能源与环境科技论文范文
能源开发利用会对环境产生不同程度的不利影响。下面我给大家分享一些能源与环境科技论文范文,大家快来跟我一起欣赏吧。
能源与环境科技论文范文篇一
能源问题\环境污染与“节能减排”
摘要:本文就能源危机和环境污染现状做了阐述,并就如何尽快的转变生产方式、生活和消费方式,如何让节能减排成为全社会的自觉行动作了总结。
Abstract: This paper energy crisis and environmental pollution are described in detail on how the changes as soon as possible modes of production, living and consumption patterns, how to make energy conservation a conscious action of society as a whole are summarized.
关键词:能源危机 环境污染 节能减排
Key words: energy crisis environmental pollution energy conservation
一、能源概述及能源问题
能源 凡是能够提供某种形式能量的物质或是物质的运动,统称为能源。人们在日常生产和生活中,需要各种形式的能量,例如,在高炉中熔化铁矿石需要热能,开动机器需要机械能,使用电器需要电能等等,总之,人类的生产和生活与能源息息相关。
世界能源问题 从长远和全球的观点来看,所谓“能源问题”,就是化石能源短缺或接近枯竭的问题,确切地说就是“石油问题”。 什么是“石油问题”? 若突然截断石油来源,很多国家的经济将处于瘫痪状态。没有人比日本人更能理解什么是“石油问题”和石油究竟意味着什么,因为其99%的石油消费都依赖进口,而几乎所有的工业产品甚至日用品都与石油密切相关。
能源危机对中国的冲击“中国能源问题,已经到了牵一发而动全身,不改革没有出路,很难委曲求全的时候了。”
20世纪90年代初期,我国的能源尚可自给自足,因为我国有自己的煤,自己的油田,丰富的水能资源以及生物能源(主要是沼气)。目前比较普遍的看法是,油价上涨也并不会影响中国经济的总体平稳增长。然而, 若无远虑,必有后患。 目前我国的单位GDP能耗高出世界平均水平70%, 单位建筑面积采暖能耗比发达国家高出2至3倍,石油对外依存度接近50%,石油进口量仅次于美国。根据国研中心的研究报告,到2020年,中国的石油需求量的下限为4.5亿吨,上限为6.1亿吨,而预计届时国内的产量只有1.8亿到2亿吨,这就意味着中国石油对海外资源的依存度至少将达到55%以上,与目前美国58%的对外依存度大体相当。显然中国的能源和部分矿产资源对外依存度很高,已经严重约束中国经济可持续发展。
二、环境污染
环境污染是指人类向环境中排放废弃物的数量超过了环境的自净能力而引发的环境问题。例如,工业“三废”不加处理排放到大气、江河、湖海和土壤中,造成大气污染、水污染、土壤污染人们生产和生活产生的大量垃圾,造成固体废弃物污染交通、工厂等造成的噪声污染放射性泄露产生的放射性污染等等。
中国环境污染问题 城市是人类对环境影响最深刻、最集中的地方,也是环境污染最严重的地方。世界上10个污染最严重的城市中,中国占了5个。为此付出的代价是:据我国专家偏保守的估计,每年由于环境污染和生态破坏所造成的经济损失高达2000亿元。据流行病学调查,我国空气污染导致呼吸系统疾病发病率的归因百分比为30%以上。
噪声和固体废物污染有待解决。全国的城市道路交通噪声声级基本在70――76分贝之间据40多个城市监测,92.8%的城市交通噪声平均声级超过70分贝的极限值多数城市环境噪声污染状况也呈逐渐恶化趋势,全国2/3城市居民在噪声超标环境下工作和生活。我国工业固体废物的产生量和堆存量以平均每年2000万吨的速度增长。1992年工业固体废物产生量达到6.2亿吨,堆存量达到59.2亿吨,占地5.5万公顷。城市垃圾以每年10%的速度增加,1992年达到8262万吨,造成垃圾包围城市的严重局面。固体废物中含有各种有毒有害物质,扬尘污染大气,渗滤液污染地表水和地下水,堆存物污染农田,造成土壤质量下降,并成为重大的环境隐患。
三、中国应对能源问题和环境污染的措施――节能减排
与国际经济接轨,中国面临巨大压力。中国经济的高速发展取得了令世界瞩目的成就,但同时也令人担忧――发展中消耗了太多的能源和原材料。 比如,中国创造1万美元价值所需的原料,是日本的7倍,是美国的近6倍,或许更令人尴尬的结果是,比印度还多3倍。这种增长基本上是靠外延扩大再生产,靠拼资源、拼能源取得的。这种以高物耗、高能耗、粗放经营为特征的传统发展模式,如不彻底改变,既难以持久,也无法同他国竞争。面对越来越严峻的能源问题和环境污染,我们必须要有措施和对策。
第一、开源。我们的煤炭储量很丰富,但要提高其开发利用的技术,提高能源利用效(中国每吨标准煤的产出效率仅相当于美国的28.6%,日本的10.3%),这些资源更不能再廉价出卖,因为它是非可再生资源,储量也是有限的大力发展水电和生物能等可再生的能源,我国水能资源蕴藏量达6.8亿千瓦,居世界第一,但绝大部分还未开发利用,生物能的利用率还很低,中国农村的麦杆等农业副产品基本上是放火烧掉了,这样既浪费能源又污染环境大力开发利用太阳能,它是一种洁净的可再生能源,对太阳能的开发利用将可能是摆脱能源危机的最终出路。
第二、节能减排,实施清洁生产和提倡文明消费
我国作为一个发展中的国家,不能盲目地跟随西方工业化国家利用化石能源发展工业,不能盲目地加速地增加私家汽车……,否则,中国必将提前遭受能源危机的冲击!只有实施清洁生产和大力提倡文明消费,走可持续发展的道路才是我们必然的选择。
公众既是消费者,又是生产者,也是环境的管理者。实现可持续发展的目标,意味着一场深刻的变革,是人们世界观、价值观和道德观的变革,是人们行为方式的变革,公众是否愿意接受并积极参与,是实施这些变革的必要条件。如果13亿中国人每人少用一双一次性木筷,一张白纸,一张贺年卡,全国加起来将是多么巨大的数字,相当于保护多大的一片森林!如果全国照明灯具全部改换成节能灯,那么全国一年可节电约600亿度,而要生产这么多电,则需要300亿公斤煤炭。推进节能减排,仅有政府的积极推动和引导,广大企业的落实是不够的,还需要社会各界,特别是全体城乡居民的支持和参与!
让我们每一个公民行动起来,从我做起、从点滴着手、从现在做起、从身边做起,为实现国家的节能减排目标作出自己的贡献,共同创造更加节约、更加洁净、更加文明的可持续发展的美好生活。
能源与环境科技论文范文篇二
能源开发利用与环境污染问题的分析研究
[摘要]能源开发利用会对环境产生不同程度的不利影响。我国能源环境问题法律规制的现状与缺陷,我国能源环境问题已成为亟待解决的现实和战略问题。通过分析目前我国能源开发利用中的环境问题的法律规制的现状,指出其缺陷,并提出了一系列的完善措施。
[关键词]能源 环境问题 法律规制 环境污染
[中图分类号] X502 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-211-2
随着我国全面建设小康社会步伐的加快,对能源生产和能源消费会有更高的要求,能源需求的持续快速增长必将使我国的环境保护面临更加沉重的压力。由能源开发利用导致的能源环境问题既是我国当前面临的现实问题,也是影响我国长远发展的战略问题,是我国实现可持续发展的基础和重要保障之一。法律作为现代社会权威、有效的社会调整方式,在此问题的解决上理应发挥重要作用。
1能源开发利用对环境的不利影响
(1)石油和天然气勘探开采与利用对环境的不利影响。油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、采出水回注的污水排放气田开采过程中产生的地层水,含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化油气田开采过程中的硫化氢排放炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣(催化剂、吸附剂反应后产物)排放海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故等原因泄入海洋,对海洋生态系统产生严重影响在交通运输业,机动车尾气等造成大气污染,排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物等。
(2)煤炭的开发利用对环境的不利影响。煤炭在开采过程中会造成矿山生态环境的破坏,对生物栖息环境造成影响,此外还产生地表的破坏,引起岩层的移动、矿井酸性排水、煤矸石堆积、煤层甲烷排放等。煤炭燃烧过程中产生大量二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烟尘和汞等污染物,是造成大气污染和酸雨的主要原因,煤炭燃烧同时也排放温室气体,造成全球性环境问题。
(3)水电开发对环境的不利影响。水电是一种相对清洁的能源,但其对生态环境和水环境仍有多方面的不利影响。主要表现在:截流造成污染物质扩散能力减弱,水体自净能力受影响淹没土地、地面设施和古迹,影响自然景观泥沙淤积会使上游河道截面缩小,河床抬高,下游河岸被冲刷,引起河道变化改变地下水的流量和方向,使下游地下水位升高,造成土壤盐碱化,甚至形成沼泽,导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行建设过程采挖石料和填土,破坏自然环境。
(4)核能开发利用对环境的影响。核能对环境的影响主要来自两个阶段:核燃料生产和辐射后燃料的处理。由于人类无论何时何地都处于各种来源的天然放射性辐射之中,通常燃料生产过程的放射性污染较轻,一般不构成严重危害。
(5)可再生能源开发利用对环境影响的不利影响。可再生能源开发利用整体上较传统化石能源来说,更加清洁安全,但是开发利用可再生能源仍然会带来一些环境问题。
2我国能源环境问题法律规制的现状与缺陷
为了有效地控制能源活动对环境的不利影响,解决能源环境问题,我国制定了一系列的法律、法规来加强对能源活动的管理。
2.1能源开发利用中的环境问题的一般法律规制现状及其缺陷。
(1)法律规制的现状。环境立法。通过相关环境立法,我国已形成了一个比较完善的能源环境的基本法律制度体系。电力立法。电力是由一次能源转化来的优质二次能源,是当今世界上应用最广泛的一种能源。电力行业是环境污染的重要产生源泉,作为规范电力建设、生产、供应和使用活动的电力立法,其中也必然涉及环境保护的规定。
(2)法律规制的缺陷。一些实践中与能源行业密切相关的行之有效的管理手段如总量控制、排污权交易、生态补偿等还有待进一步法制化,为其施行提供更多的法律支撑。我国在能源立法的问题能源环境问题的法律规制上还做的远远不够,其根源在于我国能源立法的极度弱化。仅仅依靠环境立法中的一些普适性规定是远远不够的。
2.2石油天然气开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。目前我国没有专门的石油天然气法,也没有系统规范石油天然气开发利用的环境保护的专门法规,相关规定散见于其他相关法律法规中。
(2)法律规制的缺陷。其缺陷主要包括:立法不健全,空白较多现行规定过时,亟待修改多头管理,执法不力。
2.3煤炭开发利用中的环境问题的法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。我国《煤炭法》第十一条确立了“开发利用煤炭资源,应当遵守有关环境保护的法律、法规,防治污染和其他公害,保护生态环境”的基本原则。目前煤炭开发利用中的环境保护并没有专门的法律法规予以规范,有关立法散见于相关法律法规及规范性文件中。
(2)法律规制的缺陷。以上法律规定对减少煤炭勘探开采对生态环境的破坏、降低燃煤污染尤其是二氧化硫污染起到了重要作用,但在体系上与具体制度上还存在着很多缺陷。
2.4水电开发中的环境问题法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。水电开发对保证能源供应、改善能源结构、减少污染都起到了十分重要的作用。水电开发与环境保护的对立与协调成为非常具有争议性的问题。水电是利用水能进行发电,因而属于可再生能源。
(2)法律规制的缺陷。我国针对水电开发环境保护的立法还处于严重缺位的状态。就最为关键和重要的管理制度――环境影响评价制度而言,现行的立法技术性规范居多,缺乏明确的监管、程序、责任追究等规定,导致该制度的执行在实践中遇到很大的困难。
2.5核能开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。核能开发利用中的环境保护主要是放射性物质环境污染的防治问题。 (2)法律规制的缺陷。期主要问题是:立法空白现行立法文件的问题。
2.6可再生能源开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。可再生能源相对传统化石能源来说属于清洁能源,但是其开发利用仍可能会带来一些环境问题。
(2)法律规制的缺陷。加强开发利用的管制仍然很有必要。根据前面对法律规制的现状分析,我国目前在这一领域的主要问题就是立法空白较多,生物能、海洋能、地热能等新能源开发都缺乏必要的专门规定,有可能导致开发的混乱和无序,污染和破坏环境。
3我国能源环境问题法律规制的完善
3.1完善相关环境及能源立法,加强能源环境问题的一般法律规制
(1)完善有关环境立法。我国有环境保护基本法《中华人民共和国环境保护法》在法规体系建设上,应制定国家环境保护的基本法―《国家环境政策法》,并通过制定生态保护法律法规及完善现有污染防治法律法规,构建比较完善的生态保护与污染防治并重的法律框架。
(2)完善有关能源立法。能源是环境问题中最难解决的问题,而环境则是能源问题中最难解决的问题,只有实现能源法与环境法更紧密的结合,才能有效解决能源环境问题。因此,未来我国应对其予以足够的重视,加强完善相关立法。
3.2完善石油天然气开发利用中环境问题的法律规制
加强石油天然气的开发利用对我国能源安全具有决定性的战略意义,相应地我们也应更加关注其开发利用中的环境保护问题,完善立法,提高执法水平。
3.3完善煤炭开发利用中环境问题的法律规制
煤炭在我国能源结构中占有主体地位,随着我国经济社会的快速发展,能源需求急速增长,煤炭高强度开发,煤炭开采过程中的环境破坏日益严重,燃煤排放的二氧化硫等污染物大幅增加,已经成为我国环境问题的重中之重。
3.4完善水电开发中环境问题的法律规制
从世界范围看,促进水电发展都是能源发展战略的重要一部分。在我国的现实国情下,水电建设仍是我国国民经济的重要基础事业,对社会经济发展起到重大支撑作用。在水电开发中切实保护生态环境,通过生态环境保护促进水电建设的健康发展,特别是以科学的发展观为指导,建立与生态环境友好的水电工程建设体系,是实现水电开发与生态环境保护协调发展的正确途径。
3.5完善核能开发利用中环境问题的法律规制
积极推进核能开发利用,是我国重要的能源战略,而“安全第一、质量第一”一直是我国核工业发展的指导方针。
3.6完善可再生能源开发利用中环境问题的法律规制
为了避免无序发展,破坏环境,立法应当具有一定超前性,未雨绸缪,对开发利用的环境保护问题予以一定规制。未来我国可以考虑从以下几个方面逐步予以完善:利用可再生能源发展基金推动开发利用可再生能源环境友好技术的发展适当的时候由国务院出台或者国家发改委、国土资源部、水利部、农业部、海洋局、环保部等联合出台《可再生开发利用环境保护管理条例(办法)》,就该问题作系统规定制定可再生能源开发利用环境影响评价的相关标准、导则,完善环评制度地热能开发利用及潮汐电站建设运行对环境的不利影响较大,未来应重点加强这方面的研究,适时出台相关的环境保护管理规定利用政策引导、资金、技术支持等手段推动农村新能源的发展,减少高污染、低效率的秸秆、薪柴等的直接燃烧利用。
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收稿日期: 2006 - 07 - 01
论工业革命以来生态环境危机的
客观必然性及其根治途径
毕学云,张智婷,郝明亮,李吉利,李瑞平
(河北小五台山国家级自然保护区,河北蔚县075700)
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)
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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。
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第5期 河北林业科技 2006年1 0月
摘 要:本文通过新能源——生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而提出了几点对策。
关键词:生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
生物质能特点
1) 可再生性
生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;
2) 低污染性
生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;
3) 广泛分布性
缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;
4) 生物质燃料总量十分丰富。
生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
生物质能应用
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。
新农村建设离不开新能源发展
中国是一个农业大国,农村人口占大多数,因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。近年来,随着农村经济的发展,农民生活水平不断提高,广大农村对于能源的需求量也在不断上升,传统能源的大量使用造成了严重的污染问题,同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨,中国石油探明总储量仅占世界的2.1%,但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富,蕴含着发展新能源的巨大潜力,因此,将可持续发展理念引入农村能源利用领域,大力推进新能源建设,则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。
新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。因而开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。
1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
生物质能在新农村建设中的应用意义
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,它通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。
以秸秆产能技术为例,秸秆产能是生物质能里面具有代表性的一种。秸秆属可再生能源,年复一年可保证能源的永续利用。有资料介绍,植物在燃烧过程中放出二氧化碳,但它在生长过程中要吸收二氧化碳,这放出和吸收是基本平衡的,所以对环境保护有利。同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势,将它燃烧产生的灰分不小于10%,而且灰分还是一种好的农作物所需的肥料,是发展循环经济的好项目。农作物的成熟期主要集中在春季和秋季,由于它们的生长期和成熟期与气候密切相关,因地区不同也有一些差异。我国秸秆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏秋交替期及秋季。由于中国土地辽阔,秸秆的收获时间也存在一定的差异,但趋势是一致的。这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸秆,至于农作物收获后,经过加工过程产生的生物质资源如稻壳等不在此列,它根据粮食的市场需求加工产生。以上秸秆产生的特点将对开发利用秸秆的管理和技术方面带来重大影响。当然对于一些具体情况,应该具体问题具体分析处理。
从实际应用来说,秸秆作为能源原材料可用于制作秸秆煤或者用于秸秆发电。秸秆煤比起普通煤炭,秸秆煤不仅投入小、生产安全,还具有易燃耐燃、热效率高、残渣少等特点,在新农村建设中推广秸秆煤,不仅能使农村的生态环境得到保护,而且能使生产秸秆煤的农民家庭带来丰厚的利润回报。目前利用秸秆发电的途径有两种:一是秸秆气化发电,二是秸秆直接燃烧发电,用得最广泛的是秸秆直接燃烧发电。秸秆发电与常规的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化,重点是燃烧设备的变化,而热力系统的其余部分和电气系统与常规一般火电厂类同。秸秆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的锅炉进行掺烧,这既可节约煤,又可增加秸秆利用的途径。各地电厂所配炉型不同,可以由秸秆的各种成型来满足不同炉型锅炉燃烧要求。有一种在煤粉炉中掺烧秸秆的思路是炉膛中下部稍加改造增加一块炉排烧秸秆,称之为联合燃烧。还有对将按要求被关闭的小型火力发电厂,可以对其锅炉改造或重新建设锅炉装置,改造成为生物质能电厂,这也是有利的途径。在新农村建设中使用秸秆发电,能够有利于减轻农民的负担,同时可以有利于保护环境。
生物质能在新农村建设的现状与发展对策
我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21 世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能源法修正案(草案)进行了初次审议。在审议中,常委会组成人员建议———大量消费煤炭造成环境污染, 农作物秸秆等发电利国利民。但现实却是,我国可作为能源使用的农作物秸秆、林业剩余物等却大量被废弃。资料显示,每年全国可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剩余物资源量约2亿吨标准煤,小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积,理论上可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。工业有机废水和畜禽养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤。但到2008年底,全国生物质发电装机容仅315万千瓦,其中蔗渣发电170万千瓦,碾米厂稻壳发电5万千瓦,城市垃圾焚烧发电40万千瓦,秸秆、林木废弃物发电55万千瓦。
生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问题。概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。分别是:思想认识不到位,技术研发。创新能力弱,政府配套政策不健全,资金缺口大。投融资体系单一,市场体系建设不完善。针对这些存在的问题,为了生物质能的发展应需要做到:提高认识、理清思路、加大宣传,加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范,开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。完善相关的法律法规,吸收外国的成功经验等等。
在呼唤环保建设的今天,无污染的生物质能将会成为热门的能源,为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。总而言之,生物质能是可再生能源,它的应用对于新农村建设有重大的意义,有利于环保工作的进行,而且产能的原材料数量多,分布广,有部分原材料还起到了变废为宝,回收利用等,加大应用生物质能的力度,能够促进调整能源结构,保障能源安全。当然,生物质能也不是没有缺点的,热值及热效率低,体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。这些缺点都需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善,从而为新农村建设发展指向一条明亮的,无污染的发展道路。
生物质能与中国新农村建设
084386 汉语言文学 兰艳丽
摘 要:本文通过新能源——生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而提出了几点对策。
关键词:生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
生物质能特点
1) 可再生性
生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;
2) 低污染性
生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;
3) 广泛分布性
缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;
4) 生物质燃料总量十分丰富。
生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
生物质能应用
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。
新农村建设离不开新能源发展
中国是一个农业大国,农村人口占大多数,因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。近年来,随着农村经济的发展,农民生活水平不断提高,广大农村对于能源的需求量也在不断上升,传统能源的大量使用造成了严重的污染问题,同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨,中国石油探明总储量仅占世界的2.1%,但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富,蕴含着发展新能源的巨大潜力,因此,将可持续发展理念引入农村能源利用领域,大力推进新能源建设,则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。
新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。因而开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。
1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
生物质能在新农村建设中的应用意义
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,它通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。
以秸秆产能技术为例,秸秆产能是生物质能里面具有代表性的一种。秸秆属可再生能源,年复一年可保证能源的永续利用。有资料介绍,植物在燃烧过程中放出二氧化碳,但它在生长过程中要吸收二氧化碳,这放出和吸收是基本平衡的,所以对环境保护有利。同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势,将它燃烧产生的灰分不小于10%,而且灰分还是一种好的农作物所需的肥料,是发展循环经济的好项目。农作物的成熟期主要集中在春季和秋季,由于它们的生长期和成熟期与气候密切相关,因地区不同也有一些差异。我国秸秆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏秋交替期及秋季。由于中国土地辽阔,秸秆的收获时间也存在一定的差异,但趋势是一致的。这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸秆,至于农作物收获后,经过加工过程产生的生物质资源如稻壳等不在此列,它根据粮食的市场需求加工产生。以上秸秆产生的特点将对开发利用秸秆的管理和技术方面带来重大影响。当然对于一些具体情况,应该具体问题具体分析处理。
从实际应用来说,秸秆作为能源原材料可用于制作秸秆煤或者用于秸秆发电。秸秆煤比起普通煤炭,秸秆煤不仅投入小、生产安全,还具有易燃耐燃、热效率高、残渣少等特点,在新农村建设中推广秸秆煤,不仅能使农村的生态环境得到保护,而且能使生产秸秆煤的农民家庭带来丰厚的利润回报。目前利用秸秆发电的途径有两种:一是秸秆气化发电,二是秸秆直接燃烧发电,用得最广泛的是秸秆直接燃烧发电。秸秆发电与常规的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化,重点是燃烧设备的变化,而热力系统的其余部分和电气系统与常规一般火电厂类同。秸秆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的锅炉进行掺烧,这既可节约煤,又可增加秸秆利用的途径。各地电厂所配炉型不同,可以由秸秆的各种成型来满足不同炉型锅炉燃烧要求。有一种在煤粉炉中掺烧秸秆的思路是炉膛中下部稍加改造增加一块炉排烧秸秆,称之为联合燃烧。还有对将按要求被关闭的小型火力发电厂,可以对其锅炉改造或重新建设锅炉装置,改造成为生物质能电厂,这也是有利的途径。在新农村建设中使用秸秆发电,能够有利于减轻农民的负担,同时可以有利于保护环境。
生物质能在新农村建设的现状与发展对策
我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21 世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能源法修正案(草案)进行了初次审议。在审议中,常委会组成人员建议———大量消费煤炭造成环境污染, 农作物秸秆等发电利国利民。但现实却是,我国可作为能源使用的农作物秸秆、林业剩余物等却大量被废弃。资料显示,每年全国可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剩余物资源量约2亿吨标准煤,小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积,理论上可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。工业有机废水和畜禽养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤。但到2008年底,全国生物质发电装机容仅315万千瓦,其中蔗渣发电170万千瓦,碾米厂稻壳发电5万千瓦,城市垃圾焚烧发电40万千瓦,秸秆、林木废弃物发电55万千瓦。
生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问题。概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。分别是:思想认识不到位,技术研发。创新能力弱,政府配套政策不健全,资金缺口大。投融资体系单一,市场体系建设不完善。针对这些存在的问题,为了生物质能的发展应需要做到:提高认识、理清思路、加大宣传,加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范,开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。完善相关的法律法规,吸收外国的成功经验等等。
在呼唤环保建设的今天,无污染的生物质能将会成为热门的能源,为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。总而言之,生物质能是可再生能源,它的应用对于新农村建设有重大的意义,有利于环保工作的进行,而且产能的原材料数量多,分布广,有部分原材料还起到了变废为宝,回收利用等,加大应用生物质能的力度,能够促进调整能源结构,保障能源安全。当然,生物质能也不是没有缺点的,热值及热效率低,体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。这些缺点都需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善,从而为新农村建设发展指向一条明亮的,无污染的发展道路。
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