西北高原夏季降雨量将明显增加,非但淤地坝的作用会减小,而且可能造成区域性连锁塌、垮坝,从而造成重大灾害.所以,“十一五”规划一定要根据气候变化采取适应措施,趋利避害.

第二、采取减缓气候变化的措施

在充分考虑国家长期社会经济发展需要的前提下,积极采取多种减缓措施,坚持把减缓气候变化的核心技术作为优先领域,加大研发投入,加快先进技术产业化步伐；实施节能优先的能源政策,对能源生产、输送、加工、转换到最终利用的全过程实施节能管理；积极开发可再生能源技术、先进核能技术以及高效、洁净、低排放的煤炭利用技术和氢能技术,重点突破可再生能源发电技术、太阳能建筑一体化技术以及生物质液化、气化技术,积极研发太阳能光伏发电技术；转变经济增长模式,坚持走技术含量高,经济效益好,资源消耗低,环境污染少,人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路；改进土地利用方式,加强森林资源的保护和管理.结合国家重点生态建设综合治理工程,大力推进植树造林；减缓气候变化战略与国家可持续发展战略相协调.当前以解决国内日益严重和紧迫的环境污染问题和能源资源供应紧缺问题为驱动力和切入点,推进减缓气候变化战略的实施,并将减缓碳排放作为国家能源战略的重要目标.

第三、加强气候变化领域的科研与业务工作

由于未来人为排放方案的多样性、气候模式的不确定性、气候自然变化的难以预测性以及气候系统各圈层和多种影响因子的相互作用和反馈的复杂性等,对未来气候变化的预估包含有相当的不确定性.加强科学研究,不断地改进和提高人类对气候系统及其变化的认识,解决和减少不确定性是目前和今后相当长一段时间内科学界的重要任务.要深入理解全球气候系统中各圈层的相互作用和反馈过程,了解温室气体和气溶胶等的循环过程及其机理,掌握气候变化检测和预估的方法.应当尽快部署和实施中国气候系统观测、大气成分观测以及气候模式系统等一系列重大科学研究计划,以加深我们对全球气候变化影响的认识,使我们在全球变化与人类活动对中国气候变化强信号区的影响方面获得新的观测事实,提高对未来气候变化预测的准确率.

客观必然性及其根治途径

摘要:在简要介绍全球生态环境危机现状的基础上,分析了工业革命以来生态环境危机产生的客观必然性,认为西

方式社会文化的主导、人口压力、对生态基本规律的认识不足、传统生存方式的缺陷、技术的滥用和自由经济制度的弊端是

主要原因,提出根治生态环境危机的根本出路在于控制人口增长、开发利用可再生能源、实施可持续生产和可持续消费。

关键词:工业革命生态环境危机客观必然性根治途径

中图分类号: X171. 1 文献标识码:A 文章编号: 1002 - 3356 (2006) 05 - 0048 - 03

1 全球生态环境危机现状

18世纪中叶以蒸汽机的发明所引发的工业革命,使

人类的生产水平和物质文明水平都得到了极大提高。但

与此同时,工业革命也带来了一系列的生态和环境问题,

引发了人类史上空前的生态环境危机,对当代人类的生

存与发展构成了严重威胁。这些全球性的生态环境危机

主要表现为水(蓝色)危机、粮食(绿色)危机、人口危机、

荒漠化、物种危机、生态死亡、臭氧层危机、大气污染、极

地污染、核污染、生化污染、基因炸弹(人种危机) 、全球变

暖,等等。

联合国发布的《千年生态环境评估报告》指出,过去

50a中,由于人口急剧增长,人类过度开发和使用地球资

源,一些生态系统所遭受的破坏已经无法得到逆转。报

告说,地球自然资源每年提供价值15万亿英镑的物产,

如新鲜的水、清洁的空气和鱼等,但是人类活动破坏大约

2 /3提供上述资源的生态环境,包括湿地、森林、菜地、河

流和海岸等。目前,地球上10% ～30%的珍稀野生动物

濒临灭绝24个生态系统中的15个正在持续恶化。大约

60%的人类赖以生存的生态服务行业,如饮用水供应、渔

业、区域性气候调节以及自然灾害和病虫害控制等,无法

进行可持续性生产,前景每况愈下。

报告认为,全球生态环境恶化危及人类健康与长久

发展。如果目前情况继续恶化下去,生态环境就有可能

发生突然变化,将导致水资源质量发生突变,新的疾病蔓

延,沿海地球海洋生物死亡,以及地球气候出现异常变

化。

2 生态环境危机的客观必然性

今天当全球性的生态环境危机将人类推到生死存亡

关头之时,只有对造成生态环境危机的原因进行深刻的

反思,方能探寻到解决环境危机的出路。关于环境危机

的主要原因,众说纷纭,莫衷一是,真可谓仁者见仁,智者

见智。据巴里·康门勒(Barry Commoner)教授的归纳,主

要有这几种见解: ①“富裕说”,认为富裕社会的废弃物

太多,还不如虽贫穷但与环境相和谐的穷人社会。②“进

取意识说”,认为问题的原因在于人类的内在进取意识,

认为人类是地球上最残忍的物种。③“人口说”,认为环

境危机是人口太多的缘故。④“教育说”,认为人类所受

的教育使人日益变得非人,变成不懂得为什么要爱自然。

⑤“宗教说”,认为原因在于基督教的自然存在的唯一目

的是服务于人类的信条。⑥“需求说”,认为污染的原因

不在工业界而在公众过旺的物质需求。⑦“技术说”,认

为原因在于以盈利为唯一目的的、失去控制的技术发展。

⑧“利润说”,认为原因在于毁坏环境比保护环境更容易

获得利润。⑨“政客说”,认为由于制定和执行环境政策

的政府机关被亲工业界的政客所把持,使得那些机关瘫

痪无力。⑩“社会制度说”,认为原因在于资本主义的社

会制度。

上述各说虽具有一定的合理性,但都不够全面、深

刻,不能切中生态环境危机根源的要害。笔者认为,造成

生态环境危机主要有如下这些原因:

2. 1 西方式社会文化的主导

工业革命导致的环境危机、生态冲突这些问题跟西

方式的社会文化理念有密切的关联。西方文化有3个显

著特征:强调竞争与征服漠视和谐,不仅仅漠视跟自然

的和谐,还漠视跟其它社会、其它文化的和谐无限制地

利用物质,认为资源永远无限。工业文明开采挖掘出地

底深处的几百种矿产资源,将其转化为人类可支配使用

的财富,支撑了人口新一轮的膨胀。其主要特征是:以毁

坏自然的方式征服和利用自然个人自由与财富消费至

上解除宗教和伦理对人的控制等等,这些要素构成了传

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第5期 河北林业科技 2006年1 0月

统工业文明的主流意识形态。整个二十世纪,人类消耗

了1420亿t石油、2650亿t煤、380亿t铁、7. 6亿t铝、4. 8

亿t铜。占世界人口15%的工业发达国家,消费了世界

56%的石油和60%以上的天然气、50%以上的重要矿产

资源,全球各国各民族间出现严重的不平衡。目前,全球

石油剩余可采储量仅为1400多亿吨,按目前产量,静态保

障年限仅40a天然气的剩余可采储量为150亿立方米,

静态保障年限仅为60a。与此同时,地球环境遭到严重污

染,生态系统受到严重破坏,森林锐减、物种毁灭、气候变

暖、荒漠扩大、灾害频发,一场全面的危机摆在人类面前。

2. 2 人口压力

如前所述,人类赖以生存的生物圈是一个最大的生

态系统,它有着自己的负载阈限。而处在生物圈中食物

链最高位的人口的迅速增长,使生物圈的负载能力已达

到了极限,难以为继。英国经济学家马尔萨斯认为,如果

听其自然,人口增长会呈现几何图式(2、4、8、16⋯⋯) ,而

人类所需食物的增长最多是算术方式(1、2、3、4⋯⋯) ,最

后的结局当然十分悲惨。据悉,世界人口在有公元纪元

以来的第一个1000a里,只有3亿人。而在第二个1000a

里,就猛增至约60亿人。在这第二个1000a里,世界人口

有过两次大的增长。第一次发生在工业革命期间, 从

1750年到1900年的150a间,世界人口从原来的8亿增至

17亿。这期间的人口增长主要发生在西方工业化国家。

1950年以后,世界人口进入第二次高速增长期。从1950

年到1981年,世界人口从25亿猛增至50亿。31a里人口

就猛增了1倍。在此期间,人口增长主要发生在发展中

国家,发展中国家人口增长率大大高于发达国家。更有

甚者,在发展中国家,人口的增长与贫困的扩大是同步

的。

2. 3 对生态基本规律的认识不足

人类社会的发展,一时一刻也离不开地球的自然环

境。然而,人类在改造自然环境的进程中,只知道一味地

向大自然索取和掠夺,却没有认识到地球承载人类生存

的能力,取决于它能提供的生命支持系统和生物多样性。

人类发展的过程是一个不断改变“自然生态系统”的过

程,这个系统的发展既有利于人类的一面,也存在着不利

的一面,即过度耗竭自然资源和破坏自然生态系统,最终

将导致人类的不可持续发展。

人类造成的生态环境退化有三个途径: ①非生物资

源的消耗(地球上不可更新资源是有限的,是可耗竭的) 。

②向环境的排放(污染和废物排放往往超出环境的自净

能力) 。③生物量的损失(可更新资源的使用速度大于更

新速度) 。

因此,可以说,是人类活动产生的总压力超过了地球

的环境承载能力的可能性,才造成了环境危机。关于这

一点,恩格斯早在一百年前的《自然辩证法》一书中就曾

尖锐地指出:“⋯⋯我们不要过分陶醉于我们对自然界的

胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。

每一次胜利,在第一步都确实取得了我们预期的结果,但

是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎意料的影

响,常常把第一个结果又取消了。”

由此可见,正是人类对生态基本规律的认识不足,对

生态资源肆无忌惮地无度挥霍,才导致生态环境的日益

恶化,从而给人类带来了前所未有的生态性灾难。因此,

人类只有善待自然,按照生态基本规律办事,运用使发展

更少地依赖地球有限的资源,更多地与地球承载能力达

到有机协调的方式来发展经济,才有可能躲过大自然对

人类新一轮更大范围的惩罚。

2. 4 传统生存方式的缺陷

我们知道,人类在适应环境的过程中,形成了从自然

界索取衣、食、居住等方面的物质和能量的生存方式,使

之能够世世代代地生存繁衍下去。但是,人类在和环境

进行了长期的抗争和苦斗,极大地发展了自己,增强了改

造自然的能力和水平之后,又逐步形成了以高投入、高消

耗为手段,以高速度、高发展为途径,以高消费、高享受为

目的的生存方式。这种生存方式的后果是对环境的高污

染和高破坏,是以牺牲环境来求取发展的。在今天当环

境危机成为威胁人类生存,制约经济发展和影响社会稳

定的直接因素,在震惊世界的公害事件频发不断,生态资

源遭到严重破坏的形势下,人类才对这种传统生存方式

的缺陷有了比较清醒的认识。在1989年12月22日第44

届联合国大会召开的环境与发展大会的决议(联大第44 /

228号)中就一针见血地指出:“全球环境不断恶化的主要

原因是无法长久维持的生产和消费形态,特别是工业国

家的生产和消费形态。”

当前,不论是发达国家,还是发展中国家,都遵循着

以大量消耗自然资源为特征的生存方式。高物质消费生

活方式驱动着高资源消耗的生产,而高资源消耗的生产

又导致了地球环境状况的恶化。环境危机的出现无不与

这种浪费型、破坏型的传统生存方式有着密切的关系。

人类现在每1年燃烧的矿物燃料就要自然界用100万年

的时间才能形成。

对这种传统的高消耗生产方式和高消费生活方式,

有识之士称其为“发展的失败”。具体地说,即正是传统

的生产方式、消费方式、思维方式等几乎所有方面组成了

威胁生态环境的社会惯性力量。因此,仅仅从其中一个

方面入手,或是以为更新的技术本身就会解决这样的问

题,或是寄希望于一套全新的发展战略,肯定是要失败

的。事实上,许多生物学家、生态学家、技术专家,当然还

有各方面的社会科学家都明确认识到,如果不对人类迄

今所处的生存方式,或者说对整个工业文明进行深刻反

思,人类断难改弦更张。

2. 5 技术的滥用

如所周知,科学技术的迅猛发展在给人类物质生活

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第5期 河北林业科技 2006年1 0月

带来空前繁荣的同时,也给人类带来了前所未有的灾难。

正是科学技术的发展,才使人类具有了改造自然的能力。

它使人类能更大规模地采矿、办工业,从而向自然界索取

更多的物质和能量,并同时向环境排出日益增多的废弃

物。尤其是化学技术的发展,使人类能合成许多自然界

根本没有的化学品,在排入环境后长期在食物链中循环,

危害人体健康。

可见,由于人类滥用科学技术向大自然贪婪地索取

和掠夺,最终是搬起石头砸自己的脚。但是,科学技术是

一把双刃剑,它既有为害人类的一面,又有造福人类的另

一面。人类只有正确使用科学技术,将其运用于环境保

护方面,大力发展节能技术、生态农业技术、以及其他一

系列技术,实行封闭的工业生态循环,采取清洁生产方

式,实现废物的无害化、资源化,把对环境的负荷减少到

最低限度,才能达到人与自然的和谐,从而实现人类社会

的永续发展。

2. 6 自由经济制度的弊端

自由经济制度要求整个社会关系商品化,要求按照

等价交换的原则自由买卖、自由竞争、自由贸易、自由经

营。为了实现这一目的,其保障和鼓励,甚至放纵私人自

由地无限制地从事各种创造财富的活动。然而,这些活

动大多是以疯狂掠夺自然资源和严重污染环境为代价来

获取其高额利润的。在这种制度下,人人只图急功近利,

不顾长远后果。而正是这种对利润的贪婪导致了对大自

然的严重破坏。自由市场经济制度无内在目标和固定方

向,仅仅服从于供需力量的调节。在这种经济体制下,某

些人类的共有物(即共有资源) ,如空气、水等人类生存所

必需的物质基础,往往被少数人或集团用做换取个人或

集团利益的牺牲品。

对此,美国著名学者巴里·康门勒(Barry Commoner)

教授曾指出:在自由市场经济体制下,资金趋向于流向能

在最短时间内产生最大收益的生产项目及其所属的企

业。在这种体制下,投资实际上由公司决定。而公司作

出选择的依据是收回投资和创造利润的周期的长短。它

们当然选择周期短的。不幸的是,有利于环境的,同时从

长远看经济效率更高的项目往往需要大量的初始投资,

而且资金和利润的回收周期长,因此不可能在自由市场

经济体制下为投资者们所喜欢。因为自由市场经济体制

下的资金分配不可能自发地照顾环境质量所代表的社会

效益。这就需要政府以“有形之手”加强对自由经济活动

的干预、控制和调节,以克服自由经济“无形之手”所无法

触及的个人权利的滥用和资源浪费之流弊,防止共有物

悲剧的发生。

3 生态环境危机的根治途径

环境问题是在发展中产生的。导致生态环境退化的

根源在于不可持续的生产与消费方式。发达国家在发展

中,不顾自然生态系统的承受力,消耗了地球上大量的自

然资源和能源,向环境中排放了大量的污染物,导致环境

问题的加剧和环境问题的全球化。目前,世界上少数地

区的消费极高,但大部分人类的基本消费需求尚未得到

满足。正是工业化国家的不可持续的生产和消费模式加

剧了环境退化和世界一些地区的贫困。

作者认为,要从根本上铲除生态环境危机产生的根

源,需从控制人口增长、开发可再生能源、实施可持续生

产和可持续消费等4个方面入手。

3. 1 控制人口增长

根据世界人口学家估计,目前全球正以每年1 亿人

的速度在增长,到2030年,人口将可能达到100亿。地球

资源在开发利用的速度上目前已显得赶不上人口增长的

速度。而正是世界人口的迅速增长给生态环境,尤其对

土地、水、物种等造成巨大的压力,并造成了森林的锐减,

土壤的退化,生态的恶化,资源的浪费,物种的减少等一

系列生态环境问题。因此,为了保护地球资源和生态环

境,控制人口增长已成为人类迫在眉睫的共同任务。

3. 2 开发可再生能源

再生能源主要有水能、太阳能、风能、地热能、生物质

能等,其最大的特点是具有自我恢复能力,人们在使用过

程中,再生能源可以从自然界中源源不断地得到补充,取

之不尽,用之不竭,而且几乎是零污染,对生态环境的破

坏微乎其微。因此,大力开发利用可再生能源是缓解煤、

石油、天然气开采压力,减轻生态环境破坏的一条重要途

径。

3. 3 可持续生产

可持续生产是指满足消费者对产品需求而不危及子

孙后代对资源和能源需求的生产。实行可持续生产的主

要途径是在工业发展中推行清洁生产。清洁生产是指利

用先进的工艺、技术和管理方法,提高资源和能源利用

率,降低物耗、能耗,最大限度地减少废弃物排物量生产

经营活动。按照联合中巴黎工业与环境活动中心的定

义,清洁生产是:“将综合预防的环境策略,持续应用于生

产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险”。

目前,世界上普遍使用的、达到清洁生产的主要途径

是: ①调整产品结构,用无污染、少污染的产品代替毒性

大、污染重的产品。②调整原料结构,用无污染、少污染

的能源和原材料代替毒性大、污染重的能源和原材料。

③调整企业技术结构,用消耗少、效益高、无污染、少污染

的技术、工艺和设备替代消耗高、效益低、污染产生大、污

染重的技术、工艺和设备。④设计物料闭路循环,开展

“三废”综合利用,最大限度地利用能源和原材料,实现物

料最大限度的厂内循环。⑤强化企业工业生产管理,减

少跑、冒、滴、漏和物料流失。⑥对少量的、必须排放的污

染物,采用低费用、高效能的净化处理设备,进行最终的

处理、处置。⑦建立无废工业区。

(下转第54页)

·50·

第5期 河北林业科技 2006年1 0月

小区,开展规范的湿地和鸟类保护工作,试验性建设湿地

恢复工程。

(4)建立湿地公园。在北戴河湿地等近城市区和南

戴河、黄金海岸等旅游区的湿地,规划建设具有保护和开

发相协调的示范性特色湿地公园,同时发挥湿地的生态

效益和经济、社会效益。

(5)探讨建立并逐步健全湿地保护社区参与机制。

在参照国内外其它地区社区参与湿地保护成功经验的基

础上,探讨性建立符合秦皇岛沿海湿地保护实际的社区

参与机制,使沿海湿地的保护和湿地所在县、乡、村社区

经济利益协调发展,让群众从保护湿地中得到实惠,从而

更加积极主动参与保护行动。

参考文献

[ 1 ]国家林业局《湿地公约》履约办公室. 湿地公约履约指南

[M ]. 北京: 中国林业出版社, 2001.

[ 2 ]国家林业局,等. 中国湿地保护行动计划[M ]. 北京: 中国林

业出版社, 2000.

(上接第50页)

3. 4 建立可持续的消费模式

《21世纪议程》提出,世界所有国家均应全力促进可

持续消费模式,发达国家应率先达成可持续消费模式,发

展中国家应在其发展过程中谋求可持续消费模式,避免

工业化国家的那种过分危害环境、无效率和浪费的消费

模式,工业化国家要提供更多的技术和其他援助。

政府和商业界对改变消费模式具有举足轻重的作

用。具体手段有:运用经济刺激,改变消费行为调整价

格结构,使价格能够反映出环境的价值取消对不可持续

消费模式的保护性补贴提高消费者的环境保护的经验

和意识等等。

80年代以来,世界上出现了以环境标志(绿色标志)

制度为核心的绿色消费浪潮,对转变不可持续消费模式

产生了推动作用。环境标志(绿色标志)是某一个国家依

据环境标准,规定产品从生产到使用全过程必须符合环

境保护的要求,对符合或者达到这一要求的产品颁发证

书或标志。如果商品上印制了特定的环境标志,就表明

该商品的生产、使用及处置全过程都符合环境保护的要

求,不危害人体健康,对环境无害或少害,有利于资源再

生和回收利用。

参考文献

[ 1 ] [美]D. 米都斯,等. 增长的极限[M ]. 四川:四川人民出版社,

1984.

[ 2 ] 王进. 我们只有一个地球[M ]. 北京:中国青年出版社, 1999.

[ 3 ] 陈鸿清. 发展新思路[M]. 北京:中国国际广播出版社, 2000.

[4 ] 王样荣. 生态与环境[M ]. 东南大学出版社, 2000.

[ 5 ] [德]狄特富尔特,等. 人与自然[M ]. 三联书店, 1993.

[ 6 ] 戴星翼. 走向绿色的发展[M ]. 上海:复旦大学出版社, 1998.

(上接第51页)

吸入鼻腔才有效, 45日龄时进行第二次新城疫II系疫苗

免疫, 15日龄时翼内皮下刺种鸡痘疫苗。在免疫各种疫

苗前后3天内饲料中不加抗菌素药物。

3. 8 消毒

室内和所用设备都要定时进行消毒。

3. 8. 1 地面消毒 用1%新洁尔灭或4%来苏儿水进行

喷洒消毒,每周进行1次。

3. 8. 2 空间消毒 在育雏前20天用熏蒸法进行消毒。每

立方米空间用42ml福尔马林溶液倒入盛有21g高锰酸钾的

容器中,熏蒸后密闭24～48h,然后通风换气放出甲醛气体。

3. 8. 3 设备消毒 我们用的温度计、湿度计、饮水器、食

槽等设备,都要用新洁尔灭或生石灰粉等药品冲洗,然后

用净水洗净,在阳光下晒干,即达到消毒效果。

4 小结

通过对褐马鸡雏鸡的研究饲养,除获得了适合雏鸡生长

的基本因子的理论数据外,还得出了几点经验,总结如下:

4. 1 行为习性

雏鸡刚能站稳行走就表现出好动、好斗的习性,特别

爱啄抱窝鸡的冠和眼, 3日龄时行走奔跑速度加快,爬坡

能力增强,在野外不易抓到。雏鸡从9日龄时开始有沙

浴现象,两周后夜间飞到架上休息,每天的上午8: 00 ～

10: 00时,下午的5: 00～7: 00时,是其活动和取食最旺盛

的时候,中午11: 00～14: 00时不爱动,也不肯取食,但这

个时间饮水较多。

4. 2 健康标志

雏鸡早晨粪便的颜色、形状基本能代表其是否健壮,

如果呈圆柱状、条状、棕绿色、表面有白色的尿酸盐沉着,

说明鸡健康如果盐成份增加,呈白色糊状或石灰浆样的

稀粪,多感染了痢疾如果是黄白色、黄绿色并附有粘液、

血液等恶臭稀便,说明感染伤寒等急性病。

鸡群中的啄羽、啄肛、啄趾及其它异食现象和有无软

腿,能帮助判断日粮中营养是否充足和平衡,以便及时调

节各种营养元素。

4. 3 生长情况

从鸡群中选即将进入亚成体的5只鸡分别在6周龄、

7周龄、8周龄、9周龄测量其6个相关指标,通过计算、比

较得出:雏鸡在即将进入亚成体时,也就是49日龄以后,

生长速度最快。

地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替和四季变化。地球自转的速度是不均匀的。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体，极半径比赤道半径约短21千米。

阿波罗飞船看到的地球 阿波罗飞船看到的地球 地球升起在月球的地平线上地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部有核、幔、壳结构。地球外部有水圈和大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。

地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。

地球基本数据

赤道半径 6378140米

扁率因子 298.257

质量 5.976×1027克

平均密度 5.52克/厘米3

表面重力加速度(赤道) 978.0厘米/秒2

表面重力加速度(极地) 983.2厘米/秒2

自转周期 23时56分4秒(平太阳时)

公转轨道半长径 149597870千米

公转轨道偏心率 0.0167

公转周期 1恒星年

黄赤交角 23度27分